Đồ án thiết kế động cơ đốt trong: hệ thống phân phối khí LỜI MỞ ĐẦU 1 PHẦN 1: NHIỆM VỤ - ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC – YÊU CẦU CỦA HỆ THỐNG PHÂN PHỐI KHÍ 5 1.1 NHIỆM VỤ CỦA HỆ THỐNG PHÂN PHỐI KHÍ 5 1.2 ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC 5 1.3 YÊU CẦU 6 PHẦN 2: NÊU PHƯƠNG ÁN – CHỌN PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU THEO YÊU CẦU 8 2.1 PHƯƠNG ÁN BỐ TRÍ TRỤC CAM 9 2.2 PHƯƠNG ÁN DẪN ĐỘNG TRỤC CAM 10 2.3 PHƯƠNG ÁN BỐ TRÍ XUPAP 12 2.4 PHƯƠNG ÁN DẪN ĐỘNG XUPAP 13 2.5 PHƯƠNG ÁN KẾT CẤU NẤM XUPAP 14 2.6 PHƯƠNG ÁN KẾT CẤU CON ĐỘI 15 2.7 PHƯƠNG ÁN BIÊN DẠNG CAM 16 2.8 CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 16 PHẦN 3: TÍNH TOÁN NHIỆT 17 3.1. GIỚI THIỆU TÍNH TOÁN NHIỆT 17 3.1.1 Mục đích tính toán 17 3.1.2 Chế độ tính toán 18 3.2. CÁC THÔNG SỐ CHO TRƯỚC CỦA ĐỘNG CƠ 18 3.2.1. Loại động cơ 18 3.2.1 Công suất (Ne) 19 3.2.2 Số vòng quay (n) 19 3.2.3. Chọn số xylanh (i) 19 3.2.4. Tỷ số nén (ε) 19 3.2.5 Các thông số kết cấu 19 3.3 CHỌN CÁC THÔNG SỐ CHO TÍNH TOÁN NHIỆT 20 3.3.1 Áp suất không khí nạp ( ) 20 3.3.2 Nhiệt độ không khí nạp mới 20 3.3.3 Áp suất khí nạp trước xupap nạp ( ) 20 3.3.4 Nhiệt độ khí nạp trước xupap nạp ( ) 20 3.3.5 Áp suất cuối quá trình nạp ( ) 20 3.3.6 Chọn áp suất khí sót (pr) 21 3.3.7 Nhiệt độ khí sót (Tr) 21 3.3.8 Độ tăng nhiệt độ khí nạp mới (T) 21 3.3.9 Chọn hệ số nạp thêm 1 21 3.3.10 Chọn hệ số quét buồng cháy 2 21 3.3.11 Chọn hệ số hiệu đính tỷ nhiệt t 21 3.3.12 Hệ số lợi dung nhiệt tại điểm Z (Z) 22 3.3.13 Hệ số lợi dung nhiệt tại điểm b (b) 22 3.3.14 Chọn hệ số dư lượng không khí 22 3.3.15 Chọn hệ số điền đầy đồ thị công (d) 22 3.3.16 Chọn tỷ số tăng áp 22 3.4 TÍNH TOÁN NHIỆT 23 3.4.1 Quá trình nạp : 23 3.4.2 Quá trình nén : ( Đoạn 1-2) 24 3.4.3 Quá trình cháy : (Đoạn 2-3) 25 3.4.4 Tính toán quá trình giãn nở : (Đoạn 3-4) 27 3.4.5 Tính toán các thông số đặc trưng của chu trình 28 3.4.6 Tính thông số kết cấu của động cơ 29 3.4.7 Bảng kết quả tính toán 30 3.4.8 Vẽ đồ thị công chỉ thị 31 PHẦN 4: THIẾT KẾ BỐ TRÍ CHUNG 35 4.1 TƯƠNG TÁC VỚI CÁC HỆ THỐNG KHÁC 35 4.2 ĐỘNG CƠ THAM KHẢO 35 Thông số góc đóng mở xupap 36 4.3 TÍNH TOÁN, CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC CỦA CÁC CHI TIẾT TRONG HỆ THỐNG PHÂN PHỐI KHÍ. 36 4.3.1 XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC CỦA TIẾT DIỆN LƯU THÔNG 36 4.3.2.XUPAP NẠP 38 4.3.3.XUPAP THẢI 39 4.3.4.ỐNG DẪN HƯỚNG XUPAP 40 4.3.5 CAM NẠP 41 4.3.6 CAM THẢI 44 4.3.7 CON ĐỘI 47 4.3.8 LÒ XO XUPAP 51 4.3.9 BỘ DẪN ĐỘNG TRỤC CAM 51 PHẦN 5: THIẾT KẾ KỸ THUẬT 55 5.1 QUY DẪN KHỐI LƯỢNG CÁC CHI TIẾT MÁY 55 5.2 TÍNH TOÁN LÒ XO XUPAP 56 5.3 TÍNH BỀN TRỤC CAM 57 5.4 TÍNH BỀN CON ĐỘI 61 5.5 TÍNH BỀN XUPAP 62 PHẦN 6: QUY TRÌNH THÁO LẮP, ĐIỀU CHỈNH, BẢO DƯỠNG HỆ THỐNG PHÂN PHỐI KHÍ 63 6.1 QUY TRÌNH THÁO LẮP 63 6.2 NHỮNG HƯ HỎNG, PHƯƠNG PHÁP KIỂM TRA, SỬA CHỮA VÀ BẢO DƯỠNG CÁC CHI TIẾT 64 6.2.1 NHỮNG HƯ HỎNG 64 6.2.2 PHƯƠNG PHÁP KIỂM TRA, PHÂN LOẠI 64 6.2.3 KIỂM TRA VÀ SỬA CHỮA CÁC CHI TIẾT 66 KẾT LUẬN 74 TÀI LIỆU THAM KHẢO 75
ĐỒ ÁN THIẾT KẾ ĐCĐT LỜI MỞ ĐẦU Trong thời đại cơng nghiệp hóa, đại hóa nay, động đốt xuất nhiều lĩnh vực quan trọng xã hội như: sản xuất công nghiệp, nông nghiệp đặc biệt giao thông vận tải Ở cường quốc cơng nghiệp có cơng nghiệp sản xuất, chế tạo động tiên tiến, để đáp ứng nhu cầu nước mà để xuất Việt Nam có khoa học cơng nghệ chưa mạnh quốc gia tiên tiến, chưa thể tự sản xuất động tốt, công suất lớn khơng mà xem nhẹ việc nghiên cứu, chế tạo động đốt Hiện nay, nhờ tập trung nghiên cứu chuyển giao cơng nghệ, sản xuất động diesel cỡ nhỏ tương lai ngày hồn thiện Trong chương trình đào tạo kỹ sư ô tô khoa Kỹ Thuật Giao Thông, trường Đại học Bách Khoa TP HCM, đồ án môn học Thiết kế động đốt môn học đặc biệt quan trọng, nhằm trang bị cho sinh viên phương pháp luận để thiết kế động đốt hiểu biết sâu sắc kết cấu tính tốn thiết kế động Để giúp sinh viên vận dụng lý thuyết học để làm quen với trình tự thiết kế động theo thực tế bên ngồi, qua hồn thiện kiến thức chun ngành kỹ Vì lần thực đồ án chuyên ngành động đốt nên chắn chúng em không tránh khỏi sai xót, chúng em kính mong Thầy Đinh Quốc Trí thầy mơn Ơ tơ – Máy động lực Trường ĐH Bách Khoa TP Hồ Chí Minh góp ý thiếu xót, khuyết điểm chúng em Đồ án này, để chúng em rút kinh nghiệm hoàn thiện tốt kiến thức chuyên ngành Chúng em xin chân thành cảm ơn hướng dẫn Thầy Đinh Quốc Trí thầy mơn Ơ tơ – Máy động lực bạn khóa học giúp đỡ chúng em hoàn thành đề tài đồ án môn học Thiết kế động đốt trong! Sinh viên thực Nguyễn Thiện Tâm Trang ĐỒ ÁN THIẾT KẾ ĐCĐT MỤC LỤC Trang ĐỒ ÁN THIẾT KẾ ĐCĐT PHẦN 1: NHIỆM VỤ - ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC – YÊU CẦU CỦA HỆ THỐNG PHÂN PHỐI KHÍ 1.1 NHIỆM VỤ CỦA HỆ THỐNG PHÂN PHỐI KHÍ -Nhiệm vụ cấu phân phối khí điều khiển q trình thay đổi mơi chất cơng tác: việc thải khí cháy xylanh kỳ xả nạp đầy hỗn hợp khí nạp (động xăng) hay khơng khí (động diesel) vào xylanh kỳ nạp để động làm việc liên tục - Ngoài ra, hệ thống phân phối khí sử dụng trục cam, trục cam có nhiệm vụ truyền moment quay đến chia điện, đảm bảo truyền tín hiệu đánh lửa cho xylanh (động xăng) -Nhiệm vụ cụ thể chi tiết sau: Xupap: Đóng vai trò van, có nhiệm vụ đóng mở để hút hòa khí vào xy lanh trình nạp mở để thải sản phẩm cháy xy lanh Kết cấu xupap gồm: +Thân xupap: Có nhiệm vụ dẫn hướng xupap + Đi xupap: có hình dạng đặc biệt để lắp ghép với đĩa lò xo + Nấm xupap: tạo tiết diện lưu thơng cho dòng khí nạp thải Lò xo xupap: Lò xo xupap có tác dụng giữ cho xupap ép kín với mặt đế, đảm bảo xupap chuyển động theo quy luật cam phân phối khí, đảm bảo q trình đóng mở xupap khơng có tượng va đập mặt cam Ống dẫn hướng: Dùng để dẫn hướng cho thân xupap chuyển động lên xuống tạo điều kiện bôi trơn cho thân xupap Con đội: Là chi tiết máy truyền lực trung gian, đồng thời chịu lực nghiêng cho xupap cam gây trình dẫn động Cò mổ: Là chi tiết truyền lực trung gian, đầu tiếp xúc với đũa đẩy (hoặc tiếp xúc với trục cam) đầu tiếp xúc với xupap Trục cam: Có nhiệm vụ dẫn động xupap đóng mở theo quy luật 1.2 ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC - Chịu va đập - Chịu tải trọng động thay đổi đột ngột Trang ĐỒ ÁN THIẾT KẾ ĐCĐT - Chịu tải trọng nhiệt lớn (xupap thải) - Chịu ma sát, mài mòn lớn bị ăn mòn hóa học - Truyền động thơng qua nhiều chi tiết trung gian - Bơi trơn khó khăn Nấm xupap: -Mặt nấm xupap chịu phụ tải động phụ tải nhiệt lớn -Chịu tác động lực khí thể -Chịu va đập mạnh với đế xupap -Chịu tải trọng nhiệt -Chịu nhiệt độ cao ăn mòn hóa học Đế xupap: -Chịu nhiệt độ cao lực va đập xupap Lò xo xupap: -Chịu tải thay đổi đột ngột chịu va đập mặt cam Trục cam: -Trong trình làm việc, trục cam chịu tác dụng ứng suất uốn tác dụng phản lực từ đội cam quay đóng mở xupap; chịu ứng suất xoắn đội trượt cam Con đội: - Chịu lực nghiêng cam gây trình dẫn động xupap Mặt đội chịu ma sát với bề mặt cam đóng mở xupap Cò mổ: chịu lực qn tính lớn áp lực cao từ lò xo, xupap 1.3 YÊU CẦU Yêu cầu chung: nhỏ gọn; dễ bảo trì bảo dưỡng; phụ tùng thay đa dạng; có tính thẩm mỹ; độ bền, độ ổn định cao; giá thành rẻ; Yêu cầu hệ thống: - Đảm bảo đóng mở thời gian quy định để thải nạp đầy - Độ mở lớn để dòng khí dễ lưu thơng Trang ĐỒ ÁN THIẾT KẾ ĐCĐT - Đảm bảo đóng kín buồng cháy động kỳ nén, nổ xupap thải khơng mở q trình nạp - Trong q trình làm việc gây tiếng ồn va chạm - Hệ thống phải bôi trơn làm mát tốt - Tất chi tiết phải đủ bền, chịu mài mòn, va đập - Dễ hiệu chỉnh sửa chữa - Đảm bảo giải nhiệt tốt cho xupap (đặc biệt xupap thải) Ngoài chi tiết phải đảm bảo yêu cầu nó: Xupap: Tạo tiết diện lưu thông lớn cho phép dòng khí dễ dàng di chuyển qua, chịu nhiệt độ tốt, sức bền học cao, chống ăn mòn hóa học Nấm xupap: Chịu nhiệt độ cao, chịu va đập tốt Thân xupap: Dẫn hướng xác, chịu nhiệt độ cao, chịu lực nghiêng xupap đóng mở Đế xupap: Phải tạo kín khít cho buồng cháy, chịu va đập tốt, chịu nhiệt độ cao Ống dẫn hướng: Dẫn hướng xác, có khả nhiệt tốt Lò xo xupap: Dập tắt tượng va đập bề mặt cam, độ cứng độ bền va đập cao, độ bền mỏi tốt, chịu nhiệt chống gỉ tốt Trục cam:Chịu xoắn, chịu uốn tốt, bề mặt vấu cam phải có khả chống mài mòn cao Cò mổ:thiết kế cánh tay đòn nhỏ để giảm lực quán tính,chọn vật liệu có độ bền mỏi tốt Trang ĐỒ ÁN THIẾT KẾ ĐCĐT PHẦN 2: NÊU PHƯƠNG ÁN – CHỌN PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU THEO YÊU CẦU BỐ TRÍ TRỤC CAM SOHC DẪN ĐỘNG TRỤC CAM BỐ TRÍ XUPAP BÁNH RĂNG DOHC XÍCH XUPAP TREO ĐAI RĂNG XUPAP ĐẶT ÁC PHƯƠNG ÁN CỦA HT PHÂN PHỐI KHÍ DÙNG XUPAP DẪN ĐỘNG XUPAP KẾT CẤU NẤM XUPAP KẾT CẤU CON ĐỘI TRỰC TIẾP BẰNG GIÁN TIẾP LỒI LÕM CON ĐỘI HÌNH TRỤCON ĐỘI CON LĂNCON ĐỘI THỦY LỰC LỒI BIÊN DẠNG CAM Trang LÕM TIẾP TUYẾN ĐỒ ÁN THIẾT KẾ ĐCĐT 2.1 PHƯƠNG ÁN BỐ TRÍ TRỤC CAM Phương án Ưu điểm Nhược điểm - Kết cấu đơn giản, nắp máy nhỏ gọn - Kết cấu động phức tạp nhiều xupap xy lanh - Dễ bảo trì ,sửa chữa SOHC (Single overhead camshaft ) - Ở tốc độ thấp tạo Moment cao DOHC -Giá thành thấp -Moment cơng suất tốc độ cao thấp - Khó thay đổi, điểu chỉnh pha phối khí tối ưu - Tăng hệ số nạp, thải - Tăng hiệu suất nhiệt - Tăng công suất DOHC (Double overhead camshaft ) -Tiêu tốn xăng - Thay đổi pha phối khí dễ dàng nên dễ ứng dụng công nghệ van biến thiên -Xupap khơng bị q nóng tăng sức bền -Giảm ô nhiễm khí xả -Tiết kiệm nhiên liệu Trang -Moment công suất thấp SOHC tốc độ thấp - Tăng khối lượng động cồng kềnh -Khó sửa chữa - Giá thành cao ĐỒ ÁN THIẾT KẾ ĐCĐT Hình 1: Cách bố trí trục cam kiểu SOHC DOHC 2.2 PHƯƠNG ÁN DẪN ĐỘNG TRỤC CAM Phương án Ưu điểm Nhược điểm - Kết cấu đơn giản khoảng cách trục - Tăng khối lượng động ngắn - Độ ồn lớn làm việc BÁNH RĂNG - Đảm bảo liên kết xác trục - Giới hạn khoảng cách khuỷu trục cam, hiệu suất cao trục ngắn XÍCH - Độ bền tuổi thọ cao - Phải bôi trơn - Kết cấu đơn giản , gọn nhẹ - Giá thành chế tạo cao -Ồn làm việc - Phải có cấu căng xích - Phải bơi trơn - Bảo dưỡng thường xuyên - Khoảng cách trục lớn - Hiệu suất cao Trang ĐỒ ÁN THIẾT KẾ ĐCĐT ĐAI RĂNG - Làm việc êm, không bị trượt, không cần bôi trơn phù hợp với khoảng cách trục lớn - Kết cấu đơn giản, giá thành rẻ - Tuổi thọ thấp - Cần có cấu căng đai - Nhẹ nên giảm lực quán tính giúp tăng tuổi thọ chi tiết kết cấu Hình 2: Dẫn động bánh Hình 3: Dẫn động xích Trang Hình 4: Dẫn động đai ĐỒ ÁN THIẾT KẾ ĐCĐT 2.3 PHƯƠNG ÁN BỐ TRÍ XUPAP Phương án XUPAP TREO Ưu điểm Nhược điểm - Buồng cháy nhỏ gọn - Dẫn động xupap phức tạp - Giảm tổn thất nhiệt - Tăng chiều cao động - Dễ tăng tỷ số nén - Kết cấu nắp xylanh phức tạp, khó chế tạo -Tăng khả chống kích nổ -Tăng tiết diện lưu thơng dòng khí - Dễ kiểm tra,điều chỉnh khe hở nhiệt xupap - Kết cấu nắp xylanh đơn giản - Dẫn động xupap dễ dàng XUPAP ĐẶT - Rút ngắn chiều cao động -Có khả xupap va chạm với đỉnh piston - Buồng cháy khơng gọn - Diện tích truyền nhiệt lớn - Hiệu suất nhiệt giảm, tăng tổn thất khí động - Tiêu hao nhiên liệu nhiều - Khó tăng tỷ số nén Hình 5: Phương án bố trí xupap treo xupap đặt 10 Trang 10 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ ĐCĐT Vậy trục cam thỏa mãn độ võng * Ứng suất tiếp xúc mặt cam: Trong trình làm việc, mặt cam đội xuất ứng suất tiếp xúc Ứng suất tiếp xúc tính theo công thức: σ tx = 0,418 PT max E b.ρ Trong đó: b – Chiều rộng cam; b = 10 (mm) ρ - Bán kính cung ngoại tiếp cam; ρ = 67,5 (mm) E – Môđuyn đàn hồi; E = 2,1.105 (MN/m2) PTmax – Lực tác dụng lên cam; PTmax = 6482,77.10 -6 (MN) ⇒ s tx = 0, 418´ 6482, 77 ´ 10- ´ 2,1´ 105 = 593, 59 10´ 10- ´ 67,5´ 10- (MN/m2) < [σtx] = 600 (MN/m2) Trục cam thỏa điều kiện tiếp xúc 5.4 TÍNH BỀN CON ĐỘI Thơng thường kiểm nghiệm áp suất tiếp xúc thân đội Khi cam tiếp xúc với đội điểm B mơmen xoắn trục cam M x có giá trị lớn Mômen làm cho đội bị nghiêng tiếp xúc không Áp suất tiếp xúc xác định theo công thức: K max = 6.M x d l Trong đó: d l – Đường kính chiều dài tiếp xúc thân đội với lỗ dẫn hướng d = 28 (mm) l = 13,5 (mm) ⇒ K max = 6´ 31, 61 = 9, 79´ 106 - -3 31´ 10 ´ (25.10 ) (N/m2) < [Kmax] = 10 (MN/m2) 66 Trang 66 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ ĐCĐT Con đội thỏa điều kiện bền 5.5 TÍNH BỀN XUPAP Tính sức bền nấm xupap dùng cơng thức Back, giả thuyết nấm xupap đĩa tròn đặt đế tựa hình trụ: Ứng suất uốn mặt nấm xác định theo công thức: d2 s u = pz d Với: pz – Áp suất khí thể lớn Chọn pz = 8,78(MN/m2) d – Đường kính trung bình nấm xupap; d = d1n = 30,2 (mm) δ ⇒ - Chiều dày mặt nấm; 30, 22 s u = ´ 8, 78´ = 4,122 δ = 4,12 (mm) 117,9 (MN/m2) < [σu] = 120 (MN/m2) 67 Trang 67 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ ĐCĐT PHẦN 6: QUY TRÌNH THÁO LẮP, ĐIỀU CHỈNH, BẢO DƯỠNG HỆ THỐNG PHÂN PHỐI KHÍ 6.1 QUY TRÌNH THÁO LẮP Các bước tháo lắp hệ thống phân phối khí: - Xả dầu bôi trơn động - Xả nước làm mát - Tháo két làm mát dầu, két nước - Tháo kim phun, bugi - Tháo đáy cacte - Tháo nắp đậy hộp bánh - Tháo nắp máy - Tháo trục cam - Tháo đội - Tháo cụm xupap (chú ý cẩn thận tháo lo xo xupap, khơng để móng hãm bật ngồi nguy hiểm) Đặt nắp máy lên giá, dùng dụng cụ chuyên dùng ép lo xo xupap tháo xupap, lo xo khỏi nắp máy Nếu xupap tháo được, kiểm tra phần cuối đuôi xupap xem có bị bẹp đầu bị dập búa đầu hay khơng Nếu có xử dụng đũa đá mài nhỏ để vạt cạnh sắt cách nhẹ nhàng phần cuối đỉnh xupap Nếu ép mạnh xupap qua ống dẫn hướng làm vỡ ống dẫn hướng -Vệ sinh chi tiết vừa tháo dầu xăng Chú ý: Không làm trầy xước bề mặt làm việc như: thân xupap, bề mặt ống dẫn hướng, đội, cam… Các bước lắp ngược lại với bước tháo Sau tháo lắp bảo dưỡng sửa chữa hệ thống xong, phải kiểm tra thử cấu hoạt động nhẹ nhàng cho khởi động động 68 Trang 68 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ ĐCĐT 6.2 NHỮNG HƯ HỎNG, PHƯƠNG PHÁP KIỂM TRA, SỬA CHỮA VÀ BẢO DƯỠNG CÁC CHI TIẾT 6.2.1 NHỮNG HƯ HỎNG Cơ cấu phân phối khí dẫn động từ trục cam đến xupap làm việc điều kiện chịu nhiệt độ cao, chịu lực ma sát lớn làm việc chịu nhiều va đập nên thường bị mòn Sự mài mòn chi tiết cấu dẫn đến tượng xupap đóng mở khơng u cầu, gây ảnh hưởng xấu đến trình làm việc động Do điều kiện làm việc cấu phối khí tiết cấu thường xảy hư hỏng sau: + Xupap đế xupap chi tiết làm việc điều kiện khắc nghiệt vừa chịu lực ma sát lại vừa chịu va đập Thường xuyên tiếp xúc với nhiệt độ cao đặt biệt xupap thải Do bề mặt làm việc xupap đế xupap khơng bị mòn mà bị cháy rỗ dẫn đến đóng khơng kín gây lọt khí làm giảm công suất, tăng lượng tiêu hao nhiên liệu động + Ống dẫn hướng xupap mòn nhiều gây va đập xupap làm tăng mài mòn thân xupap đồng thời gây lọt dầu vào xilanh động làm tăng tiêu hao dầu bơi trơn kết muội than buồng đốt + Các chi tiết dẫn động xupap lò xo chi tiết lắp ghép chúng bị mòn biến dạng ảnh hưởng đến làm việc xupap + Đối với trục cam vấu cam phân phối khí tiếp xúc tỳ vào đế đội nên bị mòn nhiều bị biến dạng ma sát Nếu vấu cam bị mòn nhiều làm giảm hành trình đội làm giảm độ mở xupap + Con đội bị mòn nhiều phần thân đáy đệm điều chỉnh + Bộ phận dẫn động trục cam: dây đai bị mài mòn làm sai lệch pha phân phối khí động tức thời điểm đóng mở xupap khơng yêu cầu đồng thời gây nên tiếng ồn gõ trình làm việc 6.2.2 PHƯƠNG PHÁP KIỂM TRA, PHÂN LOẠI Sau tháo rửa sạch, chi tiết kiểm tra, phân loại để xác định phương án xử lý Các chi tiết phân làm nhóm: Các chi tiết dùng lại 69 Trang 69 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ ĐCĐT sữa chữa, chi tiết cần phục hồi, sữa chữa chi tiết hư hỏng bỏ Việc kiểm tra phân loại chi tiết bao gồm công việc đo đạc, quan sát, kiểm tra chi tiết so sánh kết đo với tiêu chuẩn kĩ thuật kiểm tra để định phương án xử lý Việc kiểm tra chi tiết cần phải vào đặc điểm kết cấu, điều kiện làm việc tiêu chuẩn kỹ thuật chi tiết Việc kiểm tra thực quan sát dùng dụng cụ đo phải tiến hành theo quy trình định Đối với chi tiết cần có phương án kiểm tra định * Kiểm tra chi tiết dạng trục: bao gồm trục khuỷu, trục cam động Hư hỏng thường gặp chi tiết mòn cổ trục, cổ biên, mòn rãnh then, cong xoắn trục Cơng việc kiểm tra chi tiết đòi hỏi phải có dụng cụ chuyên dùng, phù hợp với hư hỏng chi tiết * Kiểm tra kích thước lỗ: Kiểm tra kích thước xilanh, bạc cam bạc lót cổ trục Chủ yếu việc kiểm tra xác định đường kính lớn nhất, nhỏ trung bình, độ van, độ Dụng cụ để kiểm tra chi tiết dụng cụ đo lỗ, phổ biến loại panme đo lỗ, đồng hồ đo lỗ đồng hồ so * Kiểm tra chi tiết tĩnh: Hư hỏng thường gặp chi tiết nứt vỡ, biến dạng gối đỡ trục cam, khuỷu đường tâm ổ đỡ không trùng nhau, tâm xilanh không thẳng góc với tâm trục khuỷu Cơng việc kiểm tra hư hỏng chi tiết phải sử dụng đồng so bàn máp, bàn rà * Kiểm tra vòng bi, bánh răng: - Kiểm tra vòng bi: Đối với chi tiết không sữa chữa mà kiểm tra, quan sát để phát hư hỏng nứt, vỡ, tróc rỗ, xướt bề mặt đường lăn Để đánh giá xác vòng bi phải đo độ rơ dọc trục độ rơ hướng kính so với tiêu chuẩn cho để định việc tái sử dụng hay thay Dụng cụ để kiểm tra vòng bi chủ yếu đồng hồ so bàn máp kết hợp với giá đỡ - Kiểm tra bánh răng: Đối với bánh không sữa chữa mà thay hư hỏng Các hư hỏng thường gặp bánh mài mòn, nứt vỡ, tróc rỗ mòn ránh then Dụng cụ để kiểm tra tượng hư hỏng bánh thước cặp đo răng, calíp Ngồi cần phải kiểm tra độ rơ ăn khớp cặp bánh 70 Trang 70 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ ĐCĐT 6.2.3 KIỂM TRA VÀ SỬA CHỮA CÁC CHI TIẾT • XUPAP Kiểm tra xupap thường dùng mắt thường tượng cháy, rổ, xướt, mòn sâu mặt nấm, mặt tiếp xúc với móng hãm bị mòn q nhiều xupap cần thay Nếu xupap hư hỏng khơng thấy rõ mắt phải dùng thiết bị chuyên dùng để kiểm tra trước định sữa chữa thước panme, đồng hồ so… Hình Kiểm tra xupap Hình a) Kiểm tra chiều dày mép nấm xupap Nếu chiều dày mép nấm xupap nhỏ giá trị cho phép phải thay xupap Hình b) Kiểm tra chiều dài xupap Nếu kích thước xupap đo nhỏ giá trị nhỏ cần phải thay xupap Hình c) Kiểm tra độ mòn thân xupap Dùng thước panme ta tiến hành kiểm tra vị trí hình minh họa 71 Trang 71 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ ĐCĐT * Việc kiểm tra đánh giá khe hở lắp ghép thân xupap ống dẫn hướng, cho phép đánh giá hao mòn thân xupap, nhiên theo cách kiểm tra này, độ tin cậy khơng cách trên, có hao mòn ống dẫn hướng, đầu xupap cao mặt phẳng thân máy nắp máy khoảng 10 mm Dùng đầu tiếp xúc đồng hồ so chạm vào mép xupap, lắc tán xupap quan sát dịch chuyển kim đồng hồ ta có kết đo Khe hở lớn cho phép ống dẫn hướng thân xupap 0,1 (mm) Hình Kiểm tra khe hở thân xupap ống dẫn hướng -Nếu xupap bị bám muội than: Tẩm dầu diezel (để vài phút), dùng mũi cạo nhẹ tránh trầy xướt bề mặt Sau dùng xăng rửa Sửa chữa bị mặt tán nấm xupap bị mòn, cháy rỗ: - Khi bị mặt làm việc tán nấm có tượng mòn, cháy rỗ tiến hành mài bóng xupap thiết bị chun dùng theo góc nghiêng quy định Nếu vít cháy rỗ mòn sâu phải mài thơ sau đà mài bóng Sau mài phải rà xupap với đế để đảm bảo cho xupap đóng kín Chú ý: -Sau mài phải đảm bảo đủ bị dầy tối thiểu tán nấm theo quy định -Chỉ mài đủ để hết vít cháy rỗ vít mòn để đảm bảo tuổi thọ xupap Sửa chữa thân xupap bị cong, mòn - Nếu thân xupap bị cong quy định tiến hành nắn thân xupap máy ép thuỷ lực với gá lắp Không dùng búa để nắn thân xupap - Nếu thân xupap bị mòn q quy định thay xupap Cũng phục hồi cách mài thân xupap máy mài tròn ngồi sau mạ lớp kim loại để phục hồi lại kích thước ban đầu Sửa chữa xupap bị mòn: 72 Trang 72 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ ĐCĐT - Khi đuôi xupap bị mòn mài phẳng xupap máy mài có gá chuyên dùng thay xupap • ỐNG DẪN HƯỚNG Ống dẫn hướng phải kiểm tra sữa chữa cần thay Ống dẫn hướng chi tiết chuẩn để gia công sữa chữa thay xupap đế xupap Thơng thường ống dẫn hướng mòn thân xupap Khe hở cho phép chi tiết không lớn 0,1 (mm) Nếu lớn cần thay ống Dụng cụ kiểm tra độ mòn thực dưỡng, kiểm tra sử dụng thước panme để đo dưỡng Khi kiểm tra tiến hành đo vị trí hình Hình Kiểm tra ống dẫn hướng Cơng việc sữa chữa ống dẫn hướng khơng đáng kể thường thay sau kiểm tra khe hở làm việc với thân xupap không đạt yêu cầu Việc thay ống dẫn hướng chủ yếu ép dụng cụ trung gian tarôren lắp bulông dùng búa máy ép để tháo lắp • ĐẾ XUPAP - Phương pháp kiểm tra: + Dùng mắt thường để quan sát vết rỗ mòn đế xupap, dùng bột phấn để kiểm tra vết nứt đế + Dùng dầu hỏa để kiểm tra độ kín đế xupap Phương pháp kiểm tra độ kín đế xupap xupap cách đổ dầu hỏa vào cổ hút cổ xả để thời gian từ đến 10 phút không thấy dầu ngấm qua đế xupap xupap kín 73 Trang 73 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ ĐCĐT Hình Kiểm tra đế xupap + Kiểm tra vị trí tiếp xúc xupap : bơi lớp mỏng PRUSSAIAN BLUE (hay chì trắng) vào bề mặt xupap tiêu chuẩn, lắp xupap, ấn nhẹ xupap để không xoay xupap sau quan sát xupap màu xanh xuất 360 xung quanh đế xupap đế xupap đồng tâm Nếu không ta phải tiến hành doa lại đế xupap - Phương pháp sữa chữa: + Nếu đế xupap bị cháy rỗ, mòn thành gờ sâu bề mặt làm việc bị nứt ghép lỏng với nắp xilanh cần phải thay Trường hợp đế khơng bị cháy rỗ xốy nhiều lần làm cho đế xupap bị tụt sâu 1,5 (mm) so với ban đầu cần phải thay đế + Bề mặt làm việc đế xupap phải mài đá mài định hình (có góc góc cần mài đế) để doa mài mặt đế có góc theo u cầu với độ đồng tâm cao cần chọn đá mài có góc nghiêng đường kính phù hợp + Rà xupap với đế xupap: Xupap đế xupap sau mài cần phải rà để đạt độ kín khít Nguyên lý rà tạo chuyển động bề mặt với Rà xupap thực tay tiết bị rà lồng nấm xupap lò xo mềm để nâng xupap Khi rà không nên bôi nhiều bột rà lọt xuống ống dẫn hướng gây nên mòn ống dẫn hướng * Chú ý thay đế xupap: Khi khoét lỗ để thay đế xupap, trục dao khoét phải dẫn hướng lỗ dẫn hướng xupap Chọn đế phải đảm bảo có độ dơi để lắp ghép theo u cầu Có thể ngâm vòng đế vào nước đá 30 phút cho co lại ép vào cho dễ dàng • LỊ XO XUPAP 74 Trang 74 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ ĐCĐT Hình Dùng dụng cụ chuyên dùng có đồng hồ đo để kiểm tra chiều cao lò xo bị nén Hình Kiểm tra chiều dài lò xo chịu nén - Dùng thước cặp để kiểm tra chiều dài lò xo trạng thái tự - Chiều dài tự nhiên lò xo l = 30 (mm) - Dùng thước êke để kiểm tra độ vng góc lò xo - Lò xo xupap bị gãy, khơng vng góc, giảm độ đàn hồi phải thay lò xo Các lò xo phải có chiều dài tự • CON ĐỘI - Thơng thường đội không sữa chữa mà thay kiểm tra thấy độ mòn vượt giới hạn cho phép - Các hư hỏng thường gặp đội mòn, vỡ , gãy Sự mòn đội nguyên nhân sau: Lò xo xupap căng., độ rơ dọc trục cam q lớn,… - Kiểm tra đường kính ngồi đội Dùng thước panme đường kính ngồi đội Hình Kiểm tra đường kính đội 75 Trang 75 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ ĐCĐT - Với cách đo ta xác định khe hở cho phép đội lỗ lắp đội nắp máy: Khe hở cho phép 0,06 – 0,08 (mm) Nếu khe hở có giá trị vượt giới hạn này, cần thay đội • TRỤC CAM - Việc kiểm tra trục cam trước tiên phải thực quan sát để phát hư hỏng như: xướt, rổ, mẻ bề mặt cam, rãnh then bị biến dạng Nếu trục cam khơng có hư hỏng nặng cần kiểm tra độ cong vênh trục, độ mòn cổ trục vấu cam để sữa chữa - Công việc kiểm tra trục cam thực sau: + Nếu kiểm tra độ cong phải đặt trục giá V dùng đồng hồ so để kiểm tra +Gá trục cam lên hai khối V sau gá đồng hồ so vào cổ trục cam tiến hành xoay trục cam 3600 quan sát đồng hồ so Lấy giá trị đồng hồ so trừ độ ô van cổ trục chia đôi ta độ cong trục cam Yêu cầu độ cong trục cam không lớn 0,02 (mm) lớn phải nắn lại trục Hình Kiểm tra độ cong trục cam + Kiểm tra độ đảo trục cam: Đặt trục cam lên hai khối V Sử dụng đồng hồ so, đo độ đảo cổ trục Nếu thấy độ đảo vượt giới hạn phải thay trục cam + Kiểm tra chiều cao vấu cam dùng thước panme Hình Kiểm tra chiều cao cam 76 Trang 76 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ ĐCĐT + Kiểm tra cổ trục cam: Dùng thước kẹp đo cổ trục theo phương X Y hình Hình Kiểm tra đường kính cổ trục cam - Sữa chữa thay bạc trục cam: Bạc trục cam thường chế tạo theo kích thước cổ trục Khi trục sữa chữa người ta ép bạc cũ kiểm tra bề mặt lắp ghép dùng trục dẫn để ép bạc vào + Trước thay bạc cần kiểm tra thực bước: Vệ sinh bạc cần ép Kiểm tra kích thước lỗ cần lắp bạc, kiểm tra mật độ xướt, đảo bề mặt so với đường tâm chung - Xác định xác thứ tự bạc kích thước cổ trục cam khác nhỏ dần từ ổ đến ổ cuối cùng, chọn trục dẫn có kích thước phù hợp để lắp bạc - Chú ý ép bạc vào vị trí cho lỗ dầu trùng với lỗ dầu thân máy Sau lắp xong cần kiểm tra độ thẳng tâm chúng Sửa chữa trục cam bị cong: - Khi trục cam bị cong quy định phải nắn lại máy ép thuỷ lực Khi nắn trục phải tăng lực ép lên từ từ Nếu cần phải chia làm nhiều giai đoạn để tránh biến dạng nhanh làm nứt gãy trục Nếu độ cong lớn, nắn bị nứt, gãy trục thay trục cam Sửa chữa trục cam bị mòn: - Khi trục cam bị mòn cổ trục, mòn cam phải sửa chữa phương pháp mài máy mài chuyên dùng có cấu chếp hình để hồi phục lại hình dáng ban đầu Các cổ trục cam sửa chữa theo kích thướcquy định Sau mài cổ trục phải thay bạc lít tiến hành cạo bạc để đảm bảo khe hở tiếp xúc tốt cổ trục bạc 77 Trang 77 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ ĐCĐT - Một số động khơng có bạc lót cổ trục gối đỡ Nếu cổ trục cam bị mòn q quy định phải thay trục cam mới, chí phải thay nắp máy Sửa chữa số hư hỏng khác trục cam: - Rãnh then bị mòn, biến dạng phải hàn đắp, tiện lại đầu trục phay lại rãnh then theo kích thước quy định - Các lỗ ren bị chờn, cháy khoan rộng làm lại ren - Các lỗ dẫn dầu bị tắc thơng rửa sạch, thổi khí nén Chú ý: Khi hàn đắp, để tránh biến dạng cho trục cam nên ngâm trục cam nước để nhơ phần cần hàn lên quấn giẻ ướt vào phần không hàn 78 Trang 78 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ ĐCĐT KẾT LUẬN Qua trình thực đồ án độc đốt này, chúng em hiểu rõ điều kiện làm việc, yêu cầu hệ thống phân phối khí nắm ưu, khuyết điểm phương án thiết Bên cạnh chúng em tính tốn thơng số kết cấu, hình dáng, vật liệu độ bền chi tiết chủ yếu hệ thống phân phối khí Tuy nhiên, lần thực đồ án chuyên ngành động nên chắn chúng em mắc nhiều sai sót tính tốn, vẽ hình, lựa chọn thông số, kết cấu không đủ kiến thức đề thiết kế tồn hệ thống phân phố khí Chúng em xin chân thành cám ơn thầy Đinh Quốc Trí tận tình hướng dẫn, bảo chúng em trình thực đồ án, giúp chúng em củng cố kiến thức học cung cấp thêm kiến thức thực tế bổ ích Chúng em xin chân thành cảm ơn thầy mơn bạn khóa học nhiệt tình giải đáp thắc mắc chúng em q trình thực đồ án Kính chúc quý thầy cô dồi sức khoẻ! 79 Trang 79 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ ĐCĐT TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Văn Thị Bơng, Vy Hữu Thành, Nguyễn Đình Hùng , Hướng dẫn đồ án môn học thiết kế động đốt trong, NXB ĐHQG Tp.HCM, 2007 [2] Hồ Tấn Chuẩn, Nguyễn Đức Phú, Kết cấu tính tốn động đốt trong, NXB Giáo dục, 1996 [3] Văn Thị Bông, Huỳnh Thanh Công , Lý thuyết động đốt trong, NXB Đại học Quốc gia Tp Hồ Chí Minh, 2011 [4] Nguyễn Tất Tiến, Nguyên lý động đốt trong, NXB Giáo dục 2000 [5] Trịnh Chất, Lê văn Uyển, Tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí, Tập 1, 2, NXB Giáo dục 1999 [6] Nguyễn Hữu Lộc, Cơ sở Thiết kế máy, NXB Đại học Quốc gia Tp Hồ Chí Minh, 2011 [7] Ninh Đức Tốn, Dung sai lắp ghép, NXB Giáo dục Việt Nam [8] Vũ Tiến Đạt, Vẽ khí, NXB Đại học Quốc gia Tp Hồ Chí Minh [9] Nhiều tác giả-Nhiều dịch giả, Chuyên ngành Kỹ thuật ô tô xe máy đại, NXB Trẻ, 2016 80 Trang 80 ... TRỰC TIẾP - Không cần chi tiết máy trung gian : đội, đũa đẩy, - Dẫn động xupap đơn giản,chính xác GIÁN TIẾP -Kết cấu động gọn - Cơ cấu dẫn động trục cam phức tạp - Dẫn động xupap phức tạp - Cần nhiều... Hình 2: Dẫn động bánh Hình 3: Dẫn động xích Trang Hình 4: Dẫn động đai ĐỒ ÁN THIẾT KẾ ĐCĐT 2.3 PHƯƠNG ÁN BỐ TRÍ XUPAP Phương án XUPAP TREO Ưu điểm Nhược điểm - Buồng cháy nhỏ gọn - Dẫn động xupap... động hóa học động đốt trong, người ta tiến hành khảo sát tiêu động lực tiêu kinh tế động có sẵn với kết đáng tin cậy Tồn q trình tính tốn nhiệt tn theo tài liệu Hướng dẫn đồ án môn học Động Cơ