Ch©n �oán B£o d°áng Sía chïa �Ùng C¡ pdf MỤC LỤC GIỚI THIỆU 1 CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU VỀ ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG TRÊN Ô TÔ 2 1 1 Lịch sử ra đời của đông cơ đốt trong 2 CHƯƠNG 2 TỔNG QUÁT CHUNG VỀ ĐỘNG CƠ HIỆN N.
GIỚ I THI Ệ U V Ề ĐỘNG CƠ ĐỐ T TRONG TRÊN Ô TÔ
Lịch sử ra đời của đông cơ đốt trong
Năm 1860, J.J E Lenoir (1822-1900) đã chế tạo động cơ đốt trong đầu tiên sử dụng khí đốt cháy ở áp suất môi trường mà không cần trộn khí trước quá trình cháy Động cơ của ông đạt công suất tối đa khoảng 5 mã lực và hiệu suất hiệu quả khoảng 5%, mở đầu cho sự phát triển của công nghệ động cơ đốt trong.
Năm 1876, Nicolaus A Otto và Eugen Langen đã tận dụng sự gia tăng áp suất trong quá trình cháy để cải tiến dòng khí nạp và đạt hiệu suất nhiệt lên đến 11% Otto sau đó đề xuất các chu trình gồm nạp, nền, cháy, dãn nở và thải cho 4 hành trình piston của động cơ đốt trong nhằm nâng cao hiệu suất nhiệt và giảm kích thước của động cơ.
Năm 1884, Alphonse Beau de Rochas đã mô tả nguyên lý các chu trình của động cơ đốt trong Ông đề xuất các điều kiện cần thiết để đạt hiệu suất tối ưu cho loại động cơ này, góp phần phát triển công nghệ động cơ hiệu quả hơn.
- Thể tích xy lanh tối đa
- Tốc độ làm việc lớn nhất
- Tăng tỉ số nén tối đa
Năm 1886, Hãng Daimler-Maybach đã giới thiệu thành công động cơ xăng đầu tiên với công suất 0,25 mã lực ở tốc độ vòng quay 600 vòng/phút, đánh dấu bước phát triển quan trọng về áp suất tối đa kể từ lúc bắt đầu dãn nở của động cơ.
Năm 1892, Rudolf Diesel đã đề xuất một dạng động cơ đốt trong mới bằng cách phun nhiên liệu lỏng vào không khí sấy khô Hỗn hợp nhiên liệu tự bắt cháy và đạt hiệu suất nhiệt khoảng 26%, đánh dấu sự ra đời của động cơ Diesel ngày nay.
Năm 1957, Động cơ đốt trong kiểu piston quay (Động cơ Wankel) được chế tạo rất gọn nhẹ
Xe ô tô đầu tiên trên thế giới là Benz Patent Motorwagen, được đăng ký vào ngày 29/1/1886 bởi Carl Benz, người sáng lập hãng Mercedes-Benz Đây là mẫu ô tô tiên phong, mở ra kỷ nguyên mới cho ngành công nghiệp ô tô toàn cầu.
Kể từ đó, các nhà sản xuất liên tục nâng cấp và hoàn thiện các bộ phận của động cơ đốt trong nhằm nâng cao hiệu suất và tối ưu hóa các chức năng Việc cải tiến công nghệ động cơ luôn là cuộc cạnh tranh gay gắt giữa các hãng xe hiện nay, thúc đẩy sự phát triển vượt bội của động cơ so với những năm đầu tiên xuất hiện.
TỔNG QUÁT CHUNG VỀ ĐỘNG CƠ HIỆN NAY
Động cơ
Động cơ nhiệt gồm hai loại chính là động cơ đốt trong và động cơ đốt ngoài Trong đó, động cơ đốt trong có hiệu suất cao hơn, tiêu thụ ít nhiên liệu, kích thước nhỏ gọn và trọng lượng nhẹ, thường được sử dụng trong ô tô và xe máy Động cơ đốt trong hoạt động dựa trên nguyên lý đốt cháy nhiên liệu sinh nhiệt, biến đổi nhiệt năng thành công cơ học dưới dạng mô men quay Có hai loại động cơ đốt trong chính là động cơ xăng (dùng nhiên liệu xăng) và động cơ Diesel (dùng nhiên liệu dầu), trong đó động cơ xăng được ưa chuộng hơn nhờ ưu điểm vận hành êm ái, tăng tốc nhanh và mượt mà Hiện nay, phần lớn ô tô sử dụng động cơ đốt trong để tạo ra công suất và truyền lực.
Hình 2.1 –Động cơ trên ô tô hiện nay
Nguyên lí làm việc của động đốt trong
2.2.1 Nguyên lý hoạt động của động cơ 4 kỳ trong một chu kỳ
Kỳ 1: Piston sẽ di chuyển từ điểm chết trên xuống tới điểm chết dưới Lúc này xupap nạp sẽ được mở ra để dẫn hòa khí đi vào buồng đốt Xupap xả sẽ đóng lại Đồng nghĩa với việc trục khuỷu sẽ quay 180 độ.
Kỳ 2: Piston di chuyển từ điểm chết dưới đến điểm chết trên để đóng hòa khí lại Cả hai Xupap sẽ cùng đóng lúc này Trục khuỷu vẫn quay 180 độ.
Kỳ 3: Bugi lúc này sẽ là nhiệm vụ đánh lửa để đốt cháy hòa khí, cung cấp năng lượng cho piston Lúc này khi có năng lượng Piston sẽ di chuyển từ điểm chết trên xuống điểm chết dưới Cả Xupap nạp và xả đều đóng Trục khuỷu vẫn quay 180 độ.
Kỳ 4: Lúc này Piston sẽ di chuyển từ điểm chết dưới lên điểm chết trên Xupap nạp sẽ mở ra để lượng khí thải được thoát ra ngoài Xupap nạp vẫn đóng Thanh truyền sẽ quay góc 180 độ.
2.2.2 So sánh nguyên lý hoạt động của động cơ 4 kỳ của động cơ xăng và động cơ diesel Động cơ xăng Động cơ diesel
Kỳ nạp Nạp hỗn hợp không khí và nhiên liệu Nạp hỗn hợp không khí và nhiên liệu
Kỳ nén Piston nén hỗ hợp không khí nhiên liệu Piston nén không khí đạt được nhiệt độ và áp suất cao
Kỳ nổ Bugi đốt cháy hỗ hợp nén Nhiên liệu phun với áp suất cao và bị đốt cháy bởi nhiệt độ của không khí
Kỳ thải của piston có chức năng đẩy khí ra khỏi xy-lanh hiệu quả, đảm bảo quá trình hoạt động của động cơ diễn ra trơn tru Lực piston đẩy khí ra khỏi xy-lanh giúp duy trì công suất tối đa của động cơ và nâng cao hiệu suất vận hành Việc điều tiết công suất và kiểm soát lượng hỗn hợp không khí-nhiên liệu cung cấp chính xác là chìa khóa để tăng cường hiệu suất hoạt động của động cơ, đồng thời giảm thiểu khí thải độc hại Đặc biệt, hệ thống phun nhiên liệu có vai trò quan trọng trong việc điều chỉnh lượng nhiên liệu phun vào xy-lanh, đảm bảo quá trình đốt cháy tối ưu và tiết kiệm nhiên liệu hiệu quả.
Phân lo ạ i theo các lo ạ i
Động cơ đốt trong được phân loại theo những đặc trưng sau đây:
2.3.1 Theo phương pháp thực hiện theo chu trình công tác động cơ Động cơ bốn kỳ: chu trình công tác được thực hiện trong bốn hành trình piston hoặc hai vòng quay trục khuỷu
Hình 2.3 - Cấu tạo động cơ 4 kỳ
3 Pít tông 8 Nắp quy lát
4 Ống nạp 9 Xích truyền động
Nhóm 1 Trang 7 Động cơ hai kỳ: chu trình công tác được thực hiện trong hai hành trình piston hoặc một vòng quay trục khuỷu
Hình 2.4 - Cấu tạo động cơ 2 kỳ
2.3.2 Theo loại nhiên liệu dùng cho động cơ Động cơ dùng nhiên liệu lỏng, nhẹ (xăng, benzen, dầu hỏa, cồn ) Động cơ dùng nhiên liệu lỏng, nặng (dầu diesel, dầu maxút, gazbin ) Động cơ dùng nhiên liệu khí (khí thiên nhiên, khí hóa lỏng, nhiên liệu khí nén) Động cơ dùng nhiên liệu khí cộng với nhiên liệu lỏng (phần chính là nhiên liệu khí, phần mới là nhiên liệu lỏng) Động cơ đa nhiên liệu (dùng các nhiên liệu lỏng từ nhẹđến nặng)
1 Lỗ nạp 6 Nắp quy lát
2 Lỗ xã 7 Bộ chế hòa khí
2.3.3 Theo phương pháp nạp của chu trình công tác Động cơ không tăng áp quá trình hút không khí hoặc hòa khí vào xy lanh là do piston hút trực tiếp từ khí trời (động cơ bốn kỳ) hoặc do không khí quét được nên tới áp suất đủđể thực hiện việc thay đổi mới chất và nạp đẩy xy lanh (động cơ hai kỳ) Động cơ tăng áp: không khí hoặc hòa khí vào xy lanh động cơ có áp suất lớn hơn áp suất khí trời, nhờ thiết bị tăng áp (động cơ bốn kỳ) hoặc việc quét xy lanh và nạp không khí hoặc hòa khí được thực hiện nhờ không khí có áp suất cao, đảm bảo chẳng những thay đổi mới chất mà còn làm tăng lượng khí nạp vào xy lanh Thuật ngữ “ăng áp” có nghĩa là làm tăng khối lượng môi chất mới nhờ nâng cao áp suất trên đường nạp qua đó tăng mật độ khí nạp a Động cơ không tăng áp
CUMMINS DIESEL b Động cơ tăng áp CUMMINSTURBODIESEL Hình 2.5 - Cấu tạo động cơ Diesel (Cummins)
2.3.4 Theo phương pháp hòa khí (hỗn hợp giữa không khí và nhiên liệu) Động cơ hình thành hòa khí bên ngoài: hòa khí (còn gọi là hỗn hợp khí cháy) gồm hơi nhiên liệu lỏng nhẹ và không khí hoặc gồm nhiên liệu thể khí và không khí hòa trộn trước bên ngoài xy lanh động cơ (bao gồm toàn bộđộng cơ dùng bộ chế hoà khí và động cơ dùng nhiên liệu thểkhí) và được đốt cháy bằng tia lửa điện Động cơ hình thành hòa khí bên trong: hòa khí được hình thành bên trong xy lanh là nhờ bơm cao áp cấp nhiên liệu cao áp để phun tới vào khối không khí nóng trong xy lanh động cơ (động cơ Diesel) hoặc nhờ phun nhiên liệu nhẹ trực tiếp vào xy lanh động cơ (động cơ phun xăng trực tiếp vào xy lanh)
Quá trình hình thành hòa khí ở động cơ Diesel chủ yếu phụ thuộc vào loại buồng cháy, vì vậy động cơ Diesel được chia thành ba loại sau:
Động cơ Diesel sử dụng buồng chảy thống nhất, trong đó thể tích buồng cháy là khối thống nhất, đảm bảo quá trình hình thành hòa khí và quá trình cháy diễn ra đồng bộ chính xác Công nghệ này giúp tối ưu hóa hiệu suất động cơ, nâng cao khả năng hoạt động bền bỉ và tiết kiệm nhiên liệu Việc duy trì thể tích buồng cháy ổn định trong buồng chảy thống nhất còn góp phần giảm khí thải độc hại, thân thiện với môi trường.
Động cơ Diesel sử dụng buồng cháy dự bị có thể tích được ngăn thành hai phần: buồng cháy chính và buồng cháy dự bị, giúp tối ưu quá trình đốt nhiên liệu Nhiên liệu được phun vào buồng cháy dự bị, nơi diễn ra quá trình hình thành hòa khí và bốc cháy ban đầu, tạo ra chênh áp giữa hai buồng cháy Chính nhờ chênh áp này, nhiên liệu chưa cháy và không khí được phun vào buồng cháy chính để tiếp tục quá trình đốt, đảm bảo hiệu quả hoạt động và tiết kiệm nhiên liệu cho động cơ Diesel.
Động cơ Diesel sử dụng buồng cháy xoáy lốc với thể tích chia thành hai phần chính là buồng cháy chính và buồng cháy xoáy lốc Một đường nối thông nằm trên đường tiếp tuyến của buồng cháy xoáy lốc tạo ra dòng xoáy của môi chất vào cuối quá trình nén, giúp hình thành hòa khí nhanh chóng Quá trình phun nhiên liệu vào dòng xoáy lốc và quá trình cháy tạo ra chênh lệch áp suất giữa hai buồng cháy, từ đó nhiên liệu và không khí chưa cháy được phun vào buồng cháy chính để tiếp tục quá trình hòa khí và hoàn tất quá trình đốt cháy.
2.3.5 Theo phương pháp đốt cháy hòa khí: Động cơ nhiên liệu tự bốc cháy (động cơ Diesel): nhiên liệu lỏng được phun tới vào buồng hay và tự bốc cháy nhờ nhiệt độ cao của môi chất quá trình nén Động cơ đốt cháy cưỡng bức: hòa khí được đốt cháy cưỡng bức nhờ nguồn nhiệt bên ngoài (tia lửa điện từ bu-gi) Loại này gồm toàn bộđộng cơ dùng chế hòa khí và máy ga Động cơ đốt cháy hỗn hợp: hòa khí được đốt cháy nhờ hai nguồn nhiệt: một nguồn do nhiệt độ môi chất cuối quá trình nén (không đủ tự chảy) và nguồn khác do tác dụng của thành nóng trong buồng cháy hoặc do mỗi lửa (cầu nhiệt) Động cơ đốt cháy tổ hợp (động cơ ga – Diesel): hòa khí của nhiện liệu thể khí hoặc nhiên liệu lỏng được đốt cháy cưỡng bức, nhờ ngọn lửa do tự chảy của nhiên liệu mỗi còn nhiên liệu Diesel mỗi được phun vào xy lanh cuối quá trình nén tự bốc cháy nhờ nhiệt độ cao của môi chất nền
2.3.6 Theo loại chu trình công tác Động cơ cấp nhiệt đẳng tích (V = const) gồm tất cảđộng cơ có tỷ số nén thấp (E ≈ 5 –
11) và đốt nhiên liệu cưỡng bức (động cơ dùng chếhòa khí và động cơ ga).
Động cơ cấp nhiệt đẳng áp (P = const) bao gồm các loại động cơ có tỷ số nén cao (E = 12-24), thường phun nhiên liệu nhờ không khí nén kết hợp với nhiên liệu tự bốc cháy, mặc dù hiện nay loại này không còn được sản xuất nữa Ngoài ra, còn có các động cơ đốt trong tăng áp cao Động cơ cấp nhiệt hỗn hợp kết hợp cấp nhiệt trong điều kiện đẳng tích và đẳng áp, trong đó tất cả các động cơ Diesel hiện đại đều sử dụng chu trình này với tỷ số nén cao (g = 12-16), phun nhiên liệu trực tiếp và nhiên liệu tự bốc cháy, góp phần làm tăng hiệu suất hoạt động của động cơ Hầu hết các động cơ Diesel ngày nay đều hoạt động theo chu trình này, mang lại hiệu quả cao và tiết kiệm nhiên liệu.
2.3.7 Theo đặc điểm cấu tạo động cơ
- Động cơ một xy lanh
- Động cơ nhiều xy lanh a Động cơ 1 xy lanh b Động cơ nhiều xy lanh
Động cơ đốt cháy hỗn hợp sử dụng nguồn nhiệt từ nhiệt độ cuối quá trình nén và tác dụng của thành nóng trong buồng cháy hoặc lửa cầu nhiệt để đốt cháy hòa khí Động cơ đốt cháy tổ hợp (động cơ ga – Diesel) hoạt động bằng cách đốt cháy cưỡng bức hòa khí hoặc nhiên liệu lỏng, trong đó nhiên liệu Diesel được phun vào xilanh cuối quá trình nén và tự bốc cháy nhờ nhiệt độ cao của môi chất nền.
2.3.8 Theo loại chu trình công tác: Động cơ cấp nhiệt đẳng tích (V = const) gồm tất cảđộng cơ có tỷ số nén thấp (E ≈ 5 –
11) và đốt nhiên liệu cưỡng bức (động cơ dùng chếhòa khí và động cơ ga).
Động cơ cấp nhiệt đẳng áp (P = const) gồm các loại động cơ có tỷ số nén cao (g = 12 – 24), sử dụng phương pháp phun nhiên liệu nhờ không khí nén và nhiên liệu tự bốc cháy, tuy nhiên hiện nay loại này ít được sản xuất Ngoài ra, còn có các động cơ đốt trong tăng áp cao Động cơ cấp nhiệt hỗn hợp kết hợp cấp nhiệt trong điều kiện đẳng tích và đẳng áp, trong đó phần lớn các động cơ Diesel hiện đại hoạt động theo chu trình này, với tỷ số nén cao (g = 12 – 16), phun nhiên liệu trực tiếp và nhiên liệu tự bốc cháy.
2.3.9 Theo cách bố trí xy lanh Động cơ đặt đứng: xy lanh đặt thẳng đứng Động cơ nằm ngang: xy lanh nằm ngangĐộng cơ một hàng: xy lanh đặt thành một hàng, đường tâm xy lanh song song với nhau và cùng nằm trên một mặt phẳng Động cơ hai hàng song song hoặc hai hàng hình chữ V Động cơ nhiều hàng theo dạng hình sao X và các loại động cơ nhẹ cao tốc khác Động cơ hình sao, một hàng các đường tâm xy lanh đặt theo hướng nằm trên cùng một mặt phẳng – động cơ Diesel cao tốc Động cơ hình sao, nhiều hãng song song – động cơ Diesel cao tốc, trục khuỷu đặt trên mặt phẳng ngang hoặc đặt thẳng đứng Động cơ piston đối đỉnh, có một, hai hoặc nhiều trục khuỷu, liên kết với nhau nhờ hệ bánh răng
Hình 2.8 - Cấu tạo động cơ theo cách bố trí xy-lanh
2.3.10 Theo khảnăng thay đổi chiều quay của trục khuỷu
Động cơ chỉ quay phải, nghĩa là trục khuỷu của động cơ quay theo chiều kim đồng hồ khi nhìn từ bánh đã tới mũi tẩu hoặc khi nhìn từ đầu tự do của các loại động cơ khác Hiểu rõ chiều quay của động cơ giúp đảm bảo lắp đặt và vận hành đúng theo kỹ thuật, nâng cao hiệu suất và độ bền của hệ thống Việc nhận biết rõ chiều quay còn giúp tránh các lỗi kỹ thuật, đảm bảo an toàn trong quá trình sử dụng và sửa chữa động cơ tàu thuyền hoặc các loại động cơ khác.
Động cơ có thể quay trái hoặc phải, trong đó trục khuỷu của động cơ quay ngược chiều so với hướng hoạt động ban đầu Ngoài ra, các loại động cơ hai chiều cho phép thay đổi chiều quay của trục khuỷu thông qua cơ cấu đảo chiều, thường áp dụng cho động cơ chính của tàu thủy để đảm bảo hoạt động linh hoạt và hiệu quả.
2.3.11 Theo công dụng của động cơ
- Động cơ tĩnh tại: hoạt động cố định ở một điểm (trạm bơm, trạm phát điện )
Động cơ tàu thủy gồm máy chính để vận hành chân vịt hoặc máy phát điện truyền động điện tới chân vịt, đảm bảo phương tiện di chuyển hiệu quả Ngoài ra, tàu thủy còn có máy phụ phục vụ các nhu cầu khác như hệ thống phát điện Diesel, cụm diesel máy nén khí, và các thiết bị hỗ trợ trên tàu Những thành phần này đảm bảo hoạt động liên tục và vận hành an toàn của tàu trong mọi điều kiện.
- Động cơ đầu xe lửa
- Động cơ ô tô máy kéo
- Động cơ dùng trong máy nông nghiệp, máy xây dựng, máy làm đường, các máy móc của trang thiết bị quân sự
Các ứng dụng của động cơ đốt trong
Động cơ đốt trong (ĐCĐT) là nguồn năng lượng chính thúc đẩy các phương tiện giao thông vận tải như ô tô, xe máy, tàu thủy, máy bay và các máy công tác khác như máy phát điện, bơm nước ĐCĐT giữ vai trò quan trọng trong quá trình cơ giới hóa sản xuất across nhiều lĩnh vực, bao gồm giao thông vận tải (đường bộ, đường sắt, đường thủy, hàng không), nông nghiệp (máy nông nghiệp, máy tuốt lúa), lâm nghiệp, xây dựng và công nghiệp.
Lĩnh vực Đầu tư chế tạo động cơ (ĐCĐT) có tác động tích cực và hỗ trợ lẫn nhau với nhiều ngành công nghiệp như cơ khí, điện tử, điều khiển tự động, vật liệu kim loại và phi kim loại, cũng như lĩnh vực xăng dầu Hiện nay, nhiều loại động cơ mới như động cơ điện, tuốc bin khí, tuốc bin nước, động cơ nhiên liệu khí và năng lượng mặt trời đang trong quá trình nghiên cứu và chế tạo, nhưng chưa được sản xuất hàng loạt do còn tồn tại những nhược điểm như giá thành cao, kích thước lớn, không tiện dụng Do đó, động cơ sử dụng nhiên liệu lỏng như xăng và Diesel vẫn giữ vai trò quan trọng và tiếp tục được sử dụng phổ biến hiện nay.
CÁC HỆ THỐNG CHÍNH TRÊN ĐỘNG CƠ Ô TÔ
H ệ th ố ng phát l ự c
Hệ thống phát lực có nhiệm vụ bao kín buồng cháy và truyền lực khí đốt xuống trục khuỷu để chuyển đổi năng lượng thành công suất cơ học Các thành phần chính của hệ thống phát lực bao gồm piston, xéc măng (bạc piston), chốt piston, thanh truyền (tay dên), bạc đầu to (miễn dên) và đầu nhỏ nếu có, cùng trục khuỷu và bạc trục khuỷu, đảm bảo hoạt động hiệu quả của động cơ Bánh đà đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì quá trình vận hành ổn định của hệ thống phát lực, giúp tối ưu hóa công suất và giảm rung động.
Hình 3.1- Hệ thống phát lực
H ệ th ố ng c ố đị nh
Hệ thống cố định gồm các chi tiết chính như thân máy, nắp quy-lát, nắp cò, cạc-te nhớt, đường ống nạp và thải, chiếm phần lớn khối lượng của động cơ Những bộ phận này có kết cấu rất phức tạp, đảm nhiệm vai trò ghép nối các cơ cấu và hệ thống khác của động cơ Hình dáng và kết cấu của chúng phụ thuộc vào công suất động cơ, phương pháp làm mát và quy trình chế tạo.
Hình 3.3 - Thân máy là bộxương của động cơ đốt trong
Hệ thống phân phối khí
Hệ thống phân phối khí có vai trò quan trọng trong quá trình nạp khí và thải khí đốt ra khỏi buồng đốt, đảm bảo không khí hoặc hòa khí (xăng pha trộn với không khí) được nạp đầy đủ trong kỳ nạp Hệ thống này cũng đảm nhận việc loại bỏ khí cháy ra khỏi xilanh trong kỳ thải, giúp động cơ hoạt động hiệu quả Để đảm bảo hiệu suất hoạt động tối ưu, hệ thống phân phối khí cần hoạt động rất chính xác và đáng tin cậy.
Hình 3.4 - Hệ thống phân phối khí
Hệ thống phân khối gồm các bộ phận chính như trục cam, xích cam, xupap, lò xo xupap và cò mổ, đảm bảo quá trình cấp khí và xả khí trong động cơ hoạt động hiệu quả Các hệ thống phân phối khí hiện đại trên các dòng xe Toyota như Camry, Altis, Fortuner, LandCruiser được trang bị công nghệ điều khiển cam thông minh VVT-i, giúp tối ưu hóa hiệu suất động cơ Ngoài ra, nhiều thương hiệu ô tô nổi bật như Honda, Mazda, Kia, Hyundai, BMW, Mercedes-Benz và Audi cũng sử dụng các cơ cấu tiên tiến để nâng cao hiệu quả làm việc của hệ thống phân phối khí, đáp ứng tiêu chuẩn khí thải và tiết kiệm nhiên liệu ngày càng cao.
Hình 3.5 –Cơ cấu phân phối khí DOCH trên các mẫu ô tô hiện đại
Hệ thống nhiên liệu
Hệ thống nhiên liệu trên động cơ có nhiệm vụ cung cấp đủ lượng nhiên liệu cần thiết trong quá trình hoạt động, phù hợp với các điều kiện vận hành như khởi động, chạy không tải, tăng tốc, chạy nửa tải hoặc toàn tải Lượng nhiên liệu được điều chỉnh chính xác để đảm bảo hiệu suất tối ưu và tiết kiệm nhiên liệu Việc kiểm soát chính xác hệ thống nhiên liệu giúp động cơ hoạt động hiệu quả, bền bỉ và giảm thiểu khí thải độc hại.
Các loại động cơ xăng hiện đại ngày nay đều được trang bị hệ thống phun nhiên liệu điện tử nhằm tối ưu hóa công suất, tiết kiệm nhiên liệu và giảm phát thải ô nhiễm Trong đó, hệ thống nhiên liệu động cơ xăng đóng vai trò quan trọng trong việc kiểm soát lượng nhiên liệu phun vào buồng đốt, đảm bảo hoạt động hiệu quả và bền bỉ Bên cạnh đó, hệ thống nhiên liệu động cơ diesel cũng ngày càng phát triển để nâng cao hiệu suất vận hành, giảm tiêu hao nhiên liệu và giảm thiểu khí thải độc hại, góp phần bảo vệ môi trường.
Hệ thống nhiên liệu của các động cơ Diesel hiện nay vẫn sử dụng bơm cao áp (bơm phân phối) để cấp nhiên liệu chính xác cho động cơ Ngoài ra, công nghệ hệ thống phun nhiên liệu điện tử Common Rail ngày càng phổ biến nhằm giảm phát thải ô nhiễm và nâng cao công suất của động cơ Diesel.
Hệ thống bôi trơn
Động cơ đốt trong được chế tạo hoàn toàn từ kim loại, gây ra ma sát giữa các bề mặt chi tiết khi hoạt động, dẫn đến quá trình mài mòn Hệ thống bôi trơn đóng vai trò quan trọng trong việc giảm thiểu tối đa sự ma sát, từ đó giúp động cơ hoạt động mượt mà hơn Ngoài ra, hệ thống bôi trơn là yếu tố then chốt ảnh hưởng trực tiếp đến tuổi thọ và khả năng sinh công suất của động cơ.
Hình 3.7 - Hệ thống bôi trơn động cơ
Hệ thống làm mát
Trong quá trình hoạt động, động cơ đốt trong sinh ra lượng nhiệt lớn, gây nguy cơ quá nhiệt làm các chi tiết giãn nở, gây kẹt và tăng mài mòn, giảm độ bền Hệ thống làm mát được thiết kế để duy trì nhiệt độ của động cơ trong phạm vi ổn định, tránh nhiệt độ quá cao hoặc quá thấp, từ đó đảm bảo hiệu suất và tuổi thọ của động cơ.
Hình 3.8 - Hệ thống làm mát động cơ đốt trong
Hệ thống điện động cơ
Động cơ đốt trong trên ô tô luôn được trang bị các thiết bị và hệ thống điện quan trọng để đảm bảo hoạt động hiệu quả Các hệ thống điện này gồm có hệ thống đánh lửa, hệ thống khởi động, máy phát, ắc quy cho động cơ xăng Trong khi đó, động cơ Diesel cũng được trang bị các thiết bị điện như bugi xông, máy phát, hệ thống khởi động và ắc quy, giúp tối ưu hóa hiệu suất hoạt động của xe.
Hình 3.9 - Bộchia điện trên ô tô đời cũ
CHƯƠNG 4 CHUẨN ĐOÁN SỬA CHỬA HƯ HỎNG HỆ THỐNG PHÁT LỰC
Cơ cấu trục khuỷu thanh truyền
Cơ cấu trục khuỷu thanh truyền là một hệ thống phức tạp, hoạt động liên tục và phối hợp chặt chẽ để chuyển đổi chuyển động của piston thành chuyển động quay của trục khuỷu Nhờ vào hệ thống này, động cơ mới có thể hoạt động hiệu quả và ổn định, đóng vai trò là thành phần chính trong cấu tạo của động cơ Cấu trúc và hoạt động của trục khuỷu thanh truyền là yếu tố then chốt quyết định hiệu suất và độ bền của động cơ ô tô cũng như các loại động cơ khác.
Để một chiếc xe có thể vận hành, bánh xe cần chuyển động quay, lực này được sinh ra từ trục khuỷu Thanh truyền (bằng tiếng Anh: connecting rod) là bộ phận trung gian chuyển đổi chuyển động tịnh tiến của piston thành chuyển động quay của trục khuỷu Thanh truyền kết nối piston với trục khuỷu, chịu lực nén và lực kéo từ piston, đồng thời phối hợp cùng tay quay của khuỷu để biến đổi chuyển động này Nhờ đó, động cơ piston hoạt động hiệu quả, giúp xe di chuyển một cách trơn tru và tối ưu theo các quy tắc SEO đề ra.
Thanh truyền là một cơ cấu liên hợp cơ học quan trọng trong các động cơ đốt trong và động cơ hơi nước, được phát triển dựa trên cơ cấu liên hợp dùng trong các cối xay nước Cấu tạo này chuyển đổi chuyển động quay của bánh xe nước thành chuyển động tịnh tiến, giúp vận hành hiệu quả của các động cơ công nghiệp Thanh truyền đóng vai trò chủ yếu trong việc truyền lực và chuyển đổi chuyển động, góp phần nâng cao hiệu suất hoạt động của máy móc và thiết bị cơ khí.
Trục khuỷu là bộ phận của động cơ giúp chuyển đổi chuyển động tịnh tiến của piston thành chuyển động quay, tạo ra mô men quay để sinh công Nó nhận lực từ piston để truyền năng lượng tới các bộ phận công tác và nhận năng lượng từ bánh đà để hỗ trợ quá trình sinh công liên tục Trong quá trình hoạt động, trục khuỷu phải chịu áp lực của lực khí thể, lực quán tính và lực quán tính ly tâm, ảnh hưởng đến hiệu suất hoạt động của động cơ Có hai loại trục khuỷu chính là trục khuỷu nguyên và trục khuỷu ghép, phù hợp với các loại động cơ khác nhau.
Hình 4.1 - Cơ cấu trục khuỷu thanh truyền 4.1.1 Cấu tạo chi tiết của trục khuỷu – thanh truyền a Cấu tạo chi tiết của trục khuỷu
502 Bad GatewayUnable to reach the origin service The service may be down or it may not be responding to traffic from cloudflared
502 Bad GatewayUnable to reach the origin service The service may be down or it may not be responding to traffic from cloudflared
502 Bad GatewayUnable to reach the origin service The service may be down or it may not be responding to traffic from cloudflared
502 Bad GatewayUnable to reach the origin service The service may be down or it may not be responding to traffic from cloudflared
Má khuỷu thường có hình elip, đóng vai trò quan trọng trong việc phân bố ứng suất hiệu quả nhất Đây là bộ phận chịu trách nhiệm nối liền cổ trục và cổ chốt, đảm bảo sự hoạt động ổn định của cơ cấu.
Đối trọng đóng vai trò quan trọng trong việc cân bằng các lực và mô men quán tính không đều của động cơ Nó giúp giảm tải cho ổ trục và loại bỏ các khối lượng thừa khi cân bằng trục khuỷu Đối trọng có thể được chế tạo liền với má khuỷu hoặc làm rời sau đó hàn hoặc bắt bulong vào má khuỷu để đảm bảo sự ổn định và hiệu suất hoạt động của động cơ.
Đuôi trục khuỷu: Phía trên đuôi có lắp bánh đà với nhiệm vụ chính là truyền công suất ra bên ngoài
Nhóm 1 Trang 28 b Cấu tạo của thanh truyền
Hình 4.3 - Cấu tạo chi tiết thanh truyền Thanh truyền được cấu tạo nên từ 3 phần gồm: đầu nhỏ, đầu to và thân
Đầu nhỏ là khối trụ tròn liên kết với pittông qua một thanh chốt chắc chắn Tại điểm tiếp xúc, đầu nhỏ được bọc lớp bạc mỏng nhằm giảm ma sát, từ đó tăng tuổi thọ và độ bền của bộ phận Việc sử dụng lớp bạc trong tiếp xúc giúp giảm thiểu hao mòn, nâng cao hiệu suất hoạt động của hệ thống.
Đầu to gắn vào trục khuỷu được thiết kế thành hai nửa để thuận lợi cho quá trình lắp đặt và sửa chữa Hai nửa này được ghép lại với nhau bằng chốt ốc bu lông, giúp dễ dàng tháo lắp và bảo trì.
Thân là đoạn kim loại gắn kết giữa hai đầu của thanh truyền.
4.1.2 Phân loại a Phân loại trục khuỷu
Hiện nay, có hai loại trục khuỷu phổ biến là trục khuỷu nguyên và trục khuỷu ghép, mỗi loại đều có đặc điểm riêng biệt phù hợp với các ứng dụng khác nhau Trục khuỷu nguyên thường được sử dụng trong các động cơ yêu cầu độ chính xác cao và độ bền vượt trội, trong khi đó, trục khuỷu ghép thích hợp cho những ứng dụng cần tiết kiệm chi phí và dễ dàng thay thế Hiểu rõ về đặc điểm và ứng dụng của từng loại giúp lựa chọn phù hợp nhằm tối ưu hiệu suất hoạt động của máy móc.
Trục khuỷu liền gồm các bộ phận: cổ trục, cổ biên, má khuỷu liên kết thành một khối thống nhất không thể tháo rời
Trục khuỷu ghép gồm các bộ phận như cổ biên, cổ trục và má khuỷu riêng biệt, được nối lại bằng thanh trục khuỷu, thường được sử dụng trong động cơ cỡ lớn hoặc các động cơ công suất nhỏ có ít xi lanh và đầu to thanh truyền không bị cắt đôi Việc lựa chọn loại trục khuỷu phù hợp phụ thuộc vào cấu tạo của thiết bị và động cơ tương ứng, bởi mỗi loại trục khuỷu có nguyên lý hoạt động khác nhau cần người dùng lưu ý Trong bài viết còn đề cập đến phân loại thanh truyền, giúp người đọc hiểu rõ các loại thanh truyền phù hợp với từng loại động cơ.
Thanh truyền này thường được sử dụng trong các động cơ thẳng hàng hoặc động cơ pít-tông ngược, đảm bảo hiệu suất cao và độ bền vượt trội Đầu thanh truyền kết nối trực tiếp với chốt trục khuỷu, có thiết kế khóp biên và vòng bi kim giúp giảm ma sát, nâng cao độ chính xác trong hoạt động của động cơ.
Hình 4.4 – Loại thanh truyền đơn trên ô tô
Chẩn đoán các hư hỏng, sửa chữa và bảo dưỡng trục khuỷu - thanh truyền
4.2.1 Cổtrục,cổ biên bị mòn
Hình 4.8 - Hư hỏng của trục khuỷu trên ô tô a Chuẩn đoán:
Do ma sát giữa bạc và cổ trục
Chất lượng dầu bôi trơn kém, trong dầu có chứa nhiều tạp chất.
Do lực khí cháy thay đổi theo chu kỳ.
Do làm việc lâu ngày
Nhóm 1 Trang 34 b Sửa chữa, bảo dưỡng:
Khi trục khuỷu bị mòn, rỗ hoặc xây xước nhẹ nhưng chưa vượt quá giới hạn cho phép, bạn có thể sử dụng giấy nhám mịn cùng dầu nhờn để đánh bóng bề mặt Việc này giúp loại bỏ các vết rỗ, xước nhỏ, khôi phục độ nhám và tiếp tục sử dụng trục khuỷu một cách hiệu quả Đánh bóng đúng quy trình sẽ đảm bảo trục khuỷu hoạt động ổn định, kéo dài tuổi thọ của động cơ và giảm thiểu các sự cố kỹ thuật.
Khi cổ trục và cổ biên của trục khuỷu bị mòn vượt quá giới hạn cho phép, cần tiến hành mài lại bằng máy mài chuyên dụng để đạt được kích thước sửa chữa đúng chuẩn Việc này đảm bảo trục khuỷu hoạt động ổn định, tránh gây hư hỏng nghiêm trọng và đảm bảo an toàn cho động cơ Quá trình gia công chính xác giúp duy trì hiệu suất làm việc của động cơ, kéo dài tuổi thọ và giảm thiểu chi phí sửa chữa về sau.
Trong trường hợp không có máy mài chuyên dụng, có thể giảm bớt độ côn, độ ô van của cổ trục hoặc cổ biên bằng cách đặt trục khuỷu lên giá đỡ quay được, dùng dũa và vải nhám mịn để dũa chỗ côn hoặc méo theo hình vòng cung nhịp nhàng, vừa dũa vừa quay trục khuỷu và kiểm tra độ tròn thường xuyên bằng compa và bán kính góc lượn ở má khuỷu Sau khi dũa tròn xong, cần đánh bóng bằng cách quấn vải nhám mịn vào cổ trục hoặc cổ biên, dùng dây mềm quấn hai vòng để giữ, rồi kéo dây đi kéo lại nhiều lần đến khi cổ trục hoặc cổ biên nhẵn bóng Cuối cùng, dùng miếng dạ hoặc da thấm dầu hoả để đánh bóng lại cho đến khi không còn vết chỉ nhỏ, đảm bảo bề mặt được láng mịn và đạt tiêu chuẩn yêu cầu.
Khi cổ trục khuỷu đã mòn đến mức không sửa chữa nhỏ nào phù hợp, có thể áp dụng phương pháp phun đắp thép hoặc mạ thép để phục hồi kích thước tiêu chuẩn Trong quá trình sửa chữa, cần chú ý không làm tắc lỗ dầu, đồng thời các mép lỗ phải được mài lại bằng đá dầu để tạo thành vát chính xác, đảm bảo hoạt động trơn tru của cơ cấu truyền động.
Hình 4.9 - Trục khuỷu bị cong
Do lọt nước vào trong buồng cháy, do kích nổ hoặc do sự cố piston thanh truyền
Do làm việc lâu ngày
Do tháo, lắp không đúng kỹ thuật
Khi thực hiện sửa chữa, bảo dưỡng trục khuỷu, cần đặt trục lên giá đỡ chữ V và tác dụng lực vào cổ trục chính theo chiều ngược lại với hướng cong của trục để tránh gây hư hại Để bảo vệ cổ trục, nên sử dụng đệm gỗ hoặc đồng ở điểm đỡ và đầu ép, đồng thời đặt đồng hồ đo áp lực dưới cổ trục để kiểm soát lực tác dụng Trong trường hợp trục khuỷu bị cong quá nhiều, cần nắn chỉnh nhiều lần và sau đó nung trong dầu nóng ở 200°C trong vòng 5-6 giờ để giảm ứng suất dư.
Trong trường hợp không có máy ép hoặc trục khuỷu nhỏ, có thể sử dụng thân động cơ cũ hoặc bộ khuôn chuyên dụng để định hình trục khuỷu Đặt trục khuỷu vào bộ khuôn hoặc thân động cơ, hai đầu được cố định bằng đệm gỗ nhằm tạo lực để nắn chỉnh trục khuỷu hết cong, đảm bảo độ chính xác và an toàn trong quá trình sửa chữa.
4.2.3 Trụckhuỷu bịnứt, gãy a Chuẩn đoán:
- Do nỗi của nhà chế tạo hoặc do vật liệu chế tạo không đảm bảo yêu cầu.
- Do tháo lắp không đúng kỹ thuật. b Sửa chữa, bảo dưỡng:
Nếu trục khuỷu bị nứt nhẹ ở phần không quan trọngnhư đầu, đuôi và vai má khuỷu, có thể hàn đắp và dũa phẳng.
Nếu trục khuỷu bị nứt ở phần cổ trục và cổ biên đều phải thay mới
4.2.4 Thanh truyền bị cong xoắn
Hình 4.10 - Thanh truyền bị cong a Chuẩn đoán:
Động cơ bị kích nổ do đánh lửa quá sớm hoặc piston bị bó kẹt, hoặc do đặt cam sai Việc sửa chữa và bảo dưỡng liên quan đến thanh truyền, đặc biệt ở các động cơ công suất nhỏ hoặc trung bình có kích thước không lớn, có thể sử dụng đồ gá để nắn cong và xoắn trực tiếp lên thân thanh truyền Trong khi đó, đối với các thanh truyền có kích thước lớn, cần đưa chúng lên bàn ép để đủ lực ép cần thiết, đảm bảo quá trình sửa chữa đạt hiệu quả cao.
Hình 4.11 - Thanh truyền bị gãy a Chuẩn đoán:
Thanh truyền chịu tác dụng của các lực khí cháy có trị số và hướng luôn thay đổi theo chu kỳ, gây ra lực quán tính trong chuyển động tịnh tiến và quay của bản thân Để đảm bảo hoạt động hiệu quả và an toàn, việc sửa chữa và bảo dưỡng định kỳ là cần thiết, trong đó thay mới thanh truyền là giải pháp tối ưu để khắc phục các hư hỏng và duy trì hiệu suất của hệ thống.
4.2.6 Thanh truyền bị rạn nứt a Chuẩn đoán:
Do lực tác dụng quá lớn gây ra bởi các nguyên nhân đã nêu, khiến piston bị bó kẹt trong xy lanh Để khắc phục, công tác sửa chữa và bảo dưỡng bao gồm kiểm tra thanh truyền, đặc biệt là khi phát hiện vết rạn nứt nhỏ gần lỗ lắp bu-lông hoặc dây đầu nhỏ, hoặc khi lỗ bu-lông bị mòn rộng, có thể sử dụng phương pháp hàn đắp đồng để phục hồi và sau đó dũa, mài phẳng mặt để đảm bảo hoạt động ổn định của bộ chuyển động.
Nếu thanh truyền bị rạn nứt lớn đều phải thay thanh truyền đúng chủng loại
4.2.7 Các thông số kỹ thuật cần chú ý khi kiểm tra của trục khuỷu
Hình 4.12 trình bày sơ đồ kiểm tra độ cong của trục khuỷu Để xác định độ cong của trục, ta sử dụng công thức: độ cong bằng [(giá trị lớn nhất của kim đồng hồ - giá trị nhỏ nhất của kim đồng hồ) - độ ô van] chia cho 2 Phương pháp này giúp đảm bảo chính xác trong kiểm tra độ cong của trục khoảnh, đảm bảo hoạt động ổn định của động cơ.
Để kiểm tra độ mòn của các cổ trục và chốt khuỷu, sử dụng panme đo ngoài để xác định đường kính tại nhiều điểm khác nhau nhằm phát hiện độ mòn lớn nhất (đường kính nhỏ nhất) Đo đạc các đường kính này theo hai phương vuông góc trên cùng một tiết diện để tính độ ô van, đồng thời đo các đường kính ở hai đầu cổ trục để xác định độ côn Các phép đo này giúp đánh giá chính xác mức độ mòn của các bộ phận, đảm bảo hiệu suất hoạt động của trục khuỷu.
Cơ cấu pit tong xi lanh, xupap
4 Cơ cấu pit tong xi lanh, xupap
4.3.1 Cơ cấu pit tong a Hiện tượng, nguyên nhân hư hỏng piston
Trong quá trình làm việc, piston thường có các hiện tượng hư hỏng sau:
Đỉnh piston bị cháy rỗ, nứt thủng, do chịu nhiệt độ và áp suất cao của khí cháy, chịu sự ăn mòn của nhiên liệu và khí cháy
Bề mặt thân piston bị cạo xước, bị mòn, nứt vỡ Do ma sát với thành xi lanh, do tạp chất bám vào bề mặt piston
Rãnh lắp xéc măng bị mòn, nứt vỡ, do ma sát và va đập với xéc măng hoặc do xéc măng bị gãy
Lỗ lắp chốt piston bị mòn, do chịu ma sát và va đập với chốt piston
Piston bị bám muội than b Phương pháp kiểm phát hiện hư hỏng piston
- Kiểm tra vết xước, rạn nứt:
Khi piston bị trầy xước hoặc rạn nứt, có thể kiểm tra dễ dàng bằng mắt thường hoặc sử dụng kính phóng đại để quan sát Ngoài ra, phương pháp dùng thanh kim loại gõ nhẹ quanh piston cũng giúp phát hiện vết nứt, vì nếu nghe thấy tiếng rè thì xác định piston bị nứt.
Dùng pan me để đo đường kính phần đáy thân piston, sau đó so sánh với kích thước tiêu chuẩn để kiểm tra độ mòn của piston Khi kiểm tra, cần xác định khe hở giữa piston và xilanh; nếu khe hở vượt quá giới hạn cho phép, sẽ gây giảm công suất động cơ và xuất hiện tiếng gõ không bình thường (gõ xilanh) Khe hở tối đa cho phép giữa piston và xilanh là 0,34mm trên mỗi 100mm đường kính xilanh, đảm bảo hoạt động chính xác và ổn định của động cơ.
Để đo khe hở giữa piston và xy lanh chính xác, bạn cần lắp ngược piston không có xéc măng vào xy lanh Sau đó, dùng một căn lá có chiều dày phù hợp, dài 200mm và rộng 13mm, cắm vào giữa piston và xy lanh tại mặt piston, không xẻ rãnh và vuông góc với lỗ chốt piston Tiếp theo, dùng cân để đo chính xác khe hở, giúp đảm bảo hoạt động của động cơ đạt hiệu quả tối ưu.
Nhóm 1 Trang 40 lò xo kéo với một lực 2 - 3,5kg, nếu kéo được căn lá ra là đạt yêu cầu, độ chênh lệch về lực kéo giữa các xilanh không được quá 1kg Nếu cắm căn lá vào lỏng chứng tỏ khe hở quá lớn, piston bị mòn
Kiểm tra khe hở giữa pit tông và xi lanh
Hình 4.14 – Kiểm tra khe thở pitson – xi lanh
Dùng thước cặp để kiểm tra kích thước các rãnh xéc măng, sau đó so sánh với kích thước của xéc măng chuẩn để xác định độ mòn
Dùng cữ đo hoặc đồng hồ so để đo độ mòn của lỗ chốt piston c Phương pháp sửa chữa piston
Tùy thuộc vào mức độ và loại hư hỏng của piston, các phương pháp sửa chữa phù hợp sẽ khác nhau Trong nhiều trường hợp, việc sử dụng piston mới hoặc tăng kích thước piston là những biện pháp thường được áp dụng để khắc phục sự cố Khi cần thiết, các kỹ thuật sửa chữa khác như gia cố hoặc thay thế các bộ phận liên quan cũng sẽ được tiến hành để đảm bảo hiệu quả hoạt động của động cơ.
Nếu piston chỉ có vết xước nhỏ nằm trong phạm vi cho phép và các kích thước khác vẫn đạt tiêu chuẩn, bạn có thể sử dụng giấy nhám mịn thấm dầu để đánh bóng lại để tiếp tục sử dụng.
Trong trường hợp xi-lanh chưa mòn quá giới hạn cho phép nhưng khe hở giữa piston và xi-lanh lại quá lớn, có thể áp dụng phương pháp mạ và tạo màng bằng môlipđenuđisunphua để tăng kích thước piston Ngoài ra, nếu chỉ có một piston bị hỏng, bạn có thể sử dụng piston cũ đã được tăng kích thước và tiện lại cho phù hợp để tiếp tục sử dụng, giúp tiết kiệm chi phí sửa chữa và đảm bảo hiệu quả hoạt động của hệ thống.
Khi piston có vết nứt nhỏ và chưa ảnh hưởng đến hoạt động bình thường, có thể khoan một lỗ nhỏ ở cuối vết nứt để hạn chế sự mở rộng của vết nứt và tiếp tục sử dụng Tuy nhiên, nếu vết nứt lớn hơn, tốt nhất là thay piston để đảm bảo hiệu suất hoạt động của máy móc.
Khi lỗ chốt piston bị mòn và biến dạng, cần sử dụng dao doa bằng tay, dao chuốt hoặc máy tiện để mở rộng lỗ chốt đúng theo kích thước sửa chữa Việc này giúp đảm bảo lỗ chốt đủ lớn để lắp chốt mới, chịu lực tốt hơn và đảm bảo hoạt động ổn định của piston Chọn dụng cụ phù hợp giúp quá trình sửa chữa hiệu quả, nâng cao tuổi thọ của bộ phận và tránh hỏng hóc trong quá trình vận hành.
Trong quá trình sửa chữa, khi xilanh cần mài doa hoặc piston trong xilanh quá lỏng, cùng với các dấu hiệu như piston bị nứt vỡ hoặc hư hỏng nặng, rãnh xéc măng bị mòn quá mức hoặc lỗ chốt piston mòn quá kích thước, thì sửa chữa lớn nhất để đảm bảo hoạt động tối ưu của động cơ là thay piston mới.
Khi thay pit tông, cần căn cứ vào đường kính xi lanh để chọn kích thước phù hợp Các kích thước tăng lên của pit tông gồm 6 mức: 0,25mm, 0,50mm, 0,75mm, 1,00mm, 1,25mm và 1,50mm, giúp người dùng dễ dàng xác định phù hợp với từng loại xe Các kích thước này đều được ghi rõ trên đỉnh pit tông, đảm bảo tính chính xác khi lựa chọn và thay thế.
Khi thay piston mới, nên sử dụng loại piston có nhãn hiệu tương tự để đảm bảo độ tương thích cao Khe hở giữa piston thay mới và thành xilanh cần phải phù hợp như các xilanh khác để đảm bảo hoạt động trơn tru Độ ô van của piston mới thay thế không nên chênh lệch quá 0,075mm so với các piston khác, nhằm duy trì hiệu suất vận hành tối ưu.
Khi sử dụng piston cũ, cần kiểm tra chiều sâu và chiều cao của các rãnh xéc măng để đảm bảo phù hợp với các xéc măng mới, đồng thời kiểm tra lỗ chốt piston xem có phù hợp hay không Việc thay piston mới phải đảm bảo trọng lượng bằng với piston cũ và không vượt quá trọng lượng cho phép để đảm bảo hoạt động hiệu quả của động cơ.
Khi thay thế toàn bộ bộ piston, trọng lượng của các piston phải đồng đều để đảm bảo hoạt động ổn định của động cơ Đối với các piston có đường kính lớn hơn 85mm, trọng lượng giữa các piston không được chênh lệch vượt quá giới hạn cho phép, nhằm duy trì cân bằng và hiệu suất tối ưu của hệ thống Việc kiểm tra và cân chỉnh trọng lượng piston là bước quan trọng để tránh rung lắc hoặc gây tổn thất cho các bộ phận liên quan trong quá trình hoạt động.
15 gam, những piston có đường kính nhỏ hơn 85mm, thì trọng lượng chênh lệch không quá
9 gam Nếu vượt quá giới hạn cho phép không nhiều, có thể dũa bớt một ít ở mặt đầu trong piston để giảm bớt trọng lượng
Hình 4.15 - Dùng pan me đo ngoài để đo đường kính piston
4.3.2 Cơ cấu xi lanh a Hiện tượng, nguyên nhân hư hỏng xilanh
Xi lanh hay ống lót xi lanh thường có những hư hỏng như: vết xước, ran nứt có mòn côn, mòn ô van hay mòn méo
Vết xước và rạn nứt nhỏ
Nguyên nhân xi lanh bị vết xước và rạn nứt nhỏ:
Nhiệt độ động cơ quá cao
Dầu bôi trơn không đủ hoặc không sạch
Khe hở giữa pit tông và xéc măng quá nhỏ
Xéc măng bị gãy hoặc vòng hãm chốt pit tông bị hỏng
Mòn côn và mòn méo
Nguyên nhân lót xi lanh và xi lanh bị mòn côn và mòn méo:
Hiện tượng ăn mòn tự nhiên, do ma sát giữa pit tông, xéc măng với lót xi lanh
Dùng nhiên liệu, dầu bôi trơn không đúng quy định
Nhiệt độ động cơ thấp hơn 3530K
Lót xi lanh hay xi lanh bị mòn nhiều nhất ở vịtrí tương ứng với xéc măng khí thứ nhất, khi pit tông ởđiểm chết trên
Hình 4.16 - Vị trí xi lanh mòn nhiều nhất
Nhóm 1 Trang 44 b Phương pháp kiểm tra phát hiện hư hỏng xy lanh
Kiểm tra vết xước, rạn nứt
Khi lót xi lanh hay xi lanh bị vết xước, rạn nứt có thể kiểm tra bằng mát thường hoặc dùng kính phóng đại để soi
Kiểm tra độ ô van và độ côn
Kiểm tra mòn ô van và độ côn của xi lanh, dùng đồng hồ so hoặc pan me đo trong để kiểm tra
Khi kiểm tra độ ô van, cần đo ở vị trí mòn nhất, thường là nơi tiếp xúc với xéc măng khí thứ nhất khi piston ở điểm chết trên, cách mặt trên hoặc miệng xi lanh khoảng 25-30mm Việc đo đạt được thực hiện tại hai đường kính khác nhau; trong đó, đường kính AA nằm trong mặt phẳng dao động của thanh truyền và đường kính A/A/ vuông góc với đường kính AA để đảm bảo độ chính xác của phép đo.