Hệ thống bôi trơn bể phốt khô
nội dung
Bất kỳ động cơ đốt trong nào cũng cần có hệ thống bôi trơn chất lượng. Sự cần thiết này là do hoạt động liên tục của các bộ phận trong điều kiện ứng suất cơ học tăng lên (ví dụ, trong khi động cơ đang chạy, trục khuỷu quay liên tục và các piston trong xi lanh chuyển động qua lại). Để các bộ phận cọ xát vào nhau không bị mòn, chúng cần được bôi trơn. Dầu động cơ tạo ra một lớp màng bảo vệ để các bề mặt không tiếp xúc trực tiếp với nhau (để biết thêm thông tin về đặc tính của dầu động cơ và cách chọn loại phù hợp cho động cơ đốt trong của ô tô, hãy đọc riêng).
Mặc dù có lớp màng dầu ngăn cản ma sát khô của các bộ phận động cơ, nhưng hiện tượng mài mòn vẫn hình thành trên chúng. Kết quả là, các hạt kim loại nhỏ xuất hiện. Nếu chúng vẫn còn trên bề mặt của bộ phận, sản lượng trên đó sẽ tăng lên và người lái xe sẽ phải đưa chiếc xe vào một cuộc đại tu lớn. Vì lý do này, điều cực kỳ quan trọng là phải có đủ lượng chất bôi trơn trong bể chứa, với sự trợ giúp của tất cả các thành phần của bộ phận nguồn được bôi trơn dồi dào. Chất thải được xả vào bể chứa và vẫn còn trong đó cho đến khi được loại bỏ bằng cách xả hoặc xử lý sau khi loại bỏ bể chứa.
Ngoài đặc tính bôi trơn, dầu còn thực hiện chức năng làm mát bổ sung. Vì có sự đốt cháy liên tục hỗn hợp nhiên liệu không khí trong xi lanh, nên tất cả các bộ phận của thiết bị đều bị ứng suất nhiệt nghiêm trọng (nhiệt độ của môi chất trong xi lanh tăng lên 1000 độ hoặc hơn). Thiết bị động cơ bao gồm một số lượng lớn các bộ phận cần làm mát, nhưng do chúng không liên quan gì đến hệ thống làm mát nên chúng bị thiếu truyền nhiệt. Ví dụ về các bộ phận như vậy là bản thân các piston, thanh kết nối, v.v.
Để giữ cho các bộ phận này mát và nhận được lượng dầu bôi trơn thích hợp, xe được trang bị hệ thống bôi trơn. Ngoài thiết kế cổ điển, được mô tả trong một bài đánh giá khác, cũng có một phiên bản bể phốt khô.
Chúng ta hãy xem xét bể phốt khô khác bể phốt ướt như thế nào, hệ thống hoạt động theo nguyên tắc nào, và ưu nhược điểm của nó là gì.
Hút bể phốt khô là gì?
Bất kể sự sửa đổi của hệ thống bôi trơn, nguyên lý hoạt động về cơ bản là giống nhau đối với chúng. Máy bơm hút dầu từ bình chứa và dưới áp suất, đưa dầu qua đường dầu đến các bộ phận động cơ riêng lẻ. Một số bộ phận tiếp xúc thường xuyên với chất bôi trơn, những bộ phận khác được tưới nhiều nước với sương mù dầu hình thành do hoạt động tích cực của cơ cấu tay quay (để biết chi tiết về cách hoạt động của nó, hãy đọc đây).
Trong hệ thống cổ điển, chất bôi trơn chảy tự nhiên vào bể chứa nơi đặt máy bơm dầu. Nó đảm bảo sự di chuyển của dầu qua các kênh thích hợp. Loại hệ thống này được gọi là bể chứa ướt. Một hệ thống tương tự khô có nghĩa là một hệ thống giống hệt nhau, chỉ có nó có một bể chứa riêng biệt (nó không phải ở điểm thấp nhất của đơn vị, mà là cao hơn), trong đó máy bơm chính sẽ bơm chất bôi trơn và một máy bơm dầu bổ sung. Một máy bơm thứ hai là cần thiết để bơm chất bôi trơn cho các bộ phận của động cơ.
Trong một hệ thống như vậy, một lượng chất lỏng bôi trơn nhất định cũng sẽ ở trong bể chứa. Nó khô có điều kiện. Chỉ là trong trường hợp này, pallet không được sử dụng để chứa toàn bộ khối lượng dầu. Có một hồ chứa riêng cho việc này.
Mặc dù thực tế là hệ thống bôi trơn cổ điển đã được chứng minh là có chi phí bảo dưỡng thấp và độ tin cậy cao khi vận hành, nhưng không phải không có nhược điểm của nó. Một ví dụ về trường hợp này là một tấm pallet bị vỡ khi một chiếc ô tô vượt địa hình vượt địa hình và va phải một hòn đá sắc nhọn. Xem xét những điều kiện nào khác mà một hệ thống bể phốt khô hữu ích.
Hệ thống bể phốt khô được sử dụng để làm gì?
Thông thường, một chiếc xe thể thao, một số loại thiết bị đặc biệt và một số xe SUV sẽ được trang bị hệ thống bôi trơn động cơ tương tự. Nếu chúng ta nói về xe SUV, thì có thể hiểu tại sao bình dầu cho động cơ đốt trong không được đặt ở điểm thấp nhất của xe. Điều này cực kỳ quan trọng khi vượt xe ford, khi người lái không nhìn thấy đá sắc nhọn dưới nước hoặc khi vượt địa hình gồ ghề với mặt đường nhiều đá.
Còn xe thể thao thì sao? Tại sao một chiếc xe thể thao lại cần một bể chứa khô nếu nó liên tục di chuyển trên một bề mặt phẳng gần như hoàn hảo? Trên thực tế, ở tốc độ cao, ngay cả những thay đổi nhỏ về quỹ đạo cũng có thể dẫn đến nhiều tia lửa từ gầm xe do tấm pallet bám vào mặt đường. Khi người lái phanh gấp trước khi rẽ, chiếc xe sẽ nghiêng về phía trước, điều này làm giảm khoảng sáng gầm xe xuống mức quan trọng.
Nhưng ngay cả điều này cũng không phải là điều quan trọng nhất đối với một chiếc xe thể thao. Khi trục khuỷu hoạt động ở tốc độ tối đa, trong thiết kế cổ điển của hệ thống bôi trơn, hầu hết chất bôi trơn được chuyển thành dạng sương dầu và được cung cấp cho các bộ phận khác nhau của bộ nguồn. Đương nhiên, mức dầu nhờn trong bể chứa giảm đáng kể.
Trong điều kiện bình thường, máy bơm dầu có khả năng bơm dầu ra ngoài và tạo ra áp suất cần thiết để vận hành máy móc. Tuy nhiên, cách lái xe thể thao luôn gắn liền với việc dầu nhớt còn lại trong bể phốt văng ra do xe lăn bánh liên tục. Ở chế độ này, máy bơm không thể hoạt động hiệu quả và không hút đủ chất lỏng.
Do sự kết hợp của tất cả các yếu tố này, động cơ có thể bị đói dầu. Do các bộ phận chuyển động nhanh không nhận được lượng dầu bôi trơn thích hợp, lớp màng bảo vệ trên chúng nhanh chóng bị loại bỏ, dẫn đến ma sát khô. Ngoài ra, một số phần tử không được làm mát đầy đủ. Tất cả những điều này làm giảm đáng kể tuổi thọ làm việc của động cơ đốt trong.
Để loại bỏ tất cả những hậu quả tiêu cực này, các kỹ sư đã phát triển một hệ thống bể phốt khô. Như đã đề cập trước đó, thiết kế của nó có phần khác biệt so với phiên bản tiêu chuẩn.
Nguyên lý hoạt động và thiết bị "hút bể phốt khô"
Dầu để bôi trơn các bộ phận động cơ trong một hệ thống như vậy nằm trong một bình chứa, từ đó nó được bơm ra ngoài bằng một máy bơm áp lực. Tùy thuộc vào thiết bị, chất bôi trơn có thể đi vào bộ tản nhiệt làm mát hoặc trực tiếp vào động cơ thông qua các kênh dành cho việc này.
Sau khi phần đã hoàn thành chức năng của nó (bôi trơn các bộ phận, rửa sạch bụi kim loại khỏi chúng, nếu nó được hình thành và loại bỏ nhiệt), nó được thu thập dưới tác dụng của lực trọng lực trong chảo. Từ đó, chất lỏng ngay lập tức được một máy bơm khác hút vào và đưa vào bể chứa. Để ngăn các hạt nhỏ bị rửa trôi vào bể chứa quay trở lại động cơ, ở giai đoạn này, chúng được giữ lại trong bộ lọc dầu. Trong một số sửa đổi, dầu đi qua một bộ tản nhiệt, trong đó nó được làm mát, giống như chất chống đông trong CO.
Ở giai đoạn này, vòng lặp được đóng lại. Tùy thuộc vào thiết kế của hệ thống, một số mô-đun hút có thể có trong nó, giúp đẩy nhanh quá trình thu gom dầu vào bể chứa. Để ổn định độ bôi trơn của bộ phận, nhiều xe hút bể phốt khô có thiết bị bổ sung. Chúng ta hãy xem xét kỹ hơn cách thức hoạt động của hệ thống bôi trơn và chức năng mà mỗi phần tử thực hiện trong đó.
Hệ thống bể phốt khô động cơ
Trong các ô tô hiện đại, có thể sử dụng các sửa đổi khác nhau của bôi trơn động cơ bằng bể phốt khô. Bất kể, các yếu tố chính của chúng là:
- Bể chứa bổ sung cho dầu mỡ;
- Một máy bơm tạo ra một đầu trong dòng;
- Một máy bơm hút dầu ra khỏi bể chứa (giống với phiên bản cổ điển trong bể chứa ướt);
- Một bộ tản nhiệt mà dầu đi qua, di chuyển từ bể chứa sang bể chứa;
- Cảm biến nhiệt dầu nhớt;
- Một cảm biến ghi lại áp suất dầu trong hệ thống;
- Bộ điều nhiệt;
- Một bộ lọc giống hệt bộ lọc được sử dụng trong các hệ thống cổ điển;
- Van giảm và ngắt (tùy thuộc vào mô hình hệ thống, số lượng của chúng có thể khác nhau).
Bình chứa dầu bổ sung có thể có các hình dạng khác nhau. Tất cả phụ thuộc vào cách tổ chức khoang động cơ trong một mô hình ô tô cụ thể. Nhiều bể có nhiều vách ngăn bên trong. Chúng cần thiết để làm dịu dầu nhớt trong khi xe di chuyển, không bị sủi bọt.
Trong quá trình hoạt động, bơm dầu cùng với chất bôi trơn sẽ hút một phần không khí vào. Để ngăn chặn quá áp trong đường dây, có một lỗ thông hơi trong thùng, có mục đích giống như lỗ thông hơi cacte.
Nó cũng có một cảm biến nhiệt độ và một cảm biến áp suất trong dòng. Để tài xế kịp thời nhận thấy thiếu dầu nhớt, trong bình có một que thăm, dùng để kiểm tra mức dầu trong bình.
Ưu điểm của bình chứa phụ là hãng xe có thể tổ chức khoang động cơ theo cách riêng của mình. Điều này cho phép phân bổ trọng lượng của tất cả các cơ cấu để cải thiện khả năng xử lý trên những chiếc xe thể thao. Ngoài ra, két có thể được định vị trong khoang động cơ để dầu nhớt được thổi vào trong khi lái xe, đồng thời cung cấp thêm khả năng làm mát.
Bơm phân phối dầu thường nằm bên dưới bình dầu một chút. Phương pháp lắp đặt này giúp công việc của anh ấy dễ dàng hơn một chút, vì anh ấy không phải tốn năng lượng để bơm chất lỏng ra - nó đi vào khoang của anh ấy dưới tác động của trọng lực. Trong hệ thống cần có van giảm áp và van rẽ nhánh để kiểm soát áp suất dầu.
Vai trò của bơm hút chân không giống với một cơ chế tương tự được lắp đặt trong bất kỳ hệ thống bôi trơn nào của động cơ đốt trong 4 kỳ (để biết sự khác biệt giữa động cơ bốn kỳ và hai kỳ, đọc đây). Có một số sửa đổi của các máy thổi như vậy, và trong thiết kế của chúng khác với các máy bơm được lắp cho thùng dầu bổ sung.
Tùy thuộc vào kiểu động cơ, có thể có một số mô-đun bơm. Ví dụ, trong một thiết bị có thiết kế hình chữ V của khối xi lanh, máy bơm chính có một cửa ra bổ sung thu gom chất bôi trơn đã sử dụng từ cơ chế phân phối khí... Và nếu động cơ được trang bị bộ tăng áp, thì một bộ phận bơm bổ sung cũng sẽ được lắp đặt gần nó.
Thiết kế này đẩy nhanh quá trình tích tụ dầu mỡ trong bể chứa chính. Nếu nó chảy tự nhiên, có khả năng cao là mức trong bình chứa quá thấp và động cơ sẽ không nhận đủ dầu.
Hoạt động của các bơm cấp và xả được kết nối với trục khuỷu. Trong khi nó quay, máy thổi cũng hoạt động. Có, nhưng hiếm khi đủ, các sửa đổi hoạt động từ trục cam. Mômen xoắn từ trục khuỷu đến cơ cấu bơm được truyền qua dây đai hoặc qua xích.
Trong thiết kế này, có thể cài đặt số lượng phần bổ sung cần thiết sẽ hoạt động từ một trục. Ưu điểm của cách bố trí này là trong trường hợp có sự cố, máy bơm có thể được tháo dỡ khỏi động cơ mà không cần can thiệp vào thiết kế của chính tổ máy.
Mặc dù máy bơm thoát nước có cùng nguyên lý hoạt động và thiết kế với máy hút bể phốt ướt, nhưng nó đã được cải tiến để không bị mất hiệu suất, ngay cả khi hút dầu có bọt hoặc một phần không khí.
Yếu tố tiếp theo không có trong hệ thống bể phốt ướt là bộ tản nhiệt. Nhiệm vụ của nó giống như nhiệm vụ của bộ trao đổi nhiệt của hệ thống làm mát. Nó cũng có một thiết kế tương tự. Đọc thêm về điều này. trong một bài đánh giá khác... Về cơ bản, nó được lắp đặt giữa bơm phun dầu và động cơ đốt trong, nhưng cũng có các tùy chọn lắp đặt giữa bơm hút chân không và bồn chứa.
Cần có bộ điều chỉnh nhiệt trong hệ thống bôi trơn để ngăn nó làm mát sớm khi động cơ nóng lên. Hệ thống làm mát có nguyên lý tương tự, được mô tả chi tiết. đây... Tóm lại, trong khi động cơ đốt trong nóng lên (đặc biệt là trong thời kỳ lạnh), dầu trong đó đặc hơn. Vì lý do này, nó không cần phải được làm mát để nó chảy và cải thiện khả năng bôi trơn của đơn vị.
Ngay sau khi môi chất làm việc đạt đến nhiệt độ mong muốn (bạn có thể tìm hiểu về nhiệt độ hoạt động của động cơ từ một bài báo khác), bộ điều nhiệt mở ra và dầu chảy qua bộ tản nhiệt để làm mát. Điều này đảm bảo tản nhiệt tốt hơn từ các bộ phận nóng không tiếp xúc với áo làm mát của động cơ.
Ưu và nhược điểm của hệ thống bể phốt khô
Lợi ích đầu tiên của hệ thống bể phốt khô là cung cấp khả năng bôi trơn ổn định, bất kể chế độ lái của xe. Ngay cả khi xe vượt qua một quãng đường dài, động cơ sẽ không bị thiếu dầu. Vì trong quá trình lái xe khắc nghiệt, nhiều khả năng động cơ sẽ bị quá nhiệt, việc sửa đổi này giúp làm mát thiết bị tốt hơn. Yếu tố này có tầm quan trọng cơ bản đối với ICE được trang bị tuabin (để biết chi tiết về thiết bị và nguyên tắc hoạt động của cơ chế này, hãy đọc riêng).
Do dầu không được chứa trong bể chứa mà ở một bể chứa riêng, thiết kế của bộ phận nhận dầu nhỏ hơn nhiều, nhờ đó các nhà thiết kế đã giảm bớt khoảng sáng gầm của chiếc xe thể thao. Đáy của những chiếc xe như vậy thường bằng phẳng nhất, điều này có ảnh hưởng tích cực đến tính khí động học của phương tiện giao thông (những gì ảnh hưởng đến thông số này được mô tả đây).
Nếu bể chứa bị thủng trong quá trình lái xe, dầu mỡ sẽ không tràn ra ngoài, như trường hợp của hệ thống bôi trơn cổ điển. Điều này mang lại lợi thế trong việc sửa chữa khẩn cấp trên đường, đặc biệt nếu chiếc SUV bị hư hỏng như vậy ở rất xa cửa hàng phụ tùng ô tô gần nhất.
Điểm cộng tiếp theo của bể phốt khô là nó làm cho công việc của chính bộ phận phát điện trở nên dễ dàng hơn một chút. Vì vậy, khi xe để lâu trong lạnh, dầu trong bình càng đặc. Tại thời điểm khởi động bộ trợ lực với hệ thống bôi trơn cổ điển, trục khuỷu không chỉ cần khắc phục lực cản trong các xi lanh trên hành trình nén (khi động cơ đang chạy, lực này được tạo điều kiện một phần bởi lực quán tính), mà còn sức cản của dầu đặc (trục khuỷu trong trường hợp này là trong bể dầu). Trong bể chứa khô, vấn đề này sẽ được loại bỏ, vì tất cả chất bôi trơn được tách biệt khỏi trục khuỷu, giúp động cơ khởi động nhanh hơn.
Trong quá trình quay, trục khuỷu không hoạt động trong hệ thống bôi trơn giống như máy trộn. Nhờ đó, dầu không tạo bọt và không bị mất độ đặc. Điều này cung cấp một lớp màng tốt hơn trên bề mặt tiếp xúc của các bộ phận đơn vị.
Trong bể chứa khô, chất bôi trơn ít tiếp xúc với khí cacte hơn. Do đó, tốc độ của phản ứng oxy hóa bị giảm đi, làm tăng tài nguyên của chất. Các hạt nhỏ không có thời gian để lắng trong chảo dầu, nhưng ngay lập tức được đưa đến bộ lọc.
Vì máy bơm dầu trong hầu hết các sửa đổi hệ thống được lắp đặt bên ngoài thiết bị, nên trong trường hợp có sự cố, không cần phải tháo rời động cơ đốt trong để thực hiện các thủ tục cần thiết. Những yếu tố này cho phép chúng tôi kết luận rằng thiết bị có cacte kiểu khô là đáng tin cậy và hiệu quả hơn so với thiết bị tương tự cổ điển.
Mặc dù có nhiều mặt tích cực như vậy nhưng hệ thống bể phốt khô có một số nhược điểm nghiêm trọng. Đây là những cái chính:
- Thứ nhất, do sự hiện diện của các cơ cấu và bộ phận bổ sung nên việc bảo trì hệ thống sẽ tốn kém hơn. Trong một số trường hợp, sự phức tạp của việc sửa chữa có liên quan đến hoạt động của thiết bị điện tử (có nhiều loại trong đó việc bôi trơn của thiết bị được điều khiển bởi một bộ điều khiển riêng biệt).
- Thứ hai, so với hệ thống cổ điển, sửa đổi này yêu cầu một lượng dầu lớn hơn trong một động cơ có thể tích và thiết kế giống hệt nhau. Điều này là do sự hiện diện của các cơ chế và phần tử bổ sung, trong đó lớn nhất là bộ tản nhiệt. Yếu tố tương tự ảnh hưởng đến trọng lượng của xe.
- Thứ ba, giá của mô tơ hút bể phốt khô cao hơn nhiều so với các loại mô tơ cổ điển.
Ở các phương tiện sản xuất thông thường, việc sử dụng hệ thống hút bể phốt khô là không hợp lý. Những phương tiện như vậy không được vận hành ngay cả trong những điều kiện khắc nghiệt, trong đó hiệu quả của sự phát triển đó có thể được đánh giá. Nó phù hợp hơn cho các cuộc đua xe đua, các cuộc đua vòng quanh như NASCAR và các loại mô tô thể thao khác. Nếu bạn có mong muốn cải thiện một chút các đặc tính của chiếc xe của mình, thì việc lắp đặt hệ thống hút bể phốt khô sẽ không mang lại hiệu quả rõ rệt nếu không có sự hiện đại hóa nghiêm túc đối với các điều kiện vận hành khắc nghiệt. Trong trường hợp này, bạn có thể giới hạn mình trong việc điều chỉnh chip, nhưng đây là một chủ đề cho một bài báo khác.
Ngoài ra, đối với những ai quan tâm đến chủ đề tự động điều chỉnh, chúng tôi khuyên bạn nên xem video này, video này thảo luận chi tiết về hệ thống bể phốt khô và một số chi tiết liên quan đến việc lắp đặt nó:
Câu hỏi và trả lời:
Bể phốt khô nghĩa là gì? Đây là một loại hệ thống bôi trơn động cơ có một bể chứa riêng biệt để lưu trữ dầu động cơ. Hầu hết các xe ô tô hiện đại đều được trang bị hệ thống bể chứa ướt.
Bể phốt khô để làm gì? Hệ thống bể phốt khô chủ yếu dành cho những chiếc xe di chuyển một phần trên những con dốc cao. Trong một hệ thống như vậy, động cơ luôn nhận được sự bôi trơn thích hợp của các bộ phận.
Các tính năng thiết kế của hệ thống bôi trơn bể phốt khô là gì? Trong bể chứa khô, dầu chảy vào bể chứa, và từ đó máy bơm dầu hút nó vào và bơm nó vào một bể chứa riêng biệt. Trong các hệ thống như vậy, luôn có hai máy bơm dầu.
Hệ thống bôi trơn động cơ hoạt động như thế nào? Trong các hệ thống như vậy, động cơ được bôi trơn theo cách cổ điển - dầu được bơm qua các kênh đến tất cả các bộ phận. Trong bể phốt khô, sự cố bể phốt có thể được sửa chữa mà không làm mất hết dầu.
