Modun 16 kỹ thuật chung về ô tô TC cơ điện nam định

Ví dụ: như dùng đồng chế tạo mũ ốc lắp ống xả, làm ống dẫn dầu nhờn, nhiên liệu, làm giclơ của bộ chế hoà khí.Trên bề mặt chi tiết phủ một lớp chống ăn mòn như : mạ kền, mạ crôm, bôi dầu

LỜI NÓI ĐẦU

Góp phần thực hiện mục tiêu giáo dục toàn diện cho học sinh, nâng cao chất lượng đào tạo nguồn nhân lực, đáp ứng nhu cầu về tri trức của người lao động mới trong sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước

Để công tác giảng dạy và học nghề sửa chữa ôtô đạt kết qủa tốt Được phép của Trường Trung Cấp Cơ Điện Nam Định chúng tôi thực hiện biên soạn cuốn giáo trình Kỹ thuật chung về ô tô trình độ trung cấp nghề Qua nhiều năm tham gia giảng dạy lý thuyết và thực tế cũng như thực hành nghề ô tô máy kéo Giáo trình lần đầu tiên được biên soạn và làm tài liệu phục vụ cho học sinh học nghề Giáo trình Kỹ thuật chung về ô tô gồm có 8 bài được viết tích hợp cả lý thuyết và thực hành

MD16.1 Nhận dạng ô tô

MD16.2 Nhận dạng hư hỏng và mài mòn của chi tiết

MD16.3 Phương pháp sửa chữa và công nghệ phục hồi chi tiết bị mài mònMD16.4 Làm sạch và kiểm tra chi tiết

MD16.5 Nhận dạng chủng loại động cơ đốt trong

MD16.6 Nhận dạng động cơ 4 kỳ

MD16.7 Nhận dạng động cơ 2 kỳ

MD16.8 Nhận dạng động cơ nhiều xi lanh

Giáo trình Kỹ thuật chung về ô tô thuộc môdul 16 chương trình đào tạo nghề theo môdul do Bộ lao động - Thương binh xã hội ban hành

Trong quá trình biên soạn mặc dù tác giả đã có nhiều cố gắng, nhưng cũng không tránh khỏi những thiếu sót nhất định, rất mong các bạn đọc đóng góp ý kiến để cuốn tài liệu được tốt hơn

Xin chân thành cảm ơn !

Nam Định, tháng năm 2012

NGƯỜI BIÊN SOẠN

Tài liệu lưu hành nội bộ Trang 1

Học xong bài này, học sinh có khả năng:

- Phát biểu đúng khái niệm, phân loại và lịch sử phát triển ô tô

- Phát biểu đúng các loại ô tô và cấu tạo chung của ô tô

- Nhận dạng đúng các bộ phận và các loại ô tô

NỘI DUNG BÀI HỌC

1 Khái niệm về ô tô.

Ô tô là loại loại phương tiện chủ yếu để vận tải đường bộ, nó có tính cơ động cao và phạm vi hoạt động rộng Do vậy ô tô được sử dụng rộng rãi trên toàn thế giới, nó giúp cho việc lưu thông hàng hoá và đưa chúng ta di chuyển từ nơi này đến nơi khác một cách nhanh chóng nhằm tiết kiệm thời gian và sức lao động của con người

2 Lịch sử và xu hướng phát triển của ô tô.

Nói về lịch sử ra đời của xe hơi ngày nay bắt nguồn từ những lý thuyết sơ khai của Leonardo da Vinci và Isaac Newton đến chiếc xe ba bánh dùng trong quân sự được kéo bằng động cơ hơi nước do Nicolas Joseph Cugnot (1725 – 1804) phát minh năm 1769 Các sử gia trên thế giới cho rằng chiếc xe của Nicolas Joseph Cugnot là chiếc xe hơi đầu tiên do vậy đồng thời công nhận ông là người phát minh ra xe hơi đầu tiên của nhân loại ( dù còn nhiều ý kiến trái ngược nhau xoay quanh vấn đề lịch sử xe hơi và nhiều người khác cũng có công trong việc phát triển và sáng tạo ra nhiều bộ phận, và mẫu xe mới nhưng không phải là người phát minh ra chiếc xe hơi đầu tiên)

Người phát minh ra xe hơi dùng động cơ xăng đầu tiên là Karl Benz cùng thời điểm với Gottieb Daimler và wilhelm Maybach ở Đức vào năm 1889 Do việc

sử dụng rất rộng rãi loại động cơ này trên xe hơi trong thời gian dài (đến tận ngày nay) nên Karl Bez được xem như người phát minh ra xe hơi hiện đại trên thế giới Đến năm 1896 người Đức chế tạo ra động cơ điezen và ứng dụng trên ô tô Năm

Tài liệu lưu hành nội bộ Trang 2

1902 ô tô được chế tạo hàng loạt nhưng phải khởi động bằng tay quay Năm 1911 máy khởi động ra đời giúp cho việc khởi động động cơ được dễ dàng hơn.

Từ khi chiếc ô tô đầu tiên được chế tạo ra cho đến năm 2005 đã có khoảng

607 triệu xe, tức là cứ 10 người có 1 xe, trong khi ở Mỹ cứ 1,3 người có một xe ô

tô Mỗi năm thế giới sản xuất khoảng 50 triệu xe, riêng Mỹ sản xuất 10 triệu xe Tên tuổi của các hãng ô tô hàng đầu trên thế giới phải kể đến GM, FORD, TOYOTA, MERCEDES, NISSAN, FIAT, HONDA,RENAUT–VOLVO, HUYNDAI, DAIWOO, KIA, SUBARU, ISUZU, FERRARI, DAIHATSU

Trải qua nhiều năm đến nay, công nghiệp chế tạo ô tô trên thế giới đẫ phát triển rất mạnh và đã chế tạo ra các loại ô tô hiện đại với nhiều tiện nghi có thể đạt tốc độ hàng trăm km/h Yêu cầu đối với ô tô hiện đại ngày nay là phải tăng được tải trọng, tăng tốc độ, tăng tính kinh tế nhiên liệu, tăng tính tiện nghi và nhất là giảm ô nhiễm môi trường Để đạt được các yêu cầu trên ngành công nghiệp ô tô phát triển theo hai xu hướng: Xu hướng thứ nhất là, cải tiến các loại ô tô truyền thống chạy bằng xăng và dầu điesel sao cho đạt được những yêu cầu tối ưu Để đạt được điều này người ta đã cải tiến việc điều khiển các hệ thống bằng cơ khí bằng điều khiển điện tử, cải tiến quá trình cung cấp nhiên liệu Xu hướng thứ hai là thay những loại nhiên liệu truyền thống bằng các loại nhiên liệu sạch như nhiên liệu sinh học, năng lượng mặt trời, năng lượng điện Mặc dù cho đến nay vẫn chưa được sử dụng rộng rãi nhưng xe điện và xe chạy bằng năng lượng mặt trời vẫn dang được coi là xe của tương lai Xe điện đã có lịch sử phát triển khá lâu dài, năm

1890 xe điện đã được bán ra cùng với xe xăng, từ năm 1935 – 1960 xe điện chỉ được phát triển và sử dụng cho mục đích vận tải nhỏ, năm 1970 kỹ sư Battronic đã phát triển và sản xuất được chiếc xe bus chở được 20 hành khách Xe chạy bằng năng lượng mặt trời thì chỉ mới được phát minh năm vào 1984 Với điều kiện tối

ưu nhất, ngày 1/7/1984 tại Bellflower, Caliornia, trong điều kiện chỉ có 70% ánh sáng mặt trời, chiếc Sunrunner do Greg Johanson và Joel Davidson chế tạo chạy thử đạt vận tốc 39,8 km/h

Vài nét về công nghiệp ô tô ở Việt Nam :

Ngành công nghiệp ô tô Việt Nam bắt đầu từ những ga ra bảo dưỡng và sửa chữa nhỏ, các nhà máy sửa chữa và lắp ráp xe hơi của Pháp trước năm 1954 Sau

đó Liên Xô cùng các nước Đông Âu cũ ở miền băc và Mỹ cùng các nước Tây Âu ở miền Nam vào những năm 1960 - 1975

Thực chất, nước ta cho đến nay chưa có nền công nghiệp chế tạo ô tô, trước đây chỉ có ngành sửa chữa và dịch vụ bảo dưỡng xe Từ năm 90 trở lại đây Việt Nam bắt đầu có nền công nghiệp lắp ráp xe hơi và xe gắn máy từ khi bắt đầu có các liên doanh lắp ráp ô tô, xe gắn máy, máy động lực của các hãng nổi tiếng trên Tài liệu lưu hành nội bộ Trang 3

thế giới vào Việt Nam Liên doanh đầu tiên là Mecong Car được cấp phép ngày 22- 06- 1992, tiếp theo là Việt Nam Motor Corporation được cấp phép vào 8/

1992, sản phẩm chủ yếu là xe du lịch, xe khách và xe vận tải cỡ trung Tuy nhiên việc lắp ráp ô tô đòi hỏi phải có kỹ thuật và công nghệ cao, đặc biệt là công nghệ hàn, sơn, kỹ thuật vật liệu cao cấp, kỹ thuật lắp ráp, thử nghiệm Chúng ta thiếu vốn đầu tư, lại không nắm được công nghệ kỹ thuật và phương pháp quản lý công nghiệp ô tô nên bắt buộc phải tìm đối tác liên doanh lắp ráp và dần tiến tới chế tạo từng bước các chi tiết và cụm chi tiết ô tô trong nước Trọng tâm của phát triển công nghiệp ô tô Việt Nam không phải là giai đoạn lắp ráp mà là tiến trình nội địa hoá với mục tiêu đến năm 2005 sẽ nội hoá 30 %

3 Phân loại ô tô.

3.1 Phân loại theo tải trọng và số chỗ ngồi ta có:

3.2 Phân loại theo công dụngcủa ô tô.

- Ô tô chở hàng hoá ( ô tô vận tải)

- Ô tô chở hành khách ( ô tô khách): ô tô buýt, tắc xi, ô tô con

- Ô tô chuyên dùng:

Là loại xe chuyên dùng để vận chuyển một loại hàng hoá hoặc thực hiện một chức năng nhất định như: xe cứu thương, xe cứu hoả, xe chở xăng dầu, xe đông lạnh, xe cẩu, xe phun nước

3.3 Phân loại theo nguồn động lực.

a Ô tô dùng động cơ xăng:

Động cơ xăng dùng tia lửa điện để đốt cháy hỗn hợp hơi xăng và không khí Hơi xăng được hoà trộn với không khí tạo ra hỗn hợp có khả năng cháy cao trước khi đưa vào xi lanh của động cơ Hỗn hợp này được nén lại và bốc cháy nhờ tia lửa điện của bugi tạo ra áp suất cao và giãn nở sinh lực đẩy piston đi xuống Chuyển động tịnh tiến của piston được biến đổi thành chuyển động quay của trục khuỷu nhờ cơ cấu trục khuỷu - thanh truyền

b Ô tô dùng động cơ điêzen:

Khác với động cơ xăng, động cơ điêzen nén không khí với áp suất cao nên nhiệt độ của không khí tăng cao (khoảng 5380C) Lúc này dầu điêzen được phun vào buồng cháy dưới áp suất cao sẽ hoà trộn với không khí và tự bốc cháy, sinh công đẩy piston đi xuống

c Ô tô dùng động cơ điện

Loại xe này sử dụng nguồn điện của ắc quy để cung cấp cho động cơ điện thay cho việc dùng nhiên liệu Loại xe này đặc biệt không tạo ra các chất thải gây ô nhiễm môi trường, không gây tiếng ồn khi hoạt động

d Ô tô dùng động cơ lai (Hibrid)

Loại xe này được trang bị đồng thời hai nguồn động lực khác nhau là đông cơ đốt trong và động cơ điện Động cơ đốt trong dẫn động cho máy phát điện nên không cần nguồn điện bên ngoài nạp điện cho ắc quy Hệ thống dẫn động bánh xe dùng nguồn điện 270 – 550V, các thiết bị điện khác dùng nguồn điện 12V

Khi khởi hành hoặc chạy trong thành phố, xe dùng động cơ điện cho mô men xoắn cao mặc dù tốc độ thấp (đây là ưu điểm quan trọng của động cơ điện) Khi chạy ở tốc độ cao, xe dùng động cơ đốt trong vì động cơ đốt trong đạt hiệu suất cao ở tốc độ lớn Bằng cách phân phối hai nguồn năng lượng nêu trên nên ô tô loại này có khả năng giảm ô nhiễm môi trường do khí thải và nâng cao tính kinh tế nhiên liệu

Tài liệu lưu hành nội bộ Trang 5

Hình 1 ôtô dùng động cơ Hibrid

1:Động cơ 2:Bộ đổi điện 3:Hộp số 4:Bộ chuyển đổi 5:Accu

3.2 Phân loại ô tô theo kiểu truyền động

Động cơ sinh ra công suất và mô men xoắn để truyền năng lượng tới các bánh

xe làm chúng quay, ô tô cần có bộ phận truyền động Tuy nhiên không phải tất cả các bánh xe đều trược tiếp nhận công suất và mô men xoắn từ động cơ Tuỳ thuộc yêu cầu sử dụng và từng loại xe mà người ta có những phương pháp truyền động khác nhau

Hiện nay có 4 kiểu cơ cấu dẫn động bánh xe:

- FWD (front-wheel drive): dẫn động các bánh xe cầu trước

- RWD (rear-wheel drive): dẫn động các bánh xe cầu sau

- 4WD (four-wheel drive): dẫn động 4 bánh xe

- AWD (all-wheel drive): dẫn động tất cả các bánh xe

Bánh xe nào trực tiếp tiếp nhận công suất và mô men xoắn được gọi là bánh

6 Truyền lực chính và vi sai 8 Moayơ 9 Bánh xe

Ở các xe loại này động cơ đặt ở phía trước và cầu trước là cầu dẫn hướng Cầu chủ động là cầu trước

Tài liệu lưu hành nội bộ Trang 6

Các xe du lịch ngày nay thường sử dụng cầu trước chủ động, nó chiếm khoảng 70% số xe mới xuất xưởng Nguyên nhân có sự thay đổi từ dẫn động cầu sau sang dẫn động cầu trước vì các ô tô ngày nay thường có động cơ đặt ở phía trước nên truyền động tới bánh xe trước sẽ làm đơn giản kết cấu của cơ cấu truyền động, đồng thời làm giảm sự tiêu hao năng lượng trong hệ thống truyền lực, giảm tiêu hao nhiên liệu.

Do động cơ đặt ở phía trước nên trọng lượng phân bố lên cầu trước tăng lên (trọng lượng bám tăng) nên xe có thể hoạt động tốt ở mặt đường trơn trượt

Tuy nhiên, loại truyền động bánh xe trước chủ động (FWD) cũng có những nhược điểm liên quan tới tính năng của ô tô:

- Trong trường hợp phân bố trọng lượng ra các bánh xe sau lớn, xe có truyền động ra cầu trước khó tăng tốc

- Điều khiển xe có truyền động cầu trước dễ xảy ra hiện tượng bánh xe sau bị trượt không còn ma sát (oversteer)

- Kết cấu cầu trước phức tạp và nó phải đảm nhiệm nhiều nhiệm vụ cùng một lúc: dẫn hướng, tăng tốc, phanh

b Ô tô dùng cầu sau chủ động

Hình3 Ô tô dùng cầu sau chủ động

1 Động cơ 3 Hộp số 5 Trục truyền động

6 Truyền lực chính và vi sai 7 Bán trục 8 Moayơ 9 Bánh xe

Ở các xe loại này động cơ có thể đặt ở phía trước, ở giữa hoặc phía sau xe, cầu sau là cầu chủ động

Với xe dùng cầu sau chủ động, khả năng tăng tốc tốt hơn Hai bánh xe trước không phải làm nhiệm vụ truyền động mà chỉ làm nhiệm vụ dẫn hướng nên kết cấu cầu trước đơn giản hơn

Tuy nhiên, xe có cầu sau chủ động cũng tồn tại một số nhược điểm sau:

Tài liệu lưu hành nội bộ Trang 7

- Phải có trục truyền động các-đăng để truyền men xoắn từ hộp số đến cầu sau làm giá thành tăng lên.

- Trọng lượng xe tăng lên

- Dễ mất lái trên những đường trơn trượt có độ bám kém

c Loại truyền động 4 bánh xe (4WD) và toàn bộ các bánh xe(AWD)

Loại này xe được dẫn động bằng cả hai cầu, xe loại này có công suất kéo tốt hơn vì tận dụng được khả năng bám của tất cả các bánh xe

Hình4 Sơ đồ ô tô có hệ thống truyền lực loại 4WD

Năm 1903, hãng xe Spyker (Đức) cho ra đời loại xe dẫn động cả 4 bánh xe toàn bộ thời gian (full time) trong triển lãm xe hơi ở Paris Sự khác biệt giữa dẫn động 2 bánh xe với dẫn động 4 bánh xe (4WD) và dẫn động tất cả các bánh xe (AWD) là khả năng truyền mô men xoắn đến các bánh xe cao hơn

Các xe loại 4WD hiện nay đều có chế độ chọn dẫn động 2 bánh xe hoặc 4 bánh xe (low – high) ở chế độ low (thấp) được sử dụng khi hệ thống truyền lực cần truyền mô men xoắn lớn giúp cho xe di chuyển trên các đoạn đường gồ ghề hoặc leo dốc ở chế độ high (cao) sử dụng khi xe di chuyển trên các đoạn đường trơn trượt Xe 4WD còn có bộ khoá vi sai trung tâm nhằm tránh những chênh lệch không cần thiết giữa các bánh xe bên phải và bên trái khi di chuyển trên địa hình không bằng phẳng

Các xe AWD dùng trên các xe dẫn động 4 bánh ở mọi thời điểm (không có chế độ low – high) AWD có tác dụng cải thiện độ bám của bánh xe với mặt đường trong điều kiện thời tiết và mặt đường xấu Tuy vậy, cáac xe AW ngày nay có khản năng phân phối toàn bộ công suất đến bánh xe sau khi các bánh xe trước bị trượt.Với những khả năng như vậy, các xe 4WD hay AWD có hệ thống truyền động tốt nhất Tuy nhiên, trọng lượng của xe lại tăng lên đáng kể, kết cấu phức tạp

và giá thành cao, mức tiêu hao nhiên liệu tăng Vì vậy xu hướng hiện nay là cải thiện độ bám của bánh xe với mặt đường trên các xe FWD và RWD

Tài liệu lưu hành nội bộ Trang 8

Mỗi kiểu truyền động sử dụng trên ô tô đều có ưu, nhược điểm riêng Tuỳ thuộc vào tính năng và yêu cầu sử dụng ô tô mà áp dụng các kiểu truyền động cho phù hợp

Ví dụ: Xe địa hình thường dùng dẫn động 4 bánh, xe du lịch thường có cầu trước hoặc cầu sau chủ động

4 Cấu tạo chung về ô tô.

Một xe ô tô có thể hoạt động và chạy được trên đường có cấu tạo gồm 3 phần:

c Cơ cấu phân phối khí.

Bao gồm các bộ phận: trục cam, dẫn động trục cam ( có thể bằng xích, bằng dây đai, bằng bánh răng), xu páp, lò xo xu páp, đế đỡ lò xo, móng hãm, con đội, đũa đẩy, cò mổ, trục giàn cò

H ình 8 Cơ cấu phân phối khí

1 Trục cam xả 2 Trục cam nạp 3 Con đội 4 Móng hãm 5 Đế đỡ lò xo

6 Lò xo xupáp 7 Phớt chắn dầu 8 Đế đỡ lò xo 9 Xupáp 10 Xich cam

11 Tấm trượt 12.Giảm chấn căng xích 13 Bộ căng xích cam 14 Đĩa xích cam chủ động

d Hệ thống bôi trơn

Hệ thống bôi trơn có nhiệm vụ chủ yếu là cung cấp dầu động cơ đến mọi bộ phận của động cơ, tạo ra màng dầu để giảm ma sát và mài mòn, cho phép các bộ phận của động cơ hoạt động trơn tru đạt hiệu quả tối ưu Hệ thống bôi trơn bao gồm các bộ phận chính sau: lọc dầu bôi trơn (thô, tinh), bơm dầu, các đường dẫn dầu, van an toàn, cảm biến áp suất dầu

Hình 9 Sơ đồ hệ thống bôi trơn

Tài liệu lưu hành nội bộ Trang 11

e Hệ thống làm mát.

Hệ thống làm mát giúp cho việc duy trì nhiệt độ động cơ luôn ở nhiệt độ ổn định thích hợp Có các kiểu làm mát bằng không khí và bằng nước Tuy nhiên trong động cơ ô tô thì hệ thống làm mát bằng nước được sử dụng chủ yếu

Hình 10 Sơ đồ hệ thống làm mát bằng nước

f Hệ thống cung cấp nhiên liệu

Trên ô tô hiện nay dùng phổ biến 2 loại nhiên liệu là xăng và điezen:

* Hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ xăng:

- Hệ thống cấp nhiên liệu: Bao gồm thùng xăng, bơm xăng, lọc xăng, đường ống dẫn xăng, bình xăng phụ Hệ thống này duy trì một lượng nhiên liệu ổn định

để cung cấp cho các xi lanh của động cơ

- Hệ thống định lượng nhiên liệu: Hệ thống này sử dụng bộ chế hoà khí hoặc

bộ phun xăng Hệ thống này có nhiệm vụ điều chỉnh lượng xăng và hoà trộn không khí – nhiên liệu cho phù hợp ở từng chế độ làm việc của động cơ

Hình 11: Hệ thống nhiên liệu độngcơ xăng dùng chế hoà khí

Hình 12 Hệ thống phun xăng điện tử

*Hệ thống nhiên liệu động cơ điezen.

Hệ thống nhiên liệu động cơ điezel bao gồm:

- Hệ thống cung cấp nhiên liệu: thùng nhiên liệu, bầu lọc thô, bơm chuyển nhiên liệu (còn gọi là bơm truyền nhiên liệu hay bơm thấp áp), bầu lọc tinh, các ống dẫn nhiên liệu đi và về

- Bơm cao áp, các ống dẫn cao áp, vòi phun

Hình 13 Sơ đồ cấu tạo hệ thống nhiên liệu động cơ điezen

1 thùng nhiên liệu, 2 Lọc nhiên liệu, 3 Bơm chuyển nhiên liệu,

4 Bơm cao áp, 5 Đường ống cao áp, 6 Vòi phun,

Tài liệu lưu hành nội bộ Trang 13

7 Đường hồi dầu, 8 Van hồi dầu, 9 Vít xả khí

Tài liệu lưu hành nội bộ Trang 14

4.2 Gầm ôtô:

a Hệ thống truyền lực

Hệ thống truyền lực làm nhiệm vụ truyền mô men xoắn từ trục khuỷu động cơ đến bánh xe chủ động Hệ thống truyền lực bao gồm: Ly hợp, hộp số, trục truyền động các-đăng, cầu chủ động, moayơ

Hình 14 Ly hợp ma sát

Tài liệu lưu hành nội bộ Trang 15

Hình 15 Hộp số dọc

Tài liệu lưu hành nội bộ Trang 16

Hệ thống này bao gồm: Hệ thống lái, hệ thống phanh

* Hệ thống lái: Hệ thống lái giúp cho người lái xe điều khiển hướng chuyển

động của xe theo quỹ đạo mong muốn

Hình 19 Hệ thống lái

Tài liệu lưu hành nội bộ Trang 18

a Nguồn điện, hệ thống điện động cơ.

Nguồn điện cung cấp điện năng cho các thiết bị điện trên ô tô Nguồn điện thường có hai loại: ắc quy và máy phát điện Điện áp định mức của nguồn điện có thể là 12V hoặc 24V

- Hệ thống tín hiệu, gồm: đèn xi nhan, đèn phanh, đèn kích thước, còi, cầu chì

rơ le, dây dẫn

c Hệ thống đo lường, chỉ báo.

Tài liệu lưu hành nội bộ Trang 19

Bao gồm các đồng hồ chỉ báo như : đồng hồ báo nhiệt độ nước làm mát, đồng

hồ báo số vòng quay động cơ, đồng hồ báo tốc độ xe, đèn báo áp lực nhớt, đèn báo nạp, đèn báo cánh cửa chưa đóng hết

MÃ BÀI

MD 16 - 02

TÊN BÀI:

NHẬN DẠNG HƯ HỎNG

VÀ MÀI MÒN CỦA CHI TIẾT

THỜI LƯỢNG (GIỜ)

LÝ THUYẾT THỰC

HÀNH

MỤC TIÊU BÀI HỌC:

Học xong bài này, học sinh có khả năng:

- Nhận dạng được các hiện tượng, hình thức, giai đoạn mài mòn của chi tiết

NỘI DUNG BÀI HỌC

1 Khái niệm về hiện tượng mòn của chi tiết:

Một chiếc xe là sự tổng hợp lắp ghép của hàng ngàn chi tiết khác nhau, bằng các loại vật liệu khác nhau, kể cả vật liệu phi kim loại Cứ sau khoảng thời gian làm việc các chi tiết đều có sự thay đổi so với ban đầu:

- Thay đổi về hình dáng kích thước

- Thay đổi về vị trí lắp ghép

- Thay đổi về kích thước chi tiết

Khi làm việc, các bề mặt chi tiết cọ sát làm cho hình dạng, kích thước và chất lượng bề mặt thay đổi, sự thay đổi đó gọi là hao mòn của chi tiết Sự hao mòn, làm quan hệ lắp ghép và vị trí tương đối giữa các chi tiết đều thay đổi, do đó hao mòn

là một trong những nguyên nhân gây ra hư hỏng Tốc độ hao mòn có ảnh hưởng trực tiếp đến thời gian sử dụng của chi tiết Hao mòn là do ma sát, do hoá chất gây nên, do đó cần hiểu rõ tính chất của ma sát, của hoá chất và ảnh hưởng của nó đối với hiện tượng hao mòn

Hư hỏng của máy móc là do quan hệ giữa các chi tiết thay đổi và bản thân chi tiết hư hỏng gây nên Nhưng nói như vậy không có nghĩa là một khi chi tiết hư hỏng, quan hệ giữa các chi tiết thay đổi thì máy móc không thể làm việc được Do

đó việc nghiên cứu chi tiết hư hỏng đến mức độ nào, quan hệ thay đổi đến mức nào thì máy móc hư hỏng là một vấn đề có ý nghĩa rất lớn về mặt kinh tế và kỹ thuật Thực chất của việc nghiên cứu đó là xác định giới hạn hao mòn của các chi tiết, đồng thời vạch rõ biện pháp phòng ngừa hư hỏng

1.1 Hiện tượng mòn tự nhiên :

Máy móc có thể làm việc trong điều kiện khác nhau, nhưng quá trình hao mòn

tự nhiên cũng đều tương tự như nhau và theo một quy luật nhất định

Tài liệu lưu hành nội bộ Trang 20

Khi lắp ghép một cặp chi tiết có chuyển động tương đối với nhau thì giữa chúng cần phải có một khe hở gọi là khe hở lắp ghép Trong quá trình làm việc của máy móc, các chi tiết bị hao mòn tự nhiên là quá trình hao mòn theo quy luật nhất định Hao mòn tự nhiên có thể chia thành ba giai đoạn cơ bản:

- Giai đoạn rà trơn

- Giai đoạn làm việc (giai đoạn sử dụng)

- Giai đoạn hư hỏng (giai đoạn phá huỷ)

1.2 Hiện tượng mòn hỏng đột biến

Mòn hỏng đột biến là những hư hỏng xảy ra bất thường không theo quy luật nói trên Hư hỏng đột biến xảy ra khi các chi tiết còn đang trong giai đoạn sử dụng xảy ra hư hỏng đột ngột Hiện tượng hư hỏng đột biến có thể do một trong các nguyên nhân sau:

- Do chế tạo: Các chi tiết sau khi chế tạo có các vết nứt ngầm tạo ra vùng gây ứng suất tập trung Sau một thời gian làm việc, chúng chịu các lực và mô-men tác dụng theo chu kỳ nên các vết nứt phát triển làm chi tiết bị phá huỷ đột ngột

- Do vật liệu chế tạo: Vật liệu chế tạo các chi tiết máy cần có độ bền cơ học phù hợp với điều kiện làm việc Sau một thời gian làm việc, vật liệu sẽ sinh ra hiện tượng mỏi Mỏi là hiện tượng do tải trọng thay đổi tác dụng với một chu kỳ nhất định sinh ra Thời gian phát sinh mệt mỏi phụ thuộc vào các yếu tố sau:

+ Độ lớn của ứng suất do tải trọng sinh ra

+ Số lần tác dụng lực (tải trọng)

+ Sức chống mỏi của vật liệu

Nói chung, hư hỏng do mệt mỏi đều bắt đầu từ những vết rạn nứt nhỏ, do tác dụng của tải trọng vết nứt phát triển làm bề mặt chi tiết bị tróc rỗ, hoặc chi tiết bị gẫy

- Do điều kiện sử dụng: Độ bền của chi tiết máy phụ thuộc rất nhiều vào ý thức và trình độ sử dụng của con người Việc sửa chữa máy móc được tiến hành theo chế độ bắt buộc, có nghĩa là sau một thời gian làm việc nhất định thì phải bảo dưỡng kỹ thuật hoặc sửa chữa Nếu vận hành máy đúng quy trình, thực hiện tốt những quy định về sử dụng máy móc, thiết bị thì sẽ hạn chế được các hư hỏng đột biến xảy ra Ngược lại nếu không thực hiện tốt các quy dịnh trên thì rất dễ xảy ra các hư hỏng đột biến

Ví dụ : Trước khi vận hành động cơ cần phải kiểm tra dầu bôi trơn, nước làm mát đầy đủ theo quy định Nếu thiếu dầu bôi trơn sẽ làm cho các chi tiết bị mài mòn nhanh chóng, tăng nhiệt độ gây hư hỏng nhanh các chi tiết Thậm chí nếu không có dầu bôi trơn thì các bề mặt ma sát của các chi tiết bị cháy, bó cứng gây nên hàng loạt các hư hỏng, phá huỷ hoàn toàn động cơ

Tài liệu lưu hành nội bộ Trang 21

2 Khái niệm về các hình thức mài mòn:

Mài mòn cơ giới là hiện tượng mài mòn các chi tiết máy do ma sát và bột mài gây nên Khi làm việc, các bề mặt chi tiết cọ sát làm cho hình dạng, kích thước và chất lượng bề mặt thay đổi thì sự thay đổi đó gọi là hao mòn của chi tiết

Sự hao mòn, làm quan hệ lắp ghép và vị trí tương đối giữa các chi tiết đều thay đổi, do đó hao mòn là một trong những nguyên nhân gây ra hư hỏng Tốc độ hao mòn có ảnh hưởng trực tiếp đến thời gian sử dụng của chi tiết Hao mòn là do

ma sát gây nên, do đó cần hiểu rõ tính chất của ma sát và ảnh hưởng của nó đối với hiện tượng hao mòn

+ Căn cứ vào sự hoạt động của các bề mặt ma sát, người ta chia ma sát thành

2 loại:

- Ma sát trượt: Bao gồm các lực ma sát ngăn cản vật thể di động như lực ma

sát giữa piston với xylanh, giữa trục khuỷu và ổ trục

- Ma sát lăn: Bao gồm lực ma sát ngăn cản vật thể này lăn tròn trên vật thể kia Như ma sát trong ổ bi, ma sát giữa bánh xe với mặt đường

+ Căn cứ vào tính chất của bề mặt ma sát, có thể chia ma sát thành các loại chủ yếu sau đây:

- Ma sát hoàn toàn: Là loại ma sát mà hai bề mặt kim loại trực tiếp cọ sát

vào nhau Giữa 2 mặt ma sát không có lớp dầu nhờn ngăn cách (hoặc lớp ôxy hoá, tạp chất.) Ma sát hoàn toàn dễ dẫn đến hiện tượng bám hút của kim loại

- Ma sát ướt: Giữa hai bề mặt cọ sát có lớp dầu nhờn chi tiết không trực tiếp

cọ sát vào nhau mà lực ma sát thì rất nhỏ vì nó chỉ thuộc nội bộ trong lớp dầu

- Ma sát khô: Giữa hai bề mặt cọ sát không có dầu nhờn bôi trơn nhưng vẫn

có lớp ngăn cách (như lớp ôxy hoá, bụi bẩn.)

Trên ôtô, phần lớn các chi tiết được làm việc trong điều kiện ma sát nửa ướt

và ma sát khô Ma sát hoàn toàn chỉ phát sinh trong điều kiện nhất định nó là trong môi trường áp suất cao, nhiệt độ cao, không có dầu bôi trơn hoặc lượng dầu bôi trơn ít

Đối với ôtô, bột mài chủ yếu là đất bụi, vụn kim loại sinh ra trong khi làm việc và muội than.Đặc biệt do môi trường làm việc nơi có nhiều đất bụi, trong đất bụi có rất nhiều những hạt cứng khi lọt vào bề mặt ma sát chúng như những mũi dao sắc cào sước hoặc cắt gọt lớp mặt chi tiết dẫn đến hiện tượng mài mòn nghiêm trọng Bột mài tồn tại dưới hai hình thức:

Bột mài lẫn trong chất lỏng lưu động như đất cát lẫn trong nhiên liệu làm mòn kim phun, cối kim phun, piston-xylanh bơm áp lực cao, van và đế van triệt

Tài liệu lưu hành nội bộ Trang 22

hồi Hoặc như các vụn kim loại sinh ra trong quá trình ma sát lẫn trong dầu nhờn làm mòn các bề mặt ma sát được bôi trơn.

Bột mài lọt vào bề mặt ma sát như cát, vụn kim loại sẽ cào xước lớp kim loại mềm của bạc lót, xước bề mặt xilanh, cổ trục khuỷu

Ví dụ: Nếu để 1g bụi lọt vào xilanh của động cơ thì xilanh bị mòn làm đường kính tăng 0,01mm Trên ôtô, nếu không lắp bình lọc không khí thì tốc độ mòn của xilanh tăng 8 lần, của piston tăng nhanh 3 lần, của vòng găng tăng 9 lần

Mài mòn phân tử cơ giới là hiện tượng phá vỡ liên kết kim loại trên các bề mặt ma sát gây ra sự bị dính, bong, tróc, rỗ các bề mặt ma sát Dính bóc là hiện tượng kim loại của hai chi tiết bám chặt vào nhau và do có sự dịch chuyển tương đối, làm cho kim loại của chi tiết này dính vào bề mặt của chi tiết kia

Hình 21 Các vết tróc, rỗ trên bánh răng

Điều kiện để hiện tượng dính bóc dễ phát sinh:

- Hai bề mặt chi tiết làm việc trong điều kiện ma sát hoàn toàn

- Bề mặt tiếp xúc càng lớn thì hiện tượng dính bóc càng dễ phát sinh

- Tinh thể cần có năng lượng nhất định như: lực tác dụng, nhiệt độ.Trên ôtô, những nơi có thể phát sinh hiện tượng dính bóc là cổ trục, cổ bạc đỡ, piston, xilanh, bánh răng Muốn ngăn ngừa hiện tượng dính bóc phát sinh cần phải :

- Bảo đảm khe hở lắp ghép giữa các chi tiết đúng yêu cầu

- Bảo đảm bôi trơn tốt (đủ và sạch)

- Bảo đảm máy móc làm việc ở nhiệt độ bình thường

Các chi tiết bị hao mòn do ăn mòn gây nên Ăn mòn là quá trình tác dụng hoá học của môi trường mà chi tiết tiếp xúc Nói chung hiện tượng ăn mòn thường phát sinh từ mặt ngoài, rồi phát triển vào phía trong của chi tiết Trên các máy móc, Tài liệu lưu hành nội bộ Trang 23

hiện tượng ăn mòn phổ biến nhất là han gỉ Ngoài ra, các chi tiết còn bị ăn mòn bởi các tạp chất lẫn trong dầu nhờn, nhiên liệu.

Những chi tiết làm việc trong điều kiện nhiệt độ cao cũng dễ bị ôxy hoá Ăn mòn có thể chia ra làm 3 loại : ăn mòn hoá học, ăn mòn điện hoá học và điện ăn mòn

- Ăn mòn hoá học : Là sự ăn mòn gây nên bởi những phản ứng hoá học xảy

ra trực tiếp giữa kim loại với môi trường xung quanh Quá trình tác dụng hoá học nhanh hay chậm là phụ thuộc vào nhiệt độ và môi trường tiếp xúc có tính chất ăn mòn

Ví dụ: Trong dầu nhờn có tạp chất axit và kiềm, hoặc các axit hữu cơ đều làm cho các chi tiết bị ăn mòn Lưu huỳnh trong dầu nhờn là chất ăn mòn kim loại (gang, thép) rất mạnh Hơi đốt có nhiệt độ cao làm buồng đốt bị ăn mòn, nhiệt độ cao có tác dụng giúp các phản ứng hoá học phát sinh nhanh chóng

- Ăn mòn điện hoá học : Là hiện tượng ăn mòn điện hoá học dưới tác dụng

của dòng điện Điều kiện để phát sinh ăn mòn điện hoá học là:

- Có dung dịch điện phân tồn tại: dung dịch điện phân chủ yếu gồm thành phần nước và các chất khác như : axit, kiềm, muối

- Có thế hiệu tồn tại: có thế hiệu mới có dòng điện để phát sinh quá trình ăn mòn điện hoá học Nếu có một trong 3 điều kiện sau đây thì có thế hiệu tồn tại: + Hai thứ kim loại khác nhau

+ Bề mặt có độ bóng khác nhau

+ Trong kim loại có ứng suất khác nhau

- Điện ăn mòn: Là sự ăn mòn của tia lửa điện khi nó phóng qua bề mặt chi tiết

Ví dụ: Tia lửa điện ăn mòn cực nến điện, má bạch kim trong manhêtô, hoặc

bộ chia điện

* Biện pháp ngăn ngừa hiện tượng ăn mòn, thường là:

- Dùng vật liệu có sức chống ăn mòn tốt Ví dụ: như dùng đồng chế tạo mũ

ốc lắp ống xả, làm ống dẫn dầu nhờn, nhiên liệu, làm giclơ của bộ chế hoà khí.Trên

bề mặt chi tiết phủ một lớp chống ăn mòn như : mạ kền, mạ crôm, bôi dầu mỡ v.v

- Nâng cao độ chính xác, độ bóng khi gia công chi tiết

- Thực hiện quy trình lắp ráp sạch sẽ đảm bảo yêu cầu kỹ thuật

- Đảm bảo quy trình chạy rà

- Thực hiện tốt việc chăm sóc bảo dưỡng ô tô thường xuyên, kiểm tra sửa chữa kịp thời các hư hỏng

Hiện tượng biến chất của một số vật liệu phi kim loại như : gỗ để ngoài mưa nắng sẽ cong vênh, rạn nứt, rồi mục nát, hoặc như: cao su thường xuyên bị ánh nắng chiếu rọi sẽ nhanh lão hoá, mất tính đàn hồi Vòng chặn cao su tiếp xúc lâu Tài liệu lưu hành nội bộ Trang 24

ngày với dầu mỡ cũng bị cứng hoặc giãn nở.Muốn giảm bớt hiện tượng già mục, yêu cầu không để gỗ ngoài mưa nắng, không để dầu mỡ bám vào cao su (xăm lốp).

Tài liệu lưu hành nội bộ Trang 25

3 Khái niệm về các giai đoạn mài mòn:

Quy luật hao mòn tự nhiên của một chi tiết lắp ghép có khe hở được biểu diễn trên đồ thị dưới đây:

Hình 22 Đồ thịbiểu diễn quá trình mài mòn của một chi tiết

S0 - Khe hở lắp ghép ban đầu t1 - Thời gian chạy rà

Smax - Khe hở giới hạn lớn nhất t2 - Thời gian sử dụng

Sb - Khe hở lắp ghép sau rà trơn t3 - Thời gian phá huỷ

tgα - biểu thị tốc độ khe hở tăng lên có thể dùng thời gian (giờ máy), lượng

tiêu hao nhiên liệu (kg) hoặc số (km) xe chạy làm đơn vị

Smax và Sb có thể tìm được bằng các phương pháp xác định hao mòn Khi khe

hở lắp ghép đến Smax cần tiến hành sửa chữa, cố gắng đưa khe hở trở về Sb và cứ như vậy ta có thể dùng chi tiết với thời gian t.

α

tg

Sb S

t = max −

3.1 Giai đoạn I: giai đoạn mài mòn ban đầu (ứng với t1 )

Vì bề mặt chi tiết khi gia công xong không hoàn toàn nhẵn phẳng nên khi rà trơn những chỗ lồi cao trên bề mặt chi tiết nhanh chóng bị mài mòn do đó khi chi tiết mới làm việc trong thời gian ngắn, những khe hở lắp ghép tăng lên rõ rệt

3.2 Giai đoạn II: Giai đoạn làm việc ổn định (ứng với t2 )

Trong giai đoạn này, tốc độ mài mòn của chi tiết chậm và ổn định

3.3 Giai đoạn III: Giai đoạn phá hỏng: (ứng với t3 )

Trong giai đoạn này, do khe hở lắp ghép đã tăng lên khá lớn, nên lực tác dụng phân bổ không đều, sức va đập mạnh…do đó tốc độ mòn tăng lên nhanh

Tài liệu lưu hành nội bộ Trang 26

Smax

chóng nếu không kịp thời sửa chữa để phục hồi lại khe hở lắp ghép bình thường thì

sẽ sảy ra hư hỏng nghiêm trọng (như gẫy, nứt, vỡ chi tiết)

Học xong bài này, học sinh có khả năng:

- Phát biểu đúng khái niệm về sửa chữa và bảo dưỡng ô tô

- Phát biểu đúng khái niệm về các phương pháp sửa chữa và công nghệ và phục hồi chi tiết bị mài mòn

- Nhận biết được các phương pháp và công nghệ công nghệ ô tô

NỘI DUNG BÀI HỌC

1 Khái niệm về bảo dưỡng, sửa chữa

1.1 Bảo dưỡng kỹ thuật:

Bảo dưỡng kỹ thuật là những hoạt động về mặt kỹ thuật được tiến hành định

kỳ nhằm ngăn ngừa hiện tượng máy móc sớm bị hư hỏng và có thể làm việc bình thường trong một thời gian nhất định

Nội dung của bảo dưỡng kỹ thuật gồm có: Toàn bộ các công việc làm sạch, siết chặt, điều chỉnh, bôi trơn các bộ phận máy theo đúng thời gian và nội dung quy định Quy tắc chăm sóc kỹ thuật cho các loại xe máy đã ban hành, là một kỷ luật mà người sử dụng phải tuân theo Thời gian giữa hai lần bảo dưỡng kỹ thuật đối với ôtô tính theo km xe đã chạy, hoặc thời gian sử dụng xe

Bảo dưỡng kỹ thuật thường được chia ra :

- Bảo dưỡng thường xuyên

Đối với ôtô, chế độ sửa chữa chia làm ba loại:

1.2.1 Sửa chữa nhỏ:

Tài liệu lưu hành nội bộ Trang 27

Là khi phải sửa chữa một hay nhiều cụm chi tiết nhưng không tháo và sửa chữa toàn bộ xe, sau khi sửa chữa nhỏ cũng cần phải rà trơn chạy thử.

1.2.2 Sửa chữa vừa (Trung tu):

Là khi phải sửa chữa một hay nhiều cụm, nhưng không tháo và sửa chữa toàn

bộ xe Khối lượng và nội dung của sửa chữa vừa cũng không quy định một cách cứng nhắc vì có khi cần sửa chữa một số bộ phận khác của động cơ, truyền lực hay

di động, sau khi sửa chữa vừa cũng cần phải rà trơn và chạy thử

1.2.3 Sửa chữa lớn (Đại tu):

Là hình thức sửa chữa khi phải phục hồi toàn bộ khả năng làm việc của một

xe, máy theo đúng yêu cầu kỹ thuật như xe máy mới

2 Khái niệm về các phương pháp sửa chữa và phục hồi chi tiết bị mài mòn.

2.1 Phương pháp gia công theo kích thước sửa chữa:

Đây là phương pháp phổ biến nhất trong sửa chữa ôtô Phương pháp này nhằm mục đích phục hồi lại hình dáng hình học và bề mặt lắp ghép của chi tiết Nó thường được áp dụng để sửa chữa cho các chi tiết trên ôtô như: xilanh, piston, vòng găng, trục khuỷu, bạc trục khuỷu, trục cam

Khi gia công theo phương pháp sửa chữa kích thước, người ta chỉ phục hồi những chỗ bị mòn, còn các kích thước khác để nguyên không thay đổi Gia công

cơ khí cho các chi tiết đạt được kích thước mới theo quy định: giảm kích thước chi tiết trục, tăng kích thước chi tiết lỗ Với hai chi tiết lắp ghép với nhau, người ta thường chọn một chi tiết gia công theo kích thước sửa chữa còn chi tiết thứ hai thay mới theo kích thước mới của chi tiết thứ nhất Các chi tiết sau khi sửa chữa phải đảm bảo khe hở lắp ghép và dung sai quy định

Hình vẽ dưới đây thể hiện các kích thước khi sửa chữa chi tiết trục (a) và chi tiết lỗ (b)

Tài liệu lưu hành nội bộ Trang 28

Hình 23 Phương pháp sửa chữa kích thước

Đối với một cổ trục có kích thước nguyên thuỷ là d0, khi vào sửa chữa lớn có kích thước trước khi sửa chữa là d’, gọi δ là lượng mòn tổng cộng của trục, sẽ tính được giá trị δ = d0 - d’

Do mòn không đều nên lượng mòn phân phối sang hai phía của cổ trục δ1 và

δ2 không bằng nhau, với δ2 > δ1 và δ = δ1 + δ2 (δ lượng mài mòn tổng cộng)

Để bảo đảm độ đồng tâm cổ trục, đồng thời có đủ lượng dư cắt gọt cần thiết, kích thước cổ trục d1 khi gia công được xác định theo bên mòn nhiều nhất:

Thay δ2 = ρ.δ sẽ được d1 = d0 – ( x + ρ.δ), lúc này các giá trị đều đã xác định.Đặt γ = 2(x + ρ.δ), ta được: d1 = d0 – γ

(γ là kích thước chênh lệch của một cốt sửa chữa)

Đây là phương pháp ghép bổ sung một chi tiết phụ để sửa chữa chi tiết lỗ bị

hư hỏng (ví dụ lỗ lắp bu zi trên động cơ xăng), hoặc đóng bạc vào trục hay lỗ để bù đắp lượng mòn mà không phải dùng các phương pháp hàn đắp để làm phá hoại cơ tính của chi tiết Một vài ví dụ của phương pháp này như sau:

Hình 24 Sửa chữa lỗ ren bằng phương pháp thêm chi tiết

a, chế tạo vít thêm; b, đầu vặn vít vào lỗ;

c, vặn vít vào lỗ; d, ta rô lỗ ren và khoan, đóng chốt hãmVặn vít vừa hết chiều sâu lỗ trên thân, cắt đứt vít vừa sát với bề mặt thân, khoan một lỗ φ = 2- 3 mm vào mép ren vít và đóng chốt có đường kính phù hợp vào lỗ để hãm chặt vít

Khoan, ta rô lỗ mới trên vít vừa cấy

Nếu lỗ ở vị trí chìm sâu, chế tạo vít có lỗ trước rồi mới vặn vào thân, sau đó cũng hãn chống xoay bằng chốt như trên

b Đóng bạc.

Khi cổ trục mòn hết cốt sửa chữa, hay khi ổ bi hoặc bạc bị xoay trong lỗ, làm

lỗ bị mòn méo… việc phục hồi lại kích thước nguyên thuỷ là điều cần thiết, có thể dùng các biện pháp phục hồi như hàn đắp, mạ thép sau đó gia công lại bề mặt, song những phương pháp này làm ảnh hưởng đến cơ tính chi tiết do bị đốt nóng khi hàn, hoặc có độ bám và độ bền cơ học kém nếu mạ Việc đóng bạc lên trục và

lỗ cho phép phục hồi lại chi tiết mà không gặp phải những nhược điểm trên Tuy nhiên với trục khuỷu, chỉ đóng được bạc lên cổ đầu trục (để có thể lồng bạc vào trục) Một số ứng dụng đóng bạc, thay một phần hoặc thêm chi tiết thể hiện trên hình dưới đây:

Hình 25 Sửa bề mặt mòn bằng đóng bạc và thêm chi tiết.

a, đóng cho lõ ổ bi trục sơ cấp hộp số trên đuôi trục khuỷu

b, thay một bánh răng trên cặp răng của hộp số

Tài liệu lưu hành nội bộ Trang 30

c, đóng bạc trục khuỷu

d, thêm chi tiết thay cho lỗ buzi bị hỏng ren

Để đóng bạc lên trục phải thực hiện các bước sau:

- Tiện trục cho hết các vết mòn méo, mài cổ trục đạt độ bóng Rz = 1,25 ÷ 0,63 (∇7 ÷ ∆8), độ méo ≤ 0,01 mm, ở 1/5 chiều dài phía đầu trục được mài côn với độ côn 1/15 ÷1/20 để dễ dàng cho việc ép bạc sau này đường kính trục sau tiện nhỏ hơn đường kính sẽ đạt tới từ 4 ÷ 6mm (để đảm bảo chiều dầy bạc trong phạm vi 2

÷ 3mm)

- Chế tạo bạc bằng thép tấm cuốn tròn rồi hàn mép, bảo đảm mối hàn chắc chắn không rỗ khí hay rỗ xỉ Kích thước trong và ngoài bạc theo đường kính cổ trục đã tiện nhỏ và kích thước phải đạt tới cộng với lượng dư dành cho gia công tiện và mài khoảng 0,3 ÷ 0,5mm

- Gia công bề mặt trong lỗ bạc đạt yêu cầu về độ côn, độ méo và độ bóng như trục, kích thước lỗ trong bạc nhỏ hơn kích thước trục đã gia công, sao cho có độ côn dôi theo tiêu chuẩn đạt độ chặt 2 ÷ độ chặt 3

- ép bạc vào trục bằng thiết bị ép thuỷ lực hay cơ khí, tiện và mài mặt ngoài đạt kích thước cũng như các tiêu chuẩn kỹ thuật đã quy định

Phương pháp đóng bạc trên lỗ cũng tương tự, bạc làm dạng trụ hoặc có vai, để chống xoay cho bạc có thể dùng chốt hãm

2.3 Phương pháp điều chỉnh:

Điều chỉnh là một phương pháp nhằm phục hồi lại khe hở lắp ghép giữa hai chi tiết máy hoặc các thông số kỹ thuật của chúng Trên xe ôtô có nhiều vị trí có thể điều chỉnh sau khi các chi tiết bị hao mòn

2.3 Phương pháp phục hồi:

Tài liệu lưu hành nội bộ Trang 31

Để tránh chế tạo chi tiết mới, giảm giá thành sửa chữa, người ta tìm cách phục hồi khả năng làm việc của các chi tiết bị mòn Tuy nhiên phương pháp này không thể hoàn hảo nếu thiếu các thiết bị cần thiết và trình độ người thợ chuyên môn không cao dẫn đến giá thành sửa chữa tăng cao hơn giá thành sản xuất chi tiết mới, đồng thời chất lượng chi tiết sửa chữa không bằng chi tiết mới.

Thông thường công tác sửa chữa phục hồi chỉ đạt chỉ tiêu kinh tế khi sửa chữa chi tiết với số lượng lớn, còn phục hồi đơn chiếc thì giá thành rất cao

3 Khái niệm về các công nghệ sửa chữa và phục hồi chi tiết bị mài mòn.

Phương pháp này dựa vào tính chất biến dạng dẻo của kim loại nhằm thay đổi hình dáng hình học của chi tiết dưới tác động của lực mà không gây hư hỏng chi tiết Gia công bằng áp lực là tác động một lực nhất định vào chi tiết bằng kim loại, nhờ tính chất biến dạng dẻo mà chuyển phần kim loại của chi tiết đến bề mặt bị mòn rồi phục hồi lại kích thước của nó

Các phương pháp gia công áp lực thường gặp là: Nong, chồn, nắn, cán

Phương pháp gia công nguội là dùng dụng cụ của thợ nguội để sửa chữa hình dáng hình học, kích thước của các chi tiết như: cạo bạc, rũa, mài, đục

Phun kim loại là một trong những phương pháp khôi phục tiên tiến , mới được dùng mấy chục năm lại đây ở nhiều nước trên thế giới

Nguyên tắc chung của phun kim loại là dùng kim loại nóng chảy, dưới tác dụng của luồng không khí nén phun tơi thành hạt bụi nhỏ (kích thước hạt bằng khoảng 0,001 – 0,05 mm) đắp lên bề mặt chi tiết cần khôi phục

Hiện nay công nghệ phun được dùng rộng rãi trong một số ngành do những

ưu điểm của nó, các ưu điểm chính là:

- Bề dầy của lớp kim loại phun lớn: (có thể từ 0,2 đến 10 mm)

- Chi tiết khôi phục không bị đốt nóng quá, tránh được các thay đổi về tổ chức kim tương, biến dạng, có thể phun nhiều thứ kim loại khác nhau

- Lớp kim loại phun trường hợp dùng thép có khả năng chống mài mòn lớn

- Có thể dùng kim loại phun lên bất cứ chi tiết là loại vật liệu gì

- Lớp kim loại phun tuỳ tính chất vật liệu của nó, có thể có nhiều tác dụng khác nhau (chống mài mòn, trang trí, chống han gỉ…)

Tài liệu lưu hành nội bộ Trang 32

Tuy vậy công nghệ phun cũng còn một số nhược điểm và những vấn đề tồn tại, sẽ đề cập đến ở phần sau.

Phạm vi ứng dụng của công nghệ phun kim loại gồm: phun để khôi phục các chi tiết bị hao mòn (cả chi tiết là tròn hoặc mặt phẳng), các chỗ rỗ khuyết của chi tiết trong chế tạo, phun để phủ lên bề mặt chi tiết nhằm chống gỉ mục, trang trí hay nhằm thoả mãn các yêu cầu đặc biệt khác

Hàn là phương pháp nối các chi tiết máy thành một khối không tháo rời được bằng cách nung nóng chúng đến trạng thái chảy hay dẻo, sau đó có thể không dùng

áp lực, hoặc dùng áp lực để ép chi tiết hàn dính chặt với nhau Có trường hợp không cần nung nóng mà chỉ dùng áp lực làm kim loại đạt đến trạng thái dẻo và dính lại với nhau

Khi hàn ở trạng thái nóng chảy, kim loại bị nung chảy sau đó kết tinh hoàn toàn tạo thành mối hàn

Khi hàn ở trạng thái dẻo, kim loại được nung đến trạng thái dẻo, sau đó được

ép để tăng khả năng thẩm thấu, khuếch tán của các phần tử vật chất làm cho các chi tiết liên kết chặt với nhau tạo thành mối hàn

Hàn ngày càng được phát triển mạnh mẽ và được dùng rộng rãi vì có những đặc điểm sau:

+Tiết kiệm kim loại

So với tán virê, hàn tiết kiệm được từ 10- 20% khối lượng kim loại do sử dụng tiết diện làm việc của chi tiết hàn triệt để hơn, hình dáng chi tiết cân đối hơn, giảm được khối lượng kim loại như phần đầu rivê, kim loại mất mát do đột lỗ v.v

So với đúc, hàn tiết kiệm được tới 50% vì không cần hệ thống rót và kim loại đem hàn thường tốt hơn nên chiều dầy bé hơn

Sử dụng hàn để chế tạo dàn, dầm dùng trong xây dựng sẽ giảm được hao phí kim loại rất nhiều Ví dụ: dùng phương pháp hàn để làm sườn, kèo xây dựng nhà cao tầng sẽ giảm được 15-20% khối lượng kim loaị so với các phương pháp nối khác, đồng thời việc chế tạo và lắp ráp chúng cũng được giảm nhẹ, độ cứng vững của kết cấu lại tăng

+ Giảm được thời gian và giá thành chế tạo kết cấu

Hàn có năng suất cao so với các phương pháp khác do giảm được số lượng nguyên công, giảm được cường độ lao động và tăng được độ bền chắc của kết cấu.+ Hàn có thể nối được những kim loại có tính chất khác nhau Ví dụ như hàn kim loại đen với kim loại đen, kim loại màu với nhau và cả kim loại đen với kim loại màu Ngoài ra hàn còn có thể nối các vật liệu phi kim loại với nhau

Tài liệu lưu hành nội bộ Trang 33

+ Thiết bị hàn tương đối đơn giản và dễ chế tạo Ví dụ máy hàn xoay chiều chỉ gồm một máy giảm thế từ 110V hay 220V xuống nhỏ hơn 80V.

+ Độ bền mối hàn cao, mối hàn kín

Do kim loại mối hàn tốt hơn kim loại vật hàn nên mối hàn chịu tải trọng tĩnh tốt (cũng có trường hợp chịu tải trọng động) Mối hàn chịu được áp suất cao nên hàn là một phương pháp chủ yếu dùng chế tạo các bình chứa, nồi hơi, ống dẫn,chịu

áp lực cao

Tuy nhiên hàn còn nhược điểm sau khi hàn vẫn tồn tại ứng suất dư, tổ chức kim loại gần mối hàn không tốt v.v.sẽ giảm khả năng chịu tải trọng động của mối hàn, vật hàn cong vênh Do những đặc điểm trên nên hàn đã và đang được sử dụng rộng rãi trong tất cả các ngành kinh tế quốc dân

Mạ điện như đã biết, là sự đắp kim loại lên bề mặt chi tiết nhờ tác dụng điện phân của một dung dịch muối kim loại khi có dòng điện đi qua Phạm vi ứng dụng của mạ điện rất rộng, dùng đắp lên bề mặt chi tiết bị hao mòn, cải thiện chi tiết trong chế tạo chi tiết máy, mạ điện để chống gỉ, để trang trí

Mạ điện hiện nay dùng phổ biến là mạ crôm, mạ thép, mạ niken, mạ đồng,

mạ thiếc Mạ điện có rất nhiều ưu điểm, một số ưu điểm chính là :

- Công việc mạ được thực hiện ở nhiệt độ thấp (khoảng 15 - 100C) không làm ảnh hưởng đến kết cấu mạng tinh thể của lớp kim loại cơ bản

- Khả năng bám giữa lớp mạ và kim loại cơ bản cao

- Độ cứng và khả năng chống mòn cao (độ cứng của lớp mạ crôm từ 1200HB, của thép khoảng 480 HB, khả năng chống mòn của lớp crôm có thể cao hơn thép từ 5-10 lần)

800 Dễ dàng điều chỉnh được độ dày lớp kim loại cần phủ lên chi tiết nên kích thước sửa chữa chính xác, độ bóng cao

- Không phải gia công cơ khí và nhiệt luyện sau khi mạ

Do các ưu điểm trên, mạ đã đựơc dùng nhiều trong việc khôi phục piston, trục khuỷu, thân xu páp, xilanh động cơ, piston bơm nhiên liệu

Tài liệu lưu hành nội bộ Trang 34

Học xong bài này, học sinh có khả năng:

- Phát biểu đúng khái niệm về các phương pháp làm sạch và kiểm tra chi tiết

- Thực hiện được các thử nghiệm về phương pháp kiểm tra chi tiết

NỘI DUNG BÀI HỌC

1 Khái niệm về các phương pháp làm sạch chi tiết

Tuỳ theo kế hoạch sản xuất, loại máy sửa chữa mà người ta tổ chức chỗ làm việc để làm sạch bên ngoài máy, làm sạch cụm máy Nhìn chung người ta dùng máy có bơm nước tạo nên tia nước có áp suất cao hoặc dung dịch nước rửa đặc biệt

để làm sạch Để tẩy những vết bẩn bám chặt vào bề mặt máy (keo dán, muội than, cặn nước, căn dầu.) người ta dùng phương pháp làm sạch đặc biệt

Trên ôtô, các chi tiết thường bị lắng cặn nước là két nước làm mát, áo nước làm mát, các đường ống dẫn nước Hiện tượng lắng cặn nước là do khi động cơ làm việc, nước nóng lên, các tạp chất lẫn trong nước gây các phản ứng hoá học tạo Tài liệu lưu hành nội bộ Trang 35

thành các muối kết tủa Khi các bộ phận này bị lắng cặn nước sẽ làm quá trình làm mát giảm hiệu quả, lượng nước lưu thông giảm, động cơ bị nóng quá mức quy định Sau một thời gian làm việc, cần phải làm sạch cặn nước để quá trình làm mát đạt hiệu quả, giảm hao mòn cho các chi tiết của động cơ.

Phương pháp làm sạch cặn nước chủ yếu là dùng chất tẩy rửa và dòng nước làm bong tróc cặn nước rồi thải ra ngoài

+ Hoá chất rửa chi tiết bằng gang thép

+ Hoá chất rửa chi tiết bằng nhôm

+ Hoá chất dùng cho cả gang, thép, nhôm

Chất tẩy rửa thường dùng là hồn hợp các chất kiềm, dầu hoả và nước với thành phần như sau:

1.2 Phương pháp làm sạch cặn dầu, mỡ

1.2.1 Tẩy dầu mỡ bằng dầu hoả, dầu điezen hoặc xăng.

- Phương pháp này dùng để rửa phổ biến, đơn giản thích hợp với các trạm bảo dưỡng hoặc sửa chữa nhỏ Rửa bằng phương pháp này không cần đun nóng, Tài liệu lưu hành nội bộ Trang 36

không làm sai hỏng bề mặt ngoài của chi tiết nhưng dễ gây hoả hoạn, không kinh

tế Để đảm bảo tiết kiệm dầu và thao tác nhanh gọn tốt nhất là dùng chậu rửa có tấm lót

- Đổ dầu hoả hay dầu điezen vào chậu, mặt dầu ngập tấm dát, đặt chi tiết lên

và dùng bàn chải để cọ, cáu bẩn sẽ lọt qua tấm dát và lắng xuống đáy chậu Sau khi rửa sạch lau khô bằng giẻ hoặc dùng khí nén để thổi

- Khi rửa, trước tiên rửa các chi tiết có độ chính xác cao như: con đội, trục cam Không nên rửa lẫn các chi tiết với nhau để tránh va đập, cào xước bề mặt chi tiết, rửa các chi tiết chính trước, chi tiết phụ sau; chi tiết sạch trước, chi tiết bẩn sau

- Khi rửa các chi tiết nhỏ xong thì rửa các chi tiết lớn như: các te, thân máy…

1.2.2 Tẩy dầu mỡ bằng hoá chất

Để tiết kiệm dầu rửa, ở các xí nghiệp sửa chữa, bảo dưỡng lớn thường xử dụng các loại dung dịch hoá học để rửa, hiệu quả rất cao giống như rửa bằng dầu nhưng không gây hoả hoạn

Để tránh hỏng hóc các chi tiết và nâng cao năng suất rửa ta cần phân loại các chi tiết rửa bằng một loại dung dịch riêng từng nhóm

+ Hoá chất rửa chi tiết bằng gang, thép:

Hoá chất Loại hoá chất (nồng độ%)I II III

+ Hoá chất rửa chi tiết bằng nhôm:

Hoá chất Loại hoá chất (nồng độ %)

1.2.3 Tẩy dầu mỡ bằng phương pháp cơ học.

Các phương pháp làm sạch cơ học khác: phun cát, phun bi, phun dung dịch rửa dưới áp lực của vòi phun

1.2.4 Tẩy dầu mỡ bằng điện phân

Khi tẩy dầu mỡ bằng điện phân, sẽ có tiết nhiều bọt khí sinh ra trên điện cực Các bọt khí này có tác dụng khoáy dung dịch > phá huỷ màng dầu trên bề mặt chi tiết làm cho dầu phân tán vào dung dịch ở dạng nhũ tương Phương pháp này

ưu điểm hơn phương pháp tẩy trong dung dịch kiềm (Phương pháp hoá học):

- Tốc độ nhanh;

- Hiệu suất cao;

- Tẩy dầu nhanh;

Các chi tiết kim loại đóng vai trò các điện cực trong dung dịch kiềm Tẩy dầu

mỡ ở chế độ:

U = 6 - 12 V

I ≤ 2 A/dm2 (Diện tích bề mặt cần đánh sạc)

Chi tiết có thể nối với cực dương hoặc âm của nguồn điện

1.2.5 Tẩy dầu bằng catốt

Lượng Hydro trên catôt lớn gấp đôi lượng oxy sinh ra trên anôt Bọt khí đi lên, khuấy dung dịch và tách chất bẩn khỏi bề mặt kim loại (lúc này là ca tốt) Các chi tiết tích điện âm đẩy các hạt chất bẩn tích điện âm

Nhược điểm của tẩy catôt :

- Các chi tiết tích điện âm sẽ hút các ion Cu 2+, Zn2+, và các ion khác trong

xà phòng, các chất keo, tới bề mặt điện cực Các nguyên tử hydrô (H2) sinh ra trên các chi tiết kim loại có thể bám và hấp phụ trên bề mặt kim loại gây ảnh hưởng đến kết quả tẩy bề mặt chi tiết

- Các kim loại màu thường được tẩy dầu catốt Đó là do điện tích âm của bề mặt ngăn cản khả năng hoà tan kim loại màu trong môi trường kiềm, ngăn ngừa hiện tượng tạo màng ôxyt trên bề mặt kim loại màu

1.2.6 Tẩy dầu mỡ anốt

- Bề mặt kim loại tích điện dương (+) đẩy các cation chất bẩn;

- Bề mặt kim loại không hấp thụ oxy nên tính chất kim loại không giảm sút

- Kim loại màu không thể tẩy anốt quá vài giây vì dòng anốt (bề mặt điện tích dương) làm cho kim loại màu dễ hoà tan trong dung dịch kiềm trong quá trình tẩy dầu, bề mặt kim loại màu lại bị ôxy hoá mạnh và bị che phủ bằng màng đục

- Các chất ức chế có thể ngăn cản sự ôxy hoá

1.2.7 Tẩy dầu mỡ bằng phương pháp đảo chiều dòng điện theo chu kỳ.

Tài liệu lưu hành nội bộ Trang 38