2. Phân tích đặc điểm kết cấu chung động cơ tham khảo 1 Giới thiệu chung.
2.2.1. Cơ cấu piston thanh truyền trục khuỷu
a. Piston
Piston là một chi tiết quan trọng của động cơ đốt trong. Trong quá trình làm việc của động cơ, piston chịu lực rất lớn, nhiệt độ rất cao và ma sát mài mòn lớn, lực tác dụng và nhiệt độ cao do khí thể và lực quán tính sinh ra gây nên ứng suất cơ học và ứng suất nhiệt trong piston, còn mài mòn là do thiếu dầu bôi trơn mặt ma sát của piston với xilanh khi chịu lực. Piston có nhiệm vụ quan trọng như sau:
Đảm bảo bao kín buồng cháy, giữ không cho khí cháy trong buồng cháy lọt xuống cácte và ngăn không cho dầu bôi trơn từ hộp trục khuỷu sục lên buồng cháy.
Tiếp nhận lực khí thể và truyền lực đó cho thanh truyền (trong quá trình cháy và giản nở) để làm quay trục khuỷu nén khí trong quá trình nén, đẩy khí
thải ra khỏi xilanh trong quá trình thải và hút khí nạp mới vào buồng cháy trong quá trình nạp. Trong động cơ hai kỳ, nhóm piston có tác dụng như một van trượt làm nhiệm vụ phối khí (đóng mở cửa nạp và cửa thải)
Từ giới thiệu phần động cơ chung như thế thì ta đã nói ra phần tương tự của piston động cơ xe DAEWOO như sau:
3
14 4 5
2
Hình 2-3. Kết cấu piston động cơ DE12TIS.
1- Chốt piston; 2- Vòng chặn chốt piston; 3- Xecmăng dầu;
4- Xecmăng kh; 5- Xecmăng lửa.
Piston của động cơ DE12TIS được chế tạo bằng hợp kim nhôm. Do điều kiện làm việc của piston như trên, nên vật liệu dùng để chế tạo piston có độ bền cao, phải đảm bảo các yêu cầu sau: Có sức bền lớn ở nhiệt độ cao và khi tải trọng thay đổi, có trọng lượng riêng nhỏ, hệ số giản nở nhỏ, hệ số dẫn nhiệt lớn, chịu mòn tốt trong điều kiện bôi trơn kém và nhiệt độ cao, chống được sự mài mòn hoá học của khí cháy. Vật liệu chế tạo piston thường dùng hiện nay là gang và hợp kim nhẹ, thép ít được dùng để chế tạo piston, trên piston được bố trí 1 xecmăng lửa, 1 xecmăng khí và 1 xecmăng dầu. Đường kính của piston: 123 [mm]. Trên piston được khoét rãnh để lắp xecmăng. Chiều cao rãnh để lắp các xecmăng 3 mm.
Thanh truyền là chi tiết nối piston với trục khuỷu hoặc guốc trượt của các piston (trong động cơ tỉnh tại tốc độ thấp). Nó có tác dụng truyền lực tác dụng trên piston xuống trục khuỷu, để làm quay trục khuỷu. Khi động cơ làm việc, thanh truyền chịu tác dụng của các lực sau: lực khí thể trong xi lanh, lực quán tính chuyển động tịnh tiến của nhóm piston, lực quán tính của thanh truyền.
Ngoài ra thanh truyền của động cơ DE12TIS được chế tạo bằng thép cácbon và thép hợp kim, thép cácbon được dùng rất nhiều vì giá thành rẻ dể gia công, đặc biệt gồm có các thành phần như Mn, Ni,Vônphram, .... Tiết diện của thanh truyền có dạng chữ I, trên đầu to thanh truyền có khoan lỗ dầu để bôi trơn xilanh, bạc đầu to thanh truyền chế tạo hai nữa lắp ghép lại với nhau nắp đầu to thanh truyền lắp với thanh truyền nhờ hai bulông.
Hình 2-4. Kết cấu thanh truyền động cơ DE12TIS.
1,2-Thân thanh truyền, 3- Nắp đầu to, 4- Bulông đầu to, 5- Bạc đầu nhỏ, 6- Lỗ dẫn dầu bôi trơn, 7- Hai nửa bạc.
c. Trục khuỷu
Trục khuỷu là một trong những chi tiết máy quan trọng nhất, cường độ làm việc lớn nhất của động cơ đốt trong. Công dụng của trục khuỷu là tiếp nhận lực tác dụng trên piston truyền qua thanh truyền và biến chuyển động tịnh tiến của piston thành chuyển động quay của trục khuỷu để đưa công suất ra ngoài (dẫn
động các máy công tác khác), trạng thái làm việc của trục khuỷu là rất nặng. Trong quá trình làm việc, trục khuỷu chịu tác dụng của lực khí thể, lực quán tính (quán tính chuyển động tịnh tiến và quán tính chuyển động quay) những lực này có trị số rất lớn thay đổi theo chu kỳ nhất định nên có tính chất va đập rất mạnh. Ngoài ra các lực tác dụng nói trên còn gây ra hao mòn lớn trên các bề mặt ma sát của cổ trục và chốt khuỷu.Tuổi thọ của khuỷu trục, thanh truyền chủ yếu phụ thuộc vào tuổi thọ của trục khuỷu. Có sức bền lớn, độ cứng vững lớn, trọng lượng nhỏ và ít mòn, có độ chính xác cao.
Không xảy ra hiện tượng dao động. Kết cấu trục khuỷu phải đảm bảo tính cân bằng và đồng đều, dể chế tạo. Đó là nói chung cho động cơ đốt trong còn xe DAEWOO nói riêng thì có các thành phần như sau: Trục khuỷu của động cơ DE12TIS được chế tạo gồm một khối liền, vật liệu chế tạo bằng thép cácbon có thành phần cácbon trung bình như các loại thép 40÷50, các bề mặt gia công đạt độ bóng cao. Thứ tự làm việc các xi lanh 1-5-3-6-2-4.
1 2 3
Hình 2-5. Kết cấu trục khuỷu động cơ DE12TIS
1- Cổ trục khuỷu , 2- Chốt khuỷu, 3-Má khuỷu.