0

Đồ án môn học Thiết kế Động cơ đốt trong

50 82 0
  • Đồ án môn học Thiết kế Động cơ đốt trong

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Tài liệu liên quan

Thông tin tài liệu

Ngày đăng: 19/01/2021, 13:51

Đồ án môn học Động cơ đốt trong là một khâu quan trọng trong khối kiến thức của ngành Ô tô – Máy động lực, là một kỹ sư thiết kế phải biết và có khả năng thiết kế. Hơn nữa, đất nước ta là một đất nước đang phát triển rất cần phát triển các ngành công nghiệp mà trong đó công nghiệp ô tô giữ một vai trò hết sức quan trọng. Trong khi đó, bộ phận quan trọng nhất của một chiếc ô tô là cái sinh ra nguồn động lực cho ô tô – chính là động cơ ô tô. Vậy thiết kế động cơ là khâu hết sức quan trọng để có thể phát triển ngành công nghiệp ô tô. Đồ án môn học Thiết kế Động đốt MỤC LỤC Trang Lời nói đầu Chương I: PHÂN TÍCH ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC, NHIỆM VỤ VÀ YÊU CẦU CỦA HỆ THỐNG PHÁT LỰC 1.1 Nhiệm vụ hệ thống phát lực 1.2 Điều kiện làm việc, yêu cầu phân loại phận hệ thống Chương II: CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 2.1 Chọn phương án thiết kế chi tiết hệ thống 2.2 Sơ đồ cấu tạo hệ thống phát lực chọn 2.3 Sơ đồ nguyên lý làm việc hệ thống phát lực chọn 10 Chương III: TÍNH TỐN VÀ CHỌN CÁC THƠNG SỐ BỐ TRÍ CHUNG CỦA HỆ THỐNG 12 3.1 Tính tốn nhiệt 12 3.2 Phân tích động học động lực học cấu truyền – trục khuỷu 17 3.3 Chọn thơng số kết cấu kích thước 26 3.4 Thiết kế sơ mặt cắt ngang hệ thống 26 3.5 Thiết kế sơ mặt cắt dọc hệ thống 27 Chương IV: THIẾT KẾ KỸ THUẬT VÀ TÍNH BỀN CÁC NHĨM 4.1 VÀ CHI TIẾT CỦA HỆ THỐNG 28 Nhóm piston 28 4.1.1 Các thông số ban đầu 28 4.1.2 Piston 28 4.1.3 Chốt piston 32 Đồ án môn học Thiết kế Động đốt 4.2 Chương V: 4.1.4 Xéc-măng 35 Nhóm truyền 37 4.2.1 Các thông số ban đầu 37 4.2.2 Tính tốn sức bền nhóm truyền 37 QUY TRÌNH THÁO, LẮP, ĐIỀU CHỈNH, BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA HỆ THỐNG 42 5.1 Quy trình tháo lắp hệ thống 42 5.2 Kiểm tra sửa chữa hệ thống 45 TÀI LIỆU THAM KHẢO 51 LỜI NÓI ĐẦU Đồ án môn học Thiết kế Động đốt Đồ án môn học Động đốt khâu quan trọng khối kiến thức ngành Ơ tơ – Máy động lực, kỹ sư thiết kế phải biết có khả thiết kế Hơn nữa, đất nước ta đất nước phát triển cần phát triển ngành công nghiệp mà cơng nghiệp tơ giữ vai trị quan trọng Trong đó, phận quan trọng ô tô sinh nguồn động lực cho tơ – động ô tô Vậy thiết kế động khâu quan trọng để phát triển ngành công nghiệp ô tô Sau ba năm học ngành Ô tô – Máy động lực, chúng em trang bị nhiều kiến thức môn học sở Nguyên lý máy, Sức bền vật liệu, Vật liệu học Nhiệt động lực học nhiều môn học chuyên ngành khác, Đồ án Thiết kế Động hội cho chúng em tổng hợp áp dụng kiến thức học Trong trình thực đồ án em gặp nhiều khó khăn phương pháp thiết kế tính tốn việc hồn thành vẽ mình, nhờ hướng dẫn tận tình Thầy hướng dẫn góp ý bạn giúp em hoàn thành đồ án Sau thời gian làm việc với nỗ lực thân giúp đỡ từ tất người, em hoàn thành Đồ án Thiết kế Động đốt Nay em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới giáo viên hướng dẫn Thầy Nguyễn Đình Hùng, thầy mơn Ơ tơ – Máy động lực bạn lớp Ơ tơ K09 Mặc dù em cố gắng trình thực khó tránh khỏi thiếu sót, mong góp ý chân thành từ phía thầy bạn Em xin chân thành cảm ơn Sinh viên Hoàng Trọng Hiếu Chương I Đồ án môn học Thiết kế Động đốt PHÂN TÍCH ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC, NHIỆM VỤ VÀ YÊU CẦU CỦA HỆ THỐNG PHÁT LỰC 1.1 1.2 Nhiệm vụ hệ thống phát lực:  Tiếp nhận lượng khí cháy, tạo thành chuyển động tịnh tiến piston (trong xy – lanh) biến thành làm quay trục khuỷu, tạo mơ – men có ích cho động làm việc  Bảo đảm bao kín buồng cháy, giữ khơng cho khí cháy buồng cháy lọt xuống  Các- te (hay hộp trục khuỷu) ngăn không cho dầu nhờn từ hộp trục khuỷu sục lên buồng cháy  Làm nhiệm vụ nén q trình thải hút khí nạp vào buồng cháy trình nạp Điều kiện làm việc, yêu cầu phân loại phận hệ thống: 1.2.1 Piston:  Nhiệm vụ: Nhiệm vụ chủ yếu piston với chi tiết khác xy-lanh, nắp xy-lanh bao kín tạo thành buồng cháy, đồng thời truyền lực khí thể cho truyền nhận lực từ truyền để nén khí  Điều kiện làm việc:  Tải trọng học lớn có chu kỳ, áp suất lớn đạt tới 120 kG/cm2, lực qn tính lớn đặc biệt động cao tốc  Tải trọng nhiệt cao piston tiếp xúc trực tiếp với khí cháy nên đạt nhiệt độ cao từ 500 – 8000K Nhiệt độ cao khiến piston chịu ứng suất nhiệt lớn gây bó kẹt, nứt, giảm sức bền, gây kích nổ vv…  Ma sát lớn ăn mịn hóa học Ma sát gây nên lực ngang nên có giá trị lớn với điều kiện bơi trơn khó khăn nên khó đảm bảo bơi trơn tốt Ăn mịn hóa học piston thường xun tiếp xúc với sản vật cháy  Yêu cầu:  Dạng đỉnh piston tạo thành buồng cháy tốt  Có độ bền độ cứng đủ để tránh biến dạng lớn chịu mài mịn  Đảm bảo bao kín buồng cháy để công suất động không bị giảm sút tượng lọt khí từ buồng cháy xuống cacte  Tản nhiệt tốt để tránh dãn nở nhiệt mức động làm việc, tránh hư hỏng piston ứng suất nhiệt  Phân loại: Theo dạng đỉnh piston  Đỉnh bằng: diện tích chịu nhiệt nhỏ, kết cấu đơn giản  Đỉnh lõm: tạo xốy lốc nhẹ, tạo thuận lợi cho trình hình thành hỗn hợp đốt cháy Tuy nhiên sức bền diện tích chịu nhiệt lớn so với đỉnh  Đỉnh chứa buồng cháy: thường gặp động Diesel Đồ án môn học Thiết kế Động đốt 1.2.2 Chốt Piston: Là chi tiết nối Piston với truyền  Nhiệm vụ: Truyền lực tác dụng khí thể từ piston xuống truyền Chốt piston thường có cấu tạo rỗng lắp lỏng với bệ chốt piston đầu nhỏ truyền  Điều kiện làm việc: Chốt piston chịu lực va đập, tuần hoàn, nhiệt độ cao điều kiện bơi trơn khó khăn Chốt piston cịn chịu ma sát dạng nửa ướt, chốt piston dễ bị mòn  Yêu cầu:  Chốt piston phải chế tạo vật liệu tốt để đảm bảo sức bền độ cứng vững Bề mặt làm việc piston cần theo công nghệ đặc biệt để đảm bảo chốt có độ cứng cao, chịu mài mịn tốt  Ruột chốt phải dẻo để chống mỏi tốt Mặt chốt phải mài bóng để chống ứng suất tập trung lắp ghép với piston truyền khe hở phải nhỏ  Phân loại:  Theo kiểu lắp ghép chốt:  Cố định chốt piston bệ chốt piston  Cố định chốt piston đầu nhỏ truyền  Chốt piston lắp tự  Theo hình dạng: bề mặt bên chốt có dạng hình trụ 1.2.3 Xec – măng:  Nhiệm vụ: Đảm bảo piston di động dễ dàng xylanh Xec – măng có loại xec – măng khí xec – măng dầu Xec – măng khí làm nhiệm vụ bao kín buồng cháy tránh lọt khí cịn xec – măng dầu ngăn dầu bôi trơn từ hộp trục khuỷu sục lên buồng cháy  Điều kiện làm việc: Xec – măng chịu tải trọng học lớn (áp lực khí cháy), chịu lực qn tính lớn, có chu kỳ va đập Ngồi xec – măng cịn chịu nhiệt độ cao, ma sát lớn, ăn mịn hóa học ứng suất lắp ghép ban đầu  Yêu cầu:  Chịu nhiệt cao: đặc biệt với xec – măng khí tiếp xúc trực tiếp với khí cháy  Chịu lực va đập: làm việc lực khí thể lực quán tính tác dụng lên xec – măng  Chịu mài mòn: làm việc xec – măng ma sát với xylanh lớn  Phân loại: có hai loại xec – măng xec – măng khí xec – măng dầu 1.2.4 Nhóm truyền: Đồ án môn học Thiết kế Động đốt  Nhiệm vụ: Thanh truyền chi tiết trung gian, đầu nhỏ lắp ghép với piston, đầu lớn liên kết với chốt khuỷu Thanh truyền có nhiệm vụ truyền lực tác dụng từ piston đến trục khuỷu  Điều kiện làm việc: Thanh truyền có chuyển động phức tạp bao gồm: đầu nhỏ chuyển động tịnh tiến piston, thân truyền chuyển động lắc, đầu to chuyển động quay với trục khuỷu Vậy truyền chịu lực va đập tuần hồn lực khí thể, lực qn tính nhóm piston thân truyền  Yêu cầu: Lựa chọn kích thước vật liệu chế tạo hợp lý để truyền chịu lực va đập tuần hoàn  Phân loại: Theo tiết diện thân truyền  Tiết diện hình chữ I: có sức bền theo hai phương, dùng phổ biến từ động cỡ nhỏ đến động cỡ lớn  Tiết diện hình chữ nhật, van: có ưu điểm dễ chế tạo, thường dùng động mô – tô, xuồng máy cỡ nhỏ 1.2.5 Trục khuỷu:  Nhiệm vụ: Tiếp nhận lực tác dụng từ piston tạo moment quay kéo máy công tác nhận lượng bánh đà Sau đó, truyền cho truyền piston thực q trình nén trao đổi khí xylanh  Điều kiện làm việc: Trục khuỷu chịu lực T, Z lực khí thể lực quán tính nhóm piston – truyền gây Ngồi trục khuỷu cịn chịu lực qn tính ly tâm khối lượng quay lệch tâm thân trục khuỷu truyền Những lực gây uốn, xoắn, dao động xoắn dao động ngang trục khuỷu lên ổ đỡ  Yêu cầu: Kết cấu trục khuỷu cần đảm bảo yêu cầu:  Đảm bảo động làm việc đồng đều, biên độ dao động moment xoắn tương đối nhỏ  Ứng suất sinh dao động xoắn nhỏ  Động làm việc cân rung động  Cơng nghệ chế tạo đơn giản  Phân loại: có hai loại trục khuỷu nguyên trục khuỷu ghép 1.2.6 Bánh đà:  Nhiệm vụ: Giữ cho độ không đồng động nằm giới hạn cho phép Ngoài bánh đà nơi lắp vành khởi động khắc vạch chia độ góc quay trục khuỷu  Yêu cầu: Trong trình làm việc, bánh đà tích trữ lượng dư sinh q trình sinh cơng (lúc moment động có giá trị lớn moment cản nên làm cho trục khuỷu quay nhanh) để bù đắp phần lương hao hụt hành trình tiêu hao cơng (lúc moment cản Đồ án môn học Thiết kế Động đốt có giá trị lớn moment động cơ) khiến cho trục khuỷu quay hơn, giảm biên độ dao động tốc độ góc trục khuỷu  Phân loại: Theo kết cấu:  Bánh đà dạng đĩa: bánh đà mỏng có moment quán tính nhỏ nên dùng cho động tốc độ cao  Bánh đà dạng vành: bánh đà có moment qn tính lớn  Bánh đà dạng chậu: bánh đà có dạng trung gian hai loại bánh đà trên, có moment qn tính sức bền lớn  Bánh đà dạng vành có nan hoa: để tăng moment quán tính bánh đà, phần lớn khối lượng bánh đà dạng vành xa tâm quay nối với mayơ gân kiểu nan hoa Chương II CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ Đồ án môn học Thiết kế Động đốt 2.1 Chọn phương án thiết kế chi tiết hệ thống: 2.1.1 Piston Đối với động xăng để thỏa mãn yêu cầu sau đây:  Phù hợp với hình dạng buồng cháy hướng chùm tia nhiên liệu phun vào buồng cháy để tổ chức tạo thành hỗn hợp tốt  Tận dụng xốy lốc khơng khí q trình nén  Dựa mẫu động tham khảo 2AR-FE có 16 van với xylanh, có van van xả, van nạp cho xylanh làm việc, đảm bảo hiệu suất nạp tốt Vậy piston có đỉnh chứa buồng cháy có dạng đỉnh lõm sau chọn: Hình 2.1.2 Chốt piston Để có kết cấu đơn giản dễ chế tạo tỷ số nén động xăng thiết kế không lớn nên chọn chốt piston có dạng mà bề mặt bên hình trụ 2.1.3 Nhóm truyền 2.1.3.a Đầu nhỏ truyền: Có hai dạng  Đầu nhỏ truyền có dạng hình trụ rỗng Khi chốt piston lắp tự  Đầu nhỏ truyền động dùng kiểu lắp chốt piston cố định đầu nhỏ truyền Động thiết kế công suất không lớn nên chọn phương án đầu nhỏ truyền có dạng trụ rỗng có khoan lỗ hứng dầu 2.1.3.b Thân truyền: Thân truyền có tiết diện hình chữ I sử dụng phổ biến đảm bảo sức bền theo hai phương Vậy chọn phương án thân truyền có tiết diện chữ I Đồ án mơn học Thiết kế Động đốt 2.1.3.c Đầu to truyền: Có loại sau:  Phương án phổ biến phần đầu to truyền gắn liền với thân truyền, phần lại ghép với phần nhờ hai bulông  Phương án tương tự dùng nhiều bu lông (4 bulông) để lắp ghép với đầu to truyền Như đường kính bulơng nhỏ so với phương án Tuy nhiên nhược điểm bu lơng chịu lực khơng dẫn đến tượng mài mịn khơng đứt gãy bulông  Tương tư phương án cắt chia đầu to truyền theo mặt nghiêng 300 đến 600 so với đường tâm truyền  Dùng chốt côn để lắp ghép đầu to truyền theo kiểu khớp lề Do tính đơn giản phổ biến nên chọn phương án Hình 2.1.4 Trục khuỷu Theo phân loại có hai loại trục khuỷu nguyên trục khuỷu ghép Do động xăng xylanh phổ biến dùng trục khuỷu nguyên nên chọn phương án thiết kế trục khuỷu nguyên 2.2 Sơ đồ cấu tạo Sau chọn tất phương án trên, ta có cấu tạo hệ thống sau Đồ án môn học Thiết kế Động đốt Hình 2.3 Nguyên lý làm việc Sơ đồ nguyên lý hệ thống phát lực sau: Trong Hình động đốt kiểu pit-tơng cụm chi tiết chuyển động (pit-tơng, truyền, trục khuỷu) làm việc ngun tắc sau: - Nhóm pit-tơng chuyển động tịnh tiến lên xuống truyền lực khí thể cho truyền 10 Đồ án môn học Thiết kế Động đốt Kết tính áp suất phân bố điểm: Hình 12 1: Xéc – măng không đẳng áp; 2: Xéc – măng đẳng áp o p 0,136 30 0,1365 60 0,148 90 120 0,117 0,0585 150 0,087 Các khe hở: + Mặt đáy: - Xéc – măng thứ chọn = 0,2 (mm) - Xéc – măng thứ hai chọn = 0,15 (mm) - Xéc – măng dầu chọn = 0,05 (mm) + Mặt bụng (hướng kính) - Đối với xéc – măng khí chọn = 0,5 (mm) - Đối với xéc – măng dầu chọn = (mm) + Khe hở phần miệng f0: - Xéc – măng thứ nhất: f0 = 0,005.D = 0,4575 (mm) - Xéc – măng thứ hai: f0 = 0,004.D = 0,366 (mm) - Xéc – măng dầu: f0 = 0,001.D = 0,0915 (mm) 4.2 Nhóm truyền 36 180 0,371 Đồ án mơn học Thiết kế Động đốt 4.2.1 Các thông số ban đầu Các kích thước đầu to truyền: hs = (0,1 – 0,25).d Smin = (0,5 – 1) (mm) chọn Smin = 0,7 (mm)   �3(mm) (gộp bạc thép) chọn δ = 1,3 (mm)  Kích thước đường kính bulơng truyền động kỳ dùng bulông db = 0,15.d = 0,18.48 = 8,64 (mm) Chọn db =  Bán kính góc lượn bulơng: r1 = (0,1 – 0,25).db = (0,8 – 2) Chọn r1 = 1,5 r2 = (0,2 – 1,00).db = (1,6 – 8) Chọn r2 =  Kích thước chiều rộng đầu to truyền: l1 = (1,5 – 1,6).d = (78 – 83,2) Chọn l1 = 85 (mm) l2 = (1,2 – 1,25).d = (62,4 – 68) Chọn l2 = 70 (mm)  Đường kính chốt piston dcp = 26 (mm)  Chiều dày bạc lót đầu nhỏ bb = (0,080 – 0,085).dcp Chọn bb = 0,080.dcp bb = 0,080.27,5 = 2,16 (mm) Chọn bb = (mm)  Đường kính đầu nhỏ: d2 = dcp + 2.bb = 26 + 2.2 = 30 (mm)  Đường kính ngồi đầu nhỏ: d1 = 1,5.d2 = 1,5.30 ≈ 46 (mm) 4.2.2 Tính tốn sức bền nhóm truyền 4.2.2.1 Tính tốn sức bền đầu nhỏ truyền  Do d1/d2 �1,5 ta dùng cơng thức tính bền cho loại đầu nhỏ truyền dày  Ứng suất kéo lực quán tính Pj: k  Pj max 2F  Pj max 2ld s  MN/m  đó: Pjmax – lực qn tính ứng với số vịng quay lớn P jmax = 0,01734 (MN) (lấy từ bảng tính tốn nhiệt) ld, s – chiều dài chiều dày đầu nhỏ truyền; l d = 24 (mm) (chọn theo pittông), s = (mm) s d1  d 46  30   8(mm) 2 k  0, 01734  2.24.8.106 45,16 (MN/m2) thỏa 37 Đồ án môn học Thiết kế Động đốt  Ứng suất cho phép = 30 – 60 (MN/m2) 4.2.2.2 Tính sức bền thân truyền a Ứng suất nén tiết diện nhỏ thân truyền  n max  Pz 5, 436.0, 0065  Fmin 224,93.106 = 157,08 (MN/m2) < (MN/m2) Trong đó: Fmin – diện tích tiết diện nhỏ thân truyền Fmin = B.H – b.h Với H = 25 (mm) B = 0,75H = 0,75.25 = 18,75 (mm) h = 0,668H = 0,668.25 = 16,7 (mm) b = 0,584H = 0,584.25 = 14,6 (mm) Fmin = 18,75.25 – 16,7.14,6 = 224,93( mm2) b Ứng suất nén uốn dọc tiết diện trung bình thân truyền H1 = 25 (mm) ` H2 = 35 (mm) H1  H 25  35  2 Htb = = 30 (mm) Btb = 0,75.Htb = 0,75.30 = 22,5 (mm) htb = 0,668.Htb = 0,668.30 = 20,04 mm btb = 0,584.Htb = 0,584.30 = 17,52 mm Ftb = Btb.Htb – btb.htb = 22,5.30 – 20,04.17,52 = 323,89 (mm2) Chọn kx = 1,15; ky = 1,12 x  Pz 5, 436.0, 0065 kx  1,15 Ftb 323,89.106 = 125,45 (MN/m2) < (MN/m2) 4.2.2.3 Tính sức bền đầu to truyền Ứng suất tổng: 38 Đồ án môn học Thiết kế Động đốt � � 0, 023.C    Pd � � � J Wu � 1 b � � � Jd  � � � � � 0, � Fb  Fd � � � Với: C: Khoảng cách hai bulông truyền, C = l2 = 70 (mm) Wu: Modun chống uốn nắp đầu to truyền tiết diện A-A Fb, Fd: diện tích tiết diện bạc lót nắp đầu to tiết diện A-A H = (D2 – D1)/2 = (70 – 52)/2 = (mm) bb hb 28.23.1012 Jb    18, 67.1012 (m ) 12 12 Jd  bd hd 30.93.1012   1822,5.10 12 ( m4 ) 12 12 bd hd 30.92.109 Wu    405.109 (m3 ) 6 Fb  bb hb  28.2.106  56.106 (m ) Fd  bd hd  30.9.10 6  270.10 6 ( m2 ) Pd  R [m j (1   )  mB  mn ]  0, 049.628,322.[0,935(1  0,3)  0, 679  0,35]  29890  N   0,02989  MN  � � � � 0, 023.0, 07 0, � � 154, 29    0, 02989  6 6 12 � � 56.10  270.10 � � 18, 67.10 405.109 � 1 � � 12 � � 1822,5.10 � � �  �  154, 29(MN/m )  �  �� � � 150 �200  MN/m  Để đảm bảo điều kiện làm việc mối ghép dể dàng hình thành màng dầu bơi trơn mối ghép cần kiểm tra độ biến dạng hướng kính d đầu to truyền  3 0, 0024.Pd C 0, 0024.0, 02989 70.10 d   Ed ( J d  J b ) 2.109  1822,5  18, 67    0, 0067 (mm) Vậy kết kiểm nghiệm đầu to truyền hợp lý 39 Đồ án môn học Thiết kế Động đốt 4.2.2.4 Tính tốn sức bền bulơng truyền Trong q trình lắp ghép, bulơng truyền chịu lực kéo tĩnh siết chặt bulông Lực gây ứng suất kéo xoắn bulơng Ngồi ra, q trình làm việc bulơng truyền cịn chịu ứng suất thay đổi lực quán tính khối lượng chuyển động tịnh tiến khối lượng chuyển động quay (khơng tính khối lượng nắp đầu to truyền) gây Bulông truyền chịu lực lớn piston điểm chết  Lực tác dụng lên bulơng truyền: = 0,0149 (MN) Trong đó: z = 2: Số bulông truyền mn: Khối lượng nắp đầu to truyền  Lực siết bulông truyền PA phải đảm bảo trình làm việc mối ghép phải ln ln chặt, khơng q lớn lực siết lớn gây biến dạng dẻo bulông Theo kinh nghiệm thường chọn: PA = (2 – 4).Pb Chọn PA = 2.Pb = 0,02989 (MN) Lực PA kéo bulông truyền nén đầu to truyền Do có lực Pb tác dụng bulơng truyền chịu thêm phần lực Pb  Pb  Hệ số:  Trong đó: Fb  Fb  Fd 0,17 (giá trị chọn theo [2]) Fd: Diện tích biến dạng đầu to (phần lắp ghép với bulơng) Fb: Diện tích tiết diện bulơng  Vậy hợp lực tác dụng lên buông là: Pbl = 2,2.Pb = 0,032879 (MN) Có thể lấy Pbl = 0,04 MN để kiểm nghiệm  Ứng suất kéo bulông q trình làm việc: 40 Đồ án mơn học Thiết kế Động đốt k  Pbl 0, 032   d  0, 0082 4 = 78,94 (MN/m2) Với d0 đường kính chân ren đường kính nhỏ thân bulơng (nếu thân bulơng có đường kính nhỏ đường kính chân ren) Ngồi ra, siết bulơng với lực siết ban đầu P A, cịn sinh mơmen xoắn bulơng: Mx = µ.PA.(dtb /2) = 0,1.0,02989.(0,007188/2) = 1,07424.10-5 (MN.m) Với µ: Hệ số ma sát lấy 0,1 dtb: Đường kính trung bình ren ốc  Do ứng suất xoắn là: x  M x  PA d tb 0,1.0, 02989.0, 007188 �  Wx 0, 4.d 03 0, 4.0, 0083 = 104,91 (MN/m2)  Ứng suất tổng:  �   k  4. x2  78,942  4.104,912  175,26 (MN/m2) (thỏa) Chương V QUY TRÌNH THÁO, LẮP, ĐIỀU CHỈNH, BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA HỆ THỐNG 5.1 Quy trình tháo lắp hệ thống 5.1.1 Tháo nhóm piston, xéc – măng truyền khỏi động 5.1.1.1 Tháo rời cụm động Xả dầu nước làm mát khỏi động Tháo động khỏi xe đưa động lên giá tháo lắp Tháo nắp máy Tháo đáy dầu Quay trục khuỷu cho piston máy cần tháo xuống ĐCD Quan sát nhận biết dấu piston truyền - Dấu thứ tự piston truyền động - Dấu chiều lắp piston truyền - Nếu piston khơng có dấu phải đánh dấu trước tháo Dùng dụng cụ chuyên dùng làm gờ xi lanh Tháo bu lông truyền, lấy nắp đầu to nửa bạc Dùng cán búa chày đồng đẩy cụm piston, xéc măng, truyền khỏi động 41 Đồ án môn học Thiết kế Động đốt - Dùng đoạn ống nhựa mềm bịt đầu bu lông truyền để tránh làm xước xi lanh Khơng dùng búa để đóng vào truyền bạc 10 Gá bạc nửa đầu to truyền thành bộ, tránh nhầm lẫn 11 Tiếp tục tháo nhóm piston, xéc măng, truyền cịn lại 5.1.1.2 Tháo rời chi tiết nhóm piston, xéc măng, truyền Kẹp truyền lên ê tô - Phải đệm lót vào thân truyền để tránh hhỏng Dùng kìm chuyên dùng tháo xéc măng khí - Tháo xéc măng từ phía xuống - Sắp xếp xéc măng theo thứ tự - Không dùng tay để tháo xéc măng, tránh làm gãy xéc măng Tháo xéc măng dầu - Sắp xếp xéc măng thành bộ, không để lẫn xéc măng Dùng kìm chuyên dùng tháo vòng hãm chốt piston Gia nhiệt cho piston nước sôi đến 800C Kẹp piston lên giá đỡ, dùng đồng búa nhựa tháo chốt piston, tách rời piston truyền Dùng chổi lông rửa chi tiết dung dịch làm Sắp xếp chi tiết theo thứ tự thành bộ, không để lẫn chi tiết 5.1.2 Lắp nhóm piston xéc măng, truyền 5.1.2.1 Lắp pit-tơng vào truyền Lắp vịng hãm vào bên lỗ chốt piston - Ướm vòng hãm vào rãnh piston cho đầu vòng hãm trùng với lỗ bệ chốt piston - Dùng kìm chuyên dùng lắp vòng hãm vào rãnh, đảm bảo chắn Hâm nóng piston nước sơi đến 800 C 42 Đồ án môn học Thiết kế Động đốt Quan sát quay piston cho dấu chiều lắp trùng với dấu truyền Dùng ngón tay đẩy chốt piston vào bệ chốt Lắp vòng hãm thứ hai vào 5.1.2.2 Lắp xéc măng vào piston Lắp xéc măng dầu - Lắp vòng đàn hồi - Lắp hai vòng đỡ Lắp xéc măng khí theo thứ tự từ lên cho chiều (mặt có dấu quay lên trên) Nhỏ dầu bơi trơn vào rãnh séc măng, không nhỏ nhiều, chia - Không để miệng xéc- măng thẳng hàng - Không để miệng xéc-măng trùng lỗ piston 5.1.2.3 Lắp nhóm pit-tơng, séc măng, truyền vào động Lắp bạc lót vào truyền nắp đầu to truyền Bôi lớp dầu bơi trơn vào bề mặt bạc lót Lắp nửa bạc có lỗ dầu vào thân truyền - Bạc phải nằm vị trí, vấu hãm chống xoay phải tốt đảm bảo chắn 43 Đồ án môn học Thiết kế Động đốt - Lỗ dầu phải trùng với lỗ thân truyền Lắp đoạn ống mềm vào đầu bu lông truyền để tránh làm xước cổ biên xi lanh Bôi dầu bôi trơn vào xy lanh cổ biên Dùng dụng cụ chuyên dùng để bó xéc măng cho ơm khít vào piston Dùng chày gỗ cán búa gõ nhẹ vào đỉnh piston cho cụm piston, séc măng truyền vào xy lanh theo thứ tự máy chiều lắp quy định đỉnh Chú ý: Phải pit-tông Quan sát dấu thứ tự chiều lắp nắp đầu to truyền, chọn đầu to lắp vào thân truyền (dấu đầu to truyền quay phía đầu máy) Lắp đai ốc bắt truyền siết chặt theo mô men quy định - Bôi lớp dầu mỏng lên phần ren bu lông - Dùng tay vặn đai ốc vào thấy chặt - Dùng siết ốc cho đủ mô men quy định Chú ý:  Phải siết ốc truyền thành nhiều bước  Siết hai đai ốc mô men  Sau lần siết ốc cần quay thử trục khuỷu để kiểm tra tình trạng mối ghép  Nếu trục khuỷu quay không trơn phải tháo kiểm tra sử lý  Nếu có bu lơng gãy biến dạng phải thay  Đai ốc bị cháy ren thay Chú ý: Phải siết ốc truyền thành nhiều bước  Siết hai đai ốc mô men  Sau lần siết ốc cần quay thử trục khuỷu để kiểm tra tình trạng mối ghép  Nếu trục khuỷu quay khơng trơn phải tháo kiểm tra xử lý  Dùng sơn đánh dấu cạnh phía trước đai ốc 10 Siết đai ốc thêm 900 11 Kiểm tra cho dấu sơn quay bên 12 Kiểm tra cho trục khuỷu quay trơn 44 Đồ án môn học Thiết kế Động đốt Nếu trục khuỷu quay nặng khơng trơn phải tháo kiểm tra xử lý 5.2 Kiểm tra, bảo dưỡng sửa chữa hệ thống 5.2.1 Kiểm tra 5.2.1.1 Kiểm tra kỹ thuật piston a Làm piston - Dùng dao cạo làm muội than bám đỉnh piston Dùng dụng cụ chuyên dùng làm muội than rãnh lắp séc măng Dùng bàn chải lơng chất tẩy rửa làm tồn piston thổi khí nén b Kiểm tra vết xước, nứt, vỡ piston - Quan sát toàn piston để phát vết nứt, vỡ, xước, cháy rỗ bề mặt dẫn hướng c Kiểm tra độ côn, độ ô van piston - - Kiểm tra độ : Dùng pan me đo ngồi đo đờng kính piston phần dẫn hướng vng góc với đường tâm lỗ chốt vị trí đầu cuối phần dẫn hướng Hiệu số lần đo độ côn piston Nếu độ côn lớn mức cho phép phải thay piston Kiểm tra độ ô van: Dùng panme đo ngồi đo đường kính piston vị trí vng góc với tiết diện ngang phần dẫn hướng Hiệu số lần đo độ ô van piston Độ ô van lớn quy định phải thay piston d Kiểm tra khe hở piston xi lanh - - Dùng để kiểm tra khe hở piston xy lanh: Ta đo piston tháo hết xéc-măng vào xy lanh, dùng có chiều dày thích hợp (dài 200m rộng 13mm) vào khe hở piston xy lanh Sau dùng lực kế móc vào kéo với lực kéo từ - kg, tuột khỏi piston xy lanh chiều dầy khe hở piston xy lanh, khe hở không vượt 0,15 mm.(khe hở tiêu chuẩn 0,03 - 0,08 mm) Dùng pan me đo đường kính piston theo hướng vng góc với đường tâm lỗ chốt piston Dùng pam me đo đồng hồ so đo đo đường kính xi lanh theo hướng vng góc với đường tâm trục khuỷu vị trí A, B, C 45 Đồ án môn học Thiết kế Động đốt - Tính khe hở piston xi lanh - Nếu khe hở lớn quy định phải thay piston doa xy lanh thay piston theo kích thước sửa chữa 5.2.1.2 Kiểm tra kỹ thuật chốt piston a Kiểm tra bề mặt chốt piston - Dùng mắt quan sát bề mặt làm việc chốt xem có vết xước, cháy rỗ khơng - Nếu có vết xước, rỗ, vết mịn phải thay chốt piston b Kiểm tra khe hở chốt piston bạc lót - Dùng panme đo ngồi để đo đường kính chốt piston - Dùng đồng hồ so đo để đo đường kính lỗ chốt piston - Tính khe hở chốt piston lỗ chốt Khe hở tối đa cho phép: 0,015 mm o Nếu khe hở lớn giới hạn cho phép phải thay bạc đầu nhỏ truyền 5.2.1.3 Kiểm tra kỹ thuật xéc – măng a Kiểm tra khe hở cạnh - - Lắp xéc măng vào rãnh piston xoay tròn séc măng rãnh piston Xéc-măng phải xoay nhẹ nhàng rãnh piston Chọn có chiều dầy thích hợp đo khe hở xéc-măng rãnh piston  Khe hở tiêu chuẩn 0,03 – 0,08 mm  Khe hở tối đa cho phép 0,20 mm 46 Đồ án môn học Thiết kế Động đốt b Kiểm tra khe hở miệng xéc – măng - Tháo séc măng cần kiểm tra khỏi piston Đặt séc măng vào xy lanh, dùng piston đẩy cho xéc-măng nằm phẳng xy lanh vị trí quy định - Chọn có chiều dầy thích hợp đo miệng xéc - măng, khe hở miệng séc măng chiều dầy chọn  Khe hở tiêu chuẩn: séc măng khí 0,15 – 0,25 mm  Séc măng dầu 0,13 – 0,38 mm  Khe hở tối đa cho phép: xéc măng khí 1,20 mm  Séc măng dầu 0,98 mm c Kiểm tra khe hở lưng - Dùng thước đo độ sâu để đo độ sâu rãnh lắp xéc măng, dùng pan me để đo chiều rộng séc măng, hiệu số kích thước đo khe hở lưng xéc - măng Khe hở quy định 0,20 0,35 mm d Kiểm tra độ tròn séc măng (độ lọt ánh sáng) Đặt xéc măng vào xy lanh, dùng pit-tông đẩy xéc măng cho phẳng, đặt bóng đèn điện phía xilanh, phía xéc măng đặt bìa có đường kính nhỏ đường kính xi lanh lớn đường kính séc măng Quan sát mức độ lọt ánh sáng qua khe hở lưng séc măng thành xy lanh Một séc măng khơng có q chỗ lọt ánh sáng, chiều dài cung trịn khơng q 300 tổng chiều dài cung lọt ánh sáng không 600 với khe hở cung lọt 0,03 mm Nếu khe hở nhỏ 0,015 mm chiều dài cung lọt ánh sáng cho phép lên tới 1200 5.2.1.4 Kiểm tra kỹ thuật truyền a Kiểm tra bu lông truyền - Dùng mắt để quan sát xem bu-lơng, đai ốc có bị chờn cháy ren hay khơng - Dùng panme đo đường kính thân bu-lơng - Đường kính tối thiểu khơng nhỏ đờng kính tiêu chuẩn 0,20 – 0,35 mm - Nếu đường kính nhỏ mức tối thiểu thay bu lơng b Kiểm tra lỗ dẫn dầu thân truyền xem có bị tắc khơng - Nếu lỗ dẫn dầu bị tắc phải thơng rửa cặn bẩn dùng khơng khí nén thổi 47 Đồ án môn học Thiết kế Động đốt c Kiểm tra khe hở bạc đầu to truyền cổ trục khuỷu - Dùng phương pháp kẹp chì để kiểm tra khe hở bạc đầu to truyền với cổ trục khuỷu Khe hở tiêu chuẩn từ 0,03 – 0,07 mm Khe hở tối đa 0,11 – 0,16 mm Nếu khe hở lớn mức tối đa thay bạc đầu to truyền sửa chữa cổ trục truyền thay bạc d Kiểm tra độ cong truyền - Dùng thiết bị chuyên dùng để kiểm tra độ cong truyền Độ cong tối đa cho phép 0,05 chiều dài 100 m Nếu độ cong lớn mức tối đa phải thay truyền dùng dụng cụ chuyên dùng để nắn lại e Kiểm tra độ xoắn truyền - Dùng dụng cụ chuyên dùng để kiểm tra độ xoắn (độ vặn) Độ xoắn tối đa cho phép 0,15 chiều dài 100 mm Nếu độ xoắn lớn mức tối đa cho phép phải thay truyền 5.2.2 Bảo dưỡng sửa chữa hệ thống 5.2.2.1 Sửa chữa piston Khi piston hỏng doa xi lanh phải thay piston Khi thay piston phải thay piston Piston cần đạt yêu cầu sau: - Phải chọn loại piston nhà sản xuất, khơng dùng pit-tơng khác loại có kích thước tương đương - Trọng lượng piston phải Với piston có đường kính từ 100 mm trở lên, trọng lượng piston cho phép sai lệch khơng q 15 gam, piston có đường kính nhỏ 100 mm sai lệch cho phép không g - Đối với động ô tô không cho phép thay piston riêng lẻ :  Đối với piston có vết nứt nhỏ khơng ảnh hởng tới làm việc bình thờng động cho phép khoan chặn hai đầu vết nứt một lỗ nhỏ để tránh vết nứt phát triển  Trên bề mặt làm việc piston có vết xước nhẹ dùng giấy ráp mịn dầu đánh bóng dùng lại 5.2.2.2 Sửa chữa chốt piston - Trong trình làm việc chốt piston chủ yếu bị mịn chịu tải trọng xung kích điều kiện bôi trơn Khi chốt piston bị 48 Đồ án môn học Thiết kế Động đốt mòn gây tiếng gõ động làm việc Khi cần phải thay chốt piston bạc đầu nhỏ truyền theo kích thớc sửa chữa tăng lớn quy định:0,05; 0,075; 0,10; 0,125 mm Các yêu cầu thay chốt piston - Chốt piston phải loại kích thớc sửa chữa quy định - Độ côn độ ô van phải nhỏ 0,003 mm - Trọng lượng chốt piston không đợc chênh lệch gam  Thay chốt piston bạc đầu nhỏ truyền  Tháo bạc đầu nhỏ truyền Tháo bạc đầu nhỏ truyền dụng cụ chuyên dùng Chọn chốt piston bạc cho phù hợp Lắp bạc vào đầu nhỏ truyền dụng cụ chuyên dùng Chú ý: Lỗ dầu bạc phải trùng với lỗ dầu truyền Doa lỗ bạc đầu nhỏ truyền kiểm tra độ khít bạc với chốt piston - Doa mài bóng lỗ bạc đầu nhỏ truyền kiểm tra khe hở bạc chốt piston Kiểm tra độ khít bạc với chốt piston nhiệt độ bình thường bơi dầu máy lên chốt dùng tay đẩy chốt vào lỗ bạc đầu nhỏ truyền 5.2.2.3 Sửa chữa xéc – măng - - Xéc – măng chi tiết nhanh mòn điều kiện làm việc chịu nhiệt độ cao, bơi trơn Khi xéc-măng bị mịn, gãy phải thay séc măng Khi chọn lắp thay séc măng phải vào kích thước sửa chữa xy lanh để chọn séc măng cho phù hợp Xéc-măng phải đảm bảo yêu cầu sau: Xéc – măng phải kích thước sửa chữa chủng loại 49 Đồ án môn học Thiết kế Động đốt - Khe hở miệng từ 0,15 - 0,25 mm Nếu khe hở miệng chọn lại xéc-măng Không dũa miệng xéc-măng Khe hở cạnh 0,015 – 0,02 mm Nếu khe hở cạnh nhỏ bơi bột rà xupáp lên kính mài mỏng séc măng đến khe hở cạnh đạt tiêu chuẩn Khe hở lưng 0,20 mm Nếu khe hở lưng chọn xéc măng khác Độ lọt ánh sáng quy định, độ lọt ánh sáng không đạt yêu cầu chọn xéc – măng khác Các xéc-măng phải lắp chiều mép vát 5.2.2.4 Sửa chữa truyền Thông rửa lỗ phun dầu, đường dầu thân truyền Các bu-lông, đai ốc bị chờn cháy ren phải thay Sửa chữa truyền bị cong: - Khi truyền bị cong thay truyền nắn truyền thiết bị chuyên dùng Nếu thiết bị chun dùng nắn truyền ê tô Tuy nhiên, sau thời gian sử dụng truyền bị cong trở lại ứng suất Sửa chữa truyền bị xoắn - Khi truyền bị xoắn phải thay truyền Có thể nắn truyền thiết bị chuyên dùng nhng sử dụng tạm thời sau thời gian sử dụng truyền lại bị xoắn trở lại ứng suất gây nên TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Văn Thị Bông – Vy Hữu Thành – Nguyễn Đình Hùng, Hướng dẫn đồ án mơn học Động Cơ Đốt Trong, Nhà xuất Đại học Quốc Gia TP HCM [2] Hồ Tấn Chuẩn – Nguyễn Đức Phú – Trần Văn Tế – Nguyễn Tất Tiến, Kết cấu tính tốn động đốt (Tập II), Nhà xuất giáo dục Hà Nội [3] Ninh Đức Tốn, Dung sai lắp ghép, Nhà xuất giáo dục Việt Nam [4] Vũ Tiến Đạt, Vẽ khí, Nhà xuất ĐHQG TP HCM 50 ... dụng xốy lốc khơng khí q trình nén  Dựa mẫu động tham khảo 2AR-FE có 16 van với xylanh, có van van xả, van nạp cho xylanh làm việc, đảm bảo hiệu suất nạp tốt Vậy piston có đỉnh chứa buồng cháy... phải thay piston Kiểm tra độ ô van: Dùng panme đo ngồi đo đường kính piston vị trí vng góc với tiết diện ngang phần dẫn hướng Hiệu số lần đo độ ô van piston Độ ô van lớn quy định phải thay piston... Thiết kế mặt cắt ngang hệ thống  Tỷ lệ 1:1  Vẽ đường tâm xylanh giấy: song song với mép giấy cách khoảng x Sau vẽ đường kính xylanh D  Vẽ vịng trịn bán kính R cắt đường tâm xylanh a b Đo a b xác
- Xem thêm -

Xem thêm: Đồ án môn học Thiết kế Động cơ đốt trong,

Hình ảnh liên quan

Do sự biến dạng thành hình ôvan nên trong tiết diện của chốt piston sản sinh ứng suất biến dạng. - Đồ án môn học Thiết kế Động cơ đốt trong

o.

sự biến dạng thành hình ôvan nên trong tiết diện của chốt piston sản sinh ứng suất biến dạng Xem tại trang 33 của tài liệu.
Hình 11 - Đồ án môn học Thiết kế Động cơ đốt trong

Hình 11.

Xem tại trang 33 của tài liệu.
Để đảm bảo điều kiện làm việc của mối ghép và dể dàng hình thành màng dầu bôi trơn trong mối ghép cần kiểm tra độ biến dạng hướng kính   d của đầu to thanh truyền. - Đồ án môn học Thiết kế Động cơ đốt trong

m.

bảo điều kiện làm việc của mối ghép và dể dàng hình thành màng dầu bôi trơn trong mối ghép cần kiểm tra độ biến dạng hướng kính  d của đầu to thanh truyền Xem tại trang 39 của tài liệu.

Từ khóa liên quan