1 .3.2 Kiểm tra sửa chữa xộc măng
2.2 Cấu tạo cỏc chi tiết trong hệ thống phõn phối khớ
2.2.1. Trục cam
- Trục cam làm nhiệm vụ điều khiển sự phõn phối, đúng mở xuppap, đồng thời dẫn
- Trục cam cú thể đặt trong thõn mỏy hay trờn nắp mỏy.
Cấu tạo: Hỡnh 2.2 Trục cam.
Cổ trục và ổ trục dạng hỡnh trũn kớch thước đường kớnh của trục là lớn nhất. Trờn cổ trục cú chứa dầu bụi trơn. Cổ trục và ổ trục cú dạng hỡnh trũn được gia cụng chớnh xỏc, kớch thước đường kớnh của trục là lớn nhất. Trờn cổ trục cú chứa dầu bụi trơn.
Trong một vài kết cấu để lắp trục cam cỏc cổ trục cam cú đường kớnh nhỏ dần kể từ đầu đến cuối trục cam. Tuy vậy do kớch thước của cỏc cổ trục khỏc nhau nờn
cổ trục cũng khỏc nhau khiến cho sửa chữa chế tạo và thay thế trục cam, cổ trục phức tạp.
2.2.2. Phương phỏp dẫn động trục cam
a.Dẫn động trực tiếp bằng cặp bỏnh răng
- Bỏnh răng cam dựng để truyền chuyển động quay từ trục khuỷu đến trục cam để dẫn động cho trục cam quay.
Nguyờn lý dẫn động: Khi động cơ làm việc, trục khuỷu quay làm bỏnh răng trục khuỷu quay thụng qua cặp bỏnh răng dẫn động làm trục cam quay ngược chiều và khi trục cam quay được một vũng thỡ trục khuỷu quay được hai vũng.
Hỡnh 2.3: Cỏc dạng cam thường dựng. a,b.Cam lồi cung trũn; c.Cam tiếp tuyến; d.Cam lừm
Hỡnh 2.5. Dẫn động bằng bỏnh răng. 1.Bỏnh răng cam; 2.Bỏnh răng cơ.3. Mặt bớch; 4. Dấu của bỏnh răng cam và bỏnh răng cơ
b.Dẫn động bằng xớch.
Nguyờn lý dẫn động: Khi động cơ làm việc trục khuỷu quay, bỏnh xớch được gắn trờn trục khuỷu quay thụng qua dải xớch dẫn động làm bỏnh răng xớch trục cam quay. Khi trục cam quay được một vũng thỡ trục khuỷu quay được hai vũng.
c. Dẫn động bằng dõy đai
Nguyờn lý dẫn động:
Khi động cơ làm việc, trục khuỷu quay thụng qua bỏnh răng trục khuỷu và dải đai răng, bỏnh răng trục cam quay làm trục quay. Chiều của cỏc trục cam (động cơ nhiều trục cam) cựng chiều quay của trục khuỷu. Khi trục cam quay được một vũng thỡ trục khuỷu quay được hai vũng.
2.2.3. Con Đội
a. Nhiệm vụ và phõn loại.
Là chi tiết trung gian truyền chuyển động từ cam đến xuppap hoặc từ cam qua đũa đẩy, cũ mổ để thực hiện quỏ trỡnh phõn phối khớ.
Phõn loại:
Hỡnh 2.7: Cơ cấu dẫn động bằng xớch. 1.Trục khuỷu; 2.Bỏnh răng cơ; 3.Xớch;4.Guốc căng xớch;5.Cơ cấu căng xớch;6.Bỏnh răng cam;7.Trục cam;8.Đũn bẩy
xuppap;9.Xuppap;10.Bạc của bu lụng điều chỉnh;11.Bulụng điều chỉnh;12.Cơ cấu đỡ xớch;13.Bỏnh răng dẫn động bơm dầu.
Hỡnh 2.8: Dẫn động bằng đai. 1.Bỏnh răng trục khuỷu; 2.Bỏnh căng đai; 3.Bỏnh răng trục cam, 4.Đai răng; 5.Trục cam; 6.Xuppap nạp; 7.Xupap hỳt; 8.Trục cam xả.
- Con đội thường phõn ra làm hai loại đú là: Con đội cơ khớ và con đội thuỷ lực. - Con đội cơ khớ thường cú: con đội
hỡnh nấm, con đội hỡnh trụ, con đội con lăn.
Vật liệu chế tạo con đội thường được làm bằng thộp ớt cacbon như thộp 15, 30 hoặc thộp hợp kim như 15Cr, 20Cr, 12CrNi...
Con đội hỡnh nấm:
Bề mặt làm việc của con đội hỡnh
nấm cú kớch thước lớn hơn thõn (bề mặt cú thể phẳng, lồi) tõm con đội lệch so với tõm cam. Trong quỏ trỡnh làm việc tạo ra moment quay. Do đú con đội thường bị mài mũn ớt.
Con đội hỡnh trụ:
Bề mặt làm việc của con đội hỡnh trụ là mặt phẳng nờn chế tạo rất đơn giản. Nhưng do diện tớch tiếp xỳc của bề mặt làm việc của con đội với vấu cam và chuyển động tương đối giữa bề mặt làm việc của vấu cam và con đội nờn sẽ bị mũn
Con đội con lăn:
Để giảm ma sỏt giữa cam và con đội, người ta dựng con đội con lăn. Do con đội tiếp xỳc với mặt cam bằng con lăn nờn ma sỏt giữa con đội với cam là ma sỏt lănnờn ma sỏt sinh ra giữa con đội và cam là rất nhỏ. Vỡ vậy con đội con lăn cú thể dựng cho dạng cam lồi, cam lừm và cam tiếp tuyến.
Hỡnh 2.10: Con đội.
a. Con đội hỡnh nấm ;b.Con đội hỡnh trụ.
Cấu tạo con đội thuỷ lực (hỡnh 2.12) gồm:1.Piston; 2.Lũng dẫn hướng; 3.Lũ xo; 4.Van bi; 5.Thõn con đội; 6.Đường dầu vào; 7.Lũ xo van bi.
Nguyờn lý làm việc: Khi cam tỏc động vào con đội để mở xuppap thỡ con đội sẽ đi xuống phớa dưới, cho đến khi lỗ dầu 6 được bịt kớn bởi piston số 1 thỡ dầu ở buồng A và B bắt đầu bị nộn. Lỳc này ta coi hai buồng dầu như là một khối cứng. Con độitỏc động vào đuụi
xuppap đẩy xuppap làm lũ xo nộn, lỳc này van bi 4 đúng ngăn cỏch giữa buồng A và buồng B trong quỏ trỡnh làm việc dầu trong buồng bị nộn, do lắp ghộp sẽ rũ rỉ một phần dầu qua khe hở giữa
piston và xylanh. Khi cam thụi tỏc động lũ xo xuppap đẩy cho xuppap trở lại trạng thỏi đúng kớn, lũ xo 3 gión ra đẩy cho phần thõn của con đội đi lờn, phần thõn luụn tỳ vào xuppap. Khi lỗ dầu 6 thoỏt ra khỏi piston 1 thỡ một lượng dầu từ mạch bụi trơn qua lỗ 6 bổ sung vào buồng A và buồng B.
2.2.4. Đũa đẩy và đũn gỏnh.a. Đũa đẩy. a. Đũa đẩy.
Đũa đẩy dựng để truyền chuyển động
từ con đội đến đũn gỏnh.
Cấu tạo: Đũa đẩy và đũn gỏnh chỉ dựng ở cơ cấu phõn phối khớ dựng xuppap treo và trục cam đặt trong thõn mỏy. (hỡnh 2.13)
b. Đũn gỏnh ( cũ mổ).
Hỡnh2.12: Con đội thủy lực.
Hỡnh 2.13: Đũa đẩy.
1.Vớt điều chỉnh; 2.Đai ốc hóm; 3.Đũn gỏnh; 4.Đũa đẩy; 5.Bạc lút; 6.Chốt.
Đũn gỏnh cú nhiệm vụ truyền lực từ đũa đẩy đến cho xuppap. Nhờ cú đũn gỏnh mà chuyển động của đũa đẩy và con đội sẽ ngược chiều với xuppap. Nghĩa là khi con đội nõng đũa đẩy đi lờn thỡ một đầu của đũn gỏnh ấn xuppap đi xuống để mở lỗ hỳt hoặc lỗ xả. Cấu tạo: Đũn gỏnh trờn trục đặt cố định ở trờn nắp mỏy, một đầu tiếp xỳc hoặc nối bàn lề với đuụi xuppap. Đầu kia tiếp xỳc với đũa đẩy cú lắp vớt, đai ốc hóm để điều chỉnh khe hở nhiệt.
- Đũn gỏnh được cấu tạo bởi hai cỏnh tay đũn, hai cỏnh tay đũn này thường cú độ dài khỏc nhau. - Đầu tiếp xỳc của đũn gỏnh với đuụi xuppap thường cú dạng hỡnh trụ, đỏy bằng hoặc hỡnh bỏn cầu hay con lăn và nú được gia cụng bằng nhiệt luyện để nõng cao khả năng chịu mài mũn.
2.2.5. Cụm xupap.
Cụm xupap làm nhiệm vụ đúng mở đường nạp và đường thải để thực hiện quỏ trỡnh trao đổi khớ.
Phõn loại: Thụng thường mỗi xylanh cú 1 xupap thải và 1 xuppap nạp.
Đường kớnh nấm xupap nạp thường lớn hơn đường kớnh nấm xupap thải để ưu tiờn nạp đầy cho động cơ.
Hỡnh 2.14: Cũ mổ.
Vật liệu chế tạo chế tạo xupap thường dựng cỏc loại thộp hợp kim. Trong động cơ cường hoỏ vật liệu dựng làm xupap thải thường là thộp chịu nhiệt.
*Nấm xupap.
- Nấm bằng: Kết cấu của loại nấm bằng là chế tạo đơn giản, cú thể dựng cho xuppap nạp. Vỡ vậy đa số cỏc động cơ dựng loại xupap này.
- Nấm lừm: Xuppap cú dạng nấm lừm cú đặc điểm là bỏn kớnh gúc lượn giữa phần thõn xuppap và phần nấm rất lớn.
- Nấm lồi: Xuppap cú dạng nấm lồi, loại này cải thiện được tỡnh trạng lưu động của dũng khớ thải (vỡ mặt nấm lồi nờn hạn chế khu vực tạo thành xoỏy lốc khi thải khớ). Chớnh vỡ vậy xuppap thải của động cơ cường hoỏ sử loại dạng nấm lồi.
*Thõn xuppap: - Thõn xuppap cú nhiệm vụ dẫn hướng, tản nhiệt cho nấm xuppap và chịu lực nghiờng khi đúng mở. *Đuụi xuppap: Hỡnh 2.15: Kết cấu nấm xuppap. a. Nấm bằng ;b. Nấm lừm; c. Nấm lồi; d. Nấm chứa Natri Hỡnh 2.16: Thõn xuppap
Hỡnh 2.17: Kết cấu đuụi xuppap.
a.Đuụi xuppap cú mặt hỡnh cụn; b.Đuụi xuppap cú rónh vũng; c.Đuụi xuppap cú lỗ để lắp chốt; d.Đuụi xuppap chế tạo bằng thộp và được tụi cứng.
- Đuụi xuppap phải cú kết cấu để lắp đĩa lũ xo. Thụng thường đuụi cú mặt cụn hoặc rónh vũng để lắp múng hóm.
- Để bảo đảm an toàn, chốt phải được chế tạo bằng vật liệu cú sức bền cao. - Để tăng khả năng chịu mũn, bề mặt đuụi ở một số động cơ được chế tạo bằng thộp và được tụi cứng.
Sơ đồ cấu tạo xuppap tự xoay.
- Khi xuppap đúng dần lực ộp của lũ xo 1 giảm, lũ xo đĩa dần dần được giải phúng trở về trạng thỏi ban đầu. Đầu tiờn, mặt đầu bờn trong tỳ trở lại lờn đế 8.Sau một thời gian làm việc xuppap được xoay quanh tõm. Do đú thõn xuppap sẽ lõu mũn và nấm xuppap tiếp xỳc khớt với đế hơn, nờn xuppap ớt bị cong, mũn lệch.
*Đế xuppap
Đế xupap nằm trong khối xylanh (thõn mỏy) hoặc nắp mỏy cựng với việc thực hiện nhiệm vụ đúng mở cửa nạp, cửa xả.
Vật liệu chế tạo thường được chế tạo bằng thộp hợp kim hoặc gang
*Lũ xo xuppap
Hỡnh 2.18: Xuppap tự xoay. 1.Lũ xo xupỏp; 2.Thõn xupỏp3.Ống dẫn hướng; 4.Lũ xo đĩa 5.Bi trượt; 6.Vỏ bọc; 7.Nắp xylanh 8.Đế; 9.Lũ xo; 10.Rónh trượt.
Lũ xo xuppap cú tỏc dụng giữ cho ộp kớn với mặt đế và cựng cỏc cơ cấu của phõn phối khớ thực hiện quỏ trỡnh đúng mở cửa nạp, cửa xả.
Để nõng cao sức chống mỏi và chống gỉ của lũ xo người ta thường dựng biện phỏp cụng nghệ như làm chai cứng bề mặt lũ xo, sơn lũ xo bằng lớp sơn đặc biệt, mạ kẽm hoặc mạ cỏt mịn.
Lũ xo xupap thường là lũ xo trụ, hai đầu mài phẳng để lắp rỏp với đĩa và đế lũ xo. Số vũng lũ xo thường là 4 10.
*Đĩa tỳ
Dựng để giữ một đầu của lũ xo xupap khụng cho lũ xo bung ra.
Đĩa tỳ cú dạng hỡnh vành khuyờn một mặt
phẳng, mặt tiếp xỳc với lũ xo cú gờ giữ với
đuụi xuppap bằng chốt hoặc múng hóm.
Đế lũ xo cú dạng hỡnh vành khuyờn một mặt
phẳng, cũn mặt kia tiếp xỳc với lũ xo cú gờ để giữ lũ xo. Đế lũ xo được giữ với đuụi xuppap bằng chốt hoặc bằng múng hóm.
*Ống dẫn hướng Hỡnh 2.20.Đĩa tỳ Hỡnh 2.21: Kết cấu ống dẫn hướng. a. Ống dẫn hướng hỡnh trụ cú mặt vỏt đầu. b. Bề mặt ngoài của ống dẫn hướng cú độ cụn. c. Bề mặt ngoài của ống dẫn hướng cú vai.
Ống dẫn hướng dựng để dẫn hướng cho thõn xuppap chuyển động lờn xuống và tạo điều kiện bụi trơn cho thõn xuppap.
Vật liệu chế tạo: dựng gang hợp kim, gang dẻo nhiệt luyện cho động cơ thụng thường. Đối với động cơ cao tốc dựng là đồng thanh hoặc kim loại được tẩm dầu.
Về mặt kết cấu của ống dẫn hướng xuppap cú kết cấu đơn giản hỡnh trụ rỗng cú vỏt mặt đầu để lắp. Ống dẫn hướng lắp với thõn mỏy hoặc nắp xylanh cú độ dụi.
*Múng hóm
Vật liệu chế tao thường là thộp và cacbon 2.2.6. Phương ỏn bố trớ xuppap và dẫn động xuppap Hỡnh 2.22: Cỏc loại múng hóm. 1.Múng cụn cú vấu; 2.Múng cụn; 3.Múng ngựa; 4.Chốt dẹt.
Hỡnh 2.24: Sơ đồ bố trớ hai hàng xuppap và dẫn động chỳng trực tiếp bằng trục cam dẫn
động trờn nắp xylanh. Hỡnh 2.23: Cơ cấu phõn phối khớ xupap treo.
-Cơ cấu phõn phối khớ xuppap treo cú thể bố trớ xuppap theo nhiều kiểu khỏc nhau. Cỏch bố trớ phụ thuộc vào hỡnh dạng buồng chỏy và kết cấu của cơ cấu phõn phối khớ. Động cơ cú đường kớnh trung bỡnh nhỏ (D<200 mm) thường dựng hai xuppap cho một xylanh (một xuppap thải và một xuppap nạp), những động cơ cú đường kớnh xylanh lớn thường dựng bốn
xuppap cho một xylanh: hai xuppap thải và hai xuppap nạp hoặc dựng ba xuppap (2 xuppap nạp 1 xuppap thải). Khi dựng 3 xuppap bố trớ vũi phun hoặc bugi rất khú. Trong những động cơ dựng 2 xuppap cho một xylanh, xuppap cú thể bố trớ một dóy hay hai dóy dọc theo thõn mỏy. Khi bố trớ một dóy, xuppap cú thể đặt xen kẻ nhau như hỡnh 2.23.a. Kiểu bố trớ đường nạp và đường thải trờn hỡnh này thường dựng trờn động cơ Diesel.Trong động cơ xăng, đường thải và đường nạp thường bố trớ về cựng một phớa để ống thải cú thể sấy núng ống nạp khiến nhiờn liệu dễ bay hơi. Ngược lại thường bố trớ đường thải và đường nạp về hai phớa để làm giảm sự sấy núng khụng khớ nạp do đú nõng được hệ số nạp
Hỡnh 2.25: Sơ đồ dẫn động bốn dóy xupap bằng một trục.
- Để dẫn động xuppap, trục cam cú thể bố trớ trờn nắp xylanh để dẫn động trực tiếp hoặc giỏn tiếp qua đũn bẫy như hỡnh 2.23.b.c. Trường hợp trục cam bố trớ ở hộp trục khuỷu hoặc ở thõn mỏy, xuppap được dẫn động trực tiếp qua con đội, đũa đẫy, đũn bẫy
- Khi bố trớ xuppap treo thành hai dóy hỡnh 2.24, dựng một trục cam dẫn động giỏn tiếp qua cỏc đũn
bẫy hoặc cú thể dựng hai trục cam dẫn động trực tiếp. Nếu chỉ dựng một trục cam bố trớ ở than mỏy thỡ phải dựng cơ cấu đũn bẫy khỏ phức tạp (Hỡnh 2.25).
-Bố trớ kiểu thứ hai (Hỡnh 2.26.b) tuy phải dựng hai trục cam nhưng trỏnh được thiếu xút
trờn, ngoài ra làm cho bố trớ đường thải và đường nạp thuận lợi, nhất là đối với những động cơ Diesel. Để đảm bảo cỏc xuppap cựng bờn đúng mở đồng thời, nờn người ta bố trớ trục cam dẫn động cỏc xuppap cựng tờn này bằng cỏc đũn bẫy hỡnh nạng (Hỡnh 2.26.c), đũn ngang (Hỡn 2.26.d) hoặc hai cam cựng tờn trực tiếp dẫn động.
- Trong động cơ xăng đụi khi xuppap bố trớ theo kiểu hỗn hợp: xuppap nạp đặt trờn thõn cũn xuppap thải lắp chộo trờn nắp xylanh như hỡnh 2.27. Khi bố trớ như thế kết cấu của cơ cấu phõn phối khớ trở nờn phức tạp nhưng cú thể tăng được tiết diện lưu thụng rất nhiều do đú cú thể tăng khả năng cường húa của động cơ. Kết cấu này thường dựng cho cỏc động cơ xăng tốc độ cao
2.3. Hiện tượng, nguyờn nhõn hư hỏng và phương phỏp sửa chữa.2.3.1. Trục cam và ổ đặt trục cam 2.3.1. Trục cam và ổ đặt trục cam
a. Những hư hỏng.
- Trục cam bị cong do thỏo lắp khụng đỳng kỹ thuật hoặc cỏc gối đỡ trục khụng đồng tõm. - Trục cam bị
chỏy rỗ, cào xước do bạc bị bú kẹt .
- Cổ trục bị mũn.
b. Phương phỏp kiểm tra sửa chữa.
- Đối với trục cam nằm ở
trờn nắp mỏy thỡ khi thay dõy đai hoặc dõy xớch phải kiểm tra dấu ở cỏc bỏnh răng đai, đĩa xớch. Cũn đối với cam nằm trong thõn mỏy thỡ khi thỏo trục khuỷu phải kiểm tra dấu của cặp bỏnh răng trục cam và trục khuỷu.
- Thỏo giối đỡ trục cam: trước khi thỏo phải kiểm tra dấu và chiều thỏo, lắp theo quy định từ ngoài vào trong, nới từ từ và để theo thứ tự.
Hỡnh 2.27: Bố trớ xupap hỗn hợp.
Cỏch kiểm tra kiểm tra độ cong trục cam.
- Đặt trục cam lờn giỏ chữ V.
- Đặt đồng hồ so tại vị trớ ở cổ trục giữa để kiểm tra.
- Xoay trục cam và đọc trị số trờn đồng hồ, nếu độ cong vượt quỏ 0,06 mm thỡ phải thay trục cam hoặc cú thể nắn lại.
Cỏch kiểm tra cỏc vấu cam.
- Dựng panme để đo chiều cao vấu cam nếu vấu cam mũn đi so với kớch thước tiờu chuẩn là 0.04mm thỡ phải đem mài ghộp.
Kiểm tra độ mũn của trục cam.
- Dựng panme đo ngoài, đo đường kớnh cổ trục để xỏc định độ cụn và ụ van của trục. Nếu độ cụn và độ ụ van
vượt quỏ 0.08mm thỡ phải mài búng theo số cốt sửa chữa và thay thế trục cam.
Kiểm tra khe hở dọc của trụ cam: Dựng cỡ lỏ, đồng hồ so để kiển tra. Tiờu chuẩn là : 0.06 ữ 0.13 mm.
Kiểm tra khe hở lắp ghộp giữa trục cam và trục:
- Cỏch kiểm tra tương tự như kiểm tra khe hở dầu của trục khuỷu. Khe hở tiờu chuẩn là: 0.04 ữ 0.06 mm.Khe hở tối đa: 0.2mm.