Hệ thống bôi trơn động cơ – Phân loại và Các đặc tính

Tùy thuộc vào động cơ, tính năng, mức độ hiện đại của động cơ mà có nhiều loại hệ thống bôi trơn khác nhau. Mỗi loại hệ thống bôi trơn có nhưng ưu nhược điểm riêng, và quan trọng nó đủ để thực hiện chức năng bôi trơn cho động cơ mà nó phục vụ.

Hệ thống bôi trơn có thể được phân loại theo các cách sau:

• Hệ thống xăng pha nhớt (Petroil)
• Hệ thống bắn tóe
• Hệ thống áp suất
• Hệ thống bán áp suất (bắn tóe kế hợp áp suất)
• Hệ thống bể chứa khô

Hệ thống bôi trơn xăng pha nhớt (xương mù)

Đây là cách bôi trơn đơn giản nhất trong động cơ đốt trong. Nó được sử dụng để bôi trơn cho động cơ xăng 2 kỳ. Một lượng dầu bôi trơn được trộn với xăng (từ 2 – 6 %). Khi nhiên liệu được đưa vào buồng đốt, nó sẽ kết hợp bôi trơn thành xilanh, trục khuỷu, thanh truyền và các chi tiết chuyển động liên quan.

• Sử dụng động cơ xăng 2 kỳ
• Trong hệ thống này, xăng và dầu bôi trơn được trộn lẫn trong nhiên liệu rồi đưa đến bộ chế hòa khí.
• Tỷ lệ 2 đến 6 %
• Nó cung cấp dầu bôi trơn cho xi lanh, piston, vòng piston và ổ trục thanh truyền thông qua cacte.
• Ngoài ra, chất bôi trơn riêng biệt được cung cấp cho những bộ phận của động cơ mà hỗn hợp dầu và xăng không thể tiếp cận được hoặc trong trường hợp chất bôi trơn không đạt yêu cầu.

Tỷ lệ dầu bôi trơn phải hợp lý, nếu dầu quá ít, sẽ đẫn đến không đủ bôi trơn, hao mòn các chi tiết. Nếu dầu quá nhiều, dẫn đến đốt cháy dầu nhiều, khói đen, cặn các bon bám nhiều trên xilanh. Gây ra kích nổ, giảm hiệu suất.

Ưu điểm:

• Tiết kiệm và rẻ tiền
• Không cần bơm dầu, lọc dầu và ống dẫn dầu
• Lượng dầu được điều chỉnh tự động theo tải trọng và tốc độ
• Khả năng xảy ra lỗi bôi trơn là ít nhất.

Nhược điểm:

• Cặn cacbon và đốt cháy màng dầu
• Làm bẩn bugi, làm tăng chi phí bảo trì.
• Lượng dầu tiêu thụ cao, thay vào đó động cơ thường được bôi dầu quá mức
• Khi chạy không tải dài do van tiết lưu gần như đóng, các bộ phận chuyển động của động cơ có thể không nhận đủ dầu bôi trơn.

Hệ thống bôi trơn bể chứa ướt

• Đáy cacte có chứa một chảo dầu.
• Bơm dầu cung cấp dầu cho các bộ phận động cơ

Các loại hệ thống bôi trơn bể chứa ướt

• Hệ thống bôi trơn bắt tóe (Splash)
• Hệ thống bôi trơn bắn tóe và áp suất
• Hệ thống bôi trơn hoàn toàn áp suất

Hệ thống bôi trơn bắn tóe (Splash Lubrication)

Đây là một hệ thống bôi trơn đơn giản, được sử dụng trong các động cơ đốt trong cỡ nhỏ kiểu cũ. Ở đầu dưới của thanh truyền sẽ có một cái vấu kiểu như cái thìa để khi động cơ chạy, nó sẽ múc và hất dầu bôi trơn bắn tung tóe bên trong buồn trục khuỷu và thành xilanh. Vì nó làm cho dầu bắn tung tóe nên gọi là hệ thống bôi trơn dạng bắt tóe (Splash Lubrication, cái này tùy tài liệu gọi khác nhau, nhưng cơ bản nó là làm bắt tung tóe dầu bôi trơn).

Một số loại động cơ sẽ có 2 khoang chứa dầu, một khoang là nơi tiếp cận của thanh truyền để bắn tung tóe dầu, một khoang (các te) chứa dầu dự trữ, có bơm dầu để bơm lên khoang tiếp cận thanh truyền.

Hệ thống bôi trơn bắn tóe kết hợp áp suất

Hệ thống bôi trơn bắn tóe không đủ trong trường hợp tải trọng ổ trục cao. Trong trường hợp đó có thể sử dụng hệ thống bôi trơn kết hợp bắn tóe và áp suất. Máy bơm dầu cũng cung cấp dầu dưới áp suất cho các đường ống dẫn dòng dầu vào các gáo trên các cốc ổ trục thanh truyền. Các bộ phận khác của động cơ được bôi trơn bằng tia dầu bắn lên từ gáo.

Hệ thống bôi trơn hoàn toàn áp suất

• Đây là hệ thống bôi trơn trong các động cơ hiện đại, và nó đặc biệt phù hợp với động cơ hạng nặng
• Dầu từ bể chứa/các te được máy bơm hút qua bộ lọc và được đẩy vào ổ trục chính thông qua các nhánh của đầu phân phối.
• Các đường khoan giúp cung cấp dầu bôi trơn từ ổ trục chính đến trục khuỷu và bôi trơn ổ trục đầu lớn.
• Dầu từ ổ trục đầu lớn được cung cấp cho ổ trục đầu nhỏ thông qua đường khoan trên thanh truyền.
• Việc bôi trơn thành xi lanh và tay đòn được thực hiện bằng các tia dầu phun ra từ trục khuỷu và thanh truyền.

Hệ thống bôi trơn bể chứa khô

• Dầu bôi trơn được duy trì trong một thùng chứa riêng phía sau bộ tản nhiệt.
• Dầu được giữ mát nhờ luồng không khí thổi vào bộ tản nhiệt.
• Do nhiệt độ thấp hơn nên cho phép sử dụng dầu loãng hơn, giúp giảm ma sát.

Bơm dầu

• Bơm dầu có vai trò tuần hoàn chất bôi trơn dưới áp suất đến các bộ phận khác nhau của động cơ. Được dẫn động bằng bánh răng gắn trên trục cam hoặc bằng puli riêng biệt.
• Bơm dầu thường được sử dụng là loại bơm loại bánh răng, bao gồm hai bánh răng trụ ăn khớp có kích thước bằng nhau trong vỏ.
• Áp suất dầu phụ thuộc tốc độ động cơ.
• Để khắc phục áp suất quá mức, hệ thống có van giảm áp.

Thông gió các te

• Áp suất bên trong buồng đốt cao nên một lượng nhỏ khí thoát ra ngoài qua khe hở giữa xéc măng và xi lanh rồi đi vào cacte.
• Những khí này có thể làm loãng và làm ô nhiễm dầu động cơ, gây ăn mòn các bộ phận quan trọng và góp phần hình thành cặn bùn.
• Ở tốc độ cao, khí thổi làm tăng áp suất cacte gây rò rỉ dầu từ các bề mặt động cơ bịt kín và tiêu tốn một phần công giãn nở.
• Hệ thống thông gió cacte loại bỏ các luồng khí này khỏi cacte và giảm áp suất cacte.

• Đường thông gió (khí) này được đưa vào cổ góp nạp, vì vậy nếu áp suất tăng trở lại, áp suất sẽ tràn vào bộ lọc khí và bị hút xuống họng hút.
• Giúp cho không có lượng khí nào thoát ra ngoài khí quyển.
• Van PCV được sử dụng để điều chỉnh dòng chảy ngược vào đường ống nạp.
• Trong thời gian không tải, lưu lượng thổi ở mức thấp nên chốt van PCV cung cấp lượng chân không nhỏ đi qua và cho phép lưu lượng thổi ở mức thấp đến buồng đốt.
• Khi ở tốc độ cao, lực thổi ở mức cao nên chốt van PCV cho phép lưu lượng tối đa vào buồng đốt.
• Khi động cơ tắt, lực căng của lò xo sẽ đóng van hoàn toàn và đảm bảo an toàn.