CỤC HÀNG HẢI VIỆT NAM TRƯỜNG CAO ĐẲNG HÀNG HẢI II GIÁO TRÌNH BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA CƠ CẤU TRỤC KHUỶU -THANH TRUYỀN VÀ BỘ PHẬN CỐ ĐỊNH ĐỘNG CƠ NGHỀ CÔNG NGHỆ ÔTÔ (Ban hành theo quyết định số 820/QĐ-CĐHHII, ngày 22 tháng 12 năm 2020 của Hiệu trưởng Trường Cao Đẳng Hàng Hải II) ( Lưu hành nội bộ) TP.HCM, năm 2020 LỜI GIỚI THIỆU Bài giảng Bảo dưỡng và sửa chữa cơ cấu trục khuỷu- thanh truyền và bộ phận cố định động cơ, được biên soạn theo chương trình giảng dạy của Nhà trường năm 2020. Nội dung của giáo trình đã được biên soạn trên cơ sở kế thừa những nội dung được giảng dạy ở các trường, kết hợp với những nội dung mới nhằm đáp ứng yêu cầu nâng cao chất lượng đào tạo phục vụ sự nghiệp Công nghiệp hóa - Hiện đại hóa. Bài giảng được biên soạn ngắn gọn, dễ hiểu. Các kiến thức trong toàn bộ giáo trình có mối quan hệ lôgíc chặt chẽ.
Tuy vậy, giáo trình chỉ là một phần trong nội dung của chuyên ngành đào tạo cho nên người dạy, người học cần tham khảo thêm các giáo trình có liên quan đối với Mô đun để việc sử dụng giáo trình có hiệu quả hơn. Nội dung của bài giảng cược biên soạn với thời lượng 120 giờ, gồm các bài: Bài 1. Tháo lắp, nhận dạng bộ phận cố định và cơ cấu trục khuỷu thanh truyền Bài 2. Sửa chữa bộ phận cố định của động cơ Bài 3.
Sửa chữa xy lanh Bài 4. Sửa chữa nhóm pít tông Bài 5. Sửa chữa nhóm thanh truyền Bài 6. Sửa chữa nhóm trục khuỷu Bài 7.
Bảo dưỡng bộ phận cố định của và cơ cấu trục khuỷu thanh truyền MỤC LỤC TRANG 1. Lời giới thiệu ………… …. Tháo lắp, nhận dạng bộ phận cố định và cơ cấu trục ………… …. khuỷu thanh truyền 3.
Sửa chữa bộ phận cố định của động cơ ………… …. Sửa chữa xy lanh ………… …. Sửa chữa nhóm pít tông ……… 6. Sửa chữa nhóm thanh truyền ………… ….
Sửa chữa nhóm trục khuỷu ………… …. Bảo dưỡng bộ phận cố định của và cơ cấu trục khuỷu ………… …. thanh truyền 3 Bài 1: Tháo lắp, nhận dạng bộ phận cố định và cơ cấu trục khuỷu thanh truyền * Mục tiêu : - Trình bày đúng nhiệm vụ, cấu tạo chung, lực tác dụng lên thân máy, nắp máy và cơ cấu trục khuỷu thanh truyền - Tháo lắp bộ phận cố định và cơ cấu trục khuỷu thanh truyền đúng quy trình, quy phạm và đúng yêu cầu kỹ thuật - Nhận dạng đúng các chi tiết của bộ phận cố định và cơ cấu trục khuỷu thanh truyền - Chấp hành đúng quy trình, quy phạm trong nghề công nghệ ô tô - Rèn luyện tính kỷ luật, cẩn thận, tỉ mỉ của học viên. Nhiệm vụ, phân loại.
Cơ cấu trục khuỷu thanh truyền ,dùng để biến chuyển động tịnh tiến của pít tông thành chuyển động quay của trục khuỷu khi động cơ làm việc. Bộ phận cố định. Nhiệm vụ : Thân máy là nơi để lắp đặt các cụm chi tiết của các cơ cấu và hệ thống của động cơ. Bên trong thân máy chứa xylanh, píttông, thanh truyền, trục khuỷu và các cụm chi tiết khác.
Căn cứ vào cách bố trí xylanh thân máy được chia ra làm 2 loại : - Thân đúc liền - Thân đúc rời. Loại đúc liền: Được chế tạo hợp chung cho các xylanh, dùng cho động cơ cỡ nhỏ và trung bình. Loại đúc rời : các xylanh đúc riêng, theo từng khối rời được ghép lại với nhau dùng cho các động cơ cỡ lớn. Nhiệm vụ: Làm kín xy lanh cùng với xylanh, đỉnh pít tông tạo thành buồng đốt.
Trên nắp máy cũng có các đường hút và đường xả, người ta dùng các xu páp để đóng mở các đường này thông với xylanh, ngoài ra trên nắp máy còn có lắp vòi phun (động cơ diesel và động cơ phun xăng điện tử ) hoặc các buji (các loại động cơ xăng). Phân loại: - Dựa vào cách bố trí xu páp người ta chia nắp máy thành hai loại : 4 + Nắp máy dùng cho động cơ xupáp đặt: này thường sử dụng cho Loại động cơ xăng. + Nắp máy dùng cho động cơ xupáp treo: Loại này thường sử dụng cho động cơ xăng và động cơ diesel - Dựa vào kết cấu của từng loại động cơ người ta chia nắp máy thành hai loại : + Nắp máy liền + Nắp máy rời 1. Nhiệm vụ: Kết hợp với piston và nắp máy tạo thành buồng đốt của động cơ.
Dẫn hướng cho piston trong quá trình chuyển động lên xuống. Phân loại: Xy lanh chia làm 2 nhóm: - Xy lanh liền: là loại xy lanh được đúc liền với thân máy. - Xy lanh rời: Xy lanh được chế tạo rời với thân máy. Xy lanh rời có hai loại: + Xy lanh khô: Xy lanh không trực tiếp tiếp xúc với nước làm mát.
+ Xy lanh ướt: Xy lanh tiếp xúc trực tiếp với nước làm mát. Nhiệm vụ: Dùng để chứa dầu bôi trơn và che chở phía dưới thân máy, bảo vệ cho trục khuỷu. Các te được chia ra làm hai loại đó là: - Các te đúc bằng nhôm hoặc bằng gang. - Các te được dập bằng tôn.
Nhiệm vụ: Pít tông dùng để dẫn hướng cho thanh truyền và kết hợp với xy lanh, nắp máy tạo thành buồng cháy. Ơ kỳ nổ pít tông trực tiếp nhận áp lực từ khí cháy truyền đến thanh truyền để làm quay trục khuỷu. Ngoài ra còn có tác dụng đóng mở cửa nạp và thải khí ở động cơ hai kỳ. Phân loại: - Pít tông làm bằng gang, gang hợp kim: Thường dựng chế tạo piston của động cơ tốc độ thấp.
+ Ưu điểm: Hệ số giản nở bé, dễ gia công và giá thành rẻ. + Nhược điểm: Trọng lượng riêng lớn, hệ số dẫn nhiệt bé và dễ bị nứt. - Pít tông làm bằng Thép: + Ưu điểm: Độ bền cao nên có thể chế tạo piston mỏng do đó piston nhẹ, thép chịu mòn cũng rất tốt. 5 + Nhược điểm: dẫn nhiệt kém nên đỉnh piston rất nóng, thép khó đúc nên giá thành đắt.
Vì vậy người ta ít dùng thép để chế tạo piston. - Pít tông làm bằng Hợp kim nhẹ: Thường dùng hợp kim nhôm họăc hợp kim manhêzi. + Ưu điểm: Trọng lượng riêng bé, dễ đúc, dẫn nhiệt tốt. nên hợp kim nhôm thường được dựng để chế tạo piston.
+ Nhược điểm: Chịu tải trọng bé.Chốt pít tông: Nhiệm vụ: Chốt pít tông dùng để nối giữa pít tông với đầu nhỏ thanh truyền. Nhiệm vụ: Bao kín buồng cháy không cho khí lọt xuống đáy dầu và gạt dầu lại không cho dầu lọt lên buồng cháy. Truyền nhiệt từ pít tông ra thành xy lanh rồi ra nước làm mát cho động cơ. Đưa dầu đi bôi trơn thành xy lanh b.
Phân loại : - Xéc măng khí - Xéc măng dầu : + Xéc măng dầu loại tổ hợp + Xéc măng dầu một mảnh 1. Nhóm thanh truyền 1. Nhiệm vụ: Thanh truyền là chi tiết nối piston với trục khuỷu. Nó có công dụng truyền lực từ tác dụng trên piston xuống trục khuỷu, để làm quay trục khuỷu và điều khiển piston làm việc trong quá trình nạp, nén, thải.
Đồng thời biến chuyển động tịnh tiến của pít tông thành chuyển động quay tròn của trục khuỷu. Bạc lót thanh truyền: a. Nhiệm vụ: Chịu ma sát thay cho các chi tiết chính 1. Nhóm trục khuỷu: 1.
Nhiệm vụ: Trục khuỷu có nhiệm vụ tiếp nhận lực khí cháy truyền từ pít tông qua thanh truyền đến trục khuỷu và đưa ra ngoài để kéo tải. Ngoài ra trục khuỷu có nhiệm vụ dẫn dầu bôi trơn, dẫn động cho trục cam, bơm nước, quạt gió…. Phân loại: - Theo kết cấu có hai loại: + Trục khủyu nguyên : là loại trục khủyu có các bộ phân cổ trục, cổ biên, má khủyu được chế tạo liền thành một khối. 6 + Trục khủyu ghép : là loại trục khủyu có các bộ phân cổ trục, cổ biên, má khủyu được chế tạo riêng rồi ghép lại với nhau.
- Theo số cổ trục có hai loại : + Trục khuỷu đủ cổ : ict = icb + 1 + Trục khuỷu thiếu cổ : ict = icb/ 2 + 1 Trong đó : ict : là số cổ trục của trục khuỷu. icb : là số cổ biên của trục khuỷu. + Trục khuỷu phân đoạn: Hình 1- 34 : Trục khuỷu ghép + Trục khuỷu nguyên: Trục khuỷu được chế tạo liền một khối, loại này được dùng hầu hết trên các động cơ ô tô. Hình 1- 35: Trục khuỷu nguyên + Các dạng trục khuỷu : 7 Hình 1-36: Các dạng trục khuỷu 1.Bạc lót trục khuỷu: Nhiệm vụ: Chịu ma sát thay cho các chi tiết chính 1.
Nhiệm vụ: : Trong quá trình làm việc, bánh đà tích chữ năng lượng dư sinh ra trong hành trình sinh công ( lúc này mômen chính của động cơ có trị số lớn hơn mômen cản nên làm cho trục khuỷu quay nhanh hơn), để bù phần năng lượng thiếu hụt trong các hành trình tiêu hao công (trong các hành trình này, mô men cản có trị số lớn mô men chính của động cơ), làm cho trục khuỷu quay được đều hơn, giảm được biên độ dao động của tốc độ góc của trục khuỷu. - Bánh đà còn có nhiệm vụ tích chữ năng lượng khởi động động cơ. - Ngoài ra, còn là nơi để gắn quạt gió, nam châm vĩnh cửu để tạo ra nguồn điện ( đối với động cơ cỡ nhỏ), là nơi để lắp ly hợp, hộp số, bánh đà còn là nơi để ghi các dấu ĐCT, dấu phun sớm, dấu đánh lửa sớm…v. Phân loại: - Bánh đà dạng đĩa - Bánh đà dạng vành 1.
Lực tác dụng lên cơ cấu trục khuỷu thanh truyền và nhóm pít tông. 1) Lực khí cháy : là do nhiên liệu cháy sinh ra gọi là lực khí cháy. 2 )Lực quán tính :là do khối lượng của các chi tiết chuyển động tạo nên gọi là lực quán tính. 3) Hợp lực và mô men : hợp lực P1 tác dụng lên trục pít tông ( chốt ) được chia làm hai thành phần : P1 = Pt t+ N - Lực ngang N có phương vuông góc với trục pít tông , lực này sinh ra ma sát lớn giữa pít tông với vách xy lanh , đồng thời cũng sinh ra va đập (gõ) - Lực Ptt làm cho thanh truyền chuyển động đi xuống, để tạo mô men làm quay trục khuỷu 8 Gọi Pz là lực khí thể , Pj là lực quán tính chuyển động tịnh tiến ta có : 2 Pj= Mj R W (cos + cos 2 ) Trong đó: + Mj là khối lượng của các chi tiết chuyển động tịnh tiến, nó bao gồm : pít tụng, xéc măng, trục pít tông và một phần khối lượng của thanh truyền quy về tâm trục pít tông.
+ R là bán kính quay của trục khuỷu.