Đề tài : Tổng quan về động cơ diesel Toyota 3B doc

CHƯƠNG 2: HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC - Hệ thống truyền lực có chức năng tiếp nhận áp lực của khí trong không gian công tác của xylanh rồi truyền cho piston và biến chuyển động tịnh tiến của pis



ĐỀ TÀI

TỔNG QUAN VỀ ĐỘNG CƠ

DIESEL TOYOTA 3B



LỜI CẢM ƠN

Trong suốt thời gian khoá học ba năm được đào tạo tại trường CAO ĐẲNG KỸ THUẬT CAO THẮNG, với sự giảng dạy chỉ bảo tận tình của quý thầy cô trong trường nói chung và thầy cô khoa CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC nói riêng đã giúp chúng em lĩnh hội được những kiến thức cơ bản của các ngành thuộc lĩnh vực kỹ thuật và kiến thức chuyên sâu của ngành kỹ thuật ô tô Từ những kiến thức quí báu này đã giúp chúng em rất nhiều trong việc thực hiện và hoàn thành đồ án tốt nghiệp, quan trọng hơn là nó sẽ hỗ trợ và giúp ích cho chúng em rất nhiều trong công việc sau khi ra trường

Nhóm chúng em xin chân thành cảm ơn quý thầy cô trong khoa CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC đã tạo mọi điều kiện thận lợi nhất để chúng em thực hiện đề tài Nhờ có sự giúp

đỡ này mà chúng em đã hoàn thành tốt đồ án tốt nghiệp

 Trước tiên xin chân thành cảm ơn thầy TRẦN MINH TÀI đã tận tình hướng dẫn chỉ bảo và theo sát chúng em trong suốt quá trình thực hiện đề tài tốt nghiệp

 Xin trân trọng cảm ơn thầy VŨ TRÍ XƯƠNG, trưởng khoa CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC đã tạo mọi điều kiện thuận lợi trong quá trình tiếp nhận và tiến hành thực hiện đề tài tốt nghiệp

 Chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy giáo chủ nhiệm TRẦN VIỆT DŨNG đã luôn theo sát và dìu dắt chúng em trong suốt khoá học

Để không phụ công ơn dạy dỗ của quý thầy cô, chúng em xin hứa sau khi ra trường

sẽ cố gắng vận dụng tối đa những kiến thức được học để áp dụng thành công vào công việc Luôn nêu cao tinh thần học hỏi để trở thành một người thợ kỹ thuật “vững lý thuyết, giỏi tay nghề” xứng danh là một học sinh trường CAO ĐẲNG KỸ THUẬT CAO THẮNG

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN 1

MỤC LỤC 2

LỜI MỞ ĐẦU 18

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỘNG CƠ TOYOTA DIESEL 3B 19

1.1 LỊCH SỬ RA ĐỜI VÀ PHÁT TRIỂN 19

1.2 ỨNG DỤNG VÀ THÔNG SỐ KỸ THUẬT 20

1.2.1 ỨNG DỤNG 20

1.2.2 THÔNG SỐ KỸ THUẬT 21

CHƯƠNG 2: HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC 22

2.1 NHÓM PISTON 22

2.1.1 PISTON 23

2.1.1.1 NHIỆM VỤ 23

2.1.1.2 ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC 23

2.1.1.3 VẬT LIỆU CHẾ TẠO 24

2.1.1.4 KẾT CẤU PISTON 25

a Đỉnh piston 25

b Đầu piston 27

c Thân piston 28

2.1.2 CHỐT PISTON 29

2.1.2.1 NHIỆM VỤ 30

2.1.2.2 ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC 30

2.1.2.3 VẬT LIỆU CHẾ TẠO 30

2.1.2.4 KẾT CẤU CHỐT PISTON 31

a Cố định chốt piston trên bệ chốt bằng bulông 31

b Cố định chốt piston trên đầu nhỏ thanh truyền 31

c Chốt piston lắp tự do 32

2.1.3 XÉC-MĂNG 32

2.1.3.1 NHIỆM VỤ 32

2.1.3.2 ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC 33

2.1.3.3 VẬT LIỆU CHẾ TẠO 33

2.1.3.4 KẾT CẤU XÉC-MĂNG 34

a Kết cấu xéc-măng khí 34

b Kết cấu xéc-măng dầu 36

2.2 NHÓM THANH TRUYỀN 36

2.2.1 NHIỆM VỤ 37

2.2.2 ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC 37

2.2.3 VẬT LIỆU CHẾ TẠO 37

2.2.3.1 ĐẦU NHỎ THANH TRUYỀN 38

2.2.3.2 BULÔNG THANH TRUYỀN 38

2.2.3.3 BẠC LÓT THANH TRUYỀN 39

2.3 TRỤC KHUỶU 41

2.3.1 NHIỆM VỤ 41

2.3.2 ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC 41

2.3.3 VẬT LIỆU CHẾ TẠO 42

2.3.3.1 ĐẦU TRỤC KHUỶU 43

2.3.3.2 CỔ TRỤC KHUỶU (CỔ CHÍNH) 44

2.3.3.3 CHỐT KHUỶU 45

2.3.3.4 MÁ KHUỶU 45

2.3.3.5 ĐỐI TRỌNG 46

2.3.3.6 ĐUÔI TRỤC KHUỶU 47

2.4 KIỂM TRA KỸ THUẬT PISTON 47

2.4.1 LÀM SẠCH PISTON 47

2.4.2 KIỂM TRA VẾT XƯỚC, NỨT, VỠ PISTON 47

2.4.3 KIỂM TRA ĐỘ CÔN, ĐỘ ÔVAN CỦA PISTON 48

2.4.3.1 KIỂM TRA ĐỘ CÔN 48

2.4.3.2 KIỂM TRA ĐỘ ÔVAN 48

2.4.4 KIỂM TRA KHE HỞ GIỮA PISTON VÀ XYLANH 48

2.4.5 KIỂM TRA CHỐT PISTON 48

2.4.5.1 KIỂM TRA BỀ MẶT CHỐT PISTON 49

2.4.5.2 KIỂM TRA KHE HỞ GIỮA CHỐT PISTON VÀ BẠC LÓT 49

2.5 KIỂM TRA KỸ THUẬT XÉC-MĂNG 49

2.5.1 KIỂM TRA KHE HỞ CẠNH 49

2.5.2 KIỂM TRA KHE HỞ MIỆNG XÉC-MĂNG 50

2.5.3 KIỂM TRA KHE HỞ LƯNG 51

2.6 KIỂM TRA KỸ THUẬT THANH TRUYỀN 51

2.6.1 KIỂM TRA BULÔNG THANH TRUYỀN 51

2.6.2 KIỂM TRA CÁC LỖ DẪN DẦU TRÊN THÂN THANH TRUYỀN XEM CÓ BỊ TẮC KHÔNG 51

2.6.3 KIỂM TRA KHE HỞ GIỮA ĐẦU TO THANH TRUYỀN VÀ CỔ TRỤC KHUỶU 51

2.6.4 KIỂM TRA ĐỘ CONG THANH TRUYỀN 52

2.6.5 KIỂM TRA ĐỘ XOẮN THANH TRUYỀN 52

2.7 SỬA CHỮA NHÓM PISTON, XÉC-MĂNG, THANH TRUYỀN 53

2.7.1 SỬA CHỮA PISTON 53

2.7.2 SỬA CHỮA CHỐT PISTON 53

2.7.3 SỬA CHỮA XÉC-MĂNG 55

2.7.4 SỬA CHỮA THANH TRUYỀN 56

2.8 KIỂM TRA SỬA CHỮA TRỤC KHUỶU-BÁNH ĐÀ 56

2.8.1 NHỮNG NGUYÊN NHÂN HƯ HỎNG CỦA TRỤC KHUỶU VÀ BÁNH ĐÀ 56

2.8.1.1 CỔ TRỤC, CHỐT KHUỶU BỊ MÒN 57

2.8.1.2 TRỤC KHUỶU BỊ CONG VÀ XOẮN 57

2.8.1.3 TRỤC KHUỶU BỊ RẠNG, NỨT, GÃY 58

2.8.1.4 BỀ MẶT CỔ TRỤC, CHỐT KHUỶU, GỐI ĐỠ BỊ XƯỚT, CHÁY RỔ 58

2.8.1.5 BỀ MẶT LÀM VIỆC CỦA BÁNH ĐÀ BỊ MÒN, XƯỚC, CHÁY 58

2.8.1.6 BÁNH ĐÀ BỊ RẠNG NỨT 59

2.8.2 KIỂM TRA SỬA CHỮA TRỤC KHUỶU 59

2.8.2.1 KIỂM TRA TRỤC KHUỶU BỊ XƯỚT, CHÁY RỔ, RẠNG NỨT 59

2.8.2.2 KIỂM TRA ĐỘ MÒN CỔ TRỤC VÀ CHỐT KHUỶU 59

2.8.2.3 KIỂM TRA ĐỘ CONG, ĐỘ XOẮN CỦA TRỤC KHUỶU 60

a Kiểm tra độ cong của trục khuỷu 60

b Kiểm tra độ xoắn của trục khuỷu 61

2.8.2.4 KIỂM TRA BÁN KÍNH QUAY CỦA TRỤC KHUỶU 62

2.8.2.5 KIỂM TRA ĐỘ ĐẢO CỦA MẶT BÍCH LẮP BÁNH ĐÀ 62

2.8.2.6 KIỂM TRA KHE HỞ GIỮA CỔ TRỤC, CHỐT KHUỶU VÀ BẠC LÓT 62

2.9 KIỂM TRA SỬA CHỮA BÁNH ĐÀ 62

2.9.1 KIỂM TRA BÁNH ĐÀ BỊ MÒN, XƯỚC, CHÁY BỀ MẶT TIẾP XÚC VỚI ĐĨA MA SÁT 62

2.9.2 KIỂM TRA ĐỘ ĐẢO CỦA BÁNH ĐÀ 63

CHƯƠNG 3: HỆ THỐNG PHÂN PHỐI KHÍ 64

3.1 CHƯƠNG 3: HỆ THỐNG PHÂN PHỐI KHÍ 64

3.1.1 NHIỆM VỤ 64

3.1.2 PHÂN LOẠI 64

3.1.2.1 CƠ CẤU PHÂN PHỐI KHÍ DÙNG XUPPAP 64

a Cơ cấu xuppap dùng xuppap đặt 64

b Cơ cấu phân phối khí dùng xupap treo 65

3.1.2.2 CƠ CẤU PHÂN PHỐI KHÍ DÙNG VAN TRƯỢT 67

3.1.2.3 CƠ CẤU PHÂN PHỐI KHÍ HỖN HỢP 67

3.1.3 YÊU CẦU 68

3.1.4 ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC 68

3.2 CÁC PHƯƠNG ÁN BỐ TRÍ 68

3.2.1 PHƯƠNG ÁN BỐ TRÍ XUPPAP VÀ DẪN ĐỘNG XUPPAP 69

3.2.1.1 CƠ CẤU PHÂN PHỐI XUPPAP ĐẶT 69

3.2.1.2 CƠ CẤU PHÂN PHỐI XUPPAP TREO 70

3.2.2 PHƯƠNG ÁN BỐ TRÍ TRỤC CAM, DẪN ĐỘNG TRỤC CAM 75

3.3 CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA HỆ THỐNG PHÂN PHỐI KHÍ Ở ĐỘNG CƠ 4 KỲ 76

3.3.1 CƠ CẤU PHÂN PHỐI KHÍ DÙNG XUPPAP ĐẶT 76

3.3.1.1 CẤU TẠO 76

3.3.1.2 NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC 77

3.3.2 CƠ CẤU PHÂN PHỐI KHÍ DÙNG XUPPAP TREO 78

3.3.2.1 CẤU TẠO 78

3.3.2.2 NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC 78

3.4 SO SÁNH ƯU NHƯỢC ĐIỂM GIỮA CƠ CẤU PHÂN PHỐI KHÍ XUPPAP ĐẶT, XUPPAP TREO VÀ BIỂU ĐỒ PHÂN PHỐI KHÍ 79

3.4.1 SO SÁNH 79

3.4.2 BIỂU ĐỒ PHÂN PHỐI KHÍ 80

3.5 CẤU TẠO CÁC CHI TIẾT HỆ THỐNG PHÂN PHỐI KHÍ 81

3.5.1 TRỤC CAM 81

3.5.1.1 NHIỆM VỤ 81

3.5.1.2 ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC 81

3.5.1.3 VẬT LIỆU CHẾ TẠO 82

3.5.1.4 CẤU TẠO 82

3.5.1.5 CAM HÚT VÀ CAM XẢ 83

a Cam tiếp tuyến 84

b Cam lồi cung tròn 84

3.5.1.6 BÁNH RĂNG CAM 84

a Nhiệm vụ 84

b Cấu tạo 84

3.5.1.7 CÁC PHƯƠNG PHÁP DẪN ĐỘNG TRỤC CAM 85

a Dẫn động trực tiếp bằng cặp bánh răng 85

b Dẫn động bằng bánh răng trung gian 86

c Dẫn động bằng xích 87

d Dẫn động bằng đai 88

3.5.2 CON ĐỘI 88

3.5.2.1 NHIỆM VỤ VÀ PHÂN LOẠI 88

a Nhiệm vụ 88

b Phân loại 88

3.5.2.2 ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC 89

3.5.2.3 VẬT LIỆU CHẾ TẠO 89

3.5.2.4 CẤU TẠO 89

a Con đội hình nấm 89

b Con đội hình trụ 89

c Con đội con lăn 89

d Con đội thuỷ lực 90

3.5.3 ĐŨA ĐẨY VÀ ĐÒN GÁNH 91

3.5.3.1 ĐŨA ĐẨY 91

a Nhiệm vụ 91

b Cấu tạo 91

3.5.3.2 ĐÒN GÁNH (CÒ MỔ) 92

a Nhiệm vụ 92

b Cấu tạo 92

3.5.4 XUPPAP 94

3.5.4.1 NHIỆM VỤ 94

3.5.4.2 PHÂN LOẠI 94

3.5.4.3 CÁCH BỐ TRÍ 94

3.5.4.4 ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC 94

3.5.4.5 VẬT LIỆU CHẾ TẠO 95

3.5.4.6 CẤU TẠO 95

a Nấm xuppap 96

b Thân xuppap 96

c Đuôi xuppap 97

3.5.5 ĐẾ XUPPAP 98

3.5.5.1 NHIỆM VỤ 98

3.5.5.2 ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC 98

3.5.5.3 VẬT LIỆU CHẾ TẠO 98

3.5.5.4 CẤU TẠO 99

3.5.6 LÒ XO XUPPAP 99

3.5.6.1 NHIỆM VỤ 99

3.5.6.2 ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC 99

3.5.6.3 VẬT LIỆU CHẾ TẠO 99

3.5.6.4 CẤU TẠO 100

3.5.6.5 VẤN ĐỀ TRÁNH CỘNG HƯỞNG TRONG CƠ CẤU PHÂN PHỐI KHÍ 100

3.5.7 CHÉN CHẶN 100

3.5.7.1 NHIỆM VỤ 100

3.5.7.2 ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC 101

3.5.7.3 CẤU TẠO 101

3.5.8 ỐNG DẪN HƯỚNG 101

3.5.8.1 NHIỆM VỤ 101

3.5.8.2 ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC 101

3.5.8.3 VẬT LIỆU CHẾ TẠO 101

3.5.8.4 CẤU TẠO 102

3.5.8.5 VẤN ĐỀ BÔI TRƠN ỐNG DẪN HƯỚNG 102

3.5.9 MÓNG HÃM 103

3.5.9.1 CÔNG DỤNG 103

3.5.9.2 ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC 103

3.5.9.3 VẬT LIỆU CHẾ TẠO 103

3.5.9.4 KẾT CẤU 103

3.6 HIỆN TƯỢNG, NGUYÊN NHÂN HƯ HỎNG VÀ PHƯƠNG PHÁP KIỂM TRA SỬA CHỮA 104

3.6.1 KIỂM TRA SỬA CHỮA XUPPAP, ĐẾ XUPPAP VÀ ỐNG DẪN HƯỚNG 104

3.6.1.1 HIỆN TƯỢNG, NGUYÊN NHÂN HƯ HỎNG 104

3.6.1.2 NHỮNG HƯ HỎNG CỦA XUPPAP VÀ ỐNG DẪN HƯỚNG

104

3.6.1.3 CÁCH KIỂM TRA SỬA CHỮA 104

3.6.2 LÒ XO VÀ ĐĨA LÒ XO 105

3.6.2.1 HIỆN TƯỢNG, NGUYÊN NHÂN HƯ HỎNG 105

3.6.2.2 NHỮNG SAI HỎNG CỦA LÒ XO 105

3.6.2.3 KIỂM TRA, SỬA CHỮA LÒ XO 105

3.6.3 CON ĐỘI 106

3.6.3.1 HIỆN TƯỢNG, NGUYÊN NHÂN HƯ HỎNG 106

3.6.3.2 KIỂM TRA VÀ SỬA CHỮA CON ĐỘI 106

3.6.4 ĐŨA ĐẨY, ĐÒN GÁNH 107

3.6.4.1 HIỆN TƯỢNG, NGUYÊN NHÂN HƯ HỎNG, CÁCH SỬA CHỮA 107

3.6.5 TRỤC CAM VÀ Ổ ĐẶT TRỤC CAM 107

3.6.5.1 NHỮNG HIỆN TƯỢNG HƯ HỎNG CỦA TRỤC CAM 107

3.6.5.2 PHƯƠNG PHÁP KIỂM TRA VÀ SỬA CHỮA 107

3.6.6 BÁNH RĂNG CAM 109

3.6.6.1 NHỮNG HIỆN TƯỢNG HƯ HỎNG 109

3.6.6.2 KIỂM TRA VÀ SỬA CHỮA 109

3.6.7 QUY TRÌNH VÀ YÊU CẦU KỸ THUẬT THÁO LẮP CƠ CẤU PHÂN PHỐI KHÍ 110

3.6.8 BẢO DƯỠNG CƠ CẤU PHÂN PHỐI KHÍ 110

3.6.8.1 KHÁI NIỆM CHUNG VÀ MỤC ĐÍCH 110

3.6.8.2 BẢO DƯỠNG CƠ CẤU PHÂN PHỐI KHÍ 111

a Kiểm tra, điều chỉnh khe hở xuppap 111

b Kiểm tra, điều chỉnh độ cong dây xích hoặc dây đai 111

c Tháo làm sạch muội than 111

d Kiểm tra, thay mới các chi tiết bị hư hỏng 111

3.6.9 PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHỈNH KHE HỞ NHIỆT 112

3.6.9.1 PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHỈNH ĐƠN CHIẾC 112

3.6.9.2 PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHỈNH HÀNG LOẠT 113

3.7 CÁC CÔNG NGHỆ MỚI 114

CHƯƠNG 4: HỆ THỐNG KHỞI ĐỘNG VÀ XÔNG MÁY 121

A HỆ THỐNG KHỞI ĐỘNG 121

4.1 NHIỆM VỤ VÀ SƠ ĐỒ HỆ THỐNG KHỞI ĐỘNG 121

4.1.1 NHIỆM VỤ 121

4.1.2 SƠ ĐỒ HỆ THỐNG KHỞI ĐỘNG TIÊU BIỂU 121

4.2 MÁY KHỞI ĐỘNG 122

4.2.1 YÊU CẦU 122

4.2.2 PHÂN LOẠI 122

4.2.2.1 PHÂN LOẠI THEO KIỂU ĐẤU DÂY 122

4.2.2.2 PHÂN LOẠI THEO CÁCH TRUYỀN ĐỘNG 123

a Truyền động trực tiếp với bánh đà 123

b Truyền động phải qua hộp giảm tốc 123

4.2.3 CẤU TẠO MÁY KHỞI ĐỘNG 124

4.2.3.1 MOTOR KHỞI ĐỘNG 124

4.2.3.2 RELAY GÀI KHỚP VÀ CÔNG TẮC TỪ 125

4.2.4 NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG 126

4.2.5 KHỚP TRUYỀN ĐỘNG 127

4.2.6 KIỂM TRA SỬA CHỮA MÁY KHỞI ĐỘNG 127

4.2.6.1 KIỂM TRA ROTOR 128

a Kiểm tra chạm mạch các khung dây rotor 128

b Kiểm tra thông mạch cuộn rotor 129

c Kiểm tra cổ góp 129

d Kiểm tra độ mòn của cổ góp 130

e Kiểm tra ổ bi 130

4.2.6.2 KIỂM TRA STATOR 131

a Kiểm tra thông mạch cuộn Stator 131

b Kiểm tra cách điện stator 131

4.2.6.3 KIỂM TRA CHỔI THAN 132

a Kiểm tra cách điện giá giữ chổi than 132

b Kiểm tra lò xo của chổi than 132

4.2.6.4 KIỂM TRA LY HỢP 133

4.2.6.5 KIỂM TRA CUỘN HÚT, CUỘN GIỮ 133

a Thử chế độ hút 133

b Thử chế độ giữ 134

c Ráp máy khởi động 134

4.2.6.6 KIỂM TRA ĐIỆN ÁP 134

a Kiểm tra điện áp của accu 134

b Kiểm tra điện áp ở cực 30 135

c Kiểm tra điện áp cực 50 136

B HỆ THỐNG XÔNG MÁY 136

4.3 BUGI SẤY (BUGI XÔNG) 136

4.3.1 NHIỆM VỤ 136

4.3.2 PHÂN LOẠI 136

4.3.3 CẤU TẠO 137

4.3.4 NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG 137

4.3.4.1 BUGI SẤY ĐIỀU KHIỂN KHÔNG TỰ ĐỘNG ĐÓNG 137

4.3.4.2 BUGI SẤY ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG ĐÓNG 138

4.3.5 HƯ HỎNG VÀ KIỂM TRA SỬA CHỮA 139

4.3.5.1 CÁC HƯ HỎNG THƯỜNG GẶP 139

4.3.5.2 KIỂM TRA SỬA CHỮA 139

4.3.5.3 CÁC LƯU Ý KHI KHỞI ĐỘNG ĐỘNG CƠ CÓ BUGI SẤY 139 CHƯƠNG 5: HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU ĐỘNG CƠ DIESEL 141

5.1 NHIỆM VỤ VÀ YÊU CẦU ĐỐI VỚI HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU 141

5.1.1 NHIỆM VỤ 141

5.1.2 YÊU CẦU 141

5.2 PHÂN LOẠI HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU ĐỘNG CƠ DIESEL 141

5.2.1 HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU BƠM KIM LIÊN HỢP GM 142

5.2.2 HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU BƠM CAO ÁP PSB 143

5.2.3 HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU BƠM CUMMINS 144

5.3 SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG TỔNG QUÁT CỦA BƠM CAO ÁP PE 145

5.3.1 CẤU TẠO 145

5.3.2 NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG 146

5.4 BƠM CAO ÁP PE 147

5.4.1 GIỚI THIỆU CHUNG 147

5.4.2 CẤU TẠO BƠM CAO ÁP PE 147

5.4.2.1 GIẢI THÍCH KÍ HIỆU GHI TRÊN VỎ BƠM CAO ÁP PE 147

5.4.2.2 CÁC CHI TIẾT CỦA MỘT TỔ BƠM CAO ÁP PE 148

5.4.3 NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA BƠM CAO ÁP PE 149

5.4.3.1 NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC THEO HÌNH 5.8 149

5.4.3.2 NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC THEO HÌNH 5.9 150

5.5 BỘ PHUN DẦU SỚM TỰ ĐỘNG TRÊN BƠM CAO ÁP PE 152

5.5.1 CẤU TẠO 152

5.5.2 NGUYÊN TẮC HOẠT ĐỘNG BỘ PHUN DẦU SỚM KIỂU LY TÂM CỦA HÃNG BOSCH 153

5.6 BỘ ĐIỀU TỐC 154

5.6.1 CÔNG DỤNG 154

5.6.2 PHÂN LOẠI 154

5.6.3 BỘ ĐIỀU TỐC KIỂU CƠ KHÍ 155

5.6.3.1 CẤU TẠO 155

5.6.3.2 NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC 156

5.7 BƠM CAO ÁP VE 157

5.7.1 GIỚI THIỆU CHUNG 157

5.7.2 CẤU TẠO BƠM CAO ÁP VE 158

5.7.3 SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC 159

5.7.4 NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG 159

5.7.5 BỘ ĐIỀU KHIỂN PHUN SỚM TỰ ĐỘNG: (ĐIỀU KHIỂN THỜI ĐIỂM PHUN) 161

5.7.6 CƠ CẤU ĐIỀU CHỈNH CƠ KHÍ BƠM VE 162

5.7.6.1 KHỞI ĐỘNG 163

5.7.6.2 KHÔNG TẢI 164

5.7.6.3 ĐẦY TẢI 165

5.7.6.4 TỐC ĐỘ CỰC ĐẠI 165

5.8 BƠM CAO ÁP PF THÂN PISTON XẼ RÃNH 165

5.8.1 CẤU TẠO BƠM CAO ÁP PF 166

5.8.2 NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA BƠM CAO ÁP PF 169

5.8.3 KIỂM TRA, THÁO RÁP BƠM CAO ÁP PF 172

5.8.3.1 LƯU Ý QUAN TRỌNG TRƯỚC KHI THÁO RÁP 172

5.8.3.2 QUY TRÌNH THÁO BƠM CAO ÁP PF 172

5.8.3.3 QUAN SÁT KIỂM TRA CHI TIẾT BƠM 173

a Cặp piston bơm và xylanh bơm 173

b Van và bệ van thoát dầu cao áp 174

c Lò xo van thoát dầu cao áp, vòng răng, thanh răng 174

d Quy trình ráp chi tiết bơm 174

e Kiểm tra áp suất của bơm và độ kín van thoát cao áp 175

5.8.4 CÂN BƠM CAO ÁP PF 176

5.8.4.1 CÂN ĐỒNG LƯỢNG CÁC BƠM CAO ÁP PF 176

a Cần đồng lượng trên băng thử 176

b Cân đồng lượng trên động cơ không nổ 176

c Cần đồng lượng trên động cơ đang vận hành 177

5.8.4.2 CÂN BƠM CAO ÁP PF VÀO ĐỘNG CƠ 177

a Trường hợp có dấu ở thân bơm PF 177

b Cân bơm theo phương pháp ngưng trào 178

5.8.5 XẢ GIÓ TRONG HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU BƠM PF 178

5.8.6 CHẨN ĐOÁN VÀ SỬA CHỮA BƠM PF 180

5.8.7 NHỮNG ƯU ĐIỂM VÀ NHƯỢC ĐIỂM CỦA BƠM CAO ÁP PF 181

5.8.7.1 ƯU ĐIỂM 181

5.8.7.2 NHƯỢC ĐIỂM 181

CHƯƠNG 6: HỆ THỐNG BÔI TRƠN 182

6.1 KHÁI QUÁT HỆ THỐNG BÔI TRƠN 182

6.1.1 CHỨC NĂNG, NHIỆM VỤ, YÊU CẦU 182

6.1.1.1 CHỨC NĂNG 182

6.1.1.2 NHIỆM VỤ 182

6.1.1.3 YÊU CẦU 182

a Đối với chất bôi trơn 182

b Đối với hệ thống bôi trơn 182

6.2 PHÂN LOẠI 183

6.2.1 THEO CÁCH ĐƯA DẦU BÔI TRƠN ĐẾN CÁC HỆ THỐNG 183

6.2.2 THEO CÁCH CHỨA DẦU BÔI TRƠN TRONG ĐỘNG CƠ 183

6.3 MỘT SỐ HỆ THỐNG BÔI TRƠN THƯỜNG GẶP 183

6.3.1 HỆ THỐNG BÔI TRƠN BẰNG VUNG TOÉ 183

6.3.2 HỆ THỐNG BÔI TRƠN BẰNG VUNG TOÉ VÀ TRỌNG LỰC 184

6.3.3 HỆ THỐNG BÔI TRƠN CƯỠNG BỨC ÁP THẤP 185

6.3.3.1 HỆ THỐNG BÔI TRƠN CACTE ƯỚT 185

6.3.3.2 HỆ THỐNG BÔI TRƠN CACTE KHÔ 186

6.3.4 HỆ THỐNG BÔI TRƠN ÁP SUẤT CAO 186

6.4 CẤU TẠO CÁC BỘ PHẬN CỦA HỆ THỐNG 186

6.4.1 CÁC LOẠI BƠM DẦU 186

6.4.1.1 BƠM BÁNH RĂNG 187

a Bơm bánh răng ăn khớp ngoài 187

b Bơm bánh răng ăn khớp trong 188

c Bơm rotor 188

6.4.2 BÌNH LỌC DẦU 188

6.4.2.1 NHIỆM VỤ, YÊU CẦU, ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC CỦA BÌNH LỌC 188

6.4.2.2 BÌNH LỌC THÔ 189

6.4.2.3 BẦU LỌC TINH 190

6.4.2.4 BẦU LỌC LY TÂM 191

6.4.3 BÌNH LÀM MÁT DẦU 192

6.4.3.1 NHIỆM VỤ, YÊU CẦU, ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC 192

6.4.3.2 CÁC LOẠI BÌNH LÀM MÁT THƯỜNG GẶP 192

a Bình làm mát dầu bằng nước 192

b Bộ tản nhiệt dầu 193

c Bình làm mát bằng không khí 194

6.4.4 VAN GIẢM ÁP 194

6.4.4.1 NHIỆM VỤ, YÊU CẦU 195

6.4.4.2 NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC 195

6.4.5 VAN AN TOÀN 195

6.4.6 VAN ĐIỀU CHỈNH ÁP LỰC 196

6.5 HAO MÒN – HƯ HỎNG– KIỂM TRA – SỬA CHỮA 196

6.5.1 BƠM BÁNH RĂNG 196

6.5.1.1 HAO MÒN, HƯ HỎNG 196

6.5.1.2 KIỂM TRA 196

6.5.1.3 SỬA CHỮA 196

6.5.2 BƠM ROTOR 197

6.5.2.1 HAO MÒN, HƯ HỎNG 197

6.5.2.2 KIỂM TRA, SỬA CHỮA 197

6.5.3 BÌNH LỌC DẦU 198

6.5.3.1 HAO MÒN, HƯ HỎNG 198

6.5.3.2 KIỂM TRA 198

6.5.3.3 SỬA CHỮA 198

6.5.4 BÌNH LÀM MÁT 198

6.5.4.1 HAO MÒN, HƯ HỎNG 198

6.5.4.2 KIỂM TRA 199

6.5.4.3 SỬA CHỮA 199

6.5.5 VAN GIẢM ÁP LỰC 199

6.5.5.1 HAO MÒN, HƯ HỎNG 199

6.5.5.2 KIỂM TRA 199

6.5.5.3 SỬA CHỮA 199

6.5.6 BỘ BÁO ÁP LỰC DẦU 199

6.6 GIẢI PHÁP NÂNG CAO HIỆU SUẤT CÓ ÍCH 100

6.6.1 KHOAN LỖ DẪN DẦU Ở TRỤC KHUỶU, THANH TRUYỀN VÀ PISTON 100

6.6.2 THÔNG GIÓ HỘP TRỤC KHUỶU 102

6.2.2.1 THÔNG GIÓ HỞ 102

6.2.2.2 THÔNG GIÓ KÍN 102

6.6.3 KHOAN LỖ DẪN DẦU VÀO BÔI TRƠN MẶT TRONG CỦA XYLANH 103

6.6.4 BỐ TRÍ KIM PHUN DẦU TẠI Ổ ĐỞ TRỤC KHUỶU 104

CHƯƠNG 7: HỆ THỐNG LÀM MÁT 205

7.1 NHIỆM VỤ, PHÂN LOẠI 205

7.1.1 NHIỆM VỤ 205

7.1.2 PHÂN LOẠI 205

7.2 SƠ ĐỒ CẤU TẠO CỦA HỆ THỐNG LÀM MÁT BẰNG NƯỚC 206

7.3 KÉT LÀM MÁT 207

7.3.1 CÔNG DỤNG VÀ YÊU CẦU 207

7.3.2 KẾT CẤU VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC 207

7.4 NẮP KÉT NƯỚC 209

7.4.1 CÔNG DỤNG VÀ YÊU CẦU 209

7.4.2 NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC 209

7.5 BÌNH GIÃN NỞ 210

7.6 BƠM NƯỚC 211

7.6.1 CÔNG DỤNG VÀ YÊU CẦU 211

7.6.2 NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC 211

7.7 VAN HẰNG NHIỆT 213

7.7.1 CÔNG DỤNG VÀ YÊU CẦU 213

7.7.2 NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG 213

7.8 QUẠT GIÓ 215

7.8.1 CÔNG DỤNG VÀ YÊU CẦU 215

7.8.2 NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC 215

7.9 BỘ HÂM NÓNG DẦU 216

7.10 GIẢI PHÁP NÂNG CAO NHIỆT ĐỘ NƯỚC LÀM MÁT, CHỐNG KẾT TỦA, LẮNG CẶN…TRÊN ĐỘNG CƠ Ô TÔ 218

7.11 CÁC HƯ HỎNG VÀ CÁCH KHẮC PHỤC SỬA CHỮA 219

7.11.1 KÉT NƯỚC LÀM MÁT 219

7.11.2 NẮP KÉT 220

7.11.3 BƠM NƯỚC 220

7.11.4 VAN HẰNG NHIỆT 221

7.11.5 QUẠT GIÓ 221

7.11.6 KIỂM TRA VÀ BỔ SUNG NƯỚC LÀM MÁT 222

7.11.7 KIỂM TRA HIỆN TƯỢNG RÒ RỈ NƯỚC CỦA HỆ THỐNG LÀM MÁT

222

7.11.8 KIỂM TRA HIỆN TƯỢNG TẮC KÉT NƯỚC 223

7.11.9 KIỂM TRA VAN HẰNG NHIỆT 224

7.11.10 KIỂM TRA, ĐIỀU CHỈNH BỘ TRUYỀN ĐAI 224

7.11.11 THÔNG RỬA HỆ THỐNG LÀM MÁT 224

7.11.12 CẤP NƯỚC LÀM MÁT 226

7.11.13 XẢ NƯỚC LÀM MÁT 226

CHƯƠNG 8: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI 227

8.1 KẾT LUẬN 227

8.2 HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI 228

TÀI LIỆU THAM KHẢO 229

LỜI MỞ ĐẦU

Hãng xe hơi TOYOTA là một trong những nhà sản xuất ô tô lớn nhất thế giới hiện nay Sản phẩm của TOYOTA đã đáp ứng được nhu cầu và thị hiếu của khách hàng trên toàn cầu nhờ chất lượng tốt và mẫu mã đa dạng Để thực hiện được điều đó, trong suốt chặng đường lịch sử từ khi thành lập cho đến nay TOYOTA đã thiết kế và đưa vào sản xuất nhiều loại động cơ để phù hợp với từng dòng xe ở mỗi thị trường khác nhau Một trong những dòng xe địa hình đa dụng mạnh mẽ nổi tiếng đã gắng liền với tên tuổi của TOYOTA đó là LAND CRUISER Giai đoạn những năm 1980-1990 chiếc xe này được trang bị động cơ DIESEL TOYOTA 3B mạnh mẽ và trở thành dòng xe được

ưa chuộng ở nhiều quốc gia

Được sự chỉ đạo của khoa CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC, sự hướng dẫn của giáo viên hướng dẫn và quá trình tìm hiểu trên thực tế, nhóm chúng em quyết định chọn động cơ DIESEL TOYOTA 3B làm đề tài tốt nghiệp

Loại động cơ này được nhắc đến nhiều vì sự phổ biến của nó Nhóm chúng em quyết định chọ động cơ này làm đề tài tốt nghiệp nhằm mô phỏng đầy đủ toàn bộ các

hệ thống của loại động cơ Diesel điển hình này của hãng TOYOTA Tập tài liệu sau đây giới thiệu một cách tổng quan và cụ thể về các hệ thống của động cơ DIESEL TOYOTA 3B bao gồm:

 Tổng quan về động cơ DIESEL TOYOTA 3B

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỘNG CƠ DIESEL TOYOTA 3B

1.1 LỊCH SỬ RA ĐỜI VÀ PHÁT TRIỂN

- Động cơ DIESEL TOYOTA 3B được sản xuất và đưa vào sử dụng trong những năm của thập kỷ 80, nó được các nhà máy sản xuất động cơ của TOYOTA trên toàn cầu đưa vào sản xuất và sử dụng theo các mốc thời gian cụ thể như sau:

 Nhật bản: Từ năm 1981 đến năm 1990

 Canada: Từ năm 1981 đến năm 1987

 Austrailia: Từ năm 1981 đến năm 1990

 Mỹ: Từ năm 1981 đến năm 1990

Hình 1.1: Động cơ DIESEL TOYOTA 3B

- Động cơ DIESEL TOYOTA 3B được sử dụng phổ biến nhất là trên dòng xe TOYOTA LANCRUISER, chính nhờ vào động cơ này đã tạo nên sự mạnh mẽ và bền bỉ cho chiếc thể thao đa dụng LAND CRUISER Ngoài ra động cơ DIESEL TOYOTA 3B còn được sử dụng trên xe nâng TOYOTA và xe buýt COASTER,…

Hình 1.2: Xe TOYOTA LAND CRUISER đời 1986 sản xuất tại Mỹ

- Công suất tối đa là 90 HP (67KW) ở số vòng quay 3500 vòng/phút

- Moment xoắn cực đại là 217 N.m ở số vòng quay 2000 vòng/phút

CHƯƠNG 2: HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC

- Hệ thống truyền lực có chức năng tiếp nhận áp lực của khí trong không gian công tác của xylanh rồi truyền cho piston và biến chuyển động tịnh tiến của piston thành chuyển động quay của trục khuỷu

- Các bộ phận chính của hệ thống truyền lực cũng chính là các bộ phận chuyển động chính của động cơ bao gồm: piston, thanh truyền, trục khuỷu, bánh đà

- Các bộ phận có liên quan trực tiếp với các bộ phận chuyển động chính kể trên cũng

có thể được xếp vào hệ thống truyền lực: xéc-măng, chốt piston, bạc lót cổ chính, bạc lót cổ biên

- Hệ thống truyền lực gồm nhóm piston (piston, chốt piston, xéc-măng), nhóm thanh truyền (thanh truyền, bulông thanh truyền, bạc lót), trục khuỷu và bánh đà có nhiệm

vụ chung là tiếp nhận áp lực khí thể trong xylanh và biến áp lực này thành môment làm quay máy công tác

Hình 2.1: Cơ cấu trục khuỷu – thanh truyền

1 Piston, 2 Chốt piston, 3 Thanh truyền, 4 Trục khuỷu, 5 Bánh đà

2.1 NHÓM PISTON

- Nhóm piston bao gồm: Piston, chốt piston, xéc-măng khí, xéc-măng dầu, vòng khóa

hãm chốt piston

Hình 2.2: Nhóm piston

- Nhiệm vụ của nhóm piston:

 Bao kín tạo thành buồng cháy, không cho khí lọt xuống cacte và cản dầu bôi trơn từ cacte lên buồng cháy

 Tiếp nhận lực khí thể và truyền lực ấy cho thanh truyền làm quay trục khuỷu Nạp, nén và thải khí trong các quá trình làm việc

 Trong động cơ 2 kỳ, nhóm piston còn có tác dụng như một van trượt làm nhiệm

- Ngoài ra ở một số động cơ hai kỳ, piston còn có nhiệm vụ đóng mở các cửa nạp và thải của cơ cấu phối khí

2.1.1.2 ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC

- Piston là một chi tiết máy quan trọng của động cơ, làm việc trong điều kiện chịu lực lớn, chịu nhiệt cao, chịu ma sát và ăn mòn hoá học

- Tải trọng cơ học: chịu lực rất lớn của quá trình cháy và giãn nở Áp suất thường từ 30÷ 130 /

 Chịu lực quán tính lớn, nhất là với động cơ cao tốc

 Chịu lực ma sát do lực ngang N ép piston vào vách xylanh

- Tải trọng nhiệt:

 Piston trực tiếp khí cháy có nhiệt độ cao (2300 ÷ 2800°K) Nhiệt độ của đỉnh piston thường khoảng 500 ÷ 800°K

 Nhiệt độ cao của piston có thể gây các tác dụng có hại sau đây:

 Gây ứng suất nhiệt làm rạn nứt piston

 Gây biến dạng piston, tăng độ ma sát, kẹt piston

 Làm giảm sức bền piston

 Làm giảm hệ số nạp, ảnh hưởng đến công suất động cơ

 Làm hủy hoại tính chất bôi trơn của dầu nhờn

 Đối với động cơ xăng dễ sinh ra kích nổ

- Ma sát lớn và ăn mòn hóa học:

 Do có lực ngang N nên giữa piston và xylanh có ma sát lớn Điều kiện bôi trơn tại đây rất khó khăn, thông thường là vung toé nên khó đảm bảo bôi trơn hoàn hảo

 Mặt khác, do thường xuyên tiếp xúc với sản vật cháy có các chất ăn mòn như các hơi axít nên piston còn chịu ăn mòn hoá học

- Do đó, để đáp ứng các điều kiện làm việc trên piston phải bảo đảm các yêu cầu:

 Bảo đảm kín khít không lọt khí, lọt dầu

- Một số vật liệu thường đựơc dùng để chế tạo piston:

 Gang: thường dùng gang dẻo, gang cầu, gang xám gang chỉ dùng để chế tạo piston động cơ có tốc độ thấp Mặt khác hệ số dẫn nhiệt của gang nhỏ nên nhiệt

2.1.1.4 KẾT CẤU PISTON

- Piston gồm ba phần chính: đỉnh piston, đầu pison, và thân piston

a Đỉnh piston : Là mặt trên đỉnh của piston, nó nhận lực và chịu nhiệt lớn

Đỉnh piston có nhiều dạng khác nhau và đặc điểm cấu tạo của từng dạng đều có tác dụng nhất định

Hình 2.3: Kết cấu của piston

- Đỉnh bằng: Là loại phổ biến nhất, diện tích chịu nhiệt nhỏ, dễ chế tạo Nó thường được dùng trong động cơ xăng, Diesel có buồng cháy dự bị và xoáy lốc

Hình 2.4: Đỉnh piston bằng

- Đỉnh lồi: Có sức bền lớn, đỉnh mỏng nhưng diện tích chịu nhiệt lớn, loại đỉnh này thường được dùng trong động cơ xăng 4 kỳ, 2 kỳ xuppap treo, buồng cháy chỏm cầu

Hình 2.5: Đỉnh piston lồi

- Đỉnh lõm: Tạo sự xoáy lốc mạnh trong vùng nén cũng như xoáy Tuy nhiên sức bền kém và diện tích chịu nhiệt lớn hơn so với đỉnh bằng Loại này được dùng trong động cơ xăng, Diesel

Hình 2.6: Đỉnh piston lõm

- Đỉnh piston nhiều dạng khác nhau nhưng phải bảo đảm các yêu cầu cơ bản sau đây:

 Đỉnh piston có hình dạng thích hợp để tạo thành hỗn hợp tốt (gây xoáy lốc mạnh, phù hợp với chùm tia phun, phù hợp với yêu cầu của quá trình cháy)

 Phải có góc lượn để dẫn nhiệt tốt

 Đỉnh có hình dạng hợp lý tránh việc va chạm vòi phun, xuppap, nén điện

b Đầu piston: Bao gồm đỉnh và phần chứa rãnh xéc-măng khí làm nhiệm

vụ bao kín Đường kính đầu piston thường nhỏ hơn đường kính thân vì thân là phần dẫn hướng của piston Kết cấu đầu piston phải đảm bảo các yêu cầu sau:

- Vấn đề tản nhiệt:

- Trong quá trình làm việc của động cơ, piston truyền phần lớn nhiệt lượng của khí cháy truyền cho nó (70%- 80% ) qua phần đai xéc-măng, xylanh rồi đến nước hoặc không khí làm mát động cơ Vấn đề tản nhiệt nếu không được thực hiện tốt sẽ làm giảm sức bền của piston do nhiệt độ ở đầu piston quá lớn thường xuyên gây ra Do

đó, để tản nhiệt nhanh thường dùng các biện pháp sau đây:

 Thiết kết đỉnh piston dày phần chuyển tiếp giữa đỉnh và đầu có bán kính R lớn

 Dùng gân tản nhiệt ở dưới đỉnh piston

 Dùng hợp kim nhôm có hệ số dẫn nhiệt cao để giảm nhiệt độ piston

 Tạo ngăn cách nhiệt ở đầu piston để giảm nhiệt lượng truyền cho xéc-măng thứ nhất

 Làm mát đỉnh piston bằng cách đưa dầu nhờn vào phía dưới đỉnh piston

vụ bôi trơn dùng xéc-măng dầu

- Nguyên tắc thì càng nhiều xéc-măng bao kín càng tốt Tuy nhiên công ma sát sẽ lớn, mài mòn nhanh vì vậy số lượng xéc-măng cần bảo đảm bao kín với mức cần thiết

- Nói chung nếu:

 Áp suất khí thể càng cao

 Tốc độ piston càng thấp

 Đường kính piston càng lớn

 Số lượng xéc-măng càng nhiều

- Vấn đề sức bền: Để tăng sức bền và độ cứng vững cho bệ chốt piston người ta

thiết kế các gân trợ lực

c Thân piston: Là phần còn lại của piston làm nhiệm vụ dẫn hướng và

chịu lực ngang N Bởi vậy trong kết cấu cần lưu ý các vấn đề sau:

- Chiều dài piston của thân piston:

- Chiều dài piston của thân thường do lực ngang quyết định Lực ngang N lớn, thân piston cần dài Đối với động cơ hai kỳ, phải đảm bảo đủ dài để đảm bảo khi piston lên đến ĐCT nó vẫn đóng kín đường thải và đường quét

 Làm thân piston dạng ôvan mà trục của nó theo phương của chốt piston

 Tiện vát bớt hợp kim ở hai đầu bệ chốt lõm khoảng 2 ÷ 3 mm Chiều của lực ngang vuông góc đường tâm nên tiện vát cũng không ảnh hưởng gì đến sự phân

bố lực này

 Dùng hợp kim nhẹ làm piston thì phải xẻ rãnh trên thân, khe hở của piston và xylanh phải lớn Khi lắp piston có xẻ rãnh cần chú ý lắp phần có rãnh về phía chịu lực ngang N bé

2.1.2 CHỐT PISTON

Hình 2.8: Chốt piston

2.1.2.1 NHIỆM VỤ

- Là chi tiết nối piston với đầu nhỏ thanh truyền Tuy có kết cấu đơn giản nhưng chốt piston rất quan trọng để đảm bảo điều kiện làm việc bình thường của động cơ

2.1.2.2 ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC

- Chốt chịu tải trọng cơ học luôn luôn thay đổi: Gồm có lực quán tính, lực khí thể,

ma sát trong điều kiện bôi trơn khó khăn

- Chốt chịu tải trọng nhiệt: Nhiệt do khí cháy truyền xuống và do ma sát sinh ra lúc làm việc nhiệt độ chốt lớn hơn 373°K

- Để chốt piston chịu được điều kiện làm việc như vậy, yêu cầu phải thoả mãn:

 Trọng lượng nhỏ

 Ít biến dạng trong quá trình làm việc

 Vật liệu chịu tải trọng va đập, chịu mòn tốt

2.1.2.3 VẬT LIỆU CHẾ TẠO

- Chốt piston mà gãy thì động cơ bị hư hỏng nặng nề, bởi vậy yêu cầu vật liệu chế tạo phải bền, bề mặt cứng mà trong dẻo Vật liệu hay dùng là thép cacbon và thép hợp kim có thành phần cacbon thấp như: 20, 35, 40, 40, 20X, 15 XA, 15XMA, 12XMA, 18XMA, v.v…

- Để bảo đảm độ cứng thường chốt piston đều thông qua khâu nhiệt luyện: xementit hoá, xianuya hoá, hoặc nitơ hoá đạt độ sâu 0.5-1.5 mm và độ cứng bề mặt đạt 58-62 HRC, độ cứng mặt trong của chốt 58-62 HRC

a Cố định chốt piston trên bệ chốt bằng bulông

Hình 2.9: Cố định chốt piston trên bệ chốt bằng bulông

- Dùng một hay nhiều bulông để cố định (bệ chốt được khoang và làm ren để lắp chốt piston)

b Cố định chốt piston trên đầu nhỏ thanh truyền

- Chốt piston được cố định vào đầu nhỏ thanh truyền bằng đầu bulông

Hình 2.10: Cố định chốt piston trên đầu nhỏ thanh truyền

- Xéc-măng dầu: Gạt dầu về cacte không cho lên buồng đốt và hình thành màng dầu

để bôi trơn piston xylanh

- Xéc-măng truyền phần lớn nhiệt từ đầu piston sang thành xylanh rồi ra nước làm mát hoặc không khí để làm mát động cơ

2.1.3.2 ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC

- Xéc-măng làm việc trong điều kiện xấu: chịu nhiệt độ cao, chịu va đập mạnh, bị ăn mòn hoá học, ma sát

 Chịu nhiệt độ cao: Xéc-măng trực tiếp tiếp xúc khí cháy do được piston truyền qua cho nên nó có nhiệt độ cao, nhất là xéc-măng đầu tiên (623 ÷ 673°K) Nhiệt

độ trung bình các xéc-măng khí khác vào khoảng 473 ÷ 523°K Xéc-măng dầu

373 ÷ 423°K Nhiệt độ cao làm giảm độ đàn hồi của xéc-măng, dễ lọt khí, làm cháy dầu nhờn, điều kiện làm việc xấu nhanh chóng làm mất tác dụng của xéc-măng (bị bó)

 Chịu lực va đập lớn: xéc-măng lắp trong rãnh piston bao giờ cũng có một khe

hở nhất định bởi vậy piston chuyển động sẽ sinh lực va đập lớn, nhất là với động cơ cao tốc

 Chịu mài mòn: Khi làm việc xéc-măng và xylanh ma sát lớn, công ma sát khoảng 50 ÷60% toàn bộ công tổn thất cơ giới của động cơ Áp suất tiếp xúc xéc-măng với thành xylanh lớn, trong lúc điều kiện bôi trơn kém nên mài mòn tăng

- Đáp ứng tốt các yêu cầu trên là gang xám hợp kim (gang xám được cho thêm Ni,

Cr, P, Cu, Mo, V, Ti Lượng hợp kim cho thêm rất ít để đảm bảo độ dẻo, sức bền cơ học và độ chịu mòn tốt của gang)

- Độ cứng của xéc-măng HB = 95 ÷105 và thường thấp hơn độ cứng của mặt xy lanh

- Động cơ tốc độ thấp cần nhiều xéc-măng khí hơn động cơ tốc độ cao

- Khi lắp các xéc-măng khí cần xoay miệng của của các xéc-măng lệch nhau một góc120° hoặc 180° để làm giảm lượng khí lọt xuống cacte qua miệng xéc-măng

Hình 2.1.3.4.a: Xéc-măng khí

- Loại a: Tiết diện hình chữ nhật là thông dụng nhất, dễ

chế tạo nhất Để việc bao kín tốt và giảm trọng lượng

thường giảm chiều cao (h) tăng P tiếp xúc

- Loại b và c: Tiết diện hình côn có góc β =15 ÷ 30°, một

đoạn hình trụ c = h/3 (Hình c) đoạn côn β = 2° Với tiết

diện có độ côn sẽ tăng áp suất tiếp xúc giữa xéc-măng và

xylanh nâng cao khả năng bao kín, cạo dầu tốt nhưng khó

chế tạo

- Loại d, e và g: Loại xéc-măng có tiết diện không đối

xứng Loại này dễ chế tạo nhưng khi lắp vào xylanh nó

biến dạng nên tác dụng làm việc như loại b, c

- Loại h, k: Tiết diện hình thang có tác dụng tăng áp suất

giữa xéc-măng và xylanh đồng thời hạn chế việc kết muội

than ở mặt đáy xéc-măng (mặt nghiêng) Vì khi làm việc

mặt đáy va đập làm rơi muội than khỏi mặt nghiêng Tuy

vậy nhược điểm của loại xéc-măng này là khi bị mòn và

khi lực ngang N thay đổi thì khe hở mặt đáy tăng

- Loại i: Là loại tiết diện có nhiều rãnh ở mặt xéc-măng

Nó có tác dụng tăng áp suất tiếp xúc, rút ngắn thời gian

chạy rà, tạo điều kiện thuận lợi cho việc bao kín

- Để cải thiện quá trình chạy rà người ta dùng loại xéc-măng có gắn một vòng bằng đồng hoặc đổ đầy thiếc vào các rãnh trên xéc-măng

- Miệng của xéc-măng khí:

- Để xéc-măng có thể co giãn khi lắp ráp và làm việc, phải xẻ miệng xéc-măng Miệng xéc-măng khí thường có các dạng sau đây:

 Loại a : Miệng cắt thẳng dễ chế tạo nên được dùng

nhiều nhất hiện nay (trong động cơ cao tốc) Nhưng

loại này dễ lọt khí qua miệng

 Loại b, c : Hạn chế việc lọt khí bởi miệng được cắt

xiên 45° ÷ 30° Loại này cũng được dùng nhiều

 Loại d : Miệng cắt bậc vừa hạn chế lọt khí vừa có tác

dụng ngăn dầu nhờn tràn lên buồng đốt Tuy nhiên

việc chế tạo khó bởi vậy chỉ dùng cỡ động cơ tốc độ

thấp

b Kết cấu xéc-măng dầu

- Gạt dầu bôi trơn trên thành xylanh, không cho dầu sục lên buồng cháy làm tiêu hao dầu và gây muội than Trên xéc-măng dầu có phay các rãnh để dầu thoát về đáy dầu Hiện nay nhiều động cơ sử dụng xéc-măng dầu kiểu tổ hợp Xéc-măng dầu tổ hợp bao gồm vòng đàn hồi hướng tâm có các rãnh thoát dầu, vòng đàn hồi hướng trục và 2 vòng đỡ nằm trên và dưới các vòng đàn hồi Trên mỗi piston có 1 đến 2 xéc-măng dầu

Hình 2.13: Xéc-măng dầu

2.2 NHÓM THANH TRUYỀN

Hình 2.14: Nhóm thanh truyền

2.2.1 NHIỆM VỤ

- Thanh truyền là chi tiết nối giữa piston và trục khuỷu, nó biến chuyển động tịnh tiến của piston thành chuyển động quay tròn của trục khuỷu và ngược lại

2.2.2 ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC

- Khi làm việc thanh truyền chịu áp lực sau đây:

 Lực khí thể của quá trình nén và cháy dãn nở

 Lực quán tính của nhóm piston

 Lực quán tính của bản thân thanh truyền

- Khi làm việc lực khí thể và lực quán tính thay đổi theo chu kỳ bởi vậy tải trọng tác dụng vào thanh truyền cũng thay đổi và sinh va đập mạnh Thân thanh truyền chịu nén, kéo và uốn, còn đầu nhỏ, đầu to bị ma sát và mài mòn

- Kết cấu thanh truyền: Thanh truyền có thể chia thành 3 phần: Đầu nhỏ, thân và

đầu to

2.2.3.1 ĐẦU NHỎ THANH TRUYỀN

Hình 2.15: Kết cấu thanh truyền

- Kết cấu đầu nhỏ thanh truyền phụ thuộc vào kích thước chốt piston và phương pháp lắp ghép chốt piston với đầu nhỏ thanh truyền

- Khi chốt piston lắp tự do với đầu nhỏ thanh truyền, trên đầu nhỏ thường phải có bạc lót (hình a) Đối với động cơ ôtô máy kéo thường là động cơ cao tốc, đầu nhỏ thường mỏng để giảm trọng lượng Ở một số động cơ người ta thường làm vấu lồi trên đầu nhỏ để điều chỉnh trọng tâm thanh truyền cho đồng đều giữa các xylanh (hình b) Để bôi trơn bạc lót và chốt piston có những phương án như dùng rãnh hứng dầu (hình c) hoặc bôi trơn cưỡng bức do dẫn dầu từ trục khuỷu dọc theo thân thanh truyền (hình a)

- Ở động cơ hai kỳ, do điều kiện bôi trơn khó khăn, người ta làm rãnh chứa dầu ở bạc đầu nhỏ (hình d) hoặc dùng kim bi thay cho bạc lót (hình e) Khi đó lắp ráp thanh truyền với chốt piston và piston khá phức tạp

2.2.3.2 BULÔNG THANH TRUYỀN

- Kết cấu của bulông thanh truyền được thể hiện qua hình vẽ

- Đầu bulông có mặt vát A để chống xoay khi lắp ráp Còn mặt vát B có tác dụng làm mềm phần đối diện với mặt vát A để phản lực hai phía trên bề mặt tỳ được đồng

đều sao cho tổng phản lực tác dụng đứng trên đường tâm bulông để tránh cho bulông bị uốn

- Bán kính góc lượng trong phần chuyển tiếp nằm trong khoảng 0,2 ÷ 1mm nhằm giảm ứng suất tập trung

- Đai ốc có kết cấu đặc biệt để ứng suất trên các ren đồng đều Ren được tạo thành bằng những phương pháp gia công phôi như lăn, cán

- Ngoài ra bulông thanh truyền còn được tôi, ram và xử lý bề mặt bằng phun cát, phun bi để tạo độ cứng HRC 26 ÷ 32

Hình 2.16: Bulông thanh truyền

2.2.3.3 BẠC LÓT THANH TRUYỀN

- Bạc lót đầu nhỏ thanh truyền thường làm bằng đồng thanh hoặc thép có tráng hợp kim chống mòn Bạc lắp có độ dôi vào đầu nhỏ rồi doa đạt kích thước chính xác lắp ghép

- Bạc lót đầu to thanh truyền: