A. lý thuyết liên quan
4.4. Hiện tƣợng, nguyên nhân hƣ hỏng, phƣơng pháp kiểm tra, sửa chữa
4.4.1.1. Trục cam bị mòn
Nguyên nhân
a. Ma sát giữa cam với con đội hoặc đuôi xupáp gây mài mòn các cam làm cho chiều cao nâng cam giảm, ảnh hƣởng tới quá trình nạp và xả làm giảm công suất của động cơ vì hệ số nạp giảm, quá trình nạp không đủ, thải không sạch.
b. Ma sát giữa cổ trục và bạc gây mài mòn cổ trục làm khe hở lắp ghép tăng, xuất hiện tiếng kêu và lực va đập tăng.
c. Do thiếu dầu bôi trơn hoặc dầu bôi trơn bẩn, không đủ độ nhớt
4.4.1.2. Trục cam bị cong
Nguyên nhân
a. Các gối đỡ lắp không chặt hoặc bị nới lỏng gây uốn trục làm trục cam bị cong. b. Mômen xiết ốc gối đỡ trục không đúng quy định.
c. Do chế tạo hoặc sửa chữa không đúng quy trình kỹ thuật.
4.4.1.3. Trục cam bị xoắn
Nguyên nhân:
a. Cổ trục bị bó kẹt do lắp ráp không đúng vị trí các nắp gối đỡ hoặc mômen xiết ốc quá lớn.
b. Do chế tạo hoặc chế độ bảo dƣỡng không đúng quy định
4.4.1.4. Trục cam bị nứt, gẫy
Nguyên nhân:
a. Do khuyết tật khi chế tạo gây ứng suất tập trung, sau một thời gian làm việc sẽ gây nứt, gẫy trục cam.
b. Do lắp ráp, bảo dƣỡng không đúng yêu cầu kỹ thuật.
4.4.1.5. Bánh răng cam bị mòn, rỗ, sứt mẻ
Nguyên nhân:
a. Do thiếu dầu bôi trơn hoặc dầu bôi trơn bẩn làm các răng bị mòn mặt tiếp xúc. b. Do lắp ráp không đúng, khe hở ăn khớp giữa các bánh răng sai quy định làm các răng bị mòn hoặc gây va đập làm sứt mẻ răng.
c. Do sử dụng lâu, chịu tải theo chu kỳ gây mỏi kim loại làm các răng bị rỗ, bong tróc bề mặt tiếp xúc.
4.4.1.6. Dây đai bị mòn, nứt, đứt, gẫy răng đai
Nguyên nhân
a. Lắp dây đai camkhông đúng làm dây đai cọ sát vào vành dẫn hƣớng. b. Nắp che bộ truyền động lắp không đúng gây cọ sát vào dây đai
c. Trục cam bị kẹt làm dây đai bị kéo giãn.
d. Nắp che bộ truyền động không kín làm dầu, mỡ hoặc nƣớc lọt vào dây đai. e. Do sử dụng lâu
4.4.2. Kiểm tra và sửa chữa
4.4.2.1. Kiểm tra sơ bộ
Quan sát trên toàn bộ trục cam để phát hiện các vết nứt, gãy, vết mòn, rỗ sâu. Nếu trục cam bị nứt, gãy thì phải thay trục cam mới.
Nếu trục cam có các vết mòn sâu, vết rỗ thì phải sửa chữa.
4.4.2.2. Kiểm tra độ cong của trục cam (hình 5.4.13)
Hình 5.4.13 Kiểm tra độ cong trục cam
1. Khối V
2. Đồng hồ so
3. Ngõng trục
4. Khối V
- Đặt trục cam lên 2 mũi chống tâm hoặc lên 2 khối V.
- Cho đầu tiếp xúc của đồng hồ so tiếp xúc với cổ trục ở giữa - Điều chỉnh cho kim đồng hồ chỉ về 0
- Quay trục cam đi 1 vòng đồng thời quan sát chỉ số của đồng hồ để xác định độ cong của trục cam.
Độ cong cho phép tối đa là 0,10 mm. Khi trục cam bị cong quá quy định thì phải nắn lại trên máy ép thuỷ lực. Khi nắn trục phải tăng lực ép lên từ từ, nếu cần phải chia làm nhiều giai đoạn để tránh sự biến dạng quá nhanh làm nứt gãy trục. Nếu độ cong quá lớn, khi nắn có thể bị nứt, gãy trục thì thay trục cam mới.
4.4.2.3. Kiểm tra độ xoắn của trục cam
Trục cam bị xoắn làm thay đổi pha phân phối khí, dùng dụng cụ chuyên dùng là đĩa chia độ lắp vào đầu trục cam để kiểm tra độ xoắn. Xác định độ cao của cam số 1 và cam cuối cùng, dựa vào pha phân phối khí để tính toán góc xoắn của trục cam.
Khi trục cam bị xoắn phải thay trục cam mới.
Dùng panme đo chiều cao của cam rồi so sánh với kích thƣớc tiêu chuẩn (hình 5.4.14)
Ví dụ: Động cơ xe TOYOTA HIACE
Chiều cao tiêu chuẩn của cam là 47,90 mm
Hình 5.4.14 Đo chiều cao cam
Trục cam mòn làm thay đổi hình dáng hình học và chiều cao nâng cam ảnh hƣởng tới quá trình nạp/thải của động cơ. Nếu độ mòn côn và ô van của cổ trục cam lớn hơn quy định thì phải sửa chữa trục cam hoặc thay mới.
h = H - 2R Sau khi mài phục hồi biên dạng, chiều cao nâng cam là:
h1 = H1 – 2R1 = h Tuy nhiên bán kính đỉnh cam sẽ
giảm làm can nhọn hơn, vì vậy nếu mài cam nhiều lần sẽ làm thay đổi pha phân phối khí, đồng thời làm cam mòn nhanh.
Nếu chiều cao của cam nhỏ hơn kích thƣớc quy định [H] thì phải thay trục cam mới.
Hình 5.4.15
4.4.2.5. Kiểm tra độ mòn của cổ trục cam
a. Kiểm tra độ mòn côn của cổ trục cam Dùng pan me đo đƣờng kính cổ trục cam ở 2 đầu cổ trục trên cùng một mặt phẳng. Sau đó tính toán để xác định độ côn của cổ trục cam và so sánh với kích thƣớc quy định
Độ côn cho phép của cổ trục cam nhỏ hơn 0,03 mm
Hình 5.4.16 Đo độ mòn cổ trục cam
Dùng pan me đo đƣờng kính cổ trục cam ở chính giữa cổ trục trên 2 tíêt diện vuông góc với nhau. Sau đó tính toán để xác định độ ô van của cổ trục cam và so sánh với kích thƣớc quy định.
Độ ô van cho phép của cổ trục cam nhỏ hơn 0,02 mm.
Nếu cổ trục bị mòn côn và ôvan quá quy định thì phải sửa chữa theo kích thƣớc quy định:
- Xác định kích thƣớc sửa chữa và mài cổ trục trên mái mài tròn ngoài. - Dùng dụng cụ chuyên dùng lắp
bạc mới vào (hình 5.4.17)
- Rà và cạo bạc để đảm bảo diện tích tiếp xúc đạt > 75% diện tích bạc.
Một số động cơ hiện nay không có bạc lót giữa cổ trục và gối đỡ, nếu cổ trục cam bị mòn quá quy định thì phải thay trục cam mới, thậm chí có thể phải thay cả nắp máy.
Hình 5.4.17 Lắp bạc gối đỡ trục cam
Trƣờng hợp đặc biệt có thể tiến hành sửa chữa theo trình tự sau: - Hạ mép gối đỡ (loại 2 nửa)
- Doa lỗ gối đỡ đến kích thƣớc sửa chữa cổ trục
- Rà và cạo lỗ gối đỡ để đảm bảo khe hở và sự tiếp xúc giữa cổ trục và gối đỡ
4.4.2.6. Kiểm tra khe hở dọc trục của trục cam (hình 5.4.18)
- Làm sạch trục cam và nắp ổ đỡ hoặc bạc lót (đối với trục cam lắp ở thân máy)
- Lắp trục cam vào động cơ, siết ốc đủ mô men quy định.
- Gá đồng hồ so cho đầu rà tiếp xúc với mặt đầu trục cam.
- Dùng đòn bẩy trục cam dịch chuyển theo chiều trục
- Quan sát và xác định chỉ số trên đồng hồ
So sánh với khe hở tiêu chuẩn quy định(đối với từng loại động cơ). Nếu khe hở lớn hơn quy định thì phải điều chỉnh bằng cách thêm tấm đệm.
4.4.2.7. Kiểm tra khe hở giữa cổ trục và gối đỡ
a. Đối với trục cam lắp ở nắp máy - Làm sạch trục cam và nắp gối đỡ - Chọn một đoạn dây chì 1mm có chiều dài lớn hơn bề rộng của ổ đỡ. đặt đoạn dây chì hoặc dải nhựa plastic (loại dùng để đo khe hở) vào gối đỡ.
- Lắp trục cam vào động cơ, xiết ốc gối đỡ cho đủ lực quy định. Sau đó tháo nắp gối đỡ và trục cam ra (không
đƣợc quay trục cam) (hình 5.4.19) Hình 5.4.19 Kiểm tra khe hở giữa cổ trục và gối đỡ
- Đo chiều dầy đoạn chì bị kẹp. Đó chính là khe hở giữa cổ trục và ổ đỡ, so sánh với khe hở quy định của từng loại động cơ. Nếu dùng đoạn nhựa plastic thì so sánh với thang đo trên vỏ đựng dây nhựa ở vị trí rộng nhất (hình 5.4.20)
Hình 5.4.20 Xác đinh khe hở
Ví dụ: Động cơ xe TOYOTA HIACE Khe hở tiêu chuẩn:0,025 0,065 mm Khe hở tối đa 0,10 mm
Mô men siết ốc quy định: 160 kGcm
Nếu khe hở lớn hơn quy định tối đa thì phải sửa chữa
Chú ý: Khi lắp nắp gối đỡphải đảm bảo đúng chiều và thứ tự của nắp gối đỡ b. Đối với trục cam lắp ở thân máy
Loại này thƣờng đƣợc lắp vào thân máy từ phía trƣớc (lắp luồn).
Kiểm tra khe hở giữa cổ trục và ổ đỡ bằng cách dùng panme và đồng hồ so đo đƣờng kính của cổ trục và đƣờng kính của ổ đỡ rồi tính toán khe hở giữa cổ trục và gối đỡ.
4.4.2.8. Kiểm tra khe hở ăn khớp giữa hai bánh răng trục cam nạp và cam xả
a. Cố định một trục cam
b. Dùng đồng hồ so cho tiếp xúc với đầu răng của bánh răng còn lại
c. Dùng tay lắc trục cam không bị hãm. (hình 5.4.21)
d. Quan sát giá trị dao động của kim đồng hồ xác định khe hở ăn khớp của bánh răng.
Nếu khe hở lớn quá quy định thì
thay bánh răng mới. Hình 5.4.21
4.4.2.9. Kiểm tra tình trạng kỹ thuật của bộ truyền đai
Kiểm tra dây đai:
Quan sát trên toàn bộ dây đai để phát hiện các vết nứt, xƣớc, các răng đai không bị gẫy, mòn. Nếu có bất kỳ hiện tƣợng hƣ hỏng nào phải thay dây đai (hình 5.4.22)
Hình 5.4.22 Các dạng hƣ hỏng của đai cam
Kiểm tra puly căng đai:
Dùng tay quay puly căng đai xem có quay nhẹ nhàng hay không, puly quay êm, không bị kẹt. Nếu cần phải thay puly mới (hình 5.4.23)
Kiểm tra lò xo căng đai:
- Kiểm tra chiều dài tự do của lò
xo: Hình 5.4.23
+ Tháo lò xo ra
+ Dùng thƣớc đo chiều dài của lò xo và so sánh với giá trị tiêu chuẩn (hình 5.4.24)
4A-GE: 43,5 mm
- Kiểm tra sức căng của lò xo ở vị trí lắp đặt:
+ Dùng lực kế kéo lò xo đến chiều dài tƣơng ứng với khi lắp lên động cơ + Quan sát giá trị trên lực kế, giá trị này phải đúng quy định.
Động cơ TOYOTA: 4A-F: 7,0 kg tại chiều dài 50,2 mm 4A-GE: 9,87 kg tại chiều dài 50,2 mm Kiểm tra bánh dẫn động trục cam:
- Kiểm tra bề mặt bánh dẫn động không có vết nứt, sứt mẻ răng, vết rỗ
- Kiểm tra rãnh then. Nếu rãnh then bị biến dạng phải sửa chữa bằng phƣơng pháp hàn đắp rồi phay lại rãnh then mới.
Chú ý: Khi phay rãnh then mới phải đảm bảo dấu phối khí đúng vị trí quy định.
4.4.2.10. Sửa chữa một số hư hỏng khác của trục cam
- Rãnh then bị mòn, biến dạng phải hàn đắp, tiện lại đầu trục rồi phay lại rãnh then mới theo kích thƣớc quy định
- Các lỗ ren bị chờn, cháy thì khoan rộng rồi làm lại ren mới - Các lỗ dẫn dầu bị tắc thì thông rửa sạch, thổi bằng khí nén
* Chú ý: Khi hàn đắp, để tránh biến dạng cho trục cam thì nên ngâm trục cam trong nƣớc chỉ để nhô phần cần hàn lên hoặc quấn giẻ ƣớt vào phần không hàn.
B. Thực hành
Kiểm tra sửa chữa gối đỡ trục cam - Chuẩn bị dụng cụ tháo lắp
- Tháo, kiểm tra, sửa chữagối đỡ trục cam - Lắp bệ gối đỡ trục cam
Kiểm tra sửa chữa bánh răng cam - Chuẩn bị dụng cụ tháo lắp
- Tháo, kiểm tra, sửa chữabánh răng cam - Lắp bệ bánh răng cam
Kiểm tra sửa chữa trục cam - Chuẩn bị dụng cụ tháo lắp
- Tháo, kiểm tra, sửa chữatrục cam - Lắp bệ trục cam
Kiểm tra sửa chữa đai cam - Chuẩn bị dụng cụ tháo lắp
- Tháo, kiểm tra, sửa chữađai cam - Lắp bệ đai cam
Câu hỏi ôn tập
1. Trình bày nhiệm vụ, điều kiện làm việc, vật liệu chế tạo trục cam? 2. Trình bày cấu tạo trục cam?
3. Trình bày các phƣơng pháp dẫn động trục cam?
4. Trình bày phƣơng pháp kiểm tra, cách khắc phục sửa chữa trục cam?
5. Lập quy trình tháo, lắp, kiểm tra trục cam trên động cơ có một trục cam đặt ở nắp máy?
6. Lập quy trình tháo, lắp, kiểm tra trục cam trên động cơ trục cam đặt ở thân máy? 7. Lập quy trìnhtháo, lắp, kiểm tra trục cam trên động cơ có hai trục cam ăn khớp nhau đặt ở nắp máy?
MÃ BÀI MD 05 05
TÊN BÀI: BẢO DƢỠNG
CƠ CẤU PHÂN PHỐI KHÍ
THỜI LƢỢNG (GIỜ) Lý thuyết Thực hành
3 12
MỤC TIÊU THỰC HIỆN
Sau khi học xong ngƣời học có khả năng
- Trình bày đƣợc mục đích, nội dung và yêu cầu kỹ thuật bảo dƣỡng cơ cấu phân phối khí.
- Bảo dƣỡng đƣợc cơ cấu phân phối khí đúng phƣơng pháp và đúng yêu cầu kỹ thuật.
- Đảm bảo an toàn và vệ sinh công nghiệp. NỘI DUNG BÀI HỌC
A. Lý thuyết liên quan 5.1. Mục đích
Trong quá trình làm việc, ma sát sinh ra ở các bề mặt tiếp xúc (cổ trục, bề mặt cam, con đội, đầu cò mổ) sẽ gây hao mòn ở những bề mặt này. Ngoài ra các chi tiết có liên kết động học với nhau, khi làm việc sẽ phát sinh lực quán tính gây va đập trên bề mặt làm việc cùng với tác dụng của nhiệt độ cao, điều kiện bôi trơn khó khăn làm cho các chi tiết bị hao mòn, biến dạng. Sự hao mòn làm thay đổi quan hệ lắp ghép giữa các chi tiết và cả cơ cấu, ảnh hƣởng xấu đến quá trình nạp và thải khí, giảm công suất động cơ do hệ số nạp giảm, pha phân phối khí thay đổi. Thậm chí giảm tỷ số nén của động cơ do xupáp mòn thụt sâu vào nắp máy làm thể tích buồng cháy tăng dẫn đến chi phí nhiên liệu tăng, động cơ làm việc có tiếng gõ và khó khởi động.
Vì vậy trong quá trình sử dụng cần tiến hành bảo dƣỡng, sửa chữa các bộ phận của cơ cấu phân phối khí nhằm phục hồi kích thƣớc, hình dáng hình học và quan hệ lắp ghép giữa các chi tiết đảm bảo cho cơ cấu phân phối khí hoạt động bình thƣờng, tránh hƣ hỏng nặng cho các chitiết và động cơ.
5.2. Nội dung bảo dƣỡng
- Kiểm tra điều chỉnh khe hở nhiệt xupáp - Kiểm tra điều chỉnh dẫn động trục cam - Kiểm tra độ kín của xupáp, mài rà xupáp
- Kiểm tra tình trạng kỹ thuật, bảo dƣỡng trục cam, bạc đỡ trục - Kiểm tra, bảo dƣỡng con đội, cò mổ và các chi tiết khác
5.3. Bảo dƣỡng định kỳ cơ cấu phân phối khí
5.3.1. Kiểm tra, điều chỉnh khe hở nhiệt xupáp
5.3.1.1. Khe hở nhiệt xu páp
Khe hở nhiệt xu páp là khe hở đƣợc tạo ra bởi tất cả các chi tiết từ trục cam đến xupáp khi xupáp đóng. Khe hở này đƣợc biểu thị bằng khoảng cách giữa đuôi xupáp và đầu cò mổ khi xupáp đóng. Một số động cơ có trục cam đặt trên nắp máy tác động trực tiếp vào xupáp thì khe hở nhiệt là khoảng cách giữa cam và đuôi xupáp. ở những động cơ này, thƣờng điều chỉnh khe hở nhiệt bằng cách thay các tấm đệm ở đuôi xupáp
5.3.1.2. Tầm quan trọng của việc điều chỉnh khe hở nhiệt xupáp
Nhƣ đã biết mọi vật đều bị giãn nở khi nhiệt độ tăng. Khi động cơ làm việc xupáp là chi tiết luôn luôn tiếp xúc với khí cháy có nhiệt độ cao vì vậy nó cũng bị giãn nở trong quá trình làm việc.
Hình 5.5.01
Nếu không có khe hở nhiệt xupáp thì khi động cơ làm việc, xupáp bị giãn nở làm cho nó đóng không kín vào bệ đỡ làm giảm áp suất cuối kỳ nén đồng thời xupáp còn bị cháy, rỗ bề mặt tiếp xúc với bệ đỡ (hình 5.5.01). Nếu khe hở nhiệt quá lớn thì sẽ làm thay đổi thời điểm đóng mở của các xupáp dẫn đến làm giảm hệ số nạp, giảm công suất của động cơ, tăng mức tiêu hao nhiên liệu, giảm tuổi thọ của động cơ…. Vì vậy trong sử dụng, bảo dƣỡng và sửa chữa ta thƣờng xuyên kiểm tra và điều chỉnh khe hở nhiệt xupáp.
5.3.1.3. Điều kiện cần biết trước khi điều chỉnh
Thứ tự làm việc của động cơ.