Chốt pit tông được làm bằng vật liệu gì

Loading PreviewNội dung chính

• Điều kiện làm việc Piston
• Vật liệu chế tạo của Piston
• Video liên quan

Sorry, preview is currently unavailable. You can tải về the paper by clicking the button above. – Sử dụng bu lông xiết biến dạng dẻo ghép với thân máy 2.3.2. Xylanh, pistong và thanh truyềnHình 2.5 Xylanh, pistong, thanh truyền

2.3.2.1. Điều kiện làm việc của nhóm piston.

Piston là một chi tiết quan trọng của động cơ. Trong quá trình làm việc của động cơ piston chịu tải trọng cơ học và tải trọng nhiệt rất lớn, ảnh hưởng đến độ bền và tuổithọ của động cơ. Tải trọng cơ học chủ yếu là do lực khí thể và lực qn tính gây nên. Trong qtrình cháy, áp suất khí thể có thể tăng đột ngột áp suất đạt 6 ÷8 MPa. Ngồi ra lực qn tính tác dụng lên nhóm piston cũng rất lớn. Các lực này biến thiên theo chu kỳ,gây ra va đập mạnh các chi tiết của nhóm piston với xy lanh và thanh truyền làm cho piston bị biến dạng và đôi khi làm hỏng pistonPiston được đúc bằng hợp kim nhôm kèm theo tấm lót chế tạo từ gang chịu nhiệt ở bên dưới của xecmăng khí.Do piston làm bằng hợp kim nhôm nên trọng lượng piston nhỏ, giảm được lực quán tính tác dụng lên piston. Do truyền nhiệt tốt nên nhiệt độ đỉnh piston thấp, giảmđược phụ tải nhiệt và khó bị kết muội. Hợp kim nhơm có tính cơng nghệ đúc tốt, do hợp kim nhôm dễ nấu chảy và cótính lưu động cao nên dễ điền đầy khn đúc, dễ gia công2.3.2.3. Thanh truyền. + Điều kiện làm việc và vật liệu chế tạo thanh truyền.Trang 33Thanh truyền là chi tiết nối piston và trục khuỷu nhằm biến chuyển động tịnh tiến của piston thành chuyển động quay của trục khuỷu.Trong quá trình làm việc thanh truyền chịu tác dụng của các lực sau: – Lực khí thể trong xy lanh.- Lực quán tính chuyển động tịnh tiến của nhóm piston; – Lực qn tính của thanh truyền.Dưới tác dụng của các lực đó, thanh truyền bị nén, uốn dọc, uốn ngang. Đầu nhỏ thanh truyền có thể bị biến dạng, nắp đầu to chịu uốn và chịu kéo. Khi động cơ làmviệc, các lực trên thay đổi theo chu kỳ, vì vậy tải trọng tác dụng lên thanh truyền là tải trọng động.Vật liệu chế tạo thanh truyền là thép hợp kim.+ Kết cấu của thanh truyền.Kết cấu của thanh truyền bao gồm ba phần: Đầu nhỏ, đầu to và thân thanh truyền. Đầu nhỏ thanh truyền: là phần lắp ghép với chốt piston, có dạng hình trụ rỗng.Trên đầu nhỏ thanh truyền có khoan hai lỗ để hứng dầu bơi trơn khi xecmăng gạt dầu hồi về để bôi trơn cho chốt piston và bạc lót.Bạc lót đầu nhỏ được chế tạo bằng bimetal và được lắp vào đầu nhỏ dưới dạng lắp có độ dơi bằng cách ép vào đầu nhỏ thanh truyền, trong bạc có rãnh để chứa dầu bơitrơn. Thân thanh truyền: Thân thanh truyền có tiết diện chữ I. Do tính hợp lý trongviệc sử dụng vật liệu nên trọng lượng thanh truyền nhỏ mà độ cứng vững lớn. Chiều rộng h của thân thanh truyền tăng dần từ đầu nhỏ lên đầu to. Làm như vậy để cho phùhợp với quy luật phân bố của lực quán tính tác dụng lên thanh truyền trong mặt phẳng lắc.Đầu to thanh truyền: Một nửa đầu to được dập liền với thân thanh truyền, còn một nửa kia được chế tạo rời để thuận lợi trong quá trình tháo lắp, hai nửa đầu to đượcliên kết với nhau nhờ hai bulông. Thanh truyền và nắp đầu to thanh truyền được gia công đồng bộ với nhau. Dovậy nắp đầu to không đổi lẫn cho nhau được. Ở trên nắp đầu to và thân thanh truyền có đánh dấu bộ đôi số thứ tự đánh dấu gồm ba chữ số có ý nghĩa ngồi ra trên nắp vàthân thanh truyền đều dập số thứ tự của xylanh.2.3.3Trục khuỷu:Điều kiện làm việc và vật liệu chế tạo trục khuỷu. Trục khuỷu là một chi tiết lớn, nặng, quan trọng, chiếm 20-25 giá thành động cơ. Trục khuỷu làm việc trong điềukiện chịu tải lớn và thay đổi. Lực quán tính, lực khí thể, chịu ma sát và mài mòn lớn. Các lực này có trị số rất lớn và thay đổi theo chu kỳ nên va đập rất mạnh.Trục khuỷu tiếp nhận lực tác dụng lên piston truyền qua thanh truyền và chuyển động tịnh tiến của piston thành chuyển động quay của trục để đưa cơng suất ra ngồi.Các lực tác dụng gây nên ứng suất uốn và xoắn trục, đồng thời gây ra các hiện tượng dao động xoắn. Các lực còn gây ra hao mòn lớn trên bề mặt ma sát ở cổ trục vàchốt khuỷu.Trang 34Hình 2.6Vị trí và hình dạng liên quan Cổ trục khuỷu: Có năm cổ trục khuỷu, các cổ trục khuỷu có kích thước như nhau,đường kính cổ trục: 94,5 [mm]. Các cổ trục được bôi trơn nhờ các đường dầu ở thân máy dẫn đến các bệ đỡ ổtrục. Bạc lót của trục có khoan lỗ và có rãnh chứa dầu bơi trơn, đường kính lỗ dầu trên trục : 5[mm].Chốt khuỷu: Có bốn chốt khuỷu, trên chốt có 2 thanh truyền được lắp nối tiếp nhau tương ứng cho 2 dãy động cơ. Trên mỗi khoảng lắp thanh truyền có các đườngdẫn dầu bôi trơn chốt khuỷu, các đường này thông với đường dầu cổ trục nhờ các đường nghiêng. Sau khi gia cơng người ta đậy kín các lỗ bằng các nút, tại đây dầu bôitrơn được lọc sạch thêm nhờ phương pháp ly tâm, đường kính lỗ dầu trên chốt khuỷu là: 5 [mm].Hình 2.7 Cacte dầuTrang 35 Piston là chi tiết cụ thể thuộc động cơ xe hơi, Piston cùng với những chi tiết cụ thể khác như xylanh, nắp xy lanh bao kín tạo thành buồng cháy, đồng thồi truyền lực của khí thể cho thanh truyền cũng như nhận lực từ thanh truyền để nén khí. Ngoài ra ở một số ít động cơ 2 kỳ, piston còn có trách nhiệm đóng mở những cửa nạp và thải của có cấu phối khi .

Điều kiện làm việc Piston

Điều kiện thao tác của piston rất khác nghiệt, đơn cử là :
Tải trọng của học lồn và có chu kỳ luân hồi :
– Áp xuất lún, hoàn toàn có thể đến L20 kG / cm2 hoặc hơn nữa
Lực quán tính lớn, đặc biệt quan trọng là ö động có cao tốc ,
Tảii trọng nhiệt cao :
Do tiếp xúc trực tiếp với khí cháy có nhiệt độ 2200 — 2800 K nên nhiệt độ dính piston hoàn toàn có thể đến 500 — – 800 K. Do nhiệt độ cao, phon bị piảm sứcbền. bó kẹt, nứt, làm giảm thông số nạn, gây kích nổ …
Ma sát lớn và ăn mòn hóa học :
Do có lực ngang N nên giữa piston và xylanh có ma sát lón. Điều kiện bôi tron tại đây rãi khó khăn vất vả, thường thì chỉ bằng vung tế nên khó bảo vệ bôitrồn hoàn hảu. Mãát khác do liên tục tiếp xúc trực tiếp vi sản vật chấy có những chất ăn mòn như những hgdi axit nên piston còn chịu ãn mòn hóa học .

Vật liệu chế tạo của Piston

Vật liệu sản xuất piston phải bảo vệ cho pision thao tác ổn dịnh và lâu bền hơn trong những điều kiện kèm theo khắc nghiệt đã nêu trên. Trong thực tiễn, mội số vậtliệu sau được dùng sản xuất piston .
– Gang. Thường dùng gang xám, gang dẻo, gang cầu. Gang có sức bền nhiệtvà bền có học khá cao, thông số giãn nÖ đài nhỏ nên khó bị bó kẹt, dễ sản xuất và rẻ. Tuy nhiên gang rất nặng nên lực quán tính của piston lồn. Do đó gang chỉ dùng để sản xuất piston động có vận tốc thấp. Mặt khác thông số dẫn nhiệt của gang nhỏ nên nhiệt độ đỉnh piston cao .
– Thép. Thén có súc bền cao nên pialon nhẹ. Tuy nhiên thông số dẫn nhiệt cũng nhớ đồng thời khó đúc nên lúc bấy giờ í được dùng. Một số hãng đã sử dụng thép dể sản xuất pixton như Ford ( Mỹ ) hay Junkcr ( Đức ) trong cuộc chiến tranh thể mối thử hai .
– Hợp kim nhôm. Hợp kim nhôm có nhiều ứu điểm như nhẹ, thông số dẫn nhiệt lớn, thông số má sát với gang ( xylanh thường bằng gang ) nhỏ, để đúc, dễ gia công nên dược dùng rất thông dụng để sản xuất piston. Tuy nhiên kim loại tổng hợp nhôm có hệ xố giãn nỗ dài lồn nên khe hồ giữa piston và xylanh phải lồn để tránh bó kẹt. Do đó, lọi khí nhiều tứ buồng cháy xuống hộp trục khuyu, động có khó khỏi động và thao tác có tiếng gõ khi : piston đổi chiều. Ở nhiệt độ cao, sức bền của piston miảm khá nhiều. Ví dụ, khi nhiệt độ tảng từ 288 len ` Đỉnh 06233 K, sức bên của họp kim nhôm
giảm 6 Š đến / 0 %. trong khi đó sức Đấu bền của sang ở nhiệt độ này chỉ ” giảm LÄ – — 2U. Mật khác piston + bàng kim loại tổng hợp nhôm chịu mòn kémvà đất. Thân
d. Kết cấu Ề _1 5 s – z ⁄
Dể thuận tiện nghiên cứu và phân tích cấu trúc ,

có thể chía pi#on thành những phần đ
nhứ đỉnh, đầu, thân và chân pision, 1

hình 2-3. Mỗi phần đều có trách nhiệm : Chân riêng và những dặc điểm cấu trúcriêng ,
Hình 3-3. Kết cấu phan
— Định phtớn. Dịnh piston có trách nhiệm cùng với xvlanh, nắp xyianh tạo
thành huồng cháy. Về mật cấu trúc có những loại đính piston sau :
* Dinh bằng ( hình 2 – — 4 a ), diện tích quy hoạnh chịu nhiệt nhỏ, cấu trúc đón giản .

Kết cấu này dược sử dụng trong động có diesel buồng cháy dự bị và buồng cháy
xoáy lốc (xem chưởng Vì.

” Định lật ( hình 2 — 4 b } có sức bền lồn. Đính mỏng mảnh, nhẹ nhưng diện tích quy hoạnh chịu nhiệt lớn. Loại đỉnh này thường được dùng trong động cơ xăng 4 kỳ và 2 kỳ xupap treo, buồng cháy chỏm cầu. Trên hình 2-4 c bộc lộ cấu trúc đỉnh piston động cơ 2 kỳ quết vòng qua cửa thải. Phía đốc đứng được lắp về phía cửa quét để hướng dòng khí quét lên sát nắp xylanh rồi vòng xuống ra cửa thải, nhằm mục đíchmục zlích quết sạch buồng cháy .
* Đỉnh lôm : hình 2-4 d, hoàn toàn có thể tạo xoáy lốc nhẹ, tạo thuận lội cho quy trình hình thành khí hỗn họp và cháy. Tuy nhiên sức bền kém và diện tích quy hoạnh chịu nhiệt lớn hón so với đỉnh bằng. Loại đỉnh này được dùng trong cả động có dicscl vàđộng cơ xăng .
— * Đinh chứa buồng cháy : thường gặp trong động có dicsel ( xem chương V ). Đối với động có dicsel có buồng cháy trên dĩnh piSton, cấu trúc buồng cháyphải thỏa mãn nhu cầu những nhu yếu sau đây ( ủy từng trường hợp đơn cử :

+- Phải phù họp với hình dạng buông cháy và hướng của chùm tỉa phun
nhiên liệu để tế chức tạo thành hỗn hợp tốt nhất (hình 2-4e). :

_: # Phải lận dụng đưộc xoáy lỐc của không khí trong quá uình nén, hình 2-4,f: buồng
cháy denta: (hình 2 —- 4p} : buồng cháy omega;(Rình 2- 4h) : buồng cháy MAN.

Hình 2-4. Các dang cấu trúc đình piưon
– Đầu pm Dưỡng kính đầu pston thường nhỏ hón đường kính thân vì thân là phần dẫn hướng của pision. Kết cấu đầu piston phải bảo vệ những nhu yếu sau : * Bao kửi tối cho buồng cháy nhằm mục đích ngăn khí chấy lọt xuống cack dầu và đầu bôi trön từ cacte sục lên buồng cháy. Thông thường người tá dùng xéc mảng để bao kín. Có hai loại xecmăng là xecmang khí để bao kín buồng cháy và xccnmiăngđầu để ngăn đầu sục lên buồng cháy. SỐ xéc măng tủy thuộc vào loại động có :

Nếu động cơ tốc độ nhỏ, tỷ số nén lớn, đường kính xylanh lớn thì số
xecmäãng nhiều hơn.

Xccmăng dược lấp lỏng trong rãnh xecmăng nên có (RỂ tự xoay trong rãnh
để xylanh không hị mòn cục bộ.

* Tân nhiệt tốt cho piston vì phần lồn nhiệt của pision truyền qua xec măng cho xylanh đến môi chất làm mát. Để tản nhiệt tốt thường dùng những kếtcấu đầu piston sau :

+ Phần chuyển tiếp giữa đỉnh và đầu có bán kính R lớn (hỉnh 2- 5a).
+ Dùng gân tân nhiệt ö dưới đỉnh pision (hình 2— 5b).

Hình 2 – §. Kế ! cấu đầu phion

+ Tạo rãnh ngăn nhiệt.ở đầu piston (hình 2 – 5 c) để giảm nhiệt lượng truyền cho
xecmáng thứ nhất (chi tiết làm việc ở điều kiên khắc nghiệt nhất).

+ Làm mát đỉnh piston ( hình 2 – 3 đ } như ở động có xe hơi IFA-W 50 .

Trong những động có cỡ lôn, đỉnh piston rỗng được làm mát bằng dầu lưu
thông, hình 2 – 6.

N : Dấu làm mát
Hình 2-86. Đầu phíon rộng, làm mất bằng dầu lưu thông

Ðức bên cao. Dễ tăng sức bèn và độ cứng vững cho bệ chốt piston ngưồi
tú thiết KẾ các gân trọ lực (hình 2— Še).

– _ Thân pis ( on có nhiêm vụ dẫn hưởng cho piston hoạt động trong xvylanh .
* Chiều cao h của thân ( hình 2-6 ) được quyết định hành động bói điều kiện kèm theo ấp suất tiếp xúc, d0 lực ngang N gây ra, phải nhỏ hón áp suất tiếp xúc được cho phép : N › PE = E hD = Ip ] ( 2-18 ) 1T — + lý trí tâm chốt được hố trí sao cho p6ton và xvianh mòn đều, đồng thỏi giảmvàa đập và gõ khỉ piston đổi chiều. Một số :
động có có lâm chốt piston lệch với tâm xylanh một giá trị e về phía nào đó sao cho ộ lực ngang Nạ „ y giảm ( hình 2-7 ) để hai bên Ỉ hchịu lực N của piston và xylanh mòn đều .

*+ Chống bó kẹt piston. Cô nhiều
nguyên nhân gảy bó kẹt piston trong xylanh, R

đơn cử do : Hình 2-7. Thứu p1

+ lực ngàng NÓ
(hinh 2- Ra),

+ lực khí thể
(hình 2-§b),

+ sắt kẽm kim loại giãn nỏ .
Do những nguyên do trên piston thường bị bó kẹt thco phương tảm chốt piston. Đối với piston bằng kim loại tổng hợp nhôm, thông số giãn nö đài lớn nên càng dễ xảy rảbó kẹt .
Để khắc phục hiện
Hình z2-H. Các nguyên mhân gây bó kẹt pôton
tướng bú kẹt pision người ta sử dụng những giải pháp sau :
+ Chế tạo thân pision có dạng ô van, trục ngắn trùng với tâm chốt
( hình 2 – 9 a ) .
+ Tiện vái 2 mặt ò bệ chốt chỉ để lại một cung œ = 90 + 100 ” để chịu lực mà không ảnh hưởng tác động nhiều đến phản bố lực ( hình 2 – 9 b ). + Xẻ rãnh giãn nỗ trên thân piston ( hình 2 – 9 c, d ). Khi xẻ rãnh người ta không xử hết để bảo vệ độ cứng vững thiết yếu và thường xẻ chéo để tránh cho xytanh bị gồ xước. Khi lắp phải quan tâm để mặt phẳng thân xẻ rãnh về phía lực ngangHình 2-8. Các giải pháp chống bó kẹt phan
N nhỏ. Loại piston này có ưu điểm là khe hỗ lúc nguội nhỏ, động có không bị gõ, khỏi động để dàng, Nhưng khi xế rãnh, độ cứng vững của piton giảm nênphưởng pháp này chỉ dùng ö động có xăng. x
+ Đúc kim loại tổng hợp có độ giãn nở dài nhỏ ( ví dụ, hộp kim inva có thông số piãn nỗ dài chỉ bằng 1/10 của họp kim nhôm ) vào bệ chốt piston ( hình 2 – % e ) hạn chế giản nỏ củu thân theo phường vuônggóc với tâm chốt ,
~ Chân piion. Hình 2-10 là mội cấu trúc nổi bật của chân pision. Theocấu trúc này, thân có vành đai để tăng
độ cứng vững. Mặt trụ a cùng với mật | đầu chân piston là chuẩn công nghệ tiên tiến khi gia công và là nói kiểm soát và điều chỉnh khối lượng của pision sao cho đồng đều giữa những — … .. xylanh. Dộ xô lệch về trọng lướng đối ¬ „ Hình 2-10. Kế ? cấu chân phionvới động có ö tô máy kéo không quá
Ú2 — 06 % cồn Ö động có tĩnh tại và tàu thuỷ giỏi hạn này là lò l, 5 %. 2.2.2. Chốt pistona. Vai trò
Chốt piston là chỉ tết nối piston và thanh truyền. Tuy có cấu trúc đón giản nhưng chốt piston có vai trò rấi quan trọng để báo đảm điều kiện kèm theo thao tác bìnhthường của động cỡ .
b. Điều kiện thao tác

Chốt pixton chịu lực và đập, tuần hoàn, nhiệt độ cao và điều kiện bôi trỏn
khó khăn.

c. Vật liệu sản xuất
Chốt piion thường được sản xuất từ thép ít cacbon và thép hợp kim có những thành phần húp kim như cröm, măng gan với thành phần cacbon thấp. Để tăng _ độ cứng cho hẽ mạặt — tăng sức bền môi — chối được thấm than, xianua hóa ,hoặc lôi cao tần và được mài bóng .
d. Kết cấu và những kiểu lắp ghén
Đa số những chốt piston có cấu trúc đón giản nhưữ đạng trụ rỗng. Các mối

phép giữa chối piston và piston, thanh truyền theo hệ trục để bảo đảm Hân ghép
dể đàng. Trong thực lẾ có ba kiểu lấp ghếp sau :

Hình 2-11. ( ấp cổ định chốt phion trên đầu nhà Hhanh truyền a ) và trên bệ chất bị

Ta sự
– Cố định chốt trên đầu nhỏ thanh truyền (hình 2 – 11a). Khi đó chốt phion:

phải được lấp tự do trên bệ chối. Do không phải giải quyết vấn đề bôi lrỏn của:
mỗi ghép vi thanh truyền nên có thể thu hẹp bề rộng đầu thanh truyền và như

vậy tăng được chiều đài của bê chốt, giảm được áp suất liếp xúc — mòn tại đây.
Tuy nhiên mặt phẳng chịu lực của chốt ít thay đổi nên tính chịu mới kém.

— Cố dụưt chốt phiên trên bệ chốt ( hình 2 – 11 ). Khi đê chốt phải được lắp tự do trên thanh truyền. Cũng giống như phướng pháp trên, do không phải bôi tron cho bệ chốt nén hoàn toàn có thể rúi ngắn chiều dài của bệ để táng chiều rộng đầu nhỏ thanh truyền, giảm được áp suất tIẾp Xúc của mối ghép này. Tuy nhiên, mặt phẳngchịu lực của chốt piston không đổi khác nên tính chịu mỏi của chốt kém .

– Lắp tự do ä cả hai mối ghép (hình ?— (2a). Tại hai mối phép đều không
có kết cấu hãm. Khi lấp ráp, mối phép giữa chốt và bạc đầu nhỏ thanh truyền là

a) h} c)
Hình 2-12. Cấp H do chất pifon :

mối ghép lỏng, côn mối ghép với bệ chối là mối ghép trung gian, có độ dôi { 001 + 002 mm so với động có ô lô máy kéo ). Trong quy trình thao tác, do nhiệt độ cao, piston bằng kim loại tổng hợp nhôm giãn ra nhiều hón chốt piston bằng thép, tạo ra khe hồ ở mối phép này nên chốt pision hoàn toàn có thể tự xoay. Khi đó, mãi phẳng chịu lực đổi khác nên chối pision mòn đều hón và chịu mỗi tốt hón. Vì vậy, giải pháp này được dùng rất phổ cập lúc bấy giờ. Tuy nhiên phải giải quyế : yếu tố bởi trỏn ở cả hai mối phép và phải có KẾt cấu hạn chế chuyển dời đọc Irục của chối, thông thưởng dùng vòng hăm ( hỉnh 2 – 12 b ) hoặc nút sắt kẽm kim loại mềm có mặt cầu như trên hình 2 – 12 c. Trước khi lắp chết vào bê chốt nên ngâm piãlontrong đầu hoặc trong nước nồng để lắp ráp thuận tiện .
Đa có những mối phép động nên phải xử lý bói ơn cho những mốt ghép này. Sau đây là 1 số ít phường án được dùng trong thực tiễn, Đổi với bệ chốt thường được khoun lỗ để dẫn dầu do xéc măng dầu pạt về ( hình 2134 ) hoặc khoan lễ hứng dầu ( hủnh 2-13 b ). Còn đối vúitUuuÙi truyền, để hôi tròn người ta hoàn toàn có thể dùng lỗ hứng dầu ( hinh 2-13 c ) hoặc bôi trỏn cường bức kết hóp với làm mát dinh piston bằng dầu có p suất cao dẫn từ trục khưỷu đọc theo thân thánh truyền như được dùng ö động có ö tô [ EA W 5 Ú hoặc ZIL 130 ( hình 2134 và e ) .Hình 2-13. Đổi trơu những mối ghép chốt pưon
8 ) b )
Các dịch vụ khác tại Trung Tâm Kỹ Thuật Ô Tô Mỹ Đình THC Cố vấn dịch vụ : hotline và zalo : 09.64.10. 44.44
Tư vấn kỹ thuật : hotline và zalo : 0962.68.87.68
E-Mail :
Doanh Nghiệp Trách Nhiệm Hữu Hạn Ô Tô Mỹ Đình THC – “ HƠN CẢ SỰ MONG ĐỢI … ”
Xưởng dịch vụ 1 : Số 587 Phúc Diễn, Xuân Phương, Nam Từ Liêm, TP.HN
Xưởng dịch vụ 2 : Số 589 Phúc Diễn, Xuân Phương, Nam Từ Liêm, TP. Hà Nội
Website dịch vụ : www.otomydinhthc.com
Website phụ tùng : www.shopoto.com.vn

Youtube : https://youtu.be/hFCNQikE_MA
Fanpage : https://www.facebook.com/otomydinhTHC/?ti=as