Động cơ đốt trong và trang bị động lực

LI NểI U Cun ti liu ny c biờn son theo khung chng trỡnh o to dựng cho sinh viờn Khoa C khớ giao thụng chuyờn ngnh " ng c t v trang b ng lc" v chuyờn ngnh " ễ tụ v mỏy cụng trỡnh" Ti liu bao gm 10 chng, gii thiu c s lý thuyt hao mũn, cỏc phng phỏp bo dng, sa cha ụ tụ, cỏc phng phỏp kim tra phõn loi chi tit, k thut chy r c bit trng tõm l hai chng 9, 10 nờu ni dung c bn cỏc phng phỏp dựng chn oỏn trng thỏi k thut ng c v cỏc h thng ca ụ tụ Riờng chng sinh viờn cn c thờm b sung cho chng Trong quỏ trỡnh hc sinh viờn cn tham kho thờm cỏc ti liu hng dn bo dng, sa cha ca cỏc nh cung cp ụ tụ Bờn cnh ni dung lý thuyt sinh viờn c thc hnh s dng cỏc thit b chn oỏn c trang b ti Phũng thớ nghim chn oỏn, Khoa C khớ giao thụng Do kinh nghim v ti liu biờn son cha tht phong phỳ nờn chc chn ti liu cũn cú nhiu thiu sút Tỏc gi rt mong nhn c gúp ý ca cỏc ng nghiờp cng nh cỏc chuyờn gia ngnh Chng 2*Chn oỏn trng thỏi k thut ụ tụ - Biờn son- Trn Thanh Hi Tựng, Nguyn Lờ Chõu Thnh CHNG Lí THUYT MA ST V HAO MềN 1.1 Lí THUYT CHUNG V MA ST V HAO MềN 1.1.1 Khỏi nim v ma sỏt 1.1.1.1 Quan im c in Lc ma sỏt Fms t l thun vi ti trng phỏp tuyn N: Fms = N N- ti trng phỏp tuyn à-h s ma sỏt, =const Cụng thc trờn ch cú phm vi s dng nht nh 1.1.1.2 Quan im hin i Ma sỏt l kt qu ca nhiu dng tng tỏc phc khỏc nhau, cú s tip xỳc v dch chuyn hoc cú xu hng dch chuyn gia hai vt th, ú din cỏc quỏ trỡnh c, lý, hoỏ, in quan h ca cỏc quỏ trỡnh ú rt phc ph thuc vo c tớnh ti, tc trt, vt liu v mụi trng Fms = N à- h s ma sỏt, = f(p,v,C) N-ti trng phỏp tuyn C-iu kin ma sỏt (vt liu, cng, búng, ch gia cụng, mụi trng) Cụng ma sỏt A chuyn hoỏ thnh nhit nng Q v nng lng hp ph gia b mt E A = Q + E 1.1.2 Cỏc yu t nh hng n h s ma sỏt 1.1.2.1 nh hng ca ti trng Khi thay i p thỡ thay i theo Nhng tn ti mt khong pth1< p n nh v gim Nhn xột: const iu kin ma sỏt thay i Thớ nghim 2: Cho ba cp ma sỏt Fe-Fe, Al-Al, Cu-Cu lm vic vi p = const, v =const, thay i ch gia cụng t búng b mt khỏc Kt qu, thay i nh bng 1.1 Bng 1.1 nh hng ca búng b mt n búng 14 14 Phng phỏp gia cụng Fe-Fe ỏnh búng bng in gii 2,08 ỏnh búng bng in gii 1,32 ỏnh búng bng in gii cú lp mng ụ xớt 0,8 dy 300A0 Gia hai b mt cú mng du bụi trn 0,06 Al-Al Cu-Cu 4,05 3,00 1,7 1,08 1,08 0,37 0,05 0,07 14 Kt lun: h s ma sỏt ph thuc vo nhiu yu t = f(p,v,C) - const - Tn ti khong cú = const v nh nht - Cho ta phng hng ch o thc tin thay i iu kin ma sỏt C cho m rng c phm vi s dng m = const v nh nht 1.1.3 Phõn loi ma sỏt - Da vo ng hc chuyn ng: Chng 2*Chn oỏn trng thỏi k thut ụ tụ - Biờn son- Trn Thanh Hi Tựng, Nguyn Lờ Chõu Thnh p p + Ma sỏt trt v v + Ma sỏt ln + Ma sỏt xoay - Da vo s tham gia ca Hỡnh 1.4 Cỏc dng ma sỏt cht bụi trn: + Ma sỏt t + Ma sỏt khụ + Ma sỏt ti hn - Da vo ng lc hc: + Ma sỏt tnh + Ma sỏt ng - Da vo c tớnh quỏ trỡnh ma sỏt: + Ma sỏt bỡnh thng l quỏ trỡnh ma sỏt ú ch xy hao mũn tt yu v cho phộp (xy t t, ch trờn lp cu trỳc th cp, khụng xy s phỏ hoi kim loi gc), phm vi gii hn ca ti trng, tc trt v iu kin ma sỏt bỡnh thng + Ma sỏt khụng bỡnh thng l quỏ trỡnh ma sỏt ú p,v,C vt ngoi phm vi gii hn, xy h hng: trúc loi 1, loi 2, mi mũn Ngi ta tỡm cỏc bin phỏp thit k, cụng ngh, s dng m rng phm vi cho phộp ca p, v, C theo hng tng hoc gim Vớ d: Cn tng : mỏ phanh, b mt ma sỏt ca a ly hp ma sỏt Cn gim : trt, ln 1.2 KHI NIM V HAO MềN, H HNG 1.2.1 Khỏi nim chung Hao mũn: L s phỏ hoi dn dn b mt ma sỏt, th hin s thay i kớch thc dn dn theo thi gian Trong quỏ trỡnh hao mũn khụng xy s phỏ hoi kim loi gc m ch xy s phỏ hoi trờn lp b mt chi tit (gi l lp cu trỳc th cp) Ch tiờu ỏnh giỏ hao mũn: ỏnh giỏ hao mũn ngi ta dựng t s gia lng hao mũn tuyt i vi chiu di ca quóng ng xe chy gi l cng mũn Lp cu trỳc th cp Kim loi gc Hỡnh 1.5 Hao mũn lp cu trỳc th cp - Cng mũn I: I = l1 l L ( m/1000km) hoc I= (g/1000km) V1 V2 L (m3/1000km) hoc I= G1 G L Chng 2*Chn oỏn trng thỏi k thut ụ tụ - Biờn son- Trn Thanh Hi Tựng, Nguyn Lờ Chõu Thnh l1, l2-kớch thc chi tit o theo phng phỏp tuyn vi b mt ma sỏt trc ma sỏt v o, ( m) V1, V2-th tớch chi tit trc v sau o G1, G2-khi lng chi tit trc v sau o L-chiu di quóng ng xe chy, (1000km) - Tc mũn V: V= l1 l t ( m/gi) hoc V= V1 V2 G G2 (m3/gi) hoc I= (g/gi) t L t-thi gian ma sỏt (gi) H hng: l s phỏ hoi b mt chi tit xy khụng cú qui lut v mc v mụ Cú th quan sỏt c bng mt thng v cú s phỏ hoi kim loi gc nh: trúc, r, bin dng b mt, cong, vờnh, co, xc, nt b mt (phng phỏp tuyn), dp, lỳn, xõm thc 1.2.2 Phõn loi hao mũn, h hng 1.2.2.1 Phõn loi hao mũn Hao mũn ụxy hoỏ loi 1: l hao mũn m lp cu trỳc th cp l lp mng dung dch rn (cú xụ lch mng) Hao mũn ụxy hoỏ loi 2: l hao mũn m lp cu trỳc th cp l lp ụxớt Vớ d: FeO, Fe2O3 1.2.2.2 Phõn loi h hng Trúc loi 1: l dng phỏ hoi b mt, th hin s dớnh cc b gia hai b mt bin dng gõy vỡ lc ln quỏ gii hn n hi Trúc loi 2: l dng phỏ hoi b mt, th hin s dớnh cc b gia hai b mt nhit gõy Mi mũn: tn ti ht mi gia hai b mt ma sỏt, cỏt bi hoc trúc Trúc ụxi hoỏ ng: l s cng hoỏ quỏ trỡnh hao mũn n mũn in hoỏ, xõm thc Mi: xy ti trng thay i tun hon, xut hin v phỏt trin cỏc vt nt t vi, dn n góy t ngt 1.2.3 Cỏc yu t nh hng n hao mũn, h hng Bt k cp chi tit no lm vic vi u sinh ma sỏt iu kin cú trt tng i, chu lc, iu kin mụi trng lm vic, cht bụi trn, cht lng chi tit (thnh phn vt liu, tớnh cht c lý hoỏ b mt ) l dn n hao mũn Chng 2*Chn oỏn trng thỏi k thut ụ tụ - Biờn son- Trn Thanh Hi Tựng, Nguyn Lờ Chõu Thnh 1.2.3.1 nh hng ca ti trng p Thớ nghim: Cho cp ma sỏt thộp I [mg/100km] Y10A cú nhit luyn lm vic vi tng dn P, o I, hỡnh 1.6: ng 1: ng vi v = 3,11 m/s ng 2: ng vi v = 2,59 m/s ng 3: ng vi v= 1,78 m/s p1 p2 p3 p[kg/m2] Kt lun: tc gii hn no ú, cng hao mũn l n nh v Hỡnh 1.6 nh hng ca ti trng n hao mũn, h hng nh nht p[p] Nu p>[p] thỡ hao mũn xy mónh lit 1.2.3.2 nh hng ca tc trt v Vn tc trt cho phộp m rng kh nng chu ti nhng cha rừ m phi nghiờn cu nh hng riờng ca tng chi tit nh th no: Thớ nghim: cho cp ma sỏt thộp C10 lm vic vi nhau, thay i v, o cng hao mũn I, hỡnh 1.7.: Vựng v 3: cú hao mũn nh v n nh (ng vi hao mũn ụ xy hoỏ) Vựng 2: hao mũn ln nht (trúc loi 1) Vựng 4: trúc loi I [mg/100km] v[m/s] Hỡnh 1.7 nh hng ca tc n hao mũn, h hng 1.2.3.3.nh hng ca iu kin ma sỏt nh hng ca tớnh cht vt liu T hai thớ nghim i vi thộp Y10A v thộp C10 ta thy: - Thộp Y10A khụng cú dng phỏ hoi trúc, cũn thộp C10 cú phỏ hoi trúc chng trúc loi phi dựng vt liu khỏc cho hai chi tit ma sỏt vi Vỡ nu ging thỡ chỳng cú mng tinh th ging nờn d khuch tỏn vi - cng cng cao thỡ mũn cng thp nh hng ca cht bụi trn - Tỏc dng ca cht bụi trn: gim ma sỏt lm gim hao mũn, lm mỏt chi tit, bao kớn b mt, bo v b mt b ụxy hoỏ, lm sch b mt - Yờu cu i vi cht bụi trn: + Phi bo m kh nng lm vic phm vi P,v,t + Phi in y cỏc v l t vi, bỏm ton b vo b mt chi tit to thnh mng du bụi trn + To kh nng cn trt ln theo phng vuụng gúc vi b mt ma sỏt v nh theo phng tip tuyn vi b mt ma sỏt + Khụng gõy hi n chi tit (n mũn) Chng 2*Chn oỏn trng thỏi k thut ụ tụ - Biờn son- Trn Thanh Hi Tựng, Nguyn Lờ Chõu Thnh + Khụng to cn, sinh bt nh - C ch bụi trn: + Ma sỏt t (bụi trn thu ng) Khi trc bt u quay, du cú nht, nờn khe h gia trc v bc to thnh nờm du cú ỏp sut, ỏp sut cng tng tc quay ca trc tng lờn n ng vi tc no ú, tng ỏp lc ca du sc nõng trc lờn, khụng cú s tip xỳc trc tip gia trc v bc, dn n khụng hao mũn Thc t khi ng, tt mỏy hoc thay i tc thỡ trc v bc cú tip xỳc nờn cú hao mũn n. nh th Trong ú: Trong bụi trn thu ng h s ma sỏt ph thuc vo p n-s vũng quay/phỳt - nht p-ỏp sut 1-vựng ma sỏt khụ 2-vựng ma sỏt ti hn 3-vựng ma sỏt t, vựng ny cú l ni ma sỏt du + Ma sỏt ti hn: xy lp mng du cú chiu dy rt nh < 0,1àm b dy ny, cỏc Thc t phõn t du sp xp ỳng hng Do ú, cỏcchi tit Lý nh trt trờn mt m n hi, gim Tuy nhiờn, õy l mt quỏ trỡnh kộm bn vng d chuyn thnh ma sỏt khụ hoc t n. p - Ci thin tớnh cht du bụi trn: ngi ta pha vo du bụi trn cỏc cht ph gia hot tớnh hoỏ Hỡnh 1.8 Anh hng ca n,,p n h s hc hoc hot tớnh b mt ma sỏt + Cht ph gia hot tớnh hoỏ hc, cú gc l axit vụ c, lm tng kh nng chu ti ca mng du bụi trn, ci thin bn lp cu trỳc th cp, m rng phm vi lm vic, gim hao mũn + Cht ph gia hot tớnh b mt, cú gc l cỏc axit hu c, gc ru, x phũng, cú tỏc dng lm mm lp rt mng trờn b mt chi tit, lm tng kh nng r khớt nhanh, gim ỏp sut riờng, gim lc ma sỏt, cụng ma sỏt nh hng ca cht lng b mt ma sỏt Cht lng b mt ma sỏt c th hin qua cỏc yu t: - Hỡnh hc b mt: v mụ, vi mụ v siờu vi mụ: + V mụ: phn ỏnh trờn ton b, phm vi ln: cụn, ụ van, dung sai ch to, nhng sai s ny dao ng ca h mỏy-dao-chi tit quỏ trỡnh gia cụng gõy nờn + Vi mụ: phn ỏnh tỡnh trng b mt phm vi kớch thc tng i + Siờu vi mụ: l sai khỏc hỡnh hc phm vi rt nh cu trỳc kim loi gõy Chng 2*Chn oỏn trng thỏi k thut ụ tụ - Biờn son- Trn Thanh Hi Tựng, Nguyn Lờ Chõu Thnh - Trng thỏi ng sut b mt: tỏc dng lc bin dng nờn trờn b mt chi tit luụn luụn cú ng sut d (trong quỏ trỡnh cụng ngh v quỏ trỡnh s dng) Trng thỏi ng sut thay i d gõy nt t vi, hng mi - Tớnh cht c lý hoỏ b mt: + Sau gia cụng ch to bc cui cựng, ngi ta tin hnh tụi, thm C,N, phun bi Do thao tỏc nh vy, nờn b mt chi tit cú kh nng hp th ln, tớnh cht b mt khỏc vi tớnh cht kim loi gc Mt khỏc, thay i trng thỏi kim loi b mt nờn nú cú nng lng t ln, d hp ph cỏc nguyờn t mụi trng to thnh lp ụ xớt hoc lp dung dch rn + Trong quỏ trỡnh lm vic: bin dng do, lc, tc trt lp kim loi b mt b bin dng nhiu ln, ng thi bn thõn chỳng cú hot tớnh ln nờn d hỡnh thnh lp mng dung dch rn hoc ụ xýt Nh vy, b mt chi tit khỏc xa kim loi gc, cú tỏc dng bo v chi tit, quỏ trỡnh hao mũn ch xy trờn b mt ny Trong thc t luụn luụn tn ti quỏ trỡnh chuyn hoỏ t b mt chi tit sau gia cụng n b mt chi tit lm vic n nh ú l quỏ trỡnh chy r tt yu, vỡ vy nhanh chúng r khớt, gim hao mũn quỏ trỡnh ny ngi ta phi: + Gia cụng b mt chi tit cú búng gn bng búng chi tit lm vic n nh + Gii hn ch ti tc quỏ trỡnh chy r v lỳc mi s dng 1.2.4 Mt s dng hao mũn, h hng ch yu 1.2.4.1 Hao mũn ụ xy hoỏ Khỏi nim: l dng phỏ hoi dn dn b mt chi tit ma sỏt, th hin s hỡnh thnh v bong tỏch cỏc lp mng cu trỳc th cp, tng tỏc gia b mt kim loi b bin dng vi ụ xy v cỏc phõn t mụi trng + Hao mũn ụ xy hoỏ loi 1: lp mng cu trỳc th cp l dung dch rn gia kim loi gc v cỏc nguyờn t khỏc + Hao mũn ụ xy hoỏ loi 2: lp mng cu trỳc th cp l ụ xýt kim loi iu kin hỡnh thnh: - Tc hao mũn ụ xy hoỏ phi ln nht so vi cỏc quỏ trỡnh khỏc - quỏ trỡnh hao mũn l n nh thỡ: Vhao mũn Vễ xy hoỏ Quỏ trỡnh cõn bng ng s hỡnh thnh lp mng cu trỳc th cp phi nhanh hn s phỏ hoi xy trờn nú Ngha l, chi tit luụn luụn cú lp bo v - Xy mụi trng cú ụ xy, phm vi cho phộp ca ti trng v tc - Xy ma sỏt khụ, ma sỏt ti hn Vỡ ma sỏt t ó cú mng du Chng 2*Chn oỏn trng thỏi k thut ụ tụ - Biờn son- Trn Thanh Hi Tựng, Nguyn Lờ Chõu Thnh Bng 1.2 c tớnh b mt hao mũn ụ xy húa Hao mũn ụ xy hoỏ loi Dung Kim Hao mũn ụ xy hoỏ loi ụ xýt dch Kim loi loi ữ 13 < 2000C = 1000A0 0,05àm/h + búng: 10 ữ 14 + Nhit b mt: < 1000C + Chiu sõu phỏ hoi: = 100 ữ300A0 + Tc phỏ hoi: 0,01àm/h 1.2.4.2 Trúc loi Khỏi nim: l mt dng h hng b mt, th hin s hỡnh thnh v bong tỏch cỏc mi liờn kt cc b gia hai b mt ma sỏt bin dng vỡ lc (khụng nhit) Nguyờn nhõn: nh hng ca ti trng ln (ỏp sut tip xỳc cc b cao) m hai b mt b bin dng mnh, b mt dớnh sỏt khong cỏch ụ tinh th, nguyờn t b mt ny khuych tỏn sn b mt khỏc v hỡnh thnh liờn kt * F1 < Flk < F2 ặ trúc v p vo * Flk > F1,F2 ặ trúc ri to thnh ht mi * Flk < F1,F2 ặ khụng trúc iu kin hỡnh thnh: - Tc trúc l ln nht - Ma sỏt khụ v gia hai b mt khụng cú lp trung gian ngn cỏch - Vn tc trt nh (v < 0,1m/s) kp cho cỏc nguyờn t khuych tỏn Hỡnh1.9 c tớnh b mt trúc loi - p sut tip xỳc p > [p], ng vi gii hn chy ca vt liu Trúc loi rt nhy cm vi hai b mt cú cựng loi vt liu Trúc loi chu nh hng ln ca cng b mt, cng b mt tng s gim trúc loi c tớnh b mt: hỡnh 1.9 + Chiu sõu phỏ hoi: = 0,5mm + Nhit b mt: