Bài giảng Bảo dưỡng và sửa chữa bộ phận cố định trục khuỷu và thanh truyền, cao đẳng nghề

BÀI 1: THÁO LẮP, NHẬN DẠNG BỘ PHẬN CỐ ĐỊNH VÀ CƠ CẤU
TRỤC KHUỶU THANH TRUYỀN
1. Nhiệm vụ, yêu cầu và phân loại:
1.1 Nhiệm vụ:
* Thân máy, xi lanh và nắp máy:
- Làm chỗ dựa để bắt các chi tiết của các hệ thống khác và cho chúng dựa vào đó để
hoạt động.
- Làm kín lỗ xy lanh cùng với đỉnh pittông và xy lanh tạo ra buồng cháy của động cơ.
- Xy lanh dẫn hướng cho pittông chuyển động.
- Giữ cân bằng cho các lực tác dụng của khí cháy khi động cơ hoạt động, tải trọng
nhiệt, lực quán tính do khối lượng quay không cân bằng gây ra
* Trục khuỷu, thanh truyền, pít tông:
- Nhận và truyền áp lực của chất khí được đốt cháy trong xilanh, biến chuyển động
thẳng của pitton thành chuyển động quay của trục khuỷu và truyền công suất động cơ
ra ngoài.
- Pít tông còn góp phần tham gia bao kín buồng nổ cùng với xilanh và nắp máy, giữ
cho dầu không bị sục lên buồng nổ. Đối với động cơ 2 kỳ còn làm nhiệm vụ của hệ
thống phối khí
* Các te hay hộp trục khuỷu: dùng để chứa dầu bôi trơn động cơ ở động cơ và che kín
phần dưới động cơ.
1.2 Yêu cầu:
- Vật liệu chế tạo phải chịu được nhiệt độ cho phép : Hệ số giãn nở nhỏ, hệ số nhận
nhiệt ít nhưng hệ số truyền nhiệt tốt.
- Phải đảm bảo hệ số ma sát nhỏ, chịu mài mòn.
1.3 Phân loại:
1.3.1 Phần cố định: Bao gồm các bộ phận chính là nắp máy, thân máy, xi lanh, các te

6

1- nắp máy, 2- Đệm nắp máy 3- thân máy, 4- Đệm các te, 5- các te, 6- xi lanh
Hình 1.1 Phần cố định

Tài liệu: Bảo dưỡng và sửa chữa hệ thống trục khuỷu thanh truyền
1

.


* Nắp máy:
- Phân loại theo cách vật liệu chế tạo:
+ Loại bằng hợp kim nhôm
+ Loại bằng gang
- Phân loại theo cách lắp ghép:
+ Loại đúc liền thành một khối hoặc
+ Loại đúc rời cho từng xi lanh.
- Phân loại theo số xi lanh:
+ Loại có một xi lanh
+ Loại có nhiều xi lanh:
- Phân loại theo cách bố trí buồng cháy: Hình dáng buồng cháy phụ thuộc vào từng
loại động cơ.
+ Loại có bố trí buồng cháy
+ Loại không bố trí
- Phân loại theo phương pháp làm mát:
+ Loại làm mát bằng nước
+ Loại làm mát bằng không khí
+ Loại làm mát kết hợp (không khí và nước)
* Thân máy: Thân máy có nhiều kiểu với kết cấu khác nhau, nhưng ta có thể phân ra
các loại như sau:
- Phân loại theo cách vật liệu chế tạo:
+ Loại bằng hợp kim nhôm
+ Loại bằng gang
- Phân loại theo số xi lanh:

+ Loại có một xi lanh
+ Loại có nhiều xi lanh:
- Phân loại theo số hàng xi lanh:
+ Loại có một hàng xi lanh
+ Loại có hai hàng xi lanh xếp chữ V
+ Xi lanh bè trÝ ®èi nhau
+ Loại xi lanh hình sao
- Phân loại theo phương pháp làm mát:
+ Loại làm mát bằng nước: Có các khoang chứa nước
Tài liệu: Bảo dưỡng và sửa chữa hệ thống trục khuỷu thanh truyền
2


+ Loại làm mát bằng không khí: bên ngoài thân máy có các phiến tản nhiệt.
+ Loại làm mát kết hợp (không khí và nước)
- Phân loại theo kết cấu:
+ Loại xi lanh liền: Dùng cho động cơ cỡ nhỏ và trung bình.
+ Loại xi lanh rời (ống lót khô và ống lót ướt): Dùng cho các động cơ cỡ lớn.
* Các te: Các te thường có cấu tạo đơn giản.
- Các te đúc liền với thân xi lanh hoặc đúc rời.
1.3.2. Pít tông:
- Phân loại theo cách vật liệu chế tạo:
+ Loại bằng hợp kim nhôm
+ Loại bằng gang
- Phân loại theo cấu tạo của đỉnh pít tông : bằng, lồi hoặc lõm.
- Phân loại theo cách lắp chốt pít tông :
+ Chốt pit tông cố định với pit tông
+ Chốt pit tông cố định với đầu nhỏ thanh truyền
+ Chốt pit tông lắp tự do
1.3.3 Trục khuỷu thanh truyền:

* Trục khuỷu: Có hai loại trục khuỷu:
- Trục khuỷu liền
- Trục khuỷu ghép.
• Thanh truyền:
- Theo cấu tạo đầu nhỏ thanh truyền:
+ Loại lắp chặt với chốt pít tông và loại lắp tự do
+ Loại dùng bi, loại dùng bạc
+ Loại bôi trơn cưỡng bức, loại bôi trơn bằng vung té
- Theo cấu tạo của thân tranh truyền:
+ Thân có tiết diện ngang: hình chữ nhật
+ Thân có tiết diện ngang: hình hình tròn, hình ôvan
+ Thân có tiết diện ngang: hình hinh chữ I.
Tiết diện hình chữ I được dùng nhiều trong động cơ cao tốc và động cơ ôt tô, máy
kéo. Loại này có độ cứng vững lớn, bố trí vật liệu hợp lý.
- Theo cấu tạo của đầu to thanh truyền:
+ Mặt cắt thẳng góc
+ Mặt cắt cắt chéo góc
2. Đặc điểm cấu tạo:
Tài liệu: Bảo dưỡng và sửa chữa hệ thống trục khuỷu thanh truyền
3


2.1. Bộ phận cố định của động cơ:
2.1.1. Nắp máy:
a. Cấu tạo:
- Nắp máy của động cơ bốn kỳ dùng cơ cấu phối khí xu páp đặt có cấu tạo đơn giản. ở
nắp có các lỗ để lắp bu gi hoặc vòi phun và lỗ lắp gugiông.v.v...
- Nắp máy của động cơ bốn kỳ dùng cơ cấu phối khí xu páp treo có cấu tạo phức hơn.
Nắp máy này có thêm đế xu páp, ống dẫn hướng xu páp , cửa nạp, cửa xả.v.v...
- Ngoài ra, trong nắp máy có bố trí buồng cháy, hình dáng buồng cháy phụ thuộc vào

từng loại động cơ, có khoang rỗng chứa nước và các đường dẫn nước hoặc phiến tản
nhiệt.

Hình 1.2 : Cấu tạo của nắp máy
a. Nắp máy của động cơ làm mát bằng không khí
b. Nắp máy của động cơ làm mát bằng nước
- Nắp máy có thể đúc liền thành một khối hoặc đúc rời cho từng xi lanh. Để lắp ghép
được kín, mặt tiếp xúc của nắp máy với thân máy được gia công rất cẩn thận, chính xác
và nhẵn

Hình 1.3 : Sơ đồ cấu tạo buồng đốt của một số loại nắp máy

Tài liệu: Bảo dưỡng và sửa chữa hệ thống trục khuỷu thanh truyền
4


b. Điều kiện làm việc
- Trong quá trình động cơ làm việc, điều kiện làm việc của nắp máy rất khắc nghiệt
như chịu tác dụng của nhiệt độ cao, áp suất khí thể rất lớn và bị ăn mòn hoá học bởi
các chất ăn mòn trong khí cháy.
c. Vật liệu chế tạo
- Nắp máy của động cơ diesel làm mát bằng nước đều đúc bằng gang hợp kim. Còn
nắp máy làm mát bằng không khí thường chế tạo bằng hợp kim nhôm.
2.1.2 Thân máy: Thân máy có nhiều kiểu với kết cấu khác nhau.
a. Cấu tạo:

Hình 1.4. Cấu tạo của thân máy
Loại đúc liền: là chung cho các xi lanh, dùng cho động cơ cỡ nhỏ và trung bình.
Loại đúc rời: Các xi lanh đúc riêng từng khối và ghép lại với nhau, dùng cho các
động cơ cỡ lớn.

Loại liền dễ chế tạo (một số nhẹ hơn và có độ bến cao), loại rời thuận lợi cho sửa
chữa nhưng dễ bị rò rỉ chất làm mát vào đông cơ.
Hiện nay thân máy có thể đúc liền với nửa trên của các te hoặc thân máy đúc liền
với cả các te.
Đối với động cơ làm làm mát bằng nước: Chế tạo phức tạp nhưng làm mát tốt
hơn, trực tiếp hơn.
Đối với động cơ làm mát bằng không khí: dùng cho động cơ công suất thấp hoăc
cho các xe hoạt động ở các vùng sa mạc.

Tài liệu: Bảo dưỡng và sửa chữa hệ thống trục khuỷu thanh truyền
5


Hình 1.5: Cấu tạo thân máy làm mát bằng không khí
Động cơ nhiều xi lanh có các kết cấu phức tạp và nhiều kiểu dạng khác nhau như
hình 1.6: (a- loại một hàng xi lanh, b- loại xép chữ V, c- loại xi lanh đối nhau; d- loại xi
lanh hình sao)

Hình 1.6: Cách bố trí động cơ
b. Điều kiện làm việc
- Trong quá trình động cơ làm việc, thân máy chịu tác dụng của lực khí thể, tải trọng
nhiệt, lực quán tính chuyển động không cân bằng gây ra và chịu va đập, rung giật, và
toàn thể trọng lượng các chi tiết lắp trên nó.
c. Vật liệu chế tạo
- Thân máy có thường được đúc bằng gang hoặc hợp kim nhôm
2.1.3. Xi lanh.
a. cấu tạo.
Tài liệu: Bảo dưỡng và sửa chữa hệ thống trục khuỷu thanh truyền
6

- Xy lanh cùng với đỉnh pittông, mặt dưới của nắp máy tạo ra buồng cháy và dẫn
hướng cho pittông chuyển động.
- Xy lanh có dạng hình trụ tròn, mặt trong được gia công chính xác và có độ bóng
cao.Trong động cơ đốt trong, xi lanh có hai loại:
Xy lanh đúc liền với thân máy:
- Loại này có ưu điểm là truyền nhiệt tốt, có độ cứng vững cao, nhược điểm là giá
thành cao, không tiết kiệm được vật liệu đắt tiền, đồng thời khi xy lanh hết cos sửa
chữa thì phải thay thân máy không đảm bảo tính kinh tế.
Xy lanh rời (ống lót xy lanh hay sơ mi):
- Đa số các loại động cơ đốt trong, để tiết kiệm được vật liệu tốt và đảm bảo tính kinh
tế trong quá trình sửa chữa, ống lót xi lanh được đúc rời rồi ép vào thân máy. Ống lót
được làm bằng vật liệu tốt, đắt tiền hơn vật liệu làm thân máy

Hình 1.7 . Các loại xy lanh
Cấu tạo của ống lót được chia làm hai loại:
- Ống lót xy lanh khô: nước làm mát không trực tiếp tiếp xúc với ống lót.
ưu điểm là ứng suất nhiệt nhỏ, nên độ biến dạng không đáng kể, nhưng có nhược
điểm là chế tạo khó, phức tạp trong quá trình sửa chữa, làm mát chưa hoàn thiện
- Ống lót xy lanh ướt: Nước làm mát trực tiếp tiếp xúc với thành ống lót xy lanh.
ưu điểm là làm mát hoàn thiện hơn, chế tạo và sửa chữa dễ dàng và được sử dụng
rộng rãi với tất cả các loại động cơ nhất là động cơ diesel, nhưng có nhược điểm là gây
ứng suất nhiệt, dễ bị rò nước làm mát qua bề mặt lắp ghép giữa ống lót và thành xylanh
Để khác phục hiện tượng rò nước xuống các te nên phải lắp roăng cao su ở dưới ống
lót xy lanh.
Tài liệu: Bảo dưỡng và sửa chữa hệ thống trục khuỷu thanh truyền
7


b. Điều kiện làm việc

- Trong quá trình động cơ làm việc, xi lanh chịu tác dụng của nhiệt độ cao, chịu sự tác
dụng của lực khí cháy, chịu lực ma sát lớn và chịu sự ăn mòn hoá học.
c. Vật liệu chế tạo
- Xi lanh được đúc bằng gang.
2.1.3. Các te:
- Các te hay hộp trục khuỷu dùng để chứa dầu bôi trơn động cơ ở động cơ và che kín
phần dưới động cơ.
a. Cấu tạo; Các te có thể đúc liền với thân xi lanh hoặc đúc rời. Các te thường có cấu
tạo đơn giản.
- Bên trong các te chia làm ba ngăn, ngăn giữa sâu hơn hai ngăn bên, giữa các ngăn có
các vách ngăn để khi ôtô chạy đường dốc, tăng tốc độ, dầu không bị dồn về một phía
làm thiếu dầu bôi trơn.
- Tại vị trí thấp nhất của các te có nút xả dầu, trong có gắn một nam châm để hút các
mạt kim loại trong dầu.

Hình 1.8. Cấu tạo các te
b. Vật liệu chế tạo
- Các te động cơ điezen thường được đúc bằng gang, còn động cơ xăng được dập bằng
thép tấm hay bằng hợp kim nhôm.
2.2. Nhóm pít tông.
2.2.1. Các lực tác dụng lên nhóm pít tông và cơ cấu trục khuỷu - thanh truyền
Tài liệu: Bảo dưỡng và sửa chữa hệ thống trục khuỷu thanh truyền
8


- Khi động cơ làm việc, các chi tiết của cơ cấu trục khuỷu thanh truyền chịu tác
dụng của lực do khí cháy giãn nở và lực quán tính của các chi tiết hoặc bộ phận chuyển
động tịnh tiến và chuyển động quay.
Lực khí cháy:
Trong quá tình cháy giãn nở, khí cháy trong xi lanh có áp suất rất cao, đẩy pit tông

dịch chuyển từ ĐCT xuống ĐCD, qua thanh truyền làm quay trục khuyủ và phát sinh
công. Lực khí cháy có trị số biến đổi và thuộc vào vị trí pit tông trong xi lanh hay góc
quay của trục khuỷu.

Hình 1.9. Các chi tiết chuyển động của động cơ
Lực quán tính:
Lực quán tính chuyển động tịnh tiến
- Lực quán tính chuyển động tịnh tiến sinh ra do sự chuyển động không đều của
nhóm pit tông, (bao gồm tông, chốt pit tông và xéc măng) và phần trên của thanh
truyền
- Khi động cơ làm việc, nếu pit tông ở ĐCT hoặc ĐCD, thì tốc độ pit tông bằng
không và pit tông đổi hướng chuyển động, còn gia tốc của nó lại có trị số lớn nhất,
nhưng sau khi đã qua các điểm chết, tốc độ của pit tông lại tăng dần và có trị số lớn
Tài liệu: Bảo dưỡng và sửa chữa hệ thống trục khuỷu thanh truyền
9


nhất ở khoảng giữa của hành trình, còn gia tốc của nó giảm dần cho đến khi có trị số
bằng không. Như vậy, pit tông hay nhóm pit tông chuyển động tịnh tiến đi lại là
chuyển động không đều hay chuyển động có gia tốc thay đổi.
Lực quán tính chuyển động quay
- Lực quán tính chuyển động quay, hay lực quán tính ly tâm Pq sinh ra do sự chuyển
động quay đều của các bộ phận không cân bằng bao gồm chốt khuỷu, má khuỷu và
phần dưới của thanh truyền.
Hợp lực và mô men :

Hình 1.10. Lực và mô men tác dụng ở cơ cấu trục khuỷu – thanh truyền
Lực tác dụng lên đỉnh pit tông hay chốt pit tông P là lực tác dụng của khí cháy Pk
và lực quán tính chuyển động tịnh tiến Pj .
- Lực N (lực ngang) tác dụng theo chiều thẳng góc với đường tâm xi lanh, ép pit tông

vào xi lanh gây nên sự mài mòn của pit tông, xéc măng và xi lanh.
- Lực pháp tuyến Z gây nên sự mài mòn của cổ trục.

Tài liệu: Bảo dưỡng và sửa chữa hệ thống trục khuỷu thanh truyền
10


Hình 1.11. Lực ép ngang
- Như vậy, ngoài lực tiếp tuyến T là có ích, còn các lực khác là có hại như: lực khí
cháy, lực ngang N, lực pháp tuyến Z, lực quán tính chuyển động tịnh tiến Pj và lực
quán tính ly tâm Pq . Các lực này làm cho động cơ rung động và chóng mòn.
Để cân bằng lực quán tính chuyển động quay Pq, thường dùng đối trọng đặt trên
phương kéo dài của má khuỷu, ngược chiều với chốt khuỷu hay cổ biên. Còn các lực
khác để cho khung bệ của động cơ chịu đựng.
2.2.2. Pít tông
a. Cấu tạo:
- Pit tông có dạng hình trụ rỗng, một đầu kín, trong có nhiều gân hay gờ để tăng độ
bền, cấu tạo của pit tông được chia làm ba phần: đỉnh, đầu và thân (hình 1.12).

Hình 1.12 . Cấu tạo pit tông
Tài liệu: Bảo dưỡng và sửa chữa hệ thống trục khuỷu thanh truyền
11


Đỉnh pit tông
Dựa vào cấu tạo của buồng cháy, tỷ số nén, kích thước của xi lanh và phương pháp
phun nhiên liệu...mà đỉnh pit tông có các dạng khác như: bằng, lồi hoặc lõm.
-Đỉnh bằng (hình 1.13a): diện tích chịu nhiệt nhỏ, cấu tạo đơn giản, được sử dùng
nhiều ở động xăng, vì kết cấu buồng cháy nằm ở nắp máy.
- Đỉnh lồi (hình 1.13b): có sức bền lớn, đỉnh mỏng, nhẹ nhưng diện tích chịu nhiệt lớn.

Loại này thường được sử dụng trong động cơ xăng bốn kỳ xu páp treo.
- Loại đỉnh lồi dạng (hình 1.13c) thường được sử dụng ở động cơ xăng hai kỳ không có
xupáp.
- Đỉnh lõm (hình 1.13d): có thể tạo ra xoáy lốc nhẹ, tạo điều kiện cho việc hình thành
hoà khí và cháy. Tuy nhiên, diện tích chịu nhiệt lớn hơn so với đỉnh bằng. Loại này
được dùng nhiều trên cả động cơ xăng và động cơ diesel . Ngoài ra trên động cơ diesel
có thể sử dụng các dạng đỉnh pit tông như hình (e, g, h, f).

Hình 1.13. Các loại đỉnh pit tông

Tài liệu: Bảo dưỡng và sửa chữa hệ thống trục khuỷu thanh truyền
12


Đầu pit tông
- Đầu pit tông được giới hạn từ đỉnh pit tông đến rãnh xéc măng dầu cuối cùng trên bệ
chốt pit tông.
-Đường kính đầu pit tông thường nhỏ hơn đường kính thân (hình 1.12b).
Cấu tạo đầu pit tông phải đảm bảo các yêu cầu sau:
- Bao kín buồng cháy: thông thường người ta dùng xéc măng để bao kín. Vì vây, đầu
pit tông có các rãnh để lắp các xécmăng khí và xéc măng dầu.
-Tản nhiệt tốt cho pit tông: Phần lớn nhiệt của pit tông truyền qua xéc măng và xi lanh
đến môi chất làm mát.
-Sức bền cao: Để tăng sức bền và độ cứng vững cho bệ chốt người ta chế tạo các gân
chịu lực.
Rãnh ngăn nhiệt

Gân tản nhiệt

Hình 1.14. kết cấu đầu pit tông

Thân pit tông
- Thân pit tông có nhiệm vụ dẫn hướng cho pit tông chuyển động trong xi lanh.
- Thân pit tông động cơ diesel thường dài hơn thân pit tông của động cơ xăng và phần
Tài liệu: Bảo dưỡng và sửa chữa hệ thống trục khuỷu thanh truyền
13


đáy thường có thêm 1 - 2 xéc măng dầu.
- Để chống bó kẹt pit tông trong xi lanh trong quá trình làm việc do chịu lực ngang N,
lực khí thể, kim loại giãn nở, người ta sử dụng các biện pháp sau:
- Chế tạo thân pit tông có dạng ô van (hình 1.16a), trục ngắn trùng với tâm chốt pit
tông;
- Tiện vát hai đầu bệ chốt (hình 1.16b)
- Xẻ rãnh giãn nở trên thân pit tông (hình 1.16 c, d).
Loại này có ưu điểm là khe hở nhỏ, động cơ không bị gõ, khởi động dễ, nhưng độ cứng
của pit tông giảm nên chỉ dùng ở động cơ xăng.

Hình 1.15: Cấu tạo thân pit tông

Hình 1.16. Các biện pháp chống bó kẹt pit tông
b. Điều kiện làm việc :
- Làm việc trong điều kiện chịu lực nặng nề và phức tạp như lực khí cháy, lực ma sát,
lực quán tính...
c. Vật liệu chế tạo: Pít tông thường chế tạo bằng hợp kim nhôm (động cơ xăng), bằng
gang (động cơ điêzen)
Tài liệu: Bảo dưỡng và sửa chữa hệ thống trục khuỷu thanh truyền
14


2.2.3. Chốt pit tông.

a. Cấu tạo:
- Chốt pit tông là khớp nối động, quay tương đối giữa pit tông với đầu nhỏ thanh
truyền, nhận và truyền lực của khí cháy từ pis tông qua thanh truyền xuống làm quay
trục khuỷu.
- Đa số chốt pit tông có cấu tạo đơn giản là hình trụ rỗng hoặc ngoài là hình trụ,
còn mặt trong là lỗ thẳng, lỗ bậc, lỗ côn để giảm trọng lượng.

Pit tông

Chốt pit tông

Thanh truyền

Hình 1.17. Chốt pit tông
* Phương pháp lắp ghép chốt pit tông
- Chốt pit tông được lắp ghép với pit tông và đầu nhỏ thanh truyền theo ba phương
pháp sau:
+ Lắp cố định với pit tông bằng một vít hãm (hình 1.18a)
Chốt pit tông sẽ quay trong đầu nhỏ thanh truyền. ưu điểm của phương pháp này là
giảm được độ mòn và ít bị võng, nhưng mòn không đều, hay phát sinh va đập gây nên
tiếng gõ, nên chỉ dùng đối với pit tông làm bằng gang có bạc lót bằng đồng.
+ Lắp cố định với đầu nhỏ thanh truyền bằng bu lông (hình 1.18b).
Khi đó chốt pit tông phải được lắp tự do trong bệ chốt.. Tuy nhiên, mặt phẳng chịu
Tài liệu: Bảo dưỡng và sửa chữa hệ thống trục khuỷu thanh truyền
15


lực của chốt ít thay đổi nên tính chịu mỏi kém, chốt pit tông cũng bị mòn không đều,
độ võng lớn, chế tạo và lắp ghép phức tạp, nên hiện nay ít dùng.
+ Lắp tự do (hình 1.18c)

- Lắp tự do còn gọi là lắp bơi, nghĩa là chốt pit tông không cố định trong đầu nhỏ thanh
truyền và trong bệ chốt. Trong quá trình làm việc, chốt pit tông có thể xoay quanh
đường tâm của nó.
Phương pháp lắp ghép này được dùng phổ biến hiện nay.

Bulông
Vít hãm
a)

b)

Vòng hãm
c)

Hình 1.18. Các phương pháp lắp ghép chốt pit tông
a) Chốt pit tông cố định với pit tông
b) Chốt pit tông cố định với đầu nhỏ thanh truyền
c) Chốt pit tông lắp tự do
b. Điều kiện làm việc :
- Làm việc trong điều kiện chịu lực nặng nề và phức tạp như lực khí cháy, lực
ma sát, lực quán tính...
c. Vật liệu chế tạo:
- Chốt pít tông thường chế tạo bằng thép hợp kim
2.2.4. Xéc măng.
a. Cấu tạo:
Bao kín buồng đốt không cho khí cháy lọt xuống cacte và ngăn dầu bôi trơn từ
cacte sục lên buồng đốt gây ra hiện tượng : khó nổ , công suất động cơ kém .
* Xéc măng hơi: Bao kín buồng cháy không cho khí lọt xuống cát te.
Tài liệu: Bảo dưỡng và sửa chữa hệ thống trục khuỷu thanh truyền
16

- Xécmăng khí thứ nhất có mặt cắt ngang hình chữ nhật, chiều cao nhỏ hơn bề
rộng, được gọi là xécmăng lửa, thường được mạ crôm
- Xécmăng khí thứ hai: để đảm bảo bao khí buồng đốt, loại này có nhiều thiết
diện, hình thang, hình bậc,
* Xéc măng dầu: Hạn chế ngăn ngừa không cho dầu tràn lên buồng đốt , phân bố đều
dầu nhờn thành màng mỏng đủ để bôi trơn thành xylanh

Hình 1.19. Các loại xéc măng
Miệng xécmăng cắt thành nhiều loại :

Hình 1.20. Các loại miệng xéc măng
Tài liệu: Bảo dưỡng và sửa chữa hệ thống trục khuỷu thanh truyền
17


Miệng cắt thẳng : Loại này đơn giản , dễ chế tạo nhưng dễ lọt khí. Thường dùng cho
động cơ cao tốc( hình 1.19a)
Miệng cắt vát: ( thường 30o – 45o ) . Loại này chế tạo khó ít lọt khí dùng cho các dộng
cơ trung bình ( hình 1.19b, c)
Miệng cắt bậc : loại này dùng để bao kín là tốt nhất , khó chế tạo , chỉ dùng cho động
cơ thấp tốc ( hình 1.19d) .
b. Điều kiện làm việc :
- Làm việc trong điều kiện chịu nhiệt cao, chụi ma sát mài mòn, lực va đập lớn...
c. Vật liệu chế tạo:
- Xéc măng thường chế tạo bằng thép hợp kim đặc biệt, có loại được mạ crom...
2.3. Nhóm thanh truyền.
a. Cấu tạo:

Hình 1.21. Các chi tiết nhóm thanh truyền
- Thanh truyền hay tay biên có công dụng nối pit tông với trục khuỷu, đồng thời truyền
và biến chuyển động tịnh tiến của pit tông thành chuyển động quay cho trục khuỷu.
- Cấu tạo thanh truyền được chia thành ba phần: đầu nhỏ, đầu to và thân.

Tài liệu: Bảo dưỡng và sửa chữa hệ thống trục khuỷu thanh truyền
18


Hình 1.22. Cấu tạo thanh truyền
b. Điều kiện làm việc
- Khi làm việc, thanh truyền chịu tác dụng của lực khí cháy và lực quán tính, các lực
này biến đổi có tính chất chu kỳ cả về trị số và hướng . Do đó thanh truyền chịu uốn,
chịu kéo và chịu nén, dẫn đến thanh truyền thường bị cong, xoắn.
c.Vật liệu chế tạo
- Thanh truyền thường được chế tạo bằng thép các bon hoặc thép hợp kim.
2.3.1. Đầu nhỏ
- Đầu nhỏ thanh truyền có lỗ để lắp chốt pit tông. Cấu tạo đầu nhỏ thanh truyền phụ
thuộc vào phương pháp lắp ghép với chốt pit tông.
- Nếu lắp chốt pit tông cố định, thì đầu nhỏ thanh truyền có lỗ để lắp bu lông hãm chặt
với chốt.
- Nếu lắp tự do, thì đầu nhỏ thanh truyền bao giờ cũng có bạc lót (hình 1.23a).
- Một số động cơ người ta làm vấu lồi trên đầu nhỏ (hình 1.23b) để điều chỉnh trọng
tâm thanh truyền cho đồng đều giữa các xi lanh.

Tài liệu: Bảo dưỡng và sửa chữa hệ thống trục khuỷu thanh truyền
19


- Để bôi trơn bạc lót và chốt pit tông có những phương án như dùng rãnh hứng dầu

(hình 1.23c) hoặc bôi trơn cưỡng bức do dẫn dầu từ đầu trục khuỷu dọc theo thân thanh
truyền (hình 7.2a).
ở động cơ hai kỳ, do điều kiện bôi trơn khó khăn,người ta thường làm các rãnh
chứa dầu ở bạc đầu nhỏ (hình 1.23 d) hoặc có thể dùng ổ bi kim thay cho bạc lót (hình
1.23 e).

Hình 1.23. Các dạng đầu nhỏ thanh truyền
2.3.2. Thân thanh truyền
- Thân thanh truyền thường ở đầu trên nhỏ, đầu dưới to. Tiết diện ngang thân thanh
truyền có nhiều loại: hình chữ nhật, hình tròn, hình ôvan, hinh chữ I.
- Tiết diện hình chữ I được dùng nhiều trong động cơ cao tốc và động cơ ôt tô, máy
kéo. Loại này có độ cứng vững lớn, bố trí vật liệu hợp lý.
- Để bôi trơn chốt pit tông bằng áp lực, ở một số động cơ, dọc theo thân thanh truyền
có khoan lỗ dẫn dầu.

Hình 1.24. Thân thanh truyền

Tài liệu: Bảo dưỡng và sửa chữa hệ thống trục khuỷu thanh truyền
20


- Để tăng độ cứng vững và dễ khoan lỗ dẫn dầu, thân thanh truyên có gân trên suốt
chiều dài. Do gia công lỗ dầu khó, nhất là đối với thanh truyền dài, nên có khi người ta
gắn ống dẫn dầu ở phía ngoài thân thanh truyền.
2.3.4. Đầu to
- Đầu to thanh truyền lắp với cổ biên hay chốt khuỷu của trục khuỷu và có có nhiều kết
cấu khác nhau.
- Để lắp ghép với trục khuỷu được dễ dàng, đầu to thanh truyền thường được cắt thành
hai nửa, phần rời gọi là nắp đầu to (nắp biên) và được lắp ghép với nửa trên bằng các
bu lông. Mặt cắt có thể cắt thẳng góc (hình 1.25a), chéo (hình 1.25b)

- Đầu to thanh truyền để nguyên mà không cắt đôi (hình 1.25c), có ưu điểm là cấu tạo
đơn giản nhưng phải dùng trục khuỷu ghép nên chỉ sử dụng ở một số động cơ có công
suất nhỏ, ít xi lanh như động cơ mô tô, xe máy.

Hình 1.25. Đầu to thanh truyền
2.3.5. Bạc lót thanh truyền
- Dùng để hạn chế sự mài mòn trực tiếp giữa cổ biên với đầu to thanh truyền, đồng thời
tăng tính kinh tế trong quá trình sửa chữa.

Hình 1.26 : Bạc lót

Tài liệu: Bảo dưỡng và sửa chữa hệ thống trục khuỷu thanh truyền
21


- Bạc lót thường được chế tạo bằng thép tấm uốn cong (gộp bạc), mặt trong có tráng
một lớp hợp kim chịu mòn là đồng- chì hoặc thiếc - chì (babít), chiều dày khoảng 0,15
- 0,50mm.
- Khi đầu to thanh truyền cắt đội thì bạc lót cũng cắt đôi, trên đường phân chia của hai
nửa bạc có mấu định vị được lắp vào chỗ phay trên hai phần của đầu to
Có thể chia bạc lót thành hai loại là bạc lót mỏng và bạc lót dày.
- Bạc lót mỏng thường thường được sử dụng trên động cơ ô tô, máy kéo , có ưư điểm
thuận tiện khi thay thế, sửa chữa theo cốt tức là thay bạc có đường kính nhỏ hơn.
- Bạc lót dày: có gộp bạc và lớp hợp kim chịu mòn đều dày và thường có gờ vai cũng
được tráng hợp kim chịu mòn để hạn chế di chuyển dọc trục.
2.3.6. Bu lông thanh truyền:
a. Công dụng
- Bu lông thanh truyền là chi tiết ghép nối hai nửa đầu to thanh truyền.
b. Điều kiện làm việc
- Bu lông thanh truyền khi làm việc chịu tác dụng của các lực như: Lực xiết ban đầu,

lực quán tính của nhóm pit tông - thanh truyền. Các lực này luôn luôn thay đổi có tính
chu kỳ, nên bu lông thanh truyền cần phải có độ bền cao.
c. Vật liệu chế tạo
- Bu lông thanh truyền thường được chế tạo bằng thép hợp kim.

Bulông

Gugiông

Hình 1.27. Bu lông thanh truyền
d. Cấu tạo
- Bu lông thanh truyền có cấu tạo đơn giản nhưng rất quan trọng, nó có thể có dạng bu
lông hay vít cấy (gugiông). Hình 8.2 thể hiện cấu tạo của bu lông thanh truyền thường
sử dụng ở động cơ ôtô, máy kéo.
Tài liệu: Bảo dưỡng và sửa chữa hệ thống trục khuỷu thanh truyền
22


2.4. Nhóm trục khuỷu:
a. Cấu tạo:
Có hai loại trục khuỷu: trục khuỷu liền và trục khuỷu ghép.
• Trục khuỷu liền
Trục khuỷu liền (hình 1.28) là trục khuỷu có cổ trục, cổ biên, má khuỷu được chế
tạo liền thành một khối, không tháo rời được. Cấu tạo của trục khuỷu gồm các bộ phận
sau:

1- Đối trọng
2- Cổ trục
Từ trái qua :
- đầu trục

- cổ trục
- má khuỷu
- cổ biên
- đuôi trục

1
2,3
4
5

Cổ trục khuỷu
Đường dầu bôi trơn
Phần lắp bánh đà
Đuôi trục khuỷu

Hình 1.28. Trục khuỷu liền
* Trục khuỷu ghép
- Trục khuỷu ghép (hình 1.29) là trục khuỷu mà các bộ phận như cổ trục, cổ biên và má
khuỷu được chế tạo rời rồi nối lại với nhau thành trục khuỷu. Trục khuỷu ghép được
dùng nhiều trong động cơ cỡ lớn và ở một số động cơ công suất nhỏ, ít xi lanh và đầu
to thanh truyền không cắt đôi.
Tài liệu: Bảo dưỡng và sửa chữa hệ thống trục khuỷu thanh truyền
23


Chốt pittông
Bi kim
Vòng cách

Thanh truyền

Chốt khuỷu
Má khuỷu

Hình 1.29. Trục khuỷu ghép
b. Điều kiện làm việc
- Khi động cơ làm việc, trục khuỷu chịu tác dụng của lực khí thể, lực quán tính chuyển
động quay. Các lực này rất phức tạp biến đổi theo chu kỳ gây ra dao động xoắn. Vì
vậy, trục khuỷu chịu uốn, xoắn và chịu mài mòn ở các cổ trục.
c. Vật liệu chế tạo
- Trục khuỷu của động cơ cao tốc thường được chế tạo bằng thép hợp kim crôm, ni
ken.
-Trục khuỷu của động cơ tốc độ thấp như động cơ tàu thuỷ và động cơ tĩnh tại, trục
khuỷu thường được chế tạo bằng thép các bon trung bình như C35, C40, C45.
2.4.1. Đầu trục khuỷu
- Đầu trục khuỷu thường lắp đai ốc khởi động để quay trục khuỷu khi cần thiết hoặc để
khởi động cơ bằng tay quay. Trên đầu trục khuỷu có then để lắp puly dẫn động quạt
gió, máy phát điện bơm nước của hệ thống làm mát, đĩa giảm dao động xoắn (nếu có)
và lắp bánh răng trục khuỷu để dẫn động trục cam và các cơ cấu khác. Ngoài ra, đầu
trục khuỷu còn có cơ cấu hạn chế di chuyển dọc trục và tấm chặn để không cho dầu
nhờn lọt ra khỏi đầu trục.
Then
Puly
Đai ốc khởi động

Đầu trục
Bánh rang trục khuỷu

Hình 1.30. Đầu trục khuỷu
Tài liệu: Bảo dưỡng và sửa chữa hệ thống trục khuỷu thanh truyền
24

2.4.2. Cổ trục chính
- Cổ trục chính được đặt vào gối đỡ ở các te có và có bạc lót như ở đầu to thanh truyền
hoặc ổ bi. Số cổ trục có thể nhiều hơn hay ít hơn số xi lanh động cơ.
- Phần lớn các động cơ có đường kính các cổ trục bằng nhau. Tuy nhiên, một số động
cơ cỡ lớn đường kính các cổ trục lớn dần từ đầu đến đuôi trục khuỷu.
2.4.3. Chốt khuỷu (cổ biên)
- Chốt khuỷu là bộ phận để lắp với đầu to thanh truyền.Đường kính chốt khuỷu thường
nhỏ hơn đường kính cổ trục, nhưng cũng có những động cơ cao tốc, do lực quán tính
lớn nên đường kính chốt khuỷu có thể làm bằng đường kính cổ trục để tăng độ cứng
vững. Cũng như cổ trục, chốt khuỷu có thể làm rỗng để giảm trọng lượng trục khuỷu
và chứa dầu bôi trơn, đồng thời các khoang trống còn có tác dụng lọc dầu bôi trơn.

Hình 1.31 Kết cấu dẫn dầu bôi trơn chốt khuỷu
2.4.4. Má Khuỷu
- Má khuỷu là phần nối liền chốt khuỷu với cổ trục làm thành tay quay trục khuỷu.
Hình dáng má khuỷu có thể là chữ nhật, hình tròn, hình bầu dục.

Hình 1.32. Các dạng má khuỷu
2.4.5. Đối trọng
- Đối trọng là khối lượng gắn đối diện với chốt khuỷu ở hai bên má khuỷu và dùng để
cân bằng lực quán tính ly tâm.
- Đối trọng còn là nơi để khoan bớt khối lượng khi cân bằng hệ trục khuỷu.
- Đối trọng có thể đúc liền với má khuỷu (hình 1.33 a), loại này thường dùng cho động
cơ cổ nhỏ như động cơ ôt ô, máy kéo hoặc để dễ chế tạo, đối trọng có thể làm rời và
bắt chặt vào má khuỷu bằng bu lông (hình 1.33b). Để giảm lực tác dụng lên bu lông,
Tài liệu: Bảo dưỡng và sửa chữa hệ thống trục khuỷu thanh truyền
25