Cơ Cấu Phân Phối Khí: Nguyên Lý và Ứng Dụng Trong Động Cơ

Tài liệu nghiên cứu Chuong 7 co cau phan phoi khi, tổng hợp lý thuyết và thực hành, cung cấp kiến thức chuyên sâu về ., phục vụ nghiên cứu và ứng dụng thực tiễn

• Đề tài: Cơ Cấu Phân Phối Khí: Nguyên Lý và Ứng Dụng Trong Động Cơ

Mục lục chi tiết

• 7. CHƯƠNG 7: CƠ CẤU PHÂN PHỐI KHÍ (Gas distribution mechanism)
• 7.1. MỤC TIÊU BÀI HỌC
• 7.2. PHÂN LOẠI VÀ YÊU CẦU
• 7.3. KẾT CẤU CỦA CƠ CẤU PHÂN PHỐI
• 7.3.1. DÙNG XUPÁP
• 7.3.1.1. Phương án bố trí xupap
• 7.3.1.2. Phương án dẫn động trục cam
• 7.3.1.3. Một số cơ cấu phân phối khí thông minh
• 7.3.2. CÁC CHI TIẾT MÁY TRONG CƠ CẤU PHÂN PHỐI KHÍ
• 7.3.2.1. Xupap
• 7.3.2.2. Đế xupap
• 7.3.2.3. Ống dẫn hướng
• 7.3.2.4. Lò xo xupap
• 7.3.2.5. Trục cam
• 7.3.2.6. Con đội
• 7.3.2.7. Đũa đẩy
• 7.3.2.8. Đòn bẩy (cò mổ)

Tóm tắt

I. Khám Phá Toàn Diện Về Cơ Cấu Phân Phối Khí Động Cơ

Cơ cấu phân phối khí là một hệ thống kỹ thuật trung tâm, quyết định trực tiếp đến hiệu suất và sự ổn định của động cơ đốt trong. Nhiệm vụ chính của nó là điều khiển chính xác quá trình trao đổi khí, đảm bảo thải sạch khí cháy ra khỏi xi lanh và nạp đầy hòa khí mới vào buồng đốt theo đúng chu kỳ làm việc. Một hệ thống phân phối khí hiệu quả phải đáp ứng các yêu cầu khắt khe về thời gian, độ kín và độ bền. Sự đồng bộ giữa chuyển động của piston và hoạt động của các xupap là yếu tố nền tảng cho chu trình nạp-nén-nổ-xả diễn ra một cách tối ưu. Tài liệu nghiên cứu cơ bản chỉ rõ, chức năng của cơ cấu này là "thực hiện quá trình thay đổi khí, thải sạch khí thải khỏi xy lanh và nạp đầy khí hỗn hợp để động cơ làm việc liên tục". Vì vậy, việc hiểu rõ cấu tạo và nguyên lý của nó là bước đầu tiên để làm chủ công nghệ động cơ, từ việc chẩn đoán hư hỏng đến các giải pháp nâng cao hiệu suất. Các thành phần như trục cam, xupap, và cơ cấu dẫn động đều phải hoạt động như một thể thống nhất, chịu được áp lực và nhiệt độ cực lớn trong suốt quá trình vận hành.

1.1. Định nghĩa và nhiệm vụ cốt lõi của hệ thống phân phối khí

Trong động cơ đốt trong, hệ thống phân phối khí là một tập hợp các chi tiết máy được cơ cấu hóa để quản lý việc đóng, mở các cửa nạp và cửa xả. Nhiệm vụ cốt lõi của nó bao gồm hai quá trình chính: nạp và xả. Ở kỳ nạp, cơ cấu này mở xupap nạp để hỗn hợp không khí và nhiên liệu được hút vào xi lanh. Ở kỳ xả, nó mở xupap xả để đẩy toàn bộ khí thải sau quá trình cháy ra ngoài. Sự chính xác về mặt thời gian là tối quan trọng, bởi chỉ một sai lệch nhỏ cũng có thể làm giảm công suất, tăng tiêu hao nhiên liệu và gây ô nhiễm môi trường. Theo tài liệu kỹ thuật, nhiệm vụ của cơ cấu là "Thải sạch khí thải khỏi xy lanh và nạp đầy khí hỗn hợp để động cơ làm việc liên tục". Quá trình này phải được đồng bộ hóa tuyệt đối với vị trí của piston trong chu trình nạp-nén-nổ-xả, đảm bảo hiệu suất động cơ cao nhất.

1.2. Yêu cầu kỹ thuật cho một cơ cấu phân phối khí tối ưu

Để hoạt động hiệu quả, một cơ cấu phân phối khí cần tuân thủ các yêu cầu kỹ thuật nghiêm ngặt. Thứ nhất, việc đóng mở phải diễn ra đúng thời điểm đóng mở xupap theo quy định của nhà sản xuất. Thứ hai, độ mở của xupap phải đủ lớn để dòng khí lưu thông dễ dàng, giảm thiểu sức cản và tăng hiệu quả nạp-xả. Thứ ba, khi đóng, các xupap phải đảm bảo độ kín tuyệt đối để tránh lọt khí trong kỳ nén và kỳ nổ, một yếu tố sống còn để duy trì áp suất buồng đốt. Ngoài ra, hệ thống phải có độ bền cao, ít bị mài mòn, giảm thiểu tiếng ồn khi vận hành. Cuối cùng, thiết kế cần thuận tiện cho việc bảo dưỡng hệ thống phân phối khí, điều chỉnh khe hở nhiệt xupap và sửa chữa. Tài liệu gốc đã tổng kết: "Đóng mở đúng thời gian quy định, độ mở lớn, đóng kín, ít mòn tiếng kêu bé, dễ điều chỉnh và sửa chữa".

II. Phân Tích Các Hư Hỏng Của Cơ Cấu Phân Phối Khí Thường Gặp

Do làm việc trong điều kiện khắc nghiệt với nhiệt độ và áp suất cao, các chi tiết của cơ cấu phân phối khí không tránh khỏi mài mòn và hư hỏng. Xupap là bộ phận chịu ảnh hưởng nặng nề nhất, thường xuyên đối mặt với nguy cơ cháy rỗ bề mặt, cong vênh thân hoặc mòn đuôi. Trục cam và con đội cũng có thể bị mòn vấu cam, cào xước cổ trục, gây ra sai lệch trong pha phân phối khí. Các bộ phận truyền động như dây đai cam có thể bị đứt, xích cam bị dão, gây hậu quả nghiêm trọng là piston va chạm với xupap, dẫn đến hư hỏng nặng cho động cơ. Việc nhận biết sớm các dấu hiệu như tiếng gõ lách cách từ nắp máy, động cơ yếu, hao xăng bất thường là rất quan trọng. Theo tài liệu kỹ thuật, các hư hỏng điển hình của xupap bao gồm "mòn bề mặt làm việc, bị cháy rỗ, cào xước bề mặt, thân xupap bị cong vênh". Việc chẩn đoán chính xác nguyên nhân giúp đưa ra phương án sửa chữa hoặc thay thế kịp thời, đảm bảo an toàn và tiết kiệm chi phí.

2.1. Vấn đề với xupap Mòn cháy rỗ và biến dạng nhiệt

Xupap làm việc trong môi trường cực kỳ khắc nghiệt, đặc biệt là xupap xả, phải chịu nhiệt độ lên tới 1100-1200°C và sự ăn mòn hóa học từ khí thải. Tài liệu gốc chỉ rõ: "Trong nhiên liệu có lưu huỳnh nên khi cháy tạo thành axít ăn mòn mặt nấm xupáp". Các hư hỏng phổ biến bao gồm: mòn mặt côn tiếp xúc với đế xupap, gây mất độ kín; cháy rỗ bề mặt do nhiệt độ quá cao; thân xupap bị cong vênh do va đập hoặc lắp ráp sai kỹ thuật; đuôi xupap mòn do tiếp xúc với cò mổ hoặc con đội. Khi ống dẫn hướng bị mòn, xupap sẽ không di chuyển đồng trục, gây mòn không đều và giảm tuổi thọ. Việc kiểm tra và mài rà xupap định kỳ là biện pháp cần thiết để duy trì hiệu suất động cơ.

2.2. Hư hỏng trục cam và các chi tiết truyền động liên quan

Trục cam là "bộ não" điều khiển toàn bộ hệ thống, nên bất kỳ hư hỏng nào cũng ảnh hưởng lớn đến hoạt động của động cơ. Các vấu cam có thể bị mòn, làm giảm hành trình của xupap và thay đổi thời điểm đóng mở xupap. Cổ trục và bạc lót có thể bị cào xước do thiếu dầu bôi trơn. Cơ cấu dẫn động cũng là một điểm yếu tiềm tàng. Dây đai cam làm từ cao su tổng hợp có tuổi thọ giới hạn và cần được thay thế định kỳ. Xích cam bền hơn nhưng có thể bị dão sau thời gian dài sử dụng, gây ra tiếng ồn và sai lệch pha. Hư hỏng ở con đội, cò mổ hay đũa đẩy cũng gây ra tiếng gõ và làm giảm hiệu quả truyền lực từ cam đến xupap.

III. Nguyên Lý Hoạt Động Của Cơ Cấu Phân Phối Khí Chi Tiết

Nguyên lý làm việc của động cơ 4 kỳ đòi hỏi sự phối hợp nhịp nhàng và chính xác của cơ cấu phân phối khí. Toàn bộ hoạt động bắt nguồn từ trục khuỷu, thông qua dây đai cam hoặc xích cam, truyền chuyển động quay đến trục cam với tốc độ bằng một nửa. Khi trục cam quay, các vấu cam có biên dạng đặc biệt sẽ tác động lên con đội hoặc cò mổ. Lực này sau đó được truyền tới đuôi xupap, nén lò xo và mở xupap ra. Khi vấu cam đi qua, lò xo sẽ đẩy xupap đóng kín lại. Quá trình này được lặp lại một cách tuần hoàn, đồng bộ với từng kỳ hoạt động của piston. Sơ đồ phân phối khí là công cụ biểu diễn trực quan quá trình này, thể hiện rõ các góc mở sớm và góc đóng muộn của xupap nạp và xả. Các góc này được thiết kế để tận dụng quán tính của dòng khí, giúp nạp đầy hơn và thải sạch hơn, từ đó tối ưu hóa công suất và mô-men xoắn của động cơ.

3.1. Sơ đồ phân phối khí và thời điểm đóng mở xupap tối ưu

Sơ đồ phân phối khí, hay giản đồ phối khí, là một biểu đồ tròn mô tả chính xác thời điểm và khoảng thời gian hoạt động của các xupap trong một chu trình động cơ. Để tối ưu hóa quá trình trao đổi khí, xupap nạp không mở đúng tại điểm chết trên (ĐCT) mà mở sớm hơn một chút (gọi là góc mở sớm) và đóng lại sau khi piston đã qua điểm chết dưới (ĐCD) (gọi là góc đóng muộn). Tương tự, xupap xả cũng mở sớm trước ĐCD và đóng muộn sau ĐCT. Mục đích của việc này là để lợi dụng quán tính của dòng khí, giúp nạp được nhiều hòa khí hơn và thải sạch khí cháy hơn, qua đó cải thiện đáng kể hiệu suất động cơ. Các góc này được tính toán kỹ lưỡng và quyết định trực tiếp đến đặc tính công suất của động cơ.

3.2. Cấu tạo chi tiết Trục cam cò mổ và các bộ phận chính

Một hệ thống phân phối khí điển hình bao gồm các bộ phận chính sau: Trục cam có các vấu cam để điều khiển xupap. Xupap gồm xupap nạp và xupap xả. Con đội là chi tiết trung gian truyền lực từ cam. Cò mổ (trong cơ cấu OHV và một số loại SOHC) hoạt động như một đòn bẩy để thay đổi hướng lực. Đũa đẩy (trong cơ cấu OHV) truyền lực từ con đội lên cò mổ. Lò xo xupap có nhiệm vụ đóng kín xupap. Cơ cấu dẫn động, có thể là bánh răng, xích cam hoặc dây đai cam, truyền chuyển động từ trục khuỷu đến trục cam. Theo tài liệu, vật liệu chế tạo trục cam thường là thép hợp kim, trong khi xupap xả được làm từ "hợp kim Crom niken silic" để chịu nhiệt và chống ăn mòn.

IV. So Sánh Các Loại Cơ Cấu Phân Phối Khí OHV SOHC DOHC

Trong lịch sử phát triển động cơ, có ba loại cơ cấu phân phối khí dùng xupap treo chính đã được ứng dụng rộng rãi: OHV, SOHC, và DOHC. Cơ cấu OHV (OverHead Valve) có trục cam đặt trong thân máy, sử dụng đũa đẩy và cò mổ để dẫn động xupap. Loại này có kết cấu đơn giản, bền bỉ nhưng hạn chế ở tốc độ cao do khối lượng các chi tiết chuyển động lớn. Cơ cấu SOHC (Single OverHead Camshaft) cải tiến bằng cách đặt một trục cam duy nhất trên nắp máy, điều khiển trực tiếp hoặc qua cò mổ cho cả xupap nạp và xả. Thiết kế này giảm quán tính, cho phép động cơ hoạt động ở vòng tua cao hơn. Hiện đại nhất là DOHC (Double OverHead Camshaft), sử dụng hai trục cam riêng biệt: một cho hàng xupap nạp và một cho hàng xupap xả. Thiết kế này tối ưu hóa góc đặt xupap, tăng diện tích lưu thông khí, cho phép bố trí nhiều xupap trên một xi lanh và dễ dàng tích hợp các công nghệ như van biến thiên, mang lại hiệu suất động cơ vượt trội.

4.1. Cơ cấu xupap treo dẫn động bằng đũa đẩy OHV

Cơ cấu OHV (OverHead Valve) là thiết kế truyền thống với trục cam được bố trí trong thân máy. Chuyển động từ trục cam được truyền lên các xupap treo trên nắp máy thông qua con đội, đũa đẩy và cò mổ. Ưu điểm của hệ thống này là kết cấu phần dẫn động từ trục khuỷu đến trục cam (thường bằng bánh răng) rất đơn giản và bền. Tuy nhiên, nhược điểm lớn là có quá nhiều chi tiết chuyển động tịnh tiến (con đội, đũa đẩy, cò mổ) tạo ra quán tính lớn, hạn chế khả năng hoạt động ổn định ở tốc độ vòng tua cao. Do đó, cơ cấu OHV ngày nay ít phổ biến trên các động cơ ô tô hiện đại, nhưng vẫn được sử dụng trong một số động cơ xe tải hoặc động cơ V8 của Mỹ vì sự bền bỉ và mô-men xoắn tốt ở dải tua thấp.

4.2. Ưu điểm của cơ cấu trục cam trên nắp máy SOHC DOHC

Việc di chuyển trục cam lên nắp máy đã tạo ra một cuộc cách mạng. Cơ cấu SOHC (Single OverHead Camshaft) sử dụng một trục cam để điều khiển tất cả các xupap, loại bỏ được đũa đẩy, giảm đáng kể khối lượng và quán tính của hệ thống. Điều này cho phép động cơ đạt tốc độ cao hơn và phản ứng nhanh hơn. Cơ cấu DOHC (Double OverHead Camshaft) còn đi xa hơn với hai trục cam riêng biệt. Lợi ích chính của DOHC là khả năng bố trí xupap tối ưu hơn, cho phép sử dụng 4 hoặc 5 xupap mỗi xi lanh, tăng cường đáng kể lưu lượng của hệ thống nạp và hệ thống xả. Điều này trực tiếp cải thiện công suất và hiệu suất. Hơn nữa, DOHC là nền tảng lý tưởng để tích hợp các công nghệ VVT phức tạp, cho phép điều khiển độc lập pha của xupap nạp và xả.

V. Ứng Dụng Công Nghệ Van Biến Thiên Trong Phân Phối Khí

Để khắc phục nhược điểm cố hữu của cơ cấu phân phối khí truyền thống (chỉ tối ưu ở một dải tốc độ nhất định), các nhà sản xuất đã phát triển công nghệ VVT (Variable Valve Timing) hay van biến thiên. Công nghệ này cho phép thay đổi thời điểm đóng mở xupap một cách linh hoạt tùy theo tốc độ và tải của động cơ. Bằng cách làm xoay sớm hoặc muộn trục cam so với bánh răng dẫn động, hệ thống có thể điều chỉnh góc mở sớm và góc đóng muộn, giúp tối ưu hóa quá trình trao đổi khí ở mọi dải tốc độ. Kết quả là động cơ vừa đạt công suất cao ở vòng tua lớn, vừa tiết kiệm nhiên liệu và vận hành êm ái ở vòng tua thấp. Nhiều hãng xe đã phát triển các hệ thống độc quyền của riêng mình, như VVT-i (Toyota), VTEC (Honda), hay MIVEC (Mitsubishi), tất cả đều dựa trên nguyên lý chung là tối ưu hóa pha phân phối khí để nâng cao toàn diện hiệu suất động cơ.

5.1. Công nghệ VVT và giải pháp tối ưu hóa hiệu suất động cơ

Công nghệ VVT (Variable Valve Timing) ra đời để giải quyết bài toán mâu thuẫn giữa hiệu suất ở dải tua thấp và dải tua cao. Ở tốc độ thấp, động cơ cần góc trùng điệp (thời gian cả xupap nạp và xả cùng mở) nhỏ để hoạt động ổn định. Ngược lại, ở tốc độ cao, góc trùng điệp lớn hơn sẽ giúp tăng cường hiệu ứng "quét" khí thải và nạp đầy hòa khí mới. VVT cho phép điều chỉnh góc xoay tương đối của trục cam so với trục khuỷu, từ đó thay đổi pha phân phối khí một cách linh hoạt. Hệ thống này thường sử dụng áp suất dầu thủy lực để điều khiển một bộ chấp hành đặt ở đầu trục cam, giúp động cơ đạt được hiệu suất động cơ tối ưu trên toàn dải hoạt động.

5.2. Các hệ thống thông minh VVT i VTEC và Dual VVT i

Dựa trên nguyên lý VVT, các hãng đã tạo ra nhiều biến thể. VVT-i của Toyota là hệ thống điều khiển vô cấp thời điểm đóng mở xupap nạp. Dual VVT-i là phiên bản nâng cao, có khả năng điều khiển độc lập cả trục cam nạp và trục cam xả. VTEC của Honda lại có một cách tiếp cận khác biệt, ngoài việc thay đổi pha, nó còn có thể thay đổi cả hành trình và thời gian mở của xupap bằng cách sử dụng các vấu cam có biên dạng khác nhau cho dải tua thấp và cao. Các hệ thống khác như MIVEC của Mitsubishi hay VVEL của Nissan cũng có những cơ chế tương tự, tất cả đều hướng đến mục tiêu chung là tạo ra một động cơ mạnh mẽ, tiết kiệm và thân thiện với môi trường hơn. Trong tương lai, hệ thống Camless (không trục cam) có thể sẽ thay thế hoàn toàn các cơ cấu cơ khí này.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 7: CƠ CẤU PHÂN PHỐI KHÍ (Gas distribution mechanism) MỤC TIÊU BÀI HỌC • Trình bày được yêu cầu làm việc. • Trình bày được kết cấu của cơ cấu phân phối khí. • Nâng cao lòng yêu nghề. PHÂN LOẠI VÀ YÊU CẤU.

KẾT CẤU CỦA CƠ CẤU PHÂN PHỐI III. KẾT CẤU CÁC CHI TiẾT 18/07/2024 3 I. PHÂN LOẠI VÀ YÊU CẦU CHỨC NĂNG NHIỆM VỤ Cơ cấu phân phối khí dùng để thực hiện quá trình thay đổi khí. Thải sạch khí thải khỏi xy lanh và nạp đầy khí hỗn hợp để động cơ làm việc liên tục.

PHÂN LOẠI VÀ YÊU CẦU Động cơ đốt trong thường dùng các loại cơ cấu phân phối khí sau đây : • Cơ cấu phân phối khí dùng xupáp. • Cơ cấu phân phối khí dùng van trượt. • Cơ cấu phân phối khí hỗn hợp thường dùng lỗ để nạp và xupáp để thải khí. PHÂN LOẠI VÀ YÊU CẦU Cơ cấu phân phối khí cần đảm bảo các yêu cầu sau: • Đóng mở đúng thời gian quy định.

• Độ mở lớn để dòng khí dễ lưu thông. • Đóng kín, xupáp thải không tự mở trong quá trình nạp. • Ít mòn tiếng kêu bé. • Dễ điều chỉnh và sửa chữa, giá thành chế tạo rẻ.

KẾT CẤU CỦA CƠ CẤU PHÂN PHỐI DÙNG XUPÁP 1. Phương án bố trí xupap. Phương án dẫn động trục cam. KẾT CẤU CỦA CƠ CẤU PHÂN PHỐI DÙNG XUPÁP 1.

Phương án bố trí xupap. ➢ Bố trí xupáp đặt. ➢ Bố trí xupáp treo. KẾT CẤU CỦA CƠ CẤU PHÂN PHỐI DÙNG XUPÁP 1.

Phương án bố trí xupap. ➢ Động cơ diesel chỉ dùng phương án bố trí xupáp treo. Vì dung tích buồng cháy của động cơ diesel nhỏ, tỷ số nén rất cao. ➢ Động cơ xăng có thể dùng xupáp treo hay xupáp đặt.

➢ Ngày nay dùng cơ cấu phân phối khí xupáp treo vì có nhiều ưu điểm 18/07/2024 9 II. KẾT CẤU CỦA CƠ CẤU PHÂN PHỐI DÙNG XUPÁP 1. Phương án bố trí xupap. ➢ Ưu điểm xupap treo: • Buồng cháy rất gọn.

• Diện tích mặt truyền nhiệt nhỏ. • Giảm khả năng kích nổ. • Có thể tăng tỷ số nén lên 0,5÷2 so với cơ cấu xupáp đặt. • Dạng đường nạp thải nhanh thoát hơn khiến sức cản khí động giảm nhỏ.

• Tăng tiết diện lưu thông dòng khí. Hệ số nạp tăng lên 5÷7%. KẾT CẤU CỦA CƠ CẤU PHÂN PHỐI DÙNG XUPÁP 1. Phương án bố trí xupap.

➢ Nhược điểm xupap treo: • Dẫn động xupáp phức tạp. • Làm tăng chiều cao của động cơ. • Kết cấu của nắp xy lanh trở nên phức tạp, rất khó đúc, khó gia công. KẾT CẤU CỦA CƠ CẤU PHÂN PHỐI DÙNG XUPÁP 2.

Phương án dẫn động trục cam. Trục cam bố trí trên thân máy hoặc hộp trục khuỷu (OHV). Trục cam bố trí trên nắp xy lanh (SOHC và DOHC). KẾT CẤU CỦA CƠ CẤU PHÂN PHỐI DÙNG XUPÁP 2.

Phương án dẫn động trục cam. Trục cam bố trí trên thân máy hoặc hộp trục khuỷu (OHV – OverHead Valve). ❑ Dẫn động bằng bánh răng. ❑ Khoảng cách giữa trục cam và trục khuỷu nhỏ: dùng một cặp bánh răng.

❑ Khoảng cách trục lớn: dùng thêm bánh răng trung gian hoặc dùng xích răng. KẾT CẤU CỦA CƠ CẤU PHÂN PHỐI DÙNG XUPÁP 2. Phương án dẫn động trục cam. Trục cam bố trí trên thân máy hoặc hộp trục khuỷu.

KẾT CẤU CỦA CƠ CẤU PHÂN PHỐI DÙNG XUPÁP 2. Phương án dẫn động trục cam. Trục cam bố trí trên nắp xy lanh. Trục cam đơn đặt trên nắp xy lanh(SOHC – Single OverHead Camshaft hoặc OHC – OverHead Camshaft).

Hai trục cam đặt trên nắp xy lanh(DOHC – Double OverHead Camshaft). ❖ Dẫn động trục cam có thể dùng trục trung gian dẫn động bằng bánh răng côn, xích răng hoặc dây đai. KẾT CẤU CỦA CƠ CẤU PHÂN PHỐI DÙNG XUPÁP 2. Phương án dẫn động trục cam.

Trục cam bố trí trên nắp xy lanh. ❖ Bánh răng con cần có ổ chắn dọc trục để chịu lực chiều trục và khống chế độ rơ dọc trục. ❖ Khe hở ăn khớp của các răng vào khoảng 0,1÷0,25mm. KẾT CẤU CỦA CƠ CẤU PHÂN PHỐI DÙNG XUPÁP 2.

Phương án dẫn động trục cam. Trục cam bố trí trên nắp xy lanh ❖ Vật liệu làm bánh răng dẫn động trục cam được làm bằng chất dẻo hoặc gỗ phíp có ép bạc bằng thép (thép 35 hay 35A). KẾT CẤU CỦA CƠ CẤU PHÂN PHỐI DÙNG XUPÁP Một số cơ cấu phân phối khí thông minh. ❖ VVTI (variable valve timing intelligence) của Toyota.

❖ VVEL của Nissan. ❖ MIVEC của Mitsubishi ❖ ❖ V-Tec của Honda ❖ VVT của BWM 18/07/2024 18 18/07/2024 19 III. KẾT CẤU CỦA CÁC CHI TIẾT MÁY TRONG CƠ CẤU PHÂN PHỐI KHÍ 18/07/2024 20 III. KẾT CẤU CỦA CÁC CHI TIẾT MÁY TRONG CƠ CẤU PHÂN PHỐI KHÍ 1.

Xupap Trong quá trình làm việc, mặt nấm xupáp chịu: ➢ Phụ tải động. ➢ Phụ tải nhiết rất lớn. ➢ Lực khí thể lên mặt nấm xupáp 10. ➢ Mặt nấm xupáp luôn va đập mạnh với đế xupáp nên rất dễ bị biến dạng.

➢ Chịu nhiệt độ rất cao 1100÷1200oC. ➢ Dễ bị quá nóng và dòng khí ăn mòn. KẾT CẤU CỦA CÁC CHI TIẾT MÁY TRONG CƠ CẤU PHÂN PHỐI KHÍ 1. Xupap Điều kiện làm việc rất khắc nghiệt.

Trong nhiên liệu có lưu huỳnh nên khi cháy tạo thành axít ăn mòn mặt nấm xupáp. Vì vậy vật liệu dùng để chế tạo xupáp thải: ➢ Có sức bền cơ học cao. ➢ Chịu nhiệt tốt. ➢ Chống được ăn mòn hoá học ➢ Xâm thực của dòng khí thải khi ở nhiệt độ cao.

KẾT CẤU CỦA CÁC CHI TIẾT MÁY TRONG CƠ CẤU PHÂN PHỐI KHÍ 1. Xupap ➢ Xupap hút làm bằng hợp kim Crom nike. ➢ Xupap xả làm bằng hợp kim Crom niken silic 18/07/2024 23 III. KẾT CẤU CỦA CÁC CHI TIẾT MÁY TRONG CƠ CẤU PHÂN PHỐI KHÍ 1.

Xupap Kết cấu của xupap gồm: Nấm (đầu), Thân, Đuôi xupap. Bề mặt làm việc quan trọng của phần nấm xupáp là mặt côn, có góc độ từ 15o÷45o. Nấm (đầu) Thân Đuôi 18/07/2024 24 III. KẾT CẤU CỦA CÁC CHI TIẾT MÁY TRONG CƠ CẤU PHÂN PHỐI KHÍ 1.

Xupap Hình dạng đầu xupap: Loại bằng: Chế tạo đơn giản, loại này phổ biến. Loại lõm: Cứng và nhẹ. Loại lồi: Việc thải được tốt, không tạo vùng xoáy. Nấm xupap chứa Na 18/07/2024 25 III.

KẾT CẤU CỦA CÁC CHI TIẾT MÁY TRONG CƠ CẤU PHÂN PHỐI KHÍ 1. Xupap Kết cấu của xupap gồm: ➢ Thân xupap, Thân xupáp thường có đường kính phù hợp để dẫn hướng tốt, tản nhiệt tốt và chịu được lực nghiêng khi xupáp mở. KẾT CẤU CỦA CÁC CHI TIẾT MÁY TRONG CƠ CẤU PHÂN PHỐI KHÍ 1. Xupap Kết cấu của xupap gồm: ➢ Đuôi xupap.

Khi dẫn động xupáp bằng cơ cấu con đội và đòn bẩy, đĩa lò xo lắp với xupáp bằng hai móng hãm hình côn lắp vào đoạn có đường kính nhỏ trên đuôi xupáp. KẾT CẤU CỦA CÁC CHI TIẾT MÁY TRONG CƠ CẤU PHÂN PHỐI KHÍ 2. Đế xupap Để giảm hao mòn cho thân máy và nắp xy lanh khi chịu lực va đập của xupáp, người ta dùng đế xupáp để ép vào họng đường thải và đường nạp Là một vòng hình trụ, trên có vài mặt côn để tiếp xúc với mặt côn của nấm xupáp 18/07/2024 28 III. KẾT CẤU CỦA CÁC CHI TIẾT MÁY TRONG CƠ CẤU PHÂN PHỐI KHÍ 3.

Ống dẫn hướng. • Để dễ sửa chữa, tránh hao mòn thân máy, nắp xy lanh ở chỗ lắp xupap. • Xupáp được lắp vào ống dẫn hướng theo chế độ lắp lỏng. • Chiều dày ống 2,5÷4mm, phụ thuộc vào đường kính và chiều dài của thân xupáp, • Độ dôi khi ép ống dẫn hướng bằng 0,003÷0,005 đường kính ngoài của ống dẫn hướng.

KẾT CẤU CỦA CÁC CHI TIẾT MÁY TRONG CƠ CẤU PHÂN PHỐI KHÍ Hư hỏng xupap: - Xupap bị mòn bề mặt làm việc. - Bị cháy rỗ, cào xước bề mặt. - Đuôi xupap tiếp xúc con đội, đầu dòn gánh dẫn đến bị mòn, rãnh lắp móng hãm mòn. - Thân xupap bị cong vênh - Ống dẫn hướng xupap bị mòn.

KẾT CẤU CỦA CÁC CHI TIẾT MÁY TRONG CƠ CẤU PHÂN PHỐI KHÍ Kiểm tra, sửa chữa hư hỏng xupap: - Kiểm tra độ dày, bề mặt làm việc của xupap. Nếu có hiện tượng hư hỏng trong giới hạn thì mài rà bằng thiết bị chuyên dùng. - Mài đế xupap, rà xupap và đế: Rà thô và rà tinh. - Xupap bị cong >0,03mm thì nắn lại bằng búa tay.

KẾT CẤU CỦA CÁC CHI TIẾT MÁY TRONG CƠ CẤU PHÂN PHỐI KHÍ 4. • Dùng để đóng kín xupáp trên đế xupáp và đảm bảo xupáp chuyển động theo đúng quy luật của cam phân phối khí. • Do đó trong quá trình mở đóng xupáp không có hiện tượng va đập trên mặt cam. KẾT CẤU CỦA CÁC CHI TIẾT MÁY TRONG CƠ CẤU PHÂN PHỐI KHÍ 4.

Dùng nhiều lò xo trên một xupáp có ưu điểm: • Ứng suất xoắn trên từng lò xo nhỏ so với khi chỉ dùng một lò xo. Vì vậy ít khi gẫy lò xo. • Tránh được hiện tượng cộng hưởng. • Khi một lò xo bị gẫy, động cơ vẫn có thể làm việc an toàn một thời gian ngắn.

KẾT CẤU CỦA CÁC CHI TIẾT MÁY TRONG CƠ CẤU PHÂN PHỐI KHÍ 4. • Nhiệm vụ: Dùng để giữ một đầu của lò xo xupap không cho lò xo bung ra. • Cấu tạo: Có dạng hình vành khăn, một mặt phẳng, mặt tiếp xúc lò xo có gờ để giữ lò xo. Đế lò xo được giữ với đuôi xupap bằng chốt hoặc móng hãm.

KẾT CẤU CỦA CÁC CHI TIẾT MÁY TRONG CƠ CẤU PHÂN PHỐI KHÍ 4. Móng hãm: Cùng với đĩa chặn giữ cho lò xo tránh bật khỏi xupap. Vật liệu chế tạo móng hãm: Thép cacbon, mặt ngoài hình côn. Móng côn có vấu.

KẾT CẤU CỦA CÁC CHI TIẾT MÁY TRONG CƠ CẤU PHÂN PHỐI KHÍ Hử hỏng lò xo - Lò xo gãy, nứt hoặc mòn vẹt. - Lò xo mất tính đàn hồi. - Lò xo bị mòn, bị cong xoắn. KẾT CẤU CỦA CÁC CHI TIẾT MÁY TRONG CƠ CẤU PHÂN PHỐI KHÍ Kiểm tra, sửa chữa hử hỏng lò xo.

- Kiểm tra độ mòn thân, nứt gẫy, độ đàn hồi. - Mắt quan sát thấy lò xo bị gãy nứt hoặc mòn vẹt quá1/3 đường kính thay mới. - Kiểm tra độ vuông sai số >2mm loại bỏ. - Đo độ dài lò xo <3mm thay mới.

- Kiểm tra lực nén của lò xo. KẾT CẤU CỦA CÁC CHI TIẾT MÁY TRONG CƠ CẤU PHÂN PHỐI KHÍ 5. Trục cam dùng để dẫn động xupáp đóng mở theo quy luật nhất định: gồm các phần cam thải, cam nạp và các ổ trục. Trục cam còn có cam dẫn động bơm xăng, cam dẫn động bơm cao áp và bánh răng dẫn động bơm dầu, bộ chia điện v v… Vật liệu chế tạo trục cam thường là thép hợp kim thành phần cacbon thấp và cacbon trung bình.

KẾT CẤU CỦA CÁC CHI TIẾT MÁY TRONG CƠ CẤU PHÂN PHỐI KHÍ 5.