- THANH TRUYỀN
3. Kiểm tra, sửa chữa cơ cấu phân phối khí
3.3. Kiểm tra – sửa chữa trục cam
3.3.1. Công dụng- cấu tạo trục cam a. Công dụng trục cam
Trục cam hay trục phối khí có công dụng định kỳ đóng, mở xu páp và dẫn động một số bộ phận khác như bơm dầu nhờn, bơm nhiên liệu, bộ chia điện…
b. Cấutạotrục cam
Trục cam gồm hai bộ phận chính: cổ trục và mấu cam. Ngoài ra, trên trục cam của một số động cơ còn có bánh răng dẫn động bơm dầu, bộ chia điện, có cam lệch tâm dẫn động bơm xăng.
Hình 5.21: Trục cam
Mặt cam và cổ trục đều được gia công nhiệt luyện và mài bóng để nâng cao khả 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 điều khiển 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 không được tốt, nhất là khi động cơ làm việc với tốc độ cao.
Dạng sườn cam thẳng và đỉnh rộng, loại này có ưu điểm là mở xu páp nhanh, thời gian mở khá lâu, nhưng khi làm việc có tiếng kêu và cam thường bị mòn nhanh.
Hình dáng mấu cam được chế tạo thích hợp với loại động cơ và công suất động cơ.
Trục cam có thể đặt trong thân máy và dùng bánh răng để dẫn động thông qua một số chi tiết trung gian như đũa đẩy và con đội hoặc đặt trên nắp máy và dùng xích hay dây đai để dẫn động. Khi trục cam đặt trên nắp máy, không cần đũa đẩy và con đội.
Ổ đỡ trục cam có thể dùng bạc thép liền hoặc cắt đôi, mặt trong có tráng một 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 dùng mặt bích bằng đồng và vít hãm trên thân máy ở đầu trục cam.
Hình 5.22. Các dạng cam thường gặp
c. Phương pháp dẫn độngtrục cam
Khi động cơ làm việc, trục cam được trục khuỷu dẫn động qua bánh răng hay xích hoặc dây đai.
Bánh răng thường được chế tạo bằng thép, gang hoặc thép. Xích thường được chế tạo bằng thép hợp kim.
Động cơ bốn kỳ, quá trình làmviệc 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 mở một lần, nghĩa là trục cam quay được một vòng với tốc độ bằng 1/2 tốc độ của trục khuỷu. Do đó, đường kính bánh răng hoặc đĩa xích của trục cam lớn gấp hai lần 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 độ quay của trục khuỷu. Do đó, đường kính của bánh răng trục và cam đường kính bánh răng trục khuỷu bằng nhau.
Trên bánh răng trục cam và bánh răng trục khuỷu hoặc đĩa xích và xích thường có dấu ăn khớp, chỉ mối quan hệ làm việc giữa trục khuỷu và trục cam. Vì vậy, khi lắp ráp phải lắp đúng dấu để khỏi ảnh hưởng đến quá trình làm việc của động cơ.
Hình 5.23. Cơ cấu dẫn động trục cam
3.3.2. Kiểm tra trục cam
a. Kiềm tra độ cong trục cam
+ Đặt hai khối chữ V lên một mặt chuẩn. + Đặt trục cam lên hai khối chữ V.
+ Gá so kế vào cổ trục giữa của trục cam. + Xoay tròn trục cam để kiểm tra độ cong.
+ Độđảo tối đa không vượt quá 0,06mm. b. Kiểm tra chiều cao cam
+ Dùng pan me kiểm tra chiều cao mỏ cam.
+ So sánh với các thông số cho bởi nhà chế tạo. Nếu không đạt yêu cầu, thay mới trục cam.
Hình 5. 25: Đo kiểm tra chiều cao cam
Thông số Ví dụ
Chiều cao của cam nạp (35,310-35,410 )mm
Chiều cao tối thiểu của cam nạp 35,20mm
Chiều cao của cam thải (35,560-35,660)mm
Chiều cao tối thiểu của cam thải 35,45mm
c. Kiểm tra đường kính cổ trục cam
+ Dùng pan me kiểm tra đường kính cổ trục cam. + So sánh với thông số cho của nhà chế tạo.
Nếu đường kính không đúng, kiểm tra khe hở dầu của cổ trục.
Hình 5.27: Đo kiểm tra đường kính cổ trục cam
d. Kiểm tra khe hở dầu trục cam
+ Lau sạch cổ trục cam và các nắp cổ trục cam. Đặt trục cam vào nắp máy đúng vị trí của nó.
+ Đặt một miếng nhựa đo khe hở dọc theo đường sinh của mỗi cổ trục cam. Đặt các nắp cổ trục cam vào đúng vịtrí ban đầu của nó. + Xiết đều các nắp cổ trục cam đúng trị số momen .
+ Tháo các nắp cổ trục cam.
+ Dùng bao cọng nhựa đểxác định khe hở dầu.
+ Khe hở dầu nằm trong khoảng 0,025 đến 0,062mm.Không vượt quá 0,10mm.
+ Nếu khe hở vượt quá cho phép, thay mới trục cam. Nếu cần thiết thay mới các nắp cổ trục và cả nắp máy.
Hình 5.28: Đo kiểm tra khe hở dầu trục cam
e. Kiểm tra khe hở dọc trục cam
+ Làm sạch và gá trục cam vào các cổ trục của nó. + Xiết chặt các cổ trục cam đúng qui định.
Hình 5.29: Kiểm tra khe hở dọc trục của trục cam
+ Xeo trục cam về hết một phía. + Xeo trục cam theo hướng ngược lại.
+ Khe hở dọc tối đa không được vượt quá 0,25mm. 3.4. Kiểm tra khe hở dầu con đội
3.4.1. Công dụng
Con đội là chi tiết trung gian biến chuyển động quay của trục cam thành chuyển động tịnh tiến lên xuống của xu páp để đóng, mở cửa nạp hoặc cửa xả.
3.4.2. Cấutạo con đội
Trên cơ cấu phân phối khí thường dùng hai loại: con đội cơ khí và con đội thuỷ.
a. Con đội cơ khí
Trên động cơ dùng cơ cấu phối khí xu páp đặt, thường dùng con đội hình nấm có thân nhỏ và đặc, bề mặt nấm tiếp xúc với cam thường có đường kính lớn phụ thuộc vào kích thước của cam. Trên thân con đội có lắp bu lông điều chỉnh khe hở xu páp, đầu bu lông điều chỉnh có dạng hình cầu và được nhiệt luyện để tăng độ cứng bề mặt tiếp xúc với đuôi xu páp. Con đội này thường được bôi trơn bằng
cách té dầu.
Trên động cơ dùng cơ cấu phân phối khí xu páp treo, thường dùng con đội hình trụ , nhưng thân con đội thường làm rỗng để đặt đũa đẩy, mặt tiếp 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 xuống hoặc 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 bán kính lớn (r = 700 - 1000mm). Ngoài ra, người ta thường lắp con đội lệch tâm với mấu cam một khoảng e = 1 - 3mm. Như vậy, trong quá trình làm việc con đội vừa chuyển động tịnh tiến lên xuống trong ống dẫn hướng, đồng thời vừa xoay quanh đường tâm của nó để tránh mòn vẹt.
Hình 5.30. Con độicơ khí
b. Con đội thuỷlực
Con đội thuỷ lực 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 tỳ lên vấu cam, còn thân con đội dịch chuyển trong ống dẫn hướng. Trên thân con đội 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 bi đóng 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 và pit tông, do đó thực tế pit tông dịch chuyển tương đối với thân xuống dưới một 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 trên thân
máy vào khoang dầu phía dưới pit tông.
Con đội thuỷ lực làm việc theo nguyên tắc trên sẽ không có khe hở nhiệt nên làm việc êm dịu, do đó thường được sử dụng ở động cơ ô tô du lịch.
Hình 5.31. Con đội thủy lực
3.4.3. Kiểm tra- sửa chữa con đội
Dùng pan me kiểm tra đường kính ngoài của con đội. + Dùng ca lip xác định đường kính trong của xy lanh con đội.
+ Nếu khe hở dầu vượt quá 0,10mm, thay con đội. Trường hợp thấy cần thiết, thay cả nắp máy.
Hình 5.32: Kiểm tra khe hở dầu con đội
3.5. Kiểm tra –sửa chữa đũa đẩy, đòn mở ( cò mổ) 3.5.1. Đũa đẩy 3.5.1. Đũa đẩy
3.5.1.1. Công dụng:
Hình 5.33. Đũa đẩy và đòn mở
3.5.1.2. Cấutạo
Đũa đẩy có dạng hình chiếc đũa dài, có thể làm đặc hoặc rỗng. Một đầu đũa đẩy đặt vào lỗ ở con đội, đầu kia đỡ hoặc bắt bằng ren vít vít điều chỉnh ở đòn mở. Đầu tiếp xúc với con đội thường có dạng hình cầu và được gia công nhiệt luyện, mài nhẵn để tăng khả năng chịu mài mòn.
3.5.2. Đòn mở 3.5.2.1. Công dụng
Đòn mở là chi tiết trung gian dùng để truyền chuyển động từ cam hoặc đũa đẩy tới xu páp.
Nhờ có đòn mở mà chuyển động của con đội và đũa đẩy sẽ ngược chiều chuyển động của xu páp. Nghĩa là, khi con đội nâng đũa đẩy đi lên thì một đầu của đòn mở sẽ ấn xu páp đi xuống để mở cửa nạp hoặc cửa xả.
3.5.2.2. Cấutạođònmở
Đòn mở quay trên trục cố định đặt trên nắp máy. Hai cánh tay đòn của đòn 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 và con đội. Một đầu của đòn mở tiếp xúc hoặc nối bản lề với đũa đẩy, đầu kia tiếp xúc với 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 đuôi xupáp. Nhờ có khe hở giữa đuôi xu páp với đầu đòn mở mà xu páp đóng kín hoàn toàn hoặc mở ra đúng lúc cửa nạp hoặc cửa xả. Đầu tiếp xúc của đòn mở với đuôi xu páp thường có dạng hình trụ đáy bằng hoặc hình cầu và cũng được gia công nhiệt
Đòn mở thường có một số kết cấu như sau: Đòn mở quay lắc quanh trục hay đòn mở quay lắc quanh bệ đỡ cầu lắp gugiông hoặc đòn mở quay lắc quanh đế tỳ hình trụ.
3.5.3. Kiểm tra đũa đẩy- đòn mở (cò mổ) 3.5.3.1. Kiểm tra đũa đẩy
- Trong quá trình làm việc, đũa đẩy có thể bị cong và mòn ở mặt tiếp xúc với vít điều chỉnh khe hở nhiệt.
- Bằng phương pháp quan sát đểxác định cong và mòn của đũa đẩy.
- Sửa chữa đũa đẩy: Nếu đũa đẩy bị cong thì nắn lại, nếu đũa đẩy bị mòn quá thì phải hàn đắp rồi gia công lại. Nếu bị nứt, gãy phải thay mới đúng loại
3.5.3.2. Kiểm tra có mổ, trục cò mổ
- Kiểm tra độ mòn của đầu cò mổ bằng cách quan sát. Nếu mòn khuyết chúng ta sửa chữa nó trên máy mài xú pap.
- Kiểm tra sơ bộ: Dùng tay lắc cò mổ qua lại trục cò mổđểxác định độ rơ của nó.
Hình 5.34: Kiểm tra độ rơ cò mổ
Khe hở lắp ghép giữa cò mổ và trục cò mổ được kiểmtra như sau: - Dùng ca lip xác định đường kính trong của cò mổ.
- Dùng pan me đo đường kính ngoài của trục cò mổ. - Khe hở lắp ghép không được vượt quá 0,08mm.
Hình 5.35: Kiểm tra khe hở lắp ghép giữa cò mổ và trục cò mổ
3.5.3.3. Kiểm tra độ cong trục cò mổ
- Độ cong của trục cò mổđược kiểm tra bằng so kế.
- Đặt hai khối chữ V lên một bề mặt chuẩn.
- Làm sạch các bề mặt cần thực hiện để kiểm tra. Gá trục cò mổ lên hai khối chữ V.
- Dùng so kế để kiểm tra như hình vẽbên . Độ cong không được vượt quá 0,30mm.
Hình 5.36: Kiểm tra độ cong trục cò mổ
3.5.4. Điều chỉnh khe hở nhiệt xú páp 3.5.4.1. Mục đích
Trong quá trình làm việc ,dưới tác dụng của nhiệt độ, các chi tiết sẽ bị giãn nở dài, do đó để muốn cho xúpáp được đóng kín,để đảm bảo công suất của động cơ thì trong cơ cấu phân phối khí phải tồn tại một khe hở nhất định,khe hở này được gọi là khe hở nhiệt.Điều chỉnh khe hở này người ta gọi là điều chỉnh khe hở xú
páp.Mụch đích của việc điều chỉnh là đảm bảo đúng góc độ phân phối khí của động cơ.
Trị số khe hở phụ thuộc vào cách bố trí xú páp, vật liệu chế tạo cơ cấu,phương pháp làm mát động cơ,……Nếu trục cam bố trí trên nắp máy thì khe hở nhiệt sẽ nhỏ hơn so với bố trí theo các kiểu khác,bởi vì dưới tác dụngcủa nhiệt độ thì nắp máy giãn nở nhiều hơn so với sự giãn nở của xú páp (ngoài ra còn do ít nhiều chi tiết).Cũng trong cùng một động cơ ,nếu bố trí xú páp đặt thì khe hở sẽ bé hơn so với cơ cấu xú páp treo.
Hình 5.37: Cơ cấu xú páp đặt và xú páp treo
Ngoài ra ở một số động cơ xăng cao tốc như Inter,Ford,…người ta còn dùng con đội thủy lực để giới hạn khe hở cơ cấu là thấp nhất (bằng không ) đồng thời ở loại này còn có ưu diểm là tự động điều chỉnh khe hở của xú páp theo số vòng quay của động cơ.
Hình 5.37: Con đội thủy lực
3.5.4.2. Yêu cầu:
- Phải biết được chiều quay của động cơ và cách xác định các xú páp cùng tên.
- Nắm vững cách bố trí cơ cấu phân phối khí cụ thể là loại nào,đồng thời phải biết được vị trí điều chỉnh của cơ cấu.
- Đối với xú páp đặt khe ở điều chỉnh nằm giữa đầu con đội và đuôi xú páp,vít điều chỉnh ở trên con đội .Ở xúpáp treo thì khe hở điều chỉnh nằm giữa đuôi xú páp và đầu cò mổ,vít điều chỉnh trên cò mổ.Trường hợp trục cam bố trí trên nắp máy thì khe hở điều chỉnh sẽ gặp một trong các trường hợp sau:
- Giữa đuôi xúpáp với cò mổ. - Giữa lưng cam với lưng cò mổ. - Giữa lưng cam với đuôi con đội.
- Phải biết thứ tự công tác và số kỳ của động cơ.
- Trị số khe hở điều chỉnh của động cơ là bao nhiêu ? Điều chỉnh khi máy nóng hay máy nguội.
- Nắm vững phương pháp quay trục khủyu để cho các cam trên trục cam nằm ở vị trí thích hợp
- Phải nắm vững phương pháp điều chỉnh trước khi thực hiện trên một động cơ cụ thể.
3.5.4.3. Phương pháp điều chỉnh xupáp: a. Căn cứ vào góc lệch công tác
Ví dụ 1: Điều chỉnh khe hở xú páp 4 thì,4 xi lanh,cơ cấu xú páp treo ,thứ tự công tác là 1-3-4-2. Khe hở xú páp hút 0, 15 mm ,khe hở xú páp thải 0, 20mm. Thực hiện như sau:
- Quay trục khuỷu theo chiều quay sao cho xú páp hút xy lanh số 1 vừa đóng lại. Tiếp tục quay trục khuỷu thêm một góc 900.
Hình 5.39: Quay trục khuỷu theo chiều quay
Chú ý: Nếu trên puli hoặc bánh đà códấu điểm chết trên hoặc dấu đánh lửa sớm thì chúng ta có thể thực hiiện như sau: Quay trục khuỷu theo chiều quay sao cho