Giáo trình Động cơ đốt trong 1 Biên soạn: ThS. Nguyễn Văn Trạng 34 Chương 3 NHÓM PISTON – NHÓM THANH TRUYỀN – TRỤC KHUỶU – BÁNH ĐÀ Nhóm piston bao gồm: piston, chốt piston, xécmăng khí, xécmăng dầu và các chi tiết hãm chốt piston. Trong quá trình làm việc nhóm piston có các nhiệm vụ chính sau: - Bao kín buồng cháy, không cho khí cháy trong buồng cháy lọt xuống carte và ngăn không cho dầu bôi trơn từ carte lên buồng cháy. - Tiếp nhận lực khí thể và biến chuyển động tònh tiến của piston thành chuyển động quay của trục khuỷu; nén khí trong quá trình nén, thải sản vật cháy ra khỏi xylanh trong quá trình thải và nạp môi chất mới vào xylanh trong quá trình nạp. - Trong động cơ 2 kỳ nhóm piston còn đóng vai trò như một van trượt làm nhiệm vụ phối khí (đóng mở cửa quét và cửa thải). I. PISTON I.1. Công dụng, điều kiện làm việc và vật liệu chế tạo I.1.1. Công dụng Trong quá trình làm việc, piston tiếp nhận lực khí thể truyền qua thanh truyền để làm quay trục khuỷu và nhận lực quán tính từ trục khuỷu giúp cho động cơ làm việc được liên tục. I.1.2. Điều kiện làm việc Piston là một chi tiết rất quan trọng của động cơ đốt trong. Trong quá trình động cơ làm việc piston chòu lực lớn, nhiệt độ cao, ma sát và ăn mòn rất lớn. Các tải trọng tác dụng lên piston gồm có: Tải trọng cơ học - Chòu tác dụng của áp lực khí thể rất lớn của quá trình cháy – giãn nở. - Lực quán tính tác dụng lên piston rất lớn, nhất là với động cơ tốc độ cao. Các tải trọng cơ học tác dụng lên piston gây nên ứng suất và biến dạng lớn, nếu vượt quá giới hạn cho phép sẽ làm hỏng piston. Tải trọng nhiệt Trong quá trình cháy piston tiếp xúc trực tiếp với khí cháy có nhiệt độ cao (2.300 ÷ 2.800 0 K) nên nhiệt độ của piston nhất là phần đỉnh cũng rất cao (khoảng 500 ÷ 800 0 K). Nhiệt độ cao gây ra các tác hại sau: - Ứng suất nhiệt lớn, có thể làm rạn nứt piston. - Gây biến dạng piston, tăng ma sát hoặc có thể làm bó kẹt piston trong xylanh. Hình 3.1. Nhóm piston của động cơ. Giáo trình Động cơ đốt trong 1 Biên soạn: ThS. Nguyễn Văn Trạng 35 - Làm giảm sức bền piston. - Làm giảm chất lượng của dầu bôi trơn. - Dễ gây ra hiện tượng cháy kích nổ trên động cơ xăng. - Làm giảm hệ số nạp và ảnh hưởng đến công suất động cơ. Ma sát và ăn mòn hoá học Trong quá trình làm việc, do điều kiện bôi trơn giữa piston và xylanh không đầy đủ nên piston chòu ma sát rất lớn. Hơn nữa do lực quán tính, nhiệt độ và lực ngang N làm cho piston biến dạng nên ma sát càng tăng. Piston tiếp xúc trực tiếp với sản vật cháy nên còn bò sản vật cháy ăn mòn (axít sunfuarít). I.1.3. Vật liệu chế tạo Do điều kiện làm việc như trên nên khi chế tạo piston, vật liệu phải bảo đảm các yêu cầu sau: - Đủ sức bền khi piston làm việc ở nhiệt độ cao và tải trọng thay đổi. - Trọng lượng riêng nhỏ. - Hệ số giãn nở vì nhiệt nhỏ và hệ số dẫn nhiệt lớn. - Chòu mòn tốt trong điều kiện bôi trơn kém và nhiệt độ cao. - Chống được ăn mòn hóa học của khí cháy. Ngày nay, vật liệu để chế tạo piston thường dùng gang hợp kim (chế tạo piston của động cơ có tốc độ thấp) và hợp kim nhẹ (dùng trong động cơ có tốc độ cao) để giảm lực quán tính. I.2. Kết cấu của piston động cơ xăng – động cơ Diesel Về mặt kết cấu piston được chia ra 3 phần chính (hình 3.2): I.2.1. Đỉnh piston Đỉnh piston là phần trên cùng của piston, cùng với xylanh và nắp xylanh tạo thành không gian buồng cháy. Đỉnh piston có rất nhiều dạng, được giới thiệu trên (hình 3.3). 1 2 3 4 5 6 7 1 – Đỉnh piston. 2 – Đầu piston. 3 – Thân piston. 4 – Rãnh lắp xécmăng khí. 5 – Rãnh lắp xécmăng dầu. 6 – Bệ chốt piston. 7 – Chân piston. Hình 3.2. Kết cấu piston. Giáo trình Động cơ đốt trong 1 Biên soạn: ThS. Nguyễn Văn Trạng 36 1) Đỉnh bằng (hình 3.3a) Có diện tích chòu nhiệt bé, kết cấu đơn giản dễ chế tạo. Vì vậy nó được dùng trong động cơ xăng và động cơ Diesel có buồng cháy dự bò và xoáy lốc, đây là loại phổ biến nhất. 2) Đỉnh lồi (hình 3.3b, e) Có độ cứng vững cao. Loại này có thể không cần bố trí các đường gân dưới đỉnh nên trọng lượng piston có thể giảm. Đỉnh lồi ít kết muội than nhưng do bề mặt chòu nhiệt lớn nên ảnh hưởng xấu đến quá trình làm việc của piston. Kết cấu đỉnh lồi thường được sử dụng trong các động cơ xăng có buồng cháy chỏm cầu dùng supap treo và trong các động cơ xăng hai kỳ cỡ nhỏ. 3) Đỉnh lõm: (hình 3.3c) Thường dùng trong một số động cơ xăng (buồng cháy chỏm cầu) và động cơ Diesel (buồng cháy dự bò xoáy lốc). Phần lõm có thể là toàn đỉnh hoặc chỉ là một phần. Chỏm cầu lõm có thể đồng tâm, cũng có thể lệch tâm. Loại đỉnh lõm có phần diện tích chòu nhiệt lớn hơn loại đỉnh bằng nhưng có ưu điểm là tạo ra xoáy lốc nhẹ trong quá trình nén và trong quá trình cháy. 4) Đỉnh lồi: (hình 3.3d) Chỉ dùng cho động cơ xăng hai kì cỡ nhỏ, phối khí bằng hệ thống cửa quét và cửa thải. Phần lồi lên lắp sát về bên phía cửa quét để dẫn hướng dòng khí đi vào xylanh. 5) Đỉnh lõm: (hình 3.3g, h, i, j, k, l) Thường dược sử dụng trên các động cơ Diesel bốn kỳ và hai kỳ có buồng cháy thống nhất (buồng cháy trên đỉnh piston). Tuỳ theo dạng lõm mà các loại buồng cháy này có các tên gọi khác nhau: buồng cháy hình cầu, hình ômêga, hình denta… Các loại buồng cháy này tạo ra xoáy lốc rất mạnh trong quá trình nén để hình thành hỗn hợp khí được tốt nhất. a) b) c) d) e) f) g) h) i) j) k) l) Hình 3.3. Các dạng đỉnh piston của động cơ Diesel và động cơ xăng. Giáo trình Động cơ đốt trong 1 Biên soạn: ThS. Nguyễn Văn Trạng 37 I.2.2. Đầu piston Bao gồm đỉnh piston, vùng đai lắp các xécmăng dầu và xécmăng khí làm nhiệm vụ bao kín. Trong quá trình động cơ làm việc, đầu piston truyền phần lớn nhiệt lượng (khoảng 70 ÷ 80%) do khí cháy truyền qua phần đai xécmăng – xécmăng – xylanh đến môi chất làm mát để làm mát động cơ. Khi thiết kế phần đầu piston cần chú ý giải quyết ba vấn đề sau: 1) Vấn đề tản nhiệt Thiết kế đỉnh piston mỏng nhưng có gân tản nhiệt ở phía dưới đỉnh piston để tăng diện tích tiếp xúc (hình 3.4). Dùng rãnh chắn nhiệt trên (hình 3.5a) hoặc bố trí xécmăng khí thứ nhất càng gần khu vực nước làm mát càng tốt (hình 3.5b). Dùng hợp kim nhôm có hệ số dẫn nhiệt lớn để giảm nhiệt độ của piston hoặc bố trí các đường dầu bôi trơn từ phía dưới đỉnh để làm mát đỉnh piston. Hình 3.5. Piston dùng rãnh chắn nhiệt và vò trí xécmăng khí thứ nhất. 2) Vấn đề bao kín Biện pháp bao kín duy nhất là dùng xécmăng và số xécmăng càng nhiều thì bao kín càng tốt. Nhưng xécmăng càng nhiều thì rãnh xécmăng cũng phải nhiều, điều này làm cho đầu piston càng dài và nặng hơn nữa còn làm tăng ma sát. Vì vậy khi chọn xécmăng cần chú ý đầy đủ các mặt. Thông thường nếu áp suất khí thể càng cao, tốc độ động cơ càng thấp, đường kính xylanh càng lớn thì phải chọn số xécmăng càng nhiều. - Động cơ xăng dùng từ 3 ÷ 4 xécmăng khí, 1 ÷ 2 xécmăng dầu. - Động cơ Diesel cao tốc dùng từ 3 ÷ 6 xécmăng khí, 1 ÷ 3 xécmăng dầu. - Động cơ Diesel tốc độ tấp dùng từ 5 ÷ 7 xécmăng khí, 1 ÷ 4 xécmăng dầu. Ngoài cách dùng xécmăng để bao kín thì khe hở giữa phần đầu piston – xylanh và khe hở giữa xécmăng – rãnh xécmăng cũng phải nằm trong giới hạn cho phép. 3) Vấn đề sức bền Đối với piston làm băng hợp kim nhẹ, để đảm bảo độ cứng vững và sức bền của đỉnh và đầu piston, ngoài việc làm gân chòu lực phía dưới đỉnh người ta còn thường làm các gân dọc nối với bệ Hình 3.4. Các kiểu bố trí gân tản nhiệt dưới đỉnh piston. a) b) Giáo trình Động cơ đốt trong 1 Biên soạn: ThS. Nguyễn Văn Trạng 38 chốt piston. Làm như vậy vừa tăng độ cứng vững cho phần đầu piston lại vừa tăng độ cứng vững cho bệ chốt (hình 3.6). Hình 3.6. Các loại gân chòu lực làm tăng sức bền cho piston. I.2.3. Thân piston Thân piston là phần phía dưới rãnh xécmăng dầu cuối cùng, tác dụng của phần thân là dẫn hướng cho piston chuyển động trong xylanh và chòu lực ngang N. Để dẫn hướng tốt, ít va đập thì khe hở giữa phần thân piston và xylanh cần phải bé. Khi thiết kế phần thân phải chu ý các vấn đề sau: 1) Chiều dài thân piston Chiều dài thân piston phụ thuộc vào kiểu loại động cơ. Các động cơ Diesel có lực ngang lớn nên phần thân thường làm dài hơn so với phần thân piston của động cơ xăng. Tuy nhiên thân piston quá dài cũng không có lợi vì có giảm được áp suất do lực ngang N gây nên để tạo màng bôi trơn nhưng piston quá nặng gây tổn thất do ma sát cũng lớn. Ngược lại nếu ta chọn nhỏ quá thì áp suất nén trên xylanh lớn và tác dụng dẫn hướng kém. Ngoài ra đối với động cơ hai kỳ, phần thân piston phải đủ dài để đảm bảo khi đến điểm chết trên, nó vẫn đóng kín cửa thải và cửa quét. 2) Vò trí của lỗ bệ chốt piston Trong quá trình làm việc piston chòu lực ngang N. Nếu chốt piston đặt chính giữa chiều dài của thân piston thì ở trạng thái tónh áp suất phân bố đều nhưng khi piston chuyển động, do lực ma sát tác dụng làm cho piston có xu hướng xoay quanh chốt nên áp suất của piston nén trên xylanh sẽ phân bố không đều nữa. Vì vậy người ta thường đặt chốt piston ở vò trí cao hơn trọng tâm của phần thân để áp suất do lực ngang N gây nên phân bố đều hơn. Thông thường lấy. ( ) tch HH 74,06,0 ÷= . 3) Dạng của thân piston Dạng của phần thân piston thường không phải hình trụ, mà tiết diện ngang thường có dạng ovan hoặc vát ở phía hai đầu bệ chốt piston. Sở dó phải làm như vậy là để khi piston bò biến dạng do lực khí thể Pz, lực ngang N và nhiệt tác dụng thì piston không bò bó kẹt trong xylanh. Trong quá trình làm việc piston bò biến dạng như (hình 3.8). Khi piston chòu nhiệt độ cao, do kim loại trên phần thân phân bố không đều (kim loại tập trung nhiều ở hai hệ chốt) nên khi chòu nhiệt thân piston bò giãn nở theo phương đường tâm chốt (hình a). Hình 3.7. Vò trí lỗ bệ chốt piston. Giáo trình Động cơ đốt trong 1 Biên soạn: ThS. Nguyễn Văn Trạng 39 Khi piston chòu áp lực khí thể Pz, áp suất khí thể ép đỉnh lõm xuống làm thân cũng biến dạng theo chiều đường tâm chốt piston (hình b). Khi piston chòu lực ngang N, lực ép thân piston lên vách xylanh nên cũng làm cho thân biến dạng theo chiều đường tâm chốt piston (hình c). I.3. Biện pháp giảm mài mòn và giảm va đập giữa piston – xylanh Do trong quá trình làm việc piston chòu các tải trọng như đã phân tích nên để giảm mài mòn và va đập người ta dùng các biện pháp về mặt kết cấu như sau: - Làm thân piston dạng ô van mà trục ngắn của nó trùng với đường tâm chốt piston. - Tiện vát bớt một phần kim loại của phần thân ở hai đầu bệ chốt piston. - Giảm độ cứng vững của thân piston bằng cách xẻ các rãnh chữ T hoặc chữ Π trên thân. - Đúc gắn miếng hợp kim invar hoặc thép cacbon để đỡ bêï chốt piston do hệ số giãn nở nhiệt của hợp kim này rất nhỏ. - Thiết kế khe hở giữa piston và xylanh nằm trong giới hạn cho phép. - Làm bệ chốt piston có dạng lệch tâm để giảm lực ngang N từ đó làm giảm lực va đập. a) b) c) T Pz N Hình 3.8. Trạng thái biến dạng của piston. a) Khi chòu tải trọng nhiệt độ T. b) Khi chòu áp lực khí thể Pz c) Khi chòu lực ngang N. Hình 3.9. Thiết kế phần thân piston có dạng hình ô van. Trục ngắn Trục dài Nhỏ hơn Lớn hơn Giáo trình Động cơ đốt trong 1 Biên soạn: ThS. Nguyễn Văn Trạng 40 Trong quá trình nén, khi thanh truyền đẩy piston đi lên (giả sử chiều quay của trục khuỷu là chiều kim đồng hồ). Dưới tác dụng của lực ngang N sẽ làm cho piston tiếp xúc với xylanh ở bên phải. Ở kỳ cháy – giãn nở, dưới tác dụng của áp suất cháy, lực ngang N sinh ra hướng trái làm cho piston thay đổi chiều đột ngột, gây va đập piston vào vách xylanh gây ra tiếng gõ. II. CHỐT PISTON II.1. Công dụng, điều kiện làm việc và vật liệu chế tạo II.1.1. Công dụng 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. II.1.2. Điều kiện làm việc Trong quá trình làm việc, chốt piston chòu lực khí thể và lực quán tính rất lớn. Các lực này thay đổi có tính chất chu kỳ và va đập mạnh. Ngoài ra chốt piston còn chòu nhiệt độ cao (> 100 o C) trong điều kiện bôi trơn kém, điều này làm cho chốt piston dễ bò mòn. II.1.3. Vật liệu chế 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 mòn tốt và bên trong phải dẻo để chống mỏi tốt. Khi lắp ghép chốt với đầu nhỏ thanh truyền, khe hở phải nhỏ để chòu được lực va đập lớn. Vật liệu hay dùng là thép cacbon hay thép hợp kim có thành phần cacbon thấp như thép 20, 20X, 15XA, II.2. Kết cấu và các phương án lắp ghép chốt piston Kết cấu của chốt piston đều có dạng hình trụ rỗng để giảm trọng lượng, (hình 3.11). Hình 3.11a: Cả mặt ngài 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 3.11b, c, d, e: Tuy việc gia công rất phức tạp nhưng nhẹ hơn và có sức bền đồng đều hơn. Các loại chốt này thường dùng trên động cơ cao tốc. Đường tâm piston Đường tâm chốt piston Hình 3.10. Hoạt động của piston lệch tâm Giáo trình Động cơ đốt trong 1 Biên soạn: ThS. Nguyễn Văn Trạng 41 Lắp ghép chốt piston thường dùng ba kiểu sau: 1) Cố đònh chốt piston trên bệ chốt piston: Chốt piston được cố đònh trên bệ chốt bằng một hoặc nhiều bulông (ngày nay không dùng nữa) (hình 3.12). 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 dài hơn nên dễ bôi trơn và giảm áp suất tiếp xúc. Nhược điểm: - Do bệ chốt làm ngắn đi, khoảng cách hai gối đỡ tăng nên độ võng của chốt cũng lớn. - Trên bệ chốt và chốt phải gia công ren nên gây ứng suất tập trung. - Tình trạng chòu lực và mài mòn của chốt không đều. - Làm tăng khối lượng chuyển động tònh tiến do dùng bulông lắp ghép. 2) Cố đònh chốt piston trên đầu nhỏ thanh truyền: Chốt piston được cố đònh trên đầu nhỏ thanh truyền bằng bulông (chỉ dùng cho piston hợp kim gang) (hình 3.13). a) b) c) d) e) Hình 3.11. Các dạng kết cấu chốt piston. Hình 3.12. Lắp cố đònh chốt piston trên bệ chốt. Hình 3.13. Lắp cố đònh chốt piston trên đầu nhỏ thanh truyền. Giáo trình Động cơ đốt trong 1 Biên soạn: ThS. Nguyễn Văn Trạng 42 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 làm giảm độ võng của chốt. Nhược điểm: - Vùng chòu lực không đều nên chốt bò mòn không đều. - Bệ chốt piston thường dùng bạc lót. 3) Chốt piston lắp tự do: Chốt pison không cố đònh trên đầu nhỏ thanh truyền cũng không cố đònh trên bệ chốt. Trong quá trình làm việc chốt có thể xoay tự do quanh đường tâm và di chuyển dọc trục. Hầu hết các động cơ hiện nay đều dùng phương pháp này vì có rất nhiều ưu điểm: - Chốt xoay tự do quanh tâm nên mòn đều và mặt chòu lực thay đổi nên ít bò mỏi. - Nếu vì lý do nào đó làm kẹt chốt với đầu nhỏ hay bệ chốt thì chốt vẫn làm việc như một trong hai phương pháp trên. III. XÉCMĂNG III.1. Công dụng, điều kiện làm việc và vật liệu chế tạo III.1.1. Nhiệm vụ Xécmăng có nhiệm vụ bao kín không gian buồng cháy trong xylanh và ngăn không cho dầu bôi trơn đi vào buồng cháy. Để piston chuyển động dễ dàng trong xylanh thì giữa piston và xylanh phải có khe hở nhất đònh đồng thời phải tổ chức bôi trơn tốt và có độ kín khít cao. Do đó phải dùng xécmăng khí và xécmăng dầu, xécmăng khí có nhiệm vụ bao kín buồng cháy ngăn không cho khí cháy lọt xuống carte còn xécmăng dầu có nhiệm vụ ngăn dầu bôi trơn đi ngược lên buồng cháy. III.1.2. Điều kiện làm việc Xécmăng làm việc trong điều kiện chòu nhiệt độ cao, chòu va đập mạnh, bò ma sát lớn và ăn mòn hoá học của khí cháy. - Chòu nhiệt độ cao: xécmăng tiếp xúc trực tiếp với khí cháy và do piston truyền nhiệt cho xylanh qua xécmăng nên xécmăng có nhiệt độ rất cao, nhất là xéc-măng đầu tiên (623 ÷ 6730 o K). Nhiệt độ cao làm giảm sức bền cơ học, độ đàn hồi của xécmăng. - Chòu lực va đập lớn: xécmăng lắp trong rãnh bao giờ cũng có một khe hở nhất đònh do đó khi piston chuyển động sẽ sinh ra lực va đập lớn giữa xécmăng với rãnh xécmăng và lực này càng lớn trên các động cơ cao tốc. - Chòu mài mòn: khi làm việc xécmăng cọ sát vào vách xylanh sinh ra ma sát lớn, công ma sát của xécmăng khoảng 50 ÷ 60% toàn bộ công tổn thất của động cơ. Điều này có được do áp suất tiếp xúc của xécmăng với thành xylanh lớn trong khi điều kiện bôi trơn Hình 3.14. Chốt piston lắp tự do. Giáo trình Động cơ đốt trong 1 Biên soạn: ThS. Nguyễn Văn Trạng 43 kém nên độ mài mòn tăng nhanh. Ngoài ra ngay cả khi động cơ không làm việc xécmăng cũng chòu ứng suất lớn. III.1.3. Vật liệu chế tạo Vật liệu chế tạo xécmăng phải bảo đảm các yêu cầu sau đây: - Sức bền và độ đàn hồi tốt trong điều kiện làm việc ở nhiệt độ cao. - Chòu mòn tốt ở điều kiện ma sát lớn. - Có khả năng kín khít cao với hệ số ma sát nhỏ với mặt xylanh. Hiện nay vật liệu tốt nhất để chế tạo xécmăng là gang xám hợp kim do kim loại này có nhiều ưu điểm mà các vật liệu khác không có được: - Nếu mặt ma sát bò cào xước thì trong quá trình làm việc vết xước tự mất dần và bề mặt được khôi phục như ban đầu. - Do graphít trong hợp kim gang có khả năng bôi trơn ma sát nên hệ số ma sát nhỏ. - Ít gây ra ứng suất tập trung sinh ra ở các cùng vết xước. III.2. Kết cấu xécmăng III.2.1. Kết cấu của xécmăng khí (xécmăng làm kín) Xécmăng có cấu tạo đơn giản là một vòng thép hở miệng. Đường kính D của xécmăng là đường kính ngoài của xécmăng khi lắp vào trong xylanh. Kết cấu của xécmăng khí như (hình 3.15). Trong động cơ, khí cháy có thể lọt xuống carte theo 3 đường: - Qua khe hở giữa mặt xylanh và mặt lưng xécmăng. - Qua khe hở giữa xécmăng và rãnh xécmăng. - Qua khe hở phần miệng xécmăng. Hình 3.15. Kết cấu của xécmăng khí. 1 – mặt đáy; 2 – mặt lưng; 3 – mặt bụng; 4 – phần miệng; f o – khe hở miệng. 0,4 Hình 3.16. Các dạng tiết diện ngang của xécmăng khí. a) [...]... mặt ma sát rất dầy nên tuổi thọ khá lớn (hình 3. 31b) Ngoài các loại trên , ở các loại động cơ xe du lòch cao cấp hiện nay dùng bộ ly hợp thủy lực, bánh đà có kết cấu khá đặt biệt (hình 3. 32) 57 Giáo trình Động cơ đốt trong 1 Biên soạn: ThS Nguyễn Văn Trạng a) b) Hình 3. 31 Bánh đà dạng vành (a) và bánh đà dạng chậu (b) 2 1 Hình 3. 32 Bánh đà của của động cơ dùng bộ ly hợp thủy lực 58 ... ra trong quá trình sinh công để bù đắp phần năng lượng thiếu hụt trong các hành trình tiêu hao công - Trong những động cơ có tỷ số nén cao, số xylanh ít và khởi động động cơ bằng phương pháp quán tính, bánh đà tích trữ năng lượng khởi động động cơ - Trong một số loại động cơ cỡ nhỏ làm mát bằng gió, các cánh quạt gió được đúc liền ngay trên mặt bánh đà, lúc náy bánh đà có tác dụng như một quạt gió Trong. . .Giáo trình Động cơ đốt trong 1 Biên soạn: ThS Nguyễn Văn Trạng Để tránh lọt khí phải dùng nhiều xécmăng, số lượng xécmăng khí phụ thuộc vào loại động cơ, tốc độ và áp suất trong xylanh động cơ, động cơ Diesel cần nhiều xécmăng hơn động cơ xăng Khi lắp các xécmăng khí, cần xoay miệng của các xécmăng lệch nhau 18 0o Kết cấu của xécmăng khí thường chỉ khác nhau... TRỤC KHUỶU Trục khuỷu là một trong những chi tiết máy quan trọng nhất, cường độ làm việc lớn nhất và giá thành cao nhất của động cơ đốt trong Khối lượng của trục khuỷu thường chiếm từ 7 ÷ 15 khối lượng của động cơ Giá thành của trục khuỷu thường chiếm khoảng 25 ÷ 30 % giá thành toàn bộ động cơ V .1 Công dụng, điều kiện làm việc và vật liệu chế tạo V .1. 1 Nhiệm vụ Khi động cơ làm việc, trục khuỷu có nhiệm... lực tác dụng trên piston truyền cho trục khuỷu làm quay trục khuỷu 45 Giáo trình Động cơ đốt trong 1 Biên soạn: ThS Nguyễn Văn Trạng IV .1. 2 Điều kiện làm việc Khi động cơ làm việc thanh truyền chòu các lực sau đây: - Lực khí thể của quá trình nén và cháy – giãn nở trong xylanh - Lực quán tính của các chi tiết chuyển động tònh tiến - Lực quán tính của bản thân thanh truyền Khi làm việc lực quán tính... góc 30 ÷ 600 Sở dó phải cắt nghiêng để khắc phục tình trạng bulông thanh truyền chòu lực cắt IV.2.4 Bulông thanh truyền Trong động cơ, bulông thanh truyền là một chi tiết nhỏ nhưng rất quan trọng Vì khi bulông thanh truyền bò đứt, động cơ sẽ bò hư hỏng nặng và có thể gây tai nạn lao động cho người vận hành Trong quá trình làm việc bulông thanh truyền chòu các lực sau: 48 Giáo trình Động cơ đốt trong 1. .. hoặc má khuỷu - Dùng vòng đệm chắn chế tạo bằng đồng hoặc bằng thép Vòng chắn có thể lắp ở bất cứ ổ trục nào của trục khuỷu Tuy nhiên, ổ chắn dọc trục thường được đặt ở cổ trục cuối cùng gần bánh đà VI BÁNH ĐÀ VI .1 Công dụng và vật liệu chế tạo VI .1. 1 Công dụng Trong động cơ đốt trong, bánh đà có công dụng chủ yếu sau: - Đảm bảo tốc độ quay đồng đều của trục khuỷu động cơ - Trong quá trình làm việc,... khí có thể cắt theo nhiều kiểu khác nhau (hình 3 .17 ): - Loại a: loại này dùng nhiều nhất trong các động cơ hiện nay Xécmăng cắt theo kiểu này tuy đơn giản, dễ chết tạo nhưng dễ bò lọt khí - Loại b: loại này dùng nhiều trong các động cơ cao tốc, hạn chế đáng kể việc lọt khí Tuỳ theo yêu cầu từng loại động cơ mà góc nghiêng lớn hay nhỏ - Loại c: dùng ở động cơ tốc độ thấp, miệng cắt kiểu này tuy vừa có... (hình 3. 22): - Hình 3. 22c, d (thân thanh truyền có tiết diện tròn): Loại này dễ gia công nhưng sử dụng vật liệu chế tạo không hợp lý do khi làm việc lực sinh ra theo mặt phẳng lắc của thanh truyền lớn gấp 4 lần so với mặt phẳng vuông góc với mặt phẳng lắc nên loại này chỉ phù hợp cho động cơ tónh tại, động cơ tàu thủy có tốc độ thấp 47 Giáo trình Động cơ đốt trong 1 Biên soạn: ThS Nguyễn Văn Trạng - Hình... phần cacbon thấp VI.2 Kết cấu của bánh đà Kết cấu của bánh đà tuỳ thuộc vào kiểu loại động cơ Số xylanh càng nhiều thì bánh đà càng 56 Giáo trình Động cơ đốt trong 1 Biên soạn: ThS Nguyễn Văn Trạng nhỏ Bánh đà của động cơ dùng trên ô tô thường có kích thước nhỏ gọn hơn bánh đà của động cơ tónh tại và tàu thủy Kích thước cơ bản của bánh đà là đường kính ngoài của nó Nếu đảm bảo cùng một mômen bánh đà như . 3 . 13 ). a) b) c) d) e) Hình 3 .11 . Các dạng kết cấu chốt piston. Hình 3 .12 . Lắp cố đònh chốt piston trên bệ chốt. Hình 3 . 13 . Lắp cố đònh chốt piston trên đầu nhỏ thanh truyền. Giáo trình Động cơ. rất mạnh trong quá trình nén để hình thành hỗn hợp khí được tốt nhất. a) b) c) d) e) f) g) h) i) j) k) l) Hình 3. 3. Các dạng đỉnh piston của động cơ Diesel và động cơ xăng. Giáo trình Động cơ đốt trong. đệm. a) b) d) c) Hình 3 .17 . Các dạng miệng xécmăng. Giáo trình Động cơ đốt trong 1 Biên soạn: ThS. Nguyễn Văn Trạng 45 III.2 .3. Hiện tượng bơm dầu lên buồng đốt của xécmăng làm kín Trong quá trình làm việc của động