TÌM HIỂU cơ cấu PISTON XILANH

TRƯỜNG CĐ KỸ THUẬT LÝ TỰ TRỌNG

Tiểu Luận

TÌM HIỂU CƠ CẤU
PISTON XILANH
LỚP : 14CĐ-Ô2
GVHD :Triệu Phú Nguyên
Tên thành viên:
Bùi Thanh Tuấn
Nguyễn Thanh Tuấn
1


LỚP 14CĐ-Ô2

Mục lục
LỜI NÓI ĐẦU..............................................................2
Giới thiệu......................................................................3
Hình ảnh.......................................................................4
Nhiệm vụ .....................................................................5
Cấu tạo.........................................................................6
Nguyên lí hoạt động.....................................................7
Yêu cầu........................................................................ 22

Các hư hỏng thường gặp của piston...............23
Các biện pháp kiểm tra và sửa chữa piston...................25
Lời kết thúc...................................................................29

2

LỚP 14CĐ-Ô2

LỜI NÓI ĐẦU


Trong quá trình phát triển của nền kinh tế quốc dân và phục vụ đời sống xã hội việc
vận chuyển hàng hoá, khách hàng có vai trò to lớn. Với việc vận chuyển bằng ôtô có khả
năng đáp ứng tốt hơn về nhiều mặt so vơí các phương tiện vận chuyển khác do đặc tính
đơn giản, an toàn, cơ động.
Ngày nay do nhu cầu vận chuyển hàng hóa, khách hàng tăng nhanh, mật độ vận
chuyển lớn. Đồng thời cùng với sự mở rộng và phát triển của đô thị ngày càng tăng nhanh
thì vận chuyển bằng ôtô lại càng có ưu thế. ở các nước công nghiệp phát triển, công nghiệp
ôtô là ngành kinh tế mũi nhọn. Trong khi đó ở nước ta ngành công nghiệp ôtô mới dừng lại
ở mức khai thác, sử dụng, sửa chữa và bảo dưỡng. Những năm 1985 trở về trước các ôtô
hoạt động ở Việt Nam đều là ôtô nhập ngoại với nhiều chủng loại do nhiều công ty ở các
nước sản xuất. Từ những năm thập kỷ 90 chúng ta thực hiện việc liên doanh, liên kết với
các công ty nước ngoài. Nên Việt Nam đã có nhiều liên doanh đã và đang hoạt động như :
TOYOTA, MEDCEDES_BENS, VMC, DEAWOO, MITSUBISHI ngoài ra còn kể đến
một số hãng trong nước như : Trường Hải, Mê Kông, Vinasuki, Công ty ôtô 1-5..Tại
những liên doanh này ôtô được lắp ráp trên dăy truyền công nghệ hiện đại. Ngành công
nghiệp ôtô Việt Nam đã chuyển sang một giai đoạn mới.
Với đồ án có đề tài : “Xây dựng quy trình kiểm tra, sửa chữa nhóm piston” là dịp
để em kiểm nghiệm lại kiến thức đã được học và nâng cao sự hiểu biết.
Để hoàn thành đồ án này ngoài sự nỗ lực của bản thân em không thể không kể đến
sự chỉ bảo tận tình của thầy cô giáo trong bộ môn và nhà trường. Đặc biệt sự hướng dẫn
của thầy Khổng Văn Nguyên.
Do kiến thức và kinh nghiệm còn hạn chế nên không tránh khỏi sai sót trong quá
trình thực hiện đồ án môn học em rất mong nhận được sự giúp đỡ của các thầy, cô và bạn
bè để đồ án của em được hoàn thiện hơn.

Em xin chân thành cảm ơn!

3


LỚP 14CĐ-Ô2

I.GIỚI THIỆU PISTON XILANH


Piston (còn được gọi trong tiếng lóng là quả hay trái) là một bộ
phận của động cơ, máy bơm dạng piston, máy nén khí hoặc xi lanh
hơi.
Các bộ phận của một động cơ bốn thì điển hình.

(E) Trục cam xả,
(I)

Trục cam nạp,

(II)

(S) Bugi,

(III)

(V) Van,

(IV)

(P) Piston,

(V)

(R) Thanh truyền,

(VI)

(C) Trục khuỷu,

(VII)

(W) Lỗ dẫn nước làm mát.

4


LỚP 14CĐ-Ô2

HÌNH ẢNH PISTON XILANH

5


LỚP 14CĐ-Ô2

II.NHIỆM VỤ



Piston có các nhiệm vụ sau:
- Kết hợp với xi lanh và nắp máy tạo thành buồng cháy.
- Nhận áp lực của khí cháy và truyền lực qua thanh truyền tới
trục khuỷu ở kỳ cháy giãn nở.
- Tiếp nhận lực quán tính của bánh đà qua trục khuỷu, thanh
truyền để thực hiện hành trình hút, nén, xả.
Riêng đối với động cơ 2 kỳ piston còn làm nhiệm vụ đóng mở
các cửa hút, cửa xả.

6


LỚP 14CĐ-Ô2

III.CẤU TẠO


Do piston làm việc trong điều kiện nhiệt độ cao, chịu
ma sát mài mòn lớn nên vật liệu thường dùng để chế
tạo là gang xám, gang hợp kim.



. Piston có dạng hình trụ và chia làm 3 phần: đỉnh,
đầu và thân

7


LỚP 14CĐ-Ô2

Đỉnh piston :Được tính từ mép trên của rãnh xéc măng khí thứ nhất trở
lên. Một số động cơ Điêzen có khoét buồng cháy phụ trên đỉnh piston. Đỉnh
piston thường có dấu chỉ chiều lắp piston. Đỉnh piston có 3 loại
+ Đỉnh bằng: Dễ chế tạo, thường dùng cho động cơ xăng.
+ Đỉnh lõm: Phần đỉnh piston được khoét lõm theo các hình dạng: chỏm cầu,
,....loại này làm cho hỗn hợp hòa trộn đều dùng cho các loại động cơ Diezel có
buồng cháy phụ
+ Đỉnh lồi: Lực được phân bố đều xung quanh, khả năng chịu lực tốt. Loại này khó
chế tạo, diện tích tiếp xúc nhiệt lớn, truyền nhiệt khó, loại này ít dùng.

8

 




LỚP 14CĐ-Ô2

-Đầu piston: là phần có xẻ rãnh để lắp các xéc măng khí và xéc
măng dầu
-Thân piston: là phần dẫn hướng khi piston chuyển động tịnh tiến
trong xi lanh. Trên thân piston có lỗ chốt piston. Một số động cơ
còn có thêm xéc măng dầu ở cuối phần dẫn hướng. Thân piston
thường có mặt cắt dạng ô van để tránh cho piston bị bó kẹt trong xi
lanh khi chịu nhiệt độ cao. Một số piston có chế tạo rãnh phòng nở
Vật liệu chế tạo piston:
+ Đ/c xăng: hợp kim nhôm
+ Đ/c dầu: dùng gang

thường dùng gang xám, gang dẻo, gang cầu vì có sức bền nhiệt và
độ bền cơ học cao, sự giãn nở nhiệt nhỏ nên không gây sự bó kẹt.
nhưng piston chế tạo bằng gang thì nặng, lực quán tính lớn, hệ số
dẫn nhiệt nhỏ làm cho nhiệt độ đỉnh piston rất lớn dễ xảy ra kích
nổ.

9


LỚP 14CĐ-Ô2

10


LỚP 14CĐ-Ô2

Mặt trên piston cũng đa dạng lắm chứ không chỉ "lõm " chung chung thế thôi đâu.
*-Với xe máy honda có 2 vết lõm hình cung là để tránh xupap va vào khi nó "tụt xuống" còn bề mặt nói
chung là phẳng, không có chuyển liên quan đến buồng đốt.
*-Với các loại máy Diezel (đặc biệt xe tải hạng nặng công suất lớn..) thì piston có mặt "lõm". Mặt lõm
cũng khá đa dạng và phụ thuộc vị trí vòi phun của bơm cao áp. Khi nhiên liệu phun vào buồng đốt dưới
áp suất cao gặp mặt lõm nãy sẽ tạo ra các "lốc xoáy" giúp hỗn hợp tơi và cháy triệt để hơn! Đây mới là tác
dụng chính của "mặt lõm" trên piston .
*-Về vòng găng thì chỉ với các động cơ đơn giản như của xe máy mới là 3 còn của ô tô tải gấp đôi chừng
ấy (thậm chí còn nhiều hơn..) nhưng dù có nhiều thì cũng chỉ chia làm các loại cơ bản như ; vòng găng
khí , vòng găng dầu,....nếu để ý trên rãnh piston , chỗ lắp vòng găng dầu sẽ có rất nhiều lỗ nhỏ liti ..dầu sẽ
bị vòng găng dầu gạt khỏi bề mặt xi lanh , qua lỗ này xuống các te..
*-Vòng găng khí không chỉ vì độ giãn nở của Piston và xilanh mà do nhiều nguyên nhân khác như : để đạt
độ kín thì khe hở giữa piston và xilanh rất khó để gia công chính xác . Quan trọng hơn là khi bị mòn thì
khe hở lớn dần ,việc sửa chữa thay thế sẽ là 1 vấn đề nan giải...! vòng găng giải quyết được hầu hết các

nhược điểm này .Vì có tính đàn hồi nên trong giới hạn mòn cho phép , khe hở cũng như độ kín khí luôn
đảm bảo.Việc thay thế hay sửa chữa cũng đơn giản hơn nhiều...Vật liệu chế tạo vòng găng là..Gang!
thường gọi là Gang giun..

11


LỚP 14CĐ-Ô2

NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG


Khi piston đi sang phải V tăng dần. P giảm, van nạp mở ra,
không khí ở bên ngoài đi vào trong xi lanh, thực hiện quá
trình nạp khí. Khi piston đi sang trái, không khí trong xi lanh
được nén lại, P tăng dần, van nạp đóng, đến khi P tăng lớn
hơn sức căng lò xo (van xả) van xả tự động mở, khí nén sẽ
qua van xả theo đường ống đến bình chứa khí nén kết thúc
một chu kỳ làm việc. Sau đó các quá trình được lặp lại, cứ
như vậy máy nén khí hoạt động để cung cấp khí nén.

12


LỚP 14CĐ-Ô2

Pít - tông là chi tiết di động trong xylanh. Nó nhận năng
lực của thì nổ và truyền cho cốt máy trung gian của thanh
truyền. Nó còn dùng để hút, ép hoà khí, đẩy khí cháy và
truyền nhiệt cho xylanh.

13


LỚP 14CĐ-Ô2

Pít - tông thường đánh bằng hộp kim nhôm thành một khối hình trụ, phần
trên kín, phần dưới rỗng và phía trong có gân để tăng độ bền. Một pít - tông
thường được chia ra thành 3 phần:



Đầu pít - tông: Thường bằng phẳng, mo lên hay có bướu, để chịu áp lực
lớn tuỳ theo mỗi nhà chế tạo. Trên đầu thường có ghi cỡ (code) pít - tông
đang dùng và dấu mũi tên hoặc chữ IN định vị lắp ráp.
Ví dụ: đối với xe Nhật thường có 5 cỡ (code): standard (STD), cỡ 1,2,3,4 và
mỗicỡ cách nhau 0.25mm (STD; 0,25; 0.50; 0.75; 1,00).
Ví dụ: trên đầu pít - tông có ghi 0.75 có nghĩa là pít - tông cỡ 3, đường kính
nó lớn hơn đường kính nguyên thuỷ là 0mm75. Dấu mũi tên thường hướng
về phía trước (phía ống thoát) hay chữ IN ở về phía xu - páp hút.

14


LỚP 14CĐ-Ô2



Thân trên pít - tông: Có móc rãnh xung quanh để lắp các vòng xéc măng. Số rãnh tuỳ theo nhà chế tạo. Thường ở xe gắn máy loại 2 thì có 2
rãnh, 4 thì có 3 rãnh. Trên rãnh pít - tông động cơ 2 thì có gắn chốt định vị

(ạc gô) để xéc - măng không quay tròn. Dưới các rãnh có khoan một lỗ để
gắn trục (axe) pít - tông.



Thân dưới pít - tông: Dùng để kềm pít - tông và truyền nhiệt cho xylanh,
thân dưới thường có hình bầu dục, pít - tông động cơ 2 thì thân dưới
thường khoét trống một lỗ để hoà khí theo đó vào catte. Vì đầu và thân trên
trực tiếp với khí ép và nhiệt độ cao nên bao giờ cũng nóng hơn thân dưới
nên người ta thường tiện đường kính thân trên nhỏ hơn thân dưới từ 0.03 –
0.05% đường kính.
Trục pít - tông (axe pít - tông): Dùng để nối pít - tông và chân thanh
truyền. Có nhiệm vụ nhận và truyền lực từ pít - tông qua thanh truyền làm
quay cốt máy. Trục pít - tông thường làm bằng thép trụi cứng gắn vừa vặn
qua khâu thau ở chân thanh truyền và hai lỗ khoan ở pít - tông. Để giữ cho
trục pít - tông không chạy ra ngoài làm trầy lòng xylanh, người ta gắn hai
vòng khoá (cirlip) ở hai đầu trục trên lỗ pít - tông.

15


LỚP 14CĐ-Ô2

16


LỚP 14CĐ-Ô2

17

LỚP 14CĐ-Ô2

18


LỚP 14CĐ-Ô2

19


LỚP 14CĐ-Ô2

20


LỚP 14CĐ-Ô2

21


LỚP 14CĐ-Ô2

V. YÊU C ẦU


•Piston phải chịu được ứng suất cơ và
ứng suất nhiệt, không bị biến dạng, chịu
được ma sát và mài mòn.



•Hệ số dãn nở vì nhiệt nhỏ, truyền nhiệt
nhanh. •Khe hở nắp ráp chính xác, độ
cứng, độ bóng cao
22


LỚP 14CĐ-Ô2

VI . Các hư hỏng thường gặp
Piston là một bộ phận của động cơ, máy bơm dạng piston, máy nén khí hoặc xi lanh hơi.
Đối với động cơ đốt trong, piston có nhiệm vụ cùng với xi lanh và nắp máy tạo thành buồng đốt. Piston
nhận áp suất do sự giãn nở của khí cháy rồi truyền lực cho trục khuỷu để sinh công trong quá trình nổ
và nhận lực từ trục khuỷu để thực hiện các quá trình nạp, nén và thải (động cơ đốt trong 4 thì), ở động
cơ đốt trong 2 thì piston còn thực hiện chức năng làm van đóng mở cửa hút và cửa xả.
Dưới đây chúng tôi sẽ giới thiệu đến các bạn cách kiểm tra hao mòn và sửa chữa piston.
Các dạng mòn và hỏng của piston
- Piston bị cào xước: Xảy ra khi động cơ khởi động, khi có ít dầu bôi trơn thành xi lanh hoặc đông cơ quá
nóng khó bôi trơn.

Cào xước piston

23


LỚP 14CĐ-Ô2

- Piston bị mòn: Do bị ăn mòn hóa học của khí cháy và dầu bôi trơn. Mài
mòn do ma sát giữa piston và xi lanh trong quá trình làm việc.

- Rãnh vòng găng mòn: Do ma sát khi làm việc và ăn mòn của khí cháy.
- Váy bị bóp méo: Do chịu lực ngang, làm xéc măng có hình ôvan không còn
khă năng gạt dầu bôi trơn.
- Piston bị cháy.
- Các gờ rãnh xecmang bị uốn.
- Đỉnh piston và váy bị nứt, vỡ.

Nứt vỡ piston
24


LỚP 14CĐ-Ô2

VII . Phương pháp kiểm tra và sửa chữa
- Piston bị cào xước: Nhẹ thì có thể đánh bóng và sử dụng lại,
nặng thì thay thế .
- Rãnh vòng găng bị mòn: Dùng vòng găng mới và thước lá để
kiểm tra độ mòn ở rãnh. Nếu khe hở lớn hơn 0,012mm thì cần gia
công lại rãnh piston

Đo khe hở bằng thước lá
25