Chế Tạo Vỏ Động Cơ Ô Tô

Công nghệ chế tạo vỏ động cơ ô tô trong các loại xe thông thường và xe cao cấp

I.GIỚI THIỆU CHUNG

Vỏ động cơ là một chi tiết rất quan trọng trong động cơ và được xếp vào loại chi tiết dạng hộp

-Vỏ động cơ là nơi để lắp đặt các chi tiết,cụm chi tiết động cơ lên đó do

đó có thể được coi vỏ động cơ là khung xương của động cơ

1.Tính năng :

- khả năng chịu nhiệt độ cao : do vỏ động cơ phải làm việc trong điều kiện nhiệt độ cao do nhiên liệu bị đốt cháy sinh ra nên cần được làm bằng các vật liệu chịu nhiệt tốt như gang xám,hợp kim,thép

- Khả năng chống ăn mòn : trong quá trình động cơ làm việc có các quá trình phản ứng hóa học xảy ra do đó vỏ động cơ phải chống được sự ăn mòn của khí thải,nhiên liệu

- Đảm bảo độ cứng vững cần thiết : Trong quá trình xe di chuyển sẽ sinh

ra sự va đập giữ các chi tiết, các lực sinh ra như lực khí thể,lực quán tính,trọng lực Sẽ tác dụng lên vỏ động cơ do đó vỏ động cơ phải đảm bảo độ cứng vững để đảm bảo quá trình hoạt động

2.Tiêu chuẩn chế tạo :

1/ Độ không bằng phẳng và độ không song song của các bề mặt chính trong khoảng 0,05 – 0,1mm trên toàn bộ chiều dài Độ nhám bề mặt Ra

= 5 - 1,25

2/ Các lỗ chính yêu cầu có độ chính xác từ cấp 1 đến cấp 3 Sai số hình dáng của các lỗ là 0,5 - 0,7 dung sai đường kính lỗ (tương đương cấp 6 đến 9 theo tiêu chuẩn ISO) Độ nhám bề mặt của các lỗ Ra = 2,5 ¸ 0,63; đôi khi cần đạt tới Ra : 0,32 – 0.16

3/ Dung sai về khoảng cách tâm giữa các lỗ phụ thuộc vào chức năng của nó Nếu lỗ lắp trục bánh răng thì dung sai bằng 0,02 ¸ 0,1mm

4/ Dung sai độ không song song của các tâm lỗ bằng dung sai của

khoảng cách tâm

5/ Độ không vuông góc của các tâm lỗ khi lắp bánh răng côn và trục vít

là 0,02 ¸ 0,06mm

6/ Dung sai độ không đồng tâm của các lỗ, lấy bằng 1/2 dung sai đường kính của lỗ nhỏ nhất

7/ Độ không vuông góc giữa mặt đầu và tâm lỗ trong khoảng 0,01 ¸

0,05mm trên 100mm bán kính

3 Thông số kĩ thuật

a.Khối lượng :

Vỏ động cơ có khối lượng lớn Với ô tô – máy kéo vỏ động cơ chiếm 30 – 60% khối lượng động cơ

b.Kích thước : Tùy thuộc vào loại động cơ,số lượng xylanh tuy nhiên vì

vỏ động cơ là khung xương của động cơ nên có thể kích thước của vỏ động cơ gần bằng kích thước của cả động cơ

c.Dung sai về độ chính xác

Đảm bảo đúng dung sai yêu cầu đối với việc chế tạo các chi tiết dạng hộp

4.cấu tạo

- Vỏ động cơ cấu tạo gồm 2 bộ phận chính là thân máy

và nắp máy

A.THÂN MÁY

1.Chức năng :

+ Dùng để gá các cơ cấu và hệ thống của động cơ

+ Lấy nhiệt từ vách xylanh và tỏa ra môi trường để làm mát động cơ trong quá trình làm việc

2 Cấu tạo :

- thân máy có thể được chế tạo liền khối hoặc gồm một số phần lắp ghép với nhau bằng bulông hoặc gugiông

- Cấu tạo của thân máy phụ thuộc vào sự bố trí xilanh, cơ cấu và hệ

thống làm mát

- Tuy nhiên nhìn chung thân máy cấu tạo gồm 2 phần :

+ Phần lắp xylanh được gọi là thân xylanh

+ Phần lắp trục khuỷu gọi là cacte hay hộp khuỷu

Động cơ làm mát bằng nước Động cơ làm mát bằng không khí

1. Thân xilanh

2. Xilanh

3. Áo nước làm mát

4. Cacte

5. Vách tản nhiệt

1.Chức năng :

- Nắp máy (còn gọi là nắp xilanh) cùng với xilanh và đỉnh pittông tạo thành buồng cháy của động cơ

- Nắp máy còn dùng để lắp các chi tiết và cụm chi tiết như bugi hoặc vòi phun

2.Cấu tạo:

- Tùy thuộc vào việc lắp đặt, bố trí các chi tiết và cụm chi tiết trên nó

- Nắp máy động cơ làm mát bằng nước dùng cơ cấu phân phối khí xupap treo có cấu tạo khá phức tạp

- 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

1. Áo nước làm mát

2. Lỗ lắp xunap

3. Đường ống nạp (thải)

4. Lỗ lắp bugi

5. Buồng cháy

II.NỘI DUNG

1.Công tác chuẩn bị

- Tính toán thiết kế và chuẩn bị bản vẽ kỹ thuật

- Chuẩn bị vật liệu để đúc phôi :

+ Thân máy được đúc bằng gang,hợp kim hoặc hợp kim nhôm

+ Nắp máy được đúc bằng hợp kim nhôm

- Tiến hành đúc phôi : Thân máy và nắp máy được đúc bằng phương pháp đúc trong khuôn cát

- Chuẩn bị xưởng gia công và các công cụ , máy móc hỗ trợ gia công như bàn gá, máy khoan, doa, mài,phay,tiện

- Người thực hiện gia công phải có tay nghề và mang các trang bị , quần

áo để đảm bảo an toàn lao động

2.Yêu cầu chế tạo

- Trên thân máy và nắp máy có nhiều bề mặt phải gia công đạt độ chính xác cao về kích thước, hình dạng hình học,vị trí tương quan giữa các bề mặt như các lỗ xylanh,lỗ lắp trục khuỷu,lỗ lắp trục phân phối khí,các lỗ dẫn hướng của cơ cấu phân phối khí

- Sản phẩm chế tạo ra phải không có khuyết tật, dị tật

- Đảm bảo được các tính năng và thông số kỹ thuật

- Đảm bảo được các tiêu chuẩn chế tạo

3.Các nguyên công chế tạo

A ĐỐI VỚI THÂN MÁY

Bước 1 : chọn chuẩn để gia công

* Chọn chuẩn tinh :

- Yêu cầu :

+ phân bố đủ lượng dư cho các bề mặt gia công

+ Đảm bảo độ chính xác về vị trí tương quan giữa các bề mặt gia công với nhau

- nguyên tắc :

+ Nguyên tắc 1 : cố gắng chọn chuẩn tinh là chuẩn tinh chính

+ Nguyên tắc 2 : cố gắng chọn chuẩn tinh sao cho tính trùng chuẩn càng cao càng tốt

+ Nguyên tắc 3 : chọn chuẩn tinh thống nhất cho cả quá trình gia công

* Chọn chuẩn thô :

- yêu cầu :

+ phân bố đủ lượng dư cho các bề mặt gia công

+ Đảm bảo độ chính xác về vị trí tương quan giữa các bề mặt gia công

và không gia công

- Nguyên tắc :

+ Nguyên tắc 1 : Theo một phương kích thước nhất định nếu trên chi tiết gia công có một bề mặt không gia công thì nên chọn bề mặt đó làm

chuẩn thô

+ Nguyên tắc 2 : Theo một phương kích thước nhất định nếu trên chi tiết gia công có hai hay nhiều bề mặt không gia công thì nên chọn bề mặt nào có yêu cầu về độ chính xác tương quan với bề mặt gia công cao nhất làm chuẩn thô

+ Nguyên tắc 3 : Theo một phương kích thước nhất định nếu trên chi tiết gia công có tất cả các bề mặt gia công thì nên chọn bề mặt nào ứng với

bề mặt của phôi có yêu cầu trên nó phải phân bố lượng dư nhỏ và đều nhất làm chuẩn thô

+ Nguyên tắc 4 : Theo một phương kích thước nhất định nếu trên chi tiết gia công có rất nhiều bề mặt đủ tiêu chuẩn alfm chuẩn thô thì nên chọn

bề mặt nào bằng phẳng,trơn chu nhất làm chuẩn thô

Bước 2: gia công mặt phẳng chuẩn trên và dưới động cơ

- Gia công mặt phẳng chuẩn

sử dụng máy tiện đứng để gia công

- Gia công 2 lỗ chuẩn

Sử dụng máy khoan nhiều trục để khoan 2 lỗ chuẩn

* Bước 3 : Gia công các mặt phẳng khác

Có thể sử dụng các phương pháp phay,bào,tiện,mài,chuốt

* Bước 4 : Gia công sơ bộ các lỗ xylanh

Trước tiên gia công lỗ ngoài cùng ở một phía hộp bằng trục dao công xon.Sau đó gia công các lỗ tiếp theo.Tiến hành gia công một nửa số lỗ sau đó quay làn máy 180 độ để gia công nốt nửa số lỗ còn lại trên một hàng

* Bước 5 : Gia công sơ bộ các lỗ lắp trục khuỷu,trục phân phối khí

* Bước 6 : Kiểm tra khuyết tật của phôi

Đầu tiên là kiểm tra bằng mắt thường sau đó sử dụng các thiết bị hỗ trợ

để kiểm tra

* Bước 7 : Gia công bán tinh các lỗ xylanh

* Bước 8 : Gia công thô các lỗ lắp ghép trục cam và trục khuỷu

* Bước 9 : Gia công thô các lỗ lắp ghép khác

* Bước 10 : Gia công bán tinh các lỗ lắp ghép khác

* Bước 11 : Gia công các lỗ kẹp chặt

Sử dụng máy khoan cần có lắp đầu Rê–von-ve, trên đó có lắp nhiều dụng cụ gia công khác nhau như mũi khoan kích thước,mũi khoét,mũi doa

* Bước 12 : Gia công tinh mặt lắp ghép với nắp máy

* Bước 13 : Gia công tinh lỗ xylanh

* Bước 14 : Gia công tinh các lỗ lắp ghép trục cam và trục khuỷu

* Bước 15 : Gia công lần cuối lỗ xylanh

* Bước 17 : Tổng kiểm tra

Kiểm tra bằng mắt và bằng các thiết bị hỗ trợ

∗ MỘT SỐ HÌNH ẢNH VỀ QUÁ TRÌNH GIA CÔNG THÂN MÁY

B ĐỐI VỚI NẮP MÁY

* Bước 1 : chọn chuẩn để gia công

Yêu cầu và nguyên tắc chọn chuẩn gia công tương tự như đối với thân máy

* Bước 2 : gia công mặt phẳng chuẩn trên và dưới nắp máy

* Bước 3 : phay thô các mặt 2 bên nắp máy

* Bước 4 : phay thô mặt ngoài nắp máy

* Bước 5 : phay tinh mặt trong nắp máy

* Bước 6 : gia công các lỗ tại vị trí lắp trục khuỷu,trục cam,chốt định vị

* Bước 7 : khoan 6 lỗ để lắp bulong

* Bước 8 : khoan 4 lỗ tại vị trí thân xylanh

* Bước 9 : Tổng kiểm tra

Kiểm tra bằng mắt và bằng các thiết bị hỗ trợ

MỘT SỐ HÌNH ẢNH VỀ QUÁ TRÌNH GIA CÔNG NẮP MÁY

4 Kiểm tra sau khi chế tạo

- Kiểm tra độ thẳng và độ phẳng của bề mặt:

Độ thẳng của bề mặt được kiểm tra bằng cách dùng thước hoặc đồng hồ

so Độ phẳng của mặt phẳng được kiểm tra bằng ni-vô, bằng đồng hồ so hoặc bằng bàn rà trên đó có bôi sơn đỏ áp vào bề mặt cần kiểm tra.Độ phẳng được đánh giá bằng số vết sơn trên một đơn vị diện tích Đối với các mặt phẳng quá lớn, có thể kiểm tra độ phẳng theo nguyên lý bình thông nhau

- Kiểm tra kích thước và hình dạng hình học của lỗ:

Kích thước và hình dạng lỗ được kiểm tra bằng các dụng cụ kiểm tra: thước cặp, ca-líp, đồng hồ so hoặc dụng cụ đo lỗ có trang bị đồng hồ so

- Kiểm tra độ đồng tâm của lỗ

Độ đồng tâm của các lỗ chính được kiểm tra bằng các loại trục kiểm (trục trơn hoặc trục bậc) Các lỗ có đường kính quá lớn có thể gá trục trong bạc

- Kiểm tra khoảng cách tâm và độ song song giữa các đường tâm lỗ Kiểm tra thông số này bằng thước cặp hoặc đồng hồ so Đối với các lỗ phải kiểm tra độ song song của các đường tâm theo 1 phương, người ta kiểm tra trên đồ gá

- Kiểm tra khoảng cách từ tâm các lỗ đến bề mặt của hộp và độ không song song của chúng

Thông số kỹ thuật này được kiểm tra trên đồ gá theo

- Kiểm tra độ vuông góc giữa tâm các lỗ.

Tiến hành kiểm tra bằng đồng hồ so hoặc bằng calip

- Kiểm tra độ vuông góc giữa đường tâm lỗ và mặt đầu của lỗ

Tiến hành kiểm tra bằng đồng hồ so hoặc bằng calip chuyên dùng

III.KẾT LUẬN

∗ Trước đây để gia công cơ khí một sản phẩm, người thợ phải lấy nguyên liệu kim loại, rồi tiến hành gia công bằng tay trên các máy móc nửa thủ công như máy tiện, máy phay, máy bào, máy hàn…

để tạo lên các sản phẩm Nhưng hiện nay công việc gia công đã được tự động hóa bằng các máy gia công cơ khí hiện đại (máy CNC), công việc của người thợ chỉ còn là đứng máy nhấn nút, lập trình gia công…và máy tự thực hiện theo các tham số đã lập trình tạo lên các sản phẩm rất chính xác tuy nhiên cũng không thể tránh khỏi một số thiếu sót như :

- Có khuyết tật ở phôi do ảnh hưởng từ quá trình đúc phôi

- Qúa trình đo và kiểm tra không chính xác nên ảnh hưởng đến kích thước của sản phẩm sau khi gia công

- Sự hao phí kim loại trong quá trình gia công

- Năng suất lao động và chất lượng sản phẩm chưa được cao

- Chi phí sản xuất còn tương đối cao

- Điều kiện làm việc chưa được tốt

Do đó :

- Người thợ hay công nhân, công nhân cơ khí là công nhân lành nghề có thể vận hành một cách thành thạo tất cả các máy

∗ - Thợ cơ khí phải có khả năng đọc bản vẽ, hiểu và gia công được chi tiết theo yêu cầu của bản vẽ

∗ - Phải có đủ kiến thức, kỹ năng để điều chỉnh, sử dụng an toàn các máy và các phụ kiện, đồ gá kèm theo máy, thao tác thành thạo, nắm vững cấu tạo, nguyên lý hoạt động của máy

∗ - Nắm vững cách tính toán, lập quy trình công nghệ, đồ gá về các máy

∗ - Có đủ kiến thức về cấu tạo, sử dụng có hiệu quả các loại dao cắt khi gia công các vật liệu khác nhau, áp dụng được các kiểu dao tiên tiến nhằm nâng cao năng suất

∗ - Sử dụng chính xác các dụng cụ đo kiểm và dụng cụ cầm tay, giữ gìn và bảo quản tốt các loại dụng cụ đo chính xác

∗ - Ngoài ra họ còn có khả năng thực hiện lập kế hoạch, tính toán sắp xếp các công việc gia công hợp lý, có kiến thức về hàn, điện, sử dụng thành thạo máy tính

∗ - Phải thực hiện đúng các quy định về an toàn lao động, vệ sinh công nghiệp và phòng hỏa

∗ - Rèn luyện thể lực, tính bình tĩnh, kiên nhẫn, thận trọng và mạnh dạn trong khi nghiên cứu, học tập và sản xuất Có lòng yêu nghề, yêu khoa học, ham học, hết lòng phục vụ