Thí nghiệm kỹ thuật giao thông

THÍ NGHIỆM KỸ THUẬT GIAO THÔNG www.ebook.edu.vn 1 BÀI 1 : KHẢO SÁT VÀ VẬN HÀNH ĐỘNG CƠ XĂNG 1 . Yêu cầu của bài thí nghiệm : a) Cơ sở lý thuyết : Đối với động cơ đặt trên ôtô đặt trẹn ôtô máy kéo, tàu thủy…tuy có cùng số xylanh nhưng thứ tự công tác có thể bố trí khác nhau. Chính vì thế, công việc tìm thứ tự công tác của 1 động cơ bất kì rất quan trọng, nó là cơ sở cho công tác hiệu chỉnhhoặc sửa chữa 1 động cơ. Để đo áp suất nén trong các xylanh của động cơ, người ta dùng đồng hồ đo áp suất nén. trị số nén của các động cơ đều khác nhau, nó phụ thuộc vào kiểu động cơ xăng hay diesel, động cơ tĩnh tại. Đồng hồ đo áp suất nén dùng để kiểm tra tình trạng hiện hữu của piston, xecmăng, lòng xylanh, độ kín xupap, joint nắp máy. b) Đặc điểm của động cơ làm thí nghiệm : Động cơ làm thí nghiệm là động cơ xăng, 6 xylanh thẳng hàng, làm mát bằng nước. Các hệ thống chính bố trí trên động cơ gồm : hệ thống khởi động, hệ thống nhiên liệu, hệ thống đánh lửa, hệ thống làm mát. * Dụng cụ dùng trong bài thí nghiệm: . Đèn cân lửa . 2 lít xăng A92 . 2 đồng hồ đo áp suất nén. . 2 bộ khóa miệng . 2 bộ tuýp . 100ml nhớt . Tuýp dài mở bugi . 2 bình accu c) Hoạt động và nhiệm vụ của từng hệ thống : i) Hệ thống khởi động : Hệ thống khởi động có nhiệm vụ khởi động động cơ, chuyển động cơ từ chế độ nghỉ sang chế độ hoạt động : cung cấp năng lượng để quay trục khuỷu động cơ đến tốc độ vòng quay cần thiết cho động cơ tự nổ và làm việc. Hệ thống khởi động được dùng ở đây là hệ thống khởi động bằng accu. Accu cung cấp năng lượng cho động cơ điện một chiều làm quay động cơ khi khởi động. Khi khởi động (đóng khóa ), accu nối với động cơ điện thành một vòng kín làm quay động cơ diện. Động cơ điện lại có bánh răng ăn khớp với bánh đà nên kéo bánh đà quay theo, tạo số vòng quay cần thiết để động cơ tự nổ. Khi động cơ đã nổ bình thường, bánh răng ăn khớp giữa động cơ điện và bánh đà được tách ra, động cơ và accu hở mạch, động cơ điện dừng hoạt động ii) Hệ thống nhiên liệu : Hệ thống nhiên liệu nói chung có nhiệm vụ cung cấp nhiên liệu, tạo thành hỗn hợp cho động cơ, phù hợp với các chế độ làm việc khác nhau của động cơ. Hệ thống nhiên liệu được dùng ở đây sử dụng bộ chế hòa khí. Xăng từ thùng chứa được bơm xăng hút qua lọc xăng đến buồng phao. Trong quá trình nạp, không khí được hút vào động cơ qua họng khuếch tán có tiết diện bị thu hẹp. Tại đây, do tác dụng của chân không, xăng được hút từ buồng phao qua giclơ. Sau khi ra họng khuếch tán, nhiên liệu được dòng không khí xé tơi đồng thời bay hơi và hòa trộn tạo thành hỗn hợp nạp vào động cơ qua xúpáp nạp. iii) Hệ thống đánh lửa : THÍ NGHIỆM KỸ THUẬT GIAO THÔNG www.ebook.edu.vn 2 Hệ thống đánh lửa có nhiệm vụ tạo ra điện áp rất cao giữa hai điện cực của bugi, hình thành tia lửa điện đốt cháy hỗn hợp nhiên liệu trong buồng đốt động cơ vào kỳ nổ, tạo ra lực khí thể đẩy piston đi xuống sinh công cho động cơ. Dòng điện được dẫn từ máy phát điện qua bộ tăng áp sẽ có suất điện động cảm ứng khoảng 15000 đến 20000 V. Điện thế này được dẫn đến bộ chia điện, qua con quay phân phối và qua dây cao áp đến các bugi sinh ra tia lửa điện để đốt cháy hỗn hợp nhiên liệu trong xylanh theo thứ tự làm việc của động cơ. iv) Hệ thống làm mát : Hệ thống làm mát có tác dụng tản nhiệt khỏi các chi tiết ( piston, buồng cháy…), giữ cho nhiệt độ của các chi tiết không vượt qúa nhiệt độ cho phép, do đó bảo đảm cho động cơ hoạt động trong điều kiện bình thường. Tuy nhiên, nếu cường độ làm mát quá lớn, nhiệt độ chi tiết thấp làm nhiên liệu ngưng tụ, bám trên bề mặt chi tiết, rửa trôi và làm giảm độ nhớt dầu bôi trơn làm tăng ma sát, chi tiết bị mài mòn mạnh. Ngoài ra còn làm tăng công suất tiêu hao cho hệ thống làm mát. Hệ thống làm mát được sử dụng ở đây là hệ thống làm mát bằng nước cưỡng bức tuần hoàn một vòng kín. Nước được bơm hút từ bình chứa phía dưới két nước, được dẫn qua két làm mát dầu bôi trơn. Sau đó, nước được dẫn vào block máy và làm mát đồng đều cho các xylanh. Sau khi ra khỏi block máy, nước qua van hằng nhiệt vào bình chứa phía trên két nước. Nước sẽ đi qua các ống mỏng gắn phía trước quạt làm mát, nước được làm mát trở về bình chứa phía dưới. d) Trình tự thí nghiệm : * Chuẩn bị thí nghiệm : _ Kiểm tra đồ dùng thí nghệm. _Thực hiện các bước thực hành động cơ đúng theo sự hướng dẫn của giáo viên. _ Kiểm tra các thiết bị đo. * Chú ý: Trước khi thực hành động cơ cần kiểm tra các hệ thống sau: . Kiểm tra nhiên liệu . Kiểm tra nhớt . Kiểm tra hệ thống làm mát . Kiểm tra nước bình accu * Bước 1: 1.Cho động cơ hoạt động trong khoảng 10 phút để động cơ đạt được nhiệt độ bình thường gia tăng độ kín giữa piston,xylanh và xecmăng. 2.Kiểm tra áp suất nhớt . 3.Nhiệt độ của động cơ. 4.Khí xả để có nhận xét trước về động cơ đang thí nghiệm. * Bước 2: 1. Bướm gió và bướm ga mở tối đa để đảm bảo lượng không khí nạp vào xylanh là lớn nhất. 2. Tháo tất cả các bugi để tiết kiệm năng lượng của accu để quy trình đo đạt giữa các xylanh được chính xác. 3. Cho dây cao thế của bobin nối vào mass. 4. Chỉ gá đồng hồ đo áp suất nén bằng tay. 5. Xác định chỉ số áp suất nén của động cơ đang kiểm tra bằng cách căn cứ vào tài liệu kĩ thuât hoặc bằng phương pháp tính toán. 6. Đưa đồng hồ đo áp suất vào lỗ của bugi bằng tay. 7. Khởi động động cơ, lúc này kim đồng hồ áp suất nén dao động và đọc trị số áp suất nén cao nhất. THÍ NGHIỆM KỸ THUẬT GIAO THÔNG www.ebook.edu.vn 3 8. Lần nén đầu tiên, trĩ số trên đồng hồ là thấp nhất và sau đó tăng lên dần do tốc độ trục khuỷu gia tăng đến số vòng quay ổn định. 9. Khi đo không để kim đồng hồ giao động quá 3 lần> 10. Chọn giá trị lần thứ 3. 11. Nên đo ở 2 trạng thái khác nhau, đo khô và đo ướt để có được kết quả cụ thể và tìm một số nguyên nhân hư hỏng e) Cơ sở đánh giá tình trạng động cơ dựa trên thông số : Mục đích chủ yếu của bài TN là đo áp suất nén của động cơ. Thông qua các trị số nén thu được, ta có thể đánh giá tương đối tình trạng hoạt động của các xylanh : độ kín khít của piston và xylanh, tình trạng của xec-măng hoặc độ bám bẩn của sản phẩm cháy trong buồng đốt. 2 . Qui trình khảo sát và vận hành : * Xác định chiều quay của động cơ : Nối mạch accu vào động cơ điện, đề máy, nhìn vào chiều quay của bánh đà. Vì bánh đà được bắt thẳng vào trục khuỷu nên chiều quay của bánh đà là chiều quay của động cơ. * Xác định các xúpáp cùng tên : Dùng tay quay quay bánh đà vài vòng, theo dõi sự lên xuống của xúpáp, đồng thời quan sát cấu tạo đường nạp, đường xả, từ đó xác định được thứ tự các xúpáp ( thứ tự xúpáp tính từ xylanh số 1 sát pulley quạt nước ): Xả - hút - hút - xả - hút - xả - xả - hút - xả - hút - hút - xả * Xác định thứ tự công tác của động cơ : Gỡ tất cả bugi khỏi động cơ. Dùng giấy vụn nút kín các lỗ bugi trên block máy. Quay bánh đà, piston chuyển động lên xuống tạo ra áp súât đẩy các mẩu giấy văng ra khỏi lỗ bugi, từ đó giúp ta xác định thứ tự công tác của động cơ. ( Ngoài ra có thể xác định thứ tự dựa vào thứ tự công tác được dập sẵn trên thân máy ) Thứ tự công tác của động cơ sau khi xác định : 153624 ( Xylanh thứ nhất tính từ xylanh sát pulley quạt nước ). * Kiểm tra động cơ bằng đồng hồ đo áp suất nén : Gỡ tất cả bugi ra khỏi động cơ. Đưa đồng hồ đo áp súât vào lỗ bugi bằng tay. Khởi động động cơ, đồng hồ áp suất nén dao động và đọc trị số áp suất nén cao nhất. Đo tất cả các xylanh, đo 3 lần, ở trạng thái khô và trạng thái ướt. * Kết quả đo : (Đơn vị áp suất : PSI ) Số xylanh 1 2 3 4 5 6 Trạng thái khô 130 122 140 134 127 135 Trạng thái ướt 138 129 143 136 129 136 Số xylanh 1 2 3 4 5 6 Trạng thái khô 134 125 135 131 126 130 Trạng 132 127 142 134 130 134 THÍ NGHIỆM KỸ THUẬT GIAO THÔNG www.ebook.edu.vn 4 thái ướt Số xylanh 1 2 3 4 5 6 Trạng thái khô 130 121 136 129 125 134 Trạng thái ướt 133 127 140 132 129 136 3 . Nhận xét và đánh giá : Bài thí nghiệm cung cấp những kiến thức cơ bản trong việc xác định các bộ phận công tác chính của động cơ, các thông số cơ bản trong quá trình hoạt động của động cơ. Ngoài ra bài TN còn hướng dẫn việc đo áp suât nén của động cơ, một thông số rất quan trọng trong việc xác định điều kiện hoạt động hiện tại của động cơ, quyết định công suất của động cơ. Nhìn chung, phương pháp xác định trị số nén có độ tin cậy cao. Nhưng có thể sai số trong quá trình đo còn lớn do sai số của dụng cụ đo, sai số quan sát của người tiến hành thí nghiệm, không giữ kín được đồng hồ áp suất khi gắn vào lỗ bugi gây thất thoát áp suất nén… Nhìn chung, các trị số nén thực tế giữa các xylanh không chênh lệch nhau quá nhiều ( không vượt quá 15 PSI ), không có xylanh nào có trị số nén quá cao hay quá thấp. Vì vậy, ta có thể nói động cơ thí nghiệm đang trong tình trạng hoạt động bình thường. THÍ NGHIỆM KỸ THUẬT GIAO THÔNG www.ebook.edu.vn 5 BÀI 2 : KHẢO SÁT VÀ VẬN HÀNH ĐỘNG CƠ DIESEL 1 . Yêu cầu của bài thí nghiệm : a. Đặc đểm diễn ra quá trình cháy trên động cơ diesel: _ Đối với động cơ diesel việc hình thành hỗn hợp cháy trong buồng đốt là do sự tự bốc cháy khi không khí và nhiên liệu hoà trộn đến 1 nhiệt độ và áp suất nén nhất định. Do vậy, hệ thống phun nhiên liệu của động cơ diesel sẽ có các chức năng cơ bản sau: _ Bảo quản làm sạch và vận chuyển nhiên liệu. _ Định lượng nhiên liệu theo yêu cầu đáp ứng tất cả các dải tốc độ, cân bằng lượng nhiên liệu được phân phối chi từng xylanh động cơ để bảo đảm công suất như nhau giữa các xylanh của động cơ nhiều xylanh. _ Khởi động sự phun nhiên liệu vào đúng thời điểm trong chu kỳ động cơ tuỳ theo tải và tốc độ. _ Bảo đảm bắt đầu và kết thúc nhanh việc phun nhiên liệu để nhiên liệu được phun sương đều. b) Đặc điểm của động cơ làm thí nghiệm : Động cơ làm thí nghiệm là động cơ diesel, 6 xylanh thẳng hàng, làm mát bằng nước. Các hệ thống chính bố trí trên động cơ gồm : hệ thống khởi động, hệ thống nhiên liệu, hệ thống nạp khí, hệ thống làm mát, hệ thống xả khí. * Dụng cụ dùng trong bài thí nghiệm - 5 lít dầu D.O - Máy đo độ khí xả Digas 4000 - 2 bộ khoá miệng - 2 bộ tuýp - 100 ml nhớt - 2 bình accu 12V c) Hoạt động và nhiệm vụ của từng hệ thống i) Hệ thống khởi động : Hệ thống khởi động có nhiệm vụ khởi động động cơ, chuyển động cơ từ chế độ nghỉ sang chế độ hoạt động : cung cấp năng lượng để quay trục khuỷu động cơ đến tốc độ vòng quay cần thiết cho động cơ tự nổ và làm việc. Hệ thống khởi động được dùng ở đây là hệ thống khởi động bằng accu. Accu cung cấp năng lượng cho động cơ điện một chiều làm quay động cơ khi khởi động. Khi khởi động (đóng khóa ), accu nối với động cơ điện thành một vòng kín làm quay động cơ diện. Động cơ điện lại có bánh răng ăn khớp với bánh đà nên kéo bánh đà quay theo, tạo số vòng quay cần thiết để động cơ tự nổ. Khi động cơ đã nổ bình thường, bánh răng ăn khớp giữa động cơ điện và bánh đà được tách ra, động cơ và accu hở mạch, động cơ điện dừng hoạt động. ii) Hệ thống nhiên liệu: Hệ thống nhiên liệu nói chung có nhiệm vụ cung cấp nhiên liệu, tạo thành hỗn hợp cho động cơ, phù hợp với các chế độ làm việc khác nhau của động cơ. Riêng đối với động cơ diesel, hệ thống nhiên liệu phải thỏa mãn các yêu cầu sau đây: phải phun nhiên liệu vào xylanh đúng thời gian, đúng quy luật, phù hợp với chế độ tải trọng,với số vòng quay động cơ và thứ tự làm việc của xylanh; đồng thời nhiên liệu phải được xé nhỏ, phân bố đồng đều trong xyalnh và tia nhiên liệu phải phù hợp với dạng buồng cháy. Hệ thống nhiên liệu dùng cho động cơ diesel là hệ bơm cao áp và kim phun. Dầu D.O từ thùng chứa được hút đến bơm cao áp bằng bơm dầu qua lọc. Tại bơm cao áp, dầu sẽ bị nén đến áp súât rất cao, sau đó được đưa qua đường ống cao áp đến vòi phun. Tại đây, tùy theo thứ tự kỳ nổ, kim phun sẽ phun tơi nhiên liệu vào động cơ. Nhiên liệu sẽ được hòa trộn trực tiếp trong buồng cháy, dưới áp suất của buồng cháy, nhiên liệu sẽ tự bốc cháy. THÍ NGHIỆM KỸ THUẬT GIAO THÔNG www.ebook.edu.vn 6 iii) Hệ thống nạp khí: Đê tăng khả năng và hiệu suất của động cơ diesel, ta có thể dùng tăng áp (máy nén khí) để tăng áp suất nạp vào động cơ: thể tích không khí nạp vào xylanh nhiều hơn, khả năng đốt cháy sạch nhiên liệu tăng, từ đó tăng công suất của động cơ. Không khí từ ngoài sẽ được hút vào máy nén qua lọc khí. Máy nén là loại máy nén turbine, nén không khí rồi thổi trực tíêp vào xylanh, hoà trộn với nhiên liệu tạo thành hòa khí cho động cơ diesel. iv) Hệ thống làm mát : Hệ thống làm mát có tác dụng tản nhiệt khỏi các chi tiết ( piston, buồng cháy…), giữ cho nhiệt độ của các chi tiết không vượt qúa nhiệt độ cho phép, do đó bảo đảm cho động cơ hoạt động trong điều kiện bình thường. Tuy nhiên, nếu cường độ làm mát quá lớn, nhiệt độ chi tiết thấp làm nhiên liệu ngưng tụ, bám trên bề mặt chi tiết, rửa trôi và làm giảm độ nhớt dầu bôi trơn làm tăng ma sát, chi tiết bị mài mòn mạnh. Ngoài ra còn làm tăng công suất tiêu hao cho hệ thống làm mát. Hệ thống làm mát được sử dụng ở đây là hệ thống làm mát bằng nước cưỡng bức tuần hoàn một vòng kín. Nước được bơm hút từ bình chứa phía dưới két nước, được dẫn qua két làm mát dầu bôi trơn. Sau đó, nước được dẫn vào block máy và làm mát đồng đều cho các xylanh. Sau khi ra khỏi block máy, nước qua van hằng nhiệt vào bình chứa phía trên két nước. Nước sẽ đi qua các ống mỏng gắn phía trước quạt làm mát, nước được làm mát trở về bình chứa phía dưới. d) Trình tự thí nghiệm: i.Chuẩn bị thí nghiệm: _ Kiểm tra đồ dùng thí nghiệm _ Thực hiện các bước thực hành động cơ đúng theo sự hướng dẫn của giáo viên. _ Kiểm tra các thiết bị đo. ii. Trình tự thí nghiệm: * Chú ý: Trước khi vận hành động cơ cần kiểm tra các hệ thống sau: - Kiểm tra nhiên liệu - Kiểm tra nhớt - Kiểm tra hệ thống làm mát - Quay trục khuỷu động cơ 2 vòng , kiểm tra sự quay của trục xem có bị kẹt vướng hay không. - Kiểm tra xem không khí có lọt vào nhiên liệu trong khi động cơ vận hành: 1.Lắp một bình thủy tinh trước bơm chuyển tiếp (để kiểm tra phía nạp) 2.Kiểm tra 3.Lắp bình này phía trước bơm phun(để kiếm tra bơmchuyển tiếp và bộ lọc thứ cấp). 4.Kiểm tra => Nếu có sẽ thấy các bọt khí trong bình thủy tinh. * Kiểm tra chung trên động cơ: 1.Cho động cơ hoạt động trong khoảng 1000v/p để động cơ đạt được nhiệt độ bình thường => gia tăng độ kín giữa piston, xylanh và xecmăng. 2. Điều chỉnh tốc độ khoảng 2000v/p 3. Điều chỉnh tốc độ tối đa 4. Sau mỗi lần kiểm tra để động cơ chạy 1000v/p trong 5 phút để làm nguội động cơ trước khi tắt. * Khởi động máy Digas 4000: Digas 4000 là một thiết bị kiểm định điện tử dùng để phân tích nồng độ khí xả của động cơ xăng và diesel: CO, CO2, HC, O2, NOx, hệ số Lamda, nhiệt độ dầu bôi trơn, góc đánh lửa, vận tốc, góc ngậm điện. Trước khi sử dụng, phải nối nguồn cho máy và đợi nhiệt độ tăng đến 500. Nối cảm biến tốc độ vào đường ống cao áp. Kẹp ống đo vào đường ống xả, cho máy hoạt động và tiến hành đo đạt. THÍ NGHIỆM KỸ THUẬT GIAO THÔNG www.ebook.edu.vn 7 2 . Qui trình khảo sát và vận hành: Sử dụng máy Digas 4000, ta đo 2 thông số sau: OP : Độ mờ khói K : Độ hấp thu ánh sáng *Bảng số liệu đo đạt : Lần 1 Lần 2 Lần 3 Số vòng quay n (v/p) OP K OP K OP K 600 2.9 0.06 3.5 0.08 3.8 0.09 700 2.6 0.06 2.4 0.05 2.2 0.05 800 1.5 0.03 1.5 0.03 2.2 0.05 900 1.3 0.03 1 0.02 1.1 0.02 1000 1 0.02 1 0.02 1.1 0.02 3 . Nhận xét và đánh giá: Bài TN cung cấp những kiến thức cơ bản về cấu tạo của động cơ diesel cũng như cấu tạo và nguyên lý hoạt động của các bộ phận chính trong động cơ. Ngoài ra, qua bài TN, ta cũng biết được cách sử dụng máy Digas 4000 trong việc kiểm định các quá trình hoạt động của động cơ và thu thập các thông số cần thiết, đặc biệt là các đo đạt về khí xả động cơ diesel. Đó là thông số rất quan trọng trong việc xác định tình trạng làm việc hiện tại của động cơ cũng như độ ảnh hưởng của khói xả đến môi trường chung quanh. THÍ NGHIỆM KỸ THUẬT GIAO THÔNG www.ebook.edu.vn 8 BÀI 3 : KHẢO SÁT VÀ ĐO ĐẠT CÁC CƠ CẤU PHÁT LỰC,XY LANH ************************** I> Cơ sở lý thuýêt : 1. Lực tác động lên hệ thống phát lực : _Công suất của động cơ được truyền đến bánh xe chủ động của ôtô nhờ bộ phận phát lực.Trong quá trình làm việc lực tác động lên hệ thống phát lực chủ yếu bao gồm lực do nhiên liệu cháy sinh ra gọi là lực khí thể Pz và lực đo khối lượng của các chi tiết chuyển động tạo nên gọi là lực quán tính Pj. 2. Hoạt động và chức năng của các bộ phận trong hệ thống phát lực: a. Piston: Là chi tiết quan trọng, cùng với xylanh, nắp xylanh bao kín tạo thành buồng cháy,vừa tiếp nhận lực khí cháy truyền cho thanh truyền cũng như nhận lực từ thanh truyền để nén khí. Piston chịu nhiệt độ cao,ma sát lớn, áp suất lớn, lực quán tính và ăn mòn hóa học.Do piston chịu tải trọng phức tạp nên kết cấu của nó rất đa dạng, phù hợp với từng loại động cơ cụ thể. Piston gồm bốn phần: đỉnh, đầu, thân và váy. Piston thường được làm bằng gang, thép hoặc hợp kim nhôm. b. Chốt piston: Có vai trò kết nối piston và thanh truyền trong quá trình làm việc, chốt piston chịu lực khí thể, lực quán tính, chịu nhiệt độ cao và khó bôi trơn. Các lực này có giá trị thay đổi, tuần hoàn, sinh va đập giữa chốt và các chi tiết kết nối. Để tránh sự va đập khi chuyển động, chốt piston được gia công rất chính xác, độ bóng cao và khe hở lắp ghép là rất bé. Chốt piston thường có dạng trụ rỗng, làm bằng thép ít cacbon hoặc thép hợp kim. c. Xecmăng: Xecmăng có nhiệm vụ bao kín tránh lọt khí từ buồng cháy xuống cacte dưới, đồng thời ngăn dầu từ dưới sục lên buồng cháy. Xecmăng chịu tải trọng cơ học lớn, chịu lực quán tính lớn, có chu kì và va đập; đồng thời còn chịu nhiệt độ cao ,ma sát lớn, ăn mòn hóa học và ứng súât ban đầu khi lắp xecmăng vào piston. Gồm có hai loại xecmămg: xecmăng khí và xecmăng dầu. Xecmăng thường được làm bằng gang xám pha hợp kim. d. Thanh truyền: Là một chi tiết trung gian, nối giữa piston và trục khuỷu, trong quá trình làm việc thanh truyền chuyển động rất phưc tạp, đầu nhỏ chuyển động tịnh tiến, đầu to chuyển động quay tròn và thân chuyển động song phẳng. Thanh truyền chịu lực khí thể, lực quán tính có va đập và tuần hoàn. Thanh truyền thường được chế tạo từ thép ít cacbon hoặc thép cacbon trung bình. e. Trục khuỷu: Là chi tiết chính của động cơ, nó nhận lực từ piston, thanh truyền tạo moment quay kéo các cơ cấu phụ; nhận năng lượng của bánh đà để truyền cho thanh truyền, piston thực hiện quá trình nén và trao THÍ NGHIỆM KỸ THUẬT GIAO THÔNG www.ebook.edu.vn 9 đổi khí trong xylanh Hình dạng của nó phức tạp phụ thuộc vào số xylanh, kiểu động cơ và cách bố trí xylanh. Trục khuỷu chịu lực khí thể, lực quán tính có va đập mạnh và tuần hoàn. Trục khuỷu thường gồm: đầu, cổ khuỷu, chốt, má khuỷu, đối trọng và đuôi. f. Bánh đà: Công dụng chính của bánh đà là giữ cho độ không đồng đều của động cơ nằm trong giới hạn cho phép, đồng thời còn là nơi lắp các chi tiết của cơ cấu khởi động. Bánh đà thường có các dạng: dĩa, chậu, vành và nan hoa. Bánh đà thường được chế tạo từ gang xám hoặc thép ít hợp kim. 3. Thiết bị thí nghiệm: a. Bố trí 2 động cơ tháo lắp nhanh: Thông số cơ sở của động cơ: . Động cơ sống 4 xylanh thẳng hàng . Làm mát bằng nước . Hệ thống nhiên liệu:xăng . 1 thân máy piston gang và 1 thân máy piston nhôm b. Một số dụng cụ thiết bị chuyên dùng: . Cảo xecmăng . Cảo xupap . Cảo bóp xécmăng (Piston ring compressor) c. Dụng cụ đo thí nghiệm: . Panme đo trong . Panme đo ngoài . Thước lá . Đồng hồ so . Khối V 4. Trình tự thí nghiệm: a. Chuẩn bị thí nghiệm: _ Kiểm tra đồ dùng thí nghiệm. _ Thực hiện các bước tháo ráp động cơ đúng theo sử hướng đẫn của giáo viên. _ Kiểm tra các thiết bị đo. b. Trình tự thí nghiệm: i) Piston: _ Đo độ oval của piston: * Độ oval là hiệu số giữa đường kính vuông góc với tâm trục piston và đường kính song song với tâm trục piston ở phần thân. _ Dùng panme đo ngoài để kiểm tra. _ Đo khe hở giữa piston và xylanh: * Phương pháp: . Dùng panme đo trong đo đường kính lòng xylanh . Dùng panme đo ngoài xác định đường kính thân piston . Hiệu số 2 kích thước trên, chúng ta được khe hở giữa piston và lòng xylanh * Lưu ý: Piston nhôm: Δc =(0.006 … 0.008)D Piston gang: Δc =(0.004 … 0.006)D ii) Trục khuỷu: Tương tự như quá trình đo piston: . Đo độ côn của trục khuỷu tại các cổ khuỷu khác nhau . Đo độ oval của trục khuỷu tại các cổ khuỷu khác nhau THÍ NGHIỆM KỸ THUẬT GIAO THÔNG www.ebook.edu.vn 10 II> Số liệu thí nghiệm: a) Số liệu đo đạt piston: * Đo độ côn: Đường kính piston Đo lần 1 (mm) Đo lần 2 (mm) Đo lần 3 (mm) d1 (mm) 79.5 79.5 79.2 d2 (mm) 79.9 80 79.9 Độ côn (mm) 0.4 0.5 0.7 => Độ côn trung bình: 0.53 (mm) * Đo độ oval: Đường kính piston Đo lần 1 (mm) Đo lần 2 (mm) Đo lần 3 (mm) d hướng trục(mm) 80 79.9 79.9 d song song trục (mm) 78.7 78.5 78.7 Độ oval (mm) 1.3 1.4 1.2 => Độ oval trung bình: 1.3 (mm) b) Số liệu đo đạt trục khuỷu: * Đo độ côn: K1 K2 K3 K4 D1 (mm) D2 (mm) D1 (mm) D2 (mm) D1 (mm) D2 (mm) D1 (mm) D2 (mm) 42.9 43 43.2 43.4 43 43.1 43.2 43.3 42.8 42.9 43.1 43.2 43.3 43.4 42.9 43.1 42.6 42.7 43.1 43.3 42.9 43 43 43.1 * Đo độ oval: K1 K2 K3 K4 D1 (mm) D2 (mm) D1 (mm) D2 (mm) D1 (mm) D2 (mm) D1 (mm) D2 (mm) 42.9 42.7 42.8 42.7 43 42.9 43.1 42.9 THÍ NGHIỆM KỸ THUẬT GIAO THÔNG www.ebook.edu.vn 11 42.8 42.6 43.1 43 43.1 42.9 43.1 42.9 42.6 42.7 42.9 42.8 43.1 43 43.2 43 III> Nhận xét: Bài thí nghiệm cung cấp những kiến thức cơ bản về hoạt động của cơ cấu phát lực cũng như cấu tạo chính xác của các chi tiết của cơ cấu phát lực. Ngoài ra bài thí nghiệm còn hướng dẫn cách sử dụng các dụng cụ đo để đo đạt các kích thước ngoài của piston và trục khuỷu, để từ đó ta suy ra được độ côn, độ oval của piston và trục khuỷu - những thông số cơ bản quan trọng trong quá trình chế tạo và sử dụng piston và trục khuỷu. THÍ NGHIỆM KỸ THUẬT GIAO THÔNG www.ebook.edu.vn 12 BÀI 4 : KHẢO SÁT VÀ ĐO ĐẠT CƠ CẤU PHÂN PHỐI KHÍ 1 . Yêu cầu của bài thí nghiệm: a) Cơ sở lý thuyết: i. Phân loại và điều kiện làm việc của hệ thống phân phối khí: Phân loại cơ cấu phân phối khí của đông cơ đốt trong : . Cơ cấu phân phối khí dùng xúpap. . Cơ cấu phân phối khí dùng van trượt. Phân loại phương án bố trí xúpap: . Cơ cấu phân phối khí dùng xúpap treo . Cơ cấu phân phối khí dùng xúpap đặt Điều kiện làm việc: _ Trong quá trình làm việc, mặt nấm xúpap chịu phụ tải động và phụ tải nhiệt rất lớn. _ Lực khí thể tác dụng trên diện tích mặt nấm xúpap có thể lên đến 10000...20000N;hơn nữa mặt nấm xúpap luôn chịu va đập mạnh với đế xúpap nên rất dễ bị biến dạng. Trong thời kì thải khí, nấm và thân xúpap phải tiếp xúc với dòng khí thải có nhiệt độ rất cao (khoảng 1100…1200), hơn nữa tốc độ dòng khí thải rất lớn (400…600m/s)nên khiến cho xúpap, nhất là xúpap thải thường dễ bị quá nóng và bị dòng khí ăn mòn. ii. Yêu cầu của cơ cấu phân phối khí: _ Đóng mở đúng thời gian quy định _ Độ mở lớn để dòng khí dễ lưu thông _ Đóng kín, xúpap thải không tự mở trong quá trình nạp _ Ít mòn, tiếng kêu nhỏ. _ Dễ điều chỉnh vả sữa chữa, giá thành chế tạo rẻ. iii. Nguyên lí hoạt động: _ Khi cốt máy quay nó làm quay cốt cam (nhờ các bánh răng, hoặc sên, hoặc đai), khi cốt cam quay truyền động qua các con đội, đũa đẩy, cò mỗ để điều khiển các xúpap đóng mở đúng thới điểm b) Đặc điểm của động cơ làm thí nghiệm: . Động cơ xăng sống 4 xylanh thẳng hàng làm mát bằng nước . 1 hệ thống xúpap treo, xúpap đặt * Dụng cụ thí nghiệm: . Cảo xúpap . Panme đo ngoài . Thước lá c) Hoạt động và nhiệm vụ của từng hệ thống: i.Trục cam: _ Trục cam là bộ phận tiếp nhận lực từ cốt máy để điều khiển xúpap đóng mở đúng lúc, đúng thì. _ Cấu tạo trục cam thường là thép hợp kim. Trên trục có các vấu cam, các vấu cam này sẽ mở và đóng các xúpap theo thời điểm ấn định trước. Ngoài ra còn có bánh cam sai tâm để điều khiển bơm xăng, bánh răng dẫn động bơm dầu, và bộ chia điện (delco). Trên cốt còn có các ổ đỡ để tựa lên xylanh, có đường kính lớn hơn mỏ cam để tháo ráp dễ dàng. Một đầu cốt có bánh răng. ii. Xúpap: _ Xúpap được làm bằng thép đặc biệt vì chúng phải chịu áp suất lón và nhiệt độ cao, xúpap luôn bị đẩy theo hướng đóng đường nạp xả do lực của lò xo, nhưng khi có lực tác động từ trục cam, nó di THÍ NGHIỆM KỸ THUẬT GIAO THÔNG www.ebook.edu.vn 13 chuyển xuống phía dưới trong ống dẫn hướng ở nắp qui lát để mở cửa hút hay cửa thải. Thường xúpáp hút lớn hơn xúpáp thải. iii. Đế xúpap: _ Đế xúpap được ép vào nắp xúpap khi xúpap đóng, đầu xúpap tiếp xúc với đế xúpap để đảm bảo độ kín khí trong buồn đ