GIÁO TRÌNH CÔNG NGHỆ KHÍ NÉN VÀ THỦY LỰC ỨNG DỤNG

Bộ LAO ĐộNG - THƯƠNG BINH Và Xã HộI
TổNG CụC DạY NGHề
Chủ biên - biên soạn:
Diệp minh hạnh - châu anh khoa
Giáo trình
Công nghệ khí nén
Và thủy lực ứng dụng
NGHề: SửA CHữA ô tô
trình độ: cao

Dự án giáo dục kỹ thuật và dạy nghề (VTEP)
Hà Nội - 2008
114-2008/CXB/29-12/LĐXH
Mã số:
0122
1229



2
Tuyên bố bản quyền :
Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình.
Cho nên các nguồn thông tin có thể đợc
phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho
các mục đích về đào tạo và tham khảo. Mọi
mục đích khác có ý đồ lệch lạc hoặc sử
dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành
mạnh sẽ bị nghiêm cấm.
Tổng cục Dạy nghề sẽ làm mọi cách để
bảo vệ bản quyền của mình.
Tổng cục Dạy nghề cám ơn và hoan

nghênh các thông tin giúp cho việc tu sửa
và hoàn thiện tốt hơn tài liệu này.
Địa chỉ liên hệ:
Tổng cục Dạy nghề
37B Nguyễn Bỉnh Khiêm Hà Nội
Lời nói đầu
Giáo trình môđun Công nghệ khí nén và thủy lực đợc xây dựng và biên soạn
trên cơ sở chơng trình khung đào tạo nghề Sửa chữa ôtô đã đợc Giám đốc Dự án Giáo
dục kỹ thuật và Dạy nghề quốc gia phê duyệt dựa vào năng lực thực hiện của ngời kỹ
thuật viên trình độ lành nghề.
Trên cơ sở phân tích nghề và phân tích công việc (theo phơng pháp DACUM) của
các cán bộ, kỹ thuật viên có nhiều kinh nghiệm, đang trực tiếp sản xuất cùng với các
chuyên gia đã tổ chức nhiều hoạt động hội thảo, lấy ý kiến.v.v, đồng thời căn cứ vào
tiêu chuẩn kiến thức, kỹ năng của nghề để biên soạn. Ban giáo trình môđun Công
nghệ khí nén và thủy lực do tập thể cán bộ, giảng viên, kỹ s của Trờng Cao đẳng Công
nghiệp Huế và các kỹ thuật viên giàu kinh nghiệm biên soạn. Ngoài ra có sự đóng góp
tích cực của các giảng viên Trờng Đại học Bách khoa Hà Nội và cán bộ kỹ thuật thuộc
Công ty Cơ khí Phú Xuân, Công ty Ô tô Thống Nhất, Công ty sản xuất vật liệu xây
dựng Long Thọ.
Ban biên soạn xin chân thành cảm ơn Trờng Đại học Bách khoa Hà Nội, Trung
tâm kiểm định ô tô Thừa Thiên Huế, Công ty ô tô Thống Nhất, Trờng Cao đẳng Công
nghệ Đà Nẵng và trờng Trung học Giao thông Vận tải Thừa Thiên Huế, Ban quản lý
dự án GDKT&DN và các chuyên gia của Dự án đã công tác, tạo điều kiện giúp đỡ
trong việc biên soạn giáo trình. Trong quá trình thực hiện, Ban biên soạn đã nhận đợc
nhiều ý kiến đóng góp thẳng thắn, khoa học và trách nhiệm của nhiều chuyên gia,
công nhân bậc cao trong lĩnh vực nghề Sửa chữa ô tô. Song do điều kiện về thời gian,
mặt khác đây là lần đầu tiên biên soạn giáo trình dựa trên năng lực thực hiện, nên
không tránh khỏi những thiếu sót nhất định. Rất mong nhận đợc những ý kiến đóng
góp để giáo trình môđun Công nghệ khí nén và thủy lực đợc hoàn thiện hơn, đáp ứng
đợc yêu cầu của thực tế sản xuất của các doanh nghiệp hiện tại và trong tơng lai.

Giáo trình môđun Công nghệ khí nén và thủy lực đợc biên soạn theo các nguyên
tắc: Tính định hớng thị trờng lao động; Tính hệ thống và khoa học; Tính ổn định và
linh hoạt; Hớng tới liên thông, chuẩn đào tạo nghề khu vực và thế giới; Tính hiện đại
và sát thực với sản xuất.
Giáo trình môđun Công nghệ khí nén và thủy lực cấp trình độ Cao đã đợc Hội
đồng thẩm định Quốc gia nghiệm thu và nhất trí đa vào sử dụng và đợc dùng làm giáo
trình cho học viên trong các khóa đào tạo ngắn hạn hoặc cho công nhân kỹ thuật, các nhà
quản lý và ngời sử dụng nhân lực tham khảo.
Đây là tài liệu thử nghiệm sẽ đợc hoàn chỉnh để trở thành giáo trình chính thức
trong hệ thống dạy nghề.
Ngày 15 tháng 4 năm 2008
Hiệu trởng
Bùi Quang Chuyện
3
4
Giới thiệu về mô đun
Vị trí, ý nghĩa, vai trò mô đun :
Lý thuyết về công nghệ khí nén và thuỷ lực ứng dụng là kiến thức cơ bản cần
thiết cho ngời sửa chữa ô tô. Kiến thức này giúp ngời thợ sửa chữa ô tô vận dụng vào
quá trình sửa chữa các hệ thống điểu khiển tự động, hệ thống phanh trên ô tô. Ngoài
ra khi nắm vững kiến thức về khí nén ngời thợ sẽ sử dụng và bảo dỡng tốt hơn các
dụng cụ thiết bị hổ trợ trong công nghệ sửa chữa ô tô. Mô đun này đợc giảng dạy sau
các mô đun: Chơng trình công nhân lành nghề cấp II và Lý thuyết điều khiển tự động.
Mục tiêu của mô đun:
Nhằm đào tạo cho học viên có đầy đủ kiến thức về các khái niệm cơ bản, các
thông số, các quy luật truyền dẫn năng lợng và nguyên lý hoạt động của các hệ thống
khí nén và thủy lực. Đồng thời có đủ kỹ năng nhận dạng và phân biệt đợc cấu tạo và
nguyên lý hoạt động của các thiết bị khí nén và thủy lực ứng dụng trên ô tô, với việc sử
dụng đúng và hợp lý các trang thiết bị, dụng cụ khí nén và thuỷ lực cầm tay đảm bảo
đúng quy trình, yêu cầu kỹ thuật và an toàn.

Mục tiêu thực hiện của mô đun:

1. Trình bày đầy đủ các khái niệm, yêu cầu, nhiệm vụ và các quy luật truyền dẫn
năng lợng của truyền động khí nén và thủy lực.
2. Giải thích đợc sơ đồ cấu tạo và nguyên lý hoạt động của các hệ thống truyền
động bằng khí nén và thủy lực.
3. Trình bày đợc cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của các loại máy nén khí và
bơm thủy lực.
4. Nhận dạng đợc cấu tạo các loại truyền động bằng khí nén và thủy lực trên ô
tô.
Nội dung chính của mô đun:
1. Khái niệm, yêu cầu và các quy luật truyền dẫn năng lợng của các thiết bị khí
nén và thủy lực.
2. Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống điều khiển bằng khí nén.
3. Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống điều khiển bằng thủy lực.
4. Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của các loại máy nén khí.
5
5. Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của các loại bơm thủy lực.
6. Nhận dạng các hệ thống truyền động bằng khí nén và thủy lực trên ô tô.
7. Sử dụng dụng cụ, thiết bị và kỹ thuật an toàn trong thực tập, bảo dỡng hệ
thống điều khiển bằng khí nén.
Trong quá trình tiến hành thực hiên mô đun này cần nhấn mạnh cho học viên:
Thái độ thận trọng, tỉ mỉ trong đo kiểm đảm bảo chính xác.
An toàn lao động ý thức bảo quản thiết bị dụng cụ trong thực tập.
TT Danh mục các bài học
lý
thuyết
(tiết)
thực
hành

(giờ)
Bài 1
Khái niệm và các quy luật về truyền động bằng khí
nén
9 8
Bài 2 Cấu tạo hệ thống truyền động bằng khí nén 9 8
Bài 3
Khái niệm và các quy luật về truyền động bằng
thủy lực
9 8
Bài 4 Cấu tạo hệ thống truyền động bằng thủy lực 9 8
Tổng cộng 36 32
6
Sơ đồ quan hệ theo trình tự học nghề

HAR 01 01
Điện kỹ
thuật
HAR 01 19
SC-BD phần cố định
động cơ
HAR 01 18
Kỹ thuật về động cơ
đốt trong
HAR 01 08
Kỹ thuật
đIện tử
HAR 01 10
Vật liệu cơ
khí

HAR 01 11
Dung sai
lắp ghépvà
ĐLKT
HAR 01 12
Vẽ kỹ thuật
HAR 01 13
An toàn
HAR 01 17
Nhập môn
nghề s/c ô tô
HAR 01 14
Thực hành
nghề bổ trợ
HAR 01 20
SC- BD phần chuyn
động động cơ
HAR 01 21
SC-BD Cơ cấu
phân phối khí
HAR 01 22
SC-BD Hệ thống
bôi trơn
HAR 01 23
SC-BD Hệ
thống làm
mát
HAR 01 24
SC-BD Hệ thống
nhiên liệu xăng

HAR 01 25
SC-BD Hệ thống
nhiên liệu
dieden
HAR 01 26
SC-BD Hệ thống
khởi động
HAR 01 27
SC-BD Hệ thống
đánh lửa
HAR 01 28
SC-BD Trang
thiết bị điện ô
tôtô
HAR 01 29
SC-BD Hệ thống
truyền lự c
HAR 01 30
SC-BD Cầu chủ
động
HAR 01 31
SC-BD Hệ thống
di chuyển
HAR 01 32
SC-BD Hệ thống
lái
HAR 01 33
SC-BD Hệ thống
phanh
HAR 01 35

SC Pan ô tô
HAR 01 34
K.tra tình trạng kỹ
thuật Đcơ và ô tô
HAR 01 36
nâng cao hiệu qủa
công việc
Bằng công
nhÂn lành
nghề ( II)
HAR 02 06
Xác suất thống kê
HAR 02 07
Kỹ thuật tự động điều
khiển bằng điện tử
HAR 02 08
Vẽ Auto CAD
HAR 02 19
Tổ chức
quản lý và
sản xuất
Chứng chỉ
nghề bậc cao
HAR 02 11
Chẩn đoán
động cơ ô tô
HAR 02 12
Chẩn đoán hệ
thống truyền
động ô tô

HAR 02 14
SC-BD bộ
tăng áp
HAR 02 15
SC-BD Hệ
thống phun
xăng điện tử
HAR 02 16
SC-BD BCA
điều khiển
bằng điện từ
HAR 02 17
SC-BD Hệ
thống đ/khiển
bằng khí nén
Bằng công
nhÂn bậc
cao (III)
Chứng
chỉ
nghề
HAR 01 09
Cơ kỹ thuật
HAR 02 13
Công nghệ phục hồi
chi tiết trong sửa chữa
HAR 02 09
Công nghệ khí nén,
thủy lực ứng dụng
HAR 02 10

Nhiệt kỹ thuật
HAR 02 18
SC-BD Li
hợp, hộp số
thủy lực
7
Các hoạt động học tập chính trong mô đun
1. Học trên lớp về :
- Các quy luật truyền dẫn khí nén và thuỷ lực.
- Cấu tạo, nguyên tắc hoạt động của các hệ thống truyền dẫn khí nén và thuỷ lực.
- Quy trình bảo dỡng các bộ phận chính của hệ thống truyền dẫn khí nén và thuỷ
lực.
2. Thực tập tại xởng thực hành của Nhà trờng về :
Nhận dạng và bảo dỡng các bộ phận chính của hệ thống truyền dẫn khí nén và
thuỷ lực.
3. Tham quan thực tế về :
Các thiết bị sử dụng khí nén và thuỷ lực ở các cơ sở sản xuất và lắp ráp ô tô hiện
đại nhằm phát triển nhận thức về cách sử dụng, bảo dỡng các thiết bị truyền động
bằng khí nén và thuỷ lực.
4. Tự nghiên cứu và làm bài tập về :
- Các tài liệu tham khảo về khí nén và thuỷ lực.
- Các tài liệu tham khoả về thiết bị sử dụng khí nén và thuỷ lực.
- Lập các sơ đồ về truyền động khí nén, thuỷ lực và tự trình bày nguyên lý làm
việc của các sơ đồ đó.
9
Yêu cầu về đánh giá hoàn thành mô đun
Kiến Thức:
Trình bày đợc đầy đủ các khái niệm, yêu cầu và các định luật truyền dẫn
năng lợng của truyền động khí nén và thủy lực.
Giải thích đầy đủ cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống truyền động

bằng khí nén và thủy lực.
Phơng pháp đánh giá:
Qua các bài kiểm tra viết và trắc nghiệm điền khuyết đạt yêu cầu 60% cơ sở
đánh giá.
Qua sự đánh giá của giáo viên và tập thể giáo viên.
kỹ năng:
Nhận dạng cấu tạo và nguyên lý hoạt động của các thiết bị truyền động bằng
khí nén và thủy lực.
Sử dụng hợp lý các dụng cụ, thiết bị; đảm bảo đúng quy định và an toàn.
Chuẩn bị, bố trí và sắp xếp nơi làm việc vệ sinh, an toàn và hợp lý.
Phơng pháp đánh giá:
Qua qúa trình thực tập của học viên.
Qua các bài thực hành đạt yêu cầu 60%.
Cơ sở đánh giá:
Qua sự quan sát của giáo viên trong quá trình thực tập của học viên.
Kết quả bài thực hành đạt yêu cầu 70% .
Thái độ
Chấp hành nghiêm túc các quy định về kỹ thuật, an toàn tiết kiệm trong bảo
dỡng,sửa chữa.
Có tinh thần trách nhiệm hoàn thành công việc đảm bảo chất lợng và đúng
thời gian.
Cẩn thận, chu đáo trong công việc, luôn quan tâm đúng, đủ không để xảy ra
sai sót.
10
Bài 1
khái niệm và các quy luật về truyền động
bằng khí nén
M bài: HAR.02 09 01ã
Giới thiệu :
Khái niệm và các quy luật về truyền động bằng khí nén là bài học nhằm cung

cấp cho học sinh những kiến thức cơ bản về truyền động bằng khí nén mà những kiến
thức này sẽ làm cơ sở lý thuyết cho việc rèn luyện kỹ năng kỹ xảo để sử dụng và bảo
dỡng tốt nhất các thiết bị và dụng cụ dùng để sửa chữa ô tô cũng nh để sửa chữa các
thiết bị khí nén thuỷ lực trên ô tô.
Mục tiêu thực hiện:

Phát biểu đúng các khái niệm, yêu cầu và các thông số của truyền động bằng
khí nén.
Giải thích đợc các quy luật truyền dẫn của khí nén.
Nhận dạng đợc các thiết bị sử dụng khí nén.
Nội dung chính:
I- Khái niệm, yêu cầu và các thông số của khí nén.
1. Khái niệm, yêu cầu
2. Các thông số của khí nén
II- Các quy luật truyền dẫn bằng khí nén.
III- Nhận dạng các thiết bị sử dụng khí nén.
11
nghe thuyết trình trên lớp có thảo luận nhóm
I. Khái niệm, yêu cầu và các thông số của khí nén:
1. Khái niệm và yêu cầu:
Khí nén là các chất khí có áp suất cao hơn hoặc thấp hơn áp suất môi trờng đợc
dùng làm môi chất trung gian để truyền năng lợng (cơ năng). Thông thờng không khí
đợc sử dụng nhiều nhất trong các hệ thống khí nén. Các khái niệm cơ bản đợc dùng
trong hệ thống khí nén bao gồm:
- Bộ nguồn: là bộ phận cung cấp khí nén cho các bộ phận khác trong hệ thống.
Thông thờng bộ nguồn gồm có một động cơ điện và một máy nén khí.
- Đờng ống dẫn: là các ống kim loại hoặc phi kim loại chịu đợc áp suất cao dùng
để truyền dẫn dòng khí từ bộ nguồn đến các bộ phận khác.
- Van khoá: là bộ phận dùng để đóng ngắt dòng khí trên các đờng ống dẫn.
- Van một chiều: là bộ phận chỉ cho dòng khí chạy qua theo một chiều nhất định.

- Van tiết lu: là bộ phận dùng để thay đổi lu lợng dòng khí ở các đờng ống dẫn.
- Van an toàn: là bộ phận dùng để xả bớt khí nén trong hệ thống khi áp suất vợt
quá mức cho phép.
- Buồng chứa: là bộ phận cất giữ khí nén từ bộ nguồn khi cha đợc sử dụng.
- Bầu áp lực, xi lanh lực: là bộ phận biến đổi áp suất khí nén thành lực (tạo
chuyển động tịnh tiến).
- Cơ cấu tỷ lệ: là bộ phận khi nhận tín hiệu vào sẽ cho một tín hiệu ra sai khác
theo một tỷ lệ cho trớc.
- Động cơ khí nén: là bộ phận biến đổi áp suất khí nén thành mô men (tạo
chuyển động quay).
Yêu cầu đối với khí nén là:
- Sạch: trong khí nén không có bụi.
- Khô: trong khí nén không có hơi nớc.
- Bảo đảm một áp suât nhất định và giữ giá trị ổn định.
- Không tự cháy nổ.
12
2. Các thông số của khí nén:
- áp suất: thờng ký hiệu là P, đơn vị đo: N/m
2
, kG/cm
2
, Pa, at, bar, mmHg, . . .
- Thể tích: thờng ký hiệu là V, đơn vị đo: m
3
, lít, cc, . . .
- Lu lợng: thờng ký hiệu là Q, đơn vị đo: m
3
/s.
II. Các quy luật truyền dẫn của khí nén:
! "#

const

P
hoặc R.TP.V
n
==
Trong đó: P là áp suất tuyệt đối, V là thể tích, R là hằng số khí, T là nhiệt độ, là
tỷ trọng.
$ !%&'(
S
1
.v
1
= S
2
.v
2
= const
Trong đó: S là tiết diện dòng chảy, v là vận tốc dòng chảy.
) !*'
constghPv
2

2
=++

Trong đó: P là áp suất tuyệt đối, v là vận tốc dòng khí, g là gia tốc trọng trờng, h
là cột áp của cột chất khí (đối với khí nén h=const).
III. Nhận dạng các thiết bị sử dụng khí nén:

Máy tháo lắp bu lông
13
IV. C©u hái vµ bµi tËp
1. Nªu c¸c kh¸i niÖm vÒ thµnh phÇn cña khÝ nÐn.
2. Nªu vµi vÝ dô vÒ c¸c hÖ thèng sö dông khÝ nÐn trong thùc tÕ ?
14
Bài 2
cấu tạo hệ thống truyền động bằng khí nén
M bài: HAR.02 09 02ã
Giới thiệu :
Cấu tạo hệ thống truyền động bằng khí nén là bài học nhằm cung cấp cho học
sinh những kiến thức cơ bản về truyền động bằng khí nén mà những kiến thức này sẽ
làm cơ sở lý thuyết cho việc rèn luyện kỹ năng kỹ xảo để sử dụng và bảo dỡng tốt nhất
các thiết bị và dụng cụ dùng để sửa chữa ô tô cũng nh để sửa chữa các thiết bị khí
nén thuỷ lực trên ô tô.
Mục tiêu thực hiện:
Học xong bài này học viên có khả năng:
Phát biểu đúng yêu cầu,nhiệm vụ và phân loại hệ thống truyền động bằng khí nén.
Giải thích đợc sơ đồ cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống truyền động bằng
khí nén.
Nhận dạng đợc cấu tạo và nguyên lý hoạt động của các thiết bị truyền động bằng
khí nén.
Nội dung chính:
I- Nhiệm vụ,yêu cầu và phân loại
II- Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống truyền động bằng khí nén
1. Sơ đồ cấu tạo.
2. Nguyên lý hoạt động.
III- Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của máy nén khí.
1. Máy nén khí loại rô to.
2. Tuốc bin khí.

3. Nhận dạng cấu tạo và hoạt động của các loại hệ thống truyền động bằng khí nén.
15
nghe thuyết trình trên lớp có thảo luận nhóm
I. Nhiệm vụ, yêu cầu và phân loại của hệ thống truyền động
bằng khí nén:
1. Nhiệm vụ:
Nhiệm vụ của của truyền động khí nén là truyền cơ năng từ bộ phận dẫn động
đến bộ phận làm việc của các máy. Truyền động khí nén dùng môi trờng chất khí làm
khâu trung gian để truyền cơ năng, nó xuất hiện do yêu cầu làm việc tin cậy, lực tác
dụng của ngời điều khiển nhỏ với đặc điểm êm, ổn định và dễ tự động hoá mà các
loại truyền động khác cha đáp ứng đợc.
Với đặc điểm đó, truyền động khí nén hiện nay đợc sử dụng rất rộng rãi trên các
ôtô máy kéo cỡ trung bình và cở lớn, cũng nh đợc áp dụng rộng rãi trong các thiết bịu
bảo dỡng sửa chữa ôtô (máy tháo lắp bu lông bằng khí nén, máy mài bằng khí nén,
súng phun sơn và máy dập ghim bằng khí nén ).
2. Yêu cầu:
- Điều kiển nhẹ nhàng, lực điều khiển nhỏ.
- Làm việc tin cậy (khi có rò rỉ nhỏ hệ thống vẫn tiếp tục làm việc đợc)
- Dễ bảo dỡng và sửa chữa.
- Hiệu suất và tuổi thọ cao.
3. Phân loại:
- Theo kết cấu của máy nén khí:
+ Loại máy nén khí kiểu pít tông.
+ Loại máy nén khí kiểu rô to.
+ Loại máy nén khí kiểu cánh dẫn.
- Theo dạng năng lợng truyền động:
+ Truyền áp năng.
+ Truyền động năng.
II. Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống truyền
động bằng khí nén :

1. Các dạng truyền động bằng khí nén:
a. Truyền áp năng:
16
Hệ thống truyền áp năng bằng khí nén với cấu tạo cơ bản nhất bao gồm các
cụm chi tiết chính sau: Máy nén khí, bình chứa khí nén, van điều áp, tổng van chính,
van phân phối, van cấp khí và bộ phận chấp hành.
Khác với truyền động năng bằng khí nén, truyền áp năng bằng khí nén chủ yếu
dựa vào tính chất áp suất cao của khí nén để truyền áp năng, nhờ đó có thể truyền
động đợc xa mà ít tổn thất năng lợng. Để tạo ra áp năng lớn, nâng cao công suất
truyền, trong truyền động áp năng bằng khí nén ngời ta dùng các máy nén khí (máy
nén khí loại rô to, máy nén khí loại pít tông).
Nguyên lý làm việc của hệ thống truyền áp năng bằng khí nén nh sau: Khí nén
có áp suất cao từ máy nén khí đợc đa vào bình khí nén qua van điều áp rồi dẫn đến
tổng van chính. Van điều áp có nhiệm vụ làm ổn định áp suất của khí nén, nhờ đó khí
nén khi đa tới tổng van chính luôn có áp suất ổn định. Từ tổng van chính khí nén đợc
cung cấp đến các van phân phối, các van này có nhiệm vụ điều khiển quá trình đóng
mở các van cấp khí. Quá trình đóng mở các van cấp khí nhằm thực hiện việc cấp khí
nén đến bộ phận chấp hành, tai đây áp năng của khí nén đợc chuyển thành áp năng
của bộ phận chấp hành.
!$+, -#./01
Van điều
áp
Van phân
phối
van cấp
khí
Đến bộ phận
chấp hành
Bình nén
khí

Tổng van
chính
17
2 -3
Cấu tạo cơ bản nhất của hệ thống truyền động năng bằng khí nén bao gồm:
Tuabin truyền động, bộ phận dẫn hớng, ống hút ra của tuabin, máy nén khí, cụm van
cấp khí nén, các cơ cấu chấp hành.
Nguyên tắc làm việc của hệ thống truyền động năng bằng khí nén nh sau: Khí
nén áp lực cao từ máy nén khí đợc đa vào tua bin truyền động nhờ cụm van cấp khí,
tại đây nhờ bộ phận hớng dòng mà khí nén đợc dẫn vào các cánh của tua bin làm
cánh tua bin chuyển động thực hiện quá trình biến áp năng của chất khí thành động
năng của cánh tua bin. Động năng của cánh tua bin làm chuyển động cơ cấu chấp
hành, tuỳ theo cấu tạo của bộ phận truyền động mà ta có thể thu đợc chuyển động
của bộ phận chấp hành là chuyển động quay hay chuyển động tịnh tiến.
Truyền động áp năng bằng khí nén đợc sử dụng rất rộng rãi, nó đợc ứng dụng
trong các dụng cụ tháo lắp bu lông trên ô tô. Không những thế truyền động khí nén
còn đợc sử dụng trong các thiết bị cơ khí nh: máy mài, máy khoan, máy cắt, máy búa
bằng khí nén.
!$$+,'4 -3/01
Cánh tua bin
truyền động
Dòng khí nén
áp suất cao đi
vào
Dòng khí nén
áp suất cao đi
ra
Tua bin
Cơ cấu chấp
hành

18
2. Hệ thống tháo lắp bu lông bằng khí nén:
Cấu tạo cơ bản nhất của hệ thống tháo lắp bu lông bằng khí nén bao gồm:
Tuabin truyền động, bộ phận dẫn hớng, ống hút ra của tuabin, máy nén khí, cụm van
cấp khí nén, các cơ cấu chấp hành (cơ cấu tháo, lắp bu lông), cơ cấu giảm tốc và cụm
trợ lực.
Nguyên tắc làm việc của hệ thống truyền động năng bằng khí nén nh sau: Khí
nén áp lực cao từ máy nén khí đợc đa vào tua bin truyền động nhờ cụm van cấp khí,
tại đây nhờ bộ phận hớng dòng mà khí nén đợc dẫn vào các cánh của tua bin làm
cánh tua bin chuyển động thực hiện quá trình biến áp năng của chất khí thành động
năng của cánh tua bin. Động năng của cánh tua bin làm chuyển động cơ cấu chấp
hành, tuỳ theo cấu tạo của cơ cấu chấp hành mà ta có thể thu đợc chuyển động của
cơ cấu chấp hành là chuyển động tháo hay lắp bu lông.
Để đảm bảo thiết bị cung cấp một mô men đủ lớn để tiến hành quá trình tháo lắp
bu lông thì trong thiết bị ngời ta có thể bố trí thêm một cánh công tác, khi đó động
năng của thiết bị đợc nâng cao hơn. Đồng thời thông qua cơ cấu giảm tốc mà vận tốc
chuyển động của cơ cấu chấp hành đợc giảm xuống nhng mô men chịu tải của thiết bị
lại tăng đáp ứng đợc yêu cầu về lực khi tiến hành tháo lắp bu lông.
Cụm van cấp khí trong thiết bị có nhiệm vụ điều chỉnh lu lợng của dòng khí nén
cấp vào trong cánh tua bin nhờ vậy có thể điều chỉnh đợc tốc độ chuyển động của cơ
cấu chấp hành, đồng thời thông qua van đảo chiều mà thiết bị tháo lắp bu lông còn
thực hiện đợc các chuyển động khác nhau.
Thực tế đã chứng minh tính u việt của các thiết bị khí nén, vừa đảm bảo đợc kết
cấu gọn nhẹ vừa đảm bảo tạo ra đợc công suất đủ lớn phục vụ cho công việc. Tuy
nhiên các thiết bị sử dụng khí nén thờng tồn tại nhợc điểm lớn nhất đó là các bộ phận
làm kín mau bị chai cứng, hoặc rách, trầy. Đa số các thiết bị khí nén làm việc khá tin
cậy, rất ít bị h hỏng. Nhng khi đã bị thay đổi các thông số hoặc hoạt động sai thờng là
do trong khí nén có bụi, hơi ẩm và dầu. Sau một thời gian làm việc, thờng các chi tiết
bằng cao su nh màng tỷ lệ, đệm chữ o, gioăng lắp ghép có thể bị chai cứng, hoặc
rách, trầy. Bên cạnh đó nếu các cánh tua bin hoạt động quá lâu có thể gây hiện tợng

mài mòn, rỗ các bề mặt làm việc, rơ các ổ bi đỡ tạo nên tiếng kêu khi thiết bị làm việc.
Vì thế, việc bảo trỡ hệ thống khí nén thờng tập trung vào một số hạng mục nh sau:
- Theo dõi và kiểm tra hệ thống máy nén, bồn chứa khí nén, đờng ống.
- Thờng xuyên kiểm tra để bảo đảm hệ thống tách ẩm khí nén hoạt động hiệu quả.
- Thay các bộ lọc bụi định kỳ.
- Định kỳ vệ sinh, thông các đờng ống tín hiệu có áp lực thấp.
19
- Khi có thay đổi về trị số tác động, thì cần cân chỉnh lại. Nhng trớc khi cân chỉnh
phải vệ sinh, thông tất cả các đờng ống từ nguồn cung cấp khí nén, cụm van cấp khí
nén và ống tín hiệu. Nhiều khi chỉ cần nh thế, thiết bị đó trở lại hoạt động bình thờng.
- Khi thiết bị quá cũ cần phải thay một số chi tiết, hoặc có thể thay cả cụm.
- Thờng, áp lực khí nén bồn rất lớn. Các thiết bị điều khiển sẽ có bộ điều áp giảm
xuống cho phù hợp với yêu cầu công suất của thiết bị do vậy cần kiểm tra thông số
của dòng khí nén cấp vào cho thiết bị trớc khi sử dụng thiết bị.
!$)+,'4##'5.'/01
Cơ cấu giảm tốc
Dòng khí nén
vào
Dòng khí nén ra
!$67##'5.'/01
Đầu lắp cơ
cấu tháo
lắp bu lông
Đầu cấp khí
nén vào
Van điều
khiển cấp
khí
20
3. Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý hoạt động của súng phun sơn bằng khí nén:

1. Nắp bảo vệ; 2. Đầu phun khí; 3. Vòi phun; 4. Thân vòi phun; 5,19,21. Đệm chữ o; 6. Đêm đai ốc;
7. Đệm; 8. Thân thiết bị phun sơn; 9. Vít điều chỉnh; 10. Thanh điều khiển; 11.Lá thép cố định;
12. ống lót điều chỉnh kim phun; 13.ống dẫn hớng kim phun; 14.Van; 15.Nút che ống dẫn hớng;
16. Vỏ kim phun; 17,22. Lò xo; 18.Kim phun; 20. Van cấp khí; 23.Bu lông khoá; 24. Thân van.
Một trong các ứng dụng của công nghệ khí nén vào trong các thiết bị dụng cụ
phục vụ cho công nghệ sản xuất ô tô đó là súng phun sơn bằng khí nén. Về mặt cấu
tạo súng phun sơn bằng khí nén tơng tự nh cụm van cấp khí nén và hoạt động của hệ
thống dựa trên nguyên lý tạo độ chân không ở cửa van cấp sơn.
Cấu tạo của một súng phun sơn bằng khí nén bao gồm các cụm chính sau: Nắp
bảo vệ, đầu phun khí, vòi phun, thân vòi phun, đệm, thân thiết bị phun sơn, vít điều
chỉnh, thanh điều khiển, lá thép cố định, ống lót điều chỉnh kim phun, ống dẫn hớng
kim phun, van, nút che ống dẫn hớng, vỏ kim phun, lò xo, kim phun, van cấp khí, bu
lông khoá, thân van. Nguồn cung cấp khí nén đợc đa từ máy nén khí đến thông qua
cụm van cấp khí và bầu lọc tách ẩm, sau đó khí nén đợc đa vào trong thiết bị.
Nguyên lý làm việc của súng phun sơn bằng khí nén là dựa vào độ chân không
khi dòng khí áp suất cao chuyển động trong ống nhỏ. Khi thiết bị ở trạng thái làm việc,
van cấp khí (20) mở ra đa dòng khí nén áp lực cao vào trong thiết bị. Khí nén chuyển
động dọc theo thân kim phun (18), theo ống dẫn hớng kim phun (13) đến đầu vòi phun
(3), tại đây nhờ vào áp lực cao của khí nén mà kim phun đợc mở ra đẩy khí nén ra
ngoài. Chính lúc khí nén thoát ra ngoài, tại cửa vào lắp đặt bình sơn sẽ tạo nên một áp
suất chân không có tác dụng hút sơn trong bình chứa vào trong thân vòi phun (4).
!$89:";./01
1
2
3
4
5
6
7
8

9
10
11
12
13
14
15
16
1718
19
20
21
22
23
24
21
Nguyên liệu sơn khi đi vào trong thân vòi phun sẽ hòa trộn đều với khí nén áp lực cao
nhờ vậy làm cho hỗn hợp khí ra khỏi vòi phun đạt chất lợng đồng đều hơn. Việc thực
điều chỉnh lu lợng khí nén đi vào đợc thực hiện nhờ thanh điều khiển (10) và lá thép cố
định (11), bên cạnh đó hành trình dịch chuyển của kim phun đợc điều chỉnh thông qua
ống lót (12). Nhờ đặc tính áp suất cao của khí nén mà hỗn hợp sơn sau khi ra khỏi vòi
phun đạt chất lợng cao và có thể điền đầy những bề mặt góc cạnh trên sản phẩm đem
sơn.
Hiện nay công nghệ sơn bằng súng phun sơn đợc ứng dụng rộng rãi trong rất
nhiều ngành công nghiệp nh: công nghiệp hàng hải, công nghiệp hàng không, công
nghiệp chế tạo xe hơi và xe gắn máy, đến các lĩnh vực nh sơn trang trí, xây dựng
công nghiệp, xây dựng dân dụng, vỡ nú mang nhng dc tớnh u vit sau.
* Về kinh tế:
- 99% sơn đợc sử dụng triệt để.
- Làm sạch dễ dàng những khu vực bị ảnh hởng khi phun sơn hay do phun sơn

không đạt yêu cầu.
- Tiết kiệm thời gian hoàn thành sản phẩm
* Về đặc tính sử dụng:
- Quy trình sơn có thể đợc thực hiện tự động hóa dễ dàng (dùng hệ thống phun
sơn bằng súng tự động s dng khớ nộn iu khin).
* Về chất lợng:
- Tuổi thọ thành phẩm lâu dài
- Độ bóng cao
- Màu sắc phong phú và có độ chính xác.
III. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của máy nén khí:
Máy nén khí là loại máy dùng để biến đổi cơ năng của động cơ thành năng lợng áp
năng của chất khí. Chất khí đợc sử dụng trong máy nén khí chủ yếu là không khí, ngoài ra
ngời ta còn dùng máy nén khí để nén các chất khí khác nh: khí CO
2
, khí N
2
, khí O
2

Máy nén khí đợc sử dụng rất rộng rãi trong công nghệ sửa chữa và bảo dỡng ô tô.
nhiều khi máy nén khí còn là bộ phận quan trọng của một cơ sở sản xuất nh trong công
trình xây dựng, trong nhà máy sản xuất các bình khí nén phục vụ gia công cơ khí. Hiện
nay trong kỹ thuật vận chuyển hàng không, ngời ta còn áp dụng kỹ thuật nén khí để chế
tạo các tua bin phản lực. Chính vì máy nén khí đợc sử dụng rộng rãi nh vậy, nên nó có rất
nhiều loại, nhiều kiểu khác nhau.
Theo nguyên lý làm việc máy nén khí đợc chia làm hai loại chủ yếu:
22
- Máy nén khí loại cánh dẫn: Máy nén khí loại ly tâm, máy nén khí loại hớng trục.
- Máy nén khí loại thể tích: Máy nén khí loại pít tông, loại rô to
Theo phạm vi áp suất ngời ta còn chia máy nén khí thành các loại: máy nén khí

có áp suất cao, trung bình, thấp.
Theo công dụng máy nén khí còn phân loại thành:
- Máy nén khí cấp khí để truyền động (trong các hệ thống truyền động khí nén).
- Máy nén khí cấp khí để phục vụ sản xuất (trong xây dựng).
- Máy nén khí phục vụ tích trữ khí trong các bình (trong y tế, trong cơ khí )
1. Máy nén khí loại rô to.
Máy nén khí loại rô to là loại máy nén khí có cấu tạo đơn giản nhất trong tất cả
các loại máy nén khí. Cấu tạo của nó bao gồm những bộ phận chính sau: Cửa cấp khí
vào, cửa cấp khí nén áp suất cao đi ra, trục máy nén khí, cánh công tác và vỏ máy
nén khí.
Nguyên lý làm việc của máy nén khí loại rô to chủ yếu là dựa vào sự thay đổi thể
tích của các khoang chứa khí, nhờ đó chất khí trong các khoang này bị nén lại và cung
cấp ra ngoài qua các van cấp khí.
Trên hình 2.7 là sơ đồ nguyên lý của máy nén khí loại rô to cánh gạt, quá trình
nén khí trải qua ba hành trình. Hành trình nạp, lúc này các van cấp khí mở ra để đa
chất khí vào trong các khoang trống giữa hai cánh gạt. Các cánh gạt có thể chuyển
động tịnh tiến trong các rãnh trên rô to nhờ lò xo ép. Khi rô to quay hết hành trình nạp,
!$<+,'4#10'" Vỏ
Cánh công
tác
Dòng khí vào
Dòng khí áp
suất cao đi ra
23
với kiểu bố trí rô to và vò máy nén khí lệch tâm làm thể tích của khoang trống giữa hai
cánh gạt bị thay đổi khi rô to quay. Chính điều này làm thể tích của chất khí giữa hai
cánh gạt thay đổi (bị nén lại), đó là hành trình nén của máy nén khí rô to cánh gạt.
Chất khí bị nén với áp suất cao sẽ đợc cấp ra ngoài khi rô to quay ở hành trình cấp khí
nén.
Với máy nén khí rô to cánh gạt, vấn đề bao kín rất đợc quan tâm vì nó quyết định

tới hiệu suất của máy nén khí.
2.
Máy nén khí loại cánh dẫn.
Máy nén khí loại cánh dẫn đợc dùng phổ biến nhất trong tất cả các loại máy nén
khí vì nó có nhiều u điểm nổi bật nh:
- Phạm vi sử dụng lớn và năng suất cao.
- Kết cấu nhỏ gọn, chắc chắn, làm việc tin cậy.
- Hiệu suất của máy nén khí loại cánh dẫn cao hơn so với các loại máy nén khí khác.
Dựa vào chiều của khí nén áp suất cao đi ra mà ngời ta phân máy nén khí loại
cánh dẫn thành:
- Máy nén khí cánh dẫn ly tâm.
- Máy nén khí cánh dẫn hớng trục.
!$=+,'4#10 #"
Hành trình nạp Hành trình nén
Hành trình cấp khí
nén
24
Kết cấu của một máy nén khí loại cánh dẫn bao gồm các bộ phận chủ yếu sau:
bánh công tác, trục máy nén khí, bộ phận dẫn hớng vào, bộ phận dẫn hớng ra, ống
dẫn khí vào và ống dẫn khí ra.
Trên hình 2.8 là sơ đồ nguyên lý máy nén khí cánh dẫn loại ly tâm, chiều của
dòng chất khí khi vào bơm theo hớng trục nhng khi ra khỏi bơm là theo hớng kính.
Nguyên lý làm việc của máy nén khí cánh dẫn loại ly tâm nh sau: Khi máy nén khí làm
việc, bánh công tác quay, các phần tử chất khí ở trong bánh công tác dới ảnh hởng
của lực ly tâm bị dồn từ trong ra ngoài, chuyển động theo các máng dẫn (bộ phận dẫn
hớng ra) và đi vào ống dẫn khí ra với áp suất cao hơn đó là quá trình tạo khí nén áp
suất cao của máy nén khí. Đồng thời, ở lối vào của bánh công tác tạo nên một vùng
có chân không và dới tác dụng của áp suất khí quyển lớn hơn áp suất ở lối vào của
máy nén khí, chất khí liên tục đợc hút vào máy nén khí theo ống dẫn khí. Đó là hành
trình hút của máy nén khí. Quá trình hút và đẩy chất khí của máy nén khí là quá trình

liên tục tạo nên dòng chất khí chạy liên tục qua bơm.
Bộ phận dẫn hớng ra (đối với máy nén khí cánh dẫn loại ly tâm thờng có dạng
xoắn ốc nên còn gọi là buồng xoắn ốc) để dẫn chất khí từ bánh công tác ra ống dẫn
khí ra đợc điều hoà, ổn định và còn có tác dụng biến một phần động năng của dòng
khí thành áp năng cần thiết.
Trên hình 2.9 là cấu tạo của máy nén khí cánh dẫn loại hớng trục, về mặt kết
cấu cơ bản nó cũng nh máy nén khí cánh dẫn loại hớng kính. Tuy nhiên về mặt
!$>+,'4#10#%?'"'@
Không khí vào
Khí nén áp
suất cao
Bánh công tác
Bộ phận hớng
dòng
25
nguyên lý làm việc nó khác với máy nén khí cánh dẫn loại ly tâm, dòng chất khí
chuyển động qua máy nén không thẳng góc với trục bơm mà chuyển động trong các
mặt trụ đồng tâm với trục bơm. Và dòng chất khí đi ra khỏi bơm theo hớng song song
với trục bơm.
3. Máy nén khí loại pít tông.
Trên ô tô máy kéo sử dụng phổ biến nhất là máy nén loại pít tông, một hoặc hai
xi lanh. Dẫn động máy nén khí có thể bằng đai, xích hoặc bánh răng, lấy công suất từ
một trục nào đó của động cơ.
Hệ thống làm mát và bôi trơn máy nén đợc làm kết hợp với các hệ thống tơng
ứng của động cơ. Làm mát bằng không khí hàu nh không dùng.
Kết cấu điển hình của máy nén pít tông hai xi lanh thê hiện trên hình 2. bao gồm
các bộ phận chính sau: Pu ly, hai xi lanh, pít tông và nắp xi lanh, trục khuỷu, thanh
truyền, van nén, van nạp và van điều chỉnh áp suất.
Nguyên tắc hoạt động:
Khi động cơ hoạt động, pu ly quay nhờ làm cho trục khuỷu và pít tông của máy

nén khí chuyển động. Khi pít tông đi xuống tạo chân không trong xi lanh hút mở van
nạp, cho không khí ngoài trời đợc hút qua bầu lọc và nạp vào xi lanh. Khi pít tông đi
lên, van nạp đóng kín, không khí trong xi lanh bị nén đẩy mở van nén, đa không khí
nén qua nắp xi lanh đến bình chứa khí nén.
!$A9:"#10#%?'"BC (
Trục bơm
Cánh dẫn hớng
Khí nén áp
suất cao đi
ra
Bánh công tác
26