BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP QUẢNG NINH Nguyễn Văn Hậu GIÁO TRÌNH CÔNG NGHỆ SỬA CHỮA Ô TÔ (LƯU HÀNH NỘI BỘ) Quảng Ninh- 2017 LỜI NÓI ĐẦU Để đáp ứng kịp thời yêu cầu của nhiệm vụ đào tạo, Trường ĐHCN Quảng Ninh tổ chức biên soạn cuốn giáo trình Công nghệ sửa chữa. Sách được dùng làm tài liệu giảng dạy và học tập cho sinh viên chuyên ngành Công nghệ Kỹ thuật Ô tô trong nhà trường và làm tài liệu tham khảo cho những người làm công tác kĩ thuật trong ngành ô tô, kỹ thuật viên thiết kế. Trong quá trình biên soạn chúng tôi đã rất cố gắng để cuốn sách đảm bảo được tính khoa học, hiện đại và gắn liền với thực tế về sự phát triển của ngành công nghiệp sản xuất ô tô. Nhưng do khả năng có hạn và những hạn chế về thời gian và những điều kiện khách quan khác, cuốn giáo trình chắc chắn sẽ không tránh khỏi những khiếm khuyết.
Chúng tôi mong nhận được ý kiến đóng góp của các bạn đọc và đồng nghiệp để lần tái bản sau được hoàn chỉnh hơn. Nhóm tác giả CHÖÔNG I NGUYÊN NHÂN GIẢM TUỔI BỀN CỦA Ô TÔ 1. Khái niệm về hƣ hỏng của ô tô. Nguyên nhân Trong quaù trình söû duïng oâ toâ, tính naêng kyõ thuaät cuûa caùc boä phaän daàn daàn bò thay ñoåi.
Quaù trình thay ñoåi aáy coù theå keùo raát daøi, nhöõng nguyeân nhaân taùc ñoäng trong quaù trình laøm vieäc dieãn bieán theo qui luaät töï nhieân (qui luaät maøi moøn töï nhieân, laõo hoùa, quaù trình oâ xy hoùa…) nhöng cuõng coù khi thay ñoåi traïng thaùi xaûy ra ñoät ngoät khoâng theo qui luaät (keït vôõ baùnh raêng, gaõy xeùc maêng…) gaây hö hoûng naëng. Quaù trình laøm vieäc xaûy ra ôû taát caû caùc boä phaän: ñoäng cô, thuøng, beä, heä thoáng treo… ñeàu lieân quan vaø theå hieän döôùi söï thay ñoåi cuûa caùc daïng naêng löôïng nhaát ñònh nhö: cô naêng, nhieät naêng, aùp naêng cuûa caùc daïng chaát loûng, khí… Quaù trình thay ñoåi tính naêng kyõ thuaät cuûa caùc boä phaän trong oâ toâ theå hieän döôùi hình thöùc thay ñoåi caùc daïng naêng löôïng noùi treân, trong ñieàu kieän laøm vieäc bình thöôøng ñeàu do nguyeân nhaân hao moøn beà maët vaø giaûm ñoä beàn do quaù trình lyù hoùa gaây neân. Vieäc nghieân cöùu ma saùt vaø moøn raát quan troïng vaø caàn thieát, ñeå naém ñöôïc baûn chaát vaø qui luaät hao moøn caùc chi tieát trong oâ toâ giuùp ta tìm caùc bieän phaùp khaéc phuïc ñeå naâng cao tuoåi beàn söû duïng cuûa chuùng. Ma saùt vaø moøn 1.
Ma saùt a/ Khaùi nieäm veà ma saùt Söï hoaït ñoäng cuûa nhieàu cô caáu maùy coù lieân quan tôùi söï chuyeån ñoäng töông ñoái cuûa beà maët tieáp xuùc cuûa caùc chi tieát maùy vaø taïo neân ma saùt treân beà maët ñoù. Trong ña soá caùc tröôøng hôïp ma saùt ñeàu gaây neân nhöõng chi phí voâ ích veà naêng löôïng ñoàng thôøi taïo neân hao moøn chi tieát maùy. b/ Phaân loaïi ma saùt + Theo söï chuyeån ñoäng töông ñoái giöõa hai vaät theå ta coù: - Ma saùt tröôït (hình 1.1a) - Ma saùt laên (hình 1.1b) - Ma saùt quay (hình 1. Phaân loaïi ma saùt theo chuyeån ñoäng töông ñoái giöõa hai vaät ma saùt.
+ Theo traïng thaùi beà maët ma saùt cuûa chi tieát vaø tính chaát cuûa vaät lieäu boâi trôn (hình 1. - Ma saùt khoâ (ma saùt ngoaøi), heä soá ma saùt f = 0,1 loaïi ma saùt naøy sinh ra giöõa hai beà maët tieáp xuùc chæ coù moät lôùp khoâng khí khoâ (khoâng coù chaát boâi trôn naøo khaùc). Thí duï: Ma saùt giöõa caùc ñóa cuûa ly hôïp vôùi baùnh ñaø vaø ñóa eùp, giöõa maù phanh vaø tang troáng… - Ma saùt giôùi haïn (ma saùt trong) heä soá ma saùt f = 0,001 loaïi ma saùt naøy phaùt sinh giöõa hai beà maët chuyeån ñoäng cuûa chi tieát coù toàn taïi moät lôùp daàu boâi trôn raát moûng, lôùp daàu naøy toàn taïi ñöôïc laø do söùc huùt giöõa chuùng vaø caùc phaàn töû kim loaïi. So vôùi ma saùt khoâ thì ma saùt giôùi haïn vaãn toát hôn, nhöng ma saùt giôùi haïn khoâng coù lôïi neáu ñeå caùc chi tieát maùy laøm vieäc laâu döôùi daïng ma saùt naøy.
Thí duï ma saùt treân caùc beà maët raêng cuûa caëp baùnh raêng aên khôùp hoaëc khi khôûi ñoäng maùy hoaëc toác ñoä quay chaäm maø phuï taûi lôùn. - Ma saùt öôùt (ma saùt trong) coøn goïi laø ma saùt thuûy ñoäng hoïc, heä soá ma saùt f = 0,0001. Loaïi ma saùt naøy phaùt sinh khi hai beà maët chi tieát tieáp xuùc coù moät lôùp daàu nhôøn hoaøn toaøn caùch ly chuùng, lôùp daàu daøy hôn 5μK. Trong tröôøng hôïp naøy söùc caûn ma saùt lôùn hay beù tuøy theo tính chaát cuûa daàu nhôøn maø khoâng lieân quan gì ñeán tính chaát vaø ñaëc tính cuûa beà maët tieáp xuùc.
Thí duï ma saùt giöõa caùc oå ñôõ cuûa truïc khuyûu. - Ma saùt nöûa khoâ: laø hình thöùc ma saùt hoãn hôïp giöõa ma saùt giôùi haïn vaø ma saùt khoâ, loaïi ma saùt naøy xuaát hieän ôû phaàn treân cuûa xy lanh vaø xeùc maêng hôi ôû haønh trình noå cuûa ñoäng cô. - Ma saùt nöûa öôùt: laø hình thöùc ma saùt hoãn hôïp giöõa ma saùt giôùi haïn vaø ma saùt öôùt, loaïi ma saùt naøy xuaát hieän giöõa caùc goái ñôõ cuûa truïc khuyûu khi môùi khôûi ñoäng maùy. Phaân loaïi ma saùt theo chaát boâi trôn.
Moøn a/ Caùc khaùi nieäm + Quaù trình moøn laø quaù trình phaù hoaïi beà maët vaø beà maët kim loaïi cuûa caùc chi tieát tieáp xuùc khi noù chuyeån ñoäng töông ñoái do keát quaû cuûa löïc ma saùt keøm theo quaù trình lyù hoùa phöùc taïp. + Löôïng hao moøn laø keát quaû cuûa quaù trình moøn laøm thay ñoåi kích thöôùc, hình daùng, khoái löôïng hoaëc traïng thaùi beà maët chi tieát, moøn phaù huûy töông quan ñoäng hoïc cuûa caùc khaâu laép gheùp. + Ñoä chòu moøn laø khaû naêng choáng ñôõ moøn cuûa caùc vaät lieäu cheá taïo chi tieát hoaëc caëp chi tieát phoái hôïp. b/ Caùc phöông phaùp nghieân cöùu veà moøn cuûa caùc chi tieát oâ toâ Ñeå ñaùnh giaù söï hao moøn cuûa chi tieát oâ toâ ngöôøi ta thöôøng duøng caùc phöông phaùp ño tröïc tieáp hoaëc ño giaùn tieáp.
* Ño tröïc tieáp Chi tieát kieåm tra ñöôïc thaùo rôøi khoûi cuïm vaø laøm saïch ñeå ño hoaëc caân. - Duøng duïng cuï vi traéc: thöôùc caëp, pan me, ñoàng hoà so… Phöông phaùp naøy xaùc ñònh nhanh choùng söï thay ñoåi hình daïng vaø kích thöôùc cuûa chi tieát, nhöng maát nhieàu coâng söùc thaùo, laép vaø ño. Ñoä chính xaùc ño phuï thuoäc vaøo ñoä chính xaùc cuûa duïng cuï, khoâng ño ñöôïc giaù trò giöõa caùc kyø thaùo cuïm. - Caân: Ñeå ño löôïng moøn cuûa chi tieát nhö xeùc maêng, baïc truïc… phöông phaùp naøy xaùc ñònh nhanh choùng löôïng moøn nhöng khoâng xaùc ñònh ñöôïc hình daïng moøn.
- Phöông phaùp chuaån nhaân taïo: duøng dao khaéc daáu baùn nguyeät hoaëc choùp vuoâng leân maët chi tieát, sau moät thôøi gian laøm vieäc chi tieát bò moøn ta ño caùc thoâng soá chieàu daøi, chieàu saâu cuûa raõnh coøn laïi so vôùi caùc giaù trò chieàu daøi, chieàu saâu ban ñaàu seõ ñaùnh giaù 3 ñöôïc moøn. Phöông phaùp naøy tuy chính xaùc nhöng ít ñöôïc söû duïng vì khi eùp daáu seõ coù gôø cuûa daáu vaø vôùi caùc chi tieát bieán daïng nhieàu khoâng duøng ñöôïc. * Ño giaùn tieáp: Khoâng caàn thaùo chi tieát ra khoûi cuïm ñeå kieåm tra. - Phaân tích haøm löôïng kim loaïi trong daàu.
Caùc kim loaïi treân beà maët chi tieát bò moøn ñöôïc daàu boâi trôn tuaàn hoaøn vaø ñöa veà hoäp ñöïng daàu (caùc-te daàu). Phaân tích haøm löôïng kim loaïi coù trong daàu seõ bieát ñöôïc löôïng moøn cuûa caùc chi tieát khaùc nhau trong ñoäng cô. Tuy mhieân, phöông phaùp naøy khoâng bieát ñöôïc hình daïng moøn cuûa caùc chi tieát. - Phöông phaùp ño phoùng xaï Ngöôøi ta caáy chaát ñoàng vò phoùng xaï vaøo chi tieát caàn nghieân cöùu.
Khi phaân tích maït kim loaïi chöùa trong daàu baèng maùy ño cöôøng ñoä phoùng xaï seõ bieát ñöôïc cöôøng ñoä moøn cuûa chi tieát. Öu ñieåm cuûa phöông phaùp naøy laø nghieân cöùu khoâng caàn thaùo maùy, tìm ñöôïc cöôøng ñoä moøn, xaùc ñònh ñöôïc löôïng hao moøn töøng chi tieát, coù ñoä chính xaùc cao nhöng toàn taïi cô baûn cuûa phöông phaùp laø deã bò nhieãm phoùng xaï. Quy luaät hao moøn cuûa caëp chi tieát tieáp xuùc Phaàn lôùn caùc caëp chi tieát tieáp xuùc cuûa oâ toâ chòu nhieàu hình thöùc moøn khaùc nhau, daãn ñeán hao moøn beà maët tieáp xuùc, laøm cho khe hôû giöõa caëp chi tieát ñoù daàn daàn roäng ra, noù phuï thuoäc vaøo caùc nhaân toá gia coâng vaø söû duïng. Qua thí nghieäm ta thaáy qui luaät laøm taêng khe hôû giöõa hai chi tieát tieáp xuùc coù quan heä phuï thuoäc vaøo thôøi gian laøm vieäc cuûa chuùng hoaëc trò soá quaõng ñöôøng xe chaïy.
Noùi chung trong ñieàu kieän bình thöôøng chi tieát bò hao moøn theo moät qui luaät moøn nhaát ñònh. Quy luaät moøn cuûa hai chi tieát tieáp xuùc Hình 1. Quy luaät hao moøn töï nhieân cuûa caëp chi tieát tieáp xuùc. Ñöôøng cong bieåu thò ñoä moøn coù cöôøng ñoä oån ñònh vôùi ba giai ñoaïn.
Sñ: khe hôû ban ñaàu laø khe hôû tieâu chuaån cuûa moái gheùp sau khi ta laép raùp xong. 4 * Giai ñoaïn chaïy raø (maøi hôïp): l0 Ñaëc tröng cho söï moøn caùc chi tieát trong thôøi kyø chaïy raø. Trong thôøi kyø naøy laø caùc veát nhaáp nhoâ treân beà maët chi tieát ñöôïc trieät tieâu moät caùch nhanh choùng do söï chaø saùt giöõa caùc lôùp beà maët tieáp xuùc vôùi nhau, luùc naøy xaûy ra quaù trình moøn vôùi cöôøng ñoä cao ñeå taïo neân caùc beà maët laøm vieäc bình thöôøng vôùi caùc thoâng soá chuaån xaùc. Cöôøng ñoä moøn trong thôøi kyø chaïy raø phuï thuoäc vaøo chaát löôïng gia coâng beà maët chi tieát, chaát löôïng cuûa vaät lieäu boâi trôn (ñoä nhôùt, tính nhôøn) vaø cheá ñoä chaïy raø.
* Giai ñoaïn laøm vieäc bình thöôøng: l1 Ñaây laø thôøi kyø laøm vieäc bình thöôøng cuûa chi tieát tieáp xuùc. Sau khi chaïy raø khe hôû tieáp xuùc ñaït S1, cöôøng ñoä moøn oån ñònh, quan heä löôïng moøn vaø thôøi gian laøm vieäc cuûa chi tieát gaàn nhö tuyeán tính, toác ñoä moøn (tgα) gaàn nhö khoâng ñoåi, laø khu vöïc hao moøn cho pheùp. * Giai ñoaïn maøi phaù: l2 Khi caùc chi tieát bò moøn khe hôû laép gheùp coù giaù trò S 2 lôùn, caëp chi tieát laøm vieäc khoâng bình thöôøng, cheá ñoä boâi trôn keùm, coù taûi troïng va ñaäp gaây neân tieáng goõ kim loaïi. Ñaëc tröng cho thôøi kyø naøy laø taêng ñoät ngoät cöôøng ñoä moøn giöõa caùc beà maët chi tieát.
Khe hôû S2 laø trò soá khe hôû giôùi haïn cuûa caëp chi tieát, luùc naøy chi tieát khoâng laøm vieäc laâu daøi ñöôïc vì deã daãn ñeán gaõy vôõ chi tieát, gaõy vôõ caùc boä phaän. Töø ñoà thò treân hình 1.