SỬA CHỮA ĐỘNG CƠ TOYOTA VIOS 2007XÂY DỤNG QUY TRÌNH BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA CÁC CƠ CẤU VÀ HỆ THỐNG TRONG ĐỘNG CƠ TOYOTA VIOS 2007Từ nội dung chương trình đào tạo các học phần trên nhận thấy các học phần có đều có phần các nội dung liên quan đến động cơ đốt trong xoay quanh các vấn đề: Hệ thống truyền lực, hệ thống bôi trơn, hệ thống làm mát, hệ thống nhiên liệu, hệ thống phân phối khí hệ thống khởi động.Vậy có thể định hướng xây dựng các bài thực hành cụ thể như sau: Bài thực hành số 1: Hệ thống truyền lực động cơ Bài thực hành số 2: Hệ thống bôi trơn động cơ Bài thực hành số 3: Hệ thống làm mát Bài thực hành số 4: Hệ thống nhiên liệu ( Phun xăng điện tử ) Bài thực hành số 5: Hệ thống phân phối khí ( Trên cam đôi DOHC ) Bài thực hành số 6: Hệ thống khởi động Bài thực hành số 7: Hệ thống mát phát
Trang 1SỬA CHỮA ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG 3.1 Định hướng xây dựng các bài thực hành trên mô hình
Từ nội dung chương trình đào tạo các học phần trên nhận thấy các học phần cóđều có phần các nội dung liên quan đến động cơ đốt trong xoay quanh các vấn đề: Hệthống truyền lực, hệ thống bôi trơn, hệ thống làm mát, hệ thống nhiên liệu, hệ thốngphân phối khí hệ thống khởi động.Vậy có thể định hướng xây dựng các bài thực hành
cụ thể như sau:
- Bài thực hành số 1: Hệ thống truyền lực động cơ
- Bài thực hành số 2: Hệ thống bôi trơn động cơ
- Bài thực hành số 3: Hệ thống làm mát
- Bài thực hành số 4: Hệ thống nhiên liệu ( Phun xăng điện tử )
- Bài thực hành số 5: Hệ thống phân phối khí ( Trên cam đôi DOHC )
- Bài thực hành số 6: Hệ thống khởi động
- Bài thực hành số 7: Hệ thống mát phát
3.2 Xây dựng các bài thực hành trên mô hình động cơ Toyota Vios 2007
3.2.1 Bài thực hành số 1: Hệ thống truyền lực động cơ Toyota Vios 2007
Bao gồm Piston, chốt piston, thnh truyền, trục khuỷu, xéc măng
3.2.1.1 Piston
Công dụng, yêu cầu
Công dụng
- Cùng với nắp xilanh tạo thành buồng cháy
- Truyền lực khí thể cho thanh truyền ở hành trình sinh công
- Nhận lực từ thanh truyền để thực hiện các hành trình còn lại
- Ngoài ra ở một số động cơ hai kỳ người ta còn sử dụng piston để đóng cửa thải, cửa quét, cửa nạp
Trang 2Cấu tạo các chi tiết, bộ phận
- Piston được chia hành 3 phần : đỉnh pít tông, đầu pít tông, thân váy.
Đỉnh piston: đỉnh piston có công dụng cùng với xylanh, nắp xylanh tạo thành buồng cháy.
Có 3 loại: đỉnh lồi, đỉnh lõm và đỉnh bằng.
Đỉnh piston Đầu piston Thân và váy
Hình 3.1 Cấu tạo Piston Đầu piston:
- Đầu có đường kính nhỏ hơn phần thân , có các rãnh để lắp vòng găng hơi, vòng găng dầu, rãnh vòng găng dầu có khoan nhiều lỗ nhỏ vào phía trong
Thân và váy piston:
- Có nhiệm vụ dẫn hướng cho piston chuyển động trong xylanh
- Do va đập vòng găng với rãnh pít tông
Hiện tượng: lỗ lắp chốt pít tông bị mòn rộng, mòn méo
Trang 3- Thường do làm việc chịu nhiệt độ cao như: cháy kích nổ cháy sớm hoặc dầubôi trơn kém hoặc hệ thống làm mát kém.
Kiểm tra và sửa chữa hư hỏng
Kiểm tra vết nứt xước vở piston:
- Quan sát trên toàn bộ piston để phát hiện các vết nứt,vỡ, xước, cháy rỗ trên bề mặt dẫn hướng
Kiểm tra độ côn, độ ô van của piston:
- Kiểm tra độ côn: dùng panme (hoặc thước cặp) đo ngoài đường kính pistontrên phần dẫn hướng vuông góc với đường tâm lỗ chốt ở hai vị trí đầu và cuối phầndẫn hướng Hệ số giữa hai lần đo là độ côn của piston Nếu độ côn lớn hơn mức chophép phải thay piston
- Kiểm tra độ ô van: dùng panme (hoặc thước cặp) đo ngoài đo đường kínhpiston ở hai vị trí vuông góc với nhau trên cùng một tiết diên ngang của phần dẫnhướng Hiệu số hai lần đo là độ ô van của piston Độ ô van lớn hơn mức quy định phảithay mới
Hình.3.2 Kiểm tra độ ô van
Sửa chữa
Thay piston
Thay từng piston
Trang 4- Khi thay từng piston tốt nhất là dùng loại có nhãn hiệu tương tự như nhãn hiệucủa xưởng sản xuất của piston cũ Khe hở giữa piston mới thay với thành xilanh phảinhư các xilanh khác Độ ôvan của piston mới thay so với các píttông của xe đó chênhlệch nhau không quá 0,075mm Nếu dùng píttông cũ thì phải kiểm tra chiều sâu vàchiều cao của rãnh vòng găng xem có phù hợp với vòng găng không, lỗ chốt píttông cóphù hợp không, chiều cao của tâm lỗ piston mới thay phải giống piston cũ ,trọng lượngpiston không quá giới hạn cho phép Có thể sử dụng piston đã thay, mài theo kíchthước thu nhỏ để dùng với xilanh có đường kính nhỏ hơn.
Thay cả bộ piston
- Khi thay cả bộ piston, trọng lượng các piston phải như nhau, những piston cóđường kính lớn hơn 85mm thì trọng lượng chênh lệch nhau không quá 15 gam, nhữngpiston có đường kính nhỏ hơn 85mm, thì trọng lượng chênh lệch không quá 9 gam.Nếu vượt quá giới hạn đó không nhiều, thì có thể giũa bớt một ít ở mặt đầu trongpiston để giảm bớt trọng lượng Độ ôvan của piston đo bằng panme, dùng panme đongoài để đo phía trước, phía sau, bên phải và bên trái của thân piston, hiệu số đườngkính của chúng là độ ôvan
3.2.1.2 Xéc măng
Công dụng, yêu cầu
- Công dụng:
+ Xéc măng dùng để bao kín buồng cháy không cho khí cháy lọt xuống đáy dầu
và không cho dầu lọt vào buồng cháy
+ Xéc măng truyền phần lớn nhiệt lượng từ đầu piston sang thành xilanh rồi ranước làm mát hoặc không khí để làm mát cho động cơ
- Yêu cầu:
- Vật liệu chế tạo phải có hệ số ma sát nhỏ và hệ số giãn nở vì nhiệt nhỏ
- Phải có độ cứng thích hợp để chịu mài mòn tốt trong điều kiện ma sát giới hạn
Nội dung thực hiện
Sơ đồ
Trang 5Hình 3.3 a Séc măng khí; b Séc măng dầu Cấu tạo các chi tiết, bộ phận
- Xéc măng là một vòng tròn hở miệng được lắp vào trong rãnh xéc măng ở
piston Kết cấu xéc măng khí chỉ khác nhau ở dạng cắt ngang và dạng cắt miệng
Xéc măng khí:
- Bao kín buồng đốt ngăn không cho khí cháy từ buồng cháy lọt xuống cát te
Hình 3.4 Cấu tạo xéc măng khí
Xéc măng dầu:
Trang 6- Ngăn không cho dầu bôi trơn từ cátte lên buồng cháy Khi gạt dầu chỉ để lại mộtmàng mỏng bôi trơn, trong một số động cơ để tăng lực tỳ và cải thiện điều kiện bôitrơn, người ta lắp vòng đàn hồi vào phía trong để đẩy vòng găng tỳ vào thành xy lanh
Hình 3.5 Cấu tạo xéc măng dầu Những hư hỏng thường gặp
- Do chịu nhiệt độ cao áp suất lớn
Kiểm tra và sửa chữa các hư hỏng
Kiểm tra
Kiểm tra khe hở miệng
Trang 7Hình 3.6 Kiểm tra khe hở miệng
- Đây là khe hở nhiệt của xéc măng, nó bảo đảm sao cho khi tác dụng của nhiệt
độ cháy, thì hai miệng của nó không trùng vào nhau Khe hở nhiệt đúng của xéc măngkhi chịu nhiệt độ bình thường nằm trong khoảng 0,06-0,10 mm
- Đẩy xéc măng xuống vùng xéc măng ở 3 vị trí và dùng cỡ lá để kiểm tra, khikiểm tra nếu thấy khe hở nhỏ lại chứng tỏ lòng xy lanh bị côn Nếu độ côn bé thì rà lạimiệng xéc măng cho đạt yêu cầu, nếu như khe hở thay đổi quá lớn thì do xy lanh bịcôn quá nhiều Trường hợp này phải xoáy xy lanh và thay xéc măng mới
Kiểm tra khe hở chiều cao:
- Khe hở chiều cao là khe hở bảo đảm xéc măng chuyển động nhẹ nhàng trongrãnh pít tông, khe hở này rất là bé, nó nằm trong khoảng 0,03 -0,08mm, khe hở maxkhông được quá 0,2mm, nếu khe hở quá lớn trong quá trình làm việc nó sẽ sinh va đập(gõ) và động cơ sẽ lên nhớt
Cách kiểm tra như sau :
Trang 8Hình 3.7 Kiểm tra khe hở cạnh
- Lăn xéc măng xung quanh rãnh pít tông, xem có nhẹ nhàng không, nếu có chỗ
bị kẹt thì dùng dao cạo rãnh để sửa chữa lại
Dùng căn lá đưa qua khe hở giữa rãnh pít tông và pít tông
Nếu khe hở của rãnh pít tông quá bé, thì phải mài mỏng vòng găng bằng cáchđặt nằm vòng găng trên tấm kính, có bôi cát rà xu páp, hoặc trên bề mặt phẳng có lótgiấy nhám rồi dùng tay để mài mặt trên của vòng găng nhỏ đi một ít cho phù hợp vớikhe hở cạnh qui định
Kiểm tra khe hở chiều sâu:
- Đây là khe hở bảo đảm xéc măng chuyển động được trong xy lanh và trong rãnh pít tông Phương pháp kiểm tra như sau:
+Dùng thước cặp đo chiều sâu rãnh pít tông
+ Dùng thước cặp đo bề dày của xéc măng
Trang 9Hình 3.8 Khe hở chiều sâu Kiểm tra độ kín giữa bề mặt công tác của xéc măng với vách xy lanh :
- Đây là bước kiểm tra cần thiết, nhằm bảo đảm đày đủ trị số áp suất nén cho động cơ, khi bề mặt công tác của xéc măng, không ôm với vách xy lanh, thì áp suất cuối quá trình nén sẽ thấp, động
cơ rất khó khởi động nhất là đối với động cơ điêzen.
- Sự kiểm tra được tiến hành như sau:
+ Đặt xéc măng vào vùng xéc măng
ĐCT, dùng giấy dày đặt vào
Trang 10- Mỗi vòng găng không được có quá hai chỗ bị lọt ánh sáng, chiều dài mỗi cungtròn bị lọt ánh sáng không quá 300, tổng chiều dài các cung lọt ánh sáng không quá
600, chiều rộng khe lọt ánh sáng không quá 0,03mm ( khi khe hở lọt ánh sáng nhỏ hơn0,015mm thì cho phép có chiều dài các cung lọt ánh sáng đến 1200, ở hai bên miệngvòng găng trong phạm vi 300 không được ánh sáng và không bị vênh Trường hợp lọtánh sáng nhẹ có thể lắp đổi cho nhău giữa các xy lanh , nếu bị nặng phải thay các xylanh chưa qua doa mài mà chỉ cần thay vòng găng thì có thể không cần kiểm tra độtròn ( độ lọt ánh sáng)
- Những vòng găng có góc vát ở phía trong thì lắp vào rãnh thứ nhất của pít tông
và quay góc vát lên trên Nếu góc vát nằm ở phía ngoài thì lắp vào rãnh thứ hai, thứ ba
và quay góc vát xuống dưới
+ Các vòng găng dầu có cạnh ngoài là góc tròn, thì quay mặt có góc tròn lên trên,nếu mặt cạnh ngoài có dạng hình côn, thì quay phía có đường kính nhỏ lên trên và lắpvào rãnh thứ hai và thứ ba của pít tông
+ Khi bảo dưỡng và sửa chữa nhỏ, nếu phát hiện công suất động cơ yếu, áp suấtnén không đạt tiêu chuẩn, thấy xy lanh bị lọt khí và dầu máy bị sục lên buồng đốt,nhưng độ côn và độ ô van chưa quá giới hạn cho phép thì do vòng găng bị hỏng gâynên, lúc này có thể rút pít tông ra, thay vòng găng ngay trên xe mà không cần tháođộng cơ xuống
Trang 113.2.1.3 Chốt piston
Công dụng
- Chốt pít tông dùng để nối giữa pít tông với đầu nhỏ thanh truyền
Yêu cầu
- Do điều kiện làm việc như vậy nên phải chế tạo chốt piston bằng vật liệu tốt để
đảm bảo sức bền và độ cứng vững Chốt piston phải được nhiệt luyện theo công nghệđặc biệt, đảm bảo bề mặt làm việc của chốt piston có độ cứng cao, chống mòn tốt Mặtchốt phải mài bóng và mạ một lớp hợp kim chống mài mòn để tránh ứng suất tập trung
và khi lắp ghép chốt piston với piston và thanh truyền, khe hở lắp ghép phải nhỏ (dungsai trong giới hạn nhất định cho phép), nếu không chốt sẽ bị va đập lớn, dễ bị hư hỏng
Nội dung thực hiện
Sơ đồ
Hình 3.10 Chốt piston Cấu tạo các chi tiết, bộ phận
- Chốt pít tông có dạng hình trụ tròn rỗng, mặt ngoài được tôi cao tần sâu 1,0-1,5
Trang 12Hình 3.11 Cấu tạo piston
- Bằng cách làm lệch chốt, áp suất cao hơn sẽ tác dụng lên một phía pít tông
- Áp suất cháy làm cho pít tông hơi lắc sang phải ở gần ĐCT, làm cho đầu dướicủa bề mặt chặn tiếp xúc với thành xy lanh, sau đó pít tông qua ĐCT pít tông sẽ thẳngtrở lại Sự tiếp xúc bề mặt chặn được thực hiện với thành xy lanh, ngăn chặn sự lắc lư
ở đầu xy lanh, cho phép động cơ vận hành ít ồn hơn và tăng tuổi bền của pít tông Vấn
đề này thường chỉ xảy ra trong các động cơ cũ với thành xy lanh bị mòn
Kiểm tra và sửa chữa hư hỏng
Kiểm tra
- Chốt pít tông được kiểm tra bằng pan me
- Kiểm tra bằng kinh nghiệm như sau: trục phải láng bóng không bị sét rỉ, dùngtay kéo nhẹ theo đường sinh của nó, nếu thấy có khớp bậc thì thay trục mới
Trang 13Kiểm tra khe hở giữa trục pít tông và đầu nhỏ thanh truyền:
- Dùng pan me đo trong hoặc so kế xác định đường kính trong của đầu nhỏ thanhtruyền
Hình 3.12 Xác định đường kính trong của đầu nhỏ thanh truyền và đường kính ngoài
của trục pít tông
- Dùng pan me đo ngoài đo đường kính ngoài của trục pít tông
- Hiệu số hai kích thước trên chúng ta được trị số khe hở dầu, khe hở này vàokhoảng 0,005- 0,011 mm, khe hở tối đa không quá 0,015 mm
Sửa chữa
- Chốt pít tông làm việc trong điều kiện phụ tải xung kích tương đối lớn và bôitrơn kém, vì vậy làm cho phần giữa của nó và chỗ lắp bạc đồng thanh truyền bị mònthành hình côn và hình ô van, khe hở lắp ghép tăng lên, khi động cơ làm việc thường
có tiếng kêu khác thường vì bị va đập Thời gian chốt pít tông bị mòn đến giới hạn sửdụng cho phép thường sớm hơn thời gian mòn hỏng của pít tông và xy lanh, do đótrước khi doa xy lanh và thay pít tông, cần thay loại chốt pít tông, đã tăng kích thướcsửa chữa một đến hai lần Khi sửa chữa lớn thường thay chốt pít tông mới, khi sửachữa có thể dùng các phương pháp sau đây:
+ Lấy chốt pít tông cũ đã được tăng kích thước đem mài theo kích thước sửachữa để dùng lại
+ Mài bóng chốt pít tông đã bị mòn rồi đem mạ crôm, sau đó mài lại theo kíchthước ban đầu hoặc kích thước được tăng lên
Trang 15Cấu tạo các chi tiết, bộ phận
Thanh truyền được chia thành 3 phần :
- Đầu nhỏ thanh truyền
- Thân thanh truyền
- Đầu to thanh
Kết cấu đầu nhỏ phụ thuộc vào kích thước và phương pháplắp ghép với chốt piston
- Đầu nhỏ truyền lắp tự do với chốt
piston: trên đầu nhỏ thanh truyền có bạc lót hoặc ổ bi đũa đểgiảm ma sát giữa đầu nhỏ thanh truyền và chốt piston
Hình 3.14 Cấu
tạo thanh truyền
- Đầu nhỏ thanh truyền lắp cố đinh với chốt piston: trên đầu nhỏ thanh không có bạc lót Để cố định đầu nhỏ thanh truyền với chốt piston người ta có thểdùng phương pháp lắp có độ dôi hoặc xẻ rãnh trên đầu nhỏ thanh truyền và dùngbulong để siết cố định chốt piston với đầu nhỏ thanh truyền
Đầu nhỏ thanh truyền :
- Dùng để lắp chốt pít tông, cùng với lỗ bệ đỡ chốt trên pít tông, tạo thành một cơcấu bản lề Nếu dùng chốt trôi thì trong đầu nhỏ còn lắp bạc, trên đầu nhỏ có khoanmột lỗ để hứng dầu bôi trơn để bôi trơn cho bạc, cũng có trường hợp chốt trôi được bôitrôn bằng dầu áp lực đi từ đầu to theo lỗ dọc thân thanh truỵền tới đầu nhỏ để bôi trơncho bạc lót, giữa chốt pít tông và đầu nhỏ thanh truyền có lắp bạc đồng Nếu dùng chốtlắp chặt với đầu nhỏ thanh truyền, thì ở đầu nhỏ thanh truyền không có bạc lót và được
xẻ rãnh bắt chặt chốt pít tông bằng bu lông, trường hợp này chốt pít tông quay trên hai
bệ đỡ của pít tông
Thanh truyền
Chiều dài thân thanh truyền phụ thuộc vào tham số kết cấu của từng loại động cơ Tiết diện ngang của thân thanh truyền có nhiều dạng khác nhau :
Trang 16- Thân thanh truyền có tiết diện hình chữ I: đây là loại phổ biến nhất, loại này có
ưu điểm là tiết diện hợp lý, thanh truyền có độ cứng vững cao và trọng lượng nhỏ
Đầu to thanh truyền
Hình 3.15 Đầu to thanh truyền loại liền khối Những hư hỏng thường gặp
Thanh truyền bị cong
Hình 3.16 Thanh truyền bị cong
- Hiện tượng: thanh truyền bị cong làm cho piston đâm lệch về một phía piston
và xéc măng bị nghiêng làm giảm độ kín khít cụm piston xéc măng và xy lanh mònnhanh
- Nguyên nhân: do tải trọng nặng, vật liệu chế tạo không đảm bảo
Trang 17Thanh truyền bị xoắn:
Hình 3.17 Thanh truyền bị xoắn
- Hiện tượng: gây ép piston lên thành xilanh lúc bên này lúc bên kia theophương dọc thân động cơ khi piston chuyển động lên xuống trong xilanh
- Nguyên nhân: do động cơ làm việc quá tải, các chi tiết làm việc mệt mỏi, bulông bị gẫy, tuột ren con tán
Thanh truyền bị gẫy:
Hình 3.18 Thanh truyền bị gãy
- Nguyên nhân: do động cơ làm việc quá tải, các chi tiết làm việc mệt mỏi, bulông bị gẫy, tuột răng con tán Bạc lót bị mòn rộng, mòn ô van
- Nguyên nhân: do lực tác dụng không đều nhau, do điều kiện bôi trơn kém
Trang 18Kiểm tra và sửa chữa các hư hỏng:
-Kiểm tra thanh truyền:
Kiểm tra sự cong :
- Sự cong và xoắn của thanh truyền được kiểm tra trên dụng cụ chuyên dùngđặc biệt, được gọi là dụng cụ định tâm thanh truyền
Phương pháp này kiểm tra như sau :
- Kiểm tra thanh truyền với trục pít tông :
- Yêu cầu: trục pít tông phải còn tốt, khe hở lắp ghép giữa trục và đầu nhỏ phảiđúng yêu cầu
- Trường hợp không có bạc lót :
Tháo bu lông thanh truyền, lấy nắp và các bạc lót ra ngoài
Làm sạch trục pít tông và nửa đầu to còn lại
Lau sạch dụng cụ định tâm và gá đầu to thanh truyền vào dụng cụ
Dùng đồ gá đặc biệt đặt bên trục của pít tông và kiểm tra như hình vẽ
Dùng căn lá đo khe hở giữa mặt phẳng của dụng cụ gá và trục pít tông ( nếumặt phẳng của dụng cụ gá được áp sát vào trục pít tông, thì kiểm tra khe hở giữa mặtphẳng của dụng cụ gá và mặt phẳng của dụng cụ định tâm )
Nếu một đầu có khe hở, một đầu không thì thanh truyền bị cong
Độ cong của thanh truyền cho phép không quá 0,05mm Nếu bị cong chúng tanắn lại và kiểm tr a như trên
Hình 3.19 Kiểm tra độ cong của thanh truyền.
Trang 19Kiểm tra thanh truyền với pít tông :
- Gá thanh truyền có pít tông vào dụng cụ kiểm tra
- Dùng đồ gá dạng chữ V cặp vào pít tông và kiểm tra như trên
- Nếu lúc này thanh truyền bị cong, thì nguyên nhân do tâm của lỗ pít tông khôngtrùng với tâm trục pít tông Sửa chữa lại lỗ pít tông hoặc thay pít tông mới
Kiểm tra sự xoắn:
Sau bước kiểm tra độ cong chúng ta kiểm tra độ xoắn như sau:
Gá thanh truyền với trục pít tông vào dụng cụ định tâm
Đặt dụng cụ gá lên trục pít tông như hình vẽ
- Dùng căn lá kiểm tra khe hở giữa mặt phẳng của dụng cụ định tâm và mặtphẳng của đồ gá
- Nếu có khe hở chứng tỏ thanh truyền bị xoắn, độ xoắn cho phép không đượcquá 0,15mm Nếu vượt quá chúng ta uốn lại thanh truyền và kiểm tra lại
Hình 3.20 Kiểm tra độ xoắn của thanh truyền Kiểm tra đầu to thanh truyền: điều kiện thanh truyền chuyển động được trên
trục khuỷu, thì đầu to thanh truyền phải tồn tại khe hở dầu và khe hở dọc
Kiểm tra khe hở dầu :
- Khe hở dầu là hiệu số 2 kích thước gữa đường kính trong của bạc lót đầu to vàđường kính ngoài của trục khuỷu Khe hở này rất quan trọng, nó rất bé, để đảm bảohình thành được màng dầu trong quá trình động cơ làm việc Để hiểu rõ về tầm quantrọng của khe hở này trong sửa chữa, chúng ta xét hai trường hợp sau đây:
Trang 20Hình 3.21 Khe hở dầu
Xét một trục chuyển động trong ổ đỡ, khi trục đứng yên thì trục và ổ tiếp xúc
- Khi trục quay, thì có một lượng nhớt được cung cấp vào ổ để bôi trơn ( do bơmnhớt cung cấp) Do nhớt có độ nhớt nhất định, nên nhớt bám vào bề mặt của trục mộtlớp mỏng, lớp nhớt này được trục cuốn xuống phía bên dưới, nó có khuynh hướngchèn gữa trục và ổ, khi trục quay đạt được một tốc độ nào đó thì nhớt được cuốnxuống khe hở hẹp ( giống như hình một cái chêm ) nên nó tạo thành một áp suất cókhuynh hướng nâng trục đi lên, khi hợp lực do áp suất nâng trục tạo nên lớn hơn tảitrọng tác dụng lên trục, thì trục nổi lên
Sửa chữa thanh truyền :
Sửa chữa lỗ đầu nhỏ thanh truyền:
- Nếu lỗ đầu nhỏ thanh truyền bị mòn, độ côn và độ ô van vượt quá yêu cầu kỹthuật, thì căn cứ vào kích thước sửa chữa để doa rộng ra thường doa trên máy chuyêndùng Sau khi doa xong dùng bạc đồng có kích thước tương ứng để lắp vào
- Sửa chữa bạc đồng đầu nhỏ thanh truyền: khi kiểm tra nếu bạc đồng mòn quágiới hạn cho phép ta tiến hành thay thế
- Khi thay bạc đồng, dùng khuôn ép hoặc đục để ép bạc đồng cũ ra
Sửa chữa măt lắp ghép gối đỡ đầu lớn thanh truyền:
- Khi mặt lắp ghép đầu lớn thanh truyền bị hỏng thì phải mài phẳng hoặc đánhbằng giấy nhám, nếu bị hỏng nặng thì dùng giũa cho phẳng rồi đánh nhẵn bằng giấynhám hoặc đem mài, sau khi sửa chữa, mặt lắp ghép không được nghiêng lệch, độ tiếpxúc 70% tổng diện tích trở lên, vì nếu tiếp xúc không tốt thì khi làm việc sẽ làm cho bu
Trang 21lông thanh truyền bị lỏng, có thể gây hư hỏng máy Sau khi sửa chữa mặt lắp ghép sẽ
bị thay đổi, do đó người ta thường lót thêm tấm đệm đồng để phục hồi hình dạng chínhxác của lỗ đầu lớn thanh truyền
Doa gối đỡ thanh truyền :
- Nếu lỗ đầu lớn thanh truyền bị hỏng nhiều thì có thể doa to ra theo kích thướcsửa chữa rồi mạ đồng ở lưng bạc lót, hoặc hàn đắp lỗ rồi doa theo kích thước tiêuchuẩn
-Trục khuỷu là một trong những chi tiết máy quan trọng nhất, cường độ làm việc
lớn nhất và giá thành cao nhất của động cơ đốt trong Trục khuỷu là tiếp nhận lực tác
Trang 22dụng trên piston truyền qua thanh truyền và biến chuyển động tịnh tiến của pistonthành chuyển động quay của trục để truyền công suất ra ngoài.
Trục khuỷu được tạo thành bởi các bộ phận: đầu trục khuỷu, cổ chính, cổ biên,
má khuỷu, đối trọng và đuôi trục Hình dạng kết cấu của trục khuỷu phụ thuộc vào sốxylanh cách bố trí xylanh, số kỳ của động cơ và thứ tự làm việc của các xylanh Trụckhuỷu gồm các phần: đầu trục khuỷu, cổ chính, cổ biên, má khuỷu và đuôi trục khuỷu– bánh đà
Trang 23Hình 3.24 Cấu tạo trục khuỷu
Đầu trục khuỷu: Đầu trục khuỷu, (đầu tự do của trục khuỷu) thường dùng để
lắp bánh răng dẫn động bơm nước, bơm dầu nhờn, bơm cao áp, bánh đai (puly) để dẫnđộng quạt gió và đai ốc khởi động để khởi động cơ bằng tay quay Các bánh răng chủđộng hoặc bánh đai dẫn động lắp trên đầu trục khuỷu theo kiểu lắp căng hoặc lắp trunggian và đều có then bán nguyệt
Cổ trục khuỷu:
- Các cổ trục khuỷu thường có cùng một kích thước đường kính Đường kính cổtrục chọn theo kết quả của tính toán sức bền, điều kiện hình thành màng dầu bôi trơn,quy định về thời gian sử dụng và số lần sửa chữa lớn động cơ
Má khuỷu:
- Má khuỷu là bộ phận nối liền giữa cổ trục và cổ biên Hình dạng má khuỷu chủyếu phụ thuộc vào loại động cơ, trị số của áp suất khí thể và tốc độ quay của trụckhuỷu Khi thiết kế má khuỷu của động cơ tốc độ cao cần cố gắng giảm trọng lượngphần không cân bằng của má khuỷu Hình dạng kết cấu của má khuỷu có nhiều kiểukhác nhau
Đối trọng:
- Đối trọng lắp trên khuỷu trục mục đích chủ yếu là cân bằng các lực quán tính vàmômen của các lực quán tính không cân bằng của các chi tiết chuyển động
Trang 24Đường dẫn dầu bôi trơn
Bôi trơn cổ trục và cổ biên thường dùng phương pháp bôi trơn cưỡng bức Dầunhờn có áp suất cao theo đường dẫn dầu trên trục khuỷu đi đến bôi trơn các bề mặt làmviệc của cổ trục và cổ biên Muốn đưa dầu từ trong trục khuỷu ra bôi trơn bề mặt làmviệc của cổ trục và cổ biên, lỗ thoát dầu phải khoan ở vị trí có áp suất bề mặt bên tức làchúng mài mòn ít nhất, đồng thời cần chú ý đến điều kiện ứng suất mỏi của bề mặt cổbiên, điều kiện công nghệ gia công trục khuỷu và điều kiện lọc sạch dầu bôi trơn
Hình 3.25 Đường dẫm dầu trục khuỷu
Trang 25nhiều Tương tự như vậy, ở cổ trục chính thì mặt kề gần cổ trục thanh truyền bị mòntương đối nhiều Dầu bôi trơn ở trong đường dầu bôi trơn cổ trục dưới tác dụng củalực ly tâm, làm cho những tạp chất cứng tập trung về một đầu của cổ trục, do đó cổtrục thanh truyền bi mòn thành hình côn.
- Cổ trục thanh truyền bị mòn nhanh hơn cổ trục chính, lượng mài mòn của nóthông thường gấp 2 lần lượng mài mòn của cổ trục chính, sự mài mòn các cổ trục củatrục khuỷu có nhiều gối đỡ cũng không đều nhau, có một động cơ, cổ trục chính ở gầnbánh đà bị mòn nhanh hơn Đối với trục khuỷu có 2 gối đỡ, cổ trục ở giữa thường bịmòn nhanh hơn
Trục khuỷu bị cong và xoắn
- Hiện tượng: gây ra sự biến dạng cong và xoắn của trục khuỷu
- Nguyên nhân:
Trong khi sử dụng, khe hở của gối đỡ quá lớn, khi làm việc có va vấp
Trục khuỷu trong quá trình làm việc hoặc sửa chữa chịu mômen xoắn quá lớn:khi làm việc gối đỡ bị cháy làm cho trục quay khó khăn, trong sửa chữa, khi chạy ràgối đỡ chính, khe hở gối đã điều chỉnh quá nhỏ hoặc thứ tự vặn của các gối đỡ chínhkhông chính xác
Thông thường khi trục khuỷu có hư hỏng ở bên trong hoặc có ứng suất bêntrong thì biến dạng sẽ lớn, trường hợp này nói chung khó điều chỉnh, cho nên khi xử lýcần phải đặc biệt chú ý Trục khuỷu bị biến dạng xoắn thì điều chỉnh càng khó khăn,nếu không chú ý thí trong quá trình điều chỉnh thì sẽ gây nên cong Ngoài ra quan hệlẫn nhau và vị trí của các chi tiết máy như trục khuỷu, bánh đà, nhóm píttông thanhtruyền không bình thường làm việc của động cơ không ổn định, trục khuỷu chịu lựckhông đều cũng tạo nên những hư hỏng trên
Trục khuỷu bị rạn nứt
- Hiện tượng: vết nứt thường sinh ra ở vai trục
- Nguyên nhân:
Sinh ra vết nứt, bán kính góc lượng chuyển tiếp với vai trục không thích đáng
sẽ sinh ra ứng suất tập trung, khe hở gối đỡ quá lớn sẽ sinh ra va đập do ứng suất thay
Trang 26đổi tạo ra khi trục khuỷu bị cong, nếu không kịp thời phát hiện vết nứt và tìm biệnpháp khắc phục thì sẽ làm gãy trục khuỷu.
Những trục khuỷu có vết nứt theo chiều dọc ở trên lớp bề mặt cổ trục nếu saukhi mài xong mà mất đi thì còn có thể tiếp tục sử dung được Còn vết nứt theo chiềungang khi làm việc do chịu tác dụng của ứng suất sẽ dần dần lan rộng, khi phát hiệnvết nứt nầy thì nên thay trục khuỷu khác
Kiểm tra và sửa chữa các hư hỏng trục khuỷu
Kiểm tra
Kiểm tra trục khuỷu bị xước, cháy rỗ, rạn nứt
Quan sát toàn bộ trục khuỷu phát hiện các vết xước, cháy rỗ, rạn nứt Nếu trục khuỷu có vết rạn nứt thì phải thay trục khuỷu mới Nếu trên bề mặt trục khuỷu có vết cháy rỗ, vết xước nhẹ thì dùng vải ráp mịn bôi một lớp dầu bôi trơn hoặc dùng đá dầu mài bóng cổ trục và cổ thanh truyền Nếu có vết cháy rỗ, xước sâu thì phải mài trục khuỷu trên máy mài chyên dùng có cơ cấu dịch tâm
Kiểm tra độ côn và độ ô van của cổ trục và cổ biên
Dùng panme đo để kiểm tra độ côn và độ ô van của ổ trục ở mỗi tiết diện đềuphải đo cả hai chiều nằm ngang và thẳng đứng Căn cứ vào kết quả đo được để tính ra
độ côn và độ cô van
Kiểm tra độ mòn ô van
Đo kích thước cổ trục và cổ biên ở hai vị trí vuông góc nhau trên cùng một mặt cắt ngang Độ van của cổ trục và cổ biên được xác định bằng hiệu số của hai lần đo (không đo sát vào lỗ dầu bôi trơn)
Hình 3.26 Kiểm tra độ ô van
Trang 27- Để bảo đảm chính xác, chúng ta nên kiểm tra nhiều vị trí
- Khi độ côn vượt quá cho phép, phải mài lại trục khuỷu và thay bạc lót mới
- Trị số độ côn = pA – pB
Kiểm tra độ cong và độ xoắn của trục khuỷu
- Kiểm tra độ cong: đặt hai đầu trục khuỷu lên giá, cho mũi tiếp xúc của đồng
hồ so áp vào cổ trục chính ở giữa, quy trục khuỷu một vòng kim đồng hồ sẽ giao độngtrong một phạm vi nào đó, lấy trị số trừ cho độ ô van của cổ trục rồi chia đôi ta sẽđược độ cong của trục khủyu
Hình 3.27 Kiểm tra độ cong và độ xoắn của trục khuỷu
- Kiểm tra độ xoắn: đặt trục khuỷu lên giá, cho cổ trục thanh truyền nằm theo vịtrí nằm ngang, sau đó dùng thước cặp đo chiều cao các cổ trục thanh truyền có cùngmột đường tâm đến mặt bàn máy, độ chênh lệch của các chiều cao đó là mức độ xoắncủa cổ trục đó
Kiểm tra khe hở dầu
Là khe hở giữa các cổ trục và các ổ đỡ của trục khuỷu
- Dùng phương pháp kẹp chì để kiểm tra
Chú ý: Khi kiểm tra phải xiết ốc đúng mô men quy định, không được quay trục khuỷutrong quá trình kiểm tra
Trang 28Sửa chữa
Sửa chữa độ côn, độ ôvan
Nếu độ ô van và độ côn vượt quá giới hạn cho phép phải sửa chữa trục khuỷubằng cách mài cổ trục, cổ biên theo kích thước sửa chữa quy định (theo cos sửa chữa).Mỗi cos sửa chữa, đường kính cổ trục và cổ biên giảm 0.25mm Khi mài trục khuỷutiến hành trên thiết bị chuyên dùng là máy mài có cơ cấu dịch tâm Trước khi mài phảixác định bán kính góc lượn và sửa đá theo bán kính góc lượn đó Sau khi mài cổ trục
và cổ biên cần đánh bóng để đạt độ bóng theo yêu cầu Độ bóng phải đạt △9-△10 Saukhi mài cổ trục và cổ biên phải thay các bạc lót theo kích thước sửa chữa tương ứng vàcạo rà bạc để đảm bảo sự tiếp xúc tốt
Sửa chữa độ xoắn của trục khuỷu
Nếu trục khuỷu xoắn quá giới hạn cho phép thì phải thay trục khuỷu mới Nếu trụckhuỷu bị cong thì nắn nguội: đặt trục khuỷu lên hai giá chữ V, xoay đúng chiều cong củatrục khuỷu rồi cố định trục khuỷu lại Tác dụng một lực vào cổ trước ở giữa theo chiềungược với chiều cong của trục khuỷu Để tránh làm hư hỏng cổtrục cần đặt tấm đồng đệmlót vào cổ trục Phía dưới cổ trục đặt đồng hồ so để theo dõi độ biến dạng của trục khuỷu
và khống chế lực tác dụng Nếu trục khuỷu bị cong nhiều quá thì phải tiến hành nắn nhiềulần để tránh làm trục khuỷu biến dạng quá nhiều gây nứt gãy trục
Trang 29Nội dung thực hiện
Sơ đồ
Hình 3.28 Xy lanh Cấu tạo các chi tiết, bộ phận
- Xylanh là một ống hình trụ rỗng, mặt trong được gia công nhẵn bóng, mặt ngoài
có gờ để định vị với thân máy và có rãnh để lắp đệm làm kín nước
Hình 3.29 Phân loại xy lanh Những hư hỏng thường gặp
Trang 30Nguyên nhân
- Xy lanh bị mòn thành hình côn theo chiều dài
- Trong quá trình cháy, khi cháy luồn qua lưng vòng găng làm cho màng dầubôi trơn khó hình thành, sự ma sát giữa vòng găng và xy lanh là ma sát ướt (vị trí xylanh bị mài mòn lớn nhất tương ứng với vòng găng thứ nhất)
- Khi pít tông chuyển động lên xuống và thay đổi chiều chuyển động qua cácđiểm chết, tốc độ của vòng găng giảm xuống bằng không, lúc này do sự thay đổi độtngột tốc độ màng dầu bôi trơn khó hình thành
- Khi cháy có nhiệt độ cao thổi và đốt cháy dầu bôi trơn ở phía trên thành xylanh làm cho điều kiện bôi trơn kém đi
- Xy lanh bị ăn mòn bởi môi trường có tính axít ở trong sản vật
Kiểm tra và sửa chữa hư hỏng
Kiểm tra
Kiểm tra bề mặt của xylanh
- Quan sát bằng mắt về độ bóng của xylanh nếu có vết bị tróc, rỗ, rạn, nứt Nếu
có chỗ bị tróc rỗ phải dùng đồng hồ so đo độ sâu của nó để có những phương án xử lý
Kiểm tra sự nứt vỡ
- Bằng quan sát phần đáy xylanh, gờ vai xylanh và thành xylanh nếu có thiết bịthì có thể kiểm tra bằng áp suất khí nén hoặc áp suất nước khi đó phải bịt kín cácđường ở áo nước của thân máy để kiểm tra
Kiểm tra độ côn
- Dùng đồng hồ so đo đường kính xylanh (các vịtrí A, B, C) Phía trên cách mépdưới xylanh khoảng 10-25 mm ở vị trí mòn của xec-măng thứ I, còn phía dưới cáchmép dưới của xylanh khoảng 10-35 mm và đo vị trí ở giữa của xy lanh Hiệu số giữa
số đo phía trên và số đo phía dưới là độ côn của xylanh
Kiểm tra độ ô van
Trang 31- Dùng đồng hồ so đo đường kính của xylanh ở các vị trí giống như ở lần đo độcôn chỉ khác biệt là đo theo phương vuông góc ứng với các vị trí Hiệu số giữa hai lần
đo ở các vị trí vuông góc với nhau là độ ô van của xylanh
Hình 3.30 Kiểm tra độ ô van Sửa chữa
- Căn cứ trên cơ sở độ mài mòn xy lanh để xác định xy lanh có cần phải sửa chữa
hay không Thông thường trị số mài mòn cho phép theo hướng kính đối với động cơxăng là 0,3 - 0,4mm, đối với động cơ điêzen là 0,5 – 0,6 mm Sửa chữa xy lanh là tăngđường kính của nó và thay pít tông mới và vòng găng có kích thước tương ứng
- Kích thước sửa chữa xy lanh mỗi lần sửa chữa tăng lên 0,25 mm độ tăng lớncho phép không quá 1,5mm (có thể tăng lớn 6 lần) Nhưng trong thực tế lượng màimòn thường lớn hơn 0,25mm, nến cần căn cứ theo kích thước cụ thể để xác định kíchthước tăng lớn của xy lanh Khi xy lanh mòn đến giới hạn cho phép thì phải thay Với
xy lanh có ống lót thì thay ống lót mới, nếu xy lanh không có ống lót thì ép thêm ốnglót để đạt được kích thước tiêu chuẩn
- Trường hợp thiếu dụng cụ đo độ mài mòn của xy lanh thì ta có thể dùng căn lá
đo khe hở giữa pít tông và xy lanh Nếu khe hở vượt quá 0,3 - 0,4 mm thì phải sửachữa xy lanh
3.2.1.6 Các bài thực hành đo cơ bản
Chuẩn bị dụng cụ thực hành:
- Đồng hồ so
Trang 32Hình 3.31 Đồng hồ so
- Thước lá
Hình 3.32 Thước lá
-Thước kẹp
Trang 33Hình 3.33 Thước kẹp
- Panme
Hình.3.34 Thước panme Kiểm tra Piston
Kiểm tra đường kính trục Piston:
- Dùng thước kẹp đo đường kính của Piston Nếu nằm trong giới hạn 18.001-
18.004mm là được
Bảng 3.1 Đường kính trục Piston
Piston Kết quả đo trục (mm)
12
Trang 34Đường kính trục Piston còn nằm trong giới hạn cho phép.
Hình 3.35 Đo đường kính trục Piston Kiểm tra đường kính lỗ trục Piston
- Dùng thước kẹp đo đường kính lỗ trục piston
- Đường kính tiêu chuẩn của lỗ trục nằm trong khoảng 18.013 - 18.016 mm
- Khe hở dầu giữa trục piston và lỗ trục piston bằng hiệu số đường kính lỗ trục vàđường kính trục
Khe hở tiêu chuẩn(mm)
Khe hở tối đa(mm)0.009 - 0.015 0.05
Hình 3.36 Kiểm tra đường kính lỗ trục
Bảng 3.2 Đường kính lỗ trục và khe hở dầu
Trang 35Piston Kết quả đo lỗ trục (mm) Khe hở dầu (mm)1
234
Khe hở dầu và đường kính lỗ trục vẫn còn nằm trong khoảng cho phép, khôngcần thay mới
Kiểm tra đường kính Piston và khe hở lắp ghép Piston với xylanh:
- Dùng thước kẹp kiểm tra đường kính của Piston theo phương vuông góc với
trục Piston và cách Piston một khoảng 23.5mm được cho bởi nhà chế tạo
Trang 36- Khe hở lắp ghép của Piston với xylanh bằng hiệu số đo đường kính xy lanhvới đường kính piston
Kiểm tra xéc măng:
Thông số kiểm tra xéc măng bao gồm: Khe hở chiều cao và khe hở miệng xécmăng
Kiểm tra khe hở chiều cao:
Đưa xéc măng vào đúng rãnh của nó và dùng thước lá kiểm tra khe hở chiều cao của xéc măng
Hình 3.4 Kiểm tra khe hở chiều cao xec măng số 1, 2
Tra khe hở miệng của Xéc măng:
Đưa xéc măng đẩy xéc măng vào đúng vị trí của nó Dùng đầu piston đẩy nó vào đúng vị trí kiểm tra
Dùng thước lá để kiểm tra khe hở miệng của xéc măng
Xéc măng Khe hở tiêu chuẩn (mm) Khe hở tối đa (mm)
Số 1
Trang 37Số 2Dầu
Kết quả kiểm tra kẻ hở:
Bảng 3.5 Khe hở miệng xéc măng
Số 1
Số 2
Dầu
Hình 3.39Kiểm tra khe hở miệng xéc măng
Kiểm tra lòng xy lanh
- Dùng thước kẹp kiểm đo lấy đường kính tiêu chuẩn của lòng xylanh.
- Lắp thanh đo bổ sung và đệm điều chỉnh sao cho đồng hồ sẽ lớn hơn đường
kính xy lanh khoảng 0.5 - 1.0 mm
+Ấn nhẹ phần dẫn hướng và cẩn thận đưa vào lòng xylanh.
+ Di chuyển đồng hồ để tìm vị trí có khoảng cách ngắn nhất.
+ Đọc trị số ở vị trí có khoảng cách ngắn nhất
Trang 38Hình 3.40 Hình mẫu kiểm tra
Hình 3.41 Kiểm tra lòng xylanh
- Tính độ ôvan và độ côn từ kích thước của xylanh
Trang 39Hình 3.42 Kiểm tra lòng xy lanh thực tế
Trang 40- Kiểm tra lòng xy lanh ở ba vị trí A, B C và kiểm tra các kích thước vuông gócvới chúng Nếu đường kính xy lanh mòn vượt quá 0.20 mm thì tiến hành xoáy xy lanh
và thay mới piston cho phù hợp
- Đường kính tiêu chuẩn của xy lanh của động cơ 1NZ FE là 75 mm
Hình 3.43 Vị trí ba điểm và hướng vuông góc để kiểm tra Bảng 3.6 Kiểm tra lòng xylanh
Phương
1
ABC
Phương
2
ABC