TRU?NG Trung cấp nghề số 20 BQp
KHOA CƠ khí Động lực
CHƯƠNG TRÌNH MÔ ĐUN MD 22: SỬA CHỮA
VÀ BẢO DƯỠNG CƠ CẤU PHÂN PHỐI KHÍ
THỰC HIỆN: NguyÔn Quang TuÊn


CHƯƠNG TRÌNH MÔ ĐUN ĐÀO TẠO: SỬA CHỮA VÀ BẢO DƯỠNG CƠ CẤU PHÂN PHỐI KHÍ
MỤC TIÊU MÔ ĐUN:
Học xong mô đun này học viên sẽ có khả năng:

+Trình bày đúng nhiệm vụ, phân loại cơ cấu
phân phối khí
+Mô tả đúng cấu tạo của và nguyên tắc hoạt
động của cơ cấu phân phối khí dùng trên động cơ
+Phát biểu đúng nhiệm vụ, cấu tạo các chi tiết của cơ cấu phân phối khí.
+Phân tích đúng hiện tượng, nguyên nhân hư hỏng, phương pháp kiểm tra, sửa chữa hư hỏng của các chi tiết

+Tháo lắp, kiểm tra, sữa chữa và bảo dưỡng được cơ cấu phân phối khí đúng quy trình, quy phạm và đúng tiêu chuẩn kỹ thuật trong sửa chữa, bảo dưỡng
+Sử dụng dụng đúng, hợp lý các dụng cụ tháo lắp, kiểm tra, sửa chữa, bảo dưỡng cơ cấu phân phối khí bảo đảm chính xác và an toàn
NỘI DUNG MÔ ĐUN
Bài 1. Nhận dạng, tháo lắp cơ cấu phân phối khí.

Bài 2. Sửa chữa cụm xu páp.

Bài 3. Sửa chữa con đội và cần bẩy.

Bài 4. Sửa chữa trục cam và bánh răng cam.

Bài 5. Bảo dưỡng cơ cấu phân phối khí.
Bài 1. Nhận dạng, tháo lắp cơ cấu phân phối khí.

Mục tiêu của bài:
Học xong bài này học viên có khả năng:
- Phát biểu đúng nhiệm vụ, phân loại và nguyên tắc hoạt động của các loại cơ cấu phân phối khí
- Tháo lắp cơ cấu phân phối khí đúng quy trình, quy phạm và đúng yêu cầu kỹ thuật.
Thời gian: 19 h (LT: 3; TH: 16 h)
H.T
1. Nhiệm vụ.

2. Phân loại.
- Cơ cấu phân phối khí dùng xu páp.
+ Cơ cấu phối khí xu páp đặt.
+ Cơ cấu phân phối khí xu páp treo.
- Cơ cấu phân phối khí dùng van trượt.
- Cơ cấu phân phối khí hỗn hợp.
3. So sánh ưu nhược điểm giữa cơ cấu phân
phối khí xu páp treo và xu páp đặt.

4. Quy trình và yêu cầu kỹ thuật tháo lắp cơ cấu phân phối khí.

5. Tháo lắp cơ cấu phân phối khí.
- Tháo rời các chi tiết
- Nhận dạng các chi tiết
- Lắp cơ cấu phân phối khí
1.2. Phân loại.
- Cơ cấu phân phối khí dùng xupáp.
- Cơ cấu phân phối khí dùng van trượt.
- Cơ cấu phân phối khí hỗn hợp.

NHIỆM VỤ, PHÂN LOẠI VÀ YÊU CẦU.

1.1. Nhiệm vụ.
Thực hiện quá trình thay đổi khí.
H.T
1.2.1. Cơ cấu phân phối khí dùng xupáp.

Đây là loại dùng phổ biến nhất trên ôtô. Dựa vào sự bố trí cụm xupáp mà người ta ra thành hai loại:

Đối với loại xupáp đặt thì cụm xupáp được đặt bên hông thân máy.

* Đánh giá:
+ Ưu điểm:
Có độ cứng vững cao, chế tạo nắp máy đơn giản , làm việc êm không có tiếng kêu.

+ Nhược điểm:
Kết cấu buồng cháy không gọn do đó hạn chế việc tăng tỷ số nén, dẫn đến công suất động cơ không cao.
a. Cơ cấu phối khí xupáp đặt:
* Đánh giá:
+ Ưu điểm:
Có kết cấu buồng cháy nhỏ gọn thuận lợi cho việc tăng công suất động cơ.
+ Nhược điểm:
Nắp máy có kết cấu phức tạp, khi hoạt động có tiếng kêu của cơ cấu.
Cơ cấu phân phối khí xupáp treo:

Đối với loại xupáp treo thì cụm xupáp
được bố trí trên nắp máy.
1.2.2. Cơ cấu phân phối khí dùng van trượt.
Loại này chỉ sử dụng trong động cơ 2 kỳ vì kết cấu của động cơ này trên thành vách xi lanh có gia công các lỗ nạp và lỗ xã nên khi pistông lên xuống qua các lỗ đóng vai trò là một van trượt để thực hiện quá trình trao đổi khí cho động cơ hoạt động.

* Đánh giá :
+ Ưu điểm:
Khi vận hành cơ cấu hoạt động êm dịu không có tiếng kêu. Có kết cấu đơn giản vì không có .
+ Nhược điểm:

Khi sử dụng loại này quá trình cháy không hoàn thiện do có sự giao thoa giữa khí cháy và hổn hợp hoà khí. Hay quá trình xã không sạch khí cháy trong xilanh ra ngoài.
Cơ cấu phân phối hỗn hợp, nghĩa là vừa có xupáp vừa có van trượt dùng trong động cơ điêzen 2 kỳ, loại có lỗ thổi và xupáp xã. Trong cơ cấu phân phối khí hỗn hợp, pistông đống vai trò là một van trượt để đóng mở lỗ thổi, còn lỗ xã được đóng mở nhờ các xupáp làm việc như ở cơ cấu phân phối dùng xupáp treo.
1.2.3. Cơ cấu phân phối khí hỗn hợp.
- Đảm bảo đóng kín buồng cháy của động cơ trong các kỳ nén nổ và không cho khí thải quay lại buồng đốt.
- Độ mòn của chi tiết ít nhất và tiếng kêu nhỏ nhất.
- Dễ điều chỉnh và sửa chữa.
- Đảm bảo chất lượng của quá trình trao đổi khí (Xã sạch khí cháy, nạp đầy hỗn hợp hòa khí hay không khí sạch).
- Đóng mở đúng thời điểm qui định.
1.3. Yêu cầu.
Hình 22.1. Sơ đồ nguyên lý cơ cấu phân
phối khí dùng xupáp đặt.
1. Trục cam
2. Con đội
3. Lò xo xupáp
4. Xupáp
5. Nắp máy
2. CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC.
2.1. Cơ cấu phân phối khí dùng xupáp đặt.
2.1.1.Cấu tạo.
Bánh răng trục khuỷu được ăn khớp với bánh răng trục cam. Khi động cơ làm việc trục khuỷu quay thông qua cặp bánh răng ăn khớp làm trục cam quay theo. Lúc cam chưa tác dụng vào con đội thì do lực đàn hồi của lò xo đẩy xupáp đi xuống đóng kín cửa nạp và cửa xả. Lúc này động cơ đang ở quá trình nén hoặc cháy giãn nở.
2.1.2. Nguyên lý làm việc:
Khi các cam bắt đầu tác động vào đuôi con đội đẩy con đội đi lên, mở cửa nạp hoặc cửa xả thông với xylanh để thực hiện hút hỗn hợp nhiên liệu hoặc không khí sạch vào xylanh hay xã sạch khí cháy ra khỏi xylanh. Khi cam thôi tác động lên con đội thì dưới sức căng của lò xo đưa xupáp về vị trí ban đầu đóng kín cửa nạp hay cửa xã.
1. Trục cam
2. Con đội
3. Lò xo
4. Xupáp
5. Nắp máy
6. Thân máy.
7. Đũa đẩy
8. Đòn gánh
9. Cò mổ

2.2. Cơ cấu phân phối khí dùng treo:
2.2.1. Cấu tạo:
Hình. 22.2 Nguyên lý cơ cấu phân phối khi dùng xupáp treo.
Cơ cấu phân phối khí xupáp treo
1.Bánh răng cơ.
2. Cam xả; 3. Cam nạp.
4.Gối đỡ; 5.Con đội.
6. Xupáp; 7. ống dẫn hướng; 8. Đũa đẩy.
9. Trục đòn gánh.
10. Cò mổ.
11. Lò xo xupáp.
12. Vít điều chỉnh.
13. Bạc gối đỡ.
B.B
Khi động cơ làm việc, trục cam 1 quay tác động lên con đội đẩy con đội 2 đi lên thông qua đũa đẩy 7 làm cho cò mổ 9 ấn vào đuôi xupáp làm xupáp 4 đi xuống để mở cữa nạp hoặc cữa xã. Lúc này lò xo xupáp 3 bị nén lại. Khi cam thôi tác dụng lên con đội dưới sức căng của lò xo làm xupáp trở về vị trí ban đầu đóng kín cữa nạp hoặc cữa xã.
2.2.2. Nguyên lý làm việc:
Khi dùng cơ cấu phân phối khí xupáp đặt, chiều cao của động cơ giảm xuống kết cấu nắp xi lanh đơn giản, dẫn động xupáp càng dễ dàng hơn. Nhưng do buồng cháy không gọn, diện tích truyền nhiệt lớn nên tính kinh tế của động cơ kém: Tiêu hao nhiều nhiên liệu ở tốc độ cao
3. So sánh ưu nhược điểm giữa cơ cấu phân phối khí xu páp đặt, xu páp đặt và biểu đồ phân phối khí.
3.1. So sánh.
Tiêu hao nhiều nhiên liệu ở tốc độ cao, hệ số nạp giảm làm giảm mức độ cường hoá của động cơ. Đồng thời khó tăng tỷ số nén nhất là khi tỷ số nén của động cơ lớn hơn 7, 5 rất khó bố trí buồng cháy. Vì vậy cơ cấu phân phối khí xupáp đặt thường chỉ dùng cho một số động cơ xăng có tỷ số nén thấp, số vòng quay nhỏ.
Khi dùng cơ cấu phân phối khí xupáp treo, buồng cháy rất gọn diện tích mặt truyền nhiệt nhỏ vì vậy giảm được tổn thất nhiệt.

Đối với động cơ xăng khi dùng cơ cấu phân phối khí xupáp treo, do buồng cháy nhỏ gọn, khó kích nổ nên có thể tăng tỷ số nén thêm 0,5  2 so với khi dùng cơ cấu phân phối khí đặt.
Cơ cấu phân phối khí xupáp treo còn làm cho dạng đường nạp thải thanh thoát hơn khiến sức cản khí của động cơ giảm nhỏ đồng thời do có thể bố trí xupáp hợp lý hơn nên có thể tăng được tiết diện lưu thông của dòng khí. Những điều đó khiến cho hệ số nạp tăng lên 5  7%.

Do các ưu điểm trên cơ cấu phân phối khí xupáp treo được dùng rộng rãi trong các động cơ cường hoá (động cơ có công suất lớn và số vòng quay lớn). Động cơ Điezel chỉ dùng phương án bố trí xupáp treo.
Tuy vậy cơ cấu phân phối khí xupáp treo tồn tại một số khuyết điểm. Khuyết điểm cơ bản là dẫn động phức tạp và làm tăng chiều cao của động cơ. Ngoài ra bố trí treo làm cho kết cấu của nắp máy trở nên hết sức phức tạp và rất khó đúc.
Để hoàn thành một chu trình công tác về mặt lý thuyết thì các xupáp mở và đóng ở thời điểm khi pittông ở ĐCT hay ĐCD. Nhưng trong thực tế thời điểm đóng mở của các xupáp không trùng với vị trí khi pittông ở các điểm chết mà các xupáp đều được điều khiển mở sớm và đóng muộn. Việc các xupáp được mở sớm đóng muộn nhằm mục đích nạp đầy và thải sạch (Hay tăng tỷ số nạp và thải sạch). Thời điểm đóng mở của các xupáp được biểu thị bằng góc quay của trục khuỷu so với vị trí của các điểm chết gọi là góc phân phối khí. Để đảm bảo góc phân phối khí, khi lắp bánh răng trục cam cần đảm bảo lắp đúng dấu theo quy định của nhà chế tạo.
3.2. Biểu đồ phân phối khí.
4.2. Yêu cầu kỷ thuật khi lắp.
- Lắp phải đúng quy trình theo kết cấu.
- Lắp xong phải điều chỉnh khe hở nhiệt.

4. QUY TRÌNH VÀ YÊU CẦU KỶ THUẬT
THÁO LẮP CƠ CẤU PHÂN PHỐI KHÍ
4.1.Yêu cầu kỹ thuật khi tháo.
- Trước khi tháo phải quan sát vị trí lắp ghép.
- Sử dụng đúng dụng cụ, thao tác dứt khoát.
• Yêu cầu:
- Phải nắm vững quy trình tháo lắp của toàn bộ cơ cấu.
- Quy cách lắp ráp các chi tiết đúng yêu cầu.
- Sử dụng dụng cụ hợp lý.
- Thao tác tháo lắp phải hợp lý chuẩn xác.
• Mục đích :
Qua tháo lắp hình thành kỷ năng tháo lắp cơ cấu, nhận biết được các chi tiết và khả năng kiểm tra chi tiết. Rèn luyện được đức tính người thợ.
5. THÁO LẮP CƠ CẤU PHÂN PHỐI KHÍ.
5.1. Tháo lắp cơ cấu phối khí động cơ D24.
- Dụng cụ:
Dụng cụ tháo bu lông, đai ốc bộ cờlê, bộ tuýp, vam tháo bánh răng, tay quay trục khuỷu, bộ căn lá, tuốc vít , kìm, búa nguội …vv.

- Vật tư:
Giẻ lau, dầu điêzen. v.v.v…
• Công tác chuẩn bị:
Chú ý:
Trong quá trình vệ sinh tránh làm xây xát các bề mặt làm việc của các chi tiết.
Tiến hành kiểm tra các chi tiết, quan sát các bề mặt làm việc.
• Trình tự tháo :

- Theo phiếu quy trình tháo lắp.

- Vệ sinh, kiểm tra chi tiết:
Quá trình lắp ngược lại với quá trình tháo. Nhưng khi tiến hành lắp phải chú ý các bề mặt lắp ghép của cơ cấu và dấu của các bánh răng phân phối phải trùng nhau. Lực siết các bu lông, đai ốc phải đúng quy định.
• Quá trình lắp:
Bài 2. SỬA CHỮA CỤM XUPÁP
Mục tiêu của bài:
Học xong bài này, học viên có khả năng:
- Kiểm tra, sửa chữa được hư hỏng của các chi tiết đúng phương pháp và đạt tiêu chuẩn kỹ thuật do nhà chế tạo quy định.
- Trình bày được nhiệm vụ, phân loại, cấu tạo, hiện tượng, nguyên nhân hư hỏng của xu páp, đế xu páp, lò xo và ống dẫn hướng xu páp.
1. Xu páp:
Nhiệm vụ, phân loại, và cấu tạo.
2. Đế xu páp:
Nhiệm vụ, cấu tạo
3. Lò xo:
Nhiệm vụ, cấu tạo
4. Đĩa lò xo:
Nhiệm vụ, phân loại và cấu tạo

7. Sửa chữa các chi tiết
- Sửa chữa xu páp và đế xu páp
- Kiểm tra, thay mới lò xo xu páp
- Kiểm tra thay mới đĩa lò xo:
- Kiểm tra, thay mới ống dẫn hướng xu páp
5. ống dẫn hướng:
Nhiệm vụ, Cấu tạo
6. Hiện tượng, nguyên nhân hư hỏng, phương
pháp kiểm tra, sửa chữa các chi tiết.
1.2. phân loại.
Thông thường mỗi xylanh có 1 xupáp thải và 1 xupáp nạp. Đường kính nấm xupáp nạp thường lớn hơn đường kính nấm xupáp thải để ưu tiên nạp đầy cho động cơ.
1. XUPÁP.
1.1. Nhiệm vụ.
Xupáp làm nhiệm vụ đóng mở đường nạp và đường thải để thực hiện quá trình trao đổi khí.
1.3. Cách bố trí.

Xupáp nạp và xupáp thải nằm cùng một phía
b. Xupáp nạp và xupáp thải nằm về hai phía
c. Xupáp bố trí song song với xilanh
d. Xupáp bố trí nghiêng so với xilanh
Trong quá trình làm việc mặt nấm xupáp chịu phụ tải động và chịu phụ tải nhiệt lớn, bị ăn mòn do các tạp chất hoá học gây nên... Lực khí thể tác dụng lên mặt nấm xupáp có thể lên đến 1000  20000N, trong động cơ cường hoá và tăng áp lực khí có thể tăng đến 30000N. Mặt nấm luôn luôn va đập mạnh với đế xupáp nên rất dễ bị biến dạng. Do trực tiếp tiếp xúc với khí cháy còn chịu đựng nhiệt độ cao, nhiệt độ của thải trong động cơ thường đạt 1073  1123o K (800  850oC).
1.4. Điều kiện làm việc.
- Chống ăn mòn hoá học, chống xâm nhập của dòng khí thải.
- Vật liệu chế tạo xupáp thường dùng các loại thép hợp kim. Trong động cơ cường hoá vật liệu dùng làm xupáp thải thường là thép chịu nhiệt.
- Chịu nhiệt độ tốt.
- Có sức bền cơ học cao.
1.5. Vật liệu chế tạo.
Do điều kiện làm việc hết sức khắc nghiệt của khi thiết kế chế tạo xupáp phải đảm bảo các yêu cầu sau:
Theo kết cấu người ta chia ra thành 3 phần là: nấm, thân và đuôi (hình 22.5).

1.6. Cấu tạo.
1.6.1. Nấm xupáp.
a. Nấm bằng
b. Nấm lõm
c. Nấm lồi
d. Nấm chứa nát ri (Na).
Hình : Kết cấu nấm xupáp
*Nấm lồi:
Xupáp có dạng nấm lồi (hình 22.6c): loại này cải thiện được tình trạng lưu động của dòng khí thải (vì mặt nấm lồi, nên hạn chế khu vực tạo thành xoáy lốc khi thải khí). Chính vì vậy xupáp thải của động cơ cường hoá sử loại dạng nấm lồi
*Nấm lõm:
Xupáp có dạng nấm lõm (hình 22.6b) có đặc điểm là bán kính góc lượn giữa phần thân xupáp và phần nấm rất lớn.
* Nấm bằng: Kết cấu của loại nấm bằng là chế tạo đơn giản, có thể dùng cho xupáp nạp. Vì vậy đa số các động cơ dùng loại xupáp này (hình 22.6a).

1.6.2. Thân xupáp.
Thân xupáp có nhiệm vụ dẫn hướng, tản nhiệt cho nấm xupáp và chịu lực nghiêng khi đóng mở.

Để bảo đảm an toàn, chốt phải được chế tạo bằng vật liệu có sức bền cao.
Để tăng khả năng chịu mòn, bề mặt đuôi ở một số động cơ được chế tạo bằng thép ostenit và được tôi cứng.
1.6.3. Đuôi xupáp.
Đuôi xupáp phải có kết cấu để lắp đĩa lò xo.Thông thường đuôi có mặt côn (hình 22.8a) hoặc rãnh vòng (hình 22.8b) để lắp móng hãm. Đuôi có kết cấu đơn giản là đuôi có lỗ để lắp chốt (hình 22.8c) nhưng tạo tập trung ứng suất.

Hình 22.8. Kết cấu đuôi xupáp.
a. Đuôi xupáp có mặt hình côn; b. Đuôi xupáp có rãnh vòng; c. Đuôi xupáp có lỗ để lắp chốt; d. Đuôi xupáp chế tạo bằng thép và được tôi cứng.
1. Lò xo xupáp;
2. Thân xupáp;
3. ống dẫn hướng
4. Lò xo đĩa;
5. Bi trượt;
6. Vỏ bọc;
7. Nắp xylanh;
8. Đế;
9. Lò xo;
10. Rãnh trượt

Sơ đồ cấu tạo xupáp tự xoay
Kết cấu xupáp tự xoay

Khi xupáp đóng dần lực ép của lò xo 1 giảm, lò xo đĩa dần dần được giải phóng trở về trạng thái ban đầu. Đầu tiên, mặt đầu bên trong tỳ trở lại lên đế 8. Sau một thời gian làm việc xupáp được xoay quanh tâm. Do đó thân xupáp sẽ lâu mòn và nấm xupáp tiếp xúc khít với đế hơn, nên xupáp ít bị cong, mòn lệch.
2.3. Vật liệu chế tạo.
Đế xupáp thường được chế tạo bằng thép hợp kim hoặc gang trắng và lắp có độ dôi vào thân máy hặc nắp xi lanh (hình 22.10).
2.2. Điều kiện làm việc.
Đế xupáp chịu va đập của nấm xupáp trong quá trình đóng mở cửa nạp, cửa xả. Ngoài ra đế xupáp xả tiếp xúc với khí đốt nên chịu ở nhiệt độ cao và áp suất lớn.
2.1. Nhiệm vụ.
Đế xupáp nằm trong khối xylanh (thân máy) hoặc nắp máy cùng với thực hiện nhiệm vụ đóng mở cửa nạp, cửa xả.
2. ĐẾ XUPÁP.
2.4. Cấu tạo.
Hình 22.10. Kết cấu đế xupáp
- Đế xupáp được hãm trong thân máy hoặc nắp xi lanh (hình a).
- Tính tự hãm của bề mặt côn (hình b) và kết cấu khoá do nòng ống (hình c).
- Bề mặt tiếp xúc của bề mặt nấm xupáp thường có 3 góc khác nhau (hình d).
- Đế xupáp được hãm trong thân máy hoặc nắp xi lanh (hình a).
- Tính tự hãm của bề mặt côn (hình b) và kết cấu khoá do nòng ống (hình c).
- Bề mặt tiếp xúc của bề mặt nấm xupáp thường có 3 góc khác nhau (hình d).

3.2. Điều kiện làm việc.
Lò xo ngoài sức căng ban đầu còn chịu tải trọng thay đổi đột ngột và tuần hoàn trong quá trình đóng mở.
3.1. Nhiệm vụ.
Lò xo xupáp có tác dụng giữ cho ép kín với mặt đế và cùng các cơ cấu của phân phối khí thực hiện quá trình đóng mở cửa nạp, cửa xả.
3. LÒ XO XUPÁP.

3.3. Vật liệu chế tạo.

Để nâng cao sức chống mỏi và chống gỉ của lò xo người ta thường dùng biện pháp công nghệ như làm chai cứng bề mặt lò xo, sơn lò xo bằng lớp sơn đặc biệt, mạ kẽm hoặc mạ cát mịn.
Lò xo xupáp thường là lò xo trụ, hai đầu mài phẳng để lắp ráp với đĩa và đế lò xo. Số vòng lò xo thường là 4  10.

3.4. Cấu tạo.
Hình 22.12. Các biện pháp tránh cộng hưởng lò xo.
3.5. Vấn đề tránh cộng hưởng trong cơ cấu
phân phối khí.

Các biện pháp tránh cộng hưởng lò xo xupáp bằng giảm chấn.

Giảm chấn dùng cốc trượt;
b. Giảm chấn dùng vành giảm rung.

4.3. Cấu tạo.
Đế lò xo có dạng hình vành khuyên một mặt phẳng, còn mặt kia tiếp xúc với lò xo có gờ để giữ lò xo . Đế lò xo được giữ với đuôi xupáp bằng chốt hoặc bằng móng hãm.
4.2. Điều kiện làm việc.
Đĩa lò xo gắn liền với nên chiệu tải trọng động, va đập và mài mòn, chịu nhiệt độ cao.
4.1. Nhiệm vụ.
Dùng để giữ một đầu của lò xo xupáp không cho lò xo bung ra.
4. ĐĨA LÒ XO.
Có dạng hình vành khuyên một mặt phẳng,
Mặt tiếp xúc với lò xo có gờ.
Giữ với đuôi xupáp bằng chốt hoặc móng hãm.
5.2. Điều kiện làm việc.
Ống dẫn hướng chịu mài mòn (do tiếp xúc với thân xupáp) và bị ăn mòn của các tạp chất hóa học. Ngoài ra ống dẫn hướng của xupáp xả còn chịu nhiệt độ cao, áp suất lớn và các tạp chất ăn mòn hóa học.
5.1. Nhiệm vụ.
Ống dẫn hướng dùng để dẫn hướng cho thân xupáp chuyển động lên xuống và tạo điều kiện bôi trơn cho thân xupáp.
5. ỐNG DẪN HƯỚNG.
Người ta thường dùng gang hợp kim, gang dẻo nhiệt luyện để chế tạo kết cấu ống dẫn hướng cho động cơ thông thường. Đối với động cơ cao tốc, vật liệu chế tạo được dùng là đồng thanh hoặc kim loại được tẩm dầu nhằm tăng khả năng chịu nhiệt và khả năng thích ứng với điều kiện bôi trơn khó khăn.
5.3. Vật liệu chế tạo.
5.4. Cấu tạo.
Ống dẫn hướng hình trụ có mặt vát đầu;

b. Bề mặt ngoài của ống dẫn hướng có độ côn;

c. Bề mặt ngoài của ống dẫn hướng có vai và cữ.
Về mặt kết cấu của ống dẫn hướng xupáp có kết cấu đơn giản hình trụ rỗng có vát mặt đầu để lắp (hình 22.14a). ống dẫn hướng lắp với thân máy hoặc nắp xi lanh có độ dôi.
Hình 22.14. Kết cấu ống dẫn hướng.
a. Ống dẫn hướng hình trụ có mặt vát đầu;
b. Bề mặt ngoài của ống dẫn hướng có độ côn;
c. Bề mặt ngoài của ống dẫn hướng có vai và cữ.



Hình 22.15. Kết cấu ngăn dầu ở đuôi xupáp.

a. Đuôi xupáp có mũ
che bằng thép.

b. Đuôi xupáp có mũ
che bằng.
5.5. Vấn đề bôi trơn ống dẫn hướng.
- Trong trường hợp an toàn nhất, ống dẫn hướng được bôi trơn cưỡng bức bằng đường dầu có áp suất cao từ hệ thống bôi trơn.

- Có trường hợp, đuôi xupáp có mũi che bằng thép (hình 5.31a) hay mũ che bằng cao su (hình 5.31b).


Phương pháp bôi trơn bằng vung té dầu từ dàn đòn gánh là đơn giản nhất. Để bôi trơn ống dẫn hướng. Trong trường hợp an toàn nhất, ống dẫn hướng được bôi trơn cưỡng bức bằng đường dầu có áp suất cao từ hệ thống bôi trơn. Tuy nhiên có trường hợp, đuôi xupáp có mủi che bằng thép (hình 22.15a) hay mũ che bằng cao su (hình 22.15b).
5.6. Móng hãm
- Móng hãm cùng với đĩa chặn giữ cho lò xo tránh bị bật khỏi xupáp.
b. Điều kiện làm việc
Chịu mài mòn, chịu va đập và nhiệt độ cao.
c. Vật liệu chế tạo
Vật liệu chế tạo móng hãm thường là thép các bon.
a. Công dụng
d. Kết cấu
1. Móng côn có vấu
2. Móng côn
3. Móng ngựa
4. Chốt dẹt
Hình . Các loại móng hãm
6.1.1. Hiện tượng, nguyên nhân hư hỏng.
- Làm cho công suất động cơ bị giảm do khe hỡ nhiệt của xupáp không đúng tiêu chuẩn hoặc nấm xupáp và đế xupáp bị cháy rỗ làm cho xupáp đóng không kín.
- Có tiếng kêu ở buồng xupáp do khe hỡ nhiệt của xupáp quá lớn.
6.1. Kiểm tra sữa chữa xupáp, đế xupáp và
ống dẫn hướng.
6. HIỆN TƯỢNG, NGUYÊN NHÂN HƯ
HỎNG VÀ PHƯƠNG PHÁP KIỂM TRA
SỮA CHỮA.
Xupáp bị mòn bề mặt làm việc.

Xupáp bị cháy rổ, cào xước bề mặt.
- Đuôi xupáp tiết xúc với con đội, đầu đòn gánh dẫn đến bị mòn, rãnh lắp móng hãm mòn.

Thân xupáp bị cong vênh hoặc bị mòn.

- Ống dẫn hướng xupáp bị mòn.
6.1.2. Những sai hỏng của xupáp, đế xupáp
và ống dẫn hướng.
- Kiểm tra độ dày vành trụ nấm.

- Kiểm tra độ thụt sâu.

- Kiểm tra bề mặt làm việc của xupáp.

- Nếu có hiện tượng trên, mà còn nằm trong giới hạn tiêu chuẩn thì phải mài rà cùng ổ đặt.
6.1.4. Cách kiểm tra sữa chữa.
* Kiểm tra độ kín xupáp và đế:
Sau khi thực hiện xong việc rà xupáp và đế cần kiểm tra độ kín bằng những cách sau:
- Quan sát bề mặt tiếp xúc;
- Thử bằng dầu;
- Dùng dụng cụ thử áp suất:
* Mài bề mặt làm việc việc của xupáp trên
thiết bị chuyên dùng:
- Mài đế xupáp.
- Rà xupáp và đế: + Rà thô.
+ Rà tinh.
6.2. Lò xo và đĩa lò xo.
6.2.1. Hiện tượng, nguyên nhân hư hỏng.
- Lò xo xupáp có nhiệm vụ ép xupáp đóng kín trên đế vì vậy khi ló xo bị hư hỏng sẽ ảnh hưởng trực tiếp sự làm việc của toàn cơ cấu và đến công suất động cơ.
- Công suất động cơ giảm do xupáp đóng không kín hoặc mở không hết các cữa hút, cữa xã .
- Cơ cấu làm việc có tiếng kêu do khe hở nhiệt vượt quá tiêu chuẩn.
6.2.2. Những sai hỏng của
lò xo.
- Lo xo gãy, nứt
hoặc mòn vẹt.
- Lò xo mất
tính đàn hồi.
- Lò xo bị mòn,
bị cong xoắn.

Hình 22.18. Kiểm tra lò xo.
6.2.3. Kiểm tra, sữa chữa lò xo.
- Lò xo phải được kiểm tra về độ mòn thân, hiện tượng nứt mỏi, gãy và kiểm tra độ đàn hồi của lò xo khi chịu tải.
- Dùng mắt quan sát thấy lò xo bị gãy, nứt hoặc mòn vẹt quá 1/3 đường kính thì thay mới.
- Dùng thước vuông góc để kiểm tra độ vuông góc của lò xo độ sai số lớn nhất 2mm, nếu vượt quá thi thay mới (Hình 22.18a).
- Dùng thước cặp để đo độ dài của lò xo nếu độ dài ngắn hơn tiêu chuẩn 3mm thì thay mới (Hình 22.18b).
- Dùng dụng cụ thử lực nén của lò xo ứng với chiều dài lắp của lò xo(Hình 22.18c).
Bài 3. SỮA CHỮA CON ĐỘI VÀ CẦN BẨY
1. CON ĐỘI.
1.1. Nhiệm vụ và phân loại.
1.1.1.Nhiệm vụ.
Là chi tiết trung gian truyền chuyển động từ cam đến xupáp hoặc từ cam qua đũa đẩy, cò mổ để thực hiện quá trình phân phối khí.
1.1.2. Phân loại.
- Con đội thường phân ra làm hai loại đó là: Con đội cơ khí và con đội thuỷ lực.
- Con đội cơ khí thường có: con đội hình nấm, con đội hình trụ, con đội con lăn
1.3. Vật liệu chế tạo.
Con đội thường được làm bằng thép ít cacbon như thép 15, 30 hoặc thép hợp kim như 15 Cr, 20 Cr, 12 CrNi...
1.2. Điều kiện làm việc.
Cũng như trục cam, con đội làm việc trong điều kiện tải trọng bình thường nên dạng hỏng chủ yếu là các bề mặt làm việc.
1.4. Cấu tạo.
Con đội thường phân ra làm hai loại đó là: Con đội cơ khí và con đội thuỷ lực.
- Con đội cơ khí thường có: con đội hình nấm, con đội hình trụ, con đội con lăn.
Hình 22.19. Con đội.
a. Con đội hình nấm; b. Con đội hình Trô

Bề mặt làm việc của con đội hình nấm có kích thước lớn hơn thân (bề mặt có thể phẳng, lồi) tâm con đội lệch so với tâm cam. Trong quá trình làm việc tạo ra mô men quay. Do đó con đội thường bị mài mòn ít.
1.4.1. Con đội hình nấm (hình 22.19a).
1.4.2. Con đội hình trụ (hình 22.19b).
Bề mặt làm việc của con đội hình trụ là mặt phẳng. Nên chế tạo rất đơn giản. Nhưng do diện tích tiếp xúc 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 nên sẽ bị mài mòn lớn.
1.4.3. Con đội con lăn.
Để giảm ma sát giữa cam và con đội, người ta dùng con đội con lăn (hình 22.20).
Do con đội tiếp xúc với mặt cam bằng con lăn nên ma sát giữa con đội với cam là ma sát lăn nên ma sát sinh ra giữa con đội và cam là rất nhỏ. Vì vậy con đội con lăn có thể dùng cho dạng cam lồi, cam lõm và cam tiếp tuyến.
Nhược điểm của loại con đội này là kết cấu phức tạp. Con lăn được lắp trên trục ổ phần dưới của con đội, đôi khi dùng cả ổ bi để giảm hao mòn cho chốt con lăn.
Hình 22.20. Con đội con lăn
1.4.4. Con đội thuỷ lực.
- Cấu tạo: Hình vẽ 22.21
1. Pis ton;
2. Lòng dẫn hướng;
3. Lò xo;
4. Van bi;
5. Thân con đội;
6. Đường dầu vào;
7. Lò xo van bi.
Khi cam tác động vào con đội để mở xupáp thì con đội sẽ đi xuống phía dưới, cho đến khi lỗ dầu 6 được bịt kín bởi piston số 1 thì dầu ở buồng a và b bắt đầu bị nén. Lúc này ta coi hai buồng dầu như là một khối cứng. Con đội tác động vào đuôi xupáp đẩy xupáp làm lò xo nén, lúc này van bi 4 đóng ngăn cách giữa buồng a và buồng b trong quá trình làm việc dầu trong buồng bị nén, do lắp ghép sẽ rò rỉ một phần dầu qua khe hở giữa pistông và xylanh.
- Nguyên lý làm việc:

Khi cam thôi tác động lò xo xupáp đẩy cho xupáp trở lại trạng thái đóng kín, lò xo 3 giãn ra đẩy cho phần thân của con đội đi lên, phần thân luôn tỳ vào xupáp. Khi lỗ dầu 6 thoát ra khỏi piston 1 thì một lượng dầu từ mạch bôi trơn qua lỗ 6 bổ xung vào buồng a và buồng b của con đội.
+ Ưu điểm:
Không có khe hở nhiệt vì vậy quá trình làm việc rất êm không phải điều chỉnh khe hở nhiệt, tự động điều chỉnh trị số thời gian tiết diện.
+ Nhược điểm:
- Kết cấu phức tạp, yêu cầu trị số chính xác cao đồng thời giá thành cũng cao.
- Đòi hỏi dầu bôi trơn rất sạch, độ nhớt dầu bôi trơn ổn định.
2. ĐŨA ĐẨY VÀ ĐÒN GÁNH.
2.1. Đũa đẩy.
2.1.1. Nhiệm vụ:
Đũa đẩy dùng để truyền chuyển động từ con đội đến đòn gánh.
2.1.2. Cấu tạo (Hình vẽ 22.22).
Đũa đẩy và đòn gánh chỉ dùng ở cơ cấu phân phối khí dùng xupáp treo và trục cam đặt trong thân máy.
1. Vít điều chỉnh.
2. Đai ốc hãm.
3.Đòn gánh.
Đũa đẩy.
Bạc lót.
Chốt.

Hình vẽ: 22.22
2.2. Đòn gánh (cò mổ).
2.2.1. Nhiệm vụ:
Đòn gánh có nhiệm vụ truyền lực từ đũa đẩy đến cho xupáp. Nhờ có đòn gánh mà chuyển động của đũa đẩy và con đội sẽ ngược chiều với xupáp. Nghĩa là khi con đội nâng đũa đẩy đi lên thì một đầu của đòn gánh ấn xupáp đi xuống để mở lỗ hút hoặc lỗ xã.
Đòn gánh trên trục đặt cố định ở trên nắp máy, một đầu tiếp xúc hoặc nối bàn lề với đuôi xupáp. Đầu kia tiếp xúc với đũa đẩy có lắp vít 1, đai ốc hãm 2 để điều chỉnh khe hở nhiệt.
2.2.2. Cấu tạo:
a. Vị trí lắp đặt.

b. Kết cấu cò mổ.

c. Vị trí tác dụng cò mổ.
- Đòn gánh được cấu tạo bởi hai cánh tay đòn, hai cánh tay đòn này thường có độ dài khác nhau.
lT: Cánh tay đòn phía trên trục cam
lK: Cánh tay đòn phía bên xupáp
Đầu tiếp xúc của đòn gánh với đuôi xupáp thường có dạng hình trụ, đáy bằng hoặc hình bán cầu hay con lăn và nó được gia công bằng nhiệt luyện để nâng cao khả năng chịu mài mòn.


Đòn gánh được chế tạo bằng phương pháp đúc hoặc được dập từ thép tấm. Để bôi trơn 2 đầu đòn gánh và ổ trục của nó, thường dùng phương pháp dẫn dầu vào bên trong trục đòn gánh(Trục được làm rỗng) đến 2 đầu đòn gánh bằng các lỗ trên đòn gánh hay ổ trục hoặc bôi trơn riêng theo định.

3. HIỆN TƯỢNG, NGUYÊN NHÂN HƯ HỎNG,
PHƯƠNG PHÁP KIỂM TRA SỮA CHỮA HƯ HỎNG CỦA CÁC CHI TIẾT
3.1. Con đội.
3.1.1. Hiện tượng, nguyên nhân hư hỏng:
Con đội là chi tiết trung gian truyền chuyển động vì vậy nó thường xãy ra các hiện tượng hư hỏng sau:
- Thân con đội bị mòn nhiều so với ống dẫn hướng.
- Vít điều chỉnh của con đội xupáp đặt mòn lõm.
3.1.2. Kiểm tra và sữa chữa con đội:
Dùng ban me và đồng hồ đo đường kính ngoài con đội và đường kính lắp con đội, hiệu của hai đường kính là khe hỡ đầu (Hình 22.23)
Khe hở tiêu chuẩn là: 0.015÷ 0.046mm. Tối đa là: 0.07mm.
Nếu vượt quá giới hạn tiêu chuẩn thì ta phải thay con đội mới có kích thước lớn hơn.
Nếu con đội có bề mặt tiếp xúc là dạng cầu thì ta dùng dưỡng đo chuyên dùng để kiểm tra, nêu mòn quá 0.2 mm thì phải mài lại hình dáng ban đầu hoặc thay mới (Hình 22.23b).
Vít điều chỉnh của con đội trong xupáp đặt bị mòn lõm thì phải mài lại hoặc thay vít mới.
Hình 22.23. Kiểm tra con đội
B.B
3.2. Đũa đẩy, đòn gánh:
3.2.1. Hiện tượng, nguyên nhân hư hỏng và cách sữa chữa:
- Trong quá trình làm việc đũa đẩy và đòn gánh làm chi tiết truyền chuyển động giúp cho xupáp làm việc nên thường có những hư hỏng sau.
- Đũa đẩy của cơ cấu phân phối khí dùng treo thường xảy ra hiện tượng cong, mòn hoặc bị gãy. Nếu bị cong thì ta đem nắn lại trên bàn máp, còn bị gãy hoặc nứt vỡ thì đem thay cái mới.
- Đối với đòn gánh phải kiển tra đầu đòn gánh tiếp xúc với đuôi xem có bị mòn không nếu có thì tháo ra mài lại cho phẳng.
- Kiểm tra độ cong của trục đòn gánh nếu vượt quá tiêu chuẩn thì phải thay mới. Kiểm tra trục đòn gánh xem có bị nứt, cong hay không. Nếu có hiện tượng cong thì đem nắn lại, còn bị nứt thì thay cái mới.
- Kiểm tra khe hở giữa bạc và trục: khe hở tiêu chuẩn: 0.04÷ 0.08mm. Nếu khe hở vượt quá tiêu chuẩn thí phải thay bạc mới có khe hở phù hợp.
Bài 4. SỮA CHỮA TRỤC CAM VÀ BÁNH
RĂNG CAM
1. TRỤC CAM.
1.1. Nhiệm vụ.
Trục cam làm nhiệm vụ điều khiển sự phân phối, đóng mở xupáp, đồng thời dẫn động cho bơm dẫn dầu bôi trơn, bộ chia điện và bơm xăng.
Hình 22.24. Cấu tạo trục cam.
1.Các ổ trục; 2.Các vấu cam;
3.Bánh răng; 4.Bánh lệch tâm.
1.2. Điều kiện làm việc.
Trong quá trình làm việc trục cam chịu uốn và xoắn. Về mặt tải trọng trục cam không phải làm việc nặng. Các bề mặt của cam tiếp xúc thường ở dạng trượt nên bị ma sát và mài mòn bề mặt. Hơn nữa còn chịu va đập và điều kiện bôi trơn khó khăn.
1.3. Vật liệu chế tạo.
Để chế tạo trục cam người ta sử dụng thép ít các bon như thép 30, thép các bon trung bình như thép 40, 45 hoặc thép hợp kim như thép 15 Cr, 15Mn...
Hình 22.25. Kết cấu trục cam
1.4. Cấu tạo.
1. Đầu trục cam;
2. Cổ trục cam;
3. Cam hút và
cam xã,
4. Cam lệch tâm
bơm xăng;
5. Cam bánh răng
dẫn động bơm dầu
* Cổ trục và ổ trục
Có dạng hình tròn kích thước đường kính của trục là lớn nhất.Trên cổ trục có chứa dầu bôi trơn.
Một số bánh răng có dạng hình côn (dẫn động
trục vít).

Bánh răng được lắp với trục cam thông qua
then bán nguyệt.
* Bánh răng cam
1.4.1. Cam hút và cam xã.
- Trong động cơ cỡ nhỏ và trung bình cam thường làm liền với trục (hình 22.26).
- Một vài động cơ cỡ lớn có cam rời được lắp trên trục bằng then và được kẹp chặt bằng đai ốc.
Hình 22.26. Các dạng cam thường dùng
a,b. Cam lồi cung tròn;
c. Cam tiếp tuyến; d. Cam lõm.
1.4.2. Cam tiếp tuyến:
Hai mặt phẳng tiếp tuyến hai đường tròn (hình 22.26c).
+ Ưu điểm:
Chế tạo đơn giản, làm việc êm dịu vì có gia tốc dương bé (gia tốc thay đổi bé).
+ Nhược điểm:
Do trị số gia tốc dương nhỏ, nên trị số thời gian, tiết diện nhỏ. Do đó khả năng nạp thải kém.
1.4.3. Cam lồi cung tròn. (hình 22.26 a,b)
+ Ưu điểm:
Có trị số thời gian, tiết diện lớn cho nên khả năng nạp thải tốt hơn cam tiếp tuyến.
+ Nhược điểm:
Do gia tốc dương lớn gây ra va đập làm lực quán tính chuyển động các chi tiết lớn nên làm việc không được êm dịu.
1.4.4. Cổ trục và ổ trục.
Cổ trục và ổ trục có dạng hình tròn được gia công chính xác, kích thước đường kính của trục là lớn nhất. Trên cổ trục có chứa dầu bôi trơn.
Nhưng trong một vài kết cấu để lắp trục cam các cổ trục cam có đường kính nhỏ dần kể từ đầu đến cuối trục cam. Tuy vậy do kích thước của các cổ trục khác nhau nên cổ trục cũng khác nhau khiến cho sửa chữa chế tạo và thay thế trục cam, cổ trục phức tạp.
2. BÁNH RĂNG CAM.
2.1. Nhiệm vụ.
Bánh răng cam dùng để truyền chuyển động quay từ trục khuỷu đến trục cam để dẫn động cho trục cam quay.
2.2. Cấu tạo.
Bánh răng cam được chế tạo bằng gỗ phíp răng xiên hoặc thẳng, một số bánh răng có dạng hình côn (dẫn động trục vít). Số răng của bánh răng cam gấp hai lần đối với số răng của trục cam ở động cơ 4 kỳ. Còn động cơ 2 kỳ bánh răng cam có số răng bằng số răng của trục cơ.
* Cơ cấu hạn chế di chuyển
dọc trục của phân phối

1. Cổ đỡ trước trục
phân phối;
2. Mặt biên;
3. Bạc của bánh răng
phân phối;
4. Vòng hãm;
5. Mặt trước khối xi lanh;
Hình 22.27.
Để giữ cho trục cam không bị dịch chuyển theo chiều dọc trục (khi trục cam, thân máy hoặc nắp xylanh giãn nở) khiến cho khe hở ăn khớp của bánh răng cam và bánh răng cơ thay đổi làm ảnh hưởng đến pha phân phối khí, người ta phải dùng ổ chắn dọc trục.
B.B
3. CÁC PHƯƠNG PHÁP DẪN ĐỘNG TRỤC CAM.
Có nhiều phương pháp dẫn động trục cam. Tuỳ thuộc vào từng loại động cơ có thiết kế vị trí trục cam khác nhau mà người ta chọn cách dẫn động trục cam thích hợp.
- Dẫn động trực tiếp giữa bánh răng cơ và bánh răng cam.
- Dẫn động gián tiếp thông qua các bánh răng trung gian.
- Dẫn động bằng xích.
- Dẫn động bằng đai (thường sử dụng bằng đai răng).
- Dẫn động bằng trục vít.
3.1.Dẫn động trực tiếp bằng cặp bánh răng.

Hình 22.28. Dẫn động bằng bánh răng
1. Bánh răng cam,
2. Bánh răng cơ,
3. Mặt bích;
4. Dấu của bánh răng cam và
bánh răng cơ.
Khi động cơ làm việc trục khuỷu quay làm bánh răng trục khuỷu quay thông qua cặp bánh răng dẫn động làm trục cam quay ngược chiều và khi trục cam quay được một vòng thì trục khuỷu quay được hai vòng.
- Nguyên lý dẫn động:
Hình 22.29. Dẫn động bằng bánh răng.
3.2. Dẫn động bằng bánh răng trung gian.
Bánh răng trục khuỷu.

2. Bánh răng trung gian.

3. Bánh răng trục cam.
- Nguyên lý dẫn động:
Khi động cơ làm việc, trục khuỷu quay làm bánh răng trục khuỷu quay sẽ dẫn động cho bánh răng trung gian quay ngược chiều với bánh răng cơ và dẫn động cho bánh răng trục cam quay.
3.3. Dẫn động bằng xích
Hình 22.30. Cơ cấu dẫn động bằng xích
1. Trục khuỷu
2. Bánh răng cơ
3. Xích
4. Guốc căng xích
5. Cơ cấu căng xích
6. Bánh răng cam
7. Trục cam
8. Đòn bẩy xupáp
9. Xupáp
10. Bạc của bulông điều chỉnh
11. Bulông điều chỉnh
12. Cơ cấu đỡ xích
13. Bánh răng dẫn động bơm dầu
- Nguyên lý dẫn động.
Khi động cơ làm việc trục khuỷu quay, bánh xích được gắn trên trục khuỷu quay thông qua dải xích dẫn động làm bánh răng xích trục cam quay. Chiều quay của trục cam cùng chiều với chiều quay của trục khuỷu. Khi trục cam quay được một vòng thì trục khuỷu quay được hai vòng.
Hình 22.31. Dẫn động bằng đai
3.4. Dẫn động bằng đai.
1. Bánh răng trục khuỷu;
2. Bánh căng đai;
3. Bánh răng trục cam;
4. Đai răng;
5. Trục cam;
6. Xupáp nạp;
7. Xupáp hút;
8. Trục cam xả
* Nguyên lý dẫn động:
Khi động cơ làm việc, trục khuỷu quay thông qua bánh răng trục khuỷu và dải đai răng, bánh răng trục cam quay làm trục quay. Chiều của các trục cam (động cơ nhiều trục cam) cùng chiều quay của trục khuỷu. Khi trục cam quay được một vòng thì trục khuỷu quay được hai vòng (động cơ 4 kỳ) và một vòng (động cơ 2 kỳ).
4.1. Trục cam và ổ đặt trục cam.
Hiện tượng, nguyên nhân hư hỏng, phương pháp kiểm tra, sửa chữa trục cam và cơ cấu dẫn động.
4.1.1. Những hiện tượng hư hỏng của trục cam.
- Trục cam bị cong do tháo lắp không đúng kỷ thuật hoặc các gối đỡ trục không đồng tâm.
- Trục cam bị cháy rỗ, cào xước do bạc bị bó kẹt .
- Cổ trục bị mòn.
- Các vấu cam bị mòn.

- Căn điệm bị mòn.

- Bánh răng cam bị mòn hoặc sứt mẻ làm ảnh hưởng đến các bánh răng khác và gây ti