Cơ cấu truyền lực Piston

Chia sẻ: Hung Nhat | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:40

3
565
lượt xem
221
download

Cơ cấu truyền lực Piston

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Piston cùng với các chi tiết trong nhóm piston, lót xylanh, nắp xylanh tạo thành không gian công tác của động cơ. Piston nhận áp lực khí thể từ phía đỉnh truyền tới trục khuỷu qua thanh truyền và ngược lại. Piston hút khí mới vào không gian công tác của động cơ, nén hỗn hợp môi chất công tác và xả khí cháy ra ngoài. Truyền nhiệt khí cháy qua vòng găng đến xylanh và truyền ra môi trường. Động cơ hai kỳ piston còn có vai trò đóng mở cửa nạp, cửa xả....

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Cơ cấu truyền lực Piston

  1. CHƯƠNG 2: CƠ CẤU TRUYỀN LỰC P ISTON I. NHIỆM VỤ, ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC, YÊU CẦU VÀ VẬT LIỆU CHẾ TẠO. 1.1. NHIỆM VỤ. Piston cùng với các chi tiết trong nhóm piston, lót xylanh, nắp xylanh tạo thành không gian công tác của động cơ. Piston nhận áp lực khí thể từ phía đỉnh truyền tới trục khuỷu qua thanh truyền và ngược lại. Piston hút khí mới vào không gian công tác của động cơ, nén hỗn hợp môi chất công tác và xả khí cháy ra ngoài. Truyền nhiệt khí cháy qua vòng găng đến xylanh và truyền ra môi trường. Động cơ hai kỳ piston còn có vai trò đóng mở cửa nạp, cửa xả. 1.2. ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC. • Lực khí cháy, lực quán tính của bản thân. • Nhiệt độ cao của buồng đốt. •Chịu ma sát, mài mòn với xylanh trong điều kiện bôi trơn kém. •Chịu áp lực va đập của chốt piston vào bệ chốt và va đập của vòng găng vào rãnh vòng găng. •Piston còn bị ăn mòn do tạp chất và các hóa chất có trong khí cháy gây nên. 1.3. YÊU CẦU. •Piston phải chịu được ứng suất cơ và ứng suất nhiệt, không bị biến dạng, chịu được ma sát và mài mòn. •Hệ số dãn nở vì nhiệt nhỏ, truyền nhiệt nhanh. •Khe hở nắp ráp chính xác, độ cứng, độ bóng cao. http://www.ebook.edu.vn 31
  2. •Khi nắp ráp đường tâm xylanh và piston phải trùng nhau, đường tâm này phải vuông góc với đường tâm chốt piston. 1.4. VẬT LIỆU CHẾ TẠO. •Vật liệu chế tạo hiện nay thường dùng: Gang và hợp kim nhôm , ngoài ra còn dùng thép. •Nhưng chủ yếu vẫn là hợp kim nhôm nhằm giảm lực quán tính do nhôm nhẹ và tăng sự truyền nhiệt từ đỉnh piston ra thành xylanh do dẫn nhiệt tốt. II. PHÂN LOẠI VÀ CẤU TẠO 2.1. CẤU TẠO NHÓM PISTON • Đỉnh piston (đ) • Đầu piston (1) • Phần dẫn hướng (h) •Các rãnh đặt xecmang và xecmang (2,3,4,5) • Chốt piston (6) • Vòng hãm chốt (7) • Ổ đặt chốt (8) 2.1.2. PISTON. 32
  3. •Là bộ phận chuyển động trong lòng xylanh. Nó nhận áp lực từ môi chất công tác rồi truyền cho trục khuỷu qua thanh truyền. •Ngoài ra còn có tác dụng trong việc nạp, nén khí mới và đẩy khí thải ra khỏi không gian công tác của xylanh. a. Đầu Piston. •Phía trong đầu piston và phần dẫn hướng được bố trí các gân chịu lực và tạo các hốc để chứa dầu bôi trơn. •Vật liệu chế tạo piston có hệ số dãn nở vì nhiệt cao thì người ta thường vát bớt một phần ở phía đầu của lỗ chốt piston. Mục đích giảm khối lượng của piston và bù lại phần giãn nở vì nhiệt giúp cho piston không bị bó kẹt trong xylanh. Cách bố trí gân chịu lực và hốc chứa 2 1 3 dầu: 1: Đầu piston 5 2: Gân 4 3: Tăng bền chốt piston 6 4: Lỗ xả dầu 7 5: Rãnh vòng găng 6: Tăng bền 7: Lỗ chốt piston b. Đỉnh Piston. - Tùy vào đặc điểm tổ chức quá trình cháy và quá trình nạp xả mà ta có các hình dạng đỉnh piston khác nhau: http://www.ebook.edu.vn 33
  4. + Piston đỉnh bằng. + Piston đỉnh lồi. + Piston đỉnh lõm. •Piston đỉnh bằng: Là loại phổ biến nhất. Có diện tích chịu nhiệt là nhỏ nhất, kết cấu đơn giản dễ chế tạo được dùng trong động cơ xăng, động cơ diezel có buồng cháy dự bị và xoáy lốc. •Piston đỉnh lồi: Có độ cứng vững cao, thường không bố trí gân chịu lực, diện tích chịu nhiệt lớn nên ảnh hưởng xấu tới qúa trình làm việc của piston. Thường dùng trong các loại động cơ xăng có b ) c) buồng cháy chỏm cầu dùng xupap treo và trong các động cơ xăng hai kì cỡ nhỏ, Piston đỉnh lõm: Diện tích chịu nhiệt lớn hơn đỉnh bằng nhưng có ưu điểm là tạo ra xoáy lốc nhẹ trong quá trình nén và qúa trình cháy.Thường dùng trong động cơ diezel 4 kì và 2 kì cớ buồng cháy thống nhất, một số động cơ xăng (buồng cháy chỏm cầu) và động cơ diezel (buồng cháy dự bị và buồng cháy xoáy lốc). 34 e ) c)
  5. c. Váy piston. • Vai trò dẫn hướng trong xylanh và chịu lực ngang, chịu mài mòn do tiếp xúc với lót xylanh. •Ở động cơ cao tốc váy piston thường ngắn không đặt xecmang piston tỳ sát vào thành xylanh ở phương chuyển động lắc của thanh truyền. •Ở động cơ thấp tốc thì váy piston thường dài hơn. Phía trong bố trí các ổ đỡ chốt piston, phía ngoài có thể bố trí một vài xecmang dầu. 2.1.3. XECMANG. • Là các vòng đàn hồi được nắp vào các rãnh trên piston. Khi làm việc xecmang chịu tác dụng của nhiệt độ cao, áp suất va đập lớn, ma sát mài mòn nhiều và chịu ăn mòn hóa học của khí cháy và dầu bôi trơn. •Có hai loại xecmang: + Xecmang khí + Xecmang dầu. 2.1.4. CHỐT PISTON. •Là chi tiết liên kế piston với thanh truyền. Chốt thường được khoan lỗ rỗng để giảm khối lượng. •Trong khi làm việc chốt chịu tác dụng của lực khí thể và chịu lực quán tính rất lớn, chịu va đập mạnh. •Dễ mài mòn do làm việc trong môi trường có nhiệt độ cao, khó bôi trơn. •Mặt chốt phải được đánh bóng để giảm ứng suất tập trung. Khi lắp ghép với piston thanh truyền thì khe hở lắp ghép nhỏ để tránh va đập. http://www.ebook.edu.vn 35
  6. •Vật liệu chế tạo phải đảm bảo độ cứng vững và độ bền, chịu mài mòn và chống mỏi tốt. 2.2. PHÂN LOẠI PISTON. 2.2.1. THEO KẾT CẤU. Piston được chia làm hai loại: Piston liền và piston ghép. Piston liền: Chế tạo đơn giản. vật liệu chế tạo có độ bền và khả năng chịu nhiệt, mài mòn tương đối cao. Piston ghép: Phần đầu làm bằng vật liệu chịu nhiệt có độ bền cao có thể thay thế sau một thời gian làm việc. Nhược điểm là nặng, phức tạp độ chính xác khi chế tạo và nắp ghép phải cao. 1. Đỉnh piston. 2. Đầu piston. 3. Xecmang khí . 4. Xecmang dầu. 5. Bulong. 6. Đường dẫn dầu bôi trơn và làm mát. 7. Phần dẫn hướng. 36
  7. 2.2.2. THEO TỐC ĐỘ QUAY. •Piston động cơ có tốc độ cao: Thường ngắn và phần dẫn hướng không đặt xecmang hoặc là có nhưng ít từ 2÷3 vòng Piston động cơ thấp tốc: Thường dài số vòng găng nhiều (4÷6) và đặt cả ở phần dẫn hướng 1. Phần dẫn hướng. http://www.ebook.edu.vn 37
  8. 2. Bệ chốt piston 3. Chốt piston. 4. Nắp đầu piston. 5. Xecmang khí . 6. Xecmang dầu. 7. Buồng đốt. 8. Đỉnh piston. 9. Rãnh xecmang khí. 10. Rãnh xecmang dầu. III. HAO MÒN, HƯ HỎNG, KIỂM TRA SỬA CHỮA. 3.1. HAO MÒN. •Piston bị cào xước: Xảy ra khi động cơ khởi động, khi có ít dầu bôi trơn thành xylanh hoặc đông cơ quá nóng khó bôi trơn. •Piston bị mòn: Do bị ăn mòn hóa học của khí cháy và dầu bôi trơn. Mài mòn do ma sát giữa piston và xylanh trong quá trình làm việc. 38
  9. •Rãnh vòng găng mòn: Do ma sát khi làm việc và ăn mòn của khí cháy. •Váy bị bóp méo: Do chịu lực ngang, làm xecmang có hình ôvan không còn khă năng gạt dầu bôi trơn. • Piston bị cháy. 3.2. HƯ HỎNG. •Các gờ rãnh xecmang bị uốn. •Đỉnh piston và váy bị nứt, vỡ. 3.3. KIỂM TRA, SỬA CHỮA. •Piston bị cào xước: Nhẹ thì có thể đánh bóng và sử dụng lại, nặng thì thay thế . •Rãnh vòng găng bị mòn: Dùng vòng găng mới và thước lá để kiểm tra độ mòn ở rãnh. Nếu khe hở lớn hơn 0,012mm thì cần gia công lại rãnh piston http://www.ebook.edu.vn 39
  10. Đo khe hở bằng thước lá •Váy bị bóp méo :Dùng panme để đo. Khắc phục bằng cách lắp thêm chi tiết dãn, làm dãn phần váy bằng qúa trình gia công cơ khí hoặc gia công nhiêt. Trường hợp nặng phải thay thế. 40
  11. Bộ làm dãn piston •Ở xylanh bị mòn: Dùng thước lá và lực kế lò xo để đo khe hở giữa piston và xylanh. Thay đổ chiều dày thước lá và dùng lực kế kéo đến khi lực kế chỉ 3÷4,5 Kg thì chiều dày thước lá là khe hở giữa piston và xylanh. • Ngoài ra còn dùng các biện pháp khác để phục hồi kích thước piston: + Nong: Dùng búa nong để phục hồi kích thước của váy piston. + Khía khám: Dùng máy khía khám là máy tiện chuyên dụng. Quá trình khám nâng kim loại ở hai mặt chịu lực ngang của piston và làm tăng đường kinh piston. + Hàn đắp và tiện. XÉC MĂNG 1.Nhiệm vụ của xec măng: Xéc măng là các vòng đàn hồi bằng gang được lắp vào các rãnh trên pittong.Trong quá trình động cơ làm việc nó làm nhiệm vụ sau: •Bao kín buồng đốt không cho khí thể lọt xuống cacte để khỏi ảnh hưởng đến công suất và dầu bôi trơn khỏi bị phá hủy. http://www.ebook.edu.vn 41
  12. •Là chi tiết trung gian để truyền nhiệt từ pitong ra thành xilanh rồi ra nước hoặc không khí làm mát cho động cơ. •Đưa dầu nhờn cho thành xilanh(xécmăng khí) và gạt dầu về(xécmăng dầu) không cho dầu xục lên buồng đốt của động cơ. 2. Điều kiện làm việc của xéc măng : Xecmang làm việc trong điều kiện khắc nghiệt •Chịu nhiệt độ cao •Áp suất va đập lớn •Ma sát mài mòn nhiều •Chịu ăn mòn hóa học của khí cháy và dầu nhờn 3. Yêu cầu về xéc măng : Do điều kiện làm việc của xec măng nên xec măng cần phải có các yêu cầu sau: •Vật liệu chế tạo phải có hệ số ma sát nhỏ và hệ số giãn nở vì nhiệt nhỏ. •Phải có độ cứng thích hợp để chịu mài mòn tốt trong điều kiện ma sát giới hạn. •Phải có sức bền,tính đàn hồi cao và ổn định trong điều kiện nhiệt độ cao. 4. Vật liệu chế tạo xec măng: Do điêu kiện làm việc nên người ta dùng các vật liệu sau: •Gang xám péclit •Gang hợp kim:niken_molíp đen, von fram,titan….với hàm lượng nhỏ nên nâng cao độ bền cơ học và dộ bền ,độ dẻo. •Để xec măng đỡ bị mài mòn người ta thường mạ một lớp crôm xốp trên bề mặt làm viêc của xéc măng chiều dày (0.1đến 0,2 mm),Vì lớp mạ này tăng cường độ cứng bề mặt tỉnh chống mòn tốt giảm hệ số ma sát. Ngoài ra người ta còn mạ thiếc mỏng chiều dày lớp mạ từ (0,005 đến 0,01)mm. để nâng cao tinh chống mòn và nhằm mục đích giảm thời gian chạy rà của động cơ. 5. Kết cấu của xec măng: Xec măng có kết cấu đơn giản , nó có dạng như vòng thép hở miệng . 42
  13. 1.Mặt đáy 2. Mặt lưng 3.Mặt bụng 4 .Phần miệng 5. Khe hở miệng ở trạng thái lắp ghép trong xylanh. 6. Phân loại xec măng: Có 2 loại xecmăng:xec măng dầu , xec măng khí Hinh 2 Xecmang khí •Xec măng khí- có chưc năng làm kín buồng đốt và dẫn nhiệt từ đỉnh píton ra thanh xylanh. .trên mỗi piston có từ 2 đén4 xec măng khí. Hình 3 http://www.ebook.edu.vn 43
  14. Xecmang dầu •Xec măng dầu:có chức năng san đều dầu bôi trơn trên mặt gương cua xylanh và gạt dầu bôi trơn dư từ mặt gương xylanh về cacte. trên mỗi piston có từ 1 đến 2 xec măng dầu bố trí phía dưới xec măng khí. •Xec măng dầu sẽ gạt hết dầu nhờn từ xilanh về cacter •Xec măng dầu còn bố trí một mảng mỏng trên thành xi lanh 7.Hư hởng và sửa chữa xec măng a .Hư hỏng: •Hư hỏng thường gặp ở vòng găng là: cháy , rỗ , gẫy giai đoạn trước nó là sự bó kẹt trong rãnh đặt vòng găng. •Khi vòng găng bị mòn nhiều khí sẽ lọt từ trên xuống,còn dầu không được vét sạch, màu khí xả xanh đậm. Vòng găng làm kín khoảng hở b. Kiểm tra •Ta dùng thước để kiểm tra khe hở bên giữa vòng găng và rãnh vòng găng. 44
  15. •Khe hở lưng kiểm tra bàng ánh sáng đèn. •Khe hở miệng thì đo bàng thước lá. Hình 5 Đo khe hơ miệng bằng thước lá Hình 6 Kiểm tra vòng găng a/ khe hở bên b/ khe hở miệng c/ khe hở lưng – khe hở vòng d/ độ đàn hồi Nếu các vòng găng hơi giống nhau thì cứ 3 lần thay vòng găng vòng găng thứ nhất là 1 lần thay toàn bộ.Có thể tận dụng các vòng găng phía dưới bằng cách đổi chỗ cho vòng găng số 1 nhưng phải đảm bảo đúng khe hở miệng. Chú ý cách lắp vòng găng: •Nên dùng kìm chuyên dụng •Đặt miệng vòng găng liền nhau lệch nhau 180o http://www.ebook.edu.vn 45
  16. •Đặt đúng chiều vào đúng vòng găng. Hình 7 Làm sạch các rãnh vòng găng 8.Bảo dưỡng vòng găng (xec măng): Phải lắp đúng vòng găng không nếu lắp ngược có thể tăng sự tiêu thụ dầu bôi trơn. •Hãy đẩy vòng găng khí từ bộ vòng găng mới xuống phía dưới hành trình vòng găng trong , sau đó đo khoảng hở miệng vòng găng . Hình 8: Đo khe hở miệng vòng găng Một số vòng găng có thể dũa bớt đi để đạt khe hở cần thiết. •Nếu khe hở trong phạm vi cho phép (0,25-0,5mm) bạn có thể kiểm tra độ ăn khớp của 46
  17. tưng vòng găng khí trong rãnh pittong tương ứng Hình 9: Kiểm tra độ ăn khớp của vòng găng •Hãy lăn vòng găng trong rãnh nếu cảm thấy chặt tay bạn cần làm sạch rãnh vòng găng. Nếu cảm thấy quá lỏng thì cần kiểm tra khoảng hở giũa vòng găng & rãnh •Để kiểm tra vòng hở giữa rãnh & vòng găng thì hãy đặt vòng găng vào rãnh đo khoảng hở này bằng cữ đo chiều dày khoảng hở cho phét tối thiểu là 0,025mm. không vượt quá(0,1 mm ) đối với hầu hết các động cơ. •Để lắp vòng găng dầu trên pittong bạn hãy lắp vòng thép xoắn vào vị trí sau đó lắp vòng găng khí bằng công cụ chuyên dùng. •Không nên xoắn vòng găng khí do vòng găng tương đối giòn dễ gãy hoặc co thể bị cong kẹt trong rãnh pittong,có thể định vị vòng găng sao cho khe hở phù hợp với yêu cầu của nhà sản xuất, nói chung các khe hở vòng găng không thẳng hàng. Hình 10: Lắp vòng dầu http://www.ebook.edu.vn 47
  18. 9. Lựa chọn vòng găng mới. Việc lựa chọn vòng găng mới tùy thuộc vào thành xilanh và chế độ gia công lại thành xilanh . •Nếu thành xilanh chỉ mòn không đáng kể thì thì chỉ cần dùng các vòng găng tiêu chuẩn phù hợp với độ mòn độ côn độ lệch cho phép của xilanh •Nếu xilanh được gia công lại với đương kinh lớn hơn, đương kinh đó sẽ xác định kích cỡ vòng găng cần sử dụng. •Nếu độ côn trong khoảng ( 0,13-0,23mm) bộ vòng găng tiêu chuẩn mới có thể đáp ứng được yêu cầu, nếu độ côn vượt quá khoảng cho phép cần phải gia công lại xilanh và chọn vòng găng tương ứng với đương kính xilanh sau khi gia công. Hinh 11:Vòng găng mới THANH TRUYỀN I.Điều kiện làm việc yêu cầu : 1.1 Nhiệm vụ : Nhận lực piston truyền cho trục khuỷu và ngược lại Góp phần biến chuyển động tịnh tiến của piston thành chuyển động quay của trục khuỷu và ngược lại 1.2 Điều kiện làm việc : Làm việc trong điều kiện nhiệt độ cao ,chịu áp lực chịu lắc , chịu va đập , chịu ứng suất cơ lớn , chịu ăn mòn hoá học … 1.3 Yêu cầu : 48
  19. •Các thành phần của thanh truyền phải có độ bền và tính tin cậy cần thiết •Độ chống mòn và khả năng làm việc của các ổ đỡ cao . II Cấu tạo và phân loại : 1.Cấu tạo gồm: đầu nhỏ đầu to, thân thanh truyền các bạc lót của đầu nhỏ và to, các bulông Cấu tạo thanh truyền 1- Đầu to 2- Bạc lót đầu trên 3- Bulông 4- Cái hãm bulông 5- Bạc lót đầu dưới 6-Bulông thanh truyền 7- Mũ ốc 8- Chốt chẻ a) Đầu nhỏ: Nối với piston nhờ chốt piston, có dạng rỗng , bên trong có lỗ dẫn dầu bôi trơn . b) Thân thanh truyền :Có tiết diện hình chữ I nối đầu nhỏ và đầu to thanh truyền. Chế tạo bằng thép 40 ,50 hoặc thép hợp kim. c) Đầu to thanh truyền: Đầu to thanh truyền quay quanh trên tay quay trục khuỷu gồm 2 phần: • Một phần dính vào thân • Phần kia làm rời gọi là nón, nón gắn cứng vào thân nhờ 2 bulông. http://www.ebook.edu.vn 49
  20. Trong đầu to có 2 miếng bạc lót, trong động cơ tàu thủy, đầu to thường làm rời và gắn vào thân nhờ bulông có gờ định vị. Động cơ mô tô và xe máy vì dùng trục khuỷu ghép nên đầu to thanh truyền được làm thành khối liền với thân d) Bạc lót : Trong động cơ ô tô đa số ổ trục và ổ chốt đều là ổ trượt , bề mặt bạc lót có tráng hợp kim. e) Bulông : Dùng để lắp đầu to thanh truyền vào trục khuỷu. 2.Phân loại •Dựa vào thiết diện thân truyền : Thân truyền tiết diện hình chữ I Thân truyền tiết diện hình tròn Thân truyền tiết diện hình chữ H •Theo kết cấu đầu to thanh truuyền: Đầu lệch Đầu không lệch Đầu to kiểu lệch Đầu to kiểu không lệch 50
Đồng bộ tài khoản