Giáo trình Động cơ đốt trong F1: Phần 2 - Trường ĐH Công nghiệp Quảng Ninh

Phần 2 của giáo trình "Động cơ đốt trong F1" tiếp tục cung cấp cho học viên những nội dung về: hệ thống bôi trơn; hệ thống làm mát; hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ xăng; phương pháp hình thành hỗn hợp trong động cơ xăng;... Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình Động cơ đốt trong F1: Phần 2 - Trường ĐH Công nghiệp Quảng Ninh Chương 4 HỆ THỐNG BÔI TRƠN4.1. Nhiệm vụ của hệ thống bôi trơn4.1.1. Vấn đề bôi trơn động cơ Trong quá trình động cơ làm việc, ở các bề mặt ma sát các chi tiết có sựchuyển động tương đối nên sinh ra ma sát, gây cản trở sự chuyển động của chúng,đồng thời tại các bề mặt làm việc đó nhiệt độ sẽ tăng lên, các chi tiết máy bị màimòn, có thể bị bó kẹt. Do đó, công suất và tuổi thọ của động cơ giảm. Vì những lído đó trên động cơ đốt trong phải có hệ thống bôi trơn (HTBT).4.1.2. Công dụng của hệ thống bôi trơn Hệ thống bôi trơn động cơ có nhiệm vụ đưa dầu bôi trơn đến các bề mặt masát để giảm tổn thất công do ma sát đồng thời làm sạch bề mặt ma sát. Ngoài ra hệthống bôi trơn còn có nhiệm vụ làm mát, bao kín và chống ô xy hóa. - Bôi trơn bề mặt ma sát làm giảm tổn thất ma sát: hệ thống bôi trơn đưa dầubôi trơn đến khoảng giữa các bề mặt ma sát có chuyển động tương đối với nhau.Nhờ đó giảm được công ma sát và giảm mài mòn bề mặt làm việc của các chi tiết. - Làm mát bề mặt làm việc của các chi tiết có chuyển động tương đối. Trongquá trình làm việc do tổn thất ma sát chuyển biến thành nhiệt năng làm nhiệt độ củabề mặt chi tiết tăng cao. Nếu không có dầu bôi trơn thì các bề mặt ma sát sẽ quá nónggây ra hỏng hóc. Vì vậy, trong trường hợp này dầu bôi trơn đóng vai trò là chất lỏnglàm mát bề mặt ma sát, tải nhiệt lượng do ma sát sinh ra ra khỏi bề mặt ma sát. Đảmbảo nhiệt độ làm việc bình thường của bề mặt ma sát. - Tẩy rửa bề mặt ma sát: Trong quá trình ma sát cọ sát vào nhau gây nên màimòn, mạt kim loại rơi ra bám trên bề mặt ma sát dầu nhờn chảy qua các bề mặt masát sẽ cuốn theo các tạp chất. Đảm bảo các bề mặt ma sát luôn sạch, tránh được hiệntượng mài mòn do tạp chất cơ học. - Bao kín khe hở các bề mặt ma sát như giữa piston và xylanh giữa xéc măngvới piston. Làm cho khả năng lọt khí qua các khe hở này giảm đi. - Chống ô xy hóa (kết gỉ): Khi các chi tiết có bề mặt để khô sẽ dễ bị ô xy hóa.Vì vậy, nhờ những chất phụ gia trong dầu bôi trơn mà các bề mặt ma sát sẽ không bị 112ô xy hóa. - Rút ngắn quá trình chạy rà động cơ: Khi chạy rà động cơ phải dùng dầu bôitrơn có độ nhớt nhỏ, ngoài ra dầu bôi trơn còn được pha thêm một số chất phụ gia đặcbiệt làm mềm tổ chức phân tử ở bề mặt ma sát. Do đó, các chi tiết nhanh chóng rà khítvới nhau, rút ngắn thời gian và chi phí chạy rà động cơ.4.1.3. Các dạng bôi trơn Tùy theo tính chất bôi trơn cho các bề mặt ma sát mà ta có phương án bôi trơnthích hợp. Thông thường gồm ba dạng sau: Bôi trơn ma sát ướt: Là dạng bôi trơn mà giữa hai bề mặt của cặp lắp ghépluôn luôn được duy trì bằng một lớp dầu bôi trơn ngăn cách. Bôi trơn ma sát nửa ướt: Là dạng bôi trơn mà giữa hai bề mặt của cặp lắpghép được duy trì bằng một lớp dầu bôi trơn ngăn cách không liên tục, mà chủ yếulà nhờ độ nhớt của dầu để bôi trơn. Bôi trơn ma sát khô: Bề mặt lắp ghép của hai chi tiết có chuyển động tươngđối với nhau mà không có chất bôi trơn. Ma sát khô sinh ra nhiệt làm nóng các bềmặt ma sát khiến chúng nhanh mòn hỏng, có thể gây ra mài mòn dính. Hình 4-1. Các dạng bôi trơn - Sự hình thành màng dầu bôi trơn trong quá trình làm việc của bạc và trục.Dầu được bơm tới khoảng khe hở của trục và bạc với một áp suất nhất định. Khi 113trục quay sẽ cuốn dầu bôi trơn theo tạo lên một cái nêm dầu giữa khe hở của trục vàbạc có xu hướng nâng trục lên. Tốc độ quay của trục càng cao, áp lực của nêm dầucàng lớn thắng được trọng lượng của trục sẽ có xu hướng đẩy trục lên đồng tâm vớibạc. Nhờ vậy trục sẽ được quay trên đệm dầu và giảm được ma sát tối đa. Vùng làmviệc tối ưu khi trục quay tạo được nêm dầu nâng trục lên đồng tâm với bạc. Hình 4-2. Sự hình thành màng dầu 1. Bạc, 2. Trục, 3. Tải trọng của trục 4,5. Vùng phân bố tải trọng, 6. Bề mặt ma sát, 7. Dầu bôi trơn4.1.4. Dầu bôi trơn và tính chất của nó Dầu bôi trơn là sản phẩm được chế biến từ dầu mỏ, có pha thêm các chất phụgia để nâng cao chất lượng dầu. Hầu hết các nhiệm vụ của hệ thống bôi trơn do dầubôi trơn đảm nhận. Sự làm việc tốt hay xấu của hệ thống bôi trơn quyết định phầnlớn là do chất lượng dầu bôi trơn.4.1.4.1. Tính chất dầu bôi trơna. Độ nhớt Là tính năng vật lí đặc trưng cho khả năng lưu động của dầu bôi trơn. Nhờ đặctính này màng dầu bôi trơn dính được trên bề mặt ma sát. Khi nhiệt độ tăng độ nhớtsẽ giảm và ngược lại. - Độ nhớt quy ước: Là tỷ số thời gian dầu nhớt chảy qua thiết bị đo so với củacùng một thể tích nước cất ở 200C . - Đơn vị đo độ nhớt là Engler (0E) hay xăng ti tốc (cst). Độ nhớt của nước cấtở 200C là 1 xăng ti tốc. 114b. Đặc tính chống các bon hóa Nhiệt độ thành xylanh cao nên dầu bôi trơn dễ bị cháy thành các bon. Các bontích lũy sẽ làm xéc măng bị dính kết, vách xylanh bị trầy xước. Bụi than lẫn vào dầubôi trơn sẽ làm tắc mạch dầu. Do đó, dầu bôi trơn phải có khả năng chống các bonhóa.c. Độ ăn mòn Đây là chỉ số đặc trưng cho khả năng ăn mòn các hợp kim màu của dầubôi trơn.d. Chỉ số axit Đây là chỉ số được tính bằng miligram, là lượng KOH cần thiết để trung hòalượng axit có trong 1 gam dầu bôi trơn .e. Độ chứa cốc và độ mòn Hai chỉ số này đặc trưng cho khả năng hình thành muội than và cặn (hay tro)trong dầu bôi trơn. Sau một thời gian sử dụng trong dầu bôi trơn sạch lượng cốc và cặnthường rất nhỏ. Theo hàm lượng của chúng trong dầu sạch có thể đánh giá chất lượnglọc dầu. Ngoài ra dầu động cơ còn được đánh số theo nhiều chỉ số chất lượng khác như:Độ kiềm, lượng tạp chất cơ học và nước, nhiệt độ bén lửa, nhiệt độ đọng, tính rửa.4.1.4.2. Kí hiệu ...