Như các tài xế thường hay nói với nhau: “Trước khi đi xa, điều đầu tiên là kiểm tra lốp, sau đó là hệ thống bôi trơn và cuối cùng là làm mát.” Điều này nhấn mạnh rằng hệ thống bôi trơn trên ô tô chỉ đứng sau lốp xe về mức độ quan trọng trong việc đảm bảo an toàn và hiệu quả khi lái xe.
Trong bài viết này, chúng ta sẽ cùng tìm hiểu cấu tạo, nguyên lý hoạt động và tầm quan trọng của hệ thống bôi trơn, đồng thời tìm hiểu cách bảo dưỡng hệ thống này để kéo dài tuổi thọ cho động cơ xe của bạn.
Vai trò của hệ thống bôi trơn trên ô tô
Hệ thống bôi trơn là một phần quan trọng trong hoạt động của động cơ, đảm nhận nhiệm vụ cung cấp dầu bôi trơn đến các chi tiết chuyển động. Vai trò của hệ thống này là chống ma sát, giảm nhiệt độ, bảo vệ các bộ phận cơ khí khỏi bị mài mòn và duy trì hiệu suất tối ưu cho động cơ.
Nói một cách dễ hiểu, hệ thống bôi trơn hoạt động như một lớp bảo vệ, giúp các chi tiết kim loại trong động cơ không tiếp xúc trực tiếp với nhau, giảm thiểu sự mài mòn và ma sát.
Đối với ô tô, hệ thống bôi trơn được thiết kế để đưa dầu bôi trơn vào các bề mặt tiếp xúc trong động cơ, bao gồm piston, xi-lanh, và các bộ phận chuyển động khác. Dầu bôi trơn, có thể ở dạng lỏng, rắn hoặc khí, hoạt động như một chất trung gian, giúp giảm lực ma sát giữa các chi tiết, giúp động cơ hoạt động trơn tru và hiệu quả.
Ngoài việc chống ma sát và làm mát động cơ, hệ thống bôi trơn còn đóng vai trò quan trọng trong việc:
- Làm kín khe hở: Dầu bôi trơn giúp làm kín các khe hở nhỏ giữa các chi tiết chuyển động như piston và xi-lanh, tạo nên một lớp màng bảo vệ, ngăn chặn sự rò rỉ và giữ cho động cơ hoạt động ổn định.
- Làm sạch: Trong quá trình hoạt động, dầu bôi trơn cũng góp phần làm sạch động cơ bằng cách cuốn theo các hạt bụi, mảnh vụn và các chất bẩn khác. Các hạt bụi lớn sẽ bị lọc ra bởi bộ lọc dầu, trong khi các hạt bụi nhỏ hơn sẽ được giữ lại trong bể dầu.
- Làm mát: Dầu bôi trơn có khả năng hấp thụ nhiệt từ các chi tiết động cơ, giúp giảm nhiệt độ, bảo vệ động cơ khỏi bị quá nóng.
- Giảm khí thải: Hệ thống bôi trơn tạo ra một lớp màng mỏng giữa piston và thành xi-lanh, giúp giảm lượng khí thải phát ra từ động cơ, góp phần bảo vệ môi trường.
- Giảm hao mòn ổ trượt: Ổ trượt chịu tải nặng, dầu bôi trơn đóng vai trò là lớp đệm, giúp giảm thiểu sự hao mòn, kéo dài tuổi thọ của ổ trượt.
Thành phần của hệ thống bôi trơn
Hệ thống bôi trơn bao gồm nhiều bộ phận, mỗi bộ phận đều có chức năng riêng và đóng góp quan trọng vào quá trình vận hành của động cơ. Dưới đây là những bộ phận chính của hệ thống bôi trơn mà bạn cần phải biết để bảo dưỡng xe đúng cách.
Lọc dầu
Trong quá trình vận hành, dầu bôi trơn phải luôn sạch để tránh các tác động tiêu cực đến động cơ. Lọc dầu là bộ phận chịu trách nhiệm loại bỏ những tạp chất này khỏi dầu, giúp dầu luôn sạch và đảm bảo khả năng bôi trơn.
Một số tạp chất làm bẩn dầu bôi trơn bao gồm:
- Mạt kim loại sinh ra từ quá trình ma sát, đặc biệt trong giai đoạn mới chạy rà của động cơ hoặc khi động cơ hoạt động trở lại sau thời gian dài không sử dụng.
- Bụi, cát và các tạp chất từ không khí nạp vào, hoặc do nhiên liệu cháy không hoàn toàn, bám trên xi lanh và lẫn vào dầu bôi trơn.
- Tạp chất do dầu kém chất lượng hoặc do quá trình oxy hóa và tác dụng với axit sinh ra trong quá trình cháy.
Vì đóng vai trò thiết yếu trong việc lọc sạch dầu, bộ phận lọc dầu cần được thay thế định kỳ để đảm bảo hệ thống bôi trơn hoạt động hiệu quả. Các loại bầu lọc dầu phổ biến bao gồm:
- Lọc cơ khí
- Lọc thấm
- Lọc ly tâm
- Lọc từ tính
- Lọc hóa chất
Bơm dầu
Bơm dầu có nhiệm vụ cung cấp liên tục dầu bôi trơn có áp suất cao đến các bề mặt ma sát trong động cơ. Điều này giúp làm mát và làm sạch các bề mặt ma sát, đồng thời đảm bảo chúng không bị mài mòn. Bơm dầu thường được dẫn động bởi trục khuỷu động cơ, sử dụng bơm bánh răng ăn khớp ngoài hoặc trong.
Việc chọn loại bơm dầu phù hợp với động cơ và đảm bảo bơm dầu hoạt động hiệu quả là rất quan trọng. Nếu bơm dầu không hoạt động tốt, dầu sẽ không được cung cấp đủ, dẫn đến hỏng hóc các bộ phận ma sát trong động cơ.
Một số loại bơm dầu phổ biến:
- Bơm bánh răng
- Bơm phiến trượt
- Bơm trục vít
- Bơm pittông
Thông gió hộp trục khuỷu
Trong quá trình vận hành, khí cháy từ buồng đốt có thể lọt xuống hộp trục khuỷu, làm ô nhiễm dầu bôi trơn và dẫn đến sự phân hủy dầu. Điều này gây ảnh hưởng đến chất lượng dầu và làm tăng nhiệt độ trong hộp trục khuỷu, gây hại cho các tính năng hóa lý của dầu nhờn.
Để tránh tình trạng này, việc thông gió hộp trục khuỷu là cực kỳ quan trọng. Hệ thống thông gió giúp duy trì nhiệt độ và áp suất trong hộp trục khuỷu ở mức an toàn, đồng thời giúp dầu bôi trơn không bị hỏng do sự ô nhiễm từ khí cháy.
Két làm mát dầu
Trong quá trình hoạt động, dầu bôi trơn hấp thụ nhiệt từ xi lanh và các chi tiết có nhiệt độ cao trong động cơ, dẫn đến nhiệt độ dầu tăng liên tục. Nếu không được làm mát, nhiệt độ dầu có thể vượt quá mức cho phép, làm thay đổi độ nhớt của dầu và ảnh hưởng đến khả năng bôi trơn.
Két làm mát dầu được thiết kế để giải quyết vấn đề này bằng cách giúp duy trì nhiệt độ dầu ở mức ổn định, đảm bảo độ nhớt của dầu không thay đổi quá nhiều trong quá trình hoạt động. Điều này không chỉ giúp bảo vệ động cơ mà còn kéo dài tuổi thọ của dầu và các bộ phận trong hệ thống bôi trơn.
Nguyên lý hoạt động của hệ thống bôi trơn trong động cơ ô tô
Nguyên lý hoạt động của hệ thống bôi trơn được thực hiện theo cơ chế tuần hoàn liên tục như sau:
Quá trình bắt đầu từ cacte – nơi chứa dầu bôi trơn. Bơm dầu sẽ hút dầu này qua các lớp lọc để loại bỏ tạp chất, sau đó đưa vào ống dẫn chính. Từ đây, dầu được phân phối đến từng chi tiết trong động cơ.
Dầu sẽ chảy vào các ống dẫn nhánh để bôi trơn các bộ phận như cổ trục khuỷu, cổ trục cam, bạc lót trục chính. Đặc biệt, nhờ cấu tạo rỗng của trục khuỷu, dầu còn được dẫn đến bôi trơn bạc đầu to thanh truyền và các cổ trục khác.
Song song đó, dầu cũng được dẫn từ cổ biên, theo các rãnh nhỏ trên thân thanh truyền để bôi trơn chốt pittông. Ở một số động cơ, còn có thiết kế lỗ phun dầu nghiêng giúp phun dầu trực tiếp lên xi lanh, cam và con đội, đảm bảo quá trình bôi trơn diễn ra hiệu quả.
Sau khi hoàn thành nhiệm vụ bôi trơn, dầu sẽ chảy về lại cacte, bắt đầu một chu trình mới. Để đảm bảo độ sạch của dầu, một phần nhỏ dầu sẽ đi qua bầu lọc tinh để loại bỏ những tạp chất cực nhỏ trước khi trở về cacte.
Quá trình tuần hoàn này diễn ra liên tục khi động cơ hoạt động, đảm bảo các chi tiết được bôi trơn liên tục, giảm thiểu ma sát và mài mòn, giúp động cơ hoạt động trơn tru và bền bỉ hơn.
Các phương pháp bôi trơn động cơ thông thường
Hệ thống bôi trơn động cơ là yếu tố quan trọng giúp giảm ma sát, mài mòn giữa các chi tiết chuyển động, đảm bảo động cơ hoạt động trơn tru và bền bỉ. Hiện nay, có 4 phương pháp bôi trơn phổ biến được ứng dụng rộng rãi trong các loại động cơ khác nhau.
Bôi trơn bằng vung té dầu
Phương pháp này dựa trên nguyên tắc sử dụng lực ly tâm để phân phối dầu bôi trơn. Khi trục khuỷu, thanh truyền, bánh răng quay, dầu trong cacte sẽ bị vung lên, tạo thành các giọt dầu nhỏ bay theo lực ly tâm và rơi xuống các chi tiết cần bôi trơn.
Phương pháp này khá đơn giản, nhưng việc kiểm soát lượng dầu và đảm bảo cung cấp đủ dầu cho các cổ trục lại gặp nhiều khó khăn. Do đó, phương pháp này thường được ứng dụng cho các động cơ nhỏ, công suất thấp như máy bơm nước, thuyền máy, máy phát điện nhỏ, ít khi được sử dụng cho động cơ ô tô, xe tải.
Hệ thống bôi trơn cưỡng bức
Phương pháp này sử dụng bơm dầu để đưa dầu bôi trơn đến các chi tiết cần bôi trơn theo một chu trình tuần hoàn khép kín. Dầu được lưu trữ trong một thùng riêng biệt, thay vì trong cacte như các phương pháp khác.
Hệ thống bôi trơn cưỡng bức thường có cấu tạo phức tạp hơn, nhưng lại đảm bảo cung cấp dầu bôi trơn một cách liên tục, ổn định với áp suất cao. Điều này đặc biệt cần thiết cho các động cơ có công suất lớn, hoạt động ở tốc độ cao và chịu tải trọng cao như động cơ xe tải, máy bay, tàu biển.
Bôi trơn hỗn hợp
Phương pháp này kết hợp hai phương pháp: vung té dầu và bôi trơn cưỡng bức.
Bôi trơn vung té dầu: Dùng cho các chi tiết như ống dẫn hướng, thân xupap, con đội, mặt gương xilanh và pittông, nơi yêu cầu lượng dầu ít và có thể tiếp cận dễ dàng bằng cách vung té.
Bôi trơn cưỡng bức: Được áp dụng cho các chi tiết chịu tải trọng lớn như bạc đòn mở của cấu trúc phân phối khí, bạc đầu to thanh truyền, bạc cổ trục chính.
Phương pháp này giúp tối ưu hóa lượng dầu bôi trơn cho các chi tiết, đảm bảo bôi trơn hiệu quả cho cả các chi tiết chịu tải trọng nhẹ và nặng.
Bôi trơn bằng dầu pha vào nhiên liệu
Phương pháp này được sử dụng chủ yếu cho động cơ xăng 2 kỳ, nơi dầu bôi trơn được pha trực tiếp vào nhiên liệu. Dầu được pha với nhiên liệu theo tỷ lệ 1/20 – 1/25.
Có 3 cách pha dầu như sau:
- Phun dầu trực tiếp vào vị trí bướm ga hoặc ống khuếch tán.
- Chứa dầu và nhiên liệu trong 2 bình riêng biệt, sau đó trộn theo tỷ lệ đã quy định.
- Hòa trộn dầu và nhiên liệu theo tỷ lệ đã quy định trước khi cho vào hệ thống bôi trơn.
Phương pháp này lại có nhược điểm là khó kiểm soát lượng dầu cần thiết, dễ gây ra các vấn đề như muội than bám vào pittông, bugi đoản mạch do động cơ quá nóng. Ngoài ra, nếu lượng dầu pha vào nhiên liệu ít hơn, khả năng bôi trơn sẽ giảm, dẫn đến pít tông bị kẹt trong xilanh.
Cách bảo dưỡng hệ thống bôi trơn trên xe ô tô
Bảo dưỡng động cơ là điều vô cùng quan trọng để đảm bảo động cơ hoạt động trơn tru, bền bỉ và kéo dài tuổi thọ. Nếu động cơ không được bôi trơn đầy đủ, các chi tiết bên trong sẽ nhanh chóng bị mài mòn, hư hỏng, dẫn đến giảm công suất và rút ngắn tuổi thọ động cơ. Vì vậy, việc chăm sóc hệ thống bôi trơn là vô cùng cần thiết.
Mục tiêu chính của việc bảo dưỡng hệ thống bôi trơn là đảm bảo lượng dầu làm mát đầy đủ, nhiệt độ ổn định và dầu được lưu thông liên tục trong toàn bộ hệ thống. Dầu bôi trơn đóng vai trò quan trọng trong việc giảm ma sát giữa các chi tiết chuyển động, giúp động cơ hoạt động êm ái, giảm tiếng ồn và nhiệt độ.
Để đảm bảo hiệu quả bôi trơn tối ưu, việc bảo dưỡng hệ thống bôi trơn cần được thực hiện định kỳ. Theo khuyến cáo của các chuyên gia, nên bảo dưỡng hệ thống bôi trơn 6 tháng một lần hoặc tối thiểu 3 tháng một lần. Việc kiểm tra và bảo dưỡng định kỳ sẽ giúp phát hiện sớm các dấu hiệu bất thường và khắc phục kịp thời, tránh trường hợp động cơ gặp vấn đề nghiêm trọng.
Đối với những chiếc xe thường xuyên di chuyển đường dài, việc bảo dưỡng hệ thống bôi trơn nên được thực hiện theo số km đã chạy. Thay dầu nhớt định kỳ là một phần quan trọng trong việc bảo dưỡng hệ thống bôi trơn. Dầu nhớt cũ sẽ bị lão hóa, mất tác dụng bôi trơn và có thể gây hại cho động cơ. Thay dầu nhớt đúng thời điểm sẽ giúp động cơ luôn hoạt động trơn tru, mạnh mẽ và kéo dài tuổi thọ.
Hy vọng rằng bài viết này đã mang đến cho bạn những kiến thức hữu ích và cần thiết về hệ thống bôi trơn trên ô tô, giúp bạn hiểu rõ hơn về tầm quan trọng cũng như cách thức hoạt động của nó. Hãy luôn quan tâm đến hệ thống bôi trơn, vì đó là một trong những yếu tố quan trọng giúp xe của bạn hoạt động ổn định và bền bỉ hơn.
Đừng quên truy cập vào trang web của Thiên Hòa An thường xuyên để có được những kiến thức về ô tô cự kỳ hữu ích nhé!
