- Tháo các bộ phận của hệ thống bôi trơn ra khỏi động cơ thực tập;
- Nhận dạng các bộ phận, chi tiết trong hệ thống bôi trơn;
- Lắp các bộ phận của hệ thống bôi trơn lên động cơ thực tập.
Câu hỏi ôn tập
1. Trình bày nhiệm vụ, phân loại hệthống bôi trơn.
2. Trình bày cấu tạo và nguyên lý hoạt động của các hệ thống bôi trơn động cơ.
3. So sánh ƣu nhƣợc điểm của hệ thống bôi trơn cƣỡng bức các-te ƣớt và các-te khô.
BÀI 2: SỬA CHỮA BƠM DẦU 2.1. Nhiệm vụ, phân loại
2.1.1. Nhiệm vụ
Bơm dầu là bộ phận quan trọng của động cơ. Nó có nhiệm vụ cung cấp liên tục dầu bôi trơn với áp suất quy định đến các bề mặt ma sát để bôi trơn, làm kín, làm mát, làm sạch và chống ôxi hóa các bề mặt này.
2.1.2. Phân loại
Bơm dầu dùng trong động cơ đốt trong chủ yếu là bơm thể tích chuyển dầu bằng áp suất thuỷ tĩnh nhƣ các loại bơm: piston, cánh gạt, trục vít nhƣng phổ biến nhất là bơm bánh răng.
2.1.2.1. Bơm dầu kiểu bánh răng
Loại này có nhiều ƣu điểm: nhỏ gọn, áp suất bơm cao, cung cấp dầu liên tục và có tuổi thọ cao. Bơm dầu loại bánh răng có hai kiểu:
1. Kiểu bánh răng ăn khớp ngoài
Loại này đƣợc lắp ở thân máy và đƣợc dẫn động trực tiếp từ trục cam bằng bánh răng hoặc gián tiếp thông qua trục bộ chia điện đƣợc dẫn động từ trục cam, bao gồm hai loại:
- Bơm một cấp: Loại này sử dụng phổ biến trên các loại xe du lịch và xe tải có tải trọng nhỏ.
Hình 6.2.1:Bơm dầu bôi trơn kiểu bánh răng ăn khớp ngoài một cấp
1.Bánh răng dẫn động; 2. Thân bơm; 3. Bánhrăng bị động; 4. Bánh răng chủ động; 5. Nắp bơm; 6. Bu long bắt nắp bơm; 7. Phao lọc dầu; 8. Van an toàn; 9. Lò xo van; 10. Đai ốc điều
- Bơm hai cấp: Loại này dùng cho các động cơ đòi hỏi lƣợng cung cấp dầu bôi trơn lớn nhƣ các xe tải có tải trọng trung bình và lớn.
Hình 6.2.2:Bơm dầu bôi trơn kiểu bánh răng ăn khớp ngoài hai cấp
1. Trục chủ động; 2. Trục bị động; 3. Bánh răng bị động; 4. Nửa trên; 5. Nửa dƣới; 6. Van an
toàn trên; 7. Van an toàn dƣới; 8. Bánh răng chủ động; 9. Thân bơm
2. Bánh răng ăn khớp trong
Loại này đƣợc lắp ở thân máy hoặc ở đầu trục khuỷu. Loại này cũng đƣợc chia làm hai loại là bơm bánh răng và bơm rô-to.
- Loại bơm bánh răng đƣợc lắp ơ đầu máy và đƣợc dẫn động trực tiếp bởi trúc khuỷu của động cơ.
Hình 6.2.3:Bơm dầu bôi trơn kiểu bánh răng ăn khớp tronglắp ở đầu trục khuỷu
1. Bánh răng ngoài; 2. Khoang hút; 3. Van điều áp; 4. Khoang đẩy; 5. Bánh răng trong; 6. Khoang lƣỡi liềm
- Loại bơm rô-to đƣợc lắp ở đầu máy và đƣợc dẫn động trực tiếp bởi trục khuỷu của động cơ.
Hình 6.2.4:Bơm dầu bôi trơn kiểu rô-to lắp ở đầu trục khuỷu
1. Vỏ bơm; 2. Ro tor bị động; 3. Ro tor chủ động; 4. Đƣờng dầu vào; 5. Van điều chỉnh áp suất; 6. Đƣờng dầu đi bôi trơn
- Loại bơm rô-to đƣợc lắp ở trong các-te và đƣợc dẫn động bởi trục của bộ chia điện. Loại này thƣờng lắp trên các động cơ đời cũ, trục cam đƣợc lắp ở thân máy.
Hình 6.2.5: Bơm dầu bôi trơn kiểu rô-to lắp trong các-te
1. Vỏ bơm; 2. Van điều áp; 3. Lò xo van; 4. Đệm điều chỉnh; 5. Chốt chặn; 6. Phao lọc dầu 7 . Nắp bơm; 8. Rô-to bị động; 9. Rô-to chủ động; 10. Trục dẫn động
2.1.2.2. Bơm dầu kiểu cánh gạt
Bơm dầu kiểu cánh gạt có rô-to trên đó xẻ các rãnh để lắp cánh gạt. Rô-to đƣợc lắp trên trục đặt lệch tâm với vỏ tạo nên các khoang có thể tích thay đổi. Dầu đƣợc nạp vào khoang có thể tích lớn nên áp suất thấp và bị các cánh gạt ép về khoangcó thể tích nhỏ nên áp suất tăng đẩy dầu lên đƣờng dầu chính đi bôi trơn. (hình 6.2.6)
Hình 6.2.6: Bơm dầu bôi trơn kiểu cánh gạt
1. Rô-to; 2,7.Van đẩy; 3,8. Khoang áp suất cao; 4,9. Khoang áp suất thấp;
5. Cánh gạt; 6. Vỏ bơm
2.1.2.3. Bơm dầu kiểu trục vít
Loại bơm kiểu trục vít chỉ dùng trên các loại động cơ diesel có công suất lớn. Lƣu lƣợng của loại bơm này rất lớn, làm việc êm, không rung nhƣ bơm bánh răng. Bơm có trục vít chủ động ăn khớp với hai hoặc bốn trục vít bị động. Khi làm việc, các trục vít guồng dầu theo các rãnh xoắn từ khoang a có áp suất thấp sang khoang b có áp suất cao rồi đẩy dầu lên đƣờng dầu chính. (hình 6.2.7)
Hình 6.2.7:Bơm dầu kiểu trục vít
1. Trục chủ động; 2. Trục bị động
a. Khoang dầu áp suất thấp; b. Khoang dầu áp suất cao
2.1.2.4. Bơm dầu kiểu piston
Loại bơm này cung cấp dầu theo kiểu mạch động. Bơm dầu kiểu piston có lƣu lƣợng nhỏ nên chỉ dùng để bơm dầu lên các bề mặt ma sát trƣớc khi khởi động động cơ, nó thƣờng đƣợc dùng làm bơm cấp dầu cho máng phụ trong hệ thống bôi trơn kiểu
Hình 6.2.8:Bơm dầu kiểu piston
1. Bánh lệch tâm; 2. Piston; 3. Thân bơm;
4. Các-te; 5. Điểm tựa; 6. Máng dầu phụ
2.2. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của bơm dầu kiểu bánh răng
2.2.1. Bơm dầu kiểu bánh răng ăn khớp ngoài
2.2.1.1. Cấu tạo
Hình 6.2.9:Cấu tạo và hoạt động của bơm dầu kiểu bánh răng ăn khớp ngoài
a. Đƣờng dầu áp suất thấp; b. Đƣờng dầu áp suất cao
1. Bánh răng dẫn động bơm dầu; 2. Trục chủ động; 3. Vòng đệm chặn;4. Bánh răng chủ động; 5. Bánh răng bị động; 6. Trục bị động; 7. Thân bơm; 8. Nắp bơm; 9. Van điều chỉnh áp suất; 10. Lò xo van điều chỉnh áp suất; 11. Đƣờng dẫndầu; 12. Nắp van điều chỉnh; 13. Rãnh
triệt áp của bơm; 14. Then; 15. Bulông bắt nắp và thân; 16. Chốt giữ bánh răng dẫn động
1. Bánh răng
Bơm dầu kiểu bánh răng ăn khớp ngoài bao gồm: Bánh răng chủ động và bị động với số răng thƣờng nhỏ hơn 17, các bánh răng này đƣợc dẫn động từ trục cam động cơ thông qua bánh răng dẫn động 1 theo một chiều nhất định. Bánh răng chủ động 4 đƣợc lắp cố định trên trục chủ động 2 bằng then 14 và ăn khớp với bánh răng bị động 5. Khi làm việc, hai bánh răng này quay ngƣợc chiều nhau. Bánh răng dẫn động 1 thƣờng là
14
loại răng chéo lắp cố định trên trục chủ động 2 nhờ chốt 16 và ăn khớp với bánh răng trên trục cam.
2. Trục bơm
Bao gồm trục chủ động 2 và trục bị động 6. Trục chủ động đặt trên gối đỡ ở thân bơm, trục bị động lắp cốđịnh với thân bơm, bánh răng bị động quay trơn với trục.
3. Thân bơm
Thân bơm thƣờng đƣợc chế tạo bằng gang hoặc hợp kim nhôm. bên trong có lắp các trục, các bánh răng, van giảm áp, các đƣờng dầu và khoang dầu áp suất thấp và áp suất cao.
4. Nắp bơm
Nắp bơm cũng đƣợc chế tạo bằng gang hoặc hợp kim nhôm giống thân bơm. Nắp bơm lắp ghép với vỏ bơm bằng các bulông, giữa nắp và thân bơm có đệm làm
kín.
5. Van điều chỉnh áp suất
Van điều chỉnh áp suất đƣợc lắp trong nắp bơm hoặc thân bơm, nó là loại van bi
bao gồm: viên bi, lò xo và đai ốc chặn.
2.2.1.2. Nguyên lý hoạt động
Khi trục chủ động 2 đƣợc trục cam dẫn động, bánh răng chủ động 4 quay làm bánh răng bị động 5 ăn khớp với nó quay theo (2 bánh răng này quay ngƣợc chiều nhau). Dầu từ đƣờng dầu áp thấp a đƣợc 2 bánh răng bơm dầu guồng sang đƣờng áp suất cao b theo chiều mũi tên (hình 6.2.9). Để tránh hiện tƣợng ép dầu giữa các bánh răng của bánh răng 4 và 5 khi ăn khớp, trên mặt đầu của nắp bơm dầu có gia công rãnh triệt áp 13.
Khi áp suất của hệ thống bôi trơn vƣợt quá áp suất cho phép, dầu có áp suất cao đẩy van an toàn mở để chảy về đƣờng dầu có áp suất thấp a nên khống chế đƣợc áp suất dầu trong hệ thống bôi trơn không vƣợt quá mức cho phép.
Điều chỉnh áp suất dầu bôi trơn bằng đệm và ốc điều chỉnh 12.
Trên một số động cơ ô tô dùng loại bơm dầu bánh răng hai cấp. Mỗi cấp bơm cung cấp dầu đến một bộ phận nhất định của hệ thống bôi trơn (hình 6.2.10)
Cấp bơm thứ nhất hút dầu từ các-te rồi qua bầu lọc ly tâm để đi bôi trơn. Van an toàn của cấp bơm này điều chỉnh ở áp suất 3KG/cm2. Cấp thứ 2 đƣa dầu đến két làm mát dầu. Van an toàn của cấp bơm này điều chỉnh ở áp suất 1,2KG/ cm2
Hình 6.2.10:Sơ đồ nguyên lý hoạt động của bơm dầu bánh răng 2 cấp
2.2.2. Bơm dầu kiểu rô-to
2.2.2.1. Cấu tạo
Hình 6.2.11:Bơm dầu kiểu rô-to
1. Bánh răng chủ động; 2. Vỏ bơm; 3. Khoang làm việc; 4. Bánh răng bị động; 5. Đƣờng dầu ra; 6. Khoang áp suất cao; 7. Van điều áp; 8. Đƣờng dầu vào; 9. Lò xo van điều áp; 10.
Khoang áp suất thấp; 11. Đai ốc điều chỉnh
2.2.2.2. Nguyên lý hoạt động
Khi động cơ làm việc, trục khuỷu dẫn động cho rô-to chủ động và rô-to bị động
quay. Do rô-to bị động và chủ động đặt lệch tâm nên tạo ra khoang làm việc là khe hở giữa các răng của rô-to chủ động và bị động, các khoang này có thể tích thay đổi tuỳ
thuộc vào vị trí của rô-to. Dầu bôi trơn từ đƣờng dầu vào đƣợc nạp vào các khoang làm việc có thể tích lớn bị ép vào thể tích nhỏ nên áp suất tăng và đƣợc đẩy lên đƣờng dầu chính đi bôi trơn chi các bề mặt ma sát.
Tốc độ của bơm càng cao thì lƣu lƣợng dầu đƣợc bơm đi càng lớn làm áp suất trong đƣờng dầu ra tăng. Khi áp suất dầu vƣợt quá áp suất quy định thì van an toàn mở nối thông khoang áp suất cao và khoang áp suất thấp, lúc đó một phần dầu đƣợc dẫn trở lại khoang áp suất thấp làm giảm áp suất trên đƣờng dầu ra. Nhờ van an toàn mà áp suất dầu trên đƣờng dầu chính đƣợc giữ ổn định ở một giá trị nhất định.
2.3. Hiện tƣợng, nguyên nhân hƣ hỏng
2.3.1. Áp suất dầu thấp
Nguyên nhân:
- Điều chỉnh van điều áp không đúng
- Lò xo van bị gẫy
- Van bị mòn, đóng không kín làm thông khoang áp suất cao và khoang áp suất thấp nên dầu bôi trơn luôn tuần hoàn trở lại khoang áp suất thấp
- Bánh răng bị mòn mặt đầu răng gây lọt dầu
- Khe hở giữa nắp và thân bơm quá lớn gây lọt dầu về khoang áp suất thấp
2.3.2. Áp suất dầu cao
Nguyên nhân: điều chỉnh van điều áp không đúng
2.3.3. Không có dầu bôi trơn trong hệ thống
Nguyên nhân:
- Chốt bánh răng dẫn động bị đứt làm bánh răng dẫn động quay trơn với trục chủ động của bơm nên bơm không làm việc.
- Đệm làm kín bị hỏng hoặc các bulông bị nới lỏng làm bơm không hút đƣợc dầu từ các-te.
2.4. Trình tự tháo, kiểm tra, sửa chữa, lắp và điều chỉnh bơm dầu kiểu rô-to lắp ởđầu động cơ trên động cơ Toyota 1NZ – FE đầu động cơ trên động cơ Toyota 1NZ – FE
2.4.1. Trình tự tháo bơm dầu bôi trơn động cơ Toyota 1NZ – FE
STT Nội dung công việc Hình vẽ minh họa
1. Tháo bầu lọc dầu
Sử dụng, dụng cụ chuyên dùng tháo bầu lọc ra khỏi động cơ
Chú ý: Không để dầu động cơ chảy ra nền xƣởng
Hình 6.2.12: Tháo bầu lọc dầu
2. Dùng kích chuyên dùng nâng để tháo động cơ Chú ý: - Chọn vị trí đặt kích cho phù hợp - Không làm biến dạng, hƣ hỏng các bộ phận của động cơ Hình 6.2.13: Kích động cơ
3. Tháo giá bắt chân máy
Tháo 4 bu-lông bắt động cơ vào
thân xe
Chú ý: Đảm bảo các khối chèn không bị trƣợt ra
Hình 6.2.14: Tháo giá bắt chân máy
4. Quay trục khuỷu về điểm chết
trên
Dùng dụng cụ chuyên dung quay
pu-ly trục khuỷu để dấu trên pu-ly
trùng với dấu “0”trên nắp che Chú ý: Xác định chính xác dấu
trên pu-ly
Hình 6.2.15: Xác định điểm chết trên
5. Xác định dấu cơ cấu phân phối
khí
- Kiểm tra các dấu phối khí trên đĩa răng phối khí trục cam và bánh răng phối khí trục cam đều hƣớng lên trên nhƣ trong hình vẽ.
- Nếu chƣa đƣợc, hãy quay puli trục khuỷu một vòng (360 độ) và
gióng thẳng các dấu nhƣ trên Hình 6.2.16: Xác định dấu cơ cấu phân phối khí 6. Tháo pu-ly trục khuỷu
- Dùng dụng cụ chuyên dùng giữ
pu-ly trục khuỷu
- Dùng dụng cụ chuyên dùng tháo
pu-ly
Chú ý: Kiểm tra vị trí lắp dụng cụ chuyên dùng khi lắp để tránh cho các bu-lông bắt của dụng cụ chuyên khỏi bị chạm vào cụm
7. Tháo giá bắt chân máy
Nới đều 4 lông bắt giá chân máy với động cơ
Hình 6.2.18: Tháo giá bắt chân máy
8. Tháo nắp che đầu máy
8.1 Tháo các bu-lông bắt nắp che đầu
máy
Nới đều các bu-lông máy, tránh
làm biến dạng bề mặt nắp che. Chú ý: Vị trí độ dài của các bu- lông
Hình 6.2.19: Tháo các bu-lông bắt nắp che đầu máy
8.2 Tháo nắp che
Dùng một tô vít có bọc băng dính ở đầu, nạy bơm dầu cùng với nắp che đầu máy.
Chú ý: Không làm hỏng bề mặt tiếp xúc giữa nắp che và các-te
dầu
Hình 6.2.20: Tháo nắp che
9. Tháo đệm làm kín
Tháo 2 gioăng chữ O ra khỏi thân máy và các-te dầu
10. Tháo nắp bơm
Nới đều đối xứng 2 bu-lông và 3
vít bắt nắp bơm với thân bơm Chú ý: ghi nhớ vị trí của bu-lông và vít.
Hình 6.2.22: Tháo nắp bơm
11. Tháo rô-to chủ động và rô-to bị động khỏi thân bơm
Chú ý: Dấu lắp ghép ban đầu trên
rô-to chủ động và rô-to bị động phải trùng nhau
Hình 6.2.23: Tháo rô-to chủ động và rô-to bị động
12. Tháo van điều chỉnh áp suất
- Kẹp bơm lên ê tô
Chú ý: Không làm biến dạng bơm cũngnhƣ các bề mặt lắp ghép
- Nới đều đai ốc, tránh để lò xo đẩy bật đai ốc ra ngoài
Chú ý: Các chi tiết của van điều chỉnh áp suất phải để trong khay chứa dầu diesel và làm sạch các chi tiết trƣớc khi kiểm tra
Hình 6.2.24: Tháo van điều chỉnh áp suất
1. Van điều chỉnh áp suất; 2. Lò xo; 3. Đai ốc điều chỉnh
13. Tháo phớt chắn dầu
Đặt thân bơm dầu lên 2 khối gỗ, dùng tuốc nơ vít tháo phớt chắn dầu
Chú ý: Không làm xƣớc hoặc biến dạng lỗ phớt cũng nhƣ thân
2.4.2. Trình tự kiểm tra, sửa chữa bơm dầu bôi trơn động cơ Toyota 1NZ – FE
STT Nội dung công việc Hình vẽ minh họa
1. Kiểm tra vỏ bơm
- Quan sát trên toàn bộ vỏ bơm phát hiện các vết nứt, vỡ. Nếu vỏ bơm có các vết nứt, vỡ phải thay
vỏ bơm dầu.
- Dùng thƣớc phẳng và căn lá kiểm tra độ vênh của bề mặt lắp
ghép
- Độ vênh cho phép: 0,15 mm
- Nếu độ vênh lớn quá giới hạn cho phép phải mài bề mặt lắp ghép trên máy mài phẳng rồi thay đệm mới có độ dày lớn hơn
Hình 6.2.26: Kiểm tra vỏ bơm
2. Kiểm tra van điều chỉnh áp suất Dùng dầu bôi trơn động cơ bôi