Khảo sát cơ cấu trục khuỷu thanh truyền, thân máy- Nắp máy

y kết cấu đơn giản nhưng rất quan trọng nên phải được quan tâm khi thiết kế vầ chế tạo. Nếu bulong thanh truyền do nguyên nhân nào đó bị đứt sẽ dẫn tới phá hỏng toàn bộ động cơ. Điều kiện làm việc Bulong thanh truyền khi làm việc chịu các lực như lực xiết ban đầu, lực quán tính của nhóm piston-thanh truyền không kể nắp đầu to thanh truyền. Những lực này đều là các lực có chu kỳ cho nên bulong thanh truyền phải có sức bền mỏi cao. Vật liệu chế tạo Bulong thanh truyền được chế tạo bằng thép hợp kim có các thành phần crôm, man-gan, niken…Tốc độ động cơ càng lớn, vật liệu bulong thanh truyền có hàm lượng kim loại quý càng nhều. e. Bạc lót - Công dụng Hạn chế việc mài mòn trực tiếp giữa cổ biên với đầu to thanh truyền đồng thời để tăng tính kinh tế trong quá trình sửa chữa. Hình 1.14: Bạc lót Điều kiện làm việc Khi làm việc bạc lót chịu lực ma sát lớn. Phân loại Có thể chia bạc lót thành hai loại là bạc lót mỏng và bạc lót dày + Bạc lót mỏng: Thường được sử dụng trên động cơ ôtô, máy kép có ưu điểm thuận tiện khi thay thế sửa chữa theo cốt tức là thay bạc có đường nhỏ hơn. + Bạc lót dày: có gộp bạc và lớp hợp kim chịu mòn đều dày và thường có gờ vai cũng được tráng hợp kim chịu mòn để hạn chế di chuyển dọc trục. Giữa hai bề mặt có thể cạo rà bạc lót theo kích thước sửa chữa. Cấu tạo Bạc đầu nhỏ thanh truyền: Khi lắp chốt piston xoay tương đối với đầu nhỏ thanh truyền thì trong đầu nhỏ có ép vào 1 bạc đồng mỏng dày 0.01÷ 0.04 mm để giảm ma sát, chống mòn. Bạc được ép vào lỗ rồi doa lại cho chính xác. - Bạc đầu to lắp giữa đầu to thanh truyền và cổ trục khuỷu. Bạc gồm 2 nửa có kết cấu gần giống nhau, thường làm bằng vỏ thép rồi tráng lớp hợp kim chống mòn. Đối với động cơ xăng là hợp kim có nền thiếc hoặc chì. Động cơ diesel thường dùng hợp kim đồng chì. Để tránh bạc bị xoay trong đầu to thanh truyền, mỗi nửa bạc có gập cựa hãm (gờ định vị) ăn khớp với rãnh trong đầu to thanh truyền. Để tăng độ tiếp xúc với đầu to thanh truyền đường kính ngoài của bạc lớn hơn đường kính lỗ đầu to khoảng 0.03 ÷ 0.04 mm. Trong bạc đầu to thanh truyền thường có rãnh chứa dầu. Dầu bôi trơn giữa bạc và cổ quay thanh truyền sẽ qua 1 lỗ nhỏ ở nửa bạc trên trùng với lỗ ở đầu to thanh truyền lên bôi trơn cho xilanh bằng cách vung vẩy. Kiểm tra và sữa chữa các hư hỏng Kiểm tra hư hỏng Kiểm tra thanh truyền bị cong và bị xoắn + Lắp nhóm piston vào thanh truyền rồi vào xylanh và cổ biên (piston không lắp xéc-măng) + Lắp đầu to có bạc vào cổ biên bắt chặt đủ lực quy định, sau đó quay truc khuỷu cho piston ở điểm chết trên và dùng căn lá có độ dày hợp lý để đo khe hở giữa piston và xylanh ở quanh piston. + Rồi tiếp tục đo khe hở quanh piston và xylanh ở vị trí giữa xylanh và điểm chết dưới. + Nếu khe hở lớn về phía cả 3 vị trí chứng tỏ thanh truyền cong về phía khe hở nhỏ. + Nếu ke hở lớn ở vị trí điểm chết trên nhưng ở vị trí giữa xylanh khe hở lớn nằm ở hướng khác chứng tỏ thanh truyền bị xoắn (hướng xoắn về phía có khe hở nhỏ). + Nếu khe hở đều về mọi hướng và đều ở cả ba vị trí của piston, chứng tỏ thanh thanh truyền không bị xoắn. Kiểm tra thanh truyền bị nứt và bulong, đai ốc nứt hỏng + Thường vết nứt hay xảy ra ở phần vị trí các lỗ lắp bulong và lỗ lắp chốt piston hay gần chỗ nối tiếp đầu to và thân. + Để kiểm tra vết nứt lớn ta quan sát bằng mắt vết nứt nhỏ ta dùng que kim loại gõ lên thanh truyền có tiếng rè là bị nứt hoặc dùng kính phóng để quan sát. Kiểm tra thanh truyền bị cháy rỗ. + Bắt chặt đầu to đủ lực quy định không có lắp bạc, sau đó dùng đồng hồ so đo độ ô van và đường kính lỗ lắp bạc: nên bề mặt lắp ghép có lắp các đệm thì phải lắp đủ và đều cả hai bên. + Sau đó lắp bạc lót vào và bắt chặt đủ lực để đo độ ô van và đường kính của bạc lót. + Các kích thước đo được đem so sánh với tiêu chuẩn cho phép để thay thế hoặc sửa chữa. + Quan sát bề mặt bạc, các vết cháy rỗ cào xướt + Đo độ dày của lớp hợp kim chống mòn… + Kiểm tra độ mòn (khe hở) của bạc đầu to bằng cách dùng dây chì ø2 mm dài 20÷30 mm cho vào giữa cổ biên và bạc bắt chặt đủ lực quy định. Sau đó tháo lấy dây chì ra đo chiều dày sau khi bị ép: ta có khe hở cới tiêu chuẩn cho phép. Hình 1.15: Đo khe hở giữa đầu to thanh truyền với cổ biên Số liệu đo khe hở giữa đầu to thanh truyền với cổ biên của động cơ mitsubishi 4DQ50 Bảng 1.6. Khe hở giữa đầu to thanh truyền với cổ biên Khe hở giữa đầu to thanh truyền và cổ biên Máy 1 Máy 2 Máy 3 Máy 4 0.14 mm 0.17 mm 0.15 mm 0.16 mm Lực xiết: 650 kgf.cmm Khe hở tiêu chuẩn: 0.12 mm Nhận xét: Với khe hở trên vượt quá khe hở tiêu chuẩn không đáng kể nên có thể dùng được. Hoặc có thể doa lại cổ biên, sau đó lắp bạc với cos phù hợp. Đường kính đầu nhỏ thanh truyền của động cơ mitsubishi Bảng 1.7. Đường kính của đầu nhỏ thanh truyền Đường kính đầu nhỏ thanh truyền Vị trí đo Máy 1 Máy 2 Máy 3 Máy 4 DIab 24.9 24.84 24.9 24.78 DIAB 24.95 24.86 24.89 24.8 Độ ôvan 0.05 0.02 0.01 0.02 DIIab 24.91 24.9 24.89 24.89 DIIAB 24.92 24.88 24.9 24.9 Độ ôvan 0.01 0.02 0.01 0.01 Độ ôvan cho phép: 0.015 mm. Nhận xét: Nhìn chung độ mòn ôvan của đầu nhỏ thanh truyền vẫn tốt so với độ mòn tiêu chuẩn. Đường kính đầu to thanh truyền của động cơ mitsubishi Bảng 1.8. Đường kính của đầu to thanh truyền. Đường kính đầu tothanh truyền Vị trí đo Phương đo Máy 1 Máy 2 Máy 3 Máy 4 Vị trí 1 DIab 58.013 57.044 57.074 57.098 DIAB 58.01 57.05 57.084 58.0 Ô van 0.003 0.014 0.010 0.002 Vị trí 2 DIiab 58 57.078 57.09 57.08 DIIAB 58 57.084 57.08 58 Ô van 0 0.014 0.01 0.02 Độ ôvan cho phép: 0.015 mm Nhận xét: Độ mòn ôvan đạt so với độ ôvan cho phép Phương pháp sữa chữa thanh truyền + Đầu tiên là phải thông rửa các lỗ phun dầu, đường dầu trên thân thanh truyền + Các bulong, đai ốc bị chờn cháy ren thì phải thay mới. + Nắn thanh truyền bị cong xoắn bằng thiết bị. Thanh truyền bị cong và bị xoắn lớn hơn 0.06/100m chiều dài đều được tiến hành nắn nguội. Đầu tiên nắn hết xoắn sau đó nắn hết cong. Sau khi nắn, nung nóng 400÷500oC kéo dài 0.5÷1 giờ rồi để nguội để ổn định ứng suất dư (bị cong xoắn lại). + Nắn thanh truyền bằng tay (dùng nắn thanh truyền nhỏ) Dùng thanh thép tròn cứng dài 1 mét có một đầu nhỏ lắp vào được lỗ chốt piston. Lắp gá nửa đầu to phía trên của thanh truyền vào cổ biên (không vặn nắp đầu) và tựa thanh truyền vào thân máy đặt nằm nghiêng. Thanh truyền có lắp piston nhưng không có xéc-măng. Dùng lực tay đè lên thanh thép để uốn thanh truyền về phía ngược lại với chiều xoắn cho hết xoắn và sau đó mới nắn hết cong . Phải nắn qua vài lần, sau mối lần nắn lại lắp cả thanh truyền piston vào xylanh và cổ biên và bắt chặt đủ lực quy định để dùng căn lá kiểm tra lại cho đến khi nắn hết xoắn và hết cong. + Sửa chữa đầu nhỏ thanh truyền. Lỗ đầu nhỏ bị mòn rộng lỗ và mòn ô van lớn hơn 0.015 mm thì tiến hành doa rộng lỗ 0.3 hoặc 0.5 mm, sau đó thay bạc đồng có kích thước tương ứng có độ dài lắp ghép 0.1÷0.2 mm. Bạc đồng bị mòn và mòn ô van lớn hơn 0.015 mm đều được thay bạc mới theo kích thước sửa chữa của chốt và tiến hành doa, cạo rà đúng khe hở lắp ghép và diện tích tiếp xúc. Khi ép bạc đồng mới chú ý lỗ dầu của bạc phải trùng lỗ dầu của thanh truyền. + Sửa chữa đầu to thanh truyền Bề mặt hai nửa đầu to mòn vênh không phẳng có diện tích tiếp xúc nhỏ hơn 70%. Bề mặt tiếp xúc ít không tốt sẽ làm bulong bị hỏng, bạc xoay, đứt bulong.. đều được tiến hành mài hoặc dũa phẳng, sau đó thêm các tấm đệm đồng có độ dày tối đa: 0.3 mm. Lỗ đầu to: bị mòn và ô van lớn hơn 0.015 mm thì tiến hành hàn đắp thép (hoặc đồng) sau đó doa đánh bóng đến kích thước yêu cầu hết mòn và ô van. Bạc đầu to thanh truyền bị mòn, cháy rỗ và mòn ô van lớn hơn 0.015 mm đều được thay bạc mới theo cos sửa chữa: (mỗi cos sửa chữa cách nhau 0.25 mm) của cổ biên. Khi thay bạc mới phải tiến hành kiểm tra bề mặt bạc không bị xướt, rỗ và tiến hành doa, cạo rà kích thước cổ biên đến khe hở và diện tích tiếp xúc đạt yêu cầu kỹ thuật. Bulong thanh truyền và đai ốc bị gãy nứt, chờn hỏng ren đều được thay đúng loại và cần vặn chặt đủ lực quy định sau đó nhớ lắp chốt hãm. + Sửa chữa thanh truyền bị rạn nứt Thanh truyền bị nứt lớn, gãy đều được thay đúng loại. Thanh truyền bị nứt nhỏ ở gần lỗ lắp bulong hay phí đầu nhỏ hoặc mòn rộng lỗ bulong đều được hàn đắp đồng sau đó dũa mài phẳng bề mặt. Trục khuỷu, bánh đà. Nhiệm vụ, điều kiện làm việc và yêu cầu của trục khuỷu Công dụng Trục khuỷu là một trong những chi tiết quan trọng nhất, cường độ làm việc lớn nhất và giá thành cao nhất trong động cơ đốt trong. Trục khuỷu nhận lực tác dụng từ piston tạo momen quay kéo các máy công tác nhận năng lượng của bánh đà, sau đó truyền cho thanh truyền và piston thực hiện quá trình nén cũng như trao đổi khí trong xylanh. Hình dạng và kết cấu trục khuỷu phụ thuộc vào số xylanh, cách bố trí xylanh, cách bố trí xylanh, số kỳ của động cơ và thứ tự làm việc của các xylanh. Kết cấu của trục khuỷu phải đảm bảo yêu cầu sau: Động cơ làm việc đồng đều,biên độ dao động mômen xoắn tương đối nhỏ Động cơ làm việc cân bằng ít rung động Ứng suất sinh ra do dao động nhỏ Công nghệ chế tạo đơn giản nên giá thành rẻ. Về hình dạng và kết cấu được chia thành hai loại: Đó là trục khuỷu nguyên và trục khuỷu ghép. Nhưng máy mitsubishi dùng trục khuỷu nguyên. Trục khuỷu nguyên là loại trục khuỷu có các bộ phận: cổ biên, cổ khuỷu…làm liền với nhau thành một khối. Loại này thường dùng trong động cơ cỡ nhỏ và trung bình. Điều kiện làm việc Trục khuỷu chịu lực T (lực tiếp tuyến) và Z (lực pháp tuyến) do lực khí thể và lực quán tính của nhóm piston-thanh truyền gây ra. Ngoài ra trục khuỷu còn chịu lực quán tính ly tâm của các khối lượng quay lệch tâm của bản thân trục khuỷu và thanh truyền. Những lực này gây uốc, xoắn, dao động xoắn và dao động ngang của trục khuỷu trên các ổ đỡ. Yêu cầu Vật liệu chế tạo thường dùng là thép và gang graphit cầu. Thép: trục khuỷu của động cơ tốc độ thấp như tàu thủy và tĩnh tại thường được chế tạo bằng thép các bon trung bình như C35, C40, C45. Còn trục khuỷu của động cơ cao tốc thường dùng thép hợp kim crôm, niken .Động cơ cường hóa như ở xe đua xe du lịc, trục khuỷu được chế tạo bằng thép hợp kim có các thành phần man-gan, vonphram…Thép các-bon có ưu thế rẻ và có hệ số ma sát trong lớn nên giảm dao động xoắn tốt nhưng sức bền không cao bằng thép hợp kim. Gang graphit cầu: Có đặc điểm rất dễ đúc và rẻ. Ngoài ra, do có các-bon ở dạng graphit cầu nên ma sát trong lớn, chịu mòn tốt và không nhạy cảm với ứng suất tập trung. Khi đúc tạo phôi có thể đúc tạo phôi ở hình dạng phức tạp như yêu cầu thiết kế đề ra nhằm bảo đảm sức bền đều trên toàn bộ trục khuỷu. Tuy nhiên, khó khăn lớn nhất khi chế tạo trục khuỷu là cầu hóa. Đặc điểm cấu tạo của trục khuỷu Hình 1.16: Cấu tạo trục khuỷu Đầu trục khuỷu Thường để lắp bánh răng dẫn động bơm nước, bơm dầu nhờn, bơm cao áp, puly để giảm dao động xoắn. Lắp đai ốc khởi động động cơ bằng tay quay. Các bánh răng chủ động hay bánh đai dẫn động hay bánh đai dẫn động lắp trên đầu trục theo kiểu lắp căng hoặc lắp trung gian và đều có then bán nguyệt. Bộ truyền bánh răng từ trục khuỷu để dẫn động trục cam phối khí (động cơ diesel) và bơm cao áp hoặc bộ chia điện đánh lửa (động cơ xăng) và bơm dầu của hệ thống bôi trơn. Ngoài ra, đầu trục khuỷu loại này còn có kết cấu hạn chế di chuyển dọc trục. Các bề mặt đầu của cổ trục đầu tiên khi di chuyển dọc trục sẽ tỳ vào các tấm chặn có tráng hợp kim chịu mòn. Ở một số động cơ ngoài các bộ phận thường gặp trên người ta còn lắp bộ phận giảm dao động xoắn. Cổ biên Là vị trí lắp ghép với đầu to thanh truyền. Giữa cổ biên và đầu to thanh truyền có bạc lót. Ở động cơ nhiều xylanh, các cổ biên được bố trí lệch nhau một góc nhất định tùy theo số xylanh và kiểu động cơ: động cơ thẳng hàng, động cơ chữ V. Góc này gọi là góc lệch khuỷu. Trong cổ trục và cổ biên có khoan lỗ dẫn dầu bôi trơn. Ở một số trục khuỷu, cổ biên được làm rỗng để giảm nhẹ trọng lượng của cổ biên đồng thời lọc một phần cặn bẩn trong dầu bôi trơn, hai đầu lỗ có nút ren bịt kín. Cổ khuỷu Cổ trục khuỷu được gia công và xử lý bề mặt đạt độ cứng và độ bóng cao. Phần lớn các động cơ có cổ trục cùng một đường kính. Đặc biệt có động cơ thường là động cơ cỡ lớn, với đường kính cổ trục lớn dần từ đầu đến đuôi trục khuỷu để có sức bền đều. Tuy nhiên nó sẽ rất phức tạp vì có nhiều bạc lót hoặc ổ đỡ có đường kính khác nhau. Cổ khuỷu thường rỗng để làm rãnh dẫn dầu bôi trơn đến các ổ và chốt khác của trục khuỷu. Đối trọng Dùng để cân bằng lực quán tính ly tâm cuẩ cổ biên và đầu to thanh truyền gây nên đảm bảo cho động cơ không bị rung khi làm việc. Thông thường người ta cân bằng một nửa lực quán tính chuyển động tịnh tiến cấp 1 của nhóm piston-thanh truyền. Đối trọng lắp ngược với hướng của chốt khuỷu, tạo ra lực quán tính ly tâm có gia trị bằng . Như vậy trên phương ngang sẽ xuất hiện lực mất cân bằng . Phương pháp cân bằng này về thực chất là chuyển một phần lực mất cân bằng trên một phương sang phương vuông góc. Phương pháp này dùng cho những động cơ đặt nằm ngang Đuôi trục khuỷu: Đuôi trục khuỷu có mặt bích để lắp bánh đà và được làm rỗng để lắp vòng bi đỡ trục sơ cấp hộp số. Trên bề mặt ngõng trục có lắp phớt chắn dầu, tiếp đó là ren hồi dầu có chiều xoắn ngược với chiều quay của trục khuỷu để gạt dầu trở lại. Sát với cổ trục cuối cùng là đĩa chắn dầu. Dầu được các kết cấu chắn dầu ngăn lại sẽ rơi xuống và theo lỗ thoát trở về cácte. Chốt khuỷu Chốt khuỷu cũng phải được gia công và xử lý bề mặt để đạt độ cứng và độ bóng cao. Đường kính chốt thường nhỏ hơn đường kính cổ, nhưng cũng có những trường hợp động cơ cao tốc do lực quán tính lớn, đường kính chốt khuỷu có thể bằng đường kính cổ khuỷu. Trong trường hợp đầu to thanh truyền làm liền khối lắp ổ bi kim ở một số động cơ hai kỳ, do phải lắp lồng thanh truyền từ đầu trục khuỷu nên đường kính chốt phải lớn hơn đường kính cổ. Cũng như cổ khuỷu, chốt khuỷu có thể làm rỗng để giảm trọng lượng và chữa dầu bôi trơn lên bề mặt chốt khuỷu có các phương pháp kết cấu như trên. Dầu bôi trơn thường được dẫn dầu từ thân máy đến các cổ khuỷu ,rồi theo các đường rãnh trong cổ, má khuỷu dẫn lên chốt khuỷu. Vị trí ấy dầu ra bôi trơn chốt khuỷu thuận lợi nhất à vị trí mà tại đó áp suất tiếp xúc nhỏ nhất nhưng chi tiết kiểu này khó gia công. Do lực ly tâm, các cặn bẩn chứa trong dầu bôi trơn văng ra xa tâm quay nên nhờ có ống nhỏ dầu sạch ở phía trong khoang rỗng của chốt được dẫn ra bôi trơn. Do trục khuỷu có các khoang chứa dầu nên khi khởi động phải có thời gian để dầu ên đầy các khoang. Để nhanh chóng đưa dầu lên bôi trơn lên bề mặt trục khuỷu, người ta dùng ống dẫn lăp ép trong trục khuỷu, tuy nhiên dầu không được lọc sạch thêm nhờ hiệu ứng ly tâm. Má khuỷu Má khuỷu đơn giản và dễ gia công nhất là có dạng hình chữ nhật và dạng tròn. Đối với động cơ có cổ khuỷu lắp ổ bi, má khuỷu tròn đồng thời đóng vai trò cổ khuỷu. Để giảm trọng lượng, người ta thiết kế má khuỷu hình chữ nhật được vát góc. Má khuỷu ô van có sức bền đều hơn. Bánh đà. Vai trò: Cũng như ở các máy móc khác, bánh đà của động cơ đốt trong có vai trò giữ cho độ không đồng đều của động cơ nằm trong giới hạn cho phép. Ngoài ra, bánh đà còn là nơi lắp các chi tiết của cơ cấu khởi động như vành răng khởi động và là nơi đánh dấu tương ứng với điểm chết và khắc vạch chia độ góc quay trục khuỷu. Vật liệu chế tạo: Bánh đà động cơ tốc độ thấp thường là gang xám, còn ở đông cơ tốc độ cao thường dùng thép ít các bon. Kết cấu Có các loại sau: Bánh đà dạng đĩa là bánh đà mỏng có mô-men quán tính nhỏ nên chỉ dùng cho động cơ tốc độ cao và rất hay gặp ở động cơ ô tô, máy kéo. Bề mặt bánh đà được gia công phẳng, nhẵn để lắp đĩa ma sát và đĩa ép ly hợp. Ngoài ra trên bánh đà thường được lắp ép vành răng khởi động. Bánh đà dạng vành là bánh đà dày có momen quán tính lớn. Một số động cơ thường sử dụng bánh đà như một puly để truyền công suất ra kéo các máy công tác. Bánh đà dạng chậu là bánh đà có dạng trung gian của hai loai trên. Bánh đà loại này có momen quán tính và sức bền lớn thường hay gặp ở động cơ máy kéo. Bánh đà dạng vành có nan hoa. Để tăng momen của bánh đà phần lớn khối lượng bánh đà ở dạng vành xa tâm quay và nối với moayo bằng các gân kiểu nan hoa. Thông thường sau khi chế tạo, bánh đà và trục khuỷu thường được lắp với nhau rồi cân bằng động. Giữa trục khuỷu và bánh đà đều có kết cấu định vị để bảo đảm vị trí tương quan không thay đổi. Cấu tạo Theo kết cấu người ta chia bánh đà thành các loại sau: - Bánh đà dạng đĩa (Hình 1.17a) là bánh đà mỏng có mômen quán tính nhỏ nên chỉ dùng cho động cơ tốc độ cao và rất hay gặp ở động cơ ô tô, máy kéo. Bề mặt bánh đà được gia công phẳng, nhẵn để lắp đĩa ma sát và đĩa ép ly hợp. Ngoài ra trên bánh đà thường được lắp ép vành răng khởi động. Hình 1.17: Kết cấu bánh đà - Bánh đà dạng vành (Hình 1.17b) là bánh đà dày có mômen quán tính lớn. Một số động cơ còn sử dụng bánh đà như một puli để truyền công suất ra kéo các máy công tác. - Bánh đà dạng chậu (Hình 1.17c) là bánh đà có dạng trung gian của hai loại trên. Bánh đà loại này có mômen quán tính và sức bền lớn, thường hay gặp ở động cơ máy kéo. - Bánh đà dạng vành có nan hoa: để tăng mômen quán tính của bánh đà, phần lớn khối lượng bánh đà ở dạng vành xa tâm quay và nối với may ơ bằng các gân kiểu nan hoa. Bánh đà của động cơ cỡ lớn như động cơ tàu thuỷ cỡ lớn chẳng hạn (hình 1.17d). Thường được ghép từ nhiều phần giống nhau để dễ chế tạo. Thông thường sau khi chế tạo, bánh đà và trục khuỷu thường được lắp với nhau rồi cân bằng động. Giữa trục khuỷu và bánh đà đều có kết cấu định vị để đảm bảo vị trí tương quan không thay đổi. Hiện tượng nguyên nhân hử hỏng TT Hư Hỏng Nguyên Nhân Hậu Quả 1 Vành răng mòn, sứt mẻ. - Làm việc lâu ngày. - Do bánh răng ăn khớp của máy khởi động và bánh răng bánh đà kém khi khởi động. - Khởi động có tiếng kêu, làm hư hỏng vành răng bánh đà và vành răng máy khởi động khi làm việc. 2 Bề mặt bị cào xước, cháy rỗ. - Do trượt li hợp . - Do mạt kim loại lọt vào bềmặt làm việc. - Do đinh tán lá côn nhô cao. - Cào xước bề mặt làm việc của bánh đà. - Gây trượt li hợp khi làm việc. 3 Bánh đà bị rạn nứt. - Do vật kiệu chế tạo. - Chịu mô men xoắn, làm việc lâu ngày. - Gây nguy hiểm cho người và động cơ. 4 Bánh đà bị chai cứng - Do nhiệt độ cao khi làmviệc. - Do hiện tượng trượt li hợp. - Làm bánh đà và li hợp trượt khi làm việc. 5 Bánh đà bị đảo. - Do lắp ghép không đúng yêu cầu kỹ thuật. - Gây rung giật khi làm việc và làm việc không êm dịu. 6 Bề mặt bánh đà bị mòn không đều. - Do lắp ghép không đúng yêu cầu kỹ thuật. - Do bánh đà bị đảo. - Gây rung giật khi làm việc và làm việc không êm dịu, giảm công suất của động cơ. Nguyên nhân gây ra hư hỏng của trục khuỷu Những hư hỏng thường gặp trong quá trình làm việc của trục khuỷu là: cổ trục bị mòn, bị rạn nứt, trục bị cong hoặc xoắn, bề mặt cổ bị xước, rỗ, trục khuỷu bị gãy…. Cổ trục, cổ biên bị mòn Khi động cơ làm việc, do tác dụng của áp lực khí cháy trong xylanh làm cho bề mặt cổ trục và cổ biên bị mòn. Cổ trục vầ cổ biên thường bị mòn không đều. Khi trục khuỷu quay, lực ly tâm do đầu to thanh truyền sinh ra làm cho thanh truyền có xu hướng rời khỏi cổ thanh truyền và thường xuyên ép vào bề mặt phía trong. Do tác dụng lâu dài của lực ly tâm nên bề mặt phía trong cổ biên bi mòn nhiều hơn phía ngoài. Tương tự như vậy, ở cổ trục chính thì mặt gần kề cổ biên bị mòn nhiều hơn. Mặt khác, dầu bôi trơn dưới tác dụng của lực ly tâm làm cho các tạp chất cứng có trọng lượng văng ra tập trung về một cổ trục gây mòn của côn cho cổ biên Cổ biên thường mòn nhanh hơn cổ chính, lượng mòn của cổ biên thường gấp 2 lần lượng mòn ở cổ chính. Trong các cổ chính, lượng mòn giữa các cổ cũng không đều nhau, cổ chính gần bánh đà mòn nhiều hơn các cổ khác. Sự mài mòn cổ trục và cổ biên làm bán kính quay của trục khuỷu tăng lên dẫn đến làm tăng tỷ số nén, các chi tiết trong nhóm piston, thanh truyền, xéc-măng bị mòn nhanh và ảnh hưởng không tốt đến quá trình làm việc của động cơ. Đồng thời khe hở lắp ghép giữa các chi tiết tăng lên làm điều kiện bôi trơn kém đi, áp lực dầu bôi trơn giảm, sự mài mòn các chi tiết tăng lên. Trục khuỷu bị cong và xoắn Nguyên nhân gây ra biến dạng cong và xoắn trục khuỷu chủ yếu do : Khe hở của gối đỡ và cổ trục quá lớn, trong khi làm việc có sự va vấp. Trong quá trình làm việc chịu momen xoắn quá lớn, gối đỡ bị cháy làm trục khuỷu quay khó khăn. Khe hở gối đỡ và cổ trục quá nhỏ hoặc momen xiết ốc cổ trục không đều, xiết ốc không đúng trình tự quy định. Động cơ tăng ga đột ngột lamg trục khuỷu chịu ứng suất quá lớn gây ra biến dạng đột ngột làm trục khuỷu bị cong hoặc xoắn. Ngoài ra sự làm việc không ổn định, trục khuỷu chịu lực không đều, các vị trí của các chi tiết trong cơ cấu trục khuỷu thanh truyền không đúng cũng có thể làm trục khuỷu bị cong, xoắn. Trục khuỷu bị rạn, nứt, gãy Trong quá trình làm việc, trục khuỷu có thể bị rạn nứt. Vết nứt thường xảy ra ở phần tiếp giáp giữa cổ trục, cổ biên và má khuỷu. Có nhiều nguyên nhân gây ra làm trục khuỷu bị rạn nứt : Bán kính góc lượn giữa má khuỷu với cổ trục, cổ biên không đúng gây ra ứng suất tập trung. Khe hở giữa gối đỡ và cổ trục quá lớn gây ra va đập theo chu kỳ tạo nên ứng suất thay đổi gây ra rạn nứt. Vết nứt xuất hiện sẽ phát triển nhanh và gây gãy trục khuỷu. Bề mặt của cổ trục, cốt biên, gối đỡ bị xước, cháy rỗ Ngoài hư hỏng do mòn, trục khuỷu thường hư hỏng do cổ trục, cổ biên bị xước, cháy rỗ. Nguyên nhân gây xước, cháy do: Điều kiện và chất lượng dầu bôi trơn kém, trong dầu có nhiều tạp chất như bụi bẩn, có lẫn hạt mài hoặc bị rò rỉ nước vào hệ thống bôi trơn, đường đầu bôi trơn bị tắc. Khe hở giữa bạc và cổ trục, cổ biên quá nhỏ, trongg quá trình làm việc sinh nhiệt làm cháy rỗ bề mặt cổ trục. Lắp ráp không đúng, lỗ dầu trên bạc không trùng với đường dầu trên thân máy làm cho dầu bôi trơn không vào bề mặt cổ trục, cổ thanh truyền 1.16. Kiểm tra và sữa chữa các hư hỏng trục khuỷu Kiểm tra * Chuẩn bị trước khi kiểm tra: - Lau chùi sạch sẽ cẩn thận từng bộ phận. - Các bộ phận lắp ráp xếp gọn gàng không được nhầm lẫn. * Kiểm tra đường dầu có tắc, bẩn hay không. - Dùng khí nén thổi vào đường dầu xem có bị tắc không. - Đường dầu bị tắc bẩn phải thông rửa bằng dầu sau đó thổi lại bằng khí nén. * Kiểm tra, sửa chữa sơ bộ: - Dùng mắt quan sát các vết cào xước, cháy rỗ, rạn nứt. * Kiểm tra, sửa chữa khe hở dầu - Dùng dải nhựa Platige đặt vị trí các cổ trục cần kiểm tra. - Lắp các nắp cổ vào và xiết đủ cân lực. - Nhấc nắp cổ trục ra, so sánh dải nhựa với bề rộng bản mẫu. Kiểm tra trục khuỷu bị xước, cháy rỗ, rạn nứt Quan sát toàn bộ trục khuỷu phát hiện các vết xước, cháy rỗ, rạn nứt. Nếu trục khuỷu có vết rạn nứt thì phải thay trục khuỷu mới Nếu trên bề mặt trục khuỷu có vết cháy rỗ, vết xước nhẹ thì dùng vải ráp mịn bôi một lớp dầu bôi trơn hoặc dùng đá dầu mài bóng cổ trục và cổ thanh truyền. Nếu có vết cháy rỗ, xước sâu thì phải mài trục khuỷu trên máy mài chyên dùng có cơ cấu dịch tâm. Kiểm tra độ mòn cổ trục và cổ biên Dùng panme đo ngoài kiểm tra độ mòn côn, mòn ô van của cổ trục và cổ biên. Kiểm tra độ mòn ô van: Đo kích thước cổ trục và cổ biên ở hai vị trí vuông góc nhau trên cùng một mặt cắt ngang. Độ ô van của cổ trục và cổ biên được xác định bằng hiệu số của hai lần đo (không đo sát vào lỗ dầu bôi trơn). Kiểm tra độ mòn côn: Đo kích thước cổ trục và cổ thanh truyền ở hai vị trí trên cùng một mặt cắt dọc (phía trong và ngoài của cổ thanh truyền là vị trí mòn nhiều nhất). Độ mòn côn là hiệu số hai lần đo (vị trí đo cách má khuỷu 8-10 mm, không đo sát má khuỷu). Đo đường kính cổ khuỷu. Số liệu thực tế của động cơ mitsubishi 4DQ50. Bảng 1.12. Độ ôvan và độ côn của cổ khuỷu Cổ 1 Cổ 2 Cổ 3 Vị trí 1 DIab 67.23 DIab 67.25 DIab 67.25 DIAB 67.219 DIAB 67.24 DIAB 67.27 Ôvan 0.011 Ôvan 0.01 Ôvan 0.02 Vị trí 2 DIIab 67.24 DIiab 67.26 DIIab 67.22 DIIAB 67.223 DIIAB 67.25 DIIAB 67.195 Ôvan 0.017 Ôvan 0.01 Ôvan 0.025 Độ côn DIab-DIIab 0.01 DIab-DIIab 0.01 DIab-DIIab 0.03 DIAB-DIIAB 0.004 DIAB-DIIAB 0.01 DIAB-DIIAB 0.075 Độ côn và độ ôvan cho phép: 0.04 mm Nhận xét: Độ mòn côn và mòn ôvan đạt so với độ mòn tiêu chuẩn. Đo đường kính cổ biên Bảng 1.13. Độ ôvan và độ côn của cổ biên Vị trí đo Phương đo Máy 1 Máy 2 Máy 3 Máy 4 Vị trí 1 DIab 57.4 57 57 57.16 DIAB 57.16 57.08 57.08 57.16 Ôvan 0.24 0.08 0.08 0 Vị trí 2 DIIab 57 57.06 57 57.06 DIIAB 57.16 57.06 57.06 57.06 Ôvan 0.16 0 0.06 0 Độ côn DIab-DIIab 0.4 0.06 0 0.1 DIAB-DIIAB 0 0.02 0.02 0.1 Độ côn và độ ôvan cho phép: 0.04 mm Nhận xét: Độ mòn côn và ôvan của cổ biên đạt so với độ mòn tiêu chuẩn. Sửa chữa Nếu độ ô van và độ côn vượt quá giới hạn cho phép phải sửa chữa trục khuỷu bằng cách mài cổ trục, cổ biên theo kích thước sửa chữa quy định (theo cos sửa chữa). Mỗi cos sửa chữa, đường kính cổ trục và cổ biên giảm 0.25mm Khi mài trục khuỷu tiến hành trên thiết bị chuyên dùng là máy mài có cơ cấu dịch tâm. Trước khi mài phải xác định bán kính góc lượn và sửa đá theo bán kính góc lượn đó. Sau khi mài cổ trục và cổ biên cần đánh bóng để đạt độ bóng theo yêu cầu. Độ bóng phải đạt △9-△10 Sau khi mài cổ trục và cổ biên phải thay các bạc lót theo kích thước sửa chữa tương ứng và cạo rà bạc để đảm bảo sự tiếp xúc tốt Diện tích tiếp xúc sau khi cạo bạc: 75% Vết tiếp xúc phân bố đều trên toàn bộ bề mặt bạc Chú ý: Tùy vào độ mòn và tình trạng kỹ thuật thực tế của cổ trục và cổ thanh truyền mà sửa chữa toàn bộ hoặc chỉ sửa chữa cổ biên hay cổ trục nhưng không sửa chữa riêng lẻ từng cổ trục hay từng cổ biên. Tất cả các cổ trục hoặc cổ biên phải sửa chữa theo cùng kích thước để đảm bảo sự cân bằng động. Kiểm tra độ cong, độ xoắn của trục khuỷu Kiểm tra độ cong của trục khuỷu Đặt trục khuỷu lên hai gối đỡ, cho mũi tiếp xúc của đồng hồ so tiếp xúc với cổ trục giữa, quay trục khuỷu đi một vòng đồng thời quan sát sự dao động của kim đồng hồ trong một phạm vi nào đó. Lấy trị số đó trừ đi độ ô van của cổ trục ta sẽ được độ cong của trục khuỷu. Kiểm tra độ xoắn của trục khuỷu Lắp trục khuỷu lên giá đỡ, cho cổ biên ở vị trí nằm ngang, dùng thước đo chiều cao đo khoảng cách từ các cổ biên có cùng đường tâm đến mặt bàn máy, độ chênh lệch của hai khoảng cách đo được là độ xoắn của trục khuỷu. Sửa chữa : Nếu trục khuỷu xoắn quá giới hạn cho phép thì phải thay trục khuỷu mới Nếu trục khuỷu bị cong thì nắn nguội: Đặt trục khuỷu lên hai giá chữ V, xoay đúng chiều cong của trục khuỷu rồi cố định trục khuỷu lại. Tác dụng một lực vào cổ trục ở giữa theo chiều ngược với chiều cong của trục khuỷu. Để tránh làm hư hỏng cổ trục cần đặt tấm đồng đệm lót vào cổ trục. Phía dưới cổ trục đặt đồng hồ so để theo dõi độ biến dạng của trục khuỷu và khống chế lực tác dụng. Nếu trục khuỷu bị cong nhiều quấ thì phải tiến hành nắn nhiều lần để tránh làm trục khuỷu biến dạng quá nhiều gây nứt gãy trục. Kiểm tra bán kính quay của trục khuỷu Dùng thước đo chiều cao đo khoảng cách vị trí cao nhất và thấp nhất của cổ biên (khoảng cách a), sau đó chia đôi khoảng cách đo được chính là bán kính quay của trục khuỷu (a/2). Bán kính quay ở các cổ biên không được chênh lệch quá 0.15 mm. Kiểm tra độ đảo của mặt bích bánh đà Đặt trục khuỷu lên giá đỡ chữ V hoặc hai mũi chống tâm của máy tiện, cho đầu tiếp xúc của đồng hồ so tiếp xúc của mặt bích, quay trục khuỷu một vòng đồng thời quan sát sự dao động của kim đồng hồ. Khoảng dao động của kim đồng hồ so chính là độ đảo của mặt bích lắp bánh đà. Kiểm tra khe hở giữa cổ trục, cổ biên và bạc lót Dùng phương pháp kẹp chì để kiểm tra (tương tự kiểm tra nhóm piston, thanh truyền). Chú ý: Khi kiểm tra phải xiết ốc đúng momen quy định Không được quay trục khuỷu trong quá trình kiểm tra. Số liệu thực tế của động cơ mitsubishi 4DQ50. Bảng 1.11. Khe hở giữa gối đỡ với cổ khuỷu Khe hở giữa gối đỡ và cổ khuỷu Gối đỡ 1 0.295 mm Gối đỡ 2 0.3 mm Gối đỡ 3 0.29 mm Lực xiết : 750 kgf.cm Khe hở tiêu chuẩn : 0.12 mm Nhận xét: Với kết quả như trên thì khe hở của gối đỡ và cổ khuỷu không đạt yêu cầu. Kiểm tra khe hở hướng trục của trục khuỷu Lắp trục khuỷu vào thân máy, xiết ốc đủ lực. Dùng đòn bẩy đẩy về phía sau. Đưa căn lá vào khe hở giữa căn dọc trục phía trước và má khuỷu. Chiều dày của căn lá chính là khe hở dọc trục của trục khuỷu. Kiểm tra và sữa chữa các hư hỏng bánh đà Kiểm tra bánh đà bị mòn, xước, cháy bề mặt tiếp xúc với đĩa ma sát. Quan sát trên toàn bộ bề mặt bánh đà để phát hiện vết mòn, vết xước, cháy hoặc các vết nứt vỡ. Nếu bánh đà bị nứt vỡ thì thay bánh đà mới Nếu vành răng khởi động quá mòn thì phải thay vành răng mới.Nếu trên vành răng có quá 3 răng bị sứt mẻ cũng phải thay vành răng mới. Khi bề mặt làm việc của bánh đà bị mòn xước, cháy thì phải mài lại trên máy mài phẳng hoặc đưa lên máy tiện để tiện láng hết vết mòn, xước, cháy. Kiểm tra độ đảo của bánh đà. Dùng thước phẳng và căn lá để kiểm tra độ không phẳng của bề mặt làm việc Dùng mũi chống tâm và đồng hồ so để kiểm tra độ đảo của bánh đà: Lắp bánh đà vào trục khuỷu rồi kiểm tra độ đảo của bánh đà giống như phần kiểm tra độ đảo của mặt bích lắp bánh đà. Độ đảo cho phép < 0.05 mm Chú ý: Phải kiểm tra và sửa chữa độ đảo của mặt bích lắp bánh đà trước khi kiểm tra độ đảo bánh đà. Kiểm tra các lỗ ren trên bánh đà Quan sát các lỗ ren trên bánh đà, nếu các lỗ ren hư hỏng thì phải sửa chữa bằng cách khoan rỗng lỗ, dùng taro làm lại ren mới rồi thay các bulong tương ứng với lỗ ren mới. Sau khi sửa chữa bánh đà, độ không cân bằng động của bánh đà không lớn hơn 25 gam. Bề mặt làm việc của bánh đà phải vuông góc với đường tâm của trục khuỷu, độ không vuông góc< 0.15mm. Không thay bánh đà của động cơ này sang động cơ khác. NẮP-THÂN MÁY, XYLANH. Thân máy và nắp máy Thân máy và nắp máy là những chi tiết cố định và rất phức tạp để lắp hầu hết các cơ cấu và các hệ thống khác của động cơ. Hình dạng và kết cấu của chúng phụ thuộc chủ yếu vào yếu tố sau: Kiểu kết cấu (liền hay rời), kiểu loại động cơ (xăng, diesel, công suất nhỏ hay lớn, loại buồng cháy, cách bố trí vòi phun, cách bố trí xupap..) Phương pháp làm mát ( bằng nước hay không khí) Phương pháp chế tạo( đúc hay hàn).. Cấu tạo thân - nắp máy và các-te Giới thiệu chung: Thân động cơ (hay còn gọi là thân máy) là chi tiết cố định, là nơi chứa và lắp đặt các cơ cấu và hệ thống của động cơ. Những bộ phận này có thể được lắp ghép ở bên trong hoặc bên ngoài thân động cơ. Có cấu tạo đa dạng, có thể liền khối hoặc nối bằng bulong hoặc gugiong Thân động cơ có cấu tạo rất phức tạp, nó thường được chia 2 phần: Chia 2 phần: + Phần lắp xylanh gọi là thân xylanh. + Phần lắp trục khuỷu gọi là các-te hoặc hộp khuỷu. Đối với các động cơ có từ 4 xyanh trở xuống thì các xylanh thường được bố trí thành dãy dọc, đôi khi các động cơ có 5 hay 6 xylanh cũng được bố trí tương tự. Đối với động cơ từ 6 xylanh trở lên, các xylanh thường được bố trí thành hai dãy theo hình chữ V, góc giữa hai dãy xylanh có thể là 600, 750 hay 900. Thân máy Hình 2.1. Cấu tạo thân máy Công dụng: - Là nơi gá lắp các chi tiết của động cơ, thân máy bố trí xy lanh, hộp trục khuỷu, các bộ phận dẫn động trục cam, bơm dầu, bơm nhiên liệu, quạt gió... - Lấy nhiệt từ thành vách xylanh toả ra môi trường xung quanh làm mát cho động cơ trong quá trình làm việc. Cấu tạo: Vật liệu chế tạo - Đúc bằng hợp kim nhôm: Hiện nay được dùng đa số trên các động cơ xe ô tô vì nó có ưu điểm là nhẹ, khi đó các ống lót xylanh được chế tạo bằng gang hoặc thép hợp kim; được gia công chính xác rồi ép vào các lỗ ở thân máy tạo thành các xylanh - Đúc bằng gang: Các động cơ động loại này thường là động cơ Diesel tĩnh tại (máy phát điện, máy bơm…hoặc một số loại động cơ xăng trên ô tô đời cũ. Thân máy chế tạo bằng gang xám hoặc gang hợp kim. Sau khi đúc xong thân máy có các lỗ xylanh; các xylanh được gia công bằng các phương pháp công nghệ như mài, doa…để đạt độ chính xác về kích thước và độ bóng Cấu tạo thân máy phụ thuộc sự bố trí các xylanh, cơ cấu và hệ thống của động cơ Cấu tạo của các-te các động cơ tương tự nhau, sự khác biệt chủ yếu là ở phần thân xylanh Thân xylanh động cơ làm mát bằng nước có áo chứa nước làm mát hay làm mát bằng không khí có các cánh tản nhiệt. Xylanh được lắp trong thân xylanh, có dạng hình ống, mặt trụ bên trong được chế tạo chính xác và nhẵn bóng với xylanh. Nắp máy Công dụng: Nắp máy còn gọi là nắp xylanh cùng với xylanh và đỉnh piston tạo thành buồng cháy của động cơ. Nắp máy còn dùng để lắp các chi tiết và cụm chi tiết bugi (động cơ xăng) hoặc vòi phun và một số chi tiết của cơ cấu phối khí, bố trí đường ống nạp, thải, áo nước làm mát, cánh tản nhiệt. Cấu tạo: Hình 2.2 Nắp máy Cấu tạo nắp tùy thuộc vào việc lắp đặt các chi tiết và cụm chi tiết trên đó. Nắp máy động cơ làm mát bằng nước dùng cơ cấu phối khí xupap treo có cấu tạo khá phức tạp do phải cấu tạo đường ống nạp, thải và lỗ lắp các xupap. Nắp máy động cơ làm mát bằng không khí dùng cơ cấu phân phối khí dùng cơ cấu phân phối khí xupap đặt hoặc động cơ hai kỳ có cấu tạo đơn giản hơn. - Nắp máy động cơ diesel làm mát bằng nước đều đúc bằng gang hợp kim, dùng khuôn cát. Còn nắp máy làm mát bằng gió thường chế tạo bằng hợp kim nhôm dùng phương pháp rèn dập hoặc đúc (ví dụ nắp động cơ máy bay). - Nắp xylanh động cơ xăng thường dùng hợp kim nhôm. Có ưu điểm nhẹ tản nhiệt tốt, giảm khả năng kích nổ. Tuy nhiên sức bền cơ và nhiệt thấp hơn so với nắp máy bằng gang Nắp máy là chi tiết rất phức tạp nên kết cấu rất đa dạng. Tuy nhiên, tùy theo loại động cơ nắp xylanh có một số đặc điểm riêng. Nắp xylanh động cơ xăng có kết cấu tuỳ thuộc vào kiểu buồng cháy, số xupáp, cách bố trí xupáp và bugi, kiểu làm mát (bằng nước hay bằng gió) cũng như kiểu bố trí đường nạp và đường thải. Động cơ dùng cơ cấu phân phối khí xupáp đặt toàn bộ cơ cấu phân phối khí bố trí ở thân máy, nắp máy có cấu tạo rất đơn giản. Ở nắp có các lỗ để lắp bugi hoặc vòi phun … Động cơ dùng cơ cấu phân phối khí xupáp treo nắp máy có cấu tạo phức tạp hơn. Nắp máy có thêm đế xupáp, ống dẫn hướng xupáp … Ngoài ra trong nắp máy còn bố trí buồng cháy. Phân loại: Tuỳ theo thân máy đúc liền hay đúc rời mà nắp máy cũng được đúc liền hay đúc rời cho từng xylanh. Nắp máy được đúc liền khối với động cơ xylanh thẳng hàng hoặc đúc riêng mỗi nắp cho một xylanh, giữa nắp máy và thân máy có đệm làm kín Hình 2.3: Đệm nắp máy Cấu tạo các-te Công dụng: Chứa dầu bôi trơn, bảo vệ phía dưới thân máy, bảo vệ trục khuỷu và làm mát động cơ. Đảm bảo cung cấp đủ dầu trong quá trình tăng tốc hoặc khởi hành. Phân loại: Các te có hai loại đúc liền với thân máy và loại đúc rời rồi ghép lại với thân máy bằng bulong Cấu tạo: Các-te là nơi lắp trục khuỷu của động cơ và nhiều bộ phận khác. Trục khuỷu có thể được lắp trên các ổ đỡ bằng bi hoặc bạc. Để tiện cho việc tháo lắp các ổ bằng bạc thường được chế tạo thành 2 nửa: nửa trên đúc liền với thân máy, còn nửa dưới rời và được bắt vào nủa trên các bulong. Ngoài ra trong các-te của động cơ còn có thể lắp bơm dầu bôi trơn, trục cam của cơ cấu phối khí, trục dẫn động bộ chia điện của hệ thống đánh lửa...Đối với các động cơ làm mát bằng không khí thì thân máy không có phần block xylanh mà chỉ có phần các-te. Các xylanh cùng với bộ cánh tản nhiệt được chế tạo riêng biệt và được lắp lên các-te nhờ các bulong. Hình 2.3: Các te 1. Đệm cácte. 3. Đáy chứa dầu bôi trơn 2. Tấm ngăn. 4. Lỗ bắt các te với thân động cơ. Phía dưới các-te được đậy kín bở đáy các-te, tạo thành hộp kín, có các gioăng, phớt chắn dầu. Đáy các-te được dùng làm nơi chứa dầu bôi trơn của động cơ, do vậy phía trong nó có bố trí các tấm ngăn cách để dầu không bị sóng sánh mạnh khi xe chạy qua đường xấu. Ở phía ngoài đáy các-te thường có những gân tản nhiệt để làm mát dầu bôi trơn. Lỗ xả dầu thường được bố trí ở vị trí thấp nhất cảu đáy. Khoang trong của các-te được thông với bên ngoài bằng một ống thông đặc biệt có bộ phận lọc để hút bụi và trong các-te theo không khí. Thông thường ống được bố trí ở phía trên của thân động cơ để tránh vung theo nó ra ngoài. Kiểm tra hư hỏng nắp máy-thân máy và các-te Nguyên nhân và những hư hỏng của nắp máy-thân máy Thân máy bị nứt, vỡ Thân máy có thể bị nứt do sự bổ sung của nước lạnh vào động cơ khi động cơ còn quá nóng làm các vùng nhiệt độ thân máy thay đổi đột ngột. Do va đập mạnh vào thân máy hoặc do đầu to thanh truyền bị tuột ra khỏi cổ thanh truyền va đập vào thành xylanh. Xylanh bị mòn Trong quá trình động cơ làm việc, hư hỏng thường gặp nhất của thân máy là mòn xylanh do chịu ma sát ở nhiệt độ cao, điều kiện bôi trơn kém, bị ăn mòn hóa học. Độ mài mòn của xylanh với piston, xéc-măng tăng gây lọt dầu, lọt khí làm giảm công suất của động cơ, tăng tiêu hao nhiên liệu và ảnh hưởng xấu đến các chỉ tiêu kỹ thuật khác của động cơ. Đường nước làm mát và đường dầu bôi trơn bị tắc Áo nước làm mát thường bị lắng cặn bẩn làm giảm khả năng truyền nhiệt ra nước làm mát đồng thời giảm lưu lượng nước lưu thông trong hệ thống làm mát. Do đó khi làm việc,động cơ bị quá nóng, tăng sự hao mòn các chi tiết, thậm chí làm bó kẹt piston trong xylanh. Các đường dầu bôi trơn trong thân động cơ bị tắc do làm việc lâu ngày các cặn bẩn rong dầu bám vào làm lượng dầu bôi trơn cung cấp không đủ hoặc không có dầu bôi trơn đến các bề mặt ma sát gây hư hỏng cho các chi tiết Các bulong, gurong, lỗ ren, chờn hỏng ren đứt gãy Các lỗ ren thường bị chờn cháy ren do thao tác tháo lắp không đúng hoặc do xiết ốc với momen quá lớn. Lỗ ren hư hỏng cũng có thể do sử dụng lâu, các ren chịu kéo gây ra hiện tượng mỏi. Bề mặt lắp ghép giữa thân và nắp máy không phẳng Nguyên do: Chịu lực áp suất và nhiệt độ quá cao, không đều, tháo lắp không đúng thứ tự, lực xiết không đều, tháo nắp máy khi đang nóng, và do cấu tạo nắp thân máy nhiều chỗ dày mỏng khác nhau. Xylanh, sơ mi xylanh bị nứt vỡ, mòn và rỗ xước bề mặt Nguyên do: Chịu lực áp suất và nhiệt độ cao, điều kiện bôi trơn và làm mát kém, do ăn mòn hóa học khí cháy sinh ra, mài mòn với piston (xước do xéc-măng gãy hoặc hạt cứng muội than), thanh truyền cong, đứt lỏng bulong gây nứt vỡ. Mòn lỗ bạc lắp cam và bạc cổ trục khuỷu Do quá trình chịu lực ép lớn và quá trình tháo lắp sử dụng lâu ngày Đệm nắp máy và đệm sơmi xylanh mục hỏng Do chịu nhiệt độ và áp suất cao, tháo lắp không đúng kỹ thuật Các-te chứa dầu nhờn: bị nứt, thủng , móp méo vênh Nguyên do: Chịu va đập lớn, tháo lắp sai kỹ thuật. Kiểm tra hư hỏng Dùng bơm nước có áp suất 3-4 kg/cm2 vào các đường ống nước trong thân và nắp máy ( phải nút chặt các lỗ xả nước) và quan sát nước bị ép chảy ra các vết nứt, thủng nếu có. Hoặc dùng giẻ lau thấm dàu hỏa lên chỗ nghi vấn bị nứt sau đó lau sạch bên ngoài rồi dùng phấn trắng bôi lên bề mặt và dùng búng gõ nhẹ lên chỗ cần kiểm tra và quan sát vết dâu hỏa từ vết nứt thấm trong qua lớp phấn nếu có nứt Dùng thiết bị phóng tia X-quang hay sóng siêu âm qua phần vật liệu nghi vấn bị nứt và quan sát bước sóng nếu bị biến dạng gãy khúc chứng tỏ có vết nứt tại đó. Sửa chữa thân máy- nắp máy. Sửa chữa nắp máy bị nứt, thủng - Kiểm tra sơ bộ: quan sát để phát hiện vết nứt, lỗ thủng trên thân máy - Kiểm tra bằng dụng cụ chuyên dùng: Nếu các vết nứt nằm bên trong thân máy thì phải dùng thiết bị chuyên dùng để kiểm tra sự nứt thủng. Khi xylanh bị nứt thủng sẽ làm rò rỉ nước làm mát, quá trình kiểm tra như sau: + Nứt các chỗ nối đừơng nước rỉ ra chỉ để một vị trí nối với thiết bị kiểm tra. + Lăp nắp đậy lên mặt lắp ghép của thân máy. + Mở van thoát khí ở nắp đậy. Bơm nước vào thân máy cho đến khi nước tràn ra qua van thoát khí thì vặn van vào. Tiếp tục bơm nước cho đến khi áp suất đạt 3-4KG/cm2 thì dừng lại. Quan sát xung quanh thân máy xem nước có bị rò rỉ hay không Nếu thân máy bị nứt thì sẽ chảy nước. Khi đó phải thay thân máy. Sửa chữa bề mặt lắp ghép giữa thân và nắp máy bị vênh. Kiểm tra bề mặt vênh: Dùng bàn rà ặt phẳng chuyên dùng Bôi phẩm bột màu đỏ hoặc vàng lên bề mặt lắp ghép (thân máy có gurong phải tháo hết). Sau đó đẩy rà bề mặt lắp ghép lên mặt phẳng bàn rà qua lại nhiều lần và kiểm tra vết tiếp xúc. Quan sát bề mặt lắp ghép: chỗ cao hơn sẽ bị mất màu phẩm, chỗ tháp hôn sẽ còn thấy màu phẩm (vì không tiếp xúc với bàn rà). Nếu bề mặt tiếp xúc đều khắp có diện tích lớn hơn 75% bề mặt là không bị vênh Nếu vết tiếp xúc không đều khắp bề mặt mà tổng diện tích tiếp xúc nhỏ hơn 75% thì phải tiến hành sửa chữa: mài hoặc bào lại mặt phẳng Nếu vênh hở nhiều có thể dùng căn lá để đo. Dùng thước phẳng và căn lá để kiểm tra: Đặt thước phẳng lên mặt lắp ghép của thân máy theo các vị trí như hình vẽ, quan sát khe hở và chọn căn lá đưa vào khe hở lớn nhất. Chiều dày của căn lá là độ vênh của nắp máy. Độ vênh lớn nhất cho phép là 0.15 mm. Nếu độ vênh vượt quá giới hạn quy định thì phải mài mặt lắp ghép trên máy mài phẳng. Hình 2.5: Kiểm tra độ vênh của mặt lắp ghép Phương pháp sữa chữa Phương pháp cạo rà Nếu bề mặt lắp ghép bị vênh nhẹ ta dùng dao cạo để cạo các chỗ tiếp xúc nhô cao ( cạo chỗ nhiều, dậm trước) Sau đó dùng cát rà để đẩy rà giữa bề mặt lắp ghép với bàn rà, một thời gian, rồi tiếp xúc kiểm tra vết tiếp xúc và cạo rà tiếp đến đạt tiêu chuẩn tiếp xúc đề ra. Phương pháp gia công cơ Nếu bề mặt lắp ghép bị vênh nhiều lớn hơn 0.5mm Ta tiến hành mài hoặc bào lại mặt phẳng đạt độ bóng tốt (∇7). XYLANH Công dụng, điều kiện làm việc Công dụng của xylanh. Xylanh cùng với pít tông, mặt dưới của nắp máy tạo thành buồng cháy của động cơ, dẫn hướng cho pít tông chuyển động. b. Điều kiện làm việc của xylanh. Xylanh làm việc trong điều kiện chịu nhiệt độ và áp suất cao, chịu ma sát lớn và điều kiện bôi trơn kém. Xylanh còn thường xuyên tiếp xúc với các hạt mài và chất ăn mòn trong sản phẩm cháy. Vì vậy trong quá trình làm việc xylanh bị hao mòn nhiều. Sự hao mòn của xylanh làm giảm độ kín của buồng cháy, không đảm bảo lượng hỗn hợp chaý cần thiết, giảm áp suất cuối kỳ nén gây giảm công suất của động cơ, tăng tiêu hao nhiên liệu, giảm hiệu suất nhiệt của động cơ. 3.2. Phân loại và cấu tạo a. Phân loại Có 2 loại: + Xylanh đúc liền với thân máy Loại này có ưu điểm là truyền nhiệt tốt, độ cứng vững cao. Nhược điểm là giá thành cao, không tiết kiệm được vật liệu đắt tiền, khi xylanh hết cos sửa chữa phải thay cả thân máy + Xylanh đúc rời (ống lót xylanh hay sơ mi xylanh) b. Cấu tạo Xylanh được đúc bằng gang Nhiều loại động cơ có các khối xylanh được đúc bằng hợp kim nhôm. Nhôm có tỉ trọng thấp và dẫn nhiệt nhanh hơn so với gang đúc. Tuy nhiên nhôm quá mềm do đó không đáp ứng được yêu cầu về thành xylanh. Các khối xylanh phải có các ống lót xylanh bằng gang đúc hoặc được đúc bằng hợp kim Al-Si. Các ống lót xylanh (sơ mi) là các ống được đúc cố định vào thân máy hoặc có thể tháo lắp được. Có hai loại ống lót xylanh, ống lót xylanh khô và ống lót xylanh ướt. Các ống lót này được lắp sau khi đúc khối xylanh. Có hình trụ tròn, mặt trong được gia công chính xác và có độ bóng cao. Cấu tạo của ống lót chia làm hai loại: + Loại ống lót xylanh khô: các ống lót xylanh khô được ép vào xylanh. Chúng tiếp xúc với lòng xylanh dọc theo chiều dài. Nó được gia công mặt trong và ngoài. Đầu trên có gờ vai giáp vừa khít ngay mặt thân máy. Cao hơn mặt thân máy 0.02 ÷ 0.05 mm không có rãnh lắp đệm làm kín. Lót xylanh loại này không tiếp xúc trực tiếp được với nước làm mát + Loại ống lót xylanh ướt: nó chỉ tiếp xúc được với thân máy phía trên và phía dưới phần còn lại của bề mặt ngoài ống lót ướt tiếp xúc trực tiếp với nước làm mát (làm nguội). Nó có đệm để ngăn không cho nước lọt vào buồng cháy và xuống cácte dầu. a b c d Hình 3.1: Các loại xylanh. a- Thân xylanh. b, c- Lót xylanh khô. d- Lót xylanh ướt. Xylanh khô b, c- Lót xylanh khô d- Lót xylanh ướt Hiện tượng nguyên nhân hư hỏng, phương pháp kiểm tra. Hiện tượng nguyên nhân hư hỏng. STT Hư hỏng Nguyên nhân Tác hại 1 Bể mặt làm việc theo chiều ngang không bằng nhau tạo nên độ ô van. Do thành phần lực ngang tác dụng đẩy xéc măng và pit tông miết vào thành xylanh gây nên hiện tượng mòn ô van Làm tăng khe hở lắp ghép giữa pit tông và xylanh gây giảm công suất. 2 Bề mặt làm việc bị mòn theo chiều dọc không bằng nhau tạo nên độ côn. Vùng xéc măng khí trên cùng có áp suất và nhiệt độ cao, độ nhớt của dầu bị phá huỷ sinh ra ma sát khô hoặc nửa ướt giữa xilanh và xéc măng, piston vì vậy vùng đó bị mòn nhiều nhất tạo nên độ côn. Gây lọt khí ở buồng đốt làm dầu bôi trơn bị biến chất phá huỷ màng dầu, dầu bôi trơn sục lên buồng đốt. Công suất động cơ giảm. 3 Xylanh bị cào xước. Thiếu dầu bôi trơn hoặc dầu bôi trơn không sạch, nhiệt độ động cơ quá cao, xéc măng bị gãy trong xylanh. Tốc độ mài mòn giữa xylanh và pit tông tăng nhanh tạo khe hở lớn gây ra va đập trong quá trình làm việc. Khe hở quá lớn động cơ sẽ không làm việc được 4 Bề mặt làm việc của xylanh bị cháy rỗ và ăn mòn hoá học. Tiếp xúc với sản vật cháy. Tạo ra nhiều muội than trong buồng đốt, gây hiện tượng cháy sớm. 5 Xylanh đôi khi còn bị nứt, vỡ. Do pít tông bị kẹt trong xilanh, do chốt pít tông thúc vào hoặc tháo lắp không đúng kỹ thuật, hay nhiệt độ thay đổi đột ngột. Làm giảm áp suất buồng đốt, động cơ sẽ không làm việc. Phương pháp kiểm tra và sửa chữa Phương pháp kiểm tra. Kiểm tra độ mòn côn, mòn ôvan. Kiểm tra độ mòn ôvan: Dùng đồng hồ so đo đường kính của xylanh ở các vị trí phía trước, phía sau, bên phải, bên trái của xylanh trên cùng mặt cắt ngang mép trên xylanh khoảng 35-40 mm. Hiệu số giữa hai lần đo ở các vị trí vuông góc với nhau là độ ô van của xylanh. Kiểm tra độ mòn côn: Dùng đồng hồ so đo đường kính xylanh(các vị trí A, B, C). Phía trên cách mép dưới xylanh khoảng 10-25 mm, còn phía dưới cách mép dưới của xylanh khoảng 10-35mm. Hiệu số giữa số đo phía trên và số đo phía dưới là độ côn của xylanh. Độ côn cho phép không vượt quá 0.12 mm trên 100 mm chiều dài hành trình piston Độ ôvan cho phép không vượt quá 0.07 mm trên 100mm đường kính xilanh So sánh với số liệu tiêu chuẩn với xylanh của động cơ mitsubishi 4DQ50 độ mòn ô van ít còn độ mòn côn vượt quá giớ hạn cho phép. Kiểm tra mặt gương xylanh Quan sát bằng mắt về độ bóng của xylanh nếu có vết bị tróc, rỗ, rạn, nứt. Nếu có chỗ bị tróc rỗ phải dùng đồng hồ so đo độ sâu của nó để có những phương án xử lý. Kiểm tra sự nứt vỡ Bằng quan sát phần đáy xylanh, gờ vai xylanh và thành xylanh nếu có thiết bị thì có thể kiểm tra bằng áp suất khí nén hoặc áp suất nước khi đó phải bịt kín các đường ở áo nước của thân máy để kiểm tra. Kiểm tra độ kín của các gioăng làm kín Cần đổ đầy nước vào khoang áo nước ở nắp máy để sau thời gian 8 ÷ 10h quan sát các vị trí dưới đáy xylanh xem có hiện tượng dò chảy nước hay không. Bảng 3.1. Số liệu đo đường kính, độ ôvan, độ côn của xylanh Kiểm tra Vị trí đo Phương đo Máy 1 Máy 2 Máy 3 Máy 4 Xylanh Vị trí I DIab 84.20 84.20 84.2 84.12 DIAB 84.19 84.32 84 84.37 Độ Ôvan 0.01 0.12 0.2 0.25 Vị trí II DIIab 84.14 84.15 84.15 84.37 DIIAB 84.16 84.27 84.25 84.37 Độ Ôvan 0.02 0.12 0.1 0 Vị trí III DIIIab 84.26 84.5 84.14 84.5 DIIIAB 84.15 84.45 84.14 84.48 Độ Ôvan 0.11 0.05 0 0.02 Độ côn DIab-DIIab DIab-DIIIab 0.06 0.05 0.05 0.25 0.05 0.3 0.06 0.38 DIIab-DIIIab DIAB-DIIAB 0.01 0.3 0.01 0.11 0.03 0.05 0.05 0 DIAB-DIIIAB 0.04 0.13 0.14 0.11 DIIAB-DIIIAB 0.01 0.18 0.11 0.11 Khe hở tiêu chuẩn: Độ côn là 0.2 mm, độ ôvan là 0.12 mm Nhận xét: Độ ôvan và độ côn của xylanh đạt yêu cầu so với tiêu chuẩn. Phương pháp sửa chữa Cạo gờ xylanh Khi xylanh bị mòn chưa ddeeens mức phải doa xylanh thì tiến hành cạo gờ xylanh giúp cho việc tháo lắp nhóm piston, xéc-măng được dễ dàng đồng thời tránh tiếng gõ khi động cơ làm việc. Nếu vết mòn sâu hơn 0.2mm thì dùng dao doa để gia công phần trên xylanh. Khi cao gờ xylanh dùng dụng cụ chuyên dùng để cạo hết phần gờ xylanh. Trong quá trình cạo gờ cần dùng dao cạo sắc, dùng lực đều và giữ cân bằng dao cạo. Không làm loe miệng xylanh và đảm bảo độ bóng của xylanh. Sau khi cạo xong dùng vải ráp mịn thấm ít dầu máy để đánh bóng. Doa xylanh Doa xylanh nhằm phục hồi lại hình dạng và độ bóng của xylanh. Có hai phương pháp xoa xylanh: Doa theo tâm ban đầu Doa lệch tâm: dịch tâm của xylanh bị mòn nặng và mòn không đều, nếu doa theo tâm của xylanh để khi lắp ráp theo chiều lắc của thanh truyền thì động cơ hoạt động cơ mới hoạt động được bình thường. Sau khi doa phục hồi hình dạng xylanh cần để lượng dư gia công nhỏ để đánh bóng xylanh. Thay ép áo sơmi xylanh Xylanh bị nứt vỡ phải thay Xylanh khi đã sửa chữa doa đến kích thước 1.5 mm (cos 6) Đối với sơ mi xylanh khô sau khi lắp ép vào thân máy phải tiến hành doa và đánh bóng theo cos ban đầu. Đối với sơ mi xylanh ướt khi lắp ép chú ý thay roăng đệm kín, tốt và thử không bị chảy nước. ĐỘNG CƠ SAU ĐẠI TU. Hình 4.1. Động cơ sau đại tu Sau quá trình tháo lắp và sữa chữa, hiện tại động cơ đã nổ tốt. Các hệ thống hoạt động bình thường. Đặc biệt cơ cấu trục khuỷu thanh truyền, nắp máy và thân máy. Không có tiếng gõ động cơ KẾT LUẬN Trong khoảng thời gian làm đồ án em đã nhận được sự giúp đỡ của các bạn trong nhóm và đặc biêt là sự hướng dẫn nhiệt tình của giáo viên hướng dẫn thầy Ths. Nguyễn Quốc Hoàng đến nay đề tài của chúng em đã cơ bản hoàn thành, nhờ quá trình tìm hiểu, nghiên cứu chúng em đã nắm vững hơn được những kiến thức chuyên môn. Tên đề tài của chúng em là:KHẢO SÁT CƠ CẤU TRỤC KHUỶU THANH TRUYỀN ,THÂN MÁY-NẮP MÁY VÀ XYLANH ” . Qua bài làm này chúng em hy vọng sẽ góp một phần nhỏ nào đó vào sự nghiệp giáo dục và đào tạo của nhà trường cũng như các bạn sẽ hiểu rõ hơn về đề tài này.Vì thời gian có hạn và khả năng vẫn còn hạn chế không tránh khỏi những sai sót trong quá trình làm đồ án. Rất mong được sự đóng góp ý kiến của thầy cô và các bạn để em có thể hoàn thiện bài làm này hơn. Em xin chân thành cảm ơn ! Sinh viên thực hiện: NGUYỄN VĂN TÚ TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]. [2]. Giáo trình nguyên lý đốt trong (PGS.TS. PHẠM MINH TUẤN). [3]. [4]. Bảo dưỡng và sửa chữa ôtô. [5]. Tài liệu đào đào TOYOTA ( Tập 6- Động cơ diesel- Giai đoạn 2).