Bài 7: SỬA CHỮA CHỐT PISTON

Mục tiêu của bài:

Học xong bài này, học viên có khả năng:

- Trình bày được nhiệm vụ, cấu tạo, phương pháp lắp ghép, hiện tượng, nguyên nhân hư hỏng, phương pháp kiểm tra và sửa chữa chốt pít tông

- Kiểm tra, sửa chữa được các hư hỏng của chốt pít tông đúng phương pháp hoặc chọn chốt pít tông thay thế đúng tiêu chuẩn kỹ thuật do nhà chế tạo quy định.

Nội dung của bài: Thời gian: 13 h (LT: 3; TH: 10 h)

1. Chốt pít tông 1.1. Nhiệm vụ:

Chốt piston dùng để kết nối piston với đầu nhỏ thanh truyền, nó truyền chuyển động từ piston đến thanh truyền làm quay trục khuỷu và ngược lại.

Trong quá trình làm việc, chốt piston chiụ lực khí thể và lực quán tính rất lớn, các lực này thay đổi có tính chất chu kỳ và gây va đập mạnh.

Ngoài ra chốt piston còn chiụ nhiệt độ cao ( >1000C) trong các điều kiện bôi trơn kém, điều này làm cho chốt piston dễ bị mòn

1.2. Cấu tạo:

Do điều kiện làm việc như đã phân tích nên vật liệu chế tạo chốt piston phải có đủ độ bền và độ cứng vững. Trong quá trình chế tạo, chốt piston phải nhiệt luyện theo công nghệ đặc biệt, đảm bảo bề mặt làm việc có độ cứng vững cao, chống mòm tốt và bên trong phải có độ dẻo để chống mỏi tốt, khi lắp ghép chốt với đầu nhỏ thanh truyền, khe hở phải nhỏ để chịu được lực va đập lớn.

Vật liệu hay dùng là thép cacbon hay thép hợp kim có thành phần cabon thấp như thép 20, 20X, 15XA,…

Kết cấu chốt piston động cơ xăng – động cơ diesel

Kết cấu chốt piston đều có dạng hình trụ rỗng để giảm trọng lượng

Hình a: Cả mặt ngoài và mặt trong đều có dạng hình trụ, loại này tuy có ưu

điểm là dễ gia công nhưng sức bền trên chốt piston phân bố không đều

Hình b,c,d,e. Tuy việc gia công rất phức tạp nhưng nhẹ hơn và có sức đồng đều hơn. Các loại chốt này thường dùng trên động cơ cao tốc

1.3.1. Cố định chốt piston trên bệ chốt piston: Chốt piston được cố định trên bệ

chốt bằng một hoặc nhiều bulông (ngày nay không dùng nữa)

Ưu điểm

- Do không có sự chuyển động tương đối với bệ chốt nên bệ chốt có thể làm ngắn lại và không cần tổ chức bôi trơn cho bệ chốt.

- Đầu nhỏ thanh truyền được

làm daì hơn nên dễ bôi trơn và làm giảm áp suất tiếp xúc. - Nhược điểm

- Do bệ chốt làm ngắn đi, khoảng cách hai gối đỡ tăng nên độ võng chốt cũng lớn.

- Trên bệ chốt và chốt phải gia công ren nên gây ứng suất tập trung. - Tình trạng chịu lực mài mòm của chốt không đều

- Làm tăng khối lượng chuyển động tịnh tiến do dùng bulông lắp ghép 1.3.2. Cố định piston trên đầu nhỏ thanh truyền:

Chốt piston được cố định trên đầu nhỏ thanh truyền bằng bulông (chỉ dùng cho piston hợp kim gang)

Ưu điểm:

- Có thể làm giảm chiều dài đầu nhỏ thanh truyền và không cần bôi trơn cho đầu nhỏ

- Tăng chiều dài chốt nên giảm độ võng của chốt - Nhược điểm:

- Vùng chịu lực không đều nên chốt chịu lực không đếu - Bệ chốt piston thường dùng bạt lót

1.3.3. Chốt piston lắp tự do:

Chốt piston không cố định trên đầu nhỏ thanh truyền cũng không cố định trên bệ chốt. Hầu hết các động cơ hiện nay luôn dùng phương pháp này vì có rất nhiều ưu điểm:

- Chốt xoay tự do quanh tâm nên mòm đều và mặt chịu lực thay đổi nên ít bị mòn.

- Nếu vì lý do nào đó làm kẹt chốt với đầu nhỏ hay bệ chốt vẫn làm việc một trong 2 phương pháp trên

2. Hiện tượng, nguyên nhân hư hỏng, phương pháp kiểm tra, sửa chữa chốt piston Sau một thời gian làm việc lỗ chốt piston và bạc đầu biên có thể bị mòn, khe hở tăng lên sẽ phát sinh tiếng kêu, người ta gọi là gõ chốt piston. Khi máy nguội hoặc tăng ga đột ngột tiếng gõ sẽ kêu rõ hơn, cần phải kiểm tra thay thế kịp thời

2.1. Kiểm tra khe hở chốt piston

Chốt piston trong khi làm việc, do bề mặt của nó chiụ lực không đều, nên mòn không đều, tạo thành độ côn và độ ôvan, phương pháp kiểm tra như sau ( hình 60).

- Kiểm tra độ côn: Dùnd panme đo 3 điểm ở chính giữa và hai đầu của chốt, hiệu số đo được là độ côn, nếu vượt quá 0,005mm thì phải thay.

- Kiểm tra độ ôvan: Dùng panme đo chung quanh ở phần chính giữa của chốt piston . Hiệu số của đường kính lớn nhất và nhỏ nhất được đo là độ ôvan, nếu vượt quá 0,005mm thì phải thay.

2.2. Chọn lắp chốt piston

Kích thước sửa chữa chốt piston có quy cách như sau: 0,05, 0,075, 0,100, 0,125, 0,15, 0,20, 0,25mm. Kích thước tăng lớn nói chung đều ghi trên mặt chốt hoặc trên hộp đựng.

Khi chọn lắp nên căn cứ vào đường kính trong của lỗ chốt để chọn chốt tăng lớn gần sát với kích thước sửa chữa. Nếu đã chọn đúng chốt với kích thước sửa chữa ở cấp lớn nhất, mà khi lắp vẫn thấy lỏng thì nên thay piston rồi chọn đúng chốt piston có kích thước tiêu chuẩn.

2.3. Doa lỗ chốt piston và bạc lót

Khi thay piston cần phải căn cứ vào đường kính ngoài của chốt piston mới để doa bạc lót vào lỗ chốt piston. Làm cho nó có khe hở và độ lắp ghép thích đáng, nếu bạc lót đã bị mòn quá mỏng thì nên thay bạc lót mói rồi tiến hành doa lỗ.

 Doa lỗ bạc đầu nhỏ thanh truyền.

- Thay bạc lót: Dùng khuôn ép hoặc đục để ép hoặc đục bạc lót cũ ra (chú ý không được đục hỏng đầu nhỏ thanh truyền), sau khi đó chọn bạc lót có độ dôi 0,10 – 0,20mm đặt trên máy ép tay hoặc êtô để ép vào thanh truyền. Chú ý khi ép, góc vát phải hướng về bên trong, lỗ dầu phải đúng vị trí, nếu ép trên êtô thì phải có tấm kim loại mềm để đệm.

- Doa bạc lót đầu nhỏ thanh truyền: Chọn đúng dao doa, cặp chặt vào êtô, hai tay giữ thanh truyền nằm ngang cho đường tâm của nó vuông góc với dao doa, sau đó quay thanh truyền theo chiều quay kim đồng hồ để doa lỗ, khi doa chú ý không được doa ngược laị, lượng ăn ao của mỗi lần doa không quá lớn, luôn luôn giữ cho thanh truyền vuông góc với dao doa để tránh doa lệch. Sau khi doa xong một lần, có thể lật ngược để doa một lần nữa, để tránh doa thành hình côn. Trong khi doa phải thường xuyên kiểm tra để tránh khoét lỗ lớn gây hư hỏng, nhất là khi doa sắp xong, lúc này không cần điều chỉnh dao doa lớn hơn nữa, trên cơ sở kích thước đó doa thêm 2 lần hoặc dùng mũi cạo để sửa cho vừa. Diện tích tiếp xúc chốt piston lắp vào bạc lót đã doa xong không nên dưới 75% tổng diện tích. Nếu mặt tiếp xúc không đủ, thì có thể dùng mũi cạo để sửa cho

vừa rồi đem chốt piston lắp vào bạc lót và cặp lên êtô, dùng tay lắc qua lắc lại thanh truyền, sau đó tháo chốt ra để xem mặt tiếp xúc, nếu cần thiết thì tiến hành cạo sửa thêm nhiều lần để cho mặt tiếp xúc đạt được tiêu chuẩn.

 Thử độ lắp ghép giữa chốt piston và bạc lót đầu nhỏ thanh truyền: khe hở lắp ghép giữa chốt piston và đầu bạc nhỏ thanh truyền từ 0,0045 -0.0095mm. Khe hở này rất khó kiểm tra. Để xác định khe hở có thích đáng hay không, sau khi doa xong có thể thử như sau: Lau sạch chốt piston và mặt trong của ống lót, bôi một lớp mỏng dầu máy( khi nhiệt độ trong phòng là 15 – 250C, nếu có thể dùng sức của ngón tay cái để ấn chốt vào trong bạc lót thì khe hở lắp ghép đạt tiêu chuẩn (mặt tiếo xúc đạt yêu cầu).

 Doa lỗ piston

Phương pháp doa lỗ piston hoàn toàn giồng như doa bạc lót  Lắp và thử chốt piston.

Độ dôi lắp ghép giữa chốt piston nằm trong phạm vi 0,0025 – 0,0075mm, trị số này cũng rất khó kiểm tra. Piston bằng nhôm có thể dùng phương pháp lắp nóng như sau:

Dùng panme đo ngoài để đo độ ôvan của piston và ghi lại. Cho piston vào đun nóng 75 – 850C, lấy piston nóng ra, nhanh chóng lau sạch lỗ chốt và sau đó lắp chốt piston vào, nếu dùng sức của bàn tay có thể ấn được vào là vừa. Nếu sau khi đun nóng, chốt piston vẫn không ấn vào được thì chứng tỏ lỗ chốt quá nhỏ, nên doa hoặc sửa lỗ thêm một chút, không nên miễn cưỡng dùng búa để đóng vào.

Sau khi đẩy chốt piston vào được một đầu, thì bôi ngay lớp dầu bôi trơn vào trong bạc lót thanh truyền rồi đút đầu thanh truyền vào trong piston (chú ý ký hiệu trên thanh truyền nằm về phía piston không xẽ rãnh) rồi tiếp tục dùng sức bàn tay ấn chốt piston vào qua bạc thanh truyền và lỗ chốt piston còn lại. Đợi sau khi piston nguội dùng panme để đo độ ôvan của thân piston, nếu biến dạng vượt quá 0,025mm thì chứng tỏ lắp ghép quá căng, nên tống chốt piston ra, cạo lại lỗ chốt một ít, sau đó vẫn lắp theo phương pháp trên đến khi không biến dạng mới thôi.

Sau khi lắp xong dùng 2 tay giữ chặt piston, đặt thanh truyền nằm ngang và hơi ghếch lên trên, nếu độ chặt của piston vừa phải thì thanh truyền nhờ sức nặng của bản thân từ từ hạ xuống, nếu độ lắp ghép quá lỏng thì thanh truyền hạ xuống rất nhanh, nếu quá chặt thì không hạ xuống được, cần phải sửa lại.

Cuối cùng lắp chốt hãm khóa chốt piston vào rãnh hãm, chiều sâu của nó không quá 1/2, nếu không thì phải tiện sâu rãnh hãm

Nếu lỗ doa bị rộng không đun nóng mà vẫn có thể ấn chốt piston vào dễ dàng thì không dùng được, nên thay chốt piston lớn hơn một cấp hoặc thay chốt piston khác để doa lắp lại. Cho nên doa lỗ phải rất cẩnn thận để tránh gây lãng phí.