Khảo sát cơ cấu trục khuỷu – thanh truyền, nắp thân máy và xylanh

Khảo sát cơ cấu trục khuỷu thanh truyền, thân máy- nắp máy

MỤC LỤC
LỜI NĨI ĐẦU......................................................................................................1
MỞ ĐẦU...............................................................................................................2
1. Mục đích của đề tài..................................................................................2
2. Ý nghĩa của đề tài.....................................................................................2
NỘI DUNG...........................................................................................................3
1.

CƠ CẤU TRỤC KHUỶU - THANH TRUYỀN........................................3

1.1. Nhóm piston..................................................................................................3
1.1.1. Cơng dụng, điều kiện làm việc và yêu cầu..............................................3
1.1.2. Đặc điểm cấu tạo......................................................................................4
1.1.3. Kiểm tra hư hỏng và sửa chữa.................................................................9
1.2. Thanh truyền..............................................................................................17
1.2.1. Nhiệm vụ, điều kiện làm việc và yêu cầu..............................................17
1.2.2. Đặc điểm cấu tạo....................................................................................17
1.2.3. Kiểm tra và sữa chữa các hư hỏng.........................................................21
1.1. Trục khuỷu, bánh đà..................................................................................25
1.1.1. Nhiệm vụ, điều kiện làm việc và yêu cầu của trục khuỷu.....................26
1.1.2. Đặc điểm cấu tạo của trục khuỷu...........................................................27
1.1.3. Bánh đà..................................................................................................29
1.1.4. Hiện tượng nguyên nhân hư hỏng..........................................................31
1.1.5. Nguyên nhân gây ra hư hỏng của trục khuỷu........................................32
1.1.6. Kiểm tra và sữa chữa các hư hỏng trục khuỷu.......................................33
1.1.7. Kiểm tra và sữa chữa các hư hỏng bánh đà...........................................37
2.

NẮP-THÂN MÁY......................................................................................38

2.1. Thân máy và nắp máy...............................................................................38
2.1.1. Cấu tạo thân - nắp máy và các-te...........................................................38
SVTH: NGUYỄN VĂN TÚ- 11CDOT01


Khảo sát cơ cấu trục khuỷu thanh truyền, thân máy- nắp máy

2.1.2. Kiểm tra hư hỏng nắp máy-thân máy và các-te.....................................43
2.1.3. Phương pháp sữa chữa...........................................................................46
3.

XYLANH....................................................................................................46

3.1. Công dụng, điều kiện làm việc..................................................................46
3.2. Phân loại và cấu tạo...................................................................................46
3.3. Hiện tượng nguyên nhân hư hỏng, phương pháp kiểm tra...................48
3.3.1. Hiện tượng nguyên nhân hư hỏng..........................................................48
3.3.2. Phương pháp kiểm tra và sửa chữa........................................................49
KẾT LUẬN.........................................................................................................53
TÀI LIỆU THAM KHẢO.................................................................................54

SVTH: NGUYỄN VĂN TÚ- 11CDOT01


Khảo sát cơ cấu trục khuỷu thanh truyền, thân máy- nắp máy
LỜI NĨI ĐẦU

Ngành ơ tơ chiếm giữ vị trí rất quan trọng trong nền kinh tế quốc dân và trong
lĩnh vực quốc phòng. Nhiều tiến bộ khoa học kỹ thuật và cơng nghệ mới đã được áp

dụng nhanh chóng vào công nghê chế tạo ô tô. Các tiến bộ khoa học đã được áp dụng
vào thực tiễn nhằm mục đích giảm cường độ lao động cho người lái, đảm bảo an tồn
cho xe, người, hàng hóa và tăng tính kinh tế nhiên liệu của xe. Nhằm nâng cao kiến
thức và áp dụng khoa hoc vào lĩnh vực nghiên cứu, nằm trong mục tiêu đào tào cho
sinh viên ngành cơ khí động lực ơtơ của trường cũng như góp một phần nhỏ làm
phong phú thêm các bài giảng hay tài liệu tham khảo cho các sinh viên về động cơ nhất
là động cơ diesel trang bị trên ơ tơ. Vì vậy, trên cơ sở đó em được chọn làm đề tài về:
“KHẢO SÁT CƠ CẤU TRỤC KHUỶU – THANH TRUYỀN, NẮP-THÂN MÁY VÀ
XYLANH”. Với vốn kiến thức và thời gian có hạn nên bài khóa luận của em cịn nhiều
thiếu sót, em mong nhận được ý kiến đóng góp của các thầy trong khoa động lực để bài
khóa luận của em được hồn thiện hơn. Trong thời gian làm khóa luận em đã nhận
được nhiều sự quan tâm, giúp đỡ của các bạn trong nhóm làm đề tài và các thầy trong
khoa. Đặc biệt là sự hướng dẫn nhiệt tình của thầy Nguyễn Quốc Hồng đã giúp em
hồn thành bài khóa luận tốt nghiệp này.

SVTH: NGUYỄN VĂN TÚ- 11CDOT01 1


Khảo sát cơ cấu trục khuỷu thanh truyền, thân máy- nắp máy
MỞ ĐẦU

1. Mục đích của đề tài.
Để đảm bảo an tồn khi ơtơ chuyển động trên đường, người vận hành phải có
kinh nghiệm xử lí và thành thạo các thao tác điều khiển. Mặt khác, để thuận tiện cho
người vận hành thực hiện các thao tác đó, địi hỏi ơtơ phải đảm bảo tính năng an tồn
cao. Hệ thống truyền động, thân-nắp máy và xylanh là hệ thống rất quan trọng trong
động cơ. Tìm hiểu hệ thống truyền động, thân-nắp máy, xylanh của động cơ, sẽ giúp
chúng ta thấy kết cấu cũng như nguyên lý làm việc của động cơ, đồng thời củng cố và
bổ sung kiến thức chuyên nghành.
Tìm hiểu và nắm vững các chi tiết, nhóm chi tiết của hệ thống truyền động, thânnắp máy và xylanh để từ đo rút ra được những ưu điểm và tìm cách khắc phục sửa

chữa, cải tiến và phát triển chúng ngày càng tối ưu hơn.
Củng cố, bổ sung và tìm hiểu thêm kiến thức về cơ cấu trục khuỷu-thanh truyền
trên hệ thống. Hiểu rõ được nguyên lý làm việc, cơng dụng và quy trình tháo lắp của
các chi tiết, nhóm chi tiết lắp trên hệ thống, để có đủ kiến thức chẩn đoán và phát hiện
hư hỏng thường gặp. Tiếp cận làm quen với việc chẩn đoán bằng các thiết bij hiện đại,
máy vi tính, thiết bị thử MUT II, MUT III, máy quét lỗi… thông qua các mã lỗi.
2. Ý nghĩa của đề tài.
Cơ cấu trục khuỷu thanh truyền, nắp-thân máy và xylanh là một trong những hệ
thống quan trọng và chiếm diện tích lớn nhất nhất của động cơ, là một trong những hệ
thống trong động cơ được quan tâm hàng đầu của các nhà nghiên cứu và chế tạo động.
Nghiên cứu và khảo sát hệ thống này sẽ giúp chúng ta nắm vững những kiến thức cơ
bản để nâng cao hiệu quả khi sử dụng, khai thác, sửa chữa, cải tiến và chế tạo chúng.
Ngoài ra, nó cịn bổ sung thêm nguồn tài liệu để phục vụ học tập và công tác sau này.

SVTH: NGUYỄN VĂN TÚ- 11CDOT01 2


Khảo sát cơ cấu trục khuỷu thanh truyền, thân máy- nắp máy
NỘI DUNG
1. CƠ CẤU TRỤC KHUỶU - THANH TRUYỀN.
a. Công dụng.
Biến chuyển động tịnh tiến của piston thành chuyển động quay của trục khuỷu và
biến chuển động quay của trục khuỷu thành chuyển động tịnh tiến của piston.
b. Cấu tạo.
Cơ cấu trục khuỷu thanh truyền bao gồm piston cùng với các xéc-măng, chốt piston,
thanh truyền, trục khuỷu và bánh đà.
1.1. Nhóm piston.

Hình 1.1 Cấu tạo nhóm piston, thanh truyền
1.1.1. Công dụng, điều kiện làm việc và yêu cầu

a. Công dụng
- Cùng với nắp xilanh tạo thành buồng cháy.
- Truyền lực khí thể cho thanh truyền ở hành trình sinh công.
- Nhận lực từ thanh truyền để thực hiện các hành trình cịn lại.
- Ngồi ra ở một số động cơ hai kỳ người ta còn sử dụng piston để đóng cửa thải,
cửa quét, cửa nạp.
b. Điều kiện làm việc.
 Tải trọng cơ học lớn và có chu kỳ
 Áp suất lớn, có thể đến 120KG/cm2 hoặc hơn nữa

SVTH: NGUYỄN VĂN TÚ- 11CDOT01 3


Khảo sát cơ cấu trục khuỷu thanh truyền, thân máy- nắp máy
 Lưc quán tính lớn, đặc biệt là ở động cơ cao tốc
 Tải trọng nhiệt cao
Do tiếp xúc trực tiếp với khí cháy có nhiệt độ 2200-2800 K nên nhiệt độ đỉnh
piston có thể đến 500-800 K. Do nhiệt độ cao, piston bị giảm sức bền, bó kẹt, nứt, làm
giảm hệ số nạp, kích nổ…
 Ma sát lớn và ăn mịn hóa học
Do có lực ngang N nên giữa piston và xilanh có ma sát lớn. Điều kiện bơi trơn
tại đây rất khó khăn, thơng thường chỉ bằng vung té nên khó bảo đảm bơi trơn hồn
hảo. Mặt khác do thường xuyên tiếp xúc trực tiếp với sản vật cháy có các chất ăn mịn
như các hơi axit nên piston cịn chịu ăn mịn hóa học.
c. u cầu
Vật liệu chế tạo piston phải đảm bảo cho piston làm việc ổn định và lâu dài
trong những điều kiện khắc nghiệt. Trong thực tế một số vật liệu sau được dùng chế taọ
piston
 Gang: Thường dùng gang xám, gang dẻo, gang cầu. Có sức bền nhiệt và bền cơ
học khá cao, hệ số giãn nở dài nhỏ nên khó bị bó kẹt, dễ chế tạo và rẻ. Tuy nhiên, Gang

rất nặng nên lực qn tính của piston lớn. Do đó gang chỉ dùng chế tạo piston động cơ
tốc độ thấp.
 Thép: Có sức bền cao nên piston nhẹ. Tuy nhiên hệ số dẫn nhiệt cũng nhỏ đồng
thời khó đúc nên hiện nay ít được dùng.
 Hợp kim nhơm: Có nhiều ưu điểm như nhẹ, hệ số dẫn nhiệt lớn, hệ số ma sát
với gang nhỏ, dễ đúc, dễ gia công nên được dùng rất phổ biến để chế tạo piston. Tuy
nhiên hợp kim nhơm có hệ số giãn nở lớn nên khe hở giữa piston và xylanh phải lớn để
tránh bo kẹt. Do đó lọt khí nhiều từ buồng cháy xuống hộp trục khuỷu, động cơ khó
khởi động và làm việc khi có tiếng gõ khi piston đổi chiều. Ở nhiệt độ cao sức bền
piston giảm khá nhiều.
1.1.2. Đặc điểm cấu tạo
a. Piston
 Đỉnh piston : Đỉnh piston có cơng dụng cùng với xylanh, nắp xylanh tạo
thành buồng cháy về máy kết cấu có các loại đỉnh piston sau:
 Đỉnh bằng:
Diện tích chịu nhiệt nhỏ, kết cấu đơn giản. Kết cấu này được sử dụng trong động cơ
diesel buồng cháy dự bị và buồng cháy xoáy lốc

SVTH: NGUYỄN VĂN TÚ- 11CDOT01 4


Khảo sát cơ cấu trục khuỷu thanh truyền, thân máy- nắp máy

Hình 1.2. Cấu tạo piston đỉnh bằng
 Đỉnh lồi:

Hình 1.3. Cấu tạo của piston đỉnh lồi
Có sức bền lớn, đỉnh mỏng, nhẹ nhưng diện tích chịu nhiệt lớn. Loại đỉnh này
thường được dùng trong động cơ xăng 4 kỳ và 2 xupap treo, buồng cháy chỏm cầu.

SVTH: NGUYỄN VĂN TÚ- 11CDOT01 5


Khảo sát cơ cấu trục khuỷu thanh truyền, thân máy- nắp máy
 Đỉnh lõm:

Hình 1.4. Cấu tạo piston đỉnh lõm
Có thể tạo lốc xoáy nhẹ, tạo thuận lợi cho quá trình hình thành hỗn hợp và cháy.
Tuy nhiên sức bền kém và sức chịu nhiệt lớn hơn so với đỉnh bằng. Loại đỉnh này được
dùng trong cả động cơ xăng và diesel.
 Đỉnh chứa buồng cháy:
Thường gặp trong động cơ diesel. Đối với động cơ diesel có buồng cháy trên đỉnh
piston, kết cấu buồng cháy phải thỏa mãn các yêu cầu sau đây. Thứ nhất, phải phù hợp
với hình dạng buồng cháy và hướng của chùm tia phun nhiên liệu để tổ chức tạo thành
hỗn hợp tốt nhất. Thứ hai, phải tận dụng được xốy lốc của khơng khí trong q trình
nén .
 Đầu piston:
Đường kính đầu piston thường nhỏ hơn đường kính thân vì thân là phần dẫn
hướng của piston. Kết cấu đầu piston phai đảm bảo yêu cầu sau:
 Bao kín tốt cho buồng cháy nhằm ngăn khí chấy lọt xuống các-te dầu và dầu
bôi trơn từ các-te sục lên buồng cháy. Có 2 loại xéc-măng đó là xéc-măng khí để bao
kín buồng cháy và xéc-măng dầu để ngăn dầu sục lên buồng cháy. Số xéc-măng phụ
thuộc vào động cơ. Với động cơ diesel này dùng 3 xéc-măng gồm xéc-măng lửa, xécmăng khí, xéc-măng dầu. Xéc-măng được lắp lỏng trong rãnh piston nên có thể tự xoay
trong rãnh để xylanh khơng bị mịn cục bộ
 Tản nhiệt tốt cho piston truyền qua xéc-măng cho xylanh đến môi chất làm
mát. Để tản nhiệt tốt thường dùng các kết cấu đầu piston sau:

SVTH: NGUYỄN VĂN TÚ- 11CDOT01 6

Khảo sát cơ cấu trục khuỷu thanh truyền, thân máy- nắp máy
Phần chuyển tiếp giữa đỉnh và đầu có bán kính R lớn. Dùng gân tản nhiệt ở dưới
đỉnh piston. Dùng rãnh ngăn nhiệt để giảm lượng nhiệt truyền cho xéc-măng thứ nhất.
Làm mát đỉnh pisston
 Sức bền cao: để tăng sức bền và độ cứng vững cho bệ chốt piston người ta
thiết kế các gân trợ lực.
 Thân piston có nhiệm vụ hướng cho piston chuyển động trong xylanh.
b. Chốt piston
 Là chi tiết nối piston với thanh truyền
 Điều kiện làm việc: chịu lực va đập, tuần hoàn, nhiệt độ cao và điều kiện bơi
trơn khó khăn.
 Vật liệu chế tạo: thép ít các-bon và thép hợp kim.
 Kết cấu và kiểu lắp ghép:
+ Cố định chốt trên đầu nhỏ thanh truyền:
Khi đó chốt piston phải được lắp tự do trên bệ chốt. Không phải giải quyết vấn
đề bơi trơn nên có thể thu hẹp bề rộng đầu thanh truyền và như vậy tăng được chiều dài
của bệ chốt, giảm được áp suất tiếp xúc mòn tại đây. Tuy nhiên, mặt phẳng chịu lực
chốt ít thay đổi nên tính chịu mỏi kém.
+ Cố định chốt piston trên bệ chốt:
Khi đó chốt phải được lắp tự do trên thanh truyền. Do khơng phải bơi trơn cho
bệ chốt nên có thể rút ngắn chiều dài của bệ để tăng chiều rộng đầu nhỏ thanh truyền,
giảm được áp suất tiếp xúc của mối ghép này. Tuy nhiên, mặt phẳng chịu lực của chốt
piston khơng thay đổi nên tính chịu mỏi kém.
+ Lắp tự do cả hai mối ghép:
Tại hai mối ghép đều khơng có kết cấu hãm. Khi lắp ráp, mối ghép giữa chốt và
bạc đầu nhỏ thanh truyền là mối ghép lỏng, còn mối ghép với bệ chốt là mối ghép
trung gian, có độ dơi(0.01-0.02 mm đối với động cơ ô tô máy kéo). Trong quá trình làm
việc, do nhiệt độ cao, piston bằng hợp kim nhôm giãn ra nhều hơn chốt piston bằng
thép, tạo ra khe hở ở mối ghép này nên chốt piston có thể tự xoay. Khi đó, mặt phẳng
chịu lực thay đổi nên chốt piston mịn đều hơn và chịu mỏi tốt hơn.

c. Xéc-măng
 Vai trò:
Xéc-măng khí làm nhiệm vụ bao kín tránh lọt khí, xéc-măng dầu ngăn dầu bôi
trơn từ hộp trục khuỷu sục lên buồng cháy cịn xéc-măng lửa làm kín buồng cháy.

SVTH: NGUYỄN VĂN TÚ- 11CDOT01 7


Khảo sát cơ cấu trục khuỷu thanh truyền, thân máy- nắp máy
 Điều kiện làm việc:
Xéc-măng chịu tải trọng cơ học lớn, nhất là xéc-măng đầu tiên(xéc-măng lửa),
ngoài ra xéc-măng cịn chịu lực qn tính lớn, ăn mịn hóa học và ứng suất ban đầu khi
lắp ráp xéc-măng vào rãnh ở piston
 Vật liệu chế tạo:
Phải đảm bảo độ đàn hồi ở nhiệt độ cao và chịu mòn tốt. Hầu hết được chế tạo
bằng gang xám pha hợp kim. Vì xéc-măng đầu tiên chịu điều kiện làm việc khắc nghiệt
nhất nên ở một số động cơ xéc-măng lửa đầu tiên được mạ crơm xốp có chiều dày
0.03-0.06 mm có thể tăng tuổi thọ lên gấp 3 lần.
 Kết cấu:

Hình 1.5. Các loại xéc-măng măng
+Xéc-măng khí: có kết cấu đơn giản là một vòng hở miệng được kết cấu của
tiết diện và miệng xéc-măng. Loại tiết diện hình chữ nhật có kết cấu đơn giản, dễ chế
tạo, nhưng có áp suất riêng khơng lớn, thời gian rà khít với xylanh sau khi lắp ráp lâu.
Loại mặt cơn có áp suất tiếp xúc lớn và có thể rà khít với xylanh nhanh chóng với
xylanh, tuy nhiên chế tạo phiền phức và phải đánh dấu khi lắp sao cho khi xéc-măng đi
xuống sẽ có tác dụng như một lưỡi cạo gạt dầu. Về kết cấu miệng, loại thẳng dễ chế tạo
nhưng dễ lọt khí và xục dầu qua miệng. Loại vát có thể khắc phục phần nào những
nhựơc điểm trên.
+Xéc-măng dầu: nếu chỉ có xéc-măng khí thì có hiện tượng bơm dầu lên

buồng cháy qua khe hở mặt đầu xéc-măng trong rãnh xéc-măng khi piston đổi chiều

SVTH: NGUYỄN VĂN TÚ- 11CDOT01 8


Khảo sát cơ cấu trục khuỷu thanh truyền, thân máy- nắp máy
chuyển động. Dầu sẽ bị cháy kết muội và tiêu hao nhiều dầu bơi trơn. Có nhiệm vụ
ngăn dầu và ngoài ra dàn đều lên mặt xylanh. Ở xéc-măng dầu của piston có rãnh thốt
dầu
1.1.3. Kiểm tra hư hỏng và sửa chữa
a. Hư hỏng piston và chốt piston
 Phương pháp kiểm tra piston
- Làm sạch piston
+ Dùng dao cạo làm sạch muội than bám trên đỉnh piston.
+ Dùng dụng cụ chuyên dùng làm sạch muội than trong rãnh lắp xéc-măng.
+ Dùng bàn chải lông và chất tẩy rửa làm sạch tồn bộ piston rồi thổi sạch bằng khí
nén.
- Kiểm tra vết xước, nứt, vỡ piston
+ Quan sát trên toàn bộ piston để phát hiện các vết nứt, vỡ, xước, cháy rỗ trên bề
mặt dẫn hướng.
- Kiểm tra độ côn, độ ô van của piston.
+ Kiểm tra độ côn: Dùng panme (hoặc thước cặp) đo ngồi đường kính piston trên
phần dãn hướng vng góc với đường tâm lỗ chốt ở hai vị trí đầu và cuối phần dẫn
hướng. Hệ số giữa hai lần đo là độ côn của piston. Nếu độ côn lớn hơn mức cho phép
phải thay piston.
+ Kiểm tra độ ô van: Dùng panme (hoặc thước cặp) đo ngồi đo đường kính piston
ở hai vị trí vng góc với nhau trên cùng một tiết diên ngang của phần dẫn hướng.
Hiệu số hai lần đo là độ ô van của piston. Độ ô van lớn hơn mức quy định phải thay
mới.
Số liệu đo đường kính của động cơ mitsubishi 4DQ50

Bảng 1.1. Đo đường kính piston
Piston

Máy 1

Máy 2

Máy 3

Máy 4

83.14
83.5
83.14
83.5
Đo theo phương vng góc với tâm lỗ chốt piston cách đỉnh 53.3 mm

SVTH: NGUYỄN VĂN TÚ- 11CDOT01 9


Khảo sát cơ cấu trục khuỷu thanh truyền, thân máy- nắp máy

Hình 1.6: Đo đường kính piston
Nhận xét: So sánh kết quả trên, đường kính của piston mịn ít, có thể dùng được
nhưng trên bề mặt còn bị xước.
- Thả piston rơi trong xylanh nếu nhanh là mòn nhiều phải sữa chữa, nếu rơi từ từ
là dùng được.
- Dùng căn lá có chiều dày thích hợp, dài 200mm và rộng 13mm, cắm vào giữa
piston (không lắp xéc-măng để ngược đầu vào trong xylanh) và xylanh, căn là ở vị trí
vng góc với lỗ chốt và dùng cân lị xo kéo một lực 1+3.5 kg sẽ kéo được căn lá ra

khe hở là đạt yêu cầu.
- Dùng thước cặp hoặc xéc-măng mới để kiểm tra độ mòn của rãnh xéc-măng
 Phương pháp kiểm tra chốt piston
+ Kiểm tra bề mặt chốt piston: Dùng mắt quan sát bề mặt làm việc của chốt piston
xem có vết xước, cháy rỗ khơng. Nếu có vết xước, rỗ, mịn thì phải thay chốt piston
+ Kiểm tra khe hở giữa chốt piston và bạc lót:
Để đo khe hở giữa chốt piston và bạc lót. Đầu tiên phải đo đường kính của chốt piston,
sau đó đo đường kính của bạc lót.

SVTH: NGUYỄN VĂN TÚ- 11CDOT01 10


Khảo sát cơ cấu trục khuỷu thanh truyền, thân máy- nắp máy

Hình 1.7: Đo đường kính của chốt piston
Số liệu đo đường kính lỗ chốt piston của động cơ Mitsubishi 4DQ50.
Bảng 1.2. Đo đường kính và độ ơvan lỗ lắp chốt piston
Vị trí đo

Đường
kính lỗ
lắp chốt
piston

Vị trí 1

Vị trí 2

Phương

Máy 1

Máy 2

Máy 3

Máy 4

DIab

25

25.1

25.001

25.001

DIAB

25.004

25.1

25

25.003

Độ Ơvan

0.04

0

0.001

0.002

DIiab

25.1

24.905

25

25.2

DIIAB

25.1

24.9

25.1

25.15

Độ Ơvan

0

0.005

0.1

0.05

Độ Ơvan, độ cơn tiêu chuẩn: 0.005 mm
Nhận xét: Độ mịn ơvan của lỗ chốt piston đạt u cầu so với độ mịn ơvan tiêu

SVTH: NGUYỄN VĂN TÚ- 11CDOT01 11


Khảo sát cơ cấu trục khuỷu thanh truyền, thân máy- nắp máy
chuẩn

Hình 1.8: Đo đường kính lỗ chốt piston
Số liệu đo đường kính chốt piston của động cơ Mitsubishi 4DQ50.
Bảng 1.3. Đo đường kính chốt piston và độ ơvan
Vị trí đo

Phương đo
DIab

Máy 1
24.042

Máy 2
24.04

Máy 3
24.38

Máy 4
24.046

Vị trí 1

DIAB
Ơvan
DIiab

24.04
0.002
24.032

24.036
0.004
24.34

24.38
0
24.036

24.04
0.006
24.34

Vị trí 2

DIIAB
Ơvan
DIIIab

24.036
0.004
24.03

24.34
0
24.34

24.031
0.05
24.32

24.34
0
24.03

DIIIAB
Ơvan
Độ Ôvan tiêu chuẩn: 0.005 mm

24.037
0.007

24.44
0.10

24.42
0.10

24.038
0.008

Chốt
pis-ton

Vị trí 3

SVTH: NGUYỄN VĂN TÚ- 11CDOT01 12


Khảo sát cơ cấu trục khuỷu thanh truyền, thân máy- nắp máy
Nhận xét: Độ mịn ơvan của chốt piston đạt u cầu so với độ mịn ơvan tiêu
chuẩn
Dùng thước cặp hoặc đồng hồ so đo trong để đo đường kính lỗ và chốt piston.
Tính khe hở giữa chốt và lỗ chốt. Nếu khe hở lớn quá thì phải thay bạc đầu nhỏ
thanh truyền.
Phương pháp sửa chữa
 Sửa chữa piston:
+ Piston cũ mịn ít cịn trong tiêu chuẩn khe hở cho phép bị cào xước nhẹ bề mặt ta
dùng giấy nhám mịn đánh bóng hết vết xước và dùng lại cho xylanh vừa khe hở lắp
ráp.
+ Piston có khe hở mịn ít trong khe hở tiêu chuẩn mà các rãnh xéc-măng bị nứt vỡ
hay mòn rộng ta tiến hành hàn đắp nhơm sau đó tiện lại kích thước rãnh.
+ Piston mịn rộng lỗ chốt mà bề mặt thân còn dùng được thì tiến hành doa rộng để
lắp chốt lớn hơn hoặc hàn đắp phần bị mịn và doa tiện lại kích thước ban đầu. (mỗi lần

doa: 0.025-0.035 mm)
+ Piston bị nứt vỡ, cào xước nhiều và mòn nhiều thường được thay mới theo kích
thước sửa chữa lớn hơn. Mỗi cos sửa chữa cách nhau 0.25 mm.
+ Thường khi thay piston mới thì chốt cũng được thay ln và khơng phải cạo rà lỗ
chốt. Nếu lắp chốt vào lỗ chốt không được thì phải doa lỗ khe hở lắp ráp.
 Sữa chữa chốt piston
+ Chốt bị mòn trên 0.03 mm và độ mịn cơn ơ van trên 0.05 mm đều được sửa
chữa bằng cách mạ thép hoặc crơm, sau đó mài bóng đến kích thước ban đầu.
+ Chốt bị nứt, mịn nhiều phải thay, mỗi cos sửa chữa là 0.1mm.
+ Mỗi lần thay chốt phải kiểm tra khe hở lắp ghép giữa chốt với lỗ chốt và lỗ bạc
đồng đầu nhỏ thanh truyền. Nếu không lắp được phải tiến hành cạo rà đến khe hở và
yêu cầu diện tích tiếp xúc khi lắp ráp để chốt xoay nhẹ nhàng.
+ Nong chốt pít tơng bị mịn
Nong chốt pít tơng rồi mài trịn ngồi theo kích thước ban đầu hay kích thước
sửa chữa.
Chốt định tâm 3 có đường kính ngồi nhỏ hơn đường kính trong bạc 1 là 0.10 
0.20 mm. Dùng máy ép với áp suất P = (60  65) kG/cm2 để ép cốc 4 và 5 (có gờ trong)
làm bạc số 1 giảm đường kính đi (0.10  0.20) mm và tất nhiên sẽ ngắn hơn ban đầu (2
 3) mm.
Quá trình nong như sau:

SVTH: NGUYỄN VĂN TÚ- 11CDOT01 13


Khảo sát cơ cấu trục khuỷu thanh truyền, thân máy- nắp máy
- Ủ chốt pít tơng: nung chốt lên đến (800  820)0C để nguội trong lò (12  15)
giờ.
- Nong chốt: lắp chốt vào khn nong, chọn nong có đường kính ngồi lớn hơn
đường kính trong của chốt (0.15  0.30) mm, bôi trơn cái nong, ép cái nong chạy qua
lỗ chốt vài lần sẽ làm tăng đường kính lên phù hợp yêu cầu.

- Nhiệt luyện lại chốt: thấm than mặt ngồi, tơi, ram. Rồi mài trịn ngồi có
đường kính ban đầu hay kích thước sửa chữa.
b. Hư hỏng xéc-măng

Phương pháp kiểm tra
+ Kiểm tra khe hở miệng
- Tháo xéc-măng cần kiểm tra ra khỏi piston
- Cho xéc-măng vào trong xylanh dùng đầu piston đẩy xéc-măng vào cách
miệng xylanh 20 mm ở vị trí phẳng. Sau đó, dùng căn lá phù hợp đo khe hở miệng và
so với khe hở tiêu chuẩn cho phép.

Hình 1.9: Đo khe hở miệng xéc-măng
Số đo khe hở miệng của động cơ mitsubishi 4DQ50
Bảng 1.4. Đo khe hở miệng xéc-măng
Khe hở
Miệng
xec-măng

Xec-măng

Máy 1

Máy 2

Máy 3

Máy 4

Xec-măng lửa

2.61

2.48

2.45

2,50

Xec-măng khí

3.855

3.5

3.55

3.65

Xec-măng dầu

2.525

2.5

2.45

2.48

SVTH: NGUYỄN VĂN TÚ- 11CDOT01 14

Khảo sát cơ cấu trục khuỷu thanh truyền, thân máy- nắp máy

Khe hở tiêu chuẩn miệng xéc-măng dầu: 0.15-0.25 mm, tối đa cho phép: 1.2 mm
Khe hở tiêu chuẩn miệng xéc-măng khí: 0.13-0.38 mm, tối đa cho phép: 0.20 mm
Nhận xét: Với khe hở miệng như trên thì các xéc-măng của động cơ mitsubishi đều
được thay mới do vượt quá khe hở tiêu chuẩn
+ Kiểm tra khe hở cạnh
Cho xéc-măng vào rãnh piston và xoay tròn xéc-măng trong rãnh piston. Xéc-măng
phải xoay nhẹ nhàng trong rãnh piston. Chọn căn lá có chiều dày thích hợp đưa vào
khe hở giữa xéc-măng và rãnh piston. Sau đó so với khe hở tiêu chuẩn.

Hình 1.10: Kiểm tra khe hở cạnh xéc-măng
Số đo khe hở cạnh của động cơ mitsubishi 4DQ50
Bảng 1.5. Đo khe hở cạnh xéc-măng
Khe hở

Cạnh
xec-măng

Xec-măng

Máy 1

Máy 2

Máy 3

Máy 4

Xec-măng lửa

0.17

0.15

0.16

0.17

Xec-măng khí

0.11

0.11

0.12

0.1

Xec-măng dầu

0.06

0.055

0.06

0.05

Khe hở cạnh tiêu chuẩn: 0.03-0.08 mm, tối đa cho phép 0.2 mm

SVTH: NGUYỄN VĂN TÚ- 11CDOT01 15


Khảo sát cơ cấu trục khuỷu thanh truyền, thân máy- nắp máy
Nhận xét: Với khe hở cạnh như trên thì các xéc-măng của động cơ mitsubishi
đều được thay mới do vượt quá khe hở tiêu chuẩn.
+ Kiểm tra khe hở lưng
Đặt xéc-măng vào trong rãnh nếu thấp hơn rãnh từ 0.2-0.35 mm là đạt. Hoặc
dùng thước đo độ sâu của rãnh xéc-măng, panme để đo chiều rộng của xéc-măng, hiệu
số kích thước đo được chính là khe hở lưng xéc-măng.

Hình 1.11: Kiểm tra độ tròn

+ Kiểm tra độ tròn của xéc-măng(độ lọt ánh

sáng)
Đặt xéc-măng vào trong xylanh, dùng piston đẩy xéc-măng cho phẳng đặt 1 bóng
đèn điện ở phía dưới xylanh, phía trên xéc-măng đặt một tấm bìa có đường kính nhỏ
hơn xylanh nhưng lớn hơn đường kính trong xéc-măng. Quan sát mức độ lọt ánh sáng
qua khe hở giữa lưng xéc-măng và thành xylanh. Một xéc-măng không được quá hai
chỗ lọt ánh sáng, chiều dài mỗi cung trịn khơng quá 30%, tổng chiều dài của các cung
lọt ánh sáng không quá 60% với khe hở cung lọt là 0.03 mm. Nếu khe hở nhỏ hơn
0.015 mm thì chiều dài cung lọt ánh sáng cho phép có thể lên tới 1200.
 Phương pháp sửa chữa.
+ Động cơ vào sữa chữa các cấp hay bảo dưỡng cấp II đều được thay xéc-măng
+ Kích thước sửa chữa xéc-măng theo cos của xylanh và piston: mỗi cos lớn hơn
0.25mm
+ Khi thay xéc-măng luôn kiểm tra lại cửa miệng và rãnh xéc-măng.

+ Nếu khe hở miệng nhỏ quá thì phải dũa miệng bằng cách kẹp dũa mịn lên ê tô:
dùng 2 tay đưa miệng xéc-măng vào dũa và dũa đến khe hở tiêu chuẩn và đặt hai đầu
miệng phải song song nhau.
+ Nếu khe hở lưng khơng có thì phải tiến hành tiện sâu rãnh đủ khe hở tiêu
chuẩn

SVTH: NGUYỄN VĂN TÚ- 11CDOT01 16


Khảo sát cơ cấu trục khuỷu thanh truyền, thân máy- nắp máy
+ Nếu khe hở bên hơi sát thì có thể mài rà mặt phẳng vòng xéc-măng trên giấy
nhám mịn đến khi xoay nhẹ. Nếu quá chặt thì tiện phay rãnh rộng hơn
+ Khi thay lắp xéc-măng cào piston phải lắp cùng chiều vát và miệng xéc-măng.
Quá trình lắp phải nhẹ nhàng và dùng dụng cụ chuyên dùng tránh gãy hỏng xéc-măng.
1.2. Thanh truyền

Hình 1.11. Cấu tạo của thanh truyền.
1.2.1. Nhiệm vụ ,điều kiện làm việc và yêu cầu
a. Nhiệm vụ
Thanh truyền là chi tiết nối giữa piston và trục khuỷu hoặc guốc trượt.
b. Điều kiện làm việc
Thanh truyền chịu lực khí thể, lực qn tính của nhóm piston và lực quán tính
của bản thân thanh truyền. Các lực trên là lực tuần hoàn và đâp.
c. Yêu cầu
Đối với động cơ tĩnh tại và động cơ tàu thủy tốc độ thấp, người ta dùng thép ít
các-bon hoặc thép các-bon trung bình như C30, C35, C45. Đối với động cơ máy kéo và
động cơ tàu thủy cao tốc, người ta dùng thép các-bon trung bnh như C40, C45 hoặc
thép hợp kim crơm, niken. Cịn đối với động cơ cao tốc và cường hóa như động cơ ơ tơ
du lịch, xe đua..người ta dùng thép hợp kim đạc biệt có nhiều thành phần hợp kim như
măng-gan, niken, vônphram.

1.2.2. Đặc điểm cấu tạo
a. Đầu nhỏ thanh truyền

SVTH: NGUYỄN VĂN TÚ- 11CDOT01 17


Khảo sát cơ cấu trục khuỷu thanh truyền, thân máy- nắp máy
+ Khi chốt piston lắp tự do với đầu nhỏ thanh truyền, trên đầu nhỏ thường phải có
bạc lót. Đối với động cơ ô tô máy kéo thường là động cơ cao tốc, đầu nhỏ thường
mỏng để giảm trọng lượng. Ở một số động cơ người ta thường làm vấu lồi trên đầu
nhỏ để điều chỉnh trọng tâm thanh truyền cho đồng đều giữa các xylanh. Để bôi trơn
bạc lót và chốt piston có những phương án như dùng rãnh hứng dầu hoặc bôi trơn
cưỡng bức do dẫn dầu từ trục khuỷu dọc theo thân thanh truyền.
+ Khi chốt piston cố định trên đầu nhỏ thanh truyền, đầu nhỏ phải có kết cấu kẹp
chặt
b. Thân thanh truyền
Tiết diện thân thanh truyền thay đổi từ nhỏ đến lớn kể từ đầu nhỏ đến đầu to.
Tiết diện trịn (hình 1.11.a) có dạng đơn giản, có thể tạo phơi bằng rèn tự do,
thường được dùng trong động cơ tàu thuỷ. Loại này không tận dụng vật liệu theo quan
điểm sức bền đều.
- Loại tiết diện chữ I (Hình 1.11. b) có sức bền đều theo hai phương, được dùng
rất phổ biến, từ động cơ cỡ nhỏ đến động cơ cỡ lớn và được tạo phôi bằng phương
pháp rèn khuôn.
- Loại tiết diện hình chữ nhật, ơvan (Hình 1.11. d, e) có ưu điểm là dễ chế tạo
thường được dùng ở động cơ mơtơ, xuồng máy cỡ nhỏ.
Hiện nay thân có tiết diện (Hình 1.11. b, c) được sử dụng phổ biến trên các động
cơ ôtô, đặc biệt là xe du lịch, bởi vì tiết diện dạng chữ I vì loại này tiết kiệm được
nguyên liệu có sức bền đều và độ cứng vững cao do ở hai phía đề có gân trợ lực. Nó có
khả năng chịu uốn xoắn tốt.

Hình 1.12: Các loại tiết diện thân thanh truyền
Để bôi trơn chốt piston bằng áp lực, ở một số động cơ dọc theo thân thanh
truyền có khoan lỗ dẫn dầu. Đế tăng độ cứng vững và dễ khoan lỗ dẫn dầu thân thanh
truyền có gân trên suốt chiều dài.
c. Đầu to thanh truyền

SVTH: NGUYỄN VĂN TÚ- 11CDOT01 18


Khảo sát cơ cấu trục khuỷu thanh truyền, thân máy- nắp máy
Đầu to thanh truyền lắp với cổ biên hay chốt khuỷu của trục khuỷu có nhiều kết
cấu khác nhau.
Để lắp ghép với trục khuỷu được dễ dàng đầu to thanh truyền thường được cắt
thành 2 nửa, phần dời được gọi là lắp đầu to (lắp biên) và được lắp ghép với nửa trên
bằng các bulông
- Đối với động cơ cỡ lớn, để tiện khi chế tạo người ta chế tạo đầu to thanh truyền
riêng rồi lắp với thân thanh truyền (hình 1.11. a). Bề mặt lắp ghép giữa thân và đầu to
thanh truyền được lắp các tấm đệm thép dày 0.05 – 0.20 mm để có thể điều chỉnh tỷ số
nén cho đồng đều giữa các thành xylanh.
- Trong một số trường hợp do kích thước đầu to quá lớn nên đầu to thanh truyền
được chia làm 2 nửa bằng mặt phẳng chéo (hình 1.12. b) để bắt lọt vào xylanh khi lắp
ráp. Khi đó mối ghép sẽ phải có kết cấu chịu lực cắt thay cho bulơng thanh truyền như
vấu hoặc răng khía.
- Để giảm kích thước đầu to thanh truyền có loại kết cấu bản lề và hãm bằng chốt
con (hình 1.12. c).
- Một số động cơ 2 kỳ cỡ nhỏ có thanh truyền khơng chia làm hai nửa phải dùng ổ
bi đũa (hình 1.12. d) được lắp dần từng viên ở một số động cơ xylanh kiểu chữ V hoặc
hình sao, thanh truyền của hai hàng xylanh khác nhau.

Hình 1.13: Kết cấu đầu to thanh truyền

SVTH: NGUYỄN VĂN TÚ- 11CDOT01 19


Khảo sát cơ cấu trục khuỷu thanh truyền, thân máy- nắp máy
d. Bulong thanh truyền
 Vai trò
Là chi tiết ghép nối hai nửa đầu to thanh truyền, nó có thể ở dạng bulong hay
cấy, tuy kết cấu đơn giản nhưng rất quan trọng nên phải được quan tâm khi thiết kế vầ
chế tạo. Nếu bulong thanh truyền do nguyên nhân nào đó bị đứt sẽ dẫn tới phá hỏng
tồn bộ động cơ.
 Điều kiện làm việc
Bulong thanh truyền khi làm việc chịu các lực như lực xiết ban đầu, lực qn tính
của nhóm piston-thanh truyền khơng kể nắp đầu to thanh truyền. Những lực này đều là
các lực có chu kỳ cho nên bulong thanh truyền phải có sức bền mỏi cao.
 Vật liệu chế tạo
Bulong thanh truyền được chế tạo bằng thép hợp kim có các thành phần crơm,
man-gan, niken…Tốc độ động cơ càng lớn, vật liệu bulong thanh truyền có hàm lượng
kim loại quý càng nhều.
e. Bạc lót
- Cơng dụng
Hạn chế việc mài mịn trực tiếp giữa cổ biên với đầu to thanh truyền đồng thời
để tăng tính kinh tế trong q trình sửa chữa.

Hình 1.14: Bạc lót
- Điều kiện làm việc
Khi làm việc bạc lót chịu lực ma sát lớn.

SVTH: NGUYỄN VĂN TÚ- 11CDOT01 20

Khảo sát cơ cấu trục khuỷu thanh truyền, thân máy- nắp máy
- Phân loại
Có thể chia bạc lót thành hai loại là bạc lót mỏng và bạc lót dày
+ Bạc lót mỏng: Thường được sử dụng trên động cơ ơtơ, máy kép có ưu điểm
thuận tiện khi thay thế sửa chữa theo cốt tức là thay bạc có đường nhỏ hơn.
+ Bạc lót dày: có gộp bạc và lớp hợp kim chịu mịn đều dày và thường có gờ vai
cũng được tráng hợp kim chịu mòn để hạn chế di chuyển dọc trục. Giữa hai bề mặt có
thể cạo rà bạc lót theo kích thước sửa chữa.
- Cấu tạo
Bạc đầu nhỏ thanh truyền: Khi lắp chốt piston xoay tương đối với đầu nhỏ thanh
truyền thì trong đầu nhỏ có ép vào 1 bạc đồng mỏng dày 0.01÷ 0.04 mm để giảm ma
sát, chống mòn. Bạc được ép vào lỗ rồi doa lại cho chính xác.
- Bạc đầu to lắp giữa đầu to thanh truyền và cổ trục khuỷu. Bạc gồm 2 nửa có
kết cấu gần giống nhau, thường làm bằng vỏ thép rồi tráng lớp hợp kim chống mòn.
Đối với động cơ xăng là hợp kim có nền thiếc hoặc chì. Động cơ diesel thường dùng
hợp kim đồng chì.
Để tránh bạc bị xoay trong đầu to thanh truyền, mỗi nửa bạc có gập cựa hãm (gờ
định vị) ăn khớp với rãnh trong đầu to thanh truyền. Để tăng độ tiếp xúc với đầu to
thanh truyền đường kính ngồi của bạc lớn hơn đường kính lỗ đầu to khoảng 0.03 ÷
0.04 mm. Trong bạc đầu to thanh truyền thường có rãnh chứa dầu. Dầu bôi trơn giữa
bạc và cổ quay thanh truyền sẽ qua 1 lỗ nhỏ ở nửa bạc trên trùng với lỗ ở đầu to thanh
truyền lên bôi trơn cho xilanh bằng cách vung vẩy.
1.2.3. Kiểm tra và sữa chữa các hư hỏng
a. Kiểm tra hư hỏng
Kiểm tra thanh truyền bị cong và bị xoắn
+ Lắp nhóm piston vào thanh truyền rồi vào xylanh và cổ biên (piston không lắp
xéc-măng)
+ Lắp đầu to có bạc vào cổ biên bắt chặt đủ lực quy định, sau đó quay truc khuỷu
cho piston ở điểm chết trên và dùng căn lá có độ dày hợp lý để đo khe hở giữa piston

và xylanh ở quanh piston.
+ Rồi tiếp tục đo khe hở quanh piston và xylanh ở vị trí giữa xylanh và điểm chết
dưới.
+ Nếu khe hở lớn về phía cả 3 vị trí chứng tỏ thanh truyền cong về phía khe hở nhỏ.

SVTH: NGUYỄN VĂN TÚ- 11CDOT01 21


Khảo sát cơ cấu trục khuỷu thanh truyền, thân máy- nắp máy
+ Nếu ke hở lớn ở vị trí điểm chết trên nhưng ở vị trí giữa xylanh khe hở lớn nằm
ở hướng khác chứng tỏ thanh truyền bị xoắn (hướng xoắn về phía có khe hở nhỏ).
+ Nếu khe hở đều về mọi hướng và đều ở cả ba vị trí của piston, chứng tỏ thanh
thanh truyền khơng bị xoắn.
Kiểm tra thanh truyền bị nứt và bulong, đai ốc nứt hỏng
+ Thường vết nứt hay xảy ra ở phần vị trí các lỗ lắp bulong và lỗ lắp chốt piston
hay gần chỗ nối tiếp đầu to và thân.
+ Để kiểm tra vết nứt lớn ta quan sát bằng mắt vết nứt nhỏ ta dùng que kim loại
gõ lên thanh truyền có tiếng rè là bị nứt hoặc dùng kính phóng để quan sát.
Kiểm tra thanh truyền bị cháy rỗ.
+ Bắt chặt đầu to đủ lực quy định khơng có lắp bạc, sau đó dùng đồng hồ so đo
độ ơ van và đường kính lỗ lắp bạc: nên bề mặt lắp ghép có lắp các đệm thì phải lắp đủ
và đều cả hai bên.
+ Sau đó lắp bạc lót vào và bắt chặt đủ lực để đo độ ô van và đường kính của bạc lót.
+ Các kích thước đo được đem so sánh với tiêu chuẩn cho phép để thay thế hoặc
sửa chữa.
+ Quan sát bề mặt bạc, các vết cháy rỗ cào xướt
+ Đo độ dày của lớp hợp kim chống mòn…
+ Kiểm tra độ mòn (khe hở) của bạc đầu to bằng cách dùng dây chì ø2 mm dài
20÷30 mm cho vào giữa cổ biên và bạc bắt chặt đủ lực quy định. Sau đó tháo lấy dây
chì ra đo chiều dày sau khi bị ép: ta có khe hở cới tiêu chuẩn cho phép.

SVTH: NGUYỄN VĂN TÚ- 11CDOT01 22


Khảo sát cơ cấu trục khuỷu thanh truyền, thân máy- nắp máy
Hình 1.15: Đo khe hở giữa đầu to thanh truyền với cổ biên
Số liệu đo khe hở giữa đầu to thanh truyền với cổ biên của động cơ mitsubishi
4DQ50
Bảng 1.6. Khe hở giữa đầu to thanh truyền với cổ biên

Khe hở giữa đầu to
thanh truyền và cổ
biên

Máy 1

Máy 2

Máy 3

Máy 4

0.14 mm

0.17 mm

0.15 mm

0.16 mm

Lực xiết: 650 kgf.cmm
Khe hở tiêu chuẩn: 0.12 mm
Nhận xét: Với khe hở trên vượt q khe hở tiêu chuẩn khơng đáng kể nên có thể
dùng được. Hoặc có thể doa lại cổ biên, sau đó lắp bạc với cos phù hợp.
- Đường kính đầu nhỏ thanh truyền của động cơ mitsubishi
Bảng 1.7. Đường kính của đầu nhỏ thanh truyền

Đường
kính
đầu nhỏ
thanh
truyền

Vị trí đo

Máy 1

Máy 2

Máy 3

Máy 4

DIab

24.9

24.84

24.9

24.78

DIAB

24.95

24.86

24.89

24.8

Độ ôvan

0.05

0.02

0.01

0.02

DIIab

24.91

24.9

24.89

24.89

DIIAB

24.92

24.88

24.9

24.9

Độ ôvan

0.01

0.02

0.01

0.01

Độ ôvan cho phép: 0.015 mm.

SVTH: NGUYỄN VĂN TÚ- 11CDOT01 23