Tính kiểm nghiệm câc chi tiết trong cơ cấu phđn phối khí

Chương 1 TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TĂI

3.3. Tính kiểm nghiệm câc chi tiết trong cơ cấu phđn phối khí

Quy dẫn khối lượng câc chi tiết mây trong cơ cấu phối khí:

Để xâc định được lực quân tính của cơ cấu phđn phối khí, cần phải quy dẫn toăn bộ khối lượng của câc chi tiết mây trong cơ cấu phđn phối khí về đường tđm xupâp. Do đó lực qn tính tâc dụng lín cơ cấu phđn phối khí có thể tính theo cơng thức sau:

Pjk= - mok .jk (3 – 20)

Trong đó:

- jk - gia tốc của xupâp.

- mok - khối lượng của cơ cấu phối khí quy dẫn về đường tđm xupâp.

Trong động cơ 1TR-FE, cơ cấu phđn phối khí dẫn động trực tiếp xupâp vì vậy khối lượng mok bằng tổng câc khối lượng của xupâp, cị mổ, móng hêm vă khối lượng quy dẫn của lị xo.

Do khối lượng quy dẫn của lò xo molx =

1 3mlx . Nín ta có: mok = mxp+ mđl + mcm+ mmh+ 1 3 mlx.

Trong đó: mxp - Khối lượng của xupâp; mxp = 95,5 (g).

mđl - Khối lượng của đĩa lò xo; mđl = 20 (g). mmh - Khối lượng của móng hêm; mmh=8 (g). mlx - Khối lượng của lò xo xupâp; mlx = 55 (g). mcm- Khối lượng của cò mổ; mcm=86 (g).

⇒ mok = 95,5 + 20 + 8 + 55 + 86 = 264,5 (g).

Trong cơ cấu phđn phối khí dẫn động trực tiếp. Khối lượng của cơ cấu quy dẫn về đường tđm xupâp cũng chính lă khối lượng của cơ cấu quy dẫn về đường tđm xupâp.

Vậy: mot = mok = 264,5 (g) = 0,2645 (kg).

Trong đó: mot lă khối lượng của cơ cấu phối khí quy dẫn về đường tđm xupâp.

Lực quân tính tâc dụng lín cơ cấu phối khí quy dẫn về đường tđm xupâp được xâc định theo công thức (7 – 19). Pjk=¿{−0,2645.2456,9.cosαk.i¿¿¿¿ Với αk=θ αk=ϕ 2−γ

3.4. Tính tơn lị xo xupap

Lị xo xupâp có nhiệm vụ đóng kín xupâp trín đế vă đảm bảo cho xupâp đóng mở theo

đúng quy luật của cam. Muốn thế lực lị xo phải lớn hơn lực qn tínhPjk ( lực quân

tính đm khi γ=0 ) ở mọi chế độ tốc độ.

Vì vậy: Plx = k.Pjk

Trong đó: k – Hệ số an toăn.

Chọn k = 1,25 ⇒ Plx = 1,25.Pjk

Xupâp thải phải đảm bảo ln đóng kín trong q trình nạp (nhất lă đối với động cơ xăng trong q trình chạy khơng tải, bướm ga đóng nhỏ, độ chđn khơng trong xilanh lớn, âp suất cuối quâ trình nạp pa có thể giảm đến 0,015 MN/m2 trong khi đó âp

suất trín đường thải pr = 0.102 – 0.11 MN/m2 cao hơn âp suất khí trời). Do vậy độ

chính âp Δp = pr – pa có thể đạt đến 0,09 MN/m2. Dưới tâc dụng của Δp xupâp

thải có thể bị hút mở ra nếu lị xo yếu, vì vậy lực nĩn ban đầu của lị xo plxo phải đảm

bảo lớn hơn lực khí thể tâc dụng lín xupâp thải.

⇒ plxo > pkxp = π.dth2 4 .(pr−pa) ; Plxo > π.0,032 4 .0,09=63,6 (N).

Với dht: Đường kính họng đế xupâp thải. * Xđy dựng đồ thị xâc định đường đặc tính lị xo:

Từ câc công thức (3 – 18), (3 – 19) vă (3 – 20) bằng câch cho αk biến thiín từ (0

¿ϕ

2 ) ta lập được bảng câc giâ trị của h; Pjk vă Plx theo αk :

k= k= ϕ 2−γ ∝k(độ) 00 120 240 240 340 440 540 610 H=f(k).i (mm) 0 0,88 3,5 3,5 6,13 7,9 8,94 9,23 Pjk=f(k) (N) -605,62 -592,39 -553,26 337,9 377,08 404,72 420,06 423,21 Plx=k.Pjk (N) -757,02 -740,48 -691,57 422,37 471,35 505,9 525,07 529,04 Jt 2456,9 2403,21 2244,48 -1371,17 -1529,76 -1641,8 -1704,1 -1716,9

- Trước tiín ta vẽ đường cong biểu diễn hănh trình nđng của xupâp hk = f(k). Vẽ

diễn lực tâc dụng lín lị xo Plx=kPjk. Bín phải của đồ thị vẽ đường cong biểu diễn đường đặc tính của lị xo (tung độ biểu thị độ biến dạng, hoănh độ biểu thị lực lò xo). Ta thực hiện câch dựng như sau:

- Từ câc điểm A’, B’, C’ trín đồ thị hk = f(k) kẻ câc đường song song với tung độ cắt đường biểu diễn Plx tại câc điểm C, B, C. Vì vậy ta xâc định được lực lị xo trín câc điểm năy. Đem trị số câc lực năy đặt trín câc đường song song với hoănh độ qua câc điểm A’’, B’’, C’’ nối câc điểm năy với nhau bằng một đường thẳng kĩo dăi cắt tung độ của hệ trục fOPlx ở O ta có đặt tính biến dạng Sau khi thực hiện câc bước trín ta được đường đặc tính lị xo như hình 3- 19

Độ cứng C của lị xo được tính theo cơng thức sau: C=

Plxmax−Plxmin

hmax (3- 21) Trong đó : C - độ cứng của lị xo

Plxmax-lực lò xo ứng với độ biến dạng lớn nhất fmax của lò xo Plxo-lực lúc xupâp đóng kín

hmax -độ mở cực đại của lị xo Plxmax = Plx|αk=610

=529,04

[N]

Từ đặc tính đăn hồi của lị xo (hình 7- 18) ta tìm đượcPlxo= 356,3[N] hmax = 9,23 .10-3 [m] Suy ra: C=529,04−356,3 9,23.10−3 =18,715.103 [N/m] Vậy C = 18,715.103 [N/m] Kiểm nghiệm độ bền lò xo xupâp:

Giả thiết lực lò xo Plx tâc dụng trín phương đường tđm của lị xo, mơmen xoắn của lị xo bằng:

Mx=Plx

Dtb

2

Trong đó : Dtb-Lă đường kính trung bình của lị xo (Dtb=20 mm) Ứng suất xoắn :

=Mx

Trong đó : Wx -Momen chống xoắn của tiết diện dđy cuốn lò xo Wx=

π.d3

16

Ở đđy: d- lă đường kính của lị xo ( d = 4 mm) Do đó xo: xo =

8.Plx.Dtb

π.d3 (3- 22)

Do ứng suất phđn bố trín tiết diện dđy cuốn không đều, ứng suất lớn nhất xuất hiện trín điểm gần đường tđm lị xo xa nhất vă lực Plx cịn gđy ra ứng suất cắt, nín khi tính ứng suất lị xo, thường dùng hệ số hiệu đính ( để hiệu đính ứng suất xoắn. Như vậy ứng suất xoắn thực bằng:

x = .x0 =

8.χ.Plx.Dtb

π.d3 (3- 23) Trong đó :χ -hệ số hiệu đính, biến thiín theo tỷ lệ

Dtb d Dtb d = 20 4 = 5 từ công thức: χ = Dtb d +0,5 Dtb d −0,75 (3- 24) => χ = 5+0,5 5−0,75 = 1,29

Thế câc thơng số trín văo phương trình (3- 21) ta có:

x

=8.1,29.529,04.10−6.20.10−3

3,14.(4.10−3)3 = 543,36 [MN/m2] nx =543,36MN/m2 <[ x]=350600[MN/m2] Vậy lò xo đảm bảo ứng suất xoắn.

Kiểm nghiệm khả năng cộng hưởng của lò xo xupâp: Do lò xo lă một dầm cong đăn hồi khơng gian nín tính tần số dao động tự do rất phức tạp. Thông thường người ta phải thay thế lò xo bằng một dầm thẳng tương đương có khối lượng, chiều dăi, độ cứng vă phđn bố khối lượng giống như lị xo thực.

Tần số góc động của dầm tương đương xâc định theo công thức sau: ωlx=π√Cm (5-25)

m- Khối lượng của câc vòng lị xo. Vì lị xo có 7 vịng vă có khối lượng mlx=55 (g) nín m = 55/7 = 7,85(g)  ωlx=3,14 .√18,715.103 7,85.10−3 =4,848.10 3 (rad/s) Do đó tần số dao động nlx bằng: nlx=30.ωlx π = 30.4,848.103 3,14 =46318 (lần/phút)

Đề trânh hiện tượng cộng hưởng cần phải đảm bảo tần số dao động tự do nlx của lò xo lớn hơn số vòng quay của trục cam nk khoảng 10 lần:

nlx nk=

46318

2800 =16,54>10

Hình 3. 7 Đồ thị đặc tính lị xo

Chương 4. NHỮNG HƯ HỎNG VĂ PHƯƠNG PHÂP KIỂM TRA SỬA CHỮA

4.1. Thiết Kiểm tra câc chi tiết liín quan đến xupap

Do tính đặc thù của cơ cấu phối khí, đặc điểm lăm việc địi hỏi phải hết sức chính xâc để đảm bảo tính năng của động cơ vă lăm việc ở nhiệt độ rất cao đòi hỏi câc nhă chun mơn phải chế tạo câc chi tiết đảm bảo độ bền, độ cứng vă khả năng chịu nhiệt rất tốt. Cả cơ cấu phối khí lă một khối thống nhất cao câc chi tiết trong cơ cấu lăm việc

với nhau địi hỏi độ chính xâc cũng rất cao, do đó việc thâo lắp câc chi tiết trong cơ cấu phối khí lă rất phải hạn chế nhằm đảm bảo độ chính xâc. Nhưng cũng vì để đảm bảo được điều đó mă cơ cấu phối khí sau một thời gian sử dụng câc chi tiết trong cơ cấu khơng cịn đảm bảo được u cầu thì cần phải thâo ra để lăm vệ sinh, nếu câc chi tiết khơng cịn đảm bảo được câc kích thước đúng với u cầu hoặc sai số q lớn thì ta phải thay thế chi tiết đó. Phần lớn câc cơ cấu phối khí sử dụng hiện nay thường rất ít hư hỏng câc chi tiết. Dưới đđy lă một số dạng hư hỏng điển hình, phương phâp kiểm tra, thay thế vă một số thao tâc để thực hiện câc cơng việc trín.

4.1.1. Phđn tích vă chọn phương ân bố trí hệ thống truyền lực cho xe

thiết kế

-Dùng panme có đồng hồ, đo đường kính trong của bạc dẫn hướng xupâp như (Hình 4-1).

Hình 4. 1

Hình 4. 2

-Dùng panme, đo đường kính của thđn xupâp (Hình 4.2)

-Lấy đường kính trong bạc dẫn hướng xupâp trừ đi đường kính thđn xupâp.

-Nếu khe hở lớn hơn giâ trị cực đại lă 0.1 (mm), thì thay xupâp vă bạc dẫn hướng.

-Sử dụng chổi thĩp, chải sạch xupâp. (Hình 4.3)

4.1.3. Thay bạc dẫn hướng xupap

-Gia nhiệt nắp qui lât từ từ đến 80 – 1000C (Hình 4.4)

-Dùng SST vă búa, đóng bạc dẫn hướng xupâp ra (Hình 4.5)

-Dùng panme có đồng hồ, đo đường kính lỗ lắp bạc trín nắp qui lât (Hình 4.6)

-Nếu đường kính lỗ lắp bạc trín nắp qui lât lớn hơn tiíu

chuẩn, gia cơng lại đường kính vă lắp một bạc lín cốt hoặc thay

nắp qui lât.

4.1.4. Kiểm tra vă măi xupap

- Chỉ măi xupâp sao cho hết muội than vă câc vết rỗ. - Kiểm tra góc mặt xupâp. Hai thao tâc năy như (hình 4-7)

-Kiểm tra chiều dăy mĩp nấm xupâp. Nếu chiều dăy mĩp nấm xupâp nhỏ hơn giâ trị cực tiểu, thì thay xupâp (Hình4-8).

+ Xupâp nạp: 1,62(mm) + Xupâp thải: 1,82(mm).

- Kiểm tra chiều dăi xupâp. Nếu chiều dăi xupâp nhỏ hơn chiều dăi nhỏ nhất, thay xupâp (Hình 4-9). + Xupâp nạp: 106,94(mm)

+ Xupâp thải: 106,46(mm).

4.1.5. Kiểm tra vă lăm sạch đế xupap

- Dùng lưỡi cắt câc bít 450, gia cơng lại đế xupâp, chỉ lấy một lượng kim loại lăm sạch đế (Hình 4.10)

- Kiểm tra vị trí tiếp xúc của xupâp. Bôi một lớp mỏng PRUSSAIAN BLUE (hay chì trắng) văo bề mặt xupâp, lắp xupâp, vă ấn nhẹ xupâp văo đế, khơng được xoay xupâp (Hình 4.11).

* Nếu mău xanh xuất hiện đều xung quanh đế

xupâp thì đế xupâp lă đồng tđm, nếu không thay đế xupâp.

* Kiểm tra phần tiếp xúc ở giữa mặt xupâp với Hình 4.11 chiều rộng như sau: 1,0 -1,4 mm. Nếu không sữa

lại đế xupâp.

- Dùng dụng cụ ră xupâp vă bột ră, ră tay lại đế xupâp vă xupâp bằng bột ră.

-Lau sạch xupâp vă đế xupâp sau khi ră.

4.1.6. Kiểm tra lò xo xupap

-Sử dụng í ke bằng thĩp,

đo độ vng góc của lị xo xupâp (Hình 4.12) -Nếu độ lệch lớn hơn giâ trị lớn nhất lă 1,5(mm)

hay 20, thay lò xo - Sử dụng thước cặp, đo chiều dăi tự do của

lị xo (Hình 4.13)

- Nếu chiều dăi lị xo khơng đúng tiíu chuẩn lă 48,89(mm), thay lị xo.

4.2. Kiểm tra trục cam

4.2.1. Kiểm tra khe hở dầu trục cam

- Đặt trục cam thải lín nắp mây.

-Đặt một miếng đo nhựa dọc theo mỗi cổ trục (Hình 4.14).

-Đặt câc nắp bạc lín từng cổ trục đối với mũi tín chỉ về phía trước.

-Xiết mỗi bulông nắp bạc từng chút một theo thứ tự ra như (Hình 4.15.)

- Thâo câc nắp bạc .

- Đo miếng đo nhựa ở điểm rộng nhất. Nếu khe hở dầu lớn hơn giâ trị cực đại lă 0,08(mm), thay trục cam. Nếu cần thay cả bộ nắp bạc vă nắp mây. -Lấy hết câc miếng đo nhựa .

-Đo khe hở dầu trục cam nạp giống như khi đo trục cam thải như (Hình 4.16).

4.2.2. Kiểm tra trục cam vă vấu cam

*Kiểm tra độ đảo trục cam.

-Đặt trục cam lín hai khối V. Sử dụng đồng hồ so, đo độ đảo tại cổ trục giữa (Hình 4.17). Nếu thấy độ đảo vượt quâ giới hạn lă 0,03(mm) thì phải thay trục cam.

*Kiểm tra vấu cam.

-Dùng thước panme, đo chiều cao vấu cam như (Hình 4-18). Nếu vấu cam bị mịn qúa thì phải thay trục cam.

+ Chiều cao vấu cam nạp nhỏ nhất: 42,71(mm) + Chiều cao vấu cam nạp nhỏ nhất: 42,54(mm). 4.3. Kiểm tra xích dẫn động trục cam

- Kĩo xích với một lực 15 kgf như được chỉ ra trín hình vẽ (Hình 4.19). Dùng một thước kẹp, đo chiều dăi của 16 mắt xích.

Nếu độ dên dăi của xích lớn hơn giâ trị lớn nhất, hêy thay xích. Độ giên xích lớn nhất: 147.5 mm (5.807 in.)

4.4. Kiểm tra một số chi tiết ở cơ cấu phđn phối khí thơng mình VVT-i

4.4.1. Kiểm tra câc cò mổ ở cơ cấu phđn phối khí

Q trình kiểm tra được mơ tả trín hình 4.20.

Hình 4. 3 Quy trình kiểm tra cị mổ

1- Nắp cắm dđy; 2- Dđy cắm; 3- Kẹp dđy cắm; 4- Cò mổ Câc bước tiến hănh:

-Căi xylanh số một ở điểm chết trín -Thâo nắp dđy cắm vă dđy cắm ra -Thâo kẹp cắm vă thâo nắp mây -Thâo lấy trục cam ra, xem vă kiểm tra cò mổ đê được lắp đặt đúng. Như (Hình 4.21)

4.4.2. Kiểm tra bânh răng phđn phối khí trục cam

- Đo khoảng câch giữa đỉnh răng mòn nhất vă bắt đầu vùng mịn dưới đỉnh răng như (Hình 4.22).

-Nếu khoảng câch nhỏ hơn giâ trị nhỏ nhất,

hêy thay bânh răng phối khí. Khoảng câch nhỏ nhất: 1,0 mm (0.039 in.)

4.4.3. Kiểm tra bộ răng xích

- Dịch chuyển tấm hêm lín trín để nhả khơ. Đẩy píttơng vă kiểm tra rằng nó chuyển động ím như (Hình 4.23).

4.4.4. Kiểm tra câc piston thuỷ lực

-Đặt bộ điều chỉnh khe hở xupâp văo khay chứa đầy dầu động cơ.(Hình 7.24).

-Cắm đầu của SST văo píttơng của bộ điều chỉnh khe hở xupâp vă dùng đầu năy ta ấn viín bi một

chiều xuống văo bín trong píttơng.

-Kiểm tra sự dịch chuyển của píttơng vă xả khí: Píttơng chuyển động lín vă xuống

-Sau khi xả khí, Sau đó, thử đẩy nhanh vă chắc píttơng bằng một ngón tay: Píttơng khó dịch chuyển.

Nếu kết quả khơng như tiíu chuẩn, hêy thay thế

Chương 5. KẾT LUẬN

5.1. Kết luận

Sau thời gian hơn ba thâng lăm đồ ân với đề tăi “Khảo sât cơ cấu phối khí hiện đại” em đê cơ bản hoăn thănh với sự giúp đỡ tận tình của thầy giâo hướng dẫn cùng câc thầy cô trong bộ môn.

Trong đề tăi năy em đi sđu tìm hiểu tính năng hoạt động vă khảo sât về động cơ 1TR-FE,

Phần trọng tđm của đồ ân em đê đi sđu khảo sât cơ cấu phđn phối khí thơng minh VVT-I trín động cơ 1TR-FE.

Qua đó giúp em hiểu sđu hơn về tầm quan trọng của cơ cấu phối khí.

Qua đề tăi năy đê bổ sung cho em thím nhiều kiến thức chuyín ngănh động cơ đốt trong vă đặc biệt lă hệ thống cơ cấu phối khí,

Trong thời gian lăm đồ ân tốt nghiệp em cũng đê giúp em nđng cao kiến thức về kỹ năng thực hănh word, excel, acad...kiến thức về công nghệ thông tin. Em rất mong được sự góp ý vă chỉ bảo của câc thầy cô giâo để em được hoăn thiện hơn về kiến thức cũng như đề tăi năy.

Do thời gian hạn chế, nhiều phần chưa được trang bị trong thời gian học tập tại trường, tăi liệu tham khảo còn hạn chế vă chưa cập nhật đủ nín cần phải hoăn thiện thím.

TĂI LIỆU THAM KHẢO

[1] Nguyễn Tất Tiến. “Nguyín lý động cơ đốt trong”. NXB Giâo dục, 2000 [2] Phạm Minh Tuấn. “Động cơ đốt trong”. NXB Khoa học vă Kỹ thuật, Hă Nội, 1999

[3] Hồ Tấn Chuẩn, Nguyễn Đức Phú, Trần Văn Tế, Nguyễn Tất Tiến.

“Kết cấu vă tính tơn động cơ đốt trong tập II”. NXB Giâo dục, 1996.

[4] Nguyễn Đức Phú, Trần Văn Tế. “Kết cấu vă tính tơn động cơ đốt trong”.