Giáo trình Bảo dưỡng sửa chữa động cơ đốt trong (Nghề Cơ điện nông thôn)

Do lực đàn hồi và áp suất hơi đốt tác động trong các rãnh, vòng găng được ép chặt vào mặt gương xi lanh.. Cạnh dưới bề mặt làm việc của vòng găng bị ép vào mặt gương xi lanh, còn mặt dướ

TR ƯỜNG CAO ĐẲNG LÀO CAI KHOA: CƠ KHÍ – ĐỘNG LỰC

GIÁO TRÌNH BẢO DƯỠNG SỬA ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG

NGHỀ: CƠ ĐIỆN NÔNG THÔN

(Lưu hành nội bộ)

T ác giả: Vũ Văn Trọng

Lào Cai, N ăm 2017

TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN

Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thể được phép dùng nguyên bản hoặc trích dẫn dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo

Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm

Mã tài liệu: MĐ 02:

Mã tài liệu: MĐ 03:

LỜI GIỚI THIỆU

Nông nghiệp là ngành sản xuất vật chất cơ bản của xã hội, sử dụng đất đai để trồng trọt và chăn nuôi, khai thác cây trồng và vật nuôi làm tư liệu và nguyên liệu lao động chủ yếu để tạo ra lương thực thực phẩm và một số nguyên liệu cho công nghiệp Nông nghiệp là một ngành kinh tế quan trọng trong nền kinh tế của nhiều nước, sản xuất nông nghiệp được chuyên môn hóa trong tất cả các khâu sản xuất, gồm cả việc sử dụng máy móc trong trồng trọt, chăn nuôi, hoặc trong quá trình chế biến sản phẩm nông nghiệp Nông nghiệp chuyên sâu có nguồn đầu vào sản xuất lớn, bao gồm cả việc

sử dụng hóa chất diệt sâu, diệt cỏ, phân bón, chọn lọc, lai tạo giống, nghiên cứu các giống mới và mức độ cơ giới hóa cao

Như vậy cơ sở để nâng cao năng suất lao động trong nông nghiệp là áp dụng cơ giới hóa tổng hợp và sử dụng các phương tiện tự động, áp dụng các hệ thống máy phù hợp với điều kiện của từng vùng sản xuất Trong ngành trồng trọt ở Việt Nam hiện nay, việc sử dụng máy nông nghiệp trong một khâu hay một Hệ thống máy canh tác cho các loại cây trồng rất phổ biến Việc áp dụng hệ thống máy hiện đại có ý nghĩa quyết định trong việc nâng cao sản lượng cây trồng, hạ giá thành sản phẩm, giảm nhẹ lao động và nâng cao năng suất lao động

Thực hiện theo thông tư 21 của tổng cục dạy nghề phủ khắp các địa phương trên cả nước tích cực phát triển lực lượng lao động nông thôn có tay nghề có trình độ

kỹ thuật và đầu tư thêm nhiều các máy móc thiết bị nhằm tăng năng suất lao động

Từ những vấn đề trên đòi hỏi phải có một đội ngũ lao động sử dụng thành thạo cũng như chăm sóc bảo dưỡng tốt các thiết bị máy móc nhằm đáp ứng tốt yêu cầu lao động sản xuất và tránh lãng phí hao tốn tiền của công sức Nghề Sửa chữa máy nông nghiệp được triển khai đào tạo cho người lao động nông thôn là chủ trương đúng đắn giúp bà con nông thôn có phương pháp sử dụng đúng và chăm sóc bảo dưỡng bảo trì đảm bảo yêu cầu kỹ thuật các máy nông nghiệp phục vụ tốt cho quá trình lao động sản xuất ở địa phương

Chương trình đào tạo nghề “Sửa chữa cơ khí nhỏ nông thôn” cùng với bộ giáo

trình được biên soạn đã tích hợp những kiến thức, kỹ năng cần có của nghề, đã cập nhật những tiến bộ của khoa học kỹ thuật và thực tế sản xuất tại các địa phương trong

cả nước, do đó có thể coi là cẩm nang cho người đã, đang và sẽ sử dụng hoặc sửa chữa máy nông nghiệp

Bộ giáo trình gồm 3 mô đun:

1) Giáo trình mô đun 01: Sửa chữa, bảo dưỡng động cơ đốt trong

2) Giáo trình mô đun 02: Bảo dưỡng, Sửa chữa máy nông nghiêp

3) Giáo trình mô đun 03: Thực tập nghề

Để hoàn thiện bộ giáo trình này chúng tôi đã nhận được sự chỉ đạo, hướng dẫn của Vụ Tổ chức Cán bộ – Bộ Nông nghiệp và PTNT; Tổng cục dạy nghề - Bộ Lao động - Thương binh và Xã hội Đồng thời chúng tôi cũng nhận được các ý kiến đóng góp của Ban Giám Hiệu và các thầy cô giáo Trường Cao đẳng Lào Cai Chúng tôi xin được gửi lời cảm ơn đến Vụ Tổ chức cán bộ – Bộ Nông nghiệp và PTNT, Tổng cục dạy nghề, Ban lãnh đạo các cơ sở sản xuất, các nhà khoa học, các cán bộ kỹ thuật, các thầy cô giáo đã tham gia đóng góp nhiều ý kiến quý báu, tạo điều kiện thuận lợi để hoàn thành bộ giáo trình này

Bộ giáo trình là cơ sở cho các giảng viên soạn bài giảng để giảng dạy, là tài liệu

nghiên cứu và học tập của học viên học nghề “Sửa chữa cơ khí nhỏ nông thôn” Các

thông tin trong bộ giáo trình có giá trị hướng dẫn giảng viên thiết kế và tổ chức giảng dạy các mô đun một cách hợp lý Giáo viên có thể vận dụng cho phù hợp với điều kiện

và bối cảnh thực tế trong quá trình dạy học

Giáo trình “Sửa chữa cơ khí nhỏ nông thôn” giới thiệu khái quát về cấu tạo,

nguyên lý hoạt động của các cơ cấu và các hệ thống trong động cơ đốt trong; các hư

hỏng thường gặp trong động cơ đốt trong; quy trình và cách tiến hành chăm sóc bảo dưỡng động cơ đốt trong và vận hành máy nông nghiệp

Trong quá trình biên soạn chắc chắn không tránh khỏi những sai sót, chúng tôi mong nhận được nhiều ý kiến đóng góp của các nhà khoa học, các cán bộ kỹ thuật, các đồng nghiệp để giáo trình hoàn thiện hơn

Tôi xin chân thành cảm ơn!

CHƯƠNG TRÌNH MÔ ĐUN

S ỬA CHỮA, BẢO DƯỠNG ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG

Tên mô đun: Sửa chữa, bảo dưỡng động cơ đốt trong

Mã mô đun: MĐ 01

Th ời gian thực hiện mô đun: 90 giờ (Lý thuyết: 20 giờ; Thực hành: 38 giờ; Kiểm tra 2 giờ)

I Ví trí, tính ch ất của mô đun:

- Vị trí: Mô đun Bảo dưỡng sửa chữa Động cơ đốt trong là một mô đun chuyên nghề trong chương trình dạy nghề trình độ sơ cấp của nghề Sửa chữa cơ khí nhỏ nông thôn

- Tính chất: Là mô đun chuyên môn nghề bắt buộc, được tích hợp giữa kiến thức và kỹ năng thực hành bảo dưỡng động cơ đốt trong

II M ục tiêu mô đun:

- Kiến thức:

+ Trình bày được được cấu tạo và nguyên lý hoạt động của động cơ đốt trong

+ Trình bày được trình tự và yêu cầu kỹ thuật bảo dưỡng động cơ đốt trong

- Kỹ năng:

+ Thực hiện được các công việc: Tháo, lắp, kiểm tra, bảo dưỡng động cơ đốt trong đúng quy trình, đảm

bảo yêu cầu kỹ thuật và an toàn;

+ Sử dụng đúng, hợp lý các dụng cụ và thiết bị tháo, lắp, đo kiểm tra trong quá trình bảo dưỡng

- Năng lực tự chủ và trách nhiệm:

+ Bố trí vị trí làm việc hợp lý, đảm bảo an toàn và vệ sinh công nghiệp;

+ Thể hiện tính kỷ luật, cẩn thận, tỉ mỉ trong luyện tập

III N ội dung môn học

Bài 1: THÁO, L ẮP NHẬN DẠNG ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG

1 Nhi ệm vụ, phân loại

1.1 Nhiệm vụ của động cơ đốt trong

Động cơ đốt trong dùng làm động lực cho các máy tĩnh tại như: máy đập, tuốt lúa, máy

làm thức ăn gia súc v.v hoặc làm động lực cho các máy kéo để thực hiện các công

việc làm đất

1.2 Phân loại động cơ đốt trong

a Phân loại động cơ theo chu trình làm việc

- 1 xy lanh

- 2 xy lanh, 3 xy lanh, 4 xy lanh

2 Sơ đồ cấu tạo, nguyên lý hoạt động

2.1 Sơ đồ cấu tạo của động cơ đốt trong 4 kỳ

* Sơ đồ cấu tạo

2.1.1 Nguyên lý hoạt động động cơ xăng bốn kỳ

- Kỳ nạp: Xi lanh động cơ được nạp đầy hỗn hợp nhiên liệu với không khí Hỗn hợp như

vậy gọi là hỗn hợp đốt, nó được chuẩn bị trong một bộ phận đặc biệt gọi là bộ chế hoà khí

Hỗn hợp đốt đi vào xi lanh trộn lẫn với khí đã cháy còn lại trong chu trình trước tạo nên hỗn hợp làm việc áp suất trong xi lanh ở kỳ nạp (do sức cản trong bộ chế hoà khí) thấp hơn áp suất khí trong xia lanh của động cơ điêzen và bằng khoảng 0,070,09 MPa

Nhiệt độ hỗn hợp làm việc tăng lên đến 50-800C chủ yếu do nhiệt độ cao của khí cháy còn lại

- Kỳ nén: Để tránh hiện tượng bốc cháy quá sớm (tự bốc cháy), hỗn hợp làm việc được nén

ít hơn ( = 48) cho nên áp suất trong xi lanh vào cuối kỳ nén không lớn (0,50,9 MPa), còn nhiệt độ hỗn hợp chỉ đạt tới 3000C Vào cuối kỳ, hỗn hợp làm việc bốc cháy nhờ bugi đánh tia lửa điện

- Kỳ giãn nở sinh công (hành trình công tác): Do quá trình đốt cháy hỗn hợp làm việc nhanh

hơn so với động cơ điêzen nên nhiệt độ của khí đã làm việc tăng tới 25000C, nhưng áp suất trong

xi lanh không vượt quá 3,5 MPa do mức độ nén không lớn ở kỳ trước đây Vào cuối kỳ sinh công,

áp suất khí giảm đến 0,6 MPa

- Kỳ xả: Diễn biến cũng giống như ở động cơ điêzen nhưng nhiệt độ khí cháy có cao hơn

một chút

2.1.2 Nguyên lý hoạt động động cơ diezel 4 kỳ

- Kỳ thứ nhất (nạp): Không khí nạp đầy xi lanh, lượng ôxy trong không khí đảm bảo đốt

cháy nhiên liệu Không khí vào xi lanh trong thời gian hút càng lớn thì khả năng cháy hoàn

toàn của nhiên liệu càng lớn, do đó hiệu suất sử dụng nhiên liệu càng cao

Trong thời gian nạp píttông chuyển động xuống dưới, xupáp hút mở, còn xupáp xả

đóng Không khí trong xi lanh bị đốt nóng do các chi tiết nóng của động cơ làm việc, cũng

như do kết quả trộn lẫn với khí cháy còn lại trong buồng đốt Cuối kỳ thứ nhất nhiệt độ không

khí đạt 30-50oC và mật độ của nó giảm đi Khi chuyển động không khí gặp sức cản trong các

rãnh của động cơ, do đó áp suất không khí trong xi lanh thấp hơn áp suất khí quyển (0,80,95

kG/cm2 hay 0,080,095 MPa) Vì vậy không khí đi vào xi lanh ít hơn khả năng có thể chứa

được ở mật độ bình thường và không có sức cản chuyển động

- Kỳ thứ hai (nén): Píttông dịch chuyển lên trên, cả hai xupáp đều đóng Dưới tác

dụng của píttông, không khí sẽ bị nén tới khoảng 1420 lần (độ nén = 1420) và nóng lên

Vào cuối thời kỳ thứ hai, áp suất không khí tăng cao đến 3,54,0 MPa, còn nhiệt độ tăng

lên 6006500C, cao hơn mức nhiên liệu tự bốc cháy

Hình: Chu trình làm việc của động cơ điêzen một xi lanh

- Kỳ thứ ba (giãn nở sinh công): Trong thời gian hành trình làm việc, nhiệt năng của

nhiên liệu được nén biến thành công cơ học vào đầu kỳ, nhiệt độ hơi đốt tạo nên khi nhiên liệu cháy đạt tới 180020000C, còn áp suất trong buồng đốt và ở đỉnh píttông tăng lên 68 MPa Tuỳ theo mức

độ giãn nở của hơi đốt, áp suất trên píttông giảm đi đến 0,5 MPa, còn nhiệt độ giảm đến 6007000C

Kỳ thứ tư (xả): Xupáp hút đóng còn xupáp xả mở Hơi đã làm việc được lùa ra khỏi xi lanh, píttông đi lên

ĐCT để thực hiện chu trình làm việc mới áp suất cuối kỳ xả giảm xuống còn 0,11 MPa Nhiệt độ khí ở cửa khoảng 4005000C

2.2 Động cơ hai kỳ

2.2.1 C ấu tạo và nguyên lý hoạt động của động cơ xăng 2 kỳ

Trong động cơ hai kỳ có bộ chế hoà khí, hỗn hợp đốt trước khi đưa vào xi lanh,

được nạp đầy vào buồng tay quay kín ở phía dưới píttông Thay cho các xupáp, trong

xi lanh có các cửa, các cửa này đóng lại là nhờ píttông chuyển động Sơ đồ hoạt động

của của động cơ hai kỳ có bộ chế hoà khí

- Kỳ thứ nhất: Khi píttông đi lên, trong buồng tay quay 1 có sự giảm áp, hỗn hợp

đốt từ bộ chế hoà khí 11 được hút vào buồng qua cửa 12 Đồng thời trong xi lanh

phía trên píttông xảy ra quá trình nén hỗn hợp đốt hút vào từ trước Vào cuối kỳ nén,

hỗn hợp này được đốt cháy nhờ bigi 9 đánh tia lửa điện và bốc cháy nhanh

- Kỳ thứ hai: Dưới tác dụng của hơi đốt tạo nên áp suất cao, píttông bắt đầu dịch

chuyển xuống dưới, đóng cửa hút 12 và nén hỗn hợp đốt ở trong buồng 1 Píttông tiếp tục đi xuống

mở cửa xả 10 để khí đã làm việc trong xi lanh thoát ra ngoài Sau đó cửa 5 được mở và qua rãnh 4 hỗn hợp được nén trong buồng tay quay ùa vào xi lanh đẩy hơi đã làm việc từ xi lanh ra ngoài Quá trình này gọi là quá trình thổi, còn rãnh 4 và cửa 5 gọi là rãnh thổi và cửa thổi

Hình I-4 Chu trình làm việc của động cơ xăng hai kỳ một xi lanh 1- buồng tay quay (thổi); 2- biên; 3- phần dưới của xi lanh thông với buồng tay quay;

4- rãnh thổi; 5- của thổi; 6- píttông; 7- xi lanh; 8- nắp xi lanh; 9- bugi đánh lửa; 10-

cửa xả; 11- bộ chế hoà khí; 12-cửa hút; 13- trục khuỷu

3 Tháo, l ắp, nhận dạng động cơ đốt trong

3.1 Trình tự tháo, lắp

3.2 Nhận dạng các bộ phận, chi tiết của động cơ đốt trong

BÀI 2: B ẢO DƯỠNG, SỬA CHỮA CƠ CẤU TRỤC KHUỶU - THANH TRUYỀN

1 Nhiệm vụ cơ cấu trục khuỷu thanh truyền là biến chuyển động tịnh tiến của píttông thành chuyển động quay của trục khuỷu, qua bánh đà truyền năng lượng đến máy công tác

2 Cấu tạo của cơ cấu trục khuỷu thanh truyền

4 Doăng cao su cản nước

Hình 1 Cơ cấu trục khuỷu thanh truyền

Hình 2 Xy lanh

Vòng găng có tính đàn hồi được chế tạo bằng hợp kim gang hoặc thép, vòng găng ở rãnh số 1 gần đỉnh píttông có mạ crôm chịu nhiệt

Trong các rãnh píttông đặt một số vòng găng píttông (còn gọi là séc măng) đàn hồi có miệng cắt với một khe hở nhỏ Đường kính vòng găng ở trạng thái tự do lớn hơn đường kính xi lanh Khe hở miệng cắt cho phép ép vòng găng lại (khi đặt vòng găng cùng với píttông vào xi lanh) Do lực đàn hồi và áp suất hơi đốt tác động trong các rãnh, vòng găng được ép chặt vào mặt gương xi lanh

Vòng găng phía trên ngăn ngừa không khí và hơi đốt từ khoang trên píttông lọt

xuống cácte, gọi là vòng găng hơi Vòng găng này truyền một phần nhiệt lượng từ đầu

píttông cho xi lanh Vòng găng được chế tạo bằng gang đặc biệt Vòng găng trên cùng chịu tải áp suất hơi lớn nhất, bị đốt nóng nhiều và làm việc trong điều kiện thiếu bôi trơn Để giảm độ mài mòn, trên bề mặt làm việc của vòng găng trên cùng được mạ một lớp crôm xốp A chống mòn Tiết diện của các vòng găng trên 1,2 và 5 có dạng hình chữ nhật và hình thang

Vòng găng 2 được chạy rà nhanh với mặt gương xi lanh và thời hạn phục vụ của

nó tăng lên Độ đàn hồi của phân trên vòng găng 3 giảm đi do có phần rãnh cắt B Cho nên khi lắp vòng găng vào rãnh píttông, rãnh cắt phải hướng lên trên, còn khi ép trong

xi lanh, vòng găng bị “xoắn” Cạnh dưới bề mặt làm việc của vòng găng bị ép vào mặt gương xi lanh, còn mặt dưới bề mặt bên trong tì vào mặt phẳng dưới của rãnh píttông

và rìa của mặt đầu trên thì tì vào vào mặt phẳng trên của rãnh Ở vị trí như thế khắc phục được hiện tượng xê dịch vòng găng trong rãnh píttông và tăng tác dụng làm kín khít Rãnh cắt phía dưới C ở phía ngoài vòng găng 4 có tác dụng tăng áp suất riêng lên thành xi lanh Các rãnh cắt trong vòng găng 6 cũng có tác dụng như vậy Vòng găng được đặt vào rãnh píttông với một khe hở nhỏ theo chiều cao, để chúng không bị kẹt chặt khi bị đốt nóng và có thể đàn hồi được

Khi píttông chuyển động lên và xuống, vòng găng hơi bị ép xuống mặt phẳng dưới, lúc bị ép lên mặt phẳng trên của rãnh píttông tạo nên độ kín sát cần thiết, ngăn cản hơi đốt lọt vào cácte Tuy nhiên, khi đó vòng găng có thể đẩy dầu gạt từ thành xi lanh vào buồng đốt Khi píttông chuyển động xuống dưới, dầu bị đẩy vào khe hở giữa vòng găng và mặt phẳng dưới của rãnh píttông, còn khi píttông dịch chuyển lên trên, dầu bị đẩy vào khe hở giữa vòng găng và mặt phẳng trên của rãnh Hiện tượng này gọi

là hiện tượng “tự bơm” của các vòng găng hơi Vòng găng dầu có bề mặt tiếp xúc với mặt gương xi lanh giảm, nên áp suất riêng tác dụng vào mặt gương tăng lên Nhờ đó, chúng gạt được dầu thừa từ thành xi lanh Các cạnh làm việc của vòng găng dầu được

mạ một lớp crôm

Vòng giãn nở ngang được chế tạo bằng thép lá đàn hồi, có dạng đa giác mở Vòng giãn nở đặt trong rãnh vòng găng dầu của píttông ở một số động cơ, do lực đàn hồi, làm tăng áp suất của những vòng găng này lên mặt gương xi lanh, làm tốt việc gạt dầu thừa

Ở miệng khoá của các vòng găng píttông khi đặt vào xi lanh cần phải có một khe

hở để cho chúng giãn nở khi bị đốt nóng Để ngăn cản hơi đốt lọt xuống cácte, miệng khoá của những vòng găng gần nhau phải đặt lệch nhau 9001200 theo vòng tròn Các miệng khoá không được đặt đối diện với phần làm lạnh của pít tông

d Thanh truyền (tay biên)

11

1 2 3

Hình 7 Bạc cổ trục Bạc được ép chặt trong đầu biên và nắp, được hãm bởi những vấu hãm (hình 7) lọt vào rãnh lõm đầu dưới biên và nắp Đối với biên có rãnh dẫn dầu trong thân, nửa bạc trên biên có lỗ đặt đối diện với rãnh này Đường kính trong của gối đỡ biên phải lớn hơn đường kính cổ biên trục khuỷu một trị số xác định, là khe hở trong gối đỡ Khe hở này tương ứng với chiều dày của màng dầu bôi trơn, nhưng sẽ tăng lên theo mức độ tăng thời hạn phục vụ của động cơ Khi khe hở lớn hơn giới hạn cho phép, phải thay bạc mới (kích thước cơ bản hoặc kích thước sửa chữa, phụ thuộc vào đường kính cổ biên, trục khuỷu)

Khi động cơ làm việc, trong cơ cấu biên-tay quay phát sinh những lực ly tâm truyền đến trục khuỷu, làm tăng tải trọng trên các gối đỡ trục khuỷu

Để giảm tác dụng ly tâm lên gối đỡ (khi số vòng quay cao chúng đạt giá trị khá lớn) trục khuỷu, có những đối trọng lắp lên các má trục đối diện với các cổ biên Các đối trọng được bắt bằng bu lông vào các má trục khuỷu hoặc được chế tạo liền một

khối với các má trục

Trên đuôi trục khuỷu lắp bánh đà bằng bu lông Để đảm bảo cho trục khuỷu có

độ giãn nở nhiệt tự do, trục khuỷu có độ dịch dọc trục trong khối động cơ Trị số độ dịch dọc được giới hạn bằng vòng chặn, chúng thường bố trí ở gối đỡ chính Ở hai đầu trục khuỷu có đặt vòng phớt chắn dầu

Các gối đỡ bạc cổ chính trục khuỷu được chế tạo giống như gối đỡ cổ biên dưới dạng ống bạc thép thành mỏng, bên trong tráng hợp kim chống ma sát Chúng khác với bạc gối đỡ biên chủ yếu là kích thước Ống bạc trên có lỗ để dẫn dầu đến các gối đỡ

và những rãnh để dẫn dầu đến các cổ trục khuỷu Các gối đỡ chính được lắp vào thân động cơ

g Bánh đà

Bánh đà làm giảm độ quay không đồng đều của trục khuỷu, tạo đà đưa píttông vượt qua các điểm chết, giúp cho động cơ thắng được sự tăng tải trọng phát sinh khi máy kéo khởi hành và trong thời gian làm việc Bánh đà của tất cả động cơ được đúc bằng gang, được lắp vào một đầu của trục khuỷu Kích thước bánh đà phụ thuộc vào

số vòng quay trục khuỷu và số xi lanh; động cơ có số vòng quay cao và động cơ nhiều

xi lanh có bánh đà nhẹ hơn

Để xác định ĐCT ở xi lanh thứ nhất hoặc tìm vị trí trục khuỷu tương ứng với thời điểm bắt đầu cung cấp nhiên liệu của bơm cao áp, trên bánh đà có đánh dấu hoặc khoan lỗ sâu (ở động cơ D-12 trên bánh đà có đánh dấu ĐCT và điểm cung cấp nhiên liệu P)

Trên vành bánh đà thường được ép một vành răng thép để quay trục khuỷu từ bộ phận khởi động

Mặt phẳng sau bánh đà lắp với phần chủ động của ly hợp bộ phận truyền lực máy kéo hoặc puly truyền lực đến máy công tác Bánh đà được bắt bằng bu lông và hãm bằng chốt định vị đuôi trục khuỷu

h Nguyên lý hoạt động của cơ cấu cấu trục khuỷu thanh truyền

Khi khởi động quay trục khuỷu làm píttông chuyển động tịnh tiến trong xy lanh thực hiện các kỳ nạp, nén, nổ, xả Khi động cơ đã nổ, lực khí cháy làm píttông chuyển động làm trục khuỷu quay tròn truyền năng lượng qua bánh đà đến máy công tác

3 Hi ện tượng hư hỏng, nguyên nhân và hậu quả

Làm cho các cổ trục bị mòn nhanh, mòn thành gờ

2 Các vị trí cổ trục, cổ biên

bị mòn côn và ôvan Do ma sát giữa bạc và cổ trục Làm tăng khe hở lắp ghép sinh ra va đập trong quá trình

Chất lượng dầu bôi trơn làm việc

kém,trong dầu có chứa Làm tăng khe hở giữa cổ trục nhiều tạp chất và cổ biên dẫn tới giảm áp

Do bạc bị mòn suất dầu bôi trơn

Do lực khí cháy thay đổi theo chu kỳ

Do làm việc lâu ngày

3 Bề mặt làm việc của bạc Do thiếu dầu bôi trơn, chất Làm các chi tiết bị mài mòn

bị cháy xám, tróc rỗ lượng dầu bôi trơn kém nhanh

trong dầu có chứa nhiều tạp chất

Do khe hở của bạc và trục quá nhỏ

Do đường dầu bị tắc dẫn tới hiện tượng thiếu dầu bôi trơn

4 Trục bị bó cháy lớp kim Do khe hở lắp ghép giữa Làm giảm tuổi thọ của trục loại trên bề mặt làm việc trục và bạc quá nhỏ khuỷu cũng như của bạc Nếu

Do thiếu dầu bôi trơn, tắc nặng có thể phá hỏng chi tiết đường dẫn dầu hoặc do lỗi của trục khuỷu

chế tạo

5 Cổ trục bị cong, xoắn Do lọt nước vào trong Làm cho piston chuyển động

buồng cháy, do kích nổ xiên trong xilanh

hoặc do sự cố piston thanh Gây hiện tượng mòn côn và truyền ôvan cho xilanh,piston

Do làm việc lâu ngày

Do tháo, lắp không đúng kỹ thuật

6 Đường dầu Do trong dầu bôi trơn có Làm cho các vị trí cổ trục, cổ

bị tắc chứa nhiều cặn bẩn biên bị mòn nhanh do thiếu

Do các đường dầu lâu ngày dầu bôi trơn

không được thông rửa Nếu thiếu dầu lớn có thể gây

hiện tượng cháy, bó bạc

7 Trục bị nứt, gãy Do hiện tượng kích nổ Làm phá hỏng trục khuỷu

Do sự cố piston thanh Phá hỏng động cơ

truyền gây ra

Do hiện tượng lọt nớc vào buồng đốt

Do nỗi của nhà chế tạo

hoặc do vật liệu chế tạo không đảm bảo yêu cầu

Do tháo, lắp không đúng kỹ thuật

1.4 B ảo dưỡng, sửa chữa cơ cấu trục khuỷu thanh truyền

Dùng kìm chuyên dùng, tháo lần lượt

từng vòng găng ở pít tông từ trên xuống

Tháo vòng găng theo thứ tự từ trên

xuống dưới

Hình 5

- Làm sạch rãnh vòng găng

- Dùng dao cạo chuyên dùng làm sạch các cặn

muội bám trong rãnh vòng găng rồi rửa sạch pít

tông trong dầu điêzen

Hình 6

- Lắp vòng găng

- Dùng kìm chuyên dụng lắp lần lượt các vòng

găng từ đươi lên trên đỉnh pít tông

- Chú ý mở miệng vòng găng vừa phải tránh gãy

Hình 7

trước khi lắp pít tông vào xy lanh chia

miệng vòng găng theo các vị trí như hình

8

Hình 8

* Thay bạc biên

- Tháo bạc biên

- Dùng clê lực và tuýp khẩu tháo bu lông

biên, tháo cụm biên pít tông ra hoặc đẩy

dịch tay biên ra khỏi cổ trục biên rồi lấy bạc

Dùng tuýp khẩu và clê lực siết bu lông

biên đủ lực quy định

Chú ý sau khi siết xong gõ nhẹ hai bên cổ

biên phải dịch chuyển được trên trục hoặc

quay trục khuỷu phải nhẹ nhàng

1.4.2 Bảo dưỡng

1.4.3 Sửa chữa

1.4.4 Vệ sinh công nghiệp

Câu hỏi và bài tập thực hành

Bài tập 1: Tháo lắp thay thế vòng

Bài tập 2: Tháo lắp thay bạc biên

B Ghi nhớ

Cần chú ý một số nội dung trọng tâm sau:

- Chiều lắp của vòng găng

- Vị trí miệng vòng găng khi lắp vào

xy lanh

- Gờ định vị của bạc biên với tay biên

- Lực siết bu lông biên, bulông nắp

máy

Hình

BÀI ĐỌC THÊM

CƠ CẤU TRỤC KHUỶU THANH TRUYỀN

1 KHÁI QUÁT CHUNG

1.1 Nhiệm vụ: là cơ cấu chính của động cơ có nhiệm vụ tạo thành buồng làm việc (buồng

đốt) nhận và truyền áp lực của chất khí giãn nở do nhiên liệu cháy trong xi lanh biến chuyển động của piston thành chuyển động quay của trục truỷu và truyền công suất ra ngoài

Ngoài ra nó còn là bộ phận làm giá để đặt các chi tiết của động cơ chịu lực trong quá trình làm việc

1.2 Cấu tạo chung: (Hình 1.1)

Hình 1.1 Cơ cấu trục khuỷu thanh truyền

Cơ cấu trục khuỷu - thanh truyền có thể chia làm hai phần chính:

- Phần các chi tiết cố định gồm: thân máy, nắp máy, đệm nắp máy, đáy máy và xi lanh

- Phần các chi tiết chuyển động gồm: piston, vòng găng, ắc piston, thanh truyền, bạc thanh truyền, bu lông thanh truyền, trục khuỷu, bánh đà và cơ cấu cân bằng

2 CÁC CHI TIẾT CỐ ĐỊNH

2.1 Mặt máy, thân máy và đáy máy

2.1.1 Mặt máy (Hình 2.1)

a Nhiệm vụ: cùng với xi lanh và mặt máy tạo thành buồng đốt Ngoài ra còn là

nơi gá đặt một số chi tiết của động cơ

b Cấu tạo: Nắp máy có thể làm riêng cho từng xi lanh hoặc chung cho nhiều xi

lanh, mặt dưới của nắp máy phẳng để tiếp xúc với thân, nắp máy có cấu tạo nước làm mát thông với các áo nước của thân máy Nắp máy có các lỗ để lắp bu gi (động cơ xăng) hoặc

lỗ để lắp vòi phun (động cơ diesel)

Hình 2.1 Nắp máy Đối với động cơ xupáp treo, ở mặt máy còn có các lỗ hút, lỗ xả thông với các rãnh hút, rãnh xả Phần trên các lỗ hút, lỗ xả là các lỗ để ép bạc dẫn hướng xupáp Một số chi tiết khác (giàn đòn gánh) của cơ cấu phân phối

Đối với động cơ xupáp treo, ở mặt máy còn có các lỗ hút, lỗ xả thông với các rãnh hút, rãnh xả Phần trên các lỗ hút, lỗ xả là các lỗ để ép bạc hướng dẫn xupáp Một số chi tiết khác (giàn đòn gánh) của cơ cấu phân phối hơi được lắp ở phía trên mặt máy và được đạy kín bằng chụp mặt máy

Đối với động cơ buồng đốt phân chia còn có buồng đốt phụ trên mặt máy Mặt máy được bắt chặt vào thân máy bằng các bu lông cấy

Mặt máy thường được đúc bằng gang hay hợp kim nhôm Mặt máy hợp kim nhôm truyền nhiệt tốt được dùng ở một số động cơ xăng để hạn chế sự kích nổ

Để tăng cường sự kín khít giữa mặt máy và thân người ta đặt một đệm làm kín bằng vật liệu chống cháy như đồng hoặc Amiăng

2.1 2 Thân máy (Hình 2.2)

a Nhiệm vụ: là nơi gá đặt các chi tiết của động cơ, chịu các lực trong quá trình

làm việc, thân tạo nên hình dáng của động cơ

2.2 Thân máy

b Cấu tạo: thân động cơ gồm 2 phần chính, phần trên là hàng lỗ để đặt các xi lanh

(hoặc đó là các lỗ xi lanh) xung quanh xi lanh có khoảng trống chứa nước làm mát (áo nước), phần dưới đặt trục khuỷu (hộp trục khuỷu) có các vách ngăn Trên các vách ngăn

có ổ đặt trục khuỷu (thân gối đỡ chính), ổ đặt thường gồm 2 nửa, nửa trên liền vách ngăn, nửa dưới rời (nắp gối đỡ chính) bắt chặt với các ổ trên bằng các bu lông, các ổ đặt

có đường tâm trùng nhau ở một số động cơ (phần thân xi lanh và phần dưới (hộp trục khuỷu) chế tạo rời rồi bắt chặt với nhau bằng các bu lông Mặt trên của động cơ được gia công phẳng để bắt với nắp xi lanh bằng các bu lông cấy Mặt trước bắt nắp hộp bánh răng Mặt sau bắt nắp hộp bánh đà (có động cơ hộp bánh răng đặt ở phía sau)

Phía dưới bắt các te Hai bên thân động cơ bắt các chi tiết của hệ thống cung cấp bôi trơn Tuỳ theo loại động cơ, ở thân còn có thể có các lỗ đặt trục phân phối, lỗ đặt con đội, nắp đậy, cửa quan sát, lỗ bắt khoá xả nước, các rãnh và lỗ dầu bôi trơn

Thân xi lanh của động cơ làm mát bằng không khí có các rãnh toả nhiệt Hình dáng động cơ do cách bố trí các xi lanh tạo nên:

- Thân động cơ làm việc trong điều kiện chịu nhiệt cao, rung động lớn, cấu tạo thân động cơ phức tạp do đó thường được đúc bằng gang hoặc hợp kim nhôm Động cơ có thể được bắt chắt lên khung ở 3, 4 hoặc 6 vị trí Động cơ D-240 phía sau bắt chặt với phần truyền lực, phía trước tựa vào giá đỡ 12 Động Din-130 gá lên khung ở 3 vị trí một vị trí ở phía trước, hai vị trí ở phía sau Động cơ A-41 gá lên khung ở 6 điểm Các vị trí bắt chặt động cơ vào khung đều có đệm giảm chấn

Gối đỡ chính: trục khuỷu được đặt và quay trên gối đỡ chính, gối đỡ chính gồm: thân và bạc lót, hoặc ổ lăn thân gối đỡ có thể được làm dời sau đó bắt chặt vào thân động cơ hoặc làm liền với thân động cơ, đó là các lỗ được gia công chính xác: thân gối đỡ chính của động cơ ôtô máy kéo thường gồm 2 nửa (như trên đã nói) Bạc lót (bạc chính) cũng gồm hai nửa hình máng trục Bạc được ép chặt với thân gối đỡ

2.1.3 Đáy máy (Các te)

Hình 2.3 Các te

a Nhiệm vụ:

Để chứa dầu bôi trơn và che kín phần dưới của động cơ

b Cấu tạo:

Đáy thường được dập bằng thép hoặc đúc bằng hợp kim nhôm Phía dưới đáy có lỗ xả dầu (đậy kín bằng bulông) đáy bắt chặt với thân bằng các bulông, giữa có đệm làm kín tránh chảy dầu

2.2 Xilanh: (hình 2.4)

2.2.1 Nhiệm vụ và phân loại:

a Nhiệm vụ: để đặt và hướng dẫn chuyển động của piston, góp phần tạo buồng

đốt cho động cơ

b Phân loại: theo cách chế tạo có hai loại xilanh rời và xi lanh liền

- Xi lanh rời

- Xi lanh liền

* Xi lanh rời được chia làm hai loại: loại khô và loại ướt

+ Loại xi lanh ướt: nước làm mát tiếp xúc trực tiếp với ống xi lanh, xi lanh ướt làm mát tốt, nhưng có nhược điểm hay bị rò nước, xi lanh ướt được dùng nhiều trên động cơ ô tô máy kéo

+ Loại xi lanh khô: nước làm mát không trực tiếp tiếp xúc với ống xi lanh, loại này không

bị rò nước nhưng làm mát kém hơn xi lanh ướt

2.2.2 Cấu tạo xi lanh

a Cấu tạo xi lanh rời: là một ống trụ rỗng, bề mặt trong được gia công có độ

chính xác, độ cứng và độ bóng cao (mặt gương xi lanh)

- Xi lanh rời: xi lanh được chế tạo rời (ống lót) và được ép vào các lỗ ở thân động cơ, xi lanh rời tiết kiệm được kim loại quý và thuận tiện cho việc thay thế sửa chữa được dùng nhiều trên động cơ ô tô

b Cấu tạo xi lanh liền

Xi lanh liền: (chế tạo liền với thân) đó chính là các lỗ trục tròn ở tâm máy, bề mặt các lỗ được gia công cẩn thận trong đó đặt piston Vật liệu làm thân xi lanh phải là vật liệu tốt và khi hỏng phải bỏ tất cả Do đó tốn kim loại quý, xi lanh liền được dùng ở một số động cơ công suất nhỏ

Bên ngoài ống xi lanh ướt có hai vành được chế tạo cẩn thận để tiếp xúc với lỗ ở thân động cơ Vành tiếp xúc có các rãnh vòng để lập vòng chắn nước (rãnh vòng có thể được làm ở lỗ của thân động cơ)

xi lanh ướt có vai định vị giữa vai và thân có đệm làm kín bằng đồng Để tăng cường sự làm kín buồng đốt và tránh cháy cho đệm mặt máy, xilanh có vành gờ ống xi lanh khô tiếp xúc toàn bộ với

lỗ xi lanh, xi lanh của động cơ hai kỳ có khoét các lỗ phân phối (hút – xả - thổi) xi lanh làm việc trong điều kiện chịu nhiệt độ cao, mài mòn và ăn mòn nhiều Vật liệu xi lanh yêu cầu phải có độ cứng cao, chịu mài mòn, dãn nở ít, xi lanh được đúc bằng gang hoặc tiện bằng thép

Để tiết kiệm, phần trên xi lanh của một số động cơ người ta ép còn vào một đoạn ống kín tốt hơn

Để đảm bảo khe hở lắp ghép với piston sau chế tạo, xilanh được chia làm hai hoặc ba nhóm kích thước Ví dụ: Xi lanh động cơ D – 50 có 3 nhóm kích thước kí hiệu ? (kích thước 110 + 0.06 )

3 Các chi tiết chuyển động

1.3 Nhóm Piston – Thanh truyền

1.3.1 Piston

Hình 3.1 Píttông

a Nhiệm vụ: cùng với xi lanh và nắp xi lanh tạo thành buồng đốt, tiếp nhận áp lực của chất

khí giãn nở ở thời kỳ sinh công truyền qua thanh truyền làm quay trục khuỷu, nhận lực quán tính của trục khuỷu để dịch chuyển trong xi lanh, thực hiện

các hành trình làm việc khác của động cơ Piston của động cơ hai kỳ đơn giản còn làm nhiệm

vụ đóng mở các cửa phân phối

b Cấu tạo Piston

Piston có dạng hình trụ tròn, rỗng, kín một đầu, piston được chia làm ba phần: Đỉnh piston, đầu piston và thân piston

- Đỉnh piston A là phần tiếp xúc trực tiếp với khí cháy Đỉnh có thể phẳng, lồi, lõm Đỉnh phẳng dùng ở động cơ xăng 4 kỳ, đỉnh lõm thường dùng ở động cơ diesel Phần lõm của đỉnh tạo nên sự xoáy lốc trong xi lanh giúp cho hỗn hợp được hoà trộn tốt hơn Đỉnh lồi thường dùng ở động cơ hai kỳ Trên đỉnh có thể có chỗ khoét lõm để tránh chạm xupáp Đỉnh là nơi chịu nhiệt độ và áp suất lớn Vì vậy tương đối dày, bên trong có các đường gân vừa tăng độ cứng vừa có tác dụng tản nhiệt

Đối với loại động cơ buồng đốt thống nhất, buồng đốt được cấu tạo ngay trên đỉnh Vì vậy đỉnh piston rất dày

Các ký hiệu nhóm kích thước, chiều lắp, trọng lượng được ghi trên đỉnh piston

- Phần đầu piston B: là phần ép sát, có các rãnh để lắp vòng găng, thường có từ 2 -

4 rãnh vòng găng hơi ở phía trên và 1 – 2 vòng găng dầu ở phía dưới Các rãnh vòng găng dầu có lỗ thoát dầu Rãnh vòng găng hơi trên, cùng là rãnh chịu áp suất và nhiệt độ cao nhất, có thể được làm trên một vòng kim loại tốt ép ở đầu piston Rãnh vòng găng của động cơ hai kỳ có chốt định vị miệng vòng găng

- Thân piston: là phần hướng dẫn chuyển động của piston và lắp chốt piston

Phần trên của thân piston có lỗ lắp chốt piston, hai bên lỗ có rãnh vòng để lắp vòng hãm chốt Phần piston ở hai đầu lỗ chốt hơi lõm vào để giảm trọng lượng, ma sát và tạo thành hốc chứa dầu bôi trơn Lỗ chốt có thể khoan hơi lệch so với mặt phẳng đối xứng của piston để giảm va đập

Để tránh kẹt, piston ở một số động cơ (thường là động cơ xăng) có rãnh (rãnh nhiệt) hình chữ T hoặc kích thước thân piston lớn hơn kích thước đầu pisrton Thân piston có dạng hình

ô van (trục nhỏ trùng với đường tâm lỗ trục) khi động cơ làm

việc phần đầu piston tiếp xúc với nhiệt độ cao hơn, giãn nở nhiều hơn: Phần lỗ lắp chốt, lượng kim loại sẽ giãn nở nhiều hơn Do đó piston có dạng hình trụ tròn

Thân piston có thể được cắt vát để tránh va chạm với đối trọng

Phần thân piston của động cơ diesel thường có thêm một vòng găng dầu, cuối piston có cạnh gạt dầu 1 và gờ tăng độ cứng 8

Đỉnh piston cũng có nhiều loại như ở hình 3.2

Theo kích thước phần thân piston, piston cũng được phân nhóm giống như xi lanh Ngoài ra, piston còn được phân nhóm theo kích thước của lỗ lắp chốt Do điều kiện làm việc, yêu cầu vật liệu làm piston phải nhẹ, ít giãn nở, truyền nhiệt tốt và chịu được mài mòn Vật liệu thường dùng

để đúc piston là hợp kim nhôm, hợp kim nhôm nhẹ, truyền nhiệt tốt nhưng có nhược điểm là hệ

số giãn nở lớn ở một số động cơ tốc độ thấp piston được đúc bằng gang

1.3.2 Chốt piston

a Nhiệm vụ: chốt piston là chi tiết nối piston với đầu nhỏ thanh truyền, là khớp

quay giữa piston và đầu nhỏ thanh truyền

b Cấu tạo: chốt piston là một trục trụ nhỏ, có bề mặt được gia công cứng Khi

chuyển động cùng piston, chốt piston tham gia gây lực quán tính cùng piston Để giảm trọng lượng của chốt, người ta thường chế tạo chốt có dạng hình trụ rỗng

Trong thực tế lắp ráp chốt piston vào đầu nhỏ thanh truyền và piston có ba kiểu lắp ráp

Hình 3.2

- Lắp kiểu bơi là kiểu lắp để cho chốt quay tự do trong lỗ chốt và đầu nhỏ thanh truyền Phương pháp này đơn giản trong tháo lắp nhưng yêu cầu chế tạo phải rất chính xác nhưng khả năng mòn của chốt là đều, khi lắp ráp phải dùng vòng chắn tránh chốt rơi ra ngoài, trên ôtô máy kéo ngày nay hầu hết dùng phương phương pháp lắp ghép này

- Lắp cố định chốt với lỗ còn lắp lỏng chốt trong đầu nhỏ thanh truyền, kiểu lắp ráp này gây khả năng mòn của chốt piston là không đều nhau nên ít dùng

- Lắp cố định chốt với đầu nhỏ thanh truyền còn lắp lỏng chốt piston với lỗ chốt piston, kiểu này cũng gây mòn không đều cho chốt piston nên ít dùng

Hình 3.3 Các phương pháp lắp chốt piston

a- Lắp cố định chốt với lỗ đầu trên thanh truyền b- Lắp cố định chốt với lỗ;

c - Lắp bơi;

1.3.3 Vòng găng ( xéc măng)

a Nhiệm vụ: Có hai loại vòng găng, vòng găng hơi để bao kín buồng đốt, vòng

găng dầu để gạt dầu bôi trơn trên mặt gương xi lanh

b Cấu tạo:

* Vòng găng hơi: Là một vòng kim loại đàn hồi, hở miệng, để tự do có dạng gần tròn khi

lắp vào xi lanh miệng vòng găng khép lại, lưng vòng găng ép sát vào thành xi lanh Tiết diện và miệng vòng găng có nhiều kiểu

Tiết diện vòng găng (hình 3.4) có thể là hình chữ nhật, hình vuông, hình thang, hình cắt bậc

c)

Tiết diện hình chữ nhật đơn giản, dễ chế tạo nhưng khả năng bao kín kém Tiết diện hình thang diện tích tiếp xúc với xi lanh giảm áp suất ép vòng găng vào xi lanh tăng, bao kín tốt nhưng chế tạo khó

Tiết diện cắt bậc khi làm việc vòng găng uốn cong có tác dụng như tiết diện hình thang đồng thời các cạnh tì vào thành rãnh piston tăng được độ kín sát và làm cho vòng găng không bị xê dịch Miệng vòng găng: Có thể cắt thẳng hình, cắt vát hoặc cắt bậc miệng cắt bậc và cắt vát chế tạo khó khăn hơn miệng cắt thẳng nhưng ít lọt khí hơn và giảm được mài mòn ở miệng vòng găng

Vòng găng làm việc trong điều kiện chịu nhiệt độ và áp suất cao, mài mòn lớn, vật liệu thường dùng để chế tạo vòng găng là gang Vòng găng hơi trên cùng chịu áp suất và nhiệt độ cao nhất thường được mạ Crôm

Hình 3.4 Kết cấu xéc măng hơi

* Vòng găng dầu (xéc măng dầu)

Khi động cơ làm việc dầu bôi trơn được vung lên để bôi trơn cho mặt gương xilanh và được vòng găng gạt trở về đáy máy Vòng găng dầu không gạt hết dầu và lại bơm dầu vào buông đốt,

vì vậy phải có vòng găng dầu lắp trên rãnh vòng găng dầu của piston

- Vòng găng dầu cũng là một vòng kim loại đàn hồi hở miệng như vòng găng hơi, vòng găng dầu có hai loại: loại đơn và loại kép

- Vòng găng dầu đơn Tiết diện lớn hơn vòng găng hơi, ở giữa có lỗ và các rãnh thoát dầu

Hình 3.5 Kết cấu xéc măng dầu

a,b) Thể hiện rãnh thoát dầu; c)Thể hiện tiết diện;

d) xéc măng dầu tổ hợp; e) Có lò xo hình sóng;

- Vòng găng dầu loại kép: gồm hai vòng lắp trên một rãnh, giữa hai vòng là các khe thoát dầu Vòng găng dầu của động cơ Din- 130 còn có thêm hai vòng phụ là vòng đàn hồi hướng tâm và vòng đàn hồi hướng trục

Đặc điểm chung của vòng găng dầu là bề mặt tiếp xúc với xi lanh nhỏ và có các khe thoát dầu Khi làm việc cạnh của vòng găng gạt dầu qua các khe (lỗ) ở vòng găng và ở rãnh vòng găng về lại đáy máy

1.3.4 Thanh truyền

a Nhiệm vụ: thanh truyền là chi tiết trung gian nối piston với trục khuỷu Thanh

truyền nhận chuyển động tịnh tiến qua lại của piston và biến thành chuyển động quay tròn cho trục khuỷu

Nhóm thanh truyền gồm: chi tiết chính là thanh truyền ngoài ra còn có bạc thanh truyền,

bu lông thanh truyền

b Cấu tạo

Cấu tạo được chia làm 3 phần đầu nhỏ, thân thanh truyền và đầu to:

Hình 3.6 Thanh truyền

Hình 3.7 Các loại tiết diện của thân thanh truyền

- Đầu nhỏ thanh truyền có lỗ lắp chốt piston, trong lỗ có bạc lót 2 (hình 2.13) bằng đồng, đầu nhỏ

có xẻ rãnh hoặc lỗ 13 để hứng dầu bôi trơn cho chốt ở một số động cơ, đầu nhỏ thanh truyền có

lỗ phun dầu làm mát piston, có lỗ nhận dầu từ thân lên Để tăng cường sự cứng vững lỗ đầu nhỏ thường lệch về phía trên và có gân chịu lực Đa số động cơ, đầu nhỏ được chế tạo liền nhưng cũng có động cơ đầu nhỏ chế tạo hở kẽ khi lắp ráp dùng bu lông vít chặt

Thân thanh truyền: thường có tiết diện hình chữ I, trên bé dưới to, một số động cơ đặc biệt có tiết diện hình chữ nhật, hình vuông hoặc hình tròn Một số động cơ dọc theo thân có khoan rãnh dẫn dầu bôi trơn từ đầu to lên đầu nhỏ

- Đầu to thanh truyền: là nơi lắp ghép với chốt khuỷu (cổ biên) của trục khuỷu Đầu to thường gồm hai nửa trên liền thân nửa dưới rời và bắt chặt với nửa trên bằng các

bu lông (nửa dưới còn gọi là nắp biên)

Mặt phân cách của đầu to có thể vuông góc hoặc nghiêng một góc 450 so với đường tâm thanh truyền cắt nghiêng có tác dụng giảm lực cắt cho bulông thanh truyền và luồn qua xi lanh dễ dàng khi lắp thanh truyền

ở một số động cơ, đầu to thanh truyền có lỗ phun dầu bôi trơn cho xilanh Din- 130) Sự lắp ghép hai nửa yêu cầu phải chính xác cho nên khi chế tạo xong người ta lắp ghép và doa lại,

vì vậy không lắp lẫn nửa dưới thanh truyền ở một số động cơ đầu dưới thanh truyền liền Khi làm việc thanh truyền chịu tác dụng nhiều lực thay đổi theo chu kỳ (kéo, uốn, xoắn) vật liệu thanh truyền thường là thép 45 hoặc hợp kim

- Bạc đầu to: bạc thường gồm hai mảnh hình máng trụ, cấu tạo mỗi mảnh gồm: cốt thép, trên cốt thép tráng một lớp hợp kim chống ma sát Các mảnh bạc có mấu định vị nằm vào rãnh của thanh truyền, để tránh xoay bạc Bạc có lỗ và rãnh dẫn dầu bôi trơn, lớp hợp kim chống ma sát thường gồm 3 loại

* Hợp kim babít, thành phần chủ yếu là thiếc 80% ngoài ra còn có đồng, chì, ăngtimon Ba bít chịu mòn tốt nhưng chịu áp suất và nhiệt độ kém

* Hợp kim đồng chì có khoảng 70% Cu còn lại là chì, hợp kim này chịu áp suất và nhiệt độ cao hơn babít nhưng chế tạo khó hơn

* Hợp kim nhôm (ACM): Thành phần chủ yếu là nhôm ngoài ra còn có một số kim loại khác như ăngtimon, Mg, Fe, Si, ACM chịu được áp suất và nhiệt độ cao, chế tạo rẻ tiền hơn hợp kim đồng bạc đầu to thanh truyền (bạc biên) có cấu tạo tương tự bạc ổ đỡ chính (bạc chính) chỉ khác nhau về kích thước

Hình 3.6 Bạc thanh truyền

1.3.6 Bu lông thanh truyền

Được lắp trực tiếp vào lỗ ren ở thanh truyền hoặc êcu để đảm bảo vị trí chính xác của đầu to thanh truyền, thân bu lông và lỗ được chế tạo chính xác (hoặc ở lỗ lắp bu lông có ống định vị) sau khi vặn chặt bu lông thường được hãm bằng chốt chẻ (hoặc mảnh hãm)

1.3.7 Trục khuỷu

a Nhiệm vụ: là chi tiết chính của động cơ, có nhiệm vụ nhận lực của khí cháy

truyền qua piston và thanh truyền tới để chuyển động quay tròn, truyền chuyển động cho các chi tiết khác của động cơ và truyền công suất ra ngoài

b Cấu tạo: trục có hình dáng khúc khuỷu gồm các cổ chính, các cổ biên (cổ thanh

truyền), má trục, đối trọng, đầu trục và đuôi trục

Hình 3.7 Trục khuỷu

- Cổ chính: đặt trong gối đỡ chính, kích thước như nhau, đường tâm các cổ chính trùng nhau Bề mặt cổ trục được gia công có độ chính xác, độ cứng, độ bóng cao (tròn đều nhẵn bóng)

- Cổ thanh truyền: để lắp đầu dưới thanh truyền (là trụ quay cho thanh truyền) mỗi cổ

có thể lắp 1 hoặc 2 thanh truyền Cổ thanh truyền thường nhỏ hơn cổ chính và cách cổ chính một khoảng bằng bán kính tay quay Đường tâm các cổ thanh truyền không trùng nhau, mặt phẳng qua đường tâm trục (tâm các cổ chính) và đường tâm các cổ thanh truyền lệch nhau những góc nhất định: (90 –120 –180 0 ) tùy theo loại động cơ Cổ thanh truyền được làm rỗng để giảm trọng lượng đồng thời phần rỗng làm hốc lọc ly tâm Từ trong phần rỗng có đường dẫn dầu ra bôi trơn cho cổ trục, cổ thanh truyền cũng được gia công cẩn thận như cổ chính

- Má trục và đối trọng: má trục để nối cổ chính với cổ biên Đối trọng để cân bằng lực quán tính, đối trọng có thể được chế tạo rời rồi bắt chặt vào má trục, má trục có khoan rãnh dẫn dầu từ cổ chính sang cổ biên

- Đầu trục: đầu trục thường bắt chặt một số chi tiết truyền động như bánh răng phân phối, bánh răng truyền động cho bơm dầu, puli truyền động, đầu mút trục có trục lỗ ren

để vặn chặt bulông hãm ở một số động cơ bu lông này có thêm vấu để quay trục khuỷu bằng tay quay Đầu trục khuỷu có mặt bích để lắp bánh đà, có ren hồi dầu và vành chặn dầu ly tâm, ren hồi dầu có chiều quay ngược với chiều trục khuỷu ở một vài động cơ đầu sau trục có lắp bánh răng truyền động

Ở trục khuỷu của động cơ công suất nhỏ má trục được chế tạo rời sau đó được ép chặt với chốt khuỷu cùng với việc lắp đầu to thanh truyền (đầu to liền) vào chốt khuỷu Thanh truyền và trục khuỷu trở thành một cụm liền muốn tháo phải tháo chốt ra khỏi má trục

Trục khuỷu thường được chế tạo bằng thép 45 hoặc gang đặc biệt Để đảm bảo khe hở lắp ráp với bạc trục khuỷu cũng được phân nhóm kích thước

c Hạn chế dịch dọc: trục khuỷu phải quay được nhẹ nhàng và có thể dịch dọc được trong một

giới hạn cho phép Bộ phận hạn chế dịch dọc thường là các tấm hạn chế lắp ở hai bên của một gối

đỡ chính Thay đổi chiều dày của tấm là thay đổi khả năng dịch dọc của trục Tấm hạn chế có thể có dạng tròn lắp ở gối đỡ chính thư nhất Ngoài hai tấm hạn chế 1, 2 lắp ở hai bên của gối đỡ còn có tấm tựa 3 bắt chặt ở đầu trục Tấm hạn chế có dạng hai nửa vòng tròn Nếu lắp ở các gối

đỡ khác ngoài ra người ta cũng có thể dùng bạc chính có gờ hạn chế dịch dọc ở một số động cơ hạn chế độ dịch dọc của trục khuỷu bằng một gối đỡ chặn gối đỡ gồm thân bắt vào thân động cơ hai tấm cố định, hai vòng đệm bằng đồng, vòng chặn Trong thân có hai vòng khít, lò xo ép chặt

các vòng, vào tấm

d Bộ phận giảm dao động xoắn: ở một số động cơ đầu trục có lắp bộ phận giảm dao động

xoắn Cấu tạo gồm thân có nắp đậy kín bắt chặt vào đầu trục Trong thân có bánh đà bàng gang quay tự do trong thân Trong rãnh có chứa dầu Giữa thân và bánh đà có khe hở, Khi trục khuỷu quay dầu từ rãnh vũng ra khe hở năng lượng của những dao động xoắn được chuyển thành lực

mas át lỏng giữa thân và bánh đà

Bánh đà có khối lượng lớn, cân bằng chính xác vành ngoài thường có ép một vành răng khởi động

Bánh đà được bắt với trục khuỷu ở một vị trí nhất định, để đảm bảo các dấu quy định

b Vật liệu

Bánh đà thường được đúc bằng gang, ở một số động cơ có số vòng quay cao bánh đà được làm bằng thép ít cácbon

1.3.9 Bộ phận cân bằng động cơ

Để khử các lực rung có hại trên động cơ người ta thường dùng một số phương pháp sau:

- Cân bằng lực quán tính ly tâm của các chi tiết chuyển động quay Dùng đối trọng lắp trên má trục hoặc bố trí hợp lý các cổ trục khuỷu để lực ly tâm tự cân bằng

- Cân bằng lực quán tính chuyển động tịnh tiến của pit tông Bố trí cho các pít tông chuyển động ngược chiều nhau hoặc dùng cơ cấu cân bằng gồm trục và đối trọng lắp trên trục Trục và đối trọng nhận truyền động quay từ trục cơ Đối trọng tạo ra các lực cân bằng với lực quán tính chuyển động tịnh tiến của piston

4 Sửa chữa cơ cấu trục khuỷu - Thanh truyền

1.4 Hiện tượng, nguyên nhân hư hỏng

mặt máy Do các vùng trên mặt máy chịu nhiệt độ khác nhau hoặc mặt máy bị thay đổi

nhiệt độ đột ngột do đổ nước lạnh vào khi động cơ còn nóng

Ảnh hưởng đến tỉ số nén, làm giảm công suất của động cơ

Gây hiện tượng kích nổ, nếu muội than rơi vào khe hở giữa piston và xi lanh có thể gây xước xi lanh hoặc có thể dẫn đến kẹt xéc măng

Do tiếp xúc với sản vật cháy sinh ra

Do các tạp chất ăn mòn lẫn trong dầu bôi trơn, nước làm mát

Làm giảm độ bền của nắp máy, nếu bị mòn nhiều sẽ làm nước vào buồng đốt gây nên sự cố vỡ piston, lọt dầu vào buồng đốt dầu cháy sinh ra muội than gây kích nổ và kẹt xéc măng

1 Thân máy bị nứt, Do sự cố của piston, Làm công suất động cơ yếu

vỡ thanh truyền hoặc do đổ hoặc động cơ sẽ không làm

nớc lạnh vào khi động cơ việc được

còn nóng

2 Các vùng chứa nư- Do trong nước có lẫn Gây tắc hoặc làm thủng đ-

ớc làm mát thường bị nhiều các tạp chất hoá ường dẫn nước làm mát, dẫn

ăn mòn hoá học học đến thiếu hoặc không có nước

làm mát khi động cơ làm việc

3 Các đường dẫn dầu

bôi trơn bị bẩn, tắc Do làm việc lâu ngày Gây thiếu dầu bôi trơn hoặc không có dầu bôi trơn đến bề

mặt các chi tiết làm việc

4 Các lỗ bắt ren bị hỏng Do tháo lắp không đúng kĩ

thuật, do sử dụng lâu ngày Động cơ làm việc không an toàn, gây ra tiếng động

4.1.3 Đáy máy(các te)

1 Bề mặt làm việc bị Do thành phần lực ngang tác Làm tăng khe hở lắp ghép mòn theo chiều ngang dụng đẩy xéc măng và giữa piston và xilanh làm không bằng nhau tạo piston miết vào thành xilanh giảm công suất của máy nên độ ôvan gây nên hiện tượng mòn

méo

2 Bề mặt làm việc bị Vùng xéc măng khí trên Gây lọt khí ở buồng đốt mòn theo chiều dọc cùng có áp suất và nhiệt độ làm dầu bôi trơn bị biến không bằng nhau tạo cao, độ nhớt của dầu bị phá chất phá huỷ màng dầu, nên độ côn huỷ vì vậy vùng đó bị mòn dầu bôi trơn sục lên buồng

nhiều nhất tạo nên độ côn đốt Công suất động cơ

giảm

3 Ngoài ra xilanh còn Mạt kim loại có lẫn trong Tốc độ mài mòn giữa

bị cào xước dầu bôi trơn hoặc xéc măng xilanh và piston tăng

bị gẫy nhanh tạo khe hở lớn gây

va đập trong quá trình làm

việc

4 Bề mặt làm việc của

xilanh bị cháy rỗ và ăn

mòn hoá học

Tiếp xúc với sản vật cháy Tạo ra nhiều muội than

trong buồng đốt, gây hiện tượng cháy sớm

5 Xilanh đôi khi còn bị

nứt, vỡ Do piston bị kẹt trong xilanh, do chốt piston thúc vào hoặc

tháo lắp không đúng kỹ thuật, hay nhiệt độ

- Chất lượng dầu bôi trơn kém

- Thiếu dầu bôi trơn

- Làm việc lâu ngày

- Làm cho piston chuyển động không vững vàng trong xy lanh gây va đập

2 Thân bị cào xước - Dầu có cặn bẩn

- Xéc măng bị bó kẹt trong xylanh

Mài mòn nhanh giữa xy lanh và piston

Làm cho sục dầu lên buồng đốt

- Lọt khí

6 Đỉnh piston bị cháy

rỗ, ăn mòn hóa học - Do tiếp xúc với sản vật cháy Bám muội than, nhanh gây kích nỗ

7 Piston bị vỡ - Do chất lượng chế tạo kém

- Do tháo lắp không đúng kỹ thuật

- Làm cho động cơ không làm việc được

- Phá hủy các chi tiết khác

8 Piston bị bó kẹt

trong xylanh - Piston bị bó kẹt khi làm việc

- Do khe hở giữa xylanh và piston quá nhỏ

- Làm cho động cơ không làm việc được

4.1.6 Chốt piston

1 Mòn ở vị trí lắp ghép với

đầu nhỏ thanh truyền Do ma sát giữa hai bề mặt tiếp xúc - Làm tăng khe hở lắp ghép

- Khi làm việc gây va đập gọi là gõ ắc

2 Mòn ở vị trí lắp ghép

với lỗ bệ chốt piston Do ma sát giữa hai bề mặt tiếp xúc - Làm tăng khe hở lắp ghép và gây va đập trong