Cấu tạo động cơ ô tô

Chia sẻ: Doan Van Ha Ha | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:107

Thêm vào BST

Báo xấu

910
lượt xem 278
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Là nguồn cung cấp động năng cho các hoạt động của ôtô: cung cấp mô men quay cho bánh đà, dẫn động các cơ cấu, hệ thống khác (hệ thống nhiên liệu, cơ cấu phân phối khí, hệ thống làm mát…). Đa số xe hơi có từ 4 bánh trở lên, sử dụng động cơ đốt trong để tiêu thụ nhiên liệu (như xăng, dầu Diesel, hay các nhiên liệu hóa thạch hay nhiên liệu sinh học khác) nhằm sinh ra momen quay ở bánh xe giúp cho nó có thể di truyển trên đường bộ....

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Cấu tạo động cơ ô tô

Cấu tạo động cơ ô tô
MỤC LỤC Cấu tạo động cơ ....................................................................................................................... 1 ô tô...............................................................................................................................................1 MỤC LỤC.................................................................................................................................. 2 3.1. Giới thiệu chung..........................................................................................................3 3.2. Thân máy, nắp máy, xy lanh và các te........................................................................3 3.3. Cụm piston.................................................................................................................. 7 3.4. Cụm thanh truyền..................................................................................................... 14 3.5. Nhóm trục truỷu – bánh đà....................................................................................... 18 Chương IV: HỆ THỐNG PHỐI KHÍ.................................................................................. 26 4.1. Chức năng, yêu cầu và phân loại..............................................................................26 4.2. Pha phối khí động cơ đốt trong (động cơ xăng và diezel).......................................26 4.3. Kết cấu và hoạt động của hệ thống phối khí......................................................... 27 CHƯƠNG VI: HỆ THỐNG BÔI TRƠN............................................................................48 5.1. Công dụng, yêu cầu và phân loại............................................................................. 48 5.2. Các phương án bôi trơn.............................................................................................49 5.2.1. Bôi trơn bằng phương pháp vung té......................................................................49 5.3. Các chi tiết chính trong hệ thống bôi trơn............................................................... 52 5.4. Dầu bôi trơn.............................................................................................................. 58 Chương VI: HỆ THỐNG LÀM MÁT................................................................................. 60 6.1. Công dụng, yêu cầu và phân loại............................................................................. 60 6.2. Kết cấu và hoạt động của hệ thống làm mát..........................................................61 ................................................................................................................62 CHƯƠNG VII: HỆ THỐNG CUNG CẤP NHIÊN LIỆU.................................................. 70 7.1. Hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ xăng...........................................................70 7.2. Hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ diezel.........................................................85
CƠ CẤU SINH LỰC 3.1. Giới thiệu chung 3.1.1. Chức năng Là nguồn cung cấp động năng cho các hoạt động của ôtô: cung cấp mô men quay cho bánh đà, dẫn động các cơ cấu, hệ thống khác (hệ thống nhiên liệu, cơ cấu phân phối khí, hệ thống làm mát…). 3.1.2. Yêu cầu - Hiệu suất làm việc cao. - Làm việc ổn định. - Không rung giật, ít gây tiếng ồn. - Kích thước và trọng lượng nhỏ, công suất riêng lớn . - Khởi động, vận hành, chăm sóc dễ dàng. - Thành phần gây ô nhiễm môi trường nhỏ. 3.2. Thân máy, nắp máy, xy lanh và các te. 3.2.1. Thân máy Hình 3.1. Thân máy a: Động cơ 1 hàng xylanh b: Động cơ chữ V 3.2.1.1. Chức năng - Là nơi lắp đặt và bố trí hầu hết các cụm chi tiết của động cơ.
- Là nơi lấy nhiệt từ thành vách xylanh. - Duy trì áp suất nén của piston và tiếp nhận áp suất nổ. 3.2.1.2. Phân loại a). Phân loại theo kiểu làm mát - Thân máy làm mát bằng nước: Thường ở động cơ ô tô, máy kéo . - Thân máy làm mát bằng gió: Thường gặp ở động cơ xe máy. b). Phân loại theo kết cấu kếu - Thân xylanh – hộp trục khuỷu: Thân xylanh đúc liền hộp trục khuỷu. - Thân máy rời: Thân xylanh làm rời với hộp trục khuỷu và lắp với nhau bằng bulông hay gugiông. c). Phân loại theo tình trạng chịu lực khí thể: - Thân xylanh hay xylanh chịu lực: Lực khí thể tác dụng lên lắp xylanh, qua gu giông nắp máy rồi chuyền xuống truyền xuống thân xylanh. - Vỏ thân chịu lực: Lực khí thể chuyền qua gu giông xuống vỏ thân, xylanh hoàn toàn không chịu lực khí thể. - Gugiông chịu lực: Lực khí thể hoàn toàn do gu giông chịu. 3.2.1.3. Đặc điểm cấu tạo: Tùy thuộc vào phương pháp lắp đặt trục khuỷu trong hộp trục khuỷu mà thân máy có cấu tạo khác nhau. a) b) c) Hình 3.2. Các dạng thân máy. a: Trục khuỷu treo b: Trục khuỷu đặt c: Trục khuỷu luồn 3.2.2. Xy lanh 3.2.2.1. Chức năng - Kết hợp với piston và nắp máy tạo thành buồng cháy. - Dẫn hướng cho piston. - Tản nhiệt cho buồng cháy.
3.2.2.2. Yêu cầu - Làm bằng vật liệu có độ bền cao: Chống ăn mòn cơ học, ăn mòn hóa học tốt. - Có hệ số nở dài thấp. - Tản nhiệt tốt. 3.2.2.3. Phân loại Gồm hai loại chính là xylanh liền thân và xylanh rời thân. Xylanh rời thân có sử dụng lót xy lanh trong đó có lót xylanh khô và lót xy lanh ướt. a) b) c) d) Hình 3.3. Các dạng xylanh a: Xylanh liền thân b,c: Lót xylanh khô d: Lót xylanh ướt 3.2.2.4. Đặc điểm cấu tạo Xylanh có cấu tạo dạng ống trụ. Mặt trong được gia công với độ bóng cao. Được làm cứng qua nhiều gia đoạn đảm bảo chịu ăn mòn cơ học và hóa học tốt. 3.2.3. Nắp máy 3.2.3.1 Chức năng: - Là chi tiết dùng để đậy kín buồng cháy. - Kết hợp với xylanh, piston tạo thành buồng cháy. - Là nơi lắp đặt nhiều bộ phận của động cơ như: Bugi, vòi phun, cụm xupap… - Kết hợp với đỉnh piston tạo thành dạng vòng xoáy của hỗn hợp khí cháy. 3.2.3.2 Yêu cầu - Có đủ sức bền cơ học, độ cứng vững khi chịu nhiệt độ cao và áp suất lớn nhưng trọng lượng phải nhỏ. - Tạo được dạng buồng cháy thích hợp. - Dễ dàng tháo lắp, điều chỉnh, bảo dưỡng và sửa chữa các cơ cấu và chi tiết lắp trên nắp xylanh. - Kết cấu đơn giản, dễ chế tạo và ứng suất nhiệt bé. - Đảm bảo đậy kín buồng cháy, không bị lọt khí, rò nước.
3.2.3.3. Phân loại Gồm 3 loại chính: Nắp máy động cơ xăng, nắp máy động cơ diezel, nắp máy động cơ làm mát bằng gió. a). Nắp máy động cơ xăng: Nắp máy có kết cấu tùy thuộc dạng buồng cháy. - Nắp máy động cơ dùng cơ cấu phân phối khí dạng xupáp treo: Xupáp nạp lớn hơn xupap thải, bugi đặt ở hông buồng cháy, vách buồng cháy thường có khoang chứa nước làm mát, có khoang để luồn đũa đẩy dẫn động xupap, lỗ lắp gu giông lắp máy, lỗ dẫn nước làm mát. Động cơ xăng có tỷ số nén trung bình và thấp thường dùng loại lắp xylanh có buồng cháy hình chêm. Có tên là động cơ Ricacdo. - Nắp máy động cơ dùng cơ cấu phân phối khí dạng xupap đặt: Nắp máy cấu tạo đơn giản, khác so với nắp máy động cơ dùng cơ cấu phân phối khí dạng xúpap treo là bugi gần xupap nạp để tránh kích nổ. b). Nắp máy động cơ diezel Phức tạp hơn nắp máy động cơ xăng, trên nắp máy phải bố trí rất nhiều chi tiết: đường nạp, thải, cụm xupap của cơ cấu phân phối khí dạng xupap treo. Ngoài ra còn rất nhiều chi tiết như: Vòi phun, buồng cháy phụ, van khí nén, bugi sấy… Động cơ nhiều xylanh nắp máy có thể làm rời cho từng xylanh hoặc cụm xylanh (gồm 1 vài xylanh). c). Nắp máy động cơ làm mát bằng gió. Là kết cấu chịu ứng suẩt nhiệt lớn nhất, nắp xylanh được làm rời với l ắp với hộp trục khuỷu bằng các gugiông. Nắp thường được chế tạo bằng hợp kim nhôm. 3.2.4. Các te 3.2.4.1. Chức năng Chứa dầu bôi trơn, bảo vệ phía dưới thân máy, bảo vệ trục khuỷu và làm mát động cơ. 3.2.4.2. Yêu cầu Đảm bảo cung cấp đủ dầu trong quá trình tăng tốc hoặc phát hành. 3.2.4.3. Đặc điểm cấu tạo Đáy lắp với thân máy bằng vít, đệm máy làm bằng giấy nệm. Ngoài ra ở hai đầu cácte được lắp phớt ngăn chảy dầu. Đáy dầu phải có kết cấu có các tấm chắn sóng trong đáy dầu hoặc hai phái của bơm dầu để dầu không bị tạo sóng hoặc bị thổi khi bơm trong lúc động cơ tăng tốc hoặc dừng. Đáy cácte thường có hai bậc. Bậc trên ở ngay phía điểm thấp nhất của hành trình biên, trải dài khắp đáy dầu. Toàn bộ dầu trở về đáy dầu qua lưới trước khi trở về chỗ chứa ở bậc dưới. Các te thường chia làm 3 ngăn, ngăn giữa thường sâu hơn 2 ngăn bên.
Hình 3.4. Cácte ô tô 1: Đệm cácte . 3: Đáy chứa dầu bôi trơn 2: Tấm ngăn 4: Lỗ bắt các te với than động cơ 3.3. Cụm piston 3.3.1. Piston 3.3.1.1. Chức năng - Cùng các chi tiết khác tạo thành buồng cháy. - Nhận lực khí thể và truyền lực cho thanh truyền trong quá trình giãn nở. - Nhận lực từ thanh truyền trong quá trình hút, nén hỗn hợp khí cháy và quá trình xả sản vật cháy. 3.3.1.2. Yêu cầu Đối với vật liệu làm piston cần có một số yêu cầu sau: + Có độ bền lớn khi nhiệt độ cao và tải trọng thay đổi. + Có trọng lượng riêng nhỏ. + Có hệ số giãn nở nhỏ nhưng hệ số dẫn nhiệt lớn + Chịu mài mòn tốt và chống ăn mòn hóa học của khí cháy. + Giá thành rẻ. 3.3.1.3. Kết cấu Để thuận lợi phân tích kết cấu có thể chia piston thành những phần như đỉnh, đầu, thân và chân piston. Hình 3.5. Piston 1: Đỉnh piston. 2: Đầu piston 3: Thân piston a). Đỉnh Piston Cùng với xylanh, nắp xylanh tạo thành buồng cháy, về mặt kết cấu có các loại đỉnh sau: - Đỉnh bằng: Có diện tích chịu nhiệt nhỏ, kết cấu đơn giản. Thường được sử dụng trong động cơ diezel buồng cháy dự bị và buồng cháy xoáy lốc (hình 3.6.a)
- Đỉnh lồi: Có sức bền lớn, đỉnh mỏng nhẹ nhưng diện tích chịu nhiệt lớn. Thường được sử dụng trong động cơ xăng 2 kỳ và 4 kỳ xupáp treo, buồng cháy chỏm cầu (hình 3.6.b và 3.6.c). - Đỉnh lõm: Có thể tạo xoáy lốc nhẹ, tạo thuận lợi cho quá trình hình thành hòa khí và cháy. Tuy nhiên sức bền kém và diện tích chịu nhiệt lớn. Loại đỉnh này thường được sử dụng ở cả động cơ xăng và động cơ diesel (hình 3.6.d). - Đỉnh chứa buồng cháy: Thường gặp trên động cơ diesel (hình 3.6.e,f,g,h). Kết cấu buồng cháy phải thỏa mãn các yêu cầu sau tùy từng trường hợp cụ thể: + Phải phù hợp với hình dạng buồng cháy và hướng của chùm tia phun nhiên liệu để tạo thành hỗn hợp tốt nhất. + Phải tận dụng được soáy lốc của không khí trong quá trình nén. Hình 3.6. Các dạng buồng cháy đỉnh piston. b). Đầu piston Đường kính đầu piston thường nhỏ hơn đường kính thân vì thân là phần dẫn hướng của piston. Kết cấu đầu piston phải đảm bảo những yêu cầu sau: - Bao kín tốt cho buồng cháy: Nhằm ngăn khí cháy lọt xuống cacte dầu và dầu bôi trơn từ cácte lọt lên trên buồng cháy. - Tản nhiệt tốt cho piston: Để tản nhiệt tốt thường dùng các kết cấu đầu piston sau: + Phần chuyển tiếp giữa đỉnh và đầu có bán kính chuyển tiếp R lớn. + Dùng gân tản nhiệt dưới đầu piston. + Tạo rãnh ngăn nhiệt ở đầu piston để giảm nhiệt lượng chuyền cho séc măng thứ nhất. + Làm mát cho đỉnh piston (trong động cơ cỡ lớn đỉnh piston thường được làm mát bằng dầu lưu thông như hình 3.7.f). - Sức bền cao: Để tăng sức bền và độ cứng vững cho bệ chốt piston người ta người ta thiết kế các gân trợ lực.
Hình 3.7. Các dạng đỉnh piston c). Thân piston: Có nhiệm vụ hướng cho piston chuyển động trong xylanh. Chiều cao h của thân được quyết định bằng điều kiện áp suất tiếp xúc do lực ngang N gây ra phải nhỏ hơn áp suất tiếp xúc cho phép. N P= ≤ [ p] h.D N N Pkt a b Hình 3.8. Thân piston Hình 3.9. Các nguyên nhân gây bó kẹt piston - Vị trí tâm chốt: Phải được bố trí sao cho piston và xylanh mòn đều, đồng thời phải giảm va đập và gõ khi piston đổi chiều. Một số động cơ có tâm chốt lệch với tâm xylanh 1 giá trị e về phía nào đó sao cho lực ngang Nmax giảm để hai bên chịu lực N của piston và xylanh mòn đều. - Chống bó kẹt piston: Có nhiều nguyên nhân gây ra bó kẹt piston trong xylanh cụ thể: + Lực ngang N. + Lực khí thể . + Kim loại giãn nở . Do những nguyên nhân trên piston thường bị bó kẹt theo phương tâm chốt piston. Đối với piston bằng hợp kim nhôm hệ số nở dài lớn càng dễ sảy ra bó kẹt.
- Khắc phục hiện tượng bó kẹt: + Chế tạo than piston có dạng ô van, trục ngắn trùng với tâm chốt. + Tiện vát 2 mặt ở bệ chốt chỉ để lại một cung α = 90 ÷ 100o để chịu lực mà không ảnh hưởng nhiều đến phân bố lực. + Xẻ rãnh nở trên thân piston. Khi xẻ rãnh người ta không xẻ hết để đ ảm bảo độ cứng vững cần thiết và thường xẻ chéo để tránh xylanh bị gờ xước. Khi nắp cần chú ý để bề mặt thân xẻ rãnh về phía lực ngang N nhỏ. Loại này có ưu điểm là khe hở lúc nguội nhỏ, động cơ không gõ khởi động dễ dàng. Nhược điểm độ cứng vững của piston giảm nên thường dùng ở động cơ xăng. + Đúc bằng hợp kim có độ nở dài nhỏ. d). Chân piston: Hình 3.10 là một kết cấu điển hình của chân piston. Theo kết cấu này thân có vành đai để tăng độ cứng vững mặt trụ a cùng với mặt đầu của chân piston là chuẩn công nghệ khi gia công và là nơi điều chỉnh trọng lượng của piston sao cho đồng đều giữa các xylanh. Hình 3.10. Chân piston 3.3.2. Chốt piston 3.3.2.1. Chức năng Chốt piston là chi tiết nối chốt piston với thanh truyền đảm bảo điều kiện làm việc bình thường của động cơ. 3.3.2.2. Đặc điểm cấu tạo
Hình 3.11. Lắp cố định chốt piston trên đầu nhỏ thanh truyền và trên bệ chốt Đa số các chốt piston có kết cấu đơn giản như dạng trụ rỗng. Các kiểu lắp ghép giữa chốt piston với piston, thanh truyền: - Cố định chốt piston trên đầu nhỏ thanh truyền (hình 3.11 a). - Cố định chốt piston trên bệ chốt (hình 3.11. b). - Lắp tự do ở cả hai mối ghép (hình 3.12. a). Phương pháp này đ ược dùng phổ biến ngày nay. Tuy nhiên phải giả quyết vấn đề bôi trơn ở cả hai mối ghép và ph ải có kết cấu hạn chế di chuyển dọc trục của chốt, thường dùng vòng hãm (hình 3.12.b) hoặc nút kim loại mềm có mặt cầu như hình 3.12.c. Hình 3.12. Lắp tự do chốt piston - Các phương án bôi trơn: + Đối với bệ chốt thường được khoan lỗ để dẫn dầu do xéc măng gạt dầu về (hình 3.13a) hoặc khoan lỗ hứng dầu như (hình 3.13b). + Đối với thanh truyền người ta có thể bôi trơn bằng cách khoan lỗ hứng dầu hoặc bôi trơn cưỡng bức kết hợp làm mát đỉnh piston bằng dầu áp suất cao dẫn từ trục khuỷu dọc theo thanh truyền.
Hình 3.13. Bôi trơn các mối ghép chốt piston. 3.3.3. Xéc măng Hình 3.14. Xéc măng. 3.3.3.1. Chức năng - Xéc măng khí để bao kín tránh lọt khí, còn xéc măng dầu ngăn dầu từ hộp trục khuỷu sục lên buồng cháy. - Truyền phần lớn nhiệt độ từ đầu piston sang thành xylanh. - Đưa dầu đi bôi trơn cho piston xylanh xécmăng. 3.3.3.2. Đặc điểm kết cấu a). Xéc măng khí: Xéc măng có kết cấu rất đơn giản là một vòng hở miệng hình 3.15.a. Kết cấu của xéc măng khí được đặc trưng bởi kết cấu của tiết diện và miệng của xéc măng. - Về mặt tiết diện xécmăng khí:
Hình 3.15. Kết cấu xéc măng khí. + Loại tiết diện chữ nhật (hình 3.15.b) có kết cấu đơn giản nhất, dễ chế tạo nhưng có áp suất riêng không lớn, thời gian rà khít với xylanh sau khi lắp rắp lâu. + Loại có mặt côn (hình 3.15.c) có áp suất tiếp xúc lớn và có thể rà khít nhanh chóng với xylanh, tuy nhiên chế tạo phiền phức và đánh dấu khi lắp sao cho xéc măng đi xuống sẽ có tác dụng như một lưỡi cạo để gạt dầu. + Để có đượng ưu điểm trên và tránh được những điều phiền phức đã nêu, người ta đưa ra kết cấu tiết diện không đối xứng bằng cách tiện vát tiết di ện xéc măng (hình 3.15.d và e). Khi lắp các piston và xylanh, do có sức căng nên xéc măng bi vênh đi nên có tác dụng như một mặt côn. Khi lắp ráp phải chú ý: Nếu vát phía ngoài (hình 3.15.d) thì phải lắp hướng xuống phía dưới còn vát phía trong (hình 2.15.e) thì phải lắp hướng lên buồng cháy, nhằm tránh hiện tượng giảm lực căng của xéc măng do áp suất cao của khí lọt từ buồng cháy. + Loại hình thang – vát (hình 3.15.f) có tác dụng giữ muội than khi xéc măng co bóp do đường kính xylanh không hoàn toàn đồng đều theo phương dọc trục, do đó tránh được hiện tượng bó kẹt xéc măng trong rãnh của nó. - Về kết cấu miệng: + Loại thẳng (hình 3.15.g) dễ chế tạo nhưng dễ lọt khí và sục dầu qua miệng. + Loại hình (hình 3.15.h) có thể khắc phục phần nào những nhược điểm trên. + Loại bậc ( hình 3.15.i) bao kín rất tốt nhưng khó chế tạo. b). Xéc măng dầu: Hình 3.16. Hiện tượng bơm dầu của xécmăng khí. - Ở rãnh xécmăng dầu của piton có rãnh thoát dầu (hình 3.17). Một số xec măng dầu có kết cấu tiết diện dạng lưỡi cạo gạt dầu thường gặp trong thực tế.
Hình 3.17. Xéc măng dầu tổ hợp - Kết cấu của xécmăng dầu tổ hợp gồm 3 chi tiết riêng rẽ. Do có lò xo hình sóng ép hai vòng thép mỏng lên mặt đầu của rãnh nên xec măng khi làm việc không có khe hở mặt dầu. Do đó xec măng dầu tổ hợp có tác dụng ngăn dầu và gi ảm va đập rất tốt. 3.4. Cụm thanh truyền 3.4.1. Thanh truyền 3.4.1.1. Chức năng - Thanh truyền là chi tiết nối giữa piston và trục khuỷu hoặc guốc trượt. - Truyền lực từ piston xuống làm quay trục khuỷu. - Biến chuyển động thẳng của piston thành chuyển động quay của trục khuỷu. 3.4.1.2. Kết cấu Kết cấu thanh truyền gồm 3 phần là đầu nhỏ, đầu to và thân thanh truyền (hình 3.18). Sau đây ta xét kết cấu từng phần cụ thể. Hình 3.18. Kết cấu thanh truyền 1: Bạc đầu nhỏ 5: Nửa trên thanh truyền 2: Đầu nhỏ thanh truyền 6: Bạc đầu to thanh truyền 3: Thân thanh truyền 7: Nửa dưới thanh truyền a). Đầu nhỏ Kết cấu đầu nhỏ thanh truyền phụ thuộc vào kích thước chốt piston và phương pháp lắp ghép đầu nhỏ thanh truyền với chốt piston.
Hình 3.19. Kết cấu các dạng đầu nhỏ thanh truyền - Đầu nhỏ thanh truyền thường có dạng trụ rỗng. - Trong động cơ cỡ lớn đầu nhỏ thanh truyền có dạng cung tròn đ ồng tâm, đôi khi có dạng ô van để tăng độ cứng vững. - Trong động cơ xăng đầu nhỏ thanh truyền có dạng trụ mỏng. - Ở một số động cơ người ta thường làm vấu lồi trên đầu nhỏ để điều chỉnh trọng tâm thanh truyền cho đồng đều gữa các xylanh (hình 3.19.b). - Các phương án bôi trơn khi đầu nhỏ thanh truyền nắp tự do với chốt piston: + Dùng rãnh hứng dầu (hình 2.19.c). + Bôi trơn cưỡng bức do dẫn dầu từ trục khuỷu theo thân thanh truy ền (hình 2.19a). + Làm các rãnh chứa dầu ở bạc đầu nhỏ (hình 2.19d). + Dùng bi kim thay cho bạc lót (hình 2.19.e). Hình 3.20. Một số dạng kết cấu đầu nhỏ 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: Thường thay đổi từ nhỏ đến lớn kể từ đầu nhỏ đến đầu to. Hình 3.21. Các loại tiết diện thân thanh truyền - Tiết diện tròn (hình 2.20a) có dạng đơn giản, thường được dùng cho động cơ tàu thủy. - Loại tiết diện chữ I (hình 2.20b) có sức bền đều theo 2 phương, được dùng rất phổ biến, từ động cơ cỡ nhỏ đến động cơ cỡ lớn. - Loại tiết diện hình chữ nhật, ô van (hình 2.20c và d) có ưu điểm là dễ chế tạo, thường được dùng ở động cơ ôtô, xuồng máy cỡ nhỏ. c). Đầu to thanh truyền: Hình 3.22. Kết cấu đầu to thanh truyền a: Kết cấu đầu to thanh truyền b: Kết cấu bạc lót đầu to thanh truyền. 1. Nắp đầu to 1. Vấu lưỡi gà 2. Bulông đầu to thanh truyền 2. Bạc lót 3. Thân thanh truyền 4. Bạc lót Đầu to thanh truyền thường được cắt làm 2 nửa và lắp ghép với nhau bằng bulông hay vít cấy. Do đó bạc lót cũng phải chia làm hai nửa và phải được cố đ ịnh
trong lỗ đầu to thanh truyền. Hình 3.22.b thể hiện một dạng kết cấu này gọi là kiểu vấu lưỡi gà. - Các dạng đầu to thanh truyền: Hình 3.23. Các dạng kết cấu đầu to thanh truyền. Đối với động cơ cỡ lớn (hình 3.23.a). Trong một số trường hợp, do kích thước đầu to quá lớn nên đầu to thanh truyền được chia làm hai nửa bằng mặt phẳng chéo ( hình 3.23.b). Để giảm kích thước đầu to thanh truyền, có loại kết cấu bản lề và hãm bằng chốt côn (hình 3.23.c). Một số động cơ hai kì cỡ nhỏ có thanh truyền không chia làm hai nửa phải dùng ổ bi đũa (hình 3.23.d) được lắp dần từng viên. Ở một số động cơ nhiều xilanh kiểu chữ V hoặc hình sao, thanh truyền của hai hàng xilanh khác nhau, thanh truyền phụ không lắp trực tiếp với trục khuỷu mà lắp với chốt phụ trên thanh truyền chính (hình 3.23.e) hoặc hai thanh truyền lắp lồng với nhau trên trục khuỷu nên một thanh truyền có đầu to dạng hình nạng (hình 3.23.f). Đối với một số động cơ có trục khuỷu trốn cổ, để bố trí khoảng cách giữa các xilanh hợp lý, chiều dày đầu to không đối xứng qua mặt phẳng dọc của thân thanh truyền (hình 3.23.g). 3.4.2. Bu lông thanh truyền:
Hình 3.24. Một dạng kết cấu của bulông và gugiông thanh truyền a):Bulông b: Gulông a). Chức năng Bulông thanh truyền là chi tiết ghép nối hai nửa đầu to thanh truyền. Nó có thể ở dạng bulông hay vít cấy (gu giông), tuy có kết cấu đơn giản nhưng rất quan trọng nên phải được quan tâm khi thiết kế và chế tạo. Nếu bulông thanh truyền do nguyên nhân nào đó bị đứt sẽ dẫn tới phá hỏng toàn bộ động cơ b). Điều kiện làm việc Bulông thanh truyền khi làm việc chịu lực như lực xiết ban đầu, lực quán tính của nhóm piston thanh truyền không thể lắp đầu to thanh truyền. Những lực này đều là lực có chu kỳ cho nên Bulông thanh truyền phải có sức bền mỏi cao, do tính ch ất quan trọng nên khi thiết kế và chế tạo đều yêu cầu độ chính xác cao. c). Vật liệu chế tạo Bulông thanh truyền thường được chế tạo bằng thép hợp kim có các thành phần crôm, mangan, niken...Tốc độ động cơ càng lớn, vật liệu Bulông thanh truyền có hàm lượng kim loại quí càng nhiều. d). Kết cấu Đầu bulông có mặt vát A để chống xoay khi lắp ráp. Còn mặt ráp B có tác dụng lám mềm phần đối diện với mặt vát A để phản lực hai phía trên bề mặt tỳ đ ược đồng đều sao cho tổng phản lực tác dụng đúng trên đường tâm bulông để tránh cho bulông bị uốn. Bán kính góc lượn của các phần tâm chuyển tiếp nằm trong khoảng 0,2 - 1 mm nhằm giảm tập trung ứng suất. Phần nối giữa thân và ren thường làm thắt lại để tăng độ dẻo của bulông. Đai ốc có kết cấu đặc biệt để ứng suất trên các ren đồng đều. Ren được tạo thành bằng những phương pháp gia công không phoi như lăn, cán. Ngoài ra bulông thanh truyền còn được tôi, ram và xử lý bề mặt bằng phun cát, phun bi để đạt độ cứng HRC 26 - 32. 3.5. Nhóm trục truỷu – bánh đà 3.5.1. Trục khuỷu
Hình 3.25. Trục khuỷu 1,6: Cổ biên 4: Đối trọng 2: Lỗ cân bằng đối trọng 5: Má khuỷu 3: Cổ trục 3.5.1.1. Chức năng - Trục khuỷu nhận lực tác dụng từ piston tạo mômen quay. - Nhận năng lượng của bánh đà sau đó truyền cho thanh truyền và piston. 3.5.1.2. Điều kiện làm việc Trục khuỷu chịu lực T, Z do lực khí thể và lực quán tính của nhóm piston thanh truyền gây ra, ngoài ra trục khuỷu còn chịu lực quán tính li tâm của các đ ối tượng quay lệch tâm của bản thân trục khuỷu và các thanh truyền. Những lực này gây uốn, xoắn, dao động xoắn và dao động ngang của trục khuỷu trên các ổ đỡ. 3.5.1.3. Kết cấu Kết cấu trục khuỷu phụ thuộc trước hết vào những loại trục khuỷu. Người ta phân chia trục khuỷu thanh một số loại sau: - Trục khuỷu ghép và trục khuỷu nguyên: Hình 3.26. Trục khuỷu động cơ 4 kỳ, 4 xylanh. 1: Đầu trục 4: Má khuỷu 2: Chốt khuỷu 5: Đối trọng 3: Cổ khuỷu 6: Đuôi trục khuỷu Trục khuỷu ghép là trục khuỷu gồm nhiều chi tiết được lắp với. Loại trục khuỷu này được dùng nhiều trong động cơ cỡ lớn, động cơ đồng gam và đôi khi ở động cơ cỡ nhỏ như động cơ xe máy. Trục khuỷu nguyên là trục chỉ gồm một chi tiết (hình2.25). Trục khuỷu nguyên được dùng trong động cơ cỡ nhỏ và trung bình, ví dụ ở động cơ ô tô máy kéo. - Trục khuỷu đủ cổ và trục khuỷu trốn cổ:
Hình 3.27. Trục khuỷu động cơ 4 kỳ, 4 xylanh, trốn cổ. Gọi số xylanh của động cơ là z và số ổ đỡ là i. Trục khuỷu đủ cổ ( hình 3.25): i = z + 1, Trục khuỷu trốn cổ: i < z + 1. Thông thường i= z/2 +1 (hình 3.27) *). Người ta chia trục khuỷu ra thanh các phần: - Đầu trục khuỷu: Hình 3.28. Một loại kết cấu đầu trục khuỷu động cơ ô tô 1: Cổ biên 2: Buly Hình 3.28 đầu trục lắp vấu để quay trục khi cần thiết hoặc để khởi động bằng tay quay. Trên đầu trục khuỷu thường có then để lắp puli dẫn động quạt gió, bơm nước cho hệ thống làm mát, giảm dao động xoắn (nếu có) và lắp bánh răng trục khuỷu. Bộ truyền bánh răng từ trục khuỷu đẻ dẫn động trục cam phối khí và bơm cao áp (của động cơ điezen) hoặc bộ chia điện dánh lửa (của động cơ xăng) và bơm dầu của hệ thống bôi trơn . Ngoài ra đầu trục khuỷu loại này còn có kết cấu hạn chế di chuy ển dọc tr ục. Các bề mặt đầu của cổ trục đầu tiên khi di chuyển dọc trục sẽ tỳ vào các tấm chắn có tráng hợp kim chịu mòn. - Cổ khuỷu: Được gia công và sử lí bề mặt đạt độ cứng và độ bóng cao. Thường các cổ trục cùng một đường kính. Đặc biệt có động cơ cỡ lớn đường kính cổ trục lớn dần từ đầu đến đuôi trục khuỷu để có sức bền đều. Cổ khuỷu thường rỗng để làm rãnh dẫn dầu bôi trơn đến các cổ và chốt khác của trục khuỷu. - Chốt khuỷu: Chốt khuỷu có độ cứng và độ bóng cao. Đường kính chốt thường nhỏ hơn đường kính cổ, nhưng cũng có những trường hợp động cơ cao tốc do lực quán tính lớn đường kính chốt khuỷu có thể bằng đường kính cổ khuỷu. Trong tr ường hợp