Đồ án tốt nghiệp: xilanh động cơ đốt trong trên Máy Xây Dựng

Chuyên đề tốt nghiệp GVHD: Bùi Văn Trầm
LỜI NÓI ĐẦU
Nước ta đang trong quá trình công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nước. Ngành
cơ khí Máy Xây Dựng là một trong những ngành đang trong quá trình phát triển mạnh,
với nhiều loại máy hiện đại, tân tiến được chế tạo và đầu tư để đáp ứng được nhu cầu sử
dụng và khai thác tại nước ta. Máy Xây Dựng ngày nay càng ngày càng được sử dụng
rộng rãi trong thực tế đời sống vì nhưng tiện ích mà nó mang lại. Tuổi thọ của máy được
quyết định bởi các cụm máy chính như động cơ, bộ truyền động, bộ phận công tác…tuổi
thọ của các cụm máy được quyết định bởi tuổi thọ của các chi tiết chính, do đó việc
nghiên cứu hao mòn của chúng nhằm đưa ra các biện pháp sửa chữa và các biện pháp
nâng cao tuổi thọ là vấn đề rất được quan tâm. Trong tất cả các cụm máy thì các chi tiết
của cụm động cơ bị hao mòn nhiều nhất vì các chi tiết của nó phải làm việc trong các
điều kiện khó khăn, nặng nhọc, điển hình là các nhóm chi tiết cổ trục - bạc lót,xilanh
-xécmăng. Nói chung người ta thường lấy mức độ mài mòn của xilanh hay cổ trục
khuỷu để làm mốc đưa vào sửa chữa. Biết được tầm quan trọng của xilanh động cơ,
trong quá trình học tập tại trường, qua các đợt thực tập trong lẫn ngoài truờng em đã lắm
bắt được những kiến thức cơ bản về xilanh động cơ đốt trong trên Máy Xây Dựng, từ kết
cấu đến công nghệ chế tạo, phương pháp chuẩn đoán, bảo dưỡng, sửa chữa cơ bản…
Trong đợt xét tốt nghiệp năm nay, với vinh dự được nhà trường giao đề tài về chuẩn
đoán ,bảo dưỡng và sửa chữa xilanh động cơ đốt trong trên Máy Xây Dựng. Em đã cố
gắng trình bày những vấn đề cơ bản nhất về xilanh động cơ đốt trong trên Máy Xây
Dựng, bao gồm các phương pháp chuẩn đoán, bảo dưỡng và sửa chữa xilanh động cơ
đốt trong để đạt tới điều kiện tối ưu nhất có thể trong quá trình làm việc. Chuyên đề
được trình bày thành 3 chương như sau:
Chương 1: Giới thiệu chung về xilanh động cơ đốt trong trên Máy Xây Dựng.
Chương 2: Nhiệm vụ, yêu cầu, phân loại xilanh động cơ đốt trong trên Máy Xây Dựng.
Chương 3: Chẩn đoán và bảo dưỡng và sửa chữa xilanh động cơ đốt trong trên Máy Xây
Dựng .
Trong quá trình làm công tác tốt nghiệp em đã được thầy giáo hướng dẫn, cùng
các thầy trong tổ môn, đã có những góp ý, hướng dẫn tận tình giúp em hoàn
thành công tác tốt nghiệp. Mặc dù đã rất cố gắng, nhưng do tài liệu, năng lực có

hạn nên chắc chắn đồ án không thể tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong
được sự góp ý của các thầy cùng các bạn để chuyên đề tốt nghiệp của em được hoàn
thiện hơn.
Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn các thầy giáo trong Khoa Cơ Khí và thầy giáo
hướng dẫn Bùi Văn Trầm đã tận tình giúp đỡ, hướng dẫn, tạo điều kiện tốt nhất cho em
hoàn thành chuyên đề.
Hà Nội, tháng 3/2011
Sinh viên thực hiện
Nguyễn Văn Duy
Sinh viên thực hiện:Nguyễn Văn Duy Page 1
Chuyên đề tốt nghiệp GVHD: Bùi Văn Trầm
Chương I: Giới thiệu chung về xilanh động cơ đốt trong trên Máy Xây
Dựng.
-Xylanh động cơ diezel thường được chế tạo từ gang hợp kim, thép hợp kim, có độ
cứng HRC = 26 ÷ 33, bề mặt công tác của xylanh được thấm nitơ với
độ sâu 0,3 ÷ 0,6 mm.
-Kết cấu các loại xylanh động cơ đầu máy diezel sử dụng ở Việt Nam được thể hiện
trên các hình sau:
Sinh viên thực hiện:Nguyễn Văn Duy Page 2
Chuyên đề tốt nghiệp GVHD: Bùi Văn Trầm

Chương II: Nhiệm vụ, yêu cầu, phân loại xilanh động cơ đốt trong trên
Máy Xây Dựng.

2.1:Nhiệm vụ.
Nhiệm vụ của xilanh là kết hợp với pistôn-xecmăng và nắp máy tạo thành
buồng đốt cho động cơ.
Dẫn hướng cho pistôn
2.2:Phân loại.
Xilanh động cơ đốt trong được phân thành 2 loại:

+ Xilanh đúc liền:Là loại xilanh được đúc liền cùng với thân máy.
Ưu điểm: là có độ cứng vững cao,truyền nhiệt tốt.
Nhược điiểm: Không tiết kiệm được vật liệu.
+ Xilanh đúc rời:
Loại này được đúc rời thành từng ống gọi là ống lót xilanh, loại này có ưu điểm là tiết
kiệm được vạt liệu.
Ống lót xilanh được chia thành hai loại:
*ống lót xilanh khô:
Loại này áo nước làm mát không tiếp xúc trực tiếp với thành của ống lót xilanh mà
thông qua vách của thân máy,nó được gia công mỏng để đảm bảo được việc truyền nhiệt
tốt.
Mặt trong và mặt ngoài của ống lót xilanh khô được gia công nhẵn bóng và có độ
chính xác cao.
Ưu điểm: Có độ cứng cao, không lọt khí, rò dỉ nước, tiết liệm được vật liệu nhưng lắp
Sinh viên thực hiện:Nguyễn Văn Duy Page 3
Chuyên đề tốt nghiệp GVHD: Bùi Văn Trầm
ghép phức tạp làm mát không hoàn chỉnh.
*Ống lót xilanh ướt:
Loại này được sử dụng rộng rãi, nước làm mát trực tiếp tiếp xúc với thành ngoài của
ống lót xilanh.
Ưu điểm: lắp ghép rễ ràng, làm mát tốt, tháo lắp, sửa chữa rễ ràng.
Nhược điểm: Rễ rò rỉ nước.
2.3: Yêu cầu kỹ thuật.
-Phải có cơ tính cao.
-Chịu được nhiết độ và áp suất lớn.
-Có hệ số ma sát nhỏ ít biến rạng.
-Chịu mài mòn tốt.
-Hệ số giãn nở vì nhiệt nhỏ và truyền nhiệt tốt.
Chương III:Kiểm tra,chẩn đoán, bảo dưỡng và sửa chữa xilanh động
cơ đốt trong trên Máy Xây Dựng .

3.1:Phân tích quá trình hao mòn chi tiết xilanh.
-Do phải làm việc trong điền kiện khắc nghiệt như nhiệt độ cao,môi trường có chất
ăn mòn,màng dầu bôi trơn luôn bị nhiên liệu làm loãng,dầu bôi trơn và nhiên liệu có cặn
bẩn…
-Trong toàn bộ hành trình của pistôn, những vị trí khác nhau của xilanh chiu những
điều kiện ma sát khác nhau do đó độ mòn của xilanh theo chiều trục không đều. Phía
đỉnh của xilanh bị mòn nhiều hơn phần dưới, do đó xilanh sau một thời gian làm việc
xilanh sẽ có dạng côn;theo chiều hướng kính xilanh bị mòn theo hình ô van. Lượng mài
mòn lớn nhất trong xilanh ứng với điểm chết trên của xecmăng thứ nhất. Sở dĩ như vậy
là do tại điểm chết trên của xecmăng thứ nhất điều kiện làm việc của xilanh là xấu
nhất,áp suất của xecmăng lên xilanh là lớn nhất,nhiệt độ làm việc làm việc lớn nhất,điều
kiện bôi trơn xấu nhất.
Áp suất của xecmăng tác dụng lên xilanh phụ thuộc vào sức bật của xecmăng và áp
lực của khí cháy tác dụng lên lưng xecmăng. Áp lực tác dụng lên xecmăng thứ nhất là
lớn nhất. Khi píttôn đi xuống áp lực trong xilanh giảm dần do đó áp suất tác dụng lên
xilanh cũng giảm dần. Khi lực tác dụng vuông góc với mặt ma sát càng lớn thì phân tử
của các mặt ma sát găm vào nhau càng nhiều và do đó phần trên của xilanh bị mòn
nhiều nhất.
+Ảnh hưởng của nhiệt độ tới độ mòn của xilanh:
Nhiệt độ tại các vị trí khác nhau của xilanh cũng khác nhau. Nhiệt độ của phần trên
xilanh cao nhất,chẳng hạn trong một số loại động cơ làm mát bằng nước tuần hoàn, nhiệt
độ bình quân của khu vực điểm chết trên của pístôn lên tới khoảng 350
0
c, ở khu vực
Sinh viên thực hiện:Nguyễn Văn Duy Page 4
Chuyên đề tốt nghiệp GVHD: Bùi Văn Trầm
điểm chết dưới khoảng 200
0
c. Đối với một số động cơ làm mát bằng không khí, thì nhiệt
độ có thể lên tới khoảng 430

0
c ở điểm chết trên va 220
0
c ở điểm chết dưới. Nhiết độ của
xecmăng thứ nhất ở điểm chết trên còn cao hơn nhiệt độ của xilanh. Nhiệt độ tăng làm
cho độ nhớt của dầu giảm do đó lam yếu màng dầu, thậm chí màng dầu tại nơi nhiệt độ
cao còn có thể bị cháy, mặt khác sự cugn cấp dầu cho phần trên của xilanh cũng khó
khăn và đó cũng là lý do tại sao phân trên của xilanh lại bị mòn nhiều. Khi động cơ làm
việc trong xilanh hình thành 3 khu vực nhiệt độ:
-Khu vực nhiệt độ cao:
Dầu nhờn ở khu vực nhiệt độ cao không có tác dụng bôi trơn,màng dầu bị phá hủy,áp
suất của nhiên liệu phun sương mạnh cũng làm ảnh hưởng tới màng dầu bôi trơn,đặc
tính và trị số hao mòn của xilanh phụ thộc vào chế độ nhiệt,kết cấu của động cơ và mức
độ làm mát khác nhau của các xilanh trong cung một động cơ. Khi nhiệt độ thành xilanh
thấp hơn nhiệt độ tạo sương của các sản phẩm cháy trên thành xilanh thì hơi nước bị
ngưng tụ, các loại axítcao phân tử lưu huỳnh và các hợp chất lưu huỳnh trong nhiên liệu
cũng làm tăng nhanh sự hao mòn. Dầu nhờn trong vùng bị cháy tọa ra muội than và
nhựa bán vào xilanh làm ảnh hưởng xấu tới quá trình công tác,giảm khả năng truyền
nhiệt,gây tắc vòi phun,tạo sự mài mòn các bề mặt kim loại. Khi nhiên liệu bốc cháy
nhiệt độ tăng cao,màng dầu bôi trơn bị giãn nở cục bộ,bị làm nóng do nhiên liệu phun
với tốc độ cao,do luồng khí nạp thổi vao xilanh,do sự thay đổi áp suất trong quá trình
giãn nở,do sự giảm tốc độ của pístôn cho tới không và do sự đổi hướng chuyển động
của nó dẫn tới sự phá hủy hoặc làm giảm chiều dày màng dầu bôi trơn,làm cho các bề
mặt kim loai tiếp xúc trực tiếp với nhau,những yếu tố trên làm hao mòn không đều trên
chiều dài xilanh.
-Khu vực nhiệt độ trung bình:
Ở khu vực nhiệt độ này các sản phẩm cháy và dầu bôi trơn tạo keo,gây bó kẹt
xecmăng ,làm mòn xilanh và xecmăng.
-Khu vực nhiệt độ thấp:
Ở khu vực nhiệt độ này dầu bôi trơn hầu như vẫn giữ nguyên tính chất,ít bay hơi,do

vậy khi khí cháy lọt xuống các te,trong dầu có lẫn hạt nhiên liệu,trong nhiên liệu có lưu
huỳnh,axit hữu cơ,có tác dụng làm lỏng dầu nhớt mất phẩm chất cũng gây nên hiện
tượng ăn mòn. Để giảm ăn òn ta thêm chất phụ gia đa chức năng để làm giảm tính ôxi
hóa,chống tạo nhựa,chống tính ăn mòn. Trong toàn bộ hành trình của pistôn làm việc ở
những vị trí khác nhau của xilanh,chịu nhưng điều kiện ma sát khác nhau,do đó độ òn
của xilanh theo phương dọc trục không đều: Phía đỉnh mòn nhiều hơn phần phía dưới
theo hương trục xilanh, theo chiều hướng kính thì xilanh bị mòn theo hinh ôvan,lượng
mài mòn lớn nhất của xilanh ứng với điểm chết trên của xecmăng thứ nhất.
+Ảnh hưởng củaluồng khí nạp thổi quyét trên thành xilanh.
Luồng khí nạp thổi quyét trên thành xilanh cũng là nguyên nhân làm mòn xilanh
không đều theo mặt cắt ngang.
Có thể thấy độ mòn theo hướng kính của xilanh độ mòn lớn nhất ở vị trí đối diện với
xupap nạp. Tác dụng thổi quyét của khí nạp lên thành xilanh làm nhiệt độ của nó giảm
Sinh viên thực hiện:Nguyễn Văn Duy Page 5
Chuyên đề tốt nghiệp GVHD: Bùi Văn Trầm
xuống,do đó sự ăn mòn xảy ra mạnh hơn và như vậy cường độ mòn tăng lên. Bên cạnh
đó điều kiện làm mát của động cơ cũng ảnh hưởng tới sự mài mòn của xilanh theo
phương hướng kính. Nhiều thí nghiệm cho thấy rằng vị trí mòn theo phương hướng kính
của xilanh không phải lúc nào cũng hoàn toàn đối diện với xupap nạp, mà ở nơi nào
nhiết độ thấp nhất. Trong thực tế,trên một động cơ đặc tính mòn của các xilanh nói
chung giống nhau về căn bản nhưng lượng mòn tuyệt đối có khác nhau.Nơi mòn nhiều
nhất là các xilanh hai đầu có nhiệt độ thấp hơn các xilanh khác. Vị trí mòn nhiều nhất
của các xilanh khác nhau cũng khác nhau, điều đó phụ thuộc vào vị trí đặt xupap nạp và
điều kiện làm mát của động cơ. Trong quá trình nạp,không khí có tác dụng thổi quyét
trên thành xilanh và nhiên liệu ở thể hơi ngưng tụ sẽ rửa sạch dầu nhờn trên vách của
xilanh,phá hoại màng dầu bôi trơn cũng làm tăng cường độ mài mòn của phân trên
xilanh.
+Ảnh hưởng của nhiên liệu tới độ mòn của xilanh.
Ảnh hưởng của nhiên liệu tới hao mòn của xilanh được quyết định chủ yếu bởi lượng
tạp chất trong nhiên liệu, trong đó có axit nhất là axit cao phân tử,lưu huỳnh và hợp chất

của lưu huỳnh có khả năng ăn mòn các chi tiết của động cơ,ngoài ra ta còn phải kể đến
độ nhớt của nhiên liệu và chất lượng phun nhiên liệu vào xilanh. Khi động cơ làm việc
sẽ tạo ra khí S o
2
và S o
3,
trong khu vực cacste khi nạp kết hợp với hơi nước tạo ra axit
H
2
SO
3
và H
2
SO
4
cả hai loại axit cùng với bụi và một số axit khác trong nhiên liệu gây ăn
mòn động cơ rất nhanh.
Tính ăn mòn của những sản phẩm cháy cũng ảnh hưởng tới mức độ và đặc tính ăn mòn
của xilanh,những sản phẩm cháy gồm có CO
2
,SO
2
,NO
2
hơi nước và các axit hữu cơ
CH
2
O,C
2
H

4
O
2…
chúng có thể trực tiếp ăn mòn xilanh hoặc hòa tan trong nước rồi ăn mòn
xilanh vì vậy sự ăn mòn do hai loại cùng có tác dụng như nhau là loại ăn mòn hóa học
và ăn mon điện-hóa học.
Mức độ ăn mòn xilanh phụ thuộc vào nhiệt độ của vách xilanh nhiệt độ càng cao thì sự
ăn mòn càng mạnh.Ta thấy trong trường hợp này phần trên của xilanh cũng lại chịu điều
kiện xấu nhất. Cụ thể,tuy nhiệt độ phần trên xilanh có cao nhung do áp lực khí cũng lớn
do đó hơi nước bị ngưng tụ dẫn đến việc bôi trơn khó khăn,tác dụng chống ăn mòn của
màng dầu gần như không có và tóm lại độ mòn cũng lớn.
Độ nhớt của nhiên liệu đúng yêu cầu thì động cơ làm việc bình thường. nếu độ nhớt
lớn thì lúc lưu động sẽ gây ra cản trở lớn làm xấu chất lượng phun.
Độ nhớt bé làm giảm áp suất phun nhiên liệu,rễ bị rò rỉ qua khe hở giữa píttôn-
xecmăng- xilanh,kim phun và đế kim phun nhiên liệu hòa lẫn vào dầu bôi trơn làm giảm
tính lý hóa dẫn tới sự hao mòn chi tiết.Ta còn để ý tới trị số xetan của nhiên liệu vì khi
động cơ diesel dùng nhiên liệu có trị số xetan bé thì kéo dài giai đoạn cháy trễ,động cơ
có khói đen tọa ra muội than,sức tiêu hao nhiên liệu tăng,gây hiện tượng va đập làm hao
mòn xilanh. Do đó để tăng chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật,làm giảm bớt sự mài mòn thì nhiên
liệu đông cơ diesel phải đảm bảo những yêu cầu sau:
-Nhiệt độ đông đặc,nhiệt độ vẩn đục,độ nhớt cân phải đúng đảm bảo cho việc cấp
nhiên liệu qua vòi phun không bị gián đoạn,chứa ít tạp chất,axit,lưu huỳnh, bụi;
Sinh viên thực hiện:Nguyễn Văn Duy Page 6
Chuyên đề tốt nghiệp GVHD: Bùi Văn Trầm
-Phải có giai đoạn cháy trễ càng ngắn càng tốt
-Phải có khả năng tự cháy tốt (nâng cao trị số xetan)
-Đảm bảo hoàn toàn không có khói đen,không tích muội than,nhiên liệu diesel.
+Ảnh hưởng của chất lượng dầu bôi trơn.
Chất lượng dầu bôi trơn ảnh hưởng đang kể tới độ mòn của xilanh. Ngoài các chưc
năng cơ bản:bôi trơn,làm sạch,làm mát,làm kín,chống han rỉ,dầu bôi trơn phải có tính

năng làm giảm mài mòn,đảm bảo chi tiết làm việc lâu bền vì vậy dầu bôi trơn phải đạt
được các yêu cầu sau:
-Có khả năng tạo màng dầu vững chắc trên bề mặt công tác của chi tiết.
-Có khả năng đông đặc ở nhiệt độ thấp.
-Tạo muội than ít nhất.
-Bền vững hóa học đối với ôxy và không khí.
-Không có tạp chất cơ học.
Hàm lượng nước làm mat ngưng tụ lẫn vào dầu bôi trơn khi động cơ làm việc ở chế
độ thấp cũng làm ảnh hưởng tới độ mòn.nước sẽ làm xấu tính bôi trơn của màng dầu,
khi lọt vào vào bề mặt xilanh nó sẽ thúc đẩy quá trình ăn mòn khốc liệt hơn.
Một số chỉ tiêu đặc trưng của dầu ảnh hưởng tới sự mài mòn:
+Nhiệt độ đông đặc: là nhiệt độ thấp nhất mà ở nhiệt độ đó dầu mất tính lưu động,
để đảm bảo dầu bôi trơn tốt nhất thì nhiệt độ đông đặc không phải lớn. Để làm giảm
nhiệt độ đông đặc người ta thêm một chất phụ gia, việc làm giảm nhiệt độ đông đặc
đông đặc tức là tạo ra sự ổn định cho dầu khắc phục ít nhất sự mài mòn.
+ Độ nhớt: là một trong những tiêu chuẩn giới hạn của dầu bôi trơn, nó biểu thị công
suất cần thiết trong khắc phục ma sát, khi những phân tử của dầu chịu lực tác dụng bên
ngoài thì dầu có lực đối kháng còn gọi là độ nhớt. Độ nhớt của đâu là một trong những
tính chất quan trọng nhất trong những điều kiện nhiệt độ cao, các tính chất lý hóa của
dầu cũng ảnh hưởng đến độ nhớt, khi nhiệt độ tăng thì độ nhớt giảm, tăng khe hở các
chi tiết, tăng hao dầu tăng tải trọng đơn vị trên bề mặt ma sát. Khi nhiệt độ thấp thì độ
nhớt tăng gây khó khăn cho việc dẫn dầu bôi trơn đến các chi tiết, ảnh hưởng đến sự
luân chuyển tuần hoàn của dầu bôi trơn gây hao mòn chi tiết. Dầu bôi trơn phải có tính
ổn định lý hóa tốt khi vận chuyển và bảo quản trong thời gian dài. Khi ở nhiệt độ cao để
làm giảm tính chất ăn mòn, người ta thêm chất phụ gia để dầu không bị biến chất( giữ
vững tính lý hóa).
+Ảnh hưởng của quá trình khởi động động cơ.
Quá trình khởi động làm cho động cơ từ trạng thái tĩnh chuyển sang trạng thái động,
do đó không tránh khỏi hiện tượng hao mòn. Khi bắt đầu khởi động, trong lòng xylanh
đã có hơi nước ngưng tụ từ trước, lúc này màng dầu bôi trơn chưa hình thành và quá

trình ăn mòn xylanh xảy ra( hiện thực xâm thực). Khi khởi động, các chi tiết chịu ma sát
ở tốc độ trượt lớn và tải trọng đơn vị cao. Lúc này xuất hiện ma sát khô và ma sát giới
hạn vì bề mặt kim loại tiếp xúc trực tiếp với nhau. Khi vật liệu bôi trơn chỉ tồn tại ở một
số vùng trên bề mặt kim loại, bề mặt chi tiết sản sinh ra một lượng nhiệt không kịp tản
sâu vào kim loại, nó làm thay đổi các lớp bề mặt chi tiết, độ chống mòn của kim loại
Sinh viên thực hiện:Nguyễn Văn Duy Page 7
Chuyên đề tốt nghiệp GVHD: Bùi Văn Trầm
giảm xuống nhanh chóng và làm tăng nhanh sự hao mòn và đó là mài mòn cơ học. Độ
mòn lớn nhất xảy ra trong khoảng 1đến 2 giây đầu sau khi khởi động sau đó nó sẽ trở lại
trạng thái ổn định. Trên đầu máy diesel hiện nay, khi động cơ dừng hoạt động thì dầu
bôi trơn sẽ rơi vào cácte và khi khởi động thì phải nâng dần gia tốc mục đích là để đạt
tới chỉ số vòng quay hợp lý làm động cơ hoạt động, đó cũng là nguyên nhân dẫn tới sự
hao mòn. Nhiều thí nghiệm tiến hành trong các điều kiện khác nhau đã chứng tỏ rằng sự
khởi động động cơ nguội trong một mức độ nào đó đều làm tăng nhanh quá trình hao
mòn xylanh.
3.2:Kiểm tra xilanh.
-Kiểm tra bằng mắt thường các xilanh xem có vết xước không.

-Dùng đồng hồ so để đo độ mòn côn, độ ôvan của xilanh bằng cách đo đường kính
tại các vị trí A, B và C theo hướng ngang và dọc thân máy. Sau đó đem so sánh kết quả
đo được tại 3 vị trí nêu trên để tìm ra độ côn, độ ôvan của xilanh dọc ống xilanh. Trị số
cho phép phải nhỏ hơn 0,12mm.
Sinh viên thực hiện:Nguyễn Văn Duy Page 8
Hình 3.1: Tháo lót xilanh bằng
vam
Hình 3.2: Kiểm tra vết xước
lòng xilanh
Hình 3.3: Cách đo độ côn,
dộ ôvan
Chuyên đề tốt nghiệp GVHD: Bùi Văn Trầm

Hình 3.4:Kiểm tra độ côn vả độ ôvan
Sinh viên thực hiện:Nguyễn Văn Duy Page 9
Chuyên đề tốt nghiệp GVHD: Bùi Văn Trầm
Khe hở tiêu chuẩn của xilanh và piston là: 0,06-0,08mm đối với động cơ
Xăng; 0,10-0,12mm đối với động cơ Diesel.
Kiểm tra phần đầu ống lót xilanh, dùng vi kế đo sâu hoặc đồng hồ có mặt số để Độ ôvan
là hiệu số đo được của hai đường kính trên cùng một mặt cắt ngang ống xilanh. Trị số
phải nhỏ hơn 0,05.
Sử dụng thước kiểm phẳng và căn lá để kiểm tra bề mặt khối xilanh xem có bị cong
vênh không.
Chú ý: Đo đường kính ở vị trí song song và vuông góc với mặt phẳng đường chứa tâm
chốt piston
số đo được của hai đường kính trên cùng một đường sinh trong mặt phẳng cắt
Độ côn là hiệu đo chiều rộng mặt bích ống lót xilanh và chiều sâu của bậc ở tối thiểu 4
vị trí.
Sau đó trừ chiều sâu bậc khỏi chiều rộng mặt bích ống lót xilanh. Kết quả là phần nhô
lên của ống lót.
Hình 3.5: Các vị trí kiểm tra độ côn và độ ôvan
Sinh viên thực hiện:Nguyễn Văn Duy Page 10
Chuyên đề tốt nghiệp GVHD: Bùi Văn Trầm
Hình 3.6:Dùng thước và căn lá đo độ
cong vênh
Hình 3.7:Đo độ mòn côn và ôvan
Sinh viên thực hiện:Nguyễn Văn Duy Page 11
Chuyên đề tốt nghiệp GVHD: Bùi Văn Trầm
Sinh viên thực hiện:Nguyễn Văn Duy Page 12
Hình 3.11. Cách cạo gờ trên
miệng xilanh
Hình 3.9 . Các vết gia công sau
khi doa hoặc mài thành xilanh

Hình 3.10:Doa rộng thành
xilanh trên bàn gá
Hình 3.8.: Cách đo chiều sâu bậc ở
Chuyên đề tốt nghiệp GVHD: Bùi Văn Trầm

Để phát hiện các vết nứt tế vi trên bề mặt người ta sử dụng phương pháp kiểm tra
khuyết tật màu, để xác định vết nứt ngầm người ta dùng phương pháp kiểm tra khuyết
tật từ .
Sau khi kiểm tra ống lót, người ta quyết định phương pháp sửa chữa gồm: sửa
chữa theo kích thước sửa chữa hay sửa chữa bằng cách thay thế xylanh mới. Trong quá
trình kiểm tra nếu phát hiện các khuyết tật sau thì phải tháo xylanh đó ra để thay mới:
- Phát hiện có vết nứt ở bất kỳ kích thước, vị trí nào;
- Có vết mòn gỉ trên bề mặt làm việc tổng diện tích quá 20cm2 mà không thể tẩy sạch
được;
- Có các lỗ mọt;
- Có các vết xướt chiều dài quá 40 mm, sâu quá 0,3mm; - độ méo và độ côn lớn quá
0,15mm.
Sinh viên thực hiện:Nguyễn Văn Duy Page 13
Chuyên đề tốt nghiệp GVHD: Bùi Văn Trầm
3.3:Chuẩn đoán, bảo dưỡng và sửa chữa xilanh.
3.2.1:chuẩn đoán hỏng hóc xylanh
1- Xylanh bị mòn do:
Chủ yếu là do lực ma sát của nhóm piston chuyển động.Mức độ mài mòn phụ thuộc
vào rất nhiều yếu tố như:tốc độ chuyển động của nhóm piston,chất lượng bôi trơn và làm
mát,vật liệu chế tạo,chất lượng chế tạo,lắp ráp,khai thác và sửa chữa.Xilanh thường bị
mòn nhiều ở vùng buồng đốt.Qua kết quả nghiên cứu tính toán và thực tế dụng đã chứng
minh giá trị mài mòn lớn nhất của xilanh nằm trong khu vực tại vị trí của xéc măng trên
cùng khi piston nằm ở vị trí ĐCT và nhỏ nhất tại vị trí xéc măng dầu cuối cùng khi
piston ở điểm chết dưới. Việc mài mòn cũng không đều trên toàn bộ mặt gương xylanh
mà thường nằm trong mặt phẳng vuông góc với mặt phẳng lắc của tay biên là cho

xylanh bị côn và ô van.
Ngoài hiện tượng mài mòn do ma sát mặt gương xylanh cũng thường bị ăn mòn hóa
học do tác động của khí sunfuro (SO
2
). Các khí này được hình thành do trong thành
phần của nhiên liệu có lưu huỳnh. Do vậy khi sử dụng nhiên liệu có chứa nhiều lưu
huỳnh thì tốc độ gây mòn của mặt gương xylanh tăng nhanh và mãnh liệt hơn so với
hiện tượng ăn mòn điện hóa ở mặt ngoài.
Đối với động cơ hai kỳ quá trình mài mòn mặt gương xilanh cũng tương ứng việc làm
sắc nhọn các cửa quét,cửa xả do đó gây va đập giữa miệng xéc măng với thành cửa phối
khí dẫn đến gẫy xéc măng đồng thời làm nứt mẻ các cửa này.
Bề mặt làm việc bị mòn theo chiều ngang không bằng nhau tạo nên độ ôvan là do
thành phần lực ngang tác dụng đẩy xéc măng và piston miết vào thành xilanh gây nên
hiện tượng mòn méo.
Bề mặt làm việc bị mòn theo chiều dọc không bằng nhau tạo nên độ côn là do vùng
xéc măng khí trên cùng có áp suất và nhiệt độ cao, độ nhớt của dầu bị phá huỷ sinh ra
Sinh viên thực hiện:Nguyễn Văn Duy Page 14
Chuyên đề tốt nghiệp GVHD: Bùi Văn Trầm
ma sát khô hoặc nửa ướt giữa xilanh và xéc măng, piston vì vậy vùng đó bị mòn nhiều
nhất tạo nên độ côn.

Hình 3.12: Xilanh bị mòn
2- Xylanh bị xước là do:
Trong dầu bôi trơn có tạp chất. Các hạt tạp chất này trà sát nên mặt gương xy lanh
làm nó bị xước.
Xéc măng bị gãy, khi đó các phần của xéc măng cọ sát vào mặt gương làm cho nó bị
xước
Do hiện tượng cháy cục bộ nên tạo thành các hạt keo sẽ làm xước mặt gương xilanh
khi piston chuyển động

Sinh viên thực hiện:Nguyễn Văn Duy Page 15
Chuyên đề tốt nghiệp GVHD: Bùi Văn Trầm
Hình 3.13:Xilanh có vết xước dọc
3- .Xilanh bị nứt,vỡ
Xylanh có thể bị nứt theo chiều dọc hoặc chiều ngang. Thường suất hiện và phát triển
tại bề gời đỡ của xylanh. Xylanh bị vỡi do bị va đập mạnh với tay biên khi biên bị đứt
hoặc xupap bị gãy làm cho váy xylanh bị vỡ

4- Mặt ngoài xilanh bị ăn mòn
Do xilanh tiếp xúc trực tiếp với nước làm mát, vì vậy mà xilanh bị rỗ, hoặc bị thủng ở
phần lắp joăng kín nước. Xilanh bị ăn mòn gây rò lọt nước xuống cácte.
Do sự tác dụng của khí sunfurơ,các khí này được hình thành là do trong nhiên liệu có
chứa lưu huỳnh Sự ăn mòn mặt gương xilanh nhanh và mãnh liệt hơn so với sự ăn mòn
điện hoá ở ngoài.
Sinh viên thực hiện:Nguyễn Văn Duy Page 16
Chuyên đề tốt nghiệp GVHD: Bùi Văn Trầm
5 Mặt gương xilanh bị cháy
Do mất dầu cục bộ,
Do làm mát kém
Do bị bó khi lắp ráp
Sinh viên thực hiện:Nguyễn Văn Duy Page 17
Chuyên đề tốt nghiệp GVHD: Bùi Văn Trầm
6-Hiện tượng xâm thực: Vết nứt phát triển gây thủng ống lót xylanh. Dẫn tới nước
làm mát rọ lọt vào xy lanh. Nếu động cơ đang hoạt động mà nước làm mát rò lọt vào thì
có thể có hiện tượng thủy kích. Do nước không có tính chịu nén.
7 Nứt vai xylanh. Do ứng suất nhiệt, Hoặc do quá trình lắp ráp nắp xylanh lực xiết
dương quá giới hạn cho phép.
8- Do lắp ráp không đúng tiêu chuẩn:
- lắp joăng làm kín nước không đúng tiêu chuẩn dẫn tới bó kẹt nhóm piston biên.
Nguyên nhân do khi động cơ hoạt động xảy ra hiện tượng ứng suất cục bộ.làm biến dạng

ống lót xylanh.
-Quá trình lắp ráp không chính xác nếu không chừa khe hở nhiệt ở nắp xylanh và
xylanh, ống lót xylanh và thân động cơ thì khi động cơ hoạt động xilanh giãn nở lam
biến dạng xilanh
-Lắp joăng làm kín (đồng đỏ hoặc thép non)ở giữa nắp xylanh và xylanh mà không
chính xác gây kênh khi động cơ hoạt động rò lọt khí cháy.
3.2.2: Sửa chữa xylanh .
3.2.2.1:Phương pháp sửa chữa xilanh bằng gia công cơ khí.
Kích thước sửa chữa chi tiết phụ thuộc vào độ mòn của chi tiết và độ dư gia công tối
thiểu để đạt được yêu cầu về độ chính xác hình dáng hình học(độ côn và độ ôvan ) và độ
bóng bề mặt của chi tiết. Một chi tiết có thể được sửa chữa nhiều lần,số lần sửa chữa phụ
thuộc vào kích thước sửa chữa cuối cùng,kích thước này phụ thuộc vào dặc điểm làm
việc,đặc tính bề mặt (chiều dày thấm tôi ) và sức bền của chi tiết trong tình trạng đó. Số
lần sửa chữa n của xilanh là:
d
pn
- d
H
n = −−−−−
W
Trong đó:
d
H
:là kích thước danh nghĩa của xilanh
d
pn
:là kích thước sửa chữa cuối cùng
W: là tổng độ mòn và lượng dư gia công chi tiết của một lần gia công chi tiết tính tho
đường kính
Gọi là kích thước sửa chữa theo cốt. Đối với xilanh cho phép lên cốt 3÷4 lần,độ chênh

lệch mỗi lần là 0,25mm. Nếu xilanh bị vết xước sâu không đủ lượng dư gia công lên cốt
tiếp theo ta thực hiện nhảy qua cốt đó lên cốt cao hơn.
Ưu điểm của sửa chữa kích thước so với các phương pháp khác là rẻ tiền nên được sử
dụng rất phổ biến trong sửa chữa xilanh. Tuy nhiên nhược điểm của phương pháp là độ
bền của chi tiết thường kém hơn chi tiết khác, quá trình kiểm tra, phân loại và nắp ráp
phức tạp vì có nhiều kích thước sửa chữa,việc dự chữ chi tiết cũng lớn do có nhiều kích
thước khác nhau nên vốn dự chữ cũng lớn.
Việc gia công sửa chữa xilanh được tiến hành theo 2 nguyên công:trước tiên là doa sau ó
Sinh viên thực hiện:Nguyễn Văn Duy Page 18
Chuyên đề tốt nghiệp GVHD: Bùi Văn Trầm
là mài bóng. Lượng dư gia công tối thiểu của nguyên công doa là 0,05mm và mài bóng
là 0,02÷0,03mm. Công việc này do thợ chuyên gia công cơ đảm nhiệm. Đối với xilanh
liền thân máy,phải đưa cả thân máy sang xưởng gia công cơ khí để gia công và khi gia
công phải định tâm theo bề mặt không mòn của xilanh (bề mặt phía trên gờ mòn) sao
cho đường tâm xilanh sau khi sửa chữa không thay đổi so với đường tâm xilanh trước
khi bị mòn. Còn đối với lót xilanh ướt,ống lót xilanh được tháo rời ra khỏi thân máy để
sửa chữa và trong quá trình gia công,ống lót được gia công theo bề mắt ngoài (bề mặt
lắp ghép với thân máy) để đảm bảo đường tâm xilanh sau khi gia công không thay đổi .
Để đảm bảo xilanh sau khi gia công đạt được kích thước chính xác và khe hở với pistôn
đúng yêu cầu,người ta thường nhận pistôn mới trước khi gia công xilanh để có thể lắp
thử và kiểm tra khe hở trong quá trình gia công. Sau mỗi bước gia công của nguyên
công mài bóng cuối cùng,nguowcf ta dùng luôn pistôn mới lắp vào xilanh để kiểm tra
khe hở . Khe hở đạt yêu cầu là khe hở từ 0,03÷0,04mm tính theo đường kính. Kiểm tra
bằng cách lau sạch bề mắt gương xilanh và mặt ngoài pistôn rồi lắp hai chi tiết vào
nhau,nếu có thể di chuyển pistôn lên xuống nhẹ nhàng, trơn chu và không đưa được
thước lá dày 0,04mm vào mặt dẫn hướng của phần dẫn hướng của pistôn là được. Sau
khi kiểm tra thấy đã đạt yêu cầu phải đánh dấu pistôn theo xilanh và không được đổi lẫn
các pistôn trong quá trình lắp ráp.
Đối với xilanh đúc liền thân máy hoặc dùng lót xilanh khô khi lượng tăng kích thước so
với kích thước danh nghĩa vượt quá 1,5mm thì phải tiến hành ép lót xilanh mới. Đầu tiên

doa rộng xilanh và đánh bóng, chế tạo lót mới bằng vật liệu tương tự như vật liệu chế
tạo xilanh ban đầu,chiều dày ống lót sau khi ép vào và gia công phải đạt từ
2,5÷3,5mm,ép với độ dôi 0,05÷0,1mm,độ bong bề mặt lắp ghép đạt cấp 8. Thự hiện ép
trên máy ép với lực ép 2÷5 tấn,bề mặt lắp ghép phải được bôi trơn bằng bột graphit và
dầu máy. Sau khi ép xong,thực hiện mài phẳng mặt máy theo điều kiện kỹ thuật và
doa,mài mặt gương xilanh nói trên cho tới khi đạt được kích thươc danh nghĩa.
Đối với ống lót xilanh ướt, khi lượng tăng kích thước vượt quá 1,5mm thì phải ép lót
xilanh mới có kích thước nguyên thủy. ống lót mới là ống lót ở dạng thành phẩm và
được cung cấp đi liền với pistôn-xecmăng và chốt pistôn. Chú ý không đổi lẫn pistôn
giữa các ống lót xilanh. Lắp gioăng nước vào các rãnh ở nặt ngoài của ống lót rồi ép ống
lót vào thân máy. Sau khi lắp xong bề mặt của ống lót phải nhô lên bề mặt máy
0,05÷0,12mm,chiều cao này được kiểm tra bằng cách đặt thươc thẳng chuẩn lên mặt
đầu ống lót và dùng thước lá đo khe hở giữa thước và mặt máy hoặc có thể dùng thước
lá.
+Yêu cầu kỹ thuật đối với xilanh sau khi sửa chữa:
-Độ bóng ≥8;9
-Sai số giữa các xilanh ≤0,05mm
-Độ côn,độ ôvan≤0,03mm
-Độ đảo mặt đầu≤0,05mm/100mm
+Sơ đồ tổng quát quá trình công nghệ sửa chữa xylanh:
- Nắn xylanh;
Sinh viên thực hiện:Nguyễn Văn Duy Page 19
Chuyên đề tốt nghiệp GVHD: Bùi Văn Trầm
- Phục hồi các kích thước các vành lắp ghép;
- Khắc phục các hư hỏng của gờ chặn xylanh;
- Mài bề mặt bên trong của xylanh;
- Mạ thiếc cho mặt ngoài;
- Mài hâng và đánh bóng bề mặt bên trong xylanh;
- Kiểm tra.
3.2.2.2. Nắn xylanh

Trong quá trình làm việc nếu xylanh bị biến dạng (méo) nhiều ta có thể dùng
phương pháp nắn lại nhờ máy nắn chuyên dùng (hình 6.38). Trong quá trình nắn, dùng
đồng hồ đo độ méo của xylanh ở hai hướng vuông góc với nhau và vuông góc so với
đường kính của xylanh. Tiến hành nắn đến khi xylanh đạt kích thước theo yêu cầu.
Sau quá trình nắn tiếp tục phải thực hiện các nguyên công sửa chữa tiếp theo cho
xylanh trước khi đem sử dụng.
Hình 3.14. Thiết bị nắn ép xylanh bằng thuỷ lực
1. Miếng đệm lót; 2. Miếng đệm bằng dạ; 3. Gối đỡ phía trên; 4. Pitông plông-giơ; 5.
Ống bảo vệ lò xo; 6. Thân máy; 7. Gối ñỡ.
3.2.2.3. Sửa chữa bề mặt làm việc của xylanh theo kích thước sửa chữa
Sinh viên thực hiện:Nguyễn Văn Duy Page 20
Chuyên đề tốt nghiệp GVHD: Bùi Văn Trầm
Đối với những ống lót xylanh bị mòn hay xước ít ta tiến hành doa, sau đó mài đến
kích thước sửa chữa lớn hơn, đồng thời tiến hành thay pittông và xécmăng mới phù hợp
với kích thước sửa chữa.
Để tiến hành doa xylanh người ta sử dụng các loại máy doa chuyên dùng. Để định
tâm thường sử dụng bề mặt phía trên cách mép xylanh 3 ÷ 4 mm.
Sau khi định tâm xong cần tháo đầu định tâm, lắp dao doa vào và tiến hành doa (hình
6.39).
Đầu tiên ta lắp xylanh lên bàn máy bằng bệ gá chuyên dùng, và để định tâm cho
xylanh ta dùng mũi định tâm hình cầu. để định tâm được chính xác ta chọn vị trí tại bề
mặt phía trên cách mép xylanh 3 ÷ 4mm làm mặt chuẩn, ta lắp mũi định tâm lên đầu trục
của máy doa.
Khi định tâm xong ta cố định bàn dao vào thân máy doa, tháo đầu định tâm ra và
lắp đầu doa vào để tiến hành doa. Khi gia công cần phải tuân theo các yêu cầu qui định
về bước tiến dao và số lần doa.
3.2.2.3.1: Doa xylanh
Ta tiến hành doa hai lần: doa thô trước, doa tinh sau. Do bề mặt làm việc của
xylanh thường rất cứng mà lượng cần gia công thì nhỏ nên ta dùng dao hợp kim cứng có
góc cắt trước và sau nhỏ để phù hợp với độ cứng của vật liệu chế tạo xylanh.

Doa thô:
Tốc độ cắt:50÷80mm/phút
Chiều sâu cắt:0,1÷0,2 mm
Bước tiến dao tối đa:0,1mm/vòng
Doa tinh:
Tốc độ cắt:120÷170 mm/phút
Chiều sâu cắt:0,05÷0,1mm
Bước tiến dao:0,02÷0,05 mm/vòng
Sinh viên thực hiện:Nguyễn Văn Duy Page 21
Chuyên đề tốt nghiệp GVHD: Bùi Văn Trầm

Hình 3.15: Thiết bị định tâm và thiết bị dao cắt dùng để doa xylanh
3.2.2.3.2:Mài khôn (mài hâng cho xylanh)
Sau khi doa, xylanh được mài trên máy mài khôn (hay còn gọi là mài hâng);
Xylanh vẫn được giữ nguyên trên máy mài, ta chỉ cần lắp đầu mài khôn vào trục
máy và tiến hành mài.
Đầu mài khôn được nối với máy nhờ khớp nối. Đầu mài gồm 6 thanh đá mài được
lắp trên giá đỡ, khi đầu mài quay thì các thanh đá văng ra nhờ lực quán tính và ép vào bề
mặt chi tiết cần mài. Nhờ hệ thống lò xo nối giữa các thanh đá và trục quay nên nó vừa
khống chế lực ép nhưng ñồng thời nó cũng cho phép các thanh đá di chuyển ra, vào tuỳ
theo tốc độ vòng quay của trục quay mà ta không phải di chuyển dọc đầu mài hay chi
Sinh viên thực hiện:Nguyễn Văn Duy Page 22
Chuyên đề tốt nghiệp GVHD: Bùi Văn Trầm
tiết. Các viên đá có bề mặt làm việc hình côn theo bề mặt trong của xylanh.
Hình3.16. Sơ đồ mài hâng cho xylanh
1. Xylanh; 2. Đồ gá (ống gá xylanh); 3. Bàn máy; 4. Trục máy mài khôn; 5.
Thanh đá mài; 6. Lò xo hồi vị của đầu mài khôn (lò xo liên kết giữa đá mài và trục)
Trong quá trình mài hâng, đầu mài cùng một lúc thực hiện hai chuyển động là
chuyển động quay và chuyển động lên xuống.
Chế độ mài hâng:

- Điều kiện lựa chọn đá mài cho xylanh:
Sinh viên thực hiện:Nguyễn Văn Duy Page 23
Chuyên đề tốt nghiệp GVHD: Bùi Văn Trầm
L
lo
−− =>1
d
lo

- Chiều dài nhô ra khỏi xylanh của thanh đá:
L =(025÷05)L

nho
da
Lưu ý là chiều dài nhô ra của đá phải hợp lý, nếu quá lớn sẽ tạo ra độ yên ngựa
trong mặt xylanh, còn nếu chiều dài nhỏ quá thì sẽ tạo ra độ tang trống.
- Chiều dài hành trình mài của đá:
L = Llỗ + Lnhô 1 + Lnhô 2
-Tốc độ quay của đầu khôn trong xylanh:
n = 60 ÷75 vòng/phút (hay15 ÷ 30 m/phút) đối với xylanh bằng gang; n = 45 ÷ 50
vòng/phút ñối với xylanh bằng thép.
- Tốc độ di chuyển tịnh tiến của dầu mài trong xylanh: 15 ÷ 20m/ phút; - Hướng
tiến của đá mài theo hướng kính: 0,06 ÷ 0,2 µm
- Lượng tiến đá chính theo hướng kính:
0,06 ÷ 0,2 µm, đối với xylanh bằng gang 0,05 ÷ 0,15 µm, đối với xylanh thép
- Áp lực của đá mài lên thành xylanh:0,3 ÷ kG/cm2
Đá mài được sử dụng có độ hạt 200, độ cứng CM1 và CM2. Trong quá trình mài
cần phải tiến hành làm mát. Dung dịch làm mát thường dùng dầu hỏa hay hợp chất gồm
dầu hỏa và 15 ÷ 20% dầu bôi trơn.
Sau khi đã doa và mài khôn xylanh xong, tiến hành gia công gờ làm kín nước của

xylanh bằng phương pháp rà trên máy mài chuyên dùng.

Sinh viên thực hiện:Nguyễn Văn Duy Page 24
Chuyên đề tốt nghiệp GVHD: Bùi Văn Trầm
Hình 3.17:Sơ đồ lựa chọn một số thông số mài khôn
Nếu đường kính xylanh bị mòn còn nằm trong giới hạn sửa chữa thì ta có thể tiện
hoặc mài đến kích thước nhất định rồi sau đó mạ crôm xốp cho bề mặt làm việc của
xylanh.
Sau khi mạ crôm cần gia công cơ khí bằng phương pháp mài tinh (mài hâng) để
bề mặt làm việc xylanh đạt độ bóng cao trước khi sử dụng.
Các bề mặt ngoài cần sửa chữa bao gồm: bề mặt bị xâm thực, bề mặt gờ xylanh và
vành lắp ghép với thân máy.
Bề mặt ngoài bị xâm thực
Nếu bề mặt ngoài của xylanh bị xâm thực, tiến hành phục hồi bằng phương pháp
phủ đắp keo epôcxy hoặc mạ thiếc.
Một trong những phương pháp khắc phục phổ biến nhất hiện nay là phủ một lớp
keo lên bề mặt của chi tiết.
Do đòi hỏi lớp keo phải được bám dính thật chắc lên lên bề mặt của xylanh nên bề
mặt của xylanh cần ñược chuẩn bị kỹ trước khi phủ. Đầu tiên ta tẩy sạch các cặn bẩn và
gỉ sét bằng bàn chải sắt và giấy nhám, sao đó rửa lại bằng xăng và thổi sạch bằng khí
nén.
Sinh viên thực hiện:Nguyễn Văn Duy Page 25