Các Kiến Thức Cơ Bản Về Hệ Thống Bôi Trơn Trên Xe Máy

Ngày đăng: 01/03/2024 08:37:43
Lượt xem: 172

Hệ thống bôi trơn trên xe máy đóng vai trò quan trọng trong việc bảo dưỡng và duy trì hoạt động hiệu quả của động cơ. Bài viết "Các Kiến Thức Cơ Bản Về Hệ Thống Bôi Trơn Trên Xe Máy" sẽ đi sâu vào khám phá những kiến thức cơ bản về hệ thống này, từ phương pháp bôi trơn đến những đặc trưng khác nhau của hệ thống bôi trơn trong động cơ. Bằng cách này, chúng ta có thể hiểu rõ hơn về vai trò quyết định của hệ thống bôi trơn trong việc giảm ma sát, bảo vệ bộ phận máy móc, và đồng thời tối ưu hóa hiệu suất của xe máy. Đồng thời, đề tài cũng sẽ giúp ta nắm bắt những xu hướng và cải tiến trong lĩnh vực này, mang lại cái nhìn toàn diện về một khía cạnh quan trọng của công nghệ xe máy.

1. Các phương pháp bôi trơn:

Động cơ xe máy 4 kì sử dụng hệ thống bôi trơn kiểu cưỡng bức vung tóe. Áp lực dầu được tạo ra bởi một bơm dầu và được đưa tới các thiết bị của động cơ. Bảo dưỡng và sửa chữa để đảm bảo đủ áp lực đưa dầu đến bôi trơn được những chi tiết chính cần thiết. Dầu sau khi bôi trơn được quay trở lại các-te nhờ chính bởi trọng lượng của nó.

a. Hệ thống bôi trơn các te ướt:

Trong hệ thống bôi trơn các-te ướt, dầu động cơ ở trong bể dầu sẽ được bơm dầu hút đưa tới các chi tiết cần bôi trơn. Bể dầu cần có một lượng dầu đủ nhiều để không khí không đi vào được thiết bị làm tăng áp lực dầu khi bơm đang hút dầu.

b. Hệ thống bôi trơn các te khô:

Trong hệ thống bôi trơn các-te khô, dầu được hồi về lốc máy và được bơm tới bình chứa nằm tách biệt với lốc máy ở phía bên trên. Mặt khác bơm dầu sẽ hút dầu từ bình chứa đưa đến bôi trơn các chi tiết trong động cơ. Hệ thống các-te khô cho phép đặt động cơ thấp hơn vì không có bể chứa dầu phía dưới lốc máy.

2. Cấu tạo của các đường dầu bôi trơn:

a. Đường dầu bôi trơn ổ bi trên động cơ:

Dầu động cơ được hút lên từ thiết bị tăng áp lực dầu rồi được truyền tới khắp mọi nơi trong động cơ bởi đường dẫn dầu được mô tả như hình vẽ bên dưới.

Động cơ với các vòng bi được áp dụng hệ thống làm mát dầu bôi trơn

Các loại trục cơ được sử dụng trên những động cơ được trang bị các vòng bi như là vòng bi chính của trục cơ. Trên các loại động cơ này, trục cơ được trợ giúp bởi các vòng bi được ép chặt vào vách máy bên trái và phải

Động cơ có sử dụng các vòng bi

                                                            Động cơ có sử dụng các vòng bi

b. Sự bôi trơn của các bạc lót trên động cơ xe

Trên các động cơ xe với các vòng bi và các trục kim loại, các đường dầu đóng vai trò cung cấp một lượng dầu cần thiết để các trục và vòng bi hoạt động. Bên trong trục cơ có một đường dầu để bôi trơn trục và vòng bi đầu lớn thanh truyền. Đôi khi áp lực đường dầu không đủ lớn để đưa dầu đủ đến bôi trơn. Chính vì lý do này mà người ta thiết kế lắp đặt thêm núm điều chỉnh áp lực dầu để điều chỉnh áp lực dầu khi áp lực dầu xuống thấp hơn tiêu chuẩn cho phép.

Bạc lót trên động cơ xe có cấu tạo hai phần trên và dưới, nó có nhiệm vụ giữ các trục trong động cơ chuyển động êm ái. Bạc lót cũng được sử dụng tại vị trí đầu lớn thanh truyền.

3. Bạc lót:

Bạc lót được bôi trơn nhờ dầu thông qua đường dầu nằm giữa trục, nó được thiết kế để ngăn cách trục với vách máy. Chức năng làm việc của bạc phụ thuộc vào việc bảo dưỡng và vệ sinh sạch sẽ, và việc bảo đảm luôn có dầu bôi trơn.

a. Bơm dầu:

Loại bơm bánh răng lệch tâm được sử dụng cho bơm dầu

- Thành phần cấu tạo: Đặc điểm của loại bơm bánh răng lệch tâm là một bánh răng nhỏ bên trong quay bên trong một bánh răng lớn nhờ một trục, hai bánh răng này được lắp đặt không đồng tâm với nhau..

-  Nguyên tắc hoạt động của bơm dầu:
Khi trục bơm dầu quay làm cho bánh răng bên trong quay, do bánh răng bên ngoài không đồng tâm với bánh răng bên trong nên sẽ sinh ra một guồng dầu và đẩy dầu đi. Khi trục quay càng nhanh thì sẽ tạo ra áp lực dầu càng lớn đẩy dầu đi mạnh hơn đến được những chỗ xa và cao nhất trong động cơ để bôi trơn các chi tiết.

Các loại bơm dầu kiểu bánh răng lệch tâm có khả năng bơm dầu với áp lực cao, nhưng những chỗ rò rỉ nhỏ có thể xuất hiện tại khoảng giữa bánh răng trong và bánh răng ngoài trong quá trình bơm hoạt động, và khoảng giữa các bánh răng và nắp bơm. Các khe hở này phải nằm trong một giới hạn cho phép để bơm dầu bơm được áp lực dầu đúng tiêu chuẩn. Sự mòn và trầy xước trên bề mặt các bánh răng có thể làm giảm lưu lượng và áp lực dầu của bơm.

b.Van điều áp:

Áp lực của bơm dầu sẽ tăng lên khi tốc độ động cơ và nhiệt độ động cơ tăng. Do đó, áp lực của đường dầu bôi trơn sẽ lớn hơn nhiều khi động cơ hoạt động chậm với nhiệt độ. Van điều áp áp lực dầu bởi vậy được đặt ở vị trí sau bơm dầu để ngăn ngừa áp lực dầu quá cao khi đi vào lọc dầu.

Khi van điều áp không đúng và áp lực dầu quá cao, dầu có thể bị rò rỉ qua phớt O và các phớt chắn dầu trên đường dầu đi qua, hoặc có thể làm hỏng núm điều chỉnh áp lực dầu. Áp lực dầu cao cũng có thể làm hỏng thiết bị làm mát dầu trên động cơ.
Bình thường lò xo đẩy piston bịt kín đường dầu. Khi áp lực dầu tăng vượt quá một giới hạn nào đó sẽ thắng được lực lò xo và đẩy piston ngược lại mở đường dầu ra làm giảm áp lực dầu.

c. Lọc dầu:

Lọc dầu sẽ giữ lại các bụi bẩn cũng như mạt kim loại nhỏ có trong dầu trước khi được đưa đến bôi trơn các chi tiết nhờ bơm dầu.

- Thiết bị lọc dầu loại cuộn phim:
Thiết bị lọc dầu kiểu cuộn phim có thể tháo rời. Loại lọc dầu này được sử dụng trên nhiều
động cơ vì chúng dễ dàng thay thế. Dầu được đi qua các thiết bị lọc của lọc dầu để loại bỏ các tạp chất trước khi được đưa đến bôi trơn các chi tiết máy.

Lọc dầu loại này khiến cho đường dầu phải đi vòng qua các thiết bị lọc. Trong trường hợp này thiết bị lọc có thể sẽ cản trở dầu dẫn tới tình trạng không đủ dầu bôi trơn có thể làm bó động cơ.

                     Kết cấu của lọc dầu và sự dịch chuyển của dầu trong lọc dầu

d. Lọc dầu giấy:

Giấp lọc dầu được sử dụng trên động cơ nhỏ một xilanh và hai xilanh. Loại này chỉ cần thay giấy lọc vì vậy giá thánh thay thế rẻ hơn loại lọc dầu kiểu cuộn phim. Dầu được lọc theo đường từ ngoài vào trong. Phần tử lọc giấy được gấp nếp để tăng diện tích lọc. Cẩn thận khi lắp ráp lọc dầu giấy vì nếu bề mặt phải của chúng bị lắp ráp sai sẽ dẫn tới việc ngăn cản dầu bôi trơn cho động cơ.

                                             Cấu trúc của lọc giấy và đường lưu chuyển của dầu

e. Lọc dầu ly tâm:

Rất nhiều loại lọc dầu ly tâm được sử dụng trên động cơ nhỏ một xilanh. Lực ly tâm sinh ra khi động cơ quay làm cho các phần tử vật chất như bụi, mạt kim loại văng ra khỏi dầu và bám lên thiết bị lọc làm sạch dầu.

Hệ thống lọc dầu này được áp dụng trên động cơ có vòng bi được ngắn trên vách máy, nó không được áp dụng trên động cơ dùng bạc lót, cái mà yêu cầu hiệu suất lọc cao để giảm sự mòn.

f. Lưới lọc và thiết bị lọc dầu:

Bánh răng bơm dầu có thể bị hỏng khi có những mẩu kim loại lọt vào trong bơm. Động cơ cũng có thể sẽ bị hỏng do không có dầu bôi trơn nếu đường dầu luân chuyển bị tắc do bụi bẩn hoặc các mạt kim loại. Để ngăn ngừa những vật chất bẩn bị cuốn vào bơm dầu người ta lọc qua nó nhờ một tấm lưới lọc trước khi dầu được hút vào bơm. Lưới lọc dầu cần phải được làm sạch khi tháo động cơ ra và khi bảo dưỡng động cơ. Hình dạng và vị trí của lưới lọc được thiết kế để ngăn ngừa sao cho không khí không lọt được vào khi xe đang hoạt động.

g. Sử dụng giclow điều khiển lưu lượng dầu:

Hệ thống bôi trơn được chế tạo sao cho điều kiện bôi trơn được tối ưu nhất cho toàn bộ động cơ xe, để làm được điều đó cần điều khiển được lưu lượng cũng như áp lực của đường dầu bôi trơn. Khi đó cần đến các giclơ bơm dầu. Các giclơ bơm dầu là những lỗ nhỏ được thiết kế với độ chính xác cao để điều khiển lưu lượng và áp lực của đường dầu khi đi qua chúng.

Việc điều khiển này áp dụng cả trên gioăng xi lanh

h. Thiết bị cảnh cáo áp lực dầu:

Bạc lót của trục cơ hoặc của đầu lớn thanh truyền luôn thay đổi vị trí cao thấp trong khi hoạt động. Áp lực dầu phải được duy trì liên tục để đảm bảo điều kiện bôi trơn đạt hiệu quả tốt nhất, vì nếu áp lực dầu không đủ là nguyên nhân làm hỏng động cơ. Chính vì lý do này, điểm đặc trưng của loại động cơ dùng bặc lót là được trang bị núm điều chỉnh áp lực dầu và đèn cảnh báo khi áp lực dầu để bôi trơn cho trục cơ giảm xuống quá thấp.

4. Thiết bị làm mát dầu:

a. Cân bằng nhiệt độ dầu động cơ:

Khả năng làm mát là một chức năng của dầu, đó chính là nguyên nhân tại sao dầu lại có nhiệt độ rất cao khi quay trở lại bể chứa dầu sau khi được sử dụng trong việc bôi trơn. Nhiệt độ cao sẽ làm cho độ nhớt của dầu giảm mất đi khả năng tạo màng dầu bao phủ các chi tiết. Hơn nữa, nhiệt độ cao hơn mức tiêu chuẩn sẽ khiến dầu nhanh phải thay. Bình thường, dầu trong bể dầu được làm mát bởi gió khi xe đang chạy, giữ cho nhiệt độ dầu không vượt quá mức cho phép. Tuy nhiên, khi xe hoạt động ở hiệu xuất cao sẽ sinh ra nhiệt độ rất cao dù động cơ nhỏ hay lớn, có thể ngăn ngừa dầu nóng lên nhờ vào việc làm mát động cơ từ gió tự nhiên. Thiết bị làm mát được sử dụng trên động cơ này làm giảm nhiệt độ của dầu động cơ và giữ cho nhiệt độ của dầu thăng bằng ở mức thích hợp. Việc thiết kế sao cho dầu có thể được làm mát một cách tự nhiên bởi gió khi xe chạy.

b. Thiết bị làm mát dầu bằng không khí:

Thiết bị làm mát dầu bằng không khí được chế tạo thành một cụm đường ống nằm giữa các lá tản nhiệt để tăng diệt tích tiếp xúc với không khí tăng khả năng truyền nhiệt với môi trường. Khi dầu nóng của động cơ được đưa tới két tản nhiệt, nhiệt nóng sẽ được bức xạ ra ngoài không khí từ bề mặt của các ống và các lá tản nhiệt. Hiệu suất làm mát của thiết bị này được xác định bởi số lượng diện tích bề mặt tiếp xúc với không khí của két tản nhiệt và lượng gió truyền qua các lá tản nhiệt. Sử dụng các lá tản nhiệt nhỏ, nhiều và mỏng làm tăng diện tích bề mặt tiếp xúc với môi trường, nhưng nó sẽ làm cho gió khó truyền qua được. Việc lắp đặt thiết bị làm mát ở vị trí thông với nhiều gió sẽ làm tăng hiệu suất làm mát của thiết bị.

- Bơm dầu của thiết bị làm mát dầu bằng không khí:

Thiết bị làm mát dầu bằng không khí cần phải được lắp đặt tại vị trí tiếp xúc với nhiều gió ở trên xe để tăng hiệu suất làm mát của nó. Dầu sẽ được đưa tới bộ phận làm mát bằng một cái bơm khác tương tự với cái bơm dầu. Những cái bơm dầu trong động cơ đều được dẫn động bởi chung một trục. Một van điều áp cũng được lắp đặt để ngăn ngừa sự qúa áp của đường dầu bôi trơn và đường dầu trong đường ống làm mát.

- Thiết bị làm mát dầu bằng không khí loại XR:

Loại xe giống như XR400R được trang bị một thiết bị làm mát dầu gắn ở phía đầu của xe.
Loại xe này dùng Các-te khô có một cái bơm dầu và một mạch dầu để đưa dầu tới bể dầu.

- Dầu sau

Khi được sử dụng để bôi trơn động cơ là dầu có nhiệt độ cao sẽ được làm mát bởi hệ thống làm mát sau đó lại được đưa trở lại bể dầu.

c. Thiết bị làm mát dầu bằng dung dịch:

Hệ thống làm mát dầu bằng dung dịch sử dụng bộ tản nhiệt để làm mát cho dầu. Hệ thống này có thể lắp đặt ở vị trí không cần có luồng gió đi qua, không cần một mạch dầu với các đường dầu dài để giúp tản nhiệt

- Hệ thống được lắp đặt ở giữa lọc dầu và động cơ:

Rất nhiều loại xe áp dụng hệ thống làm mát cho dầu. Sau khi dầ được lọc qua thiết bị lọc sẽ được làm mát bởi hệ thống làm mát dầu sau đó mới đưa đi tới các chi tiết trong động cơ.

Khi thiết bị làm mát dầu bằng dung dịch được đặt ở phía dưới đáy của lọc dầu sẽ không cần một mạch dầu giống chư trên hệ thống làm mát dầu bằng không khí.

- Hệ thống làm mát được lắp đặt riêng biệt với thiết bị lọc dầu:

Cả hai đời xe CBR1 000RR và CBR600RR cùng được sử dụng loại hệ thống làm mát kiểu này, so sánh với loại được gắn liền với lọc dầu thì loại này có thể giảm bớt áp lực của đường dầu bôi trơn.

- Hệ thống được lắp đặt bên trong khoang làm mát:
Trên động cơ sêri CB600, hệ thống làm mát kiểu này giống với kiểu làm mát dầu bằng không khí (như hình bên dưới ). Dầu từ bơm dầu đã được lọc bởi lọc dầu, sau đó được làm mát và đưa tới các chi tiết trong động cơ.

5. Đặc trưng bôi trơn trong các chi tiết khác nhau của động cơ:

a. Đường dầu bôi trơn tới đầu quy lát:

Bơm dầu sẽ tạo ra một áp lực dầu trong đường dẫn dầu trong vách máy và khối xilanh, áp lực này được tăng lên khi bơm tới đầu quy lát. Đường dẫn dầu được chế tạo rất đa dạng: một vài loại được thiết kế ngay tại vị trí của các con bulông đầu quy lát, một vài loại có những đường dầu đặc biệt bên trong khối xilanh hoặc là đường dầu được thiết kế thành các ống dẫn dầu riêng biệt. Kiểu chế tạo này phụ thuộc vào từng đời xe, các gíclơ bơm dầu được bố trí tại nhiều nơi trên đường dầu đi qua đảm bảo cung cấp đầy đủ dầu cho mọi chi tiết trong động cơ.

b. Trục cam:

Trên các động cơ có trục Cam được lắp ráp trực tiếp lên khối xilanh đầu quy lát thì trên thân trục có các lỗ dầu để đảm bảo bôi trơn. Dầu sẽ được lưu chuyển nhờ bơm dầu khi động cơ được khởi động, nhưng cần mất một khoảng thời gian sau khi động cơ khởi động thì đường dầu mới đủ áp lực để bơm được tới những vị trí cách xa bơm dầu. Như vậy trong một vài giây đầu một số chi tiết sẽ không có dầu bôi trơn, làm cho các chi tiết bị mòn khi động cơ hoạt động ở tốc độ cao ngay khi mới khởi động. Để giải quyết vấn đề này, trong sách hướng dẫn có chỉ thị dùng thêm một chất phụ gia Mo được hòa trộn với dầu sẽ bám lên trên bề mặt các chi tiết để bù lại lượng dầu thiếu trong quá trình động cơ mới khởi động.

c. Bề mặt Cam:

Trên động cơ DOHC, áp lực dầu bôi trơn sẽ được truyền ngay lập tức tới các gíclơ bơm dầu để đưa dầu đến bề mặt Cam. Còn trên động cơ OHC người ta thiết kế một bể dầu ngay dưới trục Cam, và trục Cam sẽ luôn có dầu bôi trơn bề mặt.

d. Ống dẫn hướng Xupáp và bộ Xupáp:

Để cân bằng hợp lý giữa những vùng được bôi trơn nhiều dầu và vùng được bôi trơn ít dầu là rất khó khăn trong khoảng không gian của ống dẫn hướng xupáp và bộ xupáp. Nếu dùng quá nhiều dầu để bôi trơn thì dầu có thể bị lọt và trong buồng đốt gây ra hiện tượng xe bị khói hoặc làm chết bugi do sinh ra nhiều muội cácbon. Còn nếu không đủ dầu bôi trơn xupáp có thể bị bó kẹt khi hoạt động ở nhiệt độ cao. Bộ phớt xupáp sẽ đảm nhận công việc bôi trơn khó khăn này. Nếu dầu động cơ quá bẩn thì chính các thành phần tạp chất có trong dầu sẽ ăn mòn và phá hủy bộ phớt xupáp và ống dẫn hướng. Cần đảm bảo dầu bôi trơn luôn đạt tiêu chuẩn.

Để cân bằng hợp lý giữa những vùng được bôi trơn nhiều dầu và vùng được bôi trơn ít dầu là rất khó khăn trong khoảng không gian của ống

e. Trục cò mổ, đầu nhỏ thanh truyền:

Các chi tiết chuyển động quay như trục cò mổ và đầu nhỏ thanh truyền được bôi trơn nhờ sự vung té của dầu thông qua các lỗ dầu

f. Hệ thống xi lanh và piston:

Việc bôi trơn xilanh, piston và các xécmăng nhờ vào khả năng vung tóe dầu từ trục cơ và đầu lớn, nhỏ thanh truyền. Một vài loại xe có các gíc lơ dầu đặt ở mặt sau của piston nó phun một lượng dầu lớn để làm mát cho piston.

g. Bộ truyền động:

Thông thường, dầu bôi trơn được vung tóe đủ để bôi trơn cho trục chính và trục truyền bởi vì các chi tiết này được gắn các vòng bi. Tuy nhiên, các bánh răng quay quanh trục cũng cần có dầu bôi trơn như đối với các chi tiết bạc lót vì thế cần tăng áp lực dầu truyền qua đường dầu bên trong trục.

Bởi bề mặt chân các răng chịu một lực rất lớn, yêu cầu dầu bôi trơn cho bộ truyền động phải đủ độ nhớt để duy trì được một màng dầu trên bề mặt các chi tiết kim loại tiếp xúc với nhau. Hiệu suất của dầu sẽ giảm nếu dầu bị biến chất, đó cũng là nguyên nhân làm cho bề mặt của các răng bị hư hỏng.

Qua việc tìm hiểu về "Các Kiến Thức Cơ Bản Về Hệ Thống Bôi Trơn Trên Xe Máy", chúng ta đã nhận thức được tầm quan trọng của hệ thống bôi trơn trong việc duy trì và bảo vệ động cơ của xe máy. Kiến thức cơ bản về loại dầu bôi trơn, cách hoạt động của hệ thống đã giúp chúng ta nhìn nhận rõ hơn về vai trò quyết định đến hiệu suất, tuổi thọ, và an toàn khi sử dụng xe máy. Sự hiểu biết vững về hệ thống bôi trơn không chỉ giúp chúng ta duy trì xe máy ở trạng thái hoạt động tốt nhất mà còn là yếu tố quyết định đến sự bền bỉ và an toàn của phương tiện cá nhân quan trọng này. Việc áp dụng đúng các kiến thức cơ bản về hệ thống bôi trơn là chìa khóa để tối ưu hóa trải nghiệm lái xe và bảo vệ đầu tư quan trọng của chúng ta.

 

Share on facebook
Tin tức khác