Giáo trình sửa chữa ô tô xe máy

+ Kỳ thứ hai cháy giãn nở, xả, quét nạp khí mới : Khi piston lên tới gần ĐCT nhiên liệu đợc phun vào buồng đốt với áp suấtcao hoà trộn với không khí thành khí hỗn hợp và tự bốc cháy, gi

Lời nói đầu

Môn học sửa chữa động cơ đốt trong và sửa chữa gầm ôtô xe - máy là haimôn học chuyên ngành của nghề sửa chữa ôtô - xe máy, trang bị những kiếnthức cơ bản về nguyên lý cấu tạo, hoạt động, những h hỏng, phơng pháp kiểmtra, bảo dỡng, sửa chữa động cơ đốt trong và các hệ thống thuộc gầm xe

Từ vị trí tính chất, yêu cầu của môn học tài liệu sửa chữa ôtô - xe máy

đ-ợc biên soạn theo nội dung bài giảng gồm ba phần:

Phần I: Sửa chữa động cơ đốt trong

Phần II: Lý luận chung về h hỏng và sửa chữa

Phần III: Sửa chữa ôtô - xe máy

Phần II và III đợc trình bày trong môn học chung “Sửa chữa gầm ôtô - xemáy”

Ngoài những kiến thức cơ bản chung nhất về sửa chữa các hệ thống, các

bộ phận, cơ cấu của ôtô, tài liệu còn đề cập đến những kiến thức mới, nhữngthành tựu khoa học kỹ thuật đã đợc ứng dụng trên ôtô - xe máy đời mới hiệnnay nh: Động cơ với hệ thống phun xăng điện tử, Hệ thống đánh lửa điện tử,

Hệ thống chống hãm cứng bánh xe ABS, Hộp số tự động, Điều hoà nhiệt

độ nhằm đáp ứng yêu cầu về giảng dạy nội dung môn học này Tài liệu đợcviết trên cơ sở tổng hợp hai môn học chuyên môn đợc tiến hành giảng dạysong song trớc đây là cấu tạo động cơ, gầm ôtô và môn học sửa chữa ôtô - xemáy Sự kết hợp thành môn học chung tạo điều kiện thuận lợi trong việcnghiên cứu và giảng dạy cũng nh học tập của học sinh nhằm đáp ứng cho nhucầu đào tạo của nhà trờng

Tài liệu viết ra không tránh khỏi có những thiếu sót, rất mong sự đónggóp ý kiến của các đồng nghiệp và bạn đọc để tài liệu giảng dạy đợc hoànthiện

Ngời biên soạn

Môn học sửa chữa ôtô - xe máy

Bài mở đầu

1 Ch ong trình môn học

2 Lịch sử và xu h ớng phát triển của ôtô - xe máy

–Năm 1769 chiếc ôtô đầu tiên ra đời, do kĩ s ngời Pháp thiết kế: độngcơ hơi nớc, 5 bánh

–Năm 1860 động cơ đốt trong đợc sử dụng trên ôtô: công suất vài mãlực, tốc độ vài km/h

–Sự phát triển to lớn của tất cả các ngành kinh tế quốc dân và nhu cầu

đời sống ngày càng phát triển đòi hỏi cần sự chuyên chở khối lợng lớn hànghóa và hành khách Tính cơ động cao, tính việt dã và khả năng hoạt độngtrong những điều kiện khác nhau đã tạo cho ô tô trở thành một trong nhữngphơng tiên chủ yếu để chuyên chở hành khách và hàng hoá Công nhiệp ôtô vìthế cũng phát triển không ngừng với tốc độ cao và ngày một hoàn thiện

–Ngày nay: công nghiệp sản xuất ôtô trên thế giới phát triển mạnh mẽ.Công suất động cơ hàng nghìn mã lực, tốc độ trên 100 km/h Điều khiển tự

động – các vật liệu nhẹ – tiện nghi sử dụng và tính kinh tế cao và tránh ônhiễm môi trờng

3 Giới thiệu chung về ôtô - xe máy

sai; 11- khung xe; 12- thùng xe; 13- buồng lái; 14- tay lái; 15- vỏ xe

a Động cơ: Là nguồn động lực chính làm cho xe chuyển động Hiện nay

dùng nhiều nhất là động cơ đốt trong mà chủ yếu là động cơ xăng và động cơDiêzen

b Gầm ôtô Bao gồm:

–Hệ thống truyền lực( hệ thống truyền động ): gồm ly hợp, hộp số, các

đăng, cầu chủ động (truyền lực chính + vi sai ), bán trục Hệ thống truyền lực

đợc bố trí với nhiều phơng án một, hai, ba cầu chủ động, động cơ đặt phía trớchoặc phía sau (hình vẽ 1.2)

Hình 1.2 Hệ thống truyền lực của ôtô

Một cầu chủ động; b) Hai cầu chủ động; c) Ba cầu chủ động

1-Li hợp; 2- Hộp số; 3, 6-Truyền động các đăng; 4-Cầu chủ động sau; 5- Hộp phân phối; 7- cầu chủ động trớc; 8-khớp chuyển hớng; 9- trục truyền; 10- cầu chủ động sau; 11- khung gầm xe

–Phần di động: gồm khung gầm xe 11, dầm cầu trớc và dầm cầu sau 10,

hệ thống treo và bánh xe 8, hệ thống nâng hạ thùng xe

–Hệ thống thống lái: Dùng để điều khiển chuyển động của xe

–Hệ thống phanh: Dùng để giảm tốc độ chuyển động hoặc để hãm xedừng hẳn

c Khung xe:

Có các dạng cấu tạo khác nhau Khung xe tải (hình 1.1 b )gồm có: Thùng

xe 12, buồng lái 13 Khung vỏ 15 của xe du lịch, xe buýt và xe ca đ ợc xếp đặtsao cho ghế ngồi và bậc lên xuống đợc thuận tiện cho hành khách Nắp đậymáy, chắn bùn cũng thuộc khung xe

d Phần điện:

Bao gồm: Nguồn điện ( ác quy, máy phát điện ), hệ thống đánh lửa, hệthống khởi động điện, hệ thống chiếu sáng và tín hiệu, đồng hồ đo nhiên liệu,dòng điện, áp suất, còi Điều hoà nhiệt độ, sởi ấm, khoá cửa bằng điện, sấykính

Dựa theo kết cấu chia thành các loại sau:

–Động cơ đốt trong kiểu piston

–Động cơ đốt trong kiểu tua bin

–Động cơ đốt trong kiểu phản lực

–Các loại động cơ đặc biệt khác nh động cơ Wankel

Động cơ đốt trong kiểu piston hiện nay đợc sử dụng phổ biến trên ô tô

và chơng trình môn học chỉ tập trung tìm hiểu kiểu động cơ đốt trong này

Từ đây nói tới động cơ đốt trong chúng ta hiểu là nói về động cơ đốt trongkiểu piston

1.1.3 Phân loại động cơ đốt trong kiểu piston

–Theo số kỳ có 2 loại:

+ Động cơ 4 kỳ: Chu trình làm việc trải qua 4 kỳ

+ Động cơ 2 kỳ: Chu trình làm việc trải qua 2 kỳ

–Theo cách nạp khí vào xi lanh có 2 loại:

+ Động cơ không tăng áp: Khí hỗn hợp hay không khí đợc nạp vào xilanh do piston hút

+ Động cơ tăng áp: Khí hỗn hợp hay không khí đợc một bơm nén(tuabin) nén tới áp suất 0.5kg/cm2 và đẩy vào xi lanh

+ Động cơ diezen: Nhiên liệu là dầu Diezen

+ Động cơ khí ga: Nhiên liệu dùng là khí ga

+ Động cơ kiểu chữ V, hình sao, xi lanh đặt đối xứng

–Theo số xi lanh có các loại: Động cơ 1 xi lanh, 2 XL,3XL

–Theo phơng pháp đốt cháy hỗn hợp nhiên liệu có 2 loại:

+ Đốt cháy cỡng bức ( dùng tia lửa điện - động cơ xăng )

+ Nhiên liệu tự cháy ( phun nhiên liệu với áp suất cao - động cơ diezen)

Hình 1.13 Các kiểu sắp xếp xi lanh động cơ

1.2 Sơ đồ cấu tạo và các định nghĩa

về động cơ đốt trong 1.2.1 Sơ đồ cấu tạo động cơ xăng 4 kỳ ( 1 xi lanh)

S: Hành trình của piston ( mm )

5 Thể tích buồng cháy ( V c )

–Là thể tích phần không gian giới hạn bởi thành xi lanh, nắp máy và

đỉnh piston khi nó ở ĐCT

6 Thể tích toàn bộ xi lanh ( Va)

–Là tổng thể tích buồng cháy và thể tích công tác của xi lanh

c

a

V

V V

V V V

10 Suất tiêu hao nhiên liệu ( g)

–Là lợng tiêu hao nhiên liệu cho một mã lực trong một giờ ( ge ), đây làchỉ tiêu đánh giá tính kinh tế của động cơ

3

10

Gnl: lợng nhiên liệu cung cấp cho động cơ

Qtk: nhiệt trị thấp của 1 kg nhiên liệu

1.3 Nguyên lý làm việc của động cơ 4 kỳ

( 1 xi lanh) 1.3.1 Động cơ xăng 4 kỳ

1 Sơ đồ cấu tạo: (Hình 1.21)

2 Nguyên lý làm việc ( Hình 1.31)

–Để thực hiện một chu trình làm việc động cơ trải qua bốn hành trìnhdịch chuyển của piston, tơng ứng với bốn kì, theo thứ tự: hút, nén, nổ, xả.+ Kỳ hút:

Piston đi từ điểm chết trên ( ĐCT ) xuống điểm chết dới ( ĐCD ) Xupáphút mở, xupáp xả đóng, tạo sự giảm áp trong xi lanh ( p = 0,75  0,85 at ) hútkhí hỗn hợp ( xăng + không khí) vào xi lanh, nhiệt độ buồng đốt t  90 0 C 

125 0 C

+ Kỳ nén:

Hai xupáp đều đóng, piston đi từ ĐCD lên ĐCT, nén hỗn hợp khí Cuối

kỳ nén áp suất và nhiệt của khí hỗn hợp tăng cao ( p  7 15 at ; t  350 0 C )

Kỳ hút Kỳ nén Kỳ nổ Kỳ xả

Hình 1.31 Sơ đồ nguyên lý làm việc của động cơ xăng 4 kỳ

+ Kỳ nổ: ( cháy – giãn nở – sinh công )

Khi piston lên đến gần ĐCT, hai xupáp vẫn đóng, lúc này bugi đánh lửa,khí hỗn hợp nén bị đốt cháy giãn nở làm áp suất tăng cao ( p  35  40 at )

đẩy piston đi xuống làm quay trục khuỷu Nhiệt độ buồng đốt tăng cao t 

1.3.2 Động cơ D iezen 4 kỳ

1 Sơ đồ cấu tạo ( hình 1.32.)

–Động cơ Diezen 4 kỳ có cấu tạo giống nh động cơ xăng 4 kỳ, chỉ khác

động cơ Diezen 4 kỳ không có bộ chế hoà khí và bugi nhng lại có bơm cao áp

và vòi phun nhiên liệu

Hình 1.32 Sơ đồ cấu tạo của động cơ

+ Kỳ nổ ( cháy, giãn nở, sinh công):

Gần cuối kỳ nén cả hai xupáp đều đóng, lúc này nhiên liệu đợc phun vàobuồng đốt với áp suất cao ( p  150  250 at ), tơi, sơng hoà trộn với khôngkhí tạo thành khí hỗn hợp và tự bốc cháy, làm áp suất và nhiệt độ buồng đốttăng cao ( p  650  750 at; t0  2000  2200 0C ), đẩy piston đi từ ĐCTxuống ĐCD, làm quay trục khuỷu

+ Kỳ xả:

Xupáp xả mở, xupáp hút đóng Piston đi từ điểm chết dới lên điểm chếttrên đẩy khí thải ra ngoài Cuối kỳ xả, áp suất buồng đốt p  1,1 at ; t  300

 400 0C

Tiếp theo quá trình làm việc đợc lập lại

1.4 Nguyên lý làm việc của động cơ 2 kỳ

1.4.1 Động cơ xăng 2 kỳ

1 Sơ đồ cấu tạo: ( Hình 1.41)

– Trên thành xi lanh bố trí ba cửa: Cửa xả, cửa hút, cửa nạp (quét).Piston tham gia đóng, mở các cửa này

+ Kỳ thứ hai:

Khi piston đi đến gần ĐCT, bugi đánh lửa, khí hỗn hợp bị đốt cháy, giãn nởtạo áp suất cao đẩy piston đi từ ĐCT xuống ĐCD Khi piston đi xuống đóng cửahút, hỗn hợp trong khoang hộp trục khuỷu đợc nén lại Khi đến gần ĐCD piston

mở cửa xả, thải khí cháy ra ngoài, tiếp theo piston mở cửa nạp và khí hỗn hợpmới trong khoang hộp trục khuỷu đợc nạp vào xi lanh, đồng thời quét đẩy tiếpkhí xả ra ngoài Sau đó theo quán tính piston chạy trở lên thực hiện kỳ tiếp theo

Hình 1.42 Sơ đồ nguyên lý làm việc của động cơ xăng 2 kỳ

Hình 1.41 Sơ đồ cấu tạo động cơ

xăng 2 kỳ

1 Bugi; 2 Piston;

3 Cửa xả; 4 Bộ chế hoà khí;

5 Cửa hút; 6 Khoang hộp trục cơ

7 Thân máy; 8 Cửa nạp ( Quét );

9 Xi lanh

2 Nguyên lý làm việc

+ Kỳ thứ nhất ( xả, quét nạp và nén không khí, phun nhiên liệu )

Piston đi ĐCD lên ĐCT Ban đầu xupáp xả và cửa nạp cùng đang mở, bơmnén, nén không khí sạch vào xi lanh đồng thời quét đẩy nốt khí thải của chu trìnhtrớc ra ngoài Khi xupáp xả đóng và piston đóng kín cửa nạp, không khí sạch bắt

đầu đợc nén lại Quá trình nén kết thúc khi piston lên tới ĐCT

+ Kỳ thứ hai ( cháy giãn nở, xả, quét nạp khí mới ):

Khi piston lên tới gần ĐCT nhiên liệu đợc phun vào buồng đốt với áp suấtcao hoà trộn với không khí thành khí hỗn hợp và tự bốc cháy, giãn nở tạo áp suấtcao đẩy piston đi xuống làm quay trục khuỷu Khi piston đi đến gần ĐCD, xupápxả mở, khí thải đợc thoát ra ngoài Sau đó piston mở cửa nạp không khí đợc bơmnén nạp vào xi lanh đồng thời quét đẩy tiếp khí thải ra ngoài

1.5 So sánh động cơ 2 kỳ và động cơ 4 kỳ

1.5.1 Ưu điểm

–Cùng thể tích làm việc và tần số quay, động cơ 2 kỳ có công suất lớn hơn

động cơ 4 kỳ 1,7 lần

–Động cơ 2 kỳ làm việc, êm dịu, đều đặn hơn động cơ 4 kỳ nên bánh đà

có kích thớc nhỏ gọn hơn động cơ 4 kỳ Động cơ 2 kỳ có kết cấu nhỏ gọn, đơn giản, dễ chế tạo, sử dụng, bảo dỡng và sửa chữa hơn

1.5.2 Nh ợc điểm

–Tính kinh tế kém hơn động cơ 4 kỳ, đặc biệt là động cơ xăng, do hỗn hợp cháy bị thất thoát nhiều theo khí thải ra ngoài

1.6 Pha phân phối khí của động cơ

1.6.1 Khái niệm về pha phân phối khí:

–Để tăng công suất động cơ khí hỗn hợp hoặc không khí cần phải đợc nạp

đầy xi lanh và khí thải cần đợc xả hết ra ngoài Muốn vậy xupáp hút cần phải mở sớm so với ĐCT và đóng muộn so với ĐCD, đồng thời xupáp xả phải mở sớm so với ĐCD và đóng muộn một so với ĐCT, tính theo góc quay trục khuỷu Tập hợp các góc mở sớm, đóng muộn của xupáp hút, xupáp xả so với các điểm chết tính theo góc quay trục khuỷu gọi là pha phân phối khí

1.6.2 Pha phân phối khí của động cơ 4 kỳ

–Pha phân phối khí và góc đánh lửa sớm hay góc phun sớm của động cơ

4 kỳ đợc biểu diễn trên đồ thị pha phân phối khí ( hình 1.62 )

1: góc mở sớm của xu páp hút

2 : góc đóng muộn của xu páp hút

4: góc đóng muộn của xu páp xả

5: góc mở sớm của xu páp xả

12: quá trình hút:

12 = 1 + 2 +1800 23: quá trình nén

345: quá trình nổ

56: quá trình xả: 56 = 5 + 4 + 1800

3: - góc đánh lửa sớm - đối với động cơ xăng

- góc phun sớm - đối với động cơ diezen

1.7.1 Khái quát chung

–ở động cơ một xi lanh để có một kỳ nổ phải qua ba kỳ chuẩn bị vì vậy sựlàm việc của động cơ là không ổn định và khối lợng động cơ trên một đơn vịcông suất lớn Để khắc phục nhợc điểm này ngời ta sử dụng động cơ nhiều xilanh Trong những động cơ đó các thanh truyền trong các xi lanh đợc nối với các

cổ biên của một trục khuỷu chung ( hình 1.71 )

–Với động cơ nhiều xi lanh các kỳ nổ của các xi lanh đợc phân bố đềutrong một chu trình công tác của động cơ Sự sắp xếp các kỳ nổ của các xi lanhtheo một thứ tự nhất định gọi là thứ tự làm việc của động cơ

H×nh 1.71 Bè trÝ trôc khuûu – thanh truyÒn

–Bảng sinh công của động cơ 4 kỳ 4 xi lanh có thứ tự làm việc:

–Các xi lanh bố trí kiểu chữ V, góc giữa 2 đờng tâm xi lanh 2 hàng là 900

-Trên mỗi cổ biên lắp 2 thanh truyền Số máy đánh theo thứ tự từ trái qua phải( nhìn từ đầu máy ): 1 – 2 – 3 – 4 ; 5 – 6 – 7 – 8

–Đóng kín xilanh, cùng với đỉnh piston và thành xi lanh tạo thành buồng

đốt

–Là nơi gá lắp các cụm chi tiết của cơ cấu phân phối khí, bugi đánh lửahoặc vòi phun, bugi sấy ( động cơ Diezen )

2.1.2 Điều kiện làm việc:

–Chịu nhiệt độ cao, áp suất lớn, ăn mòn hóa học, chịu nén do lực siết cácbulông bắt chặt

–Vật liệu: Đợc đúc bằng gang, đối với động cơ xăng thờng làm bằng hợpkim nhôm

–Loại động cơ làm mát bằng nớc trong nắp máy có đúc các khoang cho

đốt bố trí trên đỉnh piston số còn lại đợc bố trí trên nắp xi lanh

–Buồng đốt động cơ Diezen có hai loại: Buồng đốt thống nhất, buồng đốtphân cách

+ Buồng đốt thống nhất: (hình 2.13)

Gồm khoảng không gian duy nhất đợc bố trí trên đỉnh piston, kết cấu nắp

xi lanh đơn giản, diện tích buồng cháy nhỏ, ít tổn thất nhiệt, dễ khởi động phùhợp động cơ có tỷ số nén cao và áp suất lớn (buồng đốt động cơ Diezen SKODA,KAMAZ, D – 18, D -240 … ) )

Hình 2.12 Cấu tạo nắp máy( động cơ 4 xi lanh, trục cam bố trí trên nắp máy )

Hình 2.13 Buồng cháy thống nhất+ Buồng đốt xoáy lốc :( hình2.14a)

Buồng đốt phụ có dạng hình cầu bố trí trên nắp máy hay bên cạnh xi lanhliên hệ với buồng cháy chính bằng đờng thông tiếp tuyến Đặc điểm tạo xoáy lốcmạnh hoà trộn tốt nhiên liệu và không khí, áp suất phun thấp nhng tổn thất nhiệtlớn, khó khởi động, tiêu hao nhiên liệu

Đặc điểm: áp suất phun thấp và dùng đợc vòi phun một lỗ nhng tổn thấtnhiệt lớn, tiêu hao nhiều nhiên liệu và khó khởi động động cơ.

a)

b) Hình 2.14 Buồng cháy phân cách

a) Buồng cháy xoáy lốc b) Buồng cháy truớc

+ Buồng cháy năng l ợng :( hình2.15)

Buồng năng lợng (chứa gió) chiếm khoảng 20% thể tích chung Nhiên liệuphun qua buồng đốt chính, chui vào buồng B, C, nhiên liệu cháy trong hai buồngnày làm tăng áp và đẩy mạnh hỗn hợp cháy ra buồng chính A tạo xoáy lốc mạnhnhiên liệu hoà trộn tốt và cháy trọn vẹn

–Giữa nắp máy và thân máy có đệm làm kín bằng amiang có độ bền, chịunhiệt độ cao và mềm dẻo

–Buồng đốt bị cháy rỗ; bám muội than, nguyên nhân do nhiệt độ buồng

đốt quá cao hoặc nhiên liệu cháy không triệt để có nhiều muội than

–Mối ghép ren mòn hỏng do tháo lắp không đúng kỹ thuật

2 Kiểm tra

–Dùng sơn màu có khả năng thẩm thấu vào vết nứt, kiểm tra buồng cháy,các cửa hút, xả, bề mặt nắp máy và đỉnh nắp máy xem có vết nứt không

–Kiểm tra các khoang nớc làm mát

–Sử dụng thớc thẳng, căn lá để kiểm tra độ cong vênh, độ không phẳngcủa nắp máy và mặt bích lắp cụm ống hút, xả ( hình 2.15) Độ cong vênh tối đa:

+ Mặt nắp máy cho phép là 0,15 mm

+ Mặt bích lắp cụm ống hút, xả: 0,20 mm

a) b)

Hình 2.16 Kiểm tra mặt phẳng nắp máy

và mặt bích bắt ống góp hút, xả

3 Sửa chữa

–Nắp máy nứt có thể hàn lại bằng que hàn cùng loại hoặc thay mới

–Nếu cong vênh của náp máy và mặt bích lắp cụm hút, xả quá giới hạn 0,15 mm thì phải mài trên máy mài phẳng.

–Vùng cong vênh nhỏ hơn 0,15 mm dùng phơng pháp cạo mặt phẳng

hoặc rà bằng bột rà chuyên dùng Chú ý khi cạo rà cần tiết kiệm lợng kim loạinếu không sẽ làm giảm thể tích buồng đốt Vc gây kích nổ

–Độ không phẳng sau khi sửa chữa: 0,02  0,05 mm.

–Lỗ ren hỏng: hàn đắp và gia công ren mới, hoặc ta rô ren có kích thớc lớnhơn, cấy bulông mới tơng ứng

–Đệm nắp máy: thay mới

2.2.2 Điều kiện làm việc

–Chịu toàn bộ trọng lợng các chi tiết lắp trên đó, đồng thời chịu tác dụngcủa lực khí thể biến đổi theo chu kỳ, có trị số lớn gây rung động và va đập

–Chịu nhiệt độ cao của khí cháy

Vật liệu chế tạo: Yêu cầu vật liệu phải bền, cơ tính cao, nhẹ, chịu nhiệt vàtruyền nhiệt tốt Thờng đợc đúc bằng hợp kim nhôm ( động cơ xăng, công suấtnhỏ) hoặc bằng gang hợp kim ( động cơ Diezen)

- Thân máy có loại làm liền với xi lanh có loại làm rời xi lanh Trongthân máy loại xi lanh liền có các lỗ xi lanh đợc gia công chính xác và mài bóng.Hiện nay động cơ thờng có thân máy đợc làm rời với xi lanh Trong thân máyloại này có các lỗ để lắp các ống xi lanh ( sơ mi xi lanh ) Xung quanh xi lanh có

áo nớc làm mát

- Phía dới có các vách ngăn, ổ đỡ để lắp trục khuỷu, gọi là các ổ trục chính.Nắp của các ổ trục chính đợc lắp với thân bằng 2 bu lông Trong thân động cơvới trục cam dẫn động bằng bằng bánh răng còn có các gối gối đỡ trục cam và có

khoan đờng dầu dẫn tới các ổ trục chính, ổ trục cam, tới nắp máy để bôi trơn cácchi tiết chuyển động gá lắp trên đó.

–Đối với động cơ làm mát bằng gió mặt ngoài thân vùng bao quanh các xilanh có các cánh tản nhiệt, loại này thờng làm bằng hợp kim nhôm

–Phía trên thân máy đợc gia công phẳng, nhẵn có gia công các lỗ ren đểbắt các gu giông, các lỗ dẫn dầu bôi trơn, lỗ dẫn nớc từ thân máy lên nắp máy.–Phía dới có mặt phẳng liên kết với các te ( đáy máy) chứa dầu

–Phía trớc lắp bánh răng hộp phân phối phía sau liên kết với vỏ bánh đà.–Thân máy còn có các bích để lắp các tai bắt liên kết với khung xe

–Vùng áo nớc bị ăn mòn hoá học, bám cặn bẩn, tắc đờng nớc

–Bị tắc đờng dầu bôi trơn do dầu có cặn bẩn

–Các lỗ ren bị hỏng do tháo lắp không đúng kỹ thuật

– Mặt phẳng lắp ghép với nắp máy bị cong vênh

–Xi lanh liền thân bị mòn côn, méo do tiếp xúc với vòng găng và piston

2 Kiểm tra

–Quan sát bằng mắt thờng xem có vết nứt, áo nớc có bị ăn mòn, dơ bẩn,

đờng dầu có bị tắc, các lỗ ren và các xi lanh có vết xớc không?

–Dùng thớc thẳng và căn lá để kiểm tra sự cong vênh mặt phẳng thân máy,

độ cong vênh tối đa là 0,05 mm ( cách kiểm tra tơng tự nh kiểm tra mặt phẳngnắp máy - hình 2.22)

–Kiểm tra các chân ren xem có bị hỏng không?

3 Sửa chữa:

- Vết nứt ở thân máy có thể khoan chặn hai đầu sau đó hàn với que hàn phùhợp Trờng hợp không cho phép hàn ( có thể gây ra biến dạng hoặc nứt tiếp ) thìdùng phơng pháp cấy đinh hay ốp bản Phơng pháp cấy đinh là phơng pháp bắtmột chuỗi vít liên tiếp nhau ngay trên vết nứt để lấp lại.( hình 2.23).Trình tự gồmcác bớc:

Hình 2.22 Kiểm tra mặt phẳng thân máy Hình 2.23 Cấy đinh

+ Khoan chặn hai đầu vết nứt xuyên suốt bề dày thân hộp với  = 0,8M( M là đờng kính ren vít từ 8  10 mm), khoảng cách tâm bằng 4/3M trên vết nứt

và ta rô các lỗ khoan với M đã chọn

+ Bắt vít vào các lỗ hết bề dày thân

+ Khoan tiếp các lỗ còn lại trên vết nứt vào khoảng hở giữa các lỗ đã bắtvít, thực hiện ta rô ren và bắt vít nh trên

–Mặt phẳng cong vênh sửa chữa nh nắp máy

–Xi lanh bị cào xớc sâu phải doa lại theo kích thớc sửa chữa

–Đờng dầu tắc thông rửa bằng khí nén

–Ren hỏng sửa chữa nh ở nắp máy

–Chịu lực nén biến đổi của khí cháy, chịu lực ngang tác dụng biến đổi củapiston trong quá trình chuyển động

–Chịu ma sát mài mòn với vòng găng, piston

–Chịu nhiệt độ cao do khí cháy tạo ra và sự ăn mòn hoá học

–Khả năng bôi trơn kém

2.3.3 Phân loại Lót xi lanh có 2 loại:

–Lót xi lanh khô ( hình 2.31.c )

–Lót xi lanh ớt ( hình 2.31.b )

2.3.4 Cấu tạo ( hình 2.31.a )

–Là một ống bằng vật liệu chịu nhiệt, có khả năng chịu mài mòn cao,truyền nhiệt tốt, không bị biến dạng, thờng đợc làm bằng gang hợp kim crôm– niken Đờng kính phía ngoài đợc gia công chính xác để lắp ghép với lỗ trênthân máy, lỗ trong xi lanh đợc gia công chính xác và đánh bóng gọi là mặt gơng.Phía trên xi lanh chế tạo có vai để định vị khi lắp với thân

–ống lót xi lanh đợc ép chặt vào lỗ gia công chính xác trên thân máy.Thân máy bằng hợp kim nhôm thờng dùng lót xi lanh bằng gang hợp kim

–Mặt ngoài của lót xi lanh không trực tiếp tiếp xúc với nớc làm mát mà

đ-ợc ép chặt vào vách của thân máy

–Bị cháy rỗ, ăn mòn hoá học do tiếp xúc với khí cháy.

–Bị cào xớc do mạt kim loại, các chất bẩn trong dầu bôi trơn, hoặc do xécmăng gẫy, thanh truyền cong

–Bị rạn, nứt do kẹt piston, tháo lắp không đúng kỹ thuật, hoặc do nhiệt độthay đổi đột ngột

–Xi lanh bị mòn theo côn theo chiều dọc( hình 2.3.4), phần trên ứng vớivòng găng hơi số1 ở ĐCT mòn nhiều nhất do ma sát lớn, áp suất, nhiệt độ cao vàbôi trơn kém, độ mòn giảm dần xuống phía dới dọc theo hành trình của piston

Độ côn đợc xác định bằng hiệu số đờng kính đo đợc ở hai vị trí dọc theo đờngsinh aI và aII ( vị trí mòn nhiều nhất I và vị trí mòn ít nhất II ) ( hình 2.33 b) : 

= aI - aII

–Xi lanh bị mòn ô van ( mòn méo ) theo hớng vuông góc với đờng tâm

động cơ ( hình 2.32 c) ) Do kỳ nổ piston bị ép mạnh về thành bên trái và kỳnén bị ép mạnh về thành bên phải ( hình 2.32.b ) Ngoài ra với xi lanh có xupáp

đặt, bên phía đối diện xupáp hút mòn nhiều hơn do khí hỗn hợp có bột mài vàmàng dầu bôi trơn bị thổi mất Độ ô van đợc xác định bằng hiệu hai kích thớcvuông góc đo tại một mặt cắt ngang  = aI – bI

–Xác định độ côn, ô van của xi lanh:

+ Độ mòn ôvan là hiệu số lớn nhất của hai đờng kính vuông góc đo đợctrên cùng một mặt phẳng vuông góc với đờng tâm xi lanh,

 = aI - bI Độ ô van cho phép ≤ 0,02 mm

+ Độ mòn côn là hiệu số lớn nhất của hai đờng kính đo đợc trên cùng một

đờng sinh

 = aI - aII Độ côn cho phép ≤ 0,01 mm.

Có thể dùng đồng hồ so để xác định độ côn, độ van của xi lanh bằng cách

so sánh hai kích kích thớc cần đo từ phép đo mà không cần xác định kích thớcthực của chúng (không cần panme)

- Kiểm tra gờ mòn vòng găng, gờ mòn xác định bằng một nửa hiệu số giữa

đờng kính lớn nhất của xi lanh ( do ở vị trí I) và đờng kính xi lanh ở cốt đang sử

dụng Gờ mòn cho phép ≤ 0,2 mm.

–Khi thay xi lanh mới cần kiểm tra độ nhô cao của gờ xi lanh, độ nhô cao

cho phép từ 0,03  0,1 mm tuỳ thuộc nhà chế tạo quy định Độ không đồng đều nhô cao của các xi lanh không quá 0,03 mm Dựa vào độ nhô cao này để chọn

đệm nắp máy cho phù hợp với quy định

3 Sửa chữa

–Xi lanh rạn nứt thay mới, nếu cháy, rỗ, xớc nhẹ có thể đánh bóng lạibằng máy mài bóng chuyên dùng Nếu vết cháy, xớc sâu phải doa lại và đánhbóng

–Khi độ côn và độ ô van lớn hơn 0,02 mm thì phải doa lại xi lanh, sau khi

doa xi lanh phải đánh bóng

–Kiểm tra gờ mòn vòng găng, nếu vợt quá 0,2 mm thì phải doa phần trên

xi lanh cho hết gờ bằng doa tay ( hình 2.34)

Sau khi sửa chữa xong cần đảm bảo yêu cầu kỹ thuật:

+ Độ ô van, độ côn  0,01 mm.

+ Độ lệch tâm so với tâm cũ  0,05/ 100 mm đờng kính.

+ Độ bóng bề mặt: Rz = 0,032  0,08 m

Có 6 tiêu chuẩn phục hồi xi lanh (cốt sửa chữa), hiện nay chỉ thực hiện 3

đến 4 cốt sửa chữa Đối với động cơ xăng và Diêzen có đờng kính xi lanh trên 40

đến 100 mm mỗi cốt sửa chữa là 0,25 mm, đối với động cơ Diêzen có có đờngkính trên 100 mm mỗi cốt sửa chữa là 0,5 mm

AII

AI

ab

10I

II10III

- Khi xi lanh mòn quá trị số tối đa cần thay xi lanh mới, với sơ mi xi lanh ớtcần phải thay đệm làm kín nớc mỗi khi tháo hoặc thay thế xi lanh.

a) b)

Hình 2.34 Gờ vòng găng ( a) và doa gờ vòng găng ( b)

2.4 sửa chữa đáy máy 2.4.1 Nhiệm vụ

–Bao kín khoang hộp trục khuỷu

–Chứa dầu bôi trơn cho động cơ

–Đợc lắp ghép với phía dới thân máy nhờ các bulông, ở giữa có đệm làmkín để tránh rò rỉ dầu Đáy máy có nút xả dầu, có gắn nam châm để lọc các mạtsắt lẫn trong dầu bôi trơn

2.4.3 H hỏng, kiểm tra, sửa chữa

–Trong quá trình sử dụng đáy máy có thể bị bẹp, bị méo do vật cản hoặc

va vào đá Tác hại: có thể làm thanh truyền va vào đáy máy hoặc chảy dầu

–Các h hỏng có thể phát hiện bằng quan sát Nếu h hỏng bẹp, méo nhẹ cóthể gó nắn lại hình dáng ban đầu Các vách ngăn lỏng ra đợc hàn lại Két làmmát dầu thủng ở tấm lới chắn phải thay tấm mới

Chơng 3 Sửa chữa cơ cấu trục khuỷu – thanh truyền thanh truyền.

3.1 Nhiệm vụ và sơ đồ cấu tạo chung 3.1.1 Nhiệm vụ

–Cơ cấu trục khuỷu – thanh truyền là cơ cấu chính của động cơ đốt trong

Nó có các nhiệm vụ chính sau:

–Nhận và truyền áp lực của khí hỗn hợp ở thời kỳ sinh công, biến chuyển

động thẳng tịnh tiến của piston thành chuyển động quay của trục khuỷu đa côngsuất ra ngoài

–Dẫn động các cơ cấu và hệ thống khác của động cơ

3.1.2 Sơ đồ cấu tạo chung ( Hình 3.11 )

Cơ cấu gồm:

+ Nhóm trục khuỷu: Trục khuỷu, bánh đà, bạc lót

+ Nhóm thanh truyền: Piston, vòng găng, chốt piston, vòng hãm, thanh truyền,

Hình 3.11 Sơ đồ cơ cấu trục khuỷu - thanh truyền

2 Điều kiện làm việc

–Chịu áp lực cao, nhiệt độ cao, biến đổi theo chu kỳ của khí cháy trong xilanh

–Chịu lực quán tính lớn và biến đổi

–Bị va đập do chịu lực biến đổi lớn

–Bị ăn mòn hoá học, bị mài mòn do ma sát với vòng găng, chốt piston, xilanh

–Vật liệu chế tạo:

+ Thờng làm bằng hợp kim nhôm silic

+ Động cơ Diêzen có một số đợc chế tạo bằng gang

3 Cấu tạo (hình 3.22)

Piston gồm 3 phần: đỉnh (A), đầu(B) và đuôi(C) ( phần dẫn hớng)

– Đỉnh piston: Hình dáng của đỉnh piston phù hợp với hình dángbuồng cháy Có ba dạng thờng dùng:

+ Đỉnh bằng:(hình 3.22c; hình 3.23,1;3) dùng nhiều cho động cơ xăng và

điêzen có buồng cháy trớc và buồng cháy xoáy lốc; đơn giản, dễ chế tạo, diệntích truyền nhiệt bé, phải có gân tăng cờng chịu lực dới đỉnh

+ Đỉnh lồi:( hình3.23.4 ) Độ cứng vững cao, không cần gân tăng cờng Tạo

ra xoáy lốc nhẹ ở kỳ nạp, bề mặt chịu nhiệt lớn, chế tạo khó

+ Đỉnh lõm:( hình 3.22.c ) Thờng lắp trên động cơ Diezen Buồng đốt trên

đỉnh piston có dạng omega, chỏm cầu … ) Có tác dụng tạo xoáy lốc khi pitton đilên nén không khí trong buồng đốt

- Trên đỉnh piston có:

+ Dấu mũi tên chỉ chiều lắp nghép vào xilanh

+ Dấu nhóm kích thớc, trọng lợng, OTK

+ Phần lõm không cho xupáp chạm vào ( một số loại piston )

Hình 3.22 Cấu tạo piston

A Đỉnh piston; B Đầu piston; C Đuôi; D

Lỗ chốt piston; E Rãnh lắp vòng hãm; G Phần lõm bệ chốt; H Chốt piston

1.Gân tăng cờng; 2 Rãnh thoát dầu; 3.Bệ chốt;

4 Rãnh lắp vòng găng dầu; 5 Rãnh lắp vòng găng hơi; 6 Phần lõm của buồng đốt; 7 Rãnh chắn nhiệt; 8 Vòng hãm

Hình 3.23 Buồng đốt với đỉnh piston khác nhau1.3 đỉnh bằng; 2 đỉnh lõm; 3 đỉnh lồi

Một số động cơ cỡ lớn đầu piston có xẻ rãnh chắn nhiệt ngay trên vònggăng thứ nhất (hình 3.24).70% nhiệt lợng truyền từ phần đầu piston qua các vònggăng tới thành xi lanh

Đuôi piston: ( phần dẫn hớng )

+ Tính từ phần rãnh vòng găng cuối cùng trở xuống, dùng để dẫn hớngpiston trong xi lanh, có dạng ôvan Phần này có:

+ Bệ chốt (D) đợc làm lồi ở mặt trong để tăng độ cứng vững và tâm lỗ bệchốt đợc làm lệch với đờng tâm piston về phía trái ( chiều piston đi lên ) để giảm

sự va đập của piston vào thành xi lanh

+ Để tránh bó kẹt khi piston làm việc và giảm tiếng ồn do piston va đậpvào thành xi lanh khi nhiệt độ cao, đuôi piston đợc chế tạo có dạng ô van, trụcnhỏ của ô van trùng với đờng tâm bệ chốt và đợc vát bớt phần kim loại tại bệchốt( hình 3.26) Cũng có loại piston để hạn chế giãn nở của phần đầu và phân

đuôi ngời ta đúc một thanh thép bao quanh phần trên của bệ chốt.(hình 3.27)+ ở động cơ hai kỳ có chốt hãm miệng vòng găng đặt ở rãnh lắp vòng găng + Piston có độ côn, đỉnh piston có kích thớc nhỏ hơn phần đáy

+ Một số piston đáy có xẻ rãnh hình chữ T,  để phòng piston giãn nở bị

bó kẹt piston trong xilanh (hình 2.23)

+ Một số động cơ có tay biên ngắn phía dới phần dẫn hớng có các vát đểtránh va vào đối trọng, má khuỷu

+ Một số động cơ lớn phần dẫn hớng có tiện thêm một rãnh vòng găng dầu

Hình 3.24 Piston có rãnh chắn nhiệt Hình 3.25 Đờng tâm lỗ bệ chốt

và rãnh phòng giãn nở lệch đờng tâm Piston và lỗ khoan

ở rãnh vòng găng dầu

Hình 3.27 Piston có Hình 3.26 Đuôi piston có dạng ô van khi

thanh thép đúc bên trong để nguội, khi nóng sẽ giãn nở thành tròn

- Piston bị mài mòn do ma sát với thành xi lanh, vị trí mòn nhiều nhất làmặt phẳng chứa lực ngang, làm giảm đờng kính, thay đổi độ côn, ô van củapiston, gây va đập trong quá trình làm việc dẫn tới nứt piston

- Lỗ chốt bị mòn ô van do va đập với chốt gây tiếng gõ khi động cơ làmviệc

- Đỉnh piston bị cháy, rỗ, do ăn mòn hoá học và tiếp xúc với sản phẩm cháy

Và bám muội than làm giảm thể tích buồng cháy

- Rãnh vòng găng từ dạng chữ nhật thành dạng hình thang làm tăng khe hởcạnh vòng găng

b Kiểm tra:

- Quan sát các vết nứt, xớc, cháy, rỗ

- Kiểm tra đờng kính piston: Dùng panme đo đờng kính phần dẫn hớngcủa piston theo hớng vuông góc đờng tâm bệ chốt và so sánh với với kích thớctiêu chuẩn, để xác định độ mòn.(hình 3.28 a )

–Kiểm tra khe hở giữa chốt và bệ chốt piston:

+ Dùng panme đo đờng kính chốt piston (hình 3.28 b)

+ Dùng đồng hồ so ( hoặc cữ đo lỗ nhỏ ) và panme đo đờng kính lỗ chốtpiston ( hình 3.29 )

+ Tính khe hở giữa chốt và bệ chốt Khe hở cho phép:  = 0,005  0,01

Hình 3.28 Đo đờng kính piston và chốt piston

Hình 3.29 Đo đờng kính lỗ bệ chốt piston

–Kiểm khe hở giữa piston và xi lanh: tính khe hở từ đờng kính xi lanh vàpiston đã đo đợc  =  xl - PT So sánh với khe hở tiêu chuẩn

+ Lắp ngợc piston không có vòng găng vào xi lanh

+ Chèn căn lá để đo khe hở lắp ghép ở vị trí vuông góc với tâm bệ chốt

Động cơ xe Hyunđai 4G 26A, 4G36B ; động cơ xe tải ISUZU N*R; 6A 4JB1,6A 4H; động cơ xe TOYOTA HICE 1RZ; 2RZ khe hở miệng quy định nh sau:

–Chọn piston theo kích thớc của xi lanh ( cùng cốt )

–Trọng lợng các piston trong cùng một động cơ không lệch quá 15g.

–Chọn chốt piston cùng nhóm kích thớc với piston ( có loại đánh dấu bằngmàu sơn )

–Lắp chốt với bệ chốt: ấn nhẹ lực khi piston đợc hâm nóng tới 80 0C

–Truyền nhiệt từ đầu piston ra thành xi lanh để làm mát piston

2 Điều kiện làm việc:

Vòng găng làm việc trong điều kiện rất khắc nghiệt:

–Chịu nhiệt độ cao và ăn mòn hoá học của khí cháy

–Chịu áp lực lớn và biến thiên làm vòng găng va đập với rãnh của vònggăng

–Chịu lực ma sát với thành xi lanh khi chuyển động và điều kiện bôi trơnkém

Vật liệu chế tạo:

- Vòng găng đợc chế tạo bằng gang hợp kim Niken, môlípđen

- Mặt ngoài của vòng găng khí số 1 của một số động cơ đợc mạ Crôm đểtăng khả năng chống mài mòn

3 Cấu tạo

 Vòng găng khí (hơi):