Khoá luận tốt nghiệp Công nghệ kỹ thuật ô tô: Xây dựng quy trình kiểm tra bảo dưỡng và sửa chữa cơ cấu phân phối khí xe KIA Morning SI 2016

Chia sẻ: Dongcoxanh10 | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:84

Thêm vào BST

Báo xấu

29
lượt xem 19
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Khoá luận "Xây dựng quy trình kiểm tra bảo dưỡng và sửa chữa cơ cấu phân phối khí xe KIA Morning SI 2016" được hoàn thành với mục tiêu nhằm chỉ ra được những lỗi hư hỏng thường gặp, xây dựng được quy trình kiểm tra bảo dưỡng và sửa chữa cơ cấu phân phối khí, từ đó phân tích và lựa chọn được phương pháp khắc phục tối ưu hiệu quả nhất cho người sử dụng.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Khoá luận tốt nghiệp Công nghệ kỹ thuật ô tô: Xây dựng quy trình kiểm tra bảo dưỡng và sửa chữa cơ cấu phân phối khí xe KIA Morning SI 2016

TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP VIỆT NAM KHOA CƠ ĐIỆN VÀ CÔNG TRÌNH ------------------------ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP LẬP QUY TRÌNH KIỂM TRA BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA CƠ CẤU PHÂN PHỐI KHÍ XE KIA MORNING BẢN SI ĐỜI 2016 NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ÔTÔ MÃ NGÀNH: 7510205 Giáo viên hướng dẫn : Nguyễn Bá Vũ Sinh viên thực hiện : Bùi Như Quyền Mã sinh viên : 1651110425 Lớp : K61-KOTO Hà Nội: 2020
LỜI CẢM ƠN Sau một thời gian làm việc khẩn trương và nghiêm túc, đến nay tôi đã hoàn thành đề tài “Xây dựng quy trình kiểm tra bảo dưỡng và sửa chữa cơ cấu phân phối khí xe KIA Morning SI 2016”. Đề tài được hoàn thành với sự cố gắng của bản thân và sự giúp đỡ nhiệt tình của thầy cô, gia đình và bạn bè. Nhân dịp này cho phép tôi được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới: Thầy giáo Nguyễn Bá Vũ đã trực tiếp hướng dẫn và chỉ bảo tôi tận tình trong suốt quá trình làm khóa luận. Tập thể cán bộ, giáo viên Khoa Cơ Điện và Công trình đã giúp đỡ tôi rất nhiều trong suốt quá trình học tập và làm khóa luận tốt nghiệp. Cuối cùng tôi xin chân thành cảm ơn thầy cô cùng các bạn sinh viên đã góp ý kiến quý báu giúp tôi hoàn thành tốt bản khóa luận này. Tôi xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 13 tháng 5 năm 2020 Sinh viên Bùi Như Quyền i
MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU .................................................................................................. 1 CHƯƠNG I: CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA ĐỀ TÀI ............................................... 2 1.1. Mục tiêu, đối tượng và phương pháp nghiên cứu ................................... 2 1.2. Ý nghĩa đề tài .......................................................................................... 2 1.3. Cơ sở lý thuyết ........................................................................................ 3 1.4. Tổng quan về xe kia morning ................................................................. 3 1.4.1. Giới thiệu về xe kia morning ............................................................ 3 1.4.2 Đánh giá chi tiết kia morning si 2016 ................................................ 4 1.5. Tổng quan về cơ cấu phân phối khí ........................................................ 7 1.5.1. Công dụng, yêu cầu, phân loại.......................................................... 7 1.5.2. Cấu tạo của các bộ phận chủ yếu .................................................... 12 1.5.3. Bố trí xupap và dẫn động của cơ cấu phân phối khí....................... 16 CHƯƠNG II: QUY TRÌNH THÁO LẮP CƠ CẤU PHÂN PHỐI KHÍ XE KIA MORING SI 2016 VÀ NHỮNG QUY PHẠM PHÁP LUẬT TRONG CHẨN ĐOÁN, BẢO DƯỠNG, SỬA CHỮA ................................................ 20 2.1. Quy trình tháo lắp cơ cấu phân phối khí ............................................... 20 2.1.1. Quy trình tháo cơ cấu phối khí ....................................................... 20 2.1.2. Các bước lắp lại .............................................................................. 23 2.1.3. Yêu cầu ........................................................................................... 24 2.2. Những văn bản và quy định phát luật về công tác chẩn đoán kỹ thuật và bảo dưỡng kỹ thuật....................................................................................... 24 2.2.1 Quy định chung ................................................................................ 24 2.2.2. Bảo dưỡng ô tô ................................................................................ 25 2.2.3. Sửa chữa.......................................................................................... 28 2.3. Nội dung về các văn bản và quy định công tác bảo dưỡng kỹ thuật .... 33 2.3.1. Nội dung bảo dưỡng kỹ thuật ô tô hàng ngày ................................ 33 2.3.2. Công tác bảo dưỡng định kỳ (BDĐK) ............................................ 34 2.3.3. Nội dung bảo dưỡng kỹ thuật rơ moóc, nửa rơ moóc .................... 39 ii
2.3.4. Quy định về sử dụng và bảo dưỡng ô tô trong thời kỳ chạy rà ...... 41 2.3.5. Nội dung, quy định sửa chữa lớn tổng thành ô tô........................... 42 CHƯƠNG III: XÂY DỰNG QUY TRÌNH KIỂM TRA, SỬA CHỮA, KHẮC PHỤC HƯ HỎNG CƠ CẤU PHÂN PHỐI KHÍ XE KIA MORNING SI 2016 ........... .............................................................................................................. 46 3.1. Các hư hỏng của cơ cấu phân phối khí. ................................................ 46 3.1.1. Một số dạng hư hỏng chính ............................................................ 46 3.2. Xây dựng quy trình kiểm tra sửa chữa, khắc phục hư hỏng cơ cấu phân phối khí......................................................................................................... 48 3.2.1. Xupap .............................................................................................. 48 3.2.2. Ổ đặt ................................................................................................ 51 3.2.3. Rà nấm xupap ................................................................................. 54 3.2.4. Ống dẫn hướng................................................................................ 56 3.2.5. Lò xo xupap .................................................................................... 58 3.2.6. Con đội ............................................................................................ 60 3.2.7. Móng hãm và đĩa chặn lò xo........................................................... 62 3.2.8. Trục cam và bạc lót ......................................................................... 63 3.2.9. Bộ truyền động đai xích .................................................................. 68 3.2.10. Đặt cam và điều chỉnh khe hở nhiệt ............................................. 69 3.3. Kiểm nghiệm các thông số sửa chữa .................................................... 75 3.3.1. Các dụng cụ kiểm tra, kiểm nghiệm các thông số sau khi sửa chữa75 3.3.2. Thông số kiểm tra điều chỉnh ......................................................... 75 3.3.3. Mô men xiết quy định ..................................................................... 77 KẾT LUẬN ..................................................................................................... 78 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................... 79 iii
DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1: Cơ cấu phân phối khí dùng xupap treo ............................................. 8 Hình 1.2 Cơ cấu phân phối khí dùng xupap treo .............................................. 9 Hình 1.3: Hệ thống phân phối khí dùng xupap đặt ......................................... 11 Hình 1.4: truyền động bánh răng .................................................................... 18 Hình 1.5: Dẫn động bằng đai ......................................................................... 19 Hình 1.6 . Truyền động xích ........................................................................... 19 Hình 3.1: Làm sạch xupap .............................................................................. 49 Hình 3.2: Kiểm tra xupap ................................................................................ 49 Hình 3.3: Kiểm tra và sửa chữa ổ đặt.............................................................. 51 Hình 3.4: Doa ổ đặt ......................................................................................... 52 Hình 3.5: Góc doa ổ đặt .................................................................................. 53 Hình 3.6: Kiểm tra ống dẫn hướng ................................................................. 56 Hình 3.7: Kiểm tra và sửa chữa ống ............................................................... 57 Hình 3.8: Ép ống dẫn hướng dẫn hướng ......................................................... 57 Hình 3.9: Kiểm tra lò xo bằng eke .................................................................. 59 Hình 3.10: Kiểm tra lò xo bằng thước cặp ...................................................... 59 Hình 3.11: Kiểm tra độ côn của con đội ........................................................ 60 Hình 3.12: Kiểm tra độ ô van của con đội ..................................................... 60 Hình 3.13. Kiểm tra độ mòn của cam ............................................................. 64 Hình 3.14. Kiểm tra độ cong trục cam ........................................................... 64 Hình 3.15: Kiểm tra độ rơ dọc trục của trục cam. .......................................... 65 Hình:3.16 Kiểm tra bạc .................................................................................. 66 Hình 3.17 Nắp bạc vào ổ đỡ........................................................................... 67 Hình 3.18 Đặt cam trên nắp máy .................................................................... 70 Hình 3.19 Đặt cam trong thân động cơ ........................................................... 71 Hình 3.20 Điều chỉnh cam trên nắp máy ........................................................ 72 Hình 3.21. Dùng dụng cụ SST A nén con đội xuống...................................... 73 Hình 3.22. Lấy vòng đệm ra............................................................................ 73 Hình 3.23. Đo chiều dày của đĩa đệm ............................................................. 74 Hình 3.24 Điều chỉnh khe hở nhiệt thông qua vít côn .................................... 74 i
LỜI NÓI ĐẦU Ô tô là một phương tiện vận tải quan trọng của hệ thống giao thông đường bộ. Trong hoạt động của cộng đồng, ô tô được sử dụng hết sức đa dạng và linh hoạt để chuyên chở người hàng hóa với các khoảng cách khác nhau, trên nhiều địa hình. Ngành công nghiệp ô tô ngày càng phát triển với nhiều ứng dụng mới, công nghệ mới và ngày càng thân thiện với môi trường. Nhiều loại nhiên liệu được dùng cho ô tô, nhưng Xăng và dầu Diesel vẫn được dùng phổ biến. Một cơ cấu không thể thiếu trên ô tô là cơ cấu phối khí : sử dụng để cung cấp nhiên liệu cho động cơ,giúp động cơ làm việc tốt ở các tải trọng và điều kiện khác nhau. Nghiên cứu về cơ cấu phối khí là rất quan trọng, giúp mọi người hiểu được sự hoạt động của động cơ ở nhiều chế độ làm việc, giúp tiết kiệm nhiên liệu đồng thời làm giảm các chất độc hại gây ô nhiễm môi trường. Nội dung của đồ án gồm 3 chương: Chương I. Cơ sở lý luận của đề tài Chương II. Quy trình tháo lắp cơ cấu phân phối khí và những quy phạm pháp luật trong chẩn đoán, bảo dưỡng, sửa chữa Chương III. Xây dựng quy trình kiểm tra, sửa chữa, khắc phục hư hỏng cơ cấu phân phối khí xe KIA Morning SI 2016 Do kiến thức lý luận và thực tiễn còn hạn chế, bài làm của em không thể tránh khỏi sự thiếu sót. Em rất mong sẽ nhận được những ý kiến đóng góp, cũng như những chỉ bảo tận tình của thầy cô. Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Nguyễn Bá Vũ đã giúp em hoàn thành đồ án này. 1
CHƯƠNG I: CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA ĐỀ TÀI 1.1. Mục tiêu, đối tượng và phương pháp nghiên cứu a. Mục tiêu nghiên cứu - Chỉ ra được những lỗi hư hỏng thường gặp, xây dựng được quy trình kiểm tra bảo dưỡng và sửa chữa cơ cấu phân phối khí, từ đó phân tích và lựa chọn được phương pháp khắc phục tối ưu hiệu quả nhất cho người sử dụng. b. Đối tượng, phạm vi nghiên cứu - Đối tượng và phạm vi nghiên cứu tập chung vào hệ thống phân phối khí trên xe ô tô con nói chung và quy trình kiểm tra bảo dưỡng, sửa chữa chủ yếu hiện nay. c. Phương pháp nghiên cứu - Phương pháp thu thập và kế thừa tài liệu: Sử dụng và kế thừa những tài liệu đã có vấn đề nghiên cứu, dựa trên những thông tin tư liệu sẵn có để xây dựng và phát triển thành cơ sở dữ liệu cần thiết cho việc nghiên cứu. - Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: Sử dụng trong việc phân tích và lựa chọn được quy trình hợp lý. - Phương pháp điều tra, khảo sát thực tế: Là cơ sở để kiểm nghiệm quy trình được xây dựng với tình hình thực tế. 1.2. Ý nghĩa đề tài - Hệ thống phân phối khí là một trong những hệ thống quan trọng nhất của động cơ và cũng là một trong những hệ thống được quan tâm hàng đầu của các nhà nghiên cứu và chế tạo động cơ, trước các yêu cầu hết sức khắt khe về tiết kiệm nhiên liệu và giảm lượng khí thải. nghiên cứu và khảo sát hệ thống phân phối khí sẽ giúp chúng ta nắm vững những kiến thức cơ bản để nâng cao hiệu quả khi sử dụng, sửa chữa, cải tiến… Ngoài ra việc tìm hiểu hệ thống phân phối khí còn bổ sung thêm nguồn tài liệu để phục vụ cho việc học tập cũng như công việc sau này 2
1.3. Cơ sở lý thuyết - Công suất động cơ phụ thuộc rất lớn vào thành phần và khối lượng khí nạp, rõ ràng rằng lượng không khí đi vào xilanh trong quá trình nạp sẽ phụ thuộc vào xilanh động cơ được thải sạch ở mức độ nào đó trong chu kỳ trước của động cơ. Trong chu trình làm việc của động cơ cần thải sạch sản phẩm cháy của chu kỳ trước ra khỏi xilanh để nạp đầy môi chất mới vào xilanh động cơ. Hai quá trình nạp thải này liên quan mật thiết với nhau vì vậy kết cấu của hệ thống phân phối khí sao cho động cơ làm việc với hiệu quả cao nhất 1.4. Tổng quan về xe kia morning 1.4.1. Giới thiệu về xe kia morning - KIA Morning (hay còn có tên gọi KIA Picanto ở một số thị trường khác nhau) là dòng xe đô thị của KIA, công ty sản xuất ô tô lớn thứ 2 của Hàn Quốc (sau Hyundai và cùng thuộc chung tập đoàn Hyundai). Thế hệ đầu tiên của dòng xe này bắt đầu xuất hiện từ năm 2003 tại Triển lãm ô tô Frankfurt, được phát triển dựa trên thiết kế của dòng Hyundai Getz. Cuối năm 2007, phiên bản tại Châu Âu được nâng cấp nhẹ, trong đó cụm đèn trước sau, cản trước và lưới tản nhiệt được thay đổi thiết kế. Cùng với đó, hệ thống trợ lực được chuyển sang dùng trợ lực điện thay cho thủy lực trước đó. Kiểu lưới tản nhiệt mũi hổ đến năm 2010 mới được sử dụng - Thế hệ thứ 2 của dòng xe này xuất hiện lần đầu tại Geneva Motor Show năm 2011, thế hệ này dài hơn thế hệ đầu tiên về cả trục cơ sở lẫn chiều dài tổng thể. - Kia Morning đã có mặt trên toàn thế giới (trừ Bắc Mỹ, Venezuela, Trung Quốc và Singapore) dưới dạng hatchback 5 cửa trong khi thị trường châu Âu nhận được biến thể 3 cửa độc quyền. Phiên bản 3 cửa có cùng chiều dài với mẫu 5 cửa, nhưng nó có cửa sổ và cửa ra vào mới, cản trước khác nhau và lưới tản nhiệt phía trước với viền màu bạc hoặc đỏ. 3
- Thế hệ thứ ba của KIA Morning đã ra mắt chính thức toàn cầu tại Triển lãm ô tô Geneva 2017 và hiện đã xuất hiện tại Châu Âu. Đối với thị trường Malaysia, thế hệ thứ ba này đã được ra mắt vào tháng 1 năm 2018 và tới tháng 1 năm 2019, biến thể GT-Line đã được công bố có thêm tính năng phanh khẩn cấp cùng một vài tính năng khác. - Tại Việt Nam, KIA Morning được Trường Hải nhập và phân phối từ năm 2007 và chính thức lắp ráp trong nước từ tháng 1/2008. Trước khi một số quy định thắt chặt về việc nhập khẩu xuất hiện, người dân có thể dễ dàng mua các phiên bản nhập khẩu từ Hàn Quốc với giá vừa phải, tuy nhiên sau này do các vướng mắc trên, hầu như không thể mua các phiên bản Morning từ Hàn Quốc mà chỉ có thể sử dụng dòng xe lắp ráp trong nước với rất nhiều tính năng bị cắt bỏ. 1.4.2 Đánh giá chi tiết KIA Morning SI 2016 a. Thông số kỹ thuật Chi tiết Thông số kỹ thuật Kích thước tổng thể 3.595 x 1.595 x 1.490 mm Chiều dài cơ sở 2.385 mm Khoảng sáng gầm xe 152 mm Bán kính quay vòng 4.900 mm Trọng lượng Không tải 940 kg Dung tích thùng nhiên liệu 35 L Số chỗ ngồi 05 chỗ Dung tích xi lanh 1.248 cc Công suất cực đại 86Hp / 6000rpm Mô men xoắn cực đại 120Nm / 4000rpm Hộp số 4 AT 4
b. Đánh giá Tiêu chí 1: Đánh giá chung - Các chuyên gia đánh giá xe Kia Morning Si 2016 là sự lựa chọn hàng đầu trong phân khúc đối với khách hàng muốn sở hữu một mẫu xe tầm giá 400 triệu đồng - Tại thị trường Việt Nam, Kia Morning Si 2016 đã xuất hiện tại các đại lý và được rất nhiều người lựa chọn trong phân khúc xe cỡ nhỏ giá rẻ. Năm 2015, VAMA thống kê, mẫu Morning của xe Hàn đã bán được 8.376 chiếc và xếp thứ 5 trong tổng số 10 xe bán chạy nhất thị trường Việt Nam. Mẫu xe này trong khoảng 10 năm trước đó luôn nằm trong top 10 mẫu xe bán chạy nhất thị trường. Do rất nhiều hãng taxi lựa chọn mẫu xe này để chạy nên gần như tất cả mọi người dân đều biết đến cái tên Kia Morning. - Trong phân khúc hạng A đông đúc, Kia Morning Si 2016 xứng đáng là chiếc xế hộp 5 chỗ cỡ nhỏ được nhiều người lựa chọn nhất. - Ưu điểm về Kia Morning Si 2016: Thiết kế nhỏ gọn phù hợp di chuyển trong đô thị; Nội thất rộng rãi; Tiết kiệm xăng; Kiểu dáng thể thao. - Nhược điểm về Kia Morning Si 2016: Xe lắp ráp trong nước, thân vỏ khá mỏng; Ồn khi di chuyển ở tốc độ cao; Không nhiều tiện nghi nổi trội; Động cơ không có cái tiến. Tiêu chí 2: Đánh giá ngoại thất - Thiết kế lưới tản nhiệt của Kia Morning Si 2016 là dạng mũi hổ nhỏ với đường viền mạ crom xung quanh. Logo Kia được bố trí hợp lý nằm giữa đầu xe. Điểm đáng tiếc của đầu xe là đèn pha vẫn là Halogen dạng Projector dù người dùng đã góp ý đổi sang dạng Bi-Xenon. Đèn có thiết kế hình dọc vuốt dài từ phía trên xuống gần má gần gương xe. Mặc dù là một chiếc xe giá rẻ nhưng hãng xe Hàn vẫn trang bị dải đèn LED chiếu sáng ban ngày cho xe. Tuy nhiên, thiết kế của cụm đèn sương mù lồi ra trông khá thiếu thẩm mỹ Tiêu chí 3: Đánh giá thân xe 5
- Thiết kế thân xe không có quá nhiều điểm nổi bật. Phía dưới 2 cửa có một đường rãnh lõm nhẹ mờ vuốt ngang. Chiếc xe trở lên lịch lãm hơn với tay nắm cửa được ưu ái mạ crom sáng bóng. - Kích thước dài x rộng x cao của Kia Morning Si 2016 lần lượt là 3.595 x 1.595 x 1.490 mm cùng chiều dài cơ sở đạt 2.385mm. Bên cạnh đó, mâm hợp kim 15inch với đường hoa văn vân trái bóng của Morning Si trông cũng khá thú vị. Tiêu chí 4: Đánh giá nội thất - Phiên bản Morning cao cấp nhất có thiết kế nội thất khá sang trọng. Được biết, toàn bộ ghế ngồi của xe đều được bọc da. Vô lăng 2 chấu trên chiếc hatchback có thiết kế miệng cười nhìn khá phấn khích. Ngoài ra, hàng loạt các nút điều khiển được tích hợp trên vô lăng như radio, điều chỉnh âm thanh to nhỏ, DVD… Cụm 3 đồng hồ dạng ống phía sau vô lăng trông khá lỗi thời. Trên đó có chứa thông tin về số km, xăng, vòng tua máy… - Khoang cabin trông khá sáng sủa với toàn bộ cụm cần số và viền điều khiển điều hòa, âm thanh đều được bọc kim loại mạ crom. Tiêu chí 5: Đánh giá trang bị an toàn - Về trang bị an toàn, Kia Morning Si 2016 sở hữu các trang bị tiêu chuẩn như hệ thống chống bó cứng phanh ABS, hệ thống phân phối lực phanh điện tử EBD giúp người lái tự tin khi di chuyển trên những con đường trơn trượt hay khi leo dốc. Tiêu chí 6: Đánh giá động cơ - Về hệ truyền động, Kia Morning Si 2016 được trang bị động cơ Kappa 1.25 lít 4 xi lanh đi kèm hộp số tự động 4 cấp, sản sinh công suất cực đại 86 mã lực tại vòng tua 6.000 vòng/phút và mô men xoắn cực đại 120 Nm tại vòng tua 4.000 vòng/phút. So với phiên bản cũ, trang bị động cơ này không có gì thay đổi. 6
Tiêu chí 7: Đánh giá mức tiêu hao nhiên liệu - Theo đánh giá của EPA, Kia Morning 2016 có mức tiêu hao nhiên liệu vào khoảng hơn 6 lít/100 km khi di chuyển trên đường cao tốc, khoảng 8,7 lít/100 km khi di chuyển trong đường nội đô và khoảng 7,5 lít/100 km khi chạy kết hợp. 1.5. Tổng quan về cơ cấu phân phối khí 1.5.1. Công dụng, yêu cầu, phân loại 1.5.1.1. Công dụng - Hệ thống phân phối khí có nhiệm vụ thực hiện quá trình thay đổi khí trong động cơ, thải sạch khí thải ra khỏi xilanh và nạp đầy hỗn hợp khí nạp hoặc không khí mới vào xilanh động cơ để động cơ làm việc được liên tục, ổn định, phát huy hết công suất thiết kế. Trong quá trình làm việc không khí sạch và nhiên liệu được cấp vào xilanh động cơ ứng với các thời điểm xác định. Việc nạp không khí sạch và làm sạch xilanh động cơ 4 kỳ thực hiện thông qua xupap nạp và thải… 1.5.1.2. Yêu cầu - Đóng mơ xupap đúng thời gian quy định và đúng pha phối khí. - Độ mở đủ lớn để dòng khí lưu thông, ít trở lực. - Quá trình trao đổi khí phải hoàn hảo, nạp đầy thải sạch. - Đóng xupap phải kín nhằm đảm bảo áp suất nén không bị cháy do lọt khí - Làm việc tin cậy, tuổi thọ, độ tin cậy cao - Thuận tiện trong việc bảo dưỡng, sửa chữa và giá thành chế tạo hợp lý 1.5.1.3. Phân loại - Trên động cơ 4 kỳ việc thải sạch khí thải và nạp đầy môi chất mới được thực hiện bởi cơ cấu cam – xupap, cơ cấu cam – xupap được sử dụng rất đa dạng, tùy theo cách bố trí xupap và trục cam người ta chia cơ cấu phân 7
phối khí của động cơ 4 kỳ thành nhiều loại khác nhau như: cơ cấp phân phối khí dùng xupap treo và cơ cấu phân phối khí dùng xupap đặt a. Cơ cấu phân phối khí dùng xupap treo Loại 1: Cơ cấu phân phối khí loại trục cam bố trí trên nắp máy Hình 1.1: Cơ cấu phân phối khí dùng xupap treo 1. Xupap 5. Con đội 2. Ống dẫn hướng 6. Cam 3. Lò xo xupap 7. Móng hãm 4. Đĩa lò xo 8. Đế xupap - Nguyên lý làm việc: Khi động cơ làm việc thông qua cơ cấu truyền động đến trục cam (6) làm cho trục cam (6) quay. Khi bề mặt làm việc của trục cam (6) tác động lên con đội (5) làm cho nó chuyển động đi xuống, tác động vào đuôi xupap (1) làm cho xupap (1) chuyển động đi xuống dẫn đến mở thông cửa nạp với bên trong xilanh nếu như ở xupap nạp và bên trong xilanh với bên ngoài cửa xả, lúc này lò xo (3) bị nén lại. Khi bề mặt làm việc của cam (6) tác không tác động vào con đội (5) lúc này nhờ lực đẩy lò xo (3) làm cho xupap (1) chuyển 8
động đi lên và đóng kín không cho thông giữa bên trong xilanh với bên ngoài cửa naph hoặc cửa xả. - Ưu điểm + Kết cấu gọn gàng + Làm việc ít tiếng ồn + Có độ chính xác cao - Nhược điểm + Cơ cấu dẫn động trục cam phức tạp, yêu cầu độ chính xác chế tạo và lắp ghép Loại 2: Cơ cấu phân phối khí loại trục cam bố trí trên thân máy - Sơ đồ cấu tạo Hình 1.2 Cơ cấu phân phối khí dùng xupap treo 1. Ống dẫn hướng 7. Vít chỉnh xupap 2. Lò xo xupap 8. Đế xupap 3. Đĩa lò xo 9. Đũa đẩy 4. Móng hãm 10. Con đội 5. Xupap 11. Cam 6. Đòn đẩy 9
- Nguyên lý làm việc Khi động cơ làm việc nhờ dẫn động từ động cơ làm cho trục cam quay. Khi bề mặt làm việc của vấu cam (11) tác động vào con đội (10) làm cho con đội chuyển động đi lên, khi đũa đẩy (9) chuyển động đi lên thì sẽ tác động vào đuôi đòn bẩy (6) làm cho đuôi đòn bẩy (6) chuyển động đi lên và xoay xung quanh trục của nó dẫn đến đầu đòn bẩy (6) chuyển động đi xuống tác động vào đuôi xupap (5) làm cho xupap chuyển động đi xuống, lúc này lò xo (2) bị nén lại. Khi xupap chuyển động đi xuống sẽ mở thông cửa nạp với bên trong xilanh (nếu ở xupap hút) ở bên trong xilanh với cửa xả (nếu ở xupap xả). Khi vấu cam (11) không tác động vào con đội nữa lúc này lò xo (2) dãn ra và làm cho xupap (5) đóng lại, kết thúc quá trình hút hoặc quá trình thải của động cơ. Quá trình này diễn ra liên tục trong suốt quá trình làm việc của động cơ. - Ưu điểm + Buồng cháy nhỏ gọn, diện tích chuyền nhiệt nhỏ giảm được tổn thất nhiệt + Dễ tăng tỉ số nén, đường nạp, đường thải thông thoáng, tăng hệ số nạp, giảm hệ số khí sót + Đảm bảo góc phối chính xác hơn. Đối với động cơ xăng có thể tăng tỉ số nén mà không kích nổ - Nhược điểm + Dẫn động xupap phức tạp + Tăng chiều cao động cơ + Kết cấu cấu nắp xilanh phức tạp khó chế tạo + Độ tin cậy thấp hơn phương án bố trí xupap đặt 1.5.1.4. Cơ cấu phân phối khí dùng xupap đặt - Sơ đồ cấu tạo 10
Hình 1.3: Hệ thống phân phối khí dùng xupap đặt 1: xupap 6: đai ốc điều chỉnh 2: ống dẫn hướng 7: con đội 3: lò xo 8: cam 4: đĩa lò xo 9: bánh răng trục cam 5: bulong điều chỉnh 10: bánh răng trục cơ - Nguyên lý làm việc Khí động cơ làm việc thông qua dây dẫn động từ bánh răng trục khuỷu (10) làm cho trục cam (8) quay, khi trục cam quay vấu cam sẽ tác động lên con đội (7) làm cho con đội di chuyển đi lên tác động vào đuôi xupap (1) làm cho xupap chuyển động đi lên lúc này lò xo (3) bị nén lại, khi xupap chuyển động đi lên sẽ mở thông cửa nạp với bên trong xilanh ( nếu ở xupap hút) ở bên trong xilanh với cửa xả ( nếu ở xupap xả) , khi vấu cam (8) không tác động vào con đội nữa lúc này lò xo (3) dãn ra và làm cho xupap đóng lai kết thúc quá trình hút hoặc quá trình thải của động cơ 11
- Ưu điểm: + Chiều cao động cơ giảm, kết cấu nắp xilanh đơn giản, dẫn động xupap dễ dàng thuận tiện, số chi tiết của cơ cấu ít nên lực quán tính của cơ cấu nhỏ, bề mặt cam và con đội ít bị mòn - Nhược điểm: + Buồng cháy không gọn (Vc tăng) làm cho tỉ số nén giảm dẫn đến động cơ có tỉ số nén thấp + Diện tích làm mát lớn dẫn tới tổn thất nhiệt nhiều + Tăng tổn thất khí động, Do có nhiều hạn chế nên người ta chỉ sử dụng phương án này với động cơ xăng có tỉ số nén thấp (< 7,5) và có số vòng quay không cao lắm 1.5.2. Cấu tạo của các bộ phận chủ yếu 1.5.2.1. Trục cam - 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. - Biên dạng cam quyết định thời điểm đóng, mở các xu páp, vì vậy nó phải được tính toán sao cho đảm bảo được các pha phối khí của động cơ theo như thiết kế, còn chiều cao của đỉnh cam thì quyết định độ mở của xu páp. 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. Để giảm ma sát và mài mòn khi làm việc, bề mặt của cam phải được gia công kỹ lưỡng: 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. 12
1.5.2.2. Dẫn động trục cam - Trên các động cơ đốt trong hiện nay phổ biến 3 phương pháp dẫn động trục cam: bằng bánh răng, bằng dây đai răng và bằng xích. Việc lựa chọn phương pháp dẫn động phụ thuộc vào vị trí bố trí trục cam, loại động cơ và truyền thống của hãng chế tạo. Chẳng hạn, các động cơ diezel công suất lớn thường sử dụng dẫn động bằng bánh răng với các trục cam bố trí dưới (trong thân máy). Các động cơ cỡ nhỏ, đặt trên các xe ôtô con thường sử dụng dẫn động xích hoặc đai răng. - Bánh răng chủ động được lắp ở đầu trục khuỷu của động cơ và truyền động cho bánh răng (hoặc các bánh răng) trên trục cam. Tỷ số truyền của các cặp bánh răng này bằng 2 đối với các động cơ 4 kỳ và bằng 1 đối với các động cơ 2 kỳ. Trong một số trường hợp các bánh răng dẫn động bơm dầu bôi trơn, bơm nhiên liệu, bộ chia điện, ... cũng ăn khớp với bánh răng dẫn động cam, tạo thành một cụm và thường được bố trí trong một hộp nằm ở phía đầu động cơ. Để đảm bảo độ êm dịu và giảm độ ồn khi làm việc, các bánh răng dẫn động trục cam thường là các bánh răng nghiêng. Khi lắp các bánh răng này cần lưu ý đặt đúng theo dấu đã đánh trên các bánh răng. - Ưu điểm của dẫn động bằng bánh răng là có độ bền và tuổi thọ cao mà kết cấu lại đơn giản, tuy nhiên nó có nhược điểm lớn là ồn. Hiện nay, dẫn 13
động trục cam bằng bánh răng chỉ còn được sử dụng chủ yếu trên các động cơ lớn, còn trên các động cơ ôtô con, nó được thay thế bằng dẫn động đai răng và dẫn động xích. 1.5.2.3. Xupap - 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 là 45°). Đế xu páp nằm trên nắp máy và cũng có mặt vát tương tự. Đế có thể được gia công trực tiếp trên nắp máy (nếu nắp máy đúc bằng gang) hoặc chế tạo thành chi tiết rời rồi ép vào nắp máy. Các mặt tỳ của xu páp và đế phải được mài rà với nhau kỹ lưỡng trước khi lắp để đảm bảo độ kín. Thân xu páp di chuyển trong ống dẫn hướng, ống này thường được chế tạo độc lập sau đó ép vào nắp máy. 14
- 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. 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. - Trong quá trình làm việc của động cơ, xu páp xả phải chịu nhiệt độ rất cao do luồng khí cháy đi qua nó ở kỳ xả. Vì vậy, 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. 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. - 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. 15