Trình bày nhiệm vụ, yêu cầu, vật liệu chế tạo và cấu tạo thân máy

Thân máy rời hộp trục khuỷu - Thân máy có xilanh đúc liền với thân được gọi là thân máy kiểu xilanh - Khi xilanh làm riêng thành ống lót rồi lắp vào thân ta có thân máy kiểu vỏ thân - Kh

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình ảnh 1 Thân máy 3

Hình ảnh 2 Vật liệu chế tạo thân máy 4

Hình ảnh 3 Thân máy rời hộp trục khuỷu 5

Hình ảnh 4 Cổ xả 7

Hình ảnh 5 Cổ hút 7

Hình ảnh 6 Nắp đậy nắp máy 7

Hình ảnh 7 Kiểm tra dấu trên động cơ 8

Hình ảnh 8 Tháo bulong lắp ghép 9

Hình ảnh 9 Làm sạch nắp máy 10

Hình ảnh 10 Kiểm tra bề mặt lắp ghép 10

Hình ảnh 11 Kiểm tra vết nứt 11

Hình ảnh 12 Kết cấu thanh truyền 13

Hình ảnh 13 Đặc điểm thanh truyền 14

Hình ảnh 14 Tháo xecmang khí 17

Hình ảnh 15 Tháo xecmang dầu 17

Hình ảnh 16 Kết cấu trục cam 20

Hình ảnh 17 Các dạng cam thường gặp 21

Hình ảnh 18 Đặt cam có dấu 22

Hình ảnh 19 Đặt cam không dấu 24

Hình ảnh 20 Két làm mát dầu xe Mercedes 27

Hình ảnh 21 Hệ thống làm mát 28

Hình ảnh 22 Cấu tạo của két làm mát dầu 29

Hình ảnh 23 Vòi phun nhiên liệu diesel 32

Hình ảnh 24 Lọc xăng 33

Hình ảnh 25 Kiểm tra áp suất lọc xăng 35

Hình ảnh 26 Thay mới bộ lọc xăng 35

PHẦN MỞ ĐẦU

Ô tô trải qua một khoảng thời gian dài để có thể phát triển như hiện tại Từ lúc

mà ô tô đơn giản chỉ là những chiếc xe 4 bánh phải dựa vào sức kéo của động vậtđến nay ô tô đã phát triển thành những cổ máy phục vụ chủ yếu đời sống và cácnghành công nghiệp của con người Để hiểu rõ hơn về nó thì chúng ta đi đến bộphận quan trọng nhất, nó được ví như trái tim của một chiếc xe Đó chính là kếtcấu động cơ của một chiếc xe Từ đó có thể giúp chúng ta hiểu rõ hơn được kếtcấu cấu, bộ phận chi tiết của động cơ và giúp ta hiểu rõ được sự vận hành của nó

Để hiểu rõ hơn nữa về nó chúng ta cụ thể nghiên cứu các bộ phận sau:

1 Nhóm thân máy, nắp máy

2 Cơ cấu Trục khuỷu – Thanh truyền

3 Cơ cấu phối khí

4 Hệ thống bôi trơn, làm mát

5 Hệ thống nhiên liệu

NỘI DUNG

Chương I Nhóm thân máy, nắp máy

I.1 Trình bày nhiệm vụ, yêu cầu, vật liệu chế tạo và cấu tạo thân máy

I.1.2 Yêu cầu: Khi thiết kế thân máy cần phải đảm bảo các yêu cầu sau:

+ Có đủ độ cứng vững, khi chịu tải trọng lớn ít bị biến dạng làm ảnh hưởng đếncác chi tiết khác lắp trên thân máy

+ Có kết cấu đơn giản, dễ tháo lắp và điều chỉnh các chi tiết máy và cơ cấu.+ Đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật riêng của hệ thống bôi trơn và làm mát

+ Có khối lượng nhỏ, gọn

Hình ảnh 1 Thân máy

I.1.3 Vật liệu chế tạo:

+ Thân máy thường đúc bằng gang xám GX15-32 đến GX24-44 Riêng loại thâncủa động cơ có công suất lớn (thường trên 10000 mã lực) đều phải làm theo phương pháp hàn

Hình ảnh 2 Vật liệu chế tạo thân máy

I.1.4 Phân loại : Đối với thân máy, có hai loại chính:

+ Thân máy liền hộp trục khuỷu (thân xilanh chịu lực, gurông chịu lực);

+ Thân máy rời hộp trục khuỷu (thân xilanh chịu lực, vỏ thân chịu lực, gurôngchịu lực)

Hình ảnh 3 Thân máy rời hộp trục khuỷu

- Thân máy có xilanh đúc liền với thân được gọi là thân máy kiểu xilanh

- Khi xilanh làm riêng thành ống lót rồi lắp vào thân ta có thân máy kiểu vỏ thân

- Khi thân xilanh đúc liền hộp trục khuỷu ta có thân máy là loại thân xilanh –hộp trục khuỷu

Hộp trục khuỷu có thể chia thành hai nửa (khi đó ổ trục khuỷu là ổ trượt)hoặc làm liền (ổ trục khuỷu là ổ bi)

Khi thân xilanh làm rời với hộp trục khuỷu và được lắp với nhau bằng bulonghay gurong thì thân máy là thân máy loại rời

Thân máy của động cơ làm mát bằng gió thường là thân máy loại rời.

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

+ Trục khuỷu treo: Hộp trục khuỷu chia thành hai nửa, nửa dưới là cacte dầu.Thân máy hay toàn bộ động cơ được lắp trên các gối đỡ Đây là kiểu phổ biếncho động cơ Ô tô, máy kéo

+ Trục khuỷu đặt: Hộp trục khuỷu được chia thành hai nửa, nửa dưới đồng thời

là bệ máy Trục khuỷu và toàn bộ thân máy cùng các chi tiết được lắp ráp trên bệmáy

+ Trục khuỷu luồn: Hộp trục khuỷu nguyên một khối, do đó khi lắp ráp trụckhuỷu vào động cơ phải luồn

- Tùy theo tình trạng chịu lực khí thể, ta có các dạng kết cấu thân máy như sau:+ Thân xilanh (hay xilanh chịu lực) – xilanh liền với thân máy Lực khí thể tácdụng lên nắp máy (nắp xilanh), qua gurong nắp máy truyền xuống thân xilanh.+ Vỏ thân chịu lực Lực khí thể truyền qua gurong xuống vỏ thân, xilanh hoàntoàn không chịu lực khí thể

+ Gurong chịu lực (thân xilanh và hộp trục khuỷu rời) Lực khí thể hoàn toàn dogurong chịu

I.2 Trình bày quy trình tháo lắp và kiểm tra nắp máy

Nắp máy (cylinder head) là một thành phần quan trọng của động cơ, có nhiệm vụkín kín buồng đốt và chứa các bộ phận quan trọng như van, trục cam và khối xi-lanh Việc tháo lắp và kiểm tra nắp máy đúng cách là rất quan trọng để bảo

dưỡng và khắc phục sự cố Dưới đây là hướng dẫn từng bước về cách tháo lắp vàkiểm tra nắp máy:

I.2.1 Quy trình tháo nắp máy

Chuẩn bị:

a Đảm bảo động cơ nguội và không có điện

b Ngắt kết nối ắc quy để tránh khởi động vô tình

c Chuẩn bị các dụng cụ cần thiết như cờ lê, đầu bu lông, và cờ lê mô-men xoắn

Bước 4: Tháo nắp đậy mặt trước trục cam

Hình ảnh 6 Nắp đậy nắp máy

Bước 5: Quay trục khuỷu theo chiều làm việc sao cho dấu trên pu li trùng vớiđiểm trên nắp đậy mặt trước của động cơ

Hình ảnh 7 Kiểm tra dấu trên động cơ

Bước 6: Kiểm tra dấu của bánh răng cam Nếu cần thiết thì chúng ta có thể đánhdấu trên dây đai để thuận tiện khi lắp lại

Bước 7: Nới lỏng bộ phận căng đai

Bước 8: Tháo dây đai cam ra khỏi bánh răng cam

Bước 9: Tháo nắp đậy trục cam ở trên nắp máy

Bước 10: Tháo trục cam

Bước 11: Tháo các bu lông lắp ghép giữa nắp máy và thân máy

Bước 12: Nhấc nắp máy ra khỏi thân máy

Hình ảnh 8 Tháo bulong lắp ghép

I.2.2 Kiểm tra nắp máy:

Làm sạch:

+Dùng dao cạo và hóa chất để làm sạch bề mặt lắp ghép với thân máy, cổ hút và

cổ xả

+Dùng chổi làm sạch buồng đốt

+Ngâm nắp máy vào dầu diesel và dùng chổi cọ để làm sạch một lần nữa

+Dùng nước trộn hóa chất có áp lực thổi sạch và kiểm tra lại

+Dùng khí nén thổi khô và bảo quản các bề mặt không bị rỉ sét

Hình ảnh 9 Làm sạch nắp máy

- Kiểm tra các bề mặt lắp ghép:

Dùng thước thẳng và căn lá để kiểm tra

 Độ phẳng của bề mặt lắp ghép với thân máy

 Bề mặt lắp ghép với cổ hút

 Bề mặt lắp ghép với cổ xả

Nếu độ cong vênh vượt qua giá trị cho phép, thay mới nắp máy Độ cong vênhđược xác định thông qua khe hở giữa thước và bề mặt Các giới hạn của hía trịkhe hở được cho trong bảng sau

Hình ảnh 10 Kiểm tra bề mặt lắp ghép

Phương pháp kiểm tra sử dụng thông dụng là dùng nam châm thật mạnh kếthợp với bột oxit sắt

 + Rải bột oxit sắt lên chỗ nghi ngờ là có vết nứt, thường là nơi tiếp giápgiữa hai xilanh, giữa hai xupáp

 + Đặt hai cực nam châm thật mạnh lên chỗ nghi ngờ đó

 + Nếu bột kim loại xếp thành hàng, điều này biểu thị vị trí và chiều dài vếtnứt – + + Để kiểm tra vết nứt bên trong, nắp máy, phun bột kim loại vàobên trong và sau đó dùng nam châm kiểm tra như hướng dẫn ở trên

 Bằng cách tuân theo các bước này, nắp máy có thể được tháo lắp, kiểm tra

và lắp ráp lại một cách thành công, đảm bảo bảo dưỡng đúng cách và đảmbảo hiệu suất tối ưu của động cơ

I.3 KẾT LUẬN CHƯƠNG I

Sau khi tìm hiểu và hoàn thành chương I, Ta có thể hiểu được chi tiết thông tinnhư nhiệm vụ, yêu cầu, vật liệu chế tạo và cấu tạo về thân máy cũng như quytrình tháo, lắp, kiểm tra nắp máy Trong quy trình tháo, lắp nắp máy phải thựchiện đúng thứ tự các bước, không được đổi chỗ các bước với nhau để tránh hưhỏng các chi tiết Trong quy trình kiểm tra nắp máy, chúng ta cần phải kiểm tra

kĩ lưỡng từng chi tiết nhỏ và cẩn thận trong kỹ thuật đo để có một thông số chínhxác ít sai số nhất để biết được tình trạng của nắp máy còn tốt hay đã hư hỏng đểthay thế

Chương II Cơ cấu Trục khuỷu – Thanh truyền

II.1 Vẽ hình và trình bày đặc điểm kết cấu của thanh truyền

- Nhóm thanh truyền gồm có: Thanh truyền, bulong thanh truyền và bạc lót.Trong quá trình làm việc, thanh truyền truyền lực tác dụng trên piston cho trục

khuỷu, làm trục khuỷu quay và sinh công Ngược lại, truyền momen quay từ trụckhuỷu lên piston thực hiện quá trình trao đổi khí.

Hình ảnh 12 Kết cấu thanh truyền

II.1.1 Đặc điểm kết cấu : Thanh truyền được chia làm 3 phần:

+ Đầu nhỏ thanh truyền: đầu lắp ghép với chốt piston

Kết cấu đầu nhỏ thanh truyền phụ thuộc vào kích thước chốt piston với đầu nhỏthanh truyền

Hình ảnh 13 Đặc điểm thanh truyền

Trong động cơ hai kỳ, đầu nhỏ thanh truyền luôn luôn chịu nén, do đó dầu bôitrơn đưa lên bề mặt chốt piston phải có áp suất cao và để giữ dầu bôi trơn, trênbạc lót đầu nhỏ thanh truyền thường có các rãnh chéo để chứa dầu bôi trơn.Trong những động cơ làm mát đỉnh piston bằng cách phun dầu bôi trơn vào mặtdưới đỉnh piston, trên đầu nhỏ thanh truyền phải bố trí lỗ phun dầu Dầu sau khibôi trơn bề mặt bạc lót và chốt piston sẽ phun qua lỗ phun vào mặt dưới đỉnhpiston để làm mát đỉnh.

Bạc lót đầu nhỏ thường làm bằng đồng thanh hoặc thép có phủ lớp hợp kimchống mòn

+ Đầu to thanh truyền: đầu lắp ghép giữa thanh truyền với chốt khuỷu

Kích thước đầu to thanh truyền phụ thuộc vào đường kính và chiều dài của chốtkhuỷu

Kết cấu của đầu to phải đảm bảo độ cứng vững cao, kích thước nhỏ gọn để đútlọt qua lỗ xilanh, thuận tiện cho việc tháo lắp sửa chữa, thay thế nhóm piston vàbạc lót đầu to Trong phần lớn các động cơ cao tốc, đầu to thanh truyền thườngcắt thành hai nửa: nửa trên gắn với thân thanh truyền, nửa dưới làm thành dạngnắp đầu to Đối với động cơ ô tô thì đầu to thanh truyền thường được chia thànhhai nửa Đối với động cơ xăng công suất nhỏ như động cơ mô tô, xe máy, đầu tothanh truyền thường liền thành một khối với thân thanh truyền

Khi cắt đầu to thành hai nửa, phải định vị khi lắp bằng chốt, bulong hoặc gờ định

vị Do khi thiết kế động cơ, người ta thường cố gắng tăng đường kính của chốtkhuỷu để tăng độ cứng vững cho chốt khuỷu Điều đó làm ảnh hưởng xấu đếnkích thước đầu to thanh truyền Vì vậy khi thiết kế đầu to thanh truyền người tathường áp dụng nhiều biện pháp thiết kế để giảm kích thước đầu to thanh truyềnđảm bảo đút lọt qua lỗ xilanh

+ Thân thanh truyền: là phần nối giữa đầu to và đầu nhỏ

Kết cấu của thân thanh truyền phụ thuộc vào tiết diện ngang thân thanh truyền.Chiều rộng tăng dần từ đầu nhỏ đến đầu to thanh truyền trong khi chiều dàythường không đổi

Loại thanh truyền có tiết diện tròn thường dùng trong động cơ tĩnh tại và tàuthủy tốc độ thấp Ưu điểm loại này là dễ chế tạo Tuy nhiên, loại này có sự phân

bố tiết diện không hợp lý theo hai phương

Động cơ Ô tô thường sử dụng loại tiết diện chữ I, vì loại này có ưu điểm là có độbền đều theo hai phương

Bạc lót đầu to thanh truyền: Thường được chế tạo thành hai nửa để dễ dàng lắpghép với đầu to thanh truyền Để chống tự xoay của bạc lót thì người ta bố trí kếtcấu dạng vấu để định vị bạc lót

Bạc lót thanh truyền cũng như bạc lót ổ trục khuỷu đều làm bằng thép tấm cótráng hợp kim chịu mòn Các loại hợp kim chịu mòn như hợp kim Babit, hợpkim đồng – chì, hợp kim nhôm cũng được dùng khá phổ biến Ngoài ra, người tacòn sử dụng các loại vật liệu chịu mòn đặc biệt để làm bạc lót như các loại chấtdẻo, kim loại gốm, graphit

Bulong đầu to thanh truyền:

Tuy là một chi tiết nhỏ trong động cơ nhưng đóng góp vai trò rất quan trọng

về mặt an toàn khi vận hành động cơ Nếu bulong thanh truyền bị đứt, động cơ

sẽ hỏng rất nặng

Buling chịu lực xiết ban đầu, chịu lực quán tính tịnh tiến và quay không kểkhối lượng nắp đầu to

Do bulong thanh truyền rất quan trọng nên người ta thường dùng thép hợpkim và dùng công nghệ tiên tiến để gia công nhằm tăng độ bền mỏi của bulongthanh truyền Các loại thép hợp kim thường dùng là: 40CrNi, 40Cr, 35CrNi3…

II.2 Trình bày phương pháp tháo lắp, kiểm tra piston

II.2.1 Quy trình tháo nhóm piston:

Bước 1: Kiểm tra sơ bộ độ rơ của chốt piston và sự chuyển động của nó trong lỗpiston

Bước 2: Dùng vam tháo các xecmang khí

Hình ảnh 14 Tháo xecmang khí

Bước 3: Dùng tay tháo xecmang dầu ra khỏi piston

Hình ảnh 15 Tháo xecmang dầu

Bước 4: Tháo chốt piston ra khỏi piston và sắp xếp chúng có thứ tự

Bước 5: Làm sạch đỉnh piston, cạo sạch mụi than bám trong các rãnh xecmang

và rửa chúng thật sạch trước khi kiểm tra

II.2.2 Quy trình kiểm tra piston:

+) Kiểm tra khe hở giữa lỗ piston và chốt piston:

* Sử dụng calip xác định đường kính lỗ piston

* Sử dụng panme đo đường kính chốt piston

Khe hở giữa chốt và lỗ piston nằm trong khoảng 0,001- 0,004 mm

+) Kiểm tra khe hở lắp ghép giữa piston và xilanh

* Dùng panme, kiểm tra đường kính của piston theo phương vuông góc với trụcpiston và cách đầu piston một khoảng được cho bởi nhà chế tạo

* Dùng đồng hồ đo kiểm tra xilanh, kiểm tra lòng xilanh theo phương vuông gócvới trục piston

Khe hở lắp ghép giữa piston và xilanh không vượt quá 0,12 mm Nếu khe hởvượt quá cho phép, thay tất cả các piston

II.2.3 Quy trình lắp nhóm piston:

Bước 1: Bôi dầu bôi trơn vào lòng xylanh, bạc lót

Bước 2: Lắp chốt piston vào đầu nhỏ thanh truyền và lỗ piston Khi lắp cần chú ýlắp ráp trên đầu piston và trên thanh truyền phải ở cùng một phía

Bước 3: Lấy xecmang dầu vào rãnh piston Khi lắp xecmang dầu loại 3 chi tiếtcần chú ý là lắp vòng lò xo vào trước và sau đó lắp hai vòng thép gạt dầu vàosau

Bước 4: Dùng vam chuyên dùng lắp hai xecmang làm kín vào đúng rãnh của nó

II.3 KẾT LUẬN CHƯƠNG II

Sau khi tìm hiểu và hoàn thành chương II, Ta có thể hiểu được chi tiết thông tinnhư đặc điểm kết cấu của thanh truyền và phương pháp tháo, lắp, kiểm trapiston Kết cấu của thanh truyền rất đơn giản gồm: đầu to thanh truyền, đầu nhỏthanh truyền, thân thanh truyền, bạc lót đầu to thanh truyền và bulong đầu tothanh truyền Chỉ với 5 chi tiết này nhưng mỗi chi tiết đều có nhiệm vụ, vai tròrất quan trọng trong quá trình vận hành động cơ khởi động Không riêng gì thanhtruyền, mọi chi tiết, bộ phận trong động cơ đều rất quan trọng Quá trình kiểm trapiston rất quan trọng, nhất là quá trình kiểm tra khe hở lắp ghép giữa piston vàxilanh nếu khe hở nhỏ hơn hoặc bằng 0,12 mm thì việc lắp ghép và quá trìnhhoạt động giữa piston và xilanh vẫn tốt, còn nếu khe hở vượt quá 0,12 mm thìphải thay mới toàn bộ piston

Chương III Cơ cấu phối khí

III.1 Trình bày nhiệm vụ, yêu cầu, vật liệu chế tạo và cấu tạo trục cam

III.1.1 Nhiệm vụ : Mang các cam dẫn động cơ cấu phối khí Trong một sốtrường hợp, trên trục cam còn có các bộ phận của hệ thống khác, ví dụ như camcủa bơm chuyển nhiên liệu hay bánh răng dẫn động bơm dầu, dẫn động chia điện– đánh lửa.

III.1.2 Yêu cầu : Về mặt tải trọng, trục cam không phải chịu điều kiện làm việcnặng nhọc Các bề mặt làm việc của cam tiếp xúc thường ở dạng trượt nên dạnghỏng chủ yếu của trục cam là mài mòn Các bề mặt làm việc của cam và các cổtrục được thấm than và tôi cứng với độ thấm tới khoảng 0,7  2 mm đạt HRC

52  65 Những bề mặt còn lại có độ cứng đạt HRC 30  40

III.1.3 Vật liệu chế tạo: Sử dụng thép ít cacbon như thép C30, thép cacbon

trung bình như thép C40, C45 hoặc thép hợp kim như 15Cr, 15Mn, 12CrNi…

III.1.4 Cấu tạo:

Các dạng cam gồm: cam lồi, cam tiếp tuyến, cam lõm Phổ biến nhất là cam lồi gồm các cung tròn như: cam hai cung và cam ba cung, chúng thường có dạng đốixứng

Gia công biên dạng cam được tiến hành trên các máy tiện và mài chép hình Góc giữa hai cam cùng tên của hai xilanh làm việc kế tiếp nhau được ký hiệu

là góc c, nó phụ thuộc vào góc công tác giữa các xilanh và có thể xác định dễ dàng theo quan hệ c = k/2 (động cơ 4 kỳ) và c = k (động cơ 2 kỳ), trong đó k

là góc cộng tác của động cơ tính theo góc quay trục khuỷu

Hình ảnh 17 Các dạng cam thường gặp

+ Cổ trục cam: Các cổ thường có đường kính bằng nhau Do đó khi lắp phải lắpluồn cổ cuối cùng qua lần lượt các ổ nên tương đối khó khăn Vì vậy ở một sốđộng cơ, các cổ cam có đường kính nhỏ dần về phía đuôi trục để lắp ráp thuậntiện hơn Tuy nhiên sẽ phức tạp cho việc chế tạo và thay thế phụ tùng khi sửachữa

+ Chắn dọc trục:

Khi bánh răng trục cam là bánh răng thẳng, chắn dọc trục có thể đặt bất cứ vị trínào trên trục cam Thông thường bánh răng trục cam là bánh răng nghiêng để ănkhớp được êm Khi đó, chắn dọc trục phải bố trí ngay sau bánh răng cam đểtránh hiện tượng trục bị cong vênh do giãn nở nhiệt