Phân tích và so sánh chất lượng xécmăng gang của ôtô sản xuất tại việt nam và của nước ngoài

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

LUẬN VĂN THẠC SĨ
NGUYỄN NHƯ QUÁN CHI

PHÂN TÍCH VÀ SO SÁNH CHẤT LƯỢNG XÉCMĂNG GANG
CỦA Ô TÔ SẢN XUẤT TẠI VIỆT NAM VÀ CỦA NƯỚC NGOÀI

NGÀNH: CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY - 605204

S K C0 0 1 0 3 8

Tp. Hồ Chí Minh, tháng 10/2004


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

LUẬN VĂN THẠC SĨ

KS.NGUYỄN NHƯ QUÁN CHI

PHÂN TÍCH VÀ SO SÁNH CHẤT LƯNG
XÉCMĂNG GANG CỦA ÔTÔ
SẢN XUẤT TẠI VIỆT NAM VÀ CỦA NƯỚC NGOÀI

Chuyên ngành : Công nghệ chế tạo máy
Mã số ngành : 60 52 04

TP.Hồ Chí Minh, tháng 10 năm 2004


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

LUẬN VĂN THẠC SĨ

PHÂN TÍCH VÀ SO SÁNH CHẤT LƯNG
XÉCMĂNG GANG CỦA ÔTÔ
SẢN XUẤT TẠI VIỆT NAM VÀ CỦA NƯỚC NGOÀI
Chuyên ngành : Công nghệ chế tạo máy
Mã số ngành : 60 52 04

Học viên thực hiện : KS.NGUYỄN NHƯ QUÁN CHI
Giáo viên hướng dẫn : PGS.TS. HOÀNG TRỌNG BÁ

TP.Hồ Chí Minh, tháng 10 năm 2004


LỜI CẢM ƠN
Để có được kết quả này, tác giả đã được sự giúp đỡ tận tình của PGS.TS Hoàng
Trọng Bá, người đã hướng dẫn tác giả tìm hiểu , nghiên cứu tài liệu chuyên ngành,
quy trình sản xuất thực tế cũng như thu thập mẫu vật, phân tích, so sánh, từ đó tìm ra
nguyên nhân dẫn đến sự kém chất lượng của các sản phẩm do Việt Nam sản xuất.
Qua đó đề ra biện pháp khắc phục.
Tác giả xin chân thành cảm ơn sự quan tâm sâu sắc của Quý Thầy, Cô ở khoa
Cơ khí, Phòng QLKH-QHQT-SĐH của Trường ĐHSPKT :

- TS. Nguyễn Ngọc Phương, Trưởng khoa Cơ khí.
- ThS. Hoàng Trí, khoa Cơ khí.
- TS. Trần Thu Hà, TP. QLKH-QHQT-SĐH
Để có được các số liệu cần thiết làm cơ sở nghiên cứu, tác giả cũng đã nhận
được sự giúp đỡ hết sức nhiệt tình của Quý Thầy, Cô :
- PGS.TS. Đặng Vũ Ngoạn, GĐ TT Nghiên cứu Vật liệu mới-ĐHBK TpHCM
- ThS. Lê Hoàng Tuấn, Tr.PTN Sức bền Vật liệu-TT NCƯDCN XÂY DỰNG ĐHBK TpHCM
- Cán bộ, CNV của TT. KỸ THUẬT TIÊU CHUẨN ĐO LƯỜNG CHẤT
LƯNG 3 – Tp HCM.
Tác giả cũng xin cảm ơn BGH, Quý đồng nghiệp ở trường CĐSP Long An
trong thời gian qua đã động viên, giúp đỡ, tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi hoàn
thành luận văn này.
Một lần nữa, tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Thầy Hoàng Trọng Bá;
xin chân thành biết ơn Quý Thầy-Cô ở Khoa Cơ Khí, Phòng QLKH-QHQT-SĐH
trường ĐH SPKT Tp Hồ Chí Minh; xin cảm ơn các Anh, Chò lớp CKM 2002-2004 đã
giúp đỡ tác giả hoàn thành luận văn này.


TÓM TẮT LÝ LỊCH TRÍCH NGANG

Họ và tên : NGUYỄN NHƯ QUÁN CHI
Ngày, tháng, năm sinh : 11 tháng 08 năm 1967
Nơi sinh : Quận 3 – Sài Gòn
Đòa chỉ liên lạc : 6/84 ấp Quyết Thắng, xã Khánh Hậu, Thò xã Tân An, tỉnh Long An
Quá trình đào tạo : 1984 – 1988 SV ĐH SPKT Thủ Đức
Quá trình công tác : từ 03/1989 – đến nay là GV trường CĐSP Long An.


5

TÓM TẮT LUẬN VĂN

Trước tình hình sản xuất cũng như việc sử dụng xécmăng sản xuất trong nước
ngày càng hạn chế, nhiều nhà khoa học, sản xuất đã có nhiều cố gắng tìm ra những
phương án mới nhằm nâng cao chất lượng, tối ưu hóa quá trình sản xuất xécmăng,
nhưng những cải tiến đó chưa thật triệt để (Chương 1). Vì vậy đứng trước tình hình hội
nhập kinh tế của đất nước, nhằm kích thích sản xuất trong nước, tăng tỷ lệ nội đòa hóa
các sản phẩm cơ khí theo tinh thần của Đại hội Đảng đã đề ra, Luận văn đặt ra nhiệm
vụ nghiên cứu là góp phần vào việc phát triển nền sản xuất cơ khí, cụ thể là cần phải
có sự thay đổi căn cơ về quy trình sản xuất xécmăng nội đòa, một sản phẩm không thể
thiếu của ngành cơ khí động lực. Muốn vậy trước tiên cần phải tìm hiểu những đặc
điểm về hình dạng, kết cấu (Chương 2) cũng như điều kiện làm việc , những yêu cầu
về kỹ thuật, về vật liệu chế tạo,… (Chương 3).
Bên cạnh đó cũng tìm hiểu về các quy trình sản xuất xécmăng phổ biến ở Việt
Nam hiện nay, qua đó phân tích, so sánh ưu, nhược điểm của các phương pháp tạo phôi
đang được áp dụng. Và ứng với mỗi phương pháp tạo phôi đó sẽ có phương pháp gia
công cơ thích hợp (Chương 4).
Sau khi tìm hiểu về lý thuyết, ta dựa vào việc phân tích một số loại xécmăng cụ
thể do Việt Nam sản xuất và một số loại xécmăng của nước ngoài để đối chứng. Cụ
thể là dựa vào các chỉ tiêu cơ bản quyết đònh khả năng làm việc của xécmăng như lực
đàn hồi, tổ chức tế vi (graphít, nền péclít), từ đó rút ra được những nguyên nhân gây ra
sự kém chất lượng của xécmăng nội đòa (Chương 5). Một khi đã biết nguyên nhân, ta
sẽ có hướng khắc phục, cụ thể ở đây đề ra một quy trình sản xuất mới, thay đổi một
cách cơ bản quy trình sản xuất từ khâu tạo phôi cho đến khâu gia công cơ, nhiệt luyện
(Chương 6). Chính nhờ sự thay đổi như vậy mới có thể sản xuất ra những xécmăng có
chất lượng cao, đáp ứng nhu cầu sử dụng thực tế.


6

MỤC LỤC
QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI LUẬN VĂN
LỜI CẢM ƠN
TÓM TẮT LUẬN VĂN

Trang 5

MỤC LỤC

Trang 6

DANH MỤC CÁC BẢNG

Trang 8

DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH

Trang 9

PHẦN 1 : MỞ ĐẦU
1 - Bối cảnh lòch sử.

Trang 11

2- Mục đích nghiên cứu.

Trang 12

3- Nội dung và phạm vi nghiên cứu.

Trang 12

4- Phương pháp nghiên cứu.

Trang 12

PHẦN 2 : NỘI DUNG
CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN
1.1-Tình hình sử dụng, sản xuất xécmăng ở Việt Nam.

Trang 13

1.2-Tình hình nghiên cứu, chế tạo ở Việt Nam.

Trang 14

CHƯƠNG 2 : CẤU TẠO, ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC CỦA XÉCMĂNG
2.1- Hình dạng, kết cấu của xécmăng.

Trang 16

2.2- Điều kiện làm việc của xécmăng.

Trang 20

CHƯƠNG 3 : YÊU CẦU KỸ THUẬT,VẬT LIỆU CHẾ TẠO XÉCMĂNG


7

3.1- Yêu cầu kỹ thuật.

Trang 23

3.2-Vật liệu gang đúc xécmăng.

Trang 25

CHƯƠNG 4 : CÁC PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO XÉCMĂNG
4.1- Các phương pháp tạo phôi .

Trang 34

4.2- Quy trình công nghệ gia công xécmăng đúc.

Trang 37

CHƯƠNG 5 : PHÂN TÍCH, ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯNG XÉCMĂNG
5.1- Chỉ tiêu đánh giá chất lượng.

Trang 39

5.2- So sánh chất lượng của các loại xécmăng.

Trang 40

5.3- Giải thích nguyên nhân về sự kém chất lượng.

Trang 44

CHƯƠNG 6 : ĐỀ XUẤT BIỆN PHÁP NÂNG CAO CHẤT LƯNG XÉCMĂNG
6.1- Tạo phôi.

Trang 47

6.2- Gia công cơ.

Trang 51

6.3- Nhiệt luyện, xử lý bề mặt.

Trang 56

PHẦN 3 : KẾT LUẬN và KIẾN NGHỊ

Trang 58

SUMMARY

Trang 60

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Trang 61

PHỤ LỤC

Trang 63

LÝ LỊCH TRÍCH NGANG

Trang 82


8

DANH MỤC CÁC BẢNG

TT
1
2
3
4
5

Bảng
Bảng 3.1 : Ảnh hưởng của péclít đến độ mài mòn của gang
Bảng 3.2 : Ảnh hưởng của các nguyên tố đến sự graphít hóa
Bảng 5.1 : Thành phần hóa học của mẫu xécmăng Việt Nam
Bảng 5.2 : Lực nén hướng kính của các mẫu xécmăng
Bảng 5.3 : Độ cứng trung bình của mẫu xécmăng Việt Nam

Trang
26
31
40
41
42

9


10

DANH MỤC CÁC HÌNH – ẢNH
TT
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23

24

Hình – Ảnh
H.2.1 : Vò trí xécmăng trên píttông
H.2.2 : Hình dạng xécmăng
H.2.3 : Độ nhẵn bề mặt xécmăng
H.2.4 : Các loại tiết diện ngang của xécmăng
H.2.5 : Các kiểu miệng cắt của xécmăng
H.2.6 : Nguyên lý làm việc của xécmăng dầu
H.2.7 : Kết cấu xécmăng dầu
H.2.8 : Tiết diện xécmăng dầu loại đơn
H.2.9 : Kết cấu xécmăng dầu tổ hợp
H.2.10 : Các dạng phân bố áp suất của xécmăng
H.2.11: Áp suất của xécmăng không đẳng áp và đẳng áp
H.3.1 : Graphít tấm loại A
H.3.2 : Graphít tấm loại B
H.3.3 : Graphít tấm loại C
H.3.4 : Graphít tấm loại D
H.3.5 : Graphít bông
H.3.6 : Graphít cầu
H.6.1 : Quy trình chế tạo xécmăng mới
H.6.2 : Lò điện cảm ứng trung tần
H.6.3 : Khuôn đúc chồng
H.6.4 : Trục gá tiện mặt đầu
H.6.5 : Trục gá tiện đònh hình ngoài xécmăng
H.6.6 : Đồ gá tiện đònh hình trong xécmăng
H.6.7 : Sơ đồ mài phẳng xécmăng trên máy mài xoa

Trang
16

16
17
18
18
19
19
19
19
20
21
28
28
28
28
29
29
46
49
50
51
52
52
53

25
26
27
28
29
30

H.6.8 : Sơ đồ mài đường kính trong và ngoài của xécmăng
H.6.9 : Sơ đồ phay đứt miệng
H.6.10 : Đồ gá sửa miệng xécmăng
H.6.11: Gá bóp xécmăng để mài tròn
H.6.12 : Đồ gá mài tròn ngoài xécmăng
H.6.13 : Đồ gá mài tròn trong xécmăng

54
54
55
55
56
56


11

31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42

43
44
45
46
47
48
49
50
51

PL.1.1: Hình dạng xécmăng
PL.2.1: Kiểm tra độ hở lưng xécmăng
PL.2.2: Dụng cụ kiểm tra lực bung hướng kính
PL2.3: Sơ đồ nguyên lý máy thử mòn TT.1
PL3.1: Hệ tọa độ tính dạng méo của xécmăng
PL4.1: Graphít xécmăng ĐC F7 – I x 150
PL4.2: Graphít xécmăng ĐC F7 – II x 150
PL4.3: Graphít xécmăng ĐC F7 – III x 150
PL4.4: Graphít xécmăng Toyota Corolla x 150
PL4.5: Graphít xécmăng Hyundai x 150
PL4.6: Graphít xécmăng Mercedez-Benz x 150
PL4.7: Graphít xécmăng Mekong IVECO x 150
PL4.8:Graphít xécmăng Jeep M151 x 150
PL4.9: Nền kim loại xécmăng ĐC F7 – I x 150
PL4.10: Nền kim loại xécmăng ĐC F7 – II x 150
PL4.11: Nền kim loại xécmăng ĐC F7 – III x 150
PL4.12: Nền kim loại xécmăng Toyota Corolla x 150
PL4.13: Nền kim loại xécmăng Hyundai x 150
PL4.14: Nền kim loại xécmăng Mercedez-Benz x 150
PL4.15: Nền kim loại xécmăng Mekong IVECO x 150

PL4.16: Nền kim loại xécmăng Jeep M151 x 150

63
65
66
67
68
71
71
72
72
73
73
74
74
75
75
76
76
77
77
78
78


12

PHẦN THỨ 1 :

MỞ ĐẦU

1- BỐI CẢNH LỊCH SỬ :
Công nghiệp là nền tảng của nền kinh tế phát triển, đó là một trong những tiêu
chuẩn quan trọng để đánh giá sự tiến bộ của một quốc gia. Ngành cơ khí bao giờ cũng
chiếm vai trò quan trọng trong bất kỳ một nước công nghiệp hiện đại nào vì nó sản
xuất ra thiết bò, máy móc, phương tiện sản xuất cho các ngành khác, sản phẩm tiêu
dùng cho xã hội, cũng như các phương tiện giao thông vận tải. Sự phát triển của công
nghiệp cơ khí được coi như biểu tượng của nền công nghiệp mỗi nước. Ngành cơ khí
nước ta đã sớm được hình thành nhưng còn nhỏ bé và non yếu. Công nghiệp hóa phải
dựa trên nền tảng của ngành cơ khí phát triển.
Mục tiêu của ngành cơ khí đã được Đại hội Đảng nhiệm kỳ khóa VII xác đònh :
“Ngành cơ khí phải trở thành một ngành kinh tế chủ lực đủ sức trang bò phần lớn thiết
bò máy móc cho các ngành trong nền kinh tế quốc dân nhằm cơ giới từng bước quá
trình sản xuất, góp phần chuyển dòch cơ cấu kinh tế tạo công ăn, việc làm, tăng năng
suất lao động,..”.
Mục tiêu lâu dài là phát triển toàn diện ngành cơ khí trong tất cả các loại hình
công nghệ và loại hình sản phẩm – thỏa mãn hầu hết các nhu cầu cơ bản sản phẩm cơ
khí trong nước mà trước hết là các thiết bò máy móc phục vụ nông nghiệp, công nghiệp
chế biến và công nghiệp hóa nông thôn, tư liệu sản xuất, máy móc thiết bò, cũng như
các sản phẩm cơ khí tiêu dùng. Mục tiêu phấn đấu đến năm 2010 là ngành cơ khí trong
nước làm được 40% nhu cầu sản phẩm cơ khí của nền kinh tế (về giá trò) và xuất khẩu
khoảng 30% tổng giá trò của ngành. Phấn đấu để nâng cao tỷ lệ nội đòa hóa khoảng 60
– 70% giá trò, phần còn lại nhập khẩu. Trong đó sản phẩm mũi nhọn của ngành cơ khí
Việt Nam là ôtô, tàu biển, bởi sự phát triển ngành công nghiệp ôtô, tàu biển sẽ lôi kéo
theo sự phát triển của rất nhiều ngành công nghiệp phụ trợ khác như thép, điện, điện
tử, hóa chất, nhiên liệu, cao su, chất dẻo,… đặc biệt là công nghiệp vật liệu mới và
năng lượng mới.
Mục tiêu trước mắt là xúc tiến nhanh việc nội đòa hóa các sản phẩm cơ khí cao
cấp như ôtô, xe máy,… để phát triển sản xuất cơ khí và nâng cao tỷ lệ chế tạo trong
nước lên tới 30–40% vào các năm 2010, trước hết là tổ chức ngay việc nội đòa hóa ôtô,

xe máy phục vụ cho các liên doanh đã có (riêng xe máy đạt lỷ lệ nội đòa hóa 60 –
70%).


13

Tuy nhiên, thực tế khi Việt Nam bước vào nền kinh tế thò trường, ngành cơ khí
đã trở nên bất cập, không đáp ứng được nhu cầu của đất nước, nhiều sản phẩm cơ khí
truyền thống từng là thế mạnh từ hàng chục năm trước, nay bò hàng ngoại chiếm mất
thò trường như : máy động lực , xe đạp, quạt điện , máy công cụ,.. do nhiều nguyên
nhân : vốn đầu tư phân tán, rải mỏng; công nghệ sản xuất lạc hậu (30–40 năm so với
khu vực, 50–60 năm so với thế giới); thiết bò lẻ, không có chuyển giao công nghệ; công
tác nghiên cứu và phát triển yếu kém,…
2- MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU :
Nhằm góp phần nhỏ bé của mình trong việc thúc đẩy nền sản xuất cơ khí nước
nhà, với trình độ, điều kiện cũng như thời gian hạn chế, tác giả mong muốn có một cái
nhìn tương đối cơ bản về tình hình sản xuất, chế tạo một sản phẩm cơ khí cụ thể là chi
tiết bạc xécmăng của ôtô nói riêng và máy động lực nói chung, một thành phần không
thể thiếu được trong nền kinh tế nước nhà. Cụ thể là tìm ra biện pháp khắc phục triệt
để những thiếu sót của quy trình sản xuất cũ, nâng cao chất lượng sản phẩm.
3- NỘI DUNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU :
Xuất phát từ thực tế sử dụng và sản xuất đã nêu, luận văn đặt ra nhiệm vụ
nghiên cứu nhằm tìm hiểu về hiện trạng sản xuất xécmăng tại Việt Nam, những tồn tại
trong quy trình sản xuất, từ đó đề xuất quy trình sản xuất mới, góp phần nâng cao chất
lượng sản phẩm làm ra, đáp ứng nhu cầu ngày càng nhiều của xã hội, theo mục tiêu mà
Đại hội Đảng đã đề ra.
Tuy nhiên với khuôn khổ của một luận văn cũng như do hạn chế về thời gian,
kinh phí,… nên luận văn chỉ giới hạn ở mức độ là phân tích các chỉ tiêu chất lượng của
một số loại xécmăng nhất đònh. Từ đó có so sánh, đối chứng về chất lượng của chúng
để có thể sơ bộ rút ra được những kết luận cần thiết cho việc nghiên cứu, sản xuất

xécmăng trong thực tế mà không đi sâu vào các quá trình sản xuất cụ thểø.
4- PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU :
Để đạt được mục đích nghiên cứu tác giả dựa trên việc nghiê n cứu tài liệu
chuyên ngành; các báo cáo nghiên cứu khoa học; cải tiến sản xuất từ các nhà máy,…
Bên cạnh, tác giả cũng tiến hành một số thí nghiệm để lấy số liệu làm cơ sở phân tích,
nghiên cứu.
Chính vì phạm vi nghiên cứu hẹp, phương pháp nghiên cứu ở đây chủ yếu là
phân tích, so sánh trên các mẫu đối chứng mang tính xác suất ngẫu nhiên.


14

PHẦN THỨ 2 :

CHƯƠNG 1

:

NỘI DUNG
TỔNG QUAN

1.1-TÌNH HÌNH SỬ DỤNG, SẢN XUẤT XÉCMĂNG Ở VIỆT NAM :
Xécmăng, một chi tiết quan trọng đảm bảo chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của nhóm bộ
hơi động cơ đốt trong, làm việc trong điều kiện khắc nghiệt nhất. Chu kỳ tuổi thọ của
nó ảnh hưởng tới tuổi thọ của một loạt chi tiết quan trọng khác như pít-tông, xylanh,
bạc và cổ trục cơ,…
Hiện nay chu kỳ tuổi thọ của xécmăng các loại động cơ diesel chế tạo trong
nước mới đạt 400600 giờ, làm phá vỡ toàn bộ chu kỳ bảo dưỡng và sửa chữa máy, gây
nên tăng chi phí sửa chữa và giảm tuổi thọ các cấp chi tiết khác. Nhiều cặp chi tiết
đang ở mức rà xong bề mặt làm việc, khe hở lắp ghép cặp đang ở mức tối ưu lại bò phá

vỡ. Vì vậy về mặt kinh tế, kỹ thuật bức thiết phải nghiên cứu công nghệ chế tạo
xécmăng có tuổi thọ cao.
Độ bền ( tuổi thọ) của xécmăng phụ thuộc :
+ Vật liệu chế tạo xécmăng (hóa tính, cấu trúc kim tương và cơ lý tính,…)
+ Chất lượng gia công cơ khí.
+ Hình dạng méo hợp lý đảm bảo sát kín khắp bề mặt tiếp xúc xylanh (khe hở
ánh sáng) và đặc điểm phân bổ áp suất của xécmăng lên xylanh.
Theo Hiệp hội các nhà sản xuất ôtô Việt Nam (VAMA) “…trong tháng 7/2004,
tổng cộng 11 liên doanh đã tiêu thụ 3.046 ôtô và tính chung từ đầu năm, VAMA bán
được 19.015 xe. Như vậy, tính từ đầu năm nay, lượng xe mà các thành viên của VAMA
bán được luôn tăng qua từng tháng. So với tháng 6/2004, số ôtô bán ra nhiều hơn 321
xe, tức là tăng gần 12%. Cùng thời kỳ này năm ngoái, VAMA chỉ bán được 2.907 xe.”
(Báo điện tử VietNam Express ngày 10/08/2004).
Với lượng xe đang lưu hành và sức mua ngày càng nhiều như vậy chắc chắn nhu
cầu thay thế phụ tùng sẽ rất lớn trong tương lai. Trong khi năng lực sản xuất phụ tùng
thay thế ở nước ta còn nhiều bất cập, nhất là đối với các phụ tùng thuộc nhóm động cơ
như cụm píttông-xécmăng-xylanh. Sản phẩm do các cơ sở, nhà máy sản xuất ra không


15

đủ sức cạnh tranh với sản phẩm nước ngoài cùng loại chủ yếu vẫn là chất lượng, tuổi
thọ sản phẩm. Hiện nay ở nước ta còn tồn tại nhiều vấn đề về chất lượng xécmăng
phải giải quyết. Trong các vấn đề này, yêu cầu cấp bách nhất là đảm bảo tuổi thọ của
xécmăng ở mức tương ứng với các chi tiết trong cụm xylanh–píttông, phù hợp với chu
kỳ sử dụng và bảo dưỡng máy.
Thực tế sản xuất và sử dụng xécmăng ở nước ta thì :
- Ôtô hầu như không dùng xécmăng do Việt Nam sản xuất, mà chỉ dùng do
chính hãng sản xuất.
- Sản xuất xécmăng ở Việt Nam chủ yếu dùng trong các động cơ làm việc tónh

như máy bơm nước, xay xát, phát điện, máy nông nghiệp,… hoặc trên các phương tiện
giao thông thủy nhỏ,…
- Chất lượng xéc măng thấp (tuổi thọ thấp 15002000 giờ, thậm chí 700giờ),
không ổn đònh (phế phẩm 3540%, thậm chí 6070%); giá thành cao hơn một số
xécmăng cùng loại do Trung Quốc sản xuất.
Vì vậy, các cơ sở sản xuất xécmăng của ôtô, máy nổ ở nước ta (nhất là ở thành
phố Hồ Chí Minh) hầu hết là hoạt động cầm chừng, thậm chí ngưng hoạt động do
không thể cạnh tranh với sản phẩm cùng loại của nước ngoài.
Trước tình hình sản xuất như vậy đã có nhiều công trình nghiên cứu của các
chuyên gia, kỹ sư , công nhân,… nhằm tìm ra biện pháp hữu hiệu nhằm vực dậy ngành
sản xuất này.

1.2-TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU, CHẾ TẠO Ở VIỆT NAM :
Xuất phát từ yêu cầu sản xuất thực tế ở nhà máy, xí nghiệp của mình, các
chuyên gia, kỹ sư trực tiếp sản xuất đã có nhiều sáng kiến kinh nghiệm, đề xuất cải
tiến nhằm nâng cao chất lượng của xéc măng ở từng khâu, từng nguyên công, trong
điều kiện cụ thể của cơ quan, đơn vò mình và đã áp dụng thành công như :
+ Cải tiến căn đònh hình vòng găng để giảm tỷ lệ hư hỏng hở lưng – Nguyễn
Tấn – TCCK 02/1980.
+ Kinh nghiệm nhiệt luyện vòng găng – Nguyễn Văn Cớt – NM cơ khí Trần
Hưng Đạo – TCCK 02/1980.
+ Cải tiến nhiệt luyện vòng găng – Kim Quý – Khu gang thép Thái Nguyên –
TCCK 02/1980.
+ Mấy ý kiến về vấn đề xử lý nhiệt vòng găng – Nguyễn Phương – NM đóng tàu
Hải Phòng – TCCK 04/1980.
+ Chế tạo vòng găng ở các xưởng sửa chữa và các xí nghiệp cơ khí không
chuyên môn – Đỗ Hoàng Thònh – NM Phụ tùng ôtô số 1 – TCCK 04/1980.


16

+ Bàn về phương pháp đúc vòng găng – Nguyễn Văn Cớt – Vụ kỹ thuật –
TCCK 12/1980.
+ Một số kết quả ban đầu trong việc ứng dụng công nghệ thấm C-N-S cho một
số chi tiết máy – Nguyễn Phú Ấp – Viện Công nghệ – TCCK 09/1985.
+ Sử dụng công nghệ va đập cơ – nhiệt để giảm tỷ lệ phế phẩm trong chế tạo
vòng găng – Nguyễn Quang Vinh – TCCK 1989.
+ Chế tạo vòng găng có chất lượng – Lê Văn Lai-Nguyễn Bình – NM cơ khí
nông nghiệp 1 – 1990.
+ Nâng cao tính ổn đònh đàn hồi nhiệt của vòng găng động cơ diesel D12 –
Phạm Văn Khôi-Hồ Xuân Năng – NM phụ tùng ôtô số 1 – 1991.
Bên cạnh đó cũng đã có không ít công trình nghiên cứu khoa học của các Giáo
sư, Tiến só, Thạc só , kỹ sư,… có tâm huyết với nền sản xuất cơ khí nước nhà như :
+ Ứng suất dư và các phương pháp ổn đònh kích thước chi tiết gang – Nguyễn
Hồng Phương-Phạm Quang Lộc – ĐHBK Hà Nội – TCCK 04/1980.
+ Vài cải tiến bước đầu trong công nghệ sản xuất vòng găng – Phạm Quang Lê
– TCCK 06/1980.
+ Silic và vấn đề nhiệt luyện gang sécmăng – PTS Nguyễn Văn Thái – ĐHBK
Hà Nội – TCCK 03/1985.
+ Công nghệ chế tạo vòng găng máy kéo – Lê Văn Lai-Hồ Xuân Năng – ĐHBK
Hà Nội – 1990.
+ Khảo sát tính năng ma sát và mài mòn của vòng găng, bạc trượt – Lê Văn
Lai-Nguyễn Anh Tuấn – ĐHBK Hà Nội – 1995.
+ Nghiên cứu sản xuất chi tiết máy (bạc trượt, xécmăng) theo phương pháp
luyện kim bột kết hợp nhiệt luyện – TS.Trần Trí Luân – Viện Công nghệ hóa học –
2004.
Tuy nhiên, do các nghiên cứu, cải tiến kỹ thuật đã nêu chỉ hạn chế trong phạm
vi hẹp và hầu như chưa có một nghiên cứu đầy đủ về việc cải thiện chất lượng
xécmăng sản xuất tại Việt Nam, vì vậy cần thiết phải có một cái nhìn tổng thể về quy
trình sản xuất xécmăng hiện tại để có thể thay đổi một cách căn cơ những thiếu sót

trong quy trình sản xuất cũ và qua đó đề ra một quy trình mới phù hợp hơn. Muốn vậy,
trước hết ta cần tìm hiểu lại lần lượt về hình dạng, kết cấu cũng như điều kiện làm việc
của chi tiết máy đặc biệt này. Từ đó mới có đủ cơ sở để nghiên cứu nâng cao chất
lượng xéc măng sản xuất tại Việt Nam.


17


18

CHƯƠNG 2 :

CẤU TẠO, ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC CỦA
XÉCMĂNG

2.1- HÌNH DẠNG, KẾT CẤU CỦA XÉCMĂNG :
Xécmăng là những vòng
nhỏ lắp trong rãnh của píttông làm nhiệm vụ bao kín
buồng cháy, không cho khí
cháy lọt xuống các-te và
ngăn dầu nhờn không sục
vào buồng cháy. Là một
trong những chi tiết quan
trọng của động cơ đốt trong.
Tuy nhỏ bé, hình dạng đơn
giản nhưng lại là chi tiết rất
khó đạt yêu cầu kỹ thuật và
tuổi thọ thấp do rất chóng
mòn.

2.1.1- Hình dạng :
a) Hình dạng :
Hình dạng xécmăng
nói chung là một vòng tròn
có cắt ở miệng. Tính chất
quan trọng của nó là chòu
được nhiệt độ cao, áp suất
lớn và có độ đàn hồi để ép
sát vào thành xy-lanh.
Xécmăng ở trạng thái tự
do có dạng hình quả lê,
khoảng mở miệng L =
(0,120,35)D. Lúc lắp vào
xy-lanh thì bò bóp tròn lại,
khe hở miệng chỉ còn rất nhỏ
C =(0,10,3mm) và phải bảo

H.2.1- Vò trí xécmăng trên píttông,[36]

H.2.2- Hình dạng xécmăng,[36]


19

đảm mặt cạnh xécmăng bám sát khít vào vách xy-lanh trên suốt vòng tròn, nếu có
những đoạn bò tiếp xúc kém, thì tổng các khoảng này cũng chỉ được tới ¼ chu vi vòng
tròn.
b) Các kích thước, thông số chính :
+ Chiều dày h1 : phải bảo đảm khi lắp với rãnh pít-tông sao cho có độ rơ
(0,030,07mm) cho xécmăng dầu, (0,050,09mm) cho xécmăng hơi và (0,080,12mm)

cho xécmăng lửa (xécmăng hơi ở trên cùng). Vì khe rãnh pít-tông khó làm chính xác
nên không thể để dung sai chế tạo quá nhỏ, vì vậy dung sai cho phép đối với chiều dày
xécmăng thường chỉ để từ (0,0120,020mm). Các xécmăng thường được làm với cùng
một chế độ dung sai (-0,012 hoặc –0,020). Muốn có khe hở khác nhau, các rãnh píttông phải cắt theo các kích thước dung sai thích hợp (các pít-tông sản xuất hàng loạt ở
những xưởng chuyên môn đều được làm theo chế độ này).
+ Chiều dày hướng tâm b : Chiều dày hướng tâm không đòi hỏi cao, cho phép sai
lệch tới 0,2mm ( b  0,1) nhưng phải đảm bảo độ đồng đều về chiều dày này trên toàn
chu vi, không sai lệch quá 0,1mm và đảm bảo khe hở khi lắp giữa mặt trong của
xécmăng với mặt đáy rãnh pít-tông từ 0,30,5mm.
c) Độ nhẵn bóng bề mặt :
Độ nhẵn bóng bề mặt của các bề mặt làm việc cần phải đảm bảo không được thấp
hơn theo chỉ số ghi trên hình vẽ H.2.3

H.2.3- Độ nhẵn bề mặt xécmăng,[3]


20

2.1.2- Kết cấu :
* Trên pít-tông luôn lắp hai loại xécmăng : Xécmăng hơi và xécmăng dầu
- Xécmăng hơi có nhiệm vụ ngăn không cho hơi trên buồng nổ lọt qua khe hở giữa
pít-tông với sơmi xuống các-te, nhờ đó bảo đảm được áp suất trong xy-lanh cao, ngoài
ra nó còn có tác dụng dẫn nhiệt từ pít-tông ra ngoài.
Điều kiện làm việc của xécmăng hơi nặng hơn xécmăng dầu do nó chòu áp suất
cao, nhiệt độ lớn và ma sát nửa khô.
Cấu tạo của xécmăng hơi: Tùy theo loại động cơ, nơi sản xuất kết cấu của xécmăng
hơi có thể khác nhau ở tiết diện ngang, các tiết diện thường dùng như hình vẽ :

H.2.4-Các loại tiết diện ngang của xécmăng,[3]
Miệng của xécmăng có thể cắt theo nhiều kiểu khác nhau :

(a)

(b)

(c)

H.2.5- Các kiểu miệng cắt của xécmăng,[3]
- Xécmăng dầu có nhiệm vụ gạt dầu và ngăn không cho dầu máy sục lên buồng
nổ. Ngoài ra, khi gạt dầu, xécmăng cũng phân bố đều lên mặt xylanh một lớp
dầu mỏng nhằm giảm ma sát giữa xécmăng và thành xylanh trong quá trình làm
việc.