BÀI TIỂU LUẬN KẾT THÚC HỌC PHẦN CÔNG NGHỆ BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA ô TÔ + BTL

Có thể kể ra các dạng động cơ như động cơ điện thực hiện chuyển đổi điện năng thành cơ năng, động cơ đốt trong chuyển đổi hóa năng thành cơ năng, động cơ turbin khí và các dạng động cơ k

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT VINH

CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC

BÀI TIỂU LUẬN KẾT THÚC HỌC PHẦN

HỌC PHẦN: CÔNG NGHỆ BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA Ô TÔ

MÃ HỌC PHẦN: 3DL122DH

Lớp học phần: (220)_02/DHOTOCK13B Sinh viên thực hiện: VI VĂN DUY

Mã SV: 1305180573

HỌ VÀ TÊN: VI VĂN DUY

CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ ĐỘNG CƠ SỬ DỤNG TRÊN Ô TÔ.

Sơ lược về lịch sử phát triển và những cột mốc quan trọng

– 1860: Động cơ đốt trong đầu tiên ra đời

+ Do kỹ sư người Pháp gốc Bỉ (Giăng Echiên Lona) chế tạo

+ Động cơ 2 kỳ, công suất 2 HP

+ Sử dụng nhiên liệu khí thiên nhiên

– 1877: Động cơ đốt trong 4 kỳ đầu tiên ra đời

+ Do kỹ sư người Đức (Nicola Aogut Otto) và kỹ sư người Pháp (Lăng Ghen) chế tạo

+ Động cơ 4 kỳ

+ Sử dụng nhiên liệu khí than

– 1885: Động cơ xăng 4 kỳ đầu tiên ra đời

+ Do kỹ sư người Đức (Golip Đemlo) chế tạo

+ Động cơ 4 kỳ, công suất 8 HP, tốc độ quay 800 vòng/phút

+ Sử dụng nhiên liệu xăng

– 1897: Động cơ diezen 4 kỳ đầu tiên ra đời

+ Do kỹ sư người Đức (Rudonpho Saclo Sredieng Diezen) chế tạo

+ Động cơ 4 kỳ, công suất 20 HP

+ Sử dụng nhiên liệu diezen

Động cơ là một thiết bị cơ khí dùng để chuyển đổi bất kỳ một dạng năng lượng nào đó thành cơnăng để dẫn động máy móc khác Có thể kể ra các dạng động cơ như động cơ điện thực hiện chuyển đổi điện năng thành cơ năng, động cơ đốt trong chuyển đổi hóa năng thành

cơ năng, động cơ turbin khí và các dạng động cơ khác…

Động cơ đốt trong từ lâu đã được đưa vào sử dụng và đóng vai trò quan trọng trong đời sống sản xuất Đối với tất cả những người muốn đi theo con đường kỹ thuật, làm việc với máy móc thì động cơ đốt trong là 1 phần không thể thiếu Trong bài tiểu luận này em sẽ tìm hiểu và làm rõ về công nghệ bảo dưỡng và hư hỏng của động cơ sử dụng trên ô tô

1.1.Cấu tạo chung và nguyên lý hoạt động của động cơ đốt trong

1.1.1.Cấu tạo

Dù được phân loại thành nhiều loại động cơ đốt trong tuy nhiên cấu tạo của động cơ đốt về cơ bản là giống nhau trong gồm có 2 cơ cấu và 4 hệ thống sau:

+ Thanh truyền: hay còn gọi là tay biên Đây là chi tiết thực hiện truyền lực giữa piston và trục khuỷu.

+ Trục khuỷu: bộ phận nhận lực từ thanh truyền tạo ra momen quay để kéo máy công tác Bên cạnh đó, trục khuỷu cũng nhận năng lượng từ bánh đà truyền lại cho piston để thực hiện các quá trình hút, nén và xả

– Cơ cấu phân phối khí: đâu là bộ phận có nhiệm vụ đóng mở các cửa nạp – thải đúng lúc để giúp động cơ thực hiện quá trình nạp khí mới vào xilanh và thải khí đã cháy trong xilanh

ra ngoài

a.Hệ thống phân phối khí

Hệ thống phân phối khí có nhiệm vụ nạp đầy không khí hoặc hòa khí (xăng hòa trộn với không khí) vào buồng đốt trong kỳ nạp và thải sạch khí cháy ra khỏi xylanh trong kỳ thải Hệ thống phân phối khí phải làm việc rất chính xác để đáp ứng được nhiệm vụ trên

Hệ thống phân khối bao gồm các chi tiết như trục cam, xích cam (dây cuaroa cam), xupap, lò

xo xupap, cò mổ,… Ngoài ra trên các hệ thống phân phối khí hiện đại trên các dòng xe của TOYOTA như Camry, Altis, Fortuner, LandCruiser… còn trang bị thêm các cơ cấuđiều khiển cam thông minh VVT-i, tương tự trên các dòng xe khác như HONDA, MAZDA, KIA, HYUNDAI, BMW, MERCEDES, AUDI… đều trang bị thêm các cơ cấu để cải thiện hiệu quả làm việc của các hệ thống phân phối khí

b.Hệ thống nhiên liệu

Hệ thống nhiên liệu trên động cơ có nhiệm vụ cung cấp đúng lượng nhiên liệu cần thiết cho động cơ trong kỳ nạp, lượng nhiên liệu phụ thuộc vào các điều kiện vận hành của động

cơ như: khởi động, cầm chừng (không tải), tăng tốc, nửa tải, toàn tải…

Các loại động cơ xăng hiện đại ngày nay đều đang sử dụng hệ thống phun nhiên liệu điện tử nhằm tăng công suất động cơ, giảm tiêu hao nhiên liệu và giảm phát thải ô nhiễm…

Các loại động cơ Diesel ngày nay vẫn còn sử dụng bơm cao áp (bơm phân phối) để cấp nhiênliệu tới động cơ Bên cạnh đó, hệ thống phun nhiên liệu điện tử Common Rail cũng được ứng dụng để giảm phát thải ô nhiễm, tăng công suất động cơ Diesel

c.Hệ thống bôi trơn

Động cơ đốt trong hoàn toàn được chế tạo từ kim loại, do đó khi hoạt động sẽ có ma sát giữacác bề mặt chi tiết gây mài mòn Hệ thống bôi trơn có nhiệm vụ làm giảm tối đa sự ma sát mài mòn đó, đồng thời giúp cho động cơ hoạt động mượt mà hơn Hệ thống bôi trơn

là một hệ thống quan trọng ảnh hưởng tới tuổi thọ lẫn khả năng sinh công suất của động cơ

d.Hệ thống làm mát

Trong quá trình hoạt động, động cơ đốt trong sẽ sinh ra một lượng nhiệt rất lớn Nhiệt độ quácao sẽ làm các chi tiết giãn nở gây bó kẹt với nhau, đồng thời sự mài mòn sẽ tăng lên

e.Trang bị điện cho động cơ (hệ thống điện động cơ)

Động cơ đốt trong trên ô tô luôn được trang bị các thiết bị và hệ thống điện nhầm giúp cho động cơ có thể hoạt động Có thể dễ dàng nhận biết các trang bị điện cho động cơ xăng như: hệ thống đánh lửa, hệ thống khởi động, máy phát, ac-quy…, động cơ Diesel được trang bị các thiết bị điện như bugi xông, máy phát, hệ thống khởi động, ac-quy…

.

1.1.2.Nguyên lý hoạt động của động cơ đốt trong

Nguyên lý hoạt động của động cơ đốt trong là hỗn hợp không khí và nhiên liệu sẽ được đốt trong xilanh của động cơ đốt trong sẽ sinh ra nhiệt Nhiệt độ cao sẽ làm cho khí đốt giãn

nở tạo ra áp suất tác dụng lên piston giúp đẩy piston di chuyển

Ng uyên lý làm việc của động cơ đốt trong 4 kỳ

Hiện nay, các nhiều loại động cơ đốt trong khác nhau tuy nhiên, các động cơ này đều hoạt độngtheo một chu trình tuần hoàn chu kỳ làm việc, bao gồm 4 bước là: nạp, nén, nổ (đốt) và

xả Trong đó, xả và nạp được dùng để thêm khí mới; còn nén và nổ thì được dùng để đốt cháy khí và nhiên liệu để sinh ra công

1.2.Tìm hiểu về đặc điểm và phân loại động cơ đốt trong dùng cho ô tô

1.2.1.Đặc điểm

 Tốc độ quay cao

 Kích thước và trọng lượng nhỏ

 Thường làm mát bằng nước

Cách bố trí động cơ trên ô tô

Hiện nay có 3 cách bố trí động cơ đốt trong trên ô tô, mỗi cách đều có những ưu nhược điểm riêng, cụ thể như sau:

1.2.2.Phân loại động cơ đốt trong

1.2.2.1.Phân loại theo kỳ

a.Động cơ bốn kỳ

Chu trình công tác được thực hiện trong bốn hành trình piston hoặc hai vòng quay trục

khuỷu, nghĩa là piston đi lên và xuống một lần sẽ hoàn thành một vòng quay trục

khuỷu Động cơ bốn kỳ được sử dụng phổ biến rộng rãi hiện nay hơn là loại động cơ

b.Động cơ hai kỳ

Chu trình công tác được thực hiện trong hai hành trình piston hoặc một vòng quay trục khuỷu

1.2.2.1.Theo loại nhiên liệu dùng cho động cơ

Động sơ sử dụng nhiên liệu lỏng nhẹ như xăng, dầu hỏa, cồn…

Động cơ sử dụng nhiên liệu lỏng nặng như: dầu Diesel, dầu mazút…

Động cơ sử dụng nhiên liệu khí như: khí LNG, CNG… bạn có thể dễ dàng nhận thấy những loại động cơ này trên các dòng xe buýt thân thiện môi trường tại Thành phố Hồ Chí Minh hiện nay.

1.2.3.1.Theo số lượng xylanh

a.Động cơ một xylanh

Động cơ một xylanh là loại động cơ được sử dụng phổ biến hiện nay trên xe máy, máy nông nghiệp…

b.Động cơ nhiều xylanh

Động cơ nhiều xylanh có thể sản sinh ra công suất lớn và hiệu quả hoạt động cao do đó nó thường được sử dụng trên xe ô tô, tàu thủy, các loại máy nông nghiệp lớn, máy xây dựng…

1.2.4.1.Theo cách bố trí xylanh

a.Động cơ thẳng hàng

Các xylanh của động cơ được bố trí thẳng hàng với nhau tạo thành một đường thẳng, do đó

nó còn được gọi là động cơ chữ I Số lượng xylanh của động cơ trên ô tô thường có là

3, 4, 6… Bốn hoặc sáu xylanh thường phổ biến hơn hẳn do khả năng ổn định động lực học tốt của nó đồng thời kích thước động cơ cũng không quá lớn

b.Động cơ chữ V

Khi số lượng xylanh tăng lên đến 6, 8, 12… thì động cơ thường được bố trí theo kiểu chữ V

để giảm kích thước chiều dài của động cơ Góc chữ V có thể là 45o, 60o hoặc 90o

c.Động cơ chữ W

Loại động cơ chữ W được sử dụng khi số lượng xylanh quá nhiều như: 12, 16… xylanh

e.Động cơ hình sao

Đây là loại động cơ được bố trí trên các loại máy bay cánh quạt, các xylanh sẽ được bố trí xung quanh trục khuỷu nằm ở trung tâm Loại kết cấu động cơ này có kích thước và khối lượng rất lớn, đồng thời hiệu quả làm việc cũng thấp hơn động cơ turbin khí, do

đó nó ít được trang bị trên các dòng máy bay dân dụng và quân sự hiện nay

1.2.4.1.Theo phương pháp nạp khí vào buồng đốt

a.Động cơ không tăng áp

Hay còn gọi là động cơ hút khí tự nhiên, quá trình hút không khí hoặc hỗn hợp hòa khí vào xylanh hoàn toàn do piston hút trực tiếp từ khí trời (đối với động cơ bốn kỳ) hoặc do không khí được nén tới áp suất đủ để thực hiện việc thay đổi môi chất và nạp đầy xylanh (động cơ hai kỳ)

b.Động cơ tăng áp

Thuật ngữ tăng áp có nghĩa là làm tăng khối lượng của môi chất mới nhờ nâng cao áp suất trên đường nạp qua đó tăng mật độ khí nạp, hay có thể hiểu đơn giản hơn, tăng áp là tăng khối lượng khí nạp vào buồng đốt bằng cách tăng áp suất đường ống nạp Từ đó cóthể dễ dàng hình dung động cơ tăng áp khi hoạt động sẽ làm tăng áp suất đường ống nạp bằng một thiết bị tăng áp là turbocharger hoặc supercharger Turbo tăng áp được dẫn động bởi khí thải của động cơ, trong khi đó, tăng áp kiểu siêu nạp được dẫn động bởi trục khuỷu của động cơ

Ngoài những đặc điểm kể trên, còn có thể dựa vào những đặc trưng khác để phân loại động

cơ như: dựa vào công dụng của động cơ (động cơ tĩnh tại, động cơ tàu thủy, động cơ ô

tô – máy kéo, theo phương pháp làm mát động cơ, theo khả năng đổi chiều quay động

cơ, theo phương pháp hình thành hòa khí… về mặt nguyên lý làm việc các động cơ đốt trong đều phải thực hiện các quá trình.

Nhìn chung, động cơ đốt trong là một cỗ máy rất phức tạp bao gồm các cụm hệ thống lắp ghép lại với nhau Hệ thống này hoạt động sẽ kéo theo hệ thống khác hoạt động đồng thời

Hiện nay bên cạnh động cơ đốt trong thì động cơ điện cũng đang ngày càng được quan tâm và phát triển bởi những ưu điểm như tiếng ồn bé, không tạo khí thải, khả năng chuyển đổi hiệu suất năng lượng cao, sử dụng nhiên liệu sạch… Nhưng bên cạnh đó vẫn còn tồn tại 1

số nhược điểm mà tạm thời chưa được khắc phục như quãng đường di chuyển ngắn, thời gian nạp pin dài, pin nhanh hỏng…Ở thời gian hiện tại, gần như việc động cơ điện thay thế hoàn toàn động cơ đốt trong là điều khó có thể xảy ra

CHƯƠNG II CÔNG NGHỆ CHẨN ĐOÁN BẢO DƯỠNG VÀ CÔNG NGHỆ SỮA CHỮA ĐỘNG CƠ.

1.1 BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA CƠ CẤU TRỤC KHUỶU – THANH

TRUYỀN

1.1.1.Bảo dưỡng các bộ phận:

1 Bảo dưỡng hàng ngày:

• Lau chùi bụi bẩn ở động cơ và kiểm tra trạng thái của nó Cạo đất, bụi bẩn ở động

cơ bằng que cạo, dùng chổi lông tẩm dung dịch xút hoặc dung dịch bột giặt, cọ rửa sau đó lau khô Không dùng xăng để cọ rửa động cơ vì như vậy có thểdẫn đến hỏa hoạn Tình trạng của động cơ kiểm tra bằng cách xem xét bên ngoài và nghe động

cơ làm việc

2 Bảo dưỡng cấp 1:

• Kiểm tra độ bắt chặt của bộ động cơ kiểm tra độ kín của chỗ nối nắp máy, dầu các

te, phốt chắn dầu trục khuỷu Độ hở của nắp máy có thể xác định căn cứ vào sự rò chảy ở thành thân máy Xác định độ hở của dầu các te và phốt chắn dầu trục khuỷucăn cứ vào sự rò chảy của dầu

• Khi kiểm tra độ bắt chặt của bệ động cơ phải tháo lỏng chốt các đai ốc rồi siết chặt hết nấc và chốt lại

3 Bảo dưỡng cấp 2:

• Siết chặt các đai ốc bắt nắp máy Nếu nắp bằng hợp kim nhôm thì siết chặt khi động cơ nguội bằng cần siết thường hoặc cần siết lực Khi siết các mối ren phải siếtđều, không giật mạnh và theo một trình tự nhất định đối với từng loại động cơ

• Việc siết chặt các te nhớt nên tiến hành khi đặt ôtô trên hầm sửa chữa Trong trường hợp này phải khóa phanh tay, gài số chậm, đóng khóa điện, kê hòn chèn dưới bánh xe

• Khi siết các đai ốc phải dùng các dụng cụ tốt, đúng kích cỡ, không sử dụng clê miệng bị vênh hoặc bị mòn

4 Bảo dưỡng theo mùa:

• Kiểm tra tình trạng nhóm xy lanh pít tông của động cơ hai lần trong năm

1.1.2.Sửa chữa các bộ phận có định:

1.1.2.1.Nắp máy:

- Đóng kín xi lanh, cùng với đỉnh pít tông và thành xi lanh tạo thành buồng cháy.

- Là nơi để gá lắp các cụm chi tiết khác

• Kiểm tra các khoang nước làm mát

Sử dụng thước thẳng và căn lá để kiểm tra độ cong vênh, độ không đồng phẳng của nắp máy, mặt bích lắp cụm ống hút, xả

Độ cong tối đa:

• Nếu cong vênh quá giới hạn cho phép thì mài trên máy mài phẳng

• Vùng cong vênh nhỏ hơn giới hạn cho phép thì dùng phương pháp cạo mặt phẳng hoặc rà bằng bột chuyên dùng trên bàn phẳng

• Lỗ ren hỏng thì hàn đắp và gia công lại ren mới, hoặc ta rô ren có

a Hư hỏng

• Nứt, vỡ

• Vùng áo nước bị ăn mòn hóa học, bám cặn bẩn, tắc đường nước

• Tắc đường dầu bôi trơn

• Các lỗ ren bị hỏng

• Mặt phẳng lắp ghép với nắp máy bị cong vênh

• Xi lanh liền với thân bị mòn côn, méo

Độ cong tối đa là 0,05 mm

Kiểm tra chân ren có bị hỏng không

c Sửa chữa

• Vết nứt ở thân máy có thể khoan chặn hai đầu sau đó hàn lại bằng que hàn cùng vật liệu Trường hợp không cho phép hàn thì dùng phương pháp cấy đinh hoặc ốp bản

• Sửa chữa mặt phẳng cong vênh, ren hư hỏng như nắp máy

• Xi lanh bị cào xước sâu phải doa lại theo kích thước sửa chữa

• Đường dầu tắc thông rửa bằng khí nén

• Các áo nước bám cặn bẩn thì xúc rửa

• Các gối đỡ trục chính, trục cam mòn côn, ô van quá giới hạn phải tiện láng trên máy tiện chuyên dùng

a Hư hỏng

• Bị cháy rỗ, ăn mòn hóa học

• Bị cào xước

• Bị rạn, nứt

• Xi lanh bị mòn côn theo chiều dọc

• Xi lanh bị mòn ô van theo hướng vuông góc với đường tâm động cơ

b Kiểm tra

• Quan sát bằng mắt các vết rạn, nứt, xước, cháy rỗ

• Dùng đồ hồ so đo đường kính xi lanh ở các vị trí I,II,III theo phương vuông góc

• Kiểm tra gờ mòn vòng găng

1.1.3 Sửa chữa các bộ phận chuyển động

1.1.3.1 Pít tông

- Nhận và truyền áp lực ở kỳ nổ cho thanh truyền làm trục khuỷu quay

- Nhận lực đẩy và lực kéo từ trục khuỷu – thanh truyền để thực hiện các kỳ hút, nén, xả

- Cùng với xéc măng, xi lanh, nắp máy làm kín buồng cháy

b Kiểm tra

• Quan sát các vết nứt, xước, cháy rỗ, bám muội than

• Dùng panme hoặc thước cặp để kiểm tra đường kính pít tông

• Kiểm tra khe hở giữa chốt và lỗ chốt pít tông

- Khe hở cho phép giữa chốt và lỗ chốt:  = 0,005  0,01 mm ; tối đa   0,015 m

- Khe hở cho phép giữa xi lanh và pít tông:  = 0,02  0,04 mm

c Sửa chữa

• Xước nhỏ, bám muội than thì dùng giấy nhám mịn đánh sạch

• Độ mòn vượt quá giới hạn cho phép hoặc bị rạn nứt phải thay mới píttông đồng bộ với chốt

• Nếu khe hở giữa pít tông và xi lanh vượt giá trị cho phép phải thay pít tông cùng với chốt, hoặc doa lại các xi lanh theo kích thước sửa chữa

• Lỗ chốt mòn ô van phải doa lại và chọn chốt có kích thước phù hợp

- Là chi tiết nối giữa pít tông và thanh truyền được lắp vào đầu nhỏ của thanh truyền và

• Nếu mòn ít thì mài tròn rồi mạ crôm lấy lại kích thước ban đầu

• Chốt mòn quá quy định hay rạn, nứt thì thay mới

Khe hở lắp ghép vượt quá quy định phải thay chốt pít tông hoặc pít tông

- Xéc măng khí: làm kín khe hở giữa pít tông và xi lanh, không cho khí cháy lọt xuống đáy các te và soa dầu bôi trơn.

- Xéc măng dầu: gạt dầu về các te, ngăn không cho dầu bôi trơn lên buồng cháy

- Truyền nhiệt từ đầu pít tông ra thành xi lanh để làm mát

a Hư hỏng

• Mòn mặt lưng do ma sát với thành xi lanh, làm giảm đàn tính và tăngkhe hở miệng

• Mòn mặt cạnh do ma sát và va đập với rãnh xéc măng

• Xéc măng bị gãy do bị thay đổi chiều chịu lực liên tục

• Xéc măng bị bó kẹt trong pít tông, giảm tính đàn hồi, gãy làm giảm khả năng bao kín buồng đốt, lọt khí hoặc gây cào xước thành xi lanh

1.1.3.3 Nhóm thanh truyền:

- Là chi tiết nối giữa pít tông và trục khuỷu, biến chuyển động tịnh tiến của pít tông thành chuyển động quay của trục khuỷu và nhận lực quán tính của từ trục khuỷu tới giúp pít tông thực hiện các hành trình còn lại trong chu trình làm việc của động cơ

a Hư hỏng

• Bạc đầu to, đầu nhỏ bị mòn không đều thành hình côn, ô van do ma sat và va đập, dưới tác dụng của lực khí thể biến đổi đột ngột theo chu kỳ

• Bạc bị cào xước, tróc rỗ do dầu bôi trơn có lẫn nhiều tạp chất, chất lượng dầu kém, khe hở lắp ghép quá nhỏ hoặc thiếu dầu bôi trơn

• Thanh truyền bị cong, xoắn