Vì sao không làm pittông vừa khít với xilanh để không phải sử dụng

Câu hỏi: Tại sao không chế tạo piston vừa khít với xi lanh để piston không được sử dụng?

Câu trả lời:

– Do kim loại nở ra khi nung nóng nên nếu lắp vừa khít với lòng xylanh thì khi nóng piston sẽ nở ra gây tắc động cơ, ngoài ra ổ trục cergium cũng cần có khe hở và lỗ nhỏ để dầu đi qua.

Mời bạn đọc cùng trường ĐH KD & CN Hà Nội tìm hiểu thêm về cấu tạo trục khuỷu thanh truyền qua bài viết dưới đây.

I. Lý thuyết về cơ cấu trục khuỷu thanh truyền

+ Cơ cấu trục khuỷu thanh truyền được chia thành 3 nhóm chi tiết chính. Nhóm piston, nhóm thanh truyền, nhóm trục khuỷu.

+ Khi động cơ làm việc, piston chuyển động trong xilanh, trục khuỷu quay, thanh truyền là bộ phận truyền lực giữa piston và trục khuỷu.

1. Pít tông

– Piston có cấu tạo giống như một máy nén khí hoặc một xilanh hơi nằm bên trong động cơ ô tô. Bộ phận này có dạng hình trụ gồm đỉnh, đầu và thân trong cùng một khối.

+ Đỉnh có 3 dạng: đỉnh phẳng, đỉnh lồi và đỉnh lõm. Nhiệm vụ của đỉnh piston là nhận áp suất khí nên có khả năng chịu nhiệt cao.

+ Phần đầu có các khe để lắp vòng đệm khí và vòng dầu. Dưới đáy của rãnh xéc măng có các lỗ nhỏ nằm sâu bên trong có nhiệm vụ thoát nước hoặc cung cấp dầu cho động cơ.

+ Thân máy liên kết với thanh truyền tạo lực quay trục khuỷu. Ngoài ra, giữa piston và thanh truyền còn có chốt nối. Nhiệm vụ chính của thân piston là dẫn hướng chuyển động trong xylanh.

Nhiệm vụ của piston cùng với xylanh và nắp động cơ là tạo thành buồng đốt, nhận lực sinh ra từ khí cháy để truyền lực cho trục khuỷu. Trục khuỷu thực hiện các quá trình nạp, nén, đốt cháy, giãn nở và thải khí.

2. Thanh truyền

Thanh truyền có nhiệm vụ truyền lực từ piston đến trục khuỷu. Cấu tạo của thanh truyền gồm 3 phần:

+ Đầu nhỏ là hình trụ tròn để lắp piston qua một thanh chốt. Tại điểm tiếp xúc giữa hai chi tiết piston và thanh truyền sẽ được phủ một lớp bạc mỏng để giảm thiểu ma sát giúp nâng cao tuổi thọ của hai chi tiết.

+ Đầu to nằm ở phía đối diện với đầu nhỏ là bộ phận nối trục khuỷu thanh truyền. Bộ phận này được chế tạo với độ chính xác cao, đảm bảo quá trình hoạt động giữa các bu lông không bị lỏng lẻo.

+ Phần thân có nhiệm vụ nối đầu to và đầu nhỏ của thanh truyền.

3. Trục khuỷu

– Trục khuỷu liên kết chặt chẽ với piston thông qua thanh truyền động tạo ra lực quán tính làm cho trục quay đều. Do đó, trục khuỷu được thiết kế đặc biệt để chịu uốn, xoắn và mài mòn trong trục khuỷu. Cấu tạo chính của trục khuỷu gồm 6 phần:

+ Đầu trục khuỷu.

+ Chốt khuỷu nối với thanh truyền để nhận lực.

+ Trục khuỷu có dạng hình trụ và là trục quay chính.

+ Khuỷu tay tạo liên kết giữa cổ và khuỷu tay để truyền lực giữa hai phần.

+ Đối trọng.

Đuôi trục khuỷu là phần cuối gắn với bánh đà bên trong động cơ ô tô.

Hiện nay trên thị trường có hai loại trục khuỷu phổ biến như sau:

+ Trục khuỷu tách rời gồm các bộ phận: cổ trục, cổ bên, má trục khuỷu liên kết thành một khối thống nhất, không thể tháo rời.

+ Trục khuỷu liên hợp gồm các bộ phận sau: cổ bích, cổ trục và trục khuỷu riêng biệt được nối với nhau bằng thanh truyền trục khuỷu. Trục khuỷu kiểu ghép được sử dụng nhiều ở động cơ lớn hoặc động cơ có công suất nhỏ nhưng ít xilanh và đầu thanh truyền to không bị cắt đôi.

Nhiệm vụ chính của trục khuỷu là nhận lực của piston thông qua thanh truyền động, chuyển lực của pittông thành lực quay rồi liên kết với các hệ thống khác để tạo thành một động cơ hoàn chỉnh.

– Cơ cấu trục khuỷu thanh truyền là bộ phận chính cấu tạo nên động cơ. Nhờ bộ phận này mà động cơ có thể hoạt động ổn định.

II. Bài tập minh họa

Bài 1. Tại sao phải lắp ống lót hoặc ổ bi ở đầu nhỏ và đầu lớn của thanh truyền?

Hướng dẫn giải pháp:

+ Giảm ma sát giữa các bộ phận khi động cơ làm việc.

+ Dễ dàng tháo lắp và thay thế khi sửa chữa.

Bài 2. Tại sao không chế tạo piston vừa khít với xi lanh để không phải sử dụng piston?

Hướng dẫn giải pháp:

+ Không thực hiện được vì cần sự nở ra của kim loại.

+ Nếu không có vòng bi đỡ thì khi nguội có thể khởi động được động cơ, nhưng khi nóng máy piston sẽ nở ra gây tắc động cơ.

+ Bạc xi măng cũng cần một số giải phóng mặt bằng đá quý. Và quan trọng nhất là cần có lỗ nhỏ để dầu đi qua.

Bài 3. Nêu nhiệm vụ của piston, thanh truyền và trục khuỷu.

Hướng dẫn giải pháp:

Nhiệm vụ của Piston:

+ Tạo không gian làm việc.

+ Nhận và truyền lực.

Nhiệm vụ của thanh truyền: truyền lực giữa piston và trục khuỷu.

– Nhiệm vụ của trục khuỷu:

+ Nhận lực từ thanh truyền để tạo mômen quay máy công tác.

+ Các cơ cấu và hệ thống truyền động của động cơ.

Đăng bởi: Trường ĐH KD & CN Hà Nội

Chuyên mục: Lớp 11, Công nghệ 11