BQ GIAO THONG VAN TAI
TRUONG CAO BANG GIAO THONG VAN TAI TRUNG UONG |
GIAO TRINH MON HỌC
KY THUAT CHUNG VỀ MÁY THI CONG
TRINH BO CAO DANG
NGHE: SUA CHUA MAY THI CONG XAY DUNG ae Ở fh a } = Ở : ` = Jul SE z Ợ ame
Ban hanh theo Quyét dinh $6 1955/QD-COGTVTTWI-OT ngay 21/12/2017 của Hiệu trưởng Trường Cao đẳng GTVT Trung wong |
Trang 3
- BQ GIAO THONG VAN TAI
TRUONG CAO DANG GIAO THONG VAN TAL TRUNG ƯƠNG L
GIAO TRINH
Môn học: Kỹ thuật chung về máy thi
công
NGHÈ: SỬA CHỮA MÁY THỊ CÔNG XÂY DỰNG
TRINH DQ: CAO DANG
Trang 4LOI GIỚI THIỆU
'Trơng nhiều năm gu đấy tốc độ pia tăng sà lương và chúng loại máy xây dựng ở nước ta khá nhanh Nhiều kết cấu hiện đại đã trang bị cho máy
nhằm thỏa mãn càng nhiều nhu cầu của người sử dụng Trong mô đun cấu tạo chung về máy xây dựng nhằm giúp người học thu được kiến thức chung về máy, như lịch sử phát triển, phân loại, nhận biết được một số bộ phận, hệ
thống chắnh của máy Nhận biết được các khái niệm và nguyên lý hoạt động, của động cơ Với mong muốn đỏ giáo trình được biên soạn, nội dung giáo trình bao gồm bây bài:
Bài 1 Nhân dạng máy thỉ công xây dựng "Bài 2 Nhận dạng hư hỏng và mài môn của chỉ tiết
Bai 3 Phương pháp sửa chữa và công nghệ phục hồi chỉ tiết bị mai mon
Bai 4 Làm sạch và kiểm tra chỉ tiết
Bài 5 Nhận dạng chủng loại động cơ đốt trong Bài 6 Nhận dạng động cơ 4 kỳ
Bài 7 Nhân dạng động cơ 2 ky Bai 8 Nhận dạng động cơ nhiều xỉ lanh
Kiến thức trong giáo trình được biên soạn theo chương trình Tổng cục Dạy nghề, sắp xếp logic từ nhiệm vụ, cấu tạo, nguyên lý hoạt động của động
cơ xăng, Diesel 4 kỳ, 2 kỳ Do đó người đọc có thể hiểu một cách dễ dàng
Mặc dù đã rất cổ gắng nhưng chắc chấn không tránh khỏi ssi sót, the
gid rat mong nhận được ý kiến đóng góp của người đọc để lần xuất bản sau
.Hà Nội, ngày thẳng năm
Trang 5MUC LUC
ĐỀ MỤC TRANG
Ch-ơng 1 KHÁI NIỆM VỀ MÁY THỊ CÔNG XÂY DUNG
1 Lịch sử phát triển của máy thắ công 3 2 Sơ đỗ chung một số máy thỉ công
3 Nguyên lý làm việc chung của các loại máy xúc, máy
Chương 2 ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG
1 Khái niệm vẻ động cơ nhiệ 15 2 Nguyên lý làm việc của động cơ 2 sian 3 Lập bảng thứ tự nổ và pha phân phối khắ của động cơ 26
Trang 6Ch- ong 1
KHÁI NIỆM VỀ MÁY THỊ CÔNG XÂY DỰNG
Muc tiéu của bài:
Hoe xong ch- ơng này ngời học có khả năng: ~_ Trình bày đ- c cấu tạo chung của may thi cong = Trinh bay đ-ọc các thao tác chắnh của máy thỉ công 1 Lịch sử phát triển của máy thi cong
1.1 Khái niệm
May thi cong là loại xe tự chuyển dong bằng bánh xe hoặc dải xắch là nhóm máy phục vụ công tác xây dựng cơ bản
Có nhiều cách phân loại máy xây dựng
* Phân theo nguồn động lực dẫn động cơ cấu công tác có : Dẫn động bằng tay
Dân động bằng động cơ (động cơ đốt trong, động cơ thủy lực ) * Theo tắnh chất dắ động có:
Máy đặt cổ định, máy bán di động, máy di động ( trên ray, trên mật n-' tren mat dit)
* Theo ph- ơng pháp điều khiển có loại:
"Điều khiển bằng cơ khắ, bằng thủy lực, khắ nén, điện, điện từ, điều khiển bằng vô tuyến
* Theo công dụng ta có các nhóm máy sau: - Máy vận chuyển, gốm:
+ Máy vận chuyển ngang - Là các máy có ph-ơng vận hàng hóa, vật liệu xong song so với mật đất nh- mô, máy kéo, xe goog
+ Máy vận chuyển liên rục: Là các máy dùng vận chuyển thành dong hay khối liên tục các loại hàng hóa, vật liệu nh- bảng tải, gầu tải, vắt tải, vận chuyển bằng khắ nén
+ Máy vận chuyển lên cao: là các máy và thiết bị chủ yếu dùng để nâng Vật lên theo ph- ơng thẳng dang va di chuyển vật sang ngang trong phạm vỉ cho phép nh- kắch, tời, pa lãng, cân trục
- Máy làm dai
Bao gồm các loại máy móc thiết bị phục vụ công tác thi công đất nh- máy xúc, máy ủi, máy cạp đất
Trang 7Máy phục vụ công tác hạ cọc sit dung cho cọc sản xuất tr-óc nh- búa đóng cọc diesel búa đóng cọc hơi n- óc,búa rung
ỘCác máy và thiết bị thắ công cọc đổ tại chỗ nh- : Cọc vôi cọc voi tron, coe xi măng trộn, cọc cát, túi cát, cọc banh, cọc nhồi bè tông cốt thép
~ Máy sản xuất đá xáy dựng nh- máy nghiền máy sàng,
- Máy phục vụ cong tác bẻ tông nh- máy bơm bê tông, máy trộn, máy đâm bê tơng
Ngồi ra cịn nhiều loại máy móc thiết bị khác phục vụ thỉ công các công trình đặc biệt nh- các các máy móc thiết bị thỉ công hầm.công trình ngắm, thì công đ-ờng bộ, thắ công d-ới n- óc ngoài các nhóm máy đã kể ở trên Ẽ* Cấu tạo chung của máy xây dựng,
Máy xây dựng rất da dạng , phong phú nh-ng nhìn chung, cấu tạo của máy bao gồm 4 phần chắnh sau:
+ Thiết bị động lực: Là nơi cung cấp năng I-ơng cho máy hoạt động nh- trong, động cơ điện
bị công tác: Là bộ phận trực tiếp thực hiện các nguyên công trong quá trình công tắc của máy
+ Hệ truyền động: Dùng truyền chuyển động từ thiết bị động lực đến thiết bị công tác và các bộ phận khác (nếu có)
+ Hệ điều khiển: Dùng điều khiển thiết bị công tác và các cơ cấu khác nếu có nh- cơ cấu di chuyển, quay
2 Sơ đồ chung một số máy thi cong
ỔTheo công dụng, máy làm đất đ-ợc chia ede nhóm máy sau:
a Máy dọn mật bằng: Máy cắt xén bụi rậm, máy nhổ gốc cây, may bóc lớp đất bể mặt, máy gom xúc phế thi
b May đào một gầu: Máy đào gầu thuận (gầu ngửa), máy đào gầu nghịch (gầu sắp) máy đào gấu dây (gầu quảng), máy đào gầu ngoạm, máy đào gấu bào ẹ May đào nhiều gâu:
Trang 82.1 Sơ đồ chung máy xúc
a, So đồ cấu tạo và nguyên lý làm việc của máy đào gầu thuận dẫn động thủy lực
Hình 1.1: So dé cấu tạo chung máy đào gầu thuận dẫn động thủy lực 1 Cơ cấu di chuyển; 3,Cơ cấu quay ; Bàn quay: 4.Ả lanh nâng hạ cần; 5.Cin; 6.X lanh đồng mở đáy gắu; 7 Đàn gánh; 8 Gắu; 9 Tay cin; 10X lank co dudi
tay cần; 11 Ca bin; 13 Động cơ; L3 Đổi trọng
ỘThiết bị gầu thuận dẫn động thủy lực đ-ợc lấp với may cơ sở thông qua các liên kết với bàn quay Cần (5) đ-ợc lắp khớp trụ vào các tai d-ợc gắn trên bàn quay qua chốt chân cần Tay cần (9) đ-ợc lắp khớp trụ với cần (5) và nó quay đ-ợc quanh khớp này nhờ xi lanh (10) Gầu (8) đ-gc liên kết với tay cần thông qua các tai và chốt Để gầu có liên kết ổn định với tay cần và có một góc cất nhất định khi cắt đất phải lắp qua đòn gánh (7) Đay gắu đóng mở đ-ợc nhờ xi lanh (6) để xả đất Toàn bộ thiết bị đ- c nâng lên, hạ xuống nhờ xỉ lanh (4) May quay d-ge trong mat phẳng ngang nhờ cơ câu quay (3), nó d- ợc dẫn động bằng động cơ thủy lực Máy có thể tiến hoặc lài nhờ cơ cấu di chuyển xắch (1) ỘTất cả các cơ cấu hoạt động đ-ợc nhờ lấy năng I-ơng từ động cơ (12) thông qua các bộ truyền cơ khắ, thủy lực, Để đảm bảo máy làm việc ổn định và cân bằng, bàn quay phải sử dụng thêm đối trọng (13) Mọi hoạt động của máy đ-ợc tập trung điệu khiến từ trong ca bin (11)
"Đặc điểm của loại máy này: Đào đất nơi cao hơn mặt bằng đứng của máy, đất đ-ọc xã qua đáy gầu, làm việc trên từng chỗ đứng, có thể làm việc với nên đất cấp IV Máy làm việc theo chu ky Mot chu kỳ làm việc của máy bao gồm các nguyên công sau:
Trang 9tắch đất vào gầu từ 1) Ở (XD) - (IIU) nhờ xi lanh (10) kết hợp với xi lanh (4) tạo xa một phoi đất hình Lời liểm Đến vị trắ (IID có chiểu đày phơi đất lớn nhất (hẤẤ.) và gầu đầy đất Đ-a gấu ra khỏi tầng đào bằng cách nâng gấu lên nhờ xỉ anh (4) Quay máy vẻ vị trắ xả đất nhờ cơ cấu quay (2) và có thể kết hẹp với xỉ lang (4) để điều chỉnh độ cao xả đất Đất có the xả thành đống hoặc xả vào thiết bị vận chuyển qua đáy gầu nhờ xỉ lanh (6) Quay máy vẻ vị trắ đào đất và tiếp tục một chủ kỳ khác hoàn toàn (-ơng tự nhờ cơ câu quay(2) và kết hợp với xi lanh (4) và xi lanh (10)
b Sơ đo cấu tạo và nguyên lý làm vi
thủy lực của máy đào gấu nghịch din dong 2 Ừ ou ồ 5 B ? 32 À mi 6 / tr s =
Hình 1.2: Sơ đồ cấu tạo chung máy đào gầu nghịch dẫn động thủy lực 1 Cơ cấu di chuyển: 2.Cơ cấu quay: 3.Bàn quay; 4i lanh nắng hạ cần:Ế Giu 6.Thanh truyền; 7 Xi lanh quay gd; 8Tay edn; 9X lan co dudi tay cần; 10 Cán;
11 Ca bin; 12 Động cơ: 13.Đđi trọng
ỘThiết bị gầu nghịch din động thủy lực d- ợc lắp với máy cơ sở thông qua các liên kết với bàn quay Cán (10) đ- c lắp khớp trụ vào các tai đ-ợc gắn trên ban quay qua chốt chân cần Tay cần (8) dc lắp khớp trụ với cần (10) và nó quay đ-ợc quanh khớp này nhờ xi lanh (9) Gầu (5) đ-ọc liên kết với tay cẩn thong qua các tai và chốt Để gầu có liên kết ổn định với tay cần và có quay đ-ợc khi cất đất và xả đất phải lắp qua hệ thống thanh truyền (6) Toàn bộ thiết bị đ-ợc nâng lên, hạ xuống nhờ xi lanh (4) Máy quay đ-ợc trong mặt phẳng ngang nhờ cơ câu quay (2), nó đ-ợc dẫn động bằngr nó cơ thủy lực Máy có thể tiến
Trang 10hoặc lài nhờ cơ cấu dĩ chuyển xich (I) Tất cả các cơ cấu hoạt động d- ợc nhờ lấy năng I-ơng từ động cơ (12) thông qua các bộ truyền cơ khắ, thủy lực Để đảm bảo máy làm việc ổn định và cân bàng bin quay phải sử dụng thêm đối trong (13) Mọi hoại động của máy đ- c tập trung điều khiển từ trong ca bin (11)
"Đặc điểm của loại máy này: Đào đất nơi thấp hơn hoặc cao hơn mật bằng đứng của máy, đất d- ợc xả qua miệng gầu, làm việc trên từng chỗ đứng, có thể lầm việc với nền đất cấp IV, Máy làm việc theo chu kỳ Một chu kỳ làm việc của may bao gồm các nguyên công sau:
'Đ-a máy tới vị trắ làm việc, khi đã có tắng đào chuẩn bị sắn (có chiều sâu đào (H,) Đ-a gấu về xị trắ xa máy (1) nhờ xỉ lanh (9) và xi lanh (4) Gầu tiến hành cắt đất và tắch đất vào gầu từ (D -(ID Ở (ID nhờ xi lanh (9) kết hợp với xi anh (4) tạo ra một phoi đất hình I-ỡỉ liểm Đến vị trắ (HH) có chiều dày phơi đất Tớn nhất (h, ) và gầu đầy đất Đ-a gầu ra khỏi tâng đào bảng cách nâng gầu lên nhờ xi lanh (4) Quay máy vẻ vị trắ xả đất nhờ cơ cấu quay (2) và có thể kết hợp với xi lanh (4) để điều chỉnh độ cao xã đất Đất có thể xả thành đống hoặc xả vào thiết bị vận chuyển qua miệng gầu nhờ xi lanh (7) Quay máy về vị trắ đào đất và tiếp tục một chu kỳ khác hoàn toàn t-ơng tự nhờ cơ câu quay (2) và kết hợp với xi lanh (4) và xi lanh (9)
2.2 Sơ đồ chung máy ỘMáy ủi th-ờng dẫn động thủy lực Ũ
Hình 1.3: Sơ đồ cấu tạo chung máy ủi th- ờng đắn động thủy lực 1.Cơ cấu dĩ chuyển: 3.Khung máy li; 3.Liên kết giữu càng ủi và Khung; 4.Càng li
Trang 11
th-ờng dẫn động thủy lực dc cấu tạo bởi: máy kéo cơ sở thiết bị ti Thiết bị ủi bao gồm: Càng ủỉ (4), hai
kết bằng khớp trụ với khung máy kéo cơ sở (2) Phắa đầu còn lại của càng đ-ợc lien kết với bàn ủi (6) Để bàn ủi có vị trắ nhất định so với máy có thể mớiều chỉnh đ-ợc góc cắt nhờ thanh chống xiên (5) Thanh chống xiên một đầu đ-ợc Tiên kết với bàn ủi, đâu còn lại đ-ọc liên kết với tai hàn trên càng ủi bằng khớp trụ Thiết bị ủi đợc nâng lên, hạ xuống nhờ hai xi lanh (7), xỉ lanh này d-ợc liên kết giữa bàn ủi và máy kéo cơ sở Máy di chuyển đ-ợc nhờ cơ cấu di chuyển của máy kéo cơ sơ (1) Toàn bộ hoạt động của các cơ cấu đều lấy nguồn năng I-ơng từ động (70) thông qua các bộ truyền cơ khắ
5 Máy ủi vạn năng dẫn động thủy lực Ọ 10 7 " N (ES
Hình 1.4: Sơ đó cấu tạo chung máy ủi vạn năng dẫn động thủy lực 1.Cơ cấu di chuyển; 2.Khung máy kéo; 3 Liên Xếi giữa khung ủi và Khung máy kéo; -4 Khung ii; 3.Thanh đáy: 6.Bàn di; 7 Thanh chống xiên; 8.Xi lanh năng hạ bàn ti
9.Động cơ; 10 Ca bin; 11 Khóp liên kết giấu bàn ủi và khung ti Máy ủi van nang din động thủy lực đ-ọc mô tả ở hình l.4 Vẻ cơ bản giống nh- máy ủi th-ờng dẫn động thủy lực Điểm khác biệt giữa hai máy Khung ủi của máy van năng (4) là một khung hình chit U không phải hai càng giống nhau riêng biệt nh- máy ủi th-dng,
- Bàn ủi (6) của máy ủi vạn năng dài hơn của máy ủi th- òng Liên kết với
Trang 12càng ủi có 3 liên kết (thêm | ign ket bing khớp cầu hoặc khớp chữ thập 11) ở giữa bàn ủi với càng chữ Ư
-Thanh chống xiên (7) ở máy ủi vạn năng đ-ọc chống lên thanh đầy (5), không chống trực tiếp lên càng ủi
-Lien kết giữ thanh đẩy với càng ủi có thể thay đổi vị trắ để quay đ-ọc bàn đi trong mặt phẳng ngang phục vụ khi san đất
2.3 Sơ đồ chung cần trục
Ơ tơ cẩn trục là máy vạn năng Những cơ cấu và kết cấu chịu tải của nó
đ-c đạt trên khung của ô tô tải
LÔ tô cần trục đ- ợc dùng rộng rãi rong công tác cơ giới hóa xếp dỡ, lắp Hầu hết các ngành có hàng hóa vật t- đều sử dụng đ tô cần trục
6 tô cần trục gồm các thiết bị trục đặt trên khung của ôtô t chung của ô tô cần trục K-Ế1 (hình 1) làm trục cụ thể ta thấy 9 100 12 xây lấy dạng
Hình 1.5: Cấu tạo chung ô tô cần trục bánh lốp KS1 1 Khung ô tô; 3 Hập thu công suất; 3.Khung không quay; 4 chân chồng; S.Hộp giảm
tốc trung gian; 6 Bộ làm ổn định; 7 Để quay: 8-Bản quay: 9.Buẳng lái cin ruc: 10 Giá đổ; 1 Cấp nâng cần; 13.Cẳn; 13 Óc và mốc tải
ỘTrên khung 1 của 6 16 đ-ợc lắp một khung không quay 3 Trên khung không quay 3 có gắn một đế quay 7, day là một phần cơ bản của phẩn quay 8 "Để làm cho ô tô ổn định ở khung không quay d- c trang bị các chân chống 4 và làm ổn định 6 Trên ban quay có lắp những cơ cấu nâng tải, cơ cấu thay đổi tâm v-ơn của cần, cơ cấu quay của bàn quay, giá trữ [110 buồng của ng-ới lái cần trục 9, cần 12 d-ge treo 6 d-di nhing dây cáp 11 Để nâng nh- ng tải đơn chiếc cần trục đ-Ủc trang bị ổ và móc tải 13
2.4 Sơ đồ chung máy gạt
Trang 13
Hinh 1.6: Cau tao chung máy gạt D8S
3 Nguyên lý làm việc chung của các loại máy xúc, máy ủi, cản trục, máy a Máy xúc
(Qué trình làm việc của các cơ cấu xem sơ đồ của hệ thống thủy lực (hình 17) Hệ thống bơm thủy lực (22) hoạt động đ- ợc nhờ lấy năng I-ơng từ động cơ qua hộp số tại trục ra (21) Dầu d-ge bom từ thùng dầu (23), qua phin lọc (25) qua hệ thống đ-ờng ông dẫn, qua hệ thống van điều khiến (lo) và (ID tới các động cơ thủy lực của cơ cấu quay ( 1) và cơ cấu di chuyển (3) và (5) Tới các xi lanh nâng hạ cần (6), xi lanh co duối tay cần (9) và xỉ lanh quay gầu (7) Đ- đầu vệ qua bộ tản nhiệt (27) và phin lọc (26) chảy vào thùng dau (23)
Trang 14
Hinh 1.7: Sơ đó truyền động thủy lực của máy đào gầu nghịch 1 Động cơcơ cấu quay: 2 Xi lanh điều khiển tiết bị ;Ả Động cơ ~ cơ cấu di chuyển (trái,
4 Quay trung tam: Ế, Đặng cơ ề cơ cấu di chuyển (phải): 6 lanh năng lụ cần, 7 lanh quay gấu;8 Van ti Ì-á; 9 Xi lanh co chỗi tay cần; 10 Cụm van điều khiển,
11 Van điều khiết thiết bị di; 13 Van chọn lọc; 13 Van điều khiển trải 14, Van diéw khiển phải; 15 Van điều khiến phụ; 16, Van điều Ảhiển cơ cấu quay
17 Bình tắch áp bình gớp: 1 8 Van; 19 Van tràn; 30.Điều khiển pin loc -31 Trục truyền động từ hộp số; 23.Bem thủy lực; 33 Thùng dâu; 24 Phẩn lọc Khắ;
35 Phắn lọc d-dng dâu đi; 36.Phắn lạc d-ởng dâu về; 27 Bộ tắn nhiệt;
b máy ủi
Trang 15' 8 2 3 4 SIE en 6 5 4
Hình 1.8: Sơ dé truyền động của máy ủi
1-Động cơ: 2.Ly hợp: 3.Hộp số:4.ổ truyền trung gian; S.Ly hop chuyển h- ng (6.6 trayén cuối cùng: 7.Đĩa xắch; 8 Khóp nối: 9.Bơm thủy lực * so đồ hệ thống thủy lực chắnh
Nguyên lý làm việc của của hệ thống thủy lực: Bơm thủy lực (3) hoạt động đ-ọc nhờ truyền động từ động cơ (1) qua khớp nối (2) Dầu d-oe bơm từ thùng dầu qua đ-ờng ông tới các van điều khiển (5) cho thiết bị ủi và van điều khiển (9) cho thiết bị xới Tuỳ thuộc vị trắ điều khiển của van (5) các xỉ lanh (6) mà thiết bị ủi đ-ợc nàng lên hoặc hạ xuống Tuỳ thuộc vị trắ điều khiển của van (9) xi lanh (7) mà thiết bị xới đ-ọc nâng lên hoặc hạ xuống Đ- ờng dầu về qua phin lọc (10) tr-óc khi chảy vào thùng dầu
Trang 163204
Hinh 1.9: Sơ đồ hệ thống thủy lực của máy ủi-xới 1 Động cơ; 2 Kháp nổi; 3 Bơm thủy lực; 4 Van an toàn; 5 Van điều khiển bàn li
(6 Xi lanh nâng hạ bàn ủi; 7 Xi lanh nàng hạ thiết bị xói; 8 Van an toàn
9.Van điều khiển thiết bị ới; 10 Phùn lọc ẹ May gat
~ L-Gi gat phia tr-de xe, ằ6 thé nghieng sang phải hoặc trấi để phù hợp với địa hình Điều khiển l-đỉ gạt 2 xylanh (8) va xi lanh nghiêng (12)
- Phắa sau xe có các l-ỡi đào bố trắ trên một trục chung, điều khiển I-ỡi đào bởi xylanh đào (14)
Trang 17
Hinh 1.10: He thong thity lực máy gat D8S 1.Thàng dâu; 2 Bơm dâu; 3 Van giảm áp chắnh; 4, Van nắng Ì-đi gọt
5 Van nghiêng Ì-đi gạt; 6 Van đào; 7 Lọc dấu; 8 Xylanh nâng l at 9 Van hạ nhanh; 10 Van hút; 11 Van kiểm tra; 12 Ảylanh nghiêng Ì-đi gạt:
Trang 18Chương 2
ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG
ỘMục tiêu:
Học xong ch- ơng này nạ-ời học có khả nang:
- Trinh bay d-ge cấu tạo chung và nguyên lý hoạt động của một số loại động cơ;
~ Lập đ-ợc bảng thứ tự nổ của một số loại động cơ ; ~ Lập đ-ợc pha phân phối khắ của động cơ 1 Khái niệm về động cơ nhỉ
1.1 Lịch sử phát triển của động cơ nhiệt
Kế từ khi chiếc máy hơi n- óc đầu tiên đ- c chế tạo từ những năm đầu của thế kỷ 17, vừa cổng kênh, vừa chỉ sử dụng đ- ợc không quá 5%: năng l-ơng của nhiên liệu đ-ợc đốt cháy, đến nay con ngời đã có những b-ớc tiến khổng lồ trong lãnh vực chế tạo động cơ nhiệt Ngày nay, con ng-ời sử dụng từ những động cơ nhiệt bế nhỏ dùng để chạy xe gần máy đến những động cơ nhiệt khổng 1ổ dùng để phóng những con tàu vũ trụ
"Động cơ nhiệt là những động cơ trong đó một phần năng l- ợng của nhiên liệu bị đốt cháy chuyển hóa thành cơ năng Các động cơ nhiệt đầu tiên là máy hơi n- ắng có đặc điểm chung là nhiên liệu (củi, than, dâu ) đ-ợc đốt chấy ở bên ngoài xi lanh của động cơ Hằng trim nam sau khi máy hơi n- óc ra đời mới xuất hiện động cơ đốt trong, là động cơ nhiệt mà nhiên liệu đ-ợc đốt chấy ngay ở bên trong xi lanh
Trang 19Xi lanh, Pit tông chuyển động lên xuống đ-gc Pit tông nối với trục bằng biên và tay quay Trên trục quay có gắn vô lãng Hai van có thể tự động đóng, mở khi pit tông chuyển động Phắa trên xỉ lanh có bugi dùng để bat ỉa lửa điện, đốt chấy nhiên liệu trong xỉ lanh
1.2 Ưu điểm, Nh- ge điểm a Uu diém
- Hiệu suất có ắch n, lớn nhất, có thể đạ tới 50 hoặc hơn nữa Trong khi đó, máy hơi n-óc cổ điển kiểu piston chỉ đạt khoảng 16%, tuốc bin hơi n-ớc từ 22 đến 28%, còn tuốc bin khắ cũng chỉ tới 30% Lý do chủ yếu là vì chủ trình Các-nô t-ơng đ-ơng của động cơ đốt trong có chênh lệch nhiệt độ trung bình của nguồn nóng và nguồn lạnh lớn nhất (Theo định luật Các-nô hiệu suất nhiệt ẹ, wong đó , là nhiệt độ nguồn nóng và T, là nhiệt độ nguồn lạnh) Cụ
Ợ
thé trong dong cơ đốt trong, nhiệt độ quá trình cháy rất cao có thể đến 1800 đến 2700 K, trong khi nhiệt độ cuối quá trình giãnnở khá nhỏ, chỉ vào khoảng 900 đến 1500 K
~ Kich th- 6c va trong I-gng nhỏ, công suất riêng lớn Nguyên nhân chắnh là đo quá trình cháy diễn ra trong xy lanh của động cơ nên không cần các thiết cổng kếnh nh- lò đốt, nổi hơi và do sử dụng nhiên liệu có nhiệt trị cao (vắ dụ nh- xăng, nhiên liệu diesel so với than, củi, khắ đốt dùng trong động cơ đốt ngoài) Do đó, động cơ đốt trong rất thắch hợp cho các ph-ơng tiện vận tải với bắn kắnh hoạt động rộng
- Khởi động, vận hành và chăm sóc động cơ thuận tiện, dễ đàng b, Nh- ợc điểm
- Khả năng quá tải kém, cụ thể không quá 10% trong 1 giờ
- Tại chế độ tốc độ vòng quay nhỏ, mô men sinh ra không lớn Do đó, động cơ không thể khởi động đ-ợc khi có tải và phải có hệ thống khởi dong riêng
~ Công suất cực đại không lớn Vắ dụ, một trong những động cơ lớn nhất thé giới là động cơ của hãng MAN B&W có công suất 68.520 kW (số liệu 1997), trong khi tuốc-bin hơi bình th-ờng cũng có công suất tới vài chục van kw
~ Cau tạo phúc tạp, giá thành chế tạo cao
Trang 20nhiên liệu chắnh là đấu mỏ ngày một can dan, Theo dy đoán, trữ l-ơng dầu mỏi chỉ đủ dùng cho đến giữa thế ky 21
- Ô nhiễm môi tr-ờng do khắ thải và ổn
ỔTuy nhién, dong cơ đốt trong hiện nay vẫn là máy động lực chủ yếu, đóng ai trồ vô cùng quan trọng trong các lĩnh vực của đời sống con ng-di nh- giao thông vận tải xây dựng, khai thác mỏ, nông nghiệp, ng- nghiệp Theo các nh- khoa học, trong vòng nửa thế kỷ tới vẫn ch-a có động cơ nào có thể thay thế đ-ợc động cơ đốt trong
2 Nguyên lý làm việc của động cơ 2.1 Nguyên lý làm việc của động cơ xăng 2 kỳ:
Dong cơ 2 kỳ là động cơ đốt trong mà một chu trỡnh cụng tóc của nú đ-ợc 2 hành trởnh của piston t-ơng ứng với một vũng quay của trục =y Lo
Hình 2.3: Sơ đồ cấu tao động cơ diezen 2
Trang 21b Nguyên lý hoạt động của dong co diézen 2 kỳ quét thẳng,
* Kỳ thứ nhất: piston đi từ ĐCT xuống ĐCD ứng với góc quay trục khuyu từ 0ồ -+ 180Ợ thực hiện quá tình cháy giãn nở, xã và quết khắ (đ-ờng czmma trên đồ thị công) Khi hoà khắ bị đốt cháy tạo ra áp suất cao đấy piston di xuống thực hiện quá trình sinh công (đ-ờng c;) Khi piston sắp mở cửa quết thì van xả mở, khắ cháy có áp suất cao tự thốt ra ngồi làm cho áp suất trong xi lanh giảm nhanh quết, khắ quét trong không gian 7 đ-ợc đấy vào (đoạn m- n) Khắ pieton mỡ c xi lạnh thực hiện quá trình nạp và đầy khắ đã cháy ra ngoài (đoạn ụ) ber Đ" peo
Trang 22Sa pep Hinh 2.5: Đồ thi chu trinh làm việc của động cơ điêzn 2 kỳ (kỳ thứ hai)
ỘHình 36 Pha phản phối khắ của động cơ 2 kỳ quết vòng 4 vj tri ding của quết; 3 - vị tắ đồng ctia xd; I! - vj tri đánh lửa hoặc phưa nhiên liệu; l - vị trắ ĐCT; 3 - vị trắ mở của xả; 4 vị tắ mở cửa quế
* Các ph- ơng án quét khi:
ỔDong ca digzen 2 kỳ có hai ph- ơng án quét khắ:
- Quết vòng: Cửa xã đặt ngang cửa quét ở phắa d-ới xi lanh hoặc đặt lệch
tâm,
Trang 23
- Quết thẳng: dùng các van xả hoặc cửa xả nằm phắa trên:
Hinh 27: ph- ơng án quết khắ (Quết vòng)
@.Quét thẳng qua xupáp xả; b.Quét thẳng qua cửa xả đặt trên
2.3 Nguyên lý làm việc của động cơ xang 4 kỳ
Động cơ bốn kỳ là loại động cơ đốt trong mà một chu trình làm việc của động cơ đ- c thực hiện qua bốn hành trình của piston t-ơng ứng với hai vòng, quay của trục khuyu Động cơ bốn kỳ th-ờng có hai loại: động cơ xăng và động co diezen
* Kỳ hút: (hình 2.8a)
Piston chuyển động từ ĐCT xuống ĐCD ứng với góc quay của trục khuỷu từ 0? dén 180 Lúc này xupáp hút mở, xupáp xả đóng nối thông khoảng không gian phắa trên piston với đ- ng ống nạp
KS nap BAK nen ềKS sinh come ay a
Trang 24
ỘThời điểm bắt đầu quá trình nạp (điểm z) trong xi lanh còn một ng khắ sót của chủ tình tr-óc nên áp suất trong xi lanh cao hơn áp suất trong d- ờng ống, nạp (đồ thị công) Vì vậy xupáp xả ch a đóng hoàn toàn (xupáp xả đóng muộn) để tiếp tục xả khắ sót Khi piston chuyển động di xuống, thể tắch phắa trên đỉnh piston tang lên nhanh chóng làm cho áp suất phắa trên đỉnh piston giảm nhỏ hơn ấp suất đ-ờng ống nạp tạo nên độ chênh áp khoảng 0,01 đến 0,03 MPa Su chênh này làm cho hỗn hợp không khắ - nhiên liệu (động cơ xăng) hoặc không khắ sạch (động cơ điêZen) hút vào xi lanh
ấp suất cuối quá trình nạp thấp hơn áp suất khắ trời "Đối với động cơ không tang dp: Pạ=(08+039)P, "Đối với động cơ tăng áp: Ừ) = (0.9 + 0.96)P, Nhiệt độ khắ thể cuối quá tình nạp: T, = 80ồ + 130? 9 Hinh 2.9: Đồ thị công * Ky nén: (hinh 2.80)
Piston chuyển động tir BCD len ĐCT, ứng với góc quay của trục khuỷu từ 180Ợ + 360 Lúc này xupáp nạp và xupáp xả đều đóng nên môi chất trong xi lanh bị nén lại Tuy nhiên ở đầu kỳ nén, áp suất trong xỉ lanh còn thấp hơn áp suất trên đ-ờng ống nạp nên để quá trình nạp đ- ợc hoàn thiện thì xupáp nạp mở thêm một góc để môi chất nạp thêm vào xi lanh nhờ tác dụng của động năng, dong khắ (góc đồng muộn xupáp nạp)
ỘSau khi xupáp nạp đóng, áp suất và nhiệt độ của môi chất tàng lên do thể tắch xi lanh phắa trên đỉnh piston giảm áp suất cuối quá trình nén phụ thuộc vào c; yếu tố nh- tỷ số nén, độ kắn của buồng cháy, sự truyền nhiệt của xi lanh ra môi chất làm mát, nhiệt độ môi chất đầu kỳ nạp Kỳ nén đ-ợc biểu thị bởi đoạn ac trên đồ thị công
p suất cuối quá trình nén th- ng nằm trong khoảng:
Đối với động cơ xăng: P, = 0,7 + 2,0MPA (khoảng 7 + 20 Kgiem?) Đối với động cơ điêZe
Trang 25
Loại không tăng áp: P, = 3,0 + 5,0MPa (khoảng 30 + 50 Kg/emỢ) Loại tăng áp: P, = 4,0 + 7,SMPa (khoảng 40 + 75 Kg/emỢ) Cuối kỳ nén, khi piston lên đến gần ĐCT buại sẽ đánh lửa để đốt cháy hoà khắ Hoà khắ bén lửa và lan ra toàn bộ buồng cháy
* Kỳ cháy giản nở sinh công (kỳ nổ): (hình2.8e)
Piston đi từ ĐCT xuống ĐCD ứng với góc quay của trục khuỷu từ 360" 340Ợ, Lúc này các xupáp nạp và xả đều đóng Hoà khắ trong xi lanh bốc cháy nhanh sinh ra nhiệt I-ợng lớn làm áp suất trong xỉ lanh tang cao (áp suất cháy) áp suất khắ cháy tác dụng lên đỉnh piston dy piston xuống ĐCD thực hiện quá trình giãn nở sinh công Kỳ cháy giãn nở d- ợc biểu diễn bởi đoạn cz trên đồ thị công Tại điểm z, áp suất khắ thể đạt giá tị cực đại và piston vita di qua BCT
Nhiệt độ cuối quá trình cháy khoảng t, = 1700 + 2000ồC
Cuối kỳ cháy giãn nở, xupáp xả mở tr- óc khi piston xuống DCD ting với góc quay , của trục khuỷu (gọi là góc mở sớm xupáp xa)
* Kỳ xả: (hình2.84)
Piston chuyển động từ ĐCD lên ĐCT ứng với góc quay của trục khuu từ 340Ợ + 7207, Lúc này xupáp nạp đóng, xupáp xả mở Do áp suất cuối quá trình chấy cao hơn áp suất trên đ-ờng ống xả đồng thời piston đi lên ĐCT làm giảm thể tắch xỉ lanh nên khắ cháy thốt ra ngồi theo đ-ờng ống xả Để đảm bảo xả hết khắ cháy xupáp xả mở sớm ọ, đồng thời đóng muộn góc d9; (góc đóng muộn xupáp xi) KY xả ứng với đoạn đr trên đồ thị công
ấp suất cuổi kỳ xả: 02+ 05 MPA "Nhiệt độ cuối kỳ xả: 900ồ + 1650K
Sau khi kết thúc kỳ xả, động cơ tiếp tục thực hiện chu trình làm việc tiếp theo, quá trình trên đ- lập lại Nh- vậy trong một chu trình làm việc của động, cơ bốn kỳ, trục khuỷu quay hai vòng (ứng với góc quay 720Ợ) thực hiện bốn kỳ? nạp Ở nến Ở cháy, giãn nở Ở xả nh- ng chỉ có một kỳ sinh công (kỳ cháy giãn
ở), các kỳ còn lại tiêu thụ công
2.4 Nguyên lý làm việc của động cơ diezel 4 ky * Kú h
Piston chuyển động từ ĐCT xuống ĐCD ứng với góc quay của trục khuyu từ 0! đến 1801 Lúc này xupáp hút mở, xupáp xả đóng nối thông khoảng không, gian phắa trên piston với đ-ờng ống nap
Trang 26
K =e é ⁄
Hình 3.11: Hoại động của động cơ điểzen
ỘThời điểm bắt đầu quá trình nạp (điểm 7), trong xi lanh còn một I-ơng khắ
n Không tăng áp (kỳ hút) sót của chủ trình tr- đc niên áp suất trong xỉ lanh cao hơn áp suất trong đ- ng ống, nạp (đổ thị công) Vì vậy xupáp xả ch- a đồng hoàn toàn (xupáp xả đồng muộn) để tiếp tục xả khắ sót Khi piston chuyển động đi xuống, thể tắch phắa trên đỉnh piston tang lên nhanh chóng làm cho áp suất phắa trên đỉnh piston giảm nhỏ hon ấp suất đ-ờng ống nạp tạo nên độ chênh áp khoảng 0,01 đến 0.03 MPa Sự chênh ấp này làm cho không khắ đ-ọc hút vào xi lanh áp suất cuối quá trình nạp khoảng 0,7 + 0.95 kgemỢ
* Kỳ nến:
Piston chuyển động từ ĐCD lên ĐCT, ứng với góc quay của trục khuỷu từ 180? + 360ồ Lúc này xupáp nap và xupáp xả đều đóng nên môi chất trong xi lanh bị nén lại Tuy nhiên ở đầu kỳ nén, áp suất trong xỉ lanh còn thấp hơn áp, suất trên đ-ờng ống nạp nên để quá trình nạp đ- ợc hoàn thiện thì xupáp nạp mở thêm một góc để môi chất nạp thêm vào xi lanh nhờ tác dụng của động năng, dòng khắ (góc đồng muộn xupáp nạp)
Hình 2.12: Hoạt động của động co diézen bon kỳ khong tăng áp (kỳ nén) ỘSau khi xupáp nạp đóng, áp suất và nhiệt độ của môi chất tăng lên do thể tắch xi lanh phắa trên đỉnh piston giảm áp suất cuối quá trình nén phụ thuộc vào các yếu tố nh- tỷ số nén, độ kắn của buồng cháy, sự truyền nhiệt của xi lanh ra môi
Trang 27chất làm mát, nhiệt độ môi chất đầu kỳ nạp Cuối kỳ nén, vòi phun phun nhiên Tiêu vào buồng cháy với áp suất cao d- i dạng s ơng mù Lúc này nhiên liệu hồ trộn với khơng khắ tạo thành hồn hợp khắ cơng tác (hồ khắ) và tự bốc cháy do nhiệt độ tự cháy của nhiên liẹu thấp hơn nhiệt độ của khắ nén Kỳ nén d-ợc biểu thị bởi đoạn ác trên đồ thị công
ấp suất cuối quá trình nén của các động cơ điêzen khoảng 30 + 70 kg/cmẺ Nhiệt độ cuối quá trình nén khoảng 500 + 550ồC
"Nhiệt độ tự cháy của nhiên liệu điêzen khoảng 160 '* Kứ cháy giãn né sink công (kỳ nổ):
Piston đi từ ĐCT xuống ĐCD ứng với góc quay của trục khuyu từ 360ồ + 340Ợ, Lúc này các xupáp nap và xả đều đóng Hoà khắ trong xi lanh bốc cháy nhanh sinh ra nhiệt I-ơng lớn làm áp suất trong xỉ lanh tang cao (áp suất cháy) ấp suất khắ cháy tác dụng lên đỉnh piston day piston xuống ĐCD thực hiện quá trình giãn nở sinh công Kỳ cháy giãn nở d- gc biểu điễn bởi đoạn czb trên đồi công Tại điểm z, ấp suất khắ thể đạt giá trị cực
Nhiệt độ cuối quá trình cháy khoảng t, = 1700 + 2000ồC
Cuối kỳ cháy giãn nở, xupáp xả mở tr- c khi piston xuống DCD ting với góc quay ọ, của trục khuỷu (gọi là góc mở sớm xupáp xã)
đ
ỘHình 3.13: Hoại động của động cơ điểzen bốn * Kỳ xát
Piston chuyển động tir DCD len BCT ting với góc quay của trục khuy tir 340Ợ + 720f', Lúc này xupáp nạp đóng xupáp xả mở Do áp suất cuối quá trình 00C và piston vita di qua DCT không tăng áp (kú nổ)
cháy cao hơn áp suất trên đ-ờng ống xả đồng thdi piston di len BCT làm giảm thể tắch xỉ lanh nên khắ cháy thốt ra ngồi theo đ-ờng ống xả Để đảm bảo xả hết khắ cháy xupáp xả mở sớm , đồng thời đóng muộn góc ; (góc đồng muộn xupáp xả)
Trang 28
voz a=
Hinh 2.14: Hoạt động của động cơ điềzen bốn kỳ không tăng áp (kú xả) Kỳ xã ứng với đoạn đr trên đồ thị công
ấp suất cuối kỳ xả: 0,2 +0.5 MPa "Nhiệt độ cuối kỳ xả: 900 + 165K
Sau khi kết thúc kỳ xả, động cơ tiếp tục thực hiện ch trình làm việc tiếp theo, quá trình trên đ- c lặp lại
.e Nguyên lý hoại động của dong co diézen bốn kỳ tang áp Hình 2.14: Sơ đồ nguyên lậ hoạt động của dong cơ diêzen bốn kỳ tăng áp * Kỳ nạp:
Piston chuyển động từ ĐCT xuống ĐCD Không khắ có ấp suất p, 390 kPa đ-ợc cấp vào xi lanh từ máy nén qua xu pap
nạp 1 Để đảm bảo việc nạp vào xi lanh ắt bị tổn thất và nạp đầy khắ thì xupáp nạp mở sớm tr- óc khi piston lên ĐCT một góc ,Ấ và đóng muộn góc g,Ấ Góc mở toàn bộ của xupáp nạp khoảng 250 + 28" theo góc quay 30+
a trục khuyu Trên đồ thị, kỳ nạp ơng ứng với 2 đoạn r-a trên đồ thị công Cuối quá trình nạp, áp suất
Trang 29
trong xi lanh đạt khoảng 130 +390 kPa va nhiệt độ khoảng 40 + 130C, * Kỳ nến:
Piston chuyển động từ ĐCD lên ĐCT, Lúc này các xupáp đóng kắn, không khắ bị nền trong xỉ lanh với áp suất và nhiệt độ cao: pc = 4500 + 8000 kPa, te = 530 +7300C Nhiệt độ này cao hơn nhiệt độ tự bốc cháy của nhiên liệu (160 +: 200C) Kỳ nén t-ơng ứng với đoạn a- trên đỏ thị công
* Kỳ cháy- giản nở _ sinh công
Cuối kỳ nén, nhiên liệu đ-ợc phun vào xilanh tr-óc khi piston lên ĐCT, Góc phun sớm đ-ợc tắnh toán để các phản ứng lý hoá của nhiên liệu diễn ra sao cho hỗn hợp không khắ Ở nhiên liệu cháy mãnh liệt khi piston len DCT Tai ĐCT, áp suất khắ cháy trong xilanh đạt khoảng p, = 6000 + 14000 kPa và nhiệt độ t,= 1450 |
+ 1730ồC Giai đoạn giãn nở có áp suất p, = 350 + 800 kPa và t, = 630 + 93C Ky cháy - giãn nở - sinh công L- ơng ứng với đoạn c-z trên đồ thị công * Kỳ xá: ? Piston dich chuyén tir BCD len BCT Liic nay | - |ặ4 `
xupáp xả mở, xupáp nap déng, khi da chay d-ge đẩy ra TÔ g đ-ỡng ống xả Tr-óc khi pixton xuống BCD, xupáp xi | |r] -Ở>aake mở gọi là góc mở sớm xupáp xả ọẤẤ Để xã such sin vat | ye FF, cháy, xupáp xả đóng muộn góc g,Ấ khoảng 40 + 70? Ve
Kỳ xã t-ơng ứng với đoạn b-r trên đồ thị công
3 Lập bảng thứ tự nổ và pha phân phối khắ của động cơ Khái niệm về động cơ nhiều xi lanh:
Dong co nhiều xilanh là tập hợp của nhiều động cơ một xilanh lấp trên cùng một thân máy, Chu trình làm việc của mỗi xỉ lanh trong động cơ nhiều xỉ lanh đ-ợc thực hiện sau 2 vòng quay trục khuỷu Các xỉ lanh (các máy) làm kế tiếp nhau trong một chu trình công tác Sau mỗi chu trình công tác, mỗi mi thực hiện một lần sinh công Các máy thực hiện sinh công theo một thứ tự nhất định gọi là thứ tự làm việc của dong cơ nhiễu xỉ lanh Hai máy làm việc liên tiếp lệch nhau một góc quay trục khuỷu t-ơng ứng gọi là góc lệch công tác Góc lệch công tác đ-c tắnh theo công thức sau:
180"
Trang 30
Trong dé: r là ssố kỳ của động cơ 1 là số xi lanh:
ỘTrong hầu hết các động cơ nhiều xilanh, kắch th chỉ tiết trong một xilanh là nh- nhau Việc bố trắ các góc lệch công tác phải đảm bảo theo những, nguyên tắc sau
- Bảo đảm cho mô men quay của động cơ trong mỗi chu trình đồng đều nhất Theo nguyên tắc này, ở động cơ một hàng xilanh, ng-di ta bố trắ các góc lệch công tác giữa hai xilanh làm việc liên tiếp đều nh- nhau
~ Không để tải trọng tập trung quá nhiều vào một hoặc một số cổ trục nào đó để trục có sức bên đồng đều ~ Trục khuỷu phải có hình dạng động lực học hợp lý 3.1 Lập bảng thứ tự nổ động cơ 4 máy thẳng hàng * Sơ đồ kết cấu trục khuỷu Xylanh 1 2 3 4
Trang 313.2 Lập bảng thứ tự nổ dong cơ 6 máy thẳng hàng * Sơ đồ kết cấu trục khuju
Hình 2.16: iu true Khuju động cơ 6 máy thing hang * Bảng thứ tự làm việc của động cơ
ỘTình tựlàm việc của động cơ bốn kỳ 6 xỉ lanh Í 1804 6 ỘGốc lệch công tác: 4 = 120ồ Bảng thứ tự làm việc MiyT Miy2 Miy3 Miy4
3.3 Lap bảng thứ tự nổ động cơ 8 máy thẳng hàng
"Động cơ 4 ky 8 xy lanh bố trắ thẳng hàng (hình 2.17) có góc công tác giữa
Trang 32
Hình 2 Sơ đó cơ cấu trục khuỷu thanh truyền của động cơ 4 kỳ 8 xy lanh bố trắ thẳng hàng Bảng thứ tự làm việc: Góc quay Cấc xi lanh true khuyu LL] LI mạp tht ch duy | 8 ¡ nến nạp | thải LS nến | nạp cháy tha thai | chay nến | nạp thấy | nén tha nạp nạp thải chấy | nến thải | thấy nap nén mập | thà | P5 Ì nén mạ chải
34 Lap bảng thứ tự nổ động cơ 8 máy hình char V
"Động cơ 4 kỳ 8 xy lanh bố trắ chữ V có đặc điểm là các đ- ờng tâm của các xy lanh cắt đ-đng tâm của trục khuyu và phân bố thành hai dày d- đi góc 90"
ỘThứ tự làm việc hợp lý của các xy lanh trong động cơ 4 kỳ 8 xy lanh bổ trắ chữ V th-ờng đ- c bố trắ nh- sau:
1-5-4-2-6-3-7-8
Trang 33
'Và cố sơ đồ làm việc của động cơ trong hai vòng quay của trục khuỷu thể hiện qua bảng thứ tự làm việc Mình 2.18: So đó cơ cấu trục khuỷu thanh truyền động của động cơ 4 kỳ 8 xy lanh bố trắ chữ V Bảng th tự làm việc: oe ỘCác xy lanh Khô: t]Ị2z |3 ]+ ]|s |+s [r Ta: ồ a nên E oor] enay LP in ooo | si LOY 80 nên | nạp s#y Ở tà aro | tat hy nón | mp
sim enty | mà tái map
ềam |: nạp wai |] ery | nto
sen mài | say ap in
s30 | mm nae nit | nay
TP m | tà nen hay
3.5 Pha phân phối khắ của động cơ a Dong co2 kỳ
Trang 34
của pha phối khắ còn lớn hơn vì quá tap nên khó lựa chọn pha phối khắ tối * Pha phối khắ đổi xứng
Pha phối khắ đối xứng, hình 2.19, thuộc động cơ hai kỳ quết vòng qua cửa thải là loại động cơ hai kỳ đơn giản nhất Lâm việc chắc chắn Các quá trình nạp thải tcơng ứng với các góc , va gy, có các điểm đầu và cuối quá trình đối xứng nhau qua điểm chết d-i nên có giai đoạn lọt khắ làm tăng tổn thất khắ quét và tổn thất hành trình nh trao đổi khắ diễn ra rất ngắn và phức hơn, hoe ta Ts
Hinh 2.19: Pha phi * Pha phối khắ không đổi xứng,
ỔDé khắc phục nh- ọe điểm của pha phối khắ đối xứng, nạ-ời ta thiết kế pha phối khắ không đối xứng với những ph- ơng án sau
~ Đặt van một chiều trên cửa quét ỘTrên cửa quét lắp một van một chiều, hình 6: thải Tuy nhiên, van một chiều sẽ làm tăng tổn thất 5, với cửa quết cao hơn cửa [XI >3 | be Hình 2.20: Pha phố ~ Đặt văn xoay trên cửa thải Van xoay lắp trên cửa thải, hình 6- đồng sau cửa quế
khắ không đối xứng có van một chiều trên cửa quét
!-ợ thiết kế sao cho mở tr-
Trang 35
eee tha phoi khi không đối xứng có van một chiều trên cửa thải ~ Đặt lệch trục khuỷu
ỘTrong động cơ quét thẳng dùng piston đối đỉnh, hình 2.22, hai trục khuỷu đặt lệch nhau một góc sao cho cửa thải mở tr- óc và đồng tr- c cửa nạp 7 3 be as Fp Mình 2.22: Pha phối khắ không đối xứng ở dong cơ piton đối đỉnh ~ Dùng xu páp thải với các góc mở và đóng thắch hợp
ỔDong cơ dùng quét thẳng qua xu páp thải có các góc mở và đóng thắch hợp sẽ tạo ra pha phối khắ không đối xứng t-ơng tự nh- các loại trên, hình 2.23,
(Cac ph- ong án pha phối khắ không đối xứng nêu trên đều không có gia đoạn lọt khắ Ngoài ra còn có một ~u điểm nữa là tận dụng đ- ọc quán tắnh của khắ quết để nạp thêm vì cửa nạp đóng sau cửa thải
Trang 36iS hai S A> | peo Hình 2.23: Pha phối khắ không đối xứng ở động cơ thải qua xupat b Động cơ 4 kỳ
Nói một cách lý thuyết thì các xupat phải đóng và mở vào các thời điểm khi piton đi qua các điểm chết Trên thực tế chúng d-ợc mở sớm hơn (tr-óc khi piton đi đến điểm chết và đồng muộn hơn khi piton đi qua điểm chết) Phần mở xớm và đóng muộn th ờng đ- c tắnh theo góc quay t-ong ứng với trục khuỷu
"Để đảm bảo có I-ợng khắ nạp trong kỳ hút thì xupat nạp đ-ợ mở sớm khoảng 10-20Ợ tr-óc khi piton lên tới điểm chết trên và nó chỉ đ-ợc đồng lại khi piton đã đi qua điểm chết d-ới đ-ọc 10-60,
Trang 38Ch- ong 3
CAC DANG MAI MON, HU HONG VA PHUONG PHAP SUA CHUA
1 Các dạng mài mòn
ỘTrong quá trình sử dụng, các bộ phận của đ tô dần dần thay đổi tắnh năng kỹ thuật Quá trình thay đổi ấy có thể tuân theo quy luật tự nhiên hoặc thay đổi đột ngột không tuân theo quy luật Quá trình thay đổi tắnh năng kỹ thuật của các bộ phan trong 6 10 déu do sur mài mòn các bể mật làm việc và suy giảm độ bên do các quá trình lý hoá gây nên 1,1 Mài mòn tự nhiên Be Ấ Ấ Bq go ồ 8g HônÁ tin Bs i,k 35 , ae <
Hinh 3.1: Biểu đô mài mòn tự nhiên
Môn tự nhiên là quá tình phá hoại dẫn dần bẻ mặt ma sát Nó thể hiện ở sự thay đổi kắch th- đc din dân theo thời gian Độ mài mòn diễn biến tuỳ thuộc thời gian sử dụng và điều kiện làm việc Tuy nhiên quá trình mài mòn tự nhiên luôn tuân theo một quy luật, nó bao gồm ba giai đoạn chắnh sau đây:
- Giai đoạn I: Các chỉ tiết mòn nhanh do quá trình ma sắt làm phẳng các nhấp nhô bể mặt chỉ tiết sau khắ gia công Giai đoạn nay gọi là giai đoạn chạy rà Giai đoạn II: Các chỉ tiết mòn rất ắt, khe hở làm việc khá ổn định Giai đoạn này diễn ra trong một thời giai dai Tuy nhiên thời gian sử dụng của giai đoạn này phụ thuộc rất nhiều vào điều kiện sử dụng, chất I-ợng chăm sóc bảo d-đng th-ờng xuyên và định kỳ
- Giai đoạn III: Sự hao mòn diễn ra rất nhanh dẫn đến sự phá hỏng hoàn toàn chỉ tiết Trong quá trình này, ảnh h- ởng của tải trọng động, chế độ nhiệt, điều kiện bôi trơn có tác dụng rất lớn có thể phá huỷ toàn bộ tắnh năng kỹ thuật của đ tô,
Trang 391.2 Mài mòn đột biến
Hiện + ợng mòn hỏng đột biến là quá trình h- hỏng xảy ra đột ngột khong theo quy luật tự nhiên, nó làm thay đổi trạng thái kỹ thuật của chỉ tiết máy, thậm chắ phá hỏng chỉ tiết máy một cách nhanh chóng
1.3 Mài mòn cơ giới
Mài mòn cơ giới là quá trình mài mòn do ma sát giữa các bề mặt tiếp xúc có chuyển động t-ơng đối với nhau làm cho các chỉ tiết bị thay đổi về hình dạng, kắch th- óc và chất I-ơng bể mặt Sự bao mòn còn làm cho quan hệ lắp ghép giữa các chỉ tiết cũng bị thay đổi Tốc độ hao mòn ảnh h- ởng rất lớn đến thời gian sit dụng của chỉ tiết máy
Theo lý thuyết về ma sát, có thể chia chúng thành các loại sau:
~ Mã sắt tr-ợt: Sự ma sát xây ra khi 2 bể mật tr-ợt trự tiếp lên nhau Lực ma sát ngàn can sự chuyển động t-ơng đối giữa 2 chỉ tiết Vắ dụ: Piston chuyển động, trong xilanh, cổ trục khuỷu tr-ợt trên ổ đỡ
~ Ma sắt lần: Sự ma sát xây ra khi bể mặt của hai chỉ tiết lăn trồn trên nhau Vắ dụ: ma sát trong ổ bi, bánh xe lân trên d- ng,
~ Ma sát hoàn toàn: Sự ma sát xảy ra khắ hai bể mặt tiếp xúc trự tiếp với nhau mà không có lớp dầu bôi trơn (hoặc lớp ơ xy hố, tạp chất) ngăn
hoàn toàn chỉ xuất hiện khi chỉ tiết máy làm việc trong môi tr-ng áp suất cao, nhiệt độ cao, khong có đầu bôi trơn hoặc I-ơng dấu bôi trơn rất ắt Ma sát hoàn toàn dễ dẫn tới hiện t-ong bám hút của kim loại gay ra tróc bể mặt làm việc
ỘTheo trạng thái bể mat ma sat chia ra
~ Ma sát khô: Giữa hai bể mặt ma sát không có lớp dầu bôi trơn nh- ng vẫn có lớp ơ xy hố hoặc bụi bẩn ngăn cách
~ Ma sắt -đt: Giữa hai bể mặt ma sát có lớp dầu bôi trơn ngăn cách, hai chỉ tiết không tiếp xúc trực tiếp với nhau Lực ma sát nhỏ, mài mòn ắt,
la sát nữa -ớt: Giữa hai bể mật ma sát có lớp dầu bôi trơn nh- ng lớp dầu không bao phủ toàn bộ bể mặt ma
4 Mai mòn phân tử cơ giới
Khi hai bể mật ma sắt cọ sát với nhau sẽ gây nên hiện t-ơng biến dạng đàn hối của lớp kim loại bẻ mặt Lúc này mạng tỉnh thể kim loại bị xô lệch làm các phan tử kim loại cọ sát nhau Một bộ phan tinh thể kim loại bị phá vỡ sẽ cản trở sự chuyển động của các phân tử kim loại khác Các tỉnh thể kim loại cọ sát nhau gây nên mài mòn và biến dạng bé mat chi tit
Trang 40Do tác dụng hoá học của các hố chất trong mơi tr- ng làm việc gây ra sự ăn mòn trên bể mặt của các chỉ tiết Hiện t-ong an mòn th-ờng phát sinh từ mật ngoài rồi phát triển vào phắa trong của chỉ tiết Những chỉ tiết làm viẹc trong điều kiện nhiệt độ cao cũng dễ bị ăn mòn hoá học do hiện t-ợng ô xy hoá ăn mòn hoá học có ba tr-ờng hợp: an mong hoá học, ân mòn điện hoá và điện an mon, * ăn mòn hoá học: Là sự ân mòn gây nên bởi nhứng phản ứng hoá học xảy ra
trực tiếp giữa kim loại với môi tr-ờng xung quanh.Quá trình tác dụng hoá học xây ra nhanh hay chậm phụ thuộc vào: Môi tr-ờng tiếp xúc có tắnh chất ăn mòn, nhiệt độ
* ấn mòn điện hoá: Là hiện t-ợng ăn mòn hoá học d-ới tác dụng của dòng điện Điều kiện để xảy ra ăn mòn điện hoá là:
~ Có dung dịch điện phân tồn tại tren bể mặt chỉ tiết: dung dịch axit, kiểm, muối
- Cổ hiệu điện thế tổn tại gây nên dòng điện Hiệu điện thế tồn tại khi: + Tren bề mặt chỉ tiết có hai kim loại khác nhau
+ Bê mật có độ bóng khác nhau + Trong kim loại có ứng suất khác nhau
* Điện ăn mòn: là sự ân mòn của tia lửa điện khi nó phóng qua khe hở không khắ đến bể mặt chỉ tiết
1.4 Đồ thị mài mòn theo thời gian của chỉ tiết máy * Giai đoạn mài mòn ban đầu