Tài liệu Bảo dưỡng và sửa chữa các cơ cấu của động cơ đốt trong nhằm trang bị cho các bạn những kiến thức cơ bản về các cơ cấu của động cơ đốt trong, giúp các bạn vận dụng kiến thức đã học để áp dụng vào thức tế khi làm việc. Đây là Tài liệu hữu ích đối với các bạn chuyên ngành Cơ khí - Chế tạo máy, mời các bạn tham khảo.
AMBIENT/
Chủ đề:
Nội dung Text: Các cơ cấu của động cơ đốt trong - Bảo dưỡng và sửa chữa
- 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 DÙNG CHO CÁC MỤC ĐÍCH VỀ ĐÀO TẠO VÀ THAM KHẢO.
MỌI MỤC ĐÍCH KHÁC CÓ Ý ĐỒ LỆCH LẠC HOẶC SỬ DỤNG
VỚI MỤC ĐÍCH KINH DOANH THIẾU LÀNH MẠNH SẼ BỊ NGHIÊM
CẤM.
MÃ TÀI LIỆU: MĐ 02
1
- LỜI NÓI ĐẦU
Một nhiệm vụ quan trọng trong quá trình vận hành, bảo dưỡng, sửa
chữa máy móc, trang bị phương tiện kỹ thuật là chọn và sử dụng đúng các
nguồn lực chính, nhằm nâng cao độ tin cậy và tuổi thọ của thiết bị, phát huy
công suất thiết kế, hiệu quả làm việc và kinh tế của máy móc, thiết bị. Cuốn
sách Bảo dưỡng và sửa chữa các cơ cấu của động cơ đốt trong nhằm trang bị
cho học sinh những kiến thức cơ bản về các cơ cấu của động cơ đốt trong,
giúp học sinh vận dụng kiến thức đã học để áp dụng vào thức tế khi làm
việc.
Với những thành tựu khoa học kỹ thuật tiên tiến, ngành chế tạo động
cơ có tính ưu việt, đáp ứng mọi nhu cầu sử dụng. Trong khuôn khổ chương
trình đào tạo, cuốn sách chỉ giới thiệu một số loại thiết bị dùng trong ngành
sửa chữa máy thi công xây dựng.
Sách dùng làm tài liệu học tập cho học sinh ngành sửa chữa máy thi
công xây dựng.
Trong quá trình biên soạn mặc dù đã có nhiều cố gắng chọn lọc, cập
nhật thông tin nhưng chắc chắn chưa đầy đủ và không tránh khỏi thiếu xót.
Trong quá trình sử dụng rất mong bạn đọc góp ý để tài liệu được hoàn thiện.
NHÓM TÁC GIẢ
2
- BÀI 1
CƠ CẤU TRỤC KHUỶU THANH TRUYỀN
Giới thiệu :
(Nêu vài dòng thể hiện vai trò và ý nghiã về mặt xã hội, nghề nghiệp của chủ
đề trong bài học cùng các yêu cầu về mặt môi trường, thời vụ và tâm sinh lý
đối với học viên nếu có)
Mục tiêu:
Trình bày đúng nhiệm vụ, cấu tạo chung, lực tác dụng lên cơ cấu trục
khuỷu thanh truyền và nhóm piston.
Tháo, lắp phần chuyển động của động cơ đúng quy trình, quy phạm
và đúng yêu cầu kỹ thuật.
Nhận dạng đúng các chi tiết của phần chuyển động của động cơ.
Nội dung bài học: Thời gian: 10h (LT: 02h ; TH:
08h)
1. Nhiệm vụ
Cơ cấu trục khuỷu thanh truyền là cơ cấu chính của động cơ đốt trong
kiểu piston. Nó có những chức năng sau:
Nhận và truyền áp lực của chất khí được đốt cháy trong xilanh biến
chuyển động thẳng của piston thành chuyển động quay của trục khuỷu và
truyền công suất ra ngoài.
Dẫn động cho các cơ cấu và hệ thống khác của động cơ.
Tạo thành hình dáng bên ngoài của động cơ, làm chỗ dựa để bắt các
chi tiết của hệ thống khác và cho chúng dựa vào đó để làm việc.
2. Cấu tạo chung
Sơ đồ cấu tạo của cơ cấu trục khuỷu thanh truyền (Hình1)
3
-
Hình 1. Sơ đồ cấu tạo của cơ cấu trục khuỷu thanh truyền
1. Chốt piston; 2. Thanh truyền; 3. Đầu to thanh truyền; 4. Đối trọng;
5. Bu lông thanh truyền; 6. Piston; 7. Xéc măng; 8. Má khuỷu;
9. Bạc đầu to thanh truyền; 10. Bánh đà.
3. Lực và mômen tác dụng lên cơ cấu trục khuỷu thanh truyền giao tâm
(Hình 2).
Hình 2. Lực và mô men tác dụng lên cơ cấu trục khuỷu thanh truyền
Các lực tác dụng lên cơ cấu trục khuỷu thanh truyền gồm:
Pkt: Lực khí thể tích tác dụng lên piston:
Pkt = kt .FP
Trong đó: pkt lực tác dụng lên 1 đơn vị diện tích đỉnh piston.
FP diện tích đỉnh piston
Lực quán tính Pj do khối lượng của nhóm gồm có: piston, xecmăng,
chốt piston gây ra :
4
- Pj = mnp.j
Trong đó: j gia tốc của piston
j = R. 2.(cos + . cos2 )
Pj = mnp .j = mnp . R. 2..(cos + . cos2 )
Gọi Pj1 = mnp. R. 2.cos
Pj2 = mnp. R. 2. . cos2 là lực quán tính cấp 1 và cấp 2:
Pj = Pj1+Pj2
Do lực quán tính P j và lực khí thể Pkt cùng tác dụng lên đường tâm
xilanh nên hợp lực P1 của chúng cũng tác dụng lên đường tâm xilanh.
P1 = Pkt+Pj
Lực P1 lại được phân tích thành hai thành phần:
Lực tác dụng lên đường tâm thanh truyền Ptt= = p1/cos
Lực ngang N ép piston lên thành xilanh
N = P1.tg
Trong đó: góc tạo bởi đường tâm xilanh và đường tâm thanh truyền
Lực tác dụng lên trục khuỷu lại được phân tích thành hai lực thành
phần là:
Lực tiếp tuyến T sinh ra mômen quay cho trục khuỷu :
T=Pt t. sin( + ) = f1( )
Và: M = T.R = R.Ptt .sin( + ) = f2( )
R: bán kính tay quay trục khuỷu
Mômen quay động cơ M sẽ cân bằng với mômen cản của máy công
tác trên trục (Mc) và làm thay đổi tốc độ góc của trục:
M = Mc +I.
Trong đó: I là mômen quán tính tương đương với các khối lượng quay
quy dẫn về tâm trục khuỷu và là gia tốc góc của trục khuỷu.
Lực pháp tuyến Z gây ra mômen uốn cho trục khuỷu:
Z = Ptt .cos( + ) = f3( )
Ngoài ra còn có thành phần lực quán tính ly tâm Pk của các khối lượng
lệch tâm khi quay sinh ra.
Như vậy từ sự phân tích lực như trên ta có thể rút ra kết luận về lực và
mômen tác dụng lên cơ câú trục khuỷu thanh truyền gồm có:
Lực tác dụng của khí thể hoặc áp suất khí thể lên nắp xilanh, thân
máy và piston đẩy cho piston đi xuống phía dưới.
5
- Hợp lực của lực quán tính Pj và lực khí thể Pkt tác dụng lên chốt piston
bị phân tích thành hai thành phần đó là:
Thành phần lực N tác dụng vuông góc với đường tâm xilanh ép piston
vào thành xilanh, đồng thời gây ra mômen lực ngang động cơ MN:
MN = N.A
A khoảng cách từ chốt piston tới tâm trục khuỷu.
Thành phần lực Ptt tác dụng lên đường tâm thanh truyền gây mômen
quay và mômen uốn trục khuỷu.
Thành phần lực quán tính ly tâm pk do các khối lượng lệch tâm khi
quay gây ra.
4. Quy trình tháo cụm piston thanh truyền
4.1.Tháo cụm piston thanh truyền ra khỏi động cơ
Xả nước, xả dầu bôi trơn ra khỏi động cơ.
Lật nghiêng động cơ phía buồng xupáp hướng lên trên để tháo cụm
piston thanh truyền (hình 3).
Kiểm tra thanh truyền và nắp đã có dấu chưa, nếu chưa có phải đánh
dấu (chấm số, chấm dấu) theo thứ tự của xilanh (hình 4).
Hình 3. Lật nghiêng động cơ để tháo cụm piston thanh truyền
6
- Quay trục khuỷu, để cụm piston thanh truyền cần tháo xuống vị trí thấp
nhất.
Hình 4. Đánh dấu (chấm số, chấm dấu) theo thứ tự của xilanh
Dùng tuýp, khẩu nới đều hai bu lông hoặc êcu nhiều lần rồi mới tháo
hẳn ra để đúng vị trí của nó tránh nhầm lẫn (hình5).
Hình 5. Dùng tuýp, khẩu nới đều hai bu lông hoặc êcu
Dùng búa nhựa gõ nhẹ vào bu lông lấy nắp đầu to thanh truyền ra (hình
6).
Hình 6. Dùng búa nhựa gõ nhẹ vào bu lông lấy nắp đầu to thanh truyền
Đặt ống lót dẫn hướng bu lông hoặc ống cao su gắn trên bu lông thanh
truyền để bảo vệ ren bu lông và trục khuỷu khi tháo (hình 7).
7
- Hình 7. Đặt ống lót dẫn hướng bu lông hoặc ống cao su
Kiểm tra xem miệng xilanh có gờ không (hình 8).
Hình 8. Kiểm tra xem miệng xilanh có gờ không
Cạo gờ miệng xilanh (nếu cần thiết), dùng dao cạo ba cạnh hoặc dùng
dụng cụ chuyên dùng để cạo (hình 9).
Hình 8. Dùng dao cạo ba cạnh hoặc dùng dụng cụ chuyên dùng để
cạo
Lấy cụm piston thanh truyền ra bằng cách dùng cán búa đẩy cụm
piston thanh truyền.
Chú ý: Tránh làm xước bề mặt của xilanh.
Lắp lại nắp thanh truyền đúng vị trí theo từng cụm thanh truyền.
Đưa cụm piston thanh truyền lên giá đỡ không để lẫn chung vào khay
có các chi tiết khác (hình 10)
8
-
Hình 10. Đưa cụm piston thanh truyền lên giá đỡ
Tháo các cụm piston thanh truyền còn lại ra khỏi động cơ.
Chú ý: Nếu động cơ thuộc loại xilanh ướt thì phải cố định xilanh rồi
mới tháo các cụm piston thanh truyền ra khỏi xilanh.
4.2. Tháo xéc măng
Dùng kìm tháo xéc măng để tháo xéc măng ra khỏi piston.
Dùng kìm tháo xéc măng, tháo xéc măng khí số 1 và số 2 (hình 11).
Hình 11. Dùng kìm tháo xéc măng
Nếu không có kìm ta có thể dùng tay lót dẻ banh từ từ và đều khi nào
lọt piston thì đưa xéc măng ra ngoài.
Dùng tay tháo hai vòng dẫn hướng và lò xo của vòng găng dầu ra
(hình12).
Hình 12. Tháo hai vòng dẫn hướng và lò xo của vòng găng dầu
Tháo xong phải để theo bộ không để lẫn sang các piston khác.
4.3. Tháo chốt piston
4.3.1. Loại chốt được lắp tự do
Với loại này chốt piston không cố địng trên lỗ đầu nhỏ thanh truyền,
cũng không cố định trên lỗ bệ chốt. Mà quay tự do khi làm việc, để tránh hiện
tượng di trượt của piston người ta cố định hai đầu bằng các phanh hãm.
Đánh dấu chiều lắp ghép giữa piston và thanh truyền (hình 13).
9
- Hình 13. Đánh dấu chiều lắp ghép giữa piston và thanh truyền
Dùng kìm mỏ nhọn để tháo phanh hãm chốt (nếu có) (hình 14).
Hình 14. Dùng kìm mỏ nhọn để tháo phanh hãm chốt
Dùng trục bậc đưa vào để đóng chốt piston, không tháo rời khỏi chốt
piston, nếu đưa chốt ra ngoài phải đánh dấu chiều lắp ghép đúng với lỗ bệ
chốt theo từng bộ.
Một số loại chốt piston trước khi tháo chốt, phải làm nóng piston trong
nước (h15).
Hình 15. Dùng kìm mỏ nhọn để tháo phanh hãm chốt
4.3.2. Loại chốt được lắp chặt
Loại này được phân thành hai loại đó là loại chốt được lắp chặt trên
đầu nhỏ thanh truyền và loại lắp chặt trên lỗ bệ chốt.
Dùng búa nhựa, đoạn nhựa và đoạn cây đồng gõ nhẹ lấy chốt ra khỏi
piston (hình 16).
10
- Hình 16. Dùng đoạn cây đồng gõ nhẹ lấy chốt ra khỏi piston
Dùng máy ép và bộ gá để ép chốt ra khỏi piston (hình 17).
Hình 16. Dùng máy ép và bộ gá để ép chốt ra khỏi piston
Piston và chốt đều được đánh dấu theo bộ.
Xếp lại piston, chốt piston, xéc măng và bạc lót theo thứ tự (hình 18).
Hình 18. Xếp lại piston, chốt piston, xéc măng và bạc lót theo thứ tự
5. Quy trình lắp cụm piston thanh truyền
5.1. Lắp chốt piston
5.1.1. Chốt lắp lỏng
11
- Lắp piston với thanh truyền theo đúng thự tự đã đánh dấu (hình 19).
Chú ý: Chiều làm việc của piston.
Lắp phanh hãm chốt mới vào một bên lỗ chốt piston.
Hình 19. Lắp piston với thanh truyền theo đúng thứ tự
Ướm 1/3 chu vi phanh hãm vào đoạn mép lỗ chốt giữa hai lỗ khoét (hình
20).
Hình 20. Ướm phanh hãm vào đoạn mép lỗ chốt giữa hai lỗ khoét
Ướm phanh hãm vào rãnh, sao cho đầu mép phanh hãm trùng với lỗ
khoét trên lỗ chốt piston.
Đưa đầu (A) phanh hãm vào rãnh và dùng ngón tay cái giữ phanh hãm
(hình 21).
Hình 21. Đưa đầu phanh hãm vào rãnh và dùng ngón tay cái giữ phanh hãm
Đưa đầu tuốc nơ vít vào lỗ khoét và đẩy dần phanh hãm lọt vào rãnh.
12
- Dùng trục bậc lắp vào chốt lấy búa gõ nhẹ vào là được.
Một số trường hợp phải luộc piston trong nước nóng (hình 22).
Hình 22. Một số trường hợp phải luộc piston trong nước nóng
Làm trùng đầu trên của piston và trên thanh truyền và dùng ngón tay cái
đẩy chốt vào lỗ chốt piston, thanh truyền.
Lắp phanh hãm thứ hai vào mặt sau.
Phanh hãm chốt phải nằm vào trong rãnh lắp 2/3 đường kính của nó.
Miệng mở của phanh hãm phải quay xuống phía dưới đáy các te.
5.1.2. Loại chốt lắp chặt
Dùng búa nhựa, đoạn nhựa và đoạn cây đồng gõ lắp chốt vào piston.
Dùng máy ép và bộ gá để lắp chốt vào piston.
5.2. Lắp xéc măng
Xéc măng trước khi lắp phải đảm bảo các thông số kỹ thuật.
Lắp xéc măng vào piston theo theo thứ tự của từng bộ, không lắp lẫn
vào các piston khác.
Lắp phanh hãm lò xo và hai vòng dẫn hướng của xéc măng dầu vào (hình
23).
Hình 23. Lắp phanh hãm lò xo và hai vòng dẫn hướng của xéc măng
dầu
13
- Dùng kìm tách vòng găng để lắp hai xéc măng hơi vào piston (hình 24).
Hình 24. Dùng kìm tách vòng găng để lắp hai xéc măng hơi vào piston
Chú ý: Sao cho mặt ký hiệu quay lên trên.
Chia các miệng xéc măng theo (hình 25).
Hình 25. Chia các miệng xéc măng
Chú ý: Các miệng xéc măng phải không thẳng hàng không nằm vào phần
dẫn hướng của piston và lỗ bệ chốt.
5.3. Lắp cụm piston thanh truyền vào động cơ
Lắp cụm piston thanh truyền theo đúng thứ tự đã được đánh dấu.
Tháo nắp đầu to thanh truyền bằng tuýp, khẩu.
Bôi một lớp dầu bôi trơn vào các vị trí làm việc của các chi tiết.
Quay cổ biên cần lắp xuống vị trí thấp nhất (ĐCD).
Dùng đoạn ống mềm hoặc cao su bọc các chân bu lông thanh truyền,
để tránh làm xước cổ trục (hình 26).
14
- Hình 26. Dùng đoạn ống mềm bọc các chân bu lông thanh truyền
Xiết ống kẹp chuyên dùng cho ôm khiết quả piston thanh truyền.
Dùng đuôi búa gỗ đẩy nhẹ cho piston thanh truyền vào xilanh theo thứ
tự, và xem dấu (hình 27).
Hình 27. Dùng đuôi búa gỗ đẩy nhẹ cho piston thanh truyền vào
xilanh theo thứ tự, và xem dấu
Tháo ống cao su bọc các chân bu lông thanh truyền ra.
Lắp nắp thanh truyền của bộ đó lại, dùng tay vặn êcu hay bu lông, rồi
dùng clê lực xiết cho đều cả hai phía đúng lực xiết quy định (h28).
Hình 28. Lắp nắp thanh truyền của bộ đó lại
15
- Lắp các cụm piston thanh truyền còn lại vào, khi lắp xong mỗi cụm
phải kiểm tra, nếu có hiện tượng bất thường nào phải kịp thời sữa chữa
ngay. Tùy từng loại động cơ lực xiết khác nhau (hình 29).
Hình 29. Lắp các cụm piston thanh truyền còn lại
Một số động cơ cần xiết thêm một góc 900 (hình 30).
Lắp lại chốt chẻ hoặc phanh hãm đai ốc thanh truyền.
Hình 30. Một số động cơ cần xiết thêm một góc 900
16
- Bài 2
SỬA CHỮA PISTON
Giới thiệu :
(Nêu vài dòng thể hiện vai trò và ý nghiã về mặt xã hội, nghề nghiệp của chủ
đề trong bài học cùng các yêu cầu về mặt môi trường, thời vụ và tâm sinh lý
đối với học viên nếu có )
Mục tiêu:
Trình bày đúng nhiệm vụ, cấu tạo, hiện tượng, nguyên nhân hư hỏng,
phương phương pháp kiểm tra, sửa chữa piston.
Kiểm tra, sửa chữa piston đúng phương pháp đạt tiêu chuẩn kỹ thuật
do nhà chế tạo quy định, đạt chất lượng và đảm bảo an toàn.
Nội dung bài học: Thời gian: 08h (LT: 01h ; TH:
07h)
1. Piston
1.1. Nhiệm vụ
Piston có các nhiệm vụ sau:
Kết hợp với xilanh và nắp máy tạo thành buồng cháy.
Nhận áp lực của khí cháy và truyền lực qua thanh truyền tới trục
khuỷu ở kỳ cháy giãn nở.
Tiếp nhận lực quán tính của bánh đà qua trục khuỷu, thanh truyền để
thực hiện hành trình hút, nén, xả.
Riêng đối với động cơ 2 kỳ piston còn làm nhiệm vụ đóng mở các cửa
hút, cửa xả.
1.2. Cấu tạo
Do piston làm việc trong điều kiện nhiệt độ cao, chịu ma sát mài mòn
lớn nên vật liệu thường dùng để chế tạo là gang xám, gang hợp kim.
Piston thường được chia làm ba phần:
Đỉnh piston: Được tính từ mép trên của rãnh xéc măng khí thứ nhất
trở lên. Một số động cơ Điêzen có khoét buồng cháy phụ trên đỉnh piston.
Đỉnh piston thường có dấu chỉ chiều lắp piston. Đỉnh piston có 3 loại
+ Đỉnh bằng: Dễ chế tạo, thường dùng cho động cơ xăng.
17
- Hình 2.1. Đỉnh bằng
+ Đỉnh lõm: Phần đỉnh piston được khoét lõm theo các hình dạng: chỏm
cầu, ,....loại này làm cho hỗn hợp hòa trộn đều dùng cho các loại động cơ
Diezel có buồng cháy phụ (Hình 2.2)
Hình 2.2. Đỉnh lõm
+ Đỉnh lồi: Lực được phân bố đều xung quanh, khả năng chịu lực tốt.
Loại này khó chế tạo, diện tích tiếp xúc nhiệt lớn, truyền nhiệt khó, loại này
ít dùng.
Đầu piston: là phần có xẻ rãnh để lắp các xéc măng khí và xéc măng
dầu
Thân piston: là phần dẫn hướng khi piston chuyển động tịnh tiến trong
xilanh. Trên thân piston có lỗ chốt piston. Một số động cơ còn có thêm xéc
măng dầu ở cuối phần dẫn hướng. Thân piston thường có mặt cắt dạng ô van
để tránh cho piston bị bó kẹt trong xilanh khi chịu nhiệt độ cao. Một số piston
có chế tạo rãnh phòng nở
2. Hiện tượng, nguyên nhân hư hang, phương pháp kiểm tra sửa chữa
SST Hư Hỏng Nguyên Nhân Tác hại
1 Thân bị mòn côn, Lực ngang. Làm cho piston
ô van. Do ma sát với xilanh. chuyển động không
Chất lượng dầu bôi trơn vững vàng trong
kém. xilanh gây va đập.
Thiếu dầu bôi trơn.
18
- Làm việc lâu ngày.
2 Thân bị cào Dầu có cặn bẩn. Mài mòn nhanh
xước. Xéc măng bị bó kẹt trong giữa xilanh và
xilanh. piston.
3 Rạn nứt. Niệt độ cao. Không an toàn khi
Thay đổi nhiệt độ đột ngột. làm việc.
4 Rãnh lắp xéc Do va đập giữa xéc măng và Làm cho sục dầu
măng bị mòn rãnh piston. lên buồng đốt.
rộng, rãnh trên bị Lọt khí.
mòn nhiều nhất.
5 Mòn côn, ô van Do va đập với chốt piston. Làm cho tốc độ
lỗ bệ chốt. mòn nhanh, gõ chốt
khi động cơ làm
việc.
6 Đỉnh piston bị Do tiếp xúc với sản vật Bám muội than
cháy rỗ, ăn mòn cháy. nhanh
hóa học. gây kích nỗ.
7 Piston bị vỡ. Do chất lượng chế tạo kém Làm cho động cơ
Do tháo lắp không đúng kỹ không làm việc
thuật. được.
Phá hủy các chi tiết
khác
8 Piston bị bó kẹt Do nhiệt độ quá cao khi Làm cho động cơ
trong xilanh. động cơ làm việc. không làm việc
Do khe hở giữa xilanh và được.
piston quá nhỏ.
3. Kiểm tra và sửa chữa piston
3.1. Kiểm tra
Vệ sinh piston trước khi kiểm tra.
Dùng mắt quan sát, kiểm tra các vết nứt, cào xước cháy rỗ, muội than.
Dùng dụng cụ đo:
+ Dùng panme đo đường kính dẫn hướng để xác định độ mài mòn của
thân (hình 2.3).
19
- Hình 2.3. Dùng panme đo đường kính dẫn hướng để xác định độ mài
mòn
+ Dùng đồng hồ so đo lỗ bệ chốt xác định độ mòn côn và ô van (hình
2.4).
Hình 2.4. Dùng đồng hồ so đo lỗ bệ chốt xác định độ mòn côn và ô
van
+ Dùng căn lá và xéc măng mới để kiểm tra khe hở rãnh lắp xéc măng
(hình 2.5).
20
Thêm vào BST
Báo xấu
Download
Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ
