Báo cáo tốt nghiệp - cơ khí động lực - đề tài - LẮP ĐẶT ĐỘNG CƠ HUYNDAI D4 TRÊN GIÁ

Tính ứng dụng của mô hình: Mô hình động cơ Huyndai D4 có thể phục vụ giảng dạy học tập lý thuyết về cấu tạo, nguyên lý làm việc của cơ cấu và hệ thống về phần động cơ và cũng có thể học

TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ SỐ 5 KHOA CƠ KHÍ- ĐỘNG LỰC

************

THUYẾT MINH

ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP TRUNG CẤP NGHỀ

Tên đề tài:

“LẮP ĐẶT ĐỘNG CƠ HUYNDAI D4 TRÊN GIÁ”

Phần mở đầu

I.Sự cần thiết của mô hình:

Trong quá trình học tập một số mô đun chuyên nghành và được làm một số động cơ nổ tại trường, chúng em cảm thấy rất yêu và đam mê nghề Chính vì vậy để đảm bảo nâng cao kỹ năng chuyên môn và thực tế khi ra trường chúng em nhận thấy mình cần tham gia làm mô hình để trang bị cho mình một kỹ năng chuyên môn thật tốt khi ra trường và trong quá trình học chúng em nhận thấy các thiết bị sử dụng cho việc học tập các mô đun chuyên nghành còn thiếu Chính từ thực trạng này đồng thời đảm bảo thực hiện đúng chủ trương của Nhà trường là khuyến khích chúng em và giáo viên cùng nhau nghiên cứu khoa học để nâng cao trình

độ chuyên môn

II.Mục tiêu đạt được:

Sau khi chúng em làm xong mô hình này thì chúng em đã trang bị

cho mình kiến thức và kỹ năng bảo dưỡng và sửa chữa các mô đun chuyên nghành như:

- Hệ thống bôi trơn, làm mát

- Hệ thống phân phối khí

- Cơ cấu trục khuỷu- thanh truyền

- Hệ thống nhiên diesel

III Tính ứng dụng của mô hình:

Mô hình động cơ Huyndai D4 có thể phục vụ giảng dạy học tập lý thuyết về cấu tạo, nguyên lý làm việc của cơ cấu và hệ thống về phần động cơ và cũng có thể học thực hành bảo dưỡng - sửa chữa các mô đun

về phần động cơ như : Hệ thống bôi trơn, hệ thống làm mát, cơ cấu phân phối khí, cơ cấu trục khuỷu – thanh truyền, hệ thống cung cấp nhiên liệu Diesel và có thể học tìm Pan và chẩn đoán trên động cơ

IV Tính hiệu quả của mô hình:

- Khái quát được các hệ thống trên động cơ

- Thiết kế các bài giảng thực hành phục vụ cho việc giảng dạy và thực hành trên mô hình này

V Tính kinh tế của mô hình:

- Góp phần bổ sung trang thiết bị hư hỏng do thời gian sử dụng và hiện đại hóa phương tiện và phương pháp dạy thực hành trong đào tạo

- Giúp sinh viên tiếp thu bài tốt hơn

VI Lời cảm ơn:

Sau thời gian nghiên cứu và tìm hiểu, với sự giúp đỡ tận tình của thầy giáo trong khoa Cơ khí động lực, cùng với sự nỗ lực của bản thân chúng em, mô hình của chúng em đã hoàn thành đúng thời gian

Do còn nhiều hạn chế về tài liệu tham khảo, kinh nghiệm, thời gian

và do trình độ có hạn nên mô hình còn nhiều thiếu sót, mong các thầy góp ý để mô hình của chúng em được hoàn thiện hơn

Chúng em xin chân thành cảm ơn !

MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU

TRANG

CHƯƠNG I: Khảo sát kết cấu động cơ Huyndai D4 01

1 Đặc điểm các nhóm chi tiết và cơ cấu của động cơ Huyndai D4 01

1.1 Bộ phận cố dịnh 01

1.2 Piston-thanh truyền-trục khuỷu 06

1.3 Cơ cấu phân phối khí 13

2 Hệ thống bôi trơn 14

3 Hệ thống làm mát 15

4 Hệ thống cung cấp nhiên liệu 17

CHƯƠNG II Bảo dưỡng động cơ Huyndai D4 27

1 Các quy trình tháo lắp động cơ Huyndai D4 27

1.1 Tháo các chi tiết cố định 27

1.2 Tháo rời các chi tiết bộ phận chuyển động 28

1.3 Lắp các chi tiết của bộ phận chuyển động vào động cơ 31

1.4 Quy trình lắp nắp máy 34

2 Những hư hỏng thường gặp của động cơ Huyndai D4 34

2.1 Hư hỏng của cơ cấu phân phối khí 34

2.2 Hư hỏng của cơ cấu trục khuỷu-thanh truyền 35

2.3 Hư hỏng của hệ thống bôi trơn 36

2.4 Hư hỏng của hệ thống làm mát 37

2.5 Hư hỏng của hệ thống cung cấp nhiên liệu của động cơ

38 CHƯƠNG III Kiểm tra và sửa chữa động cơ Huyndai D4 40

1 Bảo dưỡng hệ thống bôi trơn 40

2 Bảo dưỡng hệ thống làm mát 41

3 Bảo dưỡng hệ thống phân phối khí 43

4 Bảo dưỡng hệ thống nhiên liệu động cơ diesel Huyndai D4 46

5 Kiểm tra và sửa chữa bộ phận cố định và cơ cấu trục khuỷu thanh truyền 50 5.1 Kiểm tra và sửa chữa nắp máy 50

5.2 Kiểm tra và sửa chữa thân máy 54

5.3 Kiểm tra và sửa chữa xilanh 54

5.4 Kiểm tra và sửa chữa piston 55

5.5 Kiểm tra và sửa chữa chốt piston 57

5.6 Kiểm tra và thay thế xec măng 58

5.7. Kiểm tra sửa chữa thanh truyền 59

5.8 Kiểm tra và sửa chữa trục khuỷu 60

5.9 Kiểm tra sửa chữa cơ cấu phân phối khí 63

TÀI LIỆU THAM KHẢO 73

CHƯƠNG I: KHẢO SÁT KẾT CẤU ĐỘNG CƠ HUYNDAI D4

Hình1: Động cơ HUYNDAI D4

1 Đặc điểm các nhóm chi tiết và cơ cấu của động cơ HUYNDAI D4

1.1 Bộ phận cố định:

a Thân máy:

* Công dụng:

- Làm giá đỡ cho các chi tiết trong toàn bộ động cơ

- Chịu lực tác dụng của khí thể, tải trọng nhiệt, các lực quán tính do khối lượng quay không cân bằng gây ra

* Cấu tạo

- Thân máy có nhiều kiểu với kết cấu khác nhau Căn cứ vào cách bố trí xi lanh, thân máy được chia thành hai loại: loại thân đúc liền và thân đúc rời

+ Loại đúc liền: là hợp chung cho các xi lanh, dùng cho động cơ cỡ nhỏ và trung bình

+ Loại đúc rời: Các xi lanh đúc riêng từng khối và ghép lại với nhau, dùng cho các động cơ cỡ lớn

- Hiện nay thân máy có thể đúc liền với nửa trên của các te hoặc thân máy đúc liền với cả các te

- Hình dáng, kích thước của thân máy phụ thuộc vào loại động cơ, số lượng xi lanh, phương án bố trí cơ cấu phân phối khí, phương pháp làm mát v.v

- Đối với động cơ làm làm mát bằng nước, bên trong thân máy có các khoang chứa nước (áo nước) Đối với động cơ làm mát bằng không khí, bên ngoài thân máy có các phiến tản nhiệt

Hình2: Thân máy động cơ HUYNDAI D4.

b Xilanh:

* Công dụng:

Xy lanh cùng với đỉnh pittông, mặt dưới của nắp máy tạo ra buồng cháy và dẫn hướng cho pittông chuyển động

* Cấu tạo:

Xy lanh có dạng hình trụ tròn, mặt trong được gia công chính xác và

có độ bóng cao.Trong động cơ đốt trong, xi lanh có hai loại:

- Xy lanh đúc liền với thân máy: Loại này có ưu điểm là truyền nhiệt

tốt, có độ cứng vững cao, nhược điểm là giá thành cao, không tiết kiệm được vật liệu đắt tiền, đồng thời khi xy lanh hết cos sửa chữa thì phải thay thân máy không đảm bảo tính kinh tế

- Xy lanh rời (ống lót xy lanh hay sơ mi): Đa số các loại động cơ đốt

trong, để tiết kiệm được vật liệu tốt và đảm bảo tính kinh tế trong quá trình sửa chữa, ống lót xi lanh được đúc rời rồi ép vào thân máy Ống lót được làm bằng vật liệu tốt, đắt tiền hơn vật liệu làm thân máy

Xilanh liền Xilanh rời

Xilanh khô Xilanh ướt

Hình3: Cấu tạo xy lanh

Cấu tạo của ống lót được chia làm hai loại:

+ Ống lót xy lanh khô: nước làm mát không trực tiếp tiếp xúc với ống lót Ưu điểm là ứng suất nhiệt nhỏ, nên độ biến dạng không đáng kể, nhưng có nhược điểm là chế tạo khó, phức tạp trong quá trình sửa chữa, làm mát chưa hoàn thiện

+ Ống lót xy lanh ướt: Nước làm mát trực tiếp tiếp xúc với thành ống lót xy lanh Ưu điểm là làm mát hoàn thiện hơn, chế tạo và sửa chữa dễ dàng và được sử dụng rộng rãi với tất cả các loại động cơ nhất là động cơ diesel, nhưng có nhược điểm là gây ứng suất nhiệt, dễ bị rò nước làm mát qua bề mặt lắp ghép giữa ống lót và thành xylanh Để khác phục hiện tượng rò nước xuống các te nên phải lắp roăng cao su ở dưới ống lót xy lanh

c Nắp máy:

* Công dụng:

- Làm kín lỗ xy lanh cùng với đỉnh pittông và xy lanh tạo ra buồng cháy của động cơ

- Làm giá đỡ cho một số chi tiết như xu páp, đế xupap, cò mổ, trục cò

mổ, bu gi (động cơ xăng), vòi phun (động cơ diesel)

* Cấu tạo:

- Nắp máy của động cơ bốn kỳ dùng cơ cấu phối khí xu páp treo có cấu tạo phức hơn Nắp máy này có thêm đế xu páp, ống dẫn hướng xu páp, cửa nạp, cửa xả.v.v

- Ngoài ra, trong nắp máy có bố trí buồng cháy, hình dáng buồng cháy phụ thuộc vào từng loại động cơ, có khoang rỗng chứa nước, đường dầu bôi trơn và các đường dẫn nước hoặc phiến tản nhiệt

Hình 4: Nắp máy có các dạng buồng đốt.

Hình 5: Nắp máy động cơ Huyndai D4

d Cacte:

* Công dụng:

Các te hay hộp trục khuỷu dùng để chứa dầu bôi trơn động cơ ở động

cơ và che kín phần dưới động cơ

* Cấu tạo:

Các te thường có cấu tạo rời Bên trong các te chia làm ba ngăn, ngăn giữa sâu hơn hai ngăn bên, giữa các ngăn có các vách ngăn để khi ôtô chạy đường dốc, tăng tốc độ, dầu không bị dồn về một phía làm thiếu dầu bôi trơn Tại vị trí thấp nhất của các te có nút xả dầu, trong có gắn một nam châm để hút các mạt kim loại trong dầu

Hình 6: Cacte

1.2 Piston-thanh truyền-trục khuỷu

a Piston

* Công dụng:

- Nhận lực của khí cháy và truyền cho trục khuỷu qua thanh truyền

và chốt piston

- Góp phần tham gia bao kín buồng nổ cùng với xilanh và nắp máy

- Một phần giữ cho dầu không bị sục lên buồng nổ

- Đối với động cơ 2 kỳ còn làm công dụng của hệ thống phối khí

* Cấu tạo:

Piston có dạng hình trụ rỗng, một đầu kín, trong có nhiều gân hay gờ

để tăng độ bền, cấu tạo của piston được chia làm ba phần: đỉnh, đầu và thân

Hình 7: Cấu tạo piston

- Đỉnh piston: Dựa vào cấu tạo của buồng cháy, tỷ số nén, kích thước của xi lanh và phương pháp phun nhiên liệu mà đỉnh piston có các dạng khác như: bằng, lồi hoặc lõm

+ Đỉnh bằng: diện tích chịu nhiệt nhỏ, cấu tạo đơn giản, được sử dùng nhiều ở động xăng, vì kết cấu buồng cháy nằm ở nắp máy

+ Đỉnh lồi: có sức bền lớn, đỉnh mỏng, nhẹ nhưng diện tích chịu nhiệt lớn Loại này thường được sử dụng trong động cơ xăng bốn kỳ xu páp treo Loại đỉnh lồi dạng thường được sử dụng ở động cơ xăng hai kỳ không có xupáp

+ Đỉnh lõm: có thể tạo ra xoáy lốc nhẹ, tạo điều kiện cho việc hình thành hoà khí và cháy Tuy nhiên, diện tích chịu nhiệt lớn hơn so với đỉnh bằng Loại này được dùng nhiều trên cả động cơ xăng và động cơ diesel Ngoài ra trên động cơ diesel có thể sử dụng các dạng đỉnh piston như hình

Hình 8 Các loại đỉnh piston

- Đầu piston: Đầu piston được giới hạn từ đỉnh piston đến rãnh xec măng dầu cuối cùng trên bệ chốt piston Đường kính đầu piston thường nhỏ hơn đường kính thân Cấu tạo đầu piston phải đảm bảo các yêu cầu sau:

+ Bao kín buồng cháy: thông thường người ta dùng xec măng để bao kín Vì vây, đầu piston có các rãnh để lắp các xec măng khí và xec măng dầu

+ Tản nhiệt tốt cho piston: Phần lớn nhiệt của piston truyền qua xec măng và xi lanh đến môi chất làm mát

+ Sức bền cao: Để tăng sức bền và độ cứng vững cho bệ chốt người ta chế tạo các gân chịu lực

Hình 9: Kết cấu đầu piston

- Thân piston: Thân piston có công dụng dẫn hướng cho piston chuyển động trong xi lanh Thân piston động cơ diesel thường dài hơn thân piston của động cơ xăng và phần đáy thường có thêm 1 - 2 xec măng dầu Để chống bó kẹt piston trong xi lanh trong quá trình làm việc do chịu lực ngang N, lực khí thể, kim loại giãn nở, người ta sử dụng các biện pháp sau:

+ Chế tạo thân piston có dạng ô van, trục ngắn trùng với tâm chốt piston

+ Tiện vát hai đầu bệ chốt

+ Xẻ rãnh giãn nở trên thân piston.

Loại này có ưu điểm là khe hở nhỏ, động cơ không bị gõ, khởi động

dễ, nhưng độ cứng của piston giảm nên chỉ dùng ở động cơ xăng

Hình 10: Cấu tạo thân piston

b Chốt piston

* Công dụng:

Chốt piston là khớp nối động, quay tương đối giữa piston với đầu nhỏ thanh truyền, nhận và truyền lực của khí cháy từ piston qua thanh truyền xuống làm quay trục khuỷu

* Cấu tạo:

Đa số chốt piston có cấu tạo đơn giản là hình trụ rỗng hoặc ngoài là hình trụ, còn mặt trong là lỗ thẳng, lỗ bậc, lỗ côn để giảm trọng lượng

Hình 11: Chốt piston

Chốt piston được lắp ghép với piston và đầu nhỏ thanh truyền theo

ba phương pháp sau:

+ Lắp cố định với piston bằng một vít hãm: Chốt piston sẽ quay trong đầu nhỏ thanh truyền ưu điểm của phương pháp này là giảm được độ mòn và ít bị võng, nhưng mòn không đều, hay phát sinh va đập gây nên tiếng gõ, nên chỉ dùng đối với piston làm bằng gang có bạc lót bằng đồng + Lắp cố định với đầu nhỏ thanh truyền bằng bu lông: Khi đó chốt piston phải được lắp tự do trong bệ chốt Tuy nhiên, mặt phẳng chịu lực của chốt ít thay đổi nên tính chịu mỏi kém, chốt piston cũng bị mòn không đều, độ võng lớn, chế tạo và lắp ghép phức tạp, nên hiện nay ít dùng

+ Lắp tự do: Lắp tự do còn gọi là lắp bơi, nghĩa là chốt piston không

cố định trong đầu nhỏ thanh truyền và trong bệ chốt Trong quá trình

làm việc, chốt piston có thể xoay quanh đường tâm của nó Phương pháp lắp ghép này được dùng phổ biến hiện nay

Hình 12: Các phương pháp lắp ghép chốt piston

c Xec măng

* Công dụng:

- Bao kín buồng đốt không cho khí cháy lọt xuống cacte và ngăn dầu bôi trơn từ cacte sục lên buồng đốt gây ra hiện tượng : khó nổ , công suất động cơ kém

- Đối với xéc măng hơi bao kín buồng cháy không cho khí lọt xuống cát te

- Đối với xéc măng dầu gạt dầu không cho dầu lọt lên buồng cháy

* Cấu tạo:

Xéc măng là một vòng tròn hở miệng được lắp vào trong rãnh ở piston Kết cấu xec măng khí chỉ khác nhau ở dạng cắt ngang và dạng cắt miệng

Hình 13: Xécmăng khí và xécmăng dầu.

Cấu tạo vòng găng :

Xéc măng hơi (khí ): có các tiết diện sau :

+ Loại hình chữ nhật : đơn giản, chế tạo dễ , khả năng bao kín kém +Loại tiết diện không đối xứng khả năng bao kín tốt

Hình 14:Các dạng cắt miệng vòng găng:

d Thanh truyền

* Công dụng:

Thanh truyền hay tay biên có công dụng nối piston với trục khuỷu, đồng thời truyền và biến chuyển động tịnh tiến của piston thành chuyển động quay cho trục khuỷu

* Cấu tạo:

- Thanh truyền cấu tạo gồm 3 phần: Đầu nhỏ, thân và đầu to

+ Đầu nhỏ thanh truyền dùng để lắp với chốt piston có dạng hình trụ rỗng Khi làm việc chốt piston có thể xoay tự do trong đầu nhỏ thanh truyền

+ Thân thanh truyền có tiết diện chữ I Chiều rộng của thân thanh truyền tăng dần từ đầu nhỏ lên đầu to mục đích là để phù hợp với quy luật phân bố của lực quán tính tác dụng trên thân thanh truyền trong mặt phẳng lắc

+ Đầu to thanh truyền có dạng hình trụ rỗng Đầu to được chia thành hai nửa, nhằm giảm kích thước đầu to thanh truyền mà vẫn tăng được đường kính chốt khuỷu, nửa trên đúc liền với thân, nửa dưới rời ra làm thành nắp đầu to thanh truyền

Hình 15: Cấu tạo thanh truyền.

e Trục khuỷu

* Công dụng:

Trục khuỷu là một trong những chi tiết quan trọng của động cơ, có công dụng tiếp nhận chuyển động tịnh tiến của pistonqua thanh truyền thành chuyển động quay để dẫn động các bộ phận công tác như: máy bơm nước, máy phát điện, bánh xe chủ động của ô tô, máy kéo

* Cấu tạo:

Trục khuỷu là một trong những chi tiết quan trọng nhất, có cường độ làm việc lớn nhất và giá thành cao nhất của động cơ

Trục khuỷu của động cơ Huyndai D4 bao gồm 5 cổ khuỷu 4 cổ biên

và 8 đối trọng được chế tạo liền một khối Đầu trục khuỷu có phay hai rãnh then để lắp bánh răng dẫn động puly dẫn động bơm nước Bánh đà được lắp ở đuôi trục khuỷu bằng các bulông

Hình 16: Cấu tạo trục khuỷu.

f Bánh đà

* Công dụng:

- Tích chữ năng lượng ở hành trình sinh công để thực hiện các hành trình còn lại của piston

- Giữ cho trục khuỷu quay đều và giảm biên độ dao động của trục khuỷu

- Bánh đà còn là nơi để lắp vành răng khởi động và là nơi đánh dấu tương ứng với điểm chết, điểm phun sớm hoặc đánh lửa sớm

* Cấu tạo:

Bánh đà được lắp chặt vào đuôi trục khuỷu, nhờ chốt định vị và các

bu lông, vành ngoài có các vành răng để ăn khớp với máy khởi động

Hình 17: Cấu tạo bánh đà.

1.3 Cơ cấu phân phối khí

* Công dụng:

- Đóng mở các cửa hút và xả đúng thời kỳ, đúng thời điểm

- Cơ cấu phân phối khí có công dụng dùng để thực hiện quá trình thay đổi khí Thải sạch khí thải ra khỏi xylanh và nạp đầy hỗn hợp hoặc khí mới vào xylanh để động cơ làm việc liên tục

* Cấu tạo:

Hình 18: Cơ cấu phân phối khí kiểu xupap treo

Trục cam; Con đội; Đế chặn trên; Móng hãm xupap; Lò xo xupap; Ống dẫn hướng, Phốt chắn dầu

- Ưu điểm và nhược điểm của phương án bố trí xupap treo:

+ Ưu điểm: buồng cháy nhỏ gọn,diện tích truyền nhiệt nhỏ nên giảm tổn thất nhiệt, dạng đường nạp thanh thoát nên giảm sức cản khí, tăng tiết diện lưu thông dòng khí nên tăng hệ số nạp