Cơ Cấu Lệch Tâm Chốt Piston Và Lệch Tâm Xylanh

CƠ CẤU LỆCH TÂM CHỐT PISTON VÀ LỆCH TÂM XYLANH

04-12-2019 17265 views

Các động cơ xe máy ngày nay được trang bị các cải tiến, công nghệ mới để đem lại hiệu suất hoạt động tốt nhất, giảm tiêu hao nhiên liệu, giúp động cơ hoạt động êm ái, bền bỉ hơn. Một công nghệ mang lại hiệu quả lớn cho quá trình hoạt động của động cơ đó là cơ cấu lệch tâm chốt piston và cơ cấu lệch tâm xylanh.

Lực ngang là gì?

Hình 1 - Lực ngang sinh ra ở kì nén và kì nổ

Trong quá trình hoạt động của động cơ, ở kì nén và nổ, lúc này piston chịu lực tác dụng từ trên xuống của khí thể. Piston chịu lực tác dụng theo phương thẳng đứng còn thanh truyền thì đang nằm nghiêng nên sẽ sinh ra lực ngang và khiến piston bị ép vào thành xylanh, gây ra va đập, ma sát và mài mòn các chi tiết.

Lực ngang sinh ra ở kì nổ lớn hơn ở kì nén rất nhiều, tạo ra va đập giữa piston và xy lanh, gây ra hiện tượng rung lắc động cơ. Lực ngang là lực sinh ra ngoài ý muốn và có nhiều biện pháp nhằm giảm lực ngang như sau:

Cơ cấu lệch tâm xylanh: Ở phương án này, xy lanh được dời qua 1 bên lệch so với đường tâm trục khuỷu. Điều đó giúp piston khi nhận lực cực đại tác dụng từ trên xuống thì lúc này thanh truyền đang ở vị trí thẳng đứng nên không sinh ra lực ngang. Toàn bộ lực tác dụng lên piston sẽ được truyền xuống thanh truyền tạo ra mô men quay động cơ và tránh gây ra va đập giữa piston và xy lanh.

Hình 2 - Cơ cấu lệch tâm xy lanh

Thiết kế này được ứng dụng trên động cơ Bluecore của Yamaha:

Hình 3 - Đường tâm xy lanh được bố trí lệch so với đường tâm trục khuỷu

Tuy nhiên khoảng lệch tâm không được lớn quá mà phải nằm trong phạm vi cho phép từ 0 – 5 mm để đảm bảo tính năng kỹ thuật của động cơ. Ngoài ra cơ cấu lệch tâm chốt piston cũng là phương án được sử dụng nhiều do dễ chế tạo.

Cơ cấu lệch chốt piston:

Hình 4 - Cơ cấu lệch chốt piston

Theo hình minh họa, chiều quay của động cơ là cùng chiều kim đồng hồ, ở kì nổ, lực ngang sinh ra lớn làm cho piston va đập mạnh vào thành bên trái của xy lanh. Lúc này để giảm lực ngang, nhà sản xuất sẽ thiết kế lỗ chốt piston lệch về phía bên trái. Do đó khi lực tác dụng lên piston sẽ làm cho piston có xu hướng nghiêng sang phải, từ đó giảm lực ngang tác dụng lên thành bên trái của xy lanh.

Trên động cơ xe máy, chiều quay động cơ nhìn từ vô lăng là ngược chiều kim đồng hồ nên tâm chốt piston sẽ được dời qua phía bên phải để giảm lực ngang tác dụng lên thành bên phải của xy lanh

HÌnh 5 - Chốt piston được bố trí lệch qua phải trên động cơ xe máy

Thông thường anh em thợ thường sử dụng khoảng lệch tâm này để xác định vị trí lắp piston nếu trường hợp piston không có dấu. Nếu nhìn từ bên dưới piston lên, phần rộng sẽ nằm bên dưới và phần hẹp sẽ nằm bên trên so với chốt piston.

ThS. Lê Minh Đảo

Giảng viên Khoa CN Động lực - Trường ĐH Công nghiệp TP.HCM