Bài giảng cấu tạo ĐCĐT - Đại học - chương 3 cơ cấu sinh lực

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT HƯNG YÊN
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC
BÀI GIẢNG ĐIỆN TỬ
BÀI GIẢNG ĐIỆN TỬ
MÔN “CẤU TẠO ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG”
MÔN “CẤU TẠO ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG”
Sinh viên thực hiện: Vũ Thạch Bá
Đồng Việt Giang
Giảng viên hướng dẫn: Đỗ Văn Cường
Khổng Văn Nguyên
Chương VII
NỘI DUNG CHƯƠNG TRÌNH MÔN HỌC
Chương VI
Chương V
Chương IV
Chương II
Chương III
Chương I
C¥ CÊU
C¥ CÊU
SINH
SINH
LùC
LùC
3.1. Giới thiệu chung
3.2. Thân máy, nắp máy, xylanh và các te
3.2.1. Thân máy
3.2.2. Xi lanh và lót xylanh.
3.2.3. Nắp máy
3.2.4. Cácte.
3.3. Cụm piston

3.3.2. Chèt piston.
3.3.1. Piston.
3.3.3. XÐc M¨ng.
3.4. Nhãm thanh truyÒn.
3.4.1. Thanh truyÒn
3.4.2. Bu l«ng thanh truyÒn.
3.5. Nhóm trục khuỷu.
3.5.1. Trục khuỷu.
3.5.2. Bánh đà
C¥ CÊU
C¥ CÊU
SINH
SINH
LùC
LùC
3.1. Giới thiệu chung
3.1.1. Chức năng
Là nguồn cung cấp động năng cho các hoạt động của ôtô : cung cấp mômen quay
cho bánh đà, dẫn động các cơ cấu, hệ thống khác
3.1.2. Yêu cầu
- Hiệu suất làm việc cao.
- Làm việc ổn định.
- Không rung giật, ít gây tiếng ồn.
- Kích thước và trọng lượng nhỏ, công suất riêng lớn .
- Khởi động, vận hành, chăm sóc dễ dàng.
- Thành phần gây ô nhiễm môi trường nhỏ.
3.2. Thân máy, nắp máy, xy lanh và các te
3.2.1. Thân máy

Là nơi gá lắp các chi tiết của động cơ.


Lấy nhiệt từ thành vách xi lanh.
3.2.1.2. Phân loại
3.2.1.1. Công dụng
Phân loại theo kiểu làm mát:
- Thân máy làm mát bằng nước: thường ở động cơ ô tô, máy kéo .
- Thân máy làm mát bằng gió: thường gặp ở động cơ xe máy.
Phân loại theo kết cấu kếu:
- Thân xylanh – hộp trục khuỷu: thân xylanh đúc liền hộp trục khuỷu.
- Thân máy rời: thân xylanh làm rời với hộp trục khuỷu và lắp với nhau bằng bulông
hay gugiông
Phân loại theo tình trạng chịu lực khí thể:
-
Thân xylanh hay xylanh chịu lực
-
Vỏ thân chịu lực
-
Gugiông chịu lực:
C¥ CÊU
C¥ CÊU
SINH
SINH
LùC
LùC
3.2.1.3. Kết cấu thân máy
Hình 3.1. Thân máy kiểu thân xi lanh -hộp trục khuỷu.
1. Thân xi lanh
2. Hộp trục khuỷu.

Loại thân máy có thân đúc liền với thân (Hình 3.1.a).


Khi thân xi lanh làm riêng thành ống lót rồi lắp vào thân (Hình 3.1.b)
C¥ CÊU
C¥ CÊU
SINH
SINH
LùC
LùC
Hình 3.2. Thân máy rời
1- Hộp trục khuỷu.
2- Thân xi lanh.
3- Nắp xi lanh
4- Gu dông nắp máy.
5- Gu dông thân máy.
6- Lỗ lắp trục cam.
7- Gudông.

Khi thân xi lanh làm rời với hộp trục khuỷu và lắp với nhau bằng bulông hay
gudông thì thân máy gọi là thân máy rời.
C¥ CÊU
C¥ CÊU
SINH
SINH
LùC
LùC

Thân động cơ làm mát bằng gió có thể chế tạo như sau:
Hình 3.3. Thân máy động cơ làm mát bằng gió
1- Hộp trục khuỷu
2- Thân xi lanh

3- Nắp xi lanh
4- Gu dông
5- Lót xi lanh
C¥ CÊU
C¥ CÊU
SINH
SINH
LùC
LùC

Phương pháp lắp đặt trục khuỷu thường gặp trong thực tế là :
a. Trục khuỷu treo b. Trục khuỷu đặt
c. Trục khuỷu luồn
Hình 3.4. Các kiểu lắp đặt trục khuỷu
C¥ CÊU
C¥ CÊU
SINH
SINH
LùC
LùC
3.2.2. Xi lanh và lót xylanh.
3.2.2.1. Chức năng
- Kết hợp với piston và nắp máy tạo thành buồng
cháy.
- Dẫn hướng cho piston.
- Tản nhiệt cho buồng cháy.
3.2.2.2. Yêu cầu
- Làm bằng vật liệu có độ bền cao: chống ăn mòn cơ học, ăn mòn hóa
học tốt.
- Có hệ số nở dài thấp.

- Tản nhiệt tốt.
a c db
3.2.2.3. Phân loại
a- Thân xylanh. b, c- Lót xylanh khô.
d- Lót xylanh ướt.
Hình 3.5. Các loại xylanh.
C¥ CÊU
C¥ CÊU
SINH
SINH
LùC
LùC
3.2.3. Nắp máy
3.2.3.1. Chức năng

Đậy kín một đầu xylanh.

Làm giá đỡ cho một số bộ phận của động cơ.

Bố trí các đường nạp, đường thải, đường nước làm mát
3.2.3.2. Điều kiện làm việc

Nắp xylanh làm việc rất khắc nghiệt.

Bị ăn mòn hoá học.

Chịu lực xiết ban đầu, chịu va đập trong quá trình làm việc.
C¥ CÊU
C¥ CÊU
SINH

SINH
LùC
LùC
3.2.3.3. Kết cấu nắp máy
Hình 3.6. Buồng cháy bán cầu trong động cơ xăng.
1- Đường thải hoặc nạp.
2- Khoang nước làm mát.
3- Lỗ thông nước làm mát.
4- Lỗ gudông.
5- Khoang lắp đũa đẩy.
6- Khoang lắp buzi.
7- Buồng cháy.
Tuỳ theo loại động cơ nắp xi lanh có một số đặc điểm riêng.

Nắp xi lanh động cơ xăng.

Kiểu buồng cháy có ý nghĩa quyết định đến kết cấu nắp xi lanh(Hình 3.1)
C¥ CÊU
C¥ CÊU
SINH
SINH
LùC
LùC
Hình 3.7. Nắp máy động cơ Diesel.
Hình 3.8. Nắp
máy của động cơ
TOYOTA HICE
đầu I.
C¥ CÊU
C¥ CÊU

SINH
SINH
LùC
LùC
3.2.4. Cácte.
3.2.4.1. Chức năng.

Chứa dầu bôi trơn.

Bảo các cụm chi tiết khác.

Đảm bảo cung cấp đủ dầu trong quá trình tăng tốc hoặc phát hành.
3.2.4.2. Yêu
cầu
1- Đệm cácte
2- Tấm ngăn
3- Đáy chứa dầu bôi trơn
4- Lỗ bắt các te với thân động cơ.
Hình 3.9. Cácte
C¥ CÊU
C¥ CÊU
SINH
SINH
LùC
LùC
Đảm bảo cung cấp đủ dầu trong quá trình tăng tốc hoặc phát hành
- Kết hợp với xi lanh tạo thành buồng đốt và tạo chuyển động tịnh tiến.
- Dùng đóng mở cửa nạp, thải.
- Bao kín xy lanh làm cho khí cháy không xuống đ;ợc các te.
3.3. Cm piston

b. Yờu cu
+ Cú bn ln khi nhit cao v ti trng thay i
+ Cú trng lng riờng nh.
+ Cú h s gión n nh nhng h s dn nhit ln
+ Chu mi mũn tt v chng n mũn húa hc ca khớ
chỏy.
+ Giỏ thnh r
3.3.1. Piston.
a. Chc nng
CƠ CấU
CƠ CấU
SINH
SINH
LựC
LựC
d. KÕt cÊu
Chia piston thµnh nh÷ng phÇn: ®Ønh piston, ®Çu piston vµ th©n piston.
Hinh 3.10. KÕt cÊu piston.
1- §Ønh piston 2 - §Çu piston 3 - Th©n piston
C¥ CÊU
C¥ CÊU
SINH
SINH
LùC
LùC

§Ønh piston.
VÒ mÆt kÕt cÊu gåm c¸c lo¹i ®Ønh piston sau:
H×nh 3.11. C¸c d¹ng kÕt cÊu ®Ønh piston
a. Đỉnh bằng b,c. Đỉnh lồi d. Đỉnh lõm e,f,g,h. Đỉnh chứa buồng cháy

C¥ CÊU
C¥ CÊU
SINH
SINH
LùC
LùC

Đầu piston:
+ Phần chuyển tiếp giữa đỉnh và đầu có bán kính R lớn (hình 3.12.a)
+ Dùng gân tản nhiệt ở d;ới đỉnh piston (hình 3.12.b)
+ Dùng rãnh ngăn nhiệt để giảm l;ợng nhiệt truyền cho xec măng thứ nhất (hình 3.12.c).
+ Làm mát đỉnh piston nh; ở động cơ ôtô IFAW50.
Hình 3.12. Kết cấu đầu pitson
- Bao kín tốt cho buồng cháy.
Kết cấu đầu piston phải đảm bảo những yêu cầu sau:
- Tản nhiệt tốt cho piston.
CƠ CấU
CƠ CấU
SINH
SINH
LựC
LựC

Thân piston
Hình 3.13. Thân piston
Để tăng c;ờng sức bền và độ cứng vững cho bệ chốt piston ng;ời ta thiết
kế gân trợ lực.
* Vị trí tâm chốt đ;ợc bố trí sao cho piston và xi lanh mòn đều, đồng thời
giảm va đập và gõ khi piston đổi chiều.
- Chống bó kẹt: nguyên nhân gây bó kẹt piston trong xi lanh.

- Nhiệm vụ: dẫn h;ớng chuyển động piston.
e
e
CƠ CấU
CƠ CấU
SINH
SINH
LựC
LựC
3.3.2. Chốt piston.
a. Chức năng.
- Chi tiết nối piston và thanh truyền.
- Đảm điều kiện làm việc bình th;ờng của động cơ.
b. Cỏc kiu lp ghộp cht piston.
a s cỏc cht piston
cú kt cu n gin
nh dng tr rng.
Cỏc kiu lp ghộp
gia cht piston vi
piston, thanh truyn:
- C nh cht piston trờn u nh thanh truyn( hỡnh
3.1.4.a ).
- C nh cht piston trờn b cht ( hỡnh 3.14. b ).
- Lp t do c hai mi ghộp (Hỡnh 3.14.c)
Hỡnh 3.14. Cỏc kiu lp ghộp cht piston
CƠ CấU
CƠ CấU
SINH
SINH
LựC

LựC
3.3.3. Xéc Măng.
3.3.3.1.Chức năng.
- Cùng với piston bao kín buồng cháy.
-
Đ;a dầu đi bôi trơn cho piston, xi lanh, xéc măng.
- Xéc măng truyền phần lớn nhiệt độ từ đầu piston sang thành xi lanh.
3.3.3.2. Kết cấu.
- Miệng xéc măng có thể đ;ợc cắt vát, cắt bậc hoặc cắt thẳng
- Trên một piston của động cơ xăng th;ờng lắp 2-3 xéc măng khí
- Hình dạng cắt ngang của xéc măng hình chữ nhật, hình thang vuông, hình bậc.
- Loại hình thang vát.
Hình 3.15. Kết cấu xéc
măng khí
a. Xộc mng khớ
CƠ CấU
CƠ CấU
SINH
SINH
LựC
LựC
1
2
3
Hình 3.16. Xéc măng dầu tổ hợp

Xéc măng dầu 2 (hình 3.16a )

Trên xéc măng dầu có phay các rãnh thoát dầu.

Để tăng tuổi thọ cho xéc măng và mặt g;ơng xi lanh, ng;ời ta dùng một lớp phủ
mặt xéc măng tiếp xúc với mặt g;ơng xi lanh bằng một lớp ôxít sắt, lớp crôm cứng.
b. Xộc mng du
CƠ CấU
CƠ CấU
SINH
SINH
LựC
LựC
3.4. Nhóm thanh truyền.
3.4.1. Thanh truyền
3.4.1.1. Chức năng Yêu cầu.
- Nối giữa piston và trục khuỷu.
- Truyền lực tác dụng trên piston xuống làm quay trục khuỷu
- Biến chuyển động thẳng của piston thành chuyển động quay của trục khuỷu.
a. Chc nng
b. Yờu cu
-
Thanh truyền chịu lực khí thể, lực quán tính.
- Chịu các lực kéo, nén, uốn dọc và khi đổi chiều chuyển động thì có lực quán tính
làm nó bị uốn ngang.
CƠ CấU
CƠ CấU
SINH
SINH
LựC
LựC
3.4.1.2. Kết cấu Thanh truyền
Chia kết cấu thanh truyền làm ba phần:
+ Đầu nhỏ thanh truyền

+ Đầu to thanh truyền
+ Thân thanh truyền
2
1
4
1
8
9
3
5
7
Hình 3.17. Kết cấu thanh truyền
1: Bạc đầu nhỏ
2: Đầu nhỏ thanh truyền
3: Lỗ dầu
4: Thân thanh truyền
5: Bulông bắt nắp đầu to
6: Nửa trên thanh truyền
7: Bạc đầu to thanh truyền
8: Nửa d;ới thanh truyền
9: Rãnh thoát dầu
CƠ CấU
CƠ CấU
SINH
SINH
LựC
LựC
a. Đầu nhỏ
a. Đầu nhỏ có bạc lót
b. đầu nhỏ làm vấu nồi

c, d. Đầu nhỏ có rãnh hứng dầu
e. Đầu nhỏ dùng bi kim cho bạc lót
Hình 3.18. Kết cấu đầu nhỏ thanh truyền
CƠ CấU
CƠ CấU
SINH
SINH
LựC
LựC