Tài liệu Cơ cấu truyền lực Piston pdf

http://www.ebook.edu.vn 31 CHƯƠNG 2: CƠ CẤU TRUYỀN LỰC P ISTON I. NHIỆM VỤ, ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC, YÊU CẦU VÀ VẬT LIỆU CHẾ TẠO. 1.1. NHIỆM VỤ. ¾Piston cùng với các chi tiết trong nhóm piston, lót xylanh, nắp xylanh tạo thành không gian công tác của động cơ. ¾Piston nhận áp lực khí thể từ phía đỉnh truyền tới trục khuỷu qua thanh truyền và ngược lại. ¾Piston hút khí mới vào không gian công tác của động cơ, nén hỗn hợ p môi chất công tác và xả khí cháy ra ngoài. 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 gă ng vào rãnh vòng găng. •Piston còn bị ăn mòn do tạp chất và các hóa chất có trong khí cháy gây nên. 1.3. YÊU CẦU. •Piston phải chịu được ứng suất cơ và ứng suất nhiệt, không bị biến dạng, chịu được ma sát và mài mòn. •Hệ số dãn nở vì nhiệt nhỏ, truyền nhiệt nhanh. •Khe hở nắp ráp chính xác, độ cứng, độ bóng cao. 32 •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 TẠO 2.1. CẤU TẠO NHÓM PISTON • Đỉnh piston (đ ) • Đầu piston (1) • Phần dẫn hướng (h) •Các rãnh đặt xecmang và xecmang (2,3,4,5) • Chốt piston (6) • Vòng hãm chốt (7) • Ổ đặt chốt (8) 2.1.2. PISTON. http://www.ebook.edu.vn 33 •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 ng ười 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 dầu: 1: Đầu piston 2: Gân 3: Tăng bền chốt piston 4: Lỗ xả dầu 5: Rãnh vòng găng 6: Tăng bền 7: Lỗ chốt piston b. Đỉnh Piston. - Tùy vào đặc điểm t ổ chức quá trình cháy và quá trình nạp xả mà ta có các hình dạng đỉnh piston khác nhau: 3 2 1 4 5 6 7 34 + Piston đỉnh bằng. + Piston đỉnh lồi. + Piston đỉnh lõm. •Piston đỉnh bằng: Là loại phổ biến nhất. Có diện tích chịu nhiệt là nhỏ nhất, kết cấu đơn giản dễ chế tạo được dùng trong động cơ xăng, động cơ diezel có buồng cháy dự bị và xoáy lốc. •Piston đỉnh lồi: Có độ cứng vững cao, thường không bố trí gân chịu lực, diện tích chịu nhi ệt 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 c ơ xăng (buồng cháy chỏm cầu) và động cơ diezel (buồng cháy dự bị và buồng cháy xoáy lốc). c) b) c) e) http://www.ebook.edu.vn 35 c. Váy piston. • Vai trò dẫn hướng trong xylanh và chịu lực ngang, chịu mài mòn do tiếp xúc với lót xylanh. •Ở động cơ cao tốc váy piston thường ngắn không đặt xecmang piston tỳ sát vào thành xylanh ở phương chuyển động lắc của thanh truyền. •Ở động cơ thấp tốc thì váy piston thường dài hơn. Phía trong bố trí các ổ đỡ chốt piston, phía ngoài có thể bố trí một vài xecmang dầu. 2.1.3. XECMANG. • Là các vòng đàn hồi được nắp vào các rãnh trên piston. Khi làm việc xecmang chịu tác dụ ng của nhiệt độ cao, áp suất va đập lớn, ma sát mài mòn nhiều 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 trườ ng 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. 36 •Vật liệu chế tạo phải đảm bảo độ cứng vững và độ bền, chịu mài mòn và chống mỏi tốt. 2.2. PHÂN LOẠI PISTON. 2.2.1. THEO KẾT CẤU. Piston được chia làm hai loại: Piston liền và piston ghép. Piston liền: Chế tạo đơn giản. vật liệu chế tạo có độ bền và khả năng chịu nhiệt, mài mòn tương đối cao. Piston ghép: Phần đầu làm bằng vật li ệu 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. 1. Đỉnh piston. 2. Đầu piston. 3. Xecmang khí . 4. Xecmang dầu. 5. Bulong. 6. Đường dẫn dầu bôi trơn và làm mát. 7. Phần dẫn hướng. http://www.ebook.edu.vn 37 2.2.2. THEO TỐC ĐỘ QUAY. •Piston động cơ có tốc độ cao: Thường ngắn và phần dẫn hướng không đặt xecmang hoặc là có nhưng ít từ 2÷3 vòng Piston động cơ thấp tốc: Thường dài số vòng găng nhiều (4÷6) và đặt cả ở phần dẫn hướng 1. Phần dẫn hướng. 38 2. Bệ chốt piston 3. Chốt piston. 4. Nắp đầu piston. 5. Xecmang khí . 6. Xecmang dầu. 7. Buồng đốt. 8. Đỉnh piston. 9. Rãnh xecmang khí. 10. Rãnh xecmang dầu. III. HAO MÒN, HƯ HỎNG, KIỂM TRA SỬA CHỮA. 3.1. HAO MÒN. •Piston bị cào xước: Xảy ra khi động cơ khởi động, khi có ít dầu bôi trơn thành xylanh hoặc đông cơ quá nóng khó bôi 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. http://www.ebook.edu.vn 39 •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 th ước lá để kiểm tra độ mòn ở rãnh. Nếu khe hở lớn hơn 0,012mm thì cần gia công lại rãnh piston 40 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. [...]... 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 bulông Cấu tạo thanh truyền 1- Đầu to 2- Bạc lót đầu trên 3- Bulông 4- Cái hãm bulông 5- Bạc lót đầu dưới 6-Bulông thanh truyền 7- Mũ ốc 8- Chốt chẻ 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... 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... cường độ làm việc lớn nhất giá thành cao nhất của động cơ Công dụng của trục khuỷu là tiếp nhận lực truyền từ piston qua thanh truuyền và biến chuyển động tịnh tiến của piston thành chuyển động quay của trục khuỷu để truyền công suất ra ngoài 2) Điều kiện làm việc: Trong quá trình làm việc trục khuỷu chịu tác dụng của lực khí cháy , lực quán tính Các lực tác dụng gây ra ứng suất uốn và xoắn trục đồng... 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 : Thân truyền tiết diện hình chữ I Thân truyền tiết diện hình tròn Thân truyền tiết diện hình chữ H •Theo kết cấu đầu to thanh truuyền:... THANH TRUYỀN I.Điều kiện làm việc yêu cầu : 1.1 Nhiệm vụ : Nhận lực piston truyền cho trục khuỷu và ngược lại Góp 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 : 48 •Các thành phần của thanh truyền. ..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... độ sử dụng Kết cấu của trục khuỷu phải đảm bảo tính cân bằng và tính đồng đều của động cơ nhưng đồng thời phải dễ chế tạo II Phân loại và cấu tạo 1) Phân loại : Về hình thức kết cấu trục khuỷu chia làm 2 loại : trục khuỷu nguyên và trục khuỷu ghép Trục khuỷu nguyên : áp dụng cho động cơ cỡ nhỏ và trung bình T rục khuỷu nguyê n Trục khuỷu ghép :được sử dụng nhiều ở động cơ lớn kết cấu phức tạp http://www.ebook.edu.vn... động cơ diezel công suất lớn Trục khuỷu đủ cổ động cơ 4 kỳ , 4 xy lanh 1 đầu trục 2 chốt khuỷu 3 cổ khuỷu 4 má khuỷu 5 đối trọng 6 Đuôi trục khuỷu Trục khuỷu trốn cổ trục (thiếu cổ trục ):thường được sử dụng nhiều trong động cơ xăng , điêzel cỡ nhỏ và trung bình 58 2) Vật liệu chế tạo: Thép : động cơ tốc độ thấp như động cơ tầu thuỷ thường được chế tạo bằng thép cácbon trung bình C35,C40,C45 •Động cơ. .. PHẦN II NHỮNG GiẢI PHÁP VÀ KẾT CẤU CỦA HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC ĐƯỢC ÁP DỤNG NHẰM NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG HỖN HỢP CHÁY 2.1 Khái niệm hỗn hợp cháy (HHC): -HHC là hỗn hợp giữa nhiên liệu và không khí -Quá trình tạo HHC bắt đầu từ thời điểm nhiên liệu được hòa trộn với không khí đến thời điểm hỗn hợp nhiên liệu hòa khí bốc cháy 2.2 Các thông số đánh gía chất lượng tạo HHC: *Đối với động cơ xăng ta có các thông số:... : a)lắp bằng đinh tán hoặc bulông ngoài b)Bulông có nắp đậy c)Gắn bulông trong d)Lắp bằng bulông đặt ngang e)Lắp rãnh mang cá Đuôi trục khuỷu: Dùng để lắp các cơ cấu truyền dẫn công suất (bánh đai ,bánh đà , ) vì dùng để tháo lắp với cơ cấu truyền động nên đuôi trục khuỷu dùng mặt bích lắp bánh đà có ưu điểm tháo lắp dễ dàng và mối ghép chắc chắn Lỗ dẫn dầu bôi trơn 62 Coå chính Ở các cổ khuỷu cổ . PHÂN LOẠI PISTON. 2.2.1. THEO KẾT CẤU. Piston được chia làm hai loại: Piston liền và piston ghép. Piston liền: Chế tạo đơn giản. vật liệu chế tạo. piston, lót xylanh, nắp xylanh tạo thành không gian công tác của động cơ. Piston nhận áp lực khí thể từ phía đỉnh truyền tới trục khuỷu qua thanh truyền