Khi động cơ chạy ở chế độ tốc độ thấp, cần chữ T vẫn kết nối với biên dạng cam to, nhưng lúc này chỉ chuyển động tự do và không tiếp xúc với cò mổ của xupap nạp. Khi đó vấu cam nhỏ và trung bình được dẫn động từ trục cam sẽ điều khiển khoảng nâng và thời điểm mở thích hợp cho xupap nạp. Bên trong cò mổ có các piston được nén lại nhờ các lò xo, khi đó cần T chỉ chuyển động tự do và không điều khiển các cò mổ. Ngoài ra, việc sử dụng hai biên dạng cam khác nhau để mở xupap nạp khi ở chế độ tốc độ thấp giúp tạo ra sự xoáy lốc cho dòng khí nạp đi vào bên trong xilanh,làm quá trình cháy ổn định và giảm lượng khí thải.
Hinh 2.39 : Cấu trúc của hệ thống MIVEC
Khi động cơ ở chế độ tốc độ cao: MIVEC sẽ điều khiển mở van dầu làm tăng áp suất dầu tới piston, khiến cho piston được nâng lên và tiếp xúc với cần chữ T, khi đó biên dạng cam lớn thông qua cần chữ T tác động vào cả hai cò mổ và điều khiển đóng mở xupap nạp. Nhờ biên dạng cam lớn hơn nên sẽ tăng thời gian và độ mở của xupap nạp, vì vậy sẽ làm tăng được công suất và mô men của động cơ. Hệ thống MIVEC điều khiển bốn chế độ vận hành tối ưu của động cơ như sau:
o Khi cần công suất cực đại (tốc độ và tải trọng cao), thời điểm đóng xupáp nạp được làm chậm lại để đồng nhất hóa không khí nạp với thể tích nạp là lớn nhất.
o Ở dải tốc độ thấp và tải nặng, MIVEC đảm bảo tối ưu mômen xoắn do thời điểm xupáp nạp đóng được làm sớm hơn để đảm bảo đủ lượng khí nạp. Cùng lúc đó, thời điểm xupáp xả mở được làm chậm lại để tăng tỷ số nén và cải thiện hiệu suất động cơ.
o Ở chế độ không tải, thời điểm xupáp xả và nạp trùng nhau được loại bỏ để ổn định quá trình cháy.
Ở động cơ 4G69 của hãng Mitsubishi (lắp trên xe Grandis), khi tốc độ động cơ đạt khoảng 3600 vòng/phút thì hệ thống MIVEC sẽ điều khiển mở van dầu để động cơ hoạt động ở chế độ tốc độ cao, và khi tốc độ động cơ giảm xuống dưới 3600 vòng/phút van dầu sẽ đóng lại và động cơ lại hoạt động ở chế độ tốc độ thấp.
Hiện nay hãng Mitsubishi đã ứng dụng công nghệ MIVEC trên xe Grandis 2.4 và trên xe Colt với động cơ 1.3L và 1.5L. Với việc ứng dụng công nghệ này sẽ giúp giảm được đáng kể chi phí nhiên liệu và giảm thiểu ô nhiễm môi trường. 2.6 Cơ cấu VARIO CAM PLUS của hãng PORSCHE :
2.6.1 Cấu tạo :
Những chiếc xe thể thao mang nhãn hiệu PORSCHE luôn nổi tiếng trên thế giới. Động cơ của xe PORSCHE 911 sáu xilanh nằm ngang tăng áp sử dụng hệ thống VARIO CAM PLUS. Cơ cấu này cho phép thay đổi chẳng những
góc làm việc của xupap mà cả hành trình của xupap theo chế độ tải của động cơ.
Hình 2.40 Cấu tạo hệ thống phân phối khí kiểu VARIO CAM PLUS . 1: Xupap; 2: Lò xo xupap; 3: Đĩa chặn; 4: Lò xo điều khiển đuôi xupap; 5:Đuôi xupap; 6: Bulông; 7: Cơ cấu điều khiển; 8: Đĩa xích.
2.6.2 Nguyên lý hoạt động :
Cơ cấu thay đổi góc làm việc của xupap cũng dựa tren nguyên lý dịch chuyển sự ăn khớp giữa các bánh răng. Khi bánh răng nghiêng phía trong dưới tác dụng của piston thủy lực chuyển động dọc trục buộc bánh răng nghiêng phía ngoài chuyển động quay tương đối mot góc làm cho trục cam có xu hươn g mở xupap sớm hơn. Trục cam có hai cam lớn và một cam nhỏ có tác dụng trực tiếp vào con đội kép. Mỗi xupap của cơ cấu VARIO CAM PLUS dẫn động bởi một con đội kép gồm hai con đội lắp lắp đồng tâm và có thể trượt tương đối với nhau.
Hình 2.41 :Quá trình hoạt động của cơ cấu Vario Cam Plus.
Con đội tiếp xúc với cam hành trình nhỏ được lắp phía trong và con đội tiếp xúc với cam hành trình lớn lắp ở phía ngoài. Khi chốt thuỷ lực có đường kính 11mm ở vị trí tháo ( dịch chuyển sang trái ) thìa cam có hành trình nhỏ tác dụng vào con đội phía trong, lúc này hai con đội có chuyển động tương đối và xupap làm việc với hành trình nhỏ. Khi chốt ở vị trí cài ( dịch chuyển sang phải ) con đoi nhỏ và lớn được cài chặt và lúc này xupap làm việc với hành trình lớn. Cơ cấu dùng trục cam thời điểm biến đổi đe mở các xupap nạp sớm tại tốc độ cao (hình 2). Nó có một sự nối mềm giữa đĩa răng trục cam và trục cam. Sự nối bao gồm piston thuỷ lực được hoạt động bởi áp lực dầu động cơ và một van điều khiển dầu được hoat động bởi cuộn solenoid. Khi bộ phận đieu khiển điện tử (ECM) chuyển tín hiệu đến cuộn solenoid để đóng van, áp lực dầu ép piston hướng tới trước (hướng về trục cam). Khi piston chuyển động, bánh răng trong của piston trượt lên trên đường răng của bánh răng xoắn. Điều này làm dịch chuyển dầu trục cam và lam tăng thời điểm trục cam khoảng 100, các xupap nạp mở sớm hơn. Cách khác để thay đổi thời điểm là thay vì dùng một trục cam, các cuộn solenoid điện mở các xupap. Mỗi solenoid được đặt để piston của nó tì vào đầu của xupap. Các cảm biến gởi thông tin ở tốc độ tải và các biến đổi khác của
để mở xupap. Tại một thời điểm chính xác, ECM gởi một tín hiệu điện đến cuộn solenoid. Điều này tiếp thêm năng lượng cho cuộn solenoid vì vậy piston của nó kéo dài ra và mở xupap. Tại các tốc độ động cơ cao hơn, ECM mở các xupap sớm hơn và có thể giữ chúng mở lâu hơn.
2.7 Cơ cấu EMVT : ĐIỀU KHIỂN XUPPAP BẰNG ĐIỆN
Hình 2.42 : Cơ cấu phân phối khí EMVT
Cơ cấu phân phối khí EMVT là cơ cấu điều khiển xupap bằng diện . Nó không giống các cơ cấu điều khiển khác , việc thay đổi hành trình xupap và pha phối khí hoàn toàn bằng điện thong qua ECU .Cơ này không sử dụng bướm tiết lưu ( bướm ga) để thay dổi lượng hỗn hợp trong xylanh .Ở hệ thống này người ta không cần trục cam , con đội , đòn gánh ,… và cơ cấu truyền động từ trục khuỷu đến trục cam .
Để ứng dụng EMVT vào động cơ phải giải quyết hang loạt nhiệm vụ như:
Tính năng của bộ ECU phỉ có phạm vi hoạt động rộng , hệ thống cng cấp điện năng cho cơ cấu phối khí EMVT có công suất 1.7-2KW , cần thiết kế cơ cấu Valve Control Unit thích hợp
2.8 Cơ cấu EVHS : điện _ thủy lực
•
Hệ thống phối khí EVHS sử dụng nguyên lý điều khiển điện – thuỷ lực được hãng Daim Benz sử dụng trên các xe thế hệ mới của hãng này . Nó cho phép thay đổi hành trình và pha phối khí của xupap theo chế độ tải của động cơ ,
Ưu điểm nổi bật của hệ thống là chuyển động của xupap được thực hiện bởi van từ trưòng và áp suất theo một chương trình được tính toán sẵn và được điều khiển bởi ECU
CHƯƠNG III : CÁC HƯ HỎNG , PHƯƠNG PHÁP KIỂM TRA VÀ SỬA CHỬA CƠ CẤU PHÂN PHỐI KHÍ
3.1 Hư hỏng của cơ cấu phối khí thường do 2 nguyên nhân : Xu páp đóng không kín và Xu páp làm việc có tiếng gõ
1. Xu páp đóng không kín:
Trong khi làm việc xu páp đóng không kín và bị rò hơi là do rà xu páp không tốt, khe hở xu páp quá nhỏ, lò xo xu páp quá yếu hoặc bị gãy v.v… Nếu khe hở xu páp quá nhỏ thì cơ cấu phối khí làm việc chịu nhiệt độ cao bị giãn nở, đầu đòn gánh sẽ luôn đội vào thân xu páp làm cho xu páp đóng không kín và bị rò hơi.
2. Xu páp làm việc có tiếng gõ:
Khe hở xu páp quá lớn: khi chạy với tốc độ thấp thì ở nắp đậy xu páp có tiếng kêu lách tách rõ ràng, liên tục.
Nếu lò xo bị gãy thì khi làm việc sẽ phát ra tiếng gõ nhẹ.
Trường hợp khe hở giữa thân xu páp và ống dẫn quá lớn ta có thể nghe thấy tiếng gõ nhẹ với âm điệu trung bình.
Con đội bị kẹt trong ống dẫn làm cho xu páp đi xuống không được linh hoạt, khi rơi xuống sẽ va đập vào trục cam khi máy chạy với tốc độ thấp hoặc trung bình sẽ phát ra tiếng gõ yếu nhưng rất rõ.
Lò xo hồi vị : lò xo yếu ảnh hưởng đến sự làm việc cửa động cơ khi ở tốc độ cao , xupap phải đống mổ nhanh dể bi gẫy hoặc yếu lò xo .m không đủ lực hồi vị laị vị trí ban đầu .
Nguyên nhân : do làm việc trong điều kiện tốc độ cao , làm việc ở thời giang dài dẩn ra hư hỏng trên.
Trục cam : Trục cam nứt ngầm, bị công , gãy do làm việc lau dài trong điều kiện nhiệt độ cao , không đảm bảo dưỡng dinh kỳ , dầu bôi trơn bẩn làm nghẹt hoạc là không được bôi trơn dầu trong quá trình lam việc.
Cốc trượt: cóc trược có thể bị các vết cào, xước trong mặt hoặt là ngoài cóc trược . do đế và van bị có các vết cào xước , có vết mõm của kim loại lò so bị giảm độ đàng hồi .
Nguyên nhân: do trong lúc làm việc ở nhiệt độ cao , làm việc liên tục pittông chuyển động len xuống nhiều lần làm mòn và ma xác với than cóc trượt làm các mạc kim loại bị văng ra hoà với dầu làm cho sự boi trơn không được tốt màm chuyễn động lên xuông theo thắng lò xo và bị làm cóc trượt mau mòn cào xước lo xo yếu hơn, van bị cào xước
Cò mổ: ít khi bị hư hỏng nhưng có thể bị gãi do làm việc lâu dài trong điều kiện nhệt độ cao, chiệu súc nén lớn
Chốt hảm : do chuyển động trong cò mổ nên xãy ra hiện tượng ma sác làm mòn chi tiết gây ra sai góc lệch phun sớm
Các cảm biến : ngoài ra các hư hổng của công tắt áp xuất dầu và các cảm biến và van điều khiển dầu như bị tắt , đường dây nối từ ECU, bị lỗi…. gây nên hoạt động kém của hệ thống vì áp suất dầu không đủ điều khiển chuyễn trục cam hoặt là vấu cam sang chế độ khác hoặt gây nên điều kiện sai hành trình đống mở của suppap
Cảm biến vị trí bướm ga: được lắp trên cổ họng gió cảm biến nầy biến đổi góc mở bướm ga thành điện áp, được truyền đến ECU động cơ như tính hiệu mở bướm ga ( VTA). Ngoài ra một số thiết bị truyền một tính hiệu IDL riêng biệt . các bộ phận khác xác định nó lúc tại thời điểm chạy không tảikhi điện áp VTA này dưói giá trị chuẩn.
Cảm biến vị trí trục khuỷu ( bộ tạo tín hiệu tới NE) : tín hiệu NE đựơc ECU động cơ sử dụng để phát hiện góc của trục khuỷu và tốc độ của động cơ. ECU của động cơ dung tín hiệu NE để tín toán thời gian phun cơ bản và góc dánh lửa sớm cơ bản . Đối với tín hiệu NE đựoc tạo ra bởi khe không khí giửa cảm biến trục khuỷu và các răng trên chu vicủa roto tín hiệu NE đựoc lắp trên trục khuỷu.
Cảm biến nhiệt độ nứoc làm mát và cảm biến nhiệt độ khí nạp : cảm biến nhiệt độ nứoc làm mát đựoc gắn các nhiệt điện trở bên trong , nhiệt trở cang thấp , trị số điện trở càng cao , ngựoc lại nhiệt độ càng cao, trị số điện trở càng thấp . và sự thay đổi về giá trị điện trở cửa nhiệt điện trở này đựoc sử dụng để các thay đổi nhiệt độ nứoc làm mát và không khí nạp .
Cảm biến luư lưọng khí nạp : là một trong những cảm biến quan trọng nhất nó đuọc sử dụng trong EFI kiểu L để phát hiện khối lưọng hoặc thể tích không khí nạp . tín hiệu cửa khối lưọng hoặc không khí nạp đựoc dùng để tính hthời
hợp hoạt động nhờ từ trở và cảm biến HALL gắn bên trong một nam châm bốn cực. Khi xe bắt đuẩ hoạt dộng thì các vững nan châm bắt đầu quay , cảm biến tốc độ sẽ phát ra ccá tín hiệu xung . Có hai kiểu mạch ra :
+ kiểu điện áp phát ra . +Kiểu điện trở thay đổi .
3.3 Phưong pháp kiểm tra hư hổng và cơ cấư phân phối khí .
Lò xo hồi vị :
Dùng dụng cụ để đo ép với lực , né lò xo lại .D9ối chiếu khoảng dịch chuyển đến khi lò xo nén lại với lực ép trên, so với khoang cách tiê chuẩn . Nếu lớn hơn lò xo yếu phải thay .
Kiểm tra đọ vuông gốc cu lo xo: Dùng e ke thép để kiểm tra .D9ặt thứoc trên một tắm phẳng .dựng dứng lò xo trên một đầu của nó trên tấm phẳng và dịch chuểy lò xo lên trên theo thước . Xoay lò xo và chú ý khoảng cách giữa vòng dây lò xo trên cùng với thứơc . Nếu độ vuông góc vượt quá cho phép .Phải thay mới .
Cốc truợc ( con đội) :
Kiểm tra mặt trong , mặt ngoài than cốc trựơt , các vết cào xước nhìn bằng mắt thuòng . Dùng kính lúc để phát hiện ccá khuyết tật của pitông tay pittông nếu mặt ngoài của nó bị cào xước có cảm nậhn bằng ngón tay .
Kiểm tra mức rò rỉ dấu trên bộ gá chuyên dùng , con đội nhúng ngập trong bình chứa đầy dầu trên bộ gá , dùng bơm có tay bơm .Không khí bị dồn hết ra khổi con đội.M ức lọt dấu chỉ trên đồng hồ ( thời gian giữa các diểm trên đồng hồ ) trong khoảng 12 dến 40s để đảm bảo sự làm việc của con đội.
Trục cam :
Đặt trục cam lên khối V.
Sử dụng đồng hồ so kế đô độ đảo tại cỏ trịc giữa.
Xay trục cam một vòng , độ xê dịch cửa kim đồng hồ so kế biểu thị đồ cong của trục.
Độ công lớn nhất 0.06 mm nếu có độ cong lớn hơn giá trị lớn nhất thay trục cam hoặc nắn lại trục cam .
Kiểm tra độ xoắn : Trong quá trinh làm việc trục cam có thể bị xoắn , khi bị xoắn thì phải thay mới trục cam.
Kiểm tra khe hởi dọc trục : Trị số khe hởi trục cam rất bế nó đảm bảo cho trục cam chuyển động trong quá trình làm việc
Bắt trục cam vào than máy xiếc chặt tấn chận ở đầu trục cam .rường hợp trục cam lắp trên nắp máy thì phải xiếc chặt các ở đỡ .
Kéo trục cam ngược lại độ xê dịch của kim đồng hồ so kế chính là trị số khe hở. Khe hởi tiêu chuẩn : 0.08 đến 0.19 mm
Khe hởi lớn nhất : 0.3 mm.
Nếu jhe hởi lớn hơn giá trị lớn nhất thay trục cam . Nếu cần thiết thay nắp ở trục và nắp quy lát .
Kiểm tra chiều cao của vấu cam : Nếu như vấu cam bị mòn thì lượng khí nạp vào xi lanh sẽ không đầy và khi cháy sẽ không được thảy sạch .
Phương pháp kiểm tra :
Dùng panme đo chiều cao của các vấu cam sau đó so sánh trị số của nhà chế tạo Chiều cao vấu cam tiêu chuẩn :
Cam nạp từ : 35.21 - 35.31 mm . Cam xả từ : 34.91- 35.013 mm.
Nếu chiều cao vấu cam nhỏ hơn 34,51 mm thì thay thế trục cam. Các cảm biến .
3.4 Kiểm tra cảm biến .
Cảm biến trục khuỷu :
Kiểm tra khe hởi không khí , dung thước lá đô khe hởi giữa rô to tín hiệu và vấu lồi trên cuộn dây tín hiệu .
Khe hở không khí : 0.2 - 0.4 mm . Nếu khe hở này không đúng thì thay bộ chia điện .
Kiểm tra điện trở cuộn dây tín hiệu , dung ôm kế đo điện trở giữa cực NE + và NE ,điện trở cuộn dây tín hiệu :140 – 180 . nếu điện trở không đúng tiêu chuẩn , thay cuộn dây cản biến .
Cảm biến bướm ga :
Bước 1 : ngắt giắc cấm của cảm biến .
Bước 2: Đặt thước lá vào giữa vít chận bướm ga và cần hạn chế . Bước 3 : Dùng ôm kế đô diện trớ giữa các cực .
Điều chỉnh cảm biến bướm ga :