Dầu bôi trơn là một yếu tố vô cùng quan trọng trong hoạt động của ô tô. Nó giúp bảo vệ các bộ phận chuyển động khỏi ma sát và mài mòn, đồng thời làm lành các chi tiết nhiệt độ cao. Để hiểu rõ hơn về cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống dầu bôi trơn trên ô tô hiện đại, hãy cùng tìm hiểu qua bài viết này.
Cacte dầu và lọc thô
Cacte dầu là một phần quan trọng nằm ở dưới thân máy, cung cấp không chỉ nơi chứa dầu mà còn làm kín hộp trục khuỷu. Nó cũng giúp tản nhiệt dầu ra không khí xung quanh. Một số loại cacte dầu còn có vách ngăn để giảm thiểu dầu vung tóe trong quá trình hoạt động của động cơ. Lọc thô là một màng lưới ngăn không cho cặn bẩn và hạt đi vào cửa hút của bơm. Lọc thô được đặt ở đáy cacte dầu và gắn với phía cửa hút của bơm. Lọc thô được giữ hoàn toàn ngập trong dầu động cơ để không khí không bị hút vào bơm dầu. Dầu đi qua lọc thô vào cửa hút của bơm, sau đó lưu thông đi khắp động cơ.
Bơm dầu
Bơm dầu có vai trò cung cấp sức đẩy để đẩy dầu có áp suất đi khắp động cơ. Nó hút dầu từ cacte dầu và luân chuyển dầu đi qua toàn bộ hệ thống bôi trơn dưới áp suất. Bơm dầu thường được lắp trên thân máy hoặc trong nắp cacte trước. Nó có thể được dẫn động trực tiếp bằng trục khuỷu hoặc sử dụng xích hay đai dẫn động. Bơm dầu động cơ thường là loại bơm thể tích, có nghĩa là tất cả dầu đi vào cửa hút của bơm sẽ đi ra cửa đẩy của bơm.
Van điều áp
Áp suất dầu quá cao có thể gây hư hại cho các phớt và đệm làm kín, gây ra rò rỉ dầu. Đối với những bơm dầu chạy nhanh, nó sẽ cung cấp một lượng dầu lớn hơn. Hệ thống bôi trơn cũng bao gồm một van điều áp để giới hạn áp suất tối đa mà bơm có thể tạo ra. Nếu toàn bộ dầu từ bơm được đẩy vào đường dầu chính, dầu sẽ nhanh chóng nóng lên và bị phân hủy. Để giới hạn áp suất dầu, van điều áp mở ra khi đạt giới hạn đã được định sẵn và đưa một phần dầu từ cửa đẩy của bơm trở lại cửa hút hoặc trở lại cacte dầu.
Các loại bơm dầu
Bơm kiểu rotor
Bơm dầu kiểu rotor sử dụng hai rotor quay, trong đó rotor bên trong quay bên trong rotor bên ngoài để tạo ra áp suất dầu. Hai rotor quay với tốc độ khác nhau không đáng kể do rotor bên trong có ít răng hơn rotor bên ngoài. Các rotor quay với những răng tròn và trơn, được gọi là bánh răng cycloid. Trong thiết kế này, trục khuỷu dẫn động rotor bên trong và rotor bên trong dẫn động rotor bên ngoài. Khi hai rotor quay, các khoang bơm được hình thành giữa các răng của hai rotor. Các khoang bơm này trở nên nhỏ hơn và lớn hơn khi các răng tiến đến ăn khớp với nhau. Có các cửa trên vỏ bơm tại điểm ăn khớp (cửa ra của bơm) và tại điểm nhả khớp (cửa hút) cho phép dầu đi vào và ra khỏi bơm.
Kiểu bơm rotor rất bền và chịu được tốc độ làm việc cao. Nó tạo ra một lưu lượng dầu ổn định, không phải dạng xung như các loại bơm khác. Bơm rotor được sử dụng trên nhiều loại động cơ có một lỗ nhỏ ở cửa ra để cho phép bọt khí thoát ra. Điều này đảm bảo khi động cơ khởi động, dầu bôi trơn được cung cấp ngay lập tức đến các bộ phận quan trọng.
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 ăn khớp với bánh răng bị động xoay ngược chiều. Khi các bánh răng quay trong thân bơm, chúng tạo ra sức hút ở cửa vào. Dầu được chuyển đi giữa các răng và thân bơm, dưới áp suất được cấp đến cửa ra.
Bơm cánh gạt có lưu lượng thay đổi
Bơm cánh gạt sử dụng các cánh gạt 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 thay đổi thể tích của chúng làm giảm tổn thất công suất danh định đến 10%. Bơm cánh gạt được lắp phía dưới động cơ và dẫn động bằng đai hoặc xích.
Bơm cánh gạt sử dụng một số cánh gạt dẫn động bởi một trục trung tâm. Trục này có tâm lệch so với tâm của vỏ bên ngoài, tạo ra khoảng trống khi các cánh gạt đi qua, tạo ra khoang bơm để luân chuyển và tăng áp suất dầu động cơ.
Lượng dầu đầu ra hay dung tích bơm có liên quan đến việc tâm của trục lệch so với vỏ bên ngoài. Thay đổi vị trí vỏ bên ngoài so với trục làm thay đổi dung tích bơm. Dung tích bơm dầu có thể biến thiên và có thể giảm đủ để đáp ứng nhu cầu bôi trơn cần thiết của động cơ.
Lọc tinh
Lọc tinh đảm bảo rằng các hạt kim loại nhỏ hơn, bụi và mảnh vụn không được lưu thông đi khắp động cơ. Nó giữ dầu sạch hơn, giúp giảm thiểu hao mòn động cơ. Lọc tinh giữ lại các hạt rất nhỏ có thể đi qua được lọc thô.
Tất cả lượng dầu được bơm bởi bơm dầu đều đi qua lọc dầu. Lọc dầu chứa phần tử lọc bằng giấy để lọc các hạt rắn khỏi dầu. Dầu từ bơm dầu đi vào lọc dầu qua các lỗ dầu. Trước tiên dầu đi xung quanh phần ngoài của phần tử lọc, sau đó đi qua lớp vật liệu lọc vào trung tâm của phần tử lọc. Cuối cùng, dầu đi đến mạch dầu chính qua ống dầu ở trung tâm của phần tử lọc.
Lọc tinh được gắn chặt vào ống dầu của mạch dầu chính. Một phớt làm kín ngăn không cho dầu rò rỉ tại chỗ kết nối giữa lọc và thân máy. Khi phần tử lọc trở nên bẩn, bơm dầu phải làm việc càng nặng hơn để đẩy dầu xuyên qua lọc. Nếu lọc bị tắc nghẽn và không có đường nào để vòng qua lọc, có thể gây hư hại đến động cơ. Để ngăn chặn điều này, lọc dầu cũng được trang bị một van nối tắt. Van này được thiết kế để cho dầu đi tắt qua lọc nếu lọc bị tắc. Khi áp suất trước van đủ lớn để thắng lực của lò xo trên van, van sẽ mở, cho phép một lượng dầu đi qua lọc và đi thẳng đến mạch dầu chính.
Que thăm dầu
Que thăm dầu động cơ được sử dụng để đo mức dầu bên trong cacte dầu. Một đầu của que thăm được nhúng vào phần trên của cacte dầu, trong khi đầu còn lại có tay nắm để dễ dàng kéo ra. Phần đầu nhúng vào dầu có một thước đo để chỉ ra mức dầu nên đổ vào động cơ. Rất quan trọng là luôn giữ mức dầu trên vạch "MIN". Đồng thời, không nên để dư dầu hoặc để dầu chảy quá chậm trong hộp trục khuỷu. Mức dầu quá cao có thể làm nổi bọt dầu, trong khi mức dầu quá thấp có thể gây quá nhiệt cho dầu và gây hư hại cho bạc lót. Mức dầu thích hợp giúp đảm bảo hiệu suất sử dụng nhiên liệu tốt nhất và tránh tiêu hao dầu bôi trơn không cần thiết.
Thiết bị báo áp suất dầu
Bảng điều khiển trên ô tô có một số loại thiết bị báo áp suất để cảnh báo người lái khi hệ thống bôi trơn không còn giữ được áp suất dầu cần thiết cho động cơ. Thiết bị báo có thể là dạng đồng hồ or đèn báo.
Với những kiến thức trên, bạn hi vọng bạn đã hiểu rõ hơn về cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống dầu bôi trơn ô tô. Đừng quên duy trì và kiểm tra định kỳ hệ thống dầu bôi trơn để đảm bảo động cơ hoạt động ổn định và bền bỉ. Hãy luôn chú ý và chăm sóc xe của mình để nó luôn hoạt động tốt nhất.
Hình ảnh được cung cấp bởi Trường Dạy Nghề EAC.