nhom piston 6635 động cơ đốt trong

Piston đỉnh bằng: Là loạiphổ biến nhất. Có diện tíchchịu nhiệt là nhỏ nhất, kếtcấu đơn giản dễ chế tạo,được dùng trong độngcơxăng, động cơ diezel cóbuồng cháy dự bị và xoáylốc.Vật liệu chế tạo piston có hệ số dãn nở vì nhiệt cao thìngười ta thường vát bớt một phần ở phía đầu của lỗ chốtpiston. Mục đích giảm khối lượng của piston và bù lạiphần giãn nở vì nhiệt giúp cho piston không bị bó kẹttrong xylanh.

3.2 NHÓM PISTON:

3.2.1 PISTON : 3.2.1.1 NHIỆM VỤ, ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC,

YÊU CẦU VÀ VẬT LIỆU CHẾ TẠO:

a NHIỆM VỤ:

¾ Piston cùng với các chi tiết trong nhóm piston, lót

xylanh, nắp xylanh tạo thành không gian công tác củađộng cơ

¾ Piston nhận áp lực khí thể từ phía đỉnh truyền tới trục

khuỷu qua thanh truyền và ngược lại

¾ Piston hút khí mới vào không gian công tác của động cơ,

nén hỗn hợp môi chất công tác và xả khí cháy ra ngoài

¾ Truyền nhiệt khí cháy qua vòng găng đến xylanh và truyền

ƒ Nhiệt độ cao của buồng đốt

ƒ Chịu ma sát,mài mòn với xylanh trong điều kiện bôi trơnkém

ƒ Chịu áp lực va đập của chốt piston vào bệ chốt và va đậpcủa vòng găng vào rãnh vòng găng

ƒ Piston còn bị ăn mòn do tạp chất và các hóa chất có trongkhí cháy gây nên

c. YÊU CẦU.

ƒ Piston phải chịu được ứng suất cơ và ứng suất nhiệt, không

bị biến dạng, chịu được ma sát và mài mòn

ƒ Hệ số dãn nở vì nhiệt nhỏ,truyền nhiệt nhanh

3.2.1.2 PHÂN LOẠI VÀ CẤU TẠO.

ƒ Chốt piston (6)

ƒ Vòng hãm chốt (7)

ƒ Ổđặtchốt(8)

b CẤU TẠO PISTON:

ƒ Là bộ phận chuyển động trong lòng xylanh Nó nhận áp

lực từ môi chất công tác rồi truyền cho trục khuỷu quathanh truyền

ƒ Ngoài ra còn có tác dụng trong việc nạp, nén khí mới và

đẩy khí thải ra khỏi không gian công tác của xylanh

b.1 Đầu Piston.

ƒ Phía trong đầu piston và phần dẫn hướng được bố trí các

gân chịu lực và tạo các hốc để chứa dầu bôi trơn

ƒ Vật liệu chế tạo piston có hệ số dãn nở vì nhiệt cao thì

người ta thường vát bớt một phần ở phía đầu của lỗ chốtpiston Mục đích giảm khối lượng của piston và bù lạiphần giãn nở vì nhiệt giúp cho piston không bị bó kẹttrong xylanh

Cách bố trí gân chịu lực

và hốc chứa dầu:

1: Đầu piston 2: Gân

3: Tăng bền chốt

piston

4: Lỗ xả dầu 5: Rãnh vòng găng 6: Tăng bền

7: Lỗ chốt piston

• Piston đỉnh lồi: Có độ cứng vững cao, thường không bố trí

gân chịu lực, diện tích chịu nhiệt lớn nên ảnh hưởng xấu tớiqúa trình làm việc của piston Thường dùng trong các loại

động cơ xăng có buồng cháy chỏm cầu dùng xupap treo vàtrong các động cơ xăng hai kì cỡ nhỏ,

• Piston đỉnh lõm: Diện tích chịu nhiệt lớn hơn đỉnh bằng

nhưng có ưu điểm là tạo ra xoáy lốc nhẹ trong quá trình nén

và qúa trình cháy.Thường dùng trong động cơ diezel 4 kì và

2 kì có buồng cháy thống nhất, một số động cơ xăng (buồngcháy chỏm cầu) và động cơ diezel (buồng cháy dự bị và

buồng cháy xoáy lốc)

ƒ Ở động cơ thấp tốc thì váy piston thường dài hơn Phíatrong bố trí các ổ đỡ chốt piston, phía ngoài có thể bố trímột vài xecmang dầu.

b.4.Rãnh xecmăng

ƒ Là các rãnh vuông được khoét quanh phần đầu của đỉnhpiston , đây là nơi lắp các xec măng để làm kín không giancông tác

ƒ Các rãnh ở gần đỉnh piston lắp xec măng khí , rãnh phíadưới lắp xec măng dầu Rãnh xec măng dầu thường được

khoan lỗ thông qua vách piston để dầu có thể lưu thông khixec măng dầu làm việc

ƒ Đối với động cơ cao tốc trên ôtô có 3 rãnh , đối với động cơthấp tốc số lượng rãnh sẽ nhiều hơn dể bảo đảm cho việc

một khoảng 1.5÷2.5mm về phía lực ngang tác dụng lên

piston lớn (nhằm giảm va đập cửa thân piston với thành

xylanh trong khi làm việc )

ƒ Phần thân piston có bệ chốt thường bố trí các gân chịu lựcxung quanh bệ chốt

c PHÂN LOẠI PISTON.

• Piston ghép: Phần đầu làm bằng vật liệu chịu nhiệt có độ

bền cao có thể thay thế sau một thời gian làm việc

Nhược điểm là nặng, phức tạp độ chính xác khi chế tạo vànắp ghép phải cao

C.2 THEO TỐC ĐỘ QUAY.

• Piston động cơ có tốc độ cao: Thường ngắn và phần dẫn

hướng không đặt xecmang hoặc là có nhưng ít từ 2÷3 vòng

• Piston động cơ thấp tốc : Thường dài số vòng găng nhiều (4÷6) và đặt cả ở phần dẫn hướng

3.2.1.3 HAO MÒN, HƯ HỎNG, KIỂM TRA SỬA CHỮA.

a. HAO MÒN.

• Piston bị cào xước: Xảy ra khi động cơ khởi động, khi có ít

dầu bôi trơn thành xylanh hoặc đông cơ quá nóng khó bôi

trơn

ƒ Piston bị mòn: Do bị ăn mòn hóa học của khí cháy

và dầu bôi trơn Mài mòn do ma sát giữa piston và

xylanh trong quá trình làm việc.

ƒ Rãnh vòng găng mòn: Do ma sát khi làm việc và ăn mòn của khí cháy.

ƒ Váy bị bóp éo: Dom hịu lực ngangc , làm xecmang

có hình ôvan không còn khă năng gạt dầu bôi trơn.

ƒ Piston bị cháy.

b. HƯ HỎNG.

ƒ Các gờ rãnh xecmang bị uốn.

ƒ Đỉnh piston và váy bị nứt, vỡ.

c. KIỂM TRA, SỬA CHỮA.

• Piston bị cào xước: Nhẹ

thìcó thể đánh bóngvà

sử dụng lại, nặng thì

thay thế

• Rãnh vòng găng bị mòn: Dùng vòng găng

mới và thước lá để kiểmtra độ mòn ở rãnh Nếukhe hở lớn hơn

0,012mm thì cần giacông lại rãnh piston

Đo khe hở bằng thước lá

• Váy bị bóp méo :Dùng panme để đo.

Khắc phục bằng cách lắp thêm chi tiết dãn, làm dãn

phần

váy bằng qúa trình gia công cơ khí hoặc gia công nhiêt.Trường hợp nặng phải thay thế.

Bộ làm dãn piston

• Ở xylanh bị mòn: Dùng thước lá và lực kế lò xo để đo khe

hở giữa piston và xylanh Thay đổ chiều dày thước lá và

dùng lực kế kéo đến khi lực kế chỉ 3÷4,5 Kg thì chiều dàythước lá là khe hở giữa piston và xylanh

ƒ Ngoài ra còn dùng các biện pháp khác để phục hồi kích

3.2.2 XEC MĂNG

3.2.2.1 Khái quát chung:

a Khái niệm:

loại được lắp trên piston để thựchiện những nhiệm vụ sau:

Làm kín buồng đốt ngăn khôngcho khí cháy lọt xuống cacte Gạt dầu khỏi các vách xy lanhnhằm ngăn dầu từ cacte lênbuồng đốt

.Truyền nhiệt từ piston sang váchxylanh làm giảm nhiệt độ của

piston trong quá trình làm việc

b Điều kiện làm việc và vật liệu chế tạo:

*Điều kiện làm việc: xecmăng làm việc trong điều kiện rấtkhắc nghiệt với nhiệt độ lên đến 2000ºC và luôn chịu mài

mòn với cường độ cao ( do xecmăng và vách xylanh luôn

trượt tương đối với nhau trong quá trình làm việc )

*Yêu cầu:

- Khả năng chịu mài mòn cao

- Ít thay đổi về hình dạng khi bị nhiệt tác động

- Khả năng truyền nhiệt tốt

3.2.2.2 Phân loại và cấu tạo:

a.Phân loại: xecmăng thường phân ra hai loại chính: xecmăng

dầu và xecmăng khí

- Xecmăng khí có nhiệm vụ chính làlàm kín buồng đốt

- Xecmăng dầu có nhiệm vụ gạt dầu từvách xylanh về cacte

- Trên piston xe ôtô thường có 3xecmăng : 2 xecmăng khí và một

b.Cấu tạo xecmăng khí:

- Xecmăng khí có dạng vòng hở, đường kính lớn hơn đườngkính trong của xylanh

- Tiết diện của xecmăng khí có nhiều dạng khác nhau :

*Khe hở miệng xecmăng : có nhiệm vụ cho phép xecmăng

nén lại để lắp vào piston và dãn ra để ép sát vào vách xylanh

- Các miệng khe hở có rất nhiều dạng như: dạng phẳng , cắt

c Cấu tạo xecmăng dầu:

- Xecmăng dầu rời cấu tạo gồm

baphần:

Hai mảnh thép phủ Cr ở phầnngoài tiếp xúc với vách xylanh Vòng giãn phân đôi các vòngthép và đẩy chúng ép sát vàorãnh xecmăng và vách xylanh

- Xecmăng dầu được đúc liền:hình dạng tương tự như

xecmăng rời nhưng hai mảnh

thép được nối liền với nhau trênphần nối giữa hai mảnh có

khoét rãnh để dầu có thể lưu

thông qua

3.2.2.3 Hư hỏng và sửa chữa xec măng

a Hư hỏng

• Hư hỏng thường gặp ở vònggăng là: cháy , rỗ , gãy, giaiđoạn trước nó là sự bó kẹttrong rãnh đặt vòng găng

• Khi vòng găng bị mònnhiều khí sẽ lọt từ trênxuống,còn dầu không đượcvét sạch, màu khí xả xanhđậm

Vòng găng làm kín khoảng hở

Hình 6 Kiểm tra vòng găng

a/ khe hở bên b/ khe hở miệngc/ khe hở lưng - khe hở vòng d/ độ đàn hồi

•Nếu các vòng găng hơi giốngnhau thì cứ 3 lần thay vòng găngvòng găng thứ nhất là 1 lần thaytoàn bộ.Có thể tận dụng cácvòng găng phía dưới bằng cáchđổi chỗ cho vòng găng số1nhưng phải đảm bảo đúng khe

hở miệng

Chú ý cách lắp vòng găng:

Nên dùng kìm chuyên dùngĐặt miệng vòng găng liềnnhau lệch nhau 180o

Đặt đúng chiều vào đúng Hình 7 : Làm sạch các rãnh

3.2.2.4 Bảo dưỡng xec măng:

* Phải lắp đúng vòng găng không nếu lắp ngược

có thể tăng sự tiêu thụ dầu bôi trơn

*Đẩy vòng găngkhí từ bộ vòng găngxuống phía dưới hànhtrình, sau đó đo khe hởmiệng vòng găng

Hình 8: Đo khe hở miệng vòng găng

ƒ Lăn vòng găng trong rãnh nếu cảm thấy chặt tay cầnlàm sạch rãnh vòng găng Nếu cảm thấy quá lỏng thìcần kiểm tra khoảng hở giũa vòng găng & rãnh

ƒ Để kiểm tra vòng hở giữa rãnh & vòng găng đặt

vòng găng vào rãnh đo khoảng hở này bằng cữ đo

chiều dày khoảng hở cho phép tối thiểu là 0,025mm.không vượt quá(0,1 mm ) đối với hầu hết các độngcơ

ƒ Để lắp vòng găng dầu trên

piston, lắp vòng thép xoắn

vào vị trí sau đó lắp vòng

găng khí bằng dụng cụ

chuyên dùng

ƒ Không nên xoắn vòng găng

khí do vòng găng tương đối

giòn dễ gãy hoặc có thể bị

cong kẹt trong rãnh piston,

có thể định vị vòng găng sao

cho khe hở phù hợp với yêu

cầu của nhà sản xuất Không

lắp các khe hở vòng găng

thẳng hàng với nhau.Hình 10: Lắp vòng dầu

3.2.2.5 Lựa chọn vòng găng mới.

Việc lựa chọn vòng găng

mới tùy thuộc vào thành

xilanh và chế độ gia công

* Nếu xilanh được gia công lại với đương kính

găng tiêu chuẩn mới có thể đáp ứng được yêu cầu, nếu

độ côn vượt quá khoảng cho phép cần phải gia công lạixilanh và chọn vòng găng tương ứng với đương kínhxilanh sau khi gia công

3.2.3 CHỐT PISTON

3.2.3.1Khái iệm, hức n hiệm cnăng , yêu cầu n vụ , điều kiện làm việc:

a Khái niệm:

- Chốt piston là chi tiết máy nối piston với thanh truyền,

nó có nhiệm vụ truyền lực khí thể mà pison nhận được từmôi chất công tác đến thanh truyền để làm quay trục

khuỷu và ngược lại

b Điều kiện làm việc :

- Trong khi làm việc chốt piston chịu lực khí thể, lựcquán tính rất lớn, có tính chu kỳ và chịu va đập mạnh

- Bề mặt ngoài của chốt chịu mài mòn lớn trong khi làmviệc

- Nhiệt độ làm việc thường lớn hơn 100ºC

3.2.3.2 Cấu tạo , phân loại , cách lắp đặt:

a Cấu tạo :

- Chốt piston là thanh thép hình trụ rỗng , mặt bên

ngoài được mài bóng , mặt bên trong được gia côngvới nhiều hình dạng khác nhau

*Vị trí của chốt trong hệ thống truyền lực :

pistonChốt piston

thanh truyền

.Chốt có lỗ ren: dùng cho lắp chốt có định lên bệ.

Chốt không có lỗ ren: dùng cho lắp chốt cố định trên đầuthanh truyền và kiểu lắp chốt tự do

c Các kiểu lắp ghép chốt piston :

*c1 Cố định chốt piston trên bệ chốt piston : khi lắpghép theo kiểu này chốt piston được cố định trên bệ bằngmột hay nhiều bulông hay vít

- Ưu điểm : bệ chốt có thể làm ngắn vàkhông cần bôi trơn cho bệ , đầu nhỏ

thanh truyền có thể dài hơn làm giảm

bố không đều làm lêch trọng tâm

piston gây lắc khi làm việc

*c2 Cố định chốt piston trên đầu nhỏ thanh truyền :

- Chốt được bắt chặt trên đầu nhỏ thanh truyền bằng bulông

- Ưu điểm: giảm chiều dài đầu nhỏ thanh truyền , tăng chiều dài bệ chốt để dễ bôi trơn và giảm độ võng.

- Như ợc điểm : chốt bị mài mòn không điều , đối với piston làm bằng hợp kim nhẹ cần có khe hở giữa piston và chốt tương đối lớn nên gây ra hiện tượng gõ chốt trong khi làm việc. *Lắp ghép giữa thanh

truyền và chốt piston

c3 Chốt piston lắp tự do : chốt piston không cố định

- Nhược điểm : thiết kế các khe

hở của chốt tốt để không gây

va đập , phải hạn chế không

cho chốt di động dọc theođường tâm chốt

*Chốt piston lắp tự do và cố định

hai dầu bằng khoen circlip

3.2.3.3 Hao mòn , hư hỏng , kiểm tra sửa chữa :

a.Hao mòn :

* Chốt piston bị mài mòn chủ yếu do ma sát

- Đối với chốt lắp cố định trên bệ chốt : chốt bị mài

với bệ đỡ và đầu nhỏ thanh truyền b Hư hỏng :

- Bề mặt chốt bị trầy xước do các hạt bẩn lọt vào bề mặtlàm việc của chốt

- Chốt bị gãy do chịu ứng suất tập trung trong thời giandài

c Kiểm tra , sửa chữa :

c1 Kiểm tra:

- Kiểm tra sơ bộ : kiểm tra độ khít của chốt bằng cách kẹp

nhẹ thanh truyền trên êtô , sau đó dịch piston ra phía trước

và sau để xác định chốt bị lỏng trong bạc thanh truyền hay

bệ đỡ chốt

- Kiểm tra chính xác : tháo

và làm sạch hoàn toàn cácchi tiết, kiểm tra độ khítcủa chốt ở bạc và lỗ chốtbằng thước ống lồng vàmicrômet

* Xác định lượng mòn chốt : đo đường kính trên cácđiểm dọc chiều dài chốt , chọn đường kính nhỏ nhất và

so sánh với đường kính chốt mới hay phần không bịmòn trên chốt

* Xác đinh khe hở giữa chốt với bạc lót và lỗ chốt : làhiệu số giữa đường kính lỗ chốt hay bạc lót với kíchthước của piston

c2 Sửa chữa chốt piston :

-Các chốt piston có bề mặt bị nhám , xước hoặc bị gãy

vỡ cần được thay mới

- Nếu khe hở của chốt vượt quá 0.025 mm thì cần thaychốt mới

- Nếu thay chốt mới mà không thay piston , cần chọn chốtmới có đường kính lớn hơn chốt ban đầu , cần gia công lại

lỗ chốt trên piston và đầu nhỏ thanh truyền , nếu bạc đầunhỏ cũ cần thay mới

- Gia công lỗ và bạc thanh truyền chủ yếu bằng các phươngpháp doa tay với lưỡi dao doa mở rộng hoặc mài bằng đámài hay bằng vải

- Khi gia công cần đảm bảo kíchthước ke hở phải phù hợp với

tiêu chuẩn của từng loại chốt và

piston

- Thay piston mới phải thay chốtmới và bạc biên mới

Doa lỗ piston