A. PISTON.
H.2-9: Piston
1. Cấu tạo.
- Piston cĩ cấu tạo như hình vẽ.
H.2-10: Cấu tạo piston
- Đỉnh piston cĩ kết cấu dạng “đỉnh chứa buồng cháy”:
+ Loại này phù hợp với hình dạng buồng cháy, và hướng của chùm tia phun nhiên liệu nhằm tạo ra hỗn hợp khí cháy tốt nhất.
+ Tận dụng được xốy lốc của khơng khí trong quá trình nén.
+ Tuy nhiên loại này cĩ sức bền kém và diện tích chịu nhiệt lớn hơn so với loại đỉnh bằng.
- Kích thước của piston được đĩng chìm trên bề mặt của đỉnh piston. Bên cạnh ký hiệu về kích thước của pis ton cịn cĩ các kí hiệu về số code (số lần sửa chữa) của piston được sử
dụng khi thay thế. Ngồi ra cịn cĩ ký hiệu về trọng lượng, số danh điểm và mũi tên chỉ hướng lắp “F”
- Chốt piston dùng để nối piston với tay biên và được khố hãm bằng các vịng hãm, khĩa đầu trục.
- Phần trong của piston cĩ các lỗ hổng cĩ tác dụng để làm mát.
- Trên mỗi piston được lắp 4 xéc măng: 3 xéc măng khí và 1 xéc măng dầu.
- Là động cơ cao tốc, phần dưới piston được vạt ngắn khơng lắp xéc măng do đĩ nhiệm vụ dẫn hướng do những xéc măng phía trên và phần piston phía dưới tỳ vào xylanh đảm nhận. - Piston được chế tạo bằng hợp kim nhơm, do đĩ cĩ khối lượng nhẹ, làm giảm được đáng kể lực quán tính phù hợp với động cơ cao tốc.
- Phần đuơi piston được vát (Hai bên phía đầu chốt piston), làm giảm khối lượng piston, và bù giãn nở nhiệt.
- Mặt trong piston cĩ các gân giúp gia tăng sự cứng vững cho piston.
2. Hư hỏng – Kiểm tra – Sửa chữa.
- Piston cĩ các dấu hiệu bị mẻ hoặc bị xước ở xung quanh lỗ chốt piston, các dấu hiệu này cĩ thể do chất bơi trơn khơng đủ, dịng bơi trơn bị hạn chế, khởi động nguội động cơ quá lâu, tắt động cơ khi cịn nĩng, hoặc lắp chốt piston khơng chuẩn xác.
- Piston cĩ các dấu hiệu bị mịn khơng đều từ phần thân xuống dưới. Các dấu hiệu này cĩ thể xẩy ra do chất bơi trơn khơng đủ, dịng bơi trơn bị hạn chế, bộ làm mát bị kẹt, nhiệt độ chất bơi trơn quá cao (đai quạt bị trượt, bơm nước bị hư…), khởi động nguội quá lâu, tắt động cơ khi cịn nĩng, bơi trơn khơng đủ, quá tải, đầu phun nhiên liệu bị hư, điều chỉnh bơm phun nhiên liệu khơng chuẩn…
- Piston cĩ các vết lõm xoắn dọc theo thân, các dấu vết này phát triển trong thời gian dài ở hai phía chịu lực ở phần thân piston. Chúng cĩ thể bắt nguồn từ các vết xước cong, xéc măng bị lệch, tiêu thụ nhiên liệu quá mức, sự giãn nở nhiệt của piston, sự biến dạng của sơ mi xylanh…
- Piston cĩ thể bị ăn mịn ở mặt ngồi vành piston. Sự ăn mịn này chủ yếu từ khí cháy, với các nguyên nhân là sự cung cấp khơng khí bị hạn chế, sử dụng nhiên liệu quá mức, đầu phun nhiên liệu bị hư hỏng, lỗ phun nhiên liệu bị mịn rộng…
- Piston cĩ các dấu hiệu hư hại ở vành trên. Sự hư hại này cĩ thể do lắp xéc măng khơng chuẩn, lắp các xupap nạp, xả khơng đúng, sự mịn ổ đỡ thanh truyền quá mức, các tạp chất lạ trong buồng đốt.
- Piston cĩ các dấu hiệu hư hỏng ở các bề mặt sát rãnh xéc măng. Các dấu hiệu này xuất hiện do lắp đặt xéc măng nén khơng chuẩn, các lỗ xốp cịn lại khi đúc piston, cũng cĩ thể do sử dụng nhiên liệu khơng chuẩn.
- Khi piston (kể cả phần dưới) cĩ các vệt đen hoặc nâu, điều đĩ cho thấy dầu bơi trơn động cơ hoặc khí cháy lọt qua các xéc măng. Khí cháy cĩ thể đi qua các xéc măng nếu sự làm kín xéc măng là khơng chuẩn, dầu bơi trơn kơng đảm bảo chất lượng, mức dầu trong hộp trục khuỷu quá cao, nhiệt độ dầu quá cao, chất bơi trơn cĩ chứa các bọt khí, dầu bị xuống cấp do thời gian giữa các lần thay dầu quá lâu.
- Khe hở giữa piston và sơ mi xylanh cho phép là: 0.193mm ÷ 0.219mm (đường kính cơ sở: 135mm)
- Khe hở giữa rãnh xéc măng và xéc măng:
+ Xéc măng hơi số 1: 0.02mm ÷ 0.08mm giới hạn: 0.25mm + Xéc măng hơi số 2, 3: 0.05mm ÷ 0.08mm giới hạn: 0.15mm + Xéc măng dầu: 0.03mm ÷ 0.06mm giới hạn: 0.15mm
- Khe hở giữa chốt piston và lỗ chốt piston cho phép: 0.01mm ÷ 0.02mm giới hạn: 0.1mm Để khắc phục ta cĩ thể thay chốt piston hoặc piston.
- Lựa chọn piston và sơ mi xilanh: Piston cĩ thể theo tiêu chuẩn hoặc kích thước sửa chữa, nhưng phải phù hợp với kích thước của sơ mi xylanh. Để lựa chon chính xác ta thực hiện theo các bước sau:
+ Piston tiêu chuẩn: Cần phải lựa chọn piston đúng với kích thước được đĩng chìm trên bề mặt của sơ mi xylanh. Cần phải đảm bảo trọng lượng của các piston sử dụng cho 1 động cơ phải nằm trong phạm vi sai lệch trong khoảng ±10g so với trọng lượng đã được đánh dấu quy định.
+ Chú ý: Khi thay piston cần phải thay thế cả xéc măng.
+ Piston cĩ kích thước sửa chữa: Đường kính lỗ của sơ mi xylanh phải đáp ứng và phù hợp với piston theo các điều kiện (+0.5, +0.75, +1.00 mm). Cần phải xác định chính xác (trị số) lượng kim loại cần phải lấy đi khi doa xylanh theo tiêu chuẩn để phù hợp với quy cách, kích thước của piston khi sửa chữa. Cần phải đảm bảo khe hở giữa piston và xylanh ở tất cả các kích thước sửa chữa.
+ Ngay cả khi chỉ cĩ 1 xylanh cần phải doa – nhất thiết phải doa lại tất cả các xylanh cùng theo 1 kích thước sửa chữa.
+ Thay thế xéc măng phù hợp với kích thước sửa chữa của piston
- Khe hở giữa piston và xylanh. Nếu khe hở giữa piston và xylanh vượt quá tiêu chuẩn thì cần phải thay thế piston hoặc xylanh.
- Khe hở giữa piston và xéc măng. Nếu khe hở đo được vượt quá giới hạn, thì phải thay piston hoặc sec măng. Thay xéc măng phải thay cùng 1 bộ.
B. XÉC MĂNG.
1. Cấu tạo.
- Mỗi piston được lắp 4 xéc măng: 3 xéc măng khí và 1 xéc măng dầu
+ Ba xéc măng khí phía trên cĩ tác dụng làm kín khơng cho khí cháy lọt xuống cacter.
+ Xéc măng dầu phía dưới cùng cĩ tác dụng ngăn khơng cho dầu từ cacter sục lên buồng cháy, và dàn đều dầu trên bề mặt xylanh cĩ tác dụng bơi trơn.
- Xéc măng là một vịng hở miệng (khe hở miệng cĩ tác dụng bù lại lượng dãn nở nhiệt khi xéc măng làm việc ở nhiệt độ cao). Cĩ tiết diện như hình H.2-11.
- Xéc măng tỳ vào thành xylanh mạnh hơn ở kỳ cháy nhờ lực khí thể ép lưng xéc măng tỳ sát vào thành xylanh.
- Xéc măng tỳ vào thành xylanh yếu hơn ở các kỳ cịn lại. Ở các kỳ này xéc măng tỳ vào xylanh chủ yếu nhờ vào lực căng của bản thân xéc măng.
H.2-11: Xéc măng
2. Hư hỏng – Kiểm tra – Sửa chữa.
- Sự hư hỏng xéc măng là nguyên nhân chính gây ra sự khởi động khĩ khăn, tổn thất cơng suất, tiêu thụ dầu bơi trơn cao do áp suất giảm. Sự hở xéc măng cịn làm cho thành xylanh và piston bị biến dạng.
- Sự hở xéc măng cĩ thể xẩy ra trong khi lắp ráp do khơng đảm bảo dung sai chính xác giữa xéc măng và piston, do các đặc tính bề mặt khơng đạt yêu cầu, sự bảo dưỡng hệ thống bơi trơn, làm mát, và nạp khơng khí khơng đúng quy trình yêu cầu. Các nguyên nhân khác bao gồm sự điều chỉnh bơm phun nhiên liệu khơng chuẩn, hư hỏng bộ điều nhiệt, bộ làm mát bị nghẹt, vận hành động cơ khơng hợp lý…
- Sự gãy xéc măng thường xẩy ra do các hư hỏng ở vành piston hoặc ở gần rãnh lắp xéc măng trên piston. Tuy nhiên trong thực tế sự gãy xéc măng chủ yếu do các quy trình lắp đặt khơng chuẩn xác, dung sai khe hở xéc măng khơng chuẩn, hoặc do hư hỏng bề mặt rãnh lắp xéc măng khi lắp piston vào sơ mi xylanh.
- Kiểm tra khe hở miệng xéc măng: Trước khi lắp xéc măng lên piston, ta cần kiểm tra khoảng hở xéc măng. Khoảng hở khơng đủ sẽ gây ra hư hại đối với piston, xéc măng, và thành xylanh. Khoảng hở quá mức cĩ thể làm giảm áp suất nén, tăng sự tích tụ cacbon trong buồng đốt hoặc ở vành piston, để lọt dầu vào buồng đốt. Để kiểm tra khoảng hở xéc măng, ta lắp từng xéc măng vào sơ mi xylanh tiêu chuẩn. Dùng piston đẩy xéc măng xuống một nửa khoảng cách hành trình piston và để xéc măng tựa vuơng gĩc với sơ mi xylanh. Đo khoảng hở giữa hai đầu của xéc măng. Khi cần tăng khoảng hở xéc măng, ta kẹp chặt giũa mềm hoặc đá dầu vào êto, chiều rộng của giũa hoặc đá phải trùng với khoảng hở xéc măng, để đảm bảo gĩc nghiêng đầu xéc măng chuẩn xác, giữ xéc măng thẳng hàng khi ép cả hai đầu xéc măng lên bề mặt giũa hoặc đá mài và mài nhẹ.
- Khe hở miệng xéc măng (khe giãn nở nhiệt) khi lắp trong sơ mi xylanh: + Xéc măng khí số 1 : cho phép: 0.4mm ÷ 0.6 mm
+ Xéc măng khí số 2, 3: cho phép: 0.4mm ÷ 0.6 mm
+ Xéc măng dầu : cho phép: 0.4mm ÷ 0.6 mm + Khe hở miệng giới hạn của các xécmăng là: 1.5mm