khảo sát hệ thống bôi trơn trên động cơ SA6D140E 3 lắp trên máy ủi KOMATSU d275a 5

Nhiệm vụ Bôi trơn các bề mặt ma sát, làm giảm tổn thất ma sát: Trong trường hợp này, dầu nhờn đóng vai trò là chất liệu trung gian đệm vào giữa các bề mặt ma sát có chuyểnđộng tương đối

LỜI NÓI ĐẦU

Ngày nay động cơ đốt trong phát triển rộng khắp trên mọi lĩnh vực: Giao thôngvận tải, nông nghiệp, lâm nghiệp, xây dựng, công nghiệp, quốc phòng Công tácbảo dưỡng sữa chữa để phục hồi khả năng làm việc của phương tiện đóng một vaitrò rất quan trọng, song trong điều kiện nước ta còn hạn chế về khả năng chế tạo vàsản xuất mới động cơ nói chung và phụ tùng thay thế nói riêng

Mặt khác do yêu cầu về công suất, hiệu suất làm việc của động cơ ngày càngcao, nhưng đồng thời phải đảm bảo độ bền, tuổi thọ của các chi tiết trong động cơ

Mà trên bề mặt các chi tiết luôn tồn tại những vết gồ ghề do đó khi trượt lên nhau sẽsinh nhiệt, tiêu hao công và mài mòn nhanh hoặc có thể bị kẹt cứng, không chuyểnđộng được Vì vậy giữa các chi tiết ma sát phải luôn luôn tồn tại lớp dầu bôi trơn đểnâng cao độ bền và tuổi thọ của động cơ Nhưng để giảm lượng mài mòn hư hỏng taphải cung cấp dầu nhờn liên tục đến các mặt ma sát của các chi tiết máy, do đó taphải chọn những phương án bôi trơn, kiểu bố trí hệ thống bôi trơn khác nhau

Tuy nhiên để đảm bảo ổ trục ít bị mài mòn do tạp chất thì phải dùng đúng loạidầu nhờn và dầu phải sạch cho nên cần phải có các bộ phận chủ yếu của hệ thốngbôi trơn Vì vậy đồ án tốt nghiệp "khảo sát hệ thống bôi trơn trên động cơSA6D140E- 3 lắp trên máy ủi KOMATSU D275A- 5" nhằm mục đích tìm hiểu vấn

đề đó

Trong quá trình thực hiện nhiệm vụ của đồ án, em đã nhận được sự giúp đỡ trựctiếp rất nhiệt tình của thầy hướng dẫn Nguyễn Quang Trung cùng các thầy cô trong

bộ môn, các bạn trong lớp Em xin thành thật cảm ơn

Vì điều kiện thời gian, tài liệu tham khảo và khả năng của bản thân còn hạn chếnên đồ án không khỏi còn nhiều thiếu sót Rất mong nhận được sự góp ý phê bình

Sinh viên thực hiện.

Đoàn Ngọc Lâm

1 TỔNG QUAN VỀ HỆ THÔNG BÔI TRƠN:

Ngày nay, động cơ đốt trong đã phát triển rộng khắp trên mọi lĩnh vực: Giaothông vận tải (đường bộ, đường sắt, đường thuỷ, hàng không ), nông nghiệp, lâmnghiệp, xây dựng, quốc phòng

Ngoài việc được sử dụng song hành với các loại động cơ nhiệt khác, một số lĩnhvực, cho đến nay chưa sử dụng được các loại động cơ khác, mà động cơ đốt trong làđộng lực duy nhất được sử dụng Tổng công suất do động cơ đốt trong tạo ra chiếmkhoảng 90 % công suất thiết bị động lực do mọi nguồn năng lượng tạo ra (bao gồmnhiệt năng, thuỷ năng, năng lượng nguyên tử, năng lượng mặt trời )

Động cơ đốt trong loại pittông có hiệu suất cao nhất trong các loại động cơ đốttrong, chiếm số lượng lớn nhất và được sử dụng rộng rải nhất Vì thế, thuật ngữ

"động cơ đốt trong" còn có ý dùng ngắn gọn để chỉ động cơ đốt trong loại pittông,ngoài ý chỉ tổng quát về động cơ đốt trong

Ngành công nghiệp chế tạo động cơ đốt trong được coi là bộ phận tất yếu củangành cơ khí và nền kinh tế quốc dân của hầu hết các nước, vấn đề đào tạo đội ngũ

kỹ thuật về động cơ đốt trong có số lượng và chất lượng nhất định rất được coitrọng Để thuận tiện cho việc nghiên cứu, người ta phân ra trong một động cơ đốttrong làm nhiều hệ thống tương đối cụ thể Mỗi một hệ thống đều có tầm quan trọngnhất định

Động cơ SA6D140E-3 lắp trên máy ủi KOMATSU D275A-5 là động cơ có côngsuất làm việc lớn và làm việc trong môi trường rất khắc nghiệt và là loại máy ủimới xuất hiện trên thị trường việt nam, vì vậy để có hiệu quả làm việc cao vấn đềbôi trơn các chi tiết rất cần thiết được quan tâm Ở đề tài này em đi sâu vào tìm hiểukết cấu của hệ thống bôi trơn động cơ SA6D140E-3 nhằm tìm ra qui trình sử dụngbảo dưỡng hợp lý và các hư hỏng thường gặp của hệ thống bôi trơn để tiện cho việckhắc phục và sửa chữa những hư hỏng của hệ thống sau khi máy đã đi vào làm việccho động cơ làm việc bền và độ tin cậy cao

1.1 NHIỆM VỤ, YÊU CẦU CỦA HỆ THỐNG BÔI TRƠN TRONG ĐỘNG CƠ ĐỐT

TRONG

Ở động cơ đốt trong sự chuyển động tương đối giữa các chi tiết máy tạo nên các dạng ma sát như ma sát trượt, ma sát lăn, ma sát quay

Hình 1.1 Phân loại ma sát theo chuyển động tương đối giữa hai vật ma sát

a- Ma sát trượt; b- Ma sát lăn; c- Ma sát quay.

Như vậy hệ thống bôi trơn sử dụng trong động cơ đốt trong có những nhiệm vụ

và yêu cầu sau:

1.1.1 Nhiệm vụ

Bôi trơn các bề mặt ma sát, làm giảm tổn thất ma sát: Trong trường hợp này, dầu

nhờn đóng vai trò là chất liệu trung gian đệm vào giữa các bề mặt ma sát có chuyểnđộng tương đối với nhau, làm cho các bề mặt ma sát tiếp xúc gián tiếp với nhau.Việc tránh được sự tiếp xúc trực tiếp giữa các bề mặt ma sát sẽ làm giảm được sựmài mòn, sự va đập nhờ đó tăng tuổi thọ cho chi tiết…

Làm mát ổ trục: Sau một thời gian làm việc, một phần nhiệt sinh ra từ quá trình

cháy, do ma sát sẽ chuyển thành nhiệt năng Nhiệt năng này làm nhiệt độ của ổ trụctăng lên cao Nếu không có dầu nhờn, các bề mặt ma sát nóng dần lên quá một nhiệt

độ giới hạn cho phép, sẽ làm nóng chảy các hợp kim chống mài mòn, bong tróc,cong vênh chi tiết Và dầu nhờn trong trường hợp này đóng vai trò chất lỏng làmmát ổ trục, tản nhiệt do ma sát gây ra khỏi ổ trục, đảm bảo nhiệt độ làm việc bìnhthường của ổ trục So với nước tuy rằng dầu nhờn có nhiệt hoá hơi chỉ khoảng là 40

70kcal/kg, trong khi đó nhiệt độ hoá hơi của nước là 590kcal/kg, và khả năng dẫnnhiệt của dầu nhờn cũng rất nhỏ 0.0005Cal/0c.g.s, trong khi đó của nước là0.0015cal/0c.g.s, nghĩa là khả năng thu- thoát nhiệt của dầu nhờn là rất thấp so vớinước, thế nhưng nước không thể thay thế được chức năng của dầu nhờn, do còn phụthuộc vào một số đặc tính lý hoá khác Vì lý do đó, để dầu nhờn phát huy được tácdụng làm mát các mặt ma sát, đòi hỏi bơm dầu nhờn của hệ thống bôi trơn phảicung cấp cho các bề mặt ma sát một lượng dầu đủ lớn

Tẩy rửa mặt ma sát: Trong khi làm việc, các bề mặt ma sát cọ xát vào nhau gây

ra mài mòn, sự lọt khí xuống catte, tróc, xước hạt kim loại rơi ra bám trên mặt masát Do đó, khi đi bôi trơn, dầu nhờn chảy qua các bề mặt ma sát sẽ cuốn theo cáctạp chất bám trên bề mặt ma sát Nhờ vậy đảm bảo được cho bề mặt ma sát luônsạch sẽ, tránh được hiện tượng mài mòn sinh ra do tạp chất cơ học

Bao kín khe hở giữa pittông- xilanh, xécmăng- pittông: Nhờ một phần vào dầu

nhờn mà khả năng lọt khí qua các khe hở này được giảm xuống

1.1.2 Yêu cầu của hệ thống bôi trơn trong động cơ đốt trong:

Việc thực hiên nghiêm túc chế độ dầu mỡ bôi trơn nhằm giảm tới mức tối đanhững hư hỏng sinh ra do ma sát giữa các bề mặt làm việc của các chi tiết Yêu cầu

cơ bản của hệ thống bôi trơn là:

Để đảm bảo động cơ làm việc ổn định tất cả các cụm chi tiết đều phải đảm bảođược những yêu cầu nhất định về chế độ hoạt động, có các chi tiết cần được bôi trơn

ở xa đường dầu chính vì vậy đòi hỏi hệ thống bôi trơn phải cung cấp đủ dầu đến các

bề mặt làm việc của chi tiết động cơ

Dầu bôi trơn trong động cơ làm việc luôn ở trạng thái thay đổi về nhiệt, vì vậy

để đáp ứng được yêu cầu của các bề mặt làm việc của các chi tiết, chất lượng dầubôi trơn phải đảm bảo ở trạng thái tốt nhất Nếu chất lượng dầu không tốt sẽ gây cảntrở quá trình hình thành màng dầu giữa các bề mặt ma sát

Tổn thất dầu bôi trơn là nhỏ nhất Để đáp ứng được yêu cầu này các cơ cấu, bộphận như là: bơm dầu phải đáp ứng cung cấp đủ lượng dầu với áp suất cần thiết để

đi bôi trơn các mặt ma sát, các bộ phận như két làm mát, lọc dầu đảm bảo gây trởlực cho dầu với mức thấp nhất, đường ống dẫn dầu không bị rò rỉ…

Hệ thống bôi trơn của các loại động cơ đốt trong đều dùng dầu nhờn để làmgiảm ma sát của ổ trục, đưa nhiệt lượng do ma sát sinh ra ra khỏi ổ trục Như vậydầu nhờn sử dụng trong động cơ đốt trong có những yêu cầu sau:

1.1.3 Yêu cầu của dầu nhờn

Dầu nhờn sử dụng trong động cơ đốt trong chịu chế độ làm việc rất khắc nghiệt,

vì thế dầu nhờn phải đảm bảo được những yêu cầu về độ nhớt, khả năng thay đổinhiệt độ, bám được trên bề mặt của chi tiết máy Đây là yêu cầu quan trọng nhất vìbám trên bề mặt chi tiết dầu sẽ biến ma sát khô thành ma sát ướt, giảm nài mòn chitiết máy Dầu phải có khả năng lưu thông tốt đó là việc thay thế liên tục các lớp dầubôi trơn đảm bảo lớp dầu cũ mang theo lượng mạt kim loại và nhiệt sinh ra trongquá trình cọ sát của các chi tiết Ít bị thay đổi dưới tác dụng của môi trường Không

ăn mòn kim loại nghĩa là yêu cầu dầu không có các chất ăn mòn như axít, badơ tan

trong nước là những chất ăn mòn mạnh, không có tạp chất cơ học vì nếu có nó sẽtrở thành nhân tố mài mòn và giảm khả năng lưu thông của dầu.

1.1.3.1 Đặc điểm, tính chất lý hoá của dầu nhờn:

Dầu nhờn dùng cho động cơ là hỗn hợp phức tạp của nhiều chất, thành phầngồm có hydrocacbon có nguồn gốc từ dầu mỏ và các chất phụ gia khác nhau chiếm(810%) Các chất phụ gia có tác dụng làm hạ nhiệt độ đông đặc, giữ cho độ nhớt ítthay đổi theo nhiệt độ, hoà tan các sản vật bị ôxihoá trong dầu tránh sinh ra các cặnkhông hoà tan, tạo ra các màng dầu không có hoạt tính rất ổn định trên bề mặt kimloại tránh cho bề mặt kim loại tiếp xúc với nước và không khí phá vỡ bọt khí để chodầu lưu thông tốt Dầu dùng để bôi trơn động cơ cần có những yêu cầu nhất định vềhàm lượng lưu huỳnh (S%), nước và tạp chất cơ học, các hợp chất chứa oxy, cáckim loại như Mn, Si…

1.1.3.2 Các chỉ tiêu cơ bản của dầu nhờn:

Tất cả các loại dầu bôi trơn khi mang ra sử dụng ngoài thị trường đều có bảnghướng dẫn sử dụng cũng như các thông số kỹ thuật Ở đây, ta chỉ xét một số thông

số cơ bản của dầu

Độ nhớt của dầu: Là sức cản di chuyển qua lại của các phân tử dầu (hay còn gọi

là nội ma sát của các phần tử dầu) Độ nhớt là thông số rất quan trọng, nó ảnhhưởng rất lớn đến tất cả các thông số khác Khi độ nhớt tăng lên, dầu sẽ khó dichuyển trong các đường dầu của hệ thống bôi trơn và phun té không đều, vì khi độnhớt càng tăng thì lực ma sát càng tăng, làm cho công suất động cơ giảm xuống,còn khi độ nhớt thấp rất khó hình thành màng dầu để bôi trơn chi tiết Do vậy màkhi sử dụng phải chọn độ nhớt theo đúng quy định của nhà thiết kế đồng thời phùhợp với vùng sử dụng Nếu độ nhớt của dầu nhỏ, không đảm bảo đủ hình thànhmàng dầu, dầu dể bị ép ra khỏi các khe hở ở các chi tiết làm việc Ngoài ra, độ nhớtcòn thay đổi theo nhiệt độ cho nên sử dụng theo mùa phải chọn các loại dầu khácnhau, sẽ giảm tối thiểu mài mòn các chi tiết

Chỉ số độ nhớt (IV): là một thông số quy ước đặc trưng cho khả năng thay đổi

độ nhớt của dầu theo nhiệt độ:

1

2 3

H L

M L IV





 (1.1)Trong đó:

Nhiệt độ đông đặc của dầu: Đặc trưng cho khả năng tăng độ nhớt cảu dầu bôi

trơn khi giảm nhiệt độ Sự tăng độ nhớt khi nhiệt độ giảm có thể dẫn đến phá huỷ sựlàm việc bình thường của hệ thống bôi trơn do mất tính chảy loãng của dầu Nhờ đóngười ta biết mà sử dụng vào mùa đông hay mùa hè, hoặc theo vùng

VD: SAE 15 Dầu có độ nhớt 20 cSt ở 1000C ( Dầu dùng cho mùa hè)

SAE 20W- Dầu có độ nhớt 15cSt ở -180C ( Dầu dùng cho mùa đông)

SAE 15W/20- Dầu dùng cho cả 4 mùa

Nhiệt độ bốc cháy: Biểu thị khả năng an toàn phòng cháy của dầu, trong trường

hợp chung nó có đặc trưng bởi sự có mặt trong dầu các cácbua- hyđrô nhẹ Theoquy định nhiệt độ bốc cháy là nhiệt độ của dầu bị bốc cháy khi đưa gần đến mộtngọn lửa

Tính bôi trơn: Chất lượng bôi trơn của dầu được đặc trưng bằng tính nhớt của

dầu bôi trơn, nó được đánh giá bằng khả năng đảm bảo ma sát ở trạng thái giới hạn

tiếp xúc trực tiếp giữa các chi tiết làm việc Tính nhớt của dầu được đánh giá bằng

hệ số ma sát và độ bền của các màng hình thành Sự hấp thụ dầu xảy ra trên bề mặt

do trong cấu tạo phân tử của vật liệu bôi trơn có các chất có ái lực với các phân tửkim loại ( như các nhóm cácbô xít, hyđrô xít…)

Tính bền hoá học:ảnh hưởng của ôxy trong không khí dưới áp suất và nhiệt độ

cao, dầu mất đi tính chất ban đầu do đó diễn ra sự tăng cường các quá trình đọngsơn, hình thành các lớp thiêu kết, cặn và gỉ Các hiện tượng trên đã biến đổi tínhchất sử dụng của dầu Để đánh giá các tính bền của dầu người ta dùng các thông số

cơ bản sau:

Lượng axít: Bằng lượng KOH( tính bằng mg) cần thiết để trung hoà toàn lượng

axít có trong 1 gam dầu và nó đặc trưng cho tính chất ăn mòn của dầu

Độ hao hụt về khối lượng của một tấm chì tiêu chuẩn ngâm trong dầu nóng đến

1400C, trong 50 giờ

Lượng tro: Lượng các chất không cháy được trong dầu Tiêu chuẩn cho phép

giới hạn 0,007% đối với dầu công nghiệp và 0,025% đối với dầu dùng cho ôtô máykéo

Khả năng ôxy- hoá nhiệt đặc trưng cho tính chất của dầu hình thành cặn sơn trongvùng chốt piston

Lượng than cốc bằng lượng % than cốc trong dầu mẫu, nó đặc trưng cho xu hướngtạo thành tro, nhựa đường trong dầu

Tạp chất cơ học: Có trong dầu dưới dạng hạt đồng thời tạp chất cơ học sinh ra

ngay trong bản thân dàu bôi trơn trong quá trình sử dụng, do việc phát sinh ra tro vàcặn khi độ mài mòn tăng lên Nó có thể dẫn đến bịt kín một phần hoặc hoàn toàncác ống dẫn dầu

1.1.3.3 Sử dụng dầu bôi trơn trên động cơ đốt trong

Trước khi đưa dầu vào sử dụng, phải kiểm tra chất lượng của dầu thông qua cácchỉ tiêu: Lượng nước (ảnh hưởng đến sự đông đặc dầu và tạo ra axit), độ tan của cácchất phụ gia, màu sắc và mùi dầu, lượng axít, tạp chất và độ nhớt Nếu các thông sốcần thiết đảm bảo trong giới hạn cho phép thì ta đem vào sử dụng

Dầu sau một thời gian sử dụng sẽ bị biến chất ít nhiều, thường xuyên kiểm tra vàbảo dưỡng dầu, thay dầu theo quy định

Việc khắc phục các nguyên nhân gây ra biến chất dầu (do nhiệt độ động cơ cao, ápsuất ổ trục lớn làm chèn dập dầu, sự ôxy hoá trong quá trình làm việc của động cơ,lọt khí ), nhà thiết kế có thêm các chất phụ gia cần thiết

Hiện nay chưa có công nghệ khắc phục dầu đã sử dụng, việc tái sinh dầu cũngrất tốn kém, trong một số động cơ, người ta sử dụng được loại dầu có tác dụng làm

sạch dầu cũ còn lại, để tránh ảnh hưởng chất lượng dầu mới thay (như hỗn hợp dầuhipôit theo OCT 403-53), hoặc dùng dầu của động cơ đã dùng cho các động cơ cóyêu cầu thấp hơn.

1.1.3.4 Phân loại dầu nhờn trong động cơ đốt trong

Khi chúng ta lựa chọn sử dụng loại dầu nhờn nào là tuỳ thuộc vào những điềukiện làm việc của cơ cấu máy như: Nhiệt độ, áp suất, mức độ phụ tải của ổ trục, tốc

độ chuyển động của các bề mặt làm việc, vật liệu dùng chế tạo các chi tiết, chấtlượng gia công bề mặt, mức độ cường hoá của động cơ và những điều kiện khác Khi sản xuất dầu bôi trơn, người ta dựa vào điều kiện làm việc thực tế của động

cơ, từ đó đưa ra yêu cầu của dầu, sau đó sản xuất sao cho đạt yêu cầu

Tình hình phát triển của ngành động cơ đốt trong ngày một lớn mạnh, nên yêu cầucủa dầu nhờn cao hơn và sự phân loại khác đi Do vậy việc sử dụng dầu nhờn cũngchịu ảnh hưởng và khác trước Thông thường để đánh giá phân loại dầu bôi trơnthường dựa trên các tiêu chí sau

Phân loại theo độ nhớt:

Theo tiêu chuẩn Liên Xô cũ và nước ta trước đây: dầu nhờn được phân loại theo

tính năng động cơ, gồm có ba nhóm đó là: Dầu nhờn dùng cho động cơ máy bay (kýhiệu bằng chữ M), dầu nhờn dùng cho động cơ điêzen (ký hiệu bằng chữ D), và dầunhờn dùng cho động cơ xăng (ký hiệu bằng chữ A) Sau này, dựa trên cơ sở nghiêncứu về ứng suất nhiệt, hàm lượng lưu huỳnh của nhiên liệu, hàm lượng các chất phụgia Liên Xô phân loại dầu nhờn làm 6 nhóm theo bảng 1.1:

Bảng 1.1 Phân loại dầu nhờn theo tiêu chuẩn Liên Xô

huỳnh (dưới 0.5%) Trong loại dầu nhờn nhóm A có rất ít nhóm phụ gia, chủ yếu là những chất phụ gia chống ôxyt hoá và chống đông đặc.

Dầu nhóm b dùng cho động cơ xăng có tỷ số nén vừa và động cơ diêzen có tỷ sốnén thấp Nhiên liệu sử dụng có hàm lượng lưu huỳnh đến 0.5% Dầu nhờn nhómnày có 0.5% chất phụ gia đa tính

Dầu nhóm B dùng cho động cơ xăng có tỷ số nén cao và động cơ điêzen có tỷ

số nén vừa Nhiên liệu có hàm lượng khá cao, từ 0.51% Loại dầu nhờn nhóm này

có 7% chất phụ gia đa tính chất lượng cao

Theo tiêu chuẩn API và MIL của Mỹ:

SAE qui định sản xuất những loại dầu SAE như SAE 5W, 10W, 20W, 30W,40W, 50W Độ nhớt này được xác định ở 00F (-180C) đối với dầu mùa đông ( kýhiêụ chữ W "winter") hoặc ở 2100F (1000C) đối với tất cả các loại dầu nhờn

Dầu 4 mùa được ký hiệu bằng số kép, ví dụ SAE-10W/30, nghĩa là theo độ nhớt,dầu này ở -180C tương đương với loại SAE- 10W còn ở 1000F tương dương với loạiSAE- 30

MIL- L2104A- Quy định cho các loại dầu cao cấp dùng cho động cơ điêzen vàđộng cơ chế hoà khí Loại dầu theo tiêu chuẩn này có tính rửa tốt

MIL- L2104B- Quy định cho dầu vạn năng, ký hiệu: MS và DG- DS (DS) Dầutheo tiêu chuẩn này có tính rửa, tính chống ôxy hoá tốt ở nhiệt độ cao, chống ănmòn, chống tạo cặn ở nhiệt độ thấp

MIL- L45199A- Quy định cho nhóm dầu có tính rửa, tính chống ôxy hoá và tínhchống ăn mòn cao Theo tiêu chuẩn API khi dùng những loại dầu này phải đối chiếuvới dầu có ký hiệu DS Tiêu chuẩn này quy định sản xuất loại dầu SAE- 10W vàSAE- 30

Nước Anh áp dụng tiêu chuẩn DEF- 2101B hoặc DEF- 2101C và DEF- 2101Dquy định sản xuất 4 loại dầu OMD- 40 (SAE- 10W), OMD- 60 (SAE- 20W), OMD-

110 (SAE- 30W), OM- 330 (SA- 50W)

Dầu theo tiêu chuẩn DEF- 210D cũng tương đương với yêu cầu của tiêu chuẩnquốc gia BS1905/1965 của Anh Theo tiêu chuẩn này dầu chia làm hai loại: Loại A(cao cấp), loại B (loại 1)

Ở Pháp tiêu chuẩn mới DCEA/54PS áp dụng từ năm 1965 gồm 4 loại dầu :OMD- 40, OMD- 60, OMD- 330

Ở I-ta-lia, hãng AGID sản xuất nhiều loại dầu nhờn đa số dùng cho động cơ có

tỷ trọng nặng

Ngoài tiêu chuẩn quốc gia, còn nhiều tiêu chuẩn của các hãng sản xuất tư nhânnhư hãng Sheel, Castrol, Socony, Mobil Hãng Castrol sản xuất nhóm dầu đáp ứng

yêu cầu của tiêu chuẩn NIL- L- 2104B ký hiệu Densol CRT- 10, 20, 30, 40 HãngSocony, Mobil sản xuất dầu vạn năng Delvac- 1288, ký hiệu Delvac- 1210, 1220,

1230, 1240, 1250 có độ nhớt tương đương với dầu SAE- 10W, SAE- 20, SAE- 30,SAE- 40, SAE- 50

Phân loại theo tải trọng:

Theo tiêu chuẩn Liên Xô

Dầu nhóm r dùng cho loại động cơ làm việc đặc biệt nặng như các động cơcường hoá cao, tăng áp Nhiên liệu có thành phần lưu huỳnh tới 1% loại dầu nhờnnhóm này có 11% chất phụ gia đa tính năng

Dầu nhờn nhóm D dùng cho động cơ cường hoá và tăng áp, dùng nhiên liệuxấu, dầu nặng, hàm lượng lưu huỳnh đến 2%.Dầu nhờn nhóm này có tới 18% chấtphụ gia đa tính năng

Dầu nhờn nhóm E dùng cho động cơ có đầu máy điêzen, tàu thuỷ cỡ lớn sửdụng loại dầu nặng có hàm lượng lưu huỳnh đến 3% Nhóm dầu nhờn này thànhphần các chất phụ gia đa tính năng tăng lên đến 25%

Tiêu chuẩn MỸ:

Do yêu cầu cao về chất lượng của dầu và điều kiện làm việc của động cơ, một

hệ thống mới xếp loại dầu động cơ đã được đưa ra Hệ thống này đề cập tới 9 loạiđiều kiện sử dụng Tất cả các loại dầu được chia thành hai nhóm chính theo điềukiện làm việc Đối với hai nhóm dầu này chữ số thứ hai biểu thị mức độ sử dụngphức tạp trong dãy chữ theo thứ tự A, B, C, D

Chữ S: Chỉ dầu dùng cho động cơ xăng

Chữ C: Chỉ dầu dùng cho động cơ điêzen

SA- Dùng cho động cơ chế hoà khí

SB- Dùng cho động cơ chế hoà khí làm việc với tải trọng vừa

SC- Dùng cho động cơ chế hoà khí của ôtô con những năm 1964, 1967

SD- Dùng bảo dưỡng ôtô con và một số kiểu ôtô tải

SE- Dùng bảo dưỡng động cơ chế hoà khí trong thời hạn bảo hành

CA- Dùng cho động cơ điêzen làm việc với điều kiện tải trọng nhẹ, sử dụngnhiên liệu có chất lượng cao

CB- Dùng trong điều kiện làm việc bình thường của động cơ điêzen, sử dụngnhiên liệu có chất lượng kém Trong một số trường hợp có thể dùng các dầu này chođộng cơ chế hoà khí làm việc trong điều kiện nhẹ đến trung bình

CC- Dùng trong điều kiện làm việc với tải trọng trung bình của động cơ chế hoà

làm việc trong điều kiện tải trọng nặng Dầu CC đảm bảo không tạo cặn, chống ănmòn, chống han gỉ tốt.

CD- Dùng cho động cơ điêzen làm việc với điều kiện tải trọng nặng, công suấtlớn vòng quay nhanh

Tải trọng của động cơ tăng dần SA đến SE, từ CA đến CD và chất lượng của dầucũng tăng dần theo tải trọng

1.2 CÁC PHƯƠNG ÁN BÔI TRƠN TRONG ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG.

1.2.1 Bôi trơn bằng phương án vung té dầu:

Hình 1.3 Sơ đồ nguyên lý bôi trơn bằng phương pháp vung té dầu

a- Bôi trơn vung té trong động cơ nằm; b- Bôi trơn vung té trong động cơ đứng; c- Bôi trơn vung té có bơm dầu đơn giản; 1- Bánh lệch tâm; 2- Pittông bơm dầu; 3- Thân bơm; 4-Cácte; 5- Điểm tựa; 6- Máng dầu phụ; 7- Thanh truyền có thìa hắt dầu.

Dầu nhờn được chứa trong cacte (4), khi động cơ làm việc nhờ vào thìa múcdầu lắp trên đầu to thanh truyền (7) múc hắt tung lên

Nếu múc dầu trong cacte bố trí cách xa thìa múc thì hệ thống bôi trơn có dùngthêm bơm dầu kết cấu đơn giản để bơm dầu lên máng dầu phụ (6), sau đó dầu nhờnmới được hắt tung lên Cứ mỗi vòng quay của trục khuỷu thìa hắt dầu múc dầu lênmột lần Các hạt dầu vung té ra bên trong khoảng không gian của cacte sẽ rơi tự doxuống các mặt ma sát của ổ trục Để đảm bảo cho các ổ trục không bị thiếu dầu, trêncác vách ngăn bên trên ổ trục thường có các gân hứng dầu khi dầu tung lên

Kết cấu của hệ thống bôi trơn rất đơn giản, dễ bố trí Phương án bôi trơn này rấtlạc hậu, không đảm bảo lưu lượng dầu bôi trơn của ổ trục, tuổi thọ dầu giảm nhanh,không ổn định nên ít dùng Hiện nay, phương án này chỉ còn tồn tại trong nhữngđộng cơ kiểu cũ, công suất nhỏ và tốc độ thấp: Thường dùng trong động cơ mộtxilanh kiểu xilanh nằm ngang có kết cấu đơn giản như T62, W1105 hoặc một trongvài loại động cơ một xilanh, kiểu đứng kết hợp bôi trơn vung té dầu với bôi trơnbằng cách nhỏ dầu tự động như động cơ Becna, Slavia kiểu cũ

1.2.2 Phương án bôi trơn cưỡng bức:

2 1

6 4 3 5

7

Trong các động cơ đốt trong hiện nay, gần như tất cả đều dùng phương án bôitrơn cưỡng bức, dầu nhờn trong hệ thống bôi trơn từ nơi chứa dầu, được bơm dầuđẩy đến các bề mặt ma sát dưới một áp suất nhất định cần thiết, gần như đảm bảotốt tất cả các yêu cầu về bôi trơn, làm mát và tẩy rửa các bề mặt ma sát ổ trục của hệthống bôi trơn.

Hệ thống bôi trơn cưỡng bức của động cơ nói chung bao gồm các thiết bị cơ bảnsau: Thùng chứa dầu hoặc cácte, bơm dầu, bầu lọc thô, bầu lọc tinh, két làm mátdầu nhờn, các đường ống dẫn dầu, đồng hồ báo áp suất và đồng hồ báo nhiệt độ củadầu nhờn, ngoài ra còn có các van

Tuỳ theo vị trí chứa dầu nhờn, người ta phân hệ thống bôi trơn cưỡng bức thànhhai loại: Hệ thống bôi trơn cácte ướt (dầu chứa trong cácte) và hệ thống bôi trơncácte khô (dầu chứa trong thùng dầu bên ngoài cácte) Căn cứ vào hình thức lọc, hệthống bôi trơn cưỡng bức lại phân thành hai loại: Hệ thống bôi trơn dùng lọc thấm

và hệ thống bôi trơn dùng lọc ly tâm (toàn phần và không toàn phần) Ta lần lượtkhảo sát từng loại như sau:

1.2.2.1 Hệ thống bôi trơn cưỡng bức cacte ướt:

7

6 5

4 3

13

10

11 12

9 14

2 1

8

Hình 1.4 Sơ đồ nguyên lý làm việc của hệ thống bôi trơn cácte ướt

1- Đồng hồ áp suất; 2- Đường dâù chính; 3- Đường dầu lên chốt khuỷu; 4- Trục khuỷu; Bầu lọc tinh; 6- Két làm mát; 7- Van khống chế dầu qua két làm mát; 8- Đồng hồ nhiệt độ dầu nhờn; 9- Máng dầu; 10- Phao hút dầu; 11- Bơm dầu nhờn; 12- Van an toàn của bơm

5-dầu; 13- Bầu lọc thô; 14- Van an toàn của bầu lọc thô.

Dầu nhờn chứa trong cácte được bơm dầu 11 hút qua phao hút dầu 10 (vị trí

bộ các tạp chất cơ học có kích cỡ các hạt lớn, tiếp theo đó dầu nhờn được đẩy vàođường dầu chính 6 để chảy đến các ổ trục khuỷu, ổ trục cam, Đường dầu 2 trongtrục khuỷu đưa dầu lên bôi trơn ở chốt, ở đầu to thanh truyền rồi theo đường dầu 3lên bôi trơn chốt piston Nếu như không có đường dầu trên thanh truyền thì đầu nhỏtrên thanh truyền phải có lỗ hứng dầu Trên đường dầu chính còn có các đường dầuđưa dầu đi bôi trơn các cơ cấu phối khí Một phần dầu (khoảng 15 20% lượngdầu bôi trơn do bơm dầu cung cấp) đi qua bầu lọc tinh 5 rồi trở về lại cácte Bầu lọctinh có thể được lắp gần bầu lọc thô hoặc để xa bầu lọc thô Đồng hồ 1 báo áp suất

và đồng hồ 8 báo nhiệt độ của dầu nhờn

Khi nhiệt độ của dầu bôi trơn lên cao quá 800C, vì do độ nhớt giảm sút, vanđiều khiển C sẽ mở để dầu nhờn đi qua két làm mát dầu nhờn 6 Sau một thời gianlàm việc bầu lọc thô có thể bị tắc do quá tải, van an toàn 14 của bầu lọc thô đượcdầu nhờn đẩy mở ra, dầu lúc này không thể qua bầu lọc thô mà trực tiếp đi vàođường dầu chính 2 Để đảm bảo áp suất dầu bôi trơn có trị số không đổi trên cả hệthống, trên hệ thống bôi trơn có lắp van an toàn 12

Ngoài việc bôi trơn các bộ phận trên, để bôi trơn các bề mặt làm việc của xilanh,piston Người ta kết hợp tận dụng dầu vung ra khỏi ổ đầu to thanh truyền trong quátrình làm việc ở một số ít động cơ, trên đầu to thanh truyền khoan một lỗ nhỏ đểphun dầu về phía trục cam tăng chất lượng bôi trơn cho trục cam và xilanh

Thông qua phương án bôi trơn catte ướt, với những ưu điểm của nó ngày nayphương án này được dùng rất nhiều ở ôtô Ưu điểm là cung cấp khá đầy đủ dầu bôitrơn cả về số lượng và chất lượng, độ tin cậy làm việc của hệ thống bôi trơn tươngđối cao Nhược điểm do dùng cácte ướt (chứa dầu trong cácte) nên khi động cơ làmviệc ở độ nghiêng lớn, dầu nhờn dồn về một phía khiến phao hút dầu bị hẫng Vìvậy lưu lượng dầu cung cấp sẽ không đảm bảo đúng yêu cầu

Hầu hết các loại động cơ đốt trong ngày nay đều dùng phương án bôi trơn cưỡngbức do dầu nhờn trong hệ thống bôi trơn được bơm dầu đẩy đến các bề mặt ma sátdưới một áp suất nhất định nên có thể đảm bảo yêu cầu bôi trơn, làm mát và tẩy rửamặt ma sát của ổ trục Nói chung hệ thống bôi trơn cácte ướt thường dùng trên động

cơ ôtô làm việc trong địa hình tương đối bằng phẳng (vì ở loại này khi động cơ làmviệc ở độ nghiêng lớn, dầu nhờn dồn về một phía khiến phao hút dầu bị hẫng)

1.2.2.2 Hệ thống bôi trơn cưỡng bức cácte khô.

7

8

6 1

10

16 12

14

Hình 1.5 Sơ đồ nguyên lý làm việc của hệ thống bôi trơn cácte khô

1- Đồng hồ áp suất; 6- Két làm mát; 7- Van khống chế dầu qua két làm mát; 8- Đồng hồ nhiệt độ dầu nhờn; 10- Phao hút dầu; 11- Bơm dầu nhờn; 12- Van an toàn của bơm dầu; 13- Bầu lọc thô; 14- Van an toàn của bầu lọc thô; 15- Phao hút dầu; 16- Nút tháo dầu.

Chỉ khác bôi trơn cưỡng bức cácte ướt là ở trong hệ thống này có thêm hai bơmhút dầu từ cácte về thùng chứa, sau đó bơm 11 mới chuyển dầu đi bôi trơn Trong hệthống bôi trơn cưỡng bức cácte ướt, nơi chứa dầu đi bôi trơn là cácte, còn ở đây làthùng chứa dầu

Trong một số động cơ tĩnh tại và tàu thuỷ, trên hệ thống bôi trơn còn bố trí bơmtay hoặc bơm điện để cung cấp dầu nhờn đến các mặt ma sát và điền đầy các đườngống dẫn trước khi khởi động động cơ Sơ đồ bố trí bơm tay hoặc bơm điện đượcgiới thiệu trên hình 1.6

Hình 1.6 Sơ đồ bố trí bơm tay hoặc bơm điện trong hệ thống bôi trơn cưỡng bức.

1- Phao hút dầu; 2- Bơm chuyển dầu nhờn; 3- Bầu lọc thô; 11- Két làm mát dầu ; Đường dẫn dầu; 15- Van dầu; 16- Bơm tay hoặc bơm điện; a- Van an toàn của bơm; b-

14-Van an toàn của bầu lọc thô; T- Đồng hồ nhiệt độ dầu nhờn.

Thông qua phương án bôi trơn cácte khô, với những ưu điểm của nó ngày nayphương án này được dùng rất nhiều ở máy kéo

Cácte chỉ hứng và chứa dầu tạm thời, còn thùng dầu mới là nơi chứa dầu để đibôi trơn nên động cơ có thể làm việc ở độ nghiên lớn mà không sợ thiếu dầu, dầuđược cung cấp đầy đủ và liên tục

Kết cấu phức tạp hơn, giá thành tăng lên do phải thêm đến 2 bơm dầu hút dầucácte qua thùng, thêm đường dầu và bố trí thùng dầu sao cho hợp lý

Hệ thống bôi trơn cưỡng bức cácte khô thường dùng trên các loại động cơđiêzen dùng trên máy ủi đất, xe tăng, máy kéo, tàu thuỷ Trong một số động cơ tĩnhtại và tàu thuỷ, trên hệ thống bôi trơn còn bố trí bơm tay hoặc bơm điện để cung cấpdầu nhờn đến các mặt ma sát và điền đầy các đường ống dẫn trước khi khởi độngcơ

Ngoài ra, để đảm bảo bôi trơn cho mặt làm việc của xilanh, hệ thống bôi trơncủa các loại động cơ này còn thường dùng van phân phối để cấp dầu nhờn vào một

số điểm chung quanh xi lanh, lỗ dầu thường khoan trên lót xilanh

1.2.3 Pha dầu nhờn vào nhiên liệu.

Phương án bôi trơn này chỉ dùng để bôi trơn các chi tiết máy của động cơ xănghai kỳ cỡ nhỏ, làm mát bằng không khí hoặc nước Dầu nhờn được pha vào trongxăng theo tỷ lệ

25

1201

 thể tích Đối với một số động cơ cỡ nhỏ của Đức, Tiệp

thường pha dầu nhờn với tỷ lệ ít hơn, thường vào khoảng

33

130

1

 Hỗn hợp của dầunhờn và xăng đi qua bộ chế hoà khí, được xé nhỏ cùng với không khí tạo thành khíhổn hợp Khí hỗn hợp này được nạp vào cácte của động cơ rồi theo lỗ quét đi vàoxilanh Trong quá trình này, các hạt dầu nhờn lẩn trong khí hỗn hợp ngưng đọngbám trên bề mặt các chi tiết máy để bôi trơn các mặt ma sát

Cách bôi trơn này thực tế không cần hệ thống bôi trơn, thực hiện việc bôi trơncác chi tiết máy rất đơn giản, dễ dàng nhưng do dầu nhờn theo khí hỗn hợp vàobuồng cháy nên dễ tạo thành muội than bám trên đỉnh piston, pha càng nhiều dầunhờn, trong buồng cháy càng nhiều muội than, làm cho piston nhanh nóng, quánóng, dể xảy ra hiện tượng cháy sớm, kích nổ và đoản mạch do buji bị bám bụithan Ngược lại, pha ít dầu nhờn, bôi trơn kém, ma sát lớn dễ làm cho piston bị bókẹt trong xilanh Phương án này rất đơn giản nhưng lại nhiều nhược điểm Ngàynay, người ta quan tâm nhiều về vấn đề môi trường nên các loại động cơ này ít dùng

và hệ thống bôi trơn kiểu này cũng không còn phổ biến

1.3.GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MÁY ỦI KOMATSU D275A-5

1.3.1.Các thông số kỹ thuật của máy ủi KOMATSU D275A-5

Máy ủi KOMATSU D275A-5 là loại máy ủi dùng trong các lĩnh vực như san ủiphẳng đất, khai thác đá, xây dựng…

Hình1.7.Tổng quan về máy ủi KOMATSU D275A-5

1- Lưỡi ủi; 2- Khung ủi; 3- Thanh giằng; 4- Xy lanh thuỷ lực; 5- Động cơ; 6- Ca bin;

Khối lượng máy kéo trần: 38.430kg

Tổng khối lượng máy kéo: 50.800kg

- Kích thước:

Kích thướt kiểm tra của xích: 2,26 m

Chiều dài của xích trên đất: 3,48 m

Chiều rộng của guốc xích: 0,61 m

Khe hở tốt thiểu với mặt đất: 0,51 m

- Hệ thống truyền công suất:

Lực kéo chuyển đổi: 3 thành phần, 1 cấp, 1 pha

Truyền động: Kiểu bánh răng hành tinh, ly hợp nhiều đĩa, dẫn động thuỷ lực(điện), hoạt động bởi bơm bánh răng, có 3 tốc độ tiến và 3 tốc độ lùi vân hành bằngđiện

Trục bánh răng côn: Bánh răng côn xoắn bôi trơn bằng cách tóe dầu

Ly hợp lái: Ướt, nhiều đĩa dẫn động thuỷ lực vận hành bằng tay kết hợp vớiphanh lái

Phanh lái: Ướt, nhiều đĩa, khuếch đại bằng lò xo xoắn dẫn động thuỷ lực vậnhành bằng tay và chân kiểu cơ cấu đòn bẩy

Dẫn động cuối: Bánh răng sắt 1 cấp, bánh răng hành tinh 1 cấp, bánh răng cônxoắn bôi trơn kiểu toé dầu

- Khung gầm:

Con lăn đỡ: 2 cho mỗi mặt

Con lăn tải: 7 cho mỗi mặt

Đế guốc (610mm): 37 cho mỗi mặt 260,6mm

- Hệ thống thiết bị làm việc thuỷ lực:

Bơm làm việc thiết bị: Áp suất đẩy 280kG/cm2

Thể tích làm việc 256l/ph/2286v/phBơm quạt: Áp suất 160kG/cm2

Thể tích 103l/ph/2286v/phMotor quạt: Áp suất làm việc tối đa cho phép 160kG/cm2

- Van điều khiển chính:

Cho nâng ben, nghiêng ben, nâng cày, nghiêng cày: đơn và đôi kiểu ống tròn

- Xy lanh thuỷ lưc

Kích thước của xylanh nâng ben : Đường kính xylanh 120mm.

Đường kính cây đẩy 80mm Khoảng chạy piston 1495mm.Kích thước của xylanh nghiêng ben: Đường kính xylanh 180mm

Đường kính cây đẩy 100mm Khoảng chạy piston 190mm.Kích thước của xylanh nghiêng ben + ổn định: Đường kính xylanh 180mm

Đường kính cây đẩy 100mm Khoảng chạy piston 190mm.Kích thước của xylanh nâng cào đất: Đường kính xylanh 180mm

Đường kính cây đẩy 100mm Khoảng chạy piston 465mm.Kích thước của xylanh nghiêng cào đất: Đường kính xylanh 160mm

Đường kính cây đẩy 90mm Khoảng chạy piston 455mm

1.3.2 Các cơ cấu và bộ phận chính trong động cơ SA6D140E-3

1.3.2.1.Giới thiệu về động cơ.

1040 848

Hình 1.9 Mặt cắt dọc động cơ

7- Đường nước xả; 8- Cánh quạt gió; 9- Dây đai; 10- Két nước làm mát; 11- Lọc tinh dầu điêzen; 12- Ống thải khí; 13- Nắp đậy; 14- Lò xo xupáp; 15- Xupáp; 16- Vòi phun nhiên liệu; 17- Piston; 18- Lót xilanh; 19- Trục khuỷu; 20- Bơm cao áp; 21- Nút tháo dầu bôi

trơn; 22- Thanh truyền; 23- Bánh đà.

Số xylanh, đường kính x khoảng chạy: 6, 140 x165.

Dung tích làm việc của piston : 15,24 lít

Công suất tại bánh đà: 306 kW/2000v/ph

Tốc độ không tải tối đa: 2150v/ph

Tốc độ không tải tối thiểu: 700v/ph

Mức tiêu hao nhiên liệu tối thiểu: 215g/kWh

287mm, Trọng lượng 24kg.

Hệ thống tăng áp động cơ SA6D140E- 3 là hệ thống tăng áp máy nén được dẫnđộng bởi tuabin khí, hoạt động nhờ năng lượng khí thải của động cơ Không khí từngoài trời qua máy nén được nén tới áp suất P k  P0 (pk= 0,113 MN/m2) rồi vàoxilanh động cơ, vì được dẫn động nhờ khí thải nên không phải tiêu thụ công suấtđộng cơ như tăng áp cơ khí nên làm tăng tính kinh tế của động cơ và giảm suất tiêuhao nhiên liệu đến 10% Tăng áp tuabin khí còn tạo điều kiện giảm ồn, giảm thànhphần độc hại trong khí xả Do đó tăng áp loại này được sử dụng rất rộng rãi

b Hệ thống nhiên liệu

Hình 1.12 Sơ đồ hệ thống nhiên liệu

1- Thùng dầu; 2- Bơm cao áp; 2B- Bơm cao áp; 2C- Bơm tay; 2D- Bơm chuyển; 2E- Van một chiều; 2F- Cảm biến; 2A- Nhánh 1 bơm cao áp; 3- Lọc dầu; 4- Van an toàn; 5- Van phân phối nhiên liệu; 6- Ông dầu hồi + Van áp suất; 7- Đường ống cao áp; 8- Vòi phun;

9- Bộ phận làm mát dầu; 10- Hệ thống điều khiển; 11- Cảm biến.

Hệ thống nhiên liệu động cơ chứa nhiên liệu dự trữ đảm bảo cho động cơ hoạt động liên tục theo khoảng thời gian quy định

Hệ thống nhiên liệu có nhiệm vụ là lọc sạch nước và các tạp chất cơ học lẫntrong nhiên liệu, cung cấp lượng nhiên liệu cần thiết cho một chu trình ứng với chế

độ làm việc của động cơ

Cung cấp nhiên liệu đồng đều vào các xy lanh theo trình tự làm việc đúng quyđịnh của động cơ và cung cấp vào các xy lanh đúng lúc theo một quy luật đã định

Để đảm bảo chức năng trên, bầu lọc, bơm cung cấp nhiên liệu, thùng chứa và các hệthống ống dẫn phải đảm bảo tốt Đóng vai trò quan trọng hơn đó là bơm cao ápphân phối

c Hệ thống làm mát

A B

có pha chất phụ gia chống rỉ

- Két làm mát được lắp trên đầu xe, két làm mát có đường nước vào từ van hằng nhiệt và có đường nước ra đến bơm Trên két nước có các dàn ống dẫn gắn các cánhtản nhiệt

- Bơm nước kiểu ly tâm được dẫn động bằng dây đai từ trục khuỷu

- Quạt gió được dẫn động bằng dây đai

- Van hằng nhiệt đóng khi nhiệt độ nhỏ hơn 80OC và bắt đầu mở ở nhiệt độ 85OC

d Cơ cấu khuỷu trục, thanh truyền.

Ø4

Ø4

1316 25

Ngoài ra các lực tác dụng nói trên còn gây ra hao mòn lớn trên các bề mặt ma sátcủa cổ trục và chốt khuỷu Tuổi thọ của khuỷu trục thanh truyền chủ yếu phụ thuộcvào tuổi thọ của trục khuỷu Có sức bền lớn, độ cứng vững lớn, trọng lượng nhỏ và

ít mòn, có độ chính xác gia công cao, bề mặt làm việc của trục cần có độ bóng bềmặt độ cứng cao Không xẩy ra hiện tượng giao động Kết cấu trục khuỷu phải đảmbảo tính cân bằng và tính đồng đều, phải dể chế tạo Đó là nói chung cho động cơđốt trong còn xe KOMATSU nói riêng thì có các thành phần như sau, Trục khuỷucủa động cơ SA6D140E-3 được chế tạo gồm một khối liền, vật liệu chế tạo bằngthép các bon có thành phần các bon trung bình như các loại thép 40÷50, các bề mặtgia công đạt độ bóng cấp 8 Thứ tự làm việc các xi lanh 1- 5- 3- 6- 2- 4 Đường kính

cổ trục khuỷu: 120 mm

5 4 3

2 1

Hình 1.15 Kết cấu thanh truyền1- Lỗ hứng dầu đầu nhỏ; 2- Bạc lóc đầu nhỏ; 3- Lỗ dầu bôi trơn; 4- Bulông; 5- Bạc lóc đầuto

Thanh truyền của động cơ SA6D140E- 3 được chế tạo bằng thép hợp kim đặc biệt, gồm có các thành phần như Mn, Ni, vôn phram Tiết diện của thanh truyền códạng chữ I, trên thân thanh truyền có khoan lỗ dầu để bôi trơn Bạc lót và đầu to thanh truyền chế tạo hai phần ghép lại với nhau, nắp đầu to thanh truyền lắp với đầu

to thanh truyền: 90mm.

2 KHẢO SÁT HỆ THỐNG BÔI TRƠN ĐỘNG CƠ SA6D140E-3 LẮP TRÊN MÁY ỦI KOMATSU D275A-5.

2.1 SƠ ĐỒ CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA HỆ THỐNG BÔI

9

8

11 10

17

5 6

H20

4

3 1

2

7

Hình 2.1 Sơ đồ hệ thống bôi trơn

1- Hộp cácte; 2- Lưới lọc; 3- Bơm dầu; 4- Van an toàn; 5- Bộ làm mát dầu nhờn; 6- Van hằng nhiệt; 7- Lọc dầu; 8- Van an toàn; 9- Trục khuỷu; 10- Ông phun dầu làm mát piston; 11- Piston; 12- Trục cam; 13- Con đội; 14- Dàn mò mổ; 15- Xupap;16- - Tuabin tăng áp;

17- Bơm cao áp.

2.1.2.Nguyên lý làm việc

Hệ thống bôi trơn kiểu cưỡng bức và vung toé, dùng để đưa dầu đi bôi trơn các

bề mặt ma sát và làm mát các chi tiết

trơn (5) Dầu bôi trơn sau khi được làm mát (nếu nhiệt độ của dầu quá lớn) qua bầulọc dầu (7) đi đến các đường dầu chính như sau:

+ Bôi trơn các cổ trục khuỷu, cổ trục đầu to thanh truyền

+ Ống phun dầu lên phía dưới piston để bôi trơn thành xilanh và làm mát đỉnhpiston

+ Bôi trơn các chi tiết của cơ cấu phân phối khí: Trục cam, con đội, cò mổ,

+ Bôi trơn tuabin tăng áp

+ Bôi trơn bơm cao áp

Sau đó dầu bôi trơn từ trục khuỷu, hệ bánh răng phối khí, dầu từ cơ cấu phânphối khí sẽ tự rơi về hộp cacte Còn dầu bôi trơn từ bơm cao áp và tuabin tăng apsextheo các ống dẫn về hộp cacte Trong trường hợp bơm dầu (3) làm việc với áp suấtquá cao (có hiện tượng bị tắc đường ống) đề phòng ống dầu bị vỡ, van an toàn (4)

mở (áp suất mở van cao hơn 6,0 kg/cm2) dầu bôi trơn sẽ thoát trở về thùng cacte.Trong trường hợp bầu lọc (7) bị bẩn, tắc, dầu đi bôi trơn sẽ bị thiếu Để đảm bảo đủdầu bôi trơn cho hệ thống thì van (8) sẽ mở (khi áp suất lớn hơn 2,5kg/cm2) cho dầu

đi thẳng vào các đường dầu chính

Trước bộ làm mát có van (6) khi động cơ mới khởi động, dầu bị lạnh dặc lại thìvan (6) đóng đường dầu không cho đi qua bộ làm mát và chạy trực tiếp đến bầu lọc.Còn khi động cơ hoạt động, khi nhiệt độ dầu bôi trơn cao hơn 850C thì van (6) mởđường dầu qua các đường ống làm mát của bộ làm mát để đi đến bầu lọc

2.2 CÁC BỘ PHẬN CHÍNH CỦA HỆ THỐNG BÔI TRƠN

2.2.1 Bơm dầu bôi trơn, van an toàn

Hình 2.2 Kết cấu bơm dầu

1- Nắp bơm dầu; 2- Bánh răng chủ động; 3- Thân bơm; 4- Bánh răng dẫn động bơm dầu; 5- Lò xo van an toàn ; 6- Van an toàn; 7- Bánh răng bị động; 8- Vỏ bơm; A- Từ cacte

dầu; B- Đến bộ làm mát.

Thông số kỹ thuật cơ bản:

- Chiều rộng cặp bánh răng ăn khớp : 54 mm

- Đường kính đỉnh răng bánh răng chủ động và bị động: 54,99 mm

- Đường kính trục bánh răng chủ động và bị động : 18 mm

- Khe hở giữa bánh răng với vỏ bơm : 0 ,2 0,25 mm

- Khe hở giữa bánh răng chủ động và bị động : 0,360,6 mm

- Đường kính piston van an toàn : 16 mm

- Chiều dài lò xo van một chiều : 49,1 mm

Bơm bánh răng được ứng dụng trong các máy thuỷ lực, hệ thống điều khiển tựđộng, trong công nghệ người máy, trong bôi trơn các bộ phận chuyển động của máy

A

C

6 10

Hình 2.3 Nguyên lý bơm bánh răng

2- Bánh răng chủ động; 6- Van an toàn; 7- Bánh răng bị động; 9- Khoang hút;

10 -Khoang đẩy; A- Dầu vào; B- Dầu ra; C- Dầu về catte.

Khi hai bánh răng (2) chủ động và (7) bị động ăn khớp với nhau theo chiều dẫn

động như hình (2.3) từ phía dầu vào khi giữa bánh răng chủ động và bị động cácrăng của bánh răng ra khớp lúc này thể tích giữa các răng của bánh răng lớn dần nên

áp suất sẽ giảm và dầu sẽ được hút vào các khe hở của các bánh răng xen kẽ ở vùngnày được gọi là khoang hút (9) Ngược lại ở phía dầu ra do hai bánh răng vào khớpnên thể tích sẽ giảm, áp suất tăng tạo lực đẩy dầu ra khỏi bánh răng ở vùng nàyđược gọi là khoang đẩy, nhờ vào nguyên lý ăn khớp bánh răng này mà đường dầu ra

có áp suất lớn hơn dầu vào của bơm nên dễ dàng phân phối đi bôi trơn động cơ.Kếtcấu của van an toàn gồm lò xo van, van an toàn tựa vào thân bơm (3) và được định

vị bằng chốt chẻ Khi lượng dầu cung cấp cho hệ thống đã đủ nhưng bơm dầu vẫnhoạt động nên áp suất trong hệ thống sẽ tăng thắng được lò xo của van an toàn, épvan an toàn mở ra, lúc đó dầu được bơm từ bơm lên sẽ trở lại ngay thùng cacte.Khi áp suất dầu lớn thắng được lực lò xo van an toàn thì van an toàn sẽ mở ra vàdầu trở về thùng cácte để giữ áp suất dầu không đổi và không bị hư hỏng hệ thống

Ưu điểm của loại bơm này là kết cấu đơn giản, khi làm việc bơm bánh răng luôntiếp xúc với dầu nhờn nên tuổi thọ của nó cao và hiệu suất làm việc lớn

2.2.2 Bộ làm mát dầu nhờn, van hằng nhiệt

A B

C

C

6 5

4 1

3 2

Thông số kỹ thuật cơ bản:

- Đối với van hằng nhiệt: Nhiệt độ mở van: 850C

Nhiệt độ mở van hoàn toàn: 1000CHành trình mở van: 8mm

- Đối với bộ phận tản nhiệt: Diện tích trao đổi nhiệt: 0,986 m2

Nhiệt lượng trao đổi: 29000Kcal/h

Như ta đã khảo sát, trong khi động cơ làm việc, nhiệt độ của dầu nhờn sẽ tăngdần lên không ngừng Nguyên nhân chính làm tăng nhiệt độ dầu nhờn là:

Do nhiệm vụ làm mát ổ trục, các bề mặt ma sát, dầu nhờn phải tải nhiệt do masát sinh ra đi ra ngoài Dầu nhờn phải trực tiếp tiếp xúc với các chi tiết máy có nhiệt

độ cao, nhất là trong khi phun dầu để làm mát đỉnh piston hay làm mát xilanh Để đảm bảo độ nhớt dầu nhờn, đảm bảo khả năng bôi trơn và các đặc tính lýhoá khác, cần phải làm mát dầu nhờn để đảm bảo cho nhiệt độ dầu được ổn định.Thông thường người ta làm mát dầu nhờn bằng két làm mát dầu nhờn được đặttrong áo nước của động cơ Làm mát dầu nhờn bằng nước dựa trên nguyên lý traođổi nhiệt là truyền nhiệt

Kết cấu của két làm mát dầu nhờn gồm có các cánh tản nhiệt đó là các đườngống tạo dòng dầu chảy xoáy, van hằng nhiệt phần đế van được làm bằng hợp chấtgiãn nở khi nhiệt độ dầu nhờn còn thấp thì phần đế van sẽ co lại nó sẽ nở ra khinhiệt độ dầu đạt đến 850C, lò xo van hằng nhiệt có tác dụng giữ cho phần đế vanluôn ở một vị trí nhất định, phần nắp của van hằng nhiệt được định vị vào thân kétlàm mát bằng cơ cấu bulông vít, nước làm mát dầu sẽ đi bên ngoài các đường ốngdẫn dầu

Khi nhiệt độ dầu còn thấp, dầu được bơm lên ống qua cửa A mà không qua bộlàm mát vì khi đó phần đế của van hằng nhiệt cấu tạo bằng hợp chất co giãn, nhiệt

độ dầu còn thấp nên đế van co lại mở đường cho dầu nhờn đi trực tiếp ra cửa B Khiđộng cơ đã làm việc nhiệt độ dầu lên cao (hơn 850C) lúc đó phần đế của van hằngnhiệt (3) do tác dụng của nhiệt độ nên sẽ nở ra và đóng cửa của đường dầu đi tắt lạicho dầu đi vào các đường ống làm mát của bộ làm mát và sau đó đi ra cửa B

2.2.4 Lọc dầu

11

9 8

1

Ø25

Ø25 Ø10

10- Trục bầu lọc; 11- Phớt làm kín; A- Dầu ra; B- Dầu vào

Thông số kỹ thuật cơ bản: Diện tích lọc: 0,42 m2

Áp suất mở van: 2,5 kG/cm2

Kết cấu của bầu lọc gồm có: Nắp bầu lọc (4) định vị vào vỏ của động cơ bằng

lọc gồm có phía trên là lọc bằng giấy và phía dưới là các tấm kim loại, trục bầulọc(10) ở phía dưới có đục lỗ để dầu sau khi đã lọc sạch sẽ vào đó và đi theo đường

lỗ trong trục ra bôi trơn, phớt làm kín (11) bằng cao su ngăn không cho dầu bẩn lẫnvào dầu đã được lọc sạch và giữ được độ kín đó nhờ có lò xo (9), phần vỏ bầu lọc(7) lắp ghép với nắp bầu lọc bằng mối ghép ren

Dầu sau khi được làm mát sẽ đi đến bầu lọc qua cửa A đi vào bầu lọc sau đócung cấp cho đường dầu chính qua cửa B Trong trường hợp bầu lọc bị tắc, bẩn dầu

đi bôi trơn sẽ bị thiếu Để đảm bảo đủ dầu bôi trơn cho hệ thống thì van an toàn 1 sẽ

mở ra ( khi áp suất lớn hơn 2,5 kG/cm2) cho dầu đi thẳng vào đường dầu chínhcung cấp cho hệ thống

Ưu điểm của bầu lọc loại này là lọc được sạch nhờ có tấm lọc bằng giấy có thểlọc sạch các tạp chất nhỏ tới 25 micrômét nhưng nhược điểm là tuổi thọ của loại lọcbằng giấy này không cao Phương pháp bảo dưỡng tháo vỏ của bầu lọc ra khỏi nắp,lấy lõi lọc ra vệ sinh sạch lõi lọc bằng cách cọ rửa tấm lọc bằng kim loại, thổi sạchbụi bẩn bám vào tấm lọc bằng giấy súc rửa bầu lọc sạch sẽ, khi nào thấy các tấm lọc

bị rách, hư hỏng phải thay thế Thay bằng cách mua lõi lọc mới cùng loại thay vàolõi đã hư hoặc thay luôn cả vỏ bầu lọc

2.3 TÍNH TOÁN HỆ THỐNG BÔI TRƠN ĐỘNG CƠ SA6D140E-3

2.3.1 Tính toán động học và động lực học:

Số liệu cho trước:

+ Loại động cơ: SA6D140E-3

+ Công suất động cơ: Ne = 252 (kW)

+ Số vòng quay: n = 2150 (vòng/ph)

+ Tỷ số nén:  = 16,5

+ Đường kính xilanh: D = 140 (mm)

+ Hành trình piston: S = 165 (mm)

+ Áp suất cuối quá trình nén: P c 4,1 (MN/m2)

+ Khối lượng nhóm piston: mnp = 4 (Kg)

+ Khối lượng nhóm thanh truyền: mtt = 6,7 (Kg)

+ Áp suất cực đại: Pz =.p c=1,9.4,1=7,79 (MN/m2).

+ Áp suất môi trường: P0 = 0,1 (MN/m2)

+ Chỉ số nén đa biến trung bình: n1 = 1,36

+ Chỉ số giãn nở đa biến trung bình: n2 = 1,22

+ Tỷ số giản nở sớm:  1,5

+ Tham số kết cấu:  = 0,25

+ Áp suất cuối quá trình giãn nở: 0,29( / ).

5,1

5,16

45,

22 , 1

Ta xác định các điểm trên đường nén với chỉ số đa biến n1

Ta có phương trình đương cong nén đa biến:

Const PV

P P P

P

n

n

c a

n a c

1,4

n c

P  (2.2)

Suy ra: ;

VV

1.PP

1

n

c nx c nx

- Ta có phương trình của đường cong giãn nở đa biến: PVn 2 Const

Gọi x là điểm bất kỳ trên đường giãn nở thì:

P V 2 P V n 2

gnx gnx

n z

z  (2.5)

Suy ra: ;

VV

1.PP

2

n

z gnx z gnx

.53869,2165.4

140.14,3.4

l mm

S

D

)(163,015,16

538,2

Bảng 2.1 Xác định các điểm trên đường nén và giãn nở

0.429

0.184

2.354

5

7.124

0.14 1.793

8

8.899

0.112

1.436

7

10.74

0.093

1.189

3

12.64

0.079

1.011

2

14.59

0.069

0.054

0.685

1.956 12 24.06 0.042 0.170

4

20.73

0.048

0.616

2.119 13 26.66 0.038 0.153

8

22.86

0.044

0.559

2.282 14 29.31 0.034 0.139

9

25.02

0.04 0.511

2.445 15 32.02 0.031 0.128

1

27.22

0.037

0.469

2.608 16 34.78 0.029 0.117

9

29.45

0.034

0.434

.P

P   (2.8)

- n2 là chỉ số giãn nở đa biến trung bình, xác định thông qua tính toán nhiệt

- Đối với động cơ Điêzen ta chọn tỷ số giãn nở sớm: 1,5

;163,0

;

79,7

;163,0

;

4178,0

;701,2

;

113,0

;701,2

;

)118,0

;163,0(

;

z P V z

c P V c

y P V y

b P V b

a P V a

r P V r

z z

c c

z c

b a

a a

r c

55

 ; Góc đóng muộn xupap thải (r’’): 

20

 ; Góc phun sớm (c’):p 15

- Xác định các điểm uốn trung gian:

Trên đọn cy lấy điểm c’’ với cy

3

1c''

Trên yz lấy điểm z’’ với yz

2

1''

yz 

Trên ab lấy điểm b’’ với ba

2

1''

bb 

- Nối các điểm c’, c’’, z’’ với các đường nén, đường giãn nở thành đường cong liên tục tại điểm chết trên và điểm chết dưới ta nối b’, b’’ nối tiếp xúc với đường thải Tanhận được đồ thị công đã hiệu chỉnh.