ỦY BAN NHÂN DÂN THÀNH PHỐ THỦ ĐỨC TRƯỜNG TRUNG CẤP ĐÔNG SÀI GÒN ----- ----- : TÀI LIỆU GIẢNG DẠY BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA HỆ THỐNG PHÂN PHỐI KHÍ NGHỀ: CÔNG NGHỆ Ô TÔ TRÌNH ĐỘ: TRUNG CẤP (Ban hành theo Quyết định số: /QĐ-ĐSG ngày tháng năm 2023 của HIệu trưởng trường trung cấp ĐÔng Sài Gòn) NĂM 2023 3 MỤC LỤC TT ĐỀ MỤC TRANG 1 Lời giới thiệu 2 2 Mục lục 3 3 Bài 1. Nhận dạng, tháo lắp hệ thống phân phối khí 4 4 Bài 2. Bảo dưỡng hệ thống phân phối khí 17 5 Bài 3. Sửa chữa nhóm xu páp 45 6 Bài 4.
Sửa chữa cơ cấu dẫn động xu páp 66 7 Bài 5. Sửa chữa con đội và trục cam 70 8 Bài 6. Sửa chữa bộ truyền động trục cam 86 9 Câu hỏi ôn tập 97 4 BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA HỆ THỐNG PHÂN PHỐI KHÍ Mã mô đun: MĐ 23 I. Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trò của mô đun: - Mô đun được bố trí dạy sau các mô đun: MĐ 20, MĐ 21, MĐ 22 - Là mô đun chuyên môn nghề.
- Có ý nghĩa và vai trò quan trọng trong việc cung cấp một phần kiến thức, kỹ năng nghề nghề công nghệ ô tô II. Mục tiêu của mô đun: - Trình bày đúng nhiệm vụ, yêu cầu, phân loại hệ thống phân phối khí - Mô tả đúng cấu tạo và nguyên lý làm việc của hệ thống phân phối khí dùng trên động cơ - Phân tích đúng hiện tượng, nguyên nhân sai hỏng, phương pháp kiểm tra, sửa chữa sai hỏng của hệ thống phân phối khí - Tháo lắp, kiểm tra, bảo dưỡng và sửa chữa được hệ thống phân phối khí đúng quy trình, quy phạm và đúng tiêu chuẩn kỹ thuật trong bảo dưỡng, sửa chữa - Sử dụng đúng các dụng cụ tháo lắp, kiểm tra, bảo dưỡng, sửa chữa hệ thống phân phối khí bảo đảm chính xác và an toàn - Chấp hành đúng quy trình, quy phạm trong nghề công nghệ ô tô - Rèn luyện tính kỷ luật, cẩn thận, tỉ mỉ của học viên. Nội dung chính của mô đun BÀI 1 NHẬN DẠNG, THÁO LẮP HỆ THỐNG PHÂN PHỐI KHÍ Mã bài: MĐ 23- 01 Giới thiệu chung Bài học sẽ cung cấp cho học sinh những khái niệm, nguyên lý hoạt động của hệ thống phân phối khí. Ngoài ra còn cung cấp kiến thức, hình ảnh để học sinh nhận dạng cũng như trình tự tháo, lắp hệ thống phân phối khí Mục tiêu: - Phát biểu đúng nhiệm vụ, phân loại và nguyên lý làm việc của các loại hệ thống phân phối khí - Tháo, lắp hệ thống phân phối khí đúng quy trình và đúng yêu cầu kỹ thuật - Chấp hành đúng quy trình, quy phạm trong nghề công nghệ ô tô - Rèn luyện tính kỷ luật, cẩn thận, tỉ mỉ của học viên.
Nội dung chính: 5 1. NHIỆM VỤ, YÊU CẦU 1.1 Nhiệm vụ Hệ thống phân phối khí (cơ cấu phân phối khí) có nhiệm vụ đóng, mở các cửa hút (nạp), cửa xả (thải) để nạp đầy hỗn hợp (xăng + không khí) hoặc không khí vào trong xy lanh và xả sạch khí đã cháy ra ngoài theo trình tự làm việc của động cơ.2 Yêu cầu - Đảm bảo chất lượng của quá trình trao đổi khí. - Đóng, mở các xu páp đúng thời điểm. - Đảm bảo đóng kín buồng cháy.
- Độ mòn của chi tiết ít nhất và tiếng kêu nhỏ nhất. - Dễ điều chỉnh, sửa chữa và thay thế khi hư hỏng.1 Hệ thống phân phối khí dùng xu páp - Hệ thống phân phối khí loại xu páp đặt bên - Hệ thống phân phối khí loại xu páp treo - Hệ thống phân phối khí loại trục cam trên nắp máy 2.2 Hệ thống phân phối khí loại ngăn kéo phân phối (van trượt) 2.3 Hệ thống phân phối khí loại kết hợp (vừa ngăn kéo vừa có xu páp) a b Hình 1.1: Hệ thống phân phối khí loại xu páp đặt bên (a) và xu páp treo (b) 6 a b Hình 1.2: Hệ thống phân phối khí loại trục cam đặt trên nắp máy (a) và loại ngăn kéo phân phối (b) 3. NHẬN DẠNG HỆ THỐNG PHÂN PHỐI KHÍ 3.1 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động các loại hệ thống phân phối khí 3.1 Hệ thống phân phối khí dùng xu páp 3.1 Hệ thống phân phối khí loại xu páp đặt bên a. Cấu tạo: 8 7 6 9 5 4 3 2 1 Hình 1.3: Sơ đồ cấu tạo hệ thống phân phối khí loại xu páp đặt bên 1- Trục cam; 4- Móng hãm 7- Xu páp 2- Con đội; 5- Lò xo xu páp; 8- Ổ đặt xu páp 3- Bu lông chỉnh khe hở nhiệt; 6- Bạc dẫn hướng; 9- Khe hở nhiệt Thông thường, hệ thống phân phối khí loại xu páp đặt bên thường chia ra các bộ phận sau: 7 - Bộ phận đóng kín: để đóng kín cửa hút và cửa xả, đóng kín gồm: ổ đặt xu páp, lò xo, đĩa tựa, móng hãm và bạc hướng dẫn.
- Bộ phận truyền lực: Truyền lực từ trục phân phối đến các xu páp: con đội. - Bộ phận trục phân phối: Điều khiển sự đóng mở của các xu páp. - Bộ phận truyền động cho trục phân phối: truyền chuyển động quay từ trục cơ đến trục phân phối, bộ phận truyền động thường dùng bánh răng, đai và xích. Nguyên lý hoạt động: Khi động cơ hoạt động, trục khuỷu quay thông qua cặp bánh răng phân phối (hình 1.3) làm quay trục cam 1.
Tới lúc đỉnh vấu cam tì và đẩy con đội đi lên, qua con đội đẩy xu páp 7 đi lên mở cho hỗn hợp nhiên liệu vào buồng đốt, lúc đó đĩa lò xo 4 cũng ép lò xo 5 ngắn lại. Khi vấu cam trượt qua đáy con đội thì lực đàn hồi của lò xo 5, thông qua đĩa 4, đẩy xu páp đi xuống đóng cửa thông đồng thời cũng đẩy con đội đi xuống tiếp xúc với mặt cam. Bu lông con đội dùng để điều chỉnh khe hở nhiệt giữa con đội và đuôi xu páp tránh làm kênh khi đóng kín xu páp. Hệ thống điều khiển mở xu páp là do vấu cam 1 thực hiện, điều khiển đóng xu páp là lực đàn hồi của lò xo xu páp 5 thông qua đĩa lò xo 4 thực hiện.
Hiện nay, chỉ dùng hệ thống phân phối khí dùng xu páp đặt bên trên các động cơ xăng 4 kì kiểu cũ, có tỉ số nén thấp hoặc trên động cơ 4 kì chạy bằng dầu hoả.2 Hệ thống phân phối khí loại xu páp treo a. Cấu tạo: Hình 1.4: Sơ đồ cấu tạo hệ thống phân phối khí loại xu páp treo 8 1- Ổ đặt 6- Móng hãm 11- Đũa đẩy 2- Xu páp 7- Đòn gánh 12- Con đội 3- Bạc dẫn hướng 8- Trục đòn gánh 13- Trục cam 4- Lò xo 9- Vít điều chỉnh 14- BR phân phối 5- Đĩa tựa 10- Giá đỡ Thông thường, hệ thống phân phối khí loại xu páp treo cũng thường chia ra các bộ phận sau: - Bộ phận đóng kín: để đóng kín cửa hút và cửa xả, đóng kín gồm: ổ đặt xu páp, lò xo, đĩa tựa, móng hãm và bạc hướng dẫn. - Bộ phận truyền lực: Truyền lực từ trục phân phối đến các xu páp, gồm: cụm đòn gánh, thanh đẩy, con đội. - Bộ phận trục phân phối: Điều khiển sự đóng mở của các xu páp.
- Bộ phận truyền động cho trục phân phối: truyền chuyển động quay từ trục cơ đến trục phân phối, bộ phận truyền động thường dùng bánh răng, đai và xích. Nguyên lý hoạt động: Khi động cơ hoạt động, trục khuỷu quay làm cho trục cam 13 quay khiến các vấu cam quay theo. Vấu cam đẩy con đội 12, đũa đẩy 11 đi lên ép cần bẩy 7 quay quanh trục 8 tì ép đuôi xu páp, qua đĩa lò xo 5 ép lò xo 4 để đẩy xu páp 2 đi xuống mở cửa thông. Khi đỉnh vấu cam trượt qua đáy con đội thì lò xo xu páp 4, thông qua đĩa lò xo 5 đẩy xu páp đi lên đóng cửa thông đồng thời qua cần bẩy 7 ép đũa đẩy 11 và con đội 12 đi xuống để đẩy con đội tiếp xúc với mặt cam.
Như vậy, lực mở xu páp là lực đẩy của vấu cam, còn lực đóng kín xu páp là lực dãn của lò xo tác dụng lên đĩa lò xo 5. Ngày nay, toàn bộ động cơ diesel và hầu hết động cơ xăng 4 kì đều dùng hệ thống phân phối khí loại xu páp treo vì có nhiều ưu điểm: - Buồng cháy gọn. - Ít cản đối với đường nạp giúp nạp nhiều môi chất mới. - Dễ kiểm tra điều chỉnh khe hở nhiệt của các xu páp.
* So sánh ưu, nhược điểm giữa hệ thống phân phối khí loại xu páp treo và hệ thống phân phối khí loại xu páp đặt bên - Dùng hệ thống phân phối khí xu páp đặt bên chiều cao động cơ giảm xuống, kết cấu nắp xy lanh đơn giản, dẫn động xu páp cũng dễ dàng hơn. - Hệ thống phân phối khí xu páp treo thì buồng cháy gọn. - Hệ thống phân phối khí xu páp treo thì việc bố trí xu páp hợp lý hơn.3 Hệ thống phân phối khí loại trục cam đặt trên nắp máy Đa số các động cơ hiện đại sử dụng trục cam trên nắp máy, tức là trục cam được đặt trên các xu páp. Các vấu cam trên trục cam tác động trực tiếp lên các xu páp hoặc thông qua một vật liên kết ngắn.
Có một số cơ cấu thông dụng như SOHC, DOHC,.5 Cơ cấu phân phối khí loại trục cam đặt trên nắp máy 1. Cơ cấu SOHC Cơ cấu SOHC (viết tắt từ tiếng Anh: Single Over Head Camshaft) dùng để chỉ cơ cấu phối khí một trục cam trên đỉnh. Trong cơ cấu này, trục cam được bố trí trong cụm đầu xy lanh (trên đỉnh piston), được dẫn động bởi xích cam và điều khiển xu páp thông qua mỏ cò. Ưu điểm của cơ cấu là do giảm nhiều chi tiết dẫn động nên nó hoạt động ổn định hơn, ngay cả ở tốc độ cao.
Tuy nhiên, cơ cấu này cũng có nhược điểm là khả năng đáp ứng của xu páp không nhanh bằng cơ cấu DOHC. Cơ cấu DOHC DOHC (viết tắt từ tiếng Anh: Double Over Head Camshaft) dùng để chỉ cơ cấu phối khí hai trục cam trên đỉnh. Trong cơ cấu này, xu páp nạp và xu páp xả được điều khiển bởi hai trục cam riêng biệt. Có 2 loại cơ cấu phối khí hai trục cam: loại có sử dụng mỏ cò và loại không sử dụng mỏ cò.
Cơ cấu DOHC cho phép thiết kế dạng buồng đốt ưu việt hơn loại SOHC. Khả năng đáp ứng và hoạt động của xu páp cũng nhanh hơn và chính xác hơn so với loại SOHC.