4.1. PHÂN TÍCH LỰA CHỌN SƠ ĐỒ HỆ THỐNG BÔI TRƠN CHO ĐỘNG CƠ 4G94 4G94
Như trình bày ở chương 1, có khá nhiều phương pháp để đưa dầu đi bôi trơn cho động cơ. Việc dùng hệ thống bôi trơn kiểu vung té làm giảm tuổi thọ của dầu động cơ rất nhiều so với khi dùng hệ thống bôi trơn kiểu phối hợp (hoặc bôi trơn cưỡng bức). Do những nguyên nhân sau: Ta biết rằng một trong những chỉ tiêu quan trọng của dầu là độ bền chống ôxy hoá, khi dầu bị vung té sẽ ôxy hóa nhanh hơn tạo nhựa đường và hắc ín, nó làm giảm chất lượng bôi trơn của dầu và làm tăng muội than. Muội than có độ dẫn nhiệt rất thấp làm cho các chi tiết và động cơ chóng bị quá nóng. Nhiệt độ quá cao làm giảm độ nhớt của dầu và có thể dẫn đến ma sát nửa ướt. Ngoài ra, nếu trong dầu có các hạt muội than rắn cũng làm cho điều kiện bôi trơn xấu đi và tăng độ hao mòn. Việc ôxy hoá dầu xảy ra rất mạnh khi dầu ở trạng thái các hạt nhỏ và ở nhiệt độ 130 ÷ 1400C.
Do phương pháp dẫn dầu tới các gối đỡ không chắc chắn nên có nhiều khả năng xuất hiện ma sát nửa ướt. Mặc khác, mức chi phí dầu khi dùng phương pháp bôi trơn bằng cách vung té cao hơn khi dùng các loại hệ thống bôi trơn khác.
Những nhược điểm đó của hệ thống bôi trơn bằng cách vung té không thể bù lại được bởi ưu điểm của nó là kết cấu đơn giản.
Từ đó ta thấy rằng hệ thống bôi trơn bằng cách vung té thuần tuý là loại hệ thống bôi trơn rất cũ, không thể đáp ứng được yêu cầu của hệ thống bôi trơn trên các loại động cơ hiện đại.
Hệ thống bôi trơn cưỡng bức là loại hiện đại làm việc chắc chắn hơn nhưng phức tạp hơn. Nguyên nhân là do việc dẫn dầu cưỡng bức luôn đảm bảo có lớp dầu cần thiết và đảm bảo việc dẫn nhiệt ra từ các bề mặt làm việc được tốt hơn. Vì vậy loại hệ thống này thường được ứng dụng ở các động cơ diesel cũng như các động cơ có bộ chế hoà khí có số vòng quay cao, trong đó lực quán tính của các bộ phận chuyển động qua lại và lực quán tính ly tâm có trị số cao.
Khi bôi trơn cưỡng bức, dầu được dẫn đến các gối đỡ với số lượng dư sẽ rửa các cặn bẩn và mạt kim loại, tạo điều kiện thuận lợi cho sự làm việc của các gối đỡ. Do đó khi bôi trơn cưỡng bức, dầu ít tiếp xúc với các chi tiết máy và không khí nên dầu bị ôxy hoá chậm
thống bôi trơn cưỡng bức cácte khô và trong hệ thống có bộ tản nhiệt) dầu luôn luôn được lọc và làm nguội do đó thời gian sử dụng của nó sẽ dài hơn.
Sau khi phân tích ưu nhược điểm của từng hệ thống bôi trơn, cùng với việc tham khảo một số động cơ tương tự trên thực tế em lựa chọn phương án thiết kế hệ thống bôi trơn cho động cơ 4G94 là hệ thống bôi trơn cưỡng bức cácte ướt.
Sơ đồ được bố trí như hình 4.1
Hình 4.1: Hệ thống bôi trơn động cơ 4G94
1- Van an toàn của bơm dầu; 2- Bơm dầu; 3- Lọc dầu; 4- Trục cam;5- Trục khuỷu; 6- Cảm biến áp suất nhớt; 7- Đường dầu chính; 8- Trục dàn cò mổ;
9-các-te; Nguyên lý làm việc:
Dầu trong các-te (9) được bơm dầu (2), hút qua lọc dầu (3) tại đây dầu được lọc sạch tạp chất và tách nước, rồi đi đến đường dầu chính (7) trong thân động cơ
Từ đây dầu sẽ vào các đường dầu của thân máy và nắp xy lanh đi bôi trơn các ổ đỡ trục khuỷu, trục cam, bạc trục cò mổ, bạc đầu nhỏ thanh truyền sau đó rồi sau đó sẽ tự rơi về lại các-te.
Van an toàn của bơm dầu (1), có nhiệm vụ giữ cho áp suất của dầu bôi trơn do bơm dầu bôi trơn cung cấp cho hệ thống luôn không đổi. Khi hệ thống bôi trơn có một bộ phận bị tắc, khi đó van này sẽ tự động mở cho dầu bôi trơn trở về các-te đảm bảo cho áp suất dầu bôi trơn trong hệ thống luôn có giá trị cần thiết.
Còn cảm biến áp suất dầu bôi trơn (6), có nhiệm vụ đo áp suất của dầu bôi trơn để báo cho lái xe biết khi có hỏng hóc, có sự cố về hệ thống bôi trơn hoặc thiếu dầu bôi trơn. 4.2. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC THIẾT BỊ TRONG HỆ THÔNG BÔI TRƠN