Chuong 6 than may nap xy lanh

Tài liệu bài giảng cấu tạo động cơ đốt trong Chương 6 Thân máy - nắp xy lanh Tài liệu bài giảng cấu tạo động cơ đốt trong Chương 6 Thân máy - nắp xy lanh Tài liệu bài giảng cấu tạo động cơ đốt trong Chương 6 Thân máy - nắp xy lanh Tài liệu bài giảng cấu tạo động cơ đốt trong Chương 6 Thân máy - nắp xy lanh Tài liệu bài giảng cấu tạo động cơ đốt trong Chương 6 Thân máy - nắp xy lanh Tài liệu bài giảng cấu tạo động cơ đốt trong Chương 6 Thân máy - nắp xy lanh Tài liệu bài giảng cấu tạo động cơ đốt trong Chương 6 Thân máy - nắp xy lanh Tài liệu bài giảng cấu tạo động cơ đốt trong Chương 6 Thân máy - nắp xy lanh Tài liệu bài giảng cấu tạo động cơ đốt trong Chương 6 Thân máy - nắp xy lanh Tài liệu bài giảng cấu tạo động cơ đốt trong Chương 6 Thân máy - nắp xy lanh Tài liệu bài giảng cấu tạo động cơ đốt trong Chương 6 Thân máy - nắp xy lanh Tài liệu bài giảng cấu tạo động cơ đốt trong Chương 6 Thân máy - nắp xy lanh

Chương VI.

THÂN MÁY VÀ NẮP XY LANH

(Engine Block and Cylinder head)

MỤC TIÊU BÀI HỌC❖Trình bày được điều kiện làm việc.

❖Trình bày được vật liệu chế tạo.

❖Trình được kết cấu của thân máy và nắp xt lanh

NỘI DUNG BÀI HỌC

II THÂN MÁY.III NẮP XY LANH.

IV ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU CỦA THÂN MÁY VÀ NẮP XY LANH CỦA ĐỘNG CƠ.

I- KHÁI NIỆM CHUNG

❖ Thân máy và nắp máy là những chi tiết cố định dùng để lắp các cơ cấu và hệ thống của động cơ.

Nắp máy

Thân xilanh

Cacte

1 Nắp đậy

2 Nắp xy lanh.

3 Thân xy lanh

4 Hộp trục khuỷu5 Đế máy

6.Cacte dầu

Yêu cầu thân máy và nắp xy lanh

❑ Có đủ sức bền và độ cứng vững để chịu đựng được tải trọng lớn và nhiệt độ cao.

❑ Dễ dàng tháo lắp và điều chỉnh các cơ cấu khác lắp trên thân máy và nắp xy lanh.

❑ Kết cấu đơn giản, dễ chế tạo.

❑ Đảm bảo các yêu cầu đặc biệt như: kết cấu của buồng cháy, sự lưu thông của nước làm mát tốt v v…

❑ Có khối lượng nhỏ.

II THÂN MÁY

➢ Là chi tiết có kích thước và khối lượng lớn.

➢Động cơ cỡ nhỏ (ô tô, máy kéo, môtô…) khối lượng chiếm 30÷60%.

➢Động cơ diesel, tầu thủy, tĩnh tại khối lượng chiếm 50÷70%.

Nhiệm vụ

Thân máy Chữ I (4 xi lanh)

Dùng để lắp các cơ cấu và hệ thống của động cơ.

II THÂN MÁY

II THÂN MÁY

2 Kết cấu của thân máy.

2.1 Kết cấu của loại thân máy kiểu thân xy lanh - hộp trục khuỷu.

Loại thân máy kiểu thân xy lanh-hộp trục khuỷu được dùng rất phổ biến trong động cơ ôtô máy kéo, động cơ tĩnh tại và động cơ tàu thuỷ cỡ nhỏ.

Thân máy kiểu thân xylanh chịu lực của động cơ ôtô máy kéo.

II THÂN MÁY

2 Kết cấu của thân máy.

2.1 Kết cấu của loại thân máy kiểu thân xy lanh - hộp trục khuỷu.

Loại thân máy kiểu thân xy lanh-hộp trục khuỷu được dùng rất phổ biến trong động cơ ôtô máy kéo, động cơ tĩnh tại và động cơ tàu thuỷ cỡ nhỏ.

Thân máy kiểu vỏ thân chịu lực

II THÂN MÁY

Các biện pháp nâng cao độ cứng vững thân máy.

➢Ổ trục khuỷu trên thân máy đều đúc liền với các vách ngăn trên thân máy.

Thân máy kiểu gujông chịu lực.

II THÂN MÁY

Các biện pháp nâng cao độ cứng vững thân máy.

➢Hạ thấp mặt phân chia nửa trên và nửa dưới của hộp trục khuỷu xuống thấp hơn mặt phân chia ổ trục

Thân máy kiểu vỏ thân chịu lực

II THÂN MÁY

Các biện pháp nâng cao độ cứng vững thân máy.

➢Tăng số ổ trục khi cần thiết.

Thân máy kiểu thân xylanhHộp trục khuỷ của động cơ chữ V

II THÂN MÁY

Các biện pháp nâng cao độ cứng vững thân máy.

➢Ổ trục khuỷu trên thân máy đều đúc liền với các vách ngăn trên thân máy.➢Hạ thấp mặt phân chia nửa trên và nửa dưới của hộp trục khuỷu xuống thấp hơn mặt phân chia ổ trục➢Tăng số ổ trục khi cần thiết.

Thân máy kiểu thân xylanh

Hộp trục khuỷu của động cơ xăng dùng xupáp treo.

II THÂN MÁY

2 Kết cấu của thân máy.

2.2 Thân máy kiểu thân rời.

Thân máy theo kiểu thân rời để dễ chế tạo (đúc và gia công).

Dùng trong động cơ tĩnh tại, tàu thuỷ, máy bay và ôtô máy kéo có công suất lớn

Chia thành hai loại chính:

➢Loại thân rời dùng nắp xy lanh riêng.

➢Loại thân rời liền với nắp xy lanh.

II THÂN MÁY

2 Kết cấu của thân máy.

2.3 Ổ trục và bạc lót.

➢Ô trục thường dùng bạc lót có tráng lớp hợp kim chịu mòn : babít, đồng – chì, hợp kim nhôm, hợp kim gốm…

➢Bạc lót lắp trong ổ trục theo chế độ lắp căng

➢Đối với hộp trục khuỷu bằng gang, độ dôi lắp ghép không quá 0,06÷0,08mm

II THÂN MÁY

2 Kết cấu của thân máy.

2.4 Lót xy lanh

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

Có hai loại lót xy lanh:-Lót xy lanh khô.-Lót xy lanh ướt.

II THÂN MÁY

2 Kết cấu của thân máy.

2.4 Lót xy lanh

Mặt trong lót xy lanh được gia công rất chính xác, mài bóng gọi là mặt gương

Độ côn và độ ôvan cho phép thường nằm trong phạm vi 0,01 ÷ 0,06mm (đối với các loại động cơ có D = 80 ÷ 450mm).

II THÂN MÁY

2 Kết cấu của thân máy.

2.4 Lót xy lanh

Các loại lót xy lanh 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 xy lanh, tổn thất ma sát ít.

➢Chống được ăn mòn hoá học trong môi trường nhiệt độ cao.

➢Không rò nước ( đối với loại lót xy lanh ướt) xuống cácte dầu.

➢Giãn nở tự do theo hướng dọc trục.

II THÂN MÁY

a) Lót xy lanh khô.

Ưu điểm của các loại lót khô là :

❖Lót xy lanh có độ cứng vững lớn, vì vậy có thể làm mỏngvà do đó tốn ít vật liệu quý.

❖Lót xy lanh khô không trực tiếp tiếp xúc với nước làmmát nên không sợ rò nước

+ Xilanh đúc liền với thân xilanh

XilanhThân xilanh

II THÂN MÁY

II THÂN MÁY

II THÂN MÁY

III Nắp máy (Nắp Xilanh)

1 Nhiệm vụ

- Nắp máy cùng với xilanh và đỉnh pittông tạo thành buồng cháy của động cơ.

III NẮP XY LANH

1 Đại cương về nắp xy lanh.

❑ Nắp xy lanh là chi tiết máy đậy kín một đầu xy lanh ở ĐCT.

❑ Cơ cấu lắp trên nắp xy lanh như: Bougie, vòi phun, cơ cấu xupap, cơ cấu giảm áp, chi tiết hệ thống làm mát,…

❑Trên nắp máy bố trí đường nạp, thải, nước làm mát, dầu bôi trơn…

Ống NạpỐng Thải

Cánh Tản Nhiệt

Bộ phận phân phối khí

III NẮP XY LANH

1 Đại cương về nắp xy lanh.

❑ Điều kiện làm việc của nắp xy lanh rất xấu:

-Chịu nhiệt độ cao.-Áp suất lớn.

-Ăn mòn hóa học.

-Ứng suất nén khi siết bulong hoặc gujông.

III NẮP XY LANH

1 Đại cương về nắp xy lanh.

❑ Nắp xy lanh cần đảm bảo:-Có buồng cháy tốt.

-Đủ sức bền và độ cứng vững.-Dễ dàng tháo lắp và điều chỉnh cơ cấu lắp trên nó.

-Kết cấu đơn giản, dễ chế tạo, tránh được ứng suất nhiệt.

-Đảm bảo đạy kín xy lanh, không lọt khí, rò nước.

III NẮP XY LANH

1 Đại cương về nắp xy lanh.

❑ Vật liệu chế tạo nắp xy lanh.-Động cơ diesel làm mát bằng nước đúc bằng gang hợp kim Dùng khuôn đúc bằng cát.

-Động cơ làm bằng gió đúc bằng hợp kim nhôm Dùng khuôn kim loại.

-Động cơ xăng đều dùng hợp kim nhôm: nhẹ, tản nhiệt và tăng được tỉ số nén.

2 Cấu Tạo

❖ Cấu tạo nắp máy tùy thuộc vào việc lắp đặt, bố trí các chi tiết và cụm chi tiết

❖Nắp máy động cơ làm mát bằng nước dùng cơ cấu phân phối khí xupap treo có áo nước làm mát, đường ống nạp, thải và lỗ lắp các xupap.

❖ Nắp máy động cơ làm mát bằng không khí dùng cơ cấu phân phối khí xupap đặt hoặc động cơ 2 kì thường có cấu tạo đơn giản hơn

III NẮP XY LANH

2 Nắp xy lanh động cơ xăng.

Kết cấu nắp xy lanh động cơ xăng phụ thuộc vào:

- Kết cấu buồng cháy.

- Số xupap và cách bố trí.- Bougie.

- Kiểu làm mát.

- Số đường nạp, thải trên nắp xy lanh.

III NẮP XY LANH

2 Nắp xy lanh động cơ xăng.

Dạng buồng cháy bố trí trên nắp xy lanh ảnh hưởng rất lớn đến:➢ Hiệu suất nạp khí vào xy

III NẮP XY LANH

2 Nắp xy lanh động cơ xăng.

Dạng buồng cháy hợp lý sẽ làm giảm:

- Mức độ kích nổ.

- Tạo điều kiện tăng tỉ số nén.Do đó nắp xy lanh cần đảm bảo làm mát đều buồng cháy, tránh xẩy ra các vùng quá nóng,

III NẮP XY LANH

2 Nắp xy lanh động cơ xăng.Bố trí xupap.

Xupap treo dùng buồng cháy:

❖ Buồng cháy bán cầu (chỏm cầu).❖ Buồng cháy hình chêm…

❖ Động cơ xăng 2 kỳ dùng buồng cháy bán cầu.

Buồng cháy hình chêmBuồng cháy bán cầu

III NẮP XY LANH

2 Nắp xy lanh động cơ xăng.Bố trí xupap.

Xupap đặt.

SƠ ĐỒ CẤU TẠO NẮP MÁY ĐỘNG CƠ XĂNG 4 KÌ

1-Áo Nước2-Lỗ Lắp xupap3- Đường ống nạp ( thải)4- Lỗ lắp bugi5- Buồng cháy

III NẮP XY LANH

2 Nắp xy lanh động cơ xăng.

Vị trí bougie được bố trí:➢Phía trên xupáp nạp.

➢Phía trên xupáp thải, để cải thiện quá trình cháy, có khả năng chống cháy sớm và kích nổ

➢Ơ khoảng giữa hai xupáp.

➢Lỗ ren lắp bougie có kích thước M18, M14, và M10.

III NẮP XY LANH

3 Nắp xy lanh động cơ diesel.

Nắp xy lanh của động cơ diesel phức tạp hơn nắp xy lanh của động cơ xăng nhiều.

Vì trên nó phải bố trí rất nhiều cơ cấu và chi tiết máy: cơ cấu xupáp, buồng cháy phụ, vòi phun, bougie sấy nóng, cơ cấu khởi động bằng khí nén, đường nước làm mát, đường thải nạp v v…

III NẮP XY LANH

3 Nắp xy lanh động cơ diesel.

Kết cấu nắp xy lanh phải đảm bảo:

➢Buồng cháy phải tạo thành xoáy lốc.➢Kết cấu buồng cháy phải gọn, tránh tổn thất nhiệt và tổn thất lưu động của dòng khí trong quá trình cháy.

➢Vị trí của vòi phun, xupáp nạp, xupáp thải và đường nạp, đường thải có lợi cho quá trình tạo thành khí hỗn hợp và quá trình thay khí.

Buồng cháy phụ).

Buồng cháy thống nhấtBuồng cháy xoáy lốc

III NẮP XY LANH

4 Gioăng bao kín (Head Gasket).

Gioăng đệm dùng để bao kín, tránh lọt khí và chảy nước ở mặt lắp ghép nắp xy lanh với thân máy thường gọi là gioăng nắp xy lanh (gioăng quylát).

➢ Chịu được nhiệt độ cao.➢ Chống ăn mòn hóa học.

III NẮP XY LANH

4 Gioăng bao kín (Head Gasket).

Kết cấu và kiểu loại gioăng phụ thuộc vào loại động cơ:

Động cơ xăng:

▪Gioăng bằng amiăng bọc đồng.▪Bằng amiăng bọc thép…

Động cơ diesel:

▪Gioăng bằng đồng▪Bằng lá thép.

▪Bằng nhôm hợp kimb

▪Bằng amiăng như động cơ xăng

▪ Loại gioăng này thường dùng 5 lá thép dày 0,25mm xếp lại với nhau, phía ngoài bao mép bằng một lá thép khác dày 0,4mm

III NẮP XY LANH

4 Gioăng bao kín (Head Gasket).

▪ Các loại gioăng mềm có khả năng bao kín rất tốt

▪ Khi siết gujông, gioăng biến dạng tương đối nhiều do đó có thể tiếp xúc tốt với các mặt tiếp xúc không phẳng.

IV KẾT CẤU THÂN MÁY VÀ NẮP XY LANH LÀM MÁT BẰNG GIÓ

1 Khái niệm chung.

Trong động cơ làm mát bằng gió, xy lanh và nắp xy lanh đều làm rời từng cái một, dùng các loại gujông dài hoặc ngắn để lắp cố định với hộp trục khuỷu

IV KẾT CẤU THÂN MÁY VÀ NẮP XY LANH LÀM MÁT BẰNG GIÓ

Nguyên lý làm việc:

Khi động cơ làm việc → nhiệt từ các chi tiết bao quanh buồng máy → cánh tản nhiệt → không khí.

Tăng tiết diện làm mát củađộng cơ bằng đúc liền xylanh

với quylát những cánh tỏanhiệt.

truyền nhiệt lớn như nhôm

hay hợp kim nhôm.

IV KẾT CẤU THÂN MÁY VÀ NẮP XY LANH LÀM MÁT BẰNG GIÓ

Sử dụng quạt gió:

Tăng hiệu suất làm mát và làm mát đồng đều.

IV KẾT CẤU THÂN MÁY VÀ NẮP XY LANH LÀM MÁT BẰNG GIÓ

2 Các quan hệ kêt cấu.

➢Tốc độ quay của động cơ, tỷ số nén, mức độ cường hoá của động cơ

➢Vật liệu dùng để chế tạo xy lanh Vật liệu phải là loại dẫn nhiệt, tản nhiệt tốt, dễ đúc và dễ gia công.

➢Mức độ làm mát cần thiết Nếu thay đổi cường độ làm mát thì kích thước, hình dạng và số lượng phiến tản nhiệt sẽ thay đổi theo.