CẤU TẠO SỬA CHỮA ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG 2

Kiểm tra các chi tiết dạng trục Các chi tiết dạng trục như: trục khuỷu, trục cam, xu páp, đũa đẩy...Đặc điểm hư hỏng của chúng là: Mòn các bề mặt làm việc cổ trục, làm tăng khe hở lắp g

CHƯƠNG 1

TỔNG QUAN CẤU TẠO VÀ SỬA CHỮA

ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG I-TỔNG QUAN VỀ ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG

1.1 Khái niệm và phân loại

Động cơ đốt trong là loại động cơ được sử dụng rộng rãi nhất hiện nay trong tất cả các lĩnh vực: giao thông vận tải (đường bộ, đường thuỷ, đường sắt, hàng không ), nông nghiệp, xây dựng, công nghiệp, quốc phòng Tổng công suất của nó chiếm khoảng 90% toàn bộ công suất mọi nguồn năng lượng tạo ra trên thế giới

Căn cứ vào vị trí đốt nhiên liệu, người ta phân chia động cơ nhiệt thành hai: động

cơ đốt trong và động cơ đốt ngoài Ở động cơ đốt trong, nhiên liệu được đốt cháy bên trong không gian công tác động cơ Ở động cơ đốt ngoài, nhiên liệu được đốt cháy trong

lò đốt riêng biệt để cấp nhiệt cho môi chất công tác (MCCT), sau đó MCTC được dẫn vào không gian công tác của động cơ, tại đó MCCT dãn nở để chuyển hóa nhiệt năng thành cơ năng

Theo cách phân loại như trên thì các loại động cơ có tên thường gọi như: động cơ xăng, động cơ diesel, động cơ piston quay, động cơ piston tự do, động cơ phản lực, tuabin khí… đều có thể xếp vào nhóm động cơ đốt trong Tuy nhiên theo quy ước, thuật ngữ

“động cơ đốt trong” ( internal combustion Engine ) thường được dùng chỉ loại động cơ có

cơ cấu truyền lực kiểu piston - thanh truyền - trục khuỷu, trong đó piston chuyển động tịnh tiến qua lại trong xylanh động cơ Các loại động cơ khác thường được gọi bằng các tên riêng, ví dụ: động cơ piston quay ( rotary engine ), động cơ phản lực (jet engine ), tuabin khí (gas tuabin )

Động cơ đốt trong được phân loại theo các tiêu chí khác nhau như bảng 1.1

Động cơ đốt cháy bằng tia lửa – loại động cơ đốt trong hoạt động theo nguyên lý: nhiên liệu được đốt cháy bằng tia lửa được sinh ra từ nguồn nhiệt bên ngoài không gian công tác của xylanh Chúng ta có thể gặp những kiểu động cơ đốt cháy bằng tia lửa với các tên gọi khác như: động cơ Otto, động cơ carburetor, động cơ phun xăng, động cơ đốt trong cưỡng bức, động cơ hình hành hỗn hợp cháy từ bên ngoài, động cơ xăng, động cơ gas v.v Nhiên liệu dùng cho động cơ đốt cháy bằng tia lửa thường là nhiên liệu lỏng dễ bay hơi như: xăng, cồn, benzol, khí hóa lỏng… Trong các loại nhiên liệu kể trên thì nhiên liệu xăng là sử dụng phổ biến nhất từ thời kỳ đầu phát triển động cơ cho đến nay

Động cơ diesel – là loại động cơ đốt trong hoạt động theo nguyên lý: nhiên liệu tự đốt cháy khi được phun vào buồng đốt chứa khí nén có áp suất và nhiệt độ cao

Động cơ 4 kỳ - loại động cơ đốt trong có chu trình công tác được hoàn thành sau 4 hành trình của piston

Động cơ 2 kỳ - loại động cơ đốt trong có chu trình công tác được hoàn thanh sau 2 hành trình của piston

Bảng 1: Phân loại động cơ đốt trong

Loại nhiên liệu - Động cơ chạy bằng nhiên liệu lỏng dễ bay hơi như:

xăng, cồn, benzol…

- Động cơ chạy bằng nhiên liệu lỏng khó bay hơi như:

gas oil, mazout…

CTCT

- Động cơ 4 kỳ

- Động cơ 2 kỳ Phương pháp

nạp khí mới

- Động cơ không tăng áp

- Động cơ tăng áp Đặc điểm kết

Theo tính năng - Động cơ thấp tốc, trung tốc và cao tốc

- Động cơ công suất nhỏ, vừa và lớn Theo công

=(0,09 0,14), của tuabin hơi nước e = (0,02  0,28) và của tuabin khí e không quá 0,3

+ Kích thước nhỏ gọn, khối lượng nhẹ vì toàn bộ chu trình của động cơ đốt trong được thực hiện trong một thiết bị duy nhất

+ Khởi động, vận hành, chăm sóc dễ dàng

- Nhược điểm:

+ Không phát ra mômen lớn tại tốc độ quay nhỏ nên không khởi động được khi có tải

+ Khả năng quá tải kém

+ Công suất cực đại không cao

+ Nhiên liệu đắt và cạn dần trong thiên nhiên

+ Ô nhiễm môi trường vì khí xả và ồn

Mặc dù vậy, do những ưu điểm kể trên, nên động cơ đốt trong được sử dụng rộng khắp trên các lĩnh vực công nghiệp, nông lâm ngư nghiệp, giao thông vận tải Do đó, trong vài ba thập niên tới, động cơ đốt trong vẫn là loại động cơ không thể thay thế, do những động cơ khác tuy ưu việt hơn nhưng vì lý do kinh tế và kỹ thuật nên chưa được chế tạo hàng loạt

1.3 Cấu trúc tổng quát của động cơ đốt trong (hình 1.1)

7 Hệ thống khởi động 8 Các cơ cấu tự động điều chỉnh

Hình Hình 1.1: Cấu tạo động cơ ô tô

1-Cacte 2-Xilanh 3-Nắp xilanh 4-Piston 5-Thanh truyền 6-Trục khuỷu 7-Xupap 8-Buồng cháy

Hình 1.2: Sơ đồ cấu tạo động cơ đốt trong kiểu piston

II- CÔNG NGHỆ SỬA CHỮA ĐỘNG CƠ Ô TÔ

2.1 Kích thước sửa chữa và số lần sửa chữa

2.1.1 Định nghĩa cốt (code) sửa chữa:

Cốt sửa chữa là bậc tăng (giảm) kích thước của chi tiết lỗ (trục) được qui định giữa nhà chế tạo phụ tùng và người sửa chữa sau mỗi lần sửa chữa

Khi sửa chữa theo cốt, cho phép tiêu chuẩn hoá trong công tác sửa chữa và chế tạo phụ tùng thay thế

1 = D

H + 2(δ

1 + Δ) (1.4) Tính δ1 theo kinh nghiệm:

δ

1 = ρ( D

1 - D

H) =ρδ (1.5) δ_hao mòn tổng cộng ρ_hệ số phân bố lượng mòn 0,5 ÷1 Mỗi loại chi tiết có ρ riêng, được xác định bằng phương pháp thống kê

Từ (1.4) Ds

1 =D

H + 2(δ

1 + Δ) (1.6) Đặt 2(δ

1 + Δ) = γ Ds

1 = D

H + γ γ_ Lượng kích thước thay đổi sau mỗi lần sửa chữa

Ta suy ra:

- Kích thước sửa chữa lần thứ nhất: Ds

Kích thước sửa chữa phụ thuộc vào:

- Chiều sâu lớp thấm tôi

- Độ bền của chi tiết

- Kết cấu và bố trí chung của chi tiết và cụm máy

Ví dụ:

+ Đối với xi lanh, séc măng, piston: n = 4, γ = 0,5mm

+ Đối với trục khuỷu, bạc lót: n = 6÷7, γ = 0,25mm

2.2 Qui định công nghệ sửa chữa

2.2.1 Mục đích công tác sửa chữa

Mục đích của sửa chữa là nhằm khôi phục khả năng làm việc của các chi tiết, tổng thành động cơ ô tô đã bị hư hỏng

2.2.2 Qui định chung đối với công tác sửa chữa nhỏ

Nhiệm vụ:

Khắc phục những hư hỏng đột xuất hay tất yếu của các chi tiết, cụm máy Có tháo máy và thay thế tổng thành, nếu nó có yêu cầu phải sửa chữa lớn

Đặc điểm:

- Là loại sửa chữa đột xuất nên nó không xác định rõ công việc sẽ tiến hành

- Thường gồm các công việc sửa chữa, thay thế những chi tiết phụ được kết hợp với những kỳ bảo dưỡng định kỳ để giảm bớt thời gian vào xưởng của xe;

- Công việc sửa chữa nhỏ được tiến hành trong các trạm sửa chữa

Ví dụ: thay thế lõi lọc nhiên liệu, dầu bôi trơn

- Cũng có trường hợp sửa chữa nhỏ thay thế cả tổng thành để giảm thời gian nằm chờ của

xe

- Thông qua kiểm tra tình trạng kỹ thuật xe để quyết định có sửa chữa nhỏ hay không

2.2.3 Qui định chung đối với công tác sửa chữa lớn

2.2.3.3 Khái niệm về công tác sửa chữa lớn

a/ Qui trình công nghệ sửa chữa: là một loạt các công việc khác nhau được tổ

chức theo một thứ tự nhất định kể từ khi xe vào xưởng đến khi xuất xưởng

Đối với từng loại cụm máy riêng có qui trình công nghệ riêng, phụ thuộc phương pháp sửa chữa chúng và đặc điểm kết cấu Cũng có trường hợp cùng một cụm chi tiết trên một động cơ xe có các qui trình sửa chữa khác nhau Công việc sửa chữa được cụ thể hóa thành các qui trình (qui trình tháo lắp, tẩy rửa )

b/ Các phương thức tổ chức sửa chữa:

+ Sửa chữa theo vị trí cố định

+ Sửa chữa theo dây chuyền

c/ Cách tổ chức lao động trong sửa chữa: tùy theo qui mô của cơ sở sửa chữa:

+ Sửa chữa tổng hợp

+ Sửa chữa chuyên môn hóa

2.2.4 Các phương pháp sửa chữa

2.2.4.1 Đối với tổng thành

a/ Sửa chữa riêng lẻ

- Định nghĩa: là phương pháp sửa chữa mà chi tiết của động cơ nào sau khi sửa chữa thì

hoàn toàn lắp vào động cơ đó

- Đặc điểm: có tính chất tự phát trong điều kiện chủng loại động cơ nhiều, số lượng mỗi

loại ít Là phương pháp lạc hậu vì không cho phép thay chi tiết nên thời gian sửa chữa hoàn toàn phụ thuộc vào thời gian sửa chữa các chi tiết trong cụm và các cụm trong động

cơ, thời gian chết dài

Số chi tiết phục hồi sửa chữa sẽ rất nhiều, gây phức tạp cho quản lý, kế hoạch hóa sửa chữa Không thể áp dụng chuyên môn hóa sửa chữa và hiện đại hóa thiết bị Năng suất lao động thấp, chất lượng sửa chữa không cao Thích hợp với phương thức tổ chức sửa chữa theo vị trí cố định với tổ chức lao động theo kiểu sửa chữa tổng hợp (một nhóm công nhân phụ trách sửa chữa)

b/ Phương pháp sửa chữa đổi lẫn

Là phương pháp mà các cụm, các chi tiết của động cơ xe cùng loại có thể đổi lẫn cho nhau

Điều kiện đổi lẫn:

- Đổi lẫn các chi tiết hay cụm cùng cốt sửa chữa

- Không đổi lẫn các chi tiết trong cặp chế tạo đồng bộ như:

+ Trục khuỷu - bánh đà

+ Thân máy - nắp máy

+ Nắp đầu to - thân thanh truyền

Hai hình thức đổi lẫn:

- Đổi lẫn cụm: các cụm cùng loại (cùng cốt sửa chữa) có thể đổi lẫn nhau

- Đổi lẫn chi tiết, các chi tiết trong cụm (cùng cốt sửa chữa) có thể đổi lẫn nhau

Thực tế thường phối hợp đổi lẫn chi tiết với cụm

Đặc điểm: là phương pháp tiên tiến

- Rút ngắn thời gian sửa chữa

- Có thể dễ dàng tổ chức sửa chữa theo dây chuyền và chuyên môn hóa thiết bị lao động

Do đó giảm bớt chi phí sản xuất, hạ giá thành

2.2.4.2 Đối với chi tiết các cặp lắp ghép

a/ Phương pháp điều chỉnh: Giữ nguyên các chi tiết của mối ghép, tăng giảm lực

siết hoặc thêm bớt căn đệm Phương pháp này nhanh, rẻ, tính chất mối ghép không được khôi phục triệt để

b/ Phương pháp rà lắp (chọn lắp) : Các chi tiết trong nhiều cặp lắp ghép giống

nhau (đã hao mòn) được chọn, rà lắp đổi lẫn cho nhau Phương pháp này tương đối nhanh,

ít tốn kém, thích hợp cho những cơ sở sửa chữa lớn Tính chất mối ghép không được khôi phục triệt để

c/ Phương pháp dùng chi tiết phụ : Trong trường hợp khan hiếm phụ tùng thay

thế, người ta chế tạo một chi tiết phụ ghép giữa hai chi tiết của cặp lắp ghép đã hao mòn

Phương pháp này khôi phục tương đối triệt để tính chất mối ghép

d/ Phương pháp kích thước sửa chữa : Trong cặp lắp ghép đã hao mòn, giữ lại chi

tiết đắt tiền, khôi phục hình dáng hình học, tính chất bề mặt của nó; thay thế chi tiết còn lại theo cốt sửa chữa Phương pháp này khôi phục triệt để tính chất mối ghép Ví dụ: Cặp lắp ghép piston- xilanh; Trục khuỷu - ổ đỡ

2.3 Các hình thức tổ chức sửa chữa

2.3.1 Tổ chức sửa chữa theo vị trí cố định

Toàn bộ công việc sửa chữ a được thực hiện ở một vị trí cố định

Đặc điểm:

- Sự liên quan giữa các khâu rất ít, thời gian sửa chữa hầu như không phụ thuộc vào nhau

- Thích hợp với phương pháp sửa chữa riêng xe, trong qui mô xưởng sửa chữa nhỏ;

- Sử dụng công nhân tay nghề cao;

- Tiêu hao nhiên vật liệu phụ tăng, do phải trang bị, cung cấp nguyên - nhiên vật liệu như nhau cho nhiều vị trí sửa chữa;

- Thiết bị, đồ nghề vạn năng, khó áp dụng thiết bị chuyên dùng hiện đại

- Năng suất lao động thấp, giá thành cao, chất lượng khó ổn định

2.3.2 Tổ chức sửa chữa theo dây chuyền

Công việc sửa chữa được tiến hành liên tục ở một số vị trí sản xuất hay một số dây chuyền sản xuất

Đặc điểm: có liên quan chặt chẽ giữa các khâu

- Thích hợp với phương pháp sửa chữa đổi lẫn trong qui mô xưởng lớn;

- Sử dụng lao động chuyên môn hóa nên giảm được bậc thợ và nâng cao chất lượng từng công việc;

- Giảm tiêu hao nguyên vật liệu phụ;

- Thiết bị tập trung và có điều kiện sử dụng thiết bị chuyên dùng hiện đại Năng suất cao, giá thành hạ

2.4 Các trang thiết bị chính dùng trong công tác sửa chữa

2.4.1 Dụng cụ đồ nghề vạn năng, thiết bị tháo lắp chuyên dùng (phụ lục1) 2.4.2 Máy chuyên dùng (phụ lục 3)

III- KIỂM TRA PHÂN LOẠI CHI TIẾT

3.1 Mục đích, ý nghĩa công tác kiểm tra, phân loại chi tiết

- Qua kiểm tra phân loại để cho phép sử dụng lại các chi tiết còn dùng lại được một cách

có hiệu quả tránh lãng phí, loại bỏ những chi tiết bị hư hỏng và xác định những chi tiết có thể sửa chữa, phục hồi để dùng lại

- Việc kiểm tra phân loại tốt sẽ cho phép nâng cao chất lượng và hạ giá thành sửa chữa

- Nếu kiểm tra phân loại không tốt sẽ có hại cho việc sửa chữa và sử dụng sau này Ví dụ: dùng lại các chi tiết hư hỏng

Công tác kiểm tra phân loại chi tiết được tiến hành sau khi chi tiết đã được tẩy rửa sạch sẽ, bao gồm 3 loại công việc:

- Kiểm tra chi tiết để phát hiện và xác định trạng thái, chất lượng của chúng

- Đối chiếu với tài liệu kỹ thuật để phân loại chúng thành:

+ Dùng được;

+ Phải sửa chữa mới dùng được;

+ Loại bỏ

- Tập hợp các tài liệu sau khi kiểm tra phân loại để chỉ đạo công tác sửa chữa

Nguyên tắc kiểm tra phân loại

Dựa trên cơ sở chức năng của chi tiết trong cụm máy mà tổ chức kiểm tra kỹ ở mức độ nào

3.2 Các hư hỏng, phương pháp và thiết bị kiểm tra (phụ lục 2)

cơ xe

- Thay đổi về tính chất: độ cứng, độ đàn hồi, trạng thái ứng suất

- Hư hỏng đột xuất ở mức vĩ mô: gãy vỡ, sứt mẻ, nứt, thủng

3.2.2 Các phương pháp kiểm tra chủ yếu

c/ Kiểm tra hư hỏng ngầm

Sử dụng các dụng cụ đặc biệt để phát hiện hư hỏng ngầm hoặc kiểm tra tính chất chi tiết: máy đo độ cứng, độ bóng, đàn hồi, các máy cân bằng tĩnh, cân bằng động, các máy dò khuyết tật: từ, siêu âm, quang tuyến các thiết bị đo sử dụng quang học, khí động, các loại dụng cụ đồ gá để kiểm tra các vị trí tương quan giữa các bề mặt, các đường tâm

3.3 Các phương pháp đo kích thước và sai lệch hình dạng hình học

3.3.1 Kiểm tra chi tiết dạng lỗ

Các chi tiết dạng lỗ như xi lanh, lỗ ổ trục khuỷu, ổ trục cam v.v chịu mài mòn hoặc biến dạng trong quá trình làm việc Vì vậy, phương pháp kiểm tra các chi tiết dạng lỗ chủ yếu là đo lượng mòn và sai lệch hình dạng

Nguyên tắc: dựa vào đặc tính mòn và đặc tính biến dạng của chi tiết để chọn vị trí kiểm tra

Dụng cụ kiểm tra: thường dùng dụng cụ đo lỗ với đồng hồ so có độ chính xác 0,01mm hoặc panme đo lỗ

Chọn D

max để quyết định cốt sửa chữa

3.3.2 Kiểm tra các chi tiết dạng trục

Các chi tiết dạng trục như: trục khuỷu, trục cam, xu páp, đũa đẩy Đặc điểm hư hỏng của chúng là:

Mòn các bề mặt làm việc (cổ trục), làm tăng khe hở lắp ghép giữa trục và bạc, giảm

áp suất dầu bôi trơn và phát sinh tiếng va đập khi động cơ làm việc

a/ Kiểm tra độ mòn

b/ Kiểm tra cong, xoắn

3.3.3 Kiểm tra thanh truyền

3.3.4 Kiểm tra các chi tiết thân hộp

Thân hộp là những chi tiết có hình dạng, kết cấu phức tạp Hư hỏng thường do biến dạng vì tải, nhiệt Dẫn đến cong vênh, tương quan kích thước bị sai lệch: độ phẳng, độ đồng tâm, độ song song, độ vuông góc

a/ Kiểm tra độ phẳng

Có nhiều phương pháp kiểm tra độ phẳng như:

- Phương pháp sai lệch đường: xác định khe hở giữa dụng cụ kiểm tra với bề mặt chi tiết bằng căn lá, cữ hoặc đồng hồ so

- Phương pháp khe hở sáng: xác định sự lọt ánh sáng qua khe hở giữa dụng cụ kiểm tra mặt và chi tiết khi áp lên nhau

- Kiểm tra bằng bột màu: xác định độ phẳng chi tiết bằng diện tích bị nhuốm màu khi xoa chi tiết lên bàn rà mặt phẳng có bôi bột màu

- Phương pháp phân bước: đo chuyển vị của các điểm chuẩn tinh đặt trên bề mặt kiểm tra

so với một điểm ban đầu tùy chọn, bằng các dụng cụ: cọc chuẩn, ni-vô, kính ngắm

- Phương pháp giao thoa ánh sáng: xác định độ không phẳng của các bề mặt nhẵn bóng bằng cách áp thước thuỷ tinh kiểm tra lên bề mặt, lúc này sẽ xuất hiện vân giao thoa, vân thẳng nếu bề mặt thẳng, vân cong nếu bề mặt không phẳng Trị số độ không phẳng xác định theo tỉ số giữa độ cong và khoảng cách giữa các vân

- Phương pháp khí động: đo độ không phẳng bằng cách xác định lượng tiêu hao khí nén lọt qua khe giữa đầu đo và mặt phẳng khi dịch chuyển đầu đo trên bề mặt kiểm tra

Lựa chọn phương pháp kiểm tra phụ thuộc vào kích thước chi tiết và yêu cầu về độ chính xác đạt được Ví dụ: với những chi tiết nhỏ như thân bộ chế hoà khí, có thể dùng bàn rà mặt phẳng, những chi tiết như thân và nắp động cơ ô tô có thể dùng thước đo độ phẳng với đồng hồ so Những chi tiết có độ bóng bề mặt cao dùng phương pháp giao thoa ánh sáng

Độ chính xác của các phương pháp kiểm tra được giới thiệu trong bảng 2.1

Bảng 2: Độ chính xác các phương pháp kiểm tra độ phẳng

Chiều dài chi tiết

(mm)

Độ chính xác (μm)

Phương pháp và dụng cụ kiểm

tra Đến 250

1,2 Phương pháp giao thoa 2,5 ÷ 12 Phương pháp khe hở sáng

b/ Kiểm tra độ đồng tâm

Sử dụng căn lá đo khe hở tại các vị trí để xác định độ không đồng tâm Cũng có thể dùng đồng hồ so để xác định độ không đồng tâm

Trường hợp động cơ ít xi lanh có thể dùng dây căng và thước để kiểm tra độ không đồng tâm của các cổ trục

c/ Kiểm tra song song và vuông góc

- Kiểm tra độ song song giữa hai dãy lỗ: Ví dụ các lỗ cần kiểm tra: lỗ trục khuỷu và lỗ trục cam

- Kiểm tra độ vuông góc giữa các hàng lỗ

- Kiểm tra vuông góc của các cạnh

3.3.5 Kiểm tra lò xo, vòng bi, bánh răng

b/ Kiểm tra vòng bi

Vòng bi bị mòn thể hiện độ rơ dọc trục và độ rơ hướng kính

c/ Kiểm tra bánh răng

Bánh răng thường bị mòn hoặc tróc rỗ bề mặt răng, làm tăng khe hở giữa các răng,

vì vậy phát sinh tiếng ồn khi làm việc, hiện tượng nứt chân răng do chèn ép dầu hoặc do chịu tải lớn dẫn đến nguy cơ gãy răng cũng thường xảy ra Đối với các bánh răng hộp số,

do thường xuyên thay đổi vị trí ăn khớp nên dễ bị va đập làm sứt mẻ phần đỉnh răng, làm giảm khả năng chịu tải

3.4 Kiểm tra cân bằng tĩnh và động các chi tiết quay

Khi mòn không đều và sau khi gia công cơ sửa chữa, do khó bảo đảm độ đồng tâm ban đầu nên các chi tiết quay như trục khuỷu, bánh đà, bánh răng, trục các đăng trên động cơ thường mất cân bằng tĩnh và động Độ mất cân bằng này thường được kiểm tra và

xử lý trước khi lắp cụm máy, nhằm bảo đảm mức độ rung động trong phạm vi cho phép của nhà chế tạo

Việc kiểm tra cân bằng tĩnh áp dụng cho các chi tiết có đường kính khá lớn so với chiều dài như các bánh răng, bánh đà Kiểm tra cân bằng động đặc biệt cần thiết đối với các chi tiết trục có hình dạng phức tạp và có tốc độ quay cao như trục khuỷu

3O

4) lên bề mặt Tại chỗ có vết nứt, bột sắt sẽ tụ lại ở các cực từ nên rất dễ quan sát Với các chi tiết

có độ từ thẩm yếu (ít nhiễm từ), thường duy trì nguồn nam châm điện hoặc nam châm vĩnh cửu

Với các chi tiết có độ từ thẩm cao, gây nhiễm từ ban đầu cho chi tiết và sử dụng từ

dư trên chi tiết để kiểm tra Như vậy, khi kiểm tra xong, phải khử từ dư cho chi tiết, nếu không khử từ dư, sau này các mạt sắt do mài mòn sẽ bám vào bề mặt gây cào xước bạc và trục Khi tạo từ bằng dòng điện một chiều thì phương pháp khử từ là cho dòng điện ngược chiều với dòng điện từ hoá ban đầu rồi giảm dần dòng điện này

3.5.4 Kiểm tra vết nứt bằng quang tuyến

Sử dụng dung dịch có chứa chất phát quang với thành phần: 75% dầu hỏa +15% dầu biến thế + 10% ben zôn + (3 ÷ 5)g/lít chất phát quang Fluorexein để bôi lên bề mặt Sau đó lau sạch và sấy nóng ở nhiệt độ 60 ÷ 700C cho chất phát quang từ vết nứt tiết ra, dùng đèn tia cực tím chiếu lên bề mặt, ở chỗ có vết nứt, chất phát quang sẽ tiết ra sẽ tạo thành ánh sáng xanh lục rất dễ nhận thấy

3.5.5 Kiểm tra theo hiệu ứng xung (siêu âm)

Dựa trên hiện tượng phản xạ xung siêu âm, khi các xung phát ra và được ghi lại trên dao động kí điện tử có hình dạng đều đặn, chứng tỏ chi tiết không bị rỗ Khi gặp phải chỗ rỗ, xuất hiện trên màn hình các xung phản xạ sẽ xác định được chiều sâu và kích thước của khuyết tật

IV- THÁO, LẮP VÀ CHẠY RÀ

4.1 Khái niệm về tháo và lắp động cơ ô tô

4.1.1 Yêu cầu tháo và lắp

a/ Tháo

- Quy trình tháo động cơ xe, cụm chi tiết phải hợp lý nhất nhằm đảm bảo năng suất và chất lượng tháo;

- Phải đảm bảo an toàn cho chi tiết tháo, tăng tính kinh tế sửa chữa;

- Phải cơ giới hoá, tự động hoá, cải tiến dụng cụ tháo để giải phóng lao động nặng nhọc và

để tăng năng suất lao động

b/ Lắp

Quy trình lắp chặt chẽ hơn quy trình tháo

- Là khâu quyết định chất lượng cụm chi tiết máy, động cơ xe vì nó phải đảm bảo độ chính xác lắp ghép, vị trí tương quan giữa các bề mặt lắp ghép (khe hở, độ dôi, độ song song, độ vuông góc );

- Phải đảm bảo quy trình lắp hợp lý, để đạt độ chính xác cao, năng suất cao

- Phải có các nguyên công kiểm tra chặt chẽ ở từng công đoạn lắp, sử dụng nhiều dụng cụ kiểm tra;

- Khối lượng lao động nhiều hơn khi tháo, với trình độ tay nghề, kinh nghiệm cao hơn;

- Những thiết bị bao che, thiết bị điện phải tháo trước;

- Tháo từ ngoài vào trong;

- Dụng cụ tháo phải được qui định cho từng bước tháo;

- Quá trình tháo nên tiến hành phân loại ngay chi tiết được tháo ra, vì nếu không tổ chức tốt thì sau đó rất mất thời gian để tìm kiếm;

- Cấm không dùng búa, đục để tháo chi tiết Nếu các chi tiết bị han rỉ khó tháo thì tẩm dầu hoả, dầu Diesel ngâm một thời gian mới tháo

Các bước công nghệ trong dây chuyền tháo:

- Tháo sơ bộ: Tháo máy nén, bơm nước, quạt gió, bơm trợ lực lái, bầu lọc dầu, cácte dầu, bơm dầu, nắp che dàn xu páp, nắp bánh đà

Mục đích của việc tháo sơ bộ là để rửa sạch trước khi tháo chi tiết

- Tháo chi tiết: tháo cụm ra khỏi xe, tháo chi tiết ra khỏi cụm Công việc được tiến hành ở các bộ phận tháo

b/ Lắp

Nguyên tắc lắp:

- Lắp từ trong ra ngoài (ngược với quy trình tháo);

- Qui định dụng cụ lắp, dụng cụ kiểm tra và kiểm tra cho mỗi bước lắp Ví dụ: các khe hở ghép nối, khe hở xu páp, khe hở cụm truyền động, khe hở bạc trục

- Theo đúng mômen siết bu lông đã được qui định Ví dụ: bu lông thanh truyền, ổ trục chính, nắp máy, trục khuỷu - bánh đà

- Kiểm tra độ kín khít các mối ghép (xu páp - đế), độ trơn tru của các mối ghép (piston- xi lanh )

- Theo đúng qui định các biện pháp an toàn mối ghép: đệm vênh, chốt chẻ, dây buộc

- Phải đảm bảo vệ sinh sạch sẽ trước mỗi công đoạn lắp ráp: rửa, xì nước, xì khí nén;

Các bước công nghệ trong dây chuyền lắp:

+ Chuẩn bị-sắp bộ: lựa sẵn những chi tiết sẽ lắp cho cụm máy đó;

+ Cân bằng tĩnh, động các chi tiết quay: trục khuỷu, bánh đà, quạt gió, puli

+ Cân bằng khối lượng nhóm piston

+ Chọn lắp: lựa chọn những chi tiết được sử dụng lại mà khe hở nhỏ

+ Chuẩn bị dụng cụ lắp và dụng cụ kiểm tra

+ Những nhóm chi tiết có thể lắp trước thì lắp trước, ví dụ: nhóm piston- séc măng- thanh truyền

4.2 Lắp động cơ

4.2.1 Công việc chuẩn bị

Các công việc chuẩn bị lắp phụ thuộc vào phương pháp sửa chữa riêng lẻ hay đổi lẫn, cách tổ chức sản xuất theo vị trí cố định hay theo dây chuyền Những nội dung chính của công việc chuẩn bị gồm:

- Sắp bộ chi tiết;

- Kiểm tra điều chỉnh khối lượng và cân bằng tĩnh, động các chi tiết;

- Lắp trước một số nhóm chi tiết có yêu cầu lắp riêng

- Chọn lắp những chi tiết được phép dùng lại mà không qua sửa chữa (khi áp dụng cách sửa chữa đổi lẫn chi tiết), ví dụ: chọn các con đội xu páp với lỗ dẫn hướng con đội, bu

lông bánh đà với lỗ bu lông trên bánh đà đảm bảo khe hở lắp ghép giữa chúng Chọn chiều dày đệm nắp máy mới theo độ nhô của piston trong xi lanh để có tỷ số nén theo thiết kế

- Chế tạo các joăng đệm, thông thường bằng bìa cáctông hoặc amiăng

- Nhận các phụ kiện trong hệ thống nhiên liệu, bôi trơn, làm mát, khởi động đã được sửa chữa hoàn chỉnh tại các bộ phận sửa chữa riêng

- Sắp xếp toàn bộ các chi tiết trên một khay hoặc bàn lắp để bàn giao cho thợ lắp máy

b/ Kiểm tra điều chỉnh khối lượng và cân bằng tĩnh, động các chi tiết

Các chi tiết chuyển động quay như bánh đà, trục khuỷu trong quá trình sửa chữa phải mài cổ trục nên cần được kiểm tra cân bằng tĩnh và cân bằng động trong trạng thái lắp ghép chúng Độ không cân bằng động cho phép tuỳ thuộc vào kết cấu và kích thước của trục đã được nhà chế tạo qui định cụ thể Đối với động cơ nhiều xi lanh, nhóm các chi tiết piston - sécmăng - thanh truyền cần phải được cân bằng khối lượng Khi có sự chênh lệch vượt quá giới hạn cho phép có thể lấy bớt kim loại bằng cách khoan hay phay ở những vùng không quan trọng (như phần chân piston )

c/ Lắp trước một số nhóm chi tiết có yêu cầu lắp riêng

Một số chi tiết đòi hỏi có xử lý đặc biệt trước khi lắp như luộc, dùng máy ép được lắp trước tại khâu chuẩn bị Công việc này thường là: lắp chốt piston - thanh truyền, lắp xu páp vào nắp máy, ép bánh răng trục khuỷu, lắp bộ ly hợp

Cần lưu ý trong khi gia công cơ các chi tiết này được lấy kích thước theo từng xi lanh hoặc cổ trục hay được rà thành bộ nên phải chọn lắp đúng theo dấu

4.2.2 Trang thiết bị tháo-lắp (phụ lục1)

Trang thiết bị dùng cho lắp ráp có ảnh hưởng trực tiếp đến năng suất và chất lượng của việc lắp Những thiết bị này bao gồm:

- Các giá lắp động cơ;

- Bàn hoặc giá để chi tiết lắp;

- Các loại vam hoặc dụng cụ chuyên dùng để tháo lắp những mối ghép dôi;

- Các dụng cụ kiểm tra khi lắp;

- Các loại dụng cụ lắp vạn năng và đặc biệt những dụng cụ dành cho những vị trí lắp khó

4.3 Một số nguyên tắc chọn lắp chi tiết

Để dễ gia công, mỗi loại chi tiết chế tạo đều cho phép có sai lệch kích thước trong một phạm vi nhất định so với kích thước danh nghĩa, còn gọi là dung sai kích thước Khi kích thước chi tiết đã có sự dao động trong phạm vi dung sai của nó, thì khi ghép một cách ngẫu nhiên các chi tiết thành những cặp làm việc, khe hở lắp ghép các cặp chi tiết đó sẽ không bằng nhau: mối ghép có thể quá chặt hoặc quá lỏng Nhằm tránh tình trạng này, nhà sản xuất phụ tùng đã phân các chi tiết sau khi chế tạo xong thành các nhóm, với điều kiện các chi tiết trong một nhóm có kích thước tuyệt đối dao động trong phạm vi khá nhỏ so với khoảng dung sai cho phép khi chế tạo Ví dụ điển hình là việc phân nhóm kích thước của bộ đôi bơm cao áp, mỗi nhóm có sai lệch kích thước tuyệt đối chỉ từ 0,002÷ 0,003mm trong khi dung sai cho phép chế tạo chi tiết piston hay xi lanh bơm cao áp tới ± 0,1mm

Đã biết được chi tiết nằm trong một nhóm, tức là biết kích thước thực của chúng, từ

đó chọn được kích thước chi tiết sẽ lắp với nó theo nhóm nào, để cho ta mối ghép có khe

hở phù hợp với điều kiện kỹ thuật qui định Làm được điều đó, khi lắp cặp chi tiết một lần

là xong, công việc sửa chữa rất thuận lợi

Những cặp chi tiết quan trọng trong nhóm chi tiết truyền động được phân nhóm kích thước gồm:

- Lót xi lanh và lỗ trên thân máy

- Bạc lót và lỗ ổ trục chính với cổ chính

- Bạc lót và lỗ đầu to thanh truyền cùng cổ biên

cơ còn được đánh số thứ tự theo xi lanh để phục vụ cho việc chọn lắp thuận lợi như đánh

số thứ tự thanh truyền, hoặc đánh dấu chỉ chiều lắp như đánh dấu lắp phía trước trên piston và thanh truyền

4.4 Chạy rà, thử xe

4.4.1 Chạy rà

4.4.1.1 Ý nghĩa của việc chạy rà

Sau khi gia công cơ, các chi tiết đều có một chất lượng bề mặt nhất định được đánh giá bởi một số tham số như: độ bóng bề mặt, độ cứng, trạng thái ứng suất, sai lệch hình dáng hình học Chúng là hậu quả của các tác nhân hóa lý trong quá trình gia công (đặc biệt là ở các nguyên công cuối) để lại Do đặc điểm này, tình trạng tiếp xúc ban đầu giữa hai bề mặt lắp ghép chưa thể hoàn hảo, diện tích tiếp xúc thực khá thấp, dẫn đến áp suất phân bố tại các điểm tiếp xúc đó cao hơn nhiều so với áp suất trung bình, độ kín khít giảm đồng thời khả năng truyền nhiệt cũng bị giảm rất mạnh Trong mối ghép trục bạc, do khe

hở lắp ghép khá nhỏ chưa đủ điều kiện để hình thành quá trình bôi trơn ma sát ướt, nên có khả năng xảy ra sự tiếp xúc trực tiếp giữa hai chi tiết gây mài mòn và sinh nhiệt lớn

Vì vậy, để thuận lợi cho cặp chi tiết ma sát bước vào giai đoạn làm việc chính thức, cần có một thời kỳ chuyển tiếp gọi là chạy rà sau khi sửa chữa một cụm máy, nhằm cải thiện chất lượng bề mặt theo hướng san phẳng các nhấp nhô, làm tăng diện tích tiếp xúc thực Từ đó nâng cao được khả năng chịu lực và truyền lực của chúng, cho phép các chi tiết làm việc với tải trọng cũng như vận tốc trượt theo đúng thiết kế mà không bị hư hỏng

Việc chạy rà mang tính tất yếu vì dù muốn hay không sự thay đổi tính chất bề mặt cũng xảy ra, nếu tổ chức tốt, quá trình chuyển hóa diễn ra một cách hoàn hảo như phân tích ở trên, ngược lại nếu tổ chức không tốt rất có khả năng chi tiết sẽ bị hỏng ngay sau khi chạy rà

a/Ảnh hưởng của tải trọng:

Bắt đầu từ chạy không tải, sau đó tăng dần theo từng bậc hoặc tăng tải vô cấp Đối với động cơ ô tô máy kéo, bước chạy rà không tải đầu tiên là chế độ chạy rà nguội không

có áp suất (các bugi hoặc vòi phun được tháo hết, động cơ đốt trong được một động cơ điện kéo) Sau đó là chạy rà nguội có áp, rồi đến chạy rà nóng không tải và chạy rà nóng với tải tăng dần, thông thường khoảng cách mỗi lần tăng tải từ 10 đến 15%, đến 75% tải trọng định mức thì dừng lại Cuối cùng là chạy rà với 100% tải trọng trong thời gian ngắn, chủ yếu là để đánh giá khả năng phát huy công suất tối đa của động cơ, đặc biệt đối với động cơ diesel còn nhằm phát hiện và xử lý những sai lệch do điều chỉnh bơm cao áp không tốt gây nên hiện tượng non tải hoặc quá tải cho cụm máy

b/Ảnh hưởng của vận tốc:

Vận tốt chạy rà trong mỗi bước được chọn từ thấp đến cao, khoảng điều chỉnh nhanh hơn so với tải trọng Tốc độ chạy lần đầu thấp nhất khoảng 100v/ph là tối ưu vì ma sát không gây ra nhiệt lớn, mặt khác vẫn đảm bảo hệ thống bôi trơn hoạt động hiệu quả và tránh xảy ra hiện tượng dính kết bề mặt do tốc độ trượt quá chậm gây nên Từ chế độ chạy chậm ban đầu, động cơ được nâng dần tốc độ theo từng bậc với khoảng cách mỗi bậc là

300 đến 500v/ph, kết thúc giai đoạn rà nguội, tốc độ động cơ có thể tăng lên 75% tốc độ định mức

c/Chế độ bôi trơn:

Với các động cơ có hệ thống bôi trơn cưỡng bức, cần sử dụng dầu bôi trơn sạch và

có độ nhớt thấp (M8~M10 tương đương với SAE10~SAE20), do độ nhớt dầu thấp nên dầu

dễ điền đầy vào các khe hở hẹp tẩy rửa các hạt mài dễ dàng và truyền nhiệt tốt hơn Có thể

sử dụng các chất phụ gia hoạt tính hóa học và hoạt tính bề mặt pha vào dầu nhờn để tăng nhanh tốc độ rà khít đồng thời chống tróc cho các chi tiết ma sát Sau khi chạy xong, dầu được xả hết để vệ sinh các-te, lọc dầu và thay vào loại dầu mà động cơ yêu cầu Với động

cơ sử dụng xăng pha dầu nhờn, tăng tỷ lệ pha khi chạy rà cao hơn so với thông thường (có thể pha đến 5~6%)

d/Ảnh hưởng của thời gian chạy rà mỗi bước:

Thời gian chạy rà ban đầu ảnh hưởng đến tính chất bề mặt ma sát rất lớn, càng về sau ảnh hưởng càng ít Ta chỉ sử dụng thời gian chạy rà hiệu quả, loại bỏ thời gian chạy rà không hiệu quả, tập hợp lại ta có được một qui trình chạy rà nhanh, cho phép rút ngăn thời gian chạy rà mà vẫn phát huy được chất lượng chạy rà và giảm được lượng mòn cho chi tiết Để biết được khi nào là giai đoạn chạy rà không hiệu quả, phải dựa vào các phép đo gián tiếp thông qua những thông số như: tổn thất ma sát, nhiệt độ của động cơ, cường độ của dòng điện động cơ điện kéo động cơ đốt trong Những thông số này đều phản ảnh trạng thái bề mặt chi tiết, lúc mới chạy rà chúng sẽ có giá trị lớn, đến một lúc nào đó chúng sẽ bằng hằng số thì tính chất bề mặt chi tiết ma sát không thay đổi nữa, nếu tiếp tục chạy rà thì cũng không có hiệu quả

4.4.1.3 Thời kỳ sau chạy rà

Sau khi chạy rà, động cơ được làm vệ sinh hệ thống bôi trơn gồm: tháo rửa các te dầu, rửa hoặc thay thế lõi lọc, thay mới dầu bôi trơn theo đúng loại dầu qui định của nhà chế tạo Các mối ghép quan trọng được kiểm tra, siết chặt lại như: bu lông thanh truyền,

bu lông nắp ổ trục chính, ốc nắp máy các thông số làm việc của hệ thống nhiên liệu, đánh lửa cũng được kiểm tra điều chỉnh lần cuối Trong phạm vi khoảng 1500~2000 km lăn bánh đầu tiên của ô tô sau khi xuất xưởng, chỉ được phép sử dụng tối đa 75% công suất máy để các bề mặt ma sát có điều kiện làm việc an toàn nhất Đó là chế độ chạy rà trơn (chạy rốt-đa) của ô tô Thực hiện điều này thông qua việc hạn chế tốc độ và tải trọng của

xe Một số nhà sửa chữa có biện pháp đề phòng an toàn như điều chỉnh vít khống chế hành trình cấp nhiên liệu lớn nhất của thanh răng bơm cao áp hoặc lắp tấm cữ thu hẹp họng nạp của động cơ xăng để máy không thể phát huy được công suất định mức cho dù người sử dụng có đạp hết cần ga, sau khi kết thúc thời kỳ rà trơn các biện pháp này sẽ được loại bỏ

CHƯƠNG 2

BỘ KHUNG ĐỘNG CƠ

I- GIỚI THIỆU CHUNG:

Bộ khung động cơ bao gồm những phần cố định chính sau đây:

nắp che 1 để chắn bụi và ngăn không cho dầu bôi trơn vung ra ngoài, nắp xilanh 2 cùng

với xilanh và piston tạo thành buồng cháy Cacter 6 là nơi chứa và hứng dầu bôi trơn,

thường chế tạo bằng tôn dập như ở động cơ ô tô hoặc bằng gang đúc như ở một vài động

cơ máy kéo Thân xilanh 3, hộp trục khuỷu 4 và đế máy 5 tạo thành thân máy

Hình 2.1: Bộ khung động cơ Thân máy và nắp xilanh là những chi tiết cố định và rất phức tạp để lắp hầu hết các cơ cấu và các hệ thống khác của động cơ Hình dạng và kết cấu của chúng phụ thuộc chủ yếu vào các yếu tố sau: Kiểu kết cấu (liền hay rời), kiểu loại động cơ (công suất nhỏ hay lớn, loại buồng cháy, cách bố trí vòi phun, cách bố trí xupap…) - Phương pháp làm mát - Phương pháp chế tạo (đúc hay hàn)

Hình 2.2: Bộ khung động cơ

1- nắp xilanh, 2- khối xilanh, 3-cacter trên ( khối thân), 4- cacter dưới (cacter dầu) Những phần này được liên kết với nhau bằng bulông hoặc gujông thành một khối thống nhất, cứng vững tránh biến dạng khi động cơ làm việc chịu tác dụng của lực quán tính và áp lực khí

Về cơ bản, đường viền ngoài của bộ khung động cơ quyết định những kích thước chủ yếu của động cơ

Sau đây là một số hình dáng cấu trúc của một số bộ khung động cơ :

Hình 2.3: Các hình dáng cấu trúc khung động cơ

II- CÁC BỘ PHẬN CỦA BỘ KHUNG

2.1 Nắp xilanh

2.1.1 Chức năng, nhiệm vụ, điều kiện làm việc

a/ Chức năng nhiệm vụ, yêu cầu

- Nắp xilanh đậy kín một đầu cùng với piston và xilanh tạo thành buồng cháy Nhiều bộ phận của động cơ được lắp trên nắp xilanh như: vòi phun, cụm xupap, cơ cấu giảm áp hỗ trợ khởi động… ngoài ra, trên nắp xilanh còn bố trí các đường nạp, đường thải, đường nước làm mát, đường dầu bôi trơn… do đó kết cấu của nắp xilanh rất phức tạp

- Nói chung, nắp xilanh cần đảm bảo các vấn đề sau:

+ Có buồng cháy tốt nhất để bảo đảm quá trình cháy của động cơ tiến hành thuận lợi + Có đủ sức bền và độ cứng vững để khi chịu tải trọng nhiệt và tải trọng cơ học lớn không bị biến dạng lọt khí và rò nước

+ Dễ dàng tháo lắp và điều chỉnh các cơ cấu lắp trên nó

+ Kết cấu đơn giản, dễ chế tạo, đồng thời tránh được ứng suất nhiệt

+ Đảm bảo đậy kín xilanh, không bị lọt khí, rò nước

b/ Điều kiện làm việc

Điều kiện làm việc của nắp xilanh rất khắc nghiệt như nhiệt độ cao, áp suất khí thể lớn, sự phân bố nhiệt độ và áp suất rất không đều giữa các vùng và bị ăn mòn hóa học bởi các chất ăn mòn trong sản phẩm cháy

2.1.2 Cấu tạo và phân loại

Có thể nói nắp xilanh là chi tiết phức tạp nhất trong bộ khung động cơ về mặt cấu tạo Đồng thời ứng suất cơ và ứng suất nhiệt vừa cao, vừa rất chênh lệch giữa các vùng Chính vì thế thành vách của nắp xilanh phải làm sao có bề dày tương đối đều để tránh nứt

vỡ khi tải nặng, nhiệt độ cao

Về mặt cấu tạo của nắp xilanh người ta chế tạo có các khoang đặt các xupap hút,

xả, bố trí các vòi phun, buồng cháy phụ, van đặt đồng hồ chỉ thị áp suất Xen kẽ với chúng, có các đường khí nạp vào, khí thải ra và các khoang chứa nước làm mát cho nắp xilanh

Vật liệu chế tạo nắp xilanh thường dùng đối với nắp xilanh động cơ diesel làm mát bằng nước là đúc bằng gang hợp kim, dùng khuôn cát Còn nắp xilanh của động cơ diesel làm mát bằng gió thường chế tạo bằng hợp kim nhôm dùng phương pháp đúc hoặc phương pháp rèn dập Tuy nhiên sức bền cơ và nhiệt thấp hơn so với nắp xilanh bằng gang

- Dựa vào cấu tạo ta có thể phân ra làm hai loại:

+ Nắp xilanh liền

+ Nắp xilanh rời

- Về mặt vật liệu nắp xilanh ta có thể phân ra như sau:

+ Nắp xilanh hợp kim gang

+ Nắp xilanh hợp kim nhôm

- Theo loại động cơ có:

a/ Nắp xilanh của động cơ diesel

Kết cấu nắp xilanh của động cơ diesel rất phức tạp Nó phụ thuộc vào kiểu buồng cháy (phương pháp hình thành khí hỗn hợp), số kỳ và cơ cấu phân phối khí của động cơ Nắp xilanh của động cơ diesel phức tạp hơn hẳn nắp xilanh của động cơ xăng vì trên nó phải bố trí rất nhiều cơ cấu và chi tiết máy như: Cơ cấu xupap, buồng cháy phụ, vòi phun, buji sấy nóng, cơ cấu khởi động bằng khí nén, đường nước làm mát, đường thải nạp v.v…

Trong động cơ ô tô máy kéo và động cơ tĩnh tại cỡ nhỏ, vòi phun thường bố trí lệch với đường tâm xilanh một góc độ nhất định

Trong các loại động cơ có buồng cháy thống nhất, để tạo thành xoáy lốc của dòng khí nạp, người ta thường thiết kế đường nạp có độ nghiêng và thắt dần lại về phía xupap nạp hoặc đôi khi dùng loại xupap nạp có bản dẫn hướng dòng khí cũng như lợi dụng diện tích chèn khí giữa đỉnh pittông và nắp xilanh

Các loại nắp xilanh có buồng cháy phụ ( buồng cháy dự bị, buồng cháy xoáy lốc và buồng cháy không khí) bố trí trên nắp xilanh thường được dùng trong động cơ ô tô máy kéo Kết cấu nắp xilanh có buồng cháy phụ rất phức tạp, giá thành chế tạo cao

Buồng cháy xoáy lốc và buồng cháy dự bị thường chế tạo theo kiểu tổ hợp: Nửa trên của buồng cháy xoáy lốc đúc liền với nắp xilanh; nửa dưới của buồng cháy có họng thì làm bằng thép chịu nhiệt hoặc gang chịu nhiệt rồi ép vào nắp xilanh, phần họng của buồng cháy thông hướng vào tâm xilanh Buồng cháy dự bị cũng được gia công thành hình dạng nhất định rồi ép vào lỗ trên nắp xilanh

Bố trí vòi phun và buồng cháy cũng cần phối hợp với việc bố trí xupap Nếu động

cơ dùng nhiều xupap, vòi phun thường được bố trí ở chính giữa Trong động cơ dùng hai

xupap, họng thông của buồng cháy phụ thường đặt lệch một bên để có thể có được tiết diện lưu thông lớn nhất

Nắp xilanh của động cơ ô tô- máy kéo do thường làm chung cho nhiều xilanh nên dễ

bị biến dạng cong vênh hơn loại nắp xilanh làm riêng cho từng xilanh Đôi khi, để hạn chế

sự biến dạng của nắp xilanh do siết gujông không đều hoặc do chịu nhiệt không đều, người ta phay ngang trên mặt nắp xilanh những rãnh đàn hồi đặc biệt như (hình 2.4)

Ngoài ra loại nắp chung có nhược điểm là khi một xilanh bị hư hỏng nhỏ thì vẫn phải tháo cả nắp xilanh ra, vì vậy ảnh hưởng đến các xilanh khác Tuy vậy loại nắp chung

có ưu điểm lớn là làm cho kết cấu của động cơ gọn nhẹ

Hình 2.5 giới thiệu nắp xilanh của động cơ diesel ô tô- máy kéo loại buồng cháy trên đỉnh pittông Loại nắp xilanh này bố trí xupap nạp và xupap thải và hai phía khác nhau; vòi phun bố trí nghiêng đi một góc so với đường tâm xilanh Do lỗ lắp ống lót vòi phun trên nắp xilanh làm tách làm hai đoạn nên phần ống gần đầu vòi phun được nước trực tiếp làm mát Ngoài ra, để tăng cường độ làm mát vòi phun và phần đế xupap, người

ta còn thiết kế hai đường dẫn nước đặc biệt đi qua hai ống phun 1 đúc liền với mặt nóng của nắp xilanh Nhờ đó nước làm mát có nhiệt độ tương đối thấp trực tiếp phun vào vùng vòi phun - đế xupap để làm mát vùng này Đường dẫn khí nạp thắt nhỏ dần từ ngoài vào

đế xupap nạp, và có độ cong tương đối lớn (xem mặt cắt B-B) để giảm sức cản trên đường ống và tăng hệ số nạp Độ cong trên phương nằm ngang (mặt cắt C-C) của đường nạp khiến cho dòng khí nạp đi vào xilanh dễ tạo thành xoáy lốc Đường dẫn khí thải bố trí về phía ngược với đường nạp Bố trí như thế tạo điều kiện thuận tiện để bố trí lỗ đũa đẩy (hai

lỗ vuông trên tiết diện C-C) ở hai bên đường ống nạp và lỗ cố định truc đòn bẩy xupap (mặt cắt C-C)

Hình 2.4: Nắp xilanh có rãnh đàn hồi

1- Rãnh đàn hồi, 2- Ống dẫn nước phun vào đế xupap,

3-Đường nạp, 4-Đường thải, 5-Khoang đặt vòi phun, 6-Lỗ bắt gujong,

7-Thân nắp xilanh, 8-Lỗ bắt bulong vòi phun

Hình 2.5: Nắp xilanh của động cơ buồng cháy trên đỉnh pitton

1-Thân nắp xylanh, 2-Lỗ dẫn nước làm mát, 3-Lỗ bắt gujông 4-Khoang xupap nạp, 5-Lỗ bắt bulong nắp đậy, 6-Lỗ bulông cò mổ

7-Buồng cháy, 8-Khoang supap xả , 9-Đường nạp Nắp xilanh được cố định trên thân máy bằng các gujông bố trí quanh xilanh Các lỗ dẫn nước làm mát đều bố trí trên mặt nóng xung quanh xilanh và gần các gujông Trên nắp xilanh còn bố trí đường dẫn dầu bôi trơn cơ cấu phân phối khí Đường dầu này được khoan ở phần trên nắp, dọc theo chiều dài của mặt cắt B-B

Hình 2.6 giới thiệu nắp xilanh của động cơ có buồng cháy trực tiếp (thống nhất) kiểu w cạn

Vòi phun bố trí chính giữa nắp xilanh, xung quanh có 4 xupap: hai xupap thải và hai xupap nạp Xupap nạp hơi lớn hơn xupap thải Khi ở điểm chết trên, phần đỉnh của pittông chui vào phần lõm hình trụ trên nắp xilanh, cùng với mặt nóng của nắp xilanh làm thành buồng cháy

Hình 2.6: Nắp xilanh bằng nhôm

1-Lỗ gujong, 2-Khoang xupap, 3-Khoang xupap xả, 4-Buồng cháy, 5-Thân maý, 6-Đường xả, 7-Đường nạp, 8-Đường xả, 9-Đường nạp 10-Khoang đặt kim phun,

11-Đỉnh piston, 12-Lỗ vít nắp chụp xylanh

Đường thải và đường nạp bố trí về hai phía Đế xupap làm bằng thép và ép vào các

lỗ để trên nắp xilanh Đường dẫn khí của từng xupap đều làm riêng biệt để dòng khí lưu động đựơc dễ dàng Các gujông đều luồn qua các lỗ đặc biệt đúc liền với gân gia cố trên nắp( xem mặt cắt B- B) Ngoài ra do khoảng cách của các gujông khá xa nên để đảm bảo

độ kín của mối ghép giữa nắp xilanh và thân máy, người ta thiết kế thêm các gujông nhỏ quanh mỗi xilanh Xung quanh mỗi xilanh có các lỗ dẫn nước làm mát nắp xilanh Nước làm mát được dẫn ra khỏi nắp xilanh bằng lỗ phía trên nắp chung

Hình 2.7 giới thiệu kết cấu nắp xilanh có buồng cháy xoáy lốc của động cơ máy kéo (phần nắp của một xilanh)

Nắp xilanh làm theo kiểu nắp chung cho các xilanh đúc bằng gang hợp kim

Buồng cháy xoáy lốc hình cầu phân thành hai nửa Nửa trên đúc liền với nắp xilanh, nửa dưới làm riêng bằng thép chịu nhiệt hoặc gang chịu nhiệt rồi lắp vào nắp xilanh Để đảm bảo nhiệt độ thích đáng của buồng cháy, phần thân của nửa dưới buồng cháy lắp có khe hở với nắp xilanh Nửa dưới của buồng cháy có họng thông với không gian bên trên đỉnh pittông Tiết diện của họng có rất nhiều dạng: ôvan, bán nguyệt, tròn hoặc dạng phức tạp Nửa dưới của buồng cháy được định vị bằng một chốt đóng trên mặt nắp xilanh hoặc bằng vít như hình 2.7

Hình 2.7: Nắp xilanh động cơ buồng cháy xoáy lốc hình cầu

1-Khoang tạo xoáy lốc, 2-Lỗ bắt gujong, 3-Lỗ bắt bulong, 4-Khoang xupap nạp,

5-Buồng cháy, 6-Lỗ đường nạp, 7-Khoang đặt vòi phun, 8-Thân nắp xylanh, 9-Đường xả, 10-Lỗ bắt bulong, 11-Khoang xupap xả,

12-Lỗ đường xả,13-Lỗ nước làm mát Các xupap đều bố trí gần sát với đường tâm xilanh Xupap nạp lớn hơn xupap thải

và đều bố trí theo phương thẳng đứng Vòi phun lắp vào nửa phần trên của buồng cháy xoáy lốc và nghiêng đi một góc nhất định Các đường thải nạp đều nằm cùng một phía và hai xilanh kề nhau chung đường thải, nạp

Nước làm mát từ thân máy đi lên nắp xilanh bằng 5 lỗ: 2 lỗ nhỏ ở hai bên buồng cháy xoáy lốc, 2 lỗ lớn ở hai bên xupap và 1 lỗ ở giữa hai đường thải, nạp đưa nước làm mát vào thẳng vùng có nhiệt độ cao nhất là vùng giữa hai đế xupap và họng buồng cháy xoáy lốc (xem mũi tên trên hình) Sau khi làm mát nắp xilanh, nước làm mát theo đường ống lắp ở phía đầu đi ra khỏi nắp xilanh rồi vào két nước

Nắp xilanh lắp chặt với thân máy bằng gujông (phần nắp xilanh giới thiệu trên hình

vẽ có 8 lỗ chung quanh xilanh)

Hình 2.8 giới thiệu loại nắp xilanh của động cơ có buồng cháy dự bị Nắp xilanh đúc bằng gang hợp kim, kết cấu theo kiểu nắp chung cho hai xilanh

Mặt trên và mặt dưới nắp đều phẳng Buồng cháy dự bị được chế tạo riêng rồi lắp vào trong nắp xilanh nghiêng về phía đũa đẩy xupap Buồng cháy dự bị bằng thép do hai nửa hàn lại với nhau Nửa dưới của buồng cháy có ren để vặn vào nắp xilanh Để nước làm mát trong nắp xilanh không bị rò rỉ ra ngoài, trên mặt phẳng lắp ghép của nửa dưới của buồng cháy có đệm đồng (lắp phía cuối đoạn ren) và nửa trên của buồng cháy dự bị có joăng cao su (phần tô đen trên hình 2.8)

Hình 2.8: Nắp xilanh của động cơ có buồng cháy dự bị

1-Lỗ bắt vòi phun, 2-Lỗ bắt xupap nạp, 3-Buồng cháy, 4-Cụm lấp đũa đẩy, 5-Lỗ bắt gujong, 6-Lỗ lắp xupap xa, 7-Thân nắp, 8-Vòi phun, 9-Lỗ lắp gujong nắp chụp,10-Khoang lắp vòi phun,11-Khoang xupap hút, 12-Khoang xupap xả Vòi phun lắp lút sâu vào nửa trên của buồng cháy Nước làm mát đi qua các lỗ trên thân máy vào nắp xilanh: hai lỗ bố trí về phía buồng cháy dự bị và hai lỗ bố trí về phía cơ cấu dẫn động xupap Để đảm bảo đưa nước làm mát tới các vùng nóng nhất trong nắp xilanh (như vùng buồng cháy phụ và vùng đế xupap thải…) trong các lỗ dẫn nước vào nắp xilanh đều lắp các ống phun nước để phun các dòng nước về phía các vùng này (nước đi theo chiều mũi tên trên hình 2.8)

b/ Nắp xilanh động cơ xăng

Kết cấu nắp máy của động cơ tuỳ thuộc vào kết cấu của buồng cháy, cách bố trí cơ cấu xupap và số xupap của cơ cấu phân phối khí, bugi, kiểu làm mát động cơ và đường nạp thải trên nắp xylanh Dạng buồng cháy trên động cơ quyết định hiệu suất nạp, thải và hiệu suất quá trình cháy trên động cơ

Nắp xylanh có buồng cháy dạng bán cầu dùng trên động cơ ôtô (hình 2.9a) Loại nắp xylanh trên dùng xupap treo, xupap nạp hơi lớn hơn xupap thải, bugi đặt ở bên hông buồng đốt

Nắp xylanh có buồng cháy dạng hình chêm dùng rộng rãi trên động cơ chữ V và động cơ nhiều hàng xylanh (hình 2.9b) Loại buồng đốt này có ưu điểm gọn, có cường độ

xoáy lốc tốt

a) b)

Trong động cơ xăng một hàng xylanh còn dùng buồng cháy khối ôvan như hình 2.10 Loại buồng đốt này có hai diện tích chèn khí Diện tích chèn khí thứ nhất tương đối lớn, nằm đối diện với bugi, là phần xa bugi nhất, diện tích chèn khí thứ hai nhỏ hơn, nằm phía dưới bugi

2.1.3 Hao mòn, hư hỏng; Kiểm tra, sửa chữa

a/ Hao mòn, hư hỏng:

- Các bulong hoặc gujông siết sai qui định, ứng suất cơ và nhiệt lớn làm biến dạng

bề mặt lắp ráp với khối xilanh dẫn đến “thổi” joăng nắp xilanh

- Nứt giữa các cửa xupáp và vị trí lắp đầu vòi phun (hoặc buji) do quá nhiệt, tắt động cơ khi còn nóng… Nứt vỡ khi có vật rắn rơi vào buồng đốt

b/ Tháo nắp xylanh

Cần phải cẩn thận khi tháo các bulong và đai ốc ở nắp xylanh theo thứ tự quy định, thứ tự siết chặt các bulong này phải ngược lại với thứ tự tháo để tránh hư hỏng nắp xylanh Nếu nắp xylanh quá nặng, dùng tời nâng để tháo nắp xylanh ra khỏi khối xylanh Nếu nắp xylanh quá chặt dùng búa gỗ hoặc búa đồng để gõ nhẹ, không được dùng đục hoặc tuôclơvít để nạy, sẽ làm hỏng bề mặt tiếp xúc giữa nắp xylanh và khối xylanh

c/ Kiểm tra

Hình 2.9: Nắp xilanh có buồng cháy bán cầu (a)

và hình chêm (b)

1-Lỗ đưa nước làm mát, 2-Lỗ bắt gujong, 3-Khoang xupap xả 4-Lỗ dẹt làm mát, 5-Khoang xupap nạp, 6-Lỗ đường xả, 7-Lỗ đường nạp 8,9- Lỗ nước làm mát

Hình 2.10: Nắp xilanh có buồng cháy ôvan

Lỗ ren lắp bugi có thể bố trí các vị trí sau :

- Phía trên xupap nạp, để giảm nhiệt độ của bugi

- Phía trên xupap thải, để cải thiện quá trình cháy, có khả năng chống cháy sớm và kích nổ Tuy vậy tình trạng tải nhiệt của bugi rất nghiêm trọng vì bị luồng khí thải đốt nóng và chịu nhiệt bức xạ từ khí thải đến Vì vậy thường dùng loại bugi lạnh có đường kính nhỏ, giữa hai xupap và lệch về phía

xupap thải chừng 1/3 khoảng cách

Sau khi tháo các chi tiết lắp ở nắp xilanh: các xupáp, các nút chặn, các ống làm mát…tiến hành vệ sinh nắp, làm sạch bằng hơi nước, trước hết dùng bàn chải sắt để làm sạch muội than Nếu dùng hơi nước không đủ để tẩy sạch các cặn và tạp chất, nắp xilanh được làm sạch bằng cách ngâm trong bể dung dịch nóng

Sau khi làm sạch nắp xilanh, kiểm tra bằng mắt để phát hiện các hư hỏng nếu có Đặc biệt chú ý các ống dẫn xupáp, các ống phun nhiên liệu, đường nước và bôi trơn, làm sạch các đường dẫn này bằng bàn chải thích hợp

- Kiểm tra các vết nứt, đặc biệt ở giữa các xupáp và ống phun nhiên liệu, sử dụng phương pháp từ tính (hình 2.11)

Hình 2.11: Kiểm tra vết nứt bằng từ tính

- Kiểm tra bề mặt để xác định sự rỉ sét và các vết xước, kiểm tra bằng mắt thường kết hợp phương pháp thấm dầu hoặc từ tính để xác định các vết xước, nứt phía ngoài Kiểm tra độ phẳng bề mặt bề mặt lắp ghép bằng mặt phẳng chuẩn, thước thẳng (hình 2.12) hoặc đồng hồ so, đối chiếu với tiêu chuẩn cho phép

- Việc kiểm tra độ kín các khoang trong nắp xilanh có thể thực hiện bằng cách dùng khí nén và nước

+ Kiểm tra bằng khí nén

Nối ống dẫn không khí đến tấm nắp côn, sử dụng bộ điều áp, điều chỉnh áp đến khoảng 40 psi (276 kPa), sau đó đưa nắp xilanh vào nước nóng, kiểm tra sự rò rỉ khí, đặc biệt ở xung quanh các mặt tựa xupáp và vị trí lắp vòi phun nhiên liệu

+ Kiểm tra bằng nước nóng

Nối ống dẫn nước vào nắp xilanh và dùng áp suất đến 40psi (276kPa) để kiểm tra Dùng hơi nước làm sạch và nâng nhiệt độ của nắp xilanh và nước khoảng 1800F (1250C) Thổi khô bằng không khí nén, kiểm tra kỹ xung quanh các mặt tựa xupáp và các vị trí lắp vòi phun nhiên liệu

Hình 2.12: Kiểm tra độ phẳng bề mặt nắp xylanh bằng thước thẳng và thước lá c/ Sửa chữa

xo lên thân xupáp và chỉnh đúng vị trí

Làm sạch các bề mặt lắp ghép của nắp và khối xilanh, kiểm tra các lót xilanh, bảo đảm không có vật lạ hoặc dầu trong các lỗ bulong có ren Cần bảo đảm lỗ phun nước hoặc các ống phun chất làm mát đều ở đúng vị trí và quay đúng chiều Lắp các bulong dẫn hướng cần thiết để định vị đệm kín, đặt đệm kín nắp xilanh đúng chiều Đưa nắp xilanh đến vị trí, bảo đảm nắp song song với khối xilanh khi kẹp vào vị trí, đệm kín nắp xilanh được định vị chính xác Nhúng toàn bộ bulong (gujong)vào chất bôi trơn thích hợp, lấy ra

và để dầu chảy hết Nếu sử dụng các vòng đệm hãm, cần đặt chúng vào bulong nắp xilanh

và siết bulong tương ứng với chiều dài của chúng Siết chặt các bulong theo thứ tự siết và lực siết qui định (hình 2.14)

- Với các vết xước, chỗ biến dạng trên bề mặt có thể khắc phục bằng cách rà trên mặt phẳng chuẩn hoặc máy mài mặt phẳng

Nếu bề mặt có các vết xước sâu, có thể phải gia công lại bề mặt đó, sử dụng máy mài chuyên dùng hoặc máy phay để gia công Một số động cơ của hãng Volvo Penta sử dụng rãnh làm kín ở nắp xilanh, nếu gia công lại bề mặt cho loại này cần phải gia công các rãnh làm kín (Hình 2.13)

Hình 2.14: Thứ tự siết các bulong (gujong)

2.2 Khối xilanh

2.2.1 Chức năng, nhiệm vụ, điều kiện làm việc

Khối xilanh có nhiệm vụ liên kết vơí nắp xilanh và chứa các lót xilanh bên trong Ngoài ra nó còn có các khoang chứa nước gọi là áo nước để làm mát cho lót xilanh

Khối xilanh làm việc trong điều kiện nhiệt độ cao và ứng suất nhiệt không đều dễ bị biến dạng

2.2.2 Cấu tạo và phân loại

a/ Cấu tạo: Khối xilanh là một bộ phận quan trọng của bộ khung động cơ Nó chứa

xilanh Khối xilanh của động cơ bốn kỳ có cấu tạo đơn giản bao gồm hai mặt trên và dưới,

có khoét lỗ để đặt lót xilanh, các vách ngăn giữa các xilanh để tăng bền, trong các vách ngăn ấy có chứa các lỗ thông để nước làm mát đi qua, khoang chứa nước gọi là “áo nước”

Hình 2.15: Khối xilanh liền, một hàng Hình 2.16: Khối xilanh liền, chữ V

Vật liệu chế tạo khối xilanh thường được đúc bằng gang xám hoặc các lọai gang biến

tính

b/ Phân loại khối xilanh

Theo phương pháp chế tạo có hai loại khối xilanh chính:

+ Khối xilanh liền

+ Khối xilanh ghép

Khối xilanh của động cơ bốn kỳ có cấu tạo hình hộp đơn giản nhất, bao gồm hai tấm trên và dưới có các lỗ để lắp các lót xilanh, và với các vách ngăn thẳng đứng giữa các xilanh Trong các vách ngăn ấy, có các lỗ khoan để nước lưu thông (hình 2.17)

Để tăng cường độ cứng vững cho khối xilanh, đôi khi người ta làm thêm các thanh

ngang và các gân, gờ phụ

Hình 2.17: Khối xilanh của động cơ bốn kỳ

Khối xilanh được chia thành từng khoang bằng các vách ngăn ngang, mỗi khoang dùng để lắp một lót xilanh Giữa các xilanh và các vách của khối xilanh có các khoảng không gian để cho nước làm mát lưu thông

2.2.3 Kiểm tra, sửa chữa

a/ Tháo khối xylanh

Sau khi tháo tất cả các bộ phận, khối cylinder còn lại là phần cấu trúc chính của động cơ được đúc nguyên khối, bằng gang hợp kim

c/ Kiểm tra, sửa chữa (tương tự nắp xilanh)

Khối xilanh có thể bị nứt giữa các lỗ xilanh, áo nước và hộp trục khuỷu, áo nước và đường dẫn dầu,…khối này có thể bị nứt do sự quá nhiệt vì không đủ chất bôi trơn, bơm chất làm mát vận hành thiếu chuẩn xác, quạt làm mát bị hư hỏng, ma sát quá cao của một hoặc nhiều bộ phận chuyển động trong động cơ, moment xoắn lớn, rung động, các hư hại bên trong hoặc bên ngoài do lực cơ học…

Khi chuẩn bị thực hiện kiểm tra áp suất, lắp các nút chặn ở các đường dẫn vào khối xilanh, làm kín tất cả các cửa Nếu khối xilanh sử dụng ống lót kiểu ướt, trước khi kiểm tra, cần lắp và định vị các ống lót vào khối xilanh

Đổ đầy áo nước bằng dung dịch chống đông Dung dịch này không chỉ có sức căng

bề mặt thấp hơn so với nước, mà còn xâm nhập vào các vết nhỏ, dễ dàng xác định vị trí vết nứt Tác dụng áp suất vào các đường dẫn chất làm mát với giá trị 80 psi (552 kPa) và duy trì áp suất này trong hai giờ

Một phương pháp khác là sử dụng bể nước nóng, chuẩn bị khối xilanh trước khi kiểm tra tương tự như quy trình nêu trên, nhưng không dùng dung dịch chống đông, thay vào đó cần dùng khí nén

Sau khi tác dụng áp suất 80 psi (552 kPa) cho vùng áo nước, ngâm khối xilanh vào dung dịch nóng (820C) Sau khi khối xilanh đạt được nhiệt độ của dung dịch, kiểm tra áp suất ở đường dẫn chất làm mát, nếu có các bọt khí nổi lên, đó là vị trí vết nứt hoặc rò rỉ

Ghi chú: Cần bảo đảm các bọt khí này phát sinh không phải do sự làm kín các

vòng-O, các đệm kín, hoặc các nút chặn

Kiểm tra tất cả các bề mặt lắp ghép bằng thước thẳng để xác định độ phẳng của chúng, kiểm tra vị trí các lỗ bulong hoặc vít Nếu cần, gia công lại các bề mặt này theo các quy trình được nhà sản xuất đề nghị

Kiểm tra các lỗ ren, khi cần thiết, có thể chỉnh sửa lại các ren bị hỏng, nếu không thể chỉnh sửa có thể khoan và taro ren

Kiểm tra độ phẳng ở bề mặt trên của khối xilanh, theo chiều ngang và dọc, so sánh kết quả với các yêu cầu kỹ thuật được cho trong sổ tay hướng dẫn Nếu các giá trị này vượt quá giới hạn cho phép, cần gia công bề mặt

Khi gia công bề mặt của khối xilanh, không được phép gia công đến chiều cao nhỏ hơn so với yêu cầu kỹ thuật của nhà sản xuất

2.3 Khối thân

2.3.1 Chức năng, nhiệm vụ, điều kiện làm việc

Nhiệm vụ chủ yếu của thân động cơ là liên kết khối xilanh với bệ đỡ chính và tạo thành một khoang hoàn toàn kín (không lọt khí và dầu), chứa cơ cấu cơ cấu khuỷu trục - thanh truyền của động cơ

Tuy cần kín nhưng phải bố trí lỗ thoát hơi để tránh áp suất trong khoang chứa trục khuỷu không vượt quá giới hạn gây cản trở chuyển động của piston, nổ cacter

Thân động cơ liên kết nắp xilanh, ống xilanh với bệ đỡ chính và không để lọt dầu ra ngoài nên nó chịu tải trọng, áp lực khí thể, độ rung động lớn và yêu cầu lắp ghép phải chính xác giữa các bề mặt lắp ghép

2.3.2 Cấu tạo và phân loại

a/ Cấu tạo : Khối thân có cấu tạo tương đối phức tạp nó có các mặt phẳng lắp ghép

với khối xilanh ở phía trên và bệ đỡ chính phía dưới Đồng thời nó còn có thêm cửa để quan sát chăm sóc trục khuỷu và các lỗ để bắt bulông hay gujông với các chi tiết khác Vật liệu chế tạo thân máy có thể bằng gang hoặc hợp kim nhôm đúc

b/ Phân loại khối thân (thân máy)

- Dựa theo kết cấu chịu lực của nó ta có thể chia thân máy ra các loại sau:

+ Thân máy kiểu thân xilanh - hộp trục khuỷu, loại thân máy này có xilanh đúc liền với thân

+ Thân máy kiểu vỏ thân là xilanh làm riêng thành từng ống rồi lắp vào thân máy + Thân làm rời với hộp trục khuỷu và lắp với nhau bằng bulông hay gugiông

Thân máy của động cơ làm mát bằng gió thường là thân máy rời Về nguyên tắc có thể dùng gujông riêng rẽ hay một gujông để ghép nắp và thân xilanh với hộp trục khuỷu

- Tùy theo phương pháp lắp đặt trục khuỷu trong hộp trục khuỷu mà thân máy có kết cấu khác nhau

+ Trục khuỷu treo: Hộp trục khuỷu chia làm hai nửa, nửa dưới là cacter dầu Thân máy hay toàn bộ động cơ được lắp đặt trên các gối đỡ Đây là kiểu phổ biến cho động cơ ô

tô, máy kéo

+ Trục khuỷu đặt: Hộp trục khuỷu cũng chia làm hai nửa, nửa dưới đồng thời là bệ máy Trục khuỷu và toàn bộ thân máy cùng các chi tiết lắp ráp được đặt trên bệ máy + Trục khuỷu luồn, hộp trục khuỷu nguyên khối, do đó khi lắp ráp trục khuỷu vào động cơ phải bằng cách luồn

 Thân máy kiểu thân xilanh - hộp trục khuỷu

Loại thân máy kiểu thân xilanh - hộp trục khuỷu được dùng rất phổ biến trong động

cơ ôtô- máy kéo Động cơ chữ V nếu số xilanh trên mỗi hàng không quá 8 xilanh cũng thường dùng kiểu thân này Các xilanh đúc liền với thân hoặc làm thành ống lót rồi lắp lên thân Xung quanh xilanh đều có nước làm mát bao bọc (hình 2.18) Các xilanh đều đúc liền trên cùng một vỏ thân, liền với hộp trục khuỷu Kết cấu này so với loại thân rời có độ cứng vững tương đối lớn vì nó như một khối kim loại hình hộp lớn được gia cố bằng các bản, các gân Do đó độ biến dạng của xilanh, ổ trục v.v đều rất nhỏ Thân máy đúc liền

với hộp trục khuỷu nên giảm bớt được mặt lắp ghép, dễ chế tạo, giảm kích thước và trọng lượng Do thân máy kiểu thân xilanh - hộp trục khuỷu phải đảm bảo nhẹ nên người ta thường làm vỏ thân và các vách ngăn tương đối mỏng Chiều dày các vách thường từ 4 ÷

12 mm tuỳ theo cỡ, loại động cơ

Người ta thường dùng các biện pháp sau đây để nâng cao độ cứng vững của thân máy:

+ Ổ trục khuỷu trên thân máy đều đúc liền với các vách ngăn, vì vậy trên các vách ngăn thường đúc khá nhiều gân để tăng độ cứng vững

+ Hạ thấp mặt phân chia nửa trên và nửa dưới của hộp trục khuỷu xuống thấp hơn mặt phân chia ổ trục (hình 2.19), do đó lực và mômen do trục khuỷu truyền cho thân máy đều được hộp trục khuỷu có môđun tiết diện và thể tích kim loại tương đối lớn chịu

+ Tăng số ổ trục khi cần thiết, thông thường giữa hai xilanh có một ổ trục Như thế lực tác dụng phân bố tương đối đều trên chiều dài thân máy, tránh được nguy hiểm nứt vỡ

do thân máy chịu lực cục bộ quá lớn

+ Dùng kết cấu hộp trục khuỷu liền khối, không phân chia thành hai nửa (hình 2.20) Ổ trục khuỷu dùng ổ lăn, trục khuỷu lắp vào hộp trục khuỷu theo hướng đường tâm trục Loại thân máy này có độ cứng vững rất lớn và chiều dài thân ngắn

Trên thân máy - hộp trục khuỷu cần phải bố trí các đường dầu bôi trơn để dẫn dầu đến ổ trục khuỷu, ổ trục cam v.v…đường dầu chính được bố trí theo suốt dọc thân máy.Ổ trục khuỷu thường chia thành hai nửa Nắp ổ trục lắp vào thân máy - hộp trục khuỷu bằng bulông hay gujông Trong loại thân máy đúc bằng nhôm chỉ được dùng gujông vì nếu dùng bulông, sau nhiều lần tháo lắp ren trên thân máy sẽ bị chờn hỏng

Hình 2.18: Thân máy của động cơ chữ V

1- Mặt phân chia ổ trục, 2,3,4- Đường dầu bôi trơn,

5- Mặt phân chia hộp trục khuỷu,

6- Lót xylanh, 7- Lỗ bắt gujong

Hình 2.19: Thân máy của động cơ xăng dùng xupap treo

1-Ổ trục khuỷu, 2-Ổ trục cam, 3,4,5-Đường dầu bôi trơn, 6-Nửa trên ổ trục A– mặt phân chia ổ trục; B– mặt lắp ghép

Hình 2.20: Thân máy hộp trục khuỷu liền khối

Nắp ổ trục khuỷu phải làm tương đối lớn, tiết diện ngang phải có môđun chống uốn lớn, để có độ cứng vững cao, ít biến dạng Để nắp ổ trục không bị xê dịch ngang, nắp ổ thường được định vị bằng hai mặt hông Trong động cơ chữ V lực và mômen tác dụng trên mặt phẳng ngang của ổ trục và nửa trên của hộp trục khuỷu rất lớn, nên cần chú ý đến việc nâng cao độ cứng vững cho ổ trục, nhất là ở những thân máy bằng nhôm, ngoài bulông hay gujông ra, người ta còn dùng thêm các bulông phụ 2,3 trên hình 2.21 hoặc

dùng vòng định vị 4

Hình 2.21: Định vị nắp ổ trục

a) dùng bulông dài; b) dùng bulông ngắn; c) dùng bạc định vị 1- gujông;

2,3- bulông phụ; 4- vòng định vị; 5- mặt định vị), 6- gân gia cường

2.3.3 Kiểm tra, sửa chữa.(Xem 2.2)

2.4 Lót xilanh

2.4.1 Chức năng, nhiệm vụ và điều kiện làm việc

Lót xilanh là một chi tiết máy có dạng ống được lắp vào khối thân nhằm mục đích kéo dài tuổi thọ của thân máy

Lót xilanh có nhiệm vụ dẫn hướng piston và cùng với mặt dưới của nắp xilanh và đỉnh piston tạo nên không gian công tác của xilanh

Trong quá trình là việc, lót xilanh chịu tải trọng cơ học, tải trọng nhiệt và bị mài mòn, ăn mòn Vì vậy bất cứ loại lót xilanh nào cũng phải đảm bảo các yêu cầu sau:

- Có đủ sức bền để chịu đựng áp suất khí thể

- Chịu mòn tốt

- Khi piston trượt trên mặt gương xilanh, tổn thất ma sát ít

- Chống được ăn mòn hóa học trong môi trường nhiệt độ cao

- Không rò nước (lót xilanh ướt) xuống cacter dầu

- Giãn nở tự do theo hướng trục

2.4.2 Cấu tạo và phân loại

a/ Cấu tạo: Lót xilanh có dạng hình trụ tròn, mặt trong lót xilanh được gia công rất

chính xác và mài bóng được gọi là mặt gương xilanh Độ côn và độ ô van cho phép của mặt gương xilanh thường nằm trong phạm vi 0,01 ÷ 0,06mm (đối với các loại động cơ có Dxl > 80mm) Để nâng cao độ cứng cho gương xilanh ngưới ta mạ thêm một lớp crôm xốp chiều dày khoảng 0.05 ÷ 0.25 mm trên mặt gương xilanh

Vật liệu chế tạo lót xilanh bằng gang hợp kim, khi chế tạo phải qua các nguyên công nhiệt luyện để đạt tổ chức kim tương và tính năng cơ lý tốt để thỏa mãn các yêu cầu trên

Để giảm mòn cho lót xilanh cần phải nhiệt luyện đạt độ cứng HB = 350 ÷ 440, trong khi

đó xécmăng có độ cứng chỉ từ (250 ÷ 260) HB Như vậy khi động cơ làm việc xécmăng bị mài mòn trước lót xilanh Để nâng cao tính chịu mòn và khả năng chịu tải (khi áp suất lớn hơn 9MN/ m2, tốc độ Cm > 12m/s) người ta còn thường dùng lót xilanh khô bằng thép nitơ hoá Loại lót xilanh này có độ cứng bề mặt rất cao và khả năng chống ăn mòn hoá học ở nhiệt độ cao rất tốt

b/ Phân loại lót xilanh

Có thể chia lót xilanh ra làm hai loại sau:

có gờ vai lắp khít ngang mặt thân máy

Mặt ngoài của ống lót cũng gia công chính xác để lắp khít với mặt lỗ trên thân xilanh Mặt vai của ống lót lắp nhô lên cao hơn mặt thân máy 0,025 ÷ 0,11mm, như vậy để khi lắp nắp xilanh, vai ống lót được ép chặt Khe hở từ 0,00 ÷ 0,05mm do đó tháo lắp tương đối dễ dàng, lót ít biến dạng và khi nóng lót xilanh giãn nở sẽ ép khít với mặt lỗ xilanh

Ưu điểm của các loại lót khô là:

+ Lót xilanh có độ cứng vững lớn, vì vậy có thể làm mỏng và do đó tốn ít vật liệu quý

+ Lót xilanh khô không trực tiếp tiếp xúc với nước làm mát nên không rò nước và lọt khí

 Lót xilanh ướt

Khi dùng lót xilanh ướt, kết cấu của thân máy là loại vỏ thân vì vậy chế tạo dễ Khi lót xilanh bị hỏng, việc thay thế cũng dễ dàng Lót xilanh ướt có kết cấu như (hình 2.22b), các động cơ diesel ngày nay phần lớn đều dùng lót ướt Một vài loại động cơ xăng chữ V cũng dùng loại lót xilanh này

Thiết kế lót xilanh ướt phải xét đến các vấn đề sau:

+ Khi làm việc không đựơc xoay nhưng có thể giãn nở tự do theo chiều trục Để đảm bảo vấn đề này, lót xilanh ướt cũng có vai tựa như lót khô, mặt vai lót cao hơn mặt thân máy chừng 0,05 ÷ 0,15 mm để khi lắp ráp nắp xilanh và joăng sẽ ép chặt với vai do

đó có thể tránh lọt khí (hình 2.22a) Vai tựa của lót xilanh có thể để ở các vị trí khác nhau trên lót (hình 2.22b,c) Các mặt A, B của vai tựa là các mặt định vị, bảo đảm đường tâm của lót xilanh thẳng góc với đường tâm trục khuỷu Mặt B phải tương đối lớn để khi siết bulông hay gujông, lót xilanh không bị biến dạng Hạ thấp vị trí vành vai tựa có thể tránh được hiện tượng biến dạng của ống lót khi chịu nhiệt độ cao và hiện tượng bó piston

Ngoài ra, hạ thấp vành vai tựa còn làm cho việc làm mát phần trên của xilanh rất tốt và tạo điều kiện làm mát xécmăng và piston tốt hơn Để vành vai tựa không bị uốn và biến dạng khi lắp ghép, đường kính D1 (hình 2.24a) ở phía trên và phía dưới vành đai tựa phải bằng nhau Tuy vậy, phần lớn các lót xilanh ướt đều làm vai tựa ở phía trên lớn hơn

Hình 2.22: Thân động cơ và lót xilanh

a) Lót xilanh đúc liền với khối thân, b) Lót xilanh khô, c) Lót xilanh ướt, d) Đệm cao su kín nước

Hình 2.23: Lót xilanh

a- Lót xilanh khô, b- Lót xilanh ướt 1- Khoang nước làm mát, 2- Lót xylanh, 3- Thân máy

phía dưới vì như thế ống lót ít bị biến dạng khi lắp ghép hơn Chiều cao định vị phía dưới vai tựa không nên làm cao quá vì càng làm cao càng ảnh hưởng đến việc bố trí làm mát nhất là vùng gần ụ cấy gujông ( hình 2.24d) Do lót chỉ cố định một đầu nên có thể giãn nở

Kiểu bao kín như trên hình 2.25a,b, động cơ dùng hai hoặc ba vòng cao su Tiết diện của vòng cao su thường vào khoảng 98% tiết diện rãnh Rãnh có thể tiện trên lót xilanh, nhưng cũng có thể làm thân máy

Hình 2.25c là kiểu bao kín dùng vòng (joăng) cao su có tiết diện tròn phía dưới làm bằng cao su cứng, hai vòng có tiết diện vuông lắp ở phía trên làm bằng cao su mềm Cả ba đều lắp trong rãnh trên vỏ thân (loại động cơ này dùng kiểu thân rời) Hình 2.25a là kiểu bao kín dùng các vòng thép 1 và vòng cao su 2 siết chặt bằng đai ốc 3

Lót xilanh ướt của động cơ hai kỳ (hình 2.25g) bao kín bằng các vành đàn hồi 4 và

5 Vì vậy các vành 5 làm thành mặt côn (có độ côn nhỏ) còn mặt 4 là mặt trụ Nói chung các loại lót xilanh ướt bằng thép dùng trên ôtô máy kéo dày khoảng 4 ÷ 7 mm, lót xilanh bằng gang dày khoảng 5 ÷ 9 mm Chiều dài của lót xilanh quyết định bởi chiều dài của piston khi piston ở điểm chết dưới Lót có thể ngắn hơn mép dưới piston chừng 10 ÷ 15

mm Đôi khi phía dưới lót xilanh khoét khuyết để tránh va chạm với thanh truyền

Hình 2.24: Vị trí vai tựa của lót xilanh

a-Tránh lọt khí, b,c-Vị trí vai tựa,

d-Chiều cao vai tựa gần gujong

A,B-Các mặt vai tựa, 1-Khoang nước làm mát, 2-Lót xylanh,

3-Joăng cao su

Ưu điểm của loại lót xilanh ướt là:

+ Do lót xilanh trực tiếp tiếp xúc với nước làm mát nên được làm mát tốt

+ Dùng lót xilanh ướt khiến cho công nghệ đúc thân máy trở nên dễ dàng, đồng thời có thể đúc thân máy bằng vật liệu xấu hơn vật liệu làm lót

+ Gia công lót xilanh tương đối đơn giản, sửa chữa thay thế dễ dàng

Tuy vậy, lót xilanh ướt tồn tại các khuyết điểm sau:

+ Khó bao kín, dễ bị rò chảy nước xuống cácte làm hỏng dầu bôi trơn

+ Độ cứng vững của lót xilanh kém hơn loại lót khô

2.4.3 Hao mòn, kiểm tra, sửa chữa

Lót xilanh bị hao mòn nhiều nhất ở vị trí tương ứng với vùng xécmăng khí số 1 khi piston ở điểm chết trên Trạng thái hao mòn của xilanh cũng như lót xilanh phụ thuộc vào rất nhiều nhân tố như: vật liệu, phương pháp chế tạo xécmăng, kết cấu của lót xilanh và điều kiện sử dụng động cơ (trạng thái nhiệt, tải trọng, chất lượng dầu bôi trơn và nhiên liệu v.v…)

Các hư hỏng ống lót phổ biến, gồm hai nhóm: các hư hỏng nhóm một là do các chi tiết không được bảo dưỡng theo đúng hướng dẫn, hoặc do lắp đặt không theo cẩn thận; Các hư hỏng nhóm hai là do điều kiện không cân bằng giữa nhiệt độ lót và chất làm mát,

do các thành phần hoá học trong chất bôi trơn, làm mát, hoặc do sự bảo dưỡng hệ thống làm mát, bôi trơn không cẩn thận

a/ Tháo các ống lót

Các nguyên tắc dưới đây được áp dụng để tháo ống lót xilanh

1 Không dùng búa, đột để tháo ống lót xilanh, vì có thể làm hư hỏng khối xilanh hoặc ống lót, chỉ nên sử dụng cảo chuyên dùng

2 Với khối xilanh bằng nhôm, ngâm khối xilanh vào nước nóng (820C), trong khoảng thời gian xác định để tháo ống lót xilanh

Ghi chú: Nếu cần thay ống lót xilanh vẫn giữ nguyên trục khuỷu, phải bảo vệ trục

khuỷu và mặt trong hộp trục khuỷu, tránh chất bẩn và chất làm mát tiếp xúc với các bề mặt

b/ Kiểm tra và sửa chữa

Khi ống lót xilanh đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật của nhà sản xuất, chúng được bảo dưỡng mà không cần tháo Tuy nhiên, sự kiểm tra bên ngoài đối với ống lót hoặc khối xilanh không cho biết đầy đủ về các bề mặt làm kín phía trên và phía dưới của ống lót

Hình 2.25: Các biện pháp tránh lọt nước xuống cacter

a,b,d- Các kiểu bao kín, c- Rãnh tiện trên thân máy, e- Bao kín vùng vòng thép, f- Bao kín bằng vành đàn hồi, 1- Vòng thép, 2- Vòng cao su, 3- Đai ốc, 4,5- Các vành đàn hồi, 6- joăng cao su

hoặc khối xilanh, do đó trong nhiều trường hợp cần phải tháo ống lót Sau khi tháo ống lót, cần kiểm tra áo nước, bậc ở bề mặt khối xilanh và lỗ xilanh dưới

Kiểm tra ống lót, xác định các vết nứt ngang hoặc dọc, độ mài mòn và các dấu hiệu quá nhiệt , đo đường kính trong và phần nhô lên của ống lót

Trước khi chỉnh sửa hoặc bảo trì ống lót, rửa sạch ống lót trong nước có chất tẩy rửa, sau đó ngâm trong nước sạch và làm khô bằng không khí nén Nếu chưa tiến hành mài lại, cần bảo vệ bề mặt đã làm sạch bằng dầu bôi trơn, đặt ống lót vào vị trí an toàn, không được sử dụng các êtô để kẹp chặt ống lót, chỉ dùng mặt bích để giữ nhằm tránh các biến dạng

Sau khi kiểm tra sơ bộ ống lót, cần đo bằng đồng hồ để xác định độ côn hoặc ôvan

Độ côn hoặc độ không tròn cho phép đối với Dxl =(100-150) mmlà khoảng 0.05 mm

Ống lót sẽ được đo theo hai chiều để xác định độ tròn (hình 2.26), song song và vuông góc với đường tâm trục khuỷu ở A và B Sự đo đạc phải được thực hiện sát dưới hành trình vòng găng ở C và ở vài vị trí trong phạm vi hành trình của piston, D, E, F, G

Sự mòn bình thường cho thấy độ mòn cực đại ở phần đỉnh khoảng 3/4 hành trình vòng găng

Tuỳ theo các kết quả đo, ống lót có thể phải thay hoặc mài, đánh bóng lại

Giới hạn mòn trung bình là 0.2 mm đối với Dxl = (100-150)mm Nhiều nhà sản xuất không cung cấp piston lớn hơn, do đó ống lót bị mòn quá mức cần phải thay chúng

Hình 2.26: Sự mài mòn và kiểm tra bề mặt lót xilanh c/ Lắp đặt ống lót

* Ống lót kiểu ướt

Cần bảo đảm bậc ở mặt khối và các lỗ xilanh dưới đều sạch, khi lắp lại các ống lót cần đúng vị trí, ống lót phải khớp nhẹ nhàng có thể quay được bằng tay, nếu không quay được bằng tay, cần phải tháo ra và làm sạch lỗ xilanh hoặc chỉnh lại bậc ở bề mặt xilanh theo lỗ xilanh dưới

Để lắp các vòng kín cho ống lót, đặt ống lót trên bàn sạch, lắp các vòng kín vào các rãnh ống lót, hoặc lỗ xilanh Các vòng kín này không được phép bị xoắn trong khi lắp đặt

để tránh sự rò rỉ Một số nhà sản xuất sử dụng ba loại vòng kín Ví dụ, ở rãnh trên cùng có thể sử dụng vòng-O bằng neoprene, rãnh giữa lắp vòng-O bằng cao su Buna và rãnh dưới

là vòng –O cao su silic, do đó điều cơ bản phải tuân theo hướng dẫn của nhà sản xuất về vị trí và chất bôi trơn

Cần phải rất cẩn thận khi lắp ống lót qua lỗ xilanh trên vào lỗ dưới, đẩy ống lót vào

vị trí (một số nhà sản xuất đề nghị sử dụng công cụ bảo vệ làm kín không bị cắt trên các

mép sắc của lỗ trong khi lắp đặt) Sau khi lắp ống lót xilanh, kiểm tra độ nhô lên và độ

lệch vuông góc bậc ống lót và đường tâm xilanh

*Ống lót kiểu khô

Hầu hết các ống lót kiểu khô đều không có mặt bích ở đầu, chúng phải được lắp ép

vào lỗ xilanh Lỗ được gia công chính xác đến kích thước 0.003 inch (0.076 mm) nhỏ hơn

so với đường kính ngoài của ống lót Ống lót phải được đặt trong băng khô (tuyết carbon)

hoặc cồn trong 25 phút, sau đó được ép vào vị trí Khi nhiệt độ ổn định, cần phải đo đường

kính trong của ống lót và có thể phải mài, đánh bóng lại để đạt kích thước yêu cầu

2.5 Bệ đỡ chính và ổ đỡ chính

2.5.1 Chức năng, nhiệm vụ và điều kiện làm việc

2.5.1.1 Bệ đỡ chính

Cùng với thân động cơ, bệ đỡ chính là phần chính của bộ khung động cơ Bệ đỡ

chính là nơi đặt ổ đỡ chính của trục khuỷu Nó cần phải bảo đảm độ cứng vững dọc và

ngang của toàn bộ động cơ, cũng như bảo đảm cho trục khuỷu làm việc tin cậy

Ở các động cơ có tốc độ quay chậm hoặc trung bình, người ta mới làm bệ đỡ chính

thành khối riêng Còn ở các động cơ tốc độ cao người ta thường thay chúng bằng những ổ

đỡ chính treo vào thân động cơ và một đáy nhẹ để thu hồi dầu

Điều kiện làm việc: bệ đỡ chính và thân động cơ được liên kết với nhau bằng các

bulông hay các mối liên kết toàn khung Do đó khi động cơ làm việc, bệ đỡ biến dạng uốn

Đồng thời bệ đỡ chính còn chịu tác dụng của lực quán tính do động cơ làm việc gây ra

2.5.1.2 Ổ đỡ chính

Ổ đỡ chính là nơi lắp đặt cổ chính trục khuỷu Vì vậy khi động cơ làm việc, các bạc

lót của ổ đỡ chính sẽ bị mài mòn do ma sát với cổ chính trục khuỷu, đồng thời nó còn chịu

tác dụng của lực quán tính ly tâm và va đập khi khe hở giữa bạc lót và cổ chính trục khuỷu

tăng lên Vì vậy, cần phải lắp ráp bạc lót và cổ chính trục khuỷu thật chính xác, đảm bảo

độ đồng tâm giữa các ổ đỡ trên bệ đỡ chính Tăng cường dầu bôi trơn các ổ đỡ chính

2.5.2 Cấu tạo và phân loại

2.5.2.1 Bệ đỡ chính

Hình 2.27: Bệ và ổ đỡ chính của động cơ a-kiểu treo; b-kiểu đặt

a/ Cấu tạo: Bệ đỡ chính của động cơ gồm hai dầm dọc được liên kết với nhau

bằng các vách ngang (có tiết diện chữ I, hình hộp hay các loại tiết diện khác), bố trí giữa

các xilanh Các vách ngang này chia bệ đỡ chính ra thành nhiều ngăn khác nhau (mỗi ngăn

chứa một xilanh), và làm chỗ tựa cho các ổ đỡ chính Mặt phẳng ngang dùng để lắp ghép

bệ đỡ chính và thân động cơ thường đựơc bố trí cao hơn đường tâm trục khuỷu và không

được có phần nào lồi lên, gây khó khăn cho việc gia công bệ đỡ chính

b/ Vật liệu chế tạo: Bệ đỡ chính phụ thuộc vào kiểu động cơ, thường được đúc bằng gang

c/ Phân loại: Dựa theo hình dáng kết cấu, các bệ đỡ chính được chia thành những

loại sau đây:

+ Bệ đỡ chính liền (đối với động cơ cỡ nhỏ)

+ Bệ đỡ chính rời (đối với động cơ cỡ lớn)

2.5.1.2 Ổ đỡ chính

a/ Cấu tạo: gồm các bạc lót hai nửa Ở chỗ lắp ghép, tùy theo kiểu động cơ, người

ta đặt một tấm, một bộ đệm định cữ, hoặc không có đệm Bạc lót phải được định vị (để ngăn ngừa dịch chuyển dọc trục và chuyển vị xoay) bằng các chốt hay bằng các vấu lồi ăn khớp vào các lỗ hoặc rãnh đã chế tạo sẵn trên hõm của bệ đỡ (hay ở nắp đậy của ổ) Bề mặt làm việc của bạc lót có một lớp kim loại chống ma sát, ở bên sườn bạc lót, tại vùng gần chỗ tiếp giáp hai nửa bạc lót, người ta làm các hốc làm mát Các hốc này không được làm kéo dài đến hai mép bạc lót để tránh dầu bôi trơn rò rỉ ra ngoài Dầu bôi trơn đựơc dẫn tới hốc làm mát qua lỗ khoang và rãnh vòng (hoặc nửa vòng trên nửa bạc lót phía trên) đối diện với lỗ khoang dẫn dầu trên cổ trục

8-Lớp kim loại đỡ sát Dựa vào dạng bạc lót ta phân ổ đỡ chính ra làm hai loại:

+ Ổ đỡ chính có bạc lót thành dày ( = 5 ÷ 15mm) được chế tạo bằng gang, thép 30 hay đồng thanh và có đúc một lớp bacbit hay các loại hợp kim thay thế cho chúng

+ Ổ đỡ chính có bạc lót thành mỏng ( = 2 ÷3 mm) của động cơ có tốc độ quay cao, thường được chế tạo bằng thép có hàm lượng cacbon thấp (thép 10, 15 hay 20), và thường được đúc một lớp hợp kim đồng thanh chì có chiều dày khoảng 0,4 ÷ 0,8mm

Ưu điểm của loại bạc lót mỏng dùng trong ô tô máy kéo là: có kích thước nhỏ, trọng lượng nhỏ, dễ thay thế và có thể lắp lẫn được Hơn nữa loại bạc lót này thích hợp với quy mô sản xuất lớn

Do chiều dày của bạc lót nhỏ, nên bạc lót tương đối mềm, sau khi lắp vào ổ trục, bạc lót có thể tiếp xúc khít với ổ trục do đó tạo điều kiện tản nhiệt cho ổ trục được tốt hơn Dùng bạc lót mỏng chế tạo hàng loạt theo kiểu lắp lẫn có thể làm giảm giá thành chế tạo động cơ và sửa chữa cũng dễ dàng hơn ( khi sửa chữa, chỉ thay thế bạc lót, không phải cạo

rà bạc )

2.5.3 Kiểm tra, sửa chữa Trình bày theo cặp lắp ghép với trục khuỷu

2.6 Cacter

2.6.1 Chức năng, nhiệm vụ và điều kiện làm việc

Cacter là bộ phận bao bọc và là nơi lắp đặt các bộ phận chuyển động chủ yếu của động cơ Phần trên của cacter (cacter trên) là nơi lắp đặt khối xilanh, trục khuỷu, trục cam v.v Phần dưới của cacter (cacter dưới hay cacter nhớt) có chức năng đậy kín không gian trong động cơ từ phía dưới và là nơi chứa dầu bôi trơn Đa số động cơ cỡ nhỏ và trung

Hình 2.30: Bạc lót ổ trục

của động cơ

a-Lưỡi gà định vị, b-Rãnh chứa dầu, c-Rãnh chứa dầu ở mép bạc 1-Lớp thép chính,

2-Lớp trung gian, 3-Lớp hợp kim đỡ sát

bình, được làm mát bằng nước, có khối xilanh và cacter trên được đúc liền thành một khối gọi là thân động cơ Ơ một số động cơ cỡ lớn, cacter dưới vừa là nơi chứa dầu bôi trơn vừa là nơi đặt trục khuỷu và các bộ phận liên quan

Trong phần này chỉ trình bày về cacter dưới vì cacter trên cũng chính là khối thân động cơ đã được trình bày ở phần trên

Cacter làm việc trong môi trường dầu và nhất là ở dưới đáy động cơ, vì vậy cacter phải có cấu tạo chắc chắn, kín, chống ăn mòn và biến dạng

2.6.2 Cấu tạo và phân loại

a/ Cấu tạo: Khá đơn giản, nó có dạng là hình hộp chữ nhật nhưng phần đáy của

cacter bố trí sao cho nghiêng một góc α = (3 ÷ 5)độ để dầu bôi trơn chảy về lỗ xả dầu ở đáy Mặt trên của cacter có bố trí các lỗ để bắt bulông với bệ đỡ chính Chiều cao của cacter phải phù hợp với chiều dài thanh truyền để cho đầu lớn của thanh truyền khi quay không múc dầu bôi trơn phía dưới

Vật liệu chế tạo cacter thường là thép tấm có kết cấu hàn hay gang đúc

b/ Phân loại :

Dựa vào chức năng làm việc ta có thể chia cacter làm hai loại: Cacter ướt và cacter khô

Dựa vào cấu tạo ta có thể chia cacter ra làm hai loại: Cacter liền và cacter rời

Hình 2.33 giới thiệu về bản vẽ cấu tạo của cacter dầu, động cơ làm mát kiểu cacter ướt Cacter được chế tạo từ thép tấm có kết cấu hàn hay gang đúc, kết cấu của cacter khá đơn giản, gồm 1 là lỗ xả dầu nhờn, 2 là các bulông (hay gujông) để liên kết cacter với bệ

đỡ chính của động cơ Cacter dầu có đáy cần nghiêng về phía đuôi động cơ hay nghiêng vào giữa

( khoảng α= 20 ÷ 50) Để tránh vung dầu nhiều quá, đầu dưới của thanh truyền không được chạm vào mặt thoáng của dầu, trong quá trình chuyển động quay

Hình 2.33 : Cacter

dầu

1-Lỗ xả dầu, 2-Lỗ bắt bulông, 3-Thân carte

CHƯƠNG 3

CƠ CẤU TRUYỀN LỰC

ĐCĐT

Nhiệm vụ: Cơ cấu piston-thanh truyền-trục khuỷu và bánh đà là biến chuyển động

tịnh tiến của Piston thành chuyển động quay của trục khuỷu và ngược lại

Điều kiện làm việc: Hệ thống truyền lực làm việc trong điều kiện rất khắc nghiệt

Áp suất khoảng 60120 KG/cm2, nhiệt độ vào khoảng 3005000C, chịu mài mòn, ăn mòn hoá học bởi khí cháy, chịu ứng suất cơ, ứng suất nhiệt cao…