Cơ cấu phân phối khí

Trờng trung cấp nghề quảng bình 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, hc 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 d- ỡng 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. Tài liệu lu hành nội bộ 1 Trờng trung cấp nghề quảng bình 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 Tài liệu lu hành nội bộ 2 Trờng trung cấp nghề quảng bình 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 đặt Cơ cấu phân phối khí dùng xu páp đặt hình 211a), 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. Nguyên lý làm việc Khi động cơ làm việc, trục khuỷu quay với tỷ số truyền là 1/2, cơ cấu phân phối khí sẽ làm việc nh sau: Khi đỉnh cam cha tác dụng vào đuôi xu páp, lò xo đẩy xu páp đi xuống, cửa nạp hoặc cửa xả đợc đóng lại. Khi đỉnh cam quay lên, con đội tác dụng vào xupáp nâng xu páp đi lên, cửa nạp hoặc cửa xả từ từ đợc mở ra. Khi con đội tiếp xúc ở vị trí cao nhất của cam thì cửa nạp hoặc cửa xả đợc mở lớn nhất . 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. Tài liệu lu hành nội bộ 3 Trục cam Trục khuỷu Thanh truyền Nắp máy Xu páp Con đội Lò xo Trờng trung cấp nghề quảng bình 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 Tài liệu lu hành nội bộ 4 Cần mở Lò xo Khí nạp Pit tông Thanh truyền Trục khuỷu Trục cam Con đội Đũa đẩy Vít điều chỉnh Trục cần mở Nắp mát Trờng trung cấp nghề quảng bình 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. Tài liệu lu hành nội bộ 5 Trờng trung cấp nghề quảng bình 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 Tài liệu lu hành nội bộ 6 Trục cam Trục cam Con đội Cần mở Trờng trung cấp nghề quảng bình 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 c cu phõn phi 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. 3. Chuẩn bị a. Dụng cụ - Vam ép lò xo - Dng c cm tay ngh sa cha - Búa tay - Trục bậc, kìm nhọn - Giá chứa xu páp và các chi tiết dẫn động b. Vật liệu - Dầu điêzen, - Giẻ sạch, khay đựng. II. Các bớc tiến hành 1.Quy trình tháo, lắp cơ cấu phân phối khí của động cơ 3A trên xe Toyota Cơ cấu phân phối của động cơ 3A sử dụng kiểu xu páp treo. Động cơ có một trục cam đặt trên nắp máy, các xu páp đợc bố trí thẳng hàng. Dẫn động xu páp bằng con đội cơ khí và đệm điều chỉnh khe hở nhiệt. Dẫn động trục cam bằng đai cam gồm: đai cam, bánh răng cam, bánh răng trục khuỷu và bộk phận tăng đai cam. Toàn bộ phần dẫn động trục cam đợc đặt phía trớc động cơ. Ngoài chức năng dẫn động các xu páp, trục cam còn dẫn động bơm xăng và bộ chia điện. Tài liệu lu hành nội bộ 7 Trờng trung cấp nghề quảng bình a. Quy trình tháo - Tháo nắp máy (theo quy trình riêng). - Tháo cụm ống xả. - Tháo đờng ống dẫn xăng, dẫn khí. - Tháo cụm ống hút. - 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. Tài liệu lu hành nội bộ 8 Nắp máy Vam ép Trờng trung cấp nghề quảng bình Hình 21- 5. Sử dụng dụng cụ ép lò xo xu páp treo b. Quy trình lắp Quy trình ngợc lại với quy trình tháo, trớc khi lắp cần chú ý: - Làm sạch các chi tiết. - Bôi dầu nhờn sạch các chi tiết chuyển động nh: thân xu páp, gối đỡ trục cam Hình 21 - 6. Trình tự lắp các chi tiết của cơ cấu xu páp Trình tự lắp đai cam - 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 a. Quy trình tháo - Tháo nắp máy theo quy trình riêng - Tháo nắp đậy xu páp; Tài liệu lu hành nội bộ 9 Lò xo Đĩa lò xo Xu páp Nắp máy Phớt làm kín Bệ xu páp Trờng trung cấp nghề quảng bình - Đánh dấu các xu páp theo thứ tự xi lanh; - Lắp kìm ép lò xo xu páp vào và ép lò xo lại; - Tháo mòng hãm khỏi đuôi xu páp; - Tháo kìm ép lò xo ra; - Lần lợt lấy đĩa lò xo, lò xo và xu páp ra; - Tháo ống dẫn hớng; - Tháo đế xu páp; - Làm sạch các chi tiết để kiểm tra, sửa chữa . b. Quy trình lắp 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 . Tài liệu lu hành nội bộ 10 [...]... lực nghiêng do cam gây ra, chịu ma sát và va đập 3 Vật liệu chế tạo Con đội thờng đợc chế tạo bằng thép hoặc gang 4 Cấu tạo con đội Trên cơ cấu phân phối khí thờng dùng hai loại: con đội cơ khí và con đội thuỷ lực Hình 21 -20 Con đội cơ khí Con đội cơ khí Trên động cơ dùng cơ cấu phối khí xu páp đặt, thờng dùng con đội hình nấm có thân nhỏ và đặc, bề mặt nấm tiếp xúc với cam thờng có đờng kính lớn phụ... Tài liệu lu hành nội bộ 17 Trờng trung cấp nghề quảng bình 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... Sửa chữa cơ cấu điều khiển xu páp Giới thiệu Cơ cấu điều khiển xu páp bao gồm con đội, đũa đẩy và cần mở Các chi tiết này làm nhiệm vụ truyền lực trung gian từ trục cam đến xu páp đối với cơ cấu xu páp đặt cơ cấu điều khiển xu páp không có đòn bẩy và đũa đẩy Sau đây là kiến thức cơ bản về các chi tiết nêu trên Mục tiêu thực hiện: Học xong bài này học viên có khả năng: 1 Trình bày đợc nhiệm vụ, cấu tạo,... chén chận nên nó sẽ tự do xoay theo chấn động khi động cơ nổ Tài liệu lu hành nội bộ 15 Trờng trung cấp nghề quảng bình Xu páp Vành bọc Đĩa lò xo Bi tựa Chén chận Con đội Đệm đàn hồi Lò xo hồi vị 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,... 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 Móng hãm Đĩa lò xo Lò xo Chụp đậy Xu páp 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... 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 Tài liệu lu hành nội bộ 19 Trờng trung cấp nghề quảng bình Hình 21 - 13 Các dạng lò xo xu páp II.Hiện tợng h hỏng, phơng... động cơ dùng cơ cấu phân phối khí xu páp treo, thờng dùng con đội hình trụ (hình 21 -20b), nhng thân con đội thờng làm rỗng để đặt đũa đẩy, mặt tiếp xúc với cam và thân con đội bằng nhau Mặt tỳ với đũa đẩy có dạng bán cầu và bôi trơn bề mặt này bằng dầu nhờn từ lỗ ở nắp xi lanh theo đũa đẩy xuống hoặc bằng phơng pháp văng dầu từ các te lên Cả hai loại con đội hình nấm, hình trụ đều có những đặc điểm cấu. .. dụng đóng mở các cửa nạp, cửa xả của động cơ và để thực hiện quá trình thay đổi khí b Điều kiện làm việc Trong quá trình động cơ làm việc, điều kiện làm việc của xu páp là: a - 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,... nhiệt luyện d Cấu tạo Lò xo có dạng hình xoắn ốc hình trụ, hai vòng đầu quấn sát nhau và đợc mài phẳng để dễ lắp ghép Số vòng lò xo từ 4 - 10 vòng Bớc xoắn có thể quấn giống nhau trên toàn bộ chiều dài 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... 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 . 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 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 đặt Cơ cấu phân phối khí. 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