Giáo trình Sửa chữa và bảo dưỡng phần chuyển động của động cơ - ĐH Sư Phạm Kỹ Thuật Nam Định

LỜI NÓI ĐẦU Trường Đại học Sư phạm kỹ thuật Nam Định có truyền thống, uy tín đào tạo đội ngũ giáo viên dạy nghề, cán kỹ thuật nghề Công nghệ ô tô chất lượng cao từ bốn mươi năm Nhà trường chăm lo, đầu tư cơng tác đổi chương trình, tài liệu giảng dạy học tập, trang thiết bị thực hành nghề đào tạo nhằm đáp ứng đổi công nghệ nhu cầu sử dụng lao động xã hội có nghề Cơng nghệ tơ Mô-đun “Bảo dưỡng sửa chữa phần chuyển động động cơ” nội dung quan trọng chương trình đào tạo nghề Cơng nghệ tơ trình độ Cao đẳng nghề Môđun trang bị cho sinh viên kiến thức kỹ thực hành tháo, kiểm tra đánh giá tình trạng kỹ thuật, sửa chữa lắp ráp chi tiết, phận chuyển động động Đây kỹ quan trọng nghề Công nghệ ô tô Giáo trình mơ-đun “Bảo dưỡng sửa chữa phần chuyển động động cơ” biên soạn theo chương trình chi tiết Nhà trường phê duyệt ban hành nhằm giúp cho sinh viên chuyên nghề Công nghệ ô tơ có tài liệu học tập thực hành kỹ nghề Giáo trình khơng sâu phân tích nội dung lý thuyết mà đưa vào kiến thức cần thiết phù hợp với trình độ đào tạo Cao đẳng nghề đồng thời hướng dẫn kỹ thực hành công việc sửa chữa, bảo dưỡng phần chuyển động động ôtô giúp cho sinh viên tự học ứng dụng hiệu thực hành nghề Nhóm tác giả biên soạn dựa tài liệu có độ tin cậy cao trường hãng ô tô danh tiếng lĩnh vực đào tạo, sản xuất ô tô nước giới Đại học Bách Khoa Hà Nội, Đại học SPKT TP Hồ Chí Minh, Các cơng ty TOYOTA, HONDA, HUYNDAI, FORD, DAIWOO,… Trên sở nhóm tác giả mạnh dạn bỏ nội dung q cũ, lạc hậu khơng cịn phù hợp với thực tiễn đưa vào giáo trình nội dung phù hợp với thực tế xã hội Việt Nam xu hướng phát triển nghề Công nghệ ô tô giới Ban biên soạn xin chân thành cám ơn thầy môn Cơ khí Động lực, Khoa Cơ khí trường Đại học Sư phạm kỹ thuật Nam Định đóng góp nhiều ý kiến q báu giúp chúng tơi hồn thành tài liệu Tuy nhiên, tài liệu biên soạn lần đầu, q trình biên soạn khơng thể tránh thiếu sót định, chúng tơi chân thành đón nhận ý kiến đóng góp quý bạn đọc để chỉnh sửa tài liệu ngày hoàn thiện Ban biên soạn i MỤC LỤC MD 04 01: PHẦN CHUYỂN ĐỘNG CỦA ĐỘNG CƠ A Lý thuyết liên quan 1.1 Nhiệm vụ 1.2 Cấu tạo chung 1.2.1 Nhóm piston 1.2.2 Thanh truyền 1.2.3 Trục khuỷu 1.2.4 Bánh đà 1.3 Lực tác dụng lên cấu trục khuỷu truyền nhóm pittơng 1.3.1 Lực khí cháy (lực khí thể) 1.3.2 Lực quán tính 1.3.3 Hợp lực mô men 1.4 Quy trình tháo, lắp phần chuyển động động 1.4.1 Tháo nhóm piston, xéc măng truyền 1.4.2 Lắp nhóm piston xéc măng, truyền B Thực hành: Tháo, lắp nhóm piston xéc măng khỏi động Câu hỏi ôn tập MD 04 02: SỬA CHỮA PISTON A Lý thuyết liên quan 2.1 Nhiệm vụ, điều kiện làm việc, vật liệu chế tạo 2.1.1 Nhiệm vụ 2.1.2 Điều kiện làm việc 2.1.3 Vật liệu chế tạo 2.2 Cấu tạo 10 2.2.1 Đỉnh piston 10 2.2.2 Đầu piston 11 2.2.3 Thân piston 12 2.3 Hiện tượng, nguyên nhân hư hỏng, phương pháp kiểm tra sửa chữa piston 13 2.3.1 Hiện tượng, nguyên nhân hư hỏng 13 2.3.2 Phương pháp kiểm tra, sửa chữa 14 B Thực hành kiểm tra, sửa chữa piston 19 Kiểm tra 19 Sửa chữa 19 Câu hỏi ôn tập 19 MD 04 03: SỬA CHỮA CHỐT PISTON 20 ii A Lý thuyết liên quan 20 3.1 Nhiệm vụ, điều kiện làm việc, vật liệu chế tạo 20 3.1.1 Nhiệm vụ 20 3.1.2 Điều kiện làm việc 20 3.1.3 Vật liệu chế tạo 20 3.2 Cấu tạo chốt piston 21 3.3 Phương pháp lắp ghép chốt piston với truyền bệ chốt 21 3.3.1 Phương pháp 21 3.3.2 Phương pháp 22 3.3.3 Phương pháp 23 3.4 Bôi trơn chốt piston 23 3.4.1 Bôi trơn cưỡng 23 3.4.2 Bôi trơn kiểu hứng dầu 23 3.5 Hiện tượng, nguyên nhân hư hỏng, phương pháp kiểm tra sửa chữa 24 3.5.1 Hiện tượng, nguyên nhân hư hỏng 24 3.5.2 Phương pháp kiểm tra, sửa chữa hư hỏng 24 B Thực hành kiểm tra, sửa chữa chốt piston 27 Kiểm tra 27 Sửa chữa chốt piston 27 Câu hỏi ôn tập 27 MD 04 04: KIỂM TRA, THAY THẾ XÉC MĂNG 28 A Lý thuyết liên quan 28 4.1 Nhiệm vụ, điều kiện làm việc, vật liệu chế tạo 28 4.1.1 Nhiệm vụ xéc măng 28 4.1.2 Điều kiện làm việc 28 4.1.3 Vật liệu chế tạo 29 4.2 Phân loại 29 4.3 Cấu tạo xéc măng 29 4.3.1 Xéc măng khí 29 4.3.2 Xéc măng dầu 31 4.4 Hiện tượng, nguyên nhân hư hỏng, phương pháp kiểm tra sửa chữa 32 4.4.1 Hiện tượng, nguyên nhân hư hỏng 32 4.4.2 Phương pháp kiểm tra, thay xéc măng 33 B Thực hành kiểm tra thay xéc măng 35 Câu hỏi ôn tập 35 MD 04 05: SỬA CHỮA THANH TRUYỀN 36 A Lý thuyết liên quan 36 iii 5.1 Thanh truyền 36 5.1.1 Nhiệm vụ, điều kiện làm việc, vật liệu chế tạo 36 5.1.2 Cấu tạo truyền 36 5.2 Bạc lót 40 5.2.1 Nhiệm vụ, điều kiện làm việc 40 5.2.2 Phân loại 41 5.2.3 Vật liệu chế tạo 42 5.2.4 Cấu tạo 43 5.3 Hiện tượng, nguyên nhân hư hỏng, phương pháp kiểm tra, sửa chữa truyền, bạc lót 44 5.3.1 Hiện tượng, nguyên nhân hư hỏng 44 5.3.2 Phương pháp kiểm tra, sửa chữa 45 B Thực hành kiểm tra, sửa chữa truyền, bạc lót 50 Câu hỏi ôn tập 51 MD 04 06: SỬA CHỮA TRỤC KHUỶU 52 A Lý thuyết liên quan 52 6.1 Nhiệm vụ, điều kiện làm việc, vật liệu chế tạo 52 6.1.1 Nhiệm vụ 52 6.1.2 Điều kiện làm việc 52 6.1.3 Vật liệu chế tạo 52 6.2 Phân loại 53 6.2.1 Căn vào phương pháp chế tạo 53 6.2.2 Căn vào cấu tạo trục khuỷu 54 6.3 Cấu tạo 55 6.3.1 Đầu trục khuỷu 56 6.3.2 Khuỷu trục 57 6.3.3 Đuôi trục khuỷu 62 6.3.4 Đường dẫn dầu bôi trơn 63 6.4 Hiện tượng, nguyên nhân hư hỏng, phương pháp kiểm tra trục khuỷu 63 6.4.1 Hiện tượng, nguyên nhân hư hỏng 63 6.4.2 Phương pháp kiểm tra, sửa chữa 64 B Thực hành sửa chữa trục khuỷu 79 MD 04 07: SỬA CHỮA BÁNH ĐÀ 80 A Lý thuyết liên quan 80 7.1 Nhiệm vụ, điều kiện làm việc, vật liệu chế tạo 80 7.1.1 Nhiệm vụ 80 7.1.2 Điều kiện làm việc 80 iv 7.1.3 Vật liệu chế tạo 80 7.2 Phân loại 80 7.3 Cấu tạo 81 7.3.1 Bánh đà dạng đĩa 81 7.3.2 Bánh đà dạng vành 81 7.3.3 Bánh đà dạng chậu 82 7.4 Hiện tượng, nguyên nhân hư hỏng, phương pháp kiểm tra, sửa chữa bánh đà 82 7.4.1 Hiện tượng, nguyên nhân hư hỏng 82 7.4.2 Phương pháp kiểm tra, sửa chữa bánh đà 83 B Thực hành sửa chữa bánh đà 84 Kiểm tra 84 Sửa chữa 84 Kiểm tra độ cân bánh đà 84 MD 04 08: BẢO DƢỠNG PHẦN CHUYỂN ĐỘNG CỦA ĐỘNG CƠ 86 A Lý thuyết liên quan 86 8.1 Mục đích 86 8.2 Nội dung bảo dưỡng định kỳ 86 8.2.1 Bảo dưỡng thường xuyên 86 8.2.2 Bảo dưỡng cấp 86 8.2.3 Bảo dưỡng cấp 86 8.3 Thực hành bảo dưỡng định kỳ 86 8.3.1 Tháo rời chi tiết phần chuyển động 86 8.3.2 Làm muội than, thông đường dẫn dầu bôi trơn 87 8.3.3 Chọn lắp bạc 87 8.3.4 Chọn lắp xéc măng 87 8.3.5 Kiểm tra khe hở dầu (khe hở bạc lót với cổ trục, cổ biên) 87 8.3.6 Lắp phận chuyển động 87 8.4 Bộ thông số tiêu chuẩn tháo, kiểm tra lắp chi tiết động 2AZ - FE 87 8.4.1 Thông số sửa chữa 87 8.4.2 Giá trị mô men xiết tiêu chuẩn phận, chi tiết 94 8.4.3 Trình tự tháo, lắp kiểm tra 96 B Thực hành 138 KIỂM TRA ĐÁNH GIÁ MÔ ĐUN 139 v MÃ BÀI THỜI LƯỢNG (GIỜ) TÊN BÀI MD 04 01 PHẦN CHUYỂN ĐỘNG CỦA ĐỘNG CƠ Lý thuyết Thực hành MỤC TIÊU BÀI HỌC Sau học xong sinh viên có khả năng: - Trình bày nhiệm vụ, cấu tạo chung, lực tác dụng lên cấu trục khuỷu truyền nhóm piston - Tháo, lắp nhóm piston-thanh truyền quy trình yêu cầu kỹ thuật - Nhận dạng chi tiết phần chuyển động động - An toàn lao động vệ sinh công nghiệp NỘI DUNG BÀI HỌC A Lý thuyết liên quan 1.1 Nhiệm vụ - Tiếp nhận lực khí thể kỳ cháy giãn nở thành chuyển động tịnh tiến piston - Biến chuyển động tịnh tiến piston thành chuyển động quay trục khuỷu - Đưa cơng suất động ngồi để dẫn động cho phận ôtô máy cơng tác 1.2 Cấu tạo chung Hình 4.1.1 Các phận chuyển động Đai ốc khởi động; Puly quạt gió; Phớt chắn dầu; B/răng dẫn động trục cam; Đầu trục; Nắp đầu to truyền; Đối trọng; & 10 Cổ trục; Má khuỷu; 11a Bạc cổ trục chính; 11b Bạc cổ trục truyền; 12 Bánh đà; 13 Mặt bích; 14 Piston ; 15 Thanh truyền; 16 Cổ trục truyền; 17 Căn hạn chế dọc trục; 18 Nắp gối đỡ trục; 19 Vành 1.2.1 Nhóm piston Gồm có piston, xéc măng, chốt piston, bạc chốt piston, vòng hãm chốt piston 1.2.2 Thanh truyền Thanh truyền, bạc đầu to truyền, bu lông nắp đầu to truyền 1.2.3 Trục khuỷu Gồm có cổ trục; cổ truyền; bạc đỡ trục; bánh dẫn động trục cam; puly dẫn động bơm nước, quạt gió, máy phát điện 1.2.4 Bánh đà Lắp mặt bích trục khuỷu, vành khởi động 1.3 Lực tác dụng lên cấu trục khuỷu truyền nhóm pittơng Trong trình làm việc, cấu khuỷu trục truyền chịu tác dụng lực sau: - Lực quán tính chi tiết chuyển động tịnh tiến chuyển động quay; - Lực mơi chất khí chịu nén giãn nở sinh gọi lực khí thể; - Trọng lực; - Lực ma sát; Trong loại lực trên, lực quán tính lực khí thể lớn lực ma sát trọng lực nhiều nên xét đến hai loại lực 1.3.1 Lực khí cháy (lực khí thể) Dựa vào kết tính tốn nhiệt ta vẽ đồ thị cơng hệ trục toạ độ p – v Triển khai đồ thị công thành đồ thị p - (quan hệ áp suất góc quay trục khuỷu) ta tính áp suất khí thể góc quay trục khuỷu Hình 4.1.2 Đồ thị p - Trong q trình tính tốn, người ta thường dùng áp suất tương đối nên: pkh = p – p0 Trong đó: pkh - áp suất khí thể tính theo áp suất tương đối (MN/m2) p - áp suất khí thể tính tốn nhiệt (MN/m2) p0 - áp suất khí trời (MN/m2) Vậy lực khí thể tính theo cơng thức sau: Pkh = pkh Fp (MN) Trong đó: Fp - diện tích đỉnh piston (m2); D - Đường kính xi lanh (m) 1.3.2 Lực quán tính Lực quán tính khối lượng chuyển động tịnh tiến: Pkh N PJ Ptt A + Pk Ptt N Ptt PJ Ptt Hình 4.1.3 Sơ đồ lực tác dụng lên cấu trục khuỷu-thanh truyền Hình 4.1.4 Chiều lực qn tính tác dụng lên trục khuỷu Nếu xét đến lực quán tính lực khí thể lực qn tính khối lượng chuyển động tịnh tiến tính sau: PJ mJ mR (cos cos ) Lực quán tính chuyển động tịnh tiến cấp 1: PJ mR cos Lực quán tính chuyển động tịnh tiến cấp 2: PJ mR cos Chu kỳ lực qn tính cấp tương ứng với vịng quay trục khuỷu chu kỳ lực quán tính cấp tương ứng với 1/2 vịng quay trục khuỷu Lực qn tính cấp ln ln tác dụng đường tâm xi lanh Khi piston ĐCT, Pj1 có trị số âm, chiều quay lên phía (chiều ly tâm tâm trục khuỷu) Khi piston ĐCD, Pj1 có trị số dương, chiều quay xuống (hướng vào tâm trục khuỷu) Lực quán tính chuyển động quay : Pk mr R const Lực tác dụng đường tâm má khuỷu theo chiều ly tâm 1.3.3 Hợp lực mô men Khi động làm việc, chi tiết chuyển động cấu trục khuỷu-thanh truyền chịu lực mômen sau: Lực khí thể Pkh áp suất khí thể sinh tác dụng lên nắp xi lanh, lên thân máy piston Hợp lực lực quán tính lực khí thể tác dụng lên chốt piston, sinh lực đẩy truyền Ptt đồng thời tác dụng lên ổ trục thân máy Thành phần lực tiếp tuyến T tạo thành mô men quay trục khuỷu động Mơ men tính theo cơng thức sau: M = T R Lực quán tính chuyển động tịnh tiến Pj tác dụng lên ổ trục, chốt khuỷu chốt piston Lực quán tính chuyển động quay Pk (lực ly tâm) số tác dụng lên ổ trục trục khuỷu Lực ngang N tạo thành mômen ngược chiều (mô men lật) Trị số mô men ngược chiều vừa trị số mô men quay trục khuỷu ngược chiều Mô men tác dụng thân máy Mô men quay trục khuỷu M làm quay trục khuỷu đưa cơng suất ngồi Trong q trình làm việc, mô men cân mô men sau: Mô men cản lực cản lực ma sát tất chi tiết chuyển động tác dụng bành đà động 1.4 Quy trình tháo, lắp phần chuyển động động 1.4.1 Tháo nhóm piston, xéc măng truyền TT Nội dung cơng việc Hình vẽ minh họa Xả dầu nước làm mát khỏi động Tháo động khỏi xe đưa động lên giá tháo lắp Tháo nắp máy (xem mô-đun MD03) Tháo đáy dầu (xem mô-đun MD03) Quay trục khuỷu cho piston máy cần tháo xuống điểm chết (ĐCD) Quan sát nhận biết dấu piston truyền - Dấu thứ tự piston truyền động - Dấu chiều lắp piston truyền (hình 4.1.4) Chú ý: Nếu piston khơng có dấu phải đánh dấu trước tháo Hình 4.1.4 Dấu chiều lắp piston, truyền ... tra, sửa chữa piston Kiểm tra - Nứt, vỡ, cháy, rỗ - Mịn cơn, mịn méo thân piston - Mòn, biến dạng bệ chốt - Mòn rãnh lắp xéc măng Sửa chữa - Thân pittông - Lỗ chốt piston - Rãnh lắp xéc măng - Thay... - Trình bày nhiệm vụ, cấu tạo chung, lực tác dụng lên cấu trục khuỷu truyền nhóm piston - Tháo, lắp nhóm piston-thanh truyền quy trình yêu cầu kỹ thuật - Nhận dạng chi tiết phần chuyển động động... tra, sửa chữa bánh đà 83 B Thực hành sửa chữa bánh đà 84 Kiểm tra 84 Sửa chữa 84 Kiểm tra độ cân bánh đà 84 MD 04 08: BẢO DƢỠNG PHẦN CHUYỂN ĐỘNG