Cơ cấu phân phối khí

Đồng thời hớng dẫn quy trình và yêu cầu kỹ thuật tháo, lắp cơ cấu phối khí dùng xu páp và bạn sẽ đợc thực hiện bài tập trên động cơ tại xởng thực hành hoặc cơ sở sửa chữa của trờng.. Cơ

G i ớ i t h i ệ u v ề m ô đ u n

Vị trí, ý nghĩa, vai trò mô đun

Mô đun sửa chữa và bảo dỡng cơ cấu phối khí, với các bài học cụ thể, học sinh sẽ có đợc một số kiến thức cơ bản về cấu tạo, nguyên tắc hoạt động, ph-

ơng pháp kiểm tra, phơng pháp sửa chữa các chi tiết để làm cơ sở cho công tác bảo dỡng, sửa chữa cơ cấu phân phối khí

Mục tiêu của mô đun

Nhằm đào tạo cho học viên đầy đủ kiến thức về nhiệm vụ, cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của cơ cấu phân phối khí động cơ Để có đủ kỹ năng phân định, tiến hành bảo dỡng, kiểm tra và sửa chữa các h hỏng của cơ cấu phận phối khí, với việc sử dụng đúng, hợp lý các trang thiết bị, dụng cụ đảm bảo đúng quy trình, yêu cầu kỹ thuật, an toàn và năng suất cao.

Mục tiêu thực hiện của mô đun

Học xong mô đun này học viên sẽ có khả năng:

1 Trình bày đúng nhiệm vụ, phân loại cơ cấu phân phối khí

2 Mô tả đúng cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của cơ cấu phân phối khí dùng trên động cơ

3 Phát biểu đúng nhiệm vụ, cấu tạo các chi tiết của cơ cấu phân phối khí

4 Phân tích đúng hiện tợng, nguyên nhân h hỏng, phơng pháp kiểm tra, sửa chữa h hỏng của các chi tiết

5 Tháo lắp, kiểm tra, sữa chữa và bảo dỡng đợc cơ cấu phân phối khí

đúng quy trình, quy phạm và đúng tiêu chuẩn kỹ thuật trong sửa chữa, bảo ỡng

d-6 Sử dụng dụng đúng, hợp lý các dụng cụ tháo lắp, kiểm tra, sửa chữa, bảo dỡng cơ cấu phân phối khí bảo đảm chính xác và an toàn.

Bài 1 Tên bài: cơ cấu phân phối khí Giới thiệu

Trên động cơ đốt trong thờng sử dụng các loại cơ cấu phân phối khí có cấu tạo và nguyên tắc hoạt động khác nhau Trong bài học này sẽ giới thiệu vấn

đề trên Đồng thời hớng dẫn quy trình và yêu cầu kỹ thuật tháo, lắp cơ cấu phối khí dùng xu páp và bạn sẽ đợc thực hiện bài tập trên động cơ tại xởng thực hành hoặc cơ sở sửa chữa của trờng

Mục tiêu thực hiện: Học xong bài này học viên có khả năng:

1 Phát biểu đúng nhiệm vụ, phân loại và nguyên tắc hoạt động của các loại cơ cấu phân phối khí

2 Tháo lắp cơ cấu phân phối khí đúng quy trình, quy phạm và đúng yêu cầu kỹ thuật

Nội dung chính

I Nhiệm vụ của cơ cấu phân phối khí

II Các loại cơ cấu phân phối khí

1- Cơ cấu phân phối khí dùng xu páp

a Cơ cấu phối khí xupáp đặt

b Cơ cấu phân phối khí xu páp treo

2- Cơ cấu phân phối khí dùng van trợt

3- Cơ cấu phân phối khí hỗn hợp

III Quy trình và yêu cầu kỹ thuật tháo lắp cơ cấu phân phối khí

1 Quy trình tháo lắp cơ cấu phân phối khí xu páp đặt

2 Quy trình tháo lắp cơ cấu phân phối khí xu páp treo

IV- Tháo lắp cơ cấu phân phối khí

1- Tháo rời các chi tiết

2- Nhận dạng các chi tiết và Lắp cơ cấu phân phối khí

lý thuyết

I Nhiệm vụ của cơ cấu phân phối khí:

Cơ cấu phân phối khí của động cơ có tác dụng định kỳ đóng mở cửa nạp

và cửa xả để nạp đầy hoà khí hoặc không khí vào xi lanh và xả sạch khí cháy

ra khỏi xi lanh

II Các loại cơ cấu phân phối khí

Cơ cấu phân phối khí có ba loại: Loại dùng xu páp, loại dùng van trợt và loại hỗn hợp (vừa dùng xu páp vừa dùng van trợt).

1 Cơ cấu phân phối khí dùng xu páp

Cơ cấu phân phối khí dùng xu páp có hai loại: Xu páp đặt và xu páp treo

a Cơ cấu phối khí xupáp đặt

Cấu tạo

Hình 21- 1 Cơ cấu xu páp đặtCơ cấu phân phối khí dùng xu páp đặt hình 21–1a), toàn bộ cơ cấu phối khí đợc đặt ở thân máy gồm có: trục cam, con đội, xu páp, lò xo, cửa nạp và cửa xả Trên con đội có lắp bu lông để điều chỉnh khe hở xu páp, lò xo lồng vào xu páp và đợc hãm vào đuôi xu páp bằng móng hãm Trục cam do trục khuỷu dẫn động qua cặp bánh răng hay đĩa xích

Trục cam tiếp tục quay, đỉnh cam quay xuống, lò xo căng ra đẩy xu páp đi xuống 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 đợc đóng kín hoàn toàn

Trục cam

Trục khuỷu Thanh truyền

Nắp máy

Xu páp

Con đội

Lò xo

Nếu động cơ tiếp tục làm việc trục cam tiếp tục quay thì quá trình làm việc của cơ cấu phối khí xupáp đặt lại đợc lặp lại nh trên.

Trong cơ cấu phân phối khí xu páp đặt, toàn bộ cơ cấu phối khí đợc bố trí

ở thân máy, do đó chiều cao của động không lớn Số chi tiết của cơ cấu ít nên lực quán tính của cơ cấu nhỏ, bề mặt cam và con đội ít bị mòn Tuy nhiên, khó bố trí buồng cháy gọn nên khó có tỷ số nén cao để thích hợp cho động cơ

điêzen Ngoài ra, cũng chính vì buồng cháy không gọn nên dễ xẩy ra cháy kích nổ Do dòng khí nạp và khí xả lu thông khó nên hệ số nạp không cao Tr-

ớc đây cách bố trí xu páp này đợc phổ biến ở các động cơ ôtô nhng với các lý

do trên hiện nay chỉ dùng trong các động cơ xăng công suất nhỏ mà thôi

b Cơ cấu phân phối khí xu páp treo

Cấu tạo

Cơ cấu phối khí xu páp treo có đặc điểm là xu páp đợc bố trí trên nắp máy, còn trục cam có thể đặt trong thân máy (hình 21 - 2) hoặc đặt trên nắp máy gồm có: trục cam, con đội, đũa đẩy, vít điều chỉnh khe hở xu páp, cần mở, lò

xo, ống dẫn hớng và xu páp

Trờng hợp cơ cấu phân phối khí chỉ có một trục cam đặt trên nắp máy, xu páp có thể bố trí một hàng hoặc hai hàng Ngoài ra có thể dùng hai trục cam dẫn động riêng từng loại xu páp, một trục cam dẫn động cho xu páp nạp và một trục cam dẫn động cho xu páp xả Khi trục cam đặt trên nắp máy, cơ cấu

Cần mở

Lò xo

Khí nạp Pit tông

Nắp mát

phân phối khí xu páp treo không có đũa đẩy và đợc dẫn động bằng xích hoặc

đai truyền có răng

Nguyên lý làm việc: Nguyên lý làm việc của cơ cấu xu páp treo nh sau:

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 đợc lặp lại nh 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 đợc 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 đợc tỷ số nén của động cơ và giảm

đợc kích nổ ở động cơ xăng Đồng thời dòng khí lu động thuận tiện nên tổn thất ít, tạo điều kiện xả sạch và nạp đầy Vì những u điểm trên nên cơ cấu phân phối khí xu páp treo đợc sử dụng phổ biến cho cả động cơ xăng và động cơ điêzen

Hình 21 - 3 Trục cam đặt trên nắp máy

2- Cơ cấu phân phối khí dùng van trợt

Trong động cơ xăng hai kỳ không có xu páp, quá trình thay khí đợc tiến hành đồng thời vào lúc pit tông ở ĐCD để thay đổi hay quét khí, áp suất khí trời phải lớn hơn áp suất khí cháy trong xi lanh Vì vậy, ở động cơ hai kỳ này các te là buồng chứa khí, còn pit tông đi xuống để nén khí trong các te, làm cho áp suất khí tăng lên Khi pit tông mở cửa xả và cửa thổi, thì hoà khí từ các

te theo đờng dẫn qua cửa thổi vào phía trên pit tông để thổi khí cháy còn sót lại trong xi lanh và nạp đầy xi lanh Khi pit tông đi lên đậy kín cửa thổi và cửa xả, quá trình thay khí kết thúc Nh vậy, pit tông ở đây có tác dụng nh một van trợt đóng mở cửa nạp, cửa thổi và cửa xả Cơ cấu phân phối khí dùng van trợt

có cấu tạo đơn giản, không phải điều chỉnh, sửa chữa, nhng tiêu hao nhiên liệu trong quá trình thay đổi khí

3- Cơ cấu phân phối khí hỗn hợp

Cơ cấu phối khí hỗn hợp, nghĩa là vừa có xu páp vừa có van trợt, đợc dùng

Con đội Cần mở

trong động cơ diesel hai kỳ loại có cửa thổi và xu páp xả.

Trong cơ cấu phân phối khí hỗn hợp, pit tông có tác dụng nh một van trợt

để đóng mở cửa thổi, còn cửa xả đợc đóng mở bằng xu páp

Thực hành

I Mục đích, yêu cầu

1 Mục đích

- Rèn luyện kỹ năng tháo, lắp cơ cấu phân phối khí dùng xu páp

- Tìm hiểu cấu tạo thực tế các loại cơ cấu phối phối khí

2 Yêu cầu

- Tháo, lắp cơ cấu phõn phối khớ thành thạo, đúng quy trình và yêu cầu kỹ thuật

- Nhận biết đợc các chi tiết của cơ cấu phân phối khí trên động cơ

- Sử dụng dụng cụ hợp lý, chính xác

- Đảm bảo an toàn trong quá trình tháo, lắp

- Tổ chức nơi làm việc khoa học, ngăn nắp, gọn gàng

động cơ Ngoài chức năng dẫn động các xu páp, trục cam còn dẫn động bơm

- Tháo tấm che sau nắp máy.

- Tháo đờng ống thông gió các te.

- Tháo các nắp ổ đỡ trục cam

- Tháo trục cam.

- Tháo con đội.

- Tháo móng hãm; tháo đĩa đệm; lò xo; tháo xu páp.

- Tháo khớp nối dẫn động quạt gió và bánh đai bơm nớc.

- Tháo máy phát điện.

- Tháo bánh răng đầu trục khuỷu

- Tháo nắp hộp đai cam

- Tháo đai cam.

- Làm sạch các chi tiết.

 Yêu cầu kỹ thuật

- Chú ý roăng đệm và vị trí lắp ghép

- Nới dần đều từ ngoài vào trong các nắp ổ đỡ trục cam.

- Sắp xếp con đội, xu páp theo thứ tự xi lanh (có thể đánh dấu).

- Dùng dụng cụ chuyên dùng hãm cứng trục khuỷu trớc khi tháo bánh

răng trục khuỷu

- Chú ý các dấu bánh răng cơ, bánh răng cam.

Nắp máy Vam ép

Hình 21- 5 Sử dụng dụng cụ ép lò xo xu páp treo

- Đặt đai cam vào bánh răng trục khuỷu sao cho dấu trên bánh răng

trùng với điểm coó định đã đánh dấu trên thân động cơ

- Đặt đai cam vào bánh răng cam, dấu của bánh răng cam trùng với

dấu trên năp máy

- Giữ trục cam đứng tại một vị trí, lắp đai cam vào bánh răng cam.

- Sau khi lắp xong phải kiểm tra lại bằng cách quay trục khuỷu 2

vòng Các dấu của bánh răng trục khuỷu, bánh răng trục cam vẫn trùng dấu ban đầu là đợc Nếu sai, phảI lắp lại theo trình tự nh trên

1 Quy trình tháo, lắp cơ cấu phân phối khí xu páp đặt

- Đánh dấu các xu páp theo thứ tự xi lanh;

Quy trình lắp ngợc lại quy trình tháo và thực hiện đầy đủ các yêu cầu kỹ

thuật tơng tự nh tháo lắp cơ cấu phân phối khí xu páp treo

2 Thực hành

- Tháo cơ cấu cơ cấu phân phối khí xu páp xu páp treo, xu páp đặt

- Nhận biết các chi tiết

- Lắp cơ cấu phân phối khí xu páp đặt và xu páp

Bài 2 Tên bài: Sửa chữa cụm xupáp Giới thiệu

Cụm xu páp là một nhóm chi tiết bao gồm: xu páp, đế xu páp, ống dẫn ớng và lò xo xu páp Đây là một trong những chi tiết quan trọng trong cơ cấu phối khí, có ảnh hởng lớn đến mức tiêu hao nhiên liệu, hệ số nạp và công suất của động cơ Trong bài học này sẽ giúp bạn hiểu đợc cụ thể về các chi tiết trên

h-Hình 21 - 6 Các chi tiết của cụm xu páp

Mục tiêu thực hiện: Học xong bài này học viên có khả năng:

1 Trình bày đợc nhiệm vụ, phân loại, cấu tạo, hiện tợng, nguyên nhân h hỏng của xupáp, đế xupáp, lò xo và ống dẫn hớng xupáp

2 Kiểm tra, sửa chữa đợc h hỏng của các chi tiết đúng phơng pháp và đạt tiêu chuẩn kỹ thuật do nhà chế tạo quy định

Nội dung chính

I.Các chi tiết của cụm xu páp

1 Nhiệm vụ, điều kiện làm việc, cấu tạo của Xu páp

2 Nhiệm vụ, điều kiện làm việc, cấu tạo của Đế xu páp

3 Nhiệm vụ, điều kiện làm việc, cấu tạo của Lò xo

4 Nhiệm vụ, điều kiện làm việc, cấu tạo của Đĩa lò xo

5 Nhiệm vụ, điều kiện làm việc, cấu tạo của ống dẫn hớng

Móng hãm

Lò xo

Xu páp Chụp đậy

Đĩa lò xo

II.Hiện tợng, nguyên nhân h hỏng, phơng pháp kiểm tra, sửa chữa các chi tiết.

6 Hiện tượng hư hỏng của các chi tiết cụm xu páp

7 Nguyên nhân hư hỏng của các chi tiết cụm xu páp

8 Phương pháp kiểm tra của các chi tiết cụm xu páp

9 Phương pháp sửa chữa của các chi tiết cụm xu páp

II Sửa chữa các chi tiết của cụm xu páp

b. Điều kiện làm việc

Trong quá trình động cơ làm việc, điều kiện làm việc của xu páp là:

- Do tiếp xúc trực tiếp với khí cháy nên các xu páp chịu áp lực rất lớn và nhiệt độ cao, nhất là đối với xu páp xả Ví dụ ở động cơ xăng, nhiệt độ xu páp xả có thể 800 – 8500C, còn ở động cơ diesel có thể 500 – 6000

- Khi xu páp đóng, đầu xu páp va đập mạnh với đế nên nấm dễ bị biến dạng, cong vênh;

- Điều kiện bôi trơn xu páp khó khăn;

- Xu páp bị ăn mòn hoá học do các hơi axít trong khí cháy;

- Do tốc độ lu động của dòng khí qua xu páp rất lớn nên xu páp còn bị ăn mòn cơ học, đặc biệt là xu páp xả

c. Vật liệu chế tạo

Do điều kiện làm việc của xu páp phức tạp, vì vậy, yêu cầu vật liệu chế tạo

xu páp phải bền, dẻo và chịu đợc nhiệt độ cao Xu páp thờng làm bằng thép crôm hoặc thép ni ken và có gia công nhiệt luyện

Cấu tạo

Trong động cơ có công suất nhỏ và trung bình, mỗi xi lanh có một xu páp nạp và một xu páp xả Trong động cơ có công suất lớn, thì mỗi xi lanh có thể

có hai xu páp nạp và hai xu páp xả

Cấu tạo chung của xu páp đợc chia làm 3 phần: nấm, thân và đuôi

Nấm xu páp (đầu xu pỏp)

Đầu xu páp có dạng hình nấm có mặt nghiêng hay côn 300 hoặc 450 ở một

số động cơ, đầu xu páp nạp có đờng kính lớn hơn đờng kính của xu páp xả để nạp hoà khí hoặc không khí vào xi lanh đợc tốt hơn

Mặt đầu xu páp thờng làm bằng, đôi khi làm lồi hoặc lõm

Nấm bằng dễ gia công chế tạo, thờng dùng cho cả xu páp nạp và xu páp xả

Nấm lõm: giảm đợc trọng lợng, cải thiện đợc sự lu động của dòng khí và tăng đợc độ cứng vững nhng chế tạo khó, bề mặt chịu nhiệt độ cao, phần lớn

dễ đóng muội than Vì vậy, loại này chỉ dùng cho xu páp nạp

Hình 21 – 7 Cấu tạo xu pápNấm lồi: Cải thiện đợc tình trạng lu động của dòng khí xả để giảm trọng luơợng ngời ta khoét phía trên của nấm Loại nấm lồi khó chế tạo, bề mặt chịu nhiệt lớn, thờng dùng cho xu páp xả

ĐuôI

Thân

Tán xu páp

Hình 21 - 8 Cấu tạo đầu xu páp

Thân xu páp

Thân xu páp dịch chuyển trong ống dẫn hớng, điều kiện bôi trơn khó khăn, nhng lại làm vịêc ở nhiêt độ cao, chóng bị mài mòn Để thân xu páp truyền nhiệt tốt và không bị bó kẹt trong ống dẫn hớng, ngời ta thờng lắp ống dẫn h-ớng cao lên gần sát đầu xu páp và làm nhỏ đờng kính thân xu páp ở gần đầu

xu páp Một số động cơ, thân xu páp xả đợc khoan rỗng để chứa dung dịch natri thu nhiệt làm cho xu páp nguội nhanh

Đờng kính thân xu páp thờng là : dt = (0,12 - 0,15) Dn

Chiều dài thân xu páp lt = (2,5 - 3,5) Dn

Trong đó: Dn là đờng kính nấm xu páp

Thân xu páp thờng đợc bôI trơn bằng phơng pháp văng dầu Tuy vậy, cũng

có loại không dùng dầu nhờn mà dùng dầu mazút để bôi trơn vì bôi trơn bằng dầu nhờn có nhợc điểm là khi dầu cháy sẽ tạo thành muội than làm cho xu páp dễ bị bó kẹt trong ống dẫn hớng

Đuôi xu páp

Đuôi xu páp là phần cuối của xu páp, có loại cắt rãnh, có loại hình côn hoặc khoan lỗ nhỏ để lắp móng hãm hai nửa hoặc chốt để giữ đĩa lò xo làm cho xu páp luôn bị lò xo kéo ép vào cửa nạp hoặc cửa xả

Đuôi xu páp nhận lực từ đòn mở hoặc con đội truyền đến, do đó, đòi hỏi phải có độ cứng để lâu mòn Một số động cơ, đuôi xu páp còn lót thêm chụp bảo vệ ở bên ngoài

Hình 21 - 9 Cấu tạo đuôi xu páp

e. Kỹ thuật làm xoay xu páp

Khi động cơ làm việc, muội than thờng bám vào phần đầu xu páp làm cho

xu páp đóng không kín hoặc bị kẹt treo, có nghĩa là mở mãi không đóng do muội than lọt vào ống dẫn hớng Các trờng hợp trên làm cháy xu páp và làm giảm công suất của động cơ

Vì vậy, trong quá trình làm việc của động cơ, nếu mỗi lần xu páp xả mở,

xu páp đợc xoay một góc quanh đờng tâm của nó để làm bay muội than bám trên mặt nấm hoặc mặt côn đế xu páp và ống dẫn hớng thì sẽ tránh đợc tình trạng kẹt treo, ống dẫn hớng ít bị mòn hơn

Sau đây là một số biện pháp kỹ thuật làm cho xu páp xoay mỗi khi mở

Xu páp xoay tự do

Hình (21- 10a) trình bày kết cấu của cơ cấu xoay tự do Đuôi xu páp đợc giữ trong đĩa lò xo nhờ móng hãm tựa vào vai đuôi xu páp, chén chận chụp vào dới đuôi xu páp và tỳ vào vít điều chỉnh của con đội

Khi con đội đi lên đẩy chén chận, chén chận này sẽ nâng toàn bộ móng hãm và đĩa lò xo chịu lực nén xuống của lò xo Lúc này đuôi xu páp không còn bị kẹt cứng trong đĩa lò xo nữa và đứng tự do trong chén chận nên nó sẽ

tự do xoay theo chấn động khi động cơ nổ

Chụp bảo vệ

Móng hãm

ĐuôI xu páp

Vòng giảm rung Cần mở

a) Cơ cấu xoay tự do a) Cơ cấu xoay cỡng bức

Hình 21 - 10 Các biện pháp làm xoay xu páp

Cơ cấu xoay xu páp cỡng bức

Hình (21- 10b) trình bày cấu tạo cơ cấu xoay xu páp cỡng bức Vành bọc bao quanh bệ lò xo, lò xo xu páp tựa lên vành, đệm đàn hồi nằm trong vành bọc và tựa lên các viên bi và các lò xo hồi vi Bi và lò xo nhỏ đợc bố trí trong khoang đáy dốc nghiêng của bệ

Khi con đội đi lên, vít nâng xu páp và tác động một lực lên vành bọc làm cho đệm ấn các viên bi lăn xuống đáy nghiêng của khoang chứa Chính nhờ tác dụng này của các viên bi buộc xu páp phải xoay một góc độ Sau khi xu páp đóng, các lò xo hồi vị lại đẩy các viên bi về vị trí cũ chuẩn bị xoay xu páp cho lần mở tiếp theo

2 Đế xu páp

a. Công dụng

Đế hay bệ xu páp đặt chỗ tiếp xúc với đầu xu páp ở cửa nạp hoặc cửa xả,

có công dụng tiết kiệm kim loại tốt và tiện cho việc sửa chữa

b. Điều kiện làm việc

- Trong quá trình làm việc, đế xu páp tiếp xúc trực tiếp với khí cháy nên chịu áp lực rất lớn và nhiệt độ cao, nhất là đối với đế xu páp xả

Xu páp

Bề mặt tiếp xúc của đế xu páp thờng có ba góc khác nhau (hình 21- 11d)

để cho đế và đầu tiếp xúc tốt Mặt côn của đế xu páp thờng là 450 và lớn hơn mặt côn ở đầu xu páp khoảng 0,5 – 10 với hai mục đích:

- Cho đế và đầu tiếp xúc ở vòng mép ngoài để mặt côn không bị tác dụng của dòng khí

- Trờng hợp đầu xu páp bị bến dạng thì đế và đầu xu páp vẫn tiếp xúc tốt

Đế xu páp có thể làm liền với thân máy hoặc nắp máy, nhng phổ biến nhất

là đế xu páp làm rời sau đó lắp vào thân máy, hoặc nắp máy

Hình 21- 11 Cấu tạo đế xu páp Đối với thân máy hoặc nắp máy bằng hợp kim nhôm, đế xu páp nạp và

đế xu páp xả đều đợc làm rời thân máy Còn đối với thân máy và nắp máy làm bằng gang thì chỉ làm đế rời cho xu páp xả Đế xu páp làm rời đợc hãm vào trong thân máy hoặc nắp máy có thể bằng các biện pháp sau:

- Nhờ có các rãnh vòng và kim loại biến dạng khi ép (hình 21- 11 a )

- Nhờ tính tự hãm của bề mặt côn (hình 21- 11 b)

- Nhờ kết cấu khoá do nung nóng ống sau khi lắp (hình 21- 11c)

3 ống dẫn hớng xu páp

a Công dụng

Ống dẫn hướng hay còn gọi là ghít xu páp, có công dụng dẫn hớng cho

xu páp chuyển động lên xuống để thực hiện quá trình đóng mở cửa nạp, cửa xả của động cơ

b Điều kiện làm việc

ống dẫn hớng làm việc trong điều kiện chịu nhiệt độ cao, ma sát lớn, bôi trơn và làm mát khó khăn

d Cấu tạo

Để dễ gia công, sửa chữa và thay thế cũng nh có thể dùng vật liệu tốt nhằm tăng tuổi thọ, ống dẫn hớng xu páp thờng đợc chế tạo rời và đợc ép chặt vào lỗ ở nắp máy (cơ cấu phân phối khí xu páp đặt) hoặc thân máy (cơ cấu phân phối khí xu páp treo)

ống dẫn hớng xu páp có cấu tạo đơn giản là hình trụ rỗng, mặt trong đợc gia công nhẵn bóng Để dễ lắp ghép ống dẫn hớng có vát mặt đầu (hình 21 -

12 a) hoặc có độ côn nhỏ khoảng 1/100 mm Bề mặt ngoài của ống có gờ định

vị khi lắp ép vào thân máy hoặc nắp máy (hình 21 - 12 b)

Mặt trong ống dẫn hớng đợc gia công chính xác, sau khi lắp ghép khe hở giữa xu páp và ống dẫn hớng rất nhỏ, khoảng 0,10 mm đối với xu páp nạp và 0,12 mm đối với xu páp xả

Chiều dày ống dẫn hớng vào khoảng (2,5 – 4 mm)

Chiều dài ống dẫn hớng phụ thuộc vào đờng kính nấm hay chiều dài của

xu páp và thờng vào khoảng (1,75 - 2,5 mm) dn Trong đó: dn là đờng kính nấm xu páp

ống dẫn hớng xu páp đợc bôi trơn bằng phơng pháp té dầu từ giàn đòn

mở Hoặc đợc bôi trơn bằng cuỡng bức bằng dầu có áp suất cao từ hệ thống bôi trơn Để hạn chế dầu bôi trơn vào ống dẫn hớng tránh hiện tợng dầu bị cháy tạo thành muội than làm kẹt xu páp trong ống dẫn hớng và giảm tiêu hao dầu bôi trơn, ở một số động cơ đuôi xu páp có chụp đậy bằng thép hay chụp cao su

Hình 21 - 12 ống dẫn hớng xu páp

4 Lò xo xu páp

a Công dụng

Lò xo xu páp có công dụng giữ cho xu páp ở trạng thái đóng cửa nạp, cửa xả.

b Điều kiện làm việc

Trong quá trình làm việc, lò xo xu páp chịu lực căng, lực xoắn ban đầu còn chịu tải trọng thay đổi đột ngột có tính chất chu kỳ trong quá trình xu páp

Lò xo có tính đàn hồi cao, cùng với các yếu tố khác tạo nên dao động Khi biên độ dao động quá lớn sẽ gây ra các hậu quả nghiêm trọng nh thay đổi quy luật làm việc của cơ cấu phân phối khí, va đập và gãy lỗ xu páp Vì vậy,

để tránh hiện tợng cộng hởng khi lò xo xu páp làm việc tức là làm cho hệ dao

động có nhiều tần số khác nhau, thờng có các biện pháp sau:

- Dùng lò xo hình trụ có bớc xoắn thay đổi, bớc xoắn giảm dần về phía mặt tựa cố định lò xo

- Lò xo xoắn ốc hình côn (hình 21- 13b)

- Dùng nhiều lò xo có bớc xoắn khác nhau lắp lồng vào nhau lò xo 1 lắp lồng trong lò xo 2 trong thực tế có thể dùng ba lò xo đồng thời cho một xu páp, chiều xoắn ốc của các lò xo thờng ngợc nhau để tránh bị kẹt khi làm việc Dùng nhiều lò xo còn có u điểm là: ứng suất trên từng vòng lò xo nhỏ nên ít bị gãy Mặt khác, khi một lò xo bị gãy, động cơ vẫn có thể làm việc đợc trong một thời gian ngắn mà xu páp không bị rơi xuống xi lanh (đối với cơ cấu phân phối khí xu páp treo) gây ra h hỏng lớn cho động cơ

Hình 21 - 13 Các dạng lò xo xu páp

II.Hiện tợng h hỏng, phơng pháp kiểm tra và sửa chữa cụm xu páp

1.Hiện tợng h hỏng, phơng pháp kiểm tra, sửa chữa xu páp

b. Phơng pháp kiểm tra phát hiện h hỏng

Khi xu páp bị mòn hay h hỏng có thể kiểm tra bằng mắt thờng, bằng kính phóng đại hoặc bằng dụng cụ đo nh đồng hồ hay thớc cặp

 Kiểm tra độ kín của xu páp

Kiểm tra độ kín của xu páp bằng các phơng pháp sau:

- Làm sạch xu páp và đế xu páp , sau đó xoáy trơn giữa xu páp và đế, nếu có vết sáng đều cả chu vi mặt nghiêng với chiều rộng vết sáng từ 1 – 1,5

mm là độ kín đạt yêu cầu

- Dùng bút chì chì mềm vạch các đờng cách đều nhau trên mặt nghiêng của đầu xu páp, nỗi vach cách nhau 2 mm, lắp xu páp vào đế xu páp và gõ

nhẹ 3 – 4 lần, sau đó lấy xu páp ra quan sát, nếu các vết chì, nếu các vết chì

đều bị bị cắt đứt thì chứng tỏ xu páp kín

- Bôi một lớp bột đỏ lên mặt nghiêng ở vài ba điểm, lắp xu páp vào đế xu páp và xoáy 1/4 vòng, nếu có vết phẩm đều trên toàn bộ chu vi mặt trên mặt nghiêng, chứng tỏ xu páp kín

- Đối với xu páp treo có thể dùng dầu hoả để kiểm tra độ kín bằng cách: Lắp xu páp vào đế xu páp, sau đó cho dầu hoả vào ống ống hút và xả (hình 21

- 14 a), nếu sau 5 – 10 phút ở mặt tiếp xúc giữa xu páp và đế xu páp không

bị rò dầu chứng tỏ độ kín của xu páp đạt yêu cầu

- Dùng không khí nén để kiểm tra (hình 21 - 14 b) Lắp buồng không khí của thiết bị vào vào bệ xu páp, sau đó bóp bóng cao su để đạt áp suất khoảng 0,6 – 0,7 kg/cm2 ở trong buồng không khí, nếu sau 30 phút mà trị số áp lực trên đồng hồ không giảm xuống là đạt yêu cầu

 Kiểm tra xu páp

Dùng đồng hồ so để đo độ cong của xu páp, nếu độ cong 0,05mm là quá giới hạn cho phép Dùng pan me đo ngoài để kiểm tra độ mòn thân xu páp Dùng thớc đo sâu để kiểm tra độ tụt sâu của xu páp

Dầu hoả

A

Nhìn theo A

a) Kiểm tra bằng dầu hoả

1, 2 không đạt yêu cầu phảI rà lại

Hình 21- 14 Kiểm tra độ kín của xu páp

c. Phơng pháp sửa chữa xu páp

 Sửa chữa mặt nghiêng ở đầu xupáp

Khi mặt nghiêng hoặc côn hay mặt tiếp xúc ở đầu xupáp bị mòn không

đều hoặc bị cháy rỗ nhiều khi phải mài lại trên máy mài chuyên dụng theo góc độ quy định của nhà sản xuất, có thể là 300 hoặc 450 Trờng hợp không có máy mài chuyên dùng có thề dùng máy khoan và giấy hay vải ráp để làm sạch vết cháy rỗ sau đó tiến hành rà

- Trớc khi rà phải cạo sạch muội than bám vào xupáp và đế xupáp rồi dùng xăng rửa sạch xupáp và đế xupáp, sau đó bôi một lớp bột rà mỏng lên mặt nghiêng đầu xupáp, lúc đầu dùng bột rà thô (hạt to), khi mặt nghiêng có một dải màu gio xám thì dùng một mịn rà lại (hạt nhỏ) và dầu nhờn

Khi rà xu páp có thể tiến hành trên máy mài chuyên dụng hoặc dùng tay

Hình 21 - 16 Rà xu páp bằng tayTrờng hợp rà xupáp bằng tay thờng làm nh sau:

- Khi đầu xupáp không có rãnh : Dùng nấm cao su có lắp cán để hút xupáp

- Khi đầu xupáp có rãnh: Dùng tuanơvít hoặc khoan tay để rà Muốn cho

xu páp tự nẩy lên sau mỗi lần ấn xu páp xuống có thể dùng một lò xo mềm luồn vào thân xu páp

- Khi rà bằng bột rà mịn và dầu nhờn không nên xoay mà chỉ dập xu páp xuống, bảo đảm kết quả nhanh hơn Muốn cho xupáp tự nẩy lên sau mỗi

- Trong quá trình rà mỗi lần chỉ nên xoay xu páp 1/4 - 1/2 vòng, nhng phải thờng xuyên thay đổi vị trí rà để bột rà phân bố đều Khi xoay về bên phải thì đè xu páp xuống, khi xoay ngợc lại thì nhấc lên Khi rà phải luôn kiểm tra, không đợc gõ nhịp, thời gian rà không nên quá dài, phải thờng xuyên kiểm tra để tránh mài thành vệt rãnh sâu làm giảm tuổi thọ của xu páp.

- Khi rà xong, yêu cầu mặt nghiêng ở đầu xu páp phải bóng láng, không

có vết chỉ nào và có vết sáng nặng phía trong mặt nghiêng, bề rộng khoảng 1,5 - 2mm, đồng thời phải đảm bảo độ kín của xupáp lúc tiếp xúc với đế Độ kín của xu páp có thể tiến hành kiểm tra nh đã hớng dẫn ở phần trên

 Sửa chữa thân xupáp bị cong

Khi thân xupáp bị cong thì phải nắn lại rồi mới mài, còn trờng hợp chỉ bị mòn thì phải mài hoặc thay xupáp mới, đồng thời thay luôn cả ống dẫn hớng

 Sửa chữa đuôi xupáp

Khi mặt đầu hay mặt tiếp xúc của đuôi xupáp với con đội hoặc đòn gánh

bị mòn một vẹt hoặc không bằng phải có thể mài lại

1.Hiện tợng h hỏng, phơng pháp kiểm tra, sửa chữa đế xu páp

a. Hiện tợng, nguyên nhân h hỏng

- Đế hay bệ xu páp thờng có những h hỏng nh: mặt tiếp xúc với xu páp bị mòn hoặc cháy rỗ, do chịu nhiệt độ cao, do tác dụng của dòng khí và do ăn mòn hoá học

Đá mài

Khối V

Xu páp

- Đế xu páp bị nứt, vỡ do va đập mạnh với đầu xu páp.

b. Phơng pháp kiểm tra phát hiện h hỏng:

Khi đế xu páp bị mòn, cháy rỗ hặc nứt vỡ có thể kiểm tra bằng mắt thờng

c. Phơng pháp sửa chữa

 Sửa chữa đế xu páp bị mòn và cháy rỗ

- Khi đế xu páp bị mòn và cháy rỗ ít thì có thể tiến hành cạo sạch muội than bám vào , sau đó dùng xăng rửa sạch rồi rà trực tiếp với xu páp

- Trờng hợp đế xu páp bị mòn và cháy rỗ nhiều, phải dùng máy mài chuyên dùng để mài hoặc doa trên máy doa

- Đế xu páp mòn thấp hơn bề mặt ngang 2 mm hoặc nứt vỡ đều đợc thay thế và ép đế xu páp mới

- Phơng pháp rà và kiểm tra độ kín tơng tự nh trờng hợp rà và kiểm tra

b. Phơng pháp kiểm tra phát hiện h hỏng

Muốn kiểm tra khe hở của ống dẫn hớng và xu páp, trớc hết phải làm sạch ống dẫn hớng bằng bàn chải cớc hoặc dụng cụ làm sạch bằng lỡi có thể điều chỉnh đợc sau đó kiểm tra độ mòn của ống dẫn hớng bằng các phơng pháp sau:

 Dùng xu páp mới cắm vào ống dẫn hớng, cho đầu xupáp cao hơn mặt phẳng thân mày khoảng 9 mm, dùng đầu đo của đồng hồ so chạm vào mép xu páp rồi lắc đầu xu páp để xác định sự dịch chuyển sang bên của xu páp Nếu khe hở xu páp nạp vợt quá 0,25 mm và xu páp xả vợt quá 0,3 mm thì phải thay ống dẫn hớng

Hình 21- 17 Kiểm tra độ mòn ống dẫn hớng bằng dụng cụ đo nhỏ và pan me

 Sử dụng một loại dụng cụ đo lỗ nhỏ (hình 21 - 17) để kiểm tra độ mòn của ống dẫn hớng, điều chỉnh đầu đo sao cho đầu tròn tách ra vừa khít nhẹ trong ống dẫn hớng, sau đó dùng pan me đo ngoài để đo đờng kính đầu tròn của dụng cụ đo

 Ngoài ra, có thể kiểm tra lắp xu páp vào ống dẫn hớng rồi kéo xu páp lên xuống nhiều lần, cuối cùng bỏ tay ra, nếu xu páp tự dịch chuyển xuống nhờ trọng lợng của nó thì khe hở lắp ghép vừa phảI, còn nếu xu páp không dịch chuyển xuống dới đợc thì khe hở quá chặt

Trong quá trình làm việc lò xo thờng bị nứt gãy, cong, giảm độ đàn hồi

Do chịu lực uốn, lực nén và mô men xoắn

b. Phơng pháp kiểm tra phát hiện h hỏng

 Kiểm tra các vết nứt hoặc các h hỏng khác trên mỗi vòng lò xo bằng phơng pháp quan sát

 Muốn kiểm tra độ đàn hồi của lò xo có thể dùng một số phơng pháp sau đây:

Dụng cụ đo lỗ

Hình 21 -18 Dùng dụng cụ chuyên dùng kiểm tra lò xo

Dùng dụng cụ chuyên dùng (hình 21 -18).

Điều chỉnh tay vặn để chiều dài lò xo đúng quy định, tuỳ theo mỗi loại lò

xo Dùng lực ép cho đến khi nghe tiếng click thì dừng lại và đọc mô men trên cần xiết và nhân số đọc đợc với 2

Dùng bàn cân

Khi dùng bàn cân để đo độ đàn hồi của lò xo phải đặt lò xo lên bàn cân, khi ấn lò xo xuống đến chiều dài quy định, yêu cầu lực chỉ trên cân phải lớn hơn lực nén quy định, thờng lực căng lò xo không đợc nhỏ hơn 1/10 lực căng ban đầu

Dùng lò xo mới

Khi dùng lò xo mới để so sánh với lò xo cũ, phải đặt lò xo cũ và lò xo mới nối tiếp nhau rồi dùng êtô ép Lò xo cũ có độ đàn hồi kém thì chiều dài sẽ ngắn hơn so với lò xo mới Tuỳ theo chiều dài hay độ đàn hồi này mà quyết

định lo xo còn dùng đợc hay không

Trong thực tế sử dụng, tuỳ theo loại động cơ, lực ép và chiều dài lò xo khi

ép mà có quy định cụ thể, cũng có thể lấy trong phạm vi sau đây: ép lò xo xuống còn 4/5 chiều dài tự do thì lực ép phải đạt đợc trên 15 kg

 Muốn kiểm tra chiều dài tự do của lò xo (hình 21 - 19)

Dùng thớc cặp để đo chiều dài tự do của lò xo, tất cả các lò xo cho phép sai lệch 1,6 mm của chiều dài tự do đợc nhà chế tạo quy định

Bộ kiểm tra lò xo

Lò xo Tay vặn

Hình 21 -19 Kiểm tra chiều dài tự do của lò xo

 Kiểm tra độ thẳng đứng của lò xo (hình 21 - 20)

Kiểm tra độ thẳng đứng của lò xo bằng cách đặt đặt đầu cuối lò xo tiếp xúc sát với mặt tựa của mặt phẳng nh là thớc vuông góc Khe hở phía trên của

lò xo và mặt tựa phẳng là độ không thẳng đứng theo chiều trục của lò xo

Hình 21 - 20 Kiểm tra độ thẳng đứng của lò xo

c. Phơng pháp sửa chữa

- Khi lò xo bị nứt, gãy đều phải thay lò xo mới

- Khi độ đàn hồi của lò xo kém nên thay mới nhng cũng có thể nhiệt luyện lại để dùng Trong trờng hợp đặc biệt có thể lắp thêm đệm có chiều dày nhất định nhng không đợc lớn hơn 2 mm

1,6mm

- Kiểm tra đúng phơng pháp.

- Xác định chính xác mức độ h hỏng của cụm xu páp

- Có các biện pháp sửa chữa phù hợp

- Sử dụng dụng cụ kiểm tra, thành thạo

- Tổ chức nơi làm việc khoa học, ngăn nắp, gọn gàng

3 Chuẩn bị

a Dụng cụ, thiết bị

- Pan me đo ngoài,

2 Kiểm tra phát hiện h hỏng của cụm xu páp

Tiến hành kiểm cụm xu páp và điền kết qủa vào các cột tơng ứng trong phiếu kiểm tra sau:

Phiếu kiểm tra cụm xu páp

TT Nội dung kiểm tra Tình trạng kỹ