MỤC LỤC Khảo sát, lập phương án và sửa chữa phục hồi cơ cấu truyền lực,
hệ thống làm mát, hệ thống trao đổi khí động cơ DT-75 tại phòng thực hành
Bộ môn Động Lực
Trang
Chương 1. GIỚI THIỆU ĐỘNG CƠ ĐT-75
1.1. Giới thiệu về động cơ DT-75 tại phòng TH Bộ môn Động lực......... 4
1.2. Đặc điểm cấu tạo và nguyên lý hoạt động các hệ thống động cơ DT-75
..................................................................................................................... 7
1.3. Hiện trạng của động cơ DT – 75 trước khi tháo, kiểm tra................. 29
Chương 2. KHẢO SÁT, LẬP PHƯƠNG ÁN VÀ SỬA CHỮA PHỤC HỒI
HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU, HỆ THỐNG BÔI TRƠN, HỆ THỐNG KHỞI
ĐỘNG CỦA ĐỘNG CƠ DT – 75
2.1. Quy trình khảo sát động cơ DT-75 .................................................. 31
2.1.1. Giám định tình trạng kỹ thuật của động cơ ..................................... 31
2.1.2. Quy trình tháo các bộ phân của các hệ thống................................. 31
2.2. Quy trình tháo, kiểm tra và lập phương án sửa chữa phục hồi các chi tiết
hệ thống truyền lực , hệ thống làm mát và hệ thống trao đổi khí ......... 34
2.2.1. Hệ thống truyền lực ............................................................................ 34
2.2.1.1. Tháo các chi tiết hệ thống truyền lực.............................................. 34
2.2.1.2. Khảo sát đo, kiểm tra chi tiết hệ thống truyền lực.......................... 38
2.2.1.3 Lập phương án và sửa chữa phục hồi chi tiết hệ thống truyền lực.. 47
2.2.2. Hệ thống làm mát ............................................................................... 55
2.2.1.1. Tháo các chi tiết hệ thống làm mát................................................. 55
2.2.1.2. Khảo sát đo, kiểm tra và lập phương án sửa chữa phục hồi chi tiết hệ
thống làm mát............................................................................................... 56
2.2.3. Hệ thống trao đổi khí .........................................................................
2.2.3.1. Tháo các chi tiết hệ thống trao đổi khí............................................
2.2.3.2. Đo, kiểm tra và lập phương án sửa chữa phục hồi chi tiết hệ thống trao
đổi khí
Chương 3. KIỂM TRA, ĐÁNH GIÁ TÌNH TRẠNG KỸ THUẬT ĐỘNG CƠ
SAU SỬA CHỮA
3.1. Kiểm tra tình trạng kỹ thuật động cơ sau sửa chữa...........................
3.2. Một số vấn đề cần khắc phục còn tồn tại ở động cơ .........................
Kết luận và đề xuất ý kiến
Tài liệu tham khảo
- 1-
Lời Nói Đầu
Trường Đại Học Nha Trang là một trong những cơ sở đào tạo cán bộ kỹ thuật
của nước ta. Hiện nay, trường đã mở rộng ngành nghề và không ngừng nâng cao
chất lượng đào tạo. Là một sinh viên chuyên ngành Cơ Khí Động Lực khoa Cơ
Khí, trong thời gian đào tạo và rèn luyện em đã làm quen nhiều động cơ điêzel
đang sử dụng tại trường đã qua sử dụng và chất lượng khác nhau. Sau một thời
gian tình trạng động cơ xuống cấp, do đó cần có các phương án để sửa chữa,
phục hồi và thay thế các chi tiết của động cơ.
Đề tài: “Khảo sát, lập phương án và sửa chữa phục hồi cơ cấu truyền lực,
hệ thống làm mát, hệ thống trao đổi khí động cơ DT-75 tại phòng thực hành
Bộ môn Động Lực” được bộ môn Động Lực khoa Cơ Khí Trường Đai Học Nha
Trang giao cho em thực hiện đã giúp cho em hiểu sâu hơn về động cơ và nâng
cao trình độ kiến thức chuyên môn của mình.
Sau một quá trình làm việc của bản thân cùng sự hướng dẫn của các thầy, đến
nay em đã cơ bản hoàn thành nội dung. Nhưng do thời gian và kiến thức có hạn
nên không tránh những thiếu sót. Rất mong được sự đóng góp xây dựng của quý
thầy và các bạn.
Qua đây em xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn tận tình của Thầy Lê Bá
Khang, cùng các bạn Cao Đẳng Cơ Điện Lạnh KomTum đã giúp em hoàn thành
đề tài này.
Nha Trang, tháng 6 năm 2007
Sinh viên thực hiện
NGUYỄN ĐẮC HUY
- 2-
CHƯƠNG 1
GIỚI THIỆU ĐỘNG CƠ DT-75
1.1. Giới thiệu động cơ DT-75 tại phòng thực hành bộ môn Động lực
Động cơ DT-75 nguyên thuỷ là động cơ lấy trên máy kéo xích. Động cơ được
chuyển về Bộ môn Động lực từ năm 1989. Hiện tại, động cơ hư hỏng quá nhiều
nên sử dụng làm mô hình học cụ. Tuy nhiên, động cơ rất cần thiết phục vụ các
bài thực tập cho sinh viên nên được Bộ môn đầu tư sửa chữa, phục hồi.
Động cơ điêzen DT-75 trình bày tại hình 1.1. Các thông số tính năng kỹ thuật
được trình bày trên bảng 1.
Đặc điểm, cấu tạo và nguyên lý hoạt động của các hệ thống được trình bày tại
mục 1.2.v.v…
Hình 1.1: Động cơ DT-75
- 3-
Bảng 1. Thông số tính năng kỹ thuật của động cơ DT-75
TT Thông số tính năng kỹ thuật Đơn vị DT -75
1
2
- Kích thước động cơ
+Dài
+Rộng
+Cao
- Động cơ chính:
Động cơ điêzel 4 kỳ
Số xylanh đặt thẳng hàng
Thứ tự nổ
Dung tích xylanh
Đường kính xylanh
Hành trình pittông
Tỉ số nén
Chiều quay trục khuỷu phải(nhìn từ
đầu trước trục khuỷu)
Công suất ở số vòng quay định
mức:
- không có liên hợp phụ
- có liên hợp phụ
Số vòng quay trục khuỷu trong một
phút ở công suất định mức
Số vòng quay trục khuỷu trong một
phút khi chạy không tải
- cực đại
- cực tiểu
Khối lượng khô của động cơ
Thùng nhiên liệu động cơ khởi
mm
Lít
mm
mm
HP
HP
v/ph
v/ph
v/ph
Kg
Lít
1400
800
1200
4
1-3-4-2
6,33
120
140
17
85
80
1800
1950
600
720
2,5
- 4-
3
động
Thùng nhiên liệu động cơ chính
Chi phí nhiên liệu ở công suất hữu
hiệu
Bơm cao áp TDCTH-49010, 4 cặp
pittông
Bộ điều tốc mọi chế độ
Vòi phun loại kín 4 lỗ phun
Áp suất phun nhiên liệu
Pha phân phối khí
- Hút
bắt đầu 170 trước ĐCT
kết thúc 560 sau ĐCD
- Xả
bắt đầu 170 sau ĐCT
kết thúc 560 trước ĐCD
Kiểu làm mát bằng nước cưỡng bức
Bình lọc không khí, ống lọc xoáy.
Khe hở xupap, đòn bẩy
Bình lọc dầu nhờn ly tâm toàn dòng
Áp suất dầu trong mạch
- vòng quay định mức
- vòng quay cực tiểu
- Động cơ phụ : động cơ xăng, 2 kỳ
Số xylanh
Đường kính xylanh
Hành trình pittông
Công suất định mức
Số vòng quay định mức của trục
Lít
g/HP.h
kG/cm2
mm
kG/cm2
mm
mm
HP
v/ph
245
185
175
0,4
2,5
0,8
1
72
85
10
3500
- 5-
khuỷu
Hệ thống làm mát, bằng nước
chung với động cơ chính
Cacbuaratơ
Manhêtô
Máy khởi động điện
1.2. Đặc điểm cấu tạo và nguyên lý hoạt động của các hệ thống
1.2.1. Bộ khung động cơ
1.2.1.1. Nắp xylanh (hình 1.2)
1. Nhiệm vụ, yêu cầu
+ Nhiệm vụ
Nắp xylanh cùng với xylanh và đỉnh pittông tạo ra buồng làm việc của động cơ
nhất là hình dáng và thể tích của buồng đốt.
Trong nắp xylanh là nơi bố trí xupap xả, hút, các vòi phun, van khởi động, van
an toàn v.v…Xen kẽ với chúng, có các đường khí nạp vào, khí thải ra và các
khoang chứa nước làm mát cho nắp xylanh hoặc dầu làm mát cho đầu vòi phun.
+ Yêu cầu
Nắp xylanh làm việc trong chịu áp lực lớn và nhiệt độ cao vì vậy nắp xylanh
cần phải có bề dày tương đối để tránh nứt nẻ khi tải nặng, nhiệt độ cao.
2. Đặc điểm cấu tạo
Nắp xylanh đúc bằng gang, không có buồng đốt và buồng xoáy, có các lỗ lắp
vòi phun được kéo dài đến mặt phẳng dưới nắp xylanh. Độ thụt của đĩa xupap
trong nắp xylanh động cơ 1,95-2,1mm.
Để làm nguội tốt các vòi phun, trong nắp các xylanh có các rãnh dẫn nước với
chiều đi tới các lỗ lắp vòi phun, trong khoang chứa nước của nắp xylanh có các
gân đặc biệt với các lỗ khoan bên trong.
- 6-
Hình 1.2 : Nắp xylanh máy DT-75 tháo rời
1.2.1.2. Khối xylanh
1. Nhiệm vụ, yêu cầu
+ Nhiệm vụ
Khối xylanh là bộ phận quan trọng của bộ khung động cơ, là nơi chứa xylanh,
các vách ngăn giữa các xylanh để tăng bền.Trong các vách ấy có lỗ thông để
nước làm mát đi qua.
Ống xylanh cùng với pittông tạo ra khớp trượt trong cơ cấu pittông- thanh
truyền -trục khuỷu. Đồng thời nó cùng đỉnh pittông và nắp xylanh tạo ra buồng
đốt của động cơ.
+ Yêu cầu
Ống xylanh phải kín và cho pittông trượt dễ dàng.
Khối xylanh phải cứng vững, đảm bảo độ bền.
2. Đặc điểm cấu tạo
Khối xylanh được thiết kế kiểu thân xylanh đúc liền với hộp trục khuỷu, hộp
trục khuỷu chia làm hai nửa với ổ trục khuỷu là ổ trượt được thiết kế theo kiểu
trục khuỷu treo vào thân động cơ.
Ống xylanh đúc bằng gang đặc biệt. Vành tựa của ống xylanh nhô trên mặt
phẳng trên của khối động cơ 0,05-0,15mm, bảo đảm ép khép kín chắc chắn với
nắp xylanh.
- 7-
Hình 1.3a: Khối xylanh Hình 1.3b: Vệ sinh sơmi xylanh
1.2.1.3. Ổ đỡ chính
Ổ đỡ chính được thiết kế theo kiểu treo vào khối thân blốc máy và là ổ trượt, ổ
gồm hai nửa bạc lót hình ống. Bạc được chế tạo dạng hai nửa và được phủ một
lớp hợp kim chịu áp lực cao chống mòn tốt. Trên bề mặt phía trong của nửa bạc
phía trên có khoan lỗ và phay rãnh dầu bôi trơn.
Hình 1.4: Ổ đỡ chính máy DT-75 tháo rời
1.2.2. Hệ thống truyền lực
Hệ thống truyền lực bao gồm pittông-thanh truyền-trục khuỷu và bánh đà.
Nhiệm vụ cơ cấu pittông-thanh truyền-trục khuỷu là biến chuyển tịnh tiến của
pittông thành chuyển động quay của trục khuỷu và ngược lại.
- 8-
Hệ thống truyền lực làm việc trong điều kiện khắc nghiệt. Áp suất khoảng 60-
120 kG/cm2, nhiệt độ khoảng 300-5000C, chịu mài mòn, ăn mòn hoá học bởi khí
cháy, chịu ứng suất cơ, ứng suất nhiệt cao.
1.2.2.1. Nhóm pittông
1. Nhiệm vụ, điều kiện làm việc và yêu cầu
+ Nhiệm vụ
Pittông góp phần cùng xylanh, nắp xylanh tạo thành không gian công tác của
động cơ.
Pittông nhận áp lực khí cháy từ phía đỉnh và truyền tới trục khuỷu qua thanh
truyền và ngược lại. Ngoài ra pittông còn truyền nhiệt khí cháy sang xécmăng
đến lót xylanh và truyền ra môi trường.
Đối với động cơ 2 kỳ pittông còn có vai trò đóng mở cửa nạp, cửa xả.
Ngoài ra, pittông còn có nhiệm vụ làm kín không gian công tác của động cơ đốt
trong, đảm bảo khí không lọt xuống cácte và dầu bôi trơn lên buồng đốt.
+ Điều kiện làm việc
Pittông làm việc trong điều kiện rất phức tạp, chịu tác dụng của lực khí cháy,
lực quán tính của bản thân, chịu nhiệt độ cao của buồng đốt, chịu ma sát, mài
mòn với xylanh trong điều kiện bôi trơn kém, chịu lực va đập của chốt pittông
vào bệ chốt và của xécmăng vào rãnh pittông.
Pittông còn bị ăn mòn do tạp chất và các hoá chất có trong khí cháy gây nên.
+ Yêu cầu
Do làm việc trong điều kiện phức tạp và khắc nghiệt nên yêu cầu pittông chịu
được ứng suất cơ và ứng suất nhiệt, không bị biến dạng, chịu được ma sát và mài
mòn.
Hệ số giãn nở vì nhiệt của pittông phải nhỏ, truyền nhiệt nhanh. Khe hở lắp
ráp chính xác, đủ độ cứng, độ bóng.
Khi lắp ráp đường tâm của pittông và xylanh phải trùng nhau, đường tâm này
phải vuông góc với đường tâm chốt.
- 9-
2. Đặc điểm cấu tạo
+ Pittông
Pittông đúc bằng hợp kim nhôm, đỉnh pittông có kết cấu dạng “đỉnh chứa
buồng cháy”, trong đó buồng đốt được đặt lệch 5mm so với trục hình học của
pittông:
- Nhằm tận dụng được xoáy lốc của không khí trong quá trình nén, tạo ra hỗn
hợp cháy tốt nhất.
- Loại này có sức bền kém và diện tích chịu nhiệt lớn hơn so với loại đỉnh
bằng.
Pittông được chế tạo hợp kim nhôm, do đó khối lượng nhẹ, làm giảm đáng kể
lực quán tính.
Hình 1.5: Pittông -chốt pittông máy DT-75 tháo rời
+ Chốt pittông
Chốt pittông có kết cấu đơn giản, là một trụ rỗng, bề mặt được tôi cứng và mài
bong. Chốt pittông thuộc loại “bơi” làm bằng thép 12XH3A xêmatit hoá theo
đường kính.
Chốt pittông để nối pittông với tay biên và được khoá hãm bằng các vòng hãm,
khoá đầu trục. Khi lắp ghép, mối ghép giữa chốt pittông và đầu nhỏ thanh truyền
là mối ghép lỏng.
- 10-
+ Xécmăng
Mỗi pittông có 3 vòng găng hơi và 2 vòng găng dầu:
Vòng găng hơi trên cùng được mạ crôm phần lưng. Bề mặt ngoài của các vòng
găng được tráng thiếc, 2 vòng găng hơi dưới được vát ở cạnh ngoài.
Hình 1.6: Xécmăng
1.2.2.2. Thanh truyền
1. Nhiệm vụ, điều kiện làm việc và yêu cầu
+ Nhiệm vụ
Thanh truyền góp phần vào quá trình biến đổi chuyển động tịnh tiến của
pittông thành chuyển động quay của trục khuỷu và ngược lại.
+ Điều kiện làm việc
Thanh truyền làm việc trong điều kiện nhiệt độ cao chịu áp lực, chịu lắc và va
đập, chịu ứng suất cơ lớn, chịu ăn mòn hoá học do dầu bôi trơn biến chất ở nhiệt
độ cao, chịu mài mòn ở các ổ đỡ (bạc lót đầu trên, bạc lót đầu dưới).
+ Yêu cầu
Các thành phần của thanh truyền phải có độ bền và tính tin cậy cần thiết, trong
phạm vi chất lượng vật liệu đã chọn.
Độ chống mài mòn và khả năng làm việc của các ổ đỡ cao.
2. Đặc điểm cấu tạo
Thanh truyền được dập bằng thép 40X. Thanh truyền được chia làm 3 phần:
đầu nhỏ, thân thanh truyền, đầu to.
+ Đầu nhỏ thanh truyền
Chốt pittông được lắp tự với đầu nhỏ thanh truyền, giữa chốt pittông và đầu
nhỏ có bạc lót có dạng một ống hình trụ. Bạc lót và chốt pittông được bôi trơn
cưỡng bức do dẫn đầu từ trục khuỷu dọc theo thân thanh truyền
- 11-
Trên đầu nhỏ có vấu lồi để điều chỉnh trọng tâm thanh truyền cho đồng đều
giữa các xylanh và cũng tại đầu nhỏ của tay biên bạc được chế tạo dạng ống, có
khoan 3 lỗ dẫn dầu bôi trơn và được lắp bằng cách ép.
+ Thân thanh truyền
Tiết diện thanh truyền thay đổi từ nhỏ đến lớn kể từ đầu nhỏ đến đầu to.
Thanh tuyền có tiết diên chữ I, đảm bảo độ cứng lớn nhất, có sức bền theo hai
phương.
Trong thân thanh truyền có đường dẫn dầu bôi trơn, đường dẫn dầu bôi trơn có
dạng nghiêng nhằm làm giảm lưu lượng của dầu theo quán tính của động cơ khi
làm việc ở tốc độ cao.
Hình 1.7 : Thanh truyền
+ Đầu to thanh truyền
Đầu to thanh truyền được cắt làm 2 nửa, bạc biên thanh truyền được chế tạo
dạng bạc 2 nửa, bạc phía trên có lỗ khoan và gia công rãnh dầu bôi trơn.
+ Bulông thanh truyền
Là chi tiết dùng để lắp ghép các nửa đầu to thanh truyền hoặc lắp ghép đầu to
thanh truyền với thân thanh truyền. Trong quá trình sử dụng nếu bulông thanh
truyền bị đứt sẽ phá hoại nghiêm trọng các chuyển động và đôi khi cả bộ khung
động cơ.
+ Bạc lót thanh truyền
Trong động cơ ôtô, máy kéo ổ trục và ổ chốt đều là ổ trượt. Vì vậy, ở đầu
thanh truyền thường dùng bạc lót dày hoặc bạc lót mỏng có tráng hợp kim nhôm.
- 12-
1.2.2.3. Trục khuỷu
1. Nhiệm vụ, điều kiện làm việc và yêu cầu
+ Nhiệm vụ
Trục khuỷu là một trong những chi tiết quan trọng nhất, cường độ làm việc
lớn nhất và giá thành cao nhất của động cơ đốt trong. Trục khuỷu là nơi tiếp nhận
lực tác dụng trên pittông truyền qua thanh truyền và biến chuyển động tịnh tiến
của pittông thành chuyển động quay của trục để truyền công suất ra ngoài.
+ Điều kiện làm việc
Trục khuỷu chịu tác dụng của lực khí cháy, lực quán tính. Các lực tác dụng
gây ra ứng suất uốn và xoắn trục, hiện tượng dao động dọc và dao động xoắn,
làm động cơ rung động và mất cân bằng.
+ Yêu cầu
Tuổi thọ động cơ chủ yếu phụ thuộc vào tuổi thọ trục khuỷu vì vậy trục khuỷu
cần đảm bảo các yêu cầu sau:
- Có sức bền lớn, độ cứng vững lớn, trọng lượng nhỏ và ít mòn.
- Có độ chính xác gia công cao, bề mặt làm việc có độ bóng bề mặt, độ cứng cao.
- Không xảy ra hiện tượng dao động cộng hưởng trong phạm vi tốc độ sử
dụng.
Kết cấu trục khuỷu phải đảm bảo tính cân bằng và tính đồng đều của động cơ
nhưng phải dễ chế tạo.
2. Đặc điểm cấu tạo (hình 1.8)
Đựơc dập bằng thép 45 cổ thanh truyền có hốc lắng cặn ly tâm.
Để trục không dịch dọc, ở gối đỡ chính thứ 3 có 2 nửa vòng đệm hãm, đặt ở
hai bên mặt đầu thanh truyền. Mômen siết nắp thanh truyền là 13-15 kGm và nắp
bạc cổ chính là 20-22kGm.
+ Đầu trục khuỷu
Là nơi lắp bánh răng dẫn động bơm nước, bơm dầu bôi trơn, bơm cao áp,
bánh đai để dẫn động quạt gió và đai ốc khởi động để khởi động bằng tay. Một số
động cơ người ta còn lắp bộ giảm dao động xoắn của hệ trục ở đầu trục. Ở động
- 13-
cơ tăng áp, trên đầu trục khuỷu còn có cơ cấu phụ để dẫn động bơm tăng áp, bơm
quét khí, máy nén khí.v.v…
+ Cổ biên
Để giảm trọng lượng trục khuỷu, cổ biên làm rỗng, có tác dụng chứa dầu bôi
trơn bạc lót đầu dưới thanh truyền và giảm khối lượng chuyển động quay của cơ
cấu trục khuỷu-thanh truyền.
+ Cổ chính
Các cổ chính thường có cùng một kích thước đường kính. Đường kính cổ
chính chọn theo kết quả tính toán sức bền, điều kiện hình thành dầu bôi trơn, quy
định về thời gian sử dụng và số lần sửa chữa lớn.
Hình 1.8 : Trục khuỷu máy DT-75 tháo rời kê trên giá đỡ
Má khuỷu là bộ phận nối liền cổ chính và cổ biên. Hình dáng má khuỷu phụ
thuộc động cơ, trị số áp suất khí thể và tốc độ quay trục khuỷu.
Đuôi trục khuỷu lắp các cơ cấu truyền dẫn công suất (bánh đà, khớp nối, bánh
đai…).
1.2.2.4. Bánh đà
1. Nhiệm vu, yêu cầu
Công dụng chủ yếu bánh đà là bảo đảm tốc độ quay trục khuỷu đồng đều.
Trong thực tế do mômen chính động cơ biến thiên theo góc quay trục khuỷu nên
tốc độ của trục khuỷu không phải là hằng số, nghĩa là