LỜI NÓI ĐẦUNgày nay, với sự phát triển không ngừng của nhân loại, các loại động cơ dần dần thay thế sức lao động của con người.Trong đó, động cơ đốt trong đóng vai trò rất quan trọng. Động cơ đốt trong hiện nay đang phát triển rất mạnh mẽ cả về số lượng lẫn chất lượng, nó đóng một vai trò quan trọng trong nhiều lĩnh vực kinh tế, xã hội, khoa học công nghệ... là nguồn động lực cho các phương tiện vận tải như ôtô, máy kéo, tàu thuỷ, máy bay và các máy động cơ cở nhỏ v.v.. Đối với một sinh viên kỹ thuật, đồ án tốt nghiệp luôn luôn đóng một vai trò rất quan trọng. Nó là kết quả của 5 năm học tập và lao động miệt mài ở ngôi trường ĐHBK ĐÀ NẴNG. Đề tài tốt nghiệp được giao là” khảo sát và tính toán cơ cấu phân phối khí trên động cơ DURATEC”. Tuy là một đề tài quen thuộc đối với sinh viên nhưng mục đích của đề tài rất thiết thực, nó không những giúp cho em có điều kiện để chuẩn lại các kiến thức đã học ở trường mà còn có thể hiểu biết kiến thức nhiều hơn khi tiếp xúc với thực tế. Cơ cấu phân phối khí của động cơ DURATEC có nhiều đặc điểm mới lạ. Do đó việc khảo sát và tính toán động cơ này thật sự đã đem đến cho em nhiều điều bổ ích.Được sự giúp đỡ và hướng dẫn tận tình của TS. PHÙNG XUÂN THỌ, các thầy cô trong khoa cùng với việc tìm hiểu, tham khảo các tài liệu liên quan và vận dụng các kiến thức được học, em đã cố gắng hoàn thành tốt đề tài này. Tuy nhiên, do kiến thức của em còn có hạn, lại thiếu kinh nghiệm thực tế nên trong quá trình thực hiện đồ án sẽ không tránh khỏi những nhầm lẫn, thiếu sót. Em mong các thầy cô góp ý, chỉ bảo thêm để em ngày càng hoàn thiện hơn. Cuối cùng em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy hướng dẫn TS. PHÙNG XUÂN THỌ” cùng các thầy cô trong khoa và các bạn đã nhiệt tình giúp đỡ để em có thể hoàn thành đồ án này. Sinh viên thực hiện Trần Quang Vỹ CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ CƠ CẤU PHÂN PHỐI KHÍ TRÊN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG1.1. MỤC ĐÍCH, PHÂN LOẠI,YÊU CẦU CƠ CẤU PHÂN PHỐI KHÍ1.1.1. Mục đíchCơ cấu phân phối khí có nhiệm vụ thực hiện quá trình thay đổi khí trong động cơ. Thải sạch khí thải ra khỏi xilanh và nạp đầy hỗn hợp nạp hoặc không khí mới vào xilanh động cơ để động cơ làm việc được liên tục, ổn định, phát huy hết công suất thiết kế.1.1.2. Yêu cầuCơ cấu phối phải đảm bảo các yêu cầu sau: Quá trình thay đổi khí phải hoàn hảo, nạp đầy thải sạch; đóng mở xupáp đúng quy luật và đúng thời gian quy định; độ mở lớn để dòng khí lưu thông, ít trở lực; đóng xupáp phải kín nhằm đảm bảo áp suất nén, không bị cháy do lọt khí; xupáp thải không tự mở trong quá trình nạp; ít va đập, tránh gây mòn; dễ dàng điều chỉnh, sửa chữa, giá thành chế tạo thấp.1.1.3. Phân loạiCơ cấu phân phối khí dùng xupáp là loại cơ cấu được sử dụng rộng rãi trong động cơ đốt trong vì nó có kết cấu đơn giản, dễ chế tạo, dễ điều chỉnh và giá thành không cao lắm.Cơ cấu phối khí dùng van trượt là loại cơ cấu có nhiều ưu điểm như có thể đảm bảo tiết diện lưu thông lớn, dễ làm mát, ít gây ồn… Nhưng do kết cấu khá phức tạp, giá thành cao nên người ta chỉ sử dụng ở các loại xe đặc biệt như động cơ xe đua.Cơ cấu phân phối khí dùng piston đóng mở cửa nạp và cửa thải là loại cơ cấu phối khí của động cơ hai kì quét vòng hoặc quét thẳng, quét thẳng có thể qua xupáp xả hoặc cửa xả dung piston đối đỉnh. Cơ cấu phối khí loại này có kết cấu đơn giản, không phải điều chỉnh, sửa chữa nhưng chất lượng quá trình thay đổi khí không cao. Trong cơ cấu loại này piston động cơ đóng vai trò như một van trượt, đóng mở cửa nạp và cửa thải. Loại động cơ này không có cơ cấu dẫn động van trượt riêng mà chúng dùng cơ cấu khuỷu trục thanh truyền để dẫn động piston.Cơ cấu phối khí hỗn hợp dung cửa nạp và xupáp thải: Sử dụng trên động cơ 2 kì quét thẳng.1.2. CƠ CẤU PHÂN PHỐI KHÍ ĐỘNG CƠ HAI KỲTrong động cơ hai kỳ, quá trình nạp đầy môi chất mới vào xilanh động cơ chỉ chiếm khoảng 1200 đến 1500 góc quay trục khuỷu. Quá trình thải trong động cơ hai kỳ chủ yếu dùng không khí quét có áp suất lớn hơn áp suất khí trời để đẩy sản vật cháy ra ngoài. Ở quá trình này sẽ xảy ra sự hòa trộn giữa không khí quét với sản vật cháy, đồng thời cũng có các khu vực chết trong xilanh không có khí quét tới. Chất lượng các quá trình thải sạch sản vật cháy và nạp đầy môi chất mới trong động cơ hai kỳ chủ yếu phụ thuộc vào đặc điểm của hệ thống quét thải.Theo hướng vận động của dòng khí quét trong động cơ 2 kì phân thành 2 loại:Quét vòng: là hệ thống quét và thải vận hành theo nguyên lí dòng khí quét đi đường vòng lúc đầu từ phía dưới men theo thành xilanh đi lên, tới nắp xilanh dòng khí đổi chiều 1800 và đi xuống ngược với chiều củ. Các cửa thải và cửa quét của hệ thống quét vòng đều được đặt ở phía dưới của xilanh và việc đóng, mở các cửa này đều do piston đảm nhiệm.Quét thẳng: dòng khí quét đi theo đường thẳng từ dưới lên, vì vậy hành trình của nó chỉ bằng một nữa so với quét vòng. Các cơ cấu quét và thải của hệ thống quét thẳng được đặt ở hai đầu của xilanh. Điều kiện đóng mở cửa khí là do piston hoặc xupáp dùng trục cam.Ngoài ra hệ thống quét thải trên, động cơ 2 kì còn được phân loại như sau:Dựa vào các cửa khí quanh chu vi có:+ Quét vòng đặt ngang: Các của thải của hệ thống này được đặt ngang đối diện với cửa quét.+ Quét vòng một bên: Các cửa thải và cửa quét đều được đặt về một bên của thành xilanh.+ Quét vòng đặt xung quanh: Các cửa thải và cửa quét đều đặt khắp chu vi xilanh của động cơ.+ Quét vòng đặt hỗn hợp: Là dạng hỗn hợp của các hệ thống quét vòng đặt ngang, quét vòng đặt một bên, quét vòng đặt xung quanh.Dựa vào chiều cao tương đối giữa cửa thải và cửa quét dọc theo đường tâm xilanh:+ Mép trên cửa thải cao hơn cửa quét: Trong đó nếu là động cơ tăng áp thì các cửa thải phải có van xoay để tránh tổn thất khí quét. Nếu là động cơ không tăng áp thì không cần lắp van xoay để động cơ đỡ phức tạp.+ Mép trên cửa thải ngang với mép trên cửa quét: Trong trường hợp này phải lắp van một chiều tự động trong cửa quét để tránh hiện tượng sản vật cháy đi vào cửa quét.+ Mép trên cửa thải thấp hơn mép trên cửa quét: Nếu chỉ có một hang cửa quét thì tấc cả các cửa quét phải lắp van một chiều. nếu có hai hành cửa quét thì chỉ cần lắp van một chiều cho hàng cửa quét phía trên.Thực tế ta gặp rất nhiều cách bố trí phương hướng của các cửa quét, nhưng tất cả đều dựa trên cơ sở các phương án bố trí sau:+ Hướng song song: Các cửa quét và cửa thải đều được bố trí song song với nhau trong mặt cắt ngang của xilanh. Thường được sử dụng cho động cơ 2 kì cỡ nhỏ.+ Hướng tâm: Thường được sử dụng trong cửa thải của hệ thống quét vòng đặt xung quanh hoặc hệ thống quét vòng đặt thẳng.+ Hướng tiếp tuyến: Đường tâm của các cửa khí là những đường tiếp tuyến với một đường cong có đường kính nhỏ hơn đường kính xilanh.+ Hướng lệch tâm: Đường tâm của các cửa thải hoặc cửa quét tập trung vào một vài điểm lệch tâm so với tâm tâm xilanh nằm bên trong hoặc bên ngoài xilanh.Một số hệ thống quét thải được sử dụng nhiều hiện nay:+ Hệ thống quét vòng đặt ngang theo hướng song song:Sử dụng trên động cơ 2 kì cỡ nhỏ.Đặc điểm:+ Dùng cacte làm máy nén khí để tạo ra không khí quét. + Cửa quét thường đặt xiên lên hoặc đỉnh piston có kết cấu đặc biệt để dẫn hướng dòng không khí quét trong xilanh.Hình 1.1. Cơ cấu dùng hộp cacte để quét khí1Piston ; 2 Thanh truyền ; 3 Trục khuỷu+ Hệ thống quét vòng đặt ngang theo hướng lệch tâm : Thường được sử dụng trên các động cơ 2 kì công suất lớn. Đặc điểm: cửa quét đặt theo hướng lệch tâm, xiên xiên và hợp với đường tâm xilanh một góc 300 , do đó khi dòng không khí quét vào xilanh sẽ theo hướng đi lên tới nắp xilanh mới vòng xuống cửa thải.+ Hệ thống quét vòng đặt ngang phức tạp:Đặc điểm: có 2 hàng cửa quét, hàng trên đặt cao hơn cửa thải, bên trong có bố trí van một chiều để sau khi đóng kín của thải vẫn có thể nạp them môi chất công tác mới vào hàng lỗ phía trên.Áp suất khí quét lớn nhưng do kết cấu có nhiều van tự động nên phức tạp. Chiều cao các cửa khí lớn làm tăng tổn thất hành trình piston, giảm các chỉ tiêu công tác của động cơ.+ Hệ thống quét vòng đặt một bên:Chỉ sử dụng cho các động cơ 2 kì tĩnh tại, động cơ tàu thủy cỡ nhỏ tốc độ trung bình. Các cửa khí đặt một bên của thành xilanh theo hướng lệch tâm cửa quét nghiêng xuống một góc 150. Trong hệ thống có thể có van xoay để đóng cửa thải sau khi kết thúc quét khí nhằm giảm tổn thất khí quét. Hệ số tổn thất khí quét tương đối lớn, áp suất có ích trung bình nhỏ.+ Hệ thống quét thẳng qua xupáp thải:Dùng rộng rãi trong động cơ ôtô, máy kéo, tàu thủy, tàu hỏa.Đặc điểm: cửa quét đặt xung quanh xilanh theo hướng tiếp tuyến. Xupáp thải được đặt trên nắp xilanh.Dòng khí quét chỉ đi theo một chiều từ dưới lên nắp xilanh rồi theo xupáp thải ra ngoài nên dòng khí quét ít bị hòa trộn cới sản vật cháy và khsi thải được đẩy ra ngoài tương đối sạch, do đó hệ số khí sót nhỏ và áp suất dòng khí nạp lớn. Hình 11 Một số phương án quét thải trên động cơ hai kỳa) Hệ thống quét thẳng dùng piston đối đỉnh; b) Hệ thống quét vòng đặt ngang theo hướng lệch tâm; c) Hệ thống quét vòng đặt ngang phức tạp; d) Hệ thống quét thẳng qua xupáp thải; e) Hệ thống quét vòng đặt một bên.1.3. CƠ CẤU PHÂN PHỐI KHÍ ĐỘNG CƠ BỐN KỲTrên động cơ bốn kỳ việc thải sạch khí thải và nạp đầy môi chất mới được thực hiện bởi cơ cấu cam xupáp, cơ cấu cam xupáp được sử dụng rất đa dạng. Tùy theo cách bố trí xupáp và trục cam, người ta chia cơ cấu phân phối khí của động cơ bốn kỳ thành nhiều loại khác nhau như cơ cấu phối khí dùng xupáp treo, cơ cấu phối khí dùng xupáp đặt…1.3.1. Các phương án bố trí xupáp và dẫn động xupáp+ Cơ cấu phân phối khí dùng xupáp đặt:Xupáp được lắp ở một bên thân máy ngay trên trục cam và được trục cam dẫn động xupáp thông qua con đội. Xupáp nạp và xupáp thải của các xilanh có thể bố trí theo nhiều kiểu khác nhau: Bố trí xen kẽ hoặc bố trí theo từng cặp một. Khi bố trí từng cặp xupáp cùng tên, các xupáp nạp có thể dùng chung đường nạp nên làm cho đường nạp trở thành đơn giản hơn. Hình 12 Cơ cấu phân phối khí dùng xupáp đặt1 – Trục cam; 2 – Thân máy; 3 – Con đội; 4 – Đế lò xo xupáp; 5 – Lò xo xupáp; 6 – Ống dẫn hướng; 7 – Xupáp; 8 – Bánh răng dẫn động bánh răng cam;Ưu điểm của phương án này là chiều cao động cơ giảm xuống, kết cấu của nắp xilanh đơn giản, dẫn động xupáp cũng dễ dàng.Tuy vậy có khuyết điểm là buồng cháy không gọn, có dung tích lớn. Một khuyết điểm nữa là đường nạp, thải phải bố trí trên thân máy phức tạp cho việc đúc và gia công thân máy, đường thải, nạp khó thanh thoát, tổn thất nạp thải lớn.+ Cơ cấu phân phối khí dùng xupáp treo:Xupáp đặt trên nắp máy và được trục cam dẫn động thông qua con đội, đũa đẩy, đòn bẩy hoặc trục cam dẫn động trực tiếp xupáp.Khi dùng xupáp treo có ưu điểm: tạo được buồng cháy gọn, diện tích mặt truyền nhiệt nhỏ vì vậy giảm được tổn thất nhiệt.Đường nạp, thải đều bố trí trên nắp xilanh, nên có điều kiện thiết kế để dòng khí lưu thông thanh thoát hơn, đồng thời có thể bố trí xupáp hợp lý nên có thể tăng được tiết diện lưu thông của dòng khí.Tuy vậy cơ cấu phân phối khí dùng xupáp treo cũng tồn tại một số khuyết điểm như: dẫn động xupáp phức tạp và làm tăng chiều cao của động cơ, kết cấu của nắp xilanh hết sức phức tạp, rất khó đúc và gia công.Để dẫn động xupáp, trục cam có thể bố trí trên nắp xilanh để dẫn động trực tiếp hoặc dẫn động qua đòn bẩy. Trường hợp trục cam bố trí ở hộp trục khuỷu hoặc ở thân máy, xupáp được dẫn động gián tiếp qua con đội, đũa đẩy, đòn bẩy… Hình 13 Cơ cấu phân phối khí dùng xupáp treo1 – Trục cam; 2 – Con đội; 3 – Đũa đẩy; 4 – Vít điều chỉnh; 5 – Trục đòn bẩy; 6 – Đòn bẩy; 7 – Đế chặn lò xo; 8 Lò xo xupáp; 9 Ống dẫn hướng; 10 – Xupáp; 11 – Dây đai; 12 – Bánh răng trục khuỷu.Khi bố trí xupáp treo thành hai dãy, dẫn động xupáp rất phức tạp. Có thể sử dụng phương án dẫn động xupáp dùng một trục cam dẫn động gián tiếp qua các đòn bẩy, hoặc có thể dùng hai trục cam dẫn động trực tiếp. Hình 14. Các phương án dẫn động trục cama. Các xupáp được đặt xen kẽ trên nắp xilanh;b. Xupáp được dẫn động trực tiếp;c. Xupáp được dẫn động thông qua đòn bẩy.Trong một số động cơ xăng, xupáp có khi bố trí theo kiểu hỗn hợp: xupáp nạp đặt trên thân máy còn xupáp thải lắp chéo trên nắp xilanh. Khi bố trí như thế kết cấu của cơ cấu phân phối khí rất phức tạp nhưng có thể tăng được tiết diện lưu thông rất nhiều do đó có thể tăng khả năng cường hóa động cơ. Kết cấu này thường dùng trong các loại động cơ xăng tốc độ cao.Kết luận: So sánh ưu khuyết điểm của hai phương án bố trí xupáp đặt và treo thấy rằng: động cơ diezel chỉ dùng xupáp treo, do đó tạo được tỷ số nén cao, còn động cơ xăng có thể dùng xupáp treo, hay đặt nhưng ngày nay thường dùng cơ cấu phân phối khí kiểu treo. Động cơ sử dụng cơ cấu phân phối khí kiểu treo có hiệu suất nhiệt cao hơn. Dùng cơ cấu phân phối khí kiểu treo tuy làm cho kết cấu quy lát rất phức tạp và dẫn động cũng phức tạp nhưng đạt hiệu quả phân phối khí rất tốt. Cơ cấu phân phối khí xupáp treo chiếm ưu thế tuyệt đối trong động cơ 4 kỳ.1.3.2. Phương án bố trí trục cam và dẫn động trục camTrục cam có thể đặt trong hộp trục khuỷu hay trên nắp máy:Loại trục cam đặt trong hộp trục khuỷu được dẫn động bằng bánh răng cam. Nếu khoảng cách giữa trục cam với trục khuỷu nhỏ thường chỉ dùng một cặp bánh răng. Nếu khoảng cách trục lớn, phải dùng thêm các bánh răng trung gian hoặc dùng xích răng.Loại trục cam đặt trên nắp máy. Dẫn động trục cam có thể dùng trục trung gian dẫn động bằng bánh răng côn hoặc dùng xích răng. Khi dùng hệ thống bánh răng côn cần có ổ chắn dọc trục để chịu lực chiều trục và khống chế độ rơ dọc trục. Khi trục cam dẫn động trực tiếp xupáp, trục cam được dẫn động qua ống trượt, trục cam dẫn động qua đòn quay.Phương án dẫn động bằng bánh răng có ưu điểm rất lớn là kết cấu đơn giản, do cặp bánh răng phân phối khí thường dùng bánh răng nghiêng nên ăn khớp êm và bền. Tuy vậy, khi khoảng cách giữa trục cam với trục khuỷu lớn thì phương án này phải dùng thêm nhiều bánh răng trung gian. Điều đó làm cho thân máy thêm phức tạp (vì phải lắp nhiều trục để lắp bánh răng trung gian ) và cơ cấu dẫn động trở nên cồng kềnh, khi làm việc thường có tiếng ồn.Truyền động bằng xích có nhiều ưu điểm như gọn nhẹ, có thể dẫn động được trục cam ở khoảng cách lớn. Tuy vậy phương án này có nhược điểm là đắt tiền vì giá thành chế tạo của xích đắt hơn bánh răng nhiều. Khi xích bị mòn gây nên tiếng ồn và làm sai lệch pha phân phối. Hình 15 Các phương án dẫn động trục cama, c) – Dẫn động trục cam dùng bánh răng côn; b) – Dẫn động trục cam dùng bánh răng trung gian; d , e) – Dẫn động trục cam dùng xích; f) – Dẫn động trục cam dùng đai răng.1.4. CÁC CHI TIẾT, CỤM CHI TIẾT CHÍNH TRONG CƠ CẤU PHÂN PHỐI KHÍ1.4.1. Trục cam Nhiệm vụ của trục cam là dẫn động và điều khiển việc đóng mở xupáp nạp và thải đúng theo chu kì hoạt động của động cơ. Hình 16 Kết cấu trục cam.1 – Đầu trục cam; 2 – Cổ trục cam; 3 – Các vấu cam; 4 – Cam lệch tâm bơm xăng; 5 – Bánh răng dẫn động bơm dầu bôi trơn.Trên trục cam có các vấu cam nạp và thải cho mỗi xilanh. Thời điểm đóng mở xupáp phụ thuộc vào biên dạng cam. Trục cam bao gồm các phần cam thải, cam nạp và các cổ trục. Ngoài ra trên một số động cơ trên trục cam còn có vấu cam dẫn động bơm xăng, bơm cao áp vv…Hình dạng và vị trí của cam phối khí quyết định bởi thứ tự làm việc, góc độ phối khí và số kì của động cơ. Cam có thể được chế tạo liền trục hoặc có thể làm rời từng cái rồi lắp trên trục bằng then hoặc đai ốc.Vật liệu chế tạo trục cam thường là thép hợp kim có thành phần cacbon thấp như thép 15X, 15MH, 12XH ... hoặc thép cacbon có thành phần trung bình như thép 40 hoặc thép 45. Các mặt ma sát của trục cam (mặt làm việc của trục cam, của ổ trục, của mặt đầu trục cam…) đều thấm than và tôi cứng.+ Cổ trục cam: Có hai loại đủ cổ và thiếu cổ. Nếu số cổ trục là Z và số xilanh là i thì: Số cổ loại đủ cổ là Z = (i + 1) thường dùng ở động cơ điêzen. Số cổ loại trốn cổ thường dùng ở động cơ xăng.Các cổ phải mài bóng, bề mặt có độ cứng đạt 50 ÷ 60 HRC. Nếu trục cam lắp luồn thì kích thước cổ phải còn lớn hơn các phần khác của trục cam. Đôi khi để dễ lắp người ta làm đường kính các cổ khác nhau, cổ có đường kính nhỏ nhất ở phía cuối trục.Các ổ trục cam được ép trên thân máy đều là ống thép có tráng hợp kim chịu mài mòn như ba bít, hợp kim đồng chì, hợp kim nhôm.Nếu trục cam lắp theo kiểu đặt, phải dùng ổ hai nửa, một nửa đúc trên thân hay nắp xilanh, nửa kia làm thành nắp ổ rồi lắp lại bằng bulông hay gu giông, kết cấu này dùng ở động cơ công suất lớn và một số động cơ có trục cam đặt trên nắp xilanh.+ Ổ chắn dọc trục:Để giữ cho trục cam không dịch chuyển theo chiều trục (khi trục cam, thân máy hoặc nắp xylanh giãn nở) khiến cho khe hở ăn khớp của bánh răng côn và bánh răng nghiêng dẫn động trục cam thay đổi làm ảnh hưởng đến pha phân phối khí, người ta phải dùng ổ chắn dọc trục. Trong trường hợp bánh răng dẫn động trục cam là bánh răng côn hoặc bánh răng nghiêng, ổ chắn phải bố trí ngay phía sau bánh răng dẫn động. Còn khi dùng bánh răng thẳng, ổ chắn có thể đặt ở bất kỳ vị trí nào trên trục cam vì trong trường hợp này, trục cam không chịu lực dọc trục và dù trục cam hay thân máy có giãn nở khác nhau cũng không làm ảnh hưởng đến pha phân phối khí như trường hợp dùng bánh răng nghiêng và bánh răng côn.Hình 17 Kết cấu đầu trục cam.1 – Vỏ máy; 2 – Bulông hãm bích; 3 – Bích chắn; 4 – Trục cam; 5 – Vòng chắn; 6 Ổ đỡ trục cam; 7 – Đêm vênh; 8 – Bulông cố định bánh răng dẫn động; 9 – Then; 10 – Bánh răng dẫn động trục cam.1.4.2. Con độiNhiệm vụ: Là chi tiết trung gian dùng để truyền chuyển động từ trục cam đến xupáp thông qua đũa đẩy và đòn bẩy.Điều kiện làm việc: Con đội bị tác động bởi nhiều lực, áp lực khí nén, lực nén lò xo xupáp và lực quán tính của các chi tiết chuyển động.Vật liệu chế tạo: Con đội được làm bằng gang, bề mặt tiếp xúc với cam phải được tôi cứng bằng cách xử lý nhiệt bề mặt.Con đội có thể chia làm 3 loại chính:+ Con đội hình nấm và hình trụ:Là loại con đội đáy bằng dùng phổ biến trên các loại động cơ, con đội hình nấm dùng cho hệ thống phối khí xupáp đặt, đôi khi dùng cho xupáp kiểu treo, con đội được khoét rỗng để lắp với đũa đẩy, phần cầu lõm phải có r c lớn hơn r đũa đẩy khoảng (0,2÷0,3) mm. Sở dĩ làm như vậy là để tránh hiện tượng mòn vẹt mặt con đội (hoặc mặt cam) khi đường tâm con đội không thẳng góc với đường tâm trục cam.Khi mặt tiếp xúc là mặt cầu, con đội tiếp xúc với mặt cam tốt hơn, nên tránh được hiện tượng cào xước.Loại con đội hình nấm được dùng rất nhiều trong cơ cấu phân phối khí xupáp đặt. Thân con đội thường nhỏ, đặc, vít điều chỉnh khe hở xupáp bắt trên phần đầu của thân. Hình 18 Kết cấu con đội hình trụ và hình nấm.+ Con đội con lăn: Gồm có thân, lò xo chặn, chốt và con lăn. Lò xo chặn có tác dụng không cho con đội xoay. Ngoài ra, còn có bulông bắt trong thân máy để con đội hoạt động đúng hướng. Hình 19 Kết cấu con đội con lăn.Con lăn được nhiệt luyện để chịu mài mòn. Cơ cấu con đội con lăn có tác dụng làm giảm ma sát vì vậy làm giảm được mức tiêu nhiên liệu.+ Con đội thủy lực: Để tránh hiện tượng có khe hở nhiệt gây ra tiếng ồn và va đập, trong các xe du lịch cao cấp người ta thường dùng loại con đội thủy lực. Dùng loại con đội này sẽ không còn tồn tại khe hở nhiệt.Ngoài ra, dùng con đội thủy lực còn có một ưu điểm đặc biệt là có thể tự động thay đổi trị số thời gian tiết diện của cơ cấu phân phối khí. Vì khi tốc độ động cơ tăng lên, do khả năng rò rỉ dầu giảm đi, nên xupáp mở sớm hơn khi chạy với tốc độ này, điều đó rất có lợi đối với quá trình nạp của động cơ.Dùng con đội thủy lực, tuy có nhiều ưu điểm như trên, nhưng điều cần đặc biệt chú ý là con đội thủy lực làm việc tốt hay xấu phụ thuộc rất nhiều vào chất lượng của dầu bôi trơn. Vì vậy dầu dùng trong động cơ có con đội thủy lực phải rất sạch và độ nhớt ổn định, ít thay đổi.1.4.3. Đũa đẩy Đũa đẩy dùng trong cơ cấu phân phối khí xupáp treo thường là một thanh dài,đặc hoặc rỗng dùng để truyền lực từ con đội đến đòn bẩy.Để giảm nhẹ trọng lượng, đủa đẩy thường làm bằng ống thép rỗng hai đầu hàn gắn với các đầu tiếp xúc hình cầu hoặc mặt lõm. Đôi khi cả hai đầu tiếp xúc của đũa đẩy đều là hình cầu.
Khảo sát và tính toán cơ cấu phân phối khi trên động cơ Duratec LỜI NÓI ĐẦU Ngày nay, với sự phát triển không ngừng của nhân loại, các loại động cơ dần dần thay thế sức lao động của con người.Trong đó, động cơ đốt trong đóng vai trò rất quan trọng. Động cơ đốt trong hiện nay đang phát triển rất mạnh mẽ cả về số lượng lẫn chất lượng, nó đóng một vai trò quan trọng trong nhiều lĩnh vực kinh tế, xã hội, khoa học công nghệ là nguồn động lực cho các phương tiện vận tải như ôtô, máy kéo, tàu thuỷ, máy bay và các máy động cơ cở nhỏ v.v Đối với một sinh viên kỹ thuật, đồ án tốt nghiệp luôn luôn đóng một vai trò rất quan trọng. Nó là kết quả của 5 năm học tập và lao động miệt mài ở ngôi trường ĐHBK ĐÀ NẴNG. Đề tài tốt nghiệp được giao là” khảo sát và tính toán cơ cấu phân phối khí trên động cơ DURATEC”. Tuy là một đề tài quen thuộc đối với sinh viên nhưng mục đích của đề tài rất thiết thực, nó không những giúp cho em có điều kiện để chuẩn lại các kiến thức đã học ở trường mà còn có thể hiểu biết kiến thức nhiều hơn khi tiếp xúc với thực tế. Cơ cấu phân phối khí của động cơ DURATEC có nhiều đặc điểm mới lạ. Do đó việc khảo sát và tính toán động cơ này thật sự đã đem đến cho em nhiều điều bổ ích. Được sự giúp đỡ và hướng dẫn tận tình của TS. PHÙNG XUÂN THỌ, các thầy cô trong khoa cùng với việc tìm hiểu, tham khảo các tài liệu liên quan và vận dụng các kiến thức được học, em đã cố gắng hoàn thành tốt đề tài này. Tuy nhiên, do kiến thức của em còn có hạn, lại thiếu kinh nghiệm thực tế nên trong quá trình thực hiện đồ án sẽ không tránh khỏi những nhầm lẫn, thiếu sót. Em mong các thầy cô góp ý, chỉ bảo thêm để em ngày càng hoàn thiện hơn. Cuối cùng em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy hướng dẫn "TS. PHÙNG XUÂN THỌ” cùng các thầy cô trong khoa và các bạn đã nhiệt tình giúp đỡ để em có thể hoàn thành đồ án này. Sinh viên thực hiện Trần Quang Vỹ 1 Khảo sát và tính toán cơ cấu phân phối khi trên động cơ Duratec CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ CƠ CẤU PHÂN PHỐI KHÍ TRÊN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG 1.1. MỤC ĐÍCH, PHÂN LOẠI,YÊU CẦU CƠ CẤU PHÂN PHỐI KHÍ 1.1.1. Mục đích Cơ cấu phân phối khí có nhiệm vụ thực hiện quá trình thay đổi khí trong động cơ. Thải sạch khí thải ra khỏi xilanh và nạp đầy hỗn hợp nạp hoặc không khí mới vào xilanh động cơ để động cơ làm việc được liên tục, ổn định, phát huy hết công suất thiết kế. 1.1.2. Yêu cầu Cơ cấu phối phải đảm bảo các yêu cầu sau: Quá trình thay đổi khí phải hoàn hảo, nạp đầy thải sạch; đóng mở xupáp đúng quy luật và đúng thời gian quy định; độ mở lớn để dòng khí lưu thông, ít trở lực; đóng xupáp phải kín nhằm đảm bảo áp suất nén, không bị cháy do lọt khí; xupáp thải không tự mở trong quá trình nạp; ít va đập, tránh gây mòn; dễ dàng điều chỉnh, sửa chữa, giá thành chế tạo thấp. 1.1.3. Phân loại Cơ cấu phân phối khí dùng xupáp là loại cơ cấu được sử dụng rộng rãi trong động cơ đốt trong vì nó có kết cấu đơn giản, dễ chế tạo, dễ điều chỉnh và giá thành không cao lắm. Cơ cấu phối khí dùng van trượt là loại cơ cấu có nhiều ưu điểm như có thể đảm bảo tiết diện lưu thông lớn, dễ làm mát, ít gây ồn… Nhưng do kết cấu khá phức tạp, giá thành cao nên người ta chỉ sử dụng ở các loại xe đặc biệt như động cơ xe đua. Cơ cấu phân phối khí dùng piston đóng mở cửa nạp và cửa thải là loại cơ cấu phối khí của động cơ hai kì quét vòng hoặc quét thẳng, quét thẳng có thể qua xupáp xả hoặc cửa xả dung piston đối đỉnh. Cơ cấu phối khí loại này có kết cấu đơn giản, không phải điều chỉnh, sửa chữa nhưng chất lượng quá trình thay đổi khí không cao. Trong cơ cấu loại này piston động cơ đóng vai trò như một van trượt, đóng mở cửa nạp và cửa thải. Loại động cơ này không có cơ cấu dẫn động van trượt riêng mà chúng dùng cơ cấu khuỷu trục thanh truyền để dẫn động piston. Cơ cấu phối khí hỗn hợp dung cửa nạp và xupáp thải: Sử dụng trên động cơ 2 kì quét thẳng. 2 Khảo sát và tính toán cơ cấu phân phối khi trên động cơ Duratec 1.2. CƠ CẤU PHÂN PHỐI KHÍ ĐỘNG CƠ HAI KỲ Trong động cơ hai kỳ, quá trình nạp đầy môi chất mới vào xilanh động cơ chỉ chiếm khoảng 120 0 đến 150 0 góc quay trục khuỷu. Quá trình thải trong động cơ hai kỳ chủ yếu dùng không khí quét có áp suất lớn hơn áp suất khí trời để đẩy sản vật cháy ra ngoài. Ở quá trình này sẽ xảy ra sự hòa trộn giữa không khí quét với sản vật cháy, đồng thời cũng có các khu vực chết trong xilanh không có khí quét tới. Chất lượng các quá trình thải sạch sản vật cháy và nạp đầy môi chất mới trong động cơ hai kỳ chủ yếu phụ thuộc vào đặc điểm của hệ thống quét thải. Theo hướng vận động của dòng khí quét trong động cơ 2 kì phân thành 2 loại: Quét vòng: là hệ thống quét và thải vận hành theo nguyên lí dòng khí quét đi đường vòng lúc đầu từ phía dưới men theo thành xilanh đi lên, tới nắp xilanh dòng khí đổi chiều 180 0 và đi xuống ngược với chiều củ. Các cửa thải và cửa quét của hệ thống quét vòng đều được đặt ở phía dưới của xilanh và việc đóng, mở các cửa này đều do piston đảm nhiệm. Quét thẳng: dòng khí quét đi theo đường thẳng từ dưới lên, vì vậy hành trình của nó chỉ bằng một nữa so với quét vòng. Các cơ cấu quét và thải của hệ thống quét thẳng được đặt ở hai đầu của xilanh. Điều kiện đóng mở cửa khí là do piston hoặc xupáp dùng trục cam. Ngoài ra hệ thống quét thải trên, động cơ 2 kì còn được phân loại như sau: *Dựa vào các cửa khí quanh chu vi có: + Quét vòng đặt ngang: Các của thải của hệ thống này được đặt ngang đối diện với cửa quét. + Quét vòng một bên: Các cửa thải và cửa quét đều được đặt về một bên của thành xilanh. + Quét vòng đặt xung quanh: Các cửa thải và cửa quét đều đặt khắp chu vi xilanh của động cơ. + Quét vòng đặt hỗn hợp: Là dạng hỗn hợp của các hệ thống quét vòng đặt ngang, quét vòng đặt một bên, quét vòng đặt xung quanh. *Dựa vào chiều cao tương đối giữa cửa thải và cửa quét dọc theo đường tâm xilanh: + Mép trên cửa thải cao hơn cửa quét: Trong đó nếu là động cơ tăng áp thì các cửa thải phải có van xoay để tránh tổn thất khí quét. Nếu là động cơ không tăng áp thì không cần lắp van xoay để động cơ đỡ phức tạp. + Mép trên cửa thải ngang với mép trên cửa quét: Trong trường hợp này phải lắp van một chiều tự động trong cửa quét để tránh hiện tượng sản vật cháy đi vào 3 Khảo sát và tính toán cơ cấu phân phối khi trên động cơ Duratec cửa quét. + Mép trên cửa thải thấp hơn mép trên cửa quét: Nếu chỉ có một hang cửa quét thì tấc cả các cửa quét phải lắp van một chiều. nếu có hai hành cửa quét thì chỉ cần lắp van một chiều cho hàng cửa quét phía trên. Thực tế ta gặp rất nhiều cách bố trí phương hướng của các cửa quét, nhưng tất cả đều dựa trên cơ sở các phương án bố trí sau: + Hướng song song: Các cửa quét và cửa thải đều được bố trí song song với nhau trong mặt cắt ngang của xilanh. Thường được sử dụng cho động cơ 2 kì cỡ nhỏ. + Hướng tâm: Thường được sử dụng trong cửa thải của hệ thống quét vòng đặt xung quanh hoặc hệ thống quét vòng đặt thẳng. + Hướng tiếp tuyến: Đường tâm của các cửa khí là những đường tiếp tuyến với một đường cong có đường kính nhỏ hơn đường kính xilanh. + Hướng lệch tâm: Đường tâm của các cửa thải hoặc cửa quét tập trung vào một vài điểm lệch tâm so với tâm tâm xilanh nằm bên trong hoặc bên ngoài xilanh. *Một số hệ thống quét thải được sử dụng nhiều hiện nay: + Hệ thống quét vòng đặt ngang theo hướng song song: Sử dụng trên động cơ 2 kì cỡ nhỏ. Đặc điểm:+ Dùng cacte làm máy nén khí để tạo ra không khí quét. + Cửa quét thường đặt xiên lên hoặc đỉnh piston có kết cấu đặc biệt để dẫn hướng dòng không khí quét trong xilanh. Hình 1.1. Cơ cấu dùng hộp cacte để quét khí 1- Piston ; 2- Thanh truyền ; 3- Trục khuỷu + Hệ thống quét vòng đặt ngang theo hướng lệch tâm : Thường được sử dụng trên các động cơ 2 kì công suất lớn. Đặc điểm: cửa quét đặt theo hướng lệch tâm, xiên xiên và hợp với đường tâm 4 Khảo sát và tính toán cơ cấu phân phối khi trên động cơ Duratec xilanh một góc 30 0 , do đó khi dòng không khí quét vào xilanh sẽ theo hướng đi lên tới nắp xilanh mới vòng xuống cửa thải. + Hệ thống quét vòng đặt ngang phức tạp: Đặc điểm: có 2 hàng cửa quét, hàng trên đặt cao hơn cửa thải, bên trong có bố trí van một chiều để sau khi đóng kín của thải vẫn có thể nạp them môi chất công tác mới vào hàng lỗ phía trên. Áp suất khí quét lớn nhưng do kết cấu có nhiều van tự động nên phức tạp. Chiều cao các cửa khí lớn làm tăng tổn thất hành trình piston, giảm các chỉ tiêu công tác của động cơ. + Hệ thống quét vòng đặt một bên: Chỉ sử dụng cho các động cơ 2 kì tĩnh tại, động cơ tàu thủy cỡ nhỏ tốc độ trung bình. Các cửa khí đặt một bên của thành xilanh theo hướng lệch tâm cửa quét nghiêng xuống một góc 15 0 . Trong hệ thống có thể có van xoay để đóng cửa thải sau khi kết thúc quét khí nhằm giảm tổn thất khí quét. Hệ số tổn thất khí quét tương đối lớn, áp suất có ích trung bình nhỏ. + Hệ thống quét thẳng qua xupáp thải: Dùng rộng rãi trong động cơ ôtô, máy kéo, tàu thủy, tàu hỏa. Đặc điểm: cửa quét đặt xung quanh xilanh theo hướng tiếp tuyến. Xupáp thải được đặt trên nắp xilanh. Dòng khí quét chỉ đi theo một chiều từ dưới lên nắp xilanh rồi theo xupáp thải ra ngoài nên dòng khí quét ít bị hòa trộn cới sản vật cháy và khsi thải được đẩy ra ngoài tương đối sạch, do đó hệ số khí sót nhỏ và áp suất dòng khí nạp lớn. Hình 1-1 Một số phương án quét thải trên động cơ hai kỳ a) - Hệ thống quét thẳng dùng piston đối đỉnh; b) - Hệ thống quét vòng đặt ngang theo hướng lệch tâm; c) - Hệ thống quét vòng đặt ngang phức tạp; d) - Hệ thống 5 Khảo sát và tính toán cơ cấu phân phối khi trên động cơ Duratec quét thẳng qua xupáp thải; e) - Hệ thống quét vòng đặt một bên. 1.3. CƠ CẤU PHÂN PHỐI KHÍ ĐỘNG CƠ BỐN KỲ Trên động cơ bốn kỳ việc thải sạch khí thải và nạp đầy môi chất mới được thực hiện bởi cơ cấu cam - xupáp, cơ cấu cam - xupáp được sử dụng rất đa dạng. Tùy theo cách bố trí xupáp và trục cam, người ta chia cơ cấu phân phối khí của động cơ bốn kỳ thành nhiều loại khác nhau như cơ cấu phối khí dùng xupáp treo, cơ cấu phối khí dùng xupáp đặt… 1.3.1. Các phương án bố trí xupáp và dẫn động xupáp + Cơ cấu phân phối khí dùng xupáp đặt: Xupáp được lắp ở một bên thân máy ngay trên trục cam và được trục cam dẫn động xupáp thông qua con đội. Xupáp nạp và xupáp thải của các xilanh có thể bố trí theo nhiều kiểu khác nhau: Bố trí xen kẽ hoặc bố trí theo từng cặp một. Khi bố trí từng cặp xupáp cùng tên, các xupáp nạp có thể dùng chung đường nạp nên làm cho đường nạp trở thành đơn giản hơn. Hình 1-2 Cơ cấu phân phối khí dùng xupáp đặt 1 – Trục cam; 2 – Thân máy; 3 – Con đội; 4 – Đế lò xo xupáp; 5 – Lò xo xupáp; 6 – Ống dẫn hướng; 7 – Xupáp; 8 – Bánh răng dẫn động bánh răng cam; Ưu điểm của phương án này là chiều cao động cơ giảm xuống, kết cấu của nắp xilanh đơn giản, dẫn động xupáp cũng dễ dàng. Tuy vậy có khuyết điểm là buồng cháy không gọn, có dung tích lớn. Một khuyết điểm nữa là đường nạp, thải phải bố trí trên thân máy phức tạp cho việc đúc và gia công thân máy, đường thải, nạp khó thanh thoát, tổn thất nạp thải lớn. 6 Khảo sát và tính toán cơ cấu phân phối khi trên động cơ Duratec + Cơ cấu phân phối khí dùng xupáp treo: Xupáp đặt trên nắp máy và được trục cam dẫn động thông qua con đội, đũa đẩy, đòn bẩy hoặc trục cam dẫn động trực tiếp xupáp. Khi dùng xupáp treo có ưu điểm: tạo được buồng cháy gọn, diện tích mặt truyền nhiệt nhỏ vì vậy giảm được tổn thất nhiệt. Đường nạp, thải đều bố trí trên nắp xilanh, nên có điều kiện thiết kế để dòng khí lưu thông thanh thoát hơn, đồng thời có thể bố trí xupáp hợp lý nên có thể tăng được tiết diện lưu thông của dòng khí. Tuy vậy cơ cấu phân phối khí dùng xupáp treo cũng tồn tại một số khuyết điểm như: dẫn động xupáp phức tạp và làm tăng chiều cao của động cơ, kết cấu của nắp xilanh hết sức phức tạp, rất khó đúc và gia công. Để dẫn động xupáp, trục cam có thể bố trí trên nắp xilanh để dẫn động trực tiếp hoặc dẫn động qua đòn bẩy. Trường hợp trục cam bố trí ở hộp trục khuỷu hoặc ở thân máy, xupáp được dẫn động gián tiếp qua con đội, đũa đẩy, đòn bẩy… Hình 1-3 Cơ cấu phân phối khí dùng xupáp treo 1 – Trục cam; 2 – Con đội; 3 – Đũa đẩy; 4 – Vít điều chỉnh; 5 – Trục đòn bẩy; 6 – Đòn bẩy; 7 – Đế chặn lò xo; 8 - Lò xo xupáp; 9 - Ống dẫn hướng; 10 – Xupáp; 11 – Dây đai; 12 – Bánh răng trục khuỷu. Khi bố trí xupáp treo thành hai dãy, dẫn động xupáp rất phức tạp. Có thể sử dụng phương án dẫn động xupáp dùng một trục cam dẫn động gián tiếp qua các đòn bẩy, hoặc có thể dùng hai trục cam dẫn động trực tiếp. 7 Khảo sát và tính toán cơ cấu phân phối khi trên động cơ Duratec Hình 1-4. Các phương án dẫn động trục cam a. Các xupáp được đặt xen kẽ trên nắp xilanh; b. Xupáp được dẫn động trực tiếp; c. Xupáp được dẫn động thông qua đòn bẩy. Trong một số động cơ xăng, xupáp có khi bố trí theo kiểu hỗn hợp: xupáp nạp đặt trên thân máy còn xupáp thải lắp chéo trên nắp xilanh. Khi bố trí như thế kết cấu của cơ cấu phân phối khí rất phức tạp nhưng có thể tăng được tiết diện lưu thông rất nhiều do đó có thể tăng khả năng cường hóa động cơ. Kết cấu này thường dùng trong các loại động cơ xăng tốc độ cao. Kết luận: So sánh ưu khuyết điểm của hai phương án bố trí xupáp đặt và treo thấy rằng: động cơ diezel chỉ dùng xupáp treo, do đó tạo được tỷ số nén cao, còn động cơ xăng có thể dùng xupáp treo, hay đặt nhưng ngày nay thường dùng cơ cấu phân phối khí kiểu treo. Động cơ sử dụng cơ cấu phân phối khí kiểu treo có hiệu suất nhiệt cao hơn. Dùng cơ cấu phân phối khí kiểu treo tuy làm cho kết cấu quy lát rất phức tạp và dẫn động cũng phức tạp nhưng đạt hiệu quả phân phối khí rất tốt. Cơ cấu phân phối khí xupáp treo chiếm ưu thế tuyệt đối trong động cơ 4 kỳ. 1.3.2. Phương án bố trí trục cam và dẫn động trục cam Trục cam có thể đặt trong hộp trục khuỷu hay trên nắp máy: Loại trục cam đặt trong hộp trục khuỷu được dẫn động bằng bánh răng cam. Nếu khoảng cách giữa trục cam với trục khuỷu nhỏ thường chỉ dùng một cặp bánh răng. Nếu khoảng cách trục lớn, phải dùng thêm các bánh răng trung gian hoặc dùng xích răng. Loại trục cam đặt trên nắp máy. Dẫn động trục cam có thể dùng trục trung gian dẫn động bằng bánh răng côn hoặc dùng xích răng. Khi dùng hệ thống bánh 8 Khảo sát và tính toán cơ cấu phân phối khi trên động cơ Duratec răng côn cần có ổ chắn dọc trục để chịu lực chiều trục và khống chế độ rơ dọc trục. Khi trục cam dẫn động trực tiếp xupáp, trục cam được dẫn động qua ống trượt, trục cam dẫn động qua đòn quay. Phương án dẫn động bằng bánh răng có ưu điểm rất lớn là kết cấu đơn giản, do cặp bánh răng phân phối khí thường dùng bánh răng nghiêng nên ăn khớp êm và bền. Tuy vậy, khi khoảng cách giữa trục cam với trục khuỷu lớn thì phương án này phải dùng thêm nhiều bánh răng trung gian. Điều đó làm cho thân máy thêm phức tạp (vì phải lắp nhiều trục để lắp bánh răng trung gian ) và cơ cấu dẫn động trở nên cồng kềnh, khi làm việc thường có tiếng ồn. Truyền động bằng xích có nhiều ưu điểm như gọn nhẹ, có thể dẫn động được trục cam ở khoảng cách lớn. Tuy vậy phương án này có nhược điểm là đắt tiền vì giá thành chế tạo của xích đắt hơn bánh răng nhiều. Khi xích bị mòn gây nên tiếng ồn và làm sai lệch pha phân phối. Hình 1-5 Các phương án dẫn động trục cam a, c) – Dẫn động trục cam dùng bánh răng côn; b) – Dẫn động trục cam dùng bánh răng trung gian; d , e) – Dẫn động trục cam dùng xích; f) – Dẫn động trục cam dùng đai răng. 9 Khảo sát và tính toán cơ cấu phân phối khi trên động cơ Duratec 1.4. CÁC CHI TIẾT, CỤM CHI TIẾT CHÍNH TRONG CƠ CẤU PHÂN PHỐI KHÍ 1.4.1. Trục cam Nhiệm vụ của trục cam là dẫn động và điều khiển việc đóng mở xupáp nạp và thải đúng theo chu kì hoạt động của động cơ. Hình 1-6 Kết cấu trục cam. 1 – Đầu trục cam; 2 – Cổ trục cam; 3 – Các vấu cam; 4 – Cam lệch tâm bơm xăng; 5 – Bánh răng dẫn động bơm dầu bôi trơn. Trên trục cam có các vấu cam nạp và thải cho mỗi xilanh. Thời điểm đóng mở xupáp phụ thuộc vào biên dạng cam. Trục cam bao gồm các phần cam thải, cam nạp và các cổ trục. Ngoài ra trên một số động cơ trên trục cam còn có vấu cam dẫn động bơm xăng, bơm cao áp vv…Hình dạng và vị trí của cam phối khí quyết định bởi thứ tự làm việc, góc độ phối khí và số kì của động cơ. Cam có thể được chế tạo liền trục hoặc có thể làm rời từng cái rồi lắp trên trục bằng then hoặc đai ốc. Vật liệu chế tạo trục cam thường là thép hợp kim có thành phần cacbon thấp như thép 15X, 15MH, 12XH hoặc thép cacbon có thành phần trung bình như thép 40 hoặc thép 45. Các mặt ma sát của trục cam (mặt làm việc của trục cam, của ổ trục, của mặt đầu trục cam…) đều thấm than và tôi cứng. + Cổ trục cam: Có hai loại đủ cổ và thiếu cổ. Nếu số cổ trục là Z và số xilanh là i thì: Số cổ loại đủ cổ là Z = (i + 1) thường dùng ở động cơ điêzen. Số cổ loại trốn cổ 1 2 i Z = + thường dùng ở động cơ xăng. Các cổ phải mài bóng, bề mặt có độ cứng đạt 50 ÷ 60 HRC. Nếu trục cam lắp luồn thì kích thước cổ phải còn lớn hơn các phần khác của trục cam. Đôi khi để dễ lắp người ta làm đường kính các cổ khác nhau, cổ có đường kính nhỏ nhất ở phía cuối trục. Các ổ trục cam được ép trên thân máy đều là ống thép có tráng hợp kim chịu mài mòn như ba bít, hợp kim đồng chì, hợp kim nhôm. 10 [...]... kết cấu và nguyên lý làm việc của hệ thống VVT – i sẽ được phân tích ở 19 Khảo sát và tính toán cơ cấu phân phối khi trên động cơ Duratec phần 3 (Phần khảo sát cơ cấu phân phối khí trên động cơ Duratec do hãng Ford sản xuất) Việc sử dụng các bộ phận thay đổi thời điểm và qui luật nâng của xupáp, làm cho cơ cấu phối khí hiện đại luôn hoạt động ở điều kiện tối ưu Điều đó đã làm cho động cơ sử dụng cơ cấu. .. đường và bộ xúc tác DeNOx giúp giảm tối đa mức độ ô nhiễm của khí thải Bu-gi năng lượng cao, đánh lửa trực tiếp với 4 điện cực được thiết kế đặc biệt cho kiểu cháy phân lớp 32 Khảo sát và tính toán cơ cấu phân phối khi trên động cơ Duratec CHƯƠNG 3 KHẢO SÁT CƠ CẤU PHÂN PHỐI KHÍ ĐỘNG CƠ DURATEC 3.1 HỆ THỐNG NẠP, THẢI CỦA ĐỘNG CƠ Công nhận rằng, công suất của động cơ phụ thuộc rất lớn vào khối lượng và. .. hiệu từ bộ điều khi n động cơ Cả hai bộ điều khi n là thủy lực hoạt động và được kết nối với hệ thống dầu động cơ thông qua các hộp điều khi n điện tử Hình 1-16 Bộ điều khi n trục cam 20 Khảo sát và tính toán cơ cấu phân phối khi trên động cơ Duratec 1.5.4.2 Hộp điều khi n (control housing) Hộp điều khi n được gắn trên nắp máy nó chứa cả các đường dầu và bộ điều khi n Hình1-17 Hộp điều khi n trục cam... điều khi n và chế tạo các cơ cấu để dẫn động cơ cấu phối khí gần với giá trị tính toán lý thuyết lý tưởng 1.5.1 Sự khác nhau giữa cơ cấu phân phối khí hiện đại và cổ điển Ngoài những đặc điểm và cấu tạo giống cơ cấu phối khí cổ điển Cơ cấu phối khí hiện đại còn có những bộ phận đóng vai trò điều khi n thay đổi thời điểm đóng mở của xupáp theo tốc độ của động cơ Nhờ đó mà cơ cấu phối khí hiện đại 17 Khảo. .. khi n để cung cấp dầu trực tiếp cho hai bộ điều khi n theo tin hiệu điều khi n từ bộ điều khi n điện tử của động cơ Van N205 điều khi n dầu cung cấp cho bộ điều khi n cam nạp và van N318 điều khi n dầu cung cấp cho bộ điều khi n cam thải Hoạt động của hệ thống thể hiện ở hình sau đây: Hình 1-18 Nguyên lí hoạt động của cơ cấu điều khi n thông minh 21 Khảo sát và tính toán cơ cấu phân phối khi trên động. .. Khảo sát và tính toán cơ cấu phân phối khi trên động cơ Duratec luôn luôn làm việc ở điều kiện tối ưu nhất Đối với một cơ cấu phân phối khí hiện đại sẽ khác cơ cấu phối khí cổ điển ở những bộ phận sau: Bộ cảm ứng tốc độ quay, cơ cấu thực hiện thay đổi thời điểm đóng mở xupáp, hệ thống điều khi n điện tử Bộ cảm ứng có nhiệm vụ giám sát sự thay đổi tốc độ quay của động cơ và truyền tín hiệu về bộ điều khi n... thống nạp và thải của động cơ ảnh hưởng trực tiếp đến cơ cấu phân phối khí của động cơ như: thời gian đóng mở các xupáp, kết cấu các chi tiết trong cơ cấu phân phối khí cũng như việc bố trí các xupáp…Vì vậy, khi phân tích đặc điểm các chi tiết trong cơ cấu phân phối khí, chúng ta cần phân tích đặc điểm kết cấu của hệ thống và nạp thải trong động cơ 3.1.1 Đặc điểm hệ thống nạp của động cơ Duratec Theo... của động cơ mà sử dụng loại vấu cam phù hợp Cơ cấu loại này thường được kết hợp với các van điều khi n và bộ chấp hành thủy lực để xoay trục cam trong một phạm vi nhất định so với góc quay của trục 18 Khảo sát và tính toán cơ cấu phân phối khi trên động cơ Duratec khuỷu để đạt được thời điểm phối khí tối ưu cho các điều kiện hoạt động của động cơ dựa trên tín hiệu từ các cảm biến và tín hiệu điều khi n... nhằm ổn định nhiệt độ cho động cơ làm việc 2.5 HỆ THỐNG BÔI TRƠN Hệ thống bôi trơn của động cơ đốt trong có nhiệm vụ cung cấp dầu nhờn đến các mặt ma sát để làm giảm ma sát đồng thời làm mát và tẩy rửa bề mặt ổ trục 29 Khảo sát và tính toán cơ cấu phân phối khi trên động cơ Duratec Hệ thống bôi trơn trên động cơ Duratec 2.3L là hệ thống bôi trơn bằng áp lực cưỡng bức, với sơ đồ cấu tạo của hệ thống như... kiệm nhiên liệu và cho khí thải sạch 30 Khảo sát và tính toán cơ cấu phân phối khi trên động cơ Duratec Được viết tắt của ba từ “Smart Charge System – Hệ thống nạp thông minh”, động cơ Ford Duratec giúp giảm tiêu hao nhiêu liệu từ 6 đến 8% trong điều kiện lái thực với công suất được tăng cường thân máy động cơ Duratec được chế tạo bằng hợp kim nhôm và có 4 xi-lanh thẳng hàng Động cơ Duratec có khả năng . khoa và các bạn đã nhiệt tình giúp đỡ để em có thể hoàn thành đồ án này. Sinh viên thực hiện Trần Quang Vỹ 1 Khảo sát và tính toán cơ cấu phân phối khi trên động cơ Duratec CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN