Xây dựng quy trình kiểm tra, bảo dưỡng và sửa chữa động cơ mitsubishi 4g93

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA CƠ KHÍ GIAO THƠNG

XÂY DỰNG QUY TRÌNH KIỂM TRA, BẢO DƯỠNG
VÀ SỬA CHỬA ĐỘNG CƠ MITSUBISHI 4G93

Sinh viên thực hiện: NGUYỄN QUANG TÂN

Đà Nẵng - Năm 2018


TĨM TẮT
Tên đề tài: Xây dựng quy trình kiểm tra, bảo dưỡng và sửa chữa động cơ MITSUBISHI
4G93.
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Quang Tân
Số thẻ SV: 103130077

Lớp: 13C4A

Đề tài này tập trung về việc kiểm tra và sửa chữa các chi tiết trong động cơ
MITSUBISHI 4G93. Nội dung đề tài được xây dựng từ nhiều kiến thức chuyên ngành.
Từ động cơ MITSUBISHI 4G93, tiến hành phân tích những đặc điểm của các cơ cấu và
hệ thống trong động cơ, cùng với điều kiện làm việc của chúng. Sau đó, xây dựng một
quy trình để tiến hành kiểm tra, bảo dưỡng và sửa chữa động cơ này nhằm đảm bảo kéo
dài thời gian phục vụ, nâng cao việc sử dụng động cơ, giảm khối lượng và giá thành sửa
chữa với chất lượng cao cũng như việc chi phí nhỏ nhất các bộ phận phụ tùng và vật
liệu.


ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA CƠ KHÍ GIAO THƠNG

CỘNG HỊA XÃ HƠI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Họ tên sinh viên:

NGUYỄN QUANG TÂN

Số thẻ sinh viên: 103130077

Lớp: 13C4A

Khoa: Cơ khí giao thơng

Ngành: Kỹ thuật cơ khí

1. Tên đề tài đồ án:
Xây dựng quy trình kiểm tra, bảo dưỡng và sửa chữa động cơ Mitsubishi 4G93
2. Đề tài thuộc diện: ☐ Có ký kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ đối với kết quả thực hiện
3. Các số liệu và dữ liệu ban đầu:
Theo tài liệu của nhà chế tạo động cơ Mitsubishi 4G93
4. Nội dung các phần thuyết minh và tính tốn:
Chương 1. Những vấn đề chung về kiểm tra, bảo dưỡng và sửa chữa động cơ.
1.1. Cơ sở lý thuyết về hao mòn, hư hỏng và biện pháp khắc phục.
1.2. Những hư hỏng thường gặp ở động cơ
1.3. Một số nội dung về kiểm tra bảo dưỡng và sửa chữa động cơ.

1.4. Kết luận.
Chương 2. Khảo sát tổng quát động cơ Mitsubishi 4G93.
2.1. Giới thiệu tổng quát động cơ Mitsubishi 4G93.
2.2. Các cơ cấu và hệ thống cơ bản của động cơ Mitsubishi 4G93.
2.3. Kết luận.
Chương 3. Tính tốn nhiệt động cơ và xây dựng đồ thị động học, động lực học.
3.1. Các thông số kỹ thuật của động cơ Mitsubishi 4G93
3.2. Tính tốn nhiệt động cơ.
3.3. Xây dựng đồ thị công.
3.4. Xây dựng đồ thị động học, động lực học.
Chương 4. Xây dựng quy trình kiểm tra, bảo dưỡng và sữa chữa động cơ Mitsubishi
4G93.
4.1. Một số nguyên tắc cơ bản khi xây dựng quy trình kiểm tra bảo dưỡng sửa chữa
động cơ
4.2. Chẩn đốn trạng thái kỹ thuật động cơ.
4.3. Công tác tháo động cơ.
4.4. Công tác tẩy rửa, làm sạch chi tiết động cơ.
4.5. Công tác kiểm tra, phân loại chi tiết động cơ.
4.6. Công tác phục hồi và sửa chữa chi tiết động cơ.


4.7. Công tác lắp ráp động cơ.
4.8. Công tác điều chỉnh động cơ.
4.9. Chạy rà, thử nghiệm động cơ.
KẾT LUẬN.
5. Các bản vẽ, đồ thị ( ghi rõ các loại và kích thước bản vẽ ):
STT

Tên bản vẽ

Cỡ bản vẽ

Số lượng

1

Bản vẽ mặt cắt ngang động cơ Mitsubishi
4G93

A3

01

2

Bản vẽ đồ thị động học, động lực học

A3

01 (04)

3

Bản vẽ sơ đồ quy trình kiểm tra, bảo dưỡng

A3

01

và sửa chữa động cơ

4

Bản vẽ quy trình tháo động cơ

A3

01

5

Bản vẽ cơng tác kiểm tra

A3

04

6

Bản vẽ cơng tác sửa chữa

A3

02

7

Bản vẽ quy trình lắp ráp động cơ

A3

01

Tổng
6. Họ tên người hướng dẫn:

11
Phần/ Nội dung:

PGS.TS. TRẦN THANH HẢI TÙNG
7. Ngày giao nhiệm vụ đồ án:
8. Ngày hoàn thành đồ án:

26/02/2018
27/05/2018
Đà Nẵng, ngày 05 tháng 03 năm 2018
Trưởng Bộ môn Máy động lực
Người hướng dẫn

Trần Văn Luận

Trần Thanh Hải Tùng


Xây dựng quy trình kiểm tra, bảo dưỡng và sửa chữa động cơ MITSUBISHI 4G93

LỜI CẢM ƠN

Sau quá trình học tập và rèn luyên nghiêm túc tại Khoa Cơ Khí Giao Thông trường
Đại học Bách khoa – Đại học Đà Nẵng cùng với sự hướng dẫn và đôn đốc tận tình của
Thầy giáo PGS.TS Trần Thanh Hải Tùng, đến nay tơi đã hồn thành Đồ án Tốt nghiệp.

Tơi xin chân thành gửi lời cảm ơn sâu săc đến Thầy PGS.TS Trần Thanh Hải Tùng,
người thầy đã động viên và giúp đỡ tôi nhiều về mặt tinh thần cũng như kiến thức để tơi
vượt qua những ngày tháng khó khăn trong sự tìm tịi hiểu biết về lĩnh vực mới để rồi
cuối cùng hoàn thành được Đồ án Tốt nghiệp ngày hôm nay. Một lần nữa xin được gửi
lời cảm ơn đến Thầy, chúc Thầy ln khỏe mạnh và có được những tháng năm công tác
tốt.
Tôi xin chân thành gửi lời cảm ơn đến các thầy cô trong bộ môn Máy động lực cũng
như các thầy cơ trong Khoa Cơ Khí Giao Thơng và những người đã dìu dắt tơi, cho tôi
kiến thức chuyên ngành và những kinh nghiệm quý báu để cùng với sự nổ lực của bản
thân tôi đã hồn thành đồ án tốt nghiệp ngày hơm nay.
Tơi cũng xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè và tất cả những người thân của tôi
đã tạo điều kiện và giúp đỡ tơi rất nhiều để tơi có được kết quả đồ án ngày hôm nay.
Một lần nữa xin cảm ơn tất cả mọi người!
Đà Nẵng, ngày 24 tháng 05 năm 2018
Sinh viên thực hiện

Nguyễn Quang Tân

SVTH: Nguyễn Quang Tân

GVHD: Trần Thanh Hải Tùng

i


Xây dựng quy trình kiểm tra, bảo dưỡng và sửa chữa động cơ MITSUBISHI 4G93

CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đề tài “ Xây dựng quy trình kiểm tra, bảo dưỡng và sửa chữa

động cơ MITSUBISHI 4G93” này được thực hiện dựa trên sự giúp đỡ của giáo viên
hướng dẫn cùng sự thu thập kiến thức từ các tài liệu tham khảo. Đề tài đảm bảo tính
liêm chính học thuật.
Sinh viên thực hiện

Nguyễn Quang Tân

SVTH: Nguyễn Quang Tân

GVHD: Trần Thanh Hải Tùng

ii


Xây dựng quy trình kiểm tra, bảo dưỡng và sửa chữa động cơ MITSUBISHI 4G93

MỤC LỤC

TÓM TẮT
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
LỜI NÓI ĐẦU ................................................................................................................. i
CAM ĐOAN................................................................................................................... ii
MỤC LỤC ..................................................................................................................... iii
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ ....................................................................................... vi
DANH MỤC CÁC BẢNG ............................................................................................ ix
DÁNH SÁCH CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT ..........................................................x
MỞ ĐẦU .........................................................................................................................1
CHƯƠNG 1. NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG VỀ KIỂM TRA BẢO DƯỠNG VÀ SỬA
CHỮA ĐỘNG CƠ...........................................................................................................2
1.1. Cơ sở lý thuyết về hao mòn và hư hỏng của các chi tiết trên động cơ .....................2

1.1.1. Các dạng hư hỏng do hao mòn ..............................................................................2
1.1.2. Các dạng hư hỏng do tác động cơ giới ..................................................................5
1.1.3. Các dạng hư hỏng do tác động hóa - nhiệt ............................................................6
1.2. Những hư hỏng thường gặp ở động cơ .....................................................................7
1.3. Một số nội dung về kiểm tra, bảo dưỡng và sửa chữa động cơ ................................8
1.3.1. Mục đích của kiểm tra, bảo dưỡng và sửa chữa động cơ ......................................8
1.3.2. Tính chất của kiểm tra, bảo dưỡng và sửa chữa động cơ ......................................9
1.3.3. Các cấp bảo dưỡng kỹ thuật và sửa chữa động cơ ................................................9
1.3.4. Phương pháp tổ chức bảo dưỡng, sửa chữa.........................................................11
1.3.5. Các thiết bị dùng trong kiểm tra, bảo dưỡng và sữa chữa động cơ .....................12
1.4. Kết luận...................................................................................................................13
Chương 2. KHẢO SÁT TỔNG QUÁT ĐỘNG CƠ MITSUBISHI 4G93 ....................14
2.1. Giới thiệu tổng quát về động cơ Mitsubishi 4G93 .................................................14
2.2. Các cơ cấu và hệ thống của động cơ Mitsubishi 4G93 ..........................................17
2.2.1. Cơ cấu trục khuỷu - thanh truyền ........................................................................17
2.2.2. Cơ cấu phân phối khí ...........................................................................................22
2.2.3. Hệ thống phun nhiên liệu điện tử đa điểm ..........................................................24
2.2.4. Hệ thống điều khiển tốc độ không tải..................................................................32
2.2.5. Hệ thống làm mát ................................................................................................33
2.2.6. Hệ thống bôi trơn .................................................................................................33
2.2.7. Hệ thống khởi động động cơ ...............................................................................35
SVTH: Nguyễn Quang Tân

GVHD: Trần Thanh Hải Tùng

iii


Xây dựng quy trình kiểm tra, bảo dưỡng và sửa chữa động cơ MITSUBISHI 4G93

2.3. Kết luận...................................................................................................................35
CHƯƠNG 3. TÍNH TỐN NHIỆT CHU TRÌNH. XÂY DỰNG ĐỒ THỊ ĐỘNG HỌC,
ĐỘNG LỰC HỌC ĐỘNG CƠ MITSUBISHI 4G93 ....................................................36
3.1. Các thông số kỹ thuật của động cơ Mitsubishi 4G93 .............................................36
3.2. Tính tốn nhiệt động cơ ..........................................................................................37
3.2.1. Quá trình nạp .......................................................................................................37
3.2.2. Quá trình nén .......................................................................................................38
3.2.3. Quá trình cháy .....................................................................................................40
3.2.4.Quá trình giãn nỡ ..................................................................................................42
3.2.5. Các thơng số chỉ thị .............................................................................................43
3.2.6. Các thơng số có ích..............................................................................................44
3.3. Xây dựng đồ thị công .............................................................................................45
3.3.1. Xác định các điểm trên đường nén với chỉ số đa biến n1 ....................................45
3.3.2. Xác định đường cong áp xuất trên đường giản nỡ ..............................................46
3.3.3. Biểu diễn các thông số .........................................................................................46
3.3.4. Lập bảng xác định đường nén và đường giãn nỡ ................................................47
3.3.5. Xác định các điểm đặc biệt ..................................................................................47
3.4. Xây dựng đồ thị động học, động lực học của động cơ MITSUBISHI 4G93 .........48
3.4.1. Xây dựng đồ thị chuyển vị ..................................................................................48
3.4.2. Xây dựng đồ thị vận tốc ......................................................................................49
3.4.3. Xây dựng đồ thị gia tốc .......................................................................................50
3.4.4. Xây dựng đồ thị lực quán tính .............................................................................50
3.4.5. Xây dựng đồ thị khai triển: Pkt, Pj, P1-α................................................................51
3.4.6. Xây dựng đồ thị T, Z, N – α ................................................................................52
3.4.7. Xây dựng đồ thị ∑T – α ......................................................................................55
3.4.8. Đồ thị phụ tải tác dụng lên chốt khuỷu ...............................................................56
3.4.9. Đồ thị khai triển Q(α) ..........................................................................................57
3.4.10. Đồ thị phụ tải tác dụng lên đầu to thanh truyền ................................................60
3.4.11. Đồ thị mài mòn chốt khuỷu ...............................................................................60
CHƯƠNG 4:XÂY DỰNG QUY TRÌNH KIỂM TRA, BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA

ĐỘNG CƠ MITSUBISHI 4G93 ...................................................................................63
4.1. Một số nguyên tắc cơ bản khi xây dựng quy trình kiểm tra, bảo dưỡng và sửa chữa
động cơ ..........................................................................................................................63
4.2. Chẩn đoán trạng thái kỹ thuật động cơ ...................................................................63
4.2.1. Khái quát chung ...................................................................................................63
4.2.2. Chẩn đốn động cơ theo cơng suất có ích Ne .....................................................64
SVTH: Nguyễn Quang Tân

GVHD: Trần Thanh Hải Tùng

iv


Xây dựng quy trình kiểm tra, bảo dưỡng và sửa chữa động cơ MITSUBISHI 4G93

4.2.3. Chẩn đoán động cơ theo thành phần khí thải ......................................................65
4.2.4. Chẩn đốn động cơ theo tiếng ồn, màu khói, mùi khói .......................................65
4.2.5. Chẩn đốn hệ thống bơi trơn ...............................................................................68
4.2.6. Chẩn đốn hệ thống nhiên liệu động cơ xăng .....................................................69
4.2.7. Chẩn đoán hệ thống làm mát ...............................................................................72
4.2.8. Chẩn đoán hệ thống đánh lửa ..............................................................................73
4.2.9. Chẩn đoán hệ thống khởi động ............................................................................73
4.3. Công tác tháo động cơ ............................................................................................73
4.3.1. Lưu ý về tháo động cơ và các cụm chi tiết ..........................................................73
4.3.2. Quy trình tháo động cơ ........................................................................................74
4.4. Cơng tác rửa, làm sạch chi tiết động cơ .................................................................83
4.4.1. Các phương pháp rửa chi tiết và cụm chi tiết ......................................................83
4.4.2. Các phương pháp làm sạch chi tiết ......................................................................84
4.5. Công tác kiểm tra, phân loại chi tiết động cơ .........................................................84
4.5.1. Cách tiến hành .....................................................................................................85

4.5.2. Kiểm tra các chi tiết chính của động cơ Mitsubishi 4G93 ..................................85
4.6. Công tác phục hồi và sửa chữa chi tiết động cơ ...................................................106
4.6.1. Ý nghĩa kinh tế kỹ thuật của việc sửa chữa chi tiết ...........................................106
4.6.2. Sửa chữa một số chi tiết cơ bản của động cơ Mitsubishi 4G93 ........................106
4.7. Công tác lắp ráp động cơ ......................................................................................111
4.7.1. Nguyên tắc lắp ...................................................................................................111
4.7.2. Công tác chuẩn bị ..............................................................................................112
4.7.3. Trình tự các bước lắp ráp động cơ Mitsubishi 4G93.........................................112
4.8. Cơng tác điều chỉnh động cơ ................................................................................114
4.8.1. Mục đích điều chỉnh khe hở nhiệt .....................................................................114
4.8.2. Phương pháp điều chỉnh ....................................................................................114
4.9. Công tác chạy rà và thử nghiệm động cơ .............................................................115
4.9.1. Chạy rà ...............................................................................................................115
4.9.2. Thử nghiệm động cơ..........................................................................................116
KẾT LUẬN .................................................................................................................118
DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO

SVTH: Nguyễn Quang Tân

GVHD: Trần Thanh Hải Tùng

v


Xây dựng quy trình kiểm tra, bảo dưỡng và sửa chữa động cơ MITSUBISHI 4G93

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ

Hình 2.1. Mặt cắt ngang động cơ 4G93 ........................................................................ 15
Hình 2.2. Thân máy động cơ 4G93 ............................................................................... 17

Hình 2.3. Nắp máy động cơ 4G93 ................................................................................. 19
Hình 2.4. Piston và thanh truyền của động cơ 4G93 ..................................................... 19
Hình 2.5. Trục khuỷu và bánh đà động cơ 4G93 .......................................................... 21
Hình 2.6. Trục Cam và giàn cị mổ. .............................................................................. 22
Hình 2.7. Cị mổ và bố trí dàn cị mổ ........................................................................... 23
Hình 2.8. Xupáp và bố trí xupáp .................................................................................. 23
Hình 2.9. Sơ đồ hệ thống MPI dùng trên động cơ 4G93 .............................................. 25
Hình 2.10. Sơ đồ hệ thống cung cấp nhiên liệu............................................................. 26
Hình 2.11. Bơm nhiên liệu ............................................................................................ 26
Hình 2.12. Cấu tạo van điều hịa áp suất. ...................................................................... 27
Hình 2.13. Bầu lọc bắt trong thùng nhiên liệu. ............................................................. 27
Hình 2.14. Vịi phun xăng kiểu điện từ ......................................................................... 28
Hình 2.15 . Nguyên lý điều khiển của hệ thống cung cấp nhiên liệu. ........................... 29
Hình 2.16. Hệ thống đánh lửa trong động cơ Mitsubishi 4G93 .................................... 30
Hình 2.17. Sơ đồ hệ thống kiểm soát bay hơi nhiên liệu. ............................................. 31
Hình 2.18. Sơ đồ điều khiển tốc độ cầm chừng động cơ. ............................................ 32
Hình 2.19. Sơ đồ hệ thống làm mát ............................................................................... 33
Hình 2.20. Sơ đồ hệ thống bơi trơn ............................................................................... 34
Hình 2.21. Bơm và bầu lọc dầu bơi trơn động cơ Mitsubishi 4G93 ............................. 34
Hình 2.22. Sơ đồ hệ thống khởi động điện .................................................................... 35
Hình 3.1. Đồ thị cơng .................................................................................................... 48
Hình 3.2. Đồ thị chuyển vị S = f(α) ............................................................................... 49
Hình 3.3. Đồ thị vận tốc V = f(α) .................................................................................. 50
Hình 3.4. Đồ thị gia tốc J = f(x) .................................................................................... 50
Hình 3.5. Đồ thị lực qn tính Pj ................................................................................... 51
Hình 3.6. Đồ thị khai triển Pkt, Pj, P1 - α ......................................................................... 52
Hình 3.7. Đồ thị T, N, Z – α .......................................................................................... 54
Hình 3.8. Đồ thị ∑T-α ................................................................................................... 55
SVTH: Nguyễn Quang Tân

GVHD: Trần Thanh Hải Tùng

vi


Xây dựng quy trình kiểm tra, bảo dưỡng và sửa chữa động cơ MITSUBISHI 4G93

Hình 3.9. Đồ thị phụ tải tác dụng lên chốt khuỷu ......................................................... 57
Hình 3.10. Đồ thị khai triển Q - α ................................................................................. 59
Hình 3.11. Đồ thị phụ tải tác dụng lên đầu to thanh truyền .......................................... 60
Hình 3.12. Đồ thị mài mịn chốt khuỷu ......................................................................... 62
Hình 4.1. Các vùng nge tiếng gõ động cơ ..................................................................... 66
Hình 4.2. Đồ thì hàm lượng mạt kim loại trong dầu nhờn theo thời gian ..................... 69
Hình 4.3. Mặt cắt dọc động cơ Mitsubishi 4G93 .......................................................... 74
Hình 4.4. Giá động cơ ................................................................................................... 75
Hình 4.5. Thứ tự tháo máy khởi động và puly trục khuỷu. ........................................... 75
Hình 4.6. Tháo puly bơm nước .................................................................................... 76
Hình 4.7. Hệ thống đánh lửa động cơ MITSUBISHI 4G93. ......................................... 76
Hình 4.8. Thư tự tháo dây đai trục cam, bánh răng trục khuỷu và trục cam. ................ 77
Hình 4.9. Tháo hệ thống nhiên liệu và hệ thống xử lý khí thải EGR ............................ 78
Hình 4.10. Tháo đường ống nạp và xả ra khỏi động cơ ................................................ 78
Hình 4.11. Bơm nước và van hằng nhiệt của động cơ .................................................. 79
Hình 4.12. Thứ tự tháo các chi tiết giàn cị mổ và trục cam. ........................................ 79
Hình 4.13. Thứ tự tháo nắp máy và các chi tiết trên nắp máy ...................................... 80
Hình 4.14. Thứ tự tháo bơm dầu và các te .................................................................... 81
Hình 4.15. Thứ tự tháo cụm piston thanh truyền ra khỏi thân động cơ ........................ 82
Hình 4.16. Thứ tự tháo trục khuỷu ................................................................................ 82
Hình 4.17. Trục khuỷu động cơ Mitsubishi 4G93......................................................... 85
Hình 4.18. Sơ đồ kiểm tra cong trục khuỷu bằng đồng hồ so ....................................... 86
Hình 4.19. Kiểm tra bề rộng của cổ và nắp đậy trục khuỷu bằng thước nhựa .............. 87

Hình 4.20. Kiểm tra độ vênh mặt bích bánh đà ............................................................. 87
Hình 4.21. Kiểm tra độ đảo hướng tâm cổ lắp bánh răng trục khuỷu ........................... 87
Hình 4.22. Thanh truyền động cơ .................................................................................. 88
Hình 4.23. Kiểm tra độ cong và xoắn thanh truyền ...................................................... 90
Hình 4.24. Sơ đồ kiểm tra khoảng cách giữa các đường tâm lỗ ................................... 90
Hình 4.25. Bánh đà động cơ .......................................................................................... 91
Hình 4.26. Sơ đồ kiểm tra độ vênh bánh đà .................................................................. 92
Hình 4.27. Kiểm tra độ mịn của xylanh ....................................................................... 92
Hình 4.28. Kiểm tra kích thước piston .......................................................................... 93
Hình 4.29. Kiểm tra khe hở giữa mặt trên xécmăng và rãnh, khe hở miệng xécmăng .94
SVTH: Nguyễn Quang Tân

GVHD: Trần Thanh Hải Tùng

vii


Xây dựng quy trình kiểm tra, bảo dưỡng và sửa chữa động cơ MITSUBISHI 4G93

Hình 4.30. Kiểm tra độ mịn trục cam ........................................................................... 95
Hình 4.31. Sơ đồ kiểm tra biên dạng cam ..................................................................... 95
Hình 4.32. Xupáp thải (trái) và nạp (phải). ................................................................... 95
Hình 4.33. Kiểm tra khe hở giữa thân xupáp và ống dẫn hướng .................................. 96
Hình 4.34. Sơ đồ và dụng cụ kiểm tra cong xupáp ....................................................... 97
Hình 4.35. Kiểm tra lị xo xupáp ................................................................................... 97
Hình 4.36. Kiểm tra độ phẳng của thân máy ............................................................... 100
Hình 4.37. Bơm dầu động cơ Mitsubishi 4G93 .......................................................... 100
Hình 4.38. Kiểm tra bơm dầu ......................................................................................101
Hình 4.39. Kiểm tra van an tồn của bơm ...................................................................102
Hình 4.40. Vệ sinh kim phun bị tắc bằng dịng nhiên liệu ngược ............................... 103

Hinh 4.41. Kiểm tra van hằng nhiệt ...........................................................................104
Hình 4.42. Kiểm tra độ nâng van. ...............................................................................104
Hình 4.46. Sơ đồ nắn trục khuỷu bằng ngoại lực ........................................................ 106
Hình 4.47. Sơ đồ mài cổ trục khuỷu ............................................................................107
Hình 4.48. Thanh truyền động cơ Mitsubishi 4G93 ....................................................107
Hình 4.49. Nắn thanh truyền. .....................................................................................108
Hình 4.50. Dụng cụ chuyên dùng để doa lỗ đầu to thanh truyền ................................ 108
Hình 4.51. Sơ đồ mài quả cam ....................................................................................109
Hình 4.52. Sơ đồ thiết bị mài nấm xupáp ....................................................................110
Hình 4.53. Sơ đồ mài đế xupáp ...................................................................................110

SVTH: Nguyễn Quang Tân

GVHD: Trần Thanh Hải Tùng

viii


Xây dựng quy trình kiểm tra, bảo dưỡng và sửa chữa động cơ MITSUBISHI 4G93

DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1. Các thiết bị công nghệ dùng trong bảo dưỡng sửa chữa động cơ ................ 12
Bảng 1.2. Các dụng cụ dùng đo kiểm............................................................................ 12
Bảng 2.1. Các thông số kỹ thuật của động cơ 4G93 ..................................................... 16
Bảng 3.1. Bảng thông số động cơ Mitsubishi 4G93 ..................................................... 36
Bảng 3.2. Các thông số chọn của động cơ Mitsubishi 4G93 ........................................ 37
Bảng 3.3 : Bảng số liệu P-V trên đường nén và đường giãn nở: .................................. 47
Bảng 3.4. Bảng giá trị đồ thị chuyển vị S = f(α) ........................................................... 48
Bảng 3.5. Số liệu đồ thị T, N, Z – α .............................................................................. 52
Bảng 3.6. Bảng giá trị ∑T-α .......................................................................................... 55

Bảng 3.7. Bảng giá trị phụ tải tác dụng lên chốt khuỷu: ............................................... 56
Bảng 3.8. Giá trị đồ thị khai triển phụ tải tác dụng lên chốt khuỷu : ............................ 57
Bảng 4.1. Dung dịch rửa để khử muội than .................................................................. 83
Bảng 4.2. Dung dịch rửa các chi tiết bằng nhôm .......................................................... 84
Bảng 4.3. Phương pháp kiểm tra và phương án sửa chữa hư hỏng trục khuỷu ............ 85
Bảng 4.4. Những hư hỏng thường gặp và phương án sửa chữa thanh truyền ............... 89
Bảng 4.5. Những hư hỏng thường gặp và phương án sửa chữa bánh đà ...................... 91
Bảng 4.6. Những hư hỏng thường gặp và phương án sửa chữa piston ......................... 93
Bảng 4.7. Những hư hỏng thường gặp và phương án sửa chữa xécmăng..................... 94
Bảng 4.8. Những hư hỏng thường gặp và phương án sửa chữa trục cam ..................... 94
Bảng 4.9. Những hư hỏng thường gặp và phương án sửa chữa thanh truyền ............... 96
Bảng 4.10. Khe hở giới hạn và tiêu chuẩn giữa xupáp và ống dẫn hướng.................... 96
Bảng 4.11. Độ dày giới hạn và tiêu chuẩn của tán xupáp ............................................. 97
Bảng 4.12. Những hư hỏng thường gặp và phương pháp sửa án cog mổ xupáp và bạc
....................................................................................................................................... 97
Bảng 4.13. Những hư hỏng thường gặp và phương án sửa chữa nắp máy ................... 98
Bảng 4.14. Bảng kiểm tra hư hỏng và phương án sửa chữa thân máy động cơ ............ 99
Bảng 4.15. Những hư hỏng thường gặp và phương pháp sửa chữa các chi tiết hệ thống
nhiên liệu: ....................................................................................................................102

SVTH: Nguyễn Quang Tân

GVHD: Trần Thanh Hải Tùng

ix


Xây dựng quy trình kiểm tra, bảo dưỡng và sửa chữa động cơ MITSUBISHI 4G93

DÁNH SÁCH CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT

KÝ HIỆU:
Q : Dòng nhiệt
q : Mật độ dòng nhiệt
F : Diện tích
δ : Độ dày của thành xylanh
d : Đường kính của xylanh
Ne: Cơng suất cưc đại
M : Mơ men xoắn
ε: Tỷ số nén
S: Hành trình của Piston
: Tỷ số giãn nở sớm.
n: Tốc độ động cơ.
α1: Góc mở sớm xupáp nạp.
α2: Góc đóng muộn xupáp nạp.
β1: Góc mở sớm xupáp xả.
β1: Góc đóng muộn xupáp xả.
ltt: Chiều dài thanh truyền
mpt: Khối lượng nhóm piston.
mtt: Khối lượng nhóm thanh truyền.
pk: Áp suất khí nạp.
pi’: Áp suất chỉ thị trung bình lý thuyết.
pi: Áp suất chỉ thị trung bình của động
cơ.
pz: Áp suất cực đại của chu trình.
pa: Áp suất cuối kỳ nạp.
pr: Áp suất khí sót.
Tk: Nhiệt độ khí nạp.
Tr: Nhiệt độ khí sót.
Ta : Nhiệt độ cuối quá trình nạp.

Tb: Nhiệt độ cuối quá trình giãn nở.
T : Độ sấy nóng khí nạp mới
α: Hệ số dư lượng khơng khí.
m: Chỉ số giãn nở đoạn nhiệt.
 z : Hệ số lợi dụng nhiệt tại z.

b : Hệ số lợi dụng nhiệt tại b.
 : Tỷ số tăng áp.
1 : Hệ số nạp thêm.

2 : Hệ số quét buồng cháy.
t : Hệ số hiệu chỉnh tỷ nhiệt.

 d : Hệ số điền đầy đồ thị.

Qt: Nhiệt trị.
v: Hệ số nạp.
 r : Hệ số khí sót.
mCv : Tỷ nhiệt mol đằng tích trung bình

của khơng khí.
mC '' v : Tỷ nhiệt mol của sản phẩm cháy.
mC 'v : Tỷ nhiệt mol của hỗn hợp công

tác.
n1: Tỷ số nén đa biến trung bình.
n2: Tỷ số giãn nở đa biến trung bình.
0: Hệ số biến đổi phân tử lý thuyết.
z: Hệ số biến đổi phân tử tại z.

xz : Hệ số tỏa nhiệt tại z.

CHỮ VIẾT TẮT:
SOHC: Hệ thống phân phối khí 1 trục cam với xupap treo.
DOHC: Hệ thống phân phối khí 2 trục cam với xupap treo.
OHV: Xupáp treo có trục cam nằm dưới.
MPI: Hệ thống phun nhiên liệu đa điểm.

SVTH: Nguyễn Quang Tân

GVHD: Trần Thanh Hải Tùng

x


Xây dựng quy trình kiểm tra, bảo dưỡng và sửa chữa động cơ MITSUBISHI 4G93

MỞ ĐẦU

Hiện nay khoa học kỹ thuật đang phát triển rất nhanh mang lại lợi ích rất to lớn cho
con người về cả vật chất lẫn tinh thần. Để nâng cao đời sống của nhân dân và hòa nhập
với sự phát triển chung của đất nước trong khu vực và trên thế giới. Nhà nước đã đẩy
mạnh cơng nghiệp hóa hiện đại hóa. Một trong những mục tiêu đặt ra là phát triển ngành
công nghiệp cơ khí ơ tơ. Ngành cơng nghiệp cơ khí ơ tơ đóng vai trị quan trọng trong
sự phát triển chung của toàn bộ xã hội về vấn đề giải quyết việc làm, thúc đẩy nền kinh
tế quốc dân. Trong những thập niên gần đây, sự phát triển mạnh mẽ của nền kinh tế, nhu
cầu vận chuyển hàng hóa và nhu cầu đi lại ngày càng cao. Mạng lưới giao thông phát
triển nhanh, phương tiện đi lại bằng ô tô ngày càng chiếm vị trí quan trọng và khơng thể
thiếu đối với xã hội.
Tuy nhiên, trong quá trình vận hành của xe không thể tránh khỏi những hư hỏng và

sự cố, khiến xe khơng cịn hoạt động tốt. Chính vậy việc tìm hiểu đánh giá, phát hiện
kịp thời và khắc phục những hư hỏng sự cố là việc hết sức cần thiết. Để đạt được điều
đó cần phải xây dựng một quy trình kiểm tra, bảo dưỡng hợp lý để mang lại hiệu quả tối
ưu nhất.
Vì vậy đề tài “Xây dựng quy trình kiểm tra, bảo dưỡng và sửa chữa động cơ
MITSUBISHI 4G93” nhằm phát hiện và khắc phục những hư hỏng của các chi tiết trên
động cơ nghiên cứu với một hiệu quả cao nhất.
Cầu trúc đồ án bao gồm 4 chương:
Chương 1: Những vấn đề chung về việc kiểm tra bảo dưỡng và sửa chữa động cơ..
Chương 2: Khảo sát tổng qt động cơ MITSUBISHI 4G93..
Chương 3: Tính tốn nhiệt chu trình. Xây dựng đồ thị động học, động lực học động cơ
MITSUBISHI 4G93..
Chương 4: Xây dựng quy trình kiểm tra, bảo dưỡng và sửa chữa động cơ MITSUBISHI
4G93.

SVTH: Nguyễn Quang Tân

GVHD: Trần Thanh Hải Tùng

1


Xây dựng quy trình kiểm tra, bảo dưỡng và sửa chữa động cơ MITSUBISHI 4G93

CHƯƠNG 1.

NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG VỀ KIỂM TRA BẢO DƯỠNG VÀ
SỬA CHỮA ĐỘNG CƠ

1.1.

Cơ sở lý thuyết về hao mòn và hư hỏng của các chi tiết trên động cơ

Trên động cơ có rất nhiều loại chi tiết khác nhau, do đó trong q trình hoạt động,
các chi tiết của động cơ có thể gặp nhiều loại hư hỏng khác nhau và nguyên nhân của
các loại hư hỏng đó cũng hết sức đa dạng. Tuy nhiên, chung quy lại các dạng hư hỏng
có thể quy về 3 nhóm chính như sau:
- Nhóm thứ nhất: các hư hỏng do hao mịn;
- Nhóm thứ hai: các hư hỏng do tác động cơ giới;
- Nhóm thứ ba: các hư hỏng do tác dụng hóa nhiệt.

1.1.1. Các dạng hư hỏng do hao mịn
Hao mịn là q trình tất yếu xảy ra, là không thể tránh khỏi đối với các chi tiết làm
việc ở chế độ ma sát kể cả trong trường hợp tuân thủ đầy đủ các quy định về quy trình
khai thác và bảo dưỡng sửa chữa.
Trong hao mịn lại chia ra:
- Hao mịn bình thường (hao mịn dần dần): thơng thường có quy luật và có thể xác
định được quy luật đó.
- Hao mịn khơng bình thường (hao mòn đột biến như xước, kẹt, xây sát, v.v…):
thường xảy ra do khơng tn thủ các quy trình kỹ thuật về khai thác, bảo dưỡng, sửa
chữa, do không đảm bảo chế độ bôi trơn, do quá tải về nhiệt và các ngun nhân khác
như mịn vẹt, tróc, hao mịn với cường độ q lớn. Nói chung dạng hao mịn này khơng
có quy luật hoặc rất khó xác định các quy luật đó.
1.
Mài mịn cơ học
Là kết quả của sự ma sát giữa các bề mặt lắp ghép của chi tiết (piston cùng xécmăng
và ống lót xylanh, cổ trục khuỷu và các ổ đỡ của nó, v.v...). Do bị mịn nên các kích
thước ban đầu của các bề mặt lắp ghép của chi tiết bị thay đổi, cịn hình dạng hình học
thì bị biến dạng nếu q trình mài mịn xảy ra khơng đồng đều. Độ mịn của các chi tiết
được xác định bởi các lực (tải trọng) tác dụng lên chúng, trị số khe hở giữa các chi tiết

đó và điều kiện bôi trơn của chúng, số lượng và chất lượng vật liệu bơi trơn. Độ mịn
cịn phụ thuộc vào vật liệu chi tiết, độ bóng gia cơng bề mặt, chế độ nhiệt luyện v.v...
Sự hao mòn của các chi tiết lắp ghép làm giảm chất lượng sử dụng của động cơ. Thí dụ,
do các xécmăng và rãnh piston bị mịn nên độ kín của buồng cháy giảm xuống và áp
suất nén cũng giảm xuống, do đó cơng suất của động cơ giảm và tiêu hao nhiên liệu tăng
SVTH: Nguyễn Quang Tân

GVHD: Trần Thanh Hải Tùng

2


Xây dựng quy trình kiểm tra, bảo dưỡng và sửa chữa động cơ MITSUBISHI 4G93

lên; hoặc khi cặp piston-plông-giơ bơm cao áp bị mòn, khe hở giữa xylanh và piston của
nó tăng lên, do đó lượng nhiên liệu cung cấp trong một chu trình và áp lực phun giảm
xuống dẫn đến chất lượng phun kém, cháy không tốt và như vậy hiệu suất nhiệt của
động cơ giảm xuống.
Quá trình hao mòn của chi tiết động cơ xảy ra kèm theo các hiện tượng lý hóa phức
tạp và chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố. Nhìn chung có thể chia ra những dạng hao mịn
chủ yếu như: mịn dính (mịn tróc), mịn oxy hóa, mịn do nhiệt, mịn do hạt mài, mịn
rỗ (mịn đậu mùa).
2.

Mịn dính (mịn tróc)
Mịn dính xuất hiện trong trường hợp khơng có dầu bơi trơn và khơng có màng ơxy

hóa bảo vệ khi các chi tiết ma sát với nhau với vận tốc nhỏ v=1,0 m/s (đối với thép) và
tại chỗ tiếp xúc thực tải trọng đơn vị lớn hơn giới hạn chảy của chi tiết. Mòn dính hình
thành do các bề mặt kim loại bị biến dạng dẻo và giữa các phần tiếp xúc của các bề mặt

phát sinh các liên kết kim loại. Sự dịch chuyển của các bề mặt tiếp xúc sau khi xuất hiện
liên kết kim loại làm cho bề mặt tại các chỗ dính được cường hóa và những phoi kim
loại bị bứt ra khỏi những chỗ có độ bền kém hơn hoặc làm cho bề mặt đó lõm xuống bởi
phần biến cứng. Mịn dính kèm theo hệ số ma sát cao và cường độ mài mịn lớn nhất.
Mịn dính xuất hiện ở những chi tiết được phục hồi bởi các phương pháp như hàn đắp,
phun kim loại, v.v...
Mịn ơxy hóa
Mịn ơxy hóa đặc trưng bởi hai q trình xảy ra đồng thời khi các chi tiết chịu ma
sát: quá trình biến dạng dẻo của các thể tích kim loại vi mơ của các lớp bề mặt và sự
xâm nhập ôxy (ở khơng khí) vào các lớp kim loại biến dạng đó.
Ở giai đoạn đầu, sự ơxy hóa xảy ra ở những thể tích khơng lớn của kim loại nằm ở
bề mặt trượt khi ma sát. Ở giai đoạn sau, sự ôxy hóa xâm nhập vào những thể tích lớn
hơn của các lớp bề mặt. Chiều sâu ơxy hóa tương ứng với chiều sâu biến dạng dẻo. Ở
giai đoạn hao mòn ban đầu, sự ơxy hóa sẽ tạo ra trên bề mặt chi tiết công tác một lớp
dung dịch ôxy, ở giai đoạn thứ hai sẽ tạo ra các hợp chất hóa học của ơxy với kim loại
3.

và nhờ đó mà cấu trúc của các lớp bề mặt bị thay đổi. Quá trình khuếch tán (xâm nhập)
của ơxy và q trình biến dạng dẻo, tăng cường, hỗ trợ lẫn nhau. Điều đó có nghĩa rằng,
khi có biến dạng thì trên bề mặt ma sát của chi tiết sẽ tạo ra một khối lượng các mặt
phẳng trượt và nó tạo điều kiện cho ôxy xâm nhập vào kim loại. Ngược lại, khi trên bề
mặt trượt có một khối lượng lớn các nguyên tử ôxy chuyển động làm tăng độ di động
của cấu trúc lớp bề mặt thì sự biến dạng dẻo lại được tăng cường. Ở thời kỳ đầu của q
trình mài mịn ôxy hóa, xảy ra sự phá hủy các màng di động của dung dịch ôxy rắn được
tạo ra một cách liên tục và biến chúng thành các phần tử rất nhỏ. Giai đoạn thứ hai đặc
SVTH: Nguyễn Quang Tân

GVHD: Trần Thanh Hải Tùng

3

Xây dựng quy trình kiểm tra, bảo dưỡng và sửa chữa động cơ MITSUBISHI 4G93

trưng bởi sự tạo thành một cách có chu kỳ của các màng ơxy rịn và khơng biến dạng và
bởi sự tróc vỡ của chúng. Độ chống mịn của chi tiết khi mịn ơxy hóa phụ thuộc vào độ
dẻo của kim loại, tốc độ ơxy hóa và tính chất của các ơxit.
Mịn ơxy hóa xuất hiện khi có ma sát trượt và ma sát lăn. Khi có ma sát trượt, nó là
dạng hao mịn cơ bản, cịn khi có ma sát lăn nó xảy ra đồng thời với mòn rỗ. Khác với
mòn nhiệt xảy ra ở tốc độ trượt lớn và tải trọng đơn vị cao, mịn ơxy hóa xuất hiện ở
những chi tiết làm việc ở những điều kiện dễ dàng hơn. Mịn ơxy hóa có thể xảy ra ở cổ
trục khuỷu, xylanh, chốt piston và các chi tiết khác.
4.

Mòn do hạt mài
Mòn do hạt mài (hay gọi tắt là mòn hạt mài) xuất hiện do có biến dạng dẻo tế vi và

do kim loại của những lớp bề mặt chi tiết bị cắt bởi những hạt mài (hạt căn bản) nằm
giữa các bề mặt ma sát. Sự tiến triển của qúa trình hao mịn không phụ thuộc vào sự xâm
nhập của các hạt mài lên bề mặt ma sát. Dù các hạt mài đó từ bên ngoài xâm nhập vào,
hoặc là chúng tồn tại ở một trong các vật làm việc, chẳng hạn như ở trong các chi tiết
bằng gang hoặc cuối cùng có thể tạo ra ngay trong quá trình ma sát như ở giai đoạn thứ
hai của mịn ơ xy hố, thì đặc tính mài mịn vẫn khơng thay đổi.
Sự thay đổi kích thước của các chi tiết khi mài mịn do hạt mài phụ thuộc vào nhiều
yếu tố như vật liệu và cơ tính của chi tiết, tính chất cắt của các hạt mài, áp lực đơn vị và
vận tốc trượt khi ma sát.
Về bản chất thì mịn hạt mài giống như các hiện tượng khi cắt kim loại và khác ở
chỗ là có những đặc điểm đặc biệt như hình dạng hạt mài và mặt cắt của phoi nhỏ. Mòn
hạt mài thường gặp ở các chi tiết làm việc ở chế độ ma sát, đặc biệt khi làm việc ở mơi
trường bụi bẩn. Mịn hạt mài có thể xuất hiện ở các chi tiết động cơ khi phục hồi bằng

mạ crơm, mạ sắt, phun kim loại.
5.
Mịn rỗ (mịn đậu mùa)
Mịn rỗ xuất hiện khi có ma sát lăn và thể hiện khá rõ ràng trên các bề mặt làm việc
của các ổ lăn và bề mặt răng của bánh răng. Khi các chi tiết máy bị mịn rỗ thì xuất hiện
biến dạng nén dẻo tế vi và gia cường các lớp bề mặt kim loại. Do bị gia cường nên xuất
hiện ứng suất nén dư. Các tải trọng thay đổi theo chu kỳ vượt quá giới hạn chảy của kim
loại khi có ma sát lăn sẽ gây nên hiện tượng mỏi phá huỷ các lớp bề mặt. Việc phá hủy
các lớp bề mặt xảy ra do các vết nứt tế vi và vĩ mô đã xuất hiện từ trước, mà trong quá
trình làm việc chúng phát triển thành những vết lõm đơn điệu hoặc thành những cụm
vết rỗ. Chiều sâu của các vết nứt và vết lõm phụ thuộc vào cơ tính của vật liệu chi tiết,
trị số áp lực đơn vị tại điểm tiếp xúc và kích thước các bề mặt tiếp xúc.

SVTH: Nguyễn Quang Tân

GVHD: Trần Thanh Hải Tùng

4


Xây dựng quy trình kiểm tra, bảo dưỡng và sửa chữa động cơ MITSUBISHI 4G93

1.1.2. Các dạng hư hỏng do tác động cơ giới
Các hư hỏng do tác động cơ giới thường có các biểu hiện dưới dạng nứt, vỡ, bong,
tróc, thủng, cong, xoắn, v.v...
Trong q trình làm việc của động cơ, rất nhiều chi tiết chịu tải trọng thay đổi về trị
số và về hướng. Dưới tác dụng của các tải trọng đó, ở những vị trí tập trung ứng suất,
sau một thời gian vận dụng sẽ xuất hiện những vết nứt tế vi, những vết nứt tế vi đó, tùy
thuộc vào trị số và tần số của lực tác dụng, sẽ dần dần lan truyền thành những vết nứt
lớn và cuối cùng chi tiết bị phá hủy. Các hiện tượng phá hủy này được gọi là phá hủy

do mỏi của chi tiết (hoặc kim loại). Các chi tiết trên động cơ thường bị phá hủy do mỏi
là trục khuỷu, thanh truyền, các trục dẫn động cơ cấu phối khí, các bánh răng, lị xo trịn,
lị xo nhíp, ổ lăn, cũng như các gu – giông chịu lực của bốc xylanh, v.v... Ngoài ra khi
chi tiết làm việc ở tải trọng lớn hơn tải trọng tính tốn và khi độ cứng bề mặt và sự bố
trí tương hỗ giữa chúng thay đổi thì sẽ xuất hiện ứng suất dư, làm cho chi tiết bị cong,
xoắn, dập, tróc, thủng, v.v... Bên cạnh đó, các loại hư hỏng này cịn có thể xuất hiện do
khơng tn thủ quy trình cơng nghệ sửa chữa, lắp ráp, do biến dạng và ứng suất đột biến
trong quá trình làm việc.
Hiện tượng mỏi của kim loại và ảnh hưởng tương hỗ của sự hao mòn với độ mỏi, là
một trong những nguyên nhân làm hư hỏng các chi tiết. Độ mỏi của kim loại là quá trình
phá hủy kim loại dần dần và lâu dài trong điều kiện có ứng suất thay đổi theo chu kỳ
Q trình mỏi của kim loại có thể chia ra làm 3 thời kỳ:
- Thời kỳ xuất hiện các vết nứt tế vi mỏi đầu tiên;
- Thời kỳ phát triển các vết nứt tế vi mỏi;
- Thời điểm phá hủy chi tiết do mỏi.
Cơ cấu hình thành vết nứt rất phức tạp và có nhiều quan điểm khơng thống nhất về
ngun nhân phát sinh của nó. Sự hình thành vết nứt mỏi thường thấy ở bề mặt kim loại,
ở những chỗ tập trung ứng suất lớn, nhưng cũng có thể hình thành ở bên trong kim loại.
Vết nứt khơng lan truyền theo tồn bộ thể tích của kim loại chi tiết mà chỉ lan truyền
theo một trong những mặt cắt, theo những phần tử tương đối yếu có cấu trúc vật lý không
đồng nhất và như vậy, phá huỷ do mỏi mang đặc tính cục bộ.
Sự hình thành vết nứt mỏi trên bề mặt chi tiết không chỉ do ứng suất uốn và xoắn có
chu kỳ gây nên, mà cả khi kéo-nén theo chu kỳ. Vết nứt mỏi trong trường hợp này
thường sinh ra trên bề mặt chi tiết vì các lớp bề mặt này chịu ứng suất chu kỳ kém hơn.
Mặt khác, khi các lớp bề mặt chi tiết được bền hóa bằng phương pháp gia cơng đặc
biệt thì các vùng vết nứt mỏi thường xuất hiện dưới lớp bền hóa đó. Qua đây ta thấy sự
xuất hiện vết nứt ở những chi tiết phục hồi bằng phủ đắp kim loại có thể xảy ra trên bề
mặt kim loại cơ bản do có các tập trung ứng suất do mòn hoặc do phương pháp chuẩn
SVTH: Nguyễn Quang Tân

GVHD: Trần Thanh Hải Tùng

5


Xây dựng quy trình kiểm tra, bảo dưỡng và sửa chữa động cơ MITSUBISHI 4G93

bị bề mặt không kỹ lưỡng, cũng như trên bề mặt của lớp kim loại do đặc tính khơng
đồng nhất về cấu trúc của chúng. Ngun nhân làm giảm độ bền mỏi của các chi tiết
phục hồi là:
- Do trạng thái bề mặt chi tiết;
- Do phủ đắp kim loại hoặc lắp thêm chi tiết phụ;
- Do gia công cơ cho các chi tiết phục hồi.
Sở dĩ độ mỏi của kim loại giảm xuống khi trạng thái bề mặt thay đổi là vì lúc đó lớp
bề mặt đã mang những khuyết tật do chi tiết bị mòn như vết xước, xây sát, vết nứt tế vi
hoặc do bề mặt chịu ảnh hưởng của các nguyên công chuẩn bị chi tiết để phủ đắp như
cắt bằng ren, gia cơng cơ-dương cực, v.v...
Nhóm ngun nhân thứ hai có liên quan tới các hiện tượng xảy ra trong quá trình
phủ đắp, tới đặc tính khơng đồng nhất về cấu trúc của chúng và ứng suất dư bên trong.
Nhóm nguyên nhân thứ ba có liên quan tới lượng dư gia cơng, tới trị số và sự đồng
đều của nó trong q trình gia cơng cơ cho các chi tiết phục hồi. Việc cắt gọt làm kim
loại phủ đắp có chứa ôxy và các tạp chất khác một cách gián đoạn sẽ làm cho bề mặt bị
rạch, bị lõm sâu và nhiều khi mài cũng khơng hết, do đó độ bền mỏi giảm xuống.

1.1.3. Các dạng hư hỏng do tác động hóa - nhiệt
Các hư hỏng do tác dụng hóa nhiệt thường biểu hiện dưới dạng cong vênh, ăn mịn,
già hóa lớp cách điện, cháy, rỗ, v.v...
Mòn do nhiệt (hay mòn nhiệt) xuất hiện do tác dụng của lượng nhiệt sinh ra khi các
chi tiết bị ma sát ở tốc độ trượt lớn và tải trọng đơn vị cao. Trong các điều kiện đó, trên
các bề mặt làm việc của chi tiết sản sinh ra một lượng nhiệt khá lớn không kịp tán sâu

vào kim loại, do đó các lớp bề mặt chi tiết bị đốt nóng tới các nhiệt độ rất cao. Tuỳ thuộc
vào vật liệu và chế độ gia công nhiệt luyện của chi tiết, nhiệt độ cao sinh ra ma sát có
thể dẫn đến sự gia cơng nhiệt có đặc thù riêng của các lớp bề mặt chi tiết kèm theo các
hiện tượng như kết tinh lại, ram, tơi, tơi thứ cấp và nóng chảy bề mặt trong một số trường
hợp. Do những hiện tượng đó, cấu trúc các lớp bề mặt chi tiết bị thay đổi và độ bền của
kim loại giảm xuống nhanh chóng.
Ngồi ra, nhiệt độ cao của các lớp bề mặt còn làm cho chúng bị mềm ra, bị dính tiếp
xúc, bị dập và các thể tích nhỏ của các bề mặt tiếp xúc của chi tiết bị phá hủy. Đối với
chi tiết, độ ổn định nhiệt có ý nghĩa quan trọng và ảnh hưởng trực tiếp tới độ chống mịn
của nó. Khi đốt nóng kim loại có độ ổn định nhiệt nhỏ thì chi tiết bị mòn nhanh và ngược
lại. Mòn nhiệt xuất hiện ở các cam của trục phối khí, các nấm con đội, xupáp, trên bề
mặt làm việc của xylanh, cổ trục khuỷu, bánh răng và các chi tiết khác.
Hư hỏng do tác động hóa nhiệt có thể gặp ở các chi tiết như cổ trục khuỷu, thành
xylanh, chốt piston, các cam của trục phối khí, các tán con đội, xupáp, v.v... Các chi tiết
SVTH: Nguyễn Quang Tân

GVHD: Trần Thanh Hải Tùng

6


Xây dựng quy trình kiểm tra, bảo dưỡng và sửa chữa động cơ MITSUBISHI 4G93

này làm việc trong điều kiện nhiệt độ cao, do đó ngồi sự mài mịn như trên đã trình
bày, chúng cịn bị tác dụng ăn mịn của chất khí và chịu ảnh hưởng tác động hóa học của
nước làm mát và dầu bôi trơn. Trên bề mặt của các chi tiết đó có thể xuất hiện các vết
rỗ, bị ăn mòn và nhiều chi tiết còn bị cong, vênh do nhiệt độ quá cao. Chẳng hạn như
phần phía trên của xylanh bị mịn nhiều khơng những là do sự cọ sát của xécmăng phía
trên mà cịn do ảnh hưởng của nhiệt độ cao tới điều kiện bơi trơn kém và của sự ăn mịn
của chất khí với thành xylanh. Để khắc phục hiện tượng ăn mòn phải sử dụng các chất

phụ gia chống ăn mòn cho nước làm mát và dùng các chất bơi trơn có chất lượng tốt.
Nhìn chung, ta thấy phần lớn các hư hỏng của chi tiết động cơ đều xảy ra do q
trình mài mịn tự nhiên của chúng. Cịn lại, các hư hỏng có tính chất đột xuất thường
xảy ra ít hơn và nguyên nhân của chúng phần lớn là do hậu quả của việc không tuân thủ
đầy đủ và triệt để các quy trình, quy tắc. Để ngăn ngừa những hư hỏng đột xuất, người
ta thiết lập một hệ thống bảo dưỡng và sửa chữa động cơ theo kế hoạch định trước và
hệ thống đó có một vai trị rất quan trọng.
Hao mịn là kết quả khơng tránh khỏi của các chi tiết máy khi chúng làm việc và nó
là một trong những yếu tố làm giảm thời gian vận dụng hay tuổi thọ của động cơ. Để
tiến hành bảo dưỡng cũng như sửa chữa động cơ một cách khoa học và đúng kỹ thuật
phải tiến hành nghiên cứu và nắm được những yếu tố có ảnh hưởng trực tiếp tới tuổi thọ
của động cơ.
Việc phân tích các nguyên nhân hư hỏng của các chi tiết trên động cơ cho thấy rằng,
thời gian đầu tiên phát hiện ra các hư hỏng có liên quan tới chất lượng chế tạo ở nhà
máy, cịn sau đó các hư hỏng sinh ra do sửa chữa không kịp thời, chất lượng sửa chữa
kém và do bảo dưỡng không chu đáo. Từ kinh nghiệm sử dụng động cơ và tổ chức sửa
chữa có thể thấy rằng, tay nghề của ban lái máy không chỉ đánh giá ở chỗ sử dụng hết
công suất động cơ mà cịn ở chỗ biết phát hiện một cách nhanh chóng các trục trặc và
khắc phục chúng một cách có hiệu quả. Do đó phải thường xuyên kiểm tra và bồi dưỡng
kiến thức về nguyên lý, đặc tính của các cụm máy, sự tác động tương hỗ của chúng và
về vấn đề công nghệ sửa chữa. Đồng thời để ngăn ngừa sự hao mòn quá lớn làm giảm
tuổi thọ của động cơ cần phải hiểu rõ sự diễn biến của nó theo thời gian và các hiện
tượng xuất hiện trên lớp bề mặt chi tiết trong q trình đó.
1.2. Những hư hỏng thường gặp ở động cơ
Động cơ phải làm việc tin cậy, không ngắt quảng, phát huy đủ công suất để đảm
bảo sức kéo cần thiết, tiêu hao nhiên liệu và dầu nhờn trong phạm vi định mức.
Những hư hỏng chính của động cơ có những dấu hiệu như sau: sụt cơng suất, tăng
mức tiêu hao nhiên liệu, khí xả có nhiều khói, giảm áp suất cuối kì nén, tiếng gõ khác
thường trong động cơ.
SVTH: Nguyễn Quang Tân

GVHD: Trần Thanh Hải Tùng

7


Xây dựng quy trình kiểm tra, bảo dưỡng và sửa chữa động cơ MITSUBISHI 4G93

Công suất của động cơ giảm và tiêu hao nhiên liệu tăng khi hệ thống cung cấp nhiên
liệu và hệ thống đánh lửa bị hỏng, buồng cháy bị muội than, tăc đường ống nạp, hệ thống
làm mát bị cáu cặn, hiệu chỉnh cơ cấu phân phối khí khơng đúng, áp suất nén trong
xylanh động cơ khơng đủ, khơng lọt khí vào hệ thống nạp (qua những lớp đệm khít).
Tăng mức tiêu hao dầu nhờn (do bị đốt cháy) và khí xả có nhiều khói, báo hiệu là
vịng gioăng bị mịn hoặc gãy và mất tính đàn hồi, mịn rãnh chữa vịng gioăng, mịn
hoặc vỡ ống lót xylanh, rò rỉ dầu nhờn qua khe hở giữa cần xupáp và ống dẫn hướng
xupáp, lỏng các lớp đệm khít trục khuỷu và hệ thống thơng gió cacte động cơ. Khí xả
có nhiều khói thường liên quan đến hư hỏng cơ cấu phun nhiên liệu.
Hiện tượng giảm sút áp suất khí nén trong xylanh thường có ngun nhân mịn
gioăng và ống lót xylanh, xupáp đậy khơng khít vào đế xupáp, mòn ống dẫn hướng
xupáp, lỏng mối siết đai ốc vào nắp xylanh, rách tấm đệm nắp xylanh, sai lệch khe hở
trong cơ cấu phân phối khí.
Tiếng gõ khác thường trong động cơ xuất hiện khi gãy lò xo xupáp, kẹt xupáp, xước
bề mặt ống lót xylanh và piston, tăng khe hở giữa đi xupáp và mỏ địn bẩy xupáp;
mịn chốt piston cũng như lỗ trong vấu piston và trong bạc đầu nhỏ (đầu trên) thanh
truyền, mòn ổ đỡ thanh truyền và ổ đỡ trục khuỷu.
Kiểm tra tình trạng kỹ thuật của động cơ bằng cách xem xét bên ngoài, như nhìn
mức tiêu hao nhiên liệu và dầu nhờn thể hiện trên các dụng cụ đo lường – kiểm tra, nghe
tiếng kêu của động cơ.
Nếu muốn giữ cho động cơ sẵn sàng vận hành tốt và tình trạng bên ngồi ln sạch
đẹp, giảm mực độ hao mòn các chi tiết, ngăn ngừa, phát hiện kịp thời và khắc phục

những hư hỏng và sự cố, thì phải thực hiện đầy đủ cơng việc kiểm tra, bảo dưỡng và sửa
chữa động cơ.
1.3. Một số nội dung về kiểm tra, bảo dưỡng và sửa chữa động cơ
1.3.1. Mục đích của kiểm tra, bảo dưỡng và sửa chữa động cơ
Quy trình kiểm tra bảo dưỡng và sửa chữa động cơ là một quy trình dự phịng có kế
hoạch các cơng việc kiểm tra và sửa chữa, nhằm đảm bảo kéo dài thời hạn phục vụ của
động cơ, nâng cao việc sử dụng động cơ, giảm khối lượng và giá thành sửa chữa với
chất lượng cao cũng như việc chi phí nhỏ nhất các bộ phận phụ tùng và vật liệu. Trong
quy trình này, động cơ được đưa vào kiểm tra hoặc sửa chữa sau khoảng thời gian làm
việc hoặc số km chạy xác định. Trong khi sửa chữa, tùy thuộc vào khối lượng công việc
mà tiến hành giải thể các bộ phận, các cụm máy, khi cần thiết thì tiến hành sửa chữa
hoặc thay thế cho các chi tiết.
Quy trình kiểm tra, bảo dưỡng và sửa chữa động cơ là tập hợp các quy định kỹ thuật
cho việc bảo dưỡng sửa chữa bao gồm các chu kỳ bảo dưỡng, sửa chữa.
SVTH: Nguyễn Quang Tân

GVHD: Trần Thanh Hải Tùng

8


Xây dựng quy trình kiểm tra, bảo dưỡng và sửa chữa động cơ MITSUBISHI 4G93

Các quy trình sửa chữa: là các quy định cụ thể về quá trình sửa chữa và các thông
số kỹ thuật khi sửa chữa, khối lượng cơng việc cần tiến hành trong qúa trình bảo dưỡng,
sửa chữa.
Quy trình các chu kỳ bảo dưỡng, sửa chữa là thời điểm, thời gian cần phải tiến hành
bảo dưỡng hoặc giải thể các chi tiết, cụm chi tiết nào đó để tiến hành bảo dưỡng, sửa
chữa.
1.3.2. Tính chất của kiểm tra, bảo dưỡng và sửa chữa động cơ

Bảo dưỡng kỹ thuật: là tập hợp tất cả những cơng việc có tính chất kiểm tra dự
phịng như kiểm tra, xem xét, làm sạch, xiết chặt, điều chỉnh, v.v..., mục đích của nó là
ngăn ngừa những trục trặc, làm giảm hao mịn của các chi tiết và tóm lại là duy trì động
cơ ở trạng thái kỹ thuật lành lặn và luôn luôn sẵn sàng làm việc. Việc bảo dưỡng hoặc
kiểm tra kỹ thuật được tiến hành một cách cưỡng bức.
Sửa chữa: là tập hợp tất cả những công việc nhằm phục hồi trạng thái kỹ thuật của
động cơ bằng cách phục hồi các chi tiết hoặc mối ghép đã mất khả năng làm việc. Việc
sửa chữa chỉ được tiến hành khi cần thiết mà thôi.
1.3.3. Các cấp bảo dưỡng kỹ thuật và sửa chữa động cơ
Xét một cách tổng quát về mặt nguyên tắc, quy trình bảo dưỡng, sửa chữa động cơ
được phân ra các cấp:
1.

Các cấp bảo dưỡng kỹ thuật (BDKT hay BD)

Các cấp bảo dưỡng kỹ thuật là tập hợp tất cả những cơng việc có tính chất kiểm tra
dự phòng như kiểm tra, xem xét, làm sạch, xiết chặt, hiệu chỉnh, điều chỉnh, v.v…, mục
đích là để ngăn ngừa các trục trặc, làm giảm hao mòn của các chi tiết. Tóm lại, các cơng
việc thuộc nhóm bảo dưỡng là duy trì động cơ ở trạng thái kỹ thuật tốt và luôn luôn sẵn
sàng làm việc. Việc bảo dưỡng hoặc kiểm tra kỹ thuật là công việc bắt buộc phải thực
hiện.
• Bảo dưỡng kỹ thuật cấp 1 (BD1)
Khi kiểm tra kỹ thuật phải thực hiện những công việc sau: tiến hành kiểm tra trạng
thái của động cơ và trang thiết bị phụ của nó, máy phát, máy điện phụ, thiết bị điện và
bộ phận hãm bằng cách xem xét và nghe (tiếng ồn) của các tổ máy làm việc.

SVTH: Nguyễn Quang Tân

GVHD: Trần Thanh Hải Tùng

9


Xây dựng quy trình kiểm tra, bảo dưỡng và sửa chữa động cơ MITSUBISHI 4G93

• Bảo dưỡng kỹ thuật cấp 2 (BD2) và cấp 3 (BD3)
Khi tiến hành kiểm tra phải xem xét toàn bộ trạng thái trang thiết bị của động cơ,
của các máy điện và các cụm máy khác. Cách một lần BD3 lại tiến hành kiểm tra trạng
thái của vòi phun của động cơ trên bàn thử, trong mỗi lần BD3 phải rửa sạch các bầu
lọc không khí và thay các bối lọc của các bầu lọc dầu bằng lới và cần lọc nhiên liệu.
2.
Các cấp sửa chữa thường kỳ
• Sửa chữa thường kỳ cấp 1 (SC1)
Ngồi những cơng việc tiến hành ở BD3 cịn phải đo "khe hở dầu" trong các cổ trục
khuỷu, làm sạch cáu than ở các cửa sổ của xylanh động cơ. Thay thế các bộ phận bằng
giấy của các bầu lọc dầu tinh. Kiểm tra mức độ, mật độ và nhiệt độ của chất điện phân
cũng như điện áp của mỗi bình ắc quy. Khi cần thiết thì tiến hành nạp phục vụ cho ắc
quy nhờ thiết bị nạp tĩnh tại. Tiến hành kiểm tra trang thiết bị hãm thay thế các van của
máy nén bằng các van đã sửa chữa. Thay dầu các te động cơ và máy nén khí bằng dầu
mới.
• Sửa chữa thường kỳ cấp 2 (SC2)
Ngồi những cơng việc của cấp sửa chữa SC1 còn phải xem xét, kiểm tra các bộ
phận chính của động cơ, tiến hành sửa chữa nhóm piston-xécmăngxylanh, thay
xécmăng, sửa chữa nắp quy lát của động cơ, sửa chữa các thiết bị phụ như bơm gió, bơm
dầu, bơm nước của động cơ; kiểm tra, điều chỉnh lại hệ thống cung cấp nhiên liệu, sửa
chữa hệ thống nhiên liệu. Kiểm tra trạng thái các ổ lăn của các máy điện, sửa chữa thiết
bị điện.
Khi kết thúc sửa chữa thiết bị động cơ máy phát được thử nghiệm biến trở tồn phần.
• Sửa chữa thường kỳ cấp 3 (SC3) hay kỵ chữa
Ngồi những cơng việc thực hiện ở cấp SC2 còn tiến hành sửa chữa nắp máy và

nhóm piston thanh truyền động cơ, các ổ đỡ trục khuỷu, bơm bánh răng và các bộ phận
dẫn động của chúng, két làm mát.
Kiểm tra, sửa chữa máy phát và máy khởi động, các thiết bị điện và ắc quy để phù
hợp với hạn độ đã quy định; kiểm tra, sửa chữa quạt gió và phần truyền dẫn quạt gió.
Tháo và sửa chữa các bộ phận và chi tiết của giá chuyển, kiểm tra ổ đỡ bầu dầu.
Sau khi sửa chữa, cụm động cơ máy phát được thử nghiệm biến trở toàn phần và
động cơ phải được chạy rà.
Trong một số trường hợp, khi ky chữa cần phải đại tu lại động cơ.
3.
Các cấp sửa chữa xưởng (trung tu, đại tu: TT, ĐT)
Khi động cơ vào sửa chữa xưởng (đại tu) phải tiến hành tháo và kiểm tra tất cả các
bộ phận của động cơ, thay thế các chi tiết không dùng được và phục hồi các chi tiết bị
mòn. Cụ thể đối với động cơ phải phục hồi hình dạng hình trụ của các gối đỡ ổ trục
SVTH: Nguyễn Quang Tân

GVHD: Trần Thanh Hải Tùng

10


Xây dựng quy trình kiểm tra, bảo dưỡng và sửa chữa động cơ MITSUBISHI 4G93

trong thân các te và của các cổ trục khuỷu, thay mới các ổ trượt và ổ lăn, thay piston và
lót xylanh. Sửa chữa thân máy, phục hồi hình dạng hình trụ của các lỗ ở thân và các gối
đỡ ổ bi, thay thế cách điện của thân các cuộn dây cực từ phụ và cách một lần đại tu thay
cách điện cho các cuộn dây của cực từ chính động cơ điện kéo, sửa chữa có thay thế các
cuộn dây phần ứng khi chúng bị ngắn mạch hoặc thủng cách điện và khi lõi phần ứng bị
lỏng hoặc có những hư hỏng khác. Thay thế một phần các dây dẫn chịu điện áp cao và
điện áp thấp và sau hai lần đại tu thì thay toàn bộ dây. Các ắc qui đều thay mới tất cả.
1.3.4. Phương pháp tổ chức bảo dưỡng, sửa chữa

Việc tổ chức bảo dưỡng và sửa chữa thường kỳ cho động cơ phải đảm bảo trạng thái
vận doanh tin cậy của chúng, nâng cao chất lượng sửa chữa, nâng cao năng suất lao
động, giảm giá thành sửa chữa và giảm thời gian dừng của động cơ khi sửa chữa.
Hiện nay trong các phân xưởng sửa chữa động cơ người ta thường áp dụng hai
phương thức sản xuất.
1.
Phương pháp sửa chữa tổng thành
Theo phương pháp này người ta tiến hành sửa chữa động cơ và thay thế các cụm
máy lớn và phức tạp hơn như cụm động cơ máy phát, giá chuyển, các cụm két làm mát
bằng cụm máy đã được sửa chữa từ trước trong phân xưởng dự bị phẩm. Khi động cơ
được vào Xí nghiệp hoặc xưởng sửa chữa, các cụm máy chính được tháo khỏi động cơ
và được đưa về các phân xưởng chuyên môn như phân xưởng động cơ, phân xưởng giá
chuyển, phân xưởng máy điện... Tại các phân xưởng đó các cụm máy được sửa chữa và
sau khi sửa chữa xong nếu cần thiết, chúng có thể được xuất ra để lắp lên bất kỳ một giá
xe của động cơ nào đó đã sửa chữa xong. Kết quả cuối cùng là sau khi sửa chữa, một
động cơ nào đó có thể được trang bị bằng các cụm máy mới sửa chữa của một động cơ
khác và ngược lại. Phương pháp sửa chữa tổng thành tạo thành một nhịp điệu trong q
trình cơng nghệ, đảm bảo cho động cơ ra xưởng theo tiến độ và nâng cao chất lượng sửa
chữa.
2.
Phương pháp sửa chữa dây chuyền
Việc tổ chức và áp dụng phương pháp sửa chữa tổng thành mở ra khả năng chuyền
tiếp sang phương pháp sửa chữa dây chuyển bởi vì các động cơ sau này là những đối
tượng cho việc tổ chức phương pháp sửa chữa dây chuyền và thỏa mãn những yêu cầu
cơ bản của hệ thống dây chuyền là bảo tồn ngun tắc cơng nghệ liên tục khi phân bố
các vị trí làm việc. Các chi tiết và các bộ phận của động cơ cần thay thế khơng phải mất
thì giờ rà lắp lâu mà phần lớn các cụm máy và các bộ phận được sửa chữa theo một trình
tự nhất định có tính tới số lượng các vị trí của dây chuyền và khối lượng cân đối của
mỗi dây chuyền đó. Việc áp dụng các phương pháp sửa chữa tổng thành và dây chuyền
được đảm bảo bằng sự thống nhất hóa các chi tiết và các bộ phận và bằng cách tạo ra

SVTH: Nguyễn Quang Tân

GVHD: Trần Thanh Hải Tùng

11