Giáo trình Nguyên lý kết cấu động cơ đốt trong - Chương 4: Hệ thống bôi trơn

Nội dung text: Giáo trình Nguyên lý kết cấu động cơ đốt trong - Chương 4: Hệ thống bôi trơn

1. Chương 4 – Hệ thống bôi trơn 83
2. Chương 4 – Hệ thống bôi trơn Chương 4 HỆ THỐNG BÔI TRƠN I. NHIỆM VỤ Khi động cơ làm việc, có rất nhiều chi tiết trong động cơ có sự tiếp xúc và chuyển động tương đối với nhau. Khi đó, lượng nhiệt sẽ tạo ra giữa các bề mặt và giá trị nhiệt độ này càng lớn đối với những chi tiết trong buồng cháy. Hệ thống bôi trơn trên động cơ đốt trong có nhiệm vụ cung cấp một lượng dầu bôi trơn với áp suất và lưu lượng thích hợp đến các bề mặt của những chi tiết máy có chuyển động tương đối nhằm: - Làm giảm ma sát cho các chi tiết chuyển động và giúp các chi tiết ăn khớp đều với nhau. - Làm mát động cơ. - Rửa sạch bề mặt các chi tiết. Hình 4.1. Hệ thống bôi trơn trên động cơ - Giảm tiếng ồn. 1 – đường dầu phía trên (bôi trơn các cổ trục cam) II. DẦU LÀM TRƠN VÀ CÁC ĐẶC 2 – lọc dầu; 3 – đường dầu chính. 4 – cacte chứa dầu; TÍNH CƠ BẢN 5 – đường dầu đến bơm; 6 – bơm dầu. II.1. Công dụng của dầu bôi trơn Trong quá trình động cơ làm việc, dầu nhờn có các tác dụng chính sau: - Làm trơn các bề mặt có chuyển động tương đối nhằm giảm ma sát, mài mòn làm tăng hiệu suất cơ giới và tuổi thọ của động cơ. - Rửa sạch bề mặt ma sát, trong quá trình làm việc có các vảy kim loại bị tróc ra khỏi bề mặt ma sát. Những thành phần này được dầu bôi trơn cuốn trôi và giữ lại trong các bầu lọc. - Làm mát các chi tiết, đặt biệt là các chi tiết chịu nhiệt độ cao trong quá trình làm việc (piston, xylanh, ). Dầu từ hệ thống bôi trơn có nhiệt độ thấp được đưa đến tiếp xúc và giải nhiệt cho các bề mặt có nhiệt độ cao hơn. - Bao kín khe hở giữa các chi tiết quan trong như piston, xylanh, xécmăng, - Chống ôxi hoá, bảo vệ được các chi tiết do trong dầu bôi trơn có các chất phụ gia có khả năng chống ôxi hoá bề mặt kim loại. II.2. Một số thông số sử dụng của dầu bôi trơn Chỉ số SAE (Society of Automotive Engineers – Hiệp hội kỹ sư ô tô Hoa Kỳ) được ban hành vào tháng 06 năm 1989. Chỉ số SAE cho biết cấp độ nhớt của dầu bôi trơn, gồm có hai loại: 84
3. Chương 4 – Hệ thống bôi trơn - Loại đơn cấp : là loại chỉ có một chỉ số độ nhớt, ví dụ : SAE-40, SAE-50, SAE-10W, SAE- 20W. Loại có chữ W (winter) dùng cho mùa đông, dựa trên cơ sở độ nhớt ở nhiệt độ thấp nhất (động cơ khởi động từ -30 ÷ -50oC. Các cấp độ nhớt không có chữ W, dựa trên chỉ số độ nhớt ở 100oC. - Loại đa cấp : là loại có hai chỉ số độ nhớt như SAE-20W/50, SAE-10W/40. Chẳng hạn SAE-20W/50 có nghĩa, ở nhiệt độ thấp có cấp độ nhớt giống như loại đơn cấp SAE-20W còn ở nhiệt độ cao có cấp độ nhớt cùng với loại đơn cấp SAE-50. Chỉ số API (American Petroleum Institute – Viện hoá dầu Hoa Kỳ). Chỉ số API cho biết cấp hạng chất lượng nhớt theo chủng loại động cơ, gồm có hai loại. - Dầu chuyên dùng : là loại chỉ dùng cho một trong hai loại động cơ là xăng hoặc Diesel. Ví dụ : API-SH – dùng cho động cơ xăng (S – Spark Ignition). API-CI – dùng cho động cơ Diesel (C – Compression). Chỉ số thứ hai chỉ cấp chất lượng tăng dần theo thứ tự chữ cái. - Dầu đa dùng : là loại dầu bôi trơn dùng cho cả động cơ xăng và động cơ Diesel. Ví dụ : API-SG/CD – có nghĩa là dùng cho động cơ xăng với cấp chất lượng G, còn dùng cho động cơ Diesel với cấp chất lượng D. Chỉ số S hay C, chỉ số nào viết trước có nghĩa ưu tiên sử dụng cho động cơ đó. II.3. Các đặc tính cơ bản của dầu bôi trơn II.3.1. Đặc tính về độ nhớt nhiệt độ Một đặc tính xấu của dầu gốc khoáng là độ nhớt thay đổi theo nhiệt độ, độ nhớt tăng khi nhiệt độ giảm và trở nên loãng hơn khi nhiệt độ tăng. Để động cơ có thể hoạt động trong khoảng nhiệt độ rộng như hiện nay thì đặc tính trên của dầu cần phải thay đổi ngược lại, cụ thể: - Ở nhiệt độ thấp, dầu bôi trơn cần phải đủ loãng để giúp động cơ dễ khởi động và đáp ứng được yêu cầu về bôi trơn. - Ở nhiệt độ cao độ nhớt của dầu bôi trơn cũng không được quá loãng để đáp ứng tốt nhu cầu bôi trơn và bảo vệ động cơ. II.3.2. Đặc tính chống mài mòn Khả năng chống mài mòn của các loại dầu bôi trơn là một tính năng rất quan trọng. Trong quá trình hoạt động của máy móc các chi tiết máy có sự ma sát và hiện tượng mài mòn là không thể tránh khỏi. Dầu nhờn có tính năng bảo vệ các bề mặt của chi tiết máy chống lại sự mài mòn và hạn chế tác hại của mài mòn tới mức tối đa. II.3.3. Giảm ma sát và tăng tính kinh tế nhiên liệu Những tổn thất về mặt ma sát của các bộ phận cơ khí thường làm giảm đi 25% công suất động cơ, trong đó 1/2 thuộc về cơ cấu nhóm piston và một phần rất lớn ở cơ cấu dẫn động supap. Khoảng 2/3 những tổn thất ma sát xuất hiện dưới dạng bôi trơn thủy động còn lại là hình thức ma sát khô và ma sát trung gian. Việc chế tạo ra những loại dầu bôi trơn có đặc tính giảm ma sát và tăng tính kinh tế nhiên liệu là yếu tố quan trọng của dầu bôi trơn động cơ. 85
4. Chương 4 – Hệ thống bôi trơn II.3.4. Chống ôxi hóa bề mặt Khi động cơ hoạt động: nhiệt độ và các oxít trong khí cháy là hai yếu tố làm giảm phẩm chất của dầu bôi trơn. Trong vai trò là một chất làm nguội, những chất bôi trơn không những lấy nhiệt đi từ quá trình ma sát của động cơ và quá trình cháy mà còn chịu được những nhiệt độ rất cao trong khu vực buồng cháy động cơ. Hiện tượng này làm thay đổi tính chất dầu bôi trơn và hình thành những axít hữu cơ làm dầu trở nên đậm đặc hơn và làm tăng mài mòn. Khi sự oxi hóa càng tăng thì quá trình lão hóa của dầu diễn ra càng nhanh. Những loại dầu bôi trơn động cơ hiện nay chống oxi hóa rất tốt bằng việc sử dụng phụ gia và các chất tổng hợp. II.3.5. Kéo dài tuổi thọ của dầu bôi trơn Càng ngày, việc thiết kế sản xuất động cơ càng được hoàn thiện với những tính năng vượt trội. Kéo theo đó là những đòi hỏi về những loại dầu bôi trơn với tính năng tốt để kéo dài tuổi thọ động cơ. Hiện nay, những nhà sản xuất dầu nhờn đang cố gắng gia tăng khoảng thời gian giữa hai lần thay dầu từ 6 tháng (tương đương với vận hành 10.000km) đến 12 tháng (tương đương 20.000km) và có thể kéo dài đến 22 tháng (tương đương 30.000km). II.3.6. Khả năng chống tạo bọt Sự có mặt của thể khí trong quá trình bôi trơn: từ nhiên liệu, nước, không khí, luôn có hại tới sự bôi trơn của động cơ. Thậm chí trong những tỷ lệ rất nhỏ, một lượng dầu bôi trơn bị sôi lên và bốc hơi chính hơi này tạo thành áp suất nén dầu ngược trở lại và kết quả làm cho dầu di chuyển khó khăn dẫn đến mất công suất động cơ. Nguyên nhân do nhiệt độ động cơ và các khối lượng chuyển động quay gia tăng tốc độ làm khuấy dầu và sinh bọt dầu. Để ổn định và giảm tạo bọt thì sự có mặt của những chất hoạt hóa và những chất tẩy rửa là hết sức cần thiết. Những loại dầu hiện nay xuất hiện trên thị trường đều có khả năng chống tạo bọt rất tốt. II.3.7. Giảm khả năng tạo nhũ tương Nhũ tương được hình thành do sự hiện diện của nuớc và hơi nước trong dầu nhờn. Đặc biệt đối với những loại dầu có chứa phụ gia. Sự có mặt của những chất tẩy rửa, chất phân tán sẽ làm ổn định lại chất lượng dầu khi bị tạo nhũ. Khi nhũ tương được tạo ra, nước sẽ phát sinh làm kim loại bị oxi hóa. Ngoài ra, nó còn kết hợp với muội than trên buồng đốt hình thành một hỗn hợp làm giảm khả năng bôi trơn của dầu dẫn đến giảm hiệu suất động cơ. Những loại dầu bôi trơn hiện nay đã được cải tiến để giảm bớt xu hướng tạo nhũ tương kết hợp với việc cải tiến hệ thống thông hơi động cơ. III. CÁC LOẠI HỆ THỐNG BÔI TRƠN III.1. Bôi trơn bằng vung tóe Nguyên lý làm việc (hình 4.2) Dầu bôi trơn chứa trong các-te, khi động cơ làm việc, các gầu nằm ở đầu to của thanh truyền sẽ múc dầu bôi trơn và làm văng tung toé vào hộp trục khuỷu, tạo nên các hạt có kích thước rất nhỏ. Các giọt dầu đọng lại trên bề mặt các chi tiết, bôi trơn cho các chi tiết này sau đó chảy lại xuống máng rồi lại được các gầu múc lên. 86
5. Chương 4 – Hệ thống bôi trơn Hệ thống bôi trơn này có kết cấu đơn giản, tuy nhiên đối với động cơ có nhiều chi tiết thì hiệu quả bôi trơn kém do khó đưa một lượng dầu cần thiết đến các bề mặt phức tạp. Chính vì vậy, hệ thống bôi trơn này ít thông dụng chỉ thích hợp cho các động cơ công suất nhỏ. 2 III.2. Bôi trơn bằng dầu pha trong 1 nhiên liệu Phương pháp này được dùng cho 3 những động cơ xăng 2 kỳ. Trong trường hợp này, dầu bôi trơn trộn lẫn nhiên liệu (xăng) theo tỉ lệ 1/15 đến 1/25 thể tích và người ta 4 rót dầu vào bình nhiên liệu. - Tỉ lệ dầu nhờn cao sẽ sinh ra a) b) nhiều muội than đóng bám vào đỉnh piston, bougie, buồng đốt. Hình 4.2. Sơ đồ nguyên lý của hệ thống bôi trơn bằng vung toé và bằng dầu pha trong nhiên liệu. - Tỉ lệ dầu nhờn thấp sẽ dẫn đến 1 – các rãnh dẫn dầu, 2 – hộp trục khuỷu bôi trơn kém, ma sát lớn, sinh ra nhiệt lớn, piston dễ bị bó kẹt 3 – các-te, 4 – gàu tát dầu. trong xylanh. Trong quá trình động cơ làm việc, các hạt dầu bôi trơn được cấp cùng với nhiên liệu vào xylanh và các-te, ở đây các hạt dầu đọng lại trên những bề mặt công tác của các chi tiết. Mặt khác, dầu nhờn còn theo các rãnh dầu vào các bề mặt ấy. Dầu bôi trơn đã sử dụng được bao bọc bởi hỗn hợp nhiên liệu và bị cuốn hút vào buồng đốt, ở đó dầu bôi trơn cũng cháy như nhiên liệu và theo khí th i ra ngoài. Hệ thống bôi trơn bằng bằng dầu pha trong nhiên liệu (hình 4.1b) đa số sử dụng cho ả động cơ hai kỳ. III.3. Bôi trơn cưỡng bức Hầu hết các động cơ hiện nay đều dùng phương pháp bôi trơn cưỡng bức. Đây là phương pháp bôi trơn hoàn thiện nhất, dầu bôi trơn được đưa đến bề mặt làm việc của các chi tiết. Đặc điểm chủ yếu của hệ thống này là các chi tiết quan trọng đều được bôi trơn đầy đủ bằng lưu lượng và áp suất dầu thích hợp do bơm dầu cung cấp. Hệ thống bôi trơn cưỡng bức chia ra làm 2 loại: - Hệ thống bôi trơn các-te ướt. - Hệ thống bôi trơn các-te khô. III.3.1. Hệ thống bôi trơn các-te ướt Sơ đồ nguyên lý hệ thống bôi trơn các-te ướt được thể hiện trên (hình 4.3). Gọi đây là hệ thống bôi trơn các-te ướt bởi toàn bộ lượng dầu bôi trơn được chứa trong các-te của động cơ. Nguyên lý làm việc của hệ thống bôi trơn cưỡng bức dùng các-te ướt 87
6. Chương 4 – Hệ thống bôi trơn Hình 4.3. Hệ thống bôi trơn các-te ướt. 1. Các-te dầu 9. Đường dầu bôi trơn trục khuỷu 2. Phao hút dầu 10. Đường dầu bôi trơn trục cam 3. Bơm 11. Bầu lọc tinh 4. Van an toàn bơm dầu 12. Két làm mát dầu 5. Bầu lọc thô 13. Van khống chế lưu lượng dầu qua két làm mát 6. Van an toàn lọc dầu 14. Đồng hồ báo nhiệt độ dầu 7. Đồng hồ báo áp suất dầu 15. Nắp rót dầu 8. Đường dầu chính 16. Que (thước) thăm dầu. Bơm dầu được dẫn động từ trục cam hoặc trục khuỷu. Dầu trong các-te 1 được hút vào bơm qua phao hút dầu 2. Phao 2 có lưới chắn để lọc sơ bộ những tạp chất có kích thước lớn. Ngoài ra phao có khớp tùy động nên luôn nổi trên mặt thoáng để hút được dầu, kể cả khi động cơ nghiêng. Sau khi qua bơm, dầu có áp suất cao (sấp sỉ 10 kG/cm2) chia thành hai nhánh. Một nhánh đến két 12 để làm mát rồi về các-te. Nhánh còn lại qua bầu lọc thô 5 đến đường dầu chính 8. Từ đường dầu chính, dầu theo đường nhánh 9 đi bôi trơn trục khuỷu sau đó đến bôi trơn đầu to thanh truyền, chốt piston và theo đường dầu 10 đi bôi trơn trục cam, Cũng từ đường dầu chính một lượng dầu khoảng 15 20% lưu  lượng dầu chính đến bầu lọc tinh 11. tại đây những phần tử tạp chất nhỏ được giữ lại nên dầu được lọc rất sạch. Sau khi ra khỏi lọc tinh áp suất nhỏ dầu được chảy về các-te 1. Van an toàn 4 có tác dụng trả dầu về phiá trước bơm khi động cơ làm việc ở tốc độ cao. Bảo đảm áp suất dầu trong hệ thống không đổi ở mọi tốc độ làm việc của động cơ. Khi bầu lọc thô 5 bị tắc, van an toàn 6 của bầu lọc thô sẽ mở, dầu bôi trơn vẫn lên được đường ống chính. Bảo đảm cung cấp lượng dầu đầy đủ để bôi trơn các bề mặt ma sát. Khi nhiệt độ quá cao (khoãng 80 C) do độ nhớt giảm, van khống chế lưu lượng 13 sẽ đóng  hoàn toàn để dầu qua két làm mát rồi trở về các-te. 88
7. Chương 4 – Hệ thống bôi trơn Hệ thống bơi trơn các-te ướt có điểm hạn chế là do dầu bôi trơn chứa hết trong các-te, nên các-te sâu và làm tăng chiều cao động cơ. Dầu bôi trơn tiếp xúc với khí cháy nên giảm tuổi thọ của dầu. III.3.2. Hệ thống bôi trơn các-te khô Sơ đồ hệ thống bôi trơn các-te khô được thể hiện trên hình 4.4. Hệ thống này khác với hệ thống bôi trơn các-te ướt ở chỗ, có hai bơm 2 làm nhiệm vụ chuyển dầu sau khi bơi trơn rơi xuống các-te, từ các-te qua két làm mát 13 ra thùng chứa 3 bên ngoài các-te động cơ. Từ đây dầu được bơm vận chuyển đi bôi trơn giống như ở hệ thống các-te ướt. Hình 4.4. Hệ thống bôi trơn các-te khô. 1. Các-te 8. Đường dầu chính 2. Bơm chuyển 9. Đường dầu bôi trơn trục khuỷu 3. Thùng dầu 10. Đường dầu bôi trơn trục cam 4. Lưới lọc sơ bộ 11. Bầu lọc tinh 5. Bơm dầu đi bôi trơn 12. Đồng hồ báo nhiệt độ dầu (nhiệt kế) 6. Bầu lọc dầu 13. Két làm mát dầu. 7. Đồng hồ báo áp suất dầu Hệ thống này khắc phục nhược điểm của hệ thống bơi trơn các-te ướt. Do thùng dầu 3 được đặt bên ngoài nên các-te không sâu, làm giảm chiều cao động cơ và tuổi thọ dầu bôi trơn cao hơn. Tuy nhiên hệ thống phức tạp vì có thêm các bơm chuyển và các bộ phận để dẫn động chúng. 89
8. Chương 4 – Hệ thống bôi trơn IV. KẾT CẤU MỘT SỐ BỘ PHẬN CHÍNH IV.1. Mạch dầu làm trơn động cơ xăng – Diesel Các piston và xylanh Các bánh răng dẫn động Các thanh truyền Con đội và các chi tiết Trục khuỷu Các mỏ cam Các cổ trục cam Nắp máy Lọc tinh Van mạch tắt Bơm nhớt Lọc thô Các-te chứa dầu Hình 4.5. Sơ đồ khối mạch dầu bôi trơn trên động cơ xăng và Diesel. IV.2. Bơm dầu Để tạo áp suất cao với lưu lượng dầu thích hợp bôi trơn cho các chi tiết chuyển động, người ta thường dùng bơm bánh răng, bơm phiến gạt, IV.2.1. Bơm bánh răng ăn khớp ngoài Bánh răng chủ động 4 được dẫn động từ trục khuỷu hay trục cam. Khi cặp bánh răng quay, dầu bôi trơn từ đường dầu áp suất thấp được lùa sang đường dầu áp suất cao theo chiều mũi tên. Để tránh hiện tượng chèn dầu giữa các răng khi vào khớp, trên mặt dầu của nắp bơm có phay rãnh giảm áp 3. Van an toàn gồm lò xo 10 và bi cầu 11. Khi áp suất trên đường ra vượt quá giá trị cho phép, áp lực dầu thắng sức căng lò xo mở bi cầu 11 để tạo ra dòng dầu chảy ngược về đường dầu áp suất thấp. 90
9. Chương 4 – Hệ thống bôi trơn 1. Thân bơm 2. Bánh răng bị động 3. Rãnh giảm áp 4. Bánh răng chủ động 5. Đường dầu ra 6. Đường dầu vào 7. Đệm làm kín 8. Nắp van điều chỉnh 9. Tấm đệm điều chỉnh 10. Lò xo 11. Van bi Hình 4.6. Bơm dầu bánh răng ăn khớp ngoài. IV.2.2 Bơm bánh răng ăn khớp trong Sơ đồ nguyên lý được thể hiện trên (hình 4.7). Bánh răng chủ động (1) được dẫn động bởi trục khuỷu. Khi bánh răng chủ động quay, nó sẽ làm bánh răng bị động (2) quay theo, nhớt sẽ được hút từ các-te vào bơm và sau đó nhớt sẽ được đưa đến lọc tinh. Loại bơm bánh răng ăn khớp trong thường dùng cho động cơ ô tô du lịch do yêu cầu kết cấu gọn nhẹ. 2 1. Bánh răng chủ động 3 2. Bánh răng bị động 3. Vành khuyết. 1 Hình 4.7. Bơm bánh răng ăn khớp trong. IV.2.3. Bơm phiến trượt (Bơm cánh gạt) Sơ đồ kết cấu như (hình 4.8). Rôto 5 lắp lệch tâm với thân bơm 1, trên thân rôto có rãnh lắp các phiến trượt 3. Khi rôto quay, do lực ly tâm và lực ép của lò xo 7, phiến trượt 3 luôn tỳ sát vào bề mặt của vỏ bơm 1 tạo thành các không gian kín và do đó lùa dầu từ đường dầu có áp suất thấp 2 sang đường dầu có áp suất cao 4. 91
10. Chương 4 – Hệ thống bôi trơn 1. Thân bơm. 2. Đường dầu vào. 3. Cánh gạt. 4. Đường dầu ra. 5. Rôto. 6. Trục dẫn động. 7. Lòxo. Hình 4.8. Bơm cánh gạt. Bơm phiến trượt có ưu điểm: Đơn giản, nhỏ gọn nhưng có nhược điểm là mài mòn bề mặt tiếp xúc giữa phiến trượt và thân bơm rất nhanh. IV.3. Lọc dầu Theo chất lượng lọc có hai loại: Bầu lọc thô và bầu lọc tinh Bầu lọc thô: Thường lắp trực tiếp trên đường dầu đi bôi trơn nên lưu lượng dầu phải đi qua lọc rất lớn. Lõi lọc gồm những tấm kim loại, đặt cách nhau bằng những tấm đệm trung gian (dày 0,09 ÷ 0,1 mm) lắp trên một trục chung. Khi chảy qua các khe, dầu nhờn được làm sạch hết những chất bẩn lớn. Lọc thô lọc được cặn bẩn có kích thước lớn hơn 0,03 mm. (hình 4.9) 1 8 2 3 9 10 11 12 4 5 6 13 7 14 Hình 4.9. Kết cấu của bình lọc thô. 1 – nắp van thoát; 2 – lò xo van thoát; 3 – bi; 4 – thân bình lọc; 5 – trục của các tấm làm sạch; 6 – cốc lắng; 7 – nút xả; 8 – tay quay trục trung tâm của bộ phận lọc; 9-tấm lọc; 10-tấm trung gian; 11-tấm làm sạch; 12 – tấm đệm giữa thân bình lọc và cốc lắng; 13 – trục giữa; 14 – trục trung tâm của bộ phận lọc. 92
11. Chương 4 – Hệ thống bôi trơn Bầu lọc tinh: Có thể lọc được các tạp chất có đường kính rất nhỏ (đến 0,1 m). Do đó sức cản  của lọc tinh rất lớn nên phải lắp theo mạch rẽ và lượng dầu phân nhánh qua lọc tinh không quá 20% lượng dầu của toàn mạch. Dầu sau khi qua lọc tinh thường trở về các-te. 3 4 5 6 7 15 8 16 9 17 10 11 12 2 1 14 13 Hình 4.10. Kết cấu bình lọc tinh. 1 – nút xả; 2 – bộ phận lọc; 3 – ống dẫn dầu vào; 4 – nắp bình lọc; 5 – bulông; 6 – lò xo; 7 – tấm đệm của nắp; 8 – thân; 9 – tấm lọc; 10 – tấm đệm của bộ phận lọc; 11 – trục trung gian; 12 – thanh ép; 13 – lỗ thoát của bộ phận lọc; 14 – ống thoát; 15 – quai sách của bộ phận lọc; 16 – nắp của bộ phận lọc; 17 – thanh ép. Ở giữa tấm lọc và tấm đệm có lỗ để lắp trục rỗng (11). Một bộ phận gồm 28 ÷ 32 tấm lọc và tấm đệm xếp xen kẽ nhau. Tạp chất được giữ lại ở các tấm lọc và tấm đệm này còn dầu sạch thấm qua lỗ nhỏ ở trục rỗng ( = 1,6 mm) và ra ống thoát rồi trả về các te. Khi khe hở giữa tấm lọc và tấm  đệm đã bám đầy tạp chất, phải súc rửa hoặc thay lõi lọc mới. Theo kết cấu chia ra: Bầu lọc cơ khí, bầu lọc ly tâm, bầu lọc từ tính. Bầu lọc cơ khí a/ Bầu lọc thấm (thường dùng cho bầu lọc thô) Bầu lọc thấm sử dụng rộng rãi cho động cơ đốt trong. Nguyên lý làm việc: Dầu có áp suất cao được thấm qua các khe hở nhỏ của phần tử lọc. Các tạp chất có kích Hình 4.11. Bầu lọc thấm dùng lưới lọc. thước lớn hơn kích thước khe hở được giữ lại, vì vậy dầu được lọc sạch. Bầu 1. Thân bầu lọc 4. Đường dầu ra lọc thấm có nhiều dạng kết cấu phần tử 2. Đường dầu vào 5. Phần tử lọc lọc khác nhau. 3. Nắm bầu lọc 6. Lưới của phần tử lọc. 93
12. Chương 4 – Hệ thống bôi trơn Bầu lọc thấm dùng lưới lọc bằng đồng: (hình 4.11) thường dùng trên động cơ tàu thủy và động cơ tĩnh tại. Lõi 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 tạp c`hất có kích thước nhỏ hơn 0,2mm. Bầu lọc thấm dùng tấm kim loại: (hình 4.12) lõi lọc gồm có các phiến kim loại dập 5 (dầy khoãng 0,3 0,35 mm) và 7 sắp xếp xen kẽ nhau tạo thành khe lọc có kích thước bằng chiều dày của  phiến cách 7 (0,07 0,08 mm). Các phiến gạt cặn 6 có cùng chiều dày với phiến cách 7 và được lắp  với nhau trên một trục cố định trên nắp bầu lọc. Còn các tấm 5 và 7 được lắp trên trục 8 có tiết diện vuông và có tay vặn nên có thể xoay được. Dầu bẩn theo đường đường dầu 4 vào bầu lọc, đi qua các khe hở giữa các tấm 5 để lại các cặn bẩn có kích thước lớn hơn khe hở rồi đi theo đường dầu 2 để bôi trơn. Hình 4.12. Bầu lọc thấm dùng tấm kim loại. 1. Nắp bầu lọc 5. Phiến lọc 2. Đường dầu ra 6. Phiến gạt 3. Thân bầu lọc 7. Phiến cách 4. Đường dầu ra Bầu lọc thấm dùng lõi lọc bằng giấy, len, dạ: (hình 4.13) lõi lọc 3 gồm các vòng dạ ép chặt với nhau. Dầu sau khi thấm qua lõi lọc dạ sẽ chui qua các lỗ trên trục theo đường dầu ra 5. Bầu lọc thấm có khả năng lọc tốt, lọc rất sạch, kết cấu đơn giản nhưng thời gian sử dụng ngắn. 1. Thân bầu lọc 2. Đường dầu vào 3. Lõi lọc bằng dạ 4. Nắp bầu lọc 5. Đường dầu ra 6. Trục bầu lọc. Hình 4.13. Bầu lọc thấm dùng làm lọc tinh. 94
13. Chương 4 – Hệ thống bôi trơn b/ Bầu lọc ly tâm (hình 4.14) Nguyên lý làm việc: Dầu có áp suất cao theo đường 3 vào rôto 7 của bầu lọc. Rôto được lắp trên vòng bi đỡ 6 và trên rôto có các lỗ phun 11. Dầu trong rôto khi phun qua lỗ phun 11 tạo ra ngẫu lực làm quay rôto (đạt 5.000 6.000 vòng/phút), sau đó chảy về các-te theo đường 2. Dưới tác dụng  của phản lực, rôto bị nâng lên và tỳ vào vít điều chỉnh 9. Do ma sát với bề mặt trong của rôto nên dầu cũng quay theo. Cặn bẩn trong dầu có tỷ trọng cao hơn dầu sẽ văng ra xa sát vách rôto nên dầu càng gần tâm rôto càng sạch. Dầu sạch theo đường ống 10 đến đường dầu 5 đi bôi trơn. Tùy theo cách lắp bầu lọc ly tâm người ta phân biệt bầu lọc ly tâm toàn phần và bầu lọc ly tâm bán phần. 1. Thân bầu lọc 2. Đường dầu về các-te 3. Đường dầu vào lọc 4. Van an toàn 5. Đường dầu đi bôi trơn 6. Vòng bi đỡ 7. Rôto 8. Nắp bầu lọc 9. Vít điều chỉnh 10. Ống lấy dầu sạch 11. Lỗ phun. Hình 4.14. Bầu lọc ly tâm. Bầu lọc ly tâm toàn phần: Bầu lọc được lắp nối tiếp trên mạch dầu. Toàn bộ lượng dầu do bơm cung cấp đều đi qua lọc. Hình 4.14 là bầu lọc ly tâm toàn phần, bầu lọc ly tâm toàn phần trong trường hợp này đóng vai trò là bầu lọc thô. Bầu lọc ly tâm bán phần không có đường dầu đi bôi trơn. Dầu đi bôi trơn hệ thống do bầu lọc riêng cung cấp. Chỉ có khoãng 10 15% lưu lượng do bơm cung cấp đi qua bầu lọc ly tâm bán phần,  được lọc sạch rồi về các-te. Bầu lọc ly tâm bán phần đóng vai trò lọc tinh. Ưu điểm: - Do không dùng lõi lọc nên khi bảo dưỡng không phải thay các phần tử lọc. - Khả năng lọc tốt hơn nhiều so với lọc thấm dùng lõi lọc. - Tính năng lọc ít phụ thuộc vào mức độ cặn bẩn bám trong bầu lọc. c/ Bầu lọc từ tính Ở loại bầu lọc này thường nút thao dầu ở đáy các-te có gắn một thanh nam châm vĩnh cửu gọi là bộ lọc từ tính. Do hiệu quả lọc mạt sắt của nam châm rất cao nên loại lọc này được sử dụng khá rộng rãi. 95
14. Chương 4 – Hệ thống bôi trơn IV.4. Các đồng hồ của hệ thống bôi trơn IV.4.1. Đồng hồ đo nhiệt độ (nhiệt kế) Đồng hồ đo nhiệt độ dùng để đo nhiệt độ của dầu trong hệ thống bôi trơn. 5 4 3 2 1 9 8 10 7 6 Hình 4.15. Đồng hồ đo nhiệt độ. 1 – bộ phận thu nhiệt; 2 – ống dẫn; 3 – bộ phận đo; 4 – kim; 5 – mặt số; 6 – vỏ đồng thau; 7 – dây thép quấn; 8 – đai ốc; 9 – nắp; 10 – ống của bộ phận thu nhiệt. Nguyên lý làm việc: Khi nhiệt độ dầu tăng: ống (10) nóng lên, môi chất bên trong bốc hơi làm cho áp suất trong ống (2) tăng đồng hồ làm việc, kim đồng hồ chỉ nhiệt độ tương ứng. Khi nhiệt độ dầu giảm: môi đã bốc hơi ngưng tụ lại dần làm cho áp suất trong ống (2) giảm, kim đồng hồ sẽ quay về vị trí chỉ nhiệt độ thấp. Động cơ làm việc tốt nhất khi nhiệt độ của dầu bôi trơn khoảng 850C. IV.4.2. Đồng hồ đo áp suất dầu (áp kế) 1 2 4 3 5 6 7 8 Hình 4.16. Đồng hồ đo áp suất dầu. 1 – mặt số; 2 – kim; 3 – bánh răng; 4 – lò xo ; 5 – ống; 6 – quạt răng; 7 – thanh kéo; 8 – ống nối. 96
15. Chương 4 – Hệ thống bôi trơn Đồng hồ đo áp suất dầu dùng để báo áp suất dầu bôi trơn trong đường ống chính. Trong một số trường hợp, nó còn giúp cho người điều khiển đánh giá mức độ mài mòn của động cơ. Đồng hồ đo áp suất kiểu lò xo ống thường được dùng nhiều nhất hiện nay. Chi tiết chính của đồng hồ là ống đàn hồi (5), một đầu ống được hàn vào ống nối (8), xuyên qua một lỗ; qua lỗ này, dầu từ hệ thống cần kiểm tra đi vào lò xo ống. Đầu thứ hai nối với thanh kéo (7), qua cơ cấu truyền động, thanh (7) làm quay kim (2) của đồng hồ. Trên đa số các động cơ hiện nay, người ta dùng cảm biến để đo áp suất dầu. Thiết bị sẽ hiện thị trên đồng hồ một cách chính xác. Sơ đồ nguyên lý thể hiện trên (hình 4.17). Đồng hồ hiển thị Đồng hồ hiển thị Khoá điện Cảm biến áp suất dầu Cảm biến áp suất dầu Accu Dây mayso Màng Áp suất dầu thấp Áp suất dầu cao Hình 4.17. Sơ đồ nguyên lý đo áp suất dầu bằng cảm biến. IV.5. Đèn báo nguy Đèn báo áp suất dầu dùng để báo trạng thái không bình thường (áp suất dầu thấp) bằng việc bật sáng đèn báo. Đèn Khoá điện báo 2 3 1 Công tắc áp suất dầu (tiếp điểm đóng) Áp suất dầu thấp Hình 4.18. Đèn báo nguy áp suất dầu. 1 – công tắc áp suất dầu; 2 – bảng đồng hồ taplô; 3 – đèn báo áp suất dầu. Nguyên lý làm việc: một công tắc áp suất dầu (cảm biến) trong ống dẫn dầu sẽ theo dõi trạng thái của áp suất dầu và báo hiệu cho tài xế trên bảng đồng hồ taplô nếu áp suất dầu không tăng lên sau khi động cơ đã khởi động. 97