Tài liệu Cơ cấu truyền lực Piston pdf

•Rãnh vòng găng bị mòn: Dùng vòng găng mới và thước lá để kiểm tra độ mòn ở rãnh.. XÉC MĂNG 1.Nhiệm vụ của xec măng: Xéc măng là các vòng đàn hồi bằng gang được lắp vào các rãnh trên pi

¾Truyền nhiệt khí cháy qua vòng găng đến xylanh và truyền ra môi trường

¾Động cơ hai kỳ piston còn có vai trò đóng mở cửa nạp, cửa xả

1.2 ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC

• Lực khí cháy, lực quán tính của bản thân

• Nhiệt độ cao của buồng đốt

•Chịu ma sát, mài mòn với xylanh trong điều kiện bôi trơn kém

•Chịu áp lực va đập của chốt piston vào bệ chốt và va đập của vòng găng vào rãnh vòng găng

•Piston còn bị ăn mòn do tạp chất và các hóa chất có trong khí cháy gây nên

•Khi nắp ráp đường tâm xylanh và piston phải trùng nhau, đường tâm này phải vuông góc với đường tâm chốt piston

1.4 VẬT LIỆU CHẾ TẠO

•Vật liệu chế tạo hiện nay thường dùng: Gang và hợp kim nhôm , ngoài

ra còn dùng thép

•Nhưng chủ yếu vẫn là hợp kim nhôm nhằm giảm lực quán tính do nhôm nhẹ

và tăng sự truyền nhiệt từ đỉnh piston ra thành xylanh do dẫn nhiệt tốt

II PHÂN LOẠI VÀ CẤU

•Là bộ phận chuyển động trong lòng xylanh Nó nhận áp lực từ môi chất

công tác rồi truyền cho trục khuỷu qua thanh truyền

•Ngoài ra còn có tác dụng trong việc nạp, nén khí mới và đẩy khí thải ra khỏi

không gian công tác của xylanh

a Đầu Piston

•Phía trong đầu piston và phần dẫn hướng được bố trí các gân chịu lực và tạo

các hốc để chứa dầu bôi trơn

•Vật liệu chế tạo piston có hệ số dãn nở vì nhiệt cao thì người ta thường

vát bớt một phần ở phía đầu của lỗ chốt piston Mục đích giảm khối lượng của

piston và bù lại phần giãn nở vì nhiệt giúp cho piston không bị bó kẹt trong xylanh

Cách bố trí gân chịu lực và hốc chứa

6

7

•Piston đỉnh lồi: Có độ cứng vững cao, thường không bố trí gân chịu lực, diện tích chịu nhiệt lớn nên ảnh hưởng xấu tới qúa trình làm việc của piston Thường dùng trong các loại động cơ xăng có buồng cháy chỏm cầu dùng xupap treo và trong các động cơ xăng hai kì cỡ nhỏ,

Piston đỉnh lõm: Diện tích chịu nhiệt lớn hơn đỉnh bằng nhưng có ưu điểm là tạo ra xoáy lốc nhẹ trong quá trình nén và qúa trình cháy.Thường dùng trong động

cơ diezel 4 kì và 2 kì cớ buồng cháy thống nhất, một số động cơ xăng (buồng cháy chỏm cầu) và động cơ diezel (buồng cháy dự bị và buồng cháy xoáy lốc)

c )

b )

và chịu ăn mòn hóa học của khí cháy và dầu bôi trơn

•Có hai loại xecmang:

+ Xecmang khí

+ Xecmang dầu

2.1.4 CHỐT PISTON

•Là chi tiết liên kế piston với thanh truyền Chốt thường được khoan lỗ rỗng

để giảm khối lượng

•Trong khi làm việc chốt chịu tác dụng của lực khí thể và chịu lực quán tính rất lớn, chịu va đập mạnh

•Dễ mài mòn do làm việc trong môi trường có nhiệt độ cao, khó bôi trơn

•Mặt chốt phải được đánh bóng để giảm ứng suất tập trung Khi lắp ghép với piston thanh truyền thì khe hở lắp ghép nhỏ để tránh va đập

•Vật liệu chế tạo phải đảm bảo độ cứng vững và độ bền, chịu mài mòn

Piston ghép: Phần đầu làm bằng vật liệu chịu nhiệt

có độ bền cao có thể thay thế sau một thời gian làm việc

Nhược điểm là nặng, phức tạp độ chính xác khi chế tạo và nắp ghép phải cao

•Piston bị cào xước: Xảy ra khi động cơ khởi động, khi có ít dầu bôi trơn

trơn

•Piston bị mòn: Do bị ăn mòn hóa học của khí cháy và dầu bôi trơn Mài mòn do ma sát giữa piston và xylanh trong quá trình làm việc

•Rãnh vòng găng mòn: Do ma sát khi làm việc và ăn mòn của khí cháy

•Váy bị bóp méo: Do chịu lực ngang, làm xecmang có hình ôvan không còn khă năng gạt dầu bôi trơn

• Piston bị cháy

3.2 HƯ HỎNG

•Các gờ rãnh xecmang bị uốn

•Đỉnh piston và váy bị nứt, vỡ

3.3 KIỂM TRA, SỬA CHỮA

•Piston bị cào xước: Nhẹ thì có thể đánh bóng và sử dụng lại, nặng thì thay

thế

•Rãnh vòng găng bị mòn: Dùng vòng găng mới và thước lá để kiểm tra độ

mòn ở rãnh Nếu khe hở lớn hơn 0,012mm thì cần gia công lại rãnh piston

Đo khe hở bằng thước lá

•Váy bị bóp méo :Dùng panme để đo

Khắc phục bằng cách lắp thêm chi tiết dãn, làm dãn phần váy bằng qúa trình gia công cơ khí hoặc gia công nhiêt

Trường hợp nặng phải thay thế

Bộ làm dãn piston

•Ở xylanh bị mòn: Dùng thước lá và lực kế lò xo để đo khe hở giữa piston và xylanh Thay đổ chiều dày thước lá và dùng lực kế kéo đến khi lực kế chỉ 3÷4,5 Kg thì chiều dày thước lá là khe hở giữa piston và xylanh

•

Ngoài ra còn dùng các biện pháp khác để phục hồi kích thước piston:

+ Nong: Dùng búa nong để phục hồi kích thước của váy piston

+ Khía khám: Dùng máy khía khám là máy tiện chuyên dụng Quá trình

khám nâng kim loại ở hai mặt chịu lực ngang của piston và làm tăng đường kinh piston

+ Hàn đắp và tiện

XÉC MĂNG

1.Nhiệm vụ của xec măng:

Xéc măng là các vòng đàn hồi bằng gang được lắp vào các rãnh trên pittong.Trong quá trình động cơ làm việc nó làm nhiệm vụ sau:

•Bao kín buồng đốt không cho khí thể lọt xuống cacte để khỏi ảnh hưởng đến công suất và dầu bôi trơn khỏi bị phá hủy

•Là chi tiết trung gian để truyền nhiệt từ pitong ra thành xilanh rồi ra nước hoặc không khí làm mát cho động cơ

•Đưa dầu nhờn cho thành xilanh(xécmăng khí) và gạt dầu về(xécmăng dầu) không cho dầu xục lên buồng đốt của động cơ

2 Điều kiện làm việc của xéc măng :

Xecmang làm việc trong điều kiện khắc nghiệt

•Chịu nhiệt độ cao

•Áp suất va đập lớn

•Ma sát mài mòn nhiều

•Chịu ăn mòn hóa học của khí cháy và dầu nhờn

3 Yêu cầu về xéc măng : Do điều kiện làm việc của xec măng nên xec măng cần phải có các yêu cầu sau:

•Vật liệu chế tạo phải có hệ số ma sát nhỏ và hệ số giãn nở vì nhiệt nhỏ

•Phải có độ cứng thích hợp để chịu mài mòn tốt trong điều kiện ma sát giới hạn

•Phải có sức bền,tính đàn hồi cao và ổn định trong điều kiện nhiệt độ cao

4 Vật liệu chế tạo xec măng: Do điêu kiện làm việc nên người ta dùng các vật liệu sau:

5 Kết cấu của xec măng: Xec măng có kết cấu đơn giản , nó có dạng như vòng thép hở miệng

1.Mặt đáy

2 Mặt lưng

3.Mặt bụng

4 Phần miệng

5 Khe hở miệng ở trạng

thái lắp ghép trong xylanh

6 Phân loại xec măng:

Có 2 loại xecmăng:xec măng dầu , xec măng khí

Hinh 2 Xecmang khí

•Xec măng khí- có chưc năng làm kín buồng đốt và dẫn nhiệt từ đỉnh píton ra

xec măng khí

Hình 3

Xecmang dầu

•Xec măng dầu:có chức năng san đều dầu bôi trơn trên mặt gương cua xylanh và gạt dầu bôi trơn dư từ mặt gương xylanh về cacte trên mỗi piston có từ 1 đến 2 xec măng dầu bố trí phía dưới xec măng khí

•Xec măng dầu sẽ gạt hết dầu nhờn từ xilanh về cacter

•Xec măng dầu còn bố trí một mảng mỏng trên thành

xi lanh

7.Hư hởng và sửa chữa xec măng

a Hư hỏng:

•Hư hỏng thường gặp ở vòng găng là: cháy , rỗ , gẫy

giai đoạn trước nó là sự bó kẹt trong rãnh đặt vòng găng

•Khi vòng găng bị mòn nhiều khí sẽ lọt từ trên

xuống,còn dầu không được vét sạch, màu khí xả xanh đậm

Vòng găng làm kín khoảng hở

b Kiểm tra

•Ta dùng thước để kiểm tra khe hở bên

giữa vòng găng và rãnh vòng găng

•Khe hở lưng kiểm tra bàng ánh sáng đèn

•Khe hở miệng thì đo bàng thước lá

Hình 5 Đo khe hơ miệng bằng thước lá

Hình 6 Kiểm tra vòng găng

a/ khe hở bên b/ khe hở miệng

c/ khe hở lưng – khe hở vòng

d/ độ đàn hồi

Nếu các vòng găng hơi giống nhau thì cứ 3 lần thay vòng găng vòng găng thứ nhất là 1 lần thay toàn bộ.Có thể tận dụng các vòng găng phía dưới bằng cách đổi chỗ cho vòng găng số 1 nhưng phải đảm bảo đúng khe hở miệng

Chú ý cách lắp vòng găng:

•Nên dùng kìm chuyên dụng

•Đặt miệng vòng găng liền nhau lệch nhau 180o

•Đặt đúng chiều vào đúng vòng găng

Hình 7 Làm sạch các rãnh vòng găng

8.Bảo dưỡng vòng găng (xec

măng):

Phải lắp đúng vòng găng không nếu

lắp ngược có thể tăng sự tiêu thụ dầu bôi

trơn

•Hãy đẩy vòng găng khí từ bộ vòng

găng mới xuống phía dưới hành trình vòng

găng trong , sau đó đo khoảng hở miệng vòng găng

Hình 8: Đo khe hở miệng vòng găng

khe hở cần thiết

•Nếu khe hở trong phạm vi cho phép

(0,25-0,5mm) bạn có thể kiểm tra độ ăn khớp của

tưng vòng găng khí trong rãnh pittong tương ứng

Hình 9: Kiểm tra độ ăn

khớp của vòng găng

•Hãy lăn vòng găng trong rãnh nếu cảm thấy chặt tay bạn cần làm sạch rãnh vòng găng Nếu cảm thấy quá lỏng thì cần kiểm tra khoảng hở giũa vòng găng & rãnh

•Để kiểm tra vòng hở giữa rãnh & vòng

găng thì hãy đặt vòng găng vào rãnh đo khoảng

hở này bằng cữ đo chiều dày khoảng hở cho phét

tối thiểu là 0,025mm không vượt quá(0,1 mm )

đối với hầu hết các động cơ

•Để lắp vòng găng dầu trên pittong bạn

hãy lắp vòng thép xoắn vào vị trí sau đó lắp vòng

găng khí bằng công cụ chuyên dùng

•Không nên xoắn vòng găng khí do vòng

găng tương đối giòn dễ gãy hoặc co thể bị cong kẹt trong rãnh pittong,có thể định vị vòng găng sao cho khe hở phù hợp với yêu cầu của nhà sản xuất, nói chung các khe

hở vòng găng không thẳng hàng

Hình 10: Lắp vòng dầu

9 Lựa chọn vòng găng mới

Việc lựa chọn vòng găng mới tùy thuộc vào thành xilanh và chế độ gia công lại thành xilanh

•Nếu thành xilanh chỉ mòn không đáng kể thì thì chỉ cần dùng các vòng găng tiêu chuẩn phù hợp với độ mòn độ côn

độ lệch cho phép của xilanh

•Nếu xilanh được gia công lại

với đương kinh lớn hơn, đương kinh đó

sẽ xác định kích cỡ vòng găng cần sử

dụng

•Nếu độ côn trong khoảng (

0,13-0,23mm) bộ vòng găng tiêu chuẩn

mới có thể đáp ứng được yêu cầu, nếu

độ côn vượt quá khoảng cho phép cần

phải gia công lại xilanh và chọn vòng găng tương ứng với đương kính xilanh sau khi gia công

Hinh 11:Vòng găng mới

THANH TRUYỀN

I.Điều kiện làm việc yêu cầu :

1.1 Nhiệm vụ :

¾Nhận lực piston truyền cho trục khuỷu và ngược lại

¾Góp phần biến chuyển động tịnh tiến của piston thành chuyển động quay của trục khuỷu và ngược lại

1.2 Điều kiện làm việc :

Làm việc trong điều kiện nhiệt độ cao ,chịu áp lực chịu lắc , chịu va đập , chịu ứng suất cơ lớn , chịu ăn mòn hoá học …

1.3 Yêu cầu :

•Các thành phần của thanh truyền phải có độ bền và tính tin cậy cần thiết

•Độ chống mòn và khả năng làm việc của các ổ đỡ cao

II Cấu tạo và phân loại : 1.Cấu tạo gồm: đầu nhỏ đầu to, thân thanh truyền các bạc lót của đầu nhỏ và to, các

a) Đầu nhỏ: Nối với piston nhờ chốt piston, có dạng rỗng , bên trong có lỗ

dẫn dầu bôi trơn

b) Thân thanh truyền :Có tiết diện hình chữ I nối đầu nhỏ và đầu to thanh

truyền

Chế tạo bằng thép 40 ,50 hoặc thép hợp kim

c) Đầu to thanh truyền: Đầu to thanh truyền quay quanh trên tay quay trục

Trong đầu to có 2 miếng bạc lót, trong động cơ tàu thủy, đầu to thường làm rời và gắn vào thân nhờ bulông có gờ định vị

Động cơ mô tô và xe máy vì dùng trục khuỷu ghép nên đầu to thanh truyền được làm thành khối liền với thân

d) Bạc lót : Trong động cơ ô tô đa số ổ trục và ổ chốt đều là ổ trượt , bề mặt bạc lót có tráng hợp kim

e) Bulông : Dùng để lắp đầu to thanh truyền vào trục khuỷu

2.Phân loại

•Dựa vào thiết diện thân truyền :

¾Thân truyền tiết diện hình chữ I

¾Thân truyền tiết diện hình tròn

¾Thân truyền tiết diện hình chữ H

•Theo kết cấu đầu to thanh truuyền:

¾Đầu lệch

¾Đầu không lệch

Đầu to kiểu không lệch Đầu to kiểu lệch

III HAO MÒN , HƯ HỎNG KIỂM TRA SỬA CHỮA

1.Biên: bạc bị mòn làm tăng khe hở giữa bạc và cổ trục, dẫn đến lượng dầu phun ra vượt quá giới hạnh Khi khe hở dầu tăng gấp đôi, lượng dầu phun ra tăng xấp xỉ 5 lần so với khe hở bình thường Khe hở tăng gấp 4 lần bình thường, dầu phun tăng khoảng 25 lần so với mức bình thường trục cơ quay làm cho dầu phun ra tuần hoàn Nếu mức phun dầu quá nhiều, các vòng găng không quạt hết, làm dầu lọt vào và bị đốt cháy trong xilanh

Bạc mòn làm xuất hiện tiếng gõ, tuổi thọ của vật liệu làm bạc trục bị giảm Dầu bôi trơn không đủ, động cơ quá nóng, quá tải, những sai sót khi gia công cơ khí làm tăng tốc độ hư hỏng bạc đỡ

1.1.Kiểm tra biên và khe hở: Kiểm tra độ mòn của bạc, nắp bệ đỡ và nắp biên, các khe hở đầu lớn và đầu nhỏ Các bulông đai ốc kiểm tra tình trạng ren Lỗ đầu ở biên và ổ bạc phải thông, không bám than

Bạc biên bị mòn, xước, rỗ, bị ăn mòn hoặc có dấu hiệu mỏi sẽ thay mới Các bạc bị mỏi, kim loại bị phá vỡ sau một quá trình làm việc trục trặc và chịu tải nặng

ở nhiệt độ cao Nếu một cặp bạc lót có hiện tượng mỏi, phải thay toàn bộ bạc lót của động cơ Kiểm tra mặt của bệ đỡ bạc lót bằng thước ống lồng và pan me, tiến hành

đo độ côn, độ méo, nếu độ méo vượt quá 0.05mm phải thay biên

a Kiểm tra khe hở bằng thước ống lồng và pan me: Văn chặt nắp có lắp bạc lót vào thân biên có bạc, theo đúng mômen xiết quy định Dùng thước lồng đo để xác định đường kính lớn nhất và kiểm tra lại bằng pan me

Tiếp tục, đo đường kính và các cổ biên để xác định các kích thước và tính độ mòn côn, méo Độ méo không quá 0.036mm, mòn côn 0.025mm Sự khác nhau giữa đường kính của bạc lót và cổ biên tương ứng là khe hở giữa chúng Nếu khe hở

vượt quá 0.037mm phải thay bạc lót hoặc biên.

Hình 2.3: phương pháp đo bạc biên bị mòn dùng thước ống lồng và pan

me

b Đo bằng đoạn thước mỏng: Để kiểm tra khe hở bằng thước trên, dùng một thước lá dày 0.038mm dài 18mm, rộng 6mm, nhúng dầu và đặt nó vào giữa cổ biên

và bạc lót song song với trục cơ Đăt nắp và xiết chặt Nếu khe hở đúng, quay trục

cơ bằng tay có cảm giác nặng hơn khi không có mẫu thước bên trong Nếu không cảm thấy nặng chứng tỏ khe hở đã vượt quá Thay các đoạn thước cho đến khi quay nhẹ, sẽ được kích thước khe hở chính xác

c Đo bằng thước dẻo (kẹp chì): Thước gồm các miếng chất dẻo (hoặc chì) mảnh như sợi chỉ có đường kính vài % mm, mỗi đoạn có thể đo khe hở chính xác đến phần trăm milimét (Hình 2.4)

Trước khi đo, lau sạch dầu ở bạc lót và cổ trục vì chất dẻo có thể hòa tan trong dầu

Để kiểm tra khe hở bạc, đặt một đoạn thước chất dẻo vào giữa bạc và lắp vào

cổ biên, xiết chặt nắp đến lực qui định Bề dày của mẫu thước chất dẻo lớn hơn khe

hở, thước sẽ bị dàn mỏng ra Không quay trục cơ khi đo Tháo nắp biên và lấy mẩu thước dính ở bạc hoặc cổ biên Kiểm tra lại

thước,chiều rộng của mẫu thước được dát mỏng chính là khe hở bạc lót và cổ

biên

Hình2.4: đo khe hơ băng phương pháp kẹp chì

d Đo khe hở dọc trục: Lắp biên trên trục cơ (Hình 2.5) đẩy biên về một phía

cổ, kiểm tra khe hở dọc ở phía má biên biên kia bằng thước lá Ở động cơ xilanh thẳng hàng, khe hở trong khoảng (0.1 – 0.25) mm, khe hở vượt quá phải thay biên.Ở động cơ chữ V với các tay biên lắp cạnh nhau, khe hở dọc trục 0.18 – 0.36mm, vượt quá 0.36 mm phải thay biên

hình 2.5: kiểm tra khe hở dọc trục của biên bằng các lá thép mỏng

1.2.Sửa chữa: Bằng phương pháp điều chỉnh hoặc thay bạc lót theo cốt sửa chữa

Những bạc đúc liền với biên thường có thể điều chỉnh nếu bạc bị mòn quá giới hạn, bằng các tấm đệm điều chỉnh Số lượng các tấm đệm lấy đi ở hai bên sẽ

cho khe hở cần thiết Nếu bạc biên đúc mòn quá giới hạnh điều chỉnh phải thay biên

a Điều chỉnh: Chắc chắn các tấm đệm phân đều ở hai đầu bạc, lắp nắp biên

và xiết chặt với mômen quy định

Bảng 2.1: Khe hở bạc lót biên (inch)

0.0035 0.005

b Thay thế: Nếu cổ biên mòn quá 0.075mm, và độ côn, méo còn trong giới hạn cho phép, lăp bạc lót phụ đảm bảo đúng kích thước, đạt khe hở quy định ở bảng 2.1

Khi độn mòn côn, méo vượt quá giới hạn cho phép, cổ biên cần mài tới kích thước dưới tiêu chuẩn và lắp bạc lót phụ đã doa đúng kích thước yêu cầu ổ đỡ của bạc biên Ổ đỡ đúc các kích thước tiêu chuẩn 0.25; 0.5; 0.75 và 1.5mm dưới tiêu chuẩn

2.Thân thanh truyền (tay biên)

Piston chuyển động trong xilanh thẳng với đường trục lót xilanh và vuông góc với đường tâm trục cơ Chốt Piston phải song song với các cổ biên và bạc biên

để piston dịch chuyển trong xilanh không bị kẹt

Tay biên cong có thể làm cho piston vếch lên trong xilanh làm tăng độ mòn của piston, thành xi lanh, chốt piston và bạc biên (Hình 2.9) Độ mòn ở đầu piston khu vực lắp vòng găng thường về một phía của piston và ở váy piston theo hướng đối diện Ở những piston bị vểnh, vòng găng không nằm đúng vị trí và dẫn đến lọt hơi qua vòng găng