Chương 3 Cơ cấu phân phối khí

Nhiệm vụ  đóng, mở các xupáp nạp và xu páp xả vào đúng thời điểm đã định (pha phân phối khí) để nạp môi chất công tác vào xy lanh và thải sản vật cháy ra ngoài. Phân loại  Cơ cấu phối khí thường được phân thành 2 loại:  Không có xu páp.  Có xu páp  xu páp đăt: xu páp nằm bên dưới (trong thân máy).  Xu páp treo (OHV): xu páp bố trí bên trên, ngay trong nắp máy. Xu páp đặt Xu páp treo Phân loại  Theo vị trí và số lượng trục cam  Loại DOHC (trục cam kép đặt trên): bao gồm 2 trục cam, và mỗi trục cam dẫn động trực tiếp các xupáp, đảm bảo chuyển động chính xác của các xupáp.  DOHC loại gọn: bao gồm 2 trục cam, trong đó một trục cam được vận hành bằng một bộ bánh răng. Cấu tạo của nắp quylát đơn giản hơn và gọn hơn so với kiểu DOHC thông thường. Phân loại  OHC (trục cam đặt trên): dùng 1 trục cam để vận hành tất cả các xupáp thông qua cò mổ.  OHV (Xupáp treo): có một trục cam bên trong thân máy và cần có đũa đẩy và cò mổ để mở và đóng các xupáp. Cấu tạo  Cơ cấu phối khí bao gồm những bộ phận chính sau:  Các bánh răng dẫn động; Trục cam; Con đội; Đũa đẩy; Đòn mở (cò mổ); vít điều chỉnh; trục giàn cò mổ; xu páp; ống dẫn hướng xu páp Cấu tạo  Trục cam được dẫn động quay từ trục khuỷu của động cơ nhờ một trong ba phương pháp sau đây:  Tuyền động bánh răng  Truyền động đai răng  Truyền động xích Cấu tạo Truyền động xích Truyền động đai răng Tuyền động bánh răng Nguyên lý làm việc Cấu tạo các chi tiết cơ bản Trục cam  Trục cam chính là chi tiết điều khiển việc đóng, mở và chuyển động của các xu páp tuân theo đúng chu trình làm việc của động cơ.  Trục được làm bằng thép, cấu tạo bởi các các vấu cam và các cổ trục.  Số lượng cam đúng bằng số xu páp, chúng được bố trí sao cho đảm bảo thứ tự nổ của các xi lanh của động cơ.  Số cổ trục được tính toán, thiết kế tuỳ theo số lượng xi lanh và cách bố trí các xi lanh, sao cho đảm bảo độ cứng vững cho trục. Cấu tạo các chi tiết cơ bản  Biên dạng cam và chiều cao của đỉnh cam được tính toán sao cho đảm bảo được các pha phối khí của động cơ theo như thiết kế. Hiện nay, được sử dụng phổ biến hơn cả là các cam có biên dạng đối xứng, nó đảm bảo đóng, mở xu páp một cách êm dịu và dứt khoát.  Thông thường các cam được chế tạo liền với trục.  Bề mặt của cam phải được gia công chính xác: tôi thấm các bon, thấm ni tơ và mài bóng.  Các cổ của trục cam là vị trí lắp lên các gối đỡ trục, các gối này thường là các ổ trượt. Cấu tạo các chi tiết cơ bản Xu páp  Các xu páp được cấu tạo gồm 2 phần: đầu và thân.  Đầu xu páp có hình đĩa, mặt làm kín (tỳ lên đế xu páp) được chế tạo vát hình côn (thường có góc nghiêng từ 44,5-60,5.  Đế xu páp nằm trên nắp máy và cũng có mặt vát tương tự. Cấu tạo các chi tiết cơ bản  Đế có thể được gia công trực tiếp trên nắp hoặc chế tạo thành chi tiết rời rồi ép vào nắp.  Các mặt tỳ của xu páp và đế phải được mài rà với nhau kỹ lưỡng trước khi lắp để đảm bảo độ kín. Cấu tạo các chi tiết cơ bản  Thân xu páp di chuyển trong ống dẫn hướng, ống này thường được chế tạo độc lập sau đó ép vào nắp máy.  Nó vừa có nhiệm vụ dẫn hướng vừa làm kín.  Do vậy, phần thân xu páp trượt trong ống phải được gia công với độ chính xác và độ bóng cao. Cấu tạo các chi tiết cơ bản  Đuôi của xu páp thường là nơi bố trí chi tiết hãm.  Kết cấu của khoá hãm tương đối đa dạng, nhưng phổ biến hơn cả là loại khoá hãm 2 nửa: mặt ngoài côn, mặt trong trụ và có gờ ăn vào rãnh tiện trên đuôi xu páp.  Khoá này chặn đĩa đỡ phía trên của lò xo, nhờ nó mà lực đẩy của lò xo được truyền sang thân xu páp, đảm bảo cho mặt tỳ của xu páp luôn tỳ chặt lên đế, nghĩa là đảm bảo độ kín cho buồng đốt khi xu páp ở trạng thái đóng. Cấu tạo các chi tiết cơ bản  Xu páp xả thường được chế tạo bằng thép hợp kim chịu nhiệt, còn xu páp hút được chế tạo bằng thép crôm.  Đôi khi phần đầu và thân của xu páp được chế tạo rời từ các loại vật liệu khác nhau và ghép lại với nhau bằng mối hàn. Cấu tạo các chi tiết cơ bản  Trong một số trường hợp, thân và đầu xu páp được làm rỗng, trong đó chứa các loại muối nóng chảy hay natri kim loại (nóng chảy ở nhiệt độ 97C).  Khi gặp nhiệt độ cao, các chất này nóng chảy, làm tăng khả năng điều hoà nhiệt độ trên toàn thân xu páp (dẫn nhiệt nhanh từ vùng nóng sang vùng nhiệt độ thấp hơn) và làm giảm nhiệt độ cho khu vực chịu nhiệt cao của xu páp. Cấu tạo các chi tiết cơ bản Lò xo xu páp  Có nhiệm vụ ép chặt mặt tỳ của xu páp lên đế của nó để đảm bảo giữ cho xu páp luôn đóng kín.  Để định vị cho xu páp nằm chính xác trên đế của nó, trong nhiều trường hợp, người ta sử dụng 2 lò xo lồng vào nhau và có hướng xoắn ngược nhau. Cấu tạo các chi tiết cơ bản Con đội  Thường có dạng cốc hình trụ, mặt dưới của nó tỳ lên vấu cam  Măt trong cốc chứa đầu dưới của đũa đẩy. Đối với cơ cấu phân phối khí loại OHC, thì một đầu con đội tiếp xúc với vấu cam còn đầu kia tiếp xúc với đuôi xu páp. Cấu tạo các chi tiết cơ bản  Phía dưới của con đội có thể lắp con lăn hoặc có dạng hình nấm để giảm ma sát tiếp xúc trong quá trình làm việc. Cấu tạo các chi tiết cơ bản  Để giảm ồn và làm việc với độ tin cậy cao, ở một số loại động cơ người ta dùng con đội thuỷ lực. Khi dùng con đội loại này ta không cần điều chỉnh khe hở nhiệt supap. Cấu tạo các chi tiết cơ bản Đũa đẩy  Có dạng đũa, làm bằng thép đặc hoặc rỗng, các đầu của nó có các mặt cầu để tỳ lên con đội (đầu dưới) hay đế của vít chỉnh ở đầu đòn mở (đầu trên).  Các đầu tỳ này được tôi thấm các bon để đảm bảo độ bền chống mài mòn trong quá trình làm việc. Cấu tạo các chi tiết cơ bản Đòn mở (cò mổ)  Có dạng đòn quay quanh một trục với 2 nửa đòn có độ dài không bằng nhau.  Các đòn được chế tạo từ thép bằng công nghệ dập, chúng được lắp lên trục của giàn xu páp thông qua các bạc bằng đồng.  Đầu dài của đòn mở có mặt cầu để tỳ lên đuôi của xu páp.