Môt số hệ thống phân phối khí ở động cơ đốt trong
Cơ cấu phân phối khí dùng để thực hiện quá trình thay khí: xả khí thải ra khỏi
xilanh và nạp đầy hỗn hợp hoặc không khí mới vào xilanh trong quá trình làm việc
của động cơ, đảm bảo đóng kín các cửa nạp, cửa xả trong quá trình.
1. Cơ cấu phân phối khí có xu páp treo:
Hình 1 Cơ cấu phân phối khí có xupáp treo.
Cơ cấu phân phối khí có xu páp treo (Hình 1), các xupáp được bố trí ở phía trên
của nắp máy. Hệ thống nạp xả này được dùng hầu hết trong động cơ diesel và
động cơ cơ xăng có tỷ số nén cao. Cơ cấu xupáp treo gồm:
trục cam, con đội, đũa đẩy, đòn gánh, lò xo, ống đẫn hướng và đế xupáp.
Đối với cơ cấu xupáp treo có trục cam đặt ở phía trên nắp máy. Thì có thể không
có đũa đẩy mà thay vào đó là xích hoặc bánh răng. Và có thể
có hoặc không có đòn gánh.
Khi trục cam quay, cam sẽ truyền chuyển động tịnh tiến cho con đội làm cho đũa
đẩy chuyển động tịnh tiến do đó làm cho đòn gánh quay quanh trục đòn gánh. Đầu
đòn gánh sẽ đè lên đuôi xupáp làm cho xupáp chuyển động tịnh tiến đi xuống mở
cửa nạp và xả để thực hiện quá trình trao đổi khí. Vào lúc cam không đôi con đội
thì lò xo xupáp sẽ giãn ra, làm cho xupáp chuyển động đi lên đóng cửa nạp và xả
lại để thực hiện quá trình nén, cháy, giãn nở và sinh công. Ở tư thế này, lúc máy
còn nguội, giữa đầu đòn gánh và đuôi xupáp sẽ có khe hở, gọi là “khe hở nhiệt”.
Nhờ nó, khi máy làm việc, do nóng lên, xupáp có giãn nở, buồng đốt cũng không
bị hở
nhiệt.
2.Cơ cấu phân phối khí có xu páp đứng (xupáp đặt):
Hình 2. Cơ cấu phân phối khí có xu páp đứng.
1 –đế xupap; 2 – xupap; 3- ống dẫn huớng xupap; 4 – lò xo xupap; 5 – móng
hãm hình côn; 6 – đĩa chặn lò xo; 7 – bulông điều chỉnh; 8 – đai ốc hãm;
9 – con đội; 10 – trục cam.
Cơ cấu phân phối khí có xupáp đứng trình bầy trên (Hình 2), loại này thường dùng
ở máy xăng. Ở đây không có đũa đẩy, đòn gánh, con đội 9 trực tiếp truyền động
cho xupap 2. Thay đổi chiều cao tuyệt đối của con đội bằng bu lông 7 và ốc hãm 8
sẽ điều chỉnh được khe hở nhiệt. Loại hệ thống nạp xả có xupáp đứng này làm
tăng diện tích buồng đốt nhưng ít chi tiết hơn so với loại xupáp treo do đó độ tin
cậy khi làm việc của loại này cao hơn hệ thống nạp xả có xupáp treo. Và an toàn
hơn loại xupáp treo, vì giả sử móng hãm xupáp có tuột ra, xupáp cung không rơi
vào xylanh, không gây hư hỏng
cho piston, xy lanh đặc biệt khi khi động cơ đang làm việc.
3.Cơ cấu phân phối khí có trục cam truyền động trực tiếp cho
xupáp:
Hình 3. Cơ cấu phân phối khí có xupáp treo, trục cam đặt trên nắp xupáp.
1–xupáp xả; 2–lò xo xupáp; 3–trục cam; 4–đĩa tựa; 5–bulông điều chỉnh;
6–thân xupáp rỗng; 7–vành tựa; 8–mặt trụ; 9–đĩa tựa lò xo;
Cơ cấu phân phối khí có trục cam truyền động trực tiếp cho xupáp thể hiện trên
hình vẽ (Hình 3). khi trục cam đặt trên nắp xylanh, và cam trực tiếp điều khiển
việc đóng, mở xupáp, không qua con đội, đũa đẩy, đòn gánh…… Tuy nhiên hệ
trục và hai cặp bánh răng côn có phức tạp, chế tạo khó, nhưng nó có ưu điểm là
làm việc êm hơn, ít gây tiếng ồn. Bởi vì cơ cấu này không có chi tiết làm việc theo
chuyển động tịnh tiến có điểm dừng như trường hợp có đòn gánh và đũa đẩy. Loại
này có xupáp rỗng, ghép. Bulông 5 giúp ta điều chỉnh chiều dài xupáp, sẽ cho
phép điều chỉnh khe hở nhiệt (giữ mặt tựa của cam và đuôi xupáp). Tuy nhiên, đối
với xupáp xả thường làm việc ở nhiệt độ tới (300 – 400)0C. vì vậy các đường ren
dễ bị kẹt do han rỉ, điều chỉnh bu lông 5 rất
khó. Lò xo xupáp ở đây có hai chiếc có độ cứng khác nhau, chiều quấn nguợc
nhau và có chiều dài bằng nhau. Nhờ vậy tránh được sự cộng hưởng nên bền lâu
hơn. Với máy nhỏ đôi khi người ta đúc liền một khối, như vậy không điều chỉnh
được khe hở nhiệt. Trong trường hợp này, nhà chế tạo để khe hở nhiệt lớn một
chút, khi mòn càng lớn hơn, nên có thể có tiếng gõ khi máy làm việc, nhưng cấu
tạo đơn giản, làm việc an toàn.
4 Cơ cấu phân phối khí có trục cam đặt trên nắp xylanh nhưng vẫn
có đòn gánh:
Hình 4 .Sơ đồ cơ cấu phân phối khí có trục cam đặt trên nắp xylanh nhưng
vẫn có đòn gánh.
Cơ cấu phân phối khí có trục cam đặt trên nắp xylanh nhưng vẫn có đòn gánh
được thể hiện trên hình vẽ (Hình 4). Trục cam đặt trên nắp xylanh, nhưng cam
không trực tiếp tỳ vào xupáp mà thông qua đòn gánh số. Chuyển động từ trục
khuỷu cho trục cam bằng xích. Điều chỉnh khe hở nhiệt được thực hiện nhờ vít
điều chỉnh và ốc hãm ở đầu đòn gánh.
5. Cơ cấu phân phối khí điều khiển điện tử:
a. Sơ đồ nguyên lý tổng quát:
Hệ thống điều khiển đông cơ theo chương trình bao gồm các cảm biến kiểm soát