Hệ thống bôi trơn có nhiệm vụ đƣa dầu liên tục đến bôi trơn và tản nhiệt cho các bề mặt ma sát để giảm mài mòn, tăng tuổi thọ của chi tiết và giảm tổn thất công suất của động cơ.
Dầu bôi trơn ngoài nhiệm vụ chính là bôi trơn và làm mát các bề mặt ma sát còn có nhiệm vụ:
Rửa sạch bề mặt ma sát của các chi tiết khỏi mạt kim loại bong tách trong quá trình ma sát. Các mạt kim loại này đƣợc dầu cuốn theo về cacte sau đó đƣợc các phần tử lọc giử lại nên không gây cào xƣớt bề mặt chi tiết.
Bao kín khe hở giửa các chi tiết pít tông – xéc măng – xilanh làm giảm lọt khí điền đầy khe hở giửa trục và bạc làm giảm va đập.
Yêu cầu đối với hệ thống bôi trơn phải đƣa dầu tới các bề mặt ma sát để bôi trơn liên tục. Lọc sạch tạp chất lẫn trong dầu và tẩy rửa các bề mặt ma sát. Làm sạch các bề mặt ma sát và làm mát dầu nhờn để đảm bảo tính năng lý, hóa.
Sơ đồ hệ thống bôi trơn Hình 3.54
Dầu nhờn chứa trong cacte đƣợc bơm dầu hút qua phao lọc đƣa tới bầu lọc, tại đây nƣớc và tạp chất cơ học đƣợc lọc sạch, sau đó dầu vào đƣờng dầu chính ở thân máy đến bôi trơn cổ chính trục khuỷu. Một phần dầu từ các ổ đở chính, chảy qua các lổ dầu đƣợc khoan trong rục khuỷu, đến các cổ biên. Phần dầu này tiếp tục chảy qua khe dầu của cổ trục, sau đó đƣợc phun vào các bộ phân truyền động, bôi trơn pít tông, xilanh, bạc xéc măng, chốt pít tông, bạc đầu nhỏ thanh truyền. Đồng thời dầu theo rảnh dầu đến bôi trơn các ổ đở trục cam và theo rảnh dầu lên nắp máy đi bôi trơn các chi tiết truyền động xupáp. Sau khi tuần hoàn qua các bộ phận cần bôi trơn, dầu trở về cacte. Trong bầu lọc dầu có bố trí van an toàn, khi bầu lọc bị tắt do bẩn, áp suất dầu tăng sẻ mở van này cho dầu di tắt lên đƣờng dầu chính không qua lọc. Khi nhiệt độ dầu bôi
trơn lên quá giới hạn cho phép thì van điều khiển sẻ mở để dầu đi qua két làm mát sau đó trở về cacte. Van điều chỉnh áp suất đảm bảo áp suất dầu trong hệ thống ổn định không phụ thuộc vào tốc độ động cơ.
3.2.5.1.2 Cấu tạo của hệ thống bôi trơn
a/ Bơm dầu
Bơm dầu Hình 3.55
Thông thƣờng bơm đƣợc dùng là bơm roto.
Bơm roto gồm một roto trong và một roto ngoài. Roto ở trong đƣợc dẩn động sẻ dẩn động roto ngoài. Khi các roto xoay, không gian giửa các vấu đổ đầy dầu. Khi các vấu của roto trong di chuyển vào trong các khoảng trống ở roto ngoài dầu đƣợc đẩy ra ngoài thông qua của bơm.
b/ Lọc dầu
Lọc dầu Hình 3.56
Lọc dầu có nhiêm vụ lọc sạch các cặn bẩn, nƣớc, mạt kim loại… có trong dầu bôi trơn. Bộ lọc dầu một phần tử lọc bằng giấy gấp nếp. Nó cho dầu xuyên qua trong khi đó các phần tử bẩn thì bị giử lại.
c/ Van giảm áp lực
Để ngăn chặn áp lực dầu quá mức, hệ thống bôi trơn có một van giảm áp lực. Nó là một viên bi hay con trƣợt đƣợc nén bởi lò xo. Khi áp lực dầu tăng lên quá mức thắng lực nén của lò xo khi đó dầu sẻ đƣợc đƣa về máng dầu
d/ Bộ phận làm mát dầu
Bộ phận làm mát dầu Hình 3.57
Trong quá trình bôi trơn động cơ, dầu bôi trơn bị nóng nên làm giảm độ nhớt và giảm hiệu quả bôi trơn. Do vậy, ở một số loại động cơ có bố trí két làm mát dầu để giữ cho nhiệt độ của nó ở trong khoảng nhất định
Khi nhiệt dầu động cơ tăng lên, dầu sẻ đƣợc đƣa qua bộ tản nhiệt dầu. Nhiệt độ dầu đƣợc làm mát thông qua nƣớc làm mát động cơ.
3.2.5.2 NHỮNG HƢ HỎNG THƢỜNG GẶP TRÊN HỆ THỐNG BÔI TRƠN TRƠN
Những hƣ hỏng của bơm
Bề mặt làm việc của bánh răng bị vỡ, mòn: Do làm việc lâu ngày và trong dầu bôi trơn có cặn bẩn.
Giăng đệm bị rách: Do sử dụng lâu ngày, quy trình tháo lắp không đúng kỹ thuật. Bu lông lắp ghép bị hỏng, mất ren: Do lực xiết quá lớn.
Những hƣ hỏng của bầu lọc dầu
Vỏ bầu lọc bị nứt, đệm bị rách, các đầu nối ren bị chờn: Do sử dụng lâu ngày,lực xiết lớn và tháo lắp không đúng kỹ thuật.
Van an toàn của bầu lọc đóng không kín, lò xo yếu, gãy: Do làm việc lâu ngày và do ma sát.
Đối với bầu lọc thấm dùng tấm kim loại, lõi lọc bị tắc: Do làm việc lâu ngày, không vệ sinh sạch.
Đối với bầu lọc thấm dùng lƣới lọc lõi lọc bị rách: Do làm việc lâu ngày.
Đối với bầu lọc thấm lõi lọc tinh lõi lọc bị tắc, bị rách, bẩn: Do làm việc lâu ngày do không cẩn thận khi tháo lắp và không bảo dƣỡng.
3.2.6HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA
Hệ thống đánh lửa đƣợc sử dụng trên động cơ xăng, có nhiệm vụ tạo ra điện áp cao giửa hai cực của bugi để bật tia lửa điện để đốt cháy hổn hợp nhiên liệu và không khí đúng thời điểm yêu cầu để động cơ làm việc tối ƣu.
Hiện nay trên các dòng ô tô của Mitsubishi sử dụng hệ thống đánh lửa delco và hệ thống đánh lửa điện tử.
3.2.6.1 HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA CƠ 3.2.6.1.1 Nguyên lý và cấu tạo của hệ thống 3.2.6.1.1 Nguyên lý và cấu tạo của hệ thống
a/ Nguyên lý
Sơ đồ hệ thống đánh lửa cơ Hình 3.58
Bộ chia điện là trung tâm hệ thống đánh lửa cơ khí và có 2 nhiệm vụ chính. Đầu tiên, nó phải phóng ra dòng điện cho môbin để kích hoạt tại thời điểm chính xác đƣợc yêu cầu (tùy thuộc vào tốc độ vòng tua của động cơ và tải trọng tức thời của xe). Sau đó, bộ chia điện phải có nhiệm vụ định hƣớng đúng đánh lửa bugi của từng xi lanh (do vậy nó gọi là bộ chia điện).
Mạch điện cho hệ thống đánh lửa thì đơn giản và dễ nhận biết. Khi ta đƣa chìa khoá vào ổ điện và xoay chìa đến chức năng vận hành, tức là ta đã gửi một dòng điện từ ắc quy thông qua 1 dây điện đến trực tiếp cực dƣơng của mobin . Bên trong môbin là các cuộn dây đồng quấn xung quanh 1 chiếc lõi kim loại, dòng điện sẽ đi qua đó trƣớc khi đến cực âm của lõi. Từ đó, dây sẽ chuyền 1 dòng điện qua bộ chia điện và nối với công tắc bật tắt, ta gọi là má vít. Khi má vít đóng, dòng điện đi trực tiếp xuống nguồn mát. Khi dòng điện đƣợc chuyền từ công tắc điện, thông qua các cuộn dây trong lõi, sau đó xuống nguồn mát, nó tạo ta một từ trƣờng lớn bên trong lõi môbin.
Má vít đƣợc thiết kế do một điểm tiếp xúc cố định mà đƣợc gắn chặt trên một miếng kim loại bên trong thân chia điện, và một bánh răng xoay đƣợc gắn ở cuối lò xo chịu lực. Điểm xoay chỉnh đƣợc là 4,6 hoặc 8 mấu cam (tuỳ thuộc vào số thứ tự xi lanh trên động cơ). Cam chia điện quay cùng lực với động cơ, tạo thành một chu trình khép kín hoàn thiện cho 2 thì của động cơ. Khi nó quay, cam sẽ đẩy má vít đóng hoặc mở. Mỗi khi má vít đóng, dòng điện bị ngắt khỏi môbin, do đó không tạo ra từ trƣờng và đẩy dòng điện cao áp đến tụ điện thứ cấp. Dòng điện đi đến đỉnh của môbin thông qua bộ dây cao áp.
Bây giờ, chúng ta có điện thế cần thiết để đánh lửa bugi, nhƣng chúng ta vẫn phải đƣa nó đến đúng xi lanh quy định. Dây môbin đi từ lõi đến trực tiếp tâm điểm của nắp chia điện. Bên dƣới nắp chia điện là một con quay (rotor) đƣợc gắn trên đỉnh trục quay. Trên đỉnh con quay có một miếng kim loại dùng để tiếp xúc với cực trung tâm của nắp chia điện. Nó nhận dòng điện cao áp từ dây tụ điện và đƣa chúng đến cuối con quay, nơi mà con quay sẽ quay rất nhanh theo từng cực phóng lửa bên trong nắp chia điện. Khi con quay di chuyển trên trục, nó sẽ gửi điện đến đúng dây điện mà cung cấp điện cho bugi. Điện thế đi vào trong bugi tại đỉnh điểm, đi qua lõi bugi cho đến khe bugi. Nó nhanh chóng lọt qua khe đánh lửa của bugi, tạo ra một tia lửa điện phù hợp để đốt cháy hỗn hợp nhiên liệu trong xi lanh.
3.2.6.1.2 Cấu tạo của hệ thống
a/ Công tắc
Có 2 mạch điện riêng biệt đi từ công tắc đến môbin. Mạch thứ nhất đi qua một con trở, nhằm mục đích giảm khoảng 15% điện thế để bảo vệ má vít khỏi bị ăn mòn quá nhanh. Mạch thứ hai sẽ gửi một điện thế nguyên vẹn từ ắc quy đến môbin, dòng
điện này chỉ đƣợc sử dụng khi khích hoạt trục khuỷu. Khi máy đề tác động một dòng điện cố định để kích hoạt động cơ, sẽ phải có một một dòng khác để cung cấp cho môbin. Khi chìa khoá điện đƣợc vặn đến vị trí khởi động thì dòng điện nguyên vẹn của ắc quy đƣợc sử dụng. Ngay sau khi động cở vận hành, tài xế sẽ nhả chìa khoá về chế độ chạy xe và dòng điện lúc đó sẽ chuyển qua trở sơ cấp để đến môbin.
b/ Bộ chia điện
Bộ chia điện Hình 3.59
Có chức năng chia nguồn điện cao áp đến các bugi, điều này đƣợc thực hiện bởi trục bộ chia điện và con quay gắn ở đầu. Nắp bộ chia điện có các đầu nối dây cao áp đến các bugi. Khi con quay quay tròn nó sẻ chia nguồn điện cao áp cho các bugi theo thứ tự nhất định.
Bộ chia điện gồm hai phần: phần trên là bộ chia cao áp còn phần dƣới là bộ ngắt dòng điện sơ cấp của bobin.
Một trục cam ở trung tâm bộ chia điện sẻ làm cho phần động của má vít tách khỏi phần tỉnh tại thời điểm đánh lửa. Điều này lý giải tại sao dòng điện của cuộn dây sơ cấp lại bị mất đột ngột và sinh ra xung cao áp.
c/ Bobin
Bobin đánh lửa Hình 3.60
Môbin đơn thuần chỉ là một bộ chuyển đổi điện. Nó bao gồm 2 cuộn điện, sơ cấp và thứ cấp. Cuộn sơ cấp có khoảng 100-150 vòng dây đồng. Và nó phải đƣợc cách điện để tránh chập hoặc đoản mạch. Nếu bị nhƣ vậy thì nó sẽ không thể tạo ra từ trƣờng sơ cấp theo yêu cầu. Dây của cuộn sơ cấp đi vào bên trong môbin qua cực dƣơng, chạy xung quanh cuộn dây, sau đó thoát ra cực âm.
Cuộn thứ cấp có khoảng 15.000-30.000 vòng dây đồng và cũng đƣợc cách điện đối với cuộn kia. Cuộn thứ cấp đƣợc đặt bên trong cuộn sơ cấp. Cuộn thứ cấp sẽ gia tăng từ trƣờng bên trong một lõi thép mềm. Để chống lại nhiệt độ cao của dòng điện, môbin sẽ có dầu làm mát bên trong.
Môbin đánh lửa là bộ phận chính của hệ thống đánh lửa. Khi dòng điện đi qua môbin, từ trƣờng sẽ đƣợc phát sinh. Khi dòng điện ngắt, từ trƣờng bị ngắt sẽ chuyển một điện thế lớn qua cực trung tâm. Điện thế đó sẽ cung cấp cho bugi thông qua bộ chia điện.
d/ Bugi
Bugi đánh lửa Hình 3.61
Hệ thống đánh lửa là nguồn duy nhất cung cấp điện cho bugi. Hệ thống sẽ cung cấp cho bugi một điện thế đủ để bugi phát tia lửa điện tại thời điểm chính xác và đều đặn trong hàng nghìn vòng quay của động cơ đến từng bugi trong vòng một phút. Các bugi đời mới đƣợc thiết kế để sử dụng rất lâu trƣớc khi phải thay thế. Điều kỳ diệu này tạo ra muôn vàn hình thể và phạm vi nhiệt lƣợng sinh ra đƣợc dùng cho từng loại động cơ riêng biệt.
Phạm vi nhiệt lƣợng của bugi thể hiện khi bugi không đủ nóng để đốt cháy hêt các cặn bẩn bám vào đầu đốt , và nó không đủ nóng do vậy tạo ra sự đánh lửa sớm của động cơ. Đánh lửa sớm gây ra do bugi không đủ nóng, nó bắt đầu hâm nóng lên và đốt cháy nhiên liệu trƣớc khi đánh tia lửa điện. Hầu hết bugi đều có một điện trở để chống nhiễu cho sóng radio. Khe hở bugi quá rộng, lƣợng điện thế không đủ lớn để vƣợt qua tạo ra mất tia lửa điện. Khe hở quá hẹp, điện áp tập trung trên bugi sẽ lớn dẫn đến đánh lửa liên tục và cũng tạo nên kém hiệu quả.
3.2.6.2 HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA ĐIỆN TỬ 3.2.6.2.1 Hệ thống đánh lửa điện tử dùng delco 3.2.6.2.1 Hệ thống đánh lửa điện tử dùng delco
Sơ đồ hệ thống đánh lửa điện tử dùng delco Hình 3.62
Trong hệ thống đánh lửa điện tử, má vít và tụ điện đƣợc thay thế bởi điện tử. Với hệ thống này, sẽ có một vài phƣơng pháp để để thay thế má vít và tụ điện để tác động cho môbin đánh lửa. Một phƣơng pháp sử dụng một bánh răng kim loại, mỗi bánh răng là cho 1 xilanh. Nó đƣợc gọi là “phần vỏ” và “phần chống”. Môbin từ trƣờng sẽ cảm nhận khi bánh răng đi qua và gửi một tín hiệu và hộp điều khiển để ra lệnh cho môbin đánh lửa.
Hệ thống khác sử dụng một “mắt điện tử” có khớp bánh răng để gửi tín hiệu đến hệ thống điện tử, đó chính là thời điểm để chỉ thị môbin đánh ra tia lửa. Hệ thống này vẫn cần phải có sự điều chỉnh thời điểm bằng cách quay vỏ bộ chia điện.
Tính tiên tiến của hệ thống này, bên cạnh việc không cần bảo dƣỡng, là module điều khiển có thể điều phối điện thế sơ cấp cao hơn rất nhiều so với đánh lửa cơ. Điện thế thậm chí có thể vọt lên trƣớc khi đi đến môbin, do vậy môbin có thể làm cho bugi nóng hơn, điện thế lên đến 50.000V so với điện thế 20.000V thông thƣờng của đánh lửa cơ. Những hệ thống này chỉ có một dây ốa áp duy nhất từ công tắc điện nối đến môbin, do vậy cuộn sơ cấp là không cần thiết nữa.
Trên một số model, module điều khiển đƣợc đặt ngay bên trong bộ chia điện, nơi đƣợc dùng cho má vít. Một số thiết kế khác, module điều khiển đƣợc đặt bên ngoài bộ chia điện và có dây nối ngoài đến môbin. Trên rất nhiều xe GM, module điều khiển nằm bên trong bộ chia điện và môbin đặt trên đỉnh bộ chia điện để làm thành một hệ thống liên kết. GM gọi nó là HEI, đánh lửa cao áp.
Điện thế cao mà hệ thống cung cấp cho phép cho phép khe hở bugi lớn hơn trên các bugi dài và to bản hơn. Bugi lớn hơn cũng cho phép đốt cháy nhiên liệu tiết kiệm hơn mà vẫn đảm bảo cho xe chạy êm.
Hệ thống đánh lửa điện tử ban đầu vẫn có giới hạn và nguồn điện không có tính toán, do vậy thời điểm đánh lửa vẫn phải hiệu chỉnh, phƣơng pháp chỉnh ly tâm và chân không vân phải đƣợc sử dụng trên bộ chia điện
Trên các hệ thống gần đây, bên trong bộ chia điện đều trống rỗng và việc phân phối điện đƣợc thực hiện do một bộ cảm biến, cảm nhận các bƣớc răng đƣợc khớp vào trục cơ hay trục cam. Thiết bị này gọi là cảm biến vị trí trục cơ (Crankshaft Position Sensor) hoặc cảm biến vị trí trục cam (Camshaft Position Sensor). Trong hệ thống này, nhiệm vụ của bộ chia điện là phân phối đánh lửa cho từng xi lanh thông qua nắp chia điện và con quay chia điện. Máy tính sẽ tính toán thời điểm đánh lửa cần thiết, đảmbảo cho xe chạy êm.
3.2.6.2.2 Hệ thống đánh lửa điện tử không có delco (hệ thống đánh lửa trực tiếp) tiếp)
Sơ đồ hệ thống đánh lửa trục tiếp Hình 3.63
Trong hệ thống đánh lửa trục tiếp bộ chia điện không còn đƣợc sử dụng nửa. Thay vào đó, hệ thống đánh lửa trực tiếp cung cấp một bobin và một IC đánh lửa độc lập cho mổi xilanh. Vì hệ thống này không cần dùng bộ chia điện và dây cao áp nên nó có thể giảm tổn thất năng lƣợng trong khu vực cao áp và tăng độ bền. Đồng thời nó cũng giảm đến mức tối thiêu nhiễu điện từ, bởi vì không sử dụng tiếp điểm trong khu vựa cao áp. Chức năng điều khiển thời điểm đánh lửa đƣợc thực hiện thông qua việc