Nhiệm vụ cấu tạo phân loại và phương pháp sửa chữa bơm dầu

I. NHIỆM VỤ, PHÂN LOẠI BƠM DẦU

1. Nhiệm vụ bơm dầu

Bơm dầu có công dụng cung cấp một lượng dầu với áp suất nhất định đến các bề mặt làm việc có ma sát để bôi trơn, tẩy rửa và làm mát.

2. Phân loại bơm dầu

Bơm dầu dùng trong hệ thống bôi trơn có nhiều loại:
- Bơm dầu bánh răng;
- Bơm dầu rô to;
- Bơm dầu cánh gạt;

II. CÁC LOẠI BƠM DẦU

1. Bơm dầu kiểu bánh răng

a. Cấu tạoBơm dầu gồm có: nắp, vỏ và cặp bánh răng ăn khớp. Trong cặp bánh răng ăn khớp, một bánh răng lắp tự do trên trục cố định với vỏ là bánh răng bị động, bánh răng thứ hai lắp cố định trên trục dẫn động bằng then bán nguyệt hoặc then hoa là bánh răng chủ động. Ở vỏ bơm có lỗ dầu vào và lỗ dầu ra, nối thông với ngăn bơm  lắp bánh răng. Van hạn chế áp suất (van giảm áp) cùng với lò xo, đai ốc điều chỉnh và đường dầu về phía dưới bơm.

Bơm dầu kiểu bánh răng

Bơm dầu kiểu bánh răng có loại một ngăn, hai ngăn và ba ngăn.

Bơm dầu một ngăn có công dụng bơm dầu đến đường dầu chính và được dùng nhiều trong hệ thống bôi trơn động cơ.

Bơm bánh răng kiểu hai ngăn (có hai cặp bánh răng ăn khớp) hoặc ba ngăn (có ba cặp bánh răng ăn khớp) ít dùng hơn. Ngăn thứ hai và ngăn thứ ba chỉ có tác dụng phụ như đưa dầu qua két làm mát hoặc đưa dầu từ ngăn trước và ngăn sau của bơm về ngăn giữa để đảm bảo đủ dầu cho bơm cung cấp được bình thường khi động cơ làm việc ở độ nghiêng nhất định. Bơm dầu được dẫn động từ trục cam của động cơ hay trực tiếp từ trục khuỷu.

b. Nguyên lý làm việc

Khi động cơ hay bơm làm việc, các bánh răng quay, dầu có áp suất thấp từ các te qua lỗ dầu vào bơm đi theo chiều quay của bánh răng (chiều mũi tên) rồi ra lỗ dầu ra để tới bầu lọc thô.

Khi tốc độ động cơ càng cao, áp suất dầu ra khỏi bơm cũng càng lớn. Để áp suất dầu được bình thường hay ổn định  khi tốc độ động cơ thay đổi, dùng van giảm áp. Nếu áp suất dầu lớn hơn yêu cầu, van giảm áp mở, lỗ dầu vào và lỗ dầu ra thông với nhau, một phần dầu thừa hay dầu có áp suất cao sẽ từ lỗ dầu ra qua van để về lại phía trước bơm .

Muốn điều chỉnh áp suất dầu qua bơm dùng đai ốc điều chỉnh để thay đổi lực căng lò xo hay lực ép van.

Bơm dầu kiểu bánh răng được dùng nhiều trong hệ thống bôi trơn động cơ. Đặc điểm của bơm này là cấu tạo đơn giản, làm việc chắc chắn và cung cấp dầu đều.

Quá trình hoạt động của bơm dầu bánh răng

2. Bơm dầu kiểu rô to

a. Cấu tạo

Gồm vỏ chứa hai rô to lồng vào nhau: rô to trong và rô to ngoài.

Rô to ngoài có khoét lõm hình sao đỉnh tròn. Rô to trong dạng chữ thập đỉnh tròn ráp lọt vào rô to ngoài và quay được nhờ trục bơm dẫn động từ trục cam của động cơ.  

Bơm dầu kiểu rô to

b. Nguyên lý làm việc

Hai rô to ráp lệch tâm nhau, nên  khi rô to trong quay nó sẽ kéo rô to ngoài quay theo để bơm dầu. Khi các rô to quay, không gian giữa các rô to chứa đầy dầu. Khi các vấu của rô to trong di chuyển vào trong các khoảng trống ở rô to ngoài, dầu được đẩy ra ngoài qua cửa dầu ra của bơm.  Hình 22 – 6 mô phỏng nguyên lý làm việc của bơm dầu loại rô to.

Hoạt động của bơm dầu kiểu rô to

Bơm dầu có các kiểu dẫn động khác nhau, thông thường bánh răng xoắn trên trục cam dẫn động bộ chia điện thường dẫn động bơm dầu. Một số động cơ dẫn động trực tiếp từ đầu của trục cam đặt trên nắp máy hoặc có thể được dẫn động bởi một trục dẫn động riêng. Đối với động cơ đánh lửa không dùng bộ chia điện, bơm dầu được dẫn động bởi trục khuỷu.

III. HIỆN TƯỢNG HƯ HỎNG, PHƯƠNG PHÁP KIỂM TRA VÀ SỬA CHỮA BƠM DẦU 

1. Hiện tượng, nguyên nhân hư hỏng bơm dầu

Bơm dầu sử dụng phổ biến trong hệ thống bôi trơn hỗn hợp là bơm dầu bánh răng.

Hư hỏng chủ yếu của bơm dầu là mòn các mặt làm việc của nắp bơm hoặc bánh răng chủ động, bánh răng bị động vỏ bơm, bạc trục bánh răng. Ngoài ra, còn do van ổn áp bị mòn, lò xo yếu. Các hư hỏng trên dẫn đến hiện tượng không bơm được dầu, hoặc áp suất dầu không đủ.

2. Phương pháp kiểm tra phát hiện hư hỏng bơm dầu

Nếu khi phát hiện không bơm được dầu hoặc áp lực dầu không đủ mà điều chỉnh van ổn áp vẫn không có hiệu quả thì phải tháo bơm để kểm tra.

a. Kiểm tra bơm dầu kiểu bánh răng

Kiểm tra bề mặt làm việc của các bánh răng.

Quan sát để kiểm tra bánh răng truyền động, bánh răng chủ động và bánh răng bị động, yêu cầu không có gai nhọn, nứt, mẻ.

-  Kiểm tra khe hở giữa bánh răng chủ động và bánh răng bị động.

Kiểm tra bơm dầu kiểu bánh răng

a) Kiểm tra giữa bánh răng chủ động và bánh răng bị động

b) Kiểm tra khe hở giữa đỉnh răng với vách trong vỏ bơm

c) Kiểm tra khe hở mặt đầu bánh răng với mặt làm việc của nắp bơm

d) Kiểm tra mặt làm việc của nắp bơm

Dùng căn lá đo ở 3 vị trí cách nhau 1200 (hình 22 - 7a) , khe hở ăn khớp bình thường là 0,15 - 0,35 mm, ở bánh răng cũ khe hở lớn nhất không được lớn hơn 0,75 mm, đồng thời sự chênh lệch khe hở răng ở các vị trí đo không được vượt quá 0,10 mm.

-  Kiểm tra khe hở giữa đầu răng của các bánh răng với vách trong vỏ bơm:

 Kiểm tra khe hở giữa vách trong vỏ bơm và đầu răng của các bánh răng bằng cách mở nắp bơm dùng căn lá luồn vào khe hở này (hình 22 - 7b), nếu khe hở nhỏ hơn 0,01 - 0,03 mm là được.

-  Kiểm tra khe hở giữa nắp bơm và mặt đầu bánh răng: 

Kiểm tra khe hở giữa nắp bơm và mặt đầu bánh răng bằng cách đặt vào đầu bánh răng một đoạn dây chì có đường kính khoảng 0,5 mm rồi bắt chặt nắp bơm lại, dây chì sẽ bị ép lại. Tháo nắp bơm , lấy dây chì ra và dùng thước cặp đo chiều ày của dây chì này sẽ biết được khe hở.

Hoặc dùng căn là và thước phẳng để kiểm tra (hình 22 - 7c).

Mỗi loại động cơ cho phép khe hở giữa nắp bơm và mặt đầu bánh răng khác nhau nhưng thường nếu nhỏ hơn 0,10 - 0,15 mm là tốt.

-  Kiểm tra độ mòn mặt làm việc của nắp bơm:

Khi kiểm tra mặt làm việc của nắp bơm dùng phối hợp thước lá với căn lá (hình 22 - 7d), chiều sâu vết lõm đo được là độ mòn của nắp bơm và độ mòn lõm không được vượt quá 0,10 mm.

Kiểm tra bơm dầu kiểu rô to

a. Kiểm tra khe hở thân bơm

b. Kiểm tra khe hở đỉnh rô to

c. Kiểm tra khe hở cạnh rô to

- Kiểm tra khe hở giữa trục bơm và vỏ:

Kiểm tra khe hở giữa trục bơm và vỏ có thể dùng tay lắc trục bơm hoặc dùng đồng hồ so để kiểm tra  độ lỏng. Khe hở không được vượt quá 0,16 mm.

- Kiểm tra khe hở dọc của trục  bơm:

Dùng căn lá đo khe hở mặt cuối của vỏ bơm với bánh răng truyền động, khe hở đó chính là khe hở dịch dọc của trục bơm.

b. Kiểm tra bơm dầu kiểu rô to

- Đo khe hở thân bơm

 Dùng căn lá đo khe hở giữa rô to ngoài và thân bơm. Khe hở tiêu chuẩn 0,08 - 0,15mm. Tối đa 0,2mm. Nếu vượt quá thì thay thế rô to (hình 22 - 8a).

- Đo khe hở đỉnh răng

 Dùng căn lá đo khe hở giữa đỉnh của rô to. Khe hở tiêu chuẩn là 0,1 - 0,15mm. Nếu vượt quá thì phải thay thế rô to (hình 22 - 8b).

- Đo khe hở cạnh

 Dùng căn lá và thước lá để đo (hình 22 - 8d). Khe hở tiêu chuẩn là 0,025 - 0,065mm, tối đa là 0,1mm. Nếu lớn hơn cho phép thì phải thay rô to hay thân bơm.

- Kiểm tra van và lò xo nếu quá mềm yếu thì phải thay mới.

3. Phương pháp sửa chữa bơm dầu

Nếu ở trên mặt răng của bánh răng truyền động, bánh răng chủ động và bánh răng bị động có gai nhọn thì có thể dùng đá mài dầu để mài bóng; nếu bị nứt vỡ, mẻ thì phải thay.

Khi mặt đầu hay mặt bên của bánh răng chủ động và bánh răng bị mòn ít, có thể cạo rà, phay hoặc điều chỉnh chiều dày tấm đệm lắp ghép ở mặt thân bơm, nhưng phảI đảm bảo độ đồng tâm của trục không bị lệch. Trong trường hợp mặt đầu của bánh răng mòn nhiều thì phải thay mới.

Khi Mặt làm việc của nắp bơm mòn vượt quá tiêu chuẩn cho phép, có thể đặt nắp bơm trên tấm thuỷ tinh dùng cát rà xu páp để rà phẳng.

Khi kiểm tra khe hở dọc cuả trục bơm, nếu vượt quá 0,35 mm thì tháo bánh răng truyền động, lắp thêm đệm bằng thép có chiều dày thích hợp vào giữa bánh răng truyền động với mặt cuối vỏ bơm

Khe hở lắp ghép giữa trục bơm và vỏ vượt quá 0,16 mm thì phải thay trục mới hoặc có thể hàn đắp hay mạ, sau đó gia công lại theo kích thước yêu cầu. 

Trường hợp vỏ bơm có bạc lót riêng, thì có thể thay bạc mới, còn nếu không có mà lỗ trục bị mòn nhiều thì có thể khoét rộng ra bằng máy tiện, máy phay hoặc máy khoan, sau đó lắp bạc lót mới bằng gang hoặc bằng đồng để khôI phục khe hở của nó.

- Trường hợp khe hở giữa trục và lỗ bánh răng bị động lớn, nhưng còn nằm trong giới hạn cho phép thì có thể rút trục này ra và xoay một góc 1800 rồi lắp vào để dùng tiếp.

- Chốt ngang bánh răng truyền động nếu lỏng phải thay chốt mới

- Lò xo van ổn áp quá mềm hoặc van bi có các hiện tượng như mài mòn hoặc rỗ có thể rà lại hoặc phải thay van mới và doa lại bệ van.

*CÁC BƯỚC TIẾN HÀNH THÁO BƠM DẦU

1. Tháo bơm dầu
Tháo bơm dầu ra khỏi động cơ: Quy trình giống với quy trình tháo thân máy, nắp máy  và các te, nhưng chỉ cần tháo đến phần các te.
- Nếu bơm dầu ở đầu động cơ phải tháo các te, bánh đai trục khuỷu, tháo mặt bích phía trước.
- Nếu bơm dầu ở đáy các te, tháo lưới lọc rồi tháo bơm ra.
- Nếu bơm dầu ở bên ngoài động cơ không cần tháo các te.
2. Tháo rời bơm dầu
- Làm sạch bên ngoài bơm dầu
- Dùng clê hoặc tuýp tháo  các bu lông cố định nắp bơm để tách rời nắp với vỏ bơm.
- Bóc đệm lót và lấy bánh răng bị động ra.
- Dùng clê để tháo đai ốc van giảm áp lấy lò xo và van bi ra;
- Dùng dũa để dũa đầu chốt ngang bánh răng truyền động , rồi dùng chốt để đóng chốt ngang ra, sau đó tháo bánh răng truyền động ra khỏi trục bơm.
- Rút trục bơm và bánh răng chủ động ra khỏi vỏ bơm rồi ép bánh răng chủ động ra (nếu cần).
- Dùng dầu diesel để rửa sạch các chi tiết.
* Các chú ý khi tháo
- Cẩn thận khi tháo nút van hạn chế áp lực để tránh văng lò xo gây tai nạn.
- Chỉ tháo các bánh răng khi cần sửa chữa.
- Tháo bánh răng truyền động và bánh răng chủ động ra khỏi trục phảI dùng dụng cụ chuyên dùng, không được dùng búa để đóng làm hỏng bánh răng.

Các chi tiết tháo rời của bơm dầu kiểu bánh răng

Các chi tiết tháo rời của bơm dầu kiểu rô to 

2. Kiểm tra phát hiện hư hỏng và sửa chữa bơm dầu
3. Sửa chữa bơm dầu
- Tiến hành sửa chữa các chi tiết để sử dụng.
- Thay mới những chi tiết hư hỏng nặng.
YÊU CẦU KỸ THUẬT SAU KHI SỬA CHỮA (BỘ THÔNG SỐ ĐIỂN HÌNH)
TT Yêu cầu kỹ thuật Giới hạn cho phép
1 Khe hở giữa đầu răng với vỏ bơm 0,01 – 0,03 mm
2 Khe hở giữa nắp bơm với mặt đầu bánh răng 0,15 – 0,35 mm
3 Khe hở giữa bánh răng chủ động với bánh răng bị động 0,15 – 0,35 mm
4 Khe hở giữa trục bơm với bạc lót ở vỏ bơm 0,075 – 0,125 mm
5 Độ cong của trục bơm 0,03 mm
6 Mòn lõm sâu mặt làm việc của nắp bơm 0,16 mm
7 Áp suất bơm dầu Cụ thể loại động cơ
4. Lắp bơm dầu: Khi lắp bơm theo thứ tự ngược lại với khi tháo.
* Các chú ý khi lắp
- Các chi tiết phải được lau sạch sẽ;
- Tiến hành lắp từng cái một theo thứ tự và các ký hiệu đã đánh dấu ban đầu.
- Bạc đồng ở hai đầu phảI doa cùng một lúc để đảm bảo độ đồng tâm,
- Khe hở lắp ghép giữa các chi tiết phải chính xác.
5. Thử bơm dầu
Bơm dầu sau khi sửa chữa xong trước khi lắp vào động cơ cần phải kiểm tra và điều chỉnh để đảm bảo áp suất theo quy định, tuỳ theo lọai động cơ.
Kiểm tra điều chỉnh bơm dầu có thể tiến hành trên thiết bị chuyên dùng hoặc thủ công.
a. Kiểm tra, điều chỉnh trên thiết bị chuyên dùng
Trước khi kiểm tra và điều chỉnh phải cho bơm dầu chạy không tải khoảng 5 phút với tốc độ quy định.
Kiểm tra độ nhớt của dầu bôi trơn ở động cơ đang dùng theo quy định của nhà sản xuất.
Khi kiểm tra và điều chỉnh bơm dầu phải đảm bảo các thông số làm việc sau đây:
+   Tốc độ bơm dầu (vòng / phút).
+   Lượng dầu ra (lít / phút)
+   Áp suất dầu (MPa).
+   Áp suất van giảm áp mở (MPa).
b. Kiểm tra và điều chỉnh bơm dầu khi không có thiết bị chuyên dùng
Khi không có thiết bị chuyên dùng thì dùng phương pháp kiểm tra thông thường là rót dầu vào trong bơm (hoặc ngâm bơm vào dầu) rồi dùng ngón tay bịt kín lỗ dầu ra, khi quay trục bơm nếu có dầu ép vào tay, khi thả ngón tay có dầu phun ra là đạt yêu cầu.
Sau khi lắp bơm lên động cơ cần kiểm tra lại áp suất dầu bôi trơn theo đồng hồ. Nếu áp suất không đúng yêu cầu thì phải điều chỉnh lại van giảm áp hoặc các chi tiết của hệ thống bôi trơn.
Nếu áp suất nhỏ hơn quy định: Tháo nút van ra, tăng thêm vòng đệm bằng kim loại  đầu lò xo để tăng lực căng lò xo làm cho áp suất tăng lên.
Nếu áp suất lớn hơn quy định: Tăng thêm vòng đệm ở trên nút van để giảm lực đẩy của lò xo làm cho áp suất giảm xuống.
Nếu lò xo quá mềm hoặc van bị mòn, méo ảnh hưởng đến áp suất dầu thì không nên thêm quá nhiều vòng đệm, nên kiểm tra các chi tiết của van.
Nếu bơm và van đều không có hỏng hóc gì, mà áp suất vẫn không đạt tiêu chuẩn thì nên kiểm tra hệ thống bôi trơn như: xem dầu có bị lỏng không, bầu lọc dầu và đường dầu có bị tắc không, đồng hồ áp suất và bộ truyền báo có tốt không, khe hở giữa trục khuỷu và thanh truyền có quá lớn không.