Kết cấu động cơ đốt trong - Chương 4

Giáo trình kết cấu động cơ đốt trong dùng cho sinh viên ngành động lực

PHẦN THỨ HAI: KẾT CẤU VÀ TÍNH KIỂM NGHIỆM SỨC BỀN CÁC CHI TIẾT CHÍNH CỦA ĐỘNG

CƠ ĐỐT TRONG Chương 4: KẾT CẤU VÀ TÍNH TOÁN NHÓM

PISTON

Nhêm pitt«ng gơm cê pitt«ng, chỉt pitt«ng, xÐc m¨ng khÝ, xÐc m¨ng dÌu, vßngh·m chỉt Trong ®ĩng c¬ tÜnh t¹i tµu thụ c«ng suÍt lín ngoµi nh÷ng chi tiÕt m¸y kÓtrªn cßn cê thÓ cê thªm c¸n pitt«ng , guỉc trît vv

Trong qu¸ tr×nh lµm viÖc nhêm pitt«ng cê c¸c nhiÖm vô chÝnh sau ®©y:

1 T¹o thµnh buơng ch¸y vµ bao kÝn buơng ch¸y, ng¨n kh«ng cho khÝch¸y lôt xuỉng c¸c te vµ ng¨n kh«ng ®Ó dÌu nhín sôc lªn buơng ch¸y

2 TiÕp nhỊn lùc khÝ thÓ vµ truyÒn lùc cho thanh truyÒn lµm quay trôckhụu (trong qu¸ tr×nh ch¸y vµ gi·n nị); nÐn khÝ trong qu¸ tr×nh nÐn vµ trong qu¸tr×nh n¹p th¶i nhêm pitt«ng cê t¸c dông nh mĩt b¬m hót vµ ®Ỉy

3 Trong ®ĩng c¬ hai kú nhêm pitt«ng cßn cê t¸c dông nh mĩt van trît

®êng mị lì quÐt th¶i

 4.1 PISTON

I Nhiệm vụ và điều kiện làm việc của Piston:

Tiếp nhận lực khí thể truyền cho thanh truyền vàcùng với các chi tiết khác tạo thành buồng cháy

Tải trọng cơ học

Tải trọng nhiệt

Ma sát và ăn mòn

Pitt«ng lµ mĩt chi tiÕt m¸y quan trông cña ®ĩng c¬ Trong qu¸ tr×nh lµm viÖc,pitt«ng chÞu t¶i trông c¬ hôc vµ t¶i trông nhiÖt rÍt lín, ¶nh hịng xÍu ®Õn ®ĩ bÒn,tuưi thô cña pitt«ng

Do lùc khÝ thÓ vµ lùc qu¸n tÝnh g©y nªn Lùc khÝ thÓ cê trÞ sỉ lín (cê khi ®Õn

10 - 12 MPa hoƯc cao h¬n n÷a) vµ biÕn thiªn ®ĩt ngĩt, lùc qu¸n tÝnh còng cê trÞ sỉlín (2 - 3 MPa) biÕn thiªn theo chu kú Hîp lùc cña lùc khÝ thÓ vµ lùc qu¸n tÝnh g©ynªn va ®Ịp d÷ dĩi, lµm cho pitt«ng biÕn d¹ng vµ ®«i khi ph¸ hâng pitt«ng

Do tiÕp xóc víi khÝ ch¸y cê nhiÖt ®ĩ rÍt cao (2300 - 2700 0K) nªn nhiÖt ®ĩphÌn ®Ønh pitt«ng thíng rÍt cao (500 - 800 0K) NhiÖt ®ĩ cao g©y nªn bê pitt«ng, r¹nnøt côc bĩ, ph©n hụ dÌu nhín, lµm gi¶m hÖ sỉ n¹p vµ dÔ sinh kÝch nư (®ỉi víi ®ĩngc¬ x¨ng).

Trong qu¸ tr×nh lµm viÖc, bÒ mƯt th©n pitt«ng chÞu lùc ma s¸t lín, b«i tr¬nkÐm §Ønh pitt«ng thíng bÞ ¨n mßn ho¸ hôc do c¸c thµnh phÌn axit sinh ra trong qu¸tr×nh ch¸y vµ gi·n nị

Kết cấu của piston phải thoả mãn:

Do ®iÒu kiÖn lµm viÖc nh thÕ nªn khi thiÕt kÕ pitt«ng cÌn ®¶m b¶o c¸c ®iÒukiÖn kü thuỊt sau ®©y:

1 Pitt«ng cïng víi n¾p xilanh t¹o thµnh d¹ng buơng ch¸y tỉi u, bao kÝntỉt

2 T¶n nhiÖt tỉt ®Ó tr¸nh kÝch nư (®ĩng c¬ x¨ng) vµ t¨ng hÖ sỉ n¹p, gi¶møng suÍt nhiÖt

3 Cê ®ĩ bÒn cao vµ khỉi lîng nhâ

II Vật liệu chế tạo Piston:

Yêu cầu chung vật liệu: Bềìn cơ học, bền nhiệt.Trọng lượng riêng nhỏ Hệ số dãn dài nhỏ, hệ số dẫnnhiệt lớn Chịu ăn mòn và mài mòn

Thép: Có thể chế tạo mỏng và nhẹ nhưng dẫn

nhiệt kém nên nhiệt độ đỉnh cao và khó đúc nên hiện nay

ít dùng

Gang hợp kim: Gang hîp kim thíng chØ dïng ®Ó chÕ t¹o pitt«ng cña

®ĩng c¬ ®iªden tỉc ®ĩ thÍp c«ng suÍt lín Gang hîp kim thíng gơm c¸c lo¹i: Gangx¸m, gang rÌn, gang graphÝt cÌu nhng hay dïng nhÍt lµ gang x¸m hîp kim nh c¸clo¹i GX 15 - 32, GX 24 - 44, GX 28 - 48

Lo¹i gang hîp kim nµy cê kh¸ nhiÒu u ®iÓm:

 Søc bÒn c¬ hôc cao, ®ĩ bÒn nhiÖt lín (cê lo¹i ®¹t ®Õn B = 320MN/m2; H = 520 MN/m2; ®Õn 4000C søc bÒn chØ gi¶m 18%)

 HÖ sỉ d·n dµi nhâ  = 11 - 12.10-6

 TÝnh c«ng nghÖ ®óc vµ gia c«ng c¬ kh¸ tỉt

 RÎ tiÒnTuy vËy gang hîp kim còng tån t¹i nhiÒu nhîc ®iÓm:

Nhôm hợp kim: Ngµy nay hîp kim nh«m sau cïng tinh (cê thµnh phÌn

Si vît qu¸ 12%) ®îc dïng rÍt phư biÕn ®Ó chÕ t¹o pitt«ng cña ®ĩng c¬ cao tỉc Lo¹i hîp kim nµy cê c¸c u ®iÓm lín sau:

 Hîp kim nh«m cê khỉi lîng riªng nhâ h¬n gang rÍt nhiÒu nªnpitt«ng nhÑ, lùc qu¸n tÝnh nhâ  = 18,2 - 29,7 kg/dm3

 HÖ sỉ dĨn nhiÖt lín  = 126 - 175 W/m.0C nªn nhiÖt ®ĩ ®Ønhpitt«ng thíng thÍp (kho¶ng 250 0C) Trong khi ®ê ®Ønh pitt«nggang thíng ®¹t 450 0C NhiÖt ®ĩ ®Ønh pitt«ng thÍp rÍt cê lîi v× t¨ng

®îc hÖ sỉ n¹p, gi¶m lîng muĩi trªn ®Ønh, Ýt bÞ kÝch nư,

 TÝnh c«ng nghÖ ®óc vµ gia c«ng rÍt tỉt

Hîp kim nh«m cê c¸c nhîc ®iÓm sau:

 HÖ sỉ d·n dµi lín h¬n cña gang, lo¹i hîp kim nh«m SilÝc sau cïngtinh cê thµnh phÌn SilÝc cao (20%) th× hÖ sỉ d·n dµi  = 18.10-6 T¨ng thµnh phÌn SilÝc nh«m cµng cøng, tÝnh lu ®ĩng kÐm vµ khêgia c«ng

 Hîp kim nh«m ®¾t tiÒn h¬n gangTrọng lượng nhỏ (2,7 - 2,8kG/cm3), hệ số dẫn nhiệtlớn ( = 126 - 175 W.m/oC) Độ bền thấp hơn hai loại trên ( k

= 440MN/m2), độ dãn dài lớn (17-25 Ao /oC) Để giảm độ dãndài người ta thường thêm Si vào trong hợp kim nhôm do vậycó ba họ: Al - Si trước cùng tinh <12%Si, cùng tinh =12%Si,sau cùng tinh >12%Si Nếu % Si lớn gây khó đúc do lưu độngkém, độ cứng cao, hao mòn dụng cụ cắt gọt lớn (hạn

chế việc sản xuất tự động).

III Đặc điểm kết cấu của Piston:

 Gồm ba phần: §Ønh pitt«ng - PhÌn t¹o thµnh buơng ch¸y

 §Ìu pitt«ng - Bao gơm phÌn ®Ønh vµ phÌn ®ai xÐc m¨ng bao kÝn buơng ch¸y

 Th©n pitt«ng - PhÌn dĨn híng cña pitt«ng

Khi thiÕt kÕ ®Ønh pitt«ng cÌn ®¶m b¶o c¸c yªu cÌu sau ®©y:

 §Ønh ph¶i cê h×nh d¹ng thÝch hîp, t¹o thµnh khÝ hìn hîp tỉt (t¹o xo¸ylỉc, ph©n bỉ khÝ n¹p, hîp víi d¹ng chïm tia phun, cê chØ tiªu kinh tÕcao )

 Cê tû sỉ F/V nhâ ®Ó gi¶m tưn thÍt nhiÖt

 Bao kín:Số lượng xéc măng; Khe hở giữa đầu và

xi lanh; Khe hở miệng xéc măng

 Sức bền: dùng gân dưới đỉnh và gân với bệchốt.

VÍn ®Ò dĨn nhiÖt vµ t¶n nhiÖt:

Trong qu¸ tr×nh lµm viÖc, ®Ìu pitt«ng tiÕp xóc víi khÝ ch¸y nªn nhiÖt ®ĩ rÍtcao NhiÖt lîng truyÒn cho ®Ìu pitt«ng cê khi ®¹t tíi 7 - 8% tưng nhiÖt lîng do khÝch¸y sinh ra V× vỊy ph¶i truyÒn dĨn phÌn lín nhiÖt lîng nµy qua xÐc m¨ng, quav¸ch xilanh rơi truyÒn cho níc lµm m¸t, mĩt phÌn nhâ kh¸c truyÒn cho dÌu nhínphÝa díi ®Ønh pitt«ng

NÕu kh«ng gi¶i quyÕt tỉt vÍn ®Ò nµy, pitt«ng rÍt dÔ bÞ bê trong xilanh, g©y nªnhỊu qu¶ nghiªm trông

C¸c biÖn ph¸p thíng dïng ®Ó gi¶i quyÕt vÍn ®Ò truyÒn dĨn nhiÖt thíng lµ: a) - Chôn b¸n kÝnh gêc lîn tõ ®Ønh ®Õn ®Ìu pitt«ng cê trÞ sỉ thÝch ®¸ng

b) - Bỉ trÝ c¸c g©n t¶n nhiÖt phÝa díi ®Ønh

Nêi chung sỉ xÐc m¨ng cµng nhiÒu th× bao kÝn cµng tỉt nhng tưn hao ma s¸tcµng lín, ®Ìu pitt«ng cµng dµi, khỉi lîng pitt«ng cµng lín V× vỊy lùa chôn sỉ xÐcm¨ng (sỉ r·nh xÐc m¨ng trªn pitt«ng) thíng c¨n cø vµo tÝnh n¨ng tỉc ®ĩ cña ®ĩngc¬, ®íng kÝnh xilanh vµ ¸p suÍt khÝ ch¸y NÕu tỉc ®ĩ cña ®ĩng c¬ cµng thÍp, ®íngkÝnh xilanh cµng lín, ¸p suÍt ch¸y cµng cao th× sỉ xÐc m¨ng cµng nhiÒu Sỉ xÐcm¨ng khÝ cña ®ĩng c¬ tỉc ®ĩ cao thíng lµ 1  3, cßn ®ĩng c¬ tỉc ®ĩ thÍp cê thÓ lªn

®Õn 5  7

Khe hị phÌn ®Ìu thíng x¸c ®Þnh theo thùc nghiÖm ®Ó tr¸nh bê kÑt pitt«ng.Trong ph¹m vi ®íng kÝnh xilanh nhâ h¬n 150 mm, khe hị phÌn ®Ìu thíng n»mtrong kho¶ng:

® = (0,5  0,6) mm

120 hTrong đó: h - Chiều cao của xéc măng

Rãnh xéc măng thờng khoét sâu hơn chiều dày của xéc măng để tạo khe hởbụng khoảng 0,5  1,5 mm

Vấn đề sức bền.

Để tăng độ cứng vững cho phần đỉnh và phần đầu pittông, ngời ta thờng thiết

kế các gân gần dới đỉnh và gân dọc nối liền với bệ chốt

3 Thỏn:

Thân pittông là phần dẫn hớng và chịu lực ngang N, chiều dài phần thânpittông tính từ xéc măng cuối cùng phía trên bệ chốt đến chân pittông Chiều dàithân pittông phụ thuộc vào trị số của lực ngang N Thân càng dài, áp suất tiếp xúcgiảm nhng khối lợng pittông càng lớn Trong động cơ tốc độ cao, thân pittông thờngngắn

Tỷ số chiều dài thân pittông so với đờng kính xilanh của các loại động cơ ờng có trị số nh sau:

th-Đối với động cơ cao tốc: L

Riêng đối với động cơ hai kỳ, thân của pittông thờng rất dài và phải đảm bảo

điều kiện đóng kín lỗ nạp thải khi pittông ở điểm chết trên

Vị trí xéc măng dầu cũng không đợc vợt qua lỗ thải, nạp để khỏi vấp vào mép

lỗ làm gẫy xéc măng

VÞ trÝ cña lì bÖ chỉt pitt«ng thíng ®Ưt cao h¬n t©m cña phÌn th©n ®Ó ¸p suÍt dolùc N vµ do lùc ma s¸t sinh ra ph©n bỉ ®Òu h¬n VÞ trÝ lì bÖ chỉt th íng chôn theoc«ng thøc kinh nghiÖm:

hch = (0,6  0,74)Hth

Trong ®ĩng c¬ cao tỉc ngµy nay, ngíi ta cßn thíng lµm lì bÖ chỉt lÖch khâi

®íng t©m xilanh 2  3 mm theo híng chiÒu quay cña trôc khụu ®Ó gi¶m lùc N,lµm gi¶m va ®Ịp cña pitt«ng lªn mƯt xilanh Trong qu¸ tr×nh lµm viÖc th©n pitt«ng bÞbiÕn d¹ng nªn thíng lµm cho pitt«ng bÞ bê vµ lµm t¨ng tưn thÍt ma s¸t

ChiÒu biÕn d¹ng do d·n nị nhiÖt, do t¸c ®ĩng cña lùc ngang N vµ do t¸c ®ĩngcña lùc khÝ thÓ ®Òu trïng trªn ph¬ng ®íng t©m chỉt pitt«ng

S¬ ®ơ biÕn d¹ng cña th©n pitt«ng

§Ó kh¾c phôc hiÖn tîng bê pitt«ng, c¸c nhµ thiÕt kÕ thíng dïng c¸c biÖnph¸p sau ®©y:

a) Lµm th©n pitt«ng cê d¹ng «van, chiÒu trôc ng¾n theo ph¬ng ®íng t©m chỉtpitt«ng

b) TiÖn v¸t hoƯc ®óc lđm phÝa hai ®Ìu bÖ chỉt

c) Gi¶m ®ĩ cøng v÷ng cña th©n b»ng c¸c r·nh ®µn hơi cê d¹ng ch÷ T, ch÷ trªn phÌn th©n C¸c r·nh ngang ®Òu xÎ bªn trong r·nh xÐc m¨ng dÌu

BiÖn ph¸p nµy thíng dïng cho ®ĩng c¬ x¨ng Khi xÎ r·nh ®µn hơi, khe hị gi÷ath©n vµ xilanh cê thÓ ®Ó nhâ mµ kh«ng sî bê do ®ê c¶i thiÖn ®îc ®iÒu kiÖn truyÒnnhiÖt nªn tr¹ng th¸i nhiÖt ®ĩ cña pitt«ng gi¶m kh¸ nhiÒu

d) §óc phÌn bÖ chỉt g¾n lªn tÍm hîp kim cê hÖ sỉ gi·n nị thÍp (vÝ dô hîp kiminvar cê thµnh phÌn 30  38%Ni, 0  8%Cr cßn l¹i lµ Fe, cê hÖ sỉ d·n nị dµi  =2.10-6) ®Ó khỉng chÕ ®ĩ gi·n nị cña th©n pitt«ng

Ngoµi c¸c biÖn ph¸p thíng dïng kÓ trªn, th©n pitt«ng cßn ®îc thiÕt kÕ cê ®íngkÝnh thay ®ưi theo tríng nhiÖt ®ĩ

V× vỊy phÌn th©n pitt«ng thíng cê d¹ng h×nh c«n, hoƯc nhiÒu bỊc

 4.2 CHỐT PISTON

I Nhiệm vụ và điều kiện làm việc của chốt piston:

Chỉt pitt«ng lµ chi tiÕt m¸y liªn kÕt pitt«ng víi thanh truyÒn, chÞu lùc t¸c ®ĩngtrªn pitt«ng vµ truyÒn lùc nµy cho thanh truyÒn V× vỊy chỉt pitt«ng chÞu t¶i trôngrÍt lín, va ®Ịp m¹nh vµ ma s¸t lín, dÔ bÞ mßn do khê b«i tr¬n V× vỊy chỉt pitt«ng,tuy vÒ h×nh d¹ng kÝch thíc rÍt ®¬n gi¶n nhng l¹i cê tÌm quan trông rÍt lín ®ỉi víi antoµn ®ĩng c¬ nªn khi thiÕt kÕ ngíi ta ph¶i tu©n theo c¸c ®iÒu kiÖn kü thuỊt rÍtnghiªm ngƯt nh:

 Ph¶i ®¶m b¶o ®ĩ bÒn cao, Ýt biÕn d¹ng nhng l¹i cê khỉi lîng nhâ

 ChÍt lîng bÒ mƯt cao, cê ®ĩ chÝnh x¸c h×nh hôc, ®ĩ cøng mƯt ngoµi caonhng ruĩt l¹i dÎo ®Ó chỉng mâi tỉt §ĩ bêng bÒ mƯt cao kh«ng cê vÕtxíc ®Ó tr¸nh øng suÍt tỊp trung

II Vật liệu và phương pháp chế tạo chốt piston:

§Ó ®¶m b¶o tÝnh n¨ng kü thuỊt cao cña chỉt pitt«ng, ngíi ta thíng dïng c¸clo¹i thÐp hîp kim cao cÍp cê thµnh phÌn c¸c bon thÍp nh c¸c lo¹i thÐp: 20 Cr, 20Cr

Ni, 18Cr Ni Mo ®Ó chÕ t¹o chỉt pitt«ng Sau khi thÍm than, ®ĩ cøng bÒ mƯt saukhi nhiÖt luyÖn cê thÓ ®¹t HRC = 58  60 cßn phÌn ruĩt cê ®ĩ cøng HRC = 26 30

III Kết cấu và các phương pháp lắp ghép chốt piston:

H×nh d¹ng cña chỉt pitt«ng rÍt ®¬n gi¶n, ®Òu cê d¹ng h×nh trô rìng MƯt lìrìng thay ®ưi kÝch thíc theo quan ®iÓm ®¶m b¶o søc bÒn ®ơng ®Òu cña tiÕt diÖn.KÝch thíc ®íng kÝnh ngoµi cña chỉt thiÕt kÕ theo t©m chuỈn hÖ trôc, chỉtpitt«ng l¾p ghÐp víi bÖ chỉt vµ ®Ìu nhâ thanh truyÒn theo ba kiÓu sau ®©y:

1 Cỉ ®Þnh chỉt pitt«ng trªn bÖ chỉt

2 Cỉ ®Þnh chỉt trªn ®Ìu nhâ thanh truyÒn

3 Chỉt pitt«ng l¾p ®ĩng, ®¶m b¶o ị tr¹ng th¸i lµm viÖc, chỉt pitt«ng tùquay quanh t©m chỉt

Ngµy nay, ngíi ta thíng dïng kiÓu l¾p ®ĩng KiÓu l¾p ®ĩng nµy cê nhiÒu u

®iÓm lín mµ hai ph¬ng ph¸p trªn kh«ng cê:

 Do chỉt tù quay quanh ®íng t©m nªn chỉt mßn ®Òu vµ chÞu mâi tỉt

 NÕu t¹p chÍt lµm kÑt chỉt víi bÖ chỉt hoƯc kÑt chỉt víi ®Ìu nhâ thanh truyÒnth× chỉt vĨn lµm viÖc ®îc

Tuy vậy khi lắp ghép chốt theo phơng pháp này cần phải giải quyết tốt các vấn

đề sau:

 Khe hở lắp ghép phải hợp lý, tránh bó kẹt hoặc va đập

 Phải hạn chế di động theo hớng tâm chốt để tránh cào xớc xilanh Các biệnpháp dùng vòng hãm, nút hãm

 Tổ chức bôi trơn chốt pittông bằng lỗ dẫn dầu hoặc lỗ hứng dầu trên bệ chốthoặc trên đầu nhỏ thanh truyền Số lỗ hứng dầu trên đầu nhỏ từ 1 - 4 lỗ Bạc lót trên

đầu nhỏ cũng có rãnh chứa dầu bôi trơn chốt

 Để tránh ứng suất tập trung khi chốt chịu uốn, bệ chốt pittong thờng đợc vátmép nh hình

1 Trạng thái nhiệt:

Trong quá trình làm việc xéc măng trực tiếp tiếp xúc với khí cháy có nhiệt độcao, bản thân xéc măng lại đóng vai trò cầu truyền nhiệt từ đầu pittông qua váchxilanh, hơn nữa do ma sát khô sinh nhiệt nên trạng thái nhiệt của xéc măng thờngrất cao

Khi làm việc, do pittông đổi chiều chuyển động và do lực tác dụng luôn thay

đổi chiều và trị số nên xéc măng va đập với rãnh xéc măng rất mạnh, gây nên haomòn rãnh và mặt đáy xéc măng

Tr¹ng th¸i mµi mßn:

Do xÐc m¨ng lµm viÖc trong ®iÒu kiÖm ma s¸t kh«, ¸p suÍt tiÕp xóc kh¸ lín(nhÍt lµ xÐc m¨ng dÌu) nªn mƯt lng xÐc m¨ng mßn rÍt nhanh C«ng ma s¸t do xÐcm¨ng t¹o ra chiÕm ®Õn 50  60% toµn bĩ c«ng tưn thÍt c¬ giíi cña ®ĩng c¬

II Vật liệu và phương pháp chế tạo xéc măng:

Do ®iÒu kiÖn lµm viÖc cña xÐc m¨ng rÍt xÍu nªn vỊt liÖu dïng ®Ó chÕ t¹o xÐcm¨ng ph¶i cê c¸c tÝnh chÍt c¬ lý sau ®©y:

 ChÞu mßn tỉt ị ®iÒu kiÖn ma s¸t kh«, hÖ sỉ ma s¸t nhâ

 Cê ®ĩ bÒn vµ ®ĩ ®µn hơi cao, ®ĩ bÒn nhiÖt lín

 DÔ rµ khÝt víi mƯt trong xilanh

Ngµy nay, hÌu hÕt c¸c níc ®Òu dïng gang x¸m hîp kim ®Ó chÕ t¹o xÐc m¨ng.Thµnh phÌn hîp kim rÍt ®a d¹ng nhng thíng gơm c¸c nguyªn tỉ nh Niken,M«lip®en, V«nph¬ram, C¬r«m, phỉtpho, Titan, §ơng pha chÕ víi vi lîng kh¸cnhau ®Ó c¶i thiÖn tÝnh n¨ng c¬ lý cña gang C«ng nghÖ chÕ t¹o xÐc m¨ng rÍt phøct¹p, c¸c níc ®Òu cê tiªu chuỈn riªng (OCT, DIN, SAE) nhng nêi chung ®Òu theohai ph¬ng ¸n: ph«i ®¬n chiÕc vµ ph«i ỉng ®Þnh h×nh theo d¹ng xÐc m¨ng ị tr¹ng th¸i

tù do Sau khi gia c«ng xÐc m¨ng cßn ®îc xö lý theo nhiÒu bíc c«ng nghÖ kh¸c nhm¹ Cr xỉp, m¹ phñ m«lip®en, phun phñ c¸cbÝt vv ®Ó n©ng cao chÍt lîng bÒ mƯt vµ

®ĩ chÞu mßn cho xÐc m¨ng khÝ

XÐc m¨ng dÌu ngµy nay thíng lµ xÐc m¨ng dÌu tư hîp nªn vỊt liÖu chÕ t¹o xÐcm¨ng dÌu thíng lµ thÐp tÍm cê ®ĩ ®µn hơi cao SÐc m¨ng dÌu ®îc chÕ t¹o theo c«ngnghÖ dỊp hoƯc c¸n d©y vµ ®îc nhiÖt luyÖn nh ®ỉi víi thÐp lß xo

III Kết cấu các phần của xéc măng:

Trong ®ê lo¹i tiÕt diÖn h×nh ch÷ nhỊt lµ lo¹i th«ng dông cê kÕt cÍu ®¬n gi¶nnhÍt C¸c lo¹i kh¸c tuú theo yªu cÌu t¨ng ¸p suÍt tiÕp xóc mµ thay ®ưi h×nh d¹ng tiÕtdiÖn

KÝch thíc tiÕt diÖn c¸c lo¹i xÐc m¨ng khÝ ®Òu ®îc tiªu chuỈn ho¸ Tû lÖ D/t

của các loại động cơ thờng nh sau:

- Đối với động cơ có đờng kính xilanh D = 60  120 mm thì D/t = 20  25

- Loại động cơ có D  120 mm, thì: D/t = 26  30

Xéc măng động cơ xăng thờng có D/t lớn hơn động cơ điêden Để xéc măngmòn đều và chống kết muội than trong rãnh xéc măng, trong quá trình làm việc, xécmăng phải quay tự do quanh đờng tâm xilanh

Nhng trong động cơ 2 kỳ thì xéc măng không đợc xoay để tránh hiện tợngmiệng xéc măng bung ra vấp vào lỗ nạp, thải làm gãy xéc măng Vì vậy miệng củaxéc măng dầu đều phay bậc để định vị với chốt chống xoay trên rãnh xéc măng nhhình Miệng của xéc măng khí có thể cắt theo nhiều kiểu khác nhau nh trên hình Loại miệng cắt thẳng nh hình a, tuy công nghệ gia công đơn giản nhng dễ lọtkhí Cắt miệng có bậc nh hình d thì khó gia công nhng bao kín rất tốt

Tốc độ động cơ càng cao khả năng lọt khí càng ít nên có thể cắt miệng xécmăng theo các kiểu a, b, c

Động cơ tốc độ thấp, phải cắt miệng xéc măng theo kiểu c hoặc d

Trớc đây ngời ta cho rằng áp suất của xéc măng nén trên mặt xilanh phải phân

bố đều mới tốt Nhng qua thực nghiệm loại xéc măng này khi m,òn chóng bị hởvùng miệng (nh đờng cong áp suất ) Vì vậy ngày nay ngời ta áp dụng công nghệtiên tiến để đảm bảo áp suất xéc măng phân bố không đẳng áp mà có dạng quả lê.Loại xéc măng không đẳng áp này khi bị mòn áp suất ở vùng miệng tuy có giảm sútnhng vẫn còn đủ để bao kín, áp suất ở phần miệng so với áp suất trung bình th ờnglớn hơn 2 - 3 lần

2 Xéc măng dầu:

Trong quá trình làm việc, dù xéc măng khí có bao kín rất tốt vẫn không thểngăn đợc dầu nhờn sục lên buồng cháy Đó là do hiện tợng đợc gọi là "bơm dầu"của xéc măng khí Sơ đồ nguyên lý của tác dụng "bơm dầu" giới thiệu trên hình.Khi pittông đi xuống xéc măng tiếp xúc với mặt trên của rãnh, dầu đợc vét vào rãnh

nh hình a Khi pittông đổi chiều đi lên, xéc măng tiếp xúc với mặt dới, dầu trongrãnh bị ép trào lên phía trên (hình b) Cứ nh thế, dầu nhờn đợc "bơm" vào buồngcháy Để tránh hiện tợng này, ngời ta dùng xéc măng dầu để gạt dầu trên váchxilanh chảy qua lỗ thoát dầu trên rãnh xéc măng để về cácte Ngoài ra, khi gạt dầu

về cácte, xéc măng dầu cũng phân bố dầu bám đều trên mặt xilanh

Kết cấu của xéc măng dầu rất đa dạng, Từ loại đơn, còn thờng gắp các xécmăng dầu tổ hợp bằng thép lò xo nh trên hình Các tấm xéc măng thờng mỏng nên

áp suất tiếp xúc cao, tác dụng nạo vét dầu rất tốt Các xéc măng dầu tổ hợp thờng