Cơ cấu trục khuỷu thanh truyền trên ô tô

MớiCơ cấu trục khuỷu thanh truyền là một trọng những bộ phận quan trọng và chiếm diện tích lớn nhất trong động cơ.

​

Nhiệm vụ
Biến chuyển động tịnh tiến của piston thành chuyển động quay của trục khuỷu khi động cơ làm việc.
Cơ cấu trục khuỷu thanh truyền được chia làm 2 nhóm chi tiết chính

Nhóm chi tiết không chuyển động gồm: thân máy (khối xy lanh), nắp máy, ống lót xy lanh, đệm nắp máy và cạc te dầu.
Nhóm chi tiết chuyển động gồm: piston, xéc măng, chốt piston, thanh truyền, trục khuỷu và bánh đà.
Một số bộ phận chính của cấu trục khuỷu thanh truyền

1. Thân máy (khối xy lanh)

​

Nhiệm vụ
Thân máy cùng với nắp xy lanh là bệ đỡ rắn chắc cho tất cả các chi tiết của một động cơ, là nơi lắp đặt và bố trí hầu hết các cụm, các chi tiết của động cơ như xylanh, trục khuỷu, trục cam, bơm nhiên liệu, bơm dầu, bơm nước, quạt gió …

Vật liệu sản xuất
Có thể bằng gang đúc, hợp kim nhôm, động cơ lớn có thể làm bằng thép tấm dùng kết cấu hàn.

Kết cấu
Thân máy gồm hai phần : khối xylanh và nửa trên hộp trục khuỷu (nửa trên hộp trục khuỷu còn gọi là cạcte trên). 
2. Nắp xylanh (Nắp máy)

1. Bulông xả nhớt 
2. Hộp trục khuỷu (cácte)
3. Lọc nhớt
4. Đệm làm kín (joăng)
5. Hộp trục khuỷu (cạcte trên)
6. Thân máy ​

Nhiệm vụ
Nắp xylanh đậy kín một đầu xy lanh, cùng với piston, sécmăng và xylanh tạo thành buồng cháy, là nơi lắp đặt của bugi, vòi phun, cụm xupap, cơ cấu giảm áp hỗ trợ khởi động …

Vật liệu sản xuất
Có thể làm bằng gang hoặc hợp kim nhôm.

Điều kiện làm việc của nắp xylanh 
Rất khắc nghiệt như nhiệt độ rất cao, áp suất khí thể rất lớn và bị ăn mòn hoá học 
3. Piston
Piston ( còn gọi là quả hoặc là trái) là một hình trụ rỗng, một đầu kín bên trong có các gân chịu lực

​

Công dụng của piston
Cùng với các chi tiết khác như xylanh, nắp xylanh bao kín 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 còn lại

Điều kiện làm việc 
Tải trọng cơ học lớn, áp suất lớn, tải trọng nhiệt cao

Vật liệu sản xuất
Gang, thép, hợp kim nhôm

Kết cấu của piston
Đỉnh piston: 
Công dụng của đỉnh piston:cùng với xilanh, nắp xilanh tạo thành buồng cháy

Phân loại đỉnh piston:
Piston 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

​

Piston đỉnh lồi: có sức bền lớn, đỉnh mỏng, nhẹ nhưng diện tích chịu nhiệt lớn, thường dùng trong động cơ xăng 4 kỳ và 2 xupap treo, buồng cháy chỏm cầu

​

Piston đỉnh lõm: có thể tạo lốc xoáy nhẹ, tạo thuận lợi cho quá trình hình thành hỗn hợp và cháy, sức bền kém nhưng sức chịu nhiệt lớn hơn so với đỉnh bằng, được dùng trong cả động cơ diesel và động cơ xăng.

​

Đầu piston

Công dụng của đầu piston:
Bao kín tốt cho buồng cháy nhằm ngăn khí cháy lọt xuống cacte dầu và dầu bôi trơn từ cacte sục lên buồng cháy
Tản nhiệt tốt cho piston vì phần lớn nhiệt của piston truyền qua xecmăng cho xylanh đến môi chất làm mát.
Sức bền cao, để tăng sức bền và độ cứng người ta thiết kế thêm các gân trợ lực

Thân piston
Có nhiệm vụ dẫn hướng cho piston trong xilanh động cơ
Giảm va đập và gõ khi piston đổi chiều.
Chống bó kẹt piston.


Chốt piston
Là chi tiết nối piston với thanh truyền

​

Điều kiện làm việc
Chiu lực va đập, tuần hoàn, nhiệt độ cao và điều kiện bôi trơn khó khăn

Vật liệu sản xuất
Thép ít cacbon, thép ít hợp kim

Kết cấu và kiểu lắp ghép
Cố định chốt piston trên bệ chốt.

​

Cố định chốt trên đầu nhỏ thanh truyền .

​

Lắp tự do ở cả hai mối ghép.

​

4. Xecmăng
Là những vòng tròn hở bằng kim loại, được nằm ở trên các rãnh của piston 

​

Công dụng của xecmăng
Xéc măng khí có nhiệm vụ bao kín tránh lọt khí
Xéc măng dầu có nhiệm vụ ngăn dầu bôi trơn từ hộp trục khuỷu sục lên buồng cháy

Vật liệu sản xuất
Thường làm bằng gang xám pha hợp kim

Điều kiện làm việc 
Cũng như piston, xecmăng chịu tải trọng cơ học lớn, nhất là xecmăng đầu tiên.
5.Thanh truyền

​

Công dụng của thanh truyền
Có tác dụng nối piston với trục khuỷu của động cơ và biến chuyển động tịnh tiến của piston thành chuyển động quay của trục khuỷu

Vật liệu sản xuất
Được làm từ thép cacbon tốt hoặc thép hợp kim

Điều kiện làm việc
Thanh truyền chịu lực khí thể, lực quán tính của nhóm piston và lực quán tính của bản thân thanh truyền.

Kết cấu thanh truyền 

​

Đầu nhỏ thanh truyền: được lắp với chốt piston bên trong có bạc lót, phía trên có lỗ dầu bôi trơn cho bạc, bạc lót được ghép chặt vào đầu nhỏ thanh truyền

Thân thanh truyền được nối đầu nhỏ với đầu to

Đầu to thanh truyền: được nối với cổ trục khuỷu gồm 2 nửa, nửa trên liền với thanh truyền, nửa dưới chế tạo rời ghép với nhau bằng bulong thanh truyền.
6.Bulông thanh truyền

​

Công dụng của bulong
Ghép nối hai nửa đầu to thanh truyền

Vật liệu sản xuất
Thép hợp kim

Điều kiện làm việc
Bulông thanh truyền khi làm việc chịu các lực như lực xiết ban đầu, lực quán tính của nhóm piston – thanh truyền

Kết cấu bulông thanh truyền
7. Bánh đà

​

Công dụng của bánh đà 
Tích trữ năng lượng ở hành trình sinh công để thực hiên các hành trình còn lại của piston; giữ cho trục khuỷu quay đều và giảm biên độ giao động của trục khuỷu

Vật liệu sản xuất
Gang xám hoặc thép ít cacbon

Phân loại bánh đà

Bánh đà dạng đĩa là bánh đà mỏng có mômen quán tính nhỏ nên chỉ dùng cho động cơ tốc độ cao và rất hay gặp ở động cơ ô tô, máy kéo.

Bánh đà dạng vành là bánh đà dày có momen quán tính lớ́n.

Bánh đà dạng chậu là bánh đà có dạng trung gian của hai loại trên. Bánh đà loại này có momen quán tính và sức bền lớn, thường hay gặp ở động cơ máy kéo.

Bánh đà dạng vành có nan hoa có momen quán tính lớ́n.

8. Trục khuỷu 

​

Công dụng của trục khuỷu
Nhận lực từ piston để tạo ra moomen quay sinh công đưa ra bộ phận công tác và nhận năng lượng từ bánh đà truyền lại cho piston để thực hiện các quá trình sinh công


Vật liệu sản xuất:
Thép cacbon, thép hợp kim

Điều kiện làm việc
Chịu lực quán tính của nhóm piston – thanh truyền gây ra

Phân loại trục khuỷu

Trục khuỷu nguyên
Trục khuỷu ghép

​

Kết cấu trục khuỷu

Đầu trục khuỷu
Cổ khuỷu (cổ trục chính)
Chốt khuỷu (cổ biên)
Má khuỷu
Đối trọng.
Đuôi trục khuỷu

Những hư hỏng thường gặp của cơ cấu trục khuỷu thanh truyền

​

Bạc lót thanh truyền trục khuỷu bị mòn và hư hỏng
Nguyên nhân do ma sát giữa bạc và trục, chất lượng dầu bôi trơn kém, thiếu dầu bôi trơn.

Nứt xilanh

Thanh truyền bị cong

Động cơ có tiếng kêu khác thường do gãy lò xo xupap, kẹt xupap, xước bề mặt ống lót xilanh và piston

Ổ đỡ trục khuỷu hư hỏng

Xecmang bị hở, mòn
Nguyên nhân do làm việc trong điều kiện phức tạp, chịu nhiệt độ cao, áp suất lớn, bôi trơn khó khăn làm xecmang bị hở, mòn giảm độ kín khít gây va đập xéc măng và rãnh gây xục dầu, lọt hơi làm giảm công suất của động cơ.

Còn các hư hỏng khác nữa các cụ bổ sung thêm cho em với ạ.

Chúc các cụ có một ngày làm việc tốt nhất.

http://www.oto-hui.com/threads/phan-tich-tim-hieu-co-cau-truc-khuyu-thanh-truyen-tren-o-to.93975/