Cách Thức Hoạt động Của Hệ Thống Bôi Trơn Trên Xe ô Tô

Hệ thống bôi trơn trên ô tô có vai trò quan trọng đối với quá trình vận hành của một chiếc xe, giúp giảm thiểu mài mòn, làm sạch, làm mát và giảm khí thải động cơ một cách hiệu quả.

1. Hệ thống bôi trơn trên ô tô

Hệ thống bôi trơn trên ô tô là quá trình dòng chất bôi trơn phân cách các bộ phận kim loại với nhau. Rắn, lỏng, khí là 3 dạng có sẵn của chất bôi trơn. Trong đó, dạng bôi trơn chất lỏng được sử dụng nhiều nhất.

Nếu không có chất bôi trơn, kim loại tiếp xúc trực tiếp và chuyển động qua nhau sẽ tạo ra ma sát và sinh nhiệt, gây hao mòn động cơ và giảm tuổi thọ động cơ nhanh chóng.

1.1. Cấu tạo của hệ thống bôi trơn

Hệ thống bôi trơn gồm các bộ phận chính như sau:

Bể dầu, cacte dầu

Là bể chứa hình bát lưu trữ dầu động cơ để luân chuyển đến các động cơ. Bể dầu nằm bên dưới cacte, giúp dầu được lấy ra dễ dàng ở phía dưới. Khi động cơ không chạy thì bể dầu là nơi lưu trữ.

Trường hợp đường đi xấu, gập ghềnh có thể khiến bể dầu bị hỏng. Do đó, bộ phận này thường được làm từ các vật liệu cứng và có một lớp bảo vệ bằng đá.

Bơm dầu (nhớt)

Đây là bộ phận đẩy dầu bôi trơn đến tất cả các bộ phận chuyển động trong động cơ. Bơm dầu gồm ổ trục khuỷu, trục cam và bộ nâng van.

Bơm dầu nằm ở dưới cacte, gần với bể chứa dầu. Bơm dầu cung cấp dầu cho bộ lọc dầu và đưa dầu về sau. Theo đó, dầu sẽ được đưa đến các bộ phận chuyển động khác nhau của động cơ thông qua đường dẫn dầu.

Trong thực tế, bơm dầu và đường dẫn dầu dễ bị các hạt nhỏ làm nghẹt, gây hư hại nghiêm trọng hoặc thậm chí làm hỏng động cơ. Vì vậy, cần định kỳ thay nhớt động cơ và bộ lọc.

Bộ lọc dầu

Bộ lọc dầu có tác dụng giữ lại các hạt nhỏ và tách chúng ra khỏi dầu, làm sạch dầu trước khi đến với các bộ phận của động cơ. Dầu trong bơm dầu sẽ chảy qua bộ lọc và đến với các đường dẫn.

Đường dẫn dầu

Đường dẫn dầu giúp lưu thông dầu đến tất cả các bộ phận chuyển động của ô tô một cách nhanh chóng.

Đường dẫn dầu gồm một loạt các đường dẫn liên kết với nhau. Chúng có tác dụng chuyển dầu đến các bộ phận cần thiết.

Đường dẫn dầu gồm các đoạn lớn và nhỏ được khoan bên dưới khối xi lanh. Các đoạn lớn hơn nối với các đoạn nhỏ hơn, cùng nhau cung cấp dầu động cơ đến đầu xi lanh và trục cam trên không.

Bộ làm mát dầu

Đây là thiết bị hoạt động như một bộ tản nhiệt với chức năng làm mát dầu nóng. Bộ làm mát dầu sẽ truyền nhiệt từ đầu động cơ sang chất làm mát động cơ thông qua các cánh tản nhiệt. Bộ làm mát dầu giúp ổn định nhiệt độ của dầu động cơ, giữ cho độ nhớt được kiểm soát trong mức cho phép. Nhờ đó, ngăn chặn tình trạng động cơ quá nóng và giảm thiểu hao mòn chất lượng dầu nhớt.

1.2. Công dụng hệ thống bôi trơn

Nhờ cơ chế đóng chặt khe hở giữa các bộ phận chuyển động như trục, ổ trục, nên công dụng hệ thống bôi trơn là giảm thiểu mài mòn động cơ. Nhờ đó, giúp các bộ phận chuyển động tránh việc tiếp xúc trực tiếp với nhau.

Hệ thống bôi trơn đóng vai trò như một chất làm sạch trong động cơ khi di chuyển các hạt bụi bẩn. Cụ thể, các hạt bụi nhỏ sẽ được giữ lại ở bộ lọc dầu trong khi các hạt to được giữ ở bể dầu.

Hệ thống bôi trơn hoạt động tương tự như một hệ thống làm mát. Ngoài ra, hệ thống bôi trơn cũng giúp giảm khí thải với việc tạo ra một vòng đệm giữa thành xi lanh và các vòng piston.

Hệ thống bôi trơn còn giúp giảm mài mòn ổ trục với việc hoạt động như một chất đệm khi ổ trục đột ngột chịu tải nặng.

1.3. Nguyên lý làm việc của hệ thống bôi trơn

Nguyên lý làm việc của hệ thống bôi trơn cơ bản là sự lưu thông một cách tuần hoàn của dầu trong hệ thống. Khi động cơ hoạt động, các te chảy ra dầu được bơm hút thông qua phao lọc đầu, dẫn đến bầu lọc thô và vào ống dẫn dầu chính. Dầu từ ống dẫn chính sẽ chảy đến và bôi trơn cho cổ trục cam, trục đòn mở và bạc cổ trục chính thông qua các ống dẫn dầu nhánh. Sau đó, dầu qua lỗ và rãnh trong trục khuỷu rỗng để làm nhiệm vụ bôi trơn bạc đầu to thanh truyền và các cổ trục khác của trục khuỷu. Đồng thời, từ cổ biên, dầu chảy qua lỗ dẫn nhỏ và rãnh dọc ở thân thanh truyền để bôi trơn chốt piston.

Một số động cơ có khoan lỗ phun dầu trong đầu to thanh truyền được đặt nghiêng so với đường tâm của thanh truyền một góc 40- 45 độ. Dầu sẽ được phun hay té lên để bôi trơn xi lanh, cam và con đội ngay khi lỗ phun dầu trùng hoặc thông với lỗ dầu ở cổ biên. Sau khi bôi trơn tất cả các chi tiết thì dầu sẽ quay lại te.

Trong sơ đồ hệ thống bôi trơn, một khoảng 10 - 15% dầu trong đường dầu chính sẽ đi qua bầu lọc tinh. Nơi chứa các tạp chất có kích thước nhỏ, vì vậy khi chảy về tới te, dầu đều được lọc sạch.

2. Các phương pháp bôi trơn động cơ

Cùng tìm hiểu hệ thống bôi trơn có mấy loại và nguyên lý của từng phương pháp bôi trơn động cơ.

2.1. Bôi trơn bằng pha dầu vào nhiên liệu

Phương pháp bôi trơn bằng pha dầu vào nhiên liệu có tác dụng bôi trơn hệ thống chi tiết máy trong động cơ xăng hai kỳ (kích cỡ nhỏ). Với phương pháp này, dầu được làm mát bằng nước hoặc không khí. Cùng với đó, dầu nhờn sẽ được pha vào xăng với tỉ lệ 1/20 hoặc 1/25 tùy thể tích.

Nguyên lý hoạt động của hệ thống này là hỗn hợp xăng dầu sẽ đi qua bộ chế hòa khí biến thành các hạt li ti. Kết hợp cùng không khí, chúng sẽ tạo thành hỗn hợp hạt dầu nhờn và khí hỗn hợp ngưng đọng. Từ đó, dầu sẽ bám trên bề mặt các chi tiết máy để bôi trơn ma sát.

Đây là phương pháp đơn giản và không đảm bảo được an toàn do lượng dầu bôi trơn không được kiểm soát. Một nhược điểm khác là khi dầu và nhiên liệu cùng cháy sẽ có muội than bám trên piston ngăn cản quá trình tản nhiệt.

2.2. Bôi trơn bằng vung té

Phương pháp bôi trơn bằng vung té thường dùng trong các động cơ một xilanh. Đây là kiểu xilanh nằm ngang, có kết cấu đơn giản.

Nguyên lý làm việc của phương pháp này là dầu nhờn chứa trong cacte sẽ được thiết bị múc dầu múc và hắt tung lên. Với mỗi vòng quay của trục khuỷu thì hắt dầu sẽ thực hiện múc một lần. Theo đó, các hạt dầu nhỏ sẽ được hắt vung té vào bên trong không gian của cacte rồi rơi xuống các bề mặt ma sát một cách tự do.

Với phương pháp này, người ta tạo ra các gân hứng dầu nhờn trên các vách ngăn trên ổ trục để đảm bảo các ổ trục luôn được cung cấp đủ dầu nhờn.

Đây là phương pháp đơn giản và có thể không đảm bảo lưu lượng dầu bôi trơn của ổ trục. Vì vậy, các động cơ đời mới không còn sử dụng phương pháp này để bôi trơn động cơ nữa.

2.3. Bôi trơn bằng cưỡng bức

Đây là phương pháp mà hầu hết các dòng ô tô đều trang bị vì nó thỏa mãn được các tiêu chí: bôi trơn tốt, làm mát hiệu quả, tẩy sạch mặt ma sát của bộ phận ổ trục.

Với phương pháp này, hệ thống bôi trơn sẽ bao gồm: cacte hoặc bộ phận chứa dầu, bơm dầu nhớt, bầu lọc dầu nhờn thô và tinh, két làm mát dầu nhờn, đồng hồ báo áp suất, đồng hồ báo nhiệt độ dầu nhờn, các đường ống dẫn dầu.

2.4 Phương thức hoạt động của hệ thống bôi trơn

Hệ thống bôi trơn cacte ướt: dầu bôi trơn được chứa trong cacte và sau đó được hút qua phao. Tiếp theo, nó được đẩy qua lọc thô để lọc sạch tạp chất, rồi được đẩy vào các đường dầu nhờn chỉnh để chảy qua các ổ trục cam, ổ trục khuỷu. Dầu bôi trơn sẽ được đường dầu trong trục khuỷu đưa lên ổ chốt, theo đường dầu trên thanh truyền bôi trơn chốt piston. Nếu không có đường dầu trên thanh truyền thì phải có lỗ hứng dầu trên đầu nhỏ thanh truyền.

Hệ thống bôi trơn cacte khô: tương tự như hệ thống bôi trơn cacte ướt nhưng có thêm 2 bơm dầu phụ để hút dầu từ cacte về thùng chứa.

3. Những hư hỏng thường gặp ở hệ thống bôi trơn

Những hư hỏng thường gặp trong quá trình sử dụng và bảo dưỡng hệ thống bôi trơn như:

(1) Tiêu thụ dầu quá mức do một số nguyên nhân sau:

- Lượng dầu đi vào buồng đốt và bị đốt cháy dẫn đến hao hụt;

- Xảy ra hiện tượng rò rỉ;

- Lượng dầu hao hụt ở dạng hơi qua hệ thống thông gió.

(2) Áp suất dầu thấp do:

- Lò xo van xả yếu;

- Bơm dầu bị mòn;

- Đường dầu bị nứt;

- Tắc nghẽn đường dầu;

- Dầu bị loãng;

- Vòng bi bị mòn.

(3) Áp suất dầu cao do:

- Van xả bị kẹt;

- Lò xo van mạnh;

- Đường dầu bị tắc;

- Dầu rất nặng.

Người dùng cần kiểm tra và xử lý các vấn đề này nhanh chóng để điều chỉnh áp suất dầu trong hệ thống bôi trơn hoạt động bình thường trở lại. Đôi khi hệ thống chỉ báo áp suất dầu thấp hoặc cao nhưng không chỉ nguyên nhân cụ thể nên cần kiểm tra để biết chính xác vấn đề và có biện pháp xử lý phù hợp.

4. Cách chăm sóc và bảo dưỡng hệ thống bôi trơn

Bảo trì, bảo dưỡng hệ thống bôi trơn định kỳ giúp hạn chế các sự cố thường gặp như tắc đường dầu, rò rỉ và giữ cho máy móc của xe hoạt động trơn tru cũng như kéo dài tuổi thọ các chi tiết trong động cơ xe.

Cần thực hiện các chăm sóc và bảo dưỡng sau để hệ thống bôi trơn hoạt động tốt:

- Sử dụng dầu bôi trơn phù hợp với xe.

- Dầu phải được duy trì ở mức phù hợp trong khoang chứa dầu.

- Dầu nên được làm sạch thường xuyên và các bộ lọc cũ nên được thay thế sau thời gian sử dụng quy định.

- Các điểm nối, đầu dò, van và đồng hồ đo áp suất, cảm biến áp suất dầu cần được kiểm tra thường xuyên.

- Nên thay dầu định kỳ sau khoảng thời gian khuyến cáo (sau 1.000km đầu tiên với những xe sử dụng lần đầu và sau 3.000 – 5.000km với những xe đã sử dụng được một thời gian). Trước khi tra dầu mới, cacte cần được làm sạch cẩn thận.

- Cần thực hiện các biện pháp phòng ngừa để giữ cho dầu không bị dính bụi và nước.

Trên đây là những thông tin về hệ thống bôi trơn trên ô tô chi tiết về cấu tạo, nguyên lý hoạt động,.. Đặc biệt là các hư hỏng phổ biến và cách chăm sóc mà người dùng nên biết để giữ cho xe được vận hành tốt nhất.