Giáo trình Các bộ phận và hệ thống của động cơ
- Điểm chết
Các vị trí của piston ở xa và gần tâm trục khuỷu nhất, tại đó piston sẽ
đổi hƣớng chuyển động và có vận tốc bằng không gọi là các điểm chết.
+ Điểm chết trên (ĐCT) ứng với vị trí của piston ở xa tâm trục khuỷunhất tại.
+ Điểm chết dƣới (ĐCD) ứng với vị trí của piston ở gần tâm trục khuỷu
nhất.
- Hành trình chuyển động của piston (ký hiệu là S)
Là khoảng dịch chuyển của piston trong xy lanh từ ĐCT xuống ĐCD
hoặc ngƣợc lại.
- Thể tích buồng đốt (ký hiệu là Ve):
Là thể tích phần không gian đƣợc tạo ra giữa đỉnh piston khi ở vị trí
ĐCT, bề mặt xy lanh và mặt dƣới của nắp máy.
-Thể tích làm việc của xy lanh (ký hiệu là Vh):
Là thể tích phần không gian giới hạn bởi thành xy lanh và các vị trí
đỉnh piston khi ở ĐCT và ĐCD.
(D là đƣờng kính xy lanh; S là hành trình của piston)
- Thể tích toàn phần (ký hiệu là Va)
Là tổng thể tích của buồng đốt (Ve) và thể tích làm việc (VH) Va =
Ve + Vh
- Kỳ (Thì)
Là một phần của quá trình công tác đƣợc tính bằng góc quay của
trục khuỷu
ứng với thời gian piston dịch chuyển từ điểm chết này đến điểm
chết kia.
- Chu trình làm việc (CTLV)
Trang 1
Trang 2
Trang 3
Trang 4
Trang 5
Trang 6
Trang 7
Trang 8
Trang 9
Trang 10
Tải về để xem bản đầy đủ
Tóm tắt nội dung tài liệu: Giáo trình Các bộ phận và hệ thống của động cơ
m vi nhiệt độ môi trƣờng sử dụng rộng hơn so với loại đơn cấp. 1.4.2 Chỉ số API API là chỉ số đánh giá chất lƣợng dầu nhớt của Viện hoá dầu Hoa Kỳ. Chỉ số API cho biết chất lƣợng dầu nhớt khác nhau theo chủng loại động cơ, chia làm hai loại: - Dầu chuyên dụng là laọi dầu chỉ dùng cho một trong hai loại động cơ xăng hoặc Diesel. Ví dụ, hai loại dầu API - SH và API - CE, chữ số thứ nhất sau dấu „-„ chỉ loại động cơ: S- cho động cơ xăng, C- động cơ Diesel, chữ số thứ hai chỉ cấp chất lƣợng dầu tăng dần theo thứ tự chữ cái. - Dầu đa dụng là loại dầu bôi trơn có thể dùng cho tất cả các loại động cơ. Ví dụ, dầu có chỉ số API - SG/CD có nghĩa dùng cho động cơ xăng với cấp chất lƣợng G, còn dùng cho động cơ Diesel với cấp chất lƣợng D. Chỉ số cho động cơ nào (S hay C) viết trƣớc dấu „/‟ có nghĩa ƣu tiên dùng cho động cơ đó. 2. Hệ thống ôi trơn cƣỡng ức 2.1 Hệ thống bôi trơn cƣỡng bức các te ƣớt 2.1.1 Sơ đồ cấu tạo hệ thống bôi trơn cƣỡng bức các te ƣớt Hình 6.4. Sơ đồ hoạt động của hệ thống bôi trơn 1. Các te; 2. Lưới lọc sơ; 3. Bơm dầu; 4. Van an toàn bơm dầu; 5. Bầu lọc thô; 6. Van an toàn; 7. Đồng hồ chỉ áp suất dầu; 8. Đường dầu chính; 9, 10. Đường dầu bôi trơn trục khuỷu, trục cam; 11. Bầu lọc tinh; 12. Két làm mát dầu; 13. Van an toàn; 14. Đồng hồ báo nhiệt độ dầu; 15. Nắp rót dầu ; 16. Que thăm dầu. 2.1.2 Nguyên lý làm việc Dầu bôi trơn đƣợc hút từ các te qua lƣới lọc sơ đẩy lên bình lọc nhờ bơm dầu qua bình lọc, dầu đƣợc làm mát nhờ két làm mát dầu và đi vào đƣờng dẫn dầu chính, từ đây dầu đƣợc dẫn đi đến bôi trơn các cổ chính của trục khuỷu, cổ chính trục cam, dầu từ cổ trục chính trục khuỷu đƣợc dẫn tới bôi trơn cổ khuỷu nhờ rãnh khoan xiên, cũng từ đƣờng dầu chính có đƣờng dẫn dầu đi bôi trơn cho trục đòn gánh trích dầu bôi trơn cho hộp bánh răng phân phối. Bôi trơn cho piston, xi lanh, vòng găng bôi trơn và làm mát piston nhờ sự vung té của dầu má khuỷu hoặc dùng vòi phun dầu (ở một số động cơ), bôi trơn giàn đũa đẩy, supáp, con đội nhờ dầu thừa từ trục đòn gánh đƣa xuống. 2.2 Hệ thống bôi trơn cƣỡng bức các te khô Hệ thống bôi trơn các te khô khác cơ bản với hệ thống bôi trơn các te ƣớt ở chỗ nó có thêm một đến hai bơm làm nhiệm vụ chuyển dầu từ các te (sau khi dầu bôi trơn rơi xuống các te) qua két làm mát 13 ra thùng chứa 3 bên ngoài các te động cơ. Từ đây, dầu đƣợc bơm lấy đi bôi trơn giống nhƣ ở hệ thống bôi trơn các te ƣớt. Hệ thống bôi trơn các te khô cấu tạo phức tạp hơn hệ thống bôi trơn các e ƣớt vì có thêm bơm chuyển, nên thƣờng đƣợc sử dụng cho động cơ Diesel lắp trên máy ủi, máy kéo,... Hình 6.5. Hệ thống bôi trơn các te khô 1. Các te; 2. Bơm dầu; 3. Thùng dầu; 4. Lưới lọc; 5. Bơm dầu đi bôi trơn; 6. Bầu lọc thô; 7. Đồng hồ báo áp suất dầu; 8. Đường dầu chính; 9,10. Đường dầu đi bôi trơn trục khuỷu, trục cam; 11. Bầu lọc tinh; 12. Đồng hồ báo nhiệt độ dầu; 13. Két làm mát dầu 3. Các ộ phận chính của hệ thống ôi trơn trong động cơ đốt trong 3.1 Bơm dầu 3.1.1. Nhiệm vụ Tạo áp suất cho dầu bôi trơn để đƣa dầu bôi trơn từ các te lên bình lọc một cách tuần hoàn và liên tục. 3.1.2. Phân loại - Bơm dầu kiểu bánh răng (bánh răng ăn khớp trong và bánh răng ăn khớp ngoài) - Bơm dầu kiểu cánh gạt 3.1.3 Bơm dầu kiểu bánh răng khớp ngoài. a) Cấu tạo: Hình 6.6 là bơm dầu bánh răng ăn khớp ngoài gồm có cặp bánh răng ăn khớp 3; 4 đặt trong thân 8 và nắp 2, bánh răng chủ động 4 gắn chặt trên trục quay 5. Trục quay 5 quay trên bạc đồng ép trên thân và nắp, một đầu trục 5 thò ra ngoài để lắp bánh răng dẫn động 1. Bánh răng bị động 3 quay tròn trên trục 6 lắp cố định với thân. Trên thân có đƣờng ống hút 8 và đƣờng ống đẩy 11 thân bơm có mặt bích để bắt bơm vào thân động cơ. Chốt 13 dùng để định vị chính xác vị trí lắp bánh răng 1 với bánh răng của trục khuỷu. Hình 6.6 Bơm dầu bánh răng ăn khớp ngoài 1. Bánh răng nhận truyền động; 2. Nắp bơm; 3. Bánh răng bị động; 4. Bánh răng chủ động; 5. Trục chủ động; 6. Trục bị động; 7,9. Chốt định vị; 8. Ống hút; 10. Bộ phận thu dầu; 11. Ống đẩy; 12. Then; 13. Chốt. Đa số các bơm dầu có cấu tạo tƣơng tự nhƣ nhau chỉ khác nhau ở hình dáng, kích thƣớc, cách bố trí nhận truyền động và áp suất, lƣu lƣợng bơm. b)Hoạt động: Hình 6.7. Sơ đồ làm việc của ơm dầu kiểu bánh răng ăn khớp ngoài 1. Bánh răng chủ động; 2. Đường dầu ra; 3. Bánh răng bị động; 4. Lưới lọc; 5. Đường dầu vào; 6. Thân bơm; 7. Van xả; 8. Ốc điều chỉnh van; A. Khoang hút; B. Khoang đẩy. Khi trục khuỷu quay qua bộ phận truyền động (cặp bánh răng, trục truyền, bánh răng chủ động quay kéo bánh răng bị động quay theo (nhƣ hình vẽ ) ở vùng A do các răng ra khớp tạo nên khoảng trống dầu đƣợc hút từ đáy vào bơm, đồng thời dầu trong các khe răng đƣợc chuyển sang vùng B. Ở vùng B các răng vào khớp ép dầu lên ống đẩy các quá trình hút- chuyển đẩy dầu liên tục xảy ra. Khi cặp răng thứ nhất còn chƣa hết ăn khớp thì cặp thứ hai đã vào khớp tạo ra khoảng kín chứa đầy dầu. Khi áp suất trong mạch dầu lớn hơn qui định thì van xả mở giảm tải cho bơm. 3.1.4 Bơm dầu kiểu bánh răng khớp trong a) cấu tạo Hình 6.8. Bơm dầu bánh răng ăn khớp trong 1. Ốc điều chỉnh van; 2. Lò xo van; 3. Piston van; 4. Thân bơm; 5. Vỏ bơm; 6. Bánh răng chủ động; 7. Bánh răng bị động; 8. Lưới lọc dầu; 9. Ống hút Hình 1.10 là sơ đồ cấu tạo của bơm dầu bánh răng ăn khớp trong, cấu tạo gồm có bánh răng chủ động gắn chặt với trục phía đầu trục gắn bánh răng truyền động, hoặc bên trong bánh răng chủ động có dạng hình vuông ăn khớp với trục khuỷu (một số động cơ), còn bánh răng bị động quay trơn trong vỏ bơm, cặp bánh răng này lắp bên trong thân bơm, trên thân bơm chế tạo rãnh dẫn dầu vào dẫn dầu ra, tại đƣờng dẫn dầu vào có lắp ống hút và lƣới lọc dầu, ở đƣờng dầu ra lắp bình lọc, trên thân có bố trí van xả dầu. b) Hoạt động Hình 6.9. Sơ đồ làm việc của bơm dầu kiểu bánh răng ăn khớp trong Khi trục khuỷu quay qua bộ phận truyền động bánh răng chủ động quay kéo bánh răng bị động quay theo (nhƣ hình vẽ) ở phía đƣờng hút khe hở răng giữa bánh răng chủ động và bánh răng bị động luôn có xu hƣớng mở rộng nên dầu đƣợc hút vào bơm, đồng thời dầu trong các khe răng đƣợc chuyển sang đƣờng đẩy ở đƣờng đẩy khe hở giữa hai bánh răng thu hẹp dần nên đẩy dầu đi bôi trơn 3.1.5 Bơm dầu kiểu cánh gạt Hình 6.10. Bơm dầu kiểu cánh gạt 1. Thân bơm; 2. Đường dầu vào; 3. Cánh gạt; 4. Đường dầu ra; 5. Rotor; 6. Trục dẫn động; 7. Lò xo Rotor 5 lắp lệch tâm với thân bơm 1, có các rãnh lắp các phiến trƣợt 3. Khi rotor quay, do lực li tâm và lực ép của lò xo 7, phiến trƣợt 3 luôn tỳ sát bề mặt vỏ bơm 1 tạo thành các không gian kín và do đó guồng dầu từ đƣờng dầu áp suất thấp 2 sang đƣờng dầu áp suất cao 4. Bơm cánh gạt có ƣu điểm rất đơn giản, nhỏ gọn nhƣng đồng thời cũng có nhƣợc điểm là mài mòn tiếp xúc giữa cánh gạt và thân bơm rất nhanh. 3.2. Lọc dầu 3.2.1 Nhiệm Lọc những tạp chất cơ học khỏi dầu bôi trơn. 3.2.2 Phân loại * Theo mức độ lọc: có lọc thô (sơ), tinh. * Theo phƣơng pháp tách cặn: có lọc lắng, lọc thấm và lọc ly tâm. - Lọc lắng: đƣa dầu vào cốc lọc những cặn bẩn có trọng lƣợng lớn đƣợc giữ ở đáy, còn dầu sạch thì nổi lên trên, phƣơng pháp này lọc những cặn bẩn có khối lƣợng nhẹ sẽ khó khăn. - Lọc thấm: đƣa dầu thấm qua một lõi lọc có thể bằng giấy, da nhựa xốp, tấm đồng xen kẽ,những cặn bẩn có kích thƣớc lớn hơn khe hở của lõi lọc sẽ đƣợc giữ lại. Phƣơng pháp này lọc những cặn bẩn có kích thƣớc nhỏ sẽ khó khăn. - Lọc ly tâm: dựa theo nguyên lý ly tâm làm văng những cặn bẩn có trọng lƣợng lớn ra xa còn dầu sạch sẽ đƣợc lấy ở gần tâm quay. Tuỳ theo cách lắp bầu lọc ly tâm trong hệ thống bôi trơn, ngƣời ta phân biệt bầu lọc ly tâm toàn phần và bầu lọc ly tâm bán phần. + Bầu lọc ly tâm toàn phần đƣợc lắp nối tiếp trên mạch dầu. Toàn bộ lƣợng dầu do bơm cung cấp dều đi qua lọc. Một phần dầu (khoảng 15 – 20)% qua các lỗ phun ở rotor rồi quay trở về các te. Bầu lọc ly tâm trong trƣờng hợp này đóng vai trò bầu lọc thô. Hình 6.11. Bình lọc dầu kiểu ly tâm Hình 6.12. Bình lọc dầu bôi trơn kiểu lọc thấm có lõi lọc giấy + Bầu lọc ly tâm bán phần không có đƣờng dầu đi bôi trơn. Dầu đi bôi trơn trong hệ thống do bầu lọc riêng cung cấp. Chỉ có khoảng (10 – 15)% lƣu lƣợng do bơm cung cấp đi qua bầu lọc ly tâm bán phần, đƣợc lọc sạch rồi trở về các te. Bầu lọc ly tâm bán phần đóng vai trò lọc tinh trong hệ thống bôi trơn. Hiện nay, bầu lọc ly tâm đƣợc sử dụng rộng rãi vì có ƣu điểm: Không phải thay các phần tử lọc vì không dùng lõi lọc; khả năng lọc tốt hơn so với lọc thấm dùng lõi lọc và ít phụ thuộc vào mức độ cặn bẩn đọng bám trong bầu lọc. - Hình 6.11 là sơ đồ cấu tạo và nguyên lý hoạt động của bình lọc ly tâm. Bình lọc ly tâm gồm 3 phần chính: Đế, trục quay (trục rô to) và bộ phận quay (Rô to). Trục rô to là một ống thép đƣợc vặn chặt vào đế, rô to quay tự do trên trục rô to gồm thân 8 gắn chặt với lõi 3, trên lõi 3 có lỗ phun, các lỗ phun bố trí hƣớng ngƣợc nhau để khi phun sẽ tạo ngẫu lực, phản lực làm quay rô to. Nguyên tắc hoạt động của bình lọc: Bơm đẩy dầu qua lỗ dọc hình vành khăn tới các lỗ ngang 4 để vào bên trong rotor 8. Một phần dầu sạch trong rotor (khoảng 20%) đƣợc phun qua các jiclơ 2 với một tốc độ lớn (chênh áp phía trƣớc và sau lỗ jiclơ vào khoảng (0,4 – 0,5) Mpa. Phản lực của các tia dầu này tạo ra ngẫu lực làm cho rotor quay ngƣợc chiều so với chiều của các tia dầu. Hoạt động của bình lọc ly tâm: dầu đƣợc bơm đƣa vào trong lõi rô to qua rãnh 9, 4. Khi động cơ hoạt động rô to quay do một phần nhỏ dầu phun qua hai bộ phun rồi trở về thùng hƣớng quay của rô to ngƣợc với hƣớng phun của dầu. Rô to quay nhanh hay chậm phụ thuộc vào tốc độ phun, khi rô to quay dầu bôi trơn còn laị ở trong sẽ quay theo, do quán tính ly tâm những cặn bẩn đƣợc văng ra xa và bám vào thành rô to phần dầu sạch ở giữa sẽ theo 5 và 7 đến đƣờng ra của bình lọc và đi bôi trơn cho các bộ phận của động cơ. 89 Hình 6.12 là bình lọc dầu kiểu thấm có lõi lọc bằng giấy, cấu tạo gồm thân 3 lắp chặt với nắp 8 bằng đai ốc 7 và thanh giữa 2. Thanh giữa 2 rỗng có khoan lỗ xung quanh, ở dƣới đáy của 2 có vặn một nút xả. Lõi lọc 9 đƣợc ép chặt vào nắp nhờ 1 lò xo, lõi lọc 9 bên trong có xếp giấy lọc, bên ngoài bao bằng các tông, giữa lõi 9 là ống 2, hai đầu của lõi 9 đƣợc làm kín bởi vòng làm kín 6, thân bình lọc có đƣờng dầu vào và đƣờng dầu ra. 3.3 Két làm mát dầu 3.3.1 Nhiệm vụ Hạ thấp nhiệt độ của dầu tới mức quy định định khi động cơ làm việc (75 - 80) 0 C để đảm bảo tính chất lý hoá của dầu bôi trơn, vị trí của két làm mát dầu thƣờng trƣớc két làm mát nƣớc của hệ thống làm mát. 3.3.2 Cấu tạo Hình 6.13. Két mát dầu động cơ 1. Két làm mát; 2. Đai kẹp; 3. Ống nối băng cao su; 4; 6. Giá lắp két mát; 5; 8. Ống dẫn dầu; 7; 9. Giá đỡ; 10. Đầu ren; 11. Đáy dầu; 12. Khoá (van) dầu ra két mát; 13. Đường dầu vào; 14. Đường dầu ra Két mát dầu đƣợc làm bằng các ống thép hoặc đồng hình ô van ngoài có cánh tản nhiệt. Két mát dầu đƣợc lắp phía trƣớc động cơ, quạt thông gió dùng chung với quạt gió của hệ thống làm mát động cơ. Đƣờng dầu vào két có van một chiều (bi và lò xo), các đoạn đƣờng ống và két mát đƣợc nối nới nhau qua các ống cao su và kẹp chặt bằng đai sắt. 90 3.3.2 Hoạt động Dầu nóng đƣợc đƣa đến khoang vào từ đó nhờ áp suất đẩy dầu đến khoang ra dầu qua các ống dẫn đƣợc thu mất nhiệt nhờ các cánh tản nhiệt. 3.4 Bộ làm mát dầu Ngày nay, ở một số động cơ hiện đại, thay két làm mát dầu bằng trang bị bộ làm mát dầu để duy trì đặc tính bôi trơn. Thông thƣờng, toàn bộ dầu đều chảy qua bộ làm mát rồi sau đó đi đến các bộ phận của động cơ. ở nhiệt độ thấp, dầu có độ nhớt cao hơn và có khuynh hƣớng tạo ra áp suất cao hơn. Khi chênh lệch áp suất giữa đầu vào và đầu ra của bộ làm mát vƣợt quá một trị số xác định, van an toàn sẽ mở, và dầu từ máy bơm sẽ bỏ qua bộ làm mát và đi tới các bộ phận khác của động cơ, nhờ thế mà tránh đƣợc sự cố. Hình 6.14. Bộ làm mát dầu 3.5 Đèn cảnh báo áp suất dầu. Đèn cảnh báo áp suất dầu báo cho lái xe biết áp suất dầu ở mức thấp không bình thƣờng. Công tắc áp suất dầu đƣợc lắp trong các te hoặc trong thân máy, dùng để kiểm tra áp suất trong đƣờng dầu chính. áp suất dầu bình thƣờng vào khoảng 0,5 đến 5 kgf/cm2. 91 Hình 6.15. Đèn cảnh báo áp suất dầu - Khi áp suất dầu thấp: Khi động cơ tắt máy hoặc khi áp suất thấp hơn một mức xác định, tiếp điểm bên trong công tắc dầu đóng lại và đèn cảnh báo áp suất dầu sáng lên. - Khi áp suất dầu cao: Khi động cơ nổ máy và áp suất dầu vợt qua một mức xác định, dầu sẽ ép lên màng bên trong công tắc dầu, nhờ thế, công tắc đợc ngắt ra và đèn cảnh báo áp suất dầu tắt. Nếu áp suất dầu hạ xuống dới 0,2 kgf/cm 2 , đèn cảnh báo áp suất dầu sẽ bật sáng. Nếu đèn sáng thì có nghĩa là có điều gì đó không bình thƣờng trong hệ thống bôi trơn. Hơn thế nữa, khi đèn tắt thì điều này cũng không bảo đảm rằng động cơ có áp suất dầu phù hợp khi chạy ở tốc độ cao. Vì thế, một số động cơ có sử dụng áp kế để chỉ áp suất dầu. 4. Những hƣ hỏng của hệ thống ôi trơn nguyên nhân tác hại 92 TT Hƣ hỏng Nguyên nhân Tác hại 1 Chảy dầu + Các đƣờng ống bị dạn nứt. + Chảy dầu ở các đầu nối do bắt không chặt hoặc lỏng ren. + Chảy dầu ở các gioăng đệm, phớt cao su do bị rách hoặc làm việc lâu ngày + Gây thiếu dầu bôi trơn trong hệ thống làm tăng ma sát giữa các chi chuyển động với nhau. + Chảy dầu ở đầu các bán trục ra hệ thống phanh làm cho hệ thống kém phát huy tác dụngdễ gây ra tai nạn và dẫn đến hậu quả rất lớn. 2 Áp suất dầu thấp. + Do bơm dầu bị hỏng. + Van ổn áp của bơm dầu bị hỏng (do lò xo bị yếu hặc gãy ). + Độ nhớt dầu nhờn giảm do làm việc lâu ngày . + Khe hở giữa bạc và trục quá lớn (bạc biên và cổ biên bạc cổ chính; bạc cam và cổ cam). + Không đủ lƣợng ầu cung cấp cho các chi tiết mà dầu khó có thể đến nơi. + Các chi tiết nóng và chóng bị mài mòn cào sƣớc giữa các bề mặt chuyển động tƣợng đối với nhau có thể dẫn đến bó cứng và làm chết máy. 3 Áp suất dầu cao Van điều áp bị kẹt đóng do đó áp suất dầu tăng đột ngột; dùng loại dầu quá đặc, tỷ số nén thấp, nhiệt độ động cơ thấp Mạch dầu nhờn bị nghẽn, dầu nhờn không đến đƣợ các điểm cần bôi trơn; 93 4 Mức dầu động cơ không đúng quy định. + Mức dầu giảm do chảy dầu hoặc sục dầu lên buồng đốt. + Mức dầu tăng do nhiên liệu và nƣớc sục vào hệ thống bôi trơn. + Mức dầu quá cao làm dầu sục lên buồng đốt gây ra hiện tƣợng kích nổ và tạo nhiều muội than trong buồng đốt dẫn đến động cơ chạy rung rật, nhiệt độ động cơ tăng cao, công suất động cơ giảm. + Mức dầu quá thấp không đủ lƣợng dầu cung cấp cho hệ thống sẽ gây ra các hậu quả nh trên. 5. Phiếu giao việc thực hành 6. Câu hỏi ôn tập DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO
File đính kèm:
- giao_trinh_cac_bo_phan_va_he_thong_cua_dong_co.pdf