Bao gồm nhóm pít tông (pít tông, xéc măng, chốt pít tông), thanh truyền, trục khuỷu và bánh đà.
Pít tông Hình 3.6
Pít tông có nhiệm vụ làm thay đổi thể tích làm việc của xilanh để nạp, nén và thải ra môi trƣờng, tiếp nhận áp lực khí cháy ở thì nổ để sinh công. Nó cùng với xilanh nắp xilanh tạo nên kết cấu, hình dáng thể tích buồng đốt khi pít tông ở ĐCT. Pit tông là một chi tiết quan trọng để thực hiện quá trình biến đổi nhiệt năng thành cơ năng.
Pít tông có cấu tạo gồm 3 phần: đỉnh, thân và đuôi. Đỉnh pít tông: có tác dụng chứa buồng đốt.
Thân pít tông: dùng để lắp các vòng xéc măng, ngoài ra còn để chứa lổ chốt pít tông.
Đuôi pít tông: dùng để dẩn hƣớng cho pít tông chạy trong xilanh.
Pít tông làm việc trong điều kiện nhiệt độ cao, áp suất cao của khí cháy, ma sát trong môi trƣờng nhiệt độ cao, lực quán tính lớn nên pít tông cần có trọng lƣợng nhỏ để giảm lực quán tính, hệ số giản nở nhiệt nhỏ để đảm bảo khe hở lắp ghép thời gian sử dụng lâu dài, có độ bền cơ học cao, hệ số ma sát nhỏ, có khả năng chống mài mòn tôt, có khả năng truyền nhiệt tốt và chịu lực va đập.
Bạc xéc măng Hình 3.7
Xéc măng có hai loại: xéc măng khí và xéc măng dầu.
Xéc măng khí: có nhiệm vụ làm kín buồn đốt ngăn không cho khí cháy lọt xuống cạc te.
Xéc măng dầu: có nhiệm vụ gạt dầu bôi trơn từ xilanh và pít tông xuống cạc te, ngăn không cho dầu lên buồng đốt.
Xéc măng là chi tiết chịu mài mòn nhất trong động cơ. Sự mài mòn xảy ra ở cả mặt lung do ma sát với thành xilanh và ở hai mặt đầu do va đập với mặt rãnh trên pít tông, nhƣng sự mài mòn ở mặt lƣng là chủ yếu. Bên cạnh đó, xéc măng còn chịu nhiệt độ cao , đặt biệt là xéc măng khí đầu tiên, nên tính đàn hồi của xéc măng có thể bị giảm trong quá trình làm việc.
Vì vậy, vật liệu làm xéc măng thƣờng là gang xám, gang hợp kim, thép đƣợc mạ crôm để chống mài mòn. Số lƣợng xéc măng khí thƣờng từ 2- 4 chiếc, còn xéc măng dầu từ 1-2 chiếc . Trên xéc măng dầu có làm rảnh để dầu nhờn thoát về cạc te.
c/ Chốt pít tông
Chốt pít tông là chi tiết nối pít tông và thanh truyền. Tuy có kết cấu đơn giản nhƣng chốt pít tông có vai trò rất quan trọng để bảo đảm điều kiện làm việc bình
thƣờng của động cơ. Chốt pít tông chịu lực va đập, tuần hoàn, nhiệt độ cao và điều kiện bôi trơn khó khăn.
Vì vậy chốt pít tông đƣợc chế tạo bằng thép có dạng hình trụ rổng , đƣợc tôi cứng và mài nhẵn bóng bề mặt làm việc.
d/ Thanh truyền
Thanh truyền Hình 3.8
Thanh truyền là chi tiết trung gian nối và truyền lực giửa pít tông và trục khuỷu. trong quá trình làm việc, thanh truyền chịu lực lớn và luôn thay đổi do pít tông truyền xuống và chịu lực quán tính của bản thân nó. Thanh truyền của động cơ ô tô đƣợc chế tạo bằng thép hợp kim và có kết cấu thanh cứng vửng.
Kết cấu thanh truyền đƣợc chia làm ba phần: phần đầu nhỏ, đầu to và thân thanh truyền.
Đầu nhỏ thanh truyền: Dùng để lắp chốt pít tông. Trên động cơ ô tô chốt pít tông thƣờng thƣờng đƣợc lắp tự do với đầu nhỏ thanh truyền và chi tiết liên kết là bạc lót. Bạc lót thƣờng đƣợc làm bằng đồng và đƣợc ép chặt vào lổ đầu nhỏ. Phía trên đầu nhỏ có thể có lổ hứng dầu bôi trơn cho bạc hoặc phía dƣới có đƣờng dầu từ đầu to lên bôi trơn bạc đầu nhỏ.
Thân thanh truyền thƣờng có dạng chử I lớn dần về đầu to thanh truyền. Trong thân có thể có đƣờng dầu từ đầu to lên bôi trơn bạc đầu nhỏ.
Đầu to thanh truyền là bộ phận nối với cổ biên trục khuỷu và quay trên cổ biên. Để lắp với cổ biên thì đầu to thanh truyền đƣợc cắt thành hai phần, phần liền với thân thanh truyền gọi là thân đầu to phàn kia gọi là nắp đầu to, chúng đƣợc ghép với nhau bằng bu lông thanh truyền. Bạc lót lắp trong lổ đầu to là chi tiết ma sát trực tiếp với cổ biên và cũng đƣợc cắt thành hai nửa và có vấu định vị chống xoay trên thân và nắp đầu to.
e/ Trục khuỷu
Trục khuỷu Hình 3.9
Trục khuỷu có nhiệm vụ nhận lực tác dụng từ pit tông do thanh truyền chuyển tới và lực này chuyển thành mô men quay tới bánh đà. Đồng thời trục khuỷu nhận lực quán tính từ bánh đà để thực hiện các quá trình nạp, nén và xả trong xilanh.
Trong quá trình làm việc, trục khuỷu chịu tác dụng của tải trọng thay đổi theo chu kỳ, chịu ma sát và mài mòn tại các bề mặt tiếp xúc, chịu dao động ngang và dao động dọc do các mômen uốn và xoắn không đồng đều về trị số gây ra. Trục khuỷu thƣờng đƣợc chế tạo bằng thép rèn hoặc đúc bằng gang cầu.
Trục khuỷu là chi tiết phức tạp nó có cấu tạo gồm các phần: cổ chính, cổ biên, đối trọng, đầu trục và đuôi trục.
Trên động cơ ô tô của Mitsubishi ví dụ nhƣ I4 đƣợc trang bị trên xe Grandis. Trục khuỷu có năm cổ chính và bốn cổ biên. Cổ chính và cổ biên làm việc trong điều kiện chịu lực và ma sát nên trên các bề mặt phải đƣợc xử lý sao cho đạt độ cứng theo yêu cầu. Bề mặt làm việc phải có độ bóng cao để co khả năng chịu mài mòn tốt. Giửa các cổ chính và cổ biên có khoan đƣờng dầu lên bôi trơn.
Đối trọng trên trục khuỷu có tác dụng cân bằng trục khuỷu trong quá trình làm việc.
Đầu trục khuỷu có ngỏng trục để lắp bánh rang dẩn động cơ cấu phân phối khí, lắp puli dẩn động các cơ cấu khác nhƣ bơm trợ lực lái, máy nén hệ thống làm lạnh..
Đuôi trục khuỷu có mặt bích để lắp bánh đà. f/ Bánh đà
Có nhiệm vụ làm đều tốc độ quay của trục khuỷu. Ngoài ra bánh đà còn là nơi lắp ráp vành răng khởi động, đánh dấu các vị trí điểm chết, điểm đặt lửa và lắp các bộ phận truyền mô men ra ngoài.
Bánh đà đƣợc đúc bằng gang hoặc bằng thép, có dạng hình đỉa hoặc hình chậu, có mô men quán tính lớn. Mặt trƣớc bánh đà đƣợc gia công để lắp với mặt bích trên đuôi trục khuỷu mặt sau đƣợc gia công phẳng để làm đỉa chủ động bộ ly hợp. Xung quanh vòng ngoài của bánh đà có ép một vành răng để ăn khớp với vành răng trên động cơ khởi động.