Cấu tạo các chi tiết cơ bản của cơ cấu phối khí Hệ thống phân phối khí trong động cơ ô tô bao gồm các xupáp và một hệ cơ khí điều khiển chúng đóng mở đúng thời điểm. Hệ thống đóng, mở được gọi là trục cam, trục cam có các vấu cam đẩy các xupáp lên và xuống. Các xupáp hút và xả cần phải được mở ra đúng thời điểm để lượng không khí nạp vào xilanh nhiều nhất và thải sạch lượng khí cháy trong xilanh ra đường xả. Các xupáp nạp và thải đều đóng ở kỳ nén và nổ để buồng cháy được bịt kín. Vui lòng click chuột vào nút play để xem mô phỏng. Trục cam Trục được làm bằng thép, cấu tạo bởi các các vấu cam và các cổ trục. Số lượng cam đúng bằng số xu páp, chúng được bố trí sao cho đảm bảo thứ tự nổ của các xi lanh của động cơ. Số cổ trục được tính toán, thiết kế tuỳ theo số lượng xi lanh và cách bố trí các xi lanh, sao cho đảm bảo độ cứng vững cho trục. Biên dạng cam quyết định thời điểm đóng, mở các xu páp, vì vậy nó phải được tính toán sao cho đảm bảo được các pha phối khí của động cơ theo như thiết kế, còn chiều cao của đỉnh cam thì quyết định độ mở của xu páp. Hiện nay, được sử dụng phổ biến hơn cả là các cam có biên dạng đối xứng, nó đảm bảo đóng, mở xu páp một cách êm dịu và dứt khoát. Thông thường các cam được chế tạo liền với trục. Để giảm ma sát và mài mòn khi làm việc, bề mặt của cam phải được gia công kỹ lưỡng: tôi thấm các bon, thấm ni tơ và mài bóng. Các cổ của trục cam là vị trí lắp lên các gối đỡ trục, các gối này thường là các ổ trượt . Dẫn động trục cam Trên các động cơ đốt trong hiện nay phổ biến 3 phương pháp dẫn động trục cam: bằng bánh răng, bằng dây đai răng và bằng xích. Việc lựa chọn phương pháp dẫn động phụ thuộc vào vị trí bố trí trục cam, loại động cơ và truyền thống của hãng chế tạo. Chẳng hạn, các động cơ diezel công suất lớn thường sử dụng dẫn động bằng bánh răng với các trục cam bố trí dưới (trong thân máy). Các động cơ cỡ nhỏ, đặt trên các xe ôtô con thường sử dụng dẫn động xích hoặc đai răng.
Chương Cơ cấu phối khí Cấu tạo chung: Cơ cấu phối khí nhóm phận chi tiết có nhiệm vụ mở đóng xupáp nạp xả nắp quylát thời điểm thích hợp để hút không khí – nhiên liệu vào xi lanh thải khí cháy Trục khuỷu Đĩa xích cam Xích cam Trục cam nạp Xupáp nạp Trục cam xả Xupáp xả Yêu cầu: - Nạp đầy hỗn hợp không khí – nhiên liệu - Thải khí xả H.4.1 Môn học kết cấu ô tô Chương Cơ cấu phối khí Các chi tiết: H.4.2 Trục cam xả; Trục cam nạp; Con đội; Móng hãm; Vòng chặn lò xo xu páp; Lò xo xu páp; Phớt dầu thân van; Đế lò xo; Xu páp; 10 Xích cam; 11 Ray trượt căng xích; 12 giảm chấn căng xích; 13 Bộ căng xích cam; 14 Đĩa xích cam trục khuỷu Môn học kết cấu ô tô Chương Cơ cấu phối khí Hoạt động: - Trục khuỷu quay, thông qua xích cam -> trục cam nạp trục cam xả quay, cam đóng mở xupáp hút xupáp xả - Trong kỳ nạp, xupáp nạp mở để hút hỗn hợp không khí - nhiên liệu vào xi lanh động - Trong kỳ xả, xupáp xả mở để xả khí cháy - Kỳ nén kỳ nổ hai loại xupáp đóng để giữ kín buồng đốt -(Clip F/ động – cường/dun) H.4.3 Môn học kết cấu ô tô Chương Cơ cấu phối khí Các loại cấu phối khí: Có nhiều loại cấu phối khí khác nhau, tuỳ theo vị trí số lượng trục cam A Loại trục cam kép đặt trên: Loại bao gồm trục cam, trục cam dẫn động trực tiếp xupáp, đảm bảo chuyển động xác xupáp H.4.4 Dây đai cam Bánh ăn khớp Trục cam B Loại trục kép dẫn động đơn: Loại bao gồm trục cam, trục cam vận hành bánh Cấu tạo nắp quylát đơn giản gọn so với kiểu thông thường Môn học kết cấu ô tô Chương Cơ cấu phối khí Các loại cấu phối khí: C Trục cam đơn đặt trên: Loại dùng trục cam để vận hành tất xupáp thông qua cò mổ H.4.5 Đai cam Trục cam Đũa đẩy Cò mổ D Trục cam đơn đặt dưới: Loại có trục cam bên thân máy cần có đũa đẩy cò mổ để mở đóng xupáp Môn học kết cấu ô tô H.4.6 Chương Cơ cấu phối khí Các loại cấu phối khí: Xu páp đặt H.4.7 Toàn cấu phối khí bố trí thân máy -> chiều cao động không lớn - Số chi tiết cấu -> lực quán tính cấu nhỏ, bề mặt cam đội bị mòn - Khó bố trí cho buồng cháy gọn để có tỷ số nén cao (ở động diesel) - Vỡ buồng cháy không gọn nên dễ gây kích nổ (động xăng) - Do dòng khí nạp thải phải ngoặt lưu động nên hệ số nạp không cao - Môn học kết cấu ô tô Chương Cơ cấu phối khí Các loại cấu phối khí: Xu páp treo (Xem clip F/ anh dung/en05) H.4.8 - Cơ cấu phối khí xu páp treo có nhiều chi tiết bố trí thân máy nắp xy lanh => tăng chiều cao động Lực quán tính chi tiết tác dụng lên bề mặt cam đội lớn => bề mặt cam đội mòn nhiều Nắp máy động phức tạp => chế tạo khó khăn - Do xu páp bố trí phần không gian xy lanh dạng treo nên buồng cháy gọn => có tỷ số nén cao giảm khả kích nổ động xăng - Dòng khí lưu động bị ngoặt nên tổn thất nhỏ tạo => thải nạp đầy Môn học kết cấu ô tô Chương Cơ cấu phối khí Các loại cấu phối khí: (Clip Cường/dun) H.4.9 H.4.10 Môn học kết cấu ô tô Chương Cơ cấu phối khí Kết cấu số chi tiết: (Clip Cường/dun) Xu páp: - Thông thường xy lanh có xu páp nạp xu páp xả - Đường kính xu páp nạp > đường kính xu páp xả - Đối với động có đường kính xi lanh lớn, để tăng tiết diện thông qua cho dòng khí nạp xả, số xu páp (2 nạp, xả) (2 nạp, xả) - Hiện nay, để tăng chất lượng động động cỡ nhỏ người ta dùng xu páp cho xi lanh - Để giữ cho van kín khí, góc mặt xu páp thường 44.5° 45.5° H.4.11 Môn học kết cấu ô tô Chương Cơ cấu phối khí Kết cấu số chi tiết: Lò xo xu páp Các xu páp đóng lại lò-xo, nhờ hoạt động cam mà chúng đẩy xuống theo bạc dẫn hướng nắp quy lát Lò xo xu páp thường lò xo trụ, hai đầu mài phẳng để lắp ráp đĩa xu páp đế lò xo H.4.12 Môn học kết cấu ô tô Chương Cơ cấu phối khí Ống dẫn hướng: a) b) c) 1/100 d H.4.13 Kết cấu hình trụ rỗng có vát mặt để dễ lắp Ống dẫn hướng lắp với thân máy nắp xy lanh có độ dôi Bề mặt ống có vai cữ lắp ép vào thân máy nắp xylanh Đường kính ống dẫn hướng gia công xác sau lắp ép vào thân máy nắp xylanh Khe hở thân xupáp ống dẫn hướng xupáp thải thường > xupáp nạp tải trọng nhiệt xupáp thải lớn nhiều Môn học kết cấu ô tô Chương Cơ cấu phối khí Ống dẫn hướng: H.4.14 Bề mặt tiếp xúc bạc dẫn hướng thân xupáp bôi trơn dầu động Để dầu thừa không lọt vào buồng đốt, đầu bạc hướng có lắp phớt dầu cao su - Phớt dầu xu páp nạp: màu nâu - Phớt dầu xu páp xả: màu đen Môn học kết cấu ô tô Chương Cơ cấu phối khí Trục cam: - Trục H.4.15 cam mang cam dẫn động cấu phối khí - Có thể mang phận hệ thống khác như: bánh dẫn động bơm dầu, chia điện, bơm nhiên liệu… Môn học kết cấu ô tô Chương Cơ cấu phối khí Khe hở xu páp: - Vì phận động bị giãn nở nhiệt, cam đội xupáp phải có khe hở để xupáp hoạt động bình thường bị ảnh hưởng giãn nở - Khe hở xupáp lớn gây tiếng ồn bất thường cho động làm sai lệch thời điểm đánh lửa - Khe hở xupáp không đủ dẫn đến píttông thúc vào xupáp Môn học kết cấu ô tô Chương Cơ cấu phối khí 1.Kiểu điều chỉnh đòi hỏi phải thay đội xupáp Khe hở xupáp điều chỉnh cách thay đội xupáp 2.Kiểu điều chỉnh đòi hỏi thay miếng đệm Trong kiểu điều chỉnh này, miếng đệm thay Có kiểu miếng đệm sau: (1) Miếng đệm bên (2) Miếng đệm bên (3) Miếng đệm mổ Chú ý: Vì kích cỡ đội miếng đệm thay đổi theo kiểu động phải lựa chọn loại thích hợp Môn học kết cấu ô tô Chương Cơ cấu phối khí Kiểu điều chỉnh đòi hỏi dùng vít điều chỉnh: Kiểu điều chỉnh áp dụng cho động có cò mổ Điều chỉnh khe hở xupáp cách vặn vít điều chỉnh, lắp cò mổ Môn học kết cấu ô tô ... tô Chương Cơ cấu phối khí Các loại cấu phối khí: (Clip Cường/dun) H.4.9 H.4.10 Môn học kết cấu ô tô Chương Cơ cấu phối khí Kết cấu số chi tiết: (Clip Cường/dun) Xu páp: - Thông thường xy lanh... buồng cháy không gọn nên dễ gây kích nổ (động xăng) - Do dòng khí nạp thải phải ngoặt lưu động nên hệ số nạp không cao - Môn học kết cấu ô tô Chương Cơ cấu phối khí Các loại cấu phối khí: Xu páp... gồm trục cam, trục cam vận hành bánh Cấu tạo nắp quylát đơn giản gọn so với kiểu thông thường Môn học kết cấu ô tô Chương Cơ cấu phối khí Các loại cấu phối khí: C Trục cam đơn đặt trên: Loại dùng