Đề tài khảo sát cơ cấu phân phối khí động cơ diesel d15

Nhiều loại nhiên liệu được dùng cho động cơ ,nhưng Xăng và dầu Diesel vẫn được dùng phổ biến.Một cơ cấu không thể thiếu trên động cơ là cơ cấu phối khí : sử dụng để cung cấp nhiên liệu c

Ngành: Công nghệ kỹ thuật ô tô

Chuyên ngành: Cơ khí ô tôĐề tài:

KHẢO SÁT CƠ CẤU PHÂN PHỐI KHÍĐỘNG CƠ DIESEL D15

Nguyễn Quốc KhuyênLớp : 22DADCOTO05

Đà Nẵng, tháng 04 năm 2023

Đồ án động cơ ô tô

LỜI NÓI ĐẦU

Máy nổ dùng trong lĩnh vực nông, lâm, ngư nghiệp có quy mô sản xuất nhỏ được làm nguồn động lực để quay bơm nước, quay máy phát điện nhỏ, quay bơm thuốc trừ Trong hoạt động của cộng đồng, động cơ được sử dụng hết sức đa dạng và linh hoạt để chuyên chở người hàng hóa với các khoảng cách khác nhau, trên nhiều địa hình Ngành nông nghiệp ngày càng phát triển với nhiều ứng dụng mới, công nghệ mới và ngày càng thân thiện với môi trường Nhiều loại nhiên liệu được dùng cho động cơ ,nhưng Xăng và dầu Diesel vẫn được dùng phổ biến.Một cơ cấu không thể thiếu trên động cơ là cơ cấu phối khí : sử dụng để cung cấp nhiên liệu cho động cơ, giúp động cơ làm việc tốt ở các tải trọng và điều kiện khác nhau Nghiên cứu về cơ cấu phối khí là rất quan trọng, giúp mọi người hiểu được sự hoạt động của động cơ ở nhiều chế độ làm việc, giúp tiết kiệm nhiên liệu đồng thời làm giảm các chất độc hại gây ô nhiễm môi trường.

Nội dung của đồ án gồm 3 chương : Chương I Tổng quan về động cơ Diesel D15

Chương II Khảo sát cơ cấu phân phối khí động cơ Diesel D15 Chương III Tháo lắp, bảo dưỡng, cơ cấu phân phối khí động cơ.

Do kiến thức lý luận và thực tiễn còn hạn chế, bài làm của em không thể tránh khỏi sự thiếu sót Em rất mong sẽ nhận được những ý kiến đóng góp, cũng như những chỉ bảo tận tình của thầy cô.

Em xin chân thành cảm ơn thầy Đỗ Phú Ngưu đã giúp giúp chúng em hoàn thành đồ án này.

Đà Nẵng, tháng 04 năm 2023

2

Đồ án động cơ ô tô

LỜI CAM ĐOAN

Tác giả xin cam đoan đề tài “Khảo sát về cơ cấu phân phối khí động cơ diesel D15” là một sản phẩm của tác giả trong quá trình nỗ lực nghiên cứu và học tập ở trường Đề tài là do tác giả tự thực hiện dựa vào một số tài liệu tham khảo và tác giả xin cam đoan đề tài này không sao chép bất kỳ công trình đã có trước đó Nếu có sao chép tác giả hoàn toàn chịu trách nhiệm!

Đà nẵng, tháng 04 năm 2023 Sinh viên thực hiện

Đồ án động cơ ô tô

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU 2

LỜI CAM ĐOAN 3

Chương 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỘNG CƠ DIESEL D15 8

1.1 Tổng quan về động cơ Diesel D15 8

1.1.1 Giới thiệu về động cơ Diesel D15 8

1.1.2 Thông số kỹ thuật động cơ Diesel D15 9

1.2 Đặc điểm cấu tạo và phân loại động cơ Diesel 9

1.2.1 Đặc điểm động cơ Diesel 9

1.2.2 Phân loại 10

1.3 Cấu tạo của động cơ Diesel 10

1.4 Ưu và nhược điểm động cơ Diesel 10

1.4.1 Ưu điểm 10

1.4.2 Nhược điểm 11

1.5 Ứng dụng của máy nổ diesel trong thực tiễn 11

1.5.1 Làm máy phát điện 11

1.5.2 Làm đầu nổ cho máy công nông 12

1.5.3 Làm đầu nổ máy bơm nước 13

1.6 Những lỗi hư hỏng thường gặp của máy nổ Diesel 14

1.6.1 Máy khó nổ 14

1.6.2 Máy nổ xả khói đen 14

1.6.3 Động cơ làm việc có tiếng gõ 15

1.6.4 Công suất dộng cơ không đủ 15

Chương 2: KHẢO SÁT CƠ CẤU PHÂN PHỐI KHÍ ĐỘNG CƠ DIESEL D15 .172.1 Tổng quan về cơ cấu phân phối khí 17

2.1.1 Giới thiệu về cơ cấu phân phối khí 17

4

Đồ án động cơ ô tô

2.1.2 Công dụng cơ cấu phân phối khí 17

2.2 Nhiệm vụ, yêu cầu và phân loại 17

2.2.1 Nhiệm vụ 17

2.2.2 Yêu cầu 17

2.2.3 Phân loại 18

2.3 Cơ cấu phân phối khí động cơ diesel D15 20

2.3.1 Sơ đồ cấu tạo 20

2.5 Dấu hiệu cơ cấu phân phối khí bị hỏng 31

Chương 3: THÁO LẮP, KIỂM TRA, BẢO DƯỠNG CƠ CẤU PHÂN PHỐI KHÍ ĐỘNG CƠ D15 32

3.1 Mục đích và yêu cầu bảo dưỡng 32

3.1.1 Mục đích 32

3.1.2 Yêu cầu 33

3.2 Nội dụng bảo dưỡng cơ cấu phân phối khí 33

3.3 Các hiện tượng và nguyên nhân hư hỏng cơ cấu phân phối khí 36

3.4 Các bước tháo lắp cơ cấu phân phối khí 36

KẾT LUẬN 38

TÀI LIỆU THAM KHẢO 39

Đồ án động cơ ô tô

DANH MỤC CÁC BẢNG VÀ HÌNH ẢNH

Bảng 1.1 Thông số kĩ thuật động cơ diesel D15 9

Bảng 3.1 Các hiện tượng và nguyên nhân hư hỏng cơ cấu phân phối khí 36

Hình 1.1 Động cơ Disel D15 8

Hình 1.2 Ứng dụng làm máy phát điện cho hộ gia đình 12

Hình 1.3 Dùng làm đầu nổ cho xe công nông 13

Hình 1.4 Dùng làm đầu nổ máy bơm nước 14

Hình 2.1 Cơ cấu phân phối khí dùng làm xupap treo 18

Hình 2.2 Cơ cấu phân phối khí dùng xupap đặt 19

Hình 2.3 Cấu tạo cơ cấu phân phối khí dùng xupap treo 20

Hình 2.4 Nguyên làm việc cơ cấu phân phối khí dùng xupap treo 22

Hình 2.5 Cấu tạo xupap 23

Hình 2.6 Một số dạng đế xupap 24

Hình 2.7 Ống dẫn hướng xupap 24

Hình 2.8 Lò xo xupap 25

Hình 2.9 Con đội 26

Hình 2.10 Con đội cơ khí 27

Hình 2.11 Con đội thủy lực 28

Hình 2.12 Cấu tạo đũa đẩy 29

Hình 2.13 Cò mổ 29

Hình 2.14 Cấu tạo trục cam 31

Hình 3.1 Bảo dưỡng động cơ diesel D15 32

Hình 3.2 Kiểm tra bề mặt xupap 33

Hình 3.3 Kiểm tra độ cong của thân và độ đảo của tán xu páp 34

Hình 3.4 Kiểm tra đường kính thân xupap 35

Hình 3.5 Kiểm tra độ mòn đế xupap 35

6

Đồ án động cơ ô tô

MỞ ĐẦU 1 Mục đích

Hệ thống phân phối khí trên động cơ là một hệ thống rất quan trọng, nó ảnh hưởng rất lớn đến quá trình làm việc của động cơ để cho động cơ có thể hoạt động ổn định và tiết kiệm nhiên liệu thì thời điểm phân phối khí phải là lý tưởng tuy nhiên góc pha phối khí là không ổn định, nó thay đổi theo từng chế độ hoạt động của động cơ như: tải trọng, tốc độ Cùng với sự phát triển của xã hội yêu cầu đối với xe ngày càng cao: nhiên liệu, khí thải… Đó là những lí do thúc đẩy các hãng chế tạo ô tô trong và ngoài nước hiện nay phải cải tiến và nâng cao tính ưu việt của động cơ, làm sao phải sử dụng nhiên liệu một cách tiết kiệm nhất mà vẫn cho hiệu suất sử dụng cao nhất Để giải 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.

Tìm hiểu hệ thống phân phối khí của động cơ sẽ giúp chúng ta thấy rõ sự quan trọng của hệ thống này Đồng thời củng cố và bổ sung kiến thức về chuyên ngành Tìm hiểu, nắm vững cấu tạo, nguyên lí làm việc, kết cấu,… của chi tiết, cụm chi tiết để từ đó rút ra ưu, nhược điểm và có kiến thức cơ bản để chuẩn đoán, phát hiện những hư hỏng thường gặp, tìm cách khắc phục, cải tiến, phát triển chúng ngày càng tốt hơn.

2 Ý nghĩa đề tài

Hệ thống phân phối khí là một trong những hệ thống quan trọng nhất của động cơ và cũng là một trong những hệ thống được quan tâm hàng đầu của các nhà nghiên cứu và chế tạo động cơ, trước các yếu cầu hết sức khắc khe về tiết kiệm nhiên liệu và giảm lượng khí thải Nghiên cứu và khảo sát hệ thống phân phối khí sẽ giúp chúng ta năm vững những kiến thức cơ bản để nâng cao hiệu quả khi sử dụng, sửa chữa, cải tiến, ….Ngoài ra việc tìm hiểu về hệ thống phân phối khí còn bổ sung thêm nguồn tài liệu để phục vụ cho việc học tập cũng như công việc trong tương lai.

Đồ án động cơ ô tô

Chương 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỘNG CƠ DIESEL D15

1.1 Tổng quan về động cơ Diesel D15

1.1.1 Giới thiệu về động cơ Diesel D15

Động cơ Diesel D15 làm mát bằng nước được dùng để làm sức tải, sức kéo cho các loại máy như máy phát điện đầu nổ, máy bơm nước đầu nổ, công nông, máy phục vụ sản xuất nông nghiệp Sản phẩm rất tiện dụng trong sinh hoạt và được sản xuất trên dây truyền tiên tiến của hãng Đông Phong nổi tiếng.

Động cơ D15 Diesel với công suất 12kw giúp máy hoạt động bền bỉ, mạnh mẽ, lâu dài mang lại hiệu quả công việc cao Với nhiên liệu diesel D15 hạn chế gây ô nhiễm môi trường hơn so với động cơ xăng, máy chạy êm không gây ra tiếng ồn lớn khi hoạt động Ngoài ra, với kích thước và khối lượng gọn nhẹ, không cồng kềnh giúp người dùng dễ sử dụng, linh hoạt di chuyển cũng như khi bảo quản.

Hình 1.1 Động cơ Disel D15

8

Đồ án động cơ ô tô

1.1.2 Thông số kỹ thuật động cơ Diesel D15 Bảng 1.1 Thông số kĩ thuật động cơ diesel D15

1.2 Đặc điểm cấu tạo và phân loại động cơ Diesel

1.2.1 Đặc điểm động cơ Diesel

Máy nổ dùng trong lĩnh vực nông, lâm, ngư nghiệp có quy mô sản xuất nhỏ được làm nguồn động lực để quay bơm nước, quay máy phát điện nhỏ, quay bơm thuốc trừ sâu, làm máy say xát, nghiền thức ăn gia súc (ở các khu vực thiếu mạng lưới điện) hơcj làm nguồn phát điện dự phòng cho các gia đình (khi mạng lưới không ổn định) Máy nổ cũng được làm nguồn động lực cho xuồng máy, máy kéo nhỏ, máy phát điện công suất nhỏ và vừa Hầu hết máy nổ hoạt động ở tốc độ ổn định và gần sát với số vòng quay thiết kế Đại bộ phận máy nổ là loại động cơ một xy lanh Cấy tạo cơ cấu trục khuỷu thanh truyền, cơ cấu phối khí và các hệ thống của máy đều đơn giản hơn nhiều so với động cơ ô tô làm cho việc sử dụng bảo dưỡng và sửa chữa được thuận tiện, dễ dàng.

Ngày nay tất cả những tiến bộ về mặt vật liệu và công nghệ của động cơ ô tô phần lớn đều được ứng dụng có hiệu quả trong lĩnh vực máy nổ làm cho cấu tạo động cơ và các việc sử dụng, bảo dưỡng và sửa chữa máy cũng trở nên phức tạp hơn, đòi hỏi thợ máy nổ phải được trau dồi kiến thức mới sâu và rộng hơn so với trước đây

1.2.2 Phân loại

1.3 Cấu tạo của động cơ Diesel

- Piston: Piston của động cơ diesel được chế tạo chắc chắn do áp suất nén, nhiệt độ đốt cháy và do áp suất đốt cháy cao hơn của động cơ xăng.

- Xéc măng: gồm séc măng dầu và séc măng khí.

- Buồng đốt: Trong động cơ diesel, nhiên liệu được phun vào dưới dạng sương từ vòi phun và trộn với không khí được đánh lửa và đốt cháy Để giai đoạn đốt tốt thì nhiên liệu đưa vào và không khí cần phải trộn đều trong buồng đốt.

- Áo xy lanh: Xy lanh được chia làm hai loại: loại không có áo và loại có áo xi-lanh gắn vào thân máy.

- Gioăng nắp quy lát: Giữa thân máy và nắp quy lát đặt một gioăng nắp quy lát Tấm gioăng này ngăn khí cháy, nước làm mát, dầu không rò rỉ giữa thân máy và nắp quy lát Nó phải chịu được áp suất, chịu nhiệt và có độ đàn hồi thích hợp.

- Cơ cấu phối khí : Về cơ bản, cơ cấu phối khí của động cơ diesel giống như của động cơ xăng Tuy nhiên mỗi động cơ lại có sự khác biệt Cơ cấu phối khí 4 xupap gồm cò mổ xu páp và cầu xupáp Khi trục cam đẩy cò mổ lên thì cầu xupáp trượt dọc theo chốt dẫn hướng và đẩy cho hai xupap đồng thời mở ra Bằng cách này, một trục cam duy nhất có thể vận hành bốn xupap cho một xi lanh Thông qua việc sử dụng bốn xupap, không chỉ giúp tăng hiệu quả xả và nạp mà còn có thể đặt vòi phun tại trung tâm buồng đốt.

1.4 Ưu và nhược điểm động cơ Diesel

1.4.1 Ưu điểm

- Tiết kiệm nhiên liệu

- Tiết kiệm được chi phí cho người dùng

- Sử dụng máy nổ khá an toàn không gây cháy nổ, an toàn với con người - Máy tỏa nhiệt nhanh sau khi ngưng hoạt động.

- Sử dụng ổn định, ít hư hỏng

10

Đồ án động cơ ô tô1.4.2 Nhược điểm

- Tiếng ồn lớn

- Lượng khí thải lớn so với các máy phát điện thông thường và có mùi

1.5 Ứng dụng của máy nổ diesel trong thực tiễn

1.5.1 Làm máy phát điện

Máy nổ diesel được ứng dụng làm máy phát điện với các dòng máy khác nhau.Từ các máy công suất từ nhỏ nhất dùng trong gia đình đến các máy phát điện công suất lớn dùng trong khu công nghiệp Máy phát điện động cơ Diesel đảm bảo đúng yêu cầu kĩ thuật và mức độ an toàn Với nhiều ưu điểm mà động cơ diesel mang lại như:

 Cung cấp điện khi xảy ra các sự cố về điện.

 Giúp công việc được thực hiện liên tục, không gián đoạn  Máy thiết kế với hệ thống điều khiển đơn giản dễ sử dụng.

 Máy phát điện động cơ diesel là một động cơ hoạt động tốt, hoạt động ổn định, liên tục đáp ứng mọi nhu cầu sử dụng

 Máy bền, ít tiêu tốn nhiên liệu giá cả phải chăng  Máy có thiết kế bánh xe giúp dễ dàng di chuyển.

Hình 1.2 Ứng dụng làm máy phát điện cho hộ gia đình1.5.2 Làm đầu nổ cho máy công nông

Đồ án động cơ ô tô

Ở các vùng nông thôn, việc vận chuyển hàng hóa và các sản phẩm nông nghiệp nhiều Do vậy nhiều người sử dụng đầu nổ Diesel làm đầu nổ cho xe công nông rất phổ biến Ngày nay đầu nổ diesel được ứng dụng nhiều trong các loại xe nông nghiệp như: Máy cày, máy gặt đập… Với nhiều ưu điểm mà động cơ diesel mang lại đó là : Máy rất dễ khởi động, chỉ cần giật một lần là nổ Máy được làm mát bằng lọc gió thiết kế kép giúp máy hoạt động êm ái và bền bỉ so với các loại cùng phân khúc Ít ồn, và tiêu hao nhiên liệu thấp Với công suất mạnh mẽ có thể chạy liên tục nên rất thuận lợi trong sản xuất nông nghiệp ở các vùng nông thôn hiện nay.

Sử dụng đầu máy chạy diesel có ưu điểm vượt trội hơn sử dụng máy nổ chạy bằng nguyên liệu xăng như:

 Máy rất hạn chế tiếng ồn, không gây khó chịu cho người sử dụng  Tiêu hao nhiên liệu của máy rất thấp, tiết kiệm được nhiều chi phí hơn  Máy có công suất cao, có thể hoạt động liên tục.

 Máy có bình chứa nhiên liệu lớn, có thể chứa tới 3.6L dầu, giúp máy chạy lâu hơn mới cần thêm nhiên liệu.

Hình 1.3 Dùng làm đầu nổ cho xe công nông1.5.3 Làm đầu nổ máy bơm nước

12

Đồ án động cơ ô tô

Máy bơm nước đầu nổ diesel là sản phẩm rất tiện dụng và phổ biến Máy sử dụng động cơ nổ diesel, kết hợp với đầu bơm nước dạng xoắn ốc để bơm nước, cho lưu lượng lớn, thường được dùng trong nông nghiệp Với ưu điểm là công suất cao, lưu lượng lớn và không cần điện lưới Vì vậy, máy bơm nước đầu nổ diesel rất được ưa chuộng và sử dụng nhiều tại các trang trại, khu chăn nuôi, trồng trọt.

Ngoài ra, máy bơm nước sử dụng động cơ diesel còn được chế tạo để làm máy bơm chữa cháy diesel, một thiết bị quan trọng trong hệ thống bơm chữa cháy Hệ thống này gồm bơm điện (bơm chính), bơm diesel, bơm trục đứng tăng áp Các loại bơm được kết hợp và luân phiên nhịp nhàng, giúp cung cấp nước dập tắt đám cháy rất hiệu quả, kể cả khi mất điện.

Hình 1.4 Dùng làm đầu nổ máy bơm nước

1.6 Những lỗi hư hỏng thường gặp của máy nổ Diesel

1.6.1 Máy khó nổ

Đồ án động cơ ô tô

 Nhiên liệu không bơm vào xilanh: khi đó bạn có thể kiểm tra lại xem đã cung cấp đủ nhiên liệu chưa; khóa nhiên liệu đã mở chưa, xem bình lọc nhiên liệu có bị bụi bẩn không.

 Nguồn nhiên liệu đang sử dụng kém chất lượng: xem nhiên liệu đã đúng chuẩn với dòng máy nổ đang sử dụng hay chưa hoặc xem thử có nước rò rỉ, chảy vào bình chứa nhiên liệu không.

 Nhiên liệu bơm vào xilanh không đều, có thể quá sớm hoặc quá muộn: cần kiểm tra lại cân bơm

 Nhiệt độ và áp suất không khí ở cuối nén không đủ  Hệ thống nhiên liệu phun bị kém hoặc không hoạt động

1.6.2 Máy nổ xả khói đen

Hiện tượng khói đen xảy ra khá phổ biến ở dòng máy nổ cũ Lý do dẫn đến tình trạng này chính là vì nhiên liệu cháy không hoàn toàn Bên cạnh đó, vẫn còn một vài nguyên nhân khác dẫn đến máy nổ Diesel ra khói đen, khói xám đó chính là: + Không đủ oxi trong buồng đốt

+ Kim phun bị nghẹt + Lọc gió bị bẩn, tắc nghẽn + Sự xuất hiện của gió trong hệ thống + Bơm dầu bị hư

+ Nhiên liệu không đúng loại, nhiên liệu chất lượng kém, không bảo đảm + Thừa nhiên liệu

1.6.3 Động cơ làm việc có tiếng gõ

- Nhiên liê ‰u vào xi lanh không đủ, nếu lượng nhiên liệu bơm vào xilanh không đủ thì khi đót không đủ nén do đó may thường tụt công suất.

- Nhiên liê ‰u phun kém nguyê nhân này chủ yếu do kim phun nhiên liệu không đạt chuẩn.

- Dùng nhiên liê ‰u không đạt chất lượng cũng giống như lỗi khó nổ thì khi dùng nhiên liệu không đạt chuẩn chất lượng sẽ khiến công suất máy giảm sút, tại nhiên liệu kém chất lượng sẽ ảnh hưởng đến quá trình đốt cháy bên trong bị yếu đi, lực nén cũng yếu đi.

14

Đồ án động cơ ô tô

- Đô ‰ng cơ nóng quá: hầu hết tất cả các động cơ khi hoạt động quá nóng sẽ giảm công suất, chú ý đến hệ thống bôi trơn và làm mát của máy để máy không bị quá nống khi hoạt động.

- Không khí từ xy lanh ở kỳ nén và sản phẩm cháy lọt ra ngoài Khi gặp phải nguyên nhân này sẽ làm lượng khí trong xilanh bị thiếu và không đủ lực nén Ngoài ra có các nguyên nhận khác như: Thời gian phun không ổn định; Nhiên liê ‰u phun vào xi lanh sớm hay muô ‰n; Tốc của trục khuỷu đô ‰ quay đô ‰ng cơ dưới mức bình thường.

1.6.4 Công suất dộng cơ không đủ

- Nhiên liê ‰u vào xi lanh không đủ, nếu lượng nhiên liệu bơm vào xilanh không đủ thì khi đót không đủ nén do đó may thường tụt công suất.

- Nhiên liê ‰u phun kém nguyê nhân này chủ yếu do kim phun nhiên liệu không đạt chuẩn.

- Dùng nhiên liê ‰u không đạt chất lượng cũng giống như lỗi khó nổ thì khi dùng nhiên liệu không đạt chuẩn chất lượng sẽ khiến công suất máy giảm sút, tại nhiên liệu kém chất lượng sẽ ảnh hưởng đến quá trình đốt cháy bên trong bị yếu đi, lực nén cũng yếu đi.

- Đô ‰ng cơ nóng quá: hầu hết tất cả các động cơ khi hoạt động quá nóng sẽ giảm công suất, chú ý đến hệ thống bôi trơn và làm mát của máy để máy không bị quá nống khi hoạt động.

- Không khí từ xy lanh ở kỳ nén và sản phẩm cháy lọt ra ngoài Khi gặp phải nguyên nhân này sẽ làm lượng khí trong xilanh bị thiếu và không đủ lực nén Ngoài ra có các nguyên nhận khác như: Thời gian phun không ổn định; Nhiên liê ‰u phun vào xi lanh sớm hay muô ‰n; Tốc của trục khuỷu đô ‰ quay đô ‰ng cơ dưới mức bình thường.

Đồ án động cơ ô tô

Chương 2: KHẢO SÁT CƠ CẤU PHÂN PHỐI KHÍ ĐỘNGCƠ DIESEL D15

2.1 Tổng quan về cơ cấu phân phối khí

2.1.1 Giới thiệu về cơ cấu phân phối khí

Hệ thống phân phối khí là một hệ thống rất quan trọng nó ảnh hưởng 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 thải phải là lý tưởng Tuy nhiên góc pha phối khí là không cố định, nó thay đổi theo từng chế độ hoạt động của động cơ như: tải trọng, tốc độ Để có thời điểm phối khí lý tưởng, trên xe phải có các bộ điều chỉnh thời điểm phối khí Trước đây trên các xe thường được bố trí bộ điều khiển thời điểm phối khí cơ khí Tuy nhiên cùng với sự phát triển của xã hội đối với xe ngày càng cao: nhiên liệu, khí thải

2.1.2 Công dụng cơ cấu phân phối khí

Cơ cấu phối khí hay còn gọi là hệ thống phân phối khí có công dụng điều khiển quá trình trao đổi khí trong xylanh Thực hiện các công việc đóng mở các cửa nạp và cửa xả với mục đích nạp đầy không khí, hỗn hợp cháy (hỗn hợp cháy gồm xăng -không khí đối với động cơ xăng) và thải sạch khí cháy ra khỏi xy lanh.

2.2 Nhiệm vụ, yêu cầu và phân loại

2.2.1 Nhiệm vụ

Hệ thống phân phối khí có nhiệm vụ dùng để thực hiện quá trình thay đổi khí Thải sạch khí thải ra khỏi xylanh và nạp đầy hỗn hợp hoặc khí mới vào xylanh để động cơ làm việc liên tục.

2.2.2 Yêu cầu

- Đảm bảo thải sạch và nạp đầy

- Các xupap phải đóng mở đúng thời điểm quy định - Độ mở phải đủ lớn để dòng khí dễ lưu thông

- Các xupap phải kín khít, tránh để lọt khí trong quá trình nén và giản nở - Hệ thống phải làm việc êm dịu, tin cậy, công chi phí thấp.

16

Đồ án động cơ ô tô2.2.3 Phân loại

2.2.3.1 Cơ cấu phân phối khí dùng xupap treo

Cơ cấu phân phối khí có xupap treo ( Hình 2.1), các xupap được bố trí ở phía trên của nắp máy Hệ thống nạp xả này được dùng hầu hết trong động cơ diesel và động cơ cơ xăng có tỷ số nén cao Cơ cấu xupap treo gồm: trục cam, con đội, đũa đẩy, đòn gánh, lò xo, ống đẫn hướng và đế xupap.

Đối với cơ cấu xupap treo có trục cam đặt ở phía trên nắp máy Thì có thể không có đũa đẩy mà thay vào đó là xích hoặc bánh răng Và có thể có hoặc không có đòn gánh Khi trục cam quay, cam sẽ truyền chuyển động tịnh tiến cho con đội làm cho đũa đẩy chuyển động tịnh tiến do đó làm cho đòn gánh quay quanh trục đòn gánh Đầu đòn gánh sẽ đè lên đuôi xupap làm cho xupap chuyển động tịnh tiến đi xuống mở cửa nạp và xả để thực hiện quá trình trao đổi khí Vào lúc cam không đội con đội thì lò xo xupap sẽ giãn ra, làm cho xupap chuyển động đi lên đóng cửa nạp và xả lại để thực hiện quá trình nén, cháy, giãn nở và sinh công Ở tư thế này, lúc máy còn nguội, giữa đầu đòn gánh và đuôi xupap sẽ có khe hở, gọi là “khe hở nhiệt” Nhờ nó, khi máy làm việc, do nóng lên, xupap có giãn nở, buồng đốt cũng không bị, hở nhiệt.

Hình 2.1 Cơ cấu phân phối khí dùng làm xupap treo

Đồ án động cơ ô tô

1 Đế xupap, 2 xupap, 3 ống dẫn hướng, 4 Lò xo xupap, 5 Vành hãm, 6 Móng hãm, 7 Cò mổ, 8 Trục cò mổ, vít chỉnh khe hở nhiệt, 10 Gối đỡ, 11 Đũa đẩy, 12 Con đội, 13 Trục cam, 14 Bánh răng

2.2.3.2 Cơ cấu phân phối khí xùng xupap đặt

Cơ cấu phân phối khí có xupap đứng trình bày trên hình 2.1, loại này thường dùng ở máy xăng.

Hình 2.2 Cơ cấu phân phối khí dùng xupap đặt

1 –đế xupap; 2 – xupap; 3- ống dẫn huớng xupap; 4 – lò xo xupap;5– móng hãm hình côn; 6 – đĩa chặn lò xo; 7 – bulông điều chỉnh;; 8– con đội; 9– trục cam

Ở đây không có đũa đẩy, đòn gánh, con đội 8 trực tiếp truyền động cho xupap 2 Thay đổi chiều cao tuyệt đối của con đội bằng bu lông 7 và ốc hãm sẽ điều chỉnh được khe hở nhiệt Loại hệ thống nạp xả có xupap đứng này làm tăng diện tích buồng đốt nhưng ít chi tiết hơn so với loại xupap treo do đó độ tin cậy khi làm việc của loại này cao hơn hệ thống nạp xả có xupap treo Và an toàn hơn loại xupap treo, vì giả sử

18

Đồ án động cơ ô tô

móng hãm xupap có tuột ra, xupap cũng không rơi vào xylanh, không gây hư hỏng cho piston, xylanh đặc biệt khi khi động cơ đang làm việc.

2.2.3.3 Cơ cấu phân phối khí dùng van trượt

Hệ thống phân phối khí dùng van trượt được cấu tạo khá đơn giản, do đó người dùng không cần phải điều chỉnh hoặc sửa chữa Tuy nhiên chúng lại có hạn chế là tiêu hao khá nhiều nhiên liệu trong quá trình hoạt động Trong cơ cấu phân phối khí dùng van trượt ở động cơ hai kỳ sẽ bao gồm các-te chứa khí, khi piston trong các-te di chuyển lên xuống sẽ tạo ra áp suất khí nén Sau đó piston mở cửa thổi và cửa xả, hòa khí từ các-te sẽ thông qua đường dẫn cửa thổi để vào bên trên piston.

2.2.3.4 Cơ cấu phân phối khí dùng van trượt

Hệ thống cơ cấu phân phối khí hỗn hợp được cấu tạo gồm cả xupap và van trượt, thường được dùng ở loại có cửa thổi và xupap xả trong động cơ diesel hai kỳ Các piston trong bộ phận này sẽ có nhiệm vụ như một van trượt để đóng mở cửa thổi, còn xupap sẽ đóng mở cửa xả.

2.3 Cơ cấu phân phối khí động cơ diesel D15

2.3.1 Sơ đồ cấu tạo

Hình 2.3 Cấu tạo cơ cấu phân phối khí dùng xupap treo

Đồ án động cơ ô tô

Cơ cấu phân phối khí kiểu xupap treo có trục cam đặt trong thân máy gồm có các chi tiết sau:

- Trục cam, con đội, đũa đẩy, trục cò mổ, gối đỡ trục cò mổ, cò mổ, xupap, lò xo xupáp, đế lò xo, móng hãm, ống dẫn hướng xupáp, bệ đỡ xupáp, vít điều chỉnh khe hở nhiệt xupáp, phớt.

- Đối với cơ cấu phân phối khí kiểu xupap treo có trục cam đặt trên nắp máy có cấu tạo cũng tương tự như cơ cấu phân phối khí kiểu xupap treo có trục cam đặt trong thân máy nhưng chỉ khác là không có đũa đẩy.

- Một số động cơ điều chỉnh khe hở nhiệt bằng căn đệm không có vít điều chỉnh khe hở nhiệt, hoặc một số động cơ có hai trục cam điều khiển các xupap hút – xả có thể không có cò mổ mà cam tác động vào xupáp thông qua con đội.

2.3.2 Nguyên lí hoạt động

Khi trục cam quay do trục khuỷu dẫn động, cam trên trục cam đẩy con đôi đi lên, qua đũa đẩy, vít điều chỉnh làm cho đòn mở ấn xu páp đi xuống để mở cửa nạp hoặc cửa xả Trục cam tiếp tục quay, cam quay xuống, lò xo căng ra đẩy xu páp đi lên đóng dần cửa nạp hoặc cửa xả khi con đội tiếp xúc tại vị trí thấp nhất của cam thì cửa nạp hoặc cửa xả đóng kín hoàn toàn Nếu động cơ tiếp tục làm việc, trục cam tiếp tục quay thì quá trình làm việc của cơ cấu phối khí xupáp treo lại được lặp lại như trên.

Cơ cấu phân phối khí dùng xu páp treo có nhiều chi tiết hơn cơ cấu phân phối khí dùng xu páp đặt và được bố trí cả ở thân máy và nắp máy nên làm tăng chiều cao của động cơ Lực quán tính của các chi tiết tác dụng lên bề mặt cam và con đội lớn hơn Nắp máy của động cơ phức tạp hơn nên khó gia công chế tạo Tuy nhiên, do xu páp bố trí trong phần không gian của xi lanh dạng treo nên buồng cháy rất gọn nên tăng được tỷ số nén của động cơ và giảm được kích nổ ở động cơ xăng Đồng thời dòng khí lưu động thuận tiện nên tổn thất ít, tạo điều kiện xả sạch và nạp đầy Vì những ưu điểm trên nên cơ cấu phân phối khí xu páp treo được sử dụng phổ biến cho cả động cơ xăng và động cơ điêzen

20