2.3.1. Bơm dầu
Bơm dầu có nhiệm vụ hút dầu từ thùng chứa qua phao lọc và đẩy qua các bầu lọc với một áp suất nhất định để đi bôi trơn các chi tiết trong động cơ.
Trên ô tô hiện nay thường sử dụng các loại bơm dầu sau: - Bơm bánh răng:
+ Bơm bánh răng ăn khớp ngoài. + Bơm bánh răng ăn khớp trong. - Bơm kiểu piston.
- Bơm cánh gạt. - Bơm rô to.
2.3.1.1. Bơm bánh răng ăn khớp ngoài
a). Sơ đồ cấu tạo
Bài giảng Cấu tạo động cơ – Vũ Xuân Trường
29
Hình 2.6. Bơm dầu kiểu bánh răng ăn khớp ngoài A - Buồng đẩy. B - Buồng hút. 1: Thân bơm 7: Đệm làm kín
2: Bánh răng bị động 8: Nắp điều chỉnh van 3: Rãnh giảm áp 9: Tấm đệm điều chỉnh 4: Bánh răng chủ động 10: Lò xo
5: Đường dầu ra 11: Viên bi. 6: Đường dầu vào
Cấu tạo gồm có: Thân bơm đúc bằng gang hoặc thép. Trong thân bơm có khoang rỗng chứa hai bánh răng. Thông với khoang này có đường dầu vào 6 và đường dầu ra 5. Nối giữa hai đường là van ổn áp gồm có lò xo 10 và viên bi cầu 11. Bánh răng chủ động 4 được lắp cố định với trục chủ động còn bánh răng bị động 2 lắp quay trơn trên trục.
b). Nguyên lý làm việc
Khi động cơ làm việc thông qua trục cam bằng cặp bánh răng ăn khớp làm cho bánh răng chủ động 4 quay, bánh răng bị động 2 sẽ quay theo chiều ngược lại. Ở khoang B khi các bánh răng ra khớp sẽ làm thể tích khoang B tăng lên áp suất sẽ giảm, dầu được hút từ cácte qua phao đi vào buồng hút. Dầu từ khoang B điền đầy vào khoảng giữa hai răng rồi được guồng sang phía khoang A.
Tại đây do các bánh răng vào khớp thể tích giảm, áp suất tăng dầu bị ép nên có một áp suất nhất định đi theo đường dầu ra lên bầu lọc thô.
Khi áp suất ở phía buồng đẩy quá lớn. Áp lực dầu thắng sức căng lò xo 10 mở bi 11 để tạo ra một dòng dầu chảy ngược về đường dầu vào. Áp suất dầu sẽ giảm đi van bi đóng lại ngăn không cho dầu từ buồng đẩy về đến buồng hút.
Rãnh giảm áp 3 có tác dụng tránh hiện tượng chèn dầu giữa các răng khi vào khớp. Nhờ vậy giảm được ứng suất và sức mỏi của bánh răng. Đối với loại bơm này, lưu lượng và hiệu suất bơm phụ thuộc rất nhiều vào khe hở hướng kính giữa đỉnh răng với thân bơm, khe hở hướng trục giữa mặt đầu bánh răng và nắp bơm. Thông thường các khe hở này không vư- ợt quá 0,1mm.
2.3.1.2. Bơm bánh răng ăn khớp trong
a. Sơ đồ cấu tạo
Bơm này thường được lắp trên đầu trục khuỷu vành ngoài của bơm lắp với ổ trục vành trong lắp với trục khuỷu. Ưu điểm của loại này là kết cấu gọn nhẹ, lưu lượng bơm lớn. 1: Bánh răng ngoài 2: Khoang hút 3: Van ổn định 4: Buồng đẩy 5: Bánh răng trong 6: Khoang lưỡi liềm
Hình 2.7. Bơm dầu kiểu bánh răng ăn khớp trong. Bài giảng Cấu tạo động cơ – Vũ Xuân Trường
b). Nguyên lý làm việc
Khi động cơ làm việc, bánh răng trong được dẫn động và quay với tỉ số truyền thích hợp. Do bánh răng trong luôn luôn ăn khớp với bánh răng ngoài lên làm bánh răng ngoài quay theo cùng chiều. Dầu được hút ở nơi các bánh răng ra khớp (có thể tích tăng áp suất giảm) và guồng sang phía các răng vào khớp. Tại đây dầu sẽ có một áp suất cao nhất định được chuyển qua phía đường ra đi bôi trơn.
2.3.1.3. Bơm cánh gạt
a). Sơ đồ cấu tạo
b). Nguyên lý làm việc
Rô to 5 nhận được truyền động từ trục cam hoặc bộ chia điện. Khi rô to quay mang theo các phiến gạt 3 quay. Nhờ lực văng ly tâm và lò xo 7 phiến gạt 3 luôn luôn tì sát bề mặt vỏ bơm 1 tạo thành các không gian kín. Và nhờ rô to và stato lắp lệch tâm tạo ra buồng hút và buồng đẩy.
Ở buồng hút thể tích tăng, áp suất giảm dầu được hút từ thùng chứa và được các phiến gạt, gạt sang phía buồng đẩy.
Loại bơm này có ưu điểm rất đơn giản, nhỏ gọn. Nhưng nhược điểm là mài mòn bề mặt tiếp xúc giữa phiến gạt và thân bơm rất nhanh.
2.3.1.4. Bơm dầu kiểu rô to
a). Cấu tạo
Hình 2.9. Bơm dầu kiểu rô to. 1: Rôto ngoài 4: Túi chúa dầu 2: Rôto trong 5: Khoang dầu vào. 3: Khoang dầu ra
Bài giảng Cấu tạo động cơ – Vũ Xuân Trường
31
Hình 2.8. Bơm dầu kiểu cánh gạt
1: Thân bơm 5: Rô to
2: Đường dầu vào 6: Trục dẫn động 3: Cánh gạt 7: Lò xo
Gồm có vỏ chứa hai rô to lồng vào nhau (rô to trong và rô to ngoài). Rô to ngoài khoét lõm hình sao đỉnh tròn. Rô to trong dạng chữ thập đỉnh tròn và lắp lọt vào trong rô to ngoài. Rô to trong gắn trên trục bơm và rô to ngoài lắp trong thân bơm. Trục dẫn động bơm đặt lệch tâm trong thân bơm làm cho đỉnh răng của hai rô to ăn khớp về một phía của thân bơm.
b). Nguyên lý làm việc
Khi trục bơm quay thì rô to trong quay làm rô to ngoài quay. Các rô to quay tạo thành túi chứa dầu ở phía cửa vào của bơm và truyền tới cửa ra đi cung cấp. Vì các đỉnh của hai rô to lắp khít lên không cho dầu đi ngược trở lại đường dầu vào.
2.3.2. Bầu lọc dầu
2.3.2.1. Bầu lọc thô
Thường lắp trực tiếp trên đường dầu đi bôi trơn lên lưu lượng dầu phải đi qua bầu lọc là rất lớn. Vì vậy tổn thất áp suất dầu khi qua bầu lọc thô không được quá lớn cỡ khoảng 0,1MN/m2. Lọc thô chỉ lọc được các cặn bẩn có kích thước lớn hơn 0,03 mm và tùy thuộc vào phần tử lọc sử dụng. Các phần tử lọc thô thường gặp trong động cơ hiện đại có các loại sau: Loại tấm, loại dải, loại lưới…
*). Bầu lọc thô dùng lưới lọc bằng đồng.
Thường dùng trên động cơ tàu thủy hoặc động cơ tĩnh tại. Kết cấu lưới lọc gồm các khung lọc 5 bọc bằng lưới đồng ép sát trên trục của bầu lọc. Lưới đồng dệt rất dày có thể lọc sạch các tạp chất có kích thước 0,1 - 0,2m
Hình 2.10. Bầu lọc thô có lưới lọc bằng đồng
1: Thân bầu lọc 4: Đường dầu ra 2: Đường dầu vào 5: Phần tử lọc
3: Nắp bầu lọc 6: Lưới của phần tử lọc.
2.3.2.2. Bầu lọc tinh
Dùng để lọc sạch dầu làm cho dầu trở lên tinh khiết trước khi trở về thùng chứa. Thường được lắp trên đường dầu phụ.
Nếu xét về góc độ sử dụng phương pháp lọc, bầu lọc tinh gồm hai nhóm chính : - Bầu lọc tinh ly tâm.
- Bầu lọc tinh cơ học.
*). Bầu lọc tinh cơ học loại thấm.
Bài giảng Cấu tạo động cơ – Vũ Xuân Trường
Cấu tạo: Phần tử lọc làm bằng giấy xếp thay thế được bao gồm một hộp trụ có đục lỗ bên ngoài. Hai tấm kim loại tròn có lỗ ở giữa đậy hai đầu lõi lọc. Khi lắp phần tử lọc vào ống trụ 2 nó bị ép sát vào nắp, dưới tác dụng của lò xo và được bao kín hai đầu bằng đệm 6. Van thoát tải 5 gồm một lá van hình cốc làm bằng nhựa. Ở trạng thái đóng lò xo sẽ đẩy van lên trên cùng và ngăn không cho dầu chưa lọc đi vào khoang trong của phần tử lọc. Còn nắp 8 sẽ đậy kín phần trên của thân bơm nhờ ống trụ 2 và đai ốc 7.
Hình 2.11. Bầu lọc tinh cơ học loại thấm.
1: Nút lỗ xả 6: Đệm khí 2: Ống trụ 7: Đai ốc lắp
3: Thân bầu lọc 8: Nắp 4: Cảm biến áp suất dầu 9: Lõi lọc
5: Van thoát tải 10: Cảm biến áp suất
Nguyên lý làm việc: Khi dầu được bơm đầy vào thân bầu lọc (khoảng 15 - 20%
lưu lượng đường dầu chính), một phần các tạp chất cơ học và nước sẽ lắng xuống đáy bầu lọc. Sau khi đi qua lớp các tông xốp phần tạp chất còn lại cũng được lọc sạch. Dầu sạch sẽ chảy dọc trong ống trụ 2 xuống dưới và rơi trở về cácte.
Trong trường hợp độ chênh lệch áp suất dầu phía trong và phía ngoài phần tử lọc vượt quá 0,7 - 0,9 Kg/cm2, lá van bị đẩy xuống mở cho dầu vào trực tiếp trong ống trụ
Bài giảng Cấu tạo động cơ – Vũ Xuân Trường
2, sau đó đi thẳng về cácte. Thông thường khi phần tử lọc chưa bị bẩn, độ chênh lệch áp suất này chỉ vào khoảng 0,1- 0,2Kg/cm2.
Hiện nay hầu hết trên các xe ô tô hiện đại đều chỉ sử dụng duy nhất một bầu lọc dầu trong HTBT đó là bầu lọc toàn phần. Nó sẽ kết hợp cả lọc thô và lọc tinh và được bố trí nối tiếp với đường dầu chính để lọc toàn bộ dầu trước khi đi bôi trơn. Sau đây giới thiệu một loại điển hình.
*). Bầu lọc toàn phần kiểu thấm.
Cấu tạo: Gồm một lõi lọc bao quanh ống dầu ra, lõi lọc được quấn thành nhiều lớp: Lớp vải, lớp giấy, lưới lọc mịn bằng kim loại hoặc vải, dạ... có độ thẩm thấu cao. Trên thân ống dầu ra được khoan nhiều lỗ để dầu sạch đi vào, các đường dầu vào, ra được bố trí trên nắp bầu lọc. Đáy bầu lọc có van an toàn.
Hình 2.12. Cấu tạo bầu lọc toàn phần kiểu thấm
Nguyên lý làm việc: Dầu có áp suất cao từ bơm dầu chuyển tới đi vào trong bầu lọc qua các lỗ vào trên nắp bầu lọc. Dầu sẽ thẩm thấu qua các phần tử lõi lọc để đi vào đường ống dầu ra qua các lỗ khoan trên thân ống. Trên đường đi đó các tạp chất sẽ bị giữ lại hầu như toàn bộ, kể cả các phần tử có kích thước nhỏ. Dầu sạch sau khi ra khỏi bầu lọc sẽ được chuyển tới mạch dầu chính đi bôi trơn động cơ.
Trong trường hợp lõi lọc bị tắc, áp suất dầu trong bầu lọc sẽ tăng cao, thắng được sức căng lò xo van an toàn đẩy viên bi nối thông đường dầu vào ra bầu lọc. Dầu được đi bôi trơn mà không cần lọc, để HTBT hoạt động liên tục khi động cơ làm việc (trong trường hợp này động cơ chấp nhân làm việc với dầu bôi trơn không sạch). .
Đáy bầu lọc có nút xả dầu và một nam châm sẽ giữ lại các mạt kim loại có trong dầu. Sử dụng loại bầu lọc này phải chú ý thay định kỳ theo quy định.