Giáo trình Động cơ đốt trong và ứng dụng
Động cơ đốt trong là một loại động cơ nhiệt
Động cơ nhiệt có hai loại lớn: 1/ Động cơ hơi nước (động cơ đốt ngoài) gồm: Động
cơ kiểu piston và Turbin hơi; 2/ Động cơ đốt trong: là loại động cơ nhiệt mà việc đốt cháy
nhiên liệu, toả nhiệt và quá trình chuyển nhiệt năng thành cơ năng được tiến hành ngay
trong động cơ.
Động cơ đốt trong có: Động cơ đốt trong kiểu piston; Turbin nhiệt; Động cơ phản
lực; Động cơ rôto quay (động cơ valken).
Ưu điểm của động cơ đốt trong:
+ Hiệu suất có ích cao: 40 – 45 %
+ Gọn nhẹ hơn các loại động cơ khác cùng công suất.
+ Khởi động nhanh và sẵn sàng khởi động.
+ ít nguy hiểm khi vận hành.
+ Không phải khử xỉ, tro.5
+ Không cần nhiều người phục vụ.
+ Điều kiện làm việc của thợ máy tốt.
Nhược điểm:
+ Khả năng quá tải kém.
+ Không phát được mô men cực đại ở số vòng quay thấp.
+ Không khởi động được khi có tải.
+ Công suất không lớn.
+ Nhiên liệu đòi hỏi khắt khe và đắt.
+ Cấu tạo phức tạp, đắt tiền.
+ Làm việc gây tiếng ồn
Tóm tắt nội dung tài liệu: Giáo trình Động cơ đốt trong và ứng dụng
1 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT HƯNG YÊN KHOA SƯ PHẠM KỸ THUẬT .......................o0o..................... ĐỀ CƯƠNG BÀI GIẢNG ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG VÀ ỨNG DỤNG (Dành cho sinh viên ngành Sư phạm Kỹ thuật Công nghiệp) Hưng Yên, năm 2016 2 MỤC LỤC Chương 1: KHÁI QUÁT VỀ ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG ............................................... 4 1.1. Lịch sử phát triển ........................................................................................................ 4 1.2. Động cơ đốt trong là một loại động cơ nhiệt ............................................................ 4 1.3. Phân loại động cơ đốt trong ....................................................................................... 5 1.4. Nguyên lý làm việc của động cơ đốt trong ................................................................ 6 1.4.1. Cấu tạo chung của động cơ đốt trong ................................................................. 6 1.4.2. Những khái niệm và định nghĩa cơ bản ............................................................. 6 1.4.3. Nguyên lý làm việc của động cơ bốn kỳ .............................................................. 7 1.4.4. Nguyên lý làm việc của động cơ hai kỳ ............................................................ 10 1.5. So sánh các loại động cơ đốt trong .......................................................................... 12 1.6. Sự làm việc của động cơ nhiều xilanh ..................................................................... 12 Chương 2: CƠ CẤU THANH TRUYỀN – TRỤC KHUỶU ........................................ 16 2.1. Lực và mô men tác dụng lên cơ cấu thanh truyền - trục khuỷu .................................... 16 2.2. Cấu tạo nhóm piston ................................................................................................. 17 2.2.1. Piston .................................................................................................................. 17 2.2.2. Chốt piston ......................................................................................................... 21 2.2.3. Secmăng ............................................................................................................. 21 2.3. Thanh truyền ............................................................................................................. 24 2.4. Trục khuỷu ................................................................................................................ 29 2.5. Bánh đà ...................................................................................................................... 34 2.6. Thân máy ................................................................................................................... 36 2.7. Lót xylanh .................................................................................................................. 40 2.8. Nắp xylanh ................................................................................................................. 42 Chương 3: CƠ CẤU PHÂN PHỐI KHÍ ........................................................................ 46 3.1. Khái quát về cơ cấu phân phối khí .......................................................................... 46 3.2. Cơ cấu phân phối khí dùng supáp ........................................................................... 46 3.3. Kết cấu một số chi tiết của cơ cấu phân phối khí .................................................. 48 Chương 4: HỆ THỐNG LÀM MÁT .............................................................................. 60 4.1. Giới thiệu chung về hệ thống làm mát .................................................................... 60 4.2. Kết cấu các bộ phận của hệ thống làm mát ............................................................ 62 4.2.1. Két nước ............................................................................................................. 62 4.2.2. Bơm nước ........................................................................................................... 63 4.2.3. Quạt gió .............................................................................................................. 64 4.2.4. Van hằng nhiệt .................................................................................................. 65 Chương 5: HỆ THỐNG BÔI TRƠN .............................................................................. 69 5.1. Giới thiệu chung về hệ thống bôi trơn .................................................................... 69 5.2. Cấu tạo các bộ phận chính của hệ thống bôi trơn ................................................. 71 5.2.1. Bơm dầu ............................................................................................................. 71 5.2.2. Bầu lọc dầu ........................................................................................................ 72 5.2.3. Vấn đề thông hơi cho động cơ .......................................................................... 73 Chương 6: HỆ THỐNG CUNG CẤP NHIÊN LIỆU ĐỘNG CƠ XĂNG ................... 75 6.1. Giới thiệu chung ........................................................................................................ 75 6.1.1. Nhiệm vụ - phân loại ......................................................................................... 75 6.1.2. Cấu tạo chung của các hệ thống ....................................................................... 75 6.2. Cấu tạo và hoạt động của hệ thống cung cấp nhiên liệu dùng bộ chế hoà khí.... 77 6.2.1. Bơm xăng ........................................................................................................... 77 3 6.2.2. Bầu lọc xăng ...................................................................................................... 78 6.2.3. Bộ chế hoà khí đơn giản.................................................................................... 80 6.2.4. Bộ chế hoà khí hiện đại ..................................................................................... 83 Chương 7: HỆ THỐNG CUNG CẤP NHIÊU LIỆU ĐỘNG CƠ DIEZEL ............... 96 7.1. Giới thiệu chung ........................................................................................................ 96 7.1.1 Nhiệm vụ - yêu cầu ............................................................................................. 96 7.1.2. Sơ đồ cấu tạo chung .......................................................................................... 96 7.2. Cấu tạo và hoạt động của các bộ phận chính ......................................................... 97 7.2.1. Bơm áp lực thấp ................................................................................................. 97 7.2.2. Bầu lọc nhiên liệu .............................................................................................. 98 7.2.3. Bơm cao áp ....................................................................................................... 100 7.2.4. Vòi phun ........................................................................................................... 103 Chương 8: ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG TRÊN Ô TÔ ................................................... 106 8.1. Giới thiệu chung ...................................................................................................... 106 8.2. Cấu tạo và hoạt động của một số bộ phận chính ................................................. 109 8.2.1. Hệ thống truyền lực ......................................................................................... 109 8.2.1.1. Khái quát chung ........................................................................................ 109 8.2.1.2. Ly hợp....................................................................................................... 110 8.2.1.3. Hộp số cơ khí ............................................................................................ 117 8.2.1.4. Truyền động các đăng .............................................................................. 122 8.2.1.5. Cầu chủ động ............................................................................................ 125 8.2.2. Một số hệ thống hỗ trợ quá trình truyền lực trên ô tô ................................... 131 8.2.2.1. Hệ thống phanh ........................................................................................ 131 8.2.2.2. Hệ thống treo ............................................................................................ 141 8.2.2.3. Hệ thống lái (Steering) ............................................................................ 150 Chương 9: ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG TRÊN XE MÁY ............................................ 152 9.1. Giới thiệu chung ...................................................................................................... 152 9.2. Cấu tạo và hoạt động (Hệ thống truyền lực trên xe máy) ................................... 154 9.2.1. Khái quát chung .............................................................................................. 154 9.2.2. Sơ đồ hệ thống truyền lực ............................................................................... 155 9.2.2.1. Ly hợp....................................................................................................... 155 9.2.2.2. Hộp số ....................................................................................................... 158 9.2.2.3. Bộ truyền lực cuối .................................................................................... 161 Chương 10: ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG TRÊN TÀU THỦY ...................................... 163 10.1. Giới thiệu chung .................................................................................................... 163 10.2. Cấu tạo và hoạt động của một số bộ phận chính (Hệ thống truyền lực) ......... 166 10.2.1. Động cơ .......................................................................................................... 170 4.2.2.2. Ly hợp ma sát ................................................................................................ 171 Chương 11: ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG TRÊN MÁY NÔNG NGHIỆP ................... 176 11.1. Giới thiệu chung .................................................................................................... 176 11.2. Cấu tạo và hoạt động của ĐCĐT trên máy nông nghiệp .................................. 178 11.2.1. Động cơ .......................................................................................................... 178 11.2.2. Hệ thống truyền lực (HTTL) ......................................................................... 178 11.2.3. Bộ phận di động ............................................................................................. 179 11.2.4. Hệ thống điều khiển ...................................................................................... 179 11.2.5. Thiết bị công tác ............................................................................................. 179 11.3. Kết cấu hệ thống truyền lực trên máy nông nghiệp .......................................... 179 4 Chương 1: KHÁI QUÁT VỀ ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG 1.1. Lịch sử phát triển - Năm 1784 Jiêm – Oat chế tạo thành công máy hơi nước. - Năm 1860 Jăng Echien Lơ Noa, một người hầu bàn và một nhà kỹ thuật nghiệp dư ở Paris chế tạo thành công động cơ hai kỳ đầu tiên chạy bằng khí thiên nhiên, hiệu suất 4,65%. - Năm 1877 Ôt tô Nicolas và Langhen phát minh ra động cơ đốt trong bốn kỳ chạy bằng khí thiên nhiên, hiệu suất 20%. - Năm 1885 Dam Le chế tạo thành công động cơ xăng đầu tiên. - Năm 1897 Rudolf Diezel chế tạo thành công động cơ chạy bằng nhiên liệu nặng, phun nhiên liệu bằng khí nén, hiệu suất đạt 26%. - Năm 1901 Robert và Bosh đề xuất và chế tạo bơm cao áp và vòi phun để phun nhiên liệu vào xilanh. Đến đây động cơ điêzel đã cơ bản hoàn chỉnh. Ở Việt nam: - Từ năm 1960 nhà máy cơ khí Trần Hưng Đạo – Hà Nội đã sản xuất động cơ 2B10,5/13 và từ năm 1972 chế tạo động cơ 2B9,5/11. - Công ty Diezel Sông Công đang sản xuất các loại động cơ D50, D80, TS - 130, - Nhà máy cơ khí Duyên Hải – Hải phòng sản xuất các loại động cơ D22T, D23T, 1B9,5/11,5, - Hiện nay, chúng ta đang xây dựng tổ hợp ô tô Đông Anh trên cơ sở Công ty ô tô 1 - 5 chuyên sản xuất xe ca, tổ hợp ô tô Bắc Giang chuyên sản xuất xe vận tải và chuẩn bị khởi công tổ hợp ô tô Hải Dương chuyên sản xuất xe du lịch, trong đó sẽ có các nhà máy chế tạo động cơ đáp ứng cho các nhà máy xản xuất ô tô. 1.2. Động cơ đốt trong là một loại động cơ nhiệt Động cơ nhiệt có hai loại lớn: 1/ Động cơ hơi nước (động cơ đốt ngoài) gồm: Động cơ kiểu piston và Turbin hơi; 2/ Động cơ đốt trong: là loại động cơ nhiệt mà việc đốt cháy nhiên liệu, toả nhiệt và quá trình chuyển nhiệt năng thành cơ năng được tiến hành ngay trong động cơ. Động cơ đốt trong có: Động cơ đốt trong kiểu piston; Turbin nhiệt; Động cơ phản lực; Động cơ rôto quay (động cơ valken). Ưu điểm của động cơ đốt trong: + Hiệu suất có ích cao: 40 – 45 % + Gọn nhẹ hơn các loại động cơ khác cùng công suất. + Khởi động nhanh và sẵn sàng khởi động. + ít nguy hiểm khi vận hành. + Không phải khử xỉ, tro. 5 + Không cần nhiều người phục vụ. + Điều kiện làm việc của thợ máy tốt. Nhược điểm: + Khả năng quá tải kém. + Không phát được mô men cực đại ở số vòng quay thấp. + Không khởi động được khi có tải. + Công suất không lớn. + Nhiên liệu đòi hỏi khắt khe và đắt. + Cấu tạo phức tạp, đắt tiền. + Làm việc gây tiếng ồn 1.3. Phân loại động cơ đốt trong a) Dựa vào cách thực hiện chu trình công tác: + Động cơ bốn kỳ: động cơ hoàn thành chu trình công tác sau bốn hành trình của piston hay hai vòng quay của trục khuỷu. + Động cơ hai kỳ: động cơ hoàn thành chu trình công tác sau hai hành trình của piston hay một vòng quay của trục khuỷu. b) Dựa vào nhiên liệu dùng cho động cơ: + Động cơ chạy bằng nhiên liệu lỏng: 1/ Nhẹ: xăng, benzen,; 2/ Nặng: dầu mazut, dầu điezel, + Động cơ chạy bằng nhiên liệu khí: khí thiên nhiên, khí lò ga, + Động cơ chạy bằng nhiên liệu khí và lỏng. c) Dựa vào phương pháp hình thành hỗn hợp: + Động cơ hình thành hỗn hợp bên ngoài: Nhiên liệu và không khí hoà trộn với nhau bên ngoài và được hút vào xilanh. Hiện nay có động cơ dùng bộ chế hoà khí và động cơ phun xăng. + Động cơ hình thành hỗn hợp bên trong: Nhiên liệu và không khí hoà trộn và bốc cháy ngay trong xilanh động cơ. Hiện nay có động cơ diezel. d) Dựa vào phương pháp đốt cháy nhiên liệu: + Động cơ đốt cháy cưỡng bức: dùng tia lửa điện để đốt cháy hiên liệu. + Động cơ tự bốc cháy: nhiên liệu đưa vào và tự cháy trong xilanh. e) Theo phương pháp nạp: + Động cơ tăng áp: nạp khí vào xilanh ở áp suất cao hơn áp suất khí trời. + Động cơ không tăng áp: nạp khí vào xilanh ở áp suất bình thường. f) Theo cấu tạo của động cơ: + Theo số xilanh: Động cơ 1 xilanh và Động cơ nhiều xilanh. 6 + Theo cách bố trí xilanh: Động cơ có xilanh bố trí một hàng; Động cơ có xilanh bố trí hai hàng hình chữ V; Động cơ có xilanh bố trí nhiều hàng; Động cơ có xilanh đối đỉnh. Tóm lại, trong chương trình môn học tập trung ngh ... trình làm việc Có thể chia làm ba giai đoạn: + Giai đoạn tiếp hợp, trục bị động ở trong tình trạng vận hành không ổn định, tốc độ tăng dần đến tốc độ của trục chủ động trong thời gian 1 2 giây. + Giai đoạn ổn định, sau khi đã vận hành ổn định, bộ ly hợp ma sát được coi như một thể thống nhất truyền mômen và cân bằng với lực cản bên ngoài. + Giai đoạn ngừng tiếp hợp, trong giai đoạn này trục bị động cũng ở trong trạng thái không ổn định, tốc độ giảm dần đến lúc dừng hẳn. d. Bộ ly hợp ma sát nhiều đĩa * Cấu tạo: 1. Vỏ bộ ly hợp gắn trên trục dẫn. 2. Các đĩa ma sát gắn trên phần trục dẫn. 3. Các đĩa ma sát gắn trên phần trục bị dẫn. 4. Lò xo. 5. Piston thủy lực. 6. Thiết bị làm kín dầu thủy lực, 7. Rãnh cấp dầu thủy lực. 8. Trục bị dẫn. 9. Vỏ bộ ly hợp (xy-lanh thủy lực) gắn trên phần trục bị dẫn. 10. Đĩa chặn. Hình 10.5. Sơ đồ cấu tạo của bộ ly hợp ma sát nhiều đĩa - Phần trục dẫn, gắn vỏ bộ ly hợp 1; phía trong của 1 có gắn các đĩa ma sát 2. - Phần trục bị dẫn, có gắn các đĩa ma sát 3 trên phần thân của ly hợp. Trên phần thân của ly hợp trên trục bị dẫn có khoét rãnh dầu thủy lực 7 và gắn các thiết bị: vỏ bộ ly hợp 9 173 (xy-lanh thủy lực), piston thủy lực 5, lò xo 4, thiết bị làm kín dầu thủy lực 6. Trên trục bị dẫn 8 còn gắn đĩa chặn (vành chặn) 10. Các đĩa 2 và 3, trên bề mặt đều được phủ lớp hợp chất tăng khả năng ma sát ở cả hai phía mặt đĩa - Hợp trục: Cấp dầu áp lực cao vào khoang bên phải piston 5 qua lỗ cấp 7, dưới tác dụng của dầu có áp suất cao, piston 5 di chuyển sang bên trái ép các mặt đĩa 3 và 2 với nhau. Mômen từ trục dẫn được truyền sang trục bị dẫn thông qua lực ma sát trên các bề mặt đĩa. - Tách trục: Ngừng cấp dầu vào khoang bên phải piston 5 làm áp suất trong khoang này giảm xuống, lò xo 4 đẩy piston 5 dịch chuyển về bên phải. Dưới tác dụng của lực đàn hồi, các đĩa 3 và 2 rời xa nhau, tách trục dẫn và bị dẫn. * Đặc điểm: - Có khả năng truyền được mômen lớn đạt tới khoảng 10.000 kGm. - Hiệu suất truyền động rất cao (tổn thất không đáng kể). - Trọng lượng và kích thước nhỏ (đặc biệt theo phương hướng kính). Trọng lượng vào khoảng 0,1 0,2 kg/kGm. - Độ mài mòn nhỏ, làm việc được ở nhiệt độ cao. Trong một số trường hợp cho phép làm việc tới 600 7000 C. Giới thiệu một số loại tàu thuyền a. Tàu chở hàng b. Một số mẫu du thuyền hiện đại 174 175 c. Tàu có khả năng di chuyển trên cạn 176 Chương 11: ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG TRÊN MÁY NÔNG NGHIỆP 11.1. Giới thiệu chung a. Đặc điểm Động cơ đốt trong dùng cho máy nông nghiệp có những đặc điểm sau: - Thường là động cơ Diesel - Công suất không lớn. - Có tốc độ quay trung bình, làm mát bằng nước - Khởi động bằng tay hoặc động cơ phụ (động cơ xăng) - Hệ số dự trữ công suất lớn b. Phân loại máy nông nghiệp - Theo công dụng: Người ta lại phân thành ba loại chính là: Máy nông nghiệp có công dụng chung, máy nông nghiệp vạn năng và máy nông nghiệp chuyên dùng. + Máy nông nghiệp công dụng chung là các máy nông nghiệp đảm nhiệm các công việc chính trong sản xuất nông nghiệp như cày, bừa, gieo trồng v.vLực kéo ở móc trong khoảng từ 0,2÷8 tấn với vận tốc làm việc trong khoảng từ 5÷20 km/h đối với máy nông nghiệp xích và 7÷30 km/h đối với với máy nông nghiệp bánh. Công suất động cơ khoảng từ 12 ÷300 mã lực. Chiều cao gầm máy từ 250÷350 mm. + Máy nông nghiệp vạn năng là các máy nông nghiệp có thể hoàn thành nhiều dạng công việc khác nhau và có thể thích ứng với nhiều điều kiện sử dụng hơn so với máy nông nghiệp công dụng chung. Ngoài các công việc chính trong sản xuất nông lâm nghiệp, máy nông nghiệp vạn năng còn có thể hoàn thành các công việc như chăm sóc cây trồng, vận chuyển hàng hóa. Thuộc loại máy nông nghiệp này chúng có các đặc điểm kỹ thuật sau: Công suất động cơ từ 10÷100 mã lực, chiều cao gầm máy từ 600÷800 mm, bề rộng cơ sở của xe có thể điều chỉnh được để phù hợp với bề rộng các hàng cây. + Máy nông nghiệp chuyên dùng là các những máy nông nghiệp có kết cấu đặc biệt để thực hiện một loại công việc nhất định hoặc sử dụng trong điều kiện đặc biệt Ví dụ như: máy nông nghiệp dùng để thu hoạch bông, máy nông nghiệp thu hoạch lúa, máy có khung cân bằng dùng trong đồi dốc v.v - Theo cấu trúc bộ phận di động: máy nông nghiệp bánh hơi và máy nông nghiệp bánh xích. + Máy nông nghiệp bánh. Bộ phận di động là bánh xe, có thể có hai bánh, ba bánh hoặc 4 bánh, bánh có thể là bánh sắt hoặc bánh lốp. Hiện nay máy nông nghiệpbánh lốp được sử dụng khá phổ biến do khả năng cơ động và sự chuyển động êm dịu của chúng, máy bánh sắt chỉ sử dụng trong một số trường hợp đặc biệt khi cần tăng khả năng kéo bám hoặc bánh xe vừa làm nhiệm vụ của bộ phận di động vừa làm nhiệm vụ của bộ phận làm đất như bánh lồng. + Máy nông nghiệp bánh xích. Đặc điểm chung của loại này là giảm được áp lực 177 riêng trên đất và có khả năng bám tốt, tuy nhiên kết cấu hệ thống di động phức tạp, giá thành cao. Máy nông nghiệp xích thường được sử dụng để hoàn thành các công việc cần lực kéo lớn như: san ủi, cày bừa trên đất độ ẩm cao, nhổ và ủi gốc cây v.v + Máy nông nghiệp bánh nửa xích. Loại máy này được thiết kế trên cơ sở của máy nông nghiệp bánh, thường người ta lắp thêm các dải xích bao quanh các bánh xe để tăng khả năng bám với mặt đường. Hình 11.1. Hình dạng chung của máy nông nghiệp a) Máy nông nghiệp bánh bơm; b) Máy nông nghiệp bánh xích. - Theo loại động cơ dùng trên máy nông nghiệp: Dựa theo loại động cơ sử dụng, người ta chia máy nông nghiệp ra thành ba loại: + Máy nông nghiệp dùng động cơ Diesel: được sử dụng phổ biến hơn cả do tính kinh tế và tính tiết kiệm của động cơ Diesel. + Máy nông nghiệp dùng động cơ xăng: được dùng chủ yếu trên các máy nông nghiệp công suất nhỏ, máy nông nghiệp làm vườn v.v vì nó có kết cấu nhỏ gọn, nhẹ. + Máy nông nghiệp dùng động cơ điện: loại máy nông nghiệp này sử dụng động cơ điện với nguồn điện lưới có tính kinh tế cao và dễ thực hiện tự động hóa, nhưng đòi hỏi đầu tư lớn cho hạ tầng cơ sở, nên hiện này vẫn chưa được ứng dụng nhiều trong thực tế. a. Động cơ Diesel b. Động cơ điện c. Động cơ xăng Hình 11.2. Các loại động cơ dùng trên máy nông nghiệp 178 11.2. Cấu tạo và hoạt động của ĐCĐT trên máy nông nghiệp - Các bộ phận và hệ thống chính của máy nông nghiệp gồm 5 phần: + Động cơ + Hệ thống truyền lực + Bộ phận di động: để máy có thể tựa trên mặt đất và di chuyển. + Hệ thống điều khiển + Thiết bị công tác 11.2.1. Động cơ - Là nguồn động lực trên máy nông nghiệp. Hiện nay động cơ đốt trong dùng nhiên liệu lỏng hoặc nhiên liệu khí được sử dụng chủ yếu trên ôtô, máy kéo. - Động cơ là một bộ phận quan trọng của máy nông nghiệp dùng để tạo ra nguồn năng lượng cho xe hoạt động và có thể truyền một phần hoặc toàn bộ công suất của động cơ đến bộ phận làm việc của máy công tác liên kết với chúng. 11.2.2. Hệ thống truyền lực (HTTL) * Công dụng: - Là tổ hợp của một loạt các cơ cấu và hệ thống nhằm truyền mômen quay từ trục khuỷu động cơ đến bánh chủ động của máy nông nghiệp. - Biến đổi về trị số và chiều của mômen quay truyền, cho phép máy kéo dừng tại chỗ lâu dài mà động cơ vẫn làm việc - Trích một phần công suất của động cơ để truyền đến bộ phận làm việc của máy công tác. * Phân loại: - Theo đặc điểm cấu tạo của máy nông nghiệp: hệ thống truyền lực của máy kéo có thể có một hai hay nhiều cầu chủ động. Cầu chủ động là tổ hợp của các cụm máy và cơ cấu cho phép các bánh chủ động quay với tốc độ khác nhau để bảo đảm các bánh lăn êm dịu trên mặt đường không bằng phẳng hay khi đi vào đường vòng, nó còn làm tăng tỷ số truyền chung cho hệ thống truyền lực và liên kết bánh xe với khung máy. Truyền lực Cacđăng dùng để truyền mômen từ hộp số hay hộp phân phối đến các cầu chủ động của máy nông nghiệp, hoặc từ truyền lực chính đến các bánh xe chủ động trên cùng một cầu khi các bánh xe treo độc lập với nhau. Truyền lực cacđăng cho phép các trục của các bộ phận máy được truyền động không nằm trong cùng một mặt phẳng và có thể dịch chuyển tương đối với nhau trong một giới hạn nhất định. - Theo loại máy nông nghiệp: + Hệ thống truyền lực của máy nông nghiệp bánh bơm. Có đặc điểm sau: → Momen truyền từ động cơ đến bánh xe chủ động lớn. → Nhất thiết phải bố trí truyền lực cuối cùng. 179 → Có trục trích công suất. + Hệ thống truyền lực của máy nông nghiệp bánh xích. Có đặc điểm: khi thay đổi tốc độ lăn của dải xích, cho phép máy kéo chuyển động đường cong và quay vòng tại chỗ. 11.2.3. Bộ phận di động - Là bộ phận trực tiếp tiếp xúc với mặt đường hoặc mặt đất, nó có cấu tạo gồm các bánh xe với lốp đàn hồi hay các chi tiết trong cụm dải xích. - Nhận mômen chủ động từ động cơ qua hệ thống truyền lực và biến mômen chủ động thành lực kéo tiếp tuyến hay còn gọi là lực chủ động để làm máy kéo chuyển động. 11.2.4. Hệ thống điều khiển - Gồm một loạt các cơ cấu và hệ thống nhằm điều khiển máy nông nghiệp theo các hướng và chiều cần thiết, bao gồm: hệ thống lái, hệ thống phanh, trang bị điện và các trang bị làm việc khác. Các hệ thống này dùng để điều khiển máy kéo và các cơ cấu khác đồng thời giúp máy nông nghiệp chuyển động ổn định không trượt lê sang trái hay phải. Ngoài ra hệ thống điều khiển còn cho phép máy nông nghiệp giảm tốc độ chuyển động hoặc dừng lại nhanh chóng khi gặp sự cố khẩn cấp. + Trang bị điện: là tổ hợp của hàng loạt bộ phận, thiết bị điện nhằm đảm bảo giúp cho máy nông nghiệp làm việc ổn định, tin cậy, tăng tính tiện nghi, thuận lợi cho người lái, hành khách và an toàn lao động. + Trang bị làm việc: là tổ hợp của nhiều thiết bị, bộ phận giúp cho máy nông nghiệp thực hiện các công việc một cách thuận tiện và đạt hiệu quả cao. 11.2.5. Thiết bị công tác - Bao gồm hệ thống treo (hay còn gọi là hệ thống giảm xóc), trục thu công suất, puli truyền động và bộ phận nóc. Hệ thống treo (hay còn gọi là hệ thống giảm xóc) là tổ hợp của một số các chi tiết và phần tử đàn hồi, liên kết giữa bộ phận di động với khung xe, nhằm giúp cho khung xe được êm dịu trong khi bộ phận di động luôn chịu tác động của các lực va đập do mấp mô mặt đường khi chuyển động. 11.3. Kết cấu hệ thống truyền lực trên máy nông nghiệp - Nguyên tắc ứng dụng động cơ đốt trong trên máy nông nghiệp cũng giống như máy móc, thiết bị khác: Động cơ truyền mômen quay đến bánh công tác thông qua hệ thống truyền lực. Cách bố trí hệ thống truyền lực trên máy nông nghiệp bánh hơi cũng như máy nông nghiệp xích tương tự như trên ô tô. * Hệ thống truyền lực của máy nông nghiệp bánh hơi: - Trên máy nông nghiệp bánh hơi, mômen quay được truyền từ động cơ, đến bánh xe chủ động. 180 1. Động cơ 2. Ly hợp 3. Hộp số 4, 11. Truyền lực chính 5, 12. Bộ vi sai 6, 13. Truyền lực cuối cùng 7, 14. Bánh xe chủ động 8, 10. Truyền lực cácđăng 9. Hộp số phân phối Hình 11.3. Hệ thống truyền lực trên xe bánh bơm - Đối với máy nông nghiệp, do tính chất công việc phải hoàn thành, người lái ngoài việc phải quan sát phía trước xe, trong quá trình làm việc còn phải theo dõi sự làm việc của các máy công tác thường mắc phía sau máy kéo, nên ở máy kéo buồng lái được bố trí ở phía sau, chính vì vậy động cơ máy kéo thường được bố trí ở phía trước. Bố trí hệ thống truyền lực Ở máy nông nghiệp, như trình bày trên đây do người lái thường ngồi phía sau để quan sát sự làm việc của các máy công tác đi theo máy kéo, nên khớp nối 2 thường được bố trí giữa ly hợp 1 và hộp số 3, bố trí như vậy sẽ giúp cho hộp số máy nông nghiệp được đặt ngay phía dưới buồng lái, nhờ đó cơ cấu điều khiển hộp số đơn giản và thuận tiện khi điều khiển. Ngoài ra vì máy nông nghiệp cần lực kéo lớn, nên trong hệ thống truyền lực thường có truyền lực cuối cùng 6 để làm tăng tỷ số truyền chung cho hệ thống truyền lực. Trên Hình 11.4 trình bày sơ đồ hệ thống truyền lực của máy nông nghiệp bánh bơm một và hai cầu chủ động. a) Máy kéo bánh cầu sau chủ động; b) Máy kéo bánh hai cầu chủ động Hình 11.4. Sơ đồ bố trí hệ thống truyền lực của máy kéo bánh bơm 1- Ly hợp; 2- Khớp nối; 3- Hộp số; 4,11- Truyền lực chính; 5, 12- Vi sai; 6- Truyền lực cuối cùng; 7- Bán trục; 8- Cầu sau; 9- Hộp phân phối; 10- Truyền lực cacđăng; 13-Bộ truyền bánh răng nón; 14- Bộ phận chuyển hướng; 15- Bánh sau chủ động; 16- Dải xích 181 + Đối với máy nông nghiệp một cầu chủ động (hình 3.5a): Thông thường người ta thiết kế cho cầu sau là cầu chủ động vì đặc điểm làm việc của máy kéo là cần lực kéo lớn ở móc, do đó các chi tiết của hệ thống truyền lực và của cầu sau có kích thước và khối lượng lớn, trọng lượng của máy nông nghiệp thường phân bố lui về phía sau. Cách bố trí như vậy làm tăng khả năng kéo bám của máy nông nghiệp. Ngoài ra trong quá trình làm việc, lực cản của máy công tác còn có tác dụng làm tăng thêm phản lực pháp tuyến tác động lên các bánh sau của máy nông nghiệp. Do đó khi bố trí cầu sau là cầu chủ động sẽ làm tăng thêm một phần trọng lượng bám nghĩa là tăng thêm lực chủ động cho máy kéo. + Đối với máy nông nghiệp hai cầu chủ động (hình 3.5b): Để tăng khả năng kéo bám của máy nông nghiệp. Khi đó trong hệ thống truyền lực của máy nông nghiệp thường có thêm hộp phân phối hay hộp số phụ 9. Để tránh sinh ra tuần hoàn công suất khi tốc độ của hai cầu không tương thích với nhau, trong hộp phân phối thường có lắp cơ cấu vi sai hoặc khớp ma sát (khớp một chiều) tự động gài và ngắt cầu trước khi độ trượt quay của cầu chủ động sau lớn hơn hoặc nhỏ hơn giá trị cho phép. Máy nông nghiệp hai cầu chủ động sử dụng có hiệu quả ở những vùng đất thiếu bám, đất độ ẩm cao hay trong điều kiện đồi dốc, khi sử dụng hai cầu chủ động, máy nông nghiệp bánh thường có đường kính các bánh trước và sau bằng nhau. Nguyên lý hoạt động Đối với máy nông nghiệp bánh bơm, mômen từ động cơ truyền qua ly hợp 1 đến khớp nối 2, qua hộp số 3 tới truyền lực chính 4, hộp vi sai 5, tới hai bán trục làm quay cặp bánh răng truyền lực cuối cùng 6 và cuối cùng làm quay bánh chủ động. Ở máy kéo hai cầu chủ động từ hộp số 3 một phần công suất của động cơ theo hộp phân phối 9 truyền tới truyền lực chính 11 của cầu trước, qua hộp vi sai 12 tới bán trục và tới các cặp bánh răng nón của truyền lực cuối cùng 13 để làm quay các bánh xe chủ động của cầu trước. * Hệ thống truyền lực của máy nông nghiệp bánh xích: 1. Động cơ 2. Ly hợp 3. Hộp số 4. Truyền lực chính 5. Cơ cấu quay vòng 6. Truyền lực cuối cùng 7. Các bánh sau chủ động 8. Xích Hình 11.5. Hệ thống truyền lực trên xe bánh xích 182 Trên Hình 3.6 trình bày sơ đồ bố trí hệ thống truyền lực của máy nông nghiệp xích kiểu một dòng công suất. Hình 3.6. Sơ đồ bố trí hệ thống truyền lực của máy kéo bánh xích Khác với truyền lực của máy nông nghiệp bánh bơm, ở máy nông nghiệp xích: Động cơ → khớp nối → hộp số → truyền lực trung tâm (4) → hai bộ phận chuyển hướng (14) của máy nông nghiệp xích, từ trục bị động của bộ phận chuyển hướng, mômen được truyền đến truyền lực cuối cùng (6) rồi đến bánh sau chủ động (15), bánh sau chủ động ăn khớp với mắt xích của dải xích (16) và đẩy cho máy kéo dịch chuyển trên đường ray vô tận do dải xích tạo nên.
File đính kèm:
- giao_trinh_dong_co_dot_trong_va_ung_dung.pdf