Cụm trục khuỷu là một trong những bộ phận chịu tải trọng và độ chính xác cao nhất trong động cơ. Nó chuyển đổi chuyển động tịnh tiến của piston thành chuyển động quay và sau đó tạo ra mô-men xoắn. Công suất, độ êm ái và tuổi thọ của động cơ đốt trong phụ thuộc phần lớn vào cụm trục khuỷu của nó. Dưới đây, chúng tôi chia nhỏ các thành phần cốt lõi của nó theo sáu cách chính.
I. Cơ cấu trục khuỷu - "trụ cột" của Hội
Thân trục khuỷu đóng vai trò là khung cho toàn bộ cụm lắp ráp và thường được làm bằng-thép hợp kim rèn hoặc gang chất lượng cao. Nó bao gồm một số phần, bao gồm cổ trục chính, tạp chí thanh kết nối, tay quay (vòng quay), trục trước và mặt bích-phía sau. Cổ trục chính nằm ở ghế chịu lực chính của khối động cơ và đỡ chuyển động quay của toàn bộ trục khuỷu. Các ổ trục thanh truyền được kết nối với cụm pít-tông bằng các thanh kết nối, trong khi tay quay-nối các trục-truyền mô-men xoắn. Số lượng và sự căn chỉnh của các khúc gỗ phụ thuộc vào số lượng xi lanh và thứ tự nổ của động cơ; cấu hình phổ biến bao gồm thiết kế bốn-xi-lanh/bốn-xi-lanh và thiết kế sáu{10}}xi-lanh/sáu{11}}xi-lanh.
II. Tạp chí Đường dẫn dầu và Kênh bôi trơn nội bộ - Đường huyết mạch của bôi trơn
Trục khuỷu thường được đặc trưng bởi một mạng lưới các đường dẫn dầu chính bên trong và các kênh nhánh. Dầu động cơ đi qua lỗ dầu ổ trục chính, chảy qua kênh bên trong đến các tạp chí thanh kết nối và tiếp tục bôi trơn chốt piston và vỏ ổ trục thông qua kênh dầu thanh kết nối. Mạch dầu bên trong này rất cần thiết để duy trì "màng dầu", đảm bảo bôi trơn thích hợp khi trục khuỷu quay ở tốc độ cao. Nếu những đoạn này bị tắc hoặc gia công kém, chúng có thể gây ra ma sát khô của vỏ ổ trục, khiến vỏ ổ trục bị kẹt (hoặc "cháy") và có thể dẫn đến gãy trục khuỷu. Do đó, các yếu tố như đảo tạp chí, định vị chính xác các lỗ dầu và làm sạch kỹ lưỡng các đường dẫn dầu là những điểm quan trọng trong quá trình sản xuất.
III. Cân bằng trọng lượng – "bộ ổn định" được sử dụng để chống lại lực quán tính
Trọng lượng cân bằng có thể được đúc toàn bộ bằng tay quay hoặc được gắn thành một bộ phận riêng biệt. Chúng được sử dụng để làm đối trọng với lực quán tính và mô-men xoắn được tạo ra bởi chuyển động tịnh tiến và quay của cụm thanh piston. Trong động cơ nhiều{2}}xi-lanh, việc bố trí chiến lược các trọng lượng cân bằng và phân kỳ chính xác của các cú ném tay quay có thể làm giảm đáng kể độ rung của động cơ. Việc cụm trục khuỷu có được trang bị đầy đủ các quả cân cân bằng hay không và khối lượng, góc pha của các búa cân bằng này có chính xác hay không trực tiếp quyết định mức độ rung động của động cơ khi chạy ở tốc độ cao.
IV. GIỚI THIỆU Vòng bi chính và Cơ cấu lực đẩy --Hỗ trợ và định vị
Cụm trục khuỷu làm việc với ổ trục chính và ổ trục thanh nối (gọi chung là ổ trục khuỷu). Ổ trục chính hỗ trợ tải trọng hướng tâm, trong khi ổ trục thanh kết nối được nối với đầu lớn của thanh kết nối. Vòng đệm lực đẩy-hoặc mặt bích lực đẩy được tích hợp vào ổ trục chính-cung cấp khả năng định vị dọc trục, hạn chế chuyển động dọc trục của trục khuỷu (vòng cuối). Trong quá trình lắp ráp, khe hở vòng bi và khe hở lực đẩy phải được kiểm soát chặt chẽ theo đúng thông số kỹ thuật, khe hở không đủ có thể dẫn đến kẹt xe, khe hở quá lớn có thể gây ra va đập và tiếng ồn bất thường.
V. Mặt trước-Phụ kiện cuối cùng - Truyền tải điện và thu tín hiệu
Phía trước trục khuỷu được lắp các bánh răng định thời (hoặc đĩa xích), puli và bánh xe tín hiệu (bánh cò cò). Bánh răng định thời dẫn động trục cam để đảm bảo định thời van chính xác; các phụ kiện dẫn động dây đai-chẳng hạn như máy bơm và máy phát điện; bánh xe tín hiệu hoạt động với cảm biến vị trí trục khuỷu để cung cấp cho ECU tốc độ động cơ và tín hiệu-điểm chết-tâm (TDC). Bất kỳ sự lệch nào trong cụm-mặt trước đều có thể gây ra nhiều vấn đề, chẳng hạn như thời gian không chính xác hoặc khó khởi động động cơ.
VI. GIỚI THIỆU Bánh đà và Bộ giảm rung xoắn-công suất đầu ra và Giảm rung
Bánh đà được bắt vít vào mặt bích ở phía sau trục khuỷu. Nó lưu trữ động năng quay, đảm bảo chạy không tải ổn định và hoạt động như một bộ ly hợp hoặc bộ biến mô cho đế lắp đặt. Vành ngoài của bánh đà có một vành răng nối với bộ khởi động đánh lửa của động cơ. Ngoài ra, cao su hoặc cao su hoặc bộ giảm chấn rung xoắn nhớt thường được lắp đặt ở phía trước trục khuỷu để hấp thụ các rung động xoắn và ngăn ngừa các vết nứt do cộng hưởng gây ra có thể xảy ra ở tốc độ quan trọng của động cơ.
Câu hỏi thường gặp
Câu 1: Cụm trục khuỷu có bao gồm piston và thanh nối không?
Không, không phải vậy. Pít-tông, vòng pít-tông và thanh kết nối tạo thành một cụm thanh kết nối pít-tông độc đáo, trong khi cụm trục khuỷu-bao gồm trục khuỷu, vòng bi, bộ phận đẩy, bộ phận truyền động định thời và bánh đà-chỉ được tích hợp với cụm thanh kết nối pít-tông trong quá trình lắp ráp động cơ.
Câu 2: Tại sao trục khuỷu phải được cân bằng động?
Do trục khuỷu có tốc độ cao nên bất kỳ sự bất đối xứng nào trong sự phân bố khối lượng đều có thể tạo ra lực ly tâm và rung động cực lớn. Cân bằng động học-đạt được bằng cách loại bỏ vật liệu hoặc tăng thêm trọng lượng-tối ưu hóa việc phân bổ khối lượng để đảm bảo quay tốc độ cao-mượt mà đồng thời giảm thiểu mài mòn ổ trục và độ rung của động cơ.
Khe hở điển hình của vòng bi trục khuỷu (vòng bi chính) là gì?
Tùy thuộc vào đường kính cổ trục và loại động cơ cụ thể, nó thường nằm trong khoảng 0,02 – 0,09 mm. Luôn tham khảo hướng dẫn sử dụng dịch vụ của nhà sản xuất để biết thông số kỹ thuật chính xác; khe hở quá lớn hoặc quá nhỏ có thể ảnh hưởng đến sự hình thành màng dầu và ảnh hưởng tiêu cực đến tuổi thọ sử dụng của bộ phận.
Câu 4: Nguyên nhân phổ biến nhất gây ra gãy trục khuỷu là gì?
Các vết nứt thường xảy ra do sự tập trung ứng suất và tải trọng mỏi theo chu kỳ ở góc tròn của cổ trục. Các nguyên nhân phổ biến bao gồm bôi trơn kém (làm cho vòng bi bị kẹt), mất cân bằng công suất, khe hở lắp ráp không chính xác và động cơ chạy quá tốc độ.
Câu 5: Khi thay cụm trục khuỷu cần lưu ý những gì?
Các bu lông của nắp ổ trục chính phải được siết chặt theo từng đoạn theo chiều ngang (đường chéo) và phải đáp ứng mômen xoắn quy định của nhà sản xuất. kích thước cổ trục, độ tròn, độ trụ, khe hở ổ trục và khe hở lực đẩy phải được xác minh một cách nghiêm ngặt. Ngoài ra, hãy luôn lắp vòng bi mới và đảm bảo tất cả các mốc thời gian được căn chỉnh chính xác.
