ĐỒ ÁN THIẾT KẾ ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG

Ôtô ngày càng được dùng rộng rãi ở nước ta như một phương tiện đi lại cá nhân cũng như vận chuyển hành khách , hàng hoá rất phổ biến . Sự gia tăng nhanh chóng số lượng ôtô trong xã hội , đặc biệt là các loại ôtô đời mới đang kéo theo nhu cầu đào tạo rất lớn về nguồn nhân lực phục vụ trong ngành công nghiệp ôtô nhất là trong linh vực thiết kế

LỜI NÓI ĐẦU

Ôtô ngày càng được dùng rộng rãi ở nước ta như một phương tiện đi lại cá nhân cũng như vận chuyển hành khách , hàng hoá rất phổ biến Sự gia tăng nhanh chóng số lượng ôtô trong xã hội , đặc biệt là các loại ôtô đời mới đang kéo theo nhu cầu đào tạo rất lớn về nguồn nhân lực phục vụ trong ngành công nghiệp ôtô nhất là trong linh vực thiết kế Sau khi học xong giáo trình ‘ động cơ đốt trong ’ chúng em được tổ bộ môn giao nhiệm vụ làm đồ án môn học Vì bước đầu làm quen với công việc tính toán , thiết kế ôtô nên không tránh khỏi những bỡ ngỡ và vướng mắc.Nhưng với sự quan tâm , động viên , giúp đỡ, hướng dẫn tận tình của thầy giáo hướng dẫn , cùng giáo viên giảng dạy và các thầy giáo trong khoa nên chúng em đã cố gắng hết sức để hoàn thành đồ án trong thời

gian được giao

Qua đồ án này giúp sinh viên chúng em nắm được các lực tác dụng , công suất của động cơ và điều kiện đảm bảo bền của vài nhóm chi tiết ôtô , máy kéo Vì thế nó rất thiết thực với sinh viên nghành công nghệ kỹ thuật ôtô

Tuy nhiên trong quá trình thực hiện dù đã cố gắng rất nhiều không tránh khỏi những thiếu sót Vì vậy chúng em rất mong nhận được sự quan tâm đóng góp ý kiến của các thầy , incác bạn để em có thể hoàn thiện đồ án của mình tốt hơn và cũng qua đó rút ra được thànhững kinh nghiệm quý giá cho bản thân nhằm phục vụ tốt cho quá trình học tập

và công tác sau này

Em xin chân thành cảm ơn !

Đà Nẵng, Ngày 17 tháng 12 năm 2019

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Tùng Lâm

PHẦN I XÂY DỰNG ĐỒ THỊ CÔNG, ĐỘNG HỌC VÀ ĐỘNG LỰC HỌC

ĐỘNG CƠ DA4-0119

1 XÂY DỰNG ĐỒ THỊ CÔNG:

1.1 Các thông số cho trước:

Bảng 1-1: Bảng các thông số cho trước

Đường kính x Hành trình piston (mm x mm) D x S 91.0 x 102.0 Công suất cực đại / Số vòng quay (kW/(vg/ph)) Ne / n 35/1800

Áp suất cực đại (MN/m2) pz 8

Khối lượng nhóm piston (kg) mpt 0.9

Bảng 1-2 : Bảng thông số chọn

Thông số Đơn vị Khoảng giá trị Giá trị chọn Tài liệu

tham khảo

Áp suất khí nạp pk MN/m2 𝑝𝑘 = 𝑝0 = 0,1 𝑝𝑘 = 0,1 [1] Chỉ số nén đa biến trung bình n1 𝑛1

= 1,32 ÷ 1,39

𝑛1 = 1,36 [1] Chỉ số nén giãn nở đa biến biến

𝑉ℎ =𝜋.𝐷2

4 𝑆 =𝜋.0,912

4 0,102 = 0,6633 [dm3] + Thể tích buồng cháy:

Gọi Vnx và pnx là thể tích và áp suất của không khí biến thiên theo quá trình nén của động

cơ Vì quá trình nén là quá trình đa biến, nên:

1.3.2 Xây dựng đường giãn nở:

Gọi Vgnx và pgnx là thể tích và áp suất của khí cháy biến thiên theo quá trình giãn nở của động cơ Vì quá trình giãn nở là quá trình đa biến, nên:

Đặt 𝑉𝑔𝑛𝑥

𝑉 𝑐 = 𝑖 ⇒ 𝑝𝑔𝑛𝑥 =𝑝𝑧 𝜌𝑛2

𝑖𝑛2

1.3.3 Lập bảng xác định các điểm trên đường nén và đường giãn nở:

Cho i tăng từ 1, ρ, 2, 3, …, ε ; từ đó ta xác định được các điểm trên đường nén và đường giãn nở

+ Biểu diễn thể tích buồng cháy: 𝑉𝑐𝑏𝑑 = 10,15,20 [mm]

+Về giá trị biểu diễn, ta có đường kính của vòng tròn Brick AB bằng giá trị biểu diễn của

Vh Nghĩa là giá trị biểu diễn của AB = Vhbd = 200 [mm]

⇒ 𝜇𝑆 = 𝑆

𝑉ℎ𝑏𝑑=0,102

200 = 0,00051 [m/mm]

+ Giá trị biểu diễn của OO’: OO'𝑏𝑑 =OO'

1.3.4 Xác định các điểm đặc biệt:

Dựng hệ trục tọa độ p-V theo tỷ lệ xích:

𝜇𝑉 = 0,00331 [dm3/mm]

𝜇𝑝 = 0,04 [MN/(m2.mm)]

Dựng vòng tròn đồ thị Brick với đường kính AB=200 [mm]

Dựng đường nén và đường giãn nở của đồ thị công dựa vào bảng 1-3 và các điểm đặc biệt sau:

+ Điểm phun sớm: c’ xác định từ Brick ứng với góc phun sớm φs

+ Điểm cuối đường nén không cháy: 𝑐(𝑉𝑐; 𝑝𝑐)hay 𝑐(10; 133,53)

+ Điểm bắt đầu quá trình nạp: 𝑟(𝑉𝑐; 𝑝𝑟)hay 𝑟(10; 2,678)

+ Điểm mở sớm của xupap nạp: r’ xác định từ Brick ứng với α1

+ Điểm đóng muộn xupap thải: r’’ xác định từ Brick ứng với α4

+ Điểm đóng muộn của xupap nạp: a’ xác định từ Brick ứng với α2

+ Điểm mở sớm của xupap thải: b’ xác định từ Brick ứng với α3

+ Điểm 𝑦(𝑉𝑐; 𝑝𝑧) hay 𝑦(10; 200)

+ Điểm áp suất cực đại lý thuyết: 𝑧(𝜌𝑉𝑐; 𝑝𝑧) hay 𝑧(14; 200)

+Điểm áp suất cực đại thực tế: 𝑧′′ (1+𝜌

2 𝑉𝑐; 𝑝𝑧) hay 𝑧′′(12; 200) + Điểm cuối quá trình nén ứng với đường nén cháy: c’’ sao cho 𝑐𝑐′′ =1

Hình 1: Đồ thị công động cơ DA4-0119

8 9 10

11 12 13 14 15 16 17

y z'' z

c'

b b'' a r'

r r''

Hình 2-1: Xây dựng đồ thị chuyển vị bằng phương pháp Brick + Vẽ vòng tròn tâm O, bán kính R=51 [mm] Do đó, đoạn AD=2R=102 [mm] Điểm A ứng với góc quay 𝛼 = 0𝑜 (vị trí điểm chết trên) và điểm D ứng với khi 𝛼 = 180𝑜 (vị trí điểm chết dưới)

+ Từ O, lấy điểm O’ trên đoạn AD dịch về phía D sao cho OO′ =𝑅𝜆

2 = 12,5 [mm]

+ Từ O, vẽ OB ứng với các góc 100, 200, 300 1800

+Từ O’ kẻ đoạn thẳng O’M song song với đường tâm má khuỷu OB Tại M, hạ đường

thẳng vuông góc với AD, cắt AD ở C Theo đồ thị Brick, đoạn AC = x Điều này có thể

chứng minh như sau:

+ Chọn hệ trục tọa độ với trục tung biểu diễn góc quay trục khuỷu, trục hoành biểu diễn khoảng dịch chuyển của piston

x=f( a)

C

+ Gióng các điểm ứng với 100; 200…1800 đã chia trên cung tròn đồ thị brick xuống cắt các đường kẻ từ điểm 100; 200…1800 tương ứng ở trục tung của đồ thị x=f(α) để xác định chuyển vị tương ứng

+ Nối các giao điểm này với nhau, ta có đồ thị chuyển vị S = f(α), biểu diễn hành trình của piston theo góc quay trục khuỷu như sau:

+ Chia đều vòng tròn bán kính R2 thành 18 phần bằng nhau, đánh số thứ tự 0’, 1’, 2’, …, 18’ theo chiều ngược lại so với chiều đánh số trên nửa vòng tròn bán kính R1

+ Trên nửa vòng tròn bán kính R1, gọi AB là đường kính Từ các điểm 0, 1, 2,…, 18, ta

kẻ các đường thẳng vuông góc với AB, các đường này lần lượt cắt các đường thẳng kẻ từ các điểm 0’, 1’, 2’,…, 18’ song song với AB

Gọi giao điểm của các đường kẻ từ 1 và 1’ là a; giao điểm của các đường kẻ từ 2 và 2’ là b; giao điểm của các đường kẻ từ 3 và 3’ là c…

+ Nối các điểm 0, a, b, c … bằng các đường cong, ta được đường biểu diễn giá trị vận tốc của piston tại các vị trí góc quay trục khuỷu khác nhau v=f(α) như sau:

i 0

7

12 13 14 15 16 17

18

2'3'

4' 5' 6' 7' 8' 9' 10' 11' 12' 13' 14' 15' 16' 17'

Từ các điểm 00, 100, 200, ,1800 trên đồ thị Brick, ta gióng các đường thẳng góc với trục OS, cắt trục này tại các điểm 0, 1, 2, ,18 tương ứng Từ các điểm này ta đặt các đoạn tương ứng từ đồ thị vận tốc v=f(α), sau đó, nối các điểm của đầu còn lại của các đoạn này, ta có đường biểu diễn v = f(S)

+ Lấy đoạn thẳng AB=S=2R Từ A, dựng đoạn thẳng AC vuông góc với AB, sao cho:

AC = Jmaxbd Từ B, dựng đoạn BD vuông góc với AB, sao cho: BD = Jminbd Nối CD, đoạn này cắt AB tại E

+Từ E, dựng đoạn EF vuông góc với AB sao cho: EF = −3𝜆𝑅𝜔2 = −1359,07

[m/(s2.mm)]

⇒ EF𝑏𝑑 =EF

𝜇𝑗 = −42 [mm]

+ Nối CF và DF Chia đoạn CF thành 5 đoạn bằng nhau, đánh số thứ tự là C, 1, 2, 3, 4,

F Chia đoạn DF thành 5 đoạn bằng nhau, đánh số thứ tự là F, 1’, 2’, 3’, 4’, D

Nối 11’, 22’, 33’, 44’ với nhau, ta được đường bao của các đoạn này chính là đường biểu diễn mối quan hệ của hàm sô: j=f(x) Cụ thể như sau:

Hình 2-5: Đồ thị gia tốc j=f(x)

2.2 Xây dựng đồ thị động lực học:

2.2.1 Xây dựng đồ thị lực quán tính P j

Trước tiên ta thấy lực quán tính Pj = -m j  -Pj = m j Do đó, thay vì vẽ Pj , ta vẽ -Pj

lấy trục hoành đi qua po của đồ thị công vì đồ thị -Pj là đồ thị j = f(x) có tỷ lệ xích khác

mà thôi Vì vậy ta có thể áp dụng phương pháp Tôlê để vẽ đồ thị -Pj=f(x)

A

D F

Để có thể dùng phương pháp cộng đồ thị -Pj với đồ thị công thì -Pj phải có cùng thứ nguyên và tỷ lệ xích với đồ thị công, thay vì vẽ giá trị thực của nó ta vẽ -Pj = f(x) ứng với một đơn vị diện tích đỉnh piston

Ta có:𝑚 = 𝑚′1+ 𝑚𝑛𝑝𝑡 Với động cơ ô-tô, máy kéo thì:

{𝑚′1 = (0,275 ÷ 0,35)𝑚𝑡𝑡

𝑚′2 = (0,65 ÷ 0,725)𝑚𝑡𝑡

Trong đó: m _ khối lượng tham gia chuyển động tịnh tiến

mnpt _ khối lượng nhóm Piston

mtt _ khối lượng nhóm thanh truyền m’1 _ khối lượng nhóm thanh truyền quy về đầu nhỏ m’2 _ khối lượng nhóm thanh truyền quy về đầu to Chọn: {𝑚′1 = 0,3𝑚𝑡𝑡

+ Cách khai triển là dựa vào đồ thị Brick và đồ thị công để xác định điểm có áp suất theo giá trị  cho trước

11 12 13 14 15 16 17 18

Hình 2-7: Cách khai triển pkt

2.2.2.2 Đồ thị P j -α

+ Cách vẽ giống cách khai triển đồ thị công, nhưng giá trị của điểm tìm được ứng với  chọn trước lai được lấy đối xứng qua trục O , bởi vì đồ thị trên cùng trục tọa độ với đồ thị công là đồ thị -Pj

+ Sở dĩ khai triển như vậy, bởi vì trên cùng trục toạ độ với đồ thị công nhưng -Pj được vẽ trên trục có áp suất p0

Hình 2-8: Đồ thị khai triển pkt , Pj và P1

2.2.3 Xây dựng đồ thị T, Z, N-α

Sơ đồ lực tác dụng lên cơ cấu khuỷu trục thanh truyền:

+ Lực tác dụng trên chốt piston P1 là hợp lực của lực quán tính và lực khí thể Nó tác dụng lên chốt Piston và đẩy thanh truyền: P1 = Pkt + Pj

+ Phân tích P1 ra làm hai thành phần lực:

Ptt _ lực tác dụng trên đường tâm thanh truyền

N _ tác dụng trên phương thẳng góc với đường tâm xylanh

𝑃1

⃗⃗⃗ = 𝑃⃗⃗⃗⃗⃗ + 𝑁⃗⃗ 𝑡𝑡+ Từ quan hệ lượng giác,ta có thể xác định được trị số của Ptt và N :

{𝑃𝑡𝑡 =

𝑃1𝑐𝑜𝑠 𝛽

𝑁 = 𝑃1𝑡𝑔𝛽 + Phân tích Ptt làm hai thành phần lực : lực tiếp truyến T và lực pháp tuyến Z :

Trong đó: sin = sin  = arcsin(sin)

Hình 2-9: Sơ đồ lực tác dụng lên cơ cấu khuỷu trục – thanh truyền

Ta có bảng giá trị các thành phần lực T, Z, N theo α được tính toán trong file excel:

 Ptt

P 1 N

Ptt

PR 0 Z

Hình 2-10: Đồ thị T, Z, N-α

2.2.4 Xây dựng đồ thị ΣT-α

Để vẽ đồ thị ΣT-α ta thực hiện theo những bước sau:

+ Lập bảng xác định góc 𝛼 𝑖 ứng với góc lệch các khuỷu theo thứ tự làm việc

+ Góc lệch công tác: 𝛼ct =180.τ

4 = 1800 + Thứ tự làm việc của động cơ là: 1-3-4-2

+ Sau khi lập bảng xác định góc 𝛼 𝑖 ứng với các khuỷu theo thứ tự làm việc Lấy tỉ lệ xích

𝜇𝛴𝑇 = 𝜇𝑝 = 0,04 [MN/(m2.mm)] và lập được bảng tính ∑ 𝑇 = 𝑓(𝛼) Trị số của 𝑇𝑖 ta đã tính, căn cứ vào đó tra bảng các giá trị 𝑇𝑖 đã tịnh tiến theo α Cộng tất cả các giá trị của 𝑇𝑖

ta có ΣT Với giá trị ΣT được tính theo μΣT, ta có bảng giá trị được tính toán trong file excel

Hình 2-11: Đồ thị ΣT-α

2.2.5 Xây dựng đồ thị phụ tải tác dụng lên chốt khuỷu:

Đồ thị phụ tải tác dụng lên chốt khuỷu dùng để xác định lực tác dụng lên chốt khuỷu

ở mỗi vị trí của trục khuỷu Sau khi có đồ thị này, ta tìm được trị số trung bình của phụ tải tác dụng lên chốt khuỷu, cũng có thể dễ dàng tìm được lực lớn nhất và bé nhất, dùng

đồ thị phụ tải có thể xác định được khu vực chịu tải ít nhất để xác định vị trí lỗ khoan dẫn dầu bôi trơn và để xác định phụ tải khi tính sức bền ổ trục

Các bước tiến hành vẽ đồ thị phụ tải tác dụng lên chốt khuỷu được tiến hành như sau: + Vẽ hệ trục toạ độ TO’Z trong đó trục hoành O’T có chiều dương từ tâm O’ về phía phải, còn trục tung O’Z có chiều dương hướng xuống dưới

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 720

a[ o ] 0,62

+ Chọn tỉ lệ xích: 𝜇𝑇 = 𝜇𝑍 = 𝜇𝑃 = 0,04

[MN/(m2.mm)]

+ Dựa vào bảng giá trị 𝑇 = 𝑓(𝛼), 𝑍 = 𝑓(𝛼), ta

có được toạ độ các điểm 𝑎𝑖 = (𝑇𝑖; 𝑍𝑖) ứng

+ Tính lực quán tính của khối lượng chuyển

động quay của thanh truyền (tính trên đơn vị

diện tích của piston)

Series1

kỳ nằm trên đường biểu diễn đồ thị phụ tải

2.2.6 Xây dựng đồ thị phụ tải tác dụng lên đầu to thanh truyền

Để vẽ đồ thị phụ tải tác dụng lên đầu to thanh truyền, ta thực hiện theo các bước như sau:

+ Vẽ tượng trưng đầu to thanh truyền lên tờ giấy bóng, đầu nhỏ hướng xuống, tâm của đầu to là O, trục tung OZ’ trùng với đường tâm thanh truyền và hướng xuống dưới, trục hoành OT’ hướng sang phải

+ Vẽ một vòng tròn bất kì tâm O Giao điểm của trục tung OZ’ với vòng tròn tâm O tại điểm 0o

+ Lấy điểm 0 ứng với điểm 0o đó, sau đó, chia tiếp trên vòng tròn tâm O các điểm từ 1, 2,

3, …36 theo chiều quay trục khuỷu (cùng chiều kim đồng hồ) và lần lượt tương ứng với các góc 𝛼100+ 𝛽100; 𝛼200 + 𝛽200; 𝛼300+ 𝛽300 ; 𝛼3600+ 𝛽3600

Từ giá trị góc β tính theo α ở phần trước ta có bảng xác định các góc 𝛼𝑖0+ 𝛽𝑖0 được tính toán trong file excel:

Bảng 2-4: Bảng xác định giá trị các góc α+β α[độ] β[độ] α+β[độ] α[độ] β[độ] α+β[độ] α[độ] β[độ] α+β[độ]

to thanh truyền Cụ thể như sau:

Hình 2-13: Đồ thị phụ tải tác dụng lên đầu to thanh truyền Cách xác định lực trên đồ thị phụ tải như sau:

- Giá trị của lực tác dụng lên đầu to là độ dài đoạn thẳng nối từ tâm O đến điểm trên đường vừa vẽ xong nhân với tỷ lệ xích

- Chiều của lực hướng từ tâm O ra ngoài

0 10 20 30 40 50 60

210 220 230 240 250 260 270

280

290 300 310 320 330 340 350

Z'[MN/m2]

T'[MN/m2] O

- Điểm đặt lực là giao điểm của đường nối từ tâm O đến điểm tính với vòng tròn tượng trưng cho đầu to thanh truyền

2.2.7 Xây dựng đồ thị khai triển Q ch -α

Ta có: 𝑄⃗⃗⃗⃗⃗⃗ = 𝑇⃗ + 𝑍 + 𝑃𝑐ℎ ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 𝑅𝑜

Trong đó: 𝑇⃗ vuông góc với 𝑍 và 𝑃⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 𝑅𝑜

𝑍 và 𝑃⃗⃗⃗⃗⃗⃗ lại ngược chiều nhau 𝑅𝑜

𝑃𝑅𝑜 = 0,81[𝑀𝑁/𝑚2]

Do đó: 𝑄𝑐ℎ = √(𝑍 − 𝑃𝑅𝑜)2+ 𝑇2 Chọn tỉ lệ xích: 𝜇𝑄 = 𝜇𝑝 = 0,04[𝑀𝑁/(𝑚2 𝑚𝑚)]

Ta có bảng giá trị được tính toán trong file excel

2.2.8 Xây dựng đồ thị mài mòn chốt khuỷu

Đồ thị mài mòn chốt khuỷu là đồ thị biểu diễn trạng thái chịu lực của chốt khuỷu trong một chu trình công tác của động cơ, đồng thời phản ánh dạng mài mòn lý thuyết của chốt khuỷu, xác định vùng chịu lực bé nhất để khoan lỗ dầu bôi trơn, đảm bảo đưa dầu nhờn vào bôi trơn ổ trượt ở vị trí có khe hở giữa trục và bạc lót của ổ là lớn nhất Áp suất bé làm cho dầu nhờn lưu động dễ dàng

Để xây dựng đồ thị mài mòn chốt khuỷu ta dùng các giả thuyết sau:

+ Từ tâm O của đồ thị phụ tải tác dụng lên chốt khuỷu ta vẽ đường tròn tâm O, với bán kính R tùy ý (vòng tròn đặc trưng mặt chốt khuỷu)

+ Chia đường tròn thành 24 phần bằng nhau, đánh số thứ tự theo chiều quy ước ngược chiều kim đồng hồ

+ Tính hợp lực ∑Q’: từ các điểm 0, 1, 2 23 trên vòng tròn tâm O, ta kẻ đường thẳng qua tâm O và kéo dài, các tia này sẽ cắt đồ thị phụ tải tại một hoặc một số điểm, và có bao nhiêu giao điểm như vậy thì có bấy nhiêu lực tác dụng lên điểm đó

Nên ta có: ∑Q’i= Qi1+ Qi2+ Qi3 + Qin

Với: i _ điểm chia bất kỳ, n _ số giao điểm của tia chia và đồ thị phụ tải

+ Ghi kết quả tính được vào bảng trong pham vi tác dụng 1200

+ Tính ∑Q theo dòng: ∑Q = ∑Q’0 + ∑Q’1 + +∑Q’23

+ Chọn tỷ lệ xích: 𝜇𝑚 = 0,5 [MN/(m2.mm)] Có được ∑ 𝑄 ta tiến hành thực hiện các bước vẽ đồ thị như sau:

• Vẽ đường tròn tượng trưng cho chốt khuỷu

• Chia đường tròn thành 24 phần bằng nhau đồng thời đánh số thứ tự 0,1,2…23 theo chiều ngược chiều kim đồng hồ

• Đặt các giá trị ∑ 𝑄 từ đường tròn hướng về tâm theo thứ tự các điểm

• Nối các điểm lại với nhau bằng một đường cong thích hợp ta được đường cong thể hiện

đồ thị mài mòn chốt khuỷu

Ta có bảng giá trị được tính toán trong file excel

Từ bảng số liệu, ta có đồ thị mài mòn chốt khuỷu như sau:

Hình 2-14: Đồ thị mài mòn chốt khuỷu

2

34567

22

23

891011

1213

1415

PHẦN II PHÂN TÍCH ĐẶC ĐIỂM CHUNG CỦA ĐỘNG CƠ CHỌN THAM KHẢO

2.1 CHỌN ĐỘNG CƠ THAM KHẢO (D4BB-G2-AG39)

Động cơ AG39 là loại động cơ sử dụng nhiên liệu diesel , động cơ 4 kỳ bố trí 4 xylanh thẳng hàng, thứ tự làm việc 1-3-4-2, dung tích xi lanh 2607 cc Sử dụng cơ cấu phân phối khí loại OHC, 8 xupap bố trí một dãy thẳng hàng, trục cam được dẫn động bằng đai xích

Động cơ có công suất 33.09 (kW), số vòng quay 1800 (vòng/ phút), đường kính xilanh 91.1 (mm) và hành trình piston là 102(mm) Hệ thống nhiên liệu PE injection pump, hệ thống bôi trơn cưỡng bức cacte ướt , hệ thống làm mát bằng nước cưỡng bức

Số xylanh và cách bố trí 4 xilanh thẳng hàng 4 xilanh thẳng hàng

Hệ thống phân phối khí 8 valve, OHV 8 valve, OHV

2.2 GIỚI THIỆU CHUNG ĐỘNG CƠ THAM KHẢO

2.2.1 Cơ cấu piston, thanh truyền, trục khuỷu

*Nhóm piston: Các chi tiết được lắp với piston bao gồm: piston, các xéc măng

khí, xéc măng dầu, chốt piston và các chi tiết khác

Vai trò: Vai trò chủ yếu của piston là cùng với các chi tiết khác như xylanh,

nắp xylanh tham gia bao kín tạo thành buồng cháy, đồng thời truyền lực khí thể cho thanh truyền, cũng như nhận lực từ thanh truyền để nén khí

Điều kiện làm việc: Điều kiện làm việc của piston rất khắc nhiệt Trong quá

trình làm việc, piston phải chịu tải trọng cơ học lớn có chu kỳ, nhiệt độ cao Do

đó, piston của động cơ thường được chế tạo bằng hợp kim nhôm chịu nhiệt

Thân piston có dạng hình côn, tiết diện ngang hình ôvan và có hai bệ để

đỡ chốt pít tông, trên thân có phay rãnh phòng nở để tránh bó kẹt piston Cấu tạo piston được thể hiện ở hình 2.1

Hình 2.1 Piston

Xéc măng khí có nhiệm vụ bao kín buồng cháy của động cơ và dẫn nhiệt từ

đỉnh piston ra thành xylanh và tới nước làm mát Mỗi piston được lắp 2 xéc măng khí vào hai rãnh trên cùng của đầu piston Để xéc măng rà khít với thành xylanh nó được mạ một lớp thiếc Xéc măng khí phía trên được mạ crôm để giảm mài mòn Vật liệu chế tạo xéc măng khí là thép hợp kim cứng

Xéc măng dầu được làm từ thép chống gỉ Xéc măng dầu có nhiệm vụ san đều

lớp dầu trên bề mặt làm việc và gạt dầu bôi trơn thừa từ thành xy lanh về cácte

*Chốt piston: Chốt piston là chi tiết nối piston và đầu nhỏ thanh truyền Tuy có

kết cấu đơn giản nhưng chốt piston có vai trò rất quan trọng để đảm bảo điều kiện

làm việc bình thường của động cơ

Hình 2.2 Chốt piston

Đường kính ngoài của chốt 43.994~44.000mm

Khe hở giữa chốt và thanh truyền 0.03~0.046mm 0.1mm

Chốt piston có dạng hình trụ rỗng Các mối ghép giữa chốt piston và piston, thanh truyền theo hệ trục để đảm bảo lắp ghép dễ dàng Chốt piston được lắp tự

do ở cả hai mối ghép Khi lắp ráp mối ghép giữa chốt và bạc đầu nhỏ thanh truyền là mối ghép lỏng, còn mối ghép với bệ chốt là mối ghép trung gian, có

độ dôi

*Thanh truyền

Là chi tiết nối giữa piston và trục khuỷu Nó có nhiệm vụ truyền lực khí thể tác dụng lên piston cho trục khuỷu và truyền lực từ trục khuỷu cho piston ở các hành trình còn lại Được chế tạo từ thép hợp kim

• Đầu nhỏ thanh truyền để lắp chốt khuỷu

• Thân thanh truyền có mặt cắt dạng chữ I và có tiết diện thay đổi tăng dần từ đầu nhỏ đến đầu to thanh truyền

• Đầu to thanh truyền gồm hai nửa được nối với nhau bởi bulong Bác lót thanh truyền cũng gồm hai nửa ngăn cách giữa bề mặt khuỷu trục và thanh truyền