Giáo trình bảo dưỡng và sửa chữa cơ cấu trục khuỷu thanh truyền và bộ phận cố định động cơ (nghề công nghệ ô tô) trường cđ cộng đồng lào cai

UỶ BAN NHÂN DÂN TỈNH LÀO CAI TRƯỜNG CAO ĐẲNG LÀO CAI GIÁO TRÌNH MƠ ĐUN: BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA CƠ CẤU TRỤC KHUỶUTHANH TRUYỀN VÀ BỘ PHẬN CỐ ĐỊNH ĐỘNG CƠ NGHỀ: CÔNG NGHỆ Ô TÔ ( ÁP DỤNG CHO TRÌNH ĐỘ CAO ĐẲNG, TRUNG CẤP) LƯU HÀNH NỘI BỘ NĂM 2017 LỜI GIỚI THIỆU Bài giảng Bảo dưỡng sửa chữa cấu trục khuỷu- truyền phận cố định động cơ, biên soạn theo chương trình giảng dạy Nhà trường năm 2017 Nội dung giáo trình biên soạn sở kế thừa nội dung giảng dạy trường, kết hợp với nội dung nhằm đáp ứng yêu cầu nâng cao chất lượng đào tạo phục vụ nghiệp Cơng nghiệp hóa - Hiện đại hóa Bài giảng biên soạn ngắn gọn, dễ hiểu Các kiến thức tồn giáo trình có mối quan hệ lơgíc chặt chẽ Tuy vậy, giáo trình phần nội dung chuyên ngành đào tạo người dạy, người học cần tham khảo thêm giáo trình có liên quan Mơ đun để việc sử dụng giáo trình có hiệu Nội dung giảng cược biên soạn với thời lượng 70 giờ, gồm bài: Bài Tháo lắp, nhận dạng phận cố định cấu trục khuỷu truyền Bài Sửa chữa phận cố định động Bài Sửa chữa xy lanh Bài Sửa chữa nhóm pít tơng Bài Sửa chữa nhóm truyền Bài Sửa chữa nhóm trục khuỷu Bài Bảo dưỡng phận cố định cấu trục khuỷu truyền MỤC LỤC TRANG Lời giới thiệu …………… Bài Tháo lắp, nhận dạng phận cố định cấu trục khuỷu truyền …………… Bài Sửa chữa phận cố định động …………… Bài Sửa chữa xy lanh …………… Bài Sửa chữa nhóm pít tơng ……… Bài Sửa chữa nhóm truyền …………… Bài Sửa chữa nhóm trục khuỷu …………… Bài Bảo dưỡng phận cố định cấu trục khuỷu truyền …………… NỘI DUNG CHI TIẾT Bài 1: Tháo lắp, nhận dạng phận cố định cấu trục khuỷu truyền Thời gian: 20 * Mục tiêu : - Trình bày đúng nhiệm vụ, cấu tạo chung, lực tác dụng lên thân máy, nắp máy cấu trục khuỷu truyền - Tháo lắp phận cố định cấu trục khuỷu truyền đúng quy trình, quy phạm đúng yêu cầu kỹ thuật - Nhận dạng đúng chi tiết phận cố định cấu trục khuỷu truyền - Chấp hành đúng quy trình, quy phạm nghề cơng nghệ tơ - Rèn luyện tính kỷ luật, cẩn thận, tỉ mỉ học viên * Nội dung: Nhiệm vụ, phân loại Cơ cấu trục khuỷu truyền ,dùng để biến chuyển động tịnh tiến pít tơng thành chuyển động quay trục khuỷu động làm việc 1.1 Bộ phận cố định 1.1.1 Thân máy : a Nhiệm vụ : Thân máy nơi để lắp đặt cụm chi tiết cấu hệ thống động Bên thân máy chứa xylanh, píttơng, trùn, trục khuỷu cụm chi tiết khác b Phân loại Căn vào cách bố trí xylanh thân máy chia làm loại : - Thân đúc liền - Thân đúc rời Loại đúc liền: Được chế tạo hợp chung cho xylanh, dùng cho động cỡ nhỏ trung bình Loại đúc rời : xylanh đúc riêng, theo khối rời ghép lại với dùng cho động cỡ lớn 1.1.2 Nắp máy: a Nhiệm vụ: Làm kín xy lanh với xylanh, đỉnh pít tơng tạo thành buồng đốt Trên nắp máy có đường hút đường xả, người ta dùng xu páp để đóng mở đường thơng với xylanh, ngồi nắp máy cịn có lắp vịi phun (động diesel động phun xăng điện tử ) buji (các loại động xăng) b Phân loại: - Dựa vào cách bố trí xu páp người ta chia nắp máy thành hai loại : + Nắp máy dùng cho động xupáp đặt: Loại thường sử dụng cho động xăng + Nắp máy dùng cho động xupáp treo: Loại thường sử dụng cho động xăng động diesel - Dựa vào kết cấu loại động người ta chia nắp máy thành hai loại : + Nắp máy liền + Nắp máy rời 1.1.3 Xi lanh: a Nhiệm vụ: Kết hợp với piston nắp máy tạo thành buồng đốt động Dẫn hướng cho piston trình chuyển động lên xuống b Phân loại: Xy lanh chia làm nhóm: - Xy lanh liền: loại xy lanh đúc liền với thân máy - Xy lanh rời: Xy lanh chế tạo rời với thân máy Xy lanh rời có hai loại: + Xy lanh khơ: Xy lanh không trực tiếp tiếp xúc với nước làm mát + Xy lanh ướt: Xy lanh tiếp xúc trực tiếp với nước làm mát 1.1.4 Các te: a Nhiệm vụ: Dùng để chứa dầu bơi trơn che chở phía thân máy, bảo vệ cho trục khuỷu b Các te chia làm hai loại là: - Các te đúc nhôm gang - Các te dập tơn 1.2 Nhóm pít tơng 1.2.1 Pít tơng: a Nhiệm vụ: Pít tơng dùng để dẫn hướng cho truyền kết hợp với xy lanh, nắp máy tạo thành buồng cháy Ơ kỳ nổ pít tơng trực tiếp nhận áp lực từ khí cháy truyền đến trùn để làm quay trục khuỷu Ngồi cịn có tác dụng đóng mở cửa nạp thải khí động hai kỳ b Phân loại: - Pít tông làm gang, gang hợp kim: Thường dựng chế tạo piston động tốc độ thấp + Ưu điểm: Hệ số giản nở bé, dễ gia công giá thành rẻ + Nhược điểm: Trọng lượng riêng lớn, hệ số dẫn nhiệt bé dễ bị nứt - Pít tơng làm Thép: + Ưu điểm: Độ bền cao nên chế tạo piston mỏng piston nhẹ, thép chịu mòn tốt + Nhược điểm: dẫn nhiệt nên đỉnh piston nóng, thép khó đúc nên giá thành đắt Vì người ta dùng thép để chế tạo piston - Pít tông làm Hợp kim nhẹ: Thường dùng hợp kim nhôm họăc hợp kim manhêzi + Ưu điểm: Trọng lượng riêng bé, dễ đúc, dẫn nhiệt tốt v.v nên hợp kim nhôm thường dựng để chế tạo piston + Nhược điểm: Chịu tải trọng bé 1.1.2.2.Chốt pít tơng: Nhiệm vụ: Chốt pít tơng dùng để nối pít tơng với đầu nhỏ truyền 1.1.2.3 Xéc măng: a Nhiệm vụ: Bao kín buồng cháy khơng cho khí lọt xuống đáy dầu gạt dầu lại không cho dầu lọt lên buồng cháy Trùn nhiệt từ pít tơng thành xy lanh nước làm mát cho động Đưa dầu bôi trơn thành xy lanh b Phân loại : - Xéc măng khí - Xéc măng dầu : + Xéc măng dầu loại tổ hợp + Xéc măng dầu mảnh 1.3 Nhóm truyền 1.3.1.Thanh truyền: a Nhiệm vụ: Thanh truyền chi tiết nối piston với trục khuỷu Nó có cơng dụng trùn lực từ tác dụng piston xuống trục khuỷu, để làm quay trục khuỷu điều khiển piston làm việc trình nạp, nén, thải Đồng thời biến chuyển động tịnh tiến pít tơng thành chuyển động quay trịn trục khuỷu 1.3.2 Bạc lót truyền: a Nhiệm vụ: Chịu ma sát thay cho chi tiết 1.4 Nhóm trục khuỷu: 1.4.1 Trục khuỷu: a Nhiệm vụ: Trục khuỷu có nhiệm vụ tiếp nhận lực khí cháy trùn từ pít tơng qua trùn đến trục khuỷu đưa để kéo tải Ngoài trục khuỷu có nhiệm vụ dẫn dầu bơi trơn, dẫn động cho trục cam, bơm nước, quạt gió….vv b Phân loại: - Theo kết cấu có hai loại: + Trục khủyu nguyên : loại trục khủyu có phân cổ trục, cổ biên, má khủyu chế tạo liền thành khối + Trục khủyu ghép : loại trục khủyu có phân cổ trục, cổ biên, má khủyu chế tạo riêng ghép lại với - Theo số cổ trục có hai loại : + Trục khuỷu đủ cổ : ict = icb + + Trục khuỷu thiếu cổ : ict = icb/ + Trong : ict : số cổ trục trục khuỷu icb : số cổ biên trục khuỷu + Trục khuỷu phân đoạn: Hình 1- 34 : Trục khuỷu ghép + Trục khuỷu nguyên: Trục khuỷu chế tạo liền khối, loại dùng hầu hết động ô tô Hình 1- 35: Trục khuỷu nguyên + Các dạng trục khuỷu : Hình 1-36: Các dạng trục khuỷu 1.4.2.Bạc lót trục khuỷu: Nhiệm vụ: Chịu ma sát thay cho chi tiết 1.4.3 Bánh đà a Nhiệm vụ: : Trong q trình làm việc, bánh đà tích chữ lượng dư sinh hành trình sinh cơng ( lúc mơmen động có trị số lớn mômen cản nên làm cho trục khuỷu quay nhanh hơn), để bù phần lượng thiếu hụt hành trình tiêu hao cơng (trong hành trình này, mơ men cản có trị số lớn mơ men động cơ), làm cho trục khuỷu quay đều hơn, giảm biên độ dao động tốc độ góc trục khuỷu - Bánh đà cịn có nhiệm vụ tích chữ lượng khởi động động - Ngồi ra, cịn nơi để gắn quạt gió, nam châm vĩnh cửu để tạo nguồn điện ( động cỡ nhỏ), nơi để lắp ly hợp, hộp số, bánh đà nơi để ghi dấu ĐCT, dấu phun sớm, dấu đánh lửa sớm…v v b Phân loại: - Bánh đà dạng đĩa - Bánh đà dạng vành 1.5 Lực tác dụng lên cấu trục khuỷu truyền nhóm pít tơng 1) Lực khí cháy : nhiên liệu cháy sinh gọi lực khí cháy )Lực quán tính :là khối lượng chi tiết chuyển động tạo nên gọi lực quán tính 3) Hợp lực mô men : hợp lực P1 tác dụng lên trục pít tơng ( chốt ) chia làm hai thành phần : P1 = Pt t+ N - Lực ngang N có phương vng góc với trục pít tơng , lực sinh ma sát lớn pít tơng với vách xy lanh , đồng thời sinh va đập (gõ) - Lực Ptt làm cho truyền chuyển động xuống, để tạo mô men làm quay trục khuỷu Gọi Pz lực khí thể , Pj lực quán tính chuyển động tịnh tiến ta có : Pj= Mj R W2(cos  +  cos  ) Trong đó: + Mj khối lượng chi tiết chuyển động tịnh tiến, bao gồm : pít tụng, xéc măng, trục pít tơng phần khối lượng trùn quy về tâm trục pít tơng + R bán kính quay trục khuỷu + W tốc độ góc trục khuỷu +  góc quay trục khuỷu + = R L chiều dài truyền L Hình -2 Xét nổ giãn nở , gọi P1 lực đẩy pít tơng chuyển động xuống ta có : P1= Pj Như q trình làm việc , muốn cho động sinh cơng lực Pz phải nhỏ Pj Như để giảm lực Pj cách giảm số vòng quay động chế tạo chi tiết chuyển động có khối lượng nhẹ Ở động diesel lực Pj thường lớn , vỡ để đảm bảo độ bền, khối lượng chi tiết phải gia tăng Nhưng để giới hạn lực quán tính , bắt buộc phải giảm số vịng quay động Đó nguyên nhân dộng Điezen động có tốc độ thấp Hình -3: Lực ép ngang Đặc điểm cấu tạo Gồm : - Bộ phận cố định : Nắp máy, thân máy, xi lanh, te - Bộ phận chuyển động : + Nhóm pít tơng : Pít tơng, xéc măng, chốt pít tơng + Nhóm trùn : Thanh truyền, bạc lót truyền + Nhóm trục khủu : Trục khuỷu,bạc lót trục khuỷu Hình -1: Cơ cấu trục khuỷu truyền 2.1 Bộ phận cố định động 2.1.1 Cấu tạo thân máy Hình 1-4 : Thân máy 10 Thân máy đúc gang hợp kim nhơm Mặt thân máy có lỗ để lắp xylanh, lỗ tạo thành ổ đặt xupáp (loại xupáp đặt), lỗ ren để cấy bulông, lỗ nước làm mát, lỗ dầu bơi trơn Mặt bên có cửa để tháo lắp đội (để điều chỉnh xupáp, xu páp đặt), có cửa thơng với ống hút, ống xả (đối với xupáp đặt) đường dầu bơi trơn, mặt trước có lỗ thơng để bắt bơm nước Hình 1-5 : Cấu tạo thân máy Bên phía có gối đỡ để lắp trục khuỷu, xung quanh mặt có lỗ ren để bắt với đáy dầu (cát te) Trong thân máy có khoang rỗng để chứa nước làm mát ( gọi áo nước) gân chịu lực tăng thêm độ cứng vững 2.1.2 Cấu tạo nắp máy Hình 1-6: Nắp máy * Nắp máy liền: 11 Hỡnh 1-7: Nắp máy liền * Nắp máy rời: Hình 1-8: Nắp máy rời Cấu tạo: - Nắp máy bắt chặt với thân máy bulơng vít cấy - Kết cấu nắp máy tùy thuộc vào loại động nhìn chung tất nắp máy đều có : Buồng đốt , lỗ nạp xả mặt phẳng lắp ghép với thân máy v.v - Nắp máy chế tạo liền thành khối cho tất xy lanh riêng cho xy lanh - Giữa nắp máy thân máy phải có đệm làm kín a mi ăng đồng - Đối với động làm mát gió nắp máy có cánh tản nhiệt - Đối với động làm mát nước nắp máy có bọng nước 12 Hình 1-9: Cấu tạo nắp máy 2.1.3 Cấu tạo Xilanh Dựa vào cách làm mát chia xy lanh thành hai loại là: Cấu tạo: 13 Hình 1-12: Cấu tạo xy lanh Xylanh ống hình trụ rỗng, mặt gia cơng nhẵn bóng, mặt ngồi có gờ để định vị với thân máy có rãnh để lắp đệm làm kín nước c Hinh 1-13: Các dạng xy lanh Loại xy lanh ống lót đúc gang hợp kim hơp kim nhơm, xung quanh xy lanh có áo nước Nếu hợp kim nhôm cần phải pha phân tử silic, kim loại cứng Sau đúc xong thân máy, xy lanh gia công 14 mài bóng đá mài xoay tới kích thước cuối cùng, sau mặt gương xy lanh xử lý loại hóa chất ăn mịn nhơm, để lại phần tử silic cứng nhơ ra, píttơng xéc măng trượt phần tử silic ma sát mịn Trường hợp có ống lót (sơ mi ) lại chia thành sơ mi khô sơ mi ướt Sơ mi khô ép vào tiếp xúc với lỗ xy lanh dọc suốt chiều dài sơ mi Sơ mi ướt tiếp xúc với lỗ xy lanh phần đầu phần thân phía sơ mi Hình 1-14: Thân máy lắp xy lanh rời Vành A sơ mi nằm gọn ổ khối xy lanh.Vành A cao ổ khoảng 0,06 - 0,20mm giúp xy lanh kín khít sau lắp đệm nắp máy lên mặt vành Mặt vành A có vành B nhơ lên nhằm bảo vệ để bảo vệ mép đệm nắp xy lanh không bị cháy Không gian chứa nước làm mát nắm mặt sơ mi vách khối xy lanh Muốn tránh rò rỉ nước xuống te, người ta lắp vòng găng cao su vào rãnh mặt sơ mi Xy lanh động làm mát gió, mặt ngồi xy lanh có lỗ tản nhiệt 2.1.4 Cấu tạo Các te (đáy dầu) 15 Hình 1-10: Đáy dầu Các te lắp ghép với thân máy bulơng, có đệm lót bảo đảm độ kín cho dầu bôi trơn Các te chia làm ba ngăn, ngăn sâu hai ngăn bên Giữa ngăn có vách ngăn để tơ chạy đường dốc, tăng tốc độ, dầu không bị dồn về phía Tại vị trí thấp có nút xả dầu, có gắn nam châm để hút mạt kim loại dầu Hình 1-11 : Vị trí đáy dầu Cácte động điêzen đúc gang, động xăng dập thép 2.2 Nhóm pít tơng 2.2.1 Pít tơng Cấu tạo: Pít tơng chia thành phần : đỉnh pít tơng ; đầu pít tơng ; thân pít tơng +Đỉnh pít tơng : Cấu tạo đỉnh pít tơng phụ thuộc vào buồng cháy, nên có hình dáng khác ( đỉnh lồi, đỉnh bằng, đỉnh lõm) Trong có gân để tăng độ cứng tính tản nhiệt + Đầu pít tơng : đầu có đường kính nhỏ phần thân , có rãnh để lắp vịng găng hơi, vịng găng dầu, rãnh vịng găng dầu có khoan nhiều lỗ nhỏ vào phía , số rãnh thường có từ 3-4-5 rãnh +Thân pít tơng : phần dẫn hướng , dọc thân có sẻ rãnh cơn, van , ngang thân có khoan lỗ để lắp chốt 16 Hình 1-15: Cấu tạo pít tơng 2.2.2 Xéc măng Hình 1-16 : Xéc măng Hình 1-17: Vị trí xếp miệng xéc măng 17 Cấu tạo Xéc măng : * Xéc măng (khí ): - Nhiệm vụ: Bao kín buồng đốt ngăn khơng cho khí cháy từ buồng cháy lọt xuống cát te Hình 1-18: Hoạt động xéc măng khí Xéc măng vịng trịn hở miệng lắp vào rãnh xéc măng piston Kết cấu xéc măng khí khác tiết diện mặt cắt ngang dạng cắt miệng Hình 1-19: Cấu tạo xéc măng khí - Cấu tạo: Có tiết diện sau + Loại hình chữ nhật : Hình 1-20(e;f) Ưu điểm: Loại đơn giản, dễ chế tạo, nên sử dụng rộng rãi Nhược điểm: Khả bao kín khó rà khít với mặt gương xylanh Phạm vi ứng dụng: Thường sử dụng cho động ô tô, máy kéo động tàu thủy tốc độ cao 18 + Loại cắt vát mặt lưng: Hình 1-20 (a;d) Ưu điểm: Bao kín tốt Nhược điểm: Khó chế tạo Phạm vi ứng dụng: Thường sử dụng cho động tốc độ cao Hình 1-20: Các dạng tiết diện xéc măng khí + Loại cắt vát mặt cạnh tiết diện hình thang: Hình 1-20 ( g ) Ưu điểm: bị kết dính muội than rãnh xéc măng, nên xéc măng bị bó kẹt rãnh Nhược điểm: Xéc măng bị va đập mạnh với rãnh, tuổi thọ thấp khó chế tạo Phạm vi ứng dụng: Thường sử dụng cho động tốc độ trung bình tốc độ thấp + Loại cắt vát mặt bụng: Hình 1-20 (b;c) Ưu điểm: Bao kín tốt Nhược điểm: Khó chế tạo Phạm vi ứng dụng: Thường sử dụng cho động tốc độ trung bình tốc độ thấp Các dạng cắt miệng xéc măng : 19 Hình 1-21 : Các dạng cắt miệng xéc măng + Loại miệng cắt phẳng : Hình 1-21 (a) đơn giản dễ chế tạo, dễ lọt khí lọt dầu + Loại miệng cắt vát: Hình 1-21 (b;c ) Vát 300- 450 loại bị lọt khí dùng nhiều + Loại miệng cắt xếp chồng : Hình 1-21 (d) khả bao kín buồng cháy tốt chế tạo khó, dùng * Xéc măng dầu : - Nhiệm vụ: Ngăn không cho dầu bôi trơn từ cácte lên buồng cháy Khi gạt dầu để lại màng mỏng bôi trơn, số động để tăng lực tỳ cải thiện điều kiện bơi trơn , người ta lắp vịng đàn hồi vào phía để đẩy xéc măng tỳ vào thàmh xy lanh - Cấu tạo : Xéc măng dầu có hai loại + Loại đơn: Hình 1-22a: đơn giản, dễ chế tạo gạt dầu không tốt + Loại tổ hợp: Hình 1-22b : gồm vịng thép trên, lị xo đệm trung gian vòng thép ghép lại với Loại khó chế tạo gạt dầu tốt j, Hình 1-22 (a;b): Cấu tạo xéc măng dầu Cả hai loại xéc măng lắp vào đầu pít tơng xy lanh để bao kín buồng đốt gạt dầu bôi trơn về te động 20 ... truyền Bài Sửa chữa phận cố định động Bài Sửa chữa xy lanh Bài Sửa chữa nhóm pít tơng Bài Sửa chữa nhóm truyền Bài Sửa chữa nhóm trục khuỷu Bài Bảo dưỡng phận cố định cấu trục khuỷu truyền MỤC... phận cố định cấu trục khuỷu truyền …………… Bài Sửa chữa phận cố định động …………… Bài Sửa chữa xy lanh …………… Bài Sửa chữa nhóm pít tơng ……… Bài Sửa chữa nhóm truyền …………… Bài Sửa chữa nhóm trục khuỷu. .. giảng Bảo dưỡng sửa chữa cấu trục khuỷu- truyền phận cố định động cơ, biên soạn theo chương trình giảng dạy Nhà trường năm 2017 Nội dung giáo trình biên soạn sở kế thừa nội dung giảng dạy trường,