intTypePromotion=1

HỆ THỐNG BÔI TRƠN TRÊN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG

Chia sẻ: Nguyen Van Vinh | Ngày: | Loại File: DOCX | Số trang:23

3
1.616
lượt xem
195
download

HỆ THỐNG BÔI TRƠN TRÊN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bôi trơn tốt các bề mặt ma sát, bảo vệ cho bề mặt kim loại, rửa đi các hạt kim loại bong ra trong quá trình ma sát, nhằm giúp làm kín giữa các piston và xilanh ngoài ra còn tạo chêm dầu giữa các bề mặt ma sát để tránh mài mòn và tránh va đập trong động cơ khi động cơ làm việc và làm mát động cơ, giúp cho động cơ làm việc tốt hơn và đảm bảo cho động cơ làm việc ở nhiệt độ cho phép. N hiệt độ dầu bôi trơn khoảng 80÷1600c...

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: HỆ THỐNG BÔI TRƠN TRÊN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG

  1. HỆ THỐNG BÔI TRƠN TRÊN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG A. ĐẶC ĐIỂM HỆ THỐNG BÔI TRƠ1 ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG. I. YÊU CẦU CHUNG VỀ HỆ THỐNG BÔI TRƠN TRONG ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG. Bôi trơn tốt các bề mặt ma sát, bảo vệ cho b ề m ặt kim lo ại, r ửa đi các h ạt kim loại bong ra trong quá trình ma sát, nhằm giúp làm kín giữa các piston và xilanh ngoài ra còn tạo chêm dầu giữa các bề mặt ma sát để tránh mài mòn và tránh va đập trong động cơ khi động cơ làm việc và làm mát động c ơ, giúp cho động cơ làm việc tốt hơn và đảm bảo cho động cơ làm việc ở nhiệt độ cho phép. N hiệt độ dầu bôi trơn khoảng 80÷1600c nếu lớn hơn nhiệt độ trên dầu sẻ bốc cháy. N hưng nếu dầu bôi trơn làm mát nhiều quá thì sẽ làm mất hiệu suất nhiệt của động cơ. Yêu cầu công suất động cơ hệ thống bôi trơn không được vượt quá 3÷5%, dầu bôi trơn dể tìm, dễ thay thế, thời gian sử dụng lâu dài. 1. Bôi trơn các bề mặt ma sát, làm giảm tổn thất ma sát. Hệ thống bôi trơn của các loại động cơ đ ốt trong đ ều dùng d ầu nh ờn đ ệm vào giữa các bề mặt chuyển động tương đối với nhau, nhằm mục đích ngăn cản hoặc giảm bớt sự tiếp xúc trực tiếp giữa hai bề mặt ma sát. Tuỳ theo ch ất và lượng của lớp dầu bôi trơn ma sát trượt được chia làm ba loại: ma sát khô (không có dầu),ma sát ướt (luôn luôn có dầu ngăn cách hai bề mặt ma sát), ma sát tới hạn (nửa khô, nửa ướt). Ma sát khô.: Xảy ra khi giữa hai bề mặt ma sát hoàn toàn không có dầu nhờn, các mặt ma sát tiếp xúc trực tiếp với nhau trong quá trình làm việc. Ma sát ướt: Xảy ra khi giữa hai bề mặt ma sát luôn có một lớp dầu nhờn đóng vai trò trung gian làm lớp đệm, nên trong quá trình hoạt động các mặt ma sát hoàn toàn không trực tiếp tiếp xúc với nhau. Ma sát nửa khô, nửa ướt. : Xảy ra khi màng dầu nhờn ngăn cách bề mặt ma sát bị phá hoại. Mặt ma sát tiếp xúc cục bộ ở những nơi màng dầu nhờn bị phá hoại. Ma sát tới hạn . Là trạng thái ma sát trung gian giữa ma sát ướt và ma sát khô. Khi xảy ra ma sát tới hạn, trên bề mặt ma sát tồn tại một lớp dầu nhờn, nhưng lớp dầu này rất mỏng. Màng dầu này chịu tác dụng của lực phân tử của bề mặt kim loại nên bám chặt trên bề mặt kim loại và mất đi khả năng di động. Vì vậy, trong trường hợp này, lực ma sát quyết định bởi quá trình sản sinh do kết quả của lực tương tác giữa bề mặt ma sát với màng dầu nhờn bám lên nó. Hệ số ma sát.: Tuỳ thuộc vào vị trí và điều kiện làm việc cụ thể của ổ trục mà ta chọn vật liệu chế tạo ổ trục ứng với hệ số ma sát, hoặc ngược lại cho 1
  2. hợp lý. Hệ số ma sát của các loại vật liệu ổ trục trong điều kiện ma sát khô và ma sát ướt bảng .Hệ số ma sát của một số loại vật liệu. Vật liệu ổ trục Hệ số ma sát Ma sát ướt Ma sát khô Gang với gang 0.15 0.07÷0.12 Gang với đồng 0.15÷0.2 0.07÷ 0.15 Thép với thép 0.15 0.05÷0.1 Thép với đồng 0.15 0.01÷0.15 Thép với babít 0.25÷ 0.28 0.05÷0.1 Thép với nhôm 0.26 0.05÷0.1 2. Làm mát ổ trục. Sau một thời gian làm việc, công sinh ra từ quá trình cháy, do tổn thất ma sát sẽ chuyển thành nhiệt năng. Chính nhiệt năng này làm cho nhiệt độ của ổ trục tăng lên rất cao. Nếu không có dầu nhờn, các bề mặt ma sát nóng dần lên quá nhiệt độ giới hạn cho phép, sẽ làm nóng chảy các hợp kim ch ống mài mòn, bong tróc, cong vênh chi tiết. Dầu nhờn trong trường hợp này đóng vai trò làm mát ổ trục, tải nhiệt do ma sát sinh ra khỏi ổ trục, đảm bảo nhiệt độ làm việc bình thường của ổ trục. So với nước, tuy rằng dầu nhờn có nhiệt hoá hơi khoảng 40÷70 Kcal/kg. Trong khi đó nhiệt độ hoá hơi của nước là 590 Kcal/kg, khả năng dẫn nhiệt của dầu nhờn cũng rất nhỏ: 0,0005 cal/0C.g.s, của nước là 0,0015 cal/0C.g.s. Nghĩa là khả năng thu thoát nhiệt của dầu nhờn rất thấp so với nước. Thế nhưng, nước không thể thay thế được chức năng của dầu nhờn, do còn phụ thuộc vào một số đặc tính lý hoá khác. Vì lý do đó, để dầu nhờn phát huy được tác dụng làm mát các mặt ma sát. Đòi hỏi bơm dầu nhờn c ủa h ệ th ống bôi trơn phải cung cấp cho các bề mặt ma sát một lượng dầu đủ lớn. 3. Tẩy rửa bề mặt ma sát. Khi hai chi tiết kim loại ma sát với nhau, các mạt kim loại sẽ sinh ra trên các bề mặt ma sát, làm tăng mài mòn. Nhưng nhờ có lưu lượng dầu đi qua bề mặt ma sát đó, các mạt kim loại và cặn bNn ở trên bề mặt đựơc dầu mang đi, làm cho bề mặt sạch, giảm lượng mài mòn. 4. Bao kín buồng cháy Do có lớp dầu giữa hành xylanh và piston, giữa xecmăng và rãnh xecmăng nên giảm được khả năng lọt khí xuống cacte. 2
  3. Ngoài bốn nhiệm vụ trên, dầu nhờn còn có tác dụng như một lớp bảo vệ chống ăn mòn hoá học. II. HỆ THỐN G BÔI TRƠN DÙN G CHO ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG. 1. Các phương án bôi trơn trong động cơ đốt trong. a. Bôi trơn bằng phương án vung toé dầu: Sơ đồ nguyên lý bôi trơn bằng phương pháp vung toé dầu. 1- Bánh lệch tâm; 2- Piston bơm dầu; 3- Thân bơm; 4-Cácte; 5-Điểm tựa; 6- Máng dầu phụ; 7-Thanh truyền có thìa hắt dầu. N guyên lý làm việc : Bôi trơn vung toé trong động cơ nằm ngang. Bôi trơn vung toé trong động cơ đứng. Bôi trơn vung toé có bơm dầu đơn giản. Dầu nhờn được chứa trong cacte (4) khi động cơ làm vi ệc nh ờ vào thìa múc dầu lắp trên đầu to thanh truyền (7) múc hắt tung lên. Nếu múc dầu trong cacte bố trí cách xa thìa múc thì hệ thống bôi trơn có dùng thêm bơm dầu kết cấu đơn giản để bơm dầu lên máng dầu ph ụ (6), sau đó dầu nhờn mới được hắt tung lên. Cứ mỗi vòng quay của trục khuỷu thìa hắt dầu múc dầu lên một lần. Các hạt dầu vung té ra bên trong khoảng không gian của cacte sẽ rơi tự do xuống các mặt ma sát của ổ trục. Để đảm bảo cho các ổ trục không bị thiếu dầu, trên các vách ngăn bên trên ổ trục thường có các gân hứng dầu khi dầu tung lên. * Ưu, nhược điểm: - Ưu điểm: Kết cấu của hệ thống bôi trơn rất đơn giản, dễ bố trí. 3
  4. - Nhược diểm: Phương án bôi trơn này rất lạc hậu, không đảm bảo lưu lượng dầu bôi trơn của ổ trục, tuổi thọ dầu giảm nhanh, cường độ dầu bôi trơn không ổn định nên ít dùng. * Phạm vi sử dụng: Hiện nay, phương án này chỉ còn tồn tại trong những động cơ kiểu cũ, công suất nhỏ và tốc độ thấp: Thường dùng trong động cơ một xilanh kiểu xilanh nằm ngang có kết cấu đơn giản như T62, W1105...hoặc một trong vài loại động cơ một xilanh, kiểu đứng kết hợp bôi trơn vung té dầu với bôi trơn bằng cách nhỏ dầu tự động như động cơ Becna, Slavia kiểu cũ... b. Phương án bôi trơn cưỡng bức: Trong các động cơ đốt trong hiện nay, gần nh ư t ất c ả đ ều dùng ph ương án bôi trơn cưỡng bức, dầu nhờn trong hệ thống bôi trơn từ nơi chứa dầu, được bơm dầu đẩy đến các bề mặt ma sát dưới một áp suất nhất định cần thiết, gần như đảm bảo tốt tấtcả các yêu cầu về bôi trơn, làm mát và tẩy rửa các bề mặt ma sát ổ trục của hệ thống bôi trơn. Hệ thống bôi trơn cưỡng bức của động cơ nói chung bao gồm các thiết b ị cơ bản sau: Thùng chứa dầu hoặc cácte, bơm dầu, bầu lọc thô, bầu lọc tinh, két làm mát dầu nhờn, các đường ống dẫn dầu, đồng hồ báo áp suất và đồng hồ báo nhiệt độ của dầu nhờn, ngoài ra còn có các van. Tuỳ theo vị trí chứa dầu nhờn, người ta phân hệ thống bôi trơn cưỡng bức thành hai loại: Hệ thống bôi trơn cácte ướt (dầu chứa trong cácte) và hệ thống bôi trơn cácte khô (dầu chứa trong thùng dầu bên ngoài cácte). Căn c ứ vào hình th ức l ọc, hệ thống bôi trơn cưỡng bức lại phân thành hai loại: Hệ thống bôi tr ơn dùng lọc thấm và hệ thống bôi trơn dùng lọc ly tâm (toàn phần và không toàn phần)...Ta lần lượt khảo sát từng loại như sau: * Hệ thống bôi trơn cưỡng bức cácte ướt : a. Sơ đồ và nguyên lý làm việc. 4
  5. Sơ đồ nguyên lý làm việc của hệ thống bôi trơn cácte ướt. 1-Phao hút dầu; 2- Bơm dầu nhờn; 3- Lọc thô; 4- Trục khuỷu; 5- Đường dầu lên chốt khuỷu;6- Đường dầu chính; 7- Ổ trục cam; 8- Đường dầu lên chốt piston; 9- lỗ phun dầu; 10- Bầu lọc tinh; 11- Két làm mát dầu; 12- Thước thăm dầu; 13- Đường dẫn dầu. a- Van an toàn của bơm dầu; b- Van an toàn của lọc thô; c- Van khống chế dầu qua két làm mát; T- Đồng hồ nhiệt độ dầu nhờn; M-Đồng hồ áp suất. Nguyên lý làm việc: Dầu nhờn chứa trong cácte được bơm dầu 2 hút qua phao hút d ầu 1(v ị trí phao hút nằm lơ lững ở mặt thoáng của dầu để hút được dầu sạch và không cho lọt bọt khí), sau đó dầu đi qua lọc thô 3, khi đi qua bầu l ọc thô, dầu được lọc sạch sơ bộ các tạp chất cơ học có kích cỡ các hạt lớn, tiếp theo đó dầu nhờn được đNy vào đường dầu chính 6 để chảy đến các ổ trục khuỷu, ổ trục cam,... Đường dầu 5 trong trục khuỷu đưa dầu lên bôi trơn ở chốt, ở đầu to thanh truyền rồi theo đường dầu 8 lên bôi trơn ch ốt piston. N ếu như không có đường dầu trên thanh truyền thì đầu nhỏ trên thanh truyền phải có lỗ hứng dầu. Trên đường dầu chính còn có các đường dầu 13 đưa dầu đi bôi trơn các cơ cấu phối khí... Một phần dầu (khoảng 15 ÷ 20% lượng dầu bôi trơn do bơm dầu cung cấp ) đi qua bầu lọc tinh 10 rồi trở về lại cácte. Bầu lọc tinh có thể được lắp gần bầu lọc thô hoặc để xa bầu lọc thô, nhưng bao giờ cũng lắp theo mạch rẽ so với bầu lọc thô. Đồng hồ M báo áp suất và đồng hồ T báo nhiệt độ của dầu nhờn. Khi nhiệt độ của dầu bôi trơn lên cao quá 80 0C, vì do độ nhớt giảm sút, van điều khiển C sẽ mở để dầu nhờn đi qua két làm mát dầu nhờn 11. Sau một thời gian làm việc bầu lọc thô có thể bị tắt do quá tải, van an toàn D của bầu lọc thô được dầu nhờn đNy mở ra, dầu lúc này không thể qua bầu lọc thô mà trực ti ếp đi vào đường dầu chính 6. Để đảm bảo áp suất dầu bôi trơn có trị số không đổi trên cả hệ thống, trên hệ thống bôi trơn có lắp van an toàn a. Ngoài việc bôi trơn các bộ ph ận trên, đ ể bôi tr ơn các b ề m ặt làm vi ệc của xilanh, piston...người ta kết hợp tận dụng dầu vung ra khỏi ổ đầu to thanh truyền trong quá trình làm việc ở một số ít động cơ, trên đầu to thanh truy ền khoan một lỗ nhỏ để phun dầu về phía trục cam tăng chất lượng bôi trơn cho trục cam và xilanh. Ưu- nhược điểm: Ưu điểm: Cung cấp khá đầy đủ dầu bôi trơn cả về số l ượng và ch ất l ượng, đ ộ tin cậy làm việc của hệ thống bôi trơn tương đối cao. N hược điểm: Do dùng cácte ướt (chứa dầu trong cácte ) nên khi động cơ làm việc ở độ nghiêng lớn, dầu nhờn dồn về một phía khiến phao hút dầu bị hẫng. Vì vậy lưu lượng dầu cung cấp sẽ không đảm bảo đúng yêu cầu. 5
  6. b. Phạm vi sử dụng: Hầu hết các loại động cơ đôt trong ngày nay đ ều dùng ph ương án bôi trơn cưỡng bức do dầu nhờn trong hệ thống bôi trơn được bơm dầu đNy đến các bề mặt ma sát dưới một áp suất nhất định nên có thể đảm bảo yêu cầu bôi trơn, làm mát và tNy rửa mặt ma sát của ổ trục. N ói chung hệ thống bôi trơn cácte ướt thường dùng trên động cơ ôtô làm việc trong địa hình tương đối bằng phẳng (vì ở loại này khi động cơ làm việc ở độ nghiêng lớn, dầu nhờn dồn về một phía khiến phao hút dầu bị hẫng). . Hệ thống bôi trơn cưỡng bức cácte khô. • a.Sơ đồ và nguyên lý làm việc: Chỉ khác bôi trơn cưỡng bức cácte ướt là ở trong hệ thống này có thêm hai bơm hút dầu từ cácte về thùng chứa, sau đó bơm 2 mới chuyển dầu đi bôi trơn. Trong hệ thống bôi trơn cưỡng bức cácte ướt, nơi chứa dầu đi bôi tr ơn là cácte, còn ở đây là thùng chứa dầu. Van d thường mở. Trong một số động cơ tĩnh tại và tàu thuỷ, trên hệ thống bôi trơn còn bố trí bơm tay hoặc bơm đi ện đ ể cung c ấp d ầu nhờn đến các mặt ma sát và điền đầy các đường ống dẫn trước khi khởi động động cơ. Sơ đồ bố trí bơm tay hoặc bơm điện được giới thiệu trên hình Sơ đồ nguyên lý làm việc của hệ thống bôi trơn cácte khô. 1-Phao hút dầu; 2- Bơm chuyển dầu nhờn; 3- Bầu lọc thô; 11-Két làm mát dầu 14-Thùng chứa dầu; 15-Bơm hút dầu từ cácte về thùng chứa; a- Van an toàn của bơm; b-Van an toàn của bầu lọc thô; d- Van khống chế dầu qua két làm mát ; M- Đồng hồ áp suất; T- Đồng hồ nhiệt độ dầu nhờn. 6
  7. Ưu - nhược điểm: - Ưu điểm: Cácte chỉ hứng và chứa dầu tạm thời, còn thùng dầu mới là nơi chứa dầu để đi bôi trơn nên động cơ có thể làm việc ở độ nghiên lớn mà không sợ thiếu dầu, dầu được cung cấp đầy đủ và liên tục. - Nhược điểm: Kết cấu phức tạp hơn, giá thành tăng lên do phải thêm đến 2 bơm dầu hút dầu cácte qua thùng, thêm đường dầu và bố trí thùng dầu sao cho hợp lý.Hệ thống bôi trơn cưỡng bức cácte khô thường dùng trên các loại động cơ điêsel dùng trên máy ủi đất, xe tăng, máy kéo, tàu thuỷ... Sơ đồ bố trí bơm tay hoặc bơm điện trong hệ thống bôi trơn cưỡng bức. 1-Phao hút dầu; 2- Bơm chuyển dầu nhờn; 3- Bầu lọc thô; 11- Két làm mát dầu ;14-Đường dẫn dầu; 15- Van dầu; 16- Bơm tay hoặc bơm điện; a- Van an toàn của bơm; b-Van an toàn của bầu lọc thô; T- Đồng hồ nhiệt độ dầu nhờn. Trong một số động cơ tĩnh tại và tàu thuỷ, trên hệ thống bôi trơn còn bố trí b ơm tay hoặc bơm điện để cung cấp dầu nhờn đến các mặt ma sát và điền đầy các đường ống dẫn trước khi khởi động cơ. N goài ra, để đảm bảo bôi trơn cho mặt làm việc của xilanh, h ệ th ống bôi tr ơn của các loại động cơ này còn thường dùng van phân phối để cấp dầu nhờn vào một số điểm chung quanh xi lanh, lỗ dầu thường khoan trên lót xilanh. III. CÁC BỘ PHẬN TRONG HỆ THỐNG BÔI TRƠN ĐỘNG CƠ 1. Bơm dầu Tren động cơ đốt trong, bơm dầu nhờn đều la cac lo ại b ơm th ể tich chuy ển dầu bằng ap suất thuỷ tĩnh bơm piston, bơm phiến trượt, bơm banh răng va bơm trục vit. Mỗi loại bơm đều co đặc điểm kết cấu rieng, do đo ưu nh ược đi ểm va phạm vi sử dụng cũng khac nhau. 7
  8. Tren động cơ oto, đa số sử dụng bơm banh răng, bởi kết c ấu nh ỏ g ọn, d ễ b ố tri tren động cơ, ap suất bơm dầu đảm bảo cung cấp dầu lien tục, đặc biệt la độ tin cậy cao, tuổi thọ dai. Ở đay ta khảo sat một số loại bơm điển hinh dung tren động cơ đốt trong. Bơm banh răng: Bơm banh răng được ứng dụng trong cac may thuỷ lực, hệ thống điều khiển tự động, trong cong nghệ người may, trong boi trơn cac bộ phận chuyển đ ộng c ủa may.Do khong co van hut va đNy nen bơm banh răng co thể quay với vận tốc lớn nen no thường truyền động trực tiếp từ động cơ. Vi khi lam vi ệc b ơm banh răng luon tiếp xuc với dầu nhờn, dầu thuỷ lực nen tuổi thọ của no cao. Cac bề mặt lam việc của bơm phải được chế tạo với độ chinh xac cao thi mới t ạo đ ược ap lực lớn va khong tổn thất nhiềulưu lượng. N guyen ly lam việc va kết cấu của bơm banh răng rất đơn giản no gồm co hai banh răng được d ẫn động theo chi ều nhất định. Bơm bánh răng 1- Banh răng dẫn động tren trục chủ động; 2- Trục chủ động; Vong đệm chặn lực dọc trục; 4- Banh răng chủ động; 5- Banh răng bị động; 6- Trục bị động; 7- Than bơm; 8- N ắp bơm dầu; 9- Van an toan; 10- Lo xo van an toan; 11- Đường dẫn dầu;12- N ắp van an toan; 13- Ranh triệt ap của bơm dầu. A- Ranh thong ; B- Chất lỏng bị kẹt. Đường dầu ap suất thấp; b- Đường dầu ap suất cao. Phạm vi sử dụng : Đại đa số tren động cơ oto, s ử dụng b ơm banh răng đ ể bơm dầu nhờn.Banh răng chủ động 4 lắp tren trục chủ động 2, banh răng 5 lắp tren trục bị động 6. Khi trục chủ động 2 được trục khuỷu hoặc trục cam dẫn động, 8
  9. banh răng chủ động 4 quay dẫn động banh răng bị động 5 quay theo chiều ngược lại. Dầu nhờn từ đường dầu ap suất thấp a được hai banh răng bơm d ầu gu ồng sang đường dầu ap suất cao b theo chiều mũi ten. Để tranh hiện t ượng chen d ầu giữa cac răng của banh răng 4 va 5 khi ăn khớp, tren mặt đ ầu c ủa n ắp b ơm d ầu co ranh triệt ap 13. Ap suất đi boi trơn phải đảm bảo tinh ổn định, do đo trong bơm dầu co them van an toan 9. N ếu ap suất tren đường dầu ap suất cao b vượt qua giới hạn cho phep, van an toan sẽ được mở ranh ờ ap suất d ầu, d ầu nh ờn s ẽ chảy một phần về đường dầu ap suất thấp a. Tren bơm con co vit đi ều ch ỉnh 12 để điều chỉnh ap suất dầu boi trơn khi cần thiết. Đặc điểm kết cấu: Khi bơm banh răng lam việc, lưu l ượng va hi ệu su ất bơm phụ thuộc chủ yếu vao khe hở hướng kinh giữa đỉnh răng với mặt lỗ khoang lắp banh răng cung khe hở dọc trục giữa mặt đầu banh răng va mặt đầu nắp b ơm dầu. Thong thường cac khe hở nay khong vượt qua 0.1mm. 2. Két làm mát dầu nhờn trong khi động cơ lam việc, nhiệt độ của dầu nhờn sẽ tăng dần len khong ngừng. Nguyen nhan chinh lam tăng nhiệt độ dầu nhờn la : Do nhiệm vụ lam mat ổ trục, cac bề mặt ma sat, dầu nhờn phải tải nhiệt do ma sat sinh ra đi ra ngoai. Dầu nhờn phải trực tiếp tiếp xuc với cac chi tiết may co nhiệt độ cao, nhất la trong khi phun dầu để lam mat đỉnh piston hay lam mat piston-xilanh. Để đảm bảo độ nhớt dầu nhờn, đảm bảo khả năng boi trơn va cac đặc tinh ly hoa khac, cần phải lam mat dầu nhờn để đảm bảo cho nhiệt độ dầu được ổn định. Thong thường người ta lam mat dầu nhờn. Ket lam mat dầu nhờn được đặt trong ao nước của động cơ. Lam mat dầu nhờn bằng nước dựa tren nguyen ly trao đổi nhiệt bằng cach truyền nhiệt. N guyen ly lamviệc của ket lam mat dầu nhờn bằng nước: N ước lam mat được dẫn vao hai khoang chứa ở hai đầu ống dẫn 5, con dầu nhờn đi bao ngoai cac ống dẫn nước va lưu động ngược chiều với dong nước để tăng tac dụng trao đổi nhiệt. Đặc điểm sử dụng: Loại ket lam mat nay được dung rất nhiều tren động cơ tau thuỷ va tĩnh tại. Do nguồn nước lam mat thuận tiện, cac ống dẫn nước đều lam bằng đồng hoặc nhom, vỏ ket đuc bằng gang xam * Ưu nhược điểm: -Ưu điểm: Hiệu quả lam mat cao nen trạng thai nhiệt của dầu thấp, giảm được tiếng ồn do khong phải dung quạt ,giảm được tổn hao cong suất động cơ. 9
  10. -Nhược điểm: Kết cấu phức tạp, dung vật liệu quy như đồng, thiết...để tản nhiệt tốt, dễ ro gỉ nước lam ảnh hưởng xấu đến chất lượng dầu nhờn, phải suc rửa ket nước để loại cặn bẩn hoặc nước cứng đong cặn lam giảm khả năng truyền nhiệt, hiệu quả khong cao khi sử dụng ở vung thiếu nước, khong thich hợp khi dung ở vung khi hậu lạnh do nước dễ đong băng. Do vậy thường dung tren động cơ tĩnh tại va tàu thủy. Két làm mát dầu nhờn bằng nước 10
  11. 1 va 4. Bản đẩy; 2. Vach ngăn; 3. Van xả dầu; 4. N ắp ket lam mat; 5. Ống dẫn nước. IV. KHẢO SÁT HỆ THỐNG BÔI TRƠN KAMAZ – 740 1. NHIỆM VỤ VÀ YÊU CẦU +N hiệm vụ - Hệ thống bôi trơn của động cơ đưa dầu bôi trơn đ ến các m ặt ma sát, đ ồng thời lọc sạch những tạp chất lẫn trong dầu bôi trơn khi dầu tẩy rửa các mặt ma sát và làm mát dầu bôi trơn để đảm bảo tính năng lý hóa của dầu. - Hệ thống bôi trơn của động cơ dùng dầu bôi tr ơn để làm giảm ma sát các ổ trục, đưa nhiệt lượng do ma sát sinh ra khỏi ổ trục. Dầu bôi trơn còn đảm bảo bề mặt ma sát của các chi tiết trong động cơ không rĩ (chống ôxy hóa bề mặt). + Dầu bôi trơn có các công dụng sau: - Bôi trơn các bề mặt ma sát; - Làm mát ổ trục; - Tẩy rửa mặt ma sát; - Bao kín khe hở giữa pitông với xy lanh, giữa các xecmăng với pittông. Công dụng dầu bôi trơn phụ thuộc vào tính năng lý hóa của dầu, nhất là ph ụ thuộc vào độ nhớt của dầu. + Yêu cầu: Hệ thống bôi trơn phải thỏa mãn những yêu cầu sau: - Đảm bảo bôi trơn được hết những bề mặt ma sát cần bôi trơn. Chất lượng dầu phải sạch, loại được các chất lẫn trong dầu trước khi đưa đi bôi trơn. - Đảm bảo luôn cung cấp đủ lượng dầu bôi trơn cần thiết; - Các đường dầu không quá khúc khuỷu, gấp khúc để không bị ảnh h ưởng đến tính lưu động, tuần hoàn của dầu . - Kết cấu các bộ phận chi tiết trong hệ thống đơn giản, dễ ch ế tạo, d ễ s ửa chữa, dễ bảo dưỡng. 2. ĐẶC ĐIỂM HỆ THỐNG BÔI TRƠN Hệ thống bôi trơn của động cơ KAMAZ - 740 thuộc kiểu bôi trơn hỗn hợp, vừa bôi trơn bằng phương pháp cưỡng bức, vừa bôi trơn bằng phương pháp vung té. Dung tích dầu của hệ thống bôi trơn là 34 [lít]. Các cổ trục cam, trục khuỷu, bạc lót, cò mổ, máy nén khí, bơm cao áp, khớp nối thuỷ lực, bạc đ ầu nh ỏ thanh truyền, mặt đầu của đũa đNy được bôi trơn bằng phương pháp cưỡng bức. Chốt pittông, bạc đầu nhỏ thanh truy ền, thành xylanh, các m ặt cam,...đ ược bôi trơn bằng cách vung té. Ưu điểm của phương pháp này là công nghệ gia công đơn giản, dễ làm nhưng vẫn đảm bảo hiệu quả bôi trơn tốt. Áp suất dầu ở số vòng quay bình thường là 0,4 ÷0,55 [Mpa] (4 ÷ 5,5 [KG/cm ] và ở số vòng quay thấp nhất (không tải ) là 0,1 [Mpa] (1 [KG/cm 2] ), áp 2 lực dầu được kiểm tra khi động cơ nóng. 11
  12. Bơm dầu dùng trong hệ thống là bơm bánh răng. B ơm có hai c ặp bánh răng ăn khớp ngoài, có số răng Z = 10 [răng]. Một cặp bánh răng đưa dầu đi bôi trơn còn một cặp bánh răng đưa dầu đến bầu lọc ly tâm. Trong hệ thống dầu được lọc sạch nhờ hai loại bầu lọc : bầu lọc thấm và bầu lọc ly tâm. Khớp nối thuỷ lực được điều khiển bằng “ bộ ngắt khớp thuỷ lực” theo nhiệt độ của nước làm mát. Dầu bôi trơn được làm mát nhờ một két làm mát đặt ở trước két làm mát nước. Áp suất làm việc của dầu bôi trơn trong hệ thống được đảm bảo nh ờ các van an toàn lắp trong hệ thống và các cảm biến áp suất dầu lắp ở vỏ của bầu lọc. 3 SƠ ĐỒ HỆ THỐN G BÔI TRƠN . Sơ đồ hệ thống bôi trơn 1-Máy nén khí; 2-Bơm cao áp; 3-Bộ ngắt khớp thuỷ lực; 4-Khớp thu ỷ l ực; 5,12- Van an toàn bơm dầu; 6-Van của hệ thống bôi trơn (van vi sai); 7-Bơm dầu; 8-Van an toàn của bầu lọc; 9-Van hồi dầu của bầu lọc ly tâm; 10-Van điều khiển dầu đến két làm mát dầu; 11-Bầu lọc ly tâm; 13-Đèn báo hiệu bầu lọc thấm bị tắc; 14-Van an toàn của bầu lọc thấm; 15-Bầu lọc thấm;16-Lọc sơ bộ; 17-Cacte; 18-Đường dầu chính; * Nguyên lý làm việc của hệ thống bôi trơn. 12
  13. Dầu trong cacte 17 đ ược b ơm dầu 7 hút qua l ọc s ơ b ộ 16 (phao hút d ầu), vào bọng hút của bơm rồi đến bọng đẩy của bơm dầu. Từ bọng đ ẩy, d ầu đ ược bơm đến đường dầu ở thành bên phải của thân máy, đi vào bầu lọc thấm. Tại đây dầu được lọc sạch nhờ hai bộ lọc thấm, sau đó đi vào đ ường dầu chính 18. Từ đây dầu sẽ vào các đường dầu của thân máy và nắp xylanh đi bôi trơn các ổ đỡ trục khuỷu, trục cam, bạc trục cò mổ, mặt dầu trên của đuã với vít điều chỉnh rồi sau đó về lại cacte. Từ cổ trục khuỷu gần nhất dầu đi qua các lỗ dầu ở bên trong trục khuỷu đến bôi trơn bạc lót đầu to thanh truyền và chốt khuỷu. Dầu được máng d ầu h ắt lên bôi trơn thành xy lanh và vào bôi trơn ổ đỡ, chốt pittông, bôi trơn các bạc dầu nhỏ thanh truyền rồi về lại cacte. Dưới áp lực của bơm dầu, dầu sẽ đi qua đường d ầu ở thành sau thân máy và hộp bánh đà đi vào bôi trơn ổ đỡ trục khuỷu máy nén khí 1. Dầu đi qua đường dầu ở thành thân trước thân máy bôi trơn ổ đỡ bơm cao áp. Dầu từ đường dầu chính đi vào “ Bộ ngắt khớp thủy lực “ 3 để cung cấp dầu cho khớp nối thủy lực 4. 4 CÁC BỘ PHẬN CHÍNH TRONG HỆ THỐNG BÔI TRƠN . bơm dầu nhờn: Bơm dầu nhờn là một trong những bộ phận quan trọng của động c ơ, có nhiệm vụ cung cấp liên tục dầu nhờn có áp suất cao đến các mặt ma sát để bôi trơn , làm mát và tNy rửa các mặt ma sát . Bơm dầu dùng trong động cơ Kamaz -740 là loại bơm bánh răng ăn khớp ngoài. N ó có các ưu điểm: nhỏ gọn , áp suất dầu cao, cung cấp dầu liên tục, tuổi thọ cao, có khả năng chịu quá tải trong thời gian ngắn Ở số vòng quay trục bơm dầu 2800 [vòng/phút ]thì áp su ất d ầu trên đ ường ra cửa bơm là 3,5÷ 4,5 [KG/cm2]. Kết cấu bơm bánh răng : Bơm gồm hai cặp bánh răng có số răng Z=10 [ răng] . Các răng có dạng thân khai. Hai bánh răng chủ động được lắp trên trục chủ động, các bánh răng được lắp trên trục bằng then bán nguyệt. Bơm dầu được dẫn động từ trục khuỷu động cơ qua một bánh răng thẳng. Trên bơm lắp hai van an toàn để đảm bảo áp suất làm việc của bơm đúng trị số cho phép . N guyên lý làm việc: Khi động cơ làm việc, bánh răng chủ động quay dẫn động bánh răng bị động quay theo chiều ngược lại. Dầu nhờn từ đường dầu áp suất thấp (bọng hút của bơm) được hai cặp bánh răng guồng sang đường dầu áp suất cao (bọng đNy của bơm dầu) theo chiều mũi tên như hình vẽ. Dầu có áp suất cao được bơm dầu đưa đến các bầu lọc. Các van an toàn của bơm đảm bảo áp suất của dầu đi bôi trơn. Khi áp su ất trên đường dầu cao áp vượt quá trị số cho phép, dầu đNy van an toàn m ở ra đ ể chảy về đường dầu có áp suất thấp ( bọng hút của bơm ). Áp suất của van an toàn có thể điều chỉnh được nhờ vít điều chỉnh của van. 13
  14. Sơ đồ nguyên lý bơm dầu nhờn 1-Phao hút dầu, 2,5-Van an toàn, 3,4-Bánh răng Bơm dầu được lắp ở mặt dưới của thân máy nhờ các bulông M10. Két làm mát dầu bôi trơn: Trong quá trình làm vi ệc động c ơ, nhi ệt đ ộ c ủa dầu bôi trơn tăng lên, do các nguyên nhân sau: - Dầu bôi trơn phải làm mát các ổ trục, tải nhiệt lượng sinh ra trong quá trình ma sát của ổ trục ra ngoài; - Dầu bôi trơn tiếp xúc với các chi ti ết có nhi ệt đ ộ cao, nh ư thành xy lanh, đỉnh pittông Để đảm bảo nhiệt độ làm việc của dầu bôi trơn ổn định, gi ữ cho đ ộ nh ớt không đổi, đảm bảo khả năng bôi trơn, người ta dùng két làm mát d ầu bôi tr ơn. Ở động cơ KAMAZ - 740 dầu bôi trơn được làm mát bằng cách: dùng không khí để làm mát (két làm mát dầu bằng không khí). N hiệt lượng dầu truy ền cho môi chất làm mát (không khí ) theo nguyên lý trao đổi nhiệt. Két làm mát dầu được cấu tạo dưới dạng các ống tròn đặt song song với nhau, hai hàng. Các ống tản nhiệt được cắm trong các lá tản nhiệt (ống mỏng). Ống tản nhiệt làm bằng đồng.Thành ống và lá tản nhiệt rất mỏng nên tản nhiệt tốt. Nguyên lý làm việc: Dầu bôi trơn chảy trong các ống tản nhiệt, nhiệt lượng truyền qua các thành ống và các lá tản nhiệt dòng khí được quạt gió hút vào, đi qua các ống t ản nhi ệt và lá tản nhiệt, đưa nhiệt của dầu ra bên ngoài. Két làm mát làm mát dầu được đặt trước két nước của hệ thống làm mát động cơ. Két làm mát dầu được sử dụng khi ôtô (động cơ được lắp trên ôtô) hoạt động ở điều kiện đường xấu bằng cách mở van két làm mát dầu nằm ở vỏ bầu lọc ly tâm. Khi nhiệt độ không khí ở xung quanh xuống dưới 0 0C thì không nên sử dụng két làm mát dầu. 14
  15. Kết cấu bầu lọc: Vỏ bầu lọc được ch ế tạo bằng thép. Thân v ỏ bầu l ọc có dạng hình trụ rỗng, đáy vỏ dạng hình côn. Lõi lọc với phần tử lọc được làm bằng giấy, đường kính ngoài lõi lọc là 95 [mm]. Để đảm bảo cho các khe hở của lõi loc được cố định, giấy không bị xếp lại và tăng độ cứng vững cho lõi lọc, bên ngoài lõi lọc là vỏ bọc bằng thép mỏng có dạng mắt lưới, đường kính mỗi lỗ là φ = 1[mm]. Bầu lọc thô dầu bôi trơn. 15
  16. 1.-Bu lông trụ giữa, 2-Vòng chặn, 3,7-Vòng đệm, 4,22-Vòng làm kín, 5-Lò xo của hộp, 6-Bát chặn, 8-Lò xo van quá áp, 9-Vít tín hiệu(của cảm biến áp suất), 10 dầu nối van quá áp, 11,18,20,26- Tấm đệm, 12-Đai ốc điều chỉnh, 13-Vỏ của cảm biến, 14-Tiếp điểm của bộ cảm biến, 15-Lò xo tiếp điểm của bộ cảm biến, 16-Van quá áp, 17-Vỏ bầu lọc, 19-Thân bầu lọc,21-Vòng chặn bầu lọc, 23-Lõi chặn, 24-Cốc lọc, 25-Vít xã dầu, 26-Đai ốc hãm: - N guyên lý làm việc của bầu lọc thấm Hai đầu lõi lọc được đậy bởi hai nắp bằng thép. Ở giữa lõi lọc là ống bằng thép lưới lỗ có dạng hình thoi để dầu bôi trơn đi qua. Chiều dài của lõi l ọc là 195[mm]. N ắp vỏ bầu lọc có các đường dâu bên trong và là nơi để lắp cảm biến áp suất dầu, tín hiệu thông báo độ sụt áp suất không cho phép trong đ ường d ầu chính và các van an toàn. N ắp của hai bầu lọc thấm được làm liền với nhau và được bắt chặt vào thân máy bằng hai bulông. Bầu lọc thấm được lắp ở mặt phải của thân máy. Khi các chi ti ết lọc bi t ắc do bẩn thì cảm biến tín hiệu báo độ tắc bẩn của chi tiết lọc, gởi tín hiệu đến bộ xử lý tín hiệu, thông báo cho người điều khiển bằng ánh sáng của đèn báo. Đèn báo nằm ở bảng đồng hồ trên buồng lái. N ếu đèn sáng thì chi tiết lọc đã bị tắc, bNn cần phái thay ngay chi tiết lọc. Bầu lọc thấm có các ưu điểm là khả năng lọc tốt, lọc sạch. N h ưng nh ược điểm của bầu lọc này là kết cấu phức tạp và thời gian sử d ụng (lõi l ọc) r ất ngắn. Chỉ trong thời gian ngắn khoảng 50 giờ là chất bNn đã bám đầy các khe lọc làm cho lọc bị bít kín, tắc, khiến van an toàn của bầu lọc phải làm việc mất tác dụng của bầu lọc. Khi sử dụng cần chú ý bảo dưỡng bầu lọc và thay thế lỏi lọc thường xuyên. Bầu lọc ly tâm : Hoạt động theo nguyên tắc dẫn động phản lực - tích cực của rôto Ưu điểm : -Do không dùng lõi lọc (các phần tử lọc) nên khi bảo dưỡng định kỳ không cần thay thế các phần tử lọc. - Khả năng lọc tốt hơn nhiều so với các loại lọc thấm dùng lõi lọc; - Tính năng lọc ít phụ thuộc vào mức độ cặn bNn lắng động trong bầu lọc. - Khả năng thông qua không phụ thuộc vào số lượng tạp chất lắng động trong bầu lọc. N hược điểm: -Kết cấu phức tạp đắt tiền, khó bảo dưỡng, sửa chữa. Kết cấu của bộ lọc ly tâm :Bộ phận chính của bầu lọc là roto 3 lắp lỏng trên trục11 . Giữa roto và trục roto có khe hở để dầu nh ờn đi qua. Trục c ủa roto r ỗng bên trong để đưa dầu nhờn sau khi lọc sạch đi ra ngoài bầu lọc. 16
  17. Trong hệ thống bôi trơn của động cơ KAMAZ - 740, bầu lọc ly tâm được lắp theo kiểu bầu lọc ly tâm không toàn ph ần. Bầu l ọc ly tâm đ ược l ắp song song với mạch dầu chính. Toàn bộ lượng dầu đưa đi bôi trơn mặt ma sát đều đi qua hai bầulọc thô. Dầu sau khi đi qua bầu lọc ly tâm, được lọc sạch, sẽ đi qua két làm mát hoặc về lại cacte. Bầu lọc ly tâm dùng để lọc sạch các tạp chất, hỗn hợp cơ học có kích th ước rất nhỏ. Số vòng quay của rôto không nhỏ hơn 5000 [ vòng/phút]. Trên bầu lọc có bố trí một van quá áp và một van điều ch ỉnh. Van quá áp (van an toàn) dùng để dẫn dầu về két dầu bên ngoài b ầu lọc khi bầu l ọc có s ự c ố. Van điều chỉnh dùng để điều chỉnh áp lực dầu đưa vào bầu lọc nh ằm đi ều ch ỉnh s ố vòng quay của rôto. Bầu lọc ly tâm 17
  18. 1-Đế bầu lọc, 2- ắp rôto, 3-Rôto, 4- ắp bầu lọc, 5-Êcu, 6-Ổ bi tỳ, 7-Đệm, 8- Ê cu chặn, 9-Ê cu nắp, 10-Bạc trên của rôto, 11-Trục Rôto, 12-Vành chắn,13- bạc trượt dưới, 14-Chốt đỡ,15-Tấm đỡ, 16-Lò xo đỡ, 17-Đường dầu ra, 18-Khóa mở két dầu, I. Đường ra két, II. Đường dẫn dầu từ bơm dầu đến. N guyên lý làm việc : Khi động cơ làm việc, dầu được bơm dầu đưa đến bầu lọc ly tâm qua khe hở quanh trục rôto và hộp rôto. Lúc này rôto bắt đầu quay. Dưới tác dụng của lực ly tâm các chất bNn các chất cơ học bị văng ra phía vỏ rôto. Lượng dầu ở gần sát trục rôto được lọc sạch. Dầu sau khi được lọc sạch sẽ đi qua lỗ tiếp tuyến được bố trí ở phía trên rôto vào không gian phía trong trục rôto qua đường ống thoát dầu, qua van thoát và chảy về cacte. Khi dầu chảy qua các lỗ tiếp tuyến của rôto tốc độ lớn sẽ sinh ra phản lực, phản lực này tạo ra một mômen phụ dẫn động cho rôto quay, nhờ đó rữa sạch các chất bám trên bề mặt bên trong hộp rôto khỏi lớp dầu chảy, từ khe h ở vòi phun trong trục rôto. N gười ta thường dùng bu lông kẹp chặt hộp hình côn gắn lên trục rôto, rôto lên phía trên và tỳ rôto lên ổ bị chặn ở phía trên của rôto, nh ờ đó gi ảm được ma sát giữa trục rôto và rôto. B. THÔNG SỐ CHỌN CỦA ĐỘNG CƠ VÀ CÁC THÔNG S Ố TÍNH TOÁN NHIỆT CỦA KAMAZ - 740: I. GIỚI THIỆU THÔNG SỐ KỸ THUẬT ĐỘNG CƠ. Các thông số chọn. • Thông số Ký hiệu Đơn vị Giá trị ÁP suất cuối quá trình nạp MN /m2 Pa 0,095 ÁP suất khí sót MN /m2 Pr 0,018 N hiệt độ khí sót o Tr K 700 Tỷ số dãn nở sau 1,5 Ρ Chỉ số giản nở đa biến n2 1,2 Chỉ số nén đa biến trung n1 1,39 bình • Các thông số tính toán. Thông số Ký hiệu Đơn vị Giá trị ÁP suất cuối quá trình nén MN /m2 Pc 4,72 ÁP suất cực đại MN /m2 Pz 6,7 ÁP suất cuối quá trình giãn Pb MN /m2 0,374 nở Diện tích đỉnh piston m2 113,04.10-4 Fp Thể tích công tác Vh lít 1,357 18
  19. Động cơ KAMAZ 740 là loại động cơ diezel được lắp trên xe ôtô tải do Liên Xô cũ sản xuất. Các xi lanh được bố trí thành hình chữ V gồm 8 xi lanh. Đây là động cơ cao tốc và đã sử dụng khá phổ biến ở Việt Nam. Thứ tự làm việc của các xi lanh động cơ là : 1-5-4-2-6-3-7-8 • Các số liệu ban đầu của động cơ được cho theo bảng sau: Thông số Đơn vị Giá trị Công suất (N e) Kw 154 Số vòngquay(n) Vòng/phút 2600 Tỉ số nén 17 ε Đường kính xy lanh (D) mm 120 Hành trình piston (S = 2R) mm 120 0.25 Tham số kết cấu λ áp suất cực đại (Pz) MN /m2 7.2 Khối lượng nhóm piston Kg 3.2 Khối lượng nhóm thanh truyền Kg 3.6 Độ 15 p Góc phun sớm (θ ) Độ 10 1 Góc mở sớm supáp nạp α Độ 46 2 Góc đóng muộn supáp nạp α Độ 60 3 Góc mở sớm supáp thải α Độ 10 4 Góc đóng muộn supáp thải α Số xy lanh (i) 8 4 Số kỳ τ II TÍNH TOÁN HỆ THỐNG BÔI TRƠN Đường kính chốt khuỷu : d=(0,7÷0,8)D Chọn d= 0,7 Chọn : d = 0,7D = 84 (mm) Chiều dai ổ trượt : l = (0,8÷ 1,0) d Chọn : l = 0,9 d = 0,9.84 = 75,6 (mm) 19
  20. Khe hở ổ trục : Đối với ổ trục dung hợp kim đồng chi = (0,7÷1,0)10-3d Chọn = 0,910-3.84 = 75,6[μm] Khe hở tương đối tinh tren đơn vị đường kinh của ổ trục: 1. Tính lưu lượng dầu bôi trơn a. Lượng nhiệt dầu mang đi Đối với các động cơ đốt trong hiện nay, nhiệt độ Q d do dầu nhờn mang đi chiếm khoảng (1,5-2,0)% tổng lượng nhiệt do nhiên liệu cháy sinh ra. Vì vậy ta có thể xác định Qd theo công thức sau Qd= (1,5÷2)% Qo [kcal/h] Trong đó: Qd : lượng nhiệt dầu mang đi Qo: lượng nhiệt sinh ra trong quá trình cháy trong 1h Với: Qo = = Qd= (30÷50)Ne = (0.015÷0,02)Ne.362/(0,25÷0,35) Chọn Qd= = = 5839,68[Kcal/h] b. Lượng dầu cần thiết để bôi trơn động cơ Vd= [l/h] Ở đây: Δt = 10÷150C : Khoảng chênh nhiệt độ Cd = 0.5 kcal/kg0C : Tỷ nhiệt của dầu ρ ≈ 0,85 Kg/l : Khối lượng riêng của dầu Xác định theo công thức kinh nghiệm : Vd=(7÷10) N e Chọn Vd = 8 N e = 8.154 = 1232[lit/h] 2 Tính bơm dầu Để đảm bảo cung cấp đủ dầu cho hệ thống, bơm dầu thường phải cung cấp 1 lưu lượng dầu lớn gấp vài lần so với lưu lượng cần thiết. Do đó lưu lượng của bơm dầu V’b có thể xác định: a. Lưu lượng dầu cần thiết của bơm dầu : V’b= (2÷3,5) Vd [l/h] Chọn: 20

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản