GIÁO TRÌNH MÔ ĐUNTên mô đun: Bảo dưỡng và sửa chữa cơ cấu trục khuỷu thanh truyền và hệ thống phân phối khíMã mô đun: MĐ09Vị trí, tính chất của mô đun: Vị trí: Là mô đun chuyên ngành, được bố trí học sau các môn họcmô đun sau: MH01, MH02, MH03, MH04, MH05, MH06, MH07, MĐ08 Tính chất: Là mô đun chuyên ngành bắt buộc, quan trọng của nghề công nghệ ô tô Ý nghĩa và vai trò của mô đun: Có ý nghĩa và vai trò quan trọng trong việc cung cấp kiến thức và kỹ năng nghề công nghệ ô tô.Mục tiêu của mô đun: Về kiến thức:+ Trình bày đúng nhiệm vụ, cấu tạo của các chi tiết bộ phận cố định, bộ phận chuyển động và hệ thống phân phối khí trên động cơ.+ Phân tích đúng hiện tượng, nguyên nhân hư hỏng và phương pháp kiểm tra, sửa chữa: nắp máy, thân máy, xi lanh, các te, piston, chốt piston, xéc măng, thanh truyền, trục khuỷu, bạc lót và bánh đà, xu páp, trục cam, cần bẫy… Về kỹ năng:+ Tháo lắp kiểm tra, sửa chữa và bảo dưỡng bộ phận cố định, chuyển động và hệ thống phân phối khí đúng quy trình, quy phạm và đúng tiêu chuẩn kỹ thuật trong sửa chữa.+ Sử dụng đúng, hợp lý các dụng cụ kiểm tra, bảo dưỡng và sửa chữa các chi tiết cố định và các chi tiết chuyển động của động cơ đảm bảo chính xác và an toàn. Về năng lực tự chủ và trách nhiệm:+ Bố trí vị trí làm việc hợp lý và đảm bảo an toàn và vệ sinh công nghiệp+ Chấp hành đúng quy trình, quy phạm trong nghề công nghệ ô tô+ Rèn luyện tính kỷ luật, cẩn thận, tỉ mỉ của học viênNội dung của mô đun: Nội dung tổng quát và phân bổ thời gian:Số TTTên chương mụcThời gian (giờ)Tổng sốLý thuyếtTH TLTT LTLKiểm tra 1Bài 1: Nhận dạng các bộ phận và hệ thống phân phối khí trong động cơ301020002Bài 2: Sửa chữa bộ phận cố định của động cơ1549023Bài 3: Sửa chữa bộ phận chuyển động của động cơ30624004Bài 4: Sửa chữa hệ thống phân phối khí30622025Bài 5: Bảo dưỡng các bộ phận và hệ thống phân phối khí của động cơ1541100
Trang 2Tôi là người may mắn được phục vụ dạy học trong nghề sửa chữa ô tônhiều năm, tôi hiểu nguyện vọng đa số của học sinh và người sử dụng ô tô,muốn có bộ sách giáo trình tốt đáp ứng yêu cầu tìm hiểu về kỹ thuật sửa chữa ô
tô Bộ giáo trình này có thể đáp ứng phần nào cho học sinh và bạn đọc đầy đủnhững điều muốn biết về kỹ thuật sửa chữa ô tô
Để phục vụ cho học viên học nghề và thợ sửa chữa ô tô những kiến thức
cơ bản cả về lý thuyết và thực hành bảo dưỡng, sửa chữa cơ cấu trục khuỷu thanhtruyền và hệ thống phân phối khí Với mong muốn đó giáo trình được biên soạn,nội dung giáo trình bao gồm 5 bài:
Bài 1 Nhận dạng các bộ phận và hệ thống phân phối khí trong động cơ
Bài 2 Sửa chữa bộ phận cố định của động cơ
Bài 3 Sửa chữa bộ phận chuyển động của động cơ
Bài 4 Sửa chữa hệ thống phân phối khí
Bài 5 Bảo dưỡng các bộ phận và hệ thống phân phối khí trong động cơ
Kiến thức trong giáo trình được biên soạn theo chương trình dạy nghềđược trường trung cấp nghề phê duyệt, sắp xếp logic từ nhiệm vụ, cấu tạo,
nguyên lý hoạt động của bộ phận trong động cơ đến cách phân tích các hư hỏng,
phương pháp kiểm tra và quy trình thực hành sửa chữa Do đó người đọc có thể
hiểu một cách dễ dàng
Mặc dù đã rất cố gắng nhưng chắc chắn không tránh khỏi sai sót, tác giảrất mong nhận được ý kiến đóng góp của người đọc để lần xuất bản sau giáotrình được hoàn thiện hơn
Kon Tum, ngày… tháng… năm 2017
Tham gia biên soạn
1 Ks Trịnh Đình Tiến Chủ biên2
34
MỤC LỤC
Trang 3GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN Tên mô đun: Bảo dưỡng và sửa chữa cơ cấu trục khuỷu - thanh truyền và hệ
thống phân phối khí
Mã mô đun: MĐ09
Vị trí, tính chất của mô đun:
- Vị trí: Là mô đun chuyên ngành, được bố trí học sau các môn học/mô đun sau:MH01, MH02, MH03, MH04, MH05, MH06, MH07, MĐ08
- Tính chất: Là mô đun chuyên ngành bắt buộc, quan trọng của nghề công nghệ
- Về kỹ năng:
+ Tháo lắp kiểm tra, sửa chữa và bảo dưỡng bộ phận cố định, chuyểnđộng và hệ thống phân phối khí đúng quy trình, quy phạm và đúng tiêu chuẩn kỹthuật trong sửa chữa
+ Sử dụng đúng, hợp lý các dụng cụ kiểm tra, bảo dưỡng và sửa chữa cácchi tiết cố định và các chi tiết chuyển động của động cơ đảm bảo chính xác và
an toàn
- Về năng lực tự chủ và trách nhiệm:
+ Bố trí vị trí làm việc hợp lý và đảm bảo an toàn và vệ sinh công nghiệp+ Chấp hành đúng quy trình, quy phạm trong nghề công nghệ ô tô
+ Rèn luyện tính kỷ luật, cẩn thận, tỉ mỉ của học viên
Nội dung của mô đun:
- Nội dung tổng quát và phân bổ thời gian:
TT/
LTL
Kiểm tra *
1 Bài 1: Nhận dạng các bộ
phận và hệ thống phân phối
khí trong động cơ
Trang 42 Bài 2: Sửa chữa bộ phận cố
3 Bài 3: Sửa chữa bộ phận
4 Bài 4: Sửa chữa hệ thống
Trang 5Bài 1: Nhận dạng các bộ phận và hệ thống phân phối khí trong động cơ Giới thiệu:
Để có thể nhận dạng các bộ phận và hệ thống phân phối khí của động cơ,thì người học phải biết được cấu tạo và hoạt động của các bộ phận, hệ thống củađộng cơ Biết được trình tự tháo, lắp các bộ phận của động cơ Trong bài nàycho chúng ta biết về nhiệm vụ, yêu cầu, phân loại, đặc điểm cấu tạo, quy trình vàyêu cầu kỹ thuật tháo, lắp các bộ phận của động cơ
Mục tiêu của bài:
- Trình bày đúng nhiệm vụ của các bộ phận và hệ thống phân phối khí củađộng cơ
- Trình bày đúng đặc điểm cấu tạo của các bộ phận và hệ thống phân phốikhí của động cơ
- Trình bày đúng quy trình tháo, lắp các bộ phận và hệ thống phân phốicủa động cơ
- Tháo, lắp được các bộ phận và hệ thống phân phối của động cơ đúngquy trình kỹ thuật
- Nhận dạng được các bộ phận và hệ thống phân phối khí của động cơ
- Chấp hành đúng quy trình, quy phạm trong nghề công nghệ ô tô
- Rèn luyện cho học sinh tính tư duy, cẩn thận trong công việc
Thân máy (khối xi lanh) là bộ phận dùng để lắp đặt và bố trí hầu hết cáccụm chi tiết của động cơ như: xi lanh, nhóm trục khuỷu, nhóm Piston thanhtruyền, trục cam, bơm nhiên liệu, bơm dầu, bơm nước
Nắp máy có nhiệm vụ đậy kín lỗ xilanh cùng với đỉnh pittông và xi lanhtạo ra buồng cháy của động cơ Làm giá đỡ cho một số chi tiết như xu páp, bu gi(động cơ xăng), vòi phun (động cơ diesel)
Các te hay hộp trục khuỷu dùng để chứa dầu bôi trơn động cơ ở động cơ
và che kín phần dưới động cơ
Xi lanh cùng với đỉnh pittông, mặt dưới của nắp máy tạo ra buồng cháy vàdẫn hướng cho pittông chuyển động
1.2 Nhiệm vụ của bộ phận chuyển động
Trang 6Bộ phận chuyển động của động cơ bao gồm: Piston, chốt Piston, xécmăng, thanh truyền, trục khuỷu và bánh đà Các chi tiết này đóng một vai tròđặc biệt quan trọng trong kết cấu chung của động cơ đốt trong và ảnh hưởngtrực tiếp đến công suất, mức tiêu hao nhiên liệu và tăng tuổi thọ động cơ trongquá trình hoạt động.
Bộ phận chuyển động của động cơ biến lực tác dụng của khí cháy thànhchuyển động quay của trục khuỷu để dẫn động các bộ phận công tác như: máyphát điện, máy bơm nước, bánh xe chủ động của ô tô, xe máy…
Piston là bộ phận chuyển động trực tiếp tiếp nhận lực tác dụng của khícháy, qua chốt piston và thanh truyền làm quay trục khuỷu để sinh công Ngoài
ra piston cùng với nắp máy, xilanh tạo thành buồng cháy ở động cơ hai kỳ,piston còn tác dụng như một van trượt đóng mở các cửa thổi, cửa nạp và cửa xả
Chốt Piston (ắc Piston) có công dụng như một bản lề nối Piston với đầunhỏ thanh truyền
Xéc măng trong động cơ có 2 loại: Xéc măng khí và xéc măng dầu
Xéc măng khí: Bao kín buồng cháy, ngăn không cho khí cháy lọt xuốngcác te Ngoài ra xéc măng khí còn có tác dụng truyền nhiệt từ Piston, qua xi lanh
ra ngoài
Xéc măng dầu: Bao kín buồng cháy, ngăn không cho dầu bôi trơn từ dướicác te sục lên buồng cháy và phân bố đều dầu bôi trơn trên mặt xi lanh để giảm
ma sát giữa Piston, xéc măng với xi lanh
Thanh truyền hay tay biên có công dụng nối Piston với trục khuỷu, đồngthời truyền và biến chuyển động tịnh tiến của Piston thành chuyển động quaycho trục khuỷu
Trục khuỷu là một trong những chi tiết quan trọng của động cơ, có côngdụng tiếp nhận chuyển động tịnh tiến của Piston qua thanh truyền thành chuyểnđộng quay để dẫn động các bộ phận công tác như: máy bơm nước, máy phátđiện, bánh xe chủ động của ô tô, máy kéo
Bánh đà lắp ở đuôi trục khuỷu có công dụng tích trữ năng lượng làm chotrục khuỷu quay đều Ngoài công dụng chính là làm cho trục khuỷu quay đều,bánh đà còn là nơi lắp các chi tiết của cơ cấu khởi động như vành răng khởiđộng Bánh đà của động cơ mô tô, xe máy còn có công dụng như: một phần củamáy phát điện (vô lăng ma nhê tô), một phần của quạt gió hay một phần của cơcấu cam ngắt mạch điện …
1.3 Nhiệm vụ của hệ thống phân phối khí
Hệ thống phân phối khí của động cơ có tác dụng định kỳ đóng mở cửanạp và cửa xả để nạp đầy hoà khí hoặc không khí vào xi lanh và xả sạch khícháy ra khỏi xi lanh
2 Đặc điểm cấu tạo của các bộ phận và hệ thống phân phối khí
2.1 Đặc điểm cấu tạo của bộ phận cố định
Trang 72.1.1 Thân máy
Thân máy là một chi tiết cơ bản của động cơ Thân máy có nhiều kiểu vớikết cấu khác nhau Căn cứ vào cách bố trí xi lanh, thân máy được chia thành hailoại: loại thân đúc liền và thân đúc rời
Hình 1-1 Cấu tạo thân máy
Loại đúc liền: là hợp chung cho các xi lanh, dùng cho động cơ cỡ nhỏ vàtrung bình
Loại đúc rời: Các xi lanh đúc riêng từng khối và ghép lại với nhau, dùngcho các động cơ cỡ lớn
Loại thân máy có xi lanh đúc liền với thân máy thành một bộ phận gọi làthân xi lanh
Loại thân máy có ống lót xi lanh làm riêng rồi lắp vào thân máy gọi làthân động cơ
Hiện nay thân máy có thể đúc liền với nửa trên của các te hoặc thân máyđúc liền với cả các te
Hình dáng, kích thước của thân máy phụ thuộc vào loại động cơ, số lượng
xi lanh, phương án bố trí cơ cấu phân phối khí, phương pháp làm mát v.v
Thân máy động cơ bốn kỳ dùng xu páp đặt có cấu tạo phức tạp, ở thânmáy không những là nơi gá lắp các cơ cấu hệ thống chính của động cơ mà còn lànơi có cửa nạp, cửa xả và ống dẫn hướng xu páp
Thân máy động cơ bốn kỳ dùng xu páp treo có cấu tạo đơn giản hơn sovới thân máy động cơ bốn kỳ dùng xu páp đặt
Đối với động cơ làm làm mát bằng nước, bên trong thân máy có cáckhoang chứa nước (áo nước) Đối với động cơ làm mát bằng không khí, bênngoài thân máy có các phiến tản nhiệt
Trang 8Hình 1-2 Thân máy động cơ làm mát bằng không khí
Mặt trên của thân máy còn có các lỗ để lắp gugiông, bu lông, bên ngoài
có lỗ để lắp bơm dầu, bộ chia điện, các cửa để diều chỉnh xu páp
Thân máy động cơ hai kỳ loại không có xu páp, có đặc điểm là: trên thân
xi lanh có đường nạp thông với các te, đường thổi thông từ các te lên phần dungtích làm việc của xi lanh và đường xả thông từ xi lanh ra ngoài Tuỳ theo động
cơ mà vị trí và cấu tạo của đường nạp, đường xả và đường thổi khác nhau.Nhưng thông thường đường thổi làm nghiêng lên phía trên một góc nhất định vàđặt hai bên thành xi lanh Hai dòng khí qua cửa thổi vào xi lanh sẽ hội tụ tại mộtđiểm rồi mới đi ngược lên phía trên để nạp đầy xi lanh và đẩy khí cháy ra ngoài
2.1.2 Nắp máy
Nắp máy là một chi tiết phức tạp, nên cấu tạo rất đa dạng Tuy nhiên, tuỳtheo loại động cơ, nắp máy có một số đặc điểm riêng
Nắp máy có kết cấu tuỳ thuộc vào kiểu buồng cháy, số xi lanh, cách bố trí
xu páp và bu gi, kiểu làm mát cũng như kiểu bố trí đường nạp và đường xả
Nắp máy của động cơ bốn kỳ dùng cơ cấu phối khí xu páp đặt có cấu tạođơn giản Ở nắp có các lỗ để lắp bu gi hoặc vòi phun và lỗ lắp gugiông.v.v
Nắp máy của động cơ bốn kỳ dùng cơ cấu phối khí xu páp treo (hình 19 9) có cấu tạo phức hơn Nắp máy này có thêm đế xu páp, ống dẫn hướng xupáp , cửa nạp, cửa xả.v.v
-Ngoài ra, trong nắp máy có bố trí buồng cháy, hình dáng buồng cháy phụthuộc vào từng loại động cơ, có khoang rỗng chứa nước và các đường dẫn nướchoặc phiến tản nhiệt Trên nắp máy thường có lắp đặt một số cơ cấu và hệ thốngphụ khác như: cơ cấu giảm áp, nắp che, van nhiệt.v.v
Trang 9Hình 1-3 Các loại nắp máy
a Nắp máy của động cơ làm mát bằng không khí;
b Nắp máy động cơ làm mát bằng nước
Nắp máy có thể đúc liền thành một khối hoặc đúc rời cho từng xi lanh Đểlắp ghép được kín, mặt tiếp xúc của nắp máy với thân máy được gia công rất cẩnthận, chính xác và nhẵn
Hình 1-4 Đệm nắp máy
Để đảm bảo chỗ tiếp xúc được thật kín khít phải dùng tấm roăng (đệm)vào giữa hai mặt tiếp xúc của nắp và thân Tấm đệm, thường làm bằng amiănghoặc amiăng có bọc thép hay đồng mỏng có chiều dày khoảng 1,50 - 1,75mm
2.1.3 Các te
Hình 1-5 Cấu tạo các te
Trang 10Các te có thể đúc liền với thân xi lanh hoặc đúc rời Các te thường có cấutạo đơn giản Tuy nhiên, ở một số động cơ do yêu cầu phối hợp làm việc giữacác cơ cấu và hệ thống mà các te có cấu tạo phức tạp hơn Ví dụ: Các te động cơmôtô, xe máy không những là được dùng để lắp đặt trục khuỷu mà còn dùng đểlắp đặt các bánh răng hộp số và các bộ phận truyền động khác như bánh đà từ(vôlăng manhêtíc), bộ phận phát điện và bộ ly hợp v.v Các te thường làmthành hai nửa rồi dùng bu lông ghép chặt lại với nhau Các te của động cơ xănghai kỳ dùng để thổi khí nên làm kín.
Bên trong các te chia làm ba ngăn, ngăn giữa sâu hơn hai ngăn bên, giữacác ngăn có các vách ngăn để khi ôtô chạy đường dốc, tăng tốc độ, dầu không bịdồn về một phía làm thiếu dầu bôi trơn
Tại vị trí thấp nhất của các te có nút xả dầu, trong có gắn một nam châm
để hút các mạt kim loại trong dầu
Các te được lắp ghép với thân máy bằng bu lông, giữa chúng có đệm lót
để làm kín Đệm lót có thể làm bằng bìa các tông Hai đầu các te có phớt chắndầu
2.1.4 Xi lanh
Xi lanh có dạng hình trụ tròn, mặt trong được gia công chính xác và có độbóng cao.Trong động cơ đốt trong, xi lanh có hai loại:
- Xi lanh đúc liền với thân máy:
Loại này có ưu điểm là truyền nhiệt tốt, có độ cứng vững cao, nhược điểm
là giá thành cao, không tiết kiệm được vật liệu đắt tiền, đồng thời khi xi lanh hếtcos sửa chữa thì phải thay thân máy không đảm bảo tính kinh tế
- Xi lanh rời (ống lót xi lanh hay sơ mi):
Đa số các loại động cơ đốt trong, để tiết kiệm được vật liệu tốt và đảmbảo tính kinh tế trong quá trình sửa chữa, ống lót xi lanh được đúc rời rồi ép vàothân máy Ống lót được làm bằng vật liệu tốt, đắt tiền hơn vật liệu làm thân máy
Hình 1-6 Các loại xi lanh
Cấu tạo của ống lót được chia làm hai loại:
+ Ống lót xi lanh khô: nước làm mát không trực tiếp tiếp xúc với ống lót
Trang 11Ưu điểm là ứng suất nhiệt nhỏ, nên độ biến dạng không đáng kể, nhưng
có nhược điểm là chế tạo khó, phức tạp trong quá trình sửa chữa, làm mát chưahoàn thiện
+ Ống lót xi lanh ướt: Nước làm mát trực tiếp tiếp xúc với thành ống lót
xi lanh
Ưu điểm là làm mát hoàn thiện hơn, chế tạo và sửa chữa dễ dàng và được
sử dụng rộng rãi với tất cả các loại động cơ nhất là động cơ diesel, nhưng cónhược điểm là gây ứng suất nhiệt, dễ bị rò nước làm mát qua bề mặt lắp ghépgiữa ống lót và thành xi lanh Để khác phục hiện tượng rò nước xuống các tenên phải lắp roăng cao su ở dưới ống lót xi lanh
2.2 Đặc điểm cấu tạo của bộ phận chuyển động
Bộ phận chuyển động của động cơ, bao gồm: Piston, chốt Piston, xécmăng, thanh truyền, trục khuỷu và bánh đà
Hình 1-7 Các chi tiết chuyển động của động cơ
2.2.1 Piston
Piston có dạng hình trụ rỗng, một đầu kín, trong có nhiều gân hay gờ đểtăng độ bền, cấu tạo của piston được chia làm ba phần: đỉnh, đầu và thân (hình1–8 a)
Hình 1-8 Cấu tạo của piston
Trang 12a Đỉnh piston
Dựa vào cấu tạo của buồng cháy, tỷ số nén, kích thước của xi lanh vàphương pháp phun nhiên liệu mà đỉnh piston có các dạng khác như: bằng, lồihoặc lõm
Đỉnh bằng (hình 1-9a): diện tích chịu nhiệt nhỏ, cấu tạo đơn giản, được sửdùng nhiều ở động xăng, vì kết cấu buồng cháy nằm ở nắp máy
Đỉnh lồi (hình 1-9b): có sức bền lớn, đỉnh mỏng, nhẹ nhưng diện tích chịunhiệt lớn Loại này thường được sử dụng trong động cơ xăng bốn kỳ xu páptreo
Loại đỉnh lồi dạng (hình 1-9c) thường được sử dụng ở động cơ xăng hai
kỳ không có xupáp
Đỉnh lõm (hình 1-9d): có thể tạo ra xoáy lốc nhẹ, tạo điều kiện cho việchình thành hoà khí và cháy Tuy nhiên, diện tích chịu nhiệt lớn hơn so với đỉnhbằng Loại này được dùng nhiều trên cả động cơ xăng và động cơ diesel Ngoài
ra trên động cơ diesel có thể sử dụng các dạng đỉnh piston như hình (e, g, h, f)
Tản nhiệt tốt cho piston: Phần lớn nhiệt của piston truyền qua xéc măng
và xi lanh đến môi chất làm mát
- Để tản nhiệt tốt đầu piston thường có cấu tạo như sau:
Phần chuyển tiếp giữa đỉnh và đầu có bán kính R lớn
Trang 13Dùng rãnh ngăn nhiệt để giảm lượng nhiệt truyền cho xéc măng thứ nhất.
- Sức bền cao: Để tăng sức bền và độ cứng vững cho bệ chốt người ta chếtạo các gân chịu lực
Hình 1-10 Kết cấu đầu piston
c Thân piston
Thân piston có nhiệm vụ dẫn hướng cho piston chuyển động trong xilanh.Chiều cao của thân piston (H) được quyết định điều kiện áp suất tiếp xúc
do lực ngang N gây ra
Thân piston động cơ diesel thường dài hơn thân piston của động cơ xăng
và phần đáy thường có thêm 1 - 2 xéc măng dầu Thân piston của động cơ hai kỳkhông có xu páp thường làm khuyết hoặc có lỗ phía dưới để tạo điều kiện chohoà khí từ bộ chế hoà khí nạp vào các te của động cơ
Trang 14Để chống bó kẹt piston trong xi lanh trong quá trình làm việc do chịu lựcngang N, lực khí thể, kim loại giãn nở, người ta sử dụng các biện pháp sau:
Chế tạo thân piston có dạng ô van (hình 1 - 13a), trục ngắn trùng với tâmchốt piston;
Tiện vát hai đầu bệ chốt (hình 1 – 13b)
Xẻ rãnh giãn nở trên thân piston (hình 1 - 13 c, d) Loại này có ưu điểm
là khe hở nhỏ, động cơ không bị gõ, khởi động dễ, nhưng độ cứng của pistongiảm nên chỉ dùng ở động cơ xăng
Khi đúc piston người ta gắn thêm miếng hợp kim có độ giãn nở hầu nhưkhông đáng kể vào bệ chốt piston để hạn chế giãn nở theo phương vuông gócvới tâm chốt
Trang 15Cấu tạo chung của xéc măng có dạng hình tròn, chỗ cắt là miệng, mặtngoài và hai mặt cạnh (trên và dưới) được mài nhẵn
a Xéc măng khí
Sự khác nhau giữa các xéc măng khí được đặc trưng bởi cấu tạo miệng vàtiết diện ngang của xéc măng
Hình 1-16 Miệng xéc măng và tiết diện xéc măng
Miệng của xéc măng có nhiều loại: cắt thẳng, cắt nghiêng, cắt bậc Loạicắt thẳng (hình 1-16 a) chế tạo đơn giản, nhưng dễ bị lọt khí và sục dầu quamiệng Loại cắt vát (hình b) và cắt bậc (hình c) gia công chế tạo phức tạp,nhưng khả năng bao kín tốt
Tiết diện xéc măng loại hình chữ nhật (hình 1-16d), có cấu tạo đơn giản,
dễ chế tạo nhưng khả năng bao kín thấp Loại có mặt côn (hình 1-16 e), có ápsuất tiếp xúc lớn, rà khít với xi lanh nhanh, nhưng chế tạo phức tạp Ngoài ra, đểtăng áp suất tiếp xúc, người ta có thể sử dụng các loại xéc măng có tiết diệnngang như (hình 1-16g)
Xéc măng được chế tạo theo quy cách tiêu chuẩn: lúc lắp vào lỗ xi lanhphải có các khe hở (khe hở miệng, khe hở, khe hở bên lưng) thích hợp để khi bịđốt nóng không bị bó kẹt trong xi lanh Các he hở này có kích thước khác nhaugiữa các loại động cơ, giữa xéc măng dầu và xéc măng khí
Khi xéc măng ở trạng thái tự do, khe hở miệng bằng khoảng 1/10 bánkính xéc măng
Ngoài độ hở, khi lắp xéc măng vào rãnh còn có độ rơ (khe hở bên) theochiều cao Khe hở theo chiều cao khoảng 0,02 – 0,20mm (đặt biệt đối với động
cơ xăng) Càng về phía đỉnh piston khe hở miệng hoặc độ rơ càng lớn để tránh
bó kẹt xéc măng trong rãnh, vì xéc măng ở trên chịu nhiệt độ cao nên độ giãn
nở lớn
2.2.4 Thanh truyền
Trang 16Cấu tạo thanh truyền được chia thành ba phần: đầu nhỏ, đầu to và thân.
Hình 1-17 Cấu tạo thanh truyền
Ở động cơ hai kỳ, do điều kiện bôi trơn khó khăn,người ta thường làm cácrãnh chứa dầu ở bạc đầu nhỏ (hình 1-18 d) hoặc có thể dùng ổ bi kim thay chobạc lót (hình 1-18 e)
Trang 17Hình 1-18 Các dạng đầu nhỏ thanh truyền
b Thân thanh truyền
Thân thanh truyền thường ở đầu trên nhỏ, đầu dưới to Tiết diện ngang thânthanh truyền có nhiều loại: hình chữ nhật, hình tròn, hình ôvan, hinh chữ I
Tiết diện hình chữ I được dùng nhiều trong động cơ cao tốc và động cơ ôt
tô, máy kéo Loại này có độ cứng vững lớn, bố trí vật liệu hợp lý
Để bôi trơn chốt piston bằng áp lực, ở một số động cơ, dọc theo thân thanhtruyền có khoan lỗ dẫn dầu
Hình 1-19 Thân thanh truyền
Để tăng độ cứng vững và dễ khoan lỗ dẫn dầu, thân thanh truyên có gântrên suốt chiều dài Do gia công lỗ dầu khó, nhất là đối với thanh truyền dài, nên
có khi người ta gắn ống dẫn dầu ở phía ngoài thân thanh truyền
Trang 18khoảng 0,05 – 0,20 mm để có thể điều chỉnh tỷ số nén cho đồng đều giữa các xilanh hoặc cắt lệch so với đường tâm thanh truyền (hình 1-20b) và mặt lắp ghépphải có vấu hoặc răng khía để chịu lực cắt thay cho bu lông thanh truyền và định
vị khi lắp ghép
Đầu to thanh truyền để nguyên mà không cắt đôi (hình 1-20c), có ưu điểm
là cấu tạo đơn giản nhưng phải dùng trục khuỷu ghép nên chỉ sử dụng ở một sốđộng cơ có công suất nhỏ, ít xi lanh như động cơ mô tô, xe máy
Hình 1-20 Đầu to thanh truyền
2.2.5 Bạc lót
Bạc lót thường được chế tạo bằng thép tấm uốn cong (gộp bạc), mặt trong
có tráng một lớp hợp kim chịu mòn là đồng- chì hoặc thiếc - chì (babít), chiềudày khoảng 0,15 - 0,50mm
Khi đầu to thanh truyền cắt đội thì bạc lót cũng cắt đôi, trên đường phânchia của hai nửa bạc có mấu định vị được lắp vào chỗ phay trên hai phần củađầu to
Khi đầu to thanh truyền không cắt đôi hay để nguyên, thường dùng ổ bikim hay bi đũa và trên đầu to thanh truyền có khoan lỗ hay xẻ rãnh hứng dầu bôitrơn ổ bi
Có thể chia bạc lót thành hai loại là bạc lót mỏng và bạc lót dày
Bạc lót mỏng thường thường được sử dụng trên động cơ ô tô, máy kéo , có
ưư điểm thuận tiện khi thay thế, sửa chữa theo cốt tức là thay bạc có đường kínhnhỏ hơn
Bạc lót dày: có gộp bạc và lớp hợp kim chịu mòn đều dày và thường có gờvai cũng được tráng hợp kim chịu mòn để hạn chế di chuyển dọc trục Giữa hai
bề mặt phân cách của bạc đôi khi có các tấm đệm thép, khi sửa chữa thườngđược lấy bớt đi để có thể cạo rà bạc lót theo kích thước sửa chữa
2.2.6 Bu lông thanh truyền
Trang 19Hình 1-21 Bu lông thanh truyền
Bu lông thanh truyền có cấu tạo đơn giản nhưng rất quan trọng, nó có thể
có dạng bu lông hay vít cấy (gugiông) Hình 1-21 thể hiện cấu tạo của bu lôngthanh truyền thường sử dụng ở động cơ ôtô, máy kéo Hai nửa đầu to được định
vị bằng hai mặt trụ của bu lông Đầu bu lông có mặt vát A để chống xoay khi lắpghép, còn mặt B có tác dụng làm cho tổng phản lực tác dụng đúng trên đườngtâm bu lông để bu lông không bị uốn Bán kính góc lượn giữa các phần chuyểntếp khoảng 0,2 - 1mm nhằm tránh tập trung ứng suất Phần nối giữa thân vàphần ren thường làm nhỏ lại để tăng độ dẻo của bu lông
Đai ốc có cấu tạo đặc biệt để phân bố ứng suất đồng đều trên các ren
Hình 1-21 Cấu tạo trục khuỷu
Trang 20- Đầu trục khuỷu
Đầu trục khuỷu thường lắp đai ốc khởi động để quay trục khuỷu khi cầnthiết hoặc để khởi động cơ bằng tay quay Trên đầu trục khuỷu có then để lắppuly dẫn động quạt gió, máy phát điệnbơm nước của hệ thống làm mát, đĩa giảmdao động xoắn (nếu có) và lắp bánh răng trục khuỷu để dẫn động trục cam vàcác cơ cấu khác Ngoài ra, đầu trục khuỷu còn có cơ cấu hạn chế di chuyển dọctrục và tấm chặn để không cho dầu nhờn lọt ra khỏi đầu trục
Hình 1-22 Đầu trục khuỷu
- Cổ trục chính
Cổ trục chính được đặt vào gối đỡ ở các te có và có bạc lót như ở đầu tothanh truyền hoặc ổ bi Cổ trục được gia công chính xác bề mặt đạt độ bóng cao
và được nhiệt luyện để nâng cao độ cứng Số cổ trục có thể nhiều hơn hay ít hơn
số xi lanh động cơ Phần lớn các động cơ có đường kính các cổ trục bằng nhau.Tuy nhiên, một số động cơ cỡ lớn đường kính các cổ trục lớn dần từ đầu đếnđuôi trục khuỷu
Ví dụ: trục khuỷu động cơ xăng bốn kỳ có 4 xi lanh, thường làm ba cổ trục,còn động cơ diesel có 4 xi lanh thường làm 5 cổ trục, tuy số cổ biên đều là 4
- Chốt khuỷu (cổ biên)
Chốt khuỷu là bộ phận để lắp với đầu to thanh truyền Chốt khuỷu cũngđược gia công chính xác có độ bóng cao và được nhiệt luyện để nâng cao độcứng như cổ trục Số chốt khuỷu bao giờ cũng bằng số xi lanh động cơ (động cơmột hàng xi lanh) Đường kính chốt khuỷu thường nhỏ hơn đường kính cổ trục,nhưng cũng có những động cơ cao tốc, do lực quán tính lớn nên đường kính chốtkhuỷu có thể làm bằng đường kính cổ trục để tăng độ cứng vững Cũng như cổtrục, chốt khuỷu có thể làm rỗng để giảm trọng lượng trục khuỷu và chứa dầubôi trơn, đồng thời các khoang trống còn có tác dụng lọc dầu bôi trơn
Trang 212.3 Đặc điểm cấu tạo của hệ thống phân phối khí
2.3.1 Cấu tạo và nguyên lý làm việc của các loại hệ thống phân phối khí
Thông thường, hệ thống phân phối khí loại xu páp đặt bên thường chia racác bộ phận sau:
- Bộ phận đóng kín: để đóng kín cửa hút và cửa xả, đóng kín gồm: ổ đặt xu páp,
lò xo, đĩa tựa, móng hãm và bạc hướng dẫn
- Bộ phận truyền lực: Truyền lực từ trục phân phối đến các xu páp: con đội
- Bộ phận trục phân phối: Điều khiển sự đóng mở của các xu páp
- Bộ phận truyền động cho trục phân phối: truyền chuyển động quay từ trục cơđến trục phân phối, bộ phận truyền động thường dùng bánh răng đai, xích
Trang 22lên, qua con đội đẩy xu páp 7 đi lên mở đưa hỗn hợp vào trong buồng đốt, lúc
đó đĩa lò xo 4 cũng ép lò xo 5 ngắn lại
Khi vấu cam trượt qua đáy con đội thì lực đàn hồi của lò xo 5, thông qua
đĩa 4, đẩy xu páp đi xuống đóng cửa nạp, đồng thời cũng đẩy con đội đi xuống
tiếp xúc với mặt cam Bu lông con đội dùng để điều chỉnh khe hở nhiệt giữa con
đội và đuôi xu páp tránh làm kênh khi đóng kín xu páp
Hệ thống điều khiển mở xu páp là do vấu cam 1 thực hiện, điều khiển
đóng xu páp là lực đàn hồi của lò xo xu páp 5 thông qua đĩa lò xo 4 thực hiện
Hiện nay, chỉ dùng hệ thống phân phối khí dùng xu páp đặt bên trên các động
cơ xăng 4 kì kiểu cũ, có tỉ số nén thấp hoặc trên động cơ 4 kì chạy bằng dầu hoả
b Hệ thống phân phối khí loại xu páp treo
* Cấu tạo:
Hình 1-24: Sơ đồ cấu tạo hệ thống phân phối khí loại xu páp treo
1- Ổ đặt 6- Móng hãm 11- Đũa đẩy 2- Xu páp 7- Đòn gánh 12- Con đội
3- Bạc dẫn hướng 8- Trục đòn gánh 13- Trục cam
4- Lò xo 9- Vít điều chỉnh 14- BR phân phối
5- Đĩa tựa 10- Giá đỡ Thông thường, hệ thống phân phối khí loại xu páp treo cũng thường chia
ra các bộ phận sau:
- Bộ phận đóng kín: để đóng kín cửa hút và cửa xả, đóng kín gồm: ổ đặt xu páp,
lò xo, đĩa tựa, móng hãm và bạc hướng dẫn
- Bộ phận truyền lực: Truyền lực từ trục phân phối đến các xu páp, gồm:
cụm đòn gánh, thanh đẩy, con đội
- Bộ phận trục phân phối: Điều khiển sự đóng mở của các xu páp
Trang 23- Bộ phận truyền động cho trục phân phối: truyền chuyển động quay từ trục cơ đếntrục phân phối, bộ phận truyền động thường dùng bánh răng đai, xích.
b Nguyên lý hoạt động:
Khi động cơ hoạt động, trục khuỷu quay làm cho trục cam 13 quay khiếncác vấu cam quay theo Vấu cam đẩy con đội 12, đũa đẩy 11 đi lên ép cần bẩy 7quay quanh trục 8 tì ép đuôi xu páp, qua đĩa lò xo 5 ép lò xo 4 để đẩy xu páp 2 đixuống mở cửa nạp Khi đỉnh vấu cam trượt qua đáy con đội thì lò xo xu páp 4,thông qua đĩa lò xo 5 đẩy xu páp đi lên đóng cửa nạp, đồng thời qua cần bẩy 7 épđũa đẩy 11 và con đội 12 đi xuống để đẩy con đội tiếp xúc với mặt cam
Như vậy, lực mở xu páp là lực đẩy của vấu cam, còn lực đóng kín xu páp
là lực dãn của lò xo tác dụng lên đĩa lò xo 5
Ngày nay, toàn bộ động cơ diesel và hầu hết động cơ xăng 4 kì đều dùng
hệ thống phân phối khí loại xu páp treo vì có nhiều ưu điểm:
- Buồng cháy gọn
- Ít cản đối với đường nạp giúp nạp nhiều môi chất mới
- Dễ kiểm tra điều chỉnh khe hở nhiệt của các xu páp
* So sánh ưu, nhược điểm giữa hệ thống phân phối khí loại xu páp treo và hệ thống phân phối khí loại xu páp đặt bên
- Dùng hệ thống phân phối khí xu páp đặt bên chiều cao động cơ giảmxuống, kết cấu nắp xy lanh đơn giản, dẫn động xu páp cũng dễ dàng hơn
- Hệ thống phân phối khí xu páp treo thì buồng cháy gọn
- Hệ thống phân phối khí xu páp treo thì việc bố trí xu páp hợp lý hơn
c Hệ thống phân phối khí loại trục cam đặt trên nắp máy
Đa số các động cơ hiện đại sử dụng trục cam trên nắp máy, tức là trục camđược đặt trên các xu páp Các vấu cam trên trục cam tác động trực tiếp lên các xupáp hoặc thông qua một vật liên kết ngắn Có một số cơ cấu thông dụng nhưSOHC, DOHC,
Trang 24Hình 1-25 Cơ cấu phân phối khí loại trục cam đặt trên nắp máy
1 Trục cam; 2 Xu páp
* Cơ cấu SOHC
Cơ cấu SOHC (viết tắt từ tiếng Anh: Single Over Head Camshaft) dùng để chỉ cơ cấu phối khí một trục cam trên đỉnh Trong cơ cấu này, trục cam được bố trí trong cụm đầu xy lanh (trên đỉnh piston), được dẫn động bởi xích cam và điều khiển xu páp thông qua mỏ cò
Ưu điểm của cơ cấu là do giảm nhiều chi tiết dẫn động nên nó hoạt động ổnđịnh hơn, ngay cả ở tốc độ cao
Tuy nhiên, cơ cấu này cũng có nhược điểm là khả năng đáp ứng của xu pápkhông nhanh bằng cơ cấu DOHC
*Cơ cấu DOHC
DOHC (viết tắt từ tiếng Anh: Double Over Head Camshaft) dùng để chỉ cơcấu phối khí hai trục cam trên đỉnh Trong cơ cấu này, xu páp nạp và xu páp xảđược điều khiển bởi hai trục cam riêng biệt Có 2 loại cơ cấu phối khí hai trục cam:loại có sử dụng mỏ cò và loại không sử dụng mỏ cò
Cơ cấu DOHC cho phép thiết kế dạng buồng đốt ưu việt hơn loại SOHC.Khả năng đáp ứng và hoạt động của xu páp cũng nhanh hơn và chính xác hơn sovới loại SOHC Do vậy, cơ cấu này được áp dụng cho các loại động cơ cần tínhnăng cao, tốc độ cao (xe thể thao)
Hình 1-26 Phân biệt SOHC và DOHC
1 Trục cam; 2 Xu páp
Trang 252.3.1.2 Hệ thống phân phối khí dùng van trượt
Đa số sử dụng trên động cơ hai kỳ, pít tông đóng vai trò như một van trượt điều khiển đóng mở lỗ nạp và lỗ xả
a Quá trình cháy, sinh công b Quá trình nạp, xả
Hình 1-27: Hệ thống phân phối khí dùng van trượt 1- Bugi; 2- Cửa xả; 3- Van cấp nhiên liệu; 4- Họng khuếch tán bộ chế hoà khí;
5- Hộp trục khuỷu; 6- Cửa hút; 7- Buồng cháy.
Cấu tạo chung của xu páp được chia làm 3 phần: nấm, thân và đuôi
- Nấm xu páp (đầu xu páp)
Đầu xu páp có dạng hình nấm có mặt nghiêng hay côn 300 hoặc 450 Ởmột số động cơ, đầu xu páp nạp có đường kính lớn hơn đường kính của xu páp
xả để nạp hoà khí hoặc không khí vào xi lanh được tốt hơn
Mặt đầu xu páp thường làm bằng, đôi khi làm lồi hoặc lõm
Nấm bằng dễ gia công chế tạo, thường dùng cho cả xu páp nạp và xu pápxả
Nấm lõm: giảm được trọng lượng, cải thiện được sự lưu động của dòngkhí và tăng được độ cứng vững nhưng 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
Trang 26Hình 1-28 Cấu tạo xu páp
Nấm lồi: Cải thiện được tình trạng lưu động của dòng khí xả để giảm trọng luơợng người ta khoét phía trên của nấm Loại nấm lồi khó chế tạo, bề mặt chịu nhiệt lớn, thường dùng cho xu páp xả
Hình 1-29 Cấu tạo đầu xu páp
- Thân xu páp
Thân xu páp dịch chuyển trong ống dẫn hướng, điều kiện bôi trơn khó khăn, nhưng 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 hướng, người ta thường lắp ống dẫn hướng cao lên gần sát đầu xu páp và làm nhỏ đường kính thân xu páp ở gần đầu xu páp Một số động cơ, thân xu páp xả được khoan rỗng để chứa dung dịch natri thu nhiệt làm cho xu páp nguội nhanh
Đường kính thân xu páp thường là : dt = (0,12 - 0,15) Dn
Chiều dài thân xu páp lt = (2,5 - 3,5) Dn
Trong đó: Dn là đường kính nấm xu páp
Thân xu páp thường được bôI trơn bằng phương 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 nhược điểm là khi dầu cháy sẽ tạo thành muội than làm cho
xu páp dễ bị bó kẹt trong ống dẫn hướng
- Đuôi xu páp
Trang 27Đuôi 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
Bề mặt tiếp xúc của đế xu páp thường có ba góc khác nhau (hình 1-31d)
để cho đế và đầu tiếp xúc tốt Mặt côn của đế xu páp thường là 450 và lớn hơnmặt 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 dụngcủa dòng khí
Trường 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, nhưng phổ biếnnhất là đế xu páp làm rời sau đó lắp vào thân máy, hoặc nắp máy
Hình 1-31 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 được làm rời thân máy Còn đối với thân máy và nắp máy làmbằng gang thì chỉ làm đế rời cho xu páp xả Đế xu páp làm rời được hãm vàotrong thân máy hoặc nắp máy có thể bằng các biện pháp sau:
Trang 28Nhờ có các rãnh vòng và kim loại biến dạng khi ép (hình 1-31 a ).
Ống dẫn hướng xu páp có cấu tạo đơn giản là hình trụ rỗng, mặt trongđược gia công nhẵn bóng Để dễ lắp ghép ống dẫn hướng có vát mặt đầu (hình1-32 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 1-32 b)
Mặt trong ống dẫn hướng được gia công chính xác, sau khi lắp ghép khe
hở giữa xu páp và ống dẫn hướng rất nhỏ, khoảng 0,10 mm đối với xu páp nạp
và 0,12 mm đối với xu páp xả
Chiều dày ống dẫn hướng vào khoảng (2,5 – 4 mm)
Chiều dài ống dẫn hướng phụ thuộc vào đường kính nấm hay chiều dàicủa xu páp và thường vào khoảng (1,75 - 2,5 mm) dn Trong đó: dn là đườngkính nấm xu páp
Hình 1-32 Cấu tạo ống dẫn hướng xu páp
Ống dẫn hướng xu páp được bôi trơn bằng phương pháp té dầu từ giànđòn mở Hoặc được bôi trơn bằng cuỡng bức bằng dầu có áp suất cao từ hệthống bôi trơn Để hạn chế dầu bôi trơn vào ống dẫn hướng tránh hiện tượngdầu bị cháy tạo thành muội than làm kẹt xu páp trong ống dẫn hướng và giảmtiêu hao dầu bôi trơn, ở một số động cơ đuôi xu páp có chụp đậy bằng thép haychụp cao su
2.3.2.4 Lò xo xu páp
Trang 29Lò xo có dạng hình xoắn ốc hình trụ, hai vòng đầu quấn sát nhau và đượcmài phẳng để dễ lắp ghép Số vòng lò xo từ 4 - 10 vòng Bước xoắn có thể quấngiống 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 như thay đổiquy luật làm việc của cơ cấu phân phối khí, va đập và gãy lỗ xu páp Vì vậy, đểtránh hiện tượng cộng hưởng khi lò xo xu páp làm việc tức là làm cho hệ daođộng có nhiều tần số khác nhau, thường có các biện pháp sau:
Dùng lò xo hình trụ có bước xoắn thay đổi, bước xoắn giảm dần về phíamặt tựa cố định lò xo
Lò xo xoắn ốc hình côn (hình 21- 13b)
Dùng nhiều lò xo có bước xoắn khác nhau lắp lồng vào nhau lò xo 1 lắplồng 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 thường ngược nhau để tránh bị kẹt khi làm việc.Dùng nhiều lò xo còn có ưu điểm là: ứng suất trên từng vòng lò xo nhỏ nên ít bịgãy Mặt khác, khi một lò xo bị gãy, động cơ vẫn có thể làm việc được trongmột thời gian ngắn mà xu páp không bị rơi xuống xi lanh (đối với cơ cấu phânphối khí xu páp treo) gây ra hư hỏng lớn cho động cơ
Trang 30* Con đội cơ khí
Trên động cơ dùng cơ cấu phối khí xu páp đặt, thường dùng con đội hìnhnấm có thân nhỏ và đặc, bề mặt nấm tiếp xúc với cam thường có đường kính lớnphụ thuộc vào kích thước của cam (hình 1 -34a) Trên thân con đội có lắp bulông điều chỉnh khe hở xu páp, đầu bu lông điều chỉnh có dạng hình cầu và đượcnhiệt luyện để tăng độ cứng bề mặt tiếp xúc với đuôi xu páp Con đội nàythường được bôi trơn bằng cách té dầu
Trên động cơ dùng cơ cấu phân phối khí xu páp treo, thường dùng con độihình trụ (hình 1 -34b), nhưng thân con đội thường làm rỗng để đặt đũa đẩy, mặttiếp 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 xuốnghoặc bằng phương pháp văng dầu từ các te lên
Cả hai loại con đội hình nấm, hình trụ đều có những đặc điểm cấu tạo sau:Mặt tiếp xúc hay mặt đáy của con đội có thể làm bằng hoặc lồi Mặt lồi có bánkính lớn (r = 700 - 1000mm) Ngoài ra, người ta thường lắp con đội lệch tâm vớimấu cam một khoảng e = 1 - 3mm (hình 1-34c ) Như vậy, trong quá trình làmviệc con đội vừa chuyển động tịnh tiến lên xuống trong ống dẫn hướng, đồngthời vừa xoay quanh đường tâm của nó để tránh mòn vẹt
* Con đội con lăn
Để giảm ma sát giữa cam và con đội, người ta dùng con đội con lăn (hình
21 - 20c) Con đội con lăn về nguyên tắc có thể sử dụng cho mọi dạng cam: camlồi, cam lõm và cam tiếp tuyến
Khác với con đội hình trụ, hình nấm thân con đội con lăn không được phépxoay trong quá trình làm việc nên phảI có kết cấu chống xoay cho con đội đểthực hiện được yêu cầu này, trên thân con đội phảy một rãnh hãm nhỏ và trênthân máy lắp một vít hãm, đầu vít có chốt lắp khít trong rãnh hãm trên thân conđội
* Con đội thuỷ lực
Con đội thuỷ lực (hình 21 - 22) gồm có pit tông lắp khít vào thân con đội
và luôn tỳ vào đuôi xu páp hoặc đũa đẩy dưới tác dụng của lò xo, đáy con đội tỳlên vấu cam, còn thân con đội dịch chuyển trong ống dẫn hướng Trên thân conđội có các lỗ khoan thông với đường dầu của hệ thống bôi trơn động cơ
Nguyên tắc làm việc của con đội thuỷ lực như sau:
Xu páp mở: Cam đẩy con đội đi lên, dầu phía dưới pit tông bị nén, van biđóng lại, pit tông và thân con đội như một khối cứng cùng đi lên để mở xu páp.Trong hành trình mở xu páp một ít dầu ở dưới pit tông bị rò rỉ giữa thân con đội
Trang 31và pit tông, do đó thực tế pit tông dịch chuyển tương đối với thân xuống dướimột chút.
Xu páp đóng: Khi cam thôi tác dụng vào con đội, dưới tác dụng của lò xo,thân con đội và pit tông bị đẩy về hai phía, áp suất dưới pit tông giảm, van bi mở
ra, do đó dầu từ đường dầu chính của hệ thống bôi trơn qua đường dẫn dầu trênthân máy vào khoang dầu phía dưới pit tông
Con đội thuỷ lực làm việc theo nguyên tắc trên sẽ không có khe hở nhiệtnên làm việc êm dịu, do đó thường được sử dụng ở động cơ ô tô du lịch
Hình 1-35 Con đội thủy lực
2.3.2.6 Đũa đẩy và đòn mở
Hình 1-36 Đũa đẩy và đòn mở
- Đũa đẩy có dạng hình chiếc đũa dài, có thể làm đặc hoặc rỗng Một đầuđũa đẩy đặt vào lỗ ở con đội, đầu kia đỡ hoặc bắt bằng ren vít vít điều chỉnh ởđòn mở Đầu tiếp xúc với con đội thường có dạng hình cầu và được gia côngnhiệt luyện, mài nhẵn để tăng khả năng chịu mài mòn
Trang 32- Đòn mở quay trên trục cố định đặt trên nắp máy Hai cánh tay đòn củađòn mở thường làm không bằng nhau, phía xu páp có cánh tay đòn dài hơn(khoảng 1,5 lần) để hành trình xu páp được dài hơn so với hành trình đũa đẩy vàcon đội.
Một đầu của đòn mở tiếp xúc hoặc nối bản lề với đũa đẩy, đầu kia tiếp xúcvới đuôi xu páp (có lúc không tiếp xúc) Đầu tiếp xúc với đũa đẩy có khoan một
lỗ ren để lắp vít và đai ốc điều chỉnh khe hở nhiệt giữa đầu đòn mở và đuôixupáp Nhờ có khe hở giữa đuôi xu páp với đầu đòn mở mà xu páp đóng kínhoàn toàn hoặc mở ra đúng lúc cửa nạp hoặc cửa xả Đầu tiếp xúc của đòn mởvới đuôi xu páp thường có dạng hình trụ đáy bằng hoặc hình cầu và cũng đượcgia công nhiệt luyện để nâng cao khả năng chịu mòn
Đòn mở thường có một số kết cấu như sau: Đòn mở quay lắc quanh trụchay đòn mở quay lắc quanh bệ đỡ cầu lắp gugiông hoặc đòn mở quay lắc quanh
Hình 1-37 Trục cam
Mặt cam và cổ trục đều được gia công nhiệt luyện và mài bóng để nâng caokhả năng chịu mòn đường kính các cổ trục lớn hơn chiều cao của các mấu cam
để giúp cho việc tháo, lắp được dễ dàng
Mỗi xi lanh của động cơ có hai mấu cam trên trục cam, mỗi mấu cam điềukhiển đóng mở một xu páp
Cấu tạo của của mấu cam gồm: gót cam, sườn cam và đỉnh cam
Dạng cam có hình ôvan, loại này xu páp mở từ từ, êm nhưng thời gian mở
xu páp quá ngắn làm cho việc nạp hoà khí hoặc không khí vào xi lanh khôngđược tốt, nhất là khi động cơ làm việc với tốc độ cao
Trang 33Dạng sườn cam thẳng và đỉnh rộng, loại này có ưu điểm là mở xu pápnhanh, thời gian mở khá lâu, nhưng khi làm việc có tiếng kêu và cam thường bịmòn nhanh.
Hình dáng mấu cam được chế tạo thích hợp với loại động cơ và công suấtđộng cơ
Trục cam có thể đặt trong thân máy và dùng bánh răng để dẫn động thôngqua một số chi tiết trung gian như đũa đẩy và con đội hoặc đặt trên nắp máy vàdùng xích hay dây đai để dẫn động Khi trục cam đặt trên nắp máy, không cầnđũa đẩy và con đội
Ổ đỡ trục cam có thể dùng bạc thép liền hoặc cắt đôi, mặt trong có trángmột lớp hợp kim chịu mòn (thiếc – chì) hoặc dùng bạc đồng hay ổ bi
Để giữ cho trục cam không dịch chuyển dọc trục khi làm việc, thường dùngmặt bích bằng đồng và vít hãm trên thân máy ở đầu trục cam
Hình 1-38 Các dạng cam thường gặp
b Phương pháp dẫn động trục cam
Khi động cơ làm việc, trục cam được trục khuỷu dẫn động qua bánh rănghay xích hoặc dây đai
Bánh răng thường được chế tạo bằng thép, gang hoặc thép
Xích thường được chế tạo bằng thép hợp kim
Trang 34Động cơ bốn kỳ, quá trình làm việc gồm bốn hành trình: nạp, nén, nổ và xả,tương ứng với hai vòng quay của trục khuỷu, xu páp nạp và xu páp xả đề mởmột lần, nghĩa là trục cam quay được một vòng với tốc độ bằng 1/2 tốc độ củatrục khuỷu Do đó, đường kính bánh răng hoặc đĩa xích của trục cam lớn gấp hailần so với bánh răng hay đĩa xích của trục khuỷu.
Trong động cơ hai kỳ loại có xu páp, tốc độ quay của trục cam bằng tốc độquay của trục khuỷu Do đó, đường kính của bánh răng trục và cam đường kínhbánh răng trục khuỷu bằng nhau
Trên bánh răng trục cam và bánh răng trục khuỷu hoặc đĩa xích và xích ường có dấu ăn khớp, chỉ mối quan hệ làm việc giữa trục khuỷu và trục cam Vìvậy, khi lắp ráp phải lắp đúng dấu để khỏi ảnh hưởng đến quá trình làm việc củađộng cơ
th-Hình 1-39 Các cơ cấu dẫn động trục cam
2.4 Quy trình tháo, lắp các bộ phận và hệ thống của động cơ
2.4.1 Bộ phận cố định của động cơ
2.4.1.1 Quy trình và yêu cầu kỹ thuật tháo, lắp mặt máy
- Nới lỏng các bulông, đai ốc đúng
Trang 35Hình 1-40 Trình tự tháo bu lông, đai ốc
mặt máy.
+ Tháo hết bu lông, đai ốc
+ Nhấc mặt máy và lấy đệm mặt máy ra khỏi
động cơ
trình tự như hình1.18
- Nới lỏng từ từ,nới đều, nới làmnhiều lần, nhiềulượt
- Không đặt bề mặtlắp ghép nằm úpvới vật không bằngphẳng, hay tiếpxúc vật cứng
- Xiết đúng thứ tự,
từ giữa ra ngoài,lần cuối xiết đủlực
Trang 361.3.1.2 Quy trình và yêu cầu kỹ thuật tháo, lắp xy lanh
- Lau sạch thân máy, xy lanh
Hình 1-42 Làm sạch muội than bám vào
thành xy lanh
2 Tháo xy lanh.
- Tháo xy lanh ra khỏi thân động cơ
Hình 1-43 Vam tháo xy lanh
- Tháo đệm làm kín nước
- Dùng thiết bịchuyên dùng vam
- Bôi mỡ
- Đưa vào thẳng
Trang 37- Dùng máy ép xylanh
- Đảm bảo độ nhôcao Độ nhô cao:0,07 - 0,08 mm
Lắp xy lanh của động cơ khác: thực hiện tương tự, chỉ chú ý là vòng đệm
cao su lắp vào rãnh ở blốc rồi mới đặt xy lanh
2.4.2 Nhóm thanh truyền
2.4.2.1 Chọn lắp cụm thanh truyền piston.
Chọn được cụm thanh truyền piston
T
T Nội dung các bước thực hiện
Hình vẽ – Yêu cầu kỹ thuật
Trang 38- Chênh lệch <15g,thân và nắp cùng
2 Tháo cụm thanh truyền piston.
- Quay cổ trục có cụm thanh truyền piston cần
tháo xuống ĐCD
- Vị trí dễ tháonhất
- Tháo nửa dưới nắp tay thanh truyền:
+ Tháo đều 2 êcu tay thanh truyền
Trang 39Hình 1-45 Tháo nắp đầu to thanh truyền
+ Lấy nắp thanh truyền ra khỏi tay thanh truyền
+ Làm sạch thân máy và cụm thanh truyền piston
+ Quay cổ thanh truyền định lắp xuống ĐCD
+ Tháo nắp thanh truyền, bôi dầu vào các vị trí
cần thiết: Cổ thanh truyền, rãnh xéc măng, chốt,
thành xy lanh
+ Chia miệng xéc măng
Hình 1-47 Chia miệng Xéc măng
- Đưa cụm thanh truyền, piston vào thân máy
+ Đưa từ trên xuống, đỡ phía dưới
+ Dùng dụng cụ bóp miệng Xéc măng, gõ nhẹ
xung quanh, bóp chặt đều
+ Đưa cụm thanh truyền piston đi xuống
- Đầy đủ
- Sạch sẽ
- Tránh lỗ chốt,nơi chịu lực pháptuyến, rãnh giãn
nở nhiệt
- Dấu trên đỉnhpiston quay vềphía trước đầumáy
- Dùng cán gỗ gõnhẹ vào đỉnhpiston
Trang 40Hình 1-48 Lắp cụm thanh truyền piston.
- Lắp nắp thanhtruyền, mấu hãmphải đúng chiều
- Gá bulông bằngtay
- Xiết bulôngthanh truyền đủlực
Lưu ý: Xiết đều,nhiều lần, xiếtthêm 900 sau khi
đủ lực xiết
4 - Kiểm tra và hoàn chỉnh:
+ Kiểm tra độ dịch dọc của tay thanh truyền,
+ Quay trục khuỷu
+ Hoàn thiện
- Nhẹ nhàng,không vướng kẹt,không có tầm nặngnhẹ
a Tháo cụm thanh truyền-piston động cơ 5S FE.(động cơ đã được xả dầu và
tháo cac te)