Giáo trình kết cấu động cơ đốt trong - Phần 2

PHÁƯN II. KÃÚT CÁÚU CHI TIÃÚT V CỦM CHI TIÃÚT CHÊNH TRONG
ÂÄÜNG CÅ ÂÄÚT TRONG


1. KÃÚT CÁÚU NHỌM PISTON
A. PITTON
1.1. ÂIÃƯU KIÃÛN LM VIÃÛC V VÁÛT LIÃÛU CHÃÚ TẢO PISTON
1.1.1. Âiãưu kiãûn lm viãûc ca Piston

Piston cọ âiãưu kiãûn lm viãûc ráút nàûng nhc vỉìa chëu ti trng cå hc vỉìa chëu ti
trng nhiãût . Ngoi ra Piston cn chëu ma sạt v àn mn.
+Ti trng cå hc : Trong quạ trçnh chạy , khê häøn håüp chạy sinh ra ạp sút ráút
låïn trong bưng chạy , trong chu k cäng tạc ạp sút khê thãø thay âäøi ráút låïn vç váûy lỉûc
khê thãø cọ tênh cháút va âáûp.
+Ti trng nhiãût : Trong quạ trçnh chạy Piston trỉûc tiãúp tiãúp xục våïi sn váût
chạy cọ nhiãût âäü ráút cao (2300÷2800
0
K) . M nhỉ váûy nhiãût âäü ca Piston v nháút l
nhiãût âäü pháưn âènh Piston cng ráút cao (2300÷2800
0
K) .
+ Ma sạt v àn mn : Trong quạ trçnh lm viãûc Piston chëu ma sạt khạ låïn do
thiãúu dáưu bäi trån v lỉûc ngang N ẹp Piston vo xylanh , ma sạt cng låïn do biãún dảng
ca Piston . Ngoi ra âènh Piston tiãúp xục trỉûc tiãúp våïi sn váût chạy nãn cn bë sn váût
chạy àn mn .
1.1.2. Váût liãûu chãú tảo Piston
Váût liãûu chãú tảo Piston phi âạp ỉïng âiãưu kiãn lm viãûc ca nọ âọ l cọ âäü bãưn cao,
chëu âỉåüc nhiãût âäü cao, âäü biãún dảng di nh , ma sạt nh . Táút nhiãn khäng cọ loải váût
liãûu no âạp ỉïng âäưng thåìi cạc u cáưu trãn . Do âọ cáưn chn váût liãûu täúi ỉu nháút , so
våïi håüp kim gang thç håüp kim nhäm cọ âäü bãưn tháúp hån , âäü biãún dảng di låïn hån
nhỉng håüp kim nhäm cọ khäúi lỉåüng riãng nh hån v cng cọ tênh âục täút nhỉ gang .

Do âọ chn håüp kim nhäm lm váût liãûu chãú tảo Piston .

1.2. KÃÚT CÁÚU PITTONS
Piston gäưm ba pháưn chênh :
+ Âènh Piston : L pháưn trãn cng ca Piston , cng våïi xy lanh v nàõp mạy tảo
thnh bưng chạy .
+ Âáưu Piston : Bao gäưm âènh Piston v vng âai làõp xẹcmàng dáưu v xẹcmàng
khê lm nhiãûm vủ bao kên bưng chạy .
+ Thán Piston : Pháưn phêa dỉåïi rnh xẹcmàng dáưu cúi cng åí âáưu Piston lm
nhiãûm vủ dáùn hỉåïng cho Piston .


19
Âàûc âiãøm kãút cáúu ca piston âỉåüc mä t nhỉ hçnh 2.1


Hçnh 2.1 : Kãút cáúu piston âäüng cå Âiesel 4 k

Phán têch âàûc âiãøm kãút cáúu ca âènh Piston
- Kãút cáúu ca âènh Piston : Âènh Piston cọ kãút cáúu ráút âa dảng gäưm âènh bàòng âènh
läưi v âènh lm …
• Âènh bàòng l loải phäø biãún nháút , cọ diãûn têch chëu nhiãût bẹ nháút v cọ kãút cáúu
âän gin dãø chãú tảo
• Âènh läưi cọ âäü cỉïng vỉỵng cao , loải âènh ny khäng cáưn bäú trê cạc âỉåìng gán
phêa dỉåïi âènh nãn trng lỉåüng Piston cọ thãø gim . Loải âènh ny êt kãút müi than
nhỉng do bãư màût chëu nhiãût âäü låïn nãn cọ nh hỉåíng xáúu tåïi quạ trçnh lm viãûc ca
Piston .
• Âènh l cọ diãûn têch chëu nhiãû
t låïn hån âènh bàòng nhỉng cọ ỉu âiãøm l tảo ra
xoạy läúc nhẻ trong quạ trçnh nẹn v trong quạ trçnh chạy .

+ Kãút cáúu ca âáưu Piston : Nhiãûm vủ ch úu ca âáưu Piston l bao kên v l
nåi bäú trê rnh xẹc màng, säú lỉåüng rnh xẹcmàng khê chn tỉì 3÷5 , säú lỉåüng rnh
xẹcmàng dáưu tỉì 1÷ 3.
Âãø gim nhiãût cho xẹcmàng khê thỉï nháút cáưn bäú trê xẹcmàng khê thỉï nháút cng
gáưn khu vỉûc nỉåïc lm mạt cng täút. Chn säú xẹcmàng khê theo ngun tàõc : ạp sút khê
thãø cng cao , täúc âäü cng tháúp , âỉåìng kênh xylanh cng låïn thç chn säú xẹcmàng khê
cng nhiãưu .

20
+ Kãút cáúu ca thán Piston : Thán Piston cọ tạc dủng l dáùn hỉåïng cho Piston
chuøn âäüng trong xylanh v chëu lỉûc ngang N . Âãø dáùn hỉåïng täút v êt va âáûp khe håí
giỉỵa thán Piston v xylanh cáưn phi bẹ . Chiãưu di ca thán cng låïn thç dáùn hỉåïng
cng täút ạp sút tạc dủng lãn Piston cng nh, Piston êt bë mn. Tuy nhiãn thán cng di
thç khäúilỉåüng ca Piston cng låïn v ma sạt cng låïn .
Vë trê ca läù bãû chäút : khi chëu lỉûc ngang nãúu chäút Piston âàût åí chênh giỉỵa thán
thç åí trảng thại ténh ạp súạphan bäú âãưu . Nhỉng khi Piston chuøn âäüng dolỉûc ma sạt
tạc dủng lm cho Piston cọ xu hỉåïng quay quanh chäút nãn ạp sút ca Piston nẹn trãn
xylanh s phán bäú khäng âãưu nỉỵa . Vç thãú thỉåì
ng âàût chäút åívë trê cao hån:

h
chäút
= (0,6÷ 0.7)H
thán


N
h
ch
H

th

Hçnh 2.2 : Vë trê läù bãû chäút

Dảng ca thán Piston : Dảng ca thán Piston thỉåìng khäng phi l hçnh trủ m
tiãút diãûn ngang thỉåìng cọ dảng ä van hồûc vạt åí hai âáưu bãû chäút Piston . Phi lm nhỉ
váûy l âãø khi Piston bë biãún dảng do lỉûc khê thãø P
Z
, lỉûc ngang N v nhiãût tạc dủng
Piston khäng bë bọ kẻt trong xylanh
C ba ngun nhán ny âãưu lm cho Piston biãún dảng thnh hçnh ävan (trủc låïn
trng våïi âỉåìng tám chäút Piston) . Kãút qu l lm cho Piston bë bọ trong xylanh .
Âãø khàõc phủc lm thán Piston cọ dảng ä van sàơn m trủc ngàõn trng våïi âỉåìng
tám chäút , hồûc tiãûn vạt båït màût thán Piston åí phêa hai âáưu bãû chäút .



21


t

p
z
N


Hçnh 2.3 : Trảng thại biãún dảng ca Piston khi chëu nhiãût , lỉûc
khê thãø P
Z

v lỉûc ngang N

B. KÃÚT CÁÚU XẸCMÀNG

1.1. Âiãưu kiãûn lm viãûc v váût liãûu chãú tảo xẹcmàng
1.1.1.Âiãưu kiãûn lm viãûc
Xẹcmàng khê cọ nhiãûm vủ bao kên bưng chạy , ngàn khäng cho khê chạy lt xúng
cacte , cn xẹcmàng dáưu cọ nhiãûm vủ ngàn khäng cho dáưu nhåìn sủc lãn bưng chạy .
Xẹcmàng khê lm viãûc trong âiãưu kiãûn chëu nhiãût âäü cao , ạp sút va âáûp låïn ,ma
sạt mi mn nhiãưu v chëu àn mn hoạ hc . V ngoi ra khi âäüng cå lm viãûc xẹcmàng
cng chëu ỉïng sút ún .
1.1.2.Váût liãûu chãú tảo xẹcmàng
Våïi âiãưu kiãûn lm viãûc ca xẹcmàng nhỉ trãn nãn váût liãûu chãú tảo xẹcmàng phi cọ
âáưy â cạc tênh cháút sau:
+ Cọ tênh chëu mi mn täút åí diãưu kiãûn ma sạt tåïi hản.
+ Cọ hãû säú
ma sạt nh âäúi våïi màût xylanh .
+ Cọ sỉïc bãưn v âäü ân häưi cao v äøn âënh trong âiãưu kiãûn nhiãût âäü cao
+ Cọ kh náưng khêt våïi màût xylanh mäüt cạch nhanh chọng.
Ta chn gang håüp kim lm váût liãûu chãú tảo xẹcmàng vç nọ cọ nhiãưu ỉu âiãøm m bn
thán cạc loải váût liãûu khạc khäng sạnh âỉåüc nhỉ :
+ Nãúu màût ma sạt bë co xỉåïc trong quạ trçnh lm viãûc vãút xỉåïc máút dáưn màût ma
sạt âỉåüc khäi phủc nhỉ c.
+ Gåraphit trong håüp kim ngang cọ kh nàng bäi trån màût ma sạt do âọ lm gim
hãû säú ma sạt .
+ Êt nhảy cm våïi ỉïng sút táûp trung sinh ra åí cạc vng cọ vãút xỉåïc .


22
1.2. Kãút cáúu ca xẹcmàng

Xẹcmàng cọ kãút cáúu âån gin . Nọ cọ dảng vng thẹp håí miãûng nhỉ hçnh (2.9) .
Dỉåìng kênh D ca xẹcmàng l âỉåìng kênh ngoi ca xẹcmàng åí trảng thại làõp ghẹp
trong xylanh . Màût 1 l màût âạy , màût 2 l màût lỉng v màût 3 l màût bủng , chiãưu dy
ca xẹcmàng l khong cạch giỉỵa hai màût âạy. Theo nhiãûm vủ xẹcmàng chia lm hai
loải l xẹcmàng khê v xẹcmàng dáưu . Tu theo sỉû phán bäú ạp sút ca xẹcmàng m
xẹcmàng cọ xẹcmàng âàóng ạo v khäng âàóng ạp . Do xẹcmàng âàóng ạp bë mn khäng
âãưu nháút l khu vỉûc gáưn miãûng xẹcmàng bë mn nhiãưu hån , cn xẹcmàng khäng âàóng
ạp l xẹ
cmàng åí trảng thại tỉû do cọ hçnh dảng nháút âënh v gia cäng thep phỉång phạp
âàûc biãût âãø cọ âỉåüc ạp sút pháưn miãûng ca xẹcmàng tỉång âäúi låïn , loải xẹcmàng ny
sau mäüt thåìi gian sỉí dủng ạp sút åí pháưn miãûng tuy cọ gim nhỉng gim êt hån loải
xẹcmàng âàóng ạp . Cho nãn hiãûn nay xẹcmàng khäng âàóng ạp âỉåüc dng nhiãưu hån.

D
t
t
1
h
f


Hçnh 2.4 : Xẹcmàng
1. Màût âạy ; 2. Màût lỉng ; 3. Màût bủng 4. Pháưn miãûng ;
5. Khe håí miãûng åí trảng thại làõp ghẹp
Kãút cáúu ca xẹcmàng khê
Xẹcmàng khê cọ nhiãưu kiãøu tiãút diãûn khạc nhau . Ta cọ thãø chn xẹcmàng cọ tiãút
diãûn kiãøu hçnh thang nhỉ hçnh (2.5) .Båíi vç loải ny cọ kãút cáúu âån gin nhỉng khi làõp
vo xylanh màût lỉng bë vanh lãn thnh màût cän , do âọ xẹcmàng chè tiãúp xục våïi xylanh
åí mäüt pháưn màût lỉng xẹcmàng . Vç váûy ạp sút tiãúp xục cao , êt lt khê v chọng r khêt
hån .

23