BÀI 4: KHẢO SÁT VÀ XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ KẾT CẤU CỦA HÊ THỐNG PHÂN PHỐI KHI I Cở sở lý thuyết Nhiệm vụ yêu cầu hệ thống phân phối khí a Nhiệm vụ: - Hệ thống phân phối khí có nhiệm vụ nạp khí nạp ( môi chất công tác mới) vào xy lanh thải sản vật cháy khỏi xy lanh Môi chất công tác động xăng bao gồm khơng khí nhiên liệu, động diesel chỉ khơng khí - Phân phối khí kịp thời đặn khí nạp cho xy lanh theo thứ tự làm việc động b Yêu cầu: - Cửa nạp cửa thải phải đóng mở thời điểm qui định tuân theo thứ tự làm việc động ( góc phối khí động cơ) - Ngồi ra, hệ thống phân phối khí đảm bảo việc cung cấp đồng khí nạp vào từng xylanh động - Chất lượng nạp đầy phụ thuộc nhiều vào chất lượng thải Vì vậy, hiệu suất nạp ( ηv) hệ số khí sót (γr) phải thỏa mãn yêu cầu sau: Động Xăng Diesel ηv 0,8 - 0,92 0,85 - 0,96 γr 0,06 - 0,1 0,03 - 0,06 Phân loại điều kiện làm việc hệ thống phân phối khí a Phân loại hệ thống phân phối khí: Hình 4.1: Cơ cấu phân phối khí Cơ cấu phân phối khí thường phân thành hai loại: khơng có xupap - Loại khơng có xupap ( kiểu van trượt): Thường dùng động kỳ ( piston làm nhiệm vụ xupap) Loại sử dụng chủ yếu động mô tô động cỡ nhỏ, gặp động ô tô loại động công suất lớn - Loại có xupap: phần lớn động ơtơ sử dụng cấu phân phối khí kiểu xupap Tùy theo cách bố trí xupap mà phân biệt hai loại cấu phân phối khí: Loại thứ có xupap nằm bên ( thân máy), thường gọi xupap đặt Loại thứ hai có xupap bố trí bên trên, nắp máy, gọi xupap treo Động có xupap thường ký hiệu OHV ( over head valve) OHC ( over head camshaft) DOHC ( double over head camshaft) Động có hai trục cam đặt nắp máy b Điều kiện làm việc: - Trong trình làm việc, mặt nấm xupap chịu phụ tải động phụ tải nhiệt lớn - Lực khí thể tác dụng diện tích mặt nấm xupap lên tới 10.000 ÷20.000N; mặt nấm xupap chịu va đập mạnh với đễ xupap nên dễ bị biến dạng Trong thời kỳ thải khí, nấm thân xupap phải tiếp xúc với dòng khí cháy có nhiệt độ cao ( khoảng 1100 ÷ 1200oC ) Đồng thời, tốc độ dòng khí thải lớn ( 400 ÷ 600 m/s) nên khiến cho xupap, xupap thải thường dễ bị q nóng bị dòng khí ăn mòn c Nguyên lý hoạt động: - Khi trục khuỷu quay, làm quay trục cam ( truyền bánh răng, xích đai), trục cam quay chuyển động qua đội , đũa đẩy, cò mổ để điều khiển xupap đóng mở thời điểm Kết cấu phận hệ thống phân phối khí: a Trục cam: - Trục cam phận tiếp nhận lực từ trục khuỷu để điều khiển xupap đóng mở lúc thời điểm - Vật liệu dùng để chế tạo trục cam thường thép hợp kim Trên trục có vấu cam, động có xupap có nhiêu vấu cam, vấu cam mở đóng xupap theo thời điểm ấn định trước Ngồi có bánh cam sai (lệch) tâm để điều khiển bơm xăng, bánh dẫn động bơm dầu chia điện (delco) Trên trục cam có cổ đỡ để tựa lên thân máy, hộp trục khuỷu nắp máy, có đường kính lớn vấu cam để thóa lắp dễ dàng Một đầu trục gia công lắp bánh cam ( lắp puli) để tiếp nhận dẫn động từ trục khuỷu Hình 4.2: Trục cam b Xupap: - Xupap có tác dụng đóng mở thời điểm để nạp khí nạp thải khí cháy Xupap làm thép đặc biệt chúng phải chịu áp suất lớn nhiệt độ cao, xupap ln bị đẩy theo hướng đóng lực lò xo, có lực tác động từ trục cam di chuyển xuống phía ống dẫn hướng nắp quy lát để mở cửa hút hay cửa thải Thơng thường, đường kính nấm xupap hút to xupap thải c Đế xupap: - Đế xupap lắp ghép chặt vào nắp quy lát (nắp máy) Khi xupap đóng, nấm xupap tiếp xúc với đễ xupap đảm bảo độ kín khít buồng đốt Đế xupap nhận nhiệt từ xupap truyền qua nắp quy lát qua nước làm mát Vì đế xupap tiếp xúc với khí cháy nóng liên tục tiếp xúc với xupap nên làm thép đặc biệt( thép hợp kim) có khả chịu nhiệt độ cao chống mài mòn - Đế xupap cấu tạo với mặt côn 45 o 30o để phù hợp với mặt nấm xupap Bề rộng tiếp xúc đế xupap giới hạn từ 1,2÷1,8mm, bề rộng mặt tiếp xúc lớn gây đóng muộn than xâm nhập bề mặt tiếp xúc đế xupap, hiệu làm mát cao Nếu bề rộng tiếp xúc nhỏ, độ kín khít cải thiện hiệu làm mát thấp dẫn đến độ bền xupap d Ống dẫn hướng xupap: - Ống dẫn hướng xupap ( ghít xupap) thường làm gang hợp kim ép vào nắp quy lát Ống dẫn hướng xupap đảm bảo cho bề mặt xupap tiếp xúc xác với đế xupap Bề mặt trượt thân xupap đuôi bôi trơn dầu động Để tránh dầu bôi trơn động lọt vào buồng cháy thông qua kẽ hở giũa thân xupap ống dẫn hướng, phốt dầu lắp đầu ống dẫn hướng e Lò xo xupap: - Lò xo xupap dùng để đóng xupap, phần lớn động dùng lò xo cho xupap, động cao tốc thường dùng hai lò xo cho xupap - Để tránh xupap nhơ cao làm việc tốc độ cao người ta dùng lò xo có bước khơng đều, hay dùng hai lò xo với bước xoắn ngược f Con đội: - Con đội chi tiết trung gian đổi chuyển động xoay tròn vấu cam thành chuyển động lên xuống để mở đóng xupap Con đội chế tạo thép Tâm vấu cam đội đặt sai lệch để đội vừa lên xuống vừa xoay tròn với mục đích đội mòn ống kềm nhằm tăng tuổi thọ - Đối với động có xupap OHC, đội có vít điều chỉnh khe hở xupap Đối với động có xupap treo đội khơng có vít điều chỉnh Hiện nay, ngồi đội có kết cấu khí, người ta chế tạo đội thủy lực hay kết hợp thủy lực điều khiển điện tử nhằm thay đổi góc phối khí để nâng cao hiệu suất nạp thải g Đũa đẩy: - Đũa đẩy dùng cấu xupap treo thường thép nhỏ , dài, đặc rỗng dùng để truyền lực từ đội đến đòn bẩy - Đũa đẩy thường làm thép cacbon có thành phần trung bình h Đòn bẩy ( cò mổ): - Đòn bẩy chi tiết truyền lực trung gian mà đầu tiếp xúc với đũa đẩy, đầu tiếp xúc với đuôi xupap Khi trục cam nâng đội lên, đũa đẩy đầu đòn bẩy lên, đầu đòn bẩy nén lò xo xupap xuống mở xupap Do có đòn bẩy xupap mở pha phân phối khí II Số liệu thí nghiệm Khoảng nâng tối đa H = H - dcs đường kính lớn xuapap Dl đường kính nhỏ xupap Db đường kính trung bình Dtb Dl Db Bảng 4.1: Khoảng làm việc STT Cam nạp ( mm) KCTĐ(H) ĐKCS(dsc) 38,82 33 38,8 32,96 38,84 33 38,84 33 KNTĐ(h) 23,34 Cam thải (mm) KCTĐ(H) ĐKCS(dsc) 38,72 32,98 38,74 32,98 38,74 32,94 38,74 33 23,04 Bảng 4.2 STT Thông số đo Xupap Xupap Xupap Xupap Bề dày nấm xupap nạp (mm) b 4.06 4,08 4,04 4,12 D1 39,82 39,98 39,82 39,8 STT III Db Dtb 34,1 2,86 33,86 3,06 33,84 2,99 33,6 6,2 Thông số đo Xupap Xupap Xupap Xupap Bề dày nấm xupap thải (mm) b 3,94 3,96 3,86 3,88 D1 33,94 33,94 33,96 33,96 Db 30,08 29,92 29,72 29,96 Dtb 1,93 2,01 2,12 Nhận xét đánh giá Qua thí nghiệm ta biết nhiệm vụ nguyên lý hoạt động hệ thống phân phối khí điều kiện làm việc hệ thống.Các kiểu bố trí hệ thống ưu nhược điểm từng cách bố trí Thơng qua kết đo ta xác minh lại xupap nạp lớn xupap thải bề dày rộng nấm Các kết có sựu sai lệch vật thí nghiệm bị gỉ sét hư hỏng chưa bảo quản tốt thiếu số chi tiết ... 38, 74 33 23, 04 Bảng 4. 2 STT Thông số đo Xupap Xupap Xupap Xupap Bề dày nấm xupap nạp (mm) b 4. 06 4, 08 4, 04 4,12 D1 39,82 39,98 39,82 39,8 STT III Db Dtb 34, 1 2,86 33,86 3,06 33, 84 2,99 33,6 6,2... Bảng 4. 1: Khoảng làm việc STT Cam nạp ( mm) KCTĐ(H) ĐKCS(dsc) 38,82 33 38,8 32,96 38, 84 33 38, 84 33 KNTĐ(h) 23, 34 Cam thải (mm) KCTĐ(H) ĐKCS(dsc) 38,72 32,98 38, 74 32,98 38, 74 32, 94 38, 74 33... 2,99 33,6 6,2 Thông số đo Xupap Xupap Xupap Xupap Bề dày nấm xupap thải (mm) b 3, 94 3,96 3,86 3,88 D1 33, 94 33, 94 33,96 33,96 Db 30,08 29,92 29,72 29,96 Dtb 1,93 2,01 2,12 Nhận xét đánh giá Qua