CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN ĐỘNG CƠ QUANCHAI 1.Các thông số kỹ thuật cơ bản của động cơQUANCHAI Thông số kĩ thuật Giá trị 4 / thẳng Số xilanh / Cách bố trí. hàng Thứ tự làm việc. 1-3-4-2 Loại nhiên liệu.
diesel Công suất cực đại / số vòng 34. 3000v/p Tỷ số nén. 20 Dung tích xi lanh.156 lít Đường kính xilanh hành trình piston. 89 mm Hành trình piston 100 mm Bảng 1.
Thông số kỹ thuật của động cơ QUANCHAI Page7 Hình 1. Động cơ QUANCHAI 7 Báo cáo đồ án tốt nghiệp GVHD: Lê Công Trường 2. Cơ cấu trục khuỷu thanh truyền. Thân máy vànắpmáy là những chi tiết cố định, có khối lượng lớn và kết cấu phức tạp.
Hầu hết các cơ cấu và hệ thống của động cơ đều được lắp trên thân máy và nắp máy. Về hình dạng thân máy của động cơ QUANCHAI cũng giống như các động cơ cổ điển, nhưng hoàn thiện hơn.Do mục đích sử dụng, thân máy động cơ QUANCHAI được chế tạo từ gang đúc, do gang có khả năng chống mài mòn, ăn mòn, hấp thụ rung động và chịu lực cao. Trên thân máy được bố trí 4 xy lanh thẳng hàng là loại ốnglót xy lanh khô nhằm bảo vệ xy lanh và dễ dàng thay ống lót xy lanh khi nó bị mòn và hư hỏng.Xung quanh ống loat xy lanh khô là các áo nước có nhiệm vụ hấp thụ nhiệt sản sinh ra trong quá trình cháy và duy trì nhiệt độ động cơ ở một mức độ nhất định.Ngoài ra trên thân máy còn bố trí lắp đặt trục khủyu, trục cam và các cơ cấu phụ khác như đường ống dẫn dầu bôi trơn cho động cơ. Thân máy động cơ QUANCHAI 2.
Nắp máy Page8 8 Báo cáo đồ án tốt nghiệp GVHD: Lê Công Trường Nắp máy có vai trò cùng với xy lanh và đỉnh piston tạo thành buồng cháy. Nắp máy là một trong những chi tiết máy có kết cấu phức tạp vì trên nắp máy có nhiều bộ phận và cơ cấu như: vòi phun, cụm xupap, các đường ống nạp, thải,vòi phun.Nắp máy động cơ QUANCHAI được chế tạo bằng phương pháp đúc từ gang hợp kim. Giữa nắp máy và thân piston được có tấm gioăng có nhiệm vụ bao kín tránh chảy nước và lọt khí ở mặt lắp ghép nắp máy với thân máy. Nắp máy và gioăng động cơ QUANCHAI 2.
Trong quá trình làm việc của động cơ, piston có các nhiệm vụ chính sau: - Tiếp nhận lực khí thể sinh ra do quá trình cháy nổ và truyền tới thanh truyền để làm quay trục khuỷu, nén khí trong quá trình nén, đẩy khí thải trong quá trình thải và hút khí nạp mới trong quá trình nạp. - Kết hợp với xéc măng khí và dầu bao kín buồng cháy, giữ cho không khí cháy trong buồng cháy không lọt xuống cácte và ngăn không cho dầu nhờn từ hộp trục khuỷu sục lên buồng cháy. Page9 9 Báo cáo đồ án tốt nghiệp GVHD: Lê Công Trường Hình 1. Cấu tạo piston.
Piston được đúc bằng hợp kim nhôm, do đó khối lượng của piston tương đối nhẹ. Trên piston có bố trí 3 rãnh để lắp xéc măng, trong đó có hai xéc măng khí và một xéc măng dầu. Đường kính của piston: D = 85 [mm]. Hành trình piston: S=90 [mm].
Đỉnh piston có dạng hơi lõm để tạo ra dòng khí khi nạp vào xy lanh có độ xoáy lốc tạo điều kiện tốt cho quá trình hoà trộn nhiên liệu và không khí sạch. Khi động cơ làm việc đầu piston nhận phần lớn nhiệt lượng do khí cháy truyền cho nó và nhiệt lượng này truyền vào xécmăng thông qua rãnh xécmăng, rồi đến nước làm mát động cơ. Ngoài ra trong quá trình làm việc piston còn được làm mát bằng cách phun dầu vào phía dưới đỉnh piston. Để bao kín không gian buồng cháy trong xilanh (dùng xécmăng khí) và ngăn không cho dầu nhờn sục vào buồng cháy (dùng xéc măng dầu loại đơn).
Xéc măng được chế tạo bằng gang hợp kim. Tiết diện xécmăng khí và dầu có dạng hình chữ nhật, tiết diện ngang của xéc măng được vác hình thang ở cạnh trong và ngoài, miệng xécmăng được cắt bằng. Cấu tạo xéc măng khí và dầu Page10 2. 10 Báo cáo đồ án tốt nghiệp GVHD: Lê Công Trường Chốt piston là chi tiết dùng để nối piston với đầu nhỏ thanh truyền, nó truyền lực khí thể từ piston qua thanh truyền để làm quay trục khuỷu.
Trong quá trình làm việc chốt piston chịu lực khí thể và lực quán tính rất lớn, các lực này thay đổi theo chu kỳ và có tính chất va đập mạnh. Chốt piston được chế tạo bằng thép hợp kim. Mặt bên trong chốt pittông có dạng hình trụ rỗng. Chốt piston được lắp tự do trên bệ chốt và đầu nhỏ thanh truyền.
Sử dụng hai vòng khoá để hãm hai đầu chốt pittông nhằm chống chuyển động dọc trục. Cấu tạo chốt piston. Thanh truyền là chi tiết dùng để nối piston với trục khuỷu và biến chuyển động tịnh tiến của piston thành chuyển động quay của trục khuỷu. Khi làm việc thanh truyền chịu tác dụng của: Lực khí thể trong xylanh, lực quán tính của nhóm piston và lực quán tính của bản thân thanh truyền.
Thanh truyền có cấu tạo gồm 3 phần: Đầu nhỏ, thân và đầu to. Đầu nhỏ thanh truyền dùng để lắp với chốt piston có dạng hình trụ rỗng. Thân thanh truyền có tiết diện chữ I. Chiều rộng của thân thanh truyền tăng dần từ đầu nhỏ lên đầu to mục đích là để phù hợp với quy luật phân bố của lực quán tính tác dụng trên thân thanh truyền trong mặt phẳng lắc.
Page11 11 Báo cáo đồ án tốt nghiệp GVHD: Lê Công Trường Hình 1. Cấu tạo thanh truyền. Đầu to thanh truyền có dạng hình trụ rỗng. Đầu to được chia thành hai nửa, nhằm giảm kích thước đầu to thanh truyền mà vẫn tăng được đường kính chốt khuỷu, nửa trên đúc liền với thân, nửa dưới rời ra làm thành nắp đầu to thanh truyền.
Hai nửa này được liên kết với nhau bằng bulông thanh truyền. Trên đầu to thanh truyền có lắp bạc lót để giảm độ mài mòn cho chốt khuỷu, bạc lót đầu to thanh truyền cũng làm thành hai nửa, khi bạc lót bị mòn thì được thay thế bằng bạc lót mới. Bạc lót đầu to thanh truyền được chế tạo bằng gộp thép tráng một lớp kợp kim chịu mòn, trên bạc lót có lỗ và rãnh để dẫn dầu bôi trơn và các vấu chống xoay, khi lắp ghép các vấu này bám vào các rãnh trên đầu to, do đó thuận tiện cho việc lắp ráp ráp. Trục khuỷu là một trong những chi tiết quan trọng nhất, có cường độ làm việc lớn nhất và giá thành cao nhất của động cơ.
Trục khuỷu của động cơ QUANCHAI bao gồm 5 cổ trục chính với đường kính là: 65 mm, 4 cổ chốt khuỷu với đường kính là : 55 mm và 8 đối trọng được chế tạo liền một khối, vật liệu chế tạo bằng thép hợp kim, các bề mặt làm việc gia công chính xác đạt độ bóng cao. Đầu trục khuỷu có phay hai rãnh then để lắp bánh răng dẫn động trục cam, bơm nhớt, bơm cao áp và puly dẫn động bơm nước. Bánh đà được lắp ở đuôi trục khuỷu bằng các bulông. Page12 12 Báo cáo đồ án tốt nghiệp GVHD: Lê Công Trường Hình 1.
Kết cấu trục khuỷu. Cơ cấu phân phối khí 3. Sơ đồ cấu tạo cơ cấu phân phối khí động cơQUANCHAI. Cơ cấu phân phối Page13 khí kiểu xu páp treo động cơ QUANCHAI 1.
Cửa hút, cửa xả, 4. Vít điều chỉnh khe hở xu páp, 11. 13 Báo cáo đồ án tốt nghiệp GVHD: Lê Công Trường Đủa đẩy, 12. Ống dẫn hướng, 14.
Con đội, 15, Bánh răng cam, 16. Bánh răng đầu trục khuỷu. Cấu tạo các chi tiết chính của cơ cấu phân phối khí động cơ QUANCHAI 3.Trục cam Có nhiệm vụ dẫn động và điều khiển cho các xu páp hút, xả đóng mở đúng thời điểm quy định.Trục cam trên động cơ được chế tạo bằng thép Cacbon. Trục camđược chế tạo liền, đầu trục có bánh răng dẫnđộng.
Trên trục có các vấu cam (nạp, thải) hình dạng quả đào xen giữa các cổ trục cam. Kích thước các cam thường nhỏ hơn đường kính cổ trục vì trục cam lắp theo kiểu đút luồn qua các ổ trục. Các bề mặt làm việc của vấu cam, cổ trục cam và bánh răng dẫn động được thấm Cacbon, tôi cứng và mài bóng. Cấu tạo trục cam.
Page14 14 Báo cáo đồ án tốt nghiệp GVHD: Lê Công Trường Hình 1. Cấu tạo xu páp Là chi tiết trực tiếp có nhiệm vụ đóng mở các cửa hút, cửa xả để thực hiện các quá trình nạp, thải của động cơ. Xupáp được chia thành ba phần là : Phần tán, thânvà đuôi. - Phần tán xupáp: Là phần quan trọng nhất của xupáp.
Tán xu páp được sử dụng là tán xu páp bằng. Góc lượn giữa thân và tán xu páp hút là 45 0 ,góc lượn của xu páp xả là 300. - Thân xu páp là phần dẫn hướng của xu páp có dạng hình trụ, đối với xu páp xả bên trong thân xu páp có chứa chất Natri để làm mát cho xu páp trong quá trình làm việc. Cấu tạo thân xu páp xả.
- Đuôi xupáp Page15 15 Báo cáo đồ án tốt nghiệp GVHD: Lê Công Trường Hình 1. Cấu tạo đuôi xu páp. Đuôi xu páp được liên kết với đĩa chặn, móng hãm và lò xo xu páp. Thông thường đuôi xupáp có mặt côn, được phay rãnh để lắp móng hãm.
Để tăng khả năng chịu mòn, bề mặt đuôi xu páp được tráng lên một lớp thép hợp kim cứng. Giúp cho xupáp đóng mở theo các kỳ làm việc, giữ cho mặt côn của tán xupáp luôn tiếp xúc với mặt côn của đế xu páp (thường đóng), khi không có lực tác động của các chi tiết của cơ cấu phân phối khí. Lò xo xupáp thường được chế tạo bằng dây thép có đường kínhtừ 3 - 5mm. Lò xo được dùng là lò xo xoắn ốc hình trụ hai vòng đầu quấn sít nhau và mài phẳng để lắp ghép.
Số vòng công tác của lò xo khoảng 10 vòng. Là chi tiết trung gian giữa cam phân phối khí và xupáp để điều khiển xupápđóng mở. Nó có nhiệm vụ truyền động tịnh tiến cho đũa đẩy (hoặc xupáp). Con đôi được dùng tren động cơ là loại con đội hình trụ nấm phẳng, thân con đội lớn, phía trong rỗng, mặt tiếp xúc với lỗ dẫn hướng lớn nên ít mòn.
Phần lõm phía trong tiếp xúc với đầu đũa đẩy thường có bán kính lớn hơn bán kính của đầu đũa đẩy khoảng 0,2 – 0,3 mm. Đũa đẩy là chi tiết trung gian dùng để truyền lực trung gian từ con đội tới cò mổ. Đũa đẩy có dạng hình chiếc đũa dài được chế tạo rỗng ở bên trong.