ĐỒ ÁN MÔN HỌC: ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG

THIẾT KẾ CƠ CẤU SINH LỰC ĐỘNG CƠ XĂNG Ô TÔ

Ngành:

CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ

Lớp:

18DOTJB1

Giảng viên hướng dẫn:
Sinh viên thực hiện:

Tp.HCM, ngày …tháng 0 năm 20

LỜI CẢM ƠN




Trong thời gian hồn thành đồ án mơn học Động Cơ Đốt Trong với đề tài:
“THIẾT KẾ CƠ CẤU SINH LỰC ĐỘNG CƠ XĂNG Ơ TƠ” nhóm chúng em xin
chân thành cảm ơn sự giúp đỡ nhiệt tình của Thầy đã giúp đỡ hết sức mình, cung cấp
nhiều thơng tin quý báu và tạo điều kiện cho chúng em trong quá trình thực hiện đồ án
này trong tình hình dịch bệnh diễn ra phức tạp.
Mặc dù bản thân mỗi thành viên trong nhóm chúng em đã rất cố gắng nhưng do
thời gian, kiến thức và kinh nghiệm có hạn, nên bài làm của em cịn có nhiều thiếu sót
trong việc trình bày, và các bản vẽ 3D, 2D chưa chuyên nghiệp. Em rất mong nhận
được sự thơng cảm và đóng góp ý kiến của Thầy.

MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN..............................................................................................................1
MỤC LỤC.................................................................................................................... 3
DANH MỤC CÁC BẢNG...........................................................................................5
DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ, ĐỒ THỊ, SƠ ĐỒ, HÌNH ẢNH.................................7
CHƯƠNG 1 : GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI.........................................................................9
1.1Đặc vấn đề.............................................................................................................10
1.3Nội dung nhiệm vụ đề tài......................................................................................10
1.4Phương pháp nghiên cứu......................................................................................11
1.5Kết cấu đồ án môn học..........................................................................................11
..................................................................................................................................... 12
CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT.........................................................................12
2.1PISTON.................................................................................................................13
2.3TRỤC KHUỶU.....................................................................................................18
3.2 Thông số đo đạc....................................................................................................27
BẢNG 3.2: THÔNG SỐ ĐO ĐẠT TRỤC KHUỶU.................................................27
BẢNG 3.3: THÔNG SỐ ĐO ĐẠT PISTON.............................................................29
BẢNG 3.4: THÔNG SỐ ĐO ĐẠT XECMANG.......................................................31
BẢNG 3.5: THÔNG SỐ ĐO ĐẠT THANH TRUYỀN...........................................32
BẢNG 3.6: THÔNG SỐ ĐO ĐẠT BẠC LÓT CỔ KHUỶU...................................34

3


BẢNG 3.7: THƠNG SỐ ĐO ĐẠT BẠC LĨT CỔ TRỤC.......................................34
BẢNG 3.8: THÔNG SỐ ĐO ĐẠT BULÔNG – CON TÁN....................................35
CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN.........................................................................................37
TÀI LIỆU THAM KHẢO.........................................................................................39


4


DANH MỤC CÁC BẢNG
LỜI CẢM ƠN..............................................................................................................1
MỤC LỤC.................................................................................................................... 3
DANH MỤC CÁC BẢNG...........................................................................................5
DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ, ĐỒ THỊ, SƠ ĐỒ, HÌNH ẢNH.................................7
CHƯƠNG 1 : GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI.........................................................................9
1.1Đặc vấn đề.............................................................................................................10
1.3Nội dung nhiệm vụ đề tài......................................................................................10
1.4Phương pháp nghiên cứu......................................................................................11
1.5Kết cấu đồ án môn học..........................................................................................11
..................................................................................................................................... 12
CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT.........................................................................12
2.1PISTON.................................................................................................................13
2.3TRỤC KHUỶU.....................................................................................................18
3.2 Thông số đo đạc....................................................................................................27
BẢNG 3.2: THÔNG SỐ ĐO ĐẠT TRỤC KHUỶU.................................................27
BẢNG 3.3: THÔNG SỐ ĐO ĐẠT PISTON.............................................................29
BẢNG 3.4: THÔNG SỐ ĐO ĐẠT XECMANG.......................................................31
BẢNG 3.5: THÔNG SỐ ĐO ĐẠT THANH TRUYỀN...........................................32
BẢNG 3.6: THƠNG SỐ ĐO ĐẠT BẠC LĨT CỔ KHUỶU...................................34

5


BẢNG 3.7: THƠNG SỐ ĐO ĐẠT BẠC LĨT CỔ TRỤC.......................................34
BẢNG 3.8: THÔNG SỐ ĐO ĐẠT BULÔNG – CON TÁN....................................35

CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN.........................................................................................37
TÀI LIỆU THAM KHẢO.........................................................................................39

6


DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ, ĐỒ THỊ, SƠ ĐỒ, HÌNH ẢNH
LỜI CẢM ƠN..............................................................................................................1
MỤC LỤC.................................................................................................................... 3
DANH MỤC CÁC BẢNG...........................................................................................5
DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ, ĐỒ THỊ, SƠ ĐỒ, HÌNH ẢNH.................................7
CHƯƠNG 1 : GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI.........................................................................9
1.1Đặc vấn đề.............................................................................................................10
1.3Nội dung nhiệm vụ đề tài......................................................................................10
1.4Phương pháp nghiên cứu......................................................................................11
1.5Kết cấu đồ án môn học..........................................................................................11
..................................................................................................................................... 12
CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT.........................................................................12
2.1PISTON.................................................................................................................13
2.3TRỤC KHUỶU.....................................................................................................18
3.2 Thông số đo đạc....................................................................................................27
BẢNG 3.2: THÔNG SỐ ĐO ĐẠT TRỤC KHUỶU.................................................27
BẢNG 3.3: THÔNG SỐ ĐO ĐẠT PISTON.............................................................29
BẢNG 3.4: THÔNG SỐ ĐO ĐẠT XECMANG.......................................................31
BẢNG 3.5: THÔNG SỐ ĐO ĐẠT THANH TRUYỀN...........................................32
BẢNG 3.6: THÔNG SỐ ĐO ĐẠT BẠC LÓT CỔ KHUỶU...................................34

7



BẢNG 3.7: THƠNG SỐ ĐO ĐẠT BẠC LĨT CỔ TRỤC.......................................34
BẢNG 3.8: THÔNG SỐ ĐO ĐẠT BULÔNG – CON TÁN....................................35
CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN.........................................................................................37
TÀI LIỆU THAM KHẢO.........................................................................................39

8


CHƯƠNG 1 : GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI

9


1.1 Đặc vấn đề
Để đảm bảo an tồn khi ơtơ chuyển động trên đường, người vận hành phải có
kinh nghiệm xử lí và thành thạo các thao tác điều khiển. Mặt khác, để thuận tiện cho
người vận hành thực hiện các thao tác đó, địi hỏi ơtơ phải đảm bảo tính năng an tồn
cao. Hệ thống cơ cấu sinh lực là hệ thống rất quan trọng trong động cơ. Tìm hiểu hệ
thống cơ cấu sinh lực của động cơ, sẽ giúp chúng ta thấy kết cấu cũng như nguyên lý
làm việc của động cơ, đồng thời củng cố và bổ sung kiến thức chuyên nghành.
Tìm hiểu và nắm vững các chi tiết, nhóm chi tiết của hệ thống cơ cấu sinh lực
để từ đo rút ra được những ưu điểm và tìm cách khắc phục sửa chữa, cải tiến và phát
triển chúng ngày càng tối ưu hơn.
Củng cố, bổ sung và tìm hiểu thêm kiến thức về cơ cấu trục khuỷu-thanh
truyền-piston trên hệ thống. Hiểu rõ được nguyên lý làm việc, cơng dụng và quy trình
tháo lắp của các chi tiết, nhóm chi tiết lắp trên hệ thống, để có đủ kiến thức chẩn đoán
và phát hiện hư hỏng thường gặp.

1.2 Mục tiêu đề tài
-


Trình bài được cơng dụng, các yêu cầu và phân loại trục khuỷu – thanh truyền -

piston trên ô tô.
-

Nắm đươc kết cấu nguyên lý hoạt động của trục khuỷu – thanh truyền - piston.

-

Đo đạt kích thước từ đó sử dụng để vẽ các bản vẽ 3D&2D, đồng thời tạo dựng

được mơ hình của trục khuỷu – thanh truyền - piston trên phần mềm 3D&2D thông
qua các số liệu thu thập được trên động cơ thật trên ô tô.

1.3 Nội dung nhiệm vụ đề tài
-

Sử dụng số liệu đo được trên trục khuỷu – thanh truyền - piston thực tế từ đó
mơ phỏng trên phần mềm.

-

Nêu được các công dụng yêu cầu phân loại của trục khuỷu – thanh truyền –
piston.

-

Lựa chọn các phương án tính tốn và thiết kế được các cụm trục khuỷu – thanh
truyền – piston.


10


1.4 Phương pháp nghiên cứu
-

Sử dụng nguồn thông tin internet.

-

Các số thực tế đo được trên ly hợp thật.

-

Sử dụng phần mềm mô phỏng 3D Solidwork, 2D AutoCad.
- Trao đổi thảo luận giữa các thành viên trong nhóm về nội dụng đồ án
cũng như phân bố công việc đảm nhiệm nhiệm vụ của từng thành viên.

1.5 Kết cấu đồ án môn học
-

Chương 1: Giới thiệu đề tài

-

Chương 2: Cơ sở lý thuyết

-


Chương 3: Thông số kỹ thuật động cơ và bảng số liệu đo đạc

-

Chương 4: Kết luận

11


CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT

12


2.1PISTON
2.1.1 Nhiệm vụ
- Là bộ phận chuyển động trong lòng xylanh nó nhận áp lực từ mơi chất cơng tác
rồi truyền cho trục khuỷu qua thanh truyền. Ngồi ra cịn có tác dụng trong việc nạp,
nén khí mới và đẩy khí thải ra khỏi khơng gian cơng tác của xylanh.
-

Piston cùng với các chi tiết trong nhóm piston, lót xylanh, nắp xylanh tạo thành

không gian công tác của động cơ.
-

Piston nhận áp lực khí thể từ phía đỉnh truyền tới trục khuỷu qua thanh truyền

và ngược lại.
-


Piston hút khí mới vào không gian công tác của động cơ, nén hỗn hợp mơi chất

cơng tác và xả khí cháy ra ngồi.
-

Truyền nhiệt khí cháy qua vịng găng đến xylanh và truyền ra mơi trường.

-

Động cơ hai kỳ piston cịn có vai trị đóng mở cửa nạp, cửa xả.

2.1.2 Điều kiện làm việc
-

Lực khí cháy, lực quán tính của bản thân.

-

Nhiệt độ cao của buồng đốt.

-

Chịu ma sát, mài mòn với xylanh trong điều kiện bôi trơn kém.

-

Chịu áp lực va đập của chốt piston vào bệ chốt và va đập của vòng găng vào

rãnh vòng găng.

-

Piston còn bị ăn mòn do tạp chất và các hóa chất có trong khí cháy gây nên.

2.1.3 Yêu cầu
-

Piston phải chịu được ứng suất cơ và ứng suất nhiệt, không bị biến dạng, chịu

được ma sát và mài mịn.
-

Hệ số dãn nở vì nhiệt nhỏ, truyền nhiệt nhanh.

-

Khe hở nắp ráp chính xác, độ cứng, độ bóng cao.

-

Khi nắp ráp đường tâm xylanh và piston phải trùng nhau, đường tâm này phải

vng góc với đường tâm chốt piston.

13


2.1.4 Phân loại
a. Theo kết cấu
-


Piston được chia làm hai loại: Piston liền và piston ghép.

b. Theo tốc độ quay
- Piston động cơ có tốc độ cao: Thường ngắn và phần dẫn hướng khơng đặt xecmang
hoặc là có nhưng ít từ 2÷3 vịng

- Piston động cơ thấp tốc: Thường dài số vịng găng nhiều (4÷6) và đặt cả ở phần dẫn
hướng

2.1.5 Vật liệu chế tạo
-

Vật liệu chế tạo hiện nay thường dùng: Gang và hợp kim nhơm , ngồi ra cịn

dùng thép.
-

Nhưng chủ yếu vẫn là hợp kim nhơm nhằm giảm lực qn tính do nhơm nhẹ và

tăng sự truyền nhiệt từ đỉnh piston ra thành xylanh do dẫn nhiệt tốt.

2.1.6 Cấu tạo

Hình 2.1: Cấu tạo Piston

14


đ- Đỉnh piston


6- Chốt piston

1- Đầu piston

7- Vòng hãm chốt

h- Phần dẫn hướng

8-Ổ đặt chốt

2,3,4,5- Các rãnh đặt xecmang và xecmang

a. Đỉnh piston
- Tùy vào đặc điểm tổ chức quá trình cháy và q trình nạp xả mà ta có các hình
dạng đỉnh piston khác nhau:
+ Piston đỉnh bằng.
+ Piston đỉnh lồi.
+ Piston đỉnh lõm.
- Piston đỉnh bằng: Là loại phổ biến nhất. Có diện tích chịu nhiệt là nhỏ nhất, kết
cấu đơn giản dễ chế tạo được dùng trong động cơ xăng, động cơ diezel có buồng cháy
dự bị và xốy lốc.

Hình 2.2: Piston đỉnh bằng
-

Piston đỉnh lồi: Có độ cứng vững cao, thường khơng bố trí gân chịu lực, diện

tích chịu nhiệt lớn nên ảnh hưởng xấu tới qúa trình làm việc của piston. Thường dùng
trong các loại động cơ xăng có buồng cháy chỏm cầu dùng xupap treo và trong các

động cơ xăng hai kì cỡ nhỏ.

11


Hình 2.3: Piston lịi
- Piston đỉnh lõm: Diện tích chịu nhiệt lớn hơn đỉnh bằng nhưng có ưu điểm là
tạo ra xốy lốc nhẹ trong q trình nén và qúa trình cháy. Thường dùng trong động cơ
diezel 4 kì và 2 kì cớ buồng cháy thống nhất, một số động cơ xăng (buồng cháy chỏm
cầu) và động cơ diezel (buồng cháy dự bị và buồng cháy xốy lốc).

Hình 2.4: Piston lõm
b. Đầu piston
- Phía trong đầu piston và phần dẫn hướng được bố trí các gân chịu lực và tạo các
hốc để chứa dầu bôi trơn.
- Vật liệu chế tạo piston có hệ số dãn nở vì nhiệt cao thì người ta thường vát bớt
một phần ở phía đầu của lỗ chốt piston. Mục đích giảm khối lượng của piston và bù lại
phần giãn nở vì nhiệt giúp cho piston khơng bị bó kẹt trong xylanh.
c. Váy piston
- Vai trị dẫn hướng trong xylanh và chịu lực ngang, chịu mài mịn do tiếp xúc
với lót xylanh.
- Ở động cơ cao tốc váy piston thường ngắn không đặt xecmang piston tỳ sát vào
thành xylanh ở phương chuyển động lắc của thanh truyền.

12


- Ở động cơ thấp tốc thì váy piston thường dài hơn. Phía trong bố trí các ổ đỡ
chốt piston, phía ngồi có thể bố trí một vài xecmang dầu.
d. Xecmang

- Là các vòng đàn hồi được nắp vào các rãnh trên piston. Khi làm việc xecmang
chịu tác dụng của nhiệt độ cao, áp suất va đập lớn, ma sát mài mịn nhiều và chịu ăn
mịn hóa học của khí cháy và dầu bơi trơn.

Hình 2.5: Xecmang
-

Có hai loại xecmang:
+ Xecmang khí (hay xecmang hơi): Bao kín buồng cháy, ngăn khơng cho khí cháy

lọt xuống các te. Ngồi ra xecmang khí cịn có tác dụng truyền nhiệt từ pit tơng, qua xi
lanh ra ngồi.

Hình 2.6: Xecmang khí và Xecmang dầu
+ Xecmang dầu: Bao kín buồng cháy, ngăn khơng cho dầu bôi trơn từ dưới các te
sục lên buồng cháy và phân bố đều dầu bôi trơn trên mặt xi lanh để giảm ma sát giữa
pit tông, xecmang với xi lanh.
e. Chốt piston

13


- Là chi tiết liên kế piston với thanh truyền. Chốt thường được khoan lỗ rỗng để
giảm khối lượng.
- Trong khi làm việc chốt chịu tác dụng của lực khí thể và chịu lực quán tính rất
lớn, chịu va đập mạnh.
- Dễ mài mịn do làm việc trong mơi trường có nhiệt độ cao, khó bơi trơn.

Hình 2.7: Chốt Piston
- Mặt chốt phải được đánh bóng để giảm ứng suất tập trung. Khi lắp ghép với

piston thanh truyền thì khe hở lắp ghép nhỏ để tránh va đập.
- Vật liệu chế tạo phải đảm bảo độ cứng vững và độ bền, chịu mài mòn và chống
mỏi tốt.

2.1.7 Vật liệu chế tạo Piston
- Làm từ hợp kim nhôm thường dùng cho xe ô tô, ca nô cao tốc ... Hợp kim nhơm
có đặc điểm là nhẹ , tản nhiệt nhanh , nhiệt độ nóng chảy khơng cao lắm ... dùng cho
các động cơ có số vịng quay lớn , tốc độ cao...và tỉ số nén ở mức trung bình và nhỏ.
- Làm từ thép thường dùng cho động cơ tàu thuỷ, xe lửa, xe cơng trình , búa
máy… Thép thì nặng , chịu được tỉ số nén cao .... Ví dụ như xe lu làm đường thì động
cơ cần thật nặng, tốc độ chậm nên thường làm Piston bằng thép ...

14


2.1.8 Các dấu hiệu hư hỏng của piston
- Phần thân piston: Bị mòn do ma sát với thành xy lanh, piston bị mịn và giảm
đường kính thay đổi độ cơn và độ ô van, khe hở giữa piston và xy lanh tăng, piston
chuyển động không vững chắc trong xy lanh gây ra va đập khi làm việc.
- Rãnh lắp xéc măng: Bị mòn do va đập với xéc măng trong đó rãnh trên cùng
mịn nhiều nhất, trong cùng một rãnh thì mặt dưới bị mịn nhiều hơn.
- Lỗ bệ chốt: Bị mịn cơn hoặc ơ van do va đập với chốt piston.
- Đỉnh piston: Thông thường đỉnh piston bị cháy rỗ, ăn mịn hố học do tiếp xúc
với khí cháy ngoài ra thân piston con bị cháy rỗ cào xước trong dầu có cặn bẩn, đơi khi
piston cịn bị nứt vỡ do sự cố của động cơ hoặc do kích nổ.
- Chốt piston:
+ Chốt piston bị mịn ở vị trí lắp với đầu nhỏ thanh truyền, tạo lên độ côn và độ ơ
van.
+ Chốt bị mịn làm tăng khe hở với bạc lót gây va đập khi động cơ làm việc (gọi
là gõ ắc) nguyên nhân gây mòn là do ma sát khi làm việc và làm việc trong điều kiện

năng nề, bơi trơn khơng hồn thiện.

2.1 THANH TRUYỀN
2.2.1 Nhiệm vụ:
- Nhận lực piston truyền cho trục khuỷu và ngược lại
- Góp phần biến chuyển động tịnh tiến của piston thành chuyển động quay của
trục khuỷu và ngược lại
2.2.2 Điều kiện làm việc:
- Làm việc trong điều kiện nhiệt độ cao, chịu áp lực chịu lắc , chịu va đập , chịu
ứng suất cơ lớn , chịu ăn mịn hố học …
2.2.3 Yêu cầu:
-

Các thành phần của thanh truyền phải có độ bền và tính tin cậy cần thiết

-

Độ chống mòn và khả năng làm việc của các ổ đỡ cao .

15


2.2.4 Cấu tạo và phân loại
a. Cấu tạo gồm: đầu nhỏ đầu to, thân thanh truyền các bạc lót của đầu nhỏ và to, các

bulơng .

Hình 2.8: Thanh truyền
1-Đầu to


5-Bạc lót đầu dưới

2- Bạc lót đầu trên

6-Bulơng thanh truyền

3-Bulơng

7- Mũ ốc

4-Cái hãm bulông

8- Chốt chẻ

- Đầu nhỏ: Nối với piston nhờ chốt piston, có dạng rỗng , bên trong có lỗ dẫn
dầu bơi trơn.
- Thân thanh truyền: Có tiết diện hình chữ I nối đầu nhỏ và đầu to thanh truyền.
Chế tạo bằng thép 40 ,50 hoặc thép hợp kim.
- Đầu to thanh truyền: Đầu to thanh truyền quay quanh trên tay quay trục khuỷu
gồm 2 phần:
•

Một phần dính vào thân

•

Phần kia làm rời gọi là nón, nón gắn cứng vào thân nhờ 2 bulông.

16



Hình 2.9: Cấu tạo thanh truyền
Trong đầu to có 2 miếng bạc lót, trong động cơ tàu thủy, đầu to thường làm rời và
gắn vào thân nhờ bulơng có gờ định vị. Động cơ mơ tơ và xe máy vì dùng trục khuỷu
ghép nên đầu to thanh truyền được làm thành khối liền với thân.
- Bạc lót : Trong động cơ ô tô đa số ổ trục và ổ chốt đều là ổ trượt , bề mặt bạc
lót có tráng hợp kim.
-

Bulông : Dùng để lắp đầu to thanh truyền vào trục khuỷu.

b. Phân loại
-

-

Dựa vào thiết diện thân truyền :
•

Thân truyền tiết diện hình chữ I

•

Thân truyền tiết diện hình trịn

•

Thân truyền tiết diện hình chữ H

Theo kết cấu đầu to thanh truuyền:

•

Đầu lệch

•

Đầu khơng lệch

2.2.5 Vật liệu chế tạo
- Thông thường thanh truyền được làm từ thép các bon tốt hoặc thép hợp kim.
Thép các bon thường dùng trong các động cơ tốc độ thấp như thép C30, C35, C40,
C45. Động cơ ơ tơ máy kéo có thể dùng thép các bon nhưng thường dùng loại thép
17


hợp kim 45Mn2; 40CrNi; 40MnMo… Loại động cơ tốc độ cao thường dùng thép
8Cr2Ni4WA; 12CrNi3A; 18Cr2Ni4MoA.
2.2.6 Các dấu hiệu hư hỏng của thanh truyền
- Thanh truyền bị cong: Thanh truyền bị cong làm cho piston đâm lệch về một
phía piston và xéc măng bị nghiêng làm giảm độ kín khít cum piston xéc măng và xy
lanh mòn nhanh.
-

Thanh truyền bị xoắn:

+ Thanh truyền bị xoăn làm cho đường tâm của lỗ đầu to thanh truyền và đầu nhỏ
thanh truyền không cùng nằm trên một mặt phẳng. Piston xoay lệch trong xy lanh bạc
đầu to thanh truyền mòn nhanh thanh truyền bị mòn rỗng lỗ đầu to đầu nhỏ do bạc bị
xoay làm khe hở lắp ghép mòn nhanh gây va đập bó kẹt ( do bị tắc đường dầu ) Khi
động cơ làm việc.

+ Đôi khi thanh truyền bị đứt gãy bu lông ê cu bị trờn, gãy do piston bị bó kẹt
trong xy lanh.
+ Thanh truyền bị đứt gãy ảnh hưởng đến các chi tiết khác dẫn đến (Phá huỷ động
cơ).

2.3

TRỤC KHUỶU

2.3.1 Nhiệm vụ:
- Trục khuỷu là một trong những chi tiết máy quan trọng nhất cường độ làm việc
lớn nhất giá thành cao nhất của động cơ .

Hình 2.10: Trục khuỷu
18


- Công dụng của trục khuỷu là tiếp nhận lực truyền từ piston qua thanh truuyền
và biến chuyển động tịnh tiến của piston thành chuyển động quay của trục khuỷu để
truyền cơng suất ra ngồi.
2.2.1 Điều kiện làm việc:
- Trong quá trình 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 đồng thời còn gây ra dao
động dọc và dao động xoắn làm động cơ rung động và mất cân bằng.
- Ngoài ra các lực nói trên cịn gây ra hao mịn lớn trên các bề mặt ma sát của cổ
chính và cổ biên.
2.3.2 Yêu cầu:
Tuổi thọ của động cơ chủ yếu phụ thuộc vào tuổi thọ của trục khuỷu, vì vậy đối
với kết cấu của trục khuỷu cần đảm bảo các yêu cầu sau:

- Có sức bền lớn, độ cứng vững lớn, có trọng lượng nhỏ và ít mịn .
- Có độ chính xác gia cơng cao , bề mặt làm việc cần có độ bóng bề mặt , độ
cứng cao
- Khơng xảy ra hiện tượng dao động cộng hưởng trong phạm vi tốc độ sử dụng
- Kết cấu của trục khuỷu phải đảm bảo tính cân bằng và tính đồng đều của động
cơ nhưng đồng thời phải dễ chế tạo .
2.3.3 Phân loại và cấu tạo
2.3.3.1 Phân loại
Về hình thức kết cấu trục khuỷu chia làm 2 loại : trục khuỷu nguyên và trục
khuỷu ghép.
-

Trục khuỷu nguyên : áp dụng cho động cơ cỡ nhỏ và trung bình.

-

Trục khuỷu ghép :được sử dụng nhiều ở động cơ lớn kết cấu phức tạp

a. Trục khuỷu liền
- Trục khuỷu liền là trục khuỷu có cổ trục, cổ biên, má khuỷu được chế tạo liền
thành một khối, không tháo rời được.
19


Hình 2.11: Trục khuỷu liền
b. Trục khuỷu ghép
- Trục khuỷu ghép là trục khuỷu mà các bộ phận như cổ trục, cổ biên và má
khuỷu được chế tạo rời rồi nối lại với nhau thành trục khuỷu. Trục khuỷu ghép được
dùng nhiều trong động cơ cỡ lớn và ở một số động cơ cơng suất nhỏ, ít xi lanh và đầu
to thanh truyền khơng cắt đơi.


Hình 2.12: Trục khuỷu ghép

20


2.3.4.2 Cấu tạo

Hình 2.13: Cấu tạo trục khuỷu
- Đầu trục khuỷu: dùng để lắp bánh răng dẫn động , bơm cao áp , bơm dầu…trên
đầu trục khuỷu cịn có thêm bộ giảm chấn làm giảm dao động xoắn .
- Cổ chính: Các cổ chính động cơ thường có cùng một kích thước đường kính.
Đường kính cổ chính chọn theo sức bền, điều kiện hình thành màn dầu bơi trơn , thời
gian sử dụng ,và số lần bảo dưỡng lớn .
+ Kích thước đường kính cổ chính trục động cơ xăng thường dct = (0.65÷0.8)D
,lct=(0.5÷0.6)dct
+ Kích thước đường kính cổ chính trục động cơ điêzel thường dct =(0.7÷0.85)D .
Trong đó, D:đường kính xy lanh.
-

Cổ biên (chốt khuỷu): Nối trục khuỷu với thanh truyền:

+ Đường kính có thể lấy nhỏ hơn hoặc bằng đường kính cổ chính.
+ Chiều dài cổ biên phụ thuộc vào khoảng cách giữa 2 đường tâm xy lanh kề nhau
và chiều dài cổ trục.
- Má khuỷu: Má khuỷu là bộ phận nối giữa cổ trục và cổ biên Các loại hình dạng
má khuỷu:
+ Hình chữ nhật
+ Hình trịn
+ Hình ơ van

-

Đối trọng: đối trọng được lắp trên trục khuỷu có 2 tác dụng chủ yếu:
+ Cân bằng lực và momen qn tính khơng cân bằng của động cơ
21