Trong tất cả các động cơ đốt trong, trục khuỷu và thanh kết nối quay trong các ổ trục - ống lót đặc biệt.Đọc về ống lót trục khuỷu là gì, nó thực hiện chức năng gì, loại ống lót nào và cách sắp xếp chúng, cũng như cách lựa chọn ống lót mới chính xác để sửa chữa - hãy đọc bài viết.
Lót trục khuỷu là gì?
Bạc lót trục khuỷu là một bộ phận trong cơ cấu tay quay của động cơ đốt trong, là ổ trượt có tác dụng giảm tổn thất ma sát và chống kẹt các bộ phận tại các điểm tiếp xúc của trục khuỷu với bệ của khối động cơ vàtrục khuỷubằng thanh nối piston.Việc sử dụng ổ trượt là do điều kiện khó khăn và tải trọng cao, khi đó ổ lăn (bóng hoặc con lăn) sẽ hoạt động kém hiệu quả và thiếu nguồn lực.Ngày nay, hầu hết các bộ nguồn đều sử dụng ống lót và chỉ trên một số động cơ một và hai xi-lanh công suất thấp, ổ lăn mới được sử dụng làm giá đỡ trục khuỷu.
Các ống lót trục khuỷu có một số chức năng cơ bản:
• Giảm lực ma sát tại điểm tiếp xúc của trục khuỷu, gối đỡ khối xi lanh và thanh nối;
• Truyền lực và mômen phát sinh trong quá trình làm việc của động cơ - từ thanh truyền đến trục khuỷu, từ trục khuỷu đến khối động cơ, v.v.;
• Phân phối dầu hợp lý (tạo màng dầu) trên bề mặt các bộ phận cọ xát;
• Căn chỉnh và định vị chính xác các bộ phận so với nhau.
Các ống lót trục khuỷu đóng một vai trò quan trọng trong hoạt động của bộ nguồn, nhưng đồng thời chúng khá đơn giản về mặt thiết kế.
Các loại và đặc điểm của ống lót trục khuỷu
Vòng bi trơn trục khuỷu được chia thành các loại theo vị trí lắp đặt, mục đích và kích thước sửa chữa.
Tại nơi lắp đặt, có hai loại lớp lót:
•Bản địa;
• Thanh nối.
Ổ trượt chính được lắp trên bệ trục khuỷu trong khối động cơ và che các gối chính của trục khuỷu, đảm bảo trục khuỷu quay tự do.Ổ trượt thanh kết nối được lắp ở đầu dưới của thanh kết nối và che phủ cổ thanh kết nối của trục khuỷu.
Ngoài ra, các phần chèn được chia thành hai nhóm theo mục đích của chúng:
• Thông thường - chỉ làm giảm lực ma sát tại các điểm tiếp xúc của các bộ phận;
• Khóa chính - cung cấp thêm khả năng cố định trục khuỷu trên bệ, ngăn chặn sự dịch chuyển dọc trục của nó.
Ổ trượt thông thường là các nửa vòng phẳng có thành mỏng.Vòng bi khóa có thể được chế tạo ở dạng nửa vòng chặn (được sử dụng trong một bộ có lớp lót phẳng) và các lớp lót có vòng đệm;Các nửa vòng được lắp ở cuối động cơ, các vòng lót cổ được gắn trên một hoặc hai giá đỡ của bệ trục khuỷu.
Các ống lót trục khuỷu bị mòn trong quá trình vận hành và phải được thay thế, các cổ trục khuỷu cũng bị mòn dẫn đến khe hở giữa các bộ phận cọ xát tăng lên.Nếu bạn lắp các lớp lót mới có cùng độ dày với lớp lót cũ, khoảng cách sẽ vẫn quá lớn, dẫn đến va đập và thậm chí bị mài mòn nhiều hơn.Để tránh điều này, các lớp lót có kích thước được gọi là sửa chữa được sử dụng - độ dày tăng lên một chút để bù đắp cho độ mòn của các cổ trục khuỷu.Các lớp lót mới có kích thước 0,00, các lớp lót sửa chữa được sản xuất với độ dày tăng thêm 0,25, 0,5, 0,75, 1,0, 1,25, 1,5 mm, các lớp lót như vậy được chỉ định tương ứng là +0,25, +0,5, v.v.
Thiết kế của ống lót trục khuỷu
Ổ trượt trục khuỷu là vật liệu composite, chứa hai nửa vòng phẳng bằng kim loại che phủ hoàn toàn cổ trục khuỷu (trên và dưới).Có một số yếu tố trong phần này:
• Các lỗ (một hoặc hai) để dẫn dầu vào các rãnh dầu ở trục khuỷu và thanh nối;
• Ổ khóa dạng gai hoặc rãnh dùng để cố định ổ trục ở bệ đỡ trục khuỷu hoặc ở đầu thanh truyền phía dưới;
• Rãnh dọc để cấp dầu vào lỗ (chỉ thực hiện trên lớp lót nằm ở phía bên của kênh - đây là lớp lót chính phía dưới và lớp lót thanh nối phía trên);
• Trong vòng lót chịu lực - thành bên (vòng cổ) để cố định ổ trục và hạn chế chuyển động dọc trục của trục khuỷu.
Lớp lót là một cấu trúc nhiều lớp, cơ sở của nó là một tấm thép có lớp phủ chống ma sát được áp dụng cho bề mặt làm việc của nó.Lớp phủ này giúp giảm ma sát và tuổi thọ lâu dài của ổ trục, nó được làm bằng vật liệu mềm và do đó, cũng có thể có nhiều lớp.Do độ mềm thấp hơn, lớp phủ lót hấp thụ các hạt cực nhỏ mài mòn trục khuỷu, ngăn ngừa kẹt các bộ phận, trầy xước, v.v.
Theo thiết kế, ống lót trục khuỷu được chia thành hai nhóm chính:
•Lưỡng kim;
• Trimetallic.
Vòng bi lưỡng kim được bố trí đơn giản nhất.Chúng dựa trên một dải thép có độ dày 0,9-4 mm (tùy theo loại và mục đích của bộ phận, ổ trục chính dày hơn, các thanh kết nối mỏng hơn), trên đó có lớp chống ma sát có độ dày 0,25- 0,4 mm được áp dụng.chất bôi trơn rắn) lên tới 75%, cũng có thể chứa một lượng nhỏ niken, cadmium, kẽm và các kim loại khác.
Ngoài lớp phủ chống ma sát chính, lớp lót trimetallic còn có lớp phủ dày 0,012-0,025 mm (12-25 μm), mang lại đặc tính bảo vệ (chống ăn mòn và mài mòn quá mức của lớp đế) và cải thiện khả năng chống ma sát chất lượng của ổ trục.Lớp phủ này được làm bằng hợp kim chì-thiếc-đồng với hàm lượng chì từ 92-100%, thiếc lên tới 12% và đồng không quá 3%.
Ngoài ra, các lớp bổ sung có thể có trong ổ trượt:
• Lớp thiếc bảo vệ phía trên là lớp thiếc nguyên chất có độ dày chỉ 0,5-1 micron, giúp bảo vệ chống ăn mòn, chống dầu mỡ và ô nhiễm trong quá trình vận chuyển, lắp đặt và chạy vào lớp lót;
• Lớp thiếc bảo vệ phía dưới cũng là lớp phủ ở mặt ngoài của ống lót (đối diện với các giá đỡ trục khuỷu hoặc mặt trong của đầu thanh truyền);
• Lớp con niken (rào chắn niken, miếng đệm) - một lớp niken mỏng, không quá 1-2 micron giữa lớp phủ chống ma sát chính và lớp phủ.Lớp này ngăn chặn sự khuếch tán của các nguyên tử thiếc từ lớp phủ vào lớp chính, đảm bảo sự ổn định thành phần hóa học của lớp phủ chống ma sát chính.Trong trường hợp không có rào cản niken trong lớp phủ chính, nồng độ thiếc có thể tăng lên, dẫn đến những thay đổi tiêu cực về đặc tính của ổ trục.
Cấu trúc được coi là của ổ trượt không phải là một tiêu chuẩn, nhiều nhà sản xuất đưa ra các phương án và thiết kế độc đáo của riêng họ.Ví dụ, hợp kim chống ma sát chính có thể được áp dụng không trực tiếp vào đế thép mà thông qua một lớp con bổ sung bằng hợp kim nhôm hoặc đồng, lớp phủ có thể có nhiều thành phần khác nhau, bao gồm cả không chứa chì, v.v.
Các vấn đề lựa chọn và thay thế ống lót trục khuỷu
Khi lựa chọn ổ trượt, cần phải bắt đầu từ kiểu động cơ, độ mòn của các bộ phận tiếp xúc và sự hiện diện của lớp lót sửa chữa.Theo quy định, các lớp lót được chế tạo cho một phạm vi kiểu máy hoặc thậm chí một kiểu động cơ, vì vậy không thể thay thế chúng bằng các bộ phận của động cơ khác (hiếm khi có trường hợp ngoại lệ).Ngoài ra, bạn không thể sử dụng lớp lót mà không tính đến độ mòn của cổ trục khuỷu, nếu không việc sửa chữa sẽ còn gặp nhiều vấn đề lớn hơn.
Trước khi chọn kích thước sửa chữa của ổ trục, cần xác định độ mòn của cổ trục khuỷu và các bộ phận liên quan khác (bệ, đầu thanh truyền, mặc dù chúng ít bị mài mòn hơn).Thông thường, hiện tượng mòn cổ xảy ra không đều, có cổ bị mòn nhiều hơn, có cổ bị mòn ít hơn nhưng người ta mua một bộ lót giống hệt nhau để sửa chữa nên tất cả các cổ đều phải được mài theo cùng kích thước.Việc lựa chọn giá trị mà các tạp chí trục khuỷu sẽ mài phụ thuộc vào sự sẵn có của các ổ trục có kích thước sửa chữa nhất định phù hợp với động cơ cụ thể này.Đối với động cơ có số km đi được ít, kích thước sửa chữa là +0,25 hoặc +0,5 được chọn, đối với động cơ có số km đi được đáng kể, có thể cần mài đến kích thước sửa chữa là +1,0, ở động cơ cũ thậm chí còn nhiều hơn - lên đến +1,5.Do đó, đối với động cơ mới, các lớp lót có ba hoặc bốn kích thước sửa chữa (lên đến +0,75 hoặc +1,0) thường được sản xuất và đối với các động cơ cũ, có thể tìm thấy các lớp lót lên đến +1,5.
Kích thước sửa chữa của các ống lót trục khuỷu phải sao cho khi lắp động cơ giữa cổ trục khuỷu và bề mặt ổ trục có khe hở trong khoảng 0,03-0,07 mm.
Với sự lựa chọn phù hợp về ổ trượt cho trục khuỷu, động cơ dù đã đi được quãng đường cao sẽ hoạt động hiệu quả và hiệu quả ở nhiều chế độ khác nhau.
Thời gian đăng: 22-08-2023