V- THÁO, LẮP PHẦN CHUYỂN ĐỘNG Thỏo rời cỏc chi tiết
1- Nhiệm vụ, điều kiện làm việc, vật liệu chế tạo.
+ Nhiệm vụ: Piston cựng với cỏc chi tiết khỏc như xylanh, nắp mỏy bao kớn tạo thành buồng chỏy, đồng thời truyền lực của khớ thể cho thanh truyền cũng như nhận lực từ thanh truyền để nộn khớ. Ngoài ra ở một số động cơ 2 kỳ, piston cũn làm nhiệm vụ đúng mở cỏc cửa nạp và thải của cơ cấu phõn phối khớ.
+ Điều kiện làm việc:
Điều kiện làm việc của piston rất khắc nghiệt, cụ thể là: *Tải trọng cơ học lớn và cú chu kỳ:
- Áp suất lớn, cú thể đến 120kG/cm2 hoặc hơn nữa. - Lực quỏn tớnh lớn, đặc biệt là ở động cơ cao tốc. *Tải trọng nhiệt cao:
Do tiếp xỳc trực tiếp với khớ chỏy cú nhiệt độ (2473-30730 C) 2200-28000K nờn nhiệt độ đỉnh piston cú thể đến 500-8000K (773-10730C). Do nhiệt độ cao, piston bị giảm sức bền, bú kẹt, nứt, làm giảm hệ số nạp, gõy kớch nổ...
*Ma sỏt lớn và ăn mũn húa học
Do cỏc lực ngang N nờn giữa piston và xylanh cú ma sỏt lớn. Điều kiện bụi trơn tại đõy rất khú khăn, thụng thường chỉ bằng vung tộ nờn khú đảm bảo bụi trơn hoàn hảo. Mặt khỏc do thường xuyờn tiếp xỳc trực tiếp với sản vật chỏy cú cỏc chất ăn mũn như cỏc hơi axit nờn piston cũn chịu ăn mũn húa học.
+ Vật liệu chế tạo
Vật liệu chế tạo piston phải đảm bảo cho piston làm việc ổn định và lõu dài trong những điều kiện khắc nghiệt đó nờu trờn. Trong thực tế, một số vật liệu sau được dựng chế tạo piston.
- Gang: Thường dựng gang xỏm, gang dẻo, gang cầu. Gang cú sức bền nhiệt và bền cơ học khỏ cao. Hệ số gión nở dài nhỏ nờn khú bị bú kẹt, dễ chế tạo và rẻ. Tuy nhiờn gang rất nặng nờn lực quỏn tớnh của piston lớn. Do đú gang chỉ dựng để chế tạo piston động cơ tốc độ thấp. Mặt khỏc hệ số dẫn nhiệt của gang nhỏ nờn nhiệt độ đỉnh piston cao.
- Thộp. Thộp cú sức bền cao và nhẹ hơn gang. Tuy nhiờn hệ số dẫn nhiệt cũng nhỏ đồng thời khú đỳc nờn hiện nay ớt được dựng. Một số hóng đó dựng thộp để chế tạo piston như Ford (Mỹ) hay Junker (Đức) trong chiến tranh thế giới thứ hai.
- Hợp kim nhụm: Hợp kim nhụm cú ưu điểm như nhẹ, hệ số dẫn nhiệt lớn, hệ số ma sỏt với gang nhỏ, dễ đỳc, dễ gia cụng nờn được dựng rất phổ biến để chế tạo piston. Tuy nhiờn hợp kim nhụm cú hệ số gión nở dài lớn nờn khe hở giữa piston Tài liệu lưu hành nội bộ 45
và xylanh phải lớn để trỏnh bú kẹt. Do đú, lọt khớ nhiều từ buồng chỏy xuống hộp trục khuỷu, động cơ khú khởi động và làm việc cú tiếng gừ khi piston đổi chiều. Ở nhiệt độ cao, sức bền của piston giảm khỏ nhiều. Vớ dụ, khi nhiệt độ tăng lờn từ 288 lờn 6230K(561-8960C), sức bền của hợp kim nhụm giảm 65 đến 70% trong khi đú sức bền của gang ở nhiệt độ này chỉ giảm 18-20%. Mặt khỏc piston hợp kim nhụm chịu mũn kộm và đắt.
2- Cấu tạo
Piston cú thể chia thành những phõn như đỉnh, đầu, thõn và chõn. Mỗi phần đều cú nhiệm vụ riờng và những đặc điểm kết cấu riờng.