Thiết Kế Piston Trong Động Cơ N63
MỤC LỤC
TÌM HIỂU KẾT CẤU VÀ HỆ THỐNG ĐỘNG CƠ THAM KHẢO 2.1 Thông số kỷ thuật
Phân tích đặc điểm của độ)ng cơ
-Thiết kế hình dáng: Piston thường có hình dáng trụ tròn, tuy nhiên, có các đặc điểm cụ thể để tối ưu hóa hiệu suất, bao gồm rãnh dầu để quản lý dầu mỡ và rãnh nén để quản lý áp suất nén. Điều này ngăn không cho dầu đi qua các vòng piston, đặc biệt khi động cơ đang ở chế độ chạy quá tải (trong đó chân không được tạo ra trong buồng đốt).Về các vòng piston, gói vòng của Mahle đã được tiếp quản từ động cơ N63TU. + Kim phun van điện từ Bosch HDEV5.2 có hỗ trợ CVO là loại van nhiều lỗ mở vào trong - không giống như kim phun áp điện mở ra ngoài được sử dụng trong động cơ HPI.
+ Hệ thống làm mát chất lỏng: Động cơ N63TU2 sử dụng hệ thống làm mát bằng chất lỏng, thường là dung dịch gốc ethylene glycol, để kiểm soát nhiệt độ hoạt động của động cơ. + Cảm biến nhiệt độ: Để đảm bảo rằng động cơ hoạt động trong ngưỡng nhiệt độ an toàn, hệ thống này sử dụng các cảm biến nhiệt độ để kiểm tra và điều chỉnh quá trình làm mát. + Hệ thống làm mát hiệu suất cao: Động cơ N63TU2 có hệ thống làm mát hiệu suất cao để đảm bảo động cơ hoạt động hiệu quả và đáng tin cậy trong nhiều điều kiện khác nhau.
Kết cấu và nhiệm vụ
Loại buồng chỏy này tạo ra xoỏy lốc rất mạnh trong quá trình nén để hình thành khí hỗn hợp được tốt. +Thân piston là phần phía dưới rãnh xéc măng dầu cuối cùng ở đầu piston, làm nhiệm vụ dẫn hướng cho piston chuyển động trong xylanh và chịu lực ngang N. Đồng thời chân piston được gọt bớt phần kim loại để giảm khối lượng cho piston và tránh vo chạm với đối trọng trên trục khuỷu.
Chốt piston là chi tiết máy nối piston với thanh truyền, nó truyền lực tác dụng của khí thể tác dụng trên piston cho thanh truyền để làm quay trục khuỷu. -Các chi tiết được lắp với piston bao gồm: piston, các xéc măng khí, xéc măng dầu, chốt piston và các chi tiết khác. Vòng chặn có nhiệm vụ khống chế cách bậc tự do của chốt piston, không cho chốt piston di chuyện khi máy làm việc.
Cấu tạo
- Loại thân thanh truyền có tiết diện chữ nhật và ô van rất đơn giản trong chế tạo thường dùng cho động cơ mô tô, xe máy, xuồng máy và các động cơ xăng cở nhỏ. + Kích thước nhỏ gọn để lực quán tính nhỏ, giảm được tải trọng lên chốt khuỷu, ổ trục đồng thời giảm kích thước hộp trục khuỷu và tạo khả năng đặ trục cam gần trục khuỷu làm cho buồng cháy động cơ dùng cơ cấu xu pắp đặt nhỏ gọn hơn. - Thanh truyền chủ yếu được sản xuất từ hợp kim thép nhiệt luyện được rèn trong khuôn, hoặc từ hợp kim bột thép thành chi tiết rèn nung kết.
+ Thanh truyền là chi tiết nối với piston và trục khuỷu nhằm biến chuyển động tĩnh tiến của piston thành chuyển động quay tròn của trục khuỷu. + Dưới tác dụng của các lực đó, thân thanh truyền bị nén, uốn dọc, uốn ngang; đầu nhỏ thanh truyền bị biến dạng méo; nắp đầu to bị uốn và kéo. -Nhiệm vụ: Trục khuỷu nhận lực tác dụng từ piston tạo mômen quay kéo các máy công tác và nhận năng lượng của bánh đà; sau đó truyền cho thanh truyền và piston thực hiện quá trình nén cũng như trao đổi khí trong xi lanh.
Cấu tạo
+Có tính cân bằng cao không xảy ra cộng hưởng trong phạm vi tốc độ sử dụng +Độ chính xác cao trong gia công cơ khí. Toàn bộ trục khuỷu của động cơ N63TU2 đã được kế thừa từ động cơ N63TU. Nó là một trục khuỷu được rèn với lớp bề mặt cứng và 6 quả cân cân bằng.
+ Đuôi trục khuỷu thường lắp với các chi tiết máy của động cơ truyền dẫn công suất ra ngoài máy công tác. +Trục thu côn suất động cơ(trục ly hợp) thường đồng tâm với trục khuỷu dùng mặt bích trục khuỷu để lắp bánh đà.
THIẾT KẾ CƠ CẤU PHÂN PHỐI KHÍ
Các chi tiết của hệ thống cơ cấu phân phối khí độ)ng cơ N63
Mỗi xilanh của động cơ được bố trí bởi 4 xupáp (2 hút, 2 xá) làm tăng diện tích tiết diện lưu thông, hệ số nạp tăng lên 5- 7% và giảm được đường kính nấm xupáp, khiến cho các xupáp không bị quá nóng và tăng được sức bền. + Quả trình vấu cam đầy mớ xupáp: Khi động cơ làm việc trục khuỷu quay làm cho bánh xích dẫn động cơ cấu phân phối khi lắp ở đầu trục khuỷu quay theo, thông qua bộ truyền động xích trung gian dẫn động các bánh xích (3) lắp ở đầu các trục cam (2) do đó làm cho các trục cam đóng mở xupáp quay. Khi các vấu cam tiếp xúc với cò mổ (4) cò mổ bắt đầu chuyển động đi xuống tác động vào đuôi xupáp ép lò xo (7) xupáp nén lại đồng thời xupáp chuyển động đi xuống làm mờ các cửa nạp (nếu trong giai đoạn nạp khí vào xilanh động cơ) và cửa thải (trong quá trình thái) thực hiện quá trình nạp môi chất mới và thải khi chảy ra ngoài.
Bôi trơn ống dẫn hướng và thân xupáp bằng cách tiện rãnh hứng dầu để bôi trơn bằng dầu vung té .Ống dẫn hướng có kết cấu hình trụ được dùng do tính công nghệ đơn giản .Xupáp được lắp vào ống dẫn hướng theo chế độ lắp lỏng. - Lò xo xupáp dùng để đóng kín xupáp trên đế xupáp và đảm bảo xupáp chuyển động theo đúng quy luật của cam phân phối khí, do đó trong quá trình mở đóng xupáp không có hiện tượng va đập trên mặt cam. + Khi vấu cam quay lên thì cò mổ sẽ bị đẩy lên do giãn nở của lò xo xupap , đồng thời lúc này piston con đội cũng có xu hướng đi lên , làm giảm áp suất trong khoang dầu và hút dầu từ bên ngoài vào trong con đội để bù trừ đi lượng dầu bị rò rỉ qua thân con đội và qua van bi .Piston con đội khi đi lên xuống sẽ liên tục đưa dầu vào trong buồng dầu cho nên khe hở của đuôi xupap và con đội luôn bằng 0 tại mọi thời điểm.
TRỤC CAM
Phía đầu trục khuỷu có biên độ dao động xoắn lớn vì vậy khi lắp theo kiểu này làm cho hệ thống phân phối khí chịu dao dộng xoắn làm sai lệch pha phân phối và chịu tải trọng phụ do dao động đó gây nên. Trong quá trình hoạt động lâu dài các mắt xích sẽ bị mòn làm cho độ chùng của xích tăng lên vượt quá giới hạn cho phép. - Trục cam chịu hầu hết các lực của cơ cấu phân phối khí như: lực lò xo xupáp, lực quán tính con đội, lực khí thể bắt đầu thải, chịu mài mòn,… Vì vậy đòi hỏi trục cam phải có độ cứng vững, độ bền tốt.
- Trong động cơ một hàng xilanh góc lệch đỉnh cam của hai cam cùng tên được xác định bởi thứ tự làm việc của các xilanh và chiều quay của trục cam. Vì vậy trong động cơ ở mỗi đầu trục cam nạp và thải, giữa các bánh xích dẫn động và đầu trục cam còn có lắp một vòng đệm ma sát. Với vòng ma sát này làm nhiệm vụ định vị bánh xích vào trục cam dễ dàng hơn, cản trở sự trượt tương đối giữa trục cam và bánh xích mang lại hiệu quả cao khi động cơ làm việc.
THIẾT KẾ THÂN MÁY – NẮP MÁY I-NẮP MÁY
Kết cấu nắp máy
- Kết hợp với phần phối khí để nạp, thải khí trong quá trình hoạt động của động cơ. Cụ thể trên đó được bố trí xunpap, trục cam, hệ thống phun nhiên liệu, đánh lửa. Vì tỷ trọng bằng 1:3 so với gang nên hợp kim nhôm mang lại hiệu suất làm mát cao với trọng lượng nhẹ hơn.
- Nắp máy N63 có lỗ phun nhiên liệu trực tiếp vào buồng cháy - Nắp máy chứa 2 trục cam. Trong quá trình đúc, Nhôm nóng chảy được đổ vào khuôn đã đặt sẵn một lớp lót bằng gang. - Mặt tiếp xúc buồng cháy được thiết kết hình nón để tăng thể tích buồng cháy và tăng diện tích chịu nhiệt khi cháy.
THÂN MÁY
- Nhiệt độ cao cũng sinh ra ứng suất nhiệt tại các vị trí lắp ghép và giữa mặt trên và dưới của nắp quy lát vì chênh lệch nhiệt độ lớn. - Chịu tải trọng động do lực khí thể sinh ra, có thể phải chịu thêm tải trọng cục bộ do các điều kiện làm việc khác nhau : Xe di chuyển trên mặt đường xấu, các máy xây dựng, xe chuyên dùng làm việc trong điều khị khắc nghiệt…. - Tham gia vào quá trình bôi trơn, làm mát của nhiều chi tiết khác trên động cơ thông qua các lỗ dầu, lỗ nước, áo nước, cánh tản nhiệt ….
- Đảm bảo bao kín buồng cháy và xy lanh, không gây mất áp dẫn đến hao tổn công suất - Vật liệu có cơ tính tốt chịu được tải trọng lớn, nhiệt độ cao, chịu mài mòn. - Thân máy là cụm chi tiết dùng để lắp các cơ cấu và các cơ cấu của động cơ - Cùng với Piston trong hệ thống phát lực và nắp máy tạo thành buồng cháy. Cụ thể trên đó được bố trí xy lanh, hệ trục khuỷu cùng các bộ phận truyền động để dẫn động các cơ cấu và hệ thống khác khác như bơm dầu, bơm nhiên liệu, bơm nước, trục cam, quạt gió….