Đồ án sửa chữa Cơ cấu phân phối khí potx

Đối với các oto hiện đại ngay cơ cấu phân phối khí đã được cải thiệnmột cách tốt nhất ,có thể tự điều chỉnh được quá trình phân phối khí, dựa vào tìnhtrạng hoạt động của động cơ ở từng t

LUẬN VĂN

cho trẻ trong gia đình

Thành phố Hồ Chí Minh, tháng năm …

MỤC LỤC

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN 3

MỤC LỤC Error! Bookmark not defined. LỜI NÓI ĐẦU 5

PHẦN 1 : CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA ĐỀ TÀI 6

1.1 TỔNG QUAN HỆ THỐNG PHÂN PHỐI KHÍ 6

1.1.1 Nhiệm vụ– Phân loại 7

1.1.2 Các phương pháp dẫn động trục cam 7

PHẦN II : CÁC HƯ HỎNG CỦA CƠ CẤU PHÂN PHỐI KHÍ 9

2.1 QUY TRÌNH THÁO CƠ CẤU PHÂN PHỐI KHÍ 10

2.2 XÂY DỰNG QUY TRÌNH KIỂM TRA SỬA CHỮA, KHẮC PHỤC HƯ HỎNG 15

2.2.1 Xupáp 15

2.2.2 Ổ đặt 19

2.2.3 Rà nấm xupáp 24

2.2.4 Ống dẫn hướng 27

2.2.5 Lò xo xupáp 30

2.2.6 Con đội 32

2.2.7 Móng hãm và lò xo chặn 34

2.2.8 Trục cam và bạc nót 35

2.2.9 Bộ truyền động đai xích 41

2.2.10 Đặt cam và khe hở nhiệt 43

2.3 Kiểm tra các thông số sửa chữa 49

KẾT LUẬN 53

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

Hưng yên, ngày tháng năm 2011

Giáo Viên Hướng Dẫn

Vũ Xuân Trường

LỜI NÓI ĐẦU

Cùng với sự phát triển của các nghành công nghiệp,là sự gia tăng của vấn đề khí thải gây ô nhiễm môi trường và các nguồn năng lượng Trong số đó khí thải ôtô và năng lượng dùng cho ôtô cũng góp phần làm gia tăng thêm vấn nạn này một số lượng không nhỏ.Đố là những lý do thúc đẩy các hãng chế tạo oto trong và ngoài

nước hiện nay phải cải tiến và nâng cao tính ưu việt của động cơ,làm sao phải sửdụng nhiên liệu một cách tiết kiệm nhất mà vẫn cho hiệu suất sủ dụng cao nhất Đểgiải quyết vấn đề này nhằm nâng cao hiệu suất,cần phải có hệ thống “Phân Phối Khí”chính xác,đúng thời điểm để tạo hiệu suất tối ưu cho động cơ,lại giải quyết được vấn

đề nhiên liệu Đối với các oto hiện đại ngay cơ cấu phân phối khí đã được cải thiệnmột cách tốt nhất ,có thể tự điều chỉnh được quá trình phân phối khí, dựa vào tìnhtrạng hoạt động của động cơ ở từng thời điểm.Trong quá trình thực hiện làm đồán,do trình độ hiểu biết của chúng em còn hạn chế.Nhưng dưới sự chỉ bảo,và hướng

dẫn tận tình của thầy hướng dẫn”Vũ Xuân Trường”,và các bạn cùng lớp nên đề tài

của chúng em đã được hoàn thành.Tuy đề tài hoàn thành nhưng vẫn không chánhkhỏi những thiếu sót.Mong các thầy trong khoa hướng dẫn vàg chỉ bảo thêm chochúng em,để đề tài của chúng em được hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cảm ơn

Hưng yên, ngày tháng năm 2011

Sinh viên thực hiện:

Vũ Văn Quyết

PHẦN 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA ĐỀ TÀI

1.Tổng quan về hệ thống phân phối khí

Hệ thống phân phối khí trên xe là một hệ thống rất quan trọng, nó ảnhhưởng rất lớn đến quá trình làm việc của xe Để cho xe có thể hoạt động ổn định

và tiết kiệm được nhiên liệu thì thời điểm phân phối khí phải là lý tưởng Tuy

nhiên góc pha phối khí là không cố định, nó thay đổi theo từng chế độ hoạt độngcủa động cơ như: tải trọng, tốc độ Để có thời điểm phối khí lý tưởng, trên xephải có các bộ điều chỉnh thời điểm phối khí Trước đây, trên các xe thườngđược bố trí bộ điều khiển thời điểm phối khí cơ khí Tuy nhiên, cùng với sự pháttriển của xã hội yêu cầu đối với xe ngày càng cao: Nhiên liệu, khí thải .

Đề tài của chúng em bao gồm 2 vấn đề chính:

1: Phân tích kết cấu, hoạt động của hệ thống phân phối khí

2: Nghiên cứu và khảo sát đặc điểm hệ thống phân phối khí nói chung và ứng

dụng của hệ thống trên động cơ TOYOTA 4A-FE

1.1 Nhiệm vụ– Phân loại

a Nhiệm vụ

Cơ cấu phối khí có nhiệm vụ điều khiển quá trình thay đổi khí trong xylanhđộng cơ bằng cách đóng, mở cửa nạp và cửa thải đúng lúc để nạp đầy khí nạp mớivào xylanh và thải sạch khí thải ra ngoài

b Phân loại

Cơ cấu phối khí của động cơ đốt trong nói chung có nhiều dạng kết cấu khác nhau:-Cơ cấu phân phối khí dùng xupap:

+ Cơ cấu phân phối khí dùng xupap treo

+Cơ cấu phân phối khí dùng xupap đặt

-Cơ cấu phân phối khí dùng van trượt

-Cơ cấu phân phối khí điều khiển điện tử

c.Yêu cầu

- Đảm bảo chất lượng của quá trình trao đổi khí

- Độ mở lớn

- Đóng mở đúng thời điểm quy định

- Đảm bảo đóng kín buồng cháy

- Độ mòn của chi tiết ít nhất và tiếng kêu nhỏ nhất

- Dễ điều chỉnh và sửa chữa

- Bánh răng và đai răng

1.2.1 Dẫn động bằng xích

- Xích được bôi trơn bằng dầu bôi trơn từ hệ thống bôi trơn qua ống trong trụckhuỷu qua bánh xích hay có vòi dẫn hướng dầu

Hình 1.2: Dẫn động xích cho trục cam

1 Đĩa răng trục cam; 2 Xích cam; 3.Đĩa răng trục khuỷu; 4 Bộ căng xích;

5 Bộ trượt xích; 6 Giảm chấn xích; 7 Trục cam thải; 8 Dấu đặt cam.

Hình 1.3: Dẫn động đai cho trục cam

1.Đĩa răng trục cam; 2.Bộ căng đai ; 3.Bơm nước ; 4 Đĩa răng trục khuỷu; 5 Dây

đai dẫn động trục cam ; 6.Các trục cam nạp ;7.Puly trung tâm

-Khi nổ máy công suất động cơ bị giảmlà do khe hở nhiệt của xupáp quánhỏ,nấm và ổ đặt bị cháy rỗ,dẫn đén lọt khí,tỷ số nén thấp,công suất động cơ bị giảm

-Động cơ làm việc có tếng kêu ở thân động cơ :tiếng kêu trần nhỏ ở giữa thânđộng cơ,phía đuôi trục khủy nghe rõ hơn.Do khe hở giữa bạc và trục cam quá lớn, táchại làm cho bạc và trục cam mòn nhanh ,áp suất dầu bôi trơn bị giảm

-Động cơ làm việc có tếng kêu ỏ phía rào rào ở phía trước,do khe hở ăn khớpgiữa các bánh răbg trục khủy và bánh răng cam quá lớn hoặc không đều,răng bị sứt

mẻ, gãy.Tác hại làm cho mòn nhanh cặp bánh răng, động cơlàm việc không đều và cóthể không làm việc được

STT Hư hỏng Nguyên nhân Hậu quả

Đóng không kín, gây lọt khí,làm giảm công suất và tăng tiêuhao nhiên liệu của động cơ

2 Ống dẫn hướng

bị mòn

Do ma sát với thânxupáp, bôi trơn kém

Mòn nhiều gây va đập choxupáp, làm tăng mài mòn tán vàthân xupap, đồng thời có thểgây lọt dầu vào trong xylanh,

do đó làm tăng tiêu hao dầu vàkết muội than trong buồng cháy

Sự mài mòn cổ trục và bạc làmtăng khe hở lắp ghép giữachúng và dẫn tới làm giảm ápsuất dầu bôi trơn của đôngcơVấu cam bị mòn lớn làmgiảm hành trình nâng con đội

do đó làm giảm độ mở củaxupáp

4 Con đội bị mòn

ở thân, đũa đẩy

bị mòn

Do ma sát và va đập Sự mài mòn cũa đáy và đầu con

đốiex làm tăng khe hở giưa đầucần bẩyvaf đuôi xupap,do đógây va đập và làm giảm độ mơcủa xupap

5 Bộ truyền đai bị

trùng hay đứt

Do làm việc lâu ngày và

ma sát, do tăng tốc độtngột trong khi đai đãyếuTai trọng sử dụng lớnhơn mức qui định củađai.Bộ phận căng đai bịhỏng hay do tháo lắpkhông đúng kĩ thuật

Làm sai lệch pha phân phốikhíCó thể đãn tới va đập ở đỉnhpiston lam cho thân xupap bịcong dẫn đến không khởi độngđược động cơ.Khi đang làmviệc thì có thể gây hư hỏngnặng cho phần thân máy và nắpmắy

Làm cho cơ cấu hoạt động rơrão, sai lệch pha phối khí

2.1.1Quy trình tháo cơ cấu phân phối khí

TT Nguyên công Dụng cụ Hình vẽ minh hoạ Ghi chú

choòngtay vặntuýp khẩutuốc nơvítdụng cụchuyêndùng(vam)

- Dụng cụphải đầy

đủ, động

cơ với cơcấu phânphối khíkiểu xupápđặt, đặttrên nắpmáy

-Tháo bơm xăng.

-tháo cửa nước

- Tay vặn, tuýp ,khẩu 10

14.16,…

Clê10.14.16tuốcnơ vít

- Tháochụp nắpmáy bugihay vòiphun…Đặtriêng lêngiá chuyêndùng đểthuận tiệncho việclắp - xả hếtnước làmmát ra

3

-Tháo bánh răng

đai, dây đai ra

khỏi trục cam

+Tháo bu lông giữ

bánh răng đai khỏi

Clêchoòng14,16

- Đánh dấutrên bánhrăng đai vàdây đaitrước khithực hiệntháo

- Các chitiết tháolắp phảiđược đặtgọn gànglên giá chuyêndùngkhông xếpchồng lênnhau

- Tháo các chi tiết nàyphải đểriêng khôngđược để lẫnvới các chitiết khác.-Các đệmlót phảitreo lên đểtránh bịrách hoặctrầy xước

Khẩu 17,tay vặn

-Nhấc trụccam ra phải

để gọn vàomột chỗriêng tránh

bị xước

- Vặn ốcphải theođúng trình

- Đặt nắpmáy cẩnthận tránhtrầy xước-Treo đệmnắp máylên , cẩnthận không

bị rách

dầu trên xupáp ra.

+ Dung tuốc nơ vít

hoặc nam châm

lấy đế lò xo ra

- Dụng cụchuyêndùng(vam)

Tuốc nơvít

Xupáp,món

-g hãm ,conđội,

lò xo tháo

ra cần để riêng từng cặpkhôngđược

để lẫn với nhau

- đánh dấutừng cặp

2.2 Xây dựng quy trình kiểm tra sửa chữa ,khắc phục hư hỏng cơ cấu phân phối khí

2.2.1 Xupáp

a.Các dạng hư hỏng, nguyên nhân, hậu quả

TT Hư hỏng Nguyên nhân Hậu quả

Làm cho xupap đóng khôngkín công suất của đông cơ bịgiảm, suất tiêu hao nhiên liệutăng

ảnh hưởng lớn đến động cơ cóthể làm cho động cơ không

Hình 2.2 :Kiểm tra xupáp bằng

chịu tác động của lực khí thểquá lớn ( từ 10 đến 20 KN )

Xupap chuyển động khôngvưng vàng có thể bị kẹt, treo.Nừu gãy làm nấm rơI vàobuồng đốt ảnh hưởng nghiêmtrọng tới động cơ

b.Kiểm tra

- Làm sạch nấm xupáp dùng dao cạo hết muội than và dùng bàn chải sắt làm

sạch (Hình 2.1).Đo bề dày của nấm xupáp: bề dày tối thiểu yêu cầu, độ cong của thân

xupáp, độ mòn bề mặt tiếp xúc của nấm xupáp bằng đồng hồ so, đo khe hở của nấmxupáp là 1 (mm) để có thể mài lại bề mặt làm việc của nó Nếu như bề dày nhỏ hơn

1(mm) cần phải thay xupáp mới (Hình 2.2).

Hình 2.3 : Kiểm tra độ dày của mép nấm

nÊm

Chiều dày mép nấm

Chiều dày

Hình 2.1.Làm sạch xupáp.

- Kiểm tra độ cong của thân và độ đảo của tán xupáp độ đảo của tán xupap nếuvượt quá 0,025 (mm) thì phải mài lại mặt làm việc của nó độ cong cho phép là 0,03(mm), nếu vượt quá thì phải nắm thẳng lại

- Kiểm tra độ mòn của thân xupáp bằng panme như kiểm tra chi tiết bình

thường Nếu độ mòn lớn hơn 0,05 (mm) thì loại bỏ xupáp đó (Hình 2.3)

- Kiểm tra độ dày của nấm xupáp (Hình 2.4).

Chiểu dày gờ tán nấm :

Tối thiểu : Nấm hút 0,5 (mm)

Nấm xả 0,8 (mm)

Đường kính thân nấm:

Hình 2.5: Kiểm tra bằng panme Hình 2.4 Kiểm tra chiều dài

toàn bộ

Hình 2.6: Kiểm tra góc nghiên sau khi

dùng mài xupap

- Thân xupáp bị mòn rà lại, mài lại

- Dùng mắt quan sát bề mặt tiếp xúc của xupáp với ổ đặt mà bị rỗ ít thì dùng bột

rà để rà lại

- Thấy rỗ nhiều ta đưa lên máy mài chuyên dùng để mài Sau đó rà lại bằng bột

rà, chỉ mài vừa đủ để xoá các vết rỗ, muội than trên bề mặt làm việc của xupáp

Hình 2 8: Mài đuôi xupáp

Hình 2.7 : Thiết bị chuyên dùng

mài xupap

- Các thiết bị mài chuyên dùng cho mài xupáp có thể có những kết cấu khácnhau nhưng về mặt nguyên lý thì tương tự nhau Xupáp cần mài được kẹp trên đầukẹp và dẫn động từ một động cơ điện độc lập, đá mài được lắp ở vị trí cố định trên

bàn máy(Hình2.8)

Kiểm tra sao cho mài đúng góc nghiêng bề mặt làm việc của xupáp (Hình 2.6).

Đuôi bị mòn ta mạ crôm: Đưa lên máy mài phẳng để mài (Hình2.7).

Thân xupáp: Nếu bị cong nắn lại bằng máy ép loại nhỏ

- Bị mòn mài theo kích thước sửa chữa và thay ống dẫn hướng Nếu mòn quá mạcrôm rồi gia công theo ống dẫn hướng hoặc thay mới

- Nếu đế xupáp bị cháy rỗ, mòn thành gờ sâu ở bề mặt làm việc, bị nứt hoặcghép

lỏng với nắp xilanh cần phải thay mới

- Trong trường hợp bề mặt đế xupap không bị cháy rỗ nhưng đã được mài sửanhiều lần làm cho xupáp bị tụt sâu quá 1,5(mm) so với trạng thái ban đầu cũng phảithay đế xupáp mới Đế xupáp mới được ép vào nắp xilanh với độ dôi 0,050,1(mm)tùy thuộc vào đường kính ngoài của đế và vật liệu chế tạo nắp xilanh

Nấm xả:0.8(mm)

2.2.2 Ổ đặt

a.Các dạng hư hỏng, nguyên nhân, hậu quả

STT Hư hỏng Nguyên nhân Hậu quả

ổ đặt, dẫn đến lọt khí Biểuhiện là động cơ yếu, làmviệc không đạt công suấttối đa, nhiều khói đen, tốnnhiên liệu….Hỏng nặng cóthể động cơ không làm việcđược

b Đá mài và ti dẫn hướng trong ổ đặt khi mài.

c Mài ổ đặt bằng máy mài tay

d Mài ổ đặt bằng máy khoan đứng

Hình 2.9 Kiểm tra và sửa chữa ổ đặt

+ Quy trình doa ổ đăt

a)Góc doa ổ đăt b)Trình tự doa ổ đặt

-Gá lắp nắp máy chắc chắn vào bệ má khoan đứng hoặc vào dụng cụ chuyêndùng

- Đầu tiên ta sử dụng dao doa thô góc 45o để cắt những vết mòn, cháy rỗ lớn.-Tiếp theo ta sử dụng dao doa góc75o để cắt những vết cháy rỗ ở phía dưới của ổđặt

-Sau đó ta sử dụng dao doa góc 15o để cắt những vết mòn, cháy rỗ ở phía trêncủa ổ đặt

- Cuối cùng ta sử dụng dao doa tinh góc 45o để doa lại lần cuối ổ đặt

- Sau khi doa ổ đặt ta phải rà lại ổ đặt để đạt được yêu cầu kỹ thuật

+ Chú ý khi doa ổ đặt: Phải thường xuyên kiểm tra trong quá trình doa ổ đặt xem cácvết lồi lõm trên bề mặt làm việc của ổ đặt đã được doa hết hay chưa để tránh làmhỏng ổ đặt

- Nếu ổ đặt bị nứt vỡ thì phải thay mới

+ Quy trình thay mới ổ đặt:

- Ổ đặt được thay theo 2 phương pháp: ép nóng và ép nguội

Hình 2.10

* Ép nguội: Được áp dụng cho loại ổ đặt yêu cầu độ găng lắp ghép không quá 0.07

mm, có thể dùng búa thép nguội hoặc dùng máy ép để ép

* Ép nóng: Được áp dụng cho loại ổ đặt yêu cầu độ găng lắp ghép lớn hơn 0.07 mm

Có thể dùng đèn xì để nung nóng nắp máy tới 400 đến 5000 C Hoặc là luộc nắp máytrong dầu , ủ trong cát hoặc vôi bột nóng tới 160 đến 1700 C Sau đó đưa lên máy épthuỷ lực để ép

+ Chú ý khi thay ổ đặt: Sau khi ép ta phải để nắp máy ( thân máy ) nguội từ từ tránhhiện tượng cong, vênh nắp máy

- ổ đặt sau khi thay thế cũng phải được doa, mài, rà theo đúng quy trình và yêucầu kỹ thuật đã nêu trên

d.Kiểm nghiệm

khít với xupap: ta lắp xupap vào ổ đặt sau đó đổ một ít xăng hay dầu hỏa vào xungquanh nấm xupap rồi sau đó quan sát sau 2-5 phút mà không thấy xăng hoặc dầu hỏathấm qua là được

rà bắn vào thânxupáp

4 Ấn và xoay khi

xupáp tiếp xúc

với ổ đặt

-Chụp caosu

- Tuốc nơvít

-Lực ấn vàxoay đều tay

- Tránh vachạm manh với

ổ đặt

- Dùngtuôcnơvit phải

6 Rửa xupáp sau

xupáp và bôi

một ít dầu bôi

trơn vào thân

xupáp sau khi

đã rà bằng bột

rà thô

xupáp

- Tránh bột ràbắn vào thânxupáp

- Lực ấn vàxoaynhẹhơnrà bằngbột thô

- Xoay và ấnphải đều tay

- Dùngtuôcnơvit phải

có lò xo

2.2.4Ống dẫn hướng

a.Hư hỏng nguyên nhân tác hại - Bề mặt làm việc bị mòn ô van do ma sát với xupáp làm tăng khe hở lắp ghép xupáp chuyển động không vững gây ra va đập khi làm việc Mặt khác dầu

- Ống dẫn hướng bị mòn nhiều gây va đập cho xupap, làm tăng mài mòn tán vàthân xupap, đồng thời có thể gây lọt dầu vào trong xylanh động cơ do khe hở giữaống dẫn hướngvà thân xupap quá lớn do vậy làm tiêu hao dầu và kết muội than trongbuồng đốt

- Ống dẫn hướng có thể bị long ra, nứt vỡ do quá trình tháo lắp không đúng kĩthuật

b.Kiểm tra

- Ống dẫn hướng xupáp phải được kiểm tra và sửa chữa hoặc thay mới trước khisửa chữa, xupáp và đế xupáp Vì lỗ dẫn hướng xupáp được sử dụng làm chuẩn định

vị khi gia công sửa chữa các chi tiết này

- Ống dẫn hướng xupáp thường mòn nhanh hơn thân xupáp Nếu độ mòn củaống dẫn hướng xupáp làm cho khe hở giữa lỗ dẫn hướng và thân xupáp vượt quá0,1(mm) cần phải thay ống mới Việc kiểm tra trạng thái mòn này được thực hiện

bằng bao dưỡng kiểm tra như (Hình 2.11).

- Bao dưỡng kiểm tra được điều chỉnh theo lỗ đo, sau đó dùng panme đo kíchthước dưỡng để xác định đường kính lỗ.Bao dưỡng có thể được điều chỉnh đến kíchthước kiểm tra lớn hơn đường kính thân xupáp một lượng 0,1(mm) và nếu cho lọtđược vào lỗ dẫn hướng xupáp thì cần phải thay ống dẫn hướng Người ta cũng có thể

Hình 2.11: Kiểm tra ống

dẫn hướng bằng dưỡng

kiểm tra bằng cách lắp hết thân xupáp vào ống dẫn hướng và lắc ngang nấm xupáp,nếu cảm thấy có độ rơ ta kiểm tra bằng đồng hồ so thấy vượt quá 0,1(mm) thì phảithay ống dẫn hướng.

- Một số đông cơ khi chế tạo có thể lỗ dẫn hướng được khoan trực tiếp trên nắpxilanh hoặc thân máy Trong trường hợp này nếu ống dẫn hướng bị mòn nhiều thì chophép người ta khoan lỗ rộng ra và lắp ống lót hoặc ống dẫn hướng mới

c.Sửa chữa

- Dùng chổi làm sạch ống dẫn hướng và các chất dung môi có trong tất cả cácống dẫn hướng

- Nếu ống dẫn hướng bị mòn nứt vỡ thay ống mới

- Nếu bề mặt bị mòn ít, vết rỗ nông, độ thụt sâu của xupáp còn nằm trong giới hạncho phép thì rà ổ đặt cùng với xupáp bằng bột rà theo 3 bước sau:

+ Rà bằng bột rà thô

+ Rà bằng bột rà tinh

+ Rà bóng bằng dầu bôi trơn

- Nếu bề mặt bị mòn nhiều, vết rỗ sâu thì tiến hành doa hoặc mài trên máy mài

chuyên dùng rồi rà lại (Hình 2.12).

- Nếu mòn quá kích thước cho phép phải thay ổ đặt mới, khi ép ổ đặt dùngdụng cụ chuyên dùng, có thể ép nóng hoặc ép nguội

- Tháo ống dẫn hướng xupáp cũ ra khỏi nắp xilanh ở phía lắp lò xo để khi lắpống mới cũng để như vậy Tiếp theo đối với các ống dẫn hướng bằng thép hoặc bằnggang, có thể dùng máy ép hoặc dùng búa và dụng cụ để đóng, đẩy ống ra theo hướng

từ phía đế xupáp về phía nắp lò xo nếu ống dẫn hướng có vai Nếu ống dẫn hướngkhông có vai có thể tháo theo chiều ngược lại cũng được