Dầu bôi trơn là yếu tố quan trọng trong việc bảo vệ và duy trì hiệu suất hoạt động của động cơ ô tô. Bạn có bao giờ tự hỏi về cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống này không? Hôm nay, chúng ta sẽ cùng tìm hiểu về cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống dầu bôi trơn trên ô tô hiện đại.
Cacte dầu và Lọc thô
Cacte dầu là nơi chứa dầu và đồng thời kín nước bên trong động cơ. Nó cũng giúp tản nhiệt dầu bằng cách tiếp xúc với không khí xung quanh. Lọc thô có nhiệm vụ loại bỏ cặn bẩn và hạt bụi khỏi dầu. Lọc thô được đặt ở đáy cacte dầu và kết nối với cửa hút của bơm dầu. Dầu được bơm qua lọc thô để đảm bảo rằng dầu trôi qua các bộ phận chuyển động của động cơ là sạch và không gây hư hại.
Cấu tạo và nguyên lý hoạt động hệ thống dầu bôi trơn ô tô - Trường Dạy Nghề EAC
Bơm dầu
Bơm dầu chịu trách nhiệm cung cấp áp suất để luân chuyển dầu qua toàn bộ hệ thống bôi trơn. Bơm dầu hút dầu từ cacte dầu và đẩy nó đi khắp hệ thống bôi trơn dưới áp suất. Thông thường, bơm dầu được lắp trên thân máy hoặc trong nắp cacte trước. Bơm dầu có thể được dẫn động trực tiếp bởi trục khuỷu hoặc sử dụng xích hoặc đai dẫn động. Bơm dầu là loại bơm thể tích, có nghĩa là mọi lượng dầu được bơm vào cửa hút đều được bơm ra cửa đẩy của bơm.
Van điều áp
Val điều áp được sử dụng để giới hạn áp suất tối đa mà bơm dầu có thể tạo ra trong hệ thống. Nếu tất cả dầu từ bơm được đẩy vào đường dầu chính, dầu sẽ nhanh chóng nóng lên và có thể gây hư hại cho động cơ. Do đó, van điều áp mở khi áp suất đạt đến giới hạn đã định sẵn và cho phép một phần dầu từ cửa đẩy của bơm trở lại cửa hút hoặc quay trở lại cacte dầu.
Các loại bơm dầu
Bơm kiểu rotor
Bơm dầu kiểu rotor sử dụng hai rotor quay, với rotor trong quay bên trong rotor ngoài để tăng áp suất dầu. Hai rotor này quay với tốc độ khác nhau, với rotor trong có ít răng hơn rotor ngoài. Cấu trúc này gọi là bánh răng cycloid. Khi hai rotor quay, các khoang bơm được hình thành giữa các răng của hai rotor. Các khoang bơm này thay đổi kích thước khi các răng tiếp xúc với nhau. Bơm rotor có độ bền cao và có khả năng làm việc ở tốc độ cao. Nó cung cấp lưu lượng dầu ổn định, không gây xuất hiện những xung đột. Bơm rotor được sử dụng trên nhiều loại động cơ có một lỗ nhỏ ở cửa đẩy để giải phóng bọt khí. Điều này cho phép dầu bôi trơn ngay lập tức đến các bộ phận quan trọng của động cơ khi động cơ khởi động.
Bơm bánh răng
Trong kiểu bơm bánh răng, hai bánh răng được sử dụng để luân chuyển dầu trong bơm. Trục cam hoặc trục khuỷu sẽ dẫn động bánh răng chủ động. Khi bánh răng chủ động quay, nó sẽ truyền động cho bánh răng bị động quay ngược chiều. Trong quá trình quay, các bánh răng tạo ra một áp suất hút ở cổng vào. Dầu được chuyển đến qua không gian giữa các răng và thân bơm, đảm bảo áp suất cấp đến cụm bôi trơn.
Cấu tạo và nguyên lý hoạt động hệ thống dầu bôi trơn ô tô - Trường Dạy Nghề EAC
Bơm cánh gạt có lưu lượng thay đổi
Bơm cánh gạt sử dụng các cánh gạt được dẫn bởi một trục trung tâm để luân chuyển dầu và tạo áp suất. Với các bộ phận bổ sung, bơm cánh gạt có thể điều chỉnh thể tích của chúng, giảm tổn thất công suất lên đến 10%. Bơm cánh gạt được lắp phía dưới động cơ và đồng thời được dẫn động bằng đai hoặc xích.
Bơm cánh gạt sử dụng cánh gạt dẫn động bởi một trục trung tâm. Trục trung tâm này không trùng với trục vỏ bên ngoài. Điều này tạo ra một khoảng trống khi cánh gạt đi qua, tạo ra không gian để dầu có thể luân chuyển và tạo áp suất cho dầu động cơ. Lượng dầu đầu ra hoặc dung tích bơm có liên quan đến sự lệch tâm giữa trục trung tâm và vỏ bên ngoài. Khi vị trí của vỏ bên ngoài so với trục trung tâm thay đổi, dung tích bơm cũng sẽ thay đổi. Điều này làm cho dung tích bơm dầu biến thiên, giảm đủ để đáp ứng nhu cầu bôi trơn của động cơ.
Cấu tạo và nguyên lý hoạt động hệ thống dầu bôi trơn ô tô - Trường Dạy Nghề EAC
Bơm có dung tích thay đổi có một vòng điều chỉnh tạo thành phần ngoài của bơm dầu. Vòng điều chỉnh này có chốt phía trên và lò xo điều chỉnh phía dưới. Vùng xung quanh vòng điều chỉnh có áp suất dầu. Khi áp suất dầu phía ngoài vòng điều chỉnh đủ lớn để vượt qua lực của lò xo điều chỉnh, vòng điều chỉnh sẽ di chuyển và dung tích bơm sẽ giảm. Việc giảm dung tích bơm đồng nghĩa với việc giảm công suất cần thiết để hoạt động bơm. Điều này giúp tăng hiệu suất sử dụng nhiên liệu. Áp suất dầu xung quanh vòng điều chỉnh không được cung cấp trực tiếp từ cửa đẩy của bơm. Trước khi đến vòng điều chỉnh, dầu sẽ đi qua lọc tinh và van điều áp hoặc van thủy lực điều khiển điện tử. Những hệ thống này đảm bảo áp suất dầu động cơ được duy trì ổn định cho dù động cơ đang hoạt động trong điều kiện bình thường hoặc trong trường hợp đặc biệt.
Cấu tạo và nguyên lý hoạt động hệ thống dầu bôi trơn ô tô - Trường Dạy Nghề EAC
Lọc tinh
Lọc tinh có chức năng giữ lại các hạt kim loại nhỏ, bụi và các cặn làm bẩn dầu để chúng không lưu thông trong động cơ. Lọc tinh đảm bảo rằng dầu đi qua các bộ phận chuyển động của động cơ là sạch và không gây hư hại. Mọi lượng dầu trong hệ thống bôi trơn đi qua lọc dầu. Lọc dầu chứa phần tử lọc làm từ giấy để loại bỏ các hạt rắn khỏi dầu. Dầu từ bơm dầu sẽ đi qua lọc dầu qua các lỗ dầu. Khi dầu đi qua lớp vật liệu lọc, các hạt rắn sẽ được lọc ra. Cuối cùng, dầu sẽ đi vào mạch dầu chính thông qua ống dầu ở trung tâm phần tử lọc.
Bạn cần lưu ý rằng lọc dầu cũng bao gồm một van nối tắt để ngăn việc lọc bị tắc nghẽn. Van này sẽ mở ra khi áp suất trước van đủ lớn để vượt qua lực của lò xo, cho phép một lượng dầu nhất định đi qua và vượt qua lọc trực tiếp vào mạch dầu chính.
Cấu tạo và nguyên lý hoạt động hệ thống dầu bôi trơn ô tô - Trường Dạy Nghề EAC
Que thăm dầu
Que thăm dầu động cơ được sử dụng để đo mức dầu trong cacte dầu. Một đầu của que thăm sẽ được nhúng vào phần trên của cacte dầu, với đầu còn lại có tay nắm để dễ dàng kéo ra. Phần đầu nhúng vào dầu có một thước đo để chỉ rõ mức dầu cần đổ vào động cơ. Rất quan trọng là luôn giữ mức dầu trên vạch "MIN", và đồng thời tránh đổ quá nhiều dầu hoặc để dầu chảy quá chậm vào hộp trục khuỷu. Mức dầu thấp có thể gây quá nhiệt cho dầu, gây hư hại cho bạc lót. Mức dầu quá cao hoặc quá thấp đều dẫn đến tiêu hao dầu bôi trơn không cần thiết.
Thiết bị báo áp suất dầu
Trong bảng điều khiển, có một số thiết bị để cảnh báo người lái khi hệ thống bôi trơn không thể duy trì áp suất dầu cần thiết cho động cơ. Thiết bị cảnh báo có thể là dạng đồng hồ hoặc đèn báo.
Chúng ta đã đến cuối cùng của bài viết này. Chúng ta vừa tìm hiểu về cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống dầu bôi trơn trên ô tô hiện đại, từ cacte dầu và lọc thô, bơm dầu, van điều áp, các loại bơm dầu, lọc tinh, que thăm dầu cho đến thiết bị báo áp suất dầu. Hi vọng bạn đã có những kiến thức hữu ích từ bài viết này. Hãy chắc chắn rằng bạn duy trì đúng mức dầu bôi trơn và thường xuyên kiểm tra hệ thống để đảm bảo động cơ hoạt động tốt.
*Article based on the original by Trường Dạy Nghề EAC: Cấu tạo và nguyên lý hoạt động hệ thống dầu bôi trơn ô tô)
