Cấu tạo, phân loại Khi phân tích kết cấu trục cam có một số vấn đề về đặc điểm kết cấu sau: Cam nạp và cam thải trong động cơ cỡ nhỏ và trung bình cam thường làm liền với trục hình 2.10.
Trang 1Chương 6:
Cấu tạo và sửa chữa các bộ phận
của hệ thống trao đổi khí
2.2.2.1 Động cơ diesel 4 kỳ
1 Trục cam và
cam a.
Nhiệm vụ
Trục cam mang các cam dẫn động cơ cấu phân phối khí Trong một số trường hợp, trên trục cam còn có các bộ phận của hệ thống khác như: cam của bơm chuyển nhiên liệu, hay bánh răng dẫn động bơm dầu…
Hình 2.10
1 đầu trục cam; 2 cổ trục; 3 cam nạp
và cam thải
b Cấu tạo, phân loại
Khi phân tích kết cấu trục cam có một số vấn đề về đặc điểm kết cấu sau:
Cam nạp và cam thải trong động cơ cỡ nhỏ và trung
bình cam thường làm liền với trục (hình 2.10)
Một vài động cơ cỡ lớn có cam rời được lắp trên trục bằng then và được kẹp
chặt bằng đai ốc
Các dạng cam gồm có cam lồi, cam tiếp tuyến và cam
Trang 2lõm Phổ biến là cam lồi gồm các cung tròn như cam hai cung
và cam ba cung (hình 2.11 a,b)
Hình 2.11 a,b cam lồi; c cam tiếp tuyến;
d cam lõm
Trang 3Để tránh bị kẹt, độ dịch dọc của trục thường được giới hạn bằng một vai tựa
tì vào thân máy Tại đây có đệm điều chỉnh
Để thuận tiện cho việc lắp ráp, người ta bố trí đường kính các cổ cam nhỏ dần về phía đuôi trục Tuy nhiên sẽ phức tạp cho việc chế tạo và thay thế phụ tùng khi sửa chữa
Trục cam của động cơ tự đổi chiều quay có 2 hệ thống cam: “cam tiến” và
“cam lùi”, các hệ thống cam này được bố trí lệch nhau một góc đổi chiều (hình
2.12b)
2.12b
1 quả cam tiến; 2 quả
cam lùi
Để đổi chiều quay cho động cơ, trục cam phải có khả năng dịch dọc hoặc quay tương đối so với trục khuỷu khi cần
Ở các động cơ loại nhẹ, người ta thường làm trục cam
rỗng
Biên dạng cam là mặt dẫn mở trên cam để tránh sự chậm trễ trong cơ cấu
truyền động xupap Nó gồm có phần đỉnh để mở xupap và phần lưng để đóng
Trang 4c Hao mòn, hư hỏng, kiểm tra, sửa chữa
+ Hao mòn, hư hỏng
- Các cổ trục cam mòn nhỏ, mòn côn, mòn méo
Nguyên nhân: Mòn nhỏ do ma sát với ổ đỡ trục cam; mòn côn, mòn méo do trục cam bị cong
Trang 5- Góc phân phối bị thay đổi do các vấu cam mòn thấp, biến dạng, trục cam bị
xoắn vặn
- Các cổ trục cam, vấu cam mòn thành gờ rãnh
Nguyên nhân: Dầu bôi trơn kém; khe hở lắp ghép với ổ
đỡ quá lớn gây va đập; chất lượng bạc lót kém
- Trục cam bị cong có vết nứt do lực va đập mạnh, vật liệu chế tạo kém
+ Kiểm tra
- Dùng pan me kiểm tra độ mòn nhỏ, mòn cong, mòn méo của các cổ trục
cam ghi lai kích thước rồi đem so sánh với bảng tiêu chuẩn
- Đặt trục cam lên hai khối chữ V và đặt lên bàn máp để kiểm tra độ cong
của trục cam Độ cong cho phép làm việc 0,07mm
- Dùng dưỡng chuyên dùng để kiểm tra các vấu cam hoặc dùng panme kiểm tra độ mòn các vấu cam rồi đem so với bảng tiêu chuẩn
- Kiểm tra độ dịch dọc của trục cam: lắp trục cam vào thân máy, dùng căn lá
đo khe hở giữa đầu trục cam và thân máy xong đem so sánh với bảng tiêu chuẩn Độ dịch dọc cho phép 0,3 mm
+ Sửa chữa
- Các hỏng nhỏ như: Bong tróc bề mặt làm việc, cạnh sắt trên các vấu cam, được sửa chữa bằng cách tẩy nhẵn bóng tróc, cạnh sắc xong tiếp tục sử dụng
- Các hỏng lớn: Rạn nứt, gãy, bóng tróc bề mặt làm việc lớn thì thay thế
Trang 6- Trường hợp trục cam cong quá 0,05 mm, phải nén lại trên bàn ép chuyên
dùn
g - Các cổ trục cam mòn côn, mòn méo, còn nằm trong kích thước sử dụng thì
sửa chữa bằng cách mài trên máy mài chuyên dùng, xong tiếp tục sử dụng
- Các cổ trục cam mòn côn, mòn méo, hết kích thước sử dụng được sửa chữa bằng phương pháp mạ hoặc phun đắp kim loại sau đó gia công lại theo kích thước tiêu chuẩn
Trang 72 Con đội
a Nhiệm vụ: Con đội xupap là bộ phận tựa trên mấu
cam, nó hoạt động trong một ống dẫn hướng thẳng đứng, mặt tiếp xúc cam thường được tôi cứng để đảm bảo lâu mòn Con đội có nhiệm vụ truyền chuyển động tịnh tiến cho đũa đẩy
b Cấu tạo, phân loại: Theo kết cấu con đội dùng trong
cơ cấu trao đổi khí
được chia làm các loại sau:
Hình 2.13
a con đội hình nấm; b con
đội hình trụ
+ Con đội phẳng
Trong cơ cấu phối khí xupap đặt, con đội dẫn động xupap, do đó con đội phải có vít để điều chỉnh khe hở nhiệt ở tâm con đội (hình 2.13a) Bề mặt nấm tiếp xúc với cam thường
có đường kính lớn phụ thuộc vào kích thước của cam Để con đội có trọng lượng nhỏ, thân con đội được chế tạo với đường kính nhỏ hơn đường kính với bề mặt tiếp xúc với cam Do đó, con đội có hình nấm (hình 2.13a) Nhưng do thân con đội có đường kính nhỏ nên áp suất tiếp xúc lớn làm tăng khả năng mài
Trang 8mòn Chính vì kết cấu nấm như vậy nên khi lắp ráp vào lỗ con đội trên thân máy phải lắp từ dưới lên trước khi lắp trục cam Khi tháo thay thế hoặc sửa chữa con đội phải tháo trục cam
Trong cơ cấu xupap treo, con đội tì lên đũa đẩy nên có thể làm rỗng con đội để giảm trọng lượng mà vẫn giữ đường kính thân con đội bằng đường kính bề mặt tiếp xúc với cam
Do đó con đội có dạng hình trụ (hình 2.13b) Với đường kính phần thân lớn nên ít mòn hơn và việc chế tạo cũng như tháo lắp dễ dàng
Trang 9+ Con đội có con lăn
Con đội có con lăn (hình 2.14) có ưu điểm là: giảm ma sát, mòn đều, về nguyên tắc có thể dùng cho mọi loại cam: cam lồi, cam lõm, cam tiếp tuyến Nhưng thân con đội con lăn không được phép xoay nên phải có kết cấu chống xoay cho con đội Để nhằm mục đích này, trên thân con đội có phay một rãnh hãm nhỏ, trên thân động cơ lắp một vít hãm, đầu vít có chốt lắp khít trong rãnh hãm trên thân con đội
(hình 2.14a)
Hình 2.14 Con đội con lăn Hình 2.15
a con đội thuỷ lực; b con đội có con lăn và lò xo
Nhược điểm chính của con đội này là lượng lớn nên chỉ dùng cho động cơ
có tốc độ chậm và trung bình
Con đội có con lăn dạng đủa và lò xo giảm va đập có ưu điểm làm giảm va đập trong quá trình máy làm việc với tốc độ cao, hơn nữa trục con lăn bi kim ít hư hỏng hơn trục con lăn thường khi làm việc với tốc độ cao Vì vậy nó thường được
Trang 10dùng trong máy có tốc độ cao (hình 2.14a)
+ Con đội thủy lực có tác dụng giảm va đập rất tốt nên
thường được dùng
cho động cơ diesel tàu thủy cỡ lớn (hình 2.15a)
Con đội đáy phẳng có kết cấu đơn giản, dễ chế tạo nhưng
bề mặt làm việc
chịu ma sát lớn, loại này thường dùng cho máy nhỏ (hình 2.16)
Trang 11Đòn bẩy thường được dùng thay thế cho con đội trong các động cơ tàu thuỷ
Nó gồm có một cần nhận lực hướng bên, một con lăn và một đệm đỡ cần đẩy (hình
2.16a)
Hình 2.16
a con đội phẳng và có con lăn; b
con đội đáy phẳng Những con đội có con lăn ở đầu nhằm làm giảm ma sát, còn ở những con đội đáy phẳng và đáy cầu người ta tạo cho nó chuyển động quay bằng cách bố trí điểm tiếp xúc lệch tâm so với đường tâm của con đội, nhờ vậy mà mặt tiếp xúc của con đội mòn đều, khoảng lệch tâm e thường vào khoảng (1,5 3,0) mm