Giáo trình Sửa chữa và bảo dưỡng cơ cấu phân phối khí

các bài học; mỗi bài học đều trang bị những kiến thức lý thuyết giúp cho sinh viên nắm vững đƣợc cấu tạo, nguyên lý hoạt động, những hiện tƣợng hƣ hỏng, nguyên nhân ngây ra và cách khắc sửa chữa. Ngoài ra trong các bài học còn trang bị các kiến thức về thực hành hành tháo, lắp, kiểm tra, bảo dƣỡng, sửa chữa cơ cấu phân phối khí của các xe ô tô hiện đang phổ biến lƣu hành, tạo điều kiện cho sinh viên có thể rèn luyện đƣợc kỹ năng thực hành sửa chữa, đáp ứng yêu cầu trình độ kỹ năng nghề. Ngoài ra, giáo trình cũng là tài liệu tham khảo tốt cho những ai quan tâm đến việc tháo, lắp, kiểm tra, bảo dƣỡng, sửa chữa cơ cấu phân phối khí trên xe ô tô. Trong quá trình biên soạn không tránh khỏi những thiếu sót, rất mong nhận đƣợc sự quan tâm đóng góp của các thầy cô giáo và bạn đọc để chúng tôi tiếp tục đƣợc bổ sung nhằm nâng cao chất lƣợng của tài liệu, đáp ứng đƣợc yêu cầu ngày càng cao đối với việc đào tạo kỹ năng nghề 1 MỤC LỤC BÀI SỐ 01 CƠ CẤU PHÂN PHỐI KHÍ .......................................................................... 1 1.1. Nhiệm vụ ............................................................................................................... 1 1.2. Phân loại ................................................................................................................ 1 1.2.1. Cơ cấu phân phối khí dùng xupáp .................................................................. 1 1.2.2. Cơ cấu phân phối khí dùng van trƣợt ............................................................. 3 1.2.3. Cơ cấu phân phối khí hỗn hợp ....................................................................... 4 1.3. Cấu tạo chung ........................................................................................................ 4 1.3.1. Cơ cấu phân phối khí kiểu xupáp đặt ............................................................. 4 1.3.2. Cơ cấu phân phối khí kiểu xupáp treo ........................................................... 4 1.4. Quy trình và yêu cầu kỹ thuật tháo lắp cơ cấu phân phối khí ............................... 8 1.4.1. Quy trình tháo lắp cơ cấu phân phối khí kiểu xupáp treo dùng trên động cơ TOYOTA ................................................................................................................. 8 Câu hỏi ôn tâp ............................................................................................................ 14 BÀI SỐ 02: SỬA CHỮA CỤM XUPÁP ........................................................................ 15 A. lý thuyết liên quan ................................................................................................. 15 2.1. Xupáp .................................................................................................................. 15 2.1.1. Nhiệm vụ, điều kiện làm việc, vật liệu chế tạo ................................................ 15 2.1.2. Phân loại ....................................................................................................... 16 2.1.3. Cấu tạo.......................................................................................................... 17 2.2. Đế xupáp ............................................................................................................. 20 2.2.1. Nhiệm vụ, điều kiện làm việc, vật liệu chế tạo ............................................ 20 2.2.2. Phân loại ....................................................................................................... 20 2.2.3. Cấu tạo.......................................................................................................... 20 2.3. Lò xo, đĩa lò xo xupáp ......................................................................................... 22 2.3.1. Nhiệm vụ, điều kiện làm việc, vật liệu chế tạo ............................................ 22 2.3.2. Phân loại ....................................................................................................... 22 2.3.3. Cấu tạo.......................................................................................................... 23 2.4. Ống dẫn hƣớng .................................................................................................... 24 2.4.1. Nhiệm vụ, điều kiện làm việc, vật liệu chế tạo ............................................ 24 2.4.2 Cấu tạo........................................................................................................... 24 2.5. Phớt chắn dầu thân xupáp ................................................................................... 25 2.5.1. Nhiệm vụ ...................................................................................................... 25 2.5.2. Các loại phớt chắn dầu thân xupáp .............................................................. 26 2.6. Điều khiển xoay xupáp ........................................................................................ 26 2.6.1. Tác dụng ....................................................................................................... 26 2.6.2. Các phƣơng pháp điều khiển xoay xupáp .................................................... 26 2.7. Hiện tƣợng, nguyên nhân hƣ hỏng, phƣơng pháp kiểm tra, sửa chữa chi tiết .... 28 2.7.1. Hiện tƣợng và nguyên nhân hƣ hỏng ........................................................... 28 2.7.2. Phƣơng pháp kiểm tra, sửa chữa ...................................................................... 29 2.7.2.1. Kiểm tra xupáp .......................................................................................... 29 2.8. Sửa chữa cụm xupáp ........................................................................................... 35 2.8.1 Sửa chữa xupáp ............................................................................................. 35 2.8.2. Sửa chữa bệ đỡ xupáp ................................................................................. 39 2.8.3. Sửa chữa ống dẫn hƣớng xupáp ................................................................... 40 2.8.4. Sửa chữa lò xo xupáp ................................................................................... 43 2 Câu hỏi ôn tập ............................................................................................................. 44 BÀI SỐ 03 SỬA CHỮA CON ĐỘI VÀ CÒ MỔ .......................................................... 45 3.1. Con đội ................................................................................................................. 45 3.1.1. Nhiệm vụ, điều kiện làm việc, vật liệu chế tạo ............................................. 45 3.1.2. Phân loại ........................................................................................................ 46 3.1.3. Cấu tạo .......................................................................................................... 46 3.2. Đũa đẩy ................................................................................................................ 48 3.2.1 Nhiệm vụ, điều kiện làm việc, vật liệu chế tạo .............................................. 48 3.2.2. Cấu tạo .......................................................................................................... 49 3.3. Cò mổ (đòn gánh)................................................................................................. 49 3.3.1. Nhiệm vụ, điều kiện làm việc, vật liệu chế tạo ............................................. 49 3.3.2. Cấu tạo .......................................................................................................... 50 3.4. Sửa chữa các chi tiết............................................................................................. 51 3.4.1. Sửa chữa con đội ........................................................................................... 51 3.4.2. Sửa chữa đũa đẩy ......................................................................................... 51 Câu hỏi ôn tập ............................................................................................................. 52 BÀI SỐ 04: SỬA CHỮA TRỤC CAM VÀ DẪN ĐỘNG CAM ................................... 53 4.1. Trục cam ............................................................................................................... 53 4.1.1. Nhiệm vụ, điều kiện làm việc, vật liệu chế tạo ............................................. 53 4.1.2. Phân loại trục cam ......................................................................................... 54 4.1.3. Cấu tạo .......................................................................................................... 55 4.2. Dẫn động trục cam ............................................................................................... 56 4.2.1. Dẫn động bằng bánh răng ............................................................................. 57 4.2.2. Dẫn động bằng xích ...................................................................................... 57 4.2.3. Dẫn động bằng đai: ....................................................................................... 58 4.3. Pha phân phối khí ................................................................................................. 59 4.3.2. Điều khiển góc pha phối khí tự động theo tốc độ động cơ ........................... 60 4.4. Hiện tƣợng, nguyên nhân hƣ hỏng, phƣơng pháp kiểm tra, sửa chữa ................. 63 4.4.1. Hiện tƣợng và nguyên nhân hƣ hỏng ............................................................ 63 Câu hỏi ôn tập ............................................................................................................. 70 BÀI SÓ 05: BẢO DƢỠNG CƠ CẤU PHÂN PHỐI KHÍ .............................................. 71 5.1. Mục đích ............................................................................................................... 71 5.2. Nội dung bảo dƣỡng ............................................................................................. 71 5.3. Bảo dƣỡng định kỳ cơ cấu phân phối khí ............................................................ 72 5.3.1. Kiểm tra, điều chỉnh khe hở nhiệt xupáp ...................................................... 72 5.3.2. Đặt cam ......................................................................................................... 80 5.3.3. Kiểm tra, điều chỉnh độ căng đai cam ........................................................... 83 5.4. Quy trình tháo, lắp kiểm tra cơ cấu phối khí trên đông cơ DAEWOO LANOS 85 5.4.1. Các chi tiết chính trong cơ cấu phân phối khí trên đông cơ ............................. 85 5.4.2. Quy trình tháo, lắp kiểm tra .......................................................................... 86 Câu hỏi ôn tập ............................................................................................................. 99 KIỂM TRA ĐÁNH GIÁ MÔ ĐUN .............................................................................. 100 3 MÃ BÀI TÊN BÀI: THỜI LƢỢNG (GIỜ) Lý thuyết Thực hành MD 05 01 CƠ CẤU PHÂN PHỐI KHÍ 3 7 MỤC TIÊU THỰC HIỆN Sau khi học xong ngƣời học có khả năng - Trình bày đúng nhiệm vụ, phân loại và nguyên lý hoạt động của các loại cơ cấu phân phối khí. - Nhận dạng đúng các bộ phận của cơ cấu phân phối khí. - Tháo lắp cơ cấu phân phối khí đúng quy trình và đúng yêu cầu kỹ thuật. - Đảm bảo an toàn và vệ sinh công nghiệp. NỘI DUNG BÀI HỌC A. Lý thuyết liên quan 1.1. Nhiệm vụ Cơ cấu phối khí có nhiệm vụ nạp đầy không khí hoặc hỗn hợp khí vào trong buồng cháy và thải sạch khí đã cháy ra khỏi buồng cháy trong quá trình làm việc của động cơ, với yêu cầu các xupáp đóng mở đúng thời kỳ và đúng thứ tự làm việc của động cơ. 1.2. Phân loại 1.2.1. Cơ cấu phân phối khí dùng xupáp 1.2.1.1. Cơ cấu phối khí kiểu xupáp đặt 1. Trục cam 2. Con đội 3 Lò xo xupáp 4. Xupáp 5. Nắp máy 6. Thân máy Hình 5.1.1 Sơ đồ cơ cấu phân phối khí kiểu xupáp đặt Loại cơ cấu phân phối khí này có trục cam và xupáp đặt ở thân máy. Các cụm ống hút và ống xả đƣợc lắp ở thân máy * Ƣu điểm 1 Kết cấu đơn giản, gọn nhẹ vì không dùng đũa đẩy và giàn cò mổ. Loại này trƣớc đây hay dùng trên các động cơ ôtô. *Nhƣợc điểm - Không thể thiết kế để động cơ có tỷ số nén cao nhằm tăng công suất của động cơ (tỷ số nén của động cơ càng cao thì công suất phát ra càng lớn) - Thể tích buồng đốt thƣờng lớn và lạnh nên nhiên liệu không đƣợc đốt cháy hoàn toàn, đồng thời giảm hiệu suất nhiệt của động cơ. - Việc điều chỉnh khe hở nhiệt xupáp khó khăn hơn kiểu xupáp treo. 1.2.1.2. Cơ cấu phân phối khí kiểu xupáp treo Hình 5.1.2 Cơ cấu phối khí kiểu xu páp treo 1. Đầu cò mổ 2. Cò mổ 3. Trục cò mổ 4. Gối đỡ trục cò mổ 5. Lò xo xu páp 6. Nắp máy 7. Xu páp 8. Đũa đẩy 9. Con đội 10. Trục cam Loại cơ cấu phân phối khí này có xupáp đặt trên nắp máy còn trục cam có thể đặt ở nắp máy hoặc thân máy. Loại này có thể thiết kế động cơ có tỷ số nén cao hơn kiểu xupáp đặt nên công suất của động cơ cao hơn. Loại này có một số ƣu điểm sau: - Buồng cháy nhỏ gọn nên giảm đƣợc tổn thất nhiệt. - Có thể tăng tỷ số nén của động cơ. - Giảm đƣợc sức cản dòng khí nạp và thải nên có thể tăng hệ số nạp từ 5  7%. - Việc tháo lắp và kiểm tra, điều chỉnh dễ dàng Vì các ƣu điểm trên nên hiện nay hầu hết động cơ ô tô sử dụng cơ cấu phân phối khí kiểu xupáp treo. 2 1.2.2. Cơ cấu phân phối khí dùng van trƣợt Hình 5.1.4 Cơ cấu phân phối khí dùng van trƣợt Cơ cấu phân phối khí loại này dùng piston để đóng/mở cửa nạp, cửa xả và cửa quét khí. Các cửa nạp, cửa xả và cửa quét khí đƣợc bố trí bên thành xilanh (hình 5.1.4). Ƣu điểm: Kết cấu đơn giản vì không dùng xupáp nên không có trục cam, con đội, cò mổ, .... Nhƣợc điểm: - Xilanh phải gia công các lỗ nạp, thải và quét khí nên giảm độ bền cơ học - Phải định vị miệng xéc măng tránh vị trí các lỗ. Nếu miệng xéc măng trùng vào vị trí các lỗ nêu trên sẽ bị mắc kẹt hoặc gẫy xéc măng. - Bôi trơn cho xilanh khó khăn, hiệu quả thấp do hộp trục khuỷu là khoang nạp nên không chứa dầu bôi trơn. Trên động cơ loại này, xilanh đƣợc bôi trơn bằng cách pha dầu bôi trơn vào nhiên liệu. - Có sự tổn hao công suất do hỗn hợp khí - nhiên liệu bị nén trong giai đoạn đóng kín cửa nạp đến khi piston mở cửa quét. Loại này hiện nay rất ít dùng, chỉ còn tồn tại trên một số động cơ xe máy hai kỳ. 3 1.2.3. Cơ cấu phân phối khí hỗn hợp 1. Cửa quét 2. Xilanh 3. Piston 4. Xupáp xả Hình 5.1.5 Sơ đồ cơ cấu phân phối khí hỗn hợp Cơ cấu phân phối khí loại này dùng piston đóng/mở cửa nạp và cửa quét, dùng xupáp đóng mở cửa xả. Trên xilanh gia công các lỗ 1 tạo thành các cửa quét khí. Khi piston 3 đi lên, mở cửa nạp thì hỗn hợp không khí-nhiên liệu đƣợc nạp vào buồng trục khuỷu (phía dƣới piston). Cuối giai đoạn giãn nở, khi piston mở cửa quét thì hỗn hợp khí-nhiên liệu đƣợc nạp vào xilanh đồng thời đẩy khí đã cháy ra ngoài qua xupáp xả 4 (thực hiện quá trình thay khí) 1.3. Cấu tạo chung 1.3.1. Cơ cấu phân phối khí kiểu xupáp đặt Bao gồm các bộ phận sau: Trục cam, bánh răng cam, con đội, vít điều chỉnh khe hở nhiệt, xupáp, ống dẫn hƣớng xupáp, bệ đỡ xupáp, lò xo xupáp, đế lò xo, móng hãm. Trục cam đƣợc dẫn động từ trục khuỷu bằng cặp bánh răng, trên các bánh răng có dấu xác định vị trí tƣơng đối giữa trục khuỷu và trục cam. Hoạt động: Khi trục khuỷu quay, trục cam quay theo nhờ bánh răng dẫn động. Lúc đó các vấu cam trên trục cam sẽ lần lƣợt tác động vào con đội đẩy con đội đi lên. Con đội tác động vào đuôi xupáp làm xupáp đi lên nén lò xo lại, lúc này xupáp mở ra. Khi vấu cam tác động vào con đội ở vị trí cao nhất sẽ làm cho xupáp mở lớn nhất. Nếu trục khuỷu tiếp tục quay thì vấu cam sẽ dần dần rời khỏi con đội, lúc này lò xo xupáp đẩy xupáp đi xuống làm xupáp đóng lại, đẩy con đội đi xuống. 1.3.2. Cơ cấu phân phối khí kiểu xupáp treo Ở cơ cấu phân phối khí loại này, xupáp đƣợc bố trí trên nắp máy còn trục cam có thể đặt ở thân máy hoặc nắp máy. Cơ cấu phân phối khí có trục cam đặt ở nắp máy không cần dùng đũa đẩy và dàn cò mổ. Trên nhiều động cơ hiện nay, ngƣời ta dùng hai 4 trục cam điều khiển sự đóng/mở các xupáp, mỗi trục can điều khiển một hàng xupáp nên không cần cò mổ và trục cò mổ. 1.3.2.1. Cơ cấu phân phối khí kiểu xupáp treo có trục cam đặt ở thân máy Đối với động cơ một hàng thẳng, thƣờng dùng một trục cam và các xupáp đặt theo một hàng thẳng. Đối với động cơ chữ V, có thể dùng một hoặc hai trục cam. Mỗi dãy xi lanh có một hàng xupáp. Loại này có kết cấu phức tạp hơn cơ cấu phân phối khí kiểu xupáp đặt vì phải sử dụng đũa đẩy và cò mổ để truyền động từ trục cam đến xupáp. Hình 5.1.6 Cơ cấu phân phối khí kiểu xu páp treo có trục cam ở thân máy 1. Bánh răng cam 6, 7. Cam nạp và xả 12,17 Lò xo xupáp 16. Gối đỡ trục cò mổ 2. Mặt bích chặn 8. Bạc cổ trục 13. Trục cò mổ 19. Đũa đẩy 3. Đệm điều chỉnh 9, 18 Xu páp 14. Cò mổ 20. Con đội 4. Cổ trục cam 10. ống dẫn hƣớng 15. Vít điều chỉnh 21. Bánh răng dẫn động 5. Trục 11. Đế đỡ lò xo khe hở nhiệt bơm dầu Trong động cơ có xupáp đặt ở trên nắp máy và trục cam đặt ở thân máy dùng đũa đẩy dẫn động, nếu các xi lanh đặt thẳng hàng thƣờng có các xupáp đặt theo một dãy. Trong động cơ chữ V, ở mỗi hàng xi lanh các xupáp có thể đƣợc bố trí một hàng hoặc hai hàng: một hàng xupáp nạp và một hàng xupáp xả (hình 5.1.6). Các động cơ dùng cơ cấu phối khí kiểu xupáp treo có tỷ số nén cao hơn động cơ dùng cơ cấu phối khí kiểu xupáp đặt. Các xupáp đặt trên nắp máy sẽ giảm đƣợc thể tích buồng cháy khi đó không khí bị nén vào không gian nhỏ thì tỷ số nén sẽ cao cho phép tăng công suất động cơ. 5 Hoạt động: Hình 3.5 biểu diễn nguyên lý làm việc của xupáp trong động cơ dùng cơ cấu phối khí kiểu xupáp treo với trục cam đặt ở thân máy. Khi trục khuỷu quay, thông qua cơ cấu dẫn động bánh răng làm trục cam quay. Khi vấu cam tác dụng làm con đội và đũa đẩy đi lên, đẩy cò mổ tác dụng lên đuôi xupáp nén lò xo lại và đẩy xupáp đi xuống mở đƣờng nạp hoặc đƣờng thải. - Khi cam quay xuống vấu thấp, con đội và đũa đẩy đi xuống, lúc này lò xo xupáp giãn ra tác dụng lên móng hãm đẩy xupáp đi lên đóng đƣờng nạp và thải. 1.3.2.2. Cơ cấu phân phối khí kiểu xupáp treo có trục cam đặt ở nắp máy Hình 5.1.3 Cơ cấu phân phối khí kiểu xupáp treo có trục cam đặt ở nắp máy 1. Trục cam 2. Con đội 3. Cò mổ 4. Đệm điều chỉnh khe hở nhiệt 5. Đĩa đỡ lò xo 6. Mõng hãm 7. Đế lò xo dƣới 8. Ống dẫn hƣớng 9. Xu páp 10. Bệ đỡ xu páp 11. Phớt chăn dầu Các động cơ đời mới thƣờng sử dụng kiểu cơ cấu phân phối khí kiểu xupáp treo có trục cam đặt ở nắp máy. Loại này có kết cấu đơn giản hơn loại trục cam đặt ở thân máy vì không cần sử dụng đũa đẩy đồng thời trong quá trình làm việc, động cơ không chịu lực quán tính của đũa đẩy và sự uốn cong của đũa đẩy trƣớc khi nó truyền lực đến cò mổ. Điều này ít gây ảnh hƣởng khi động cơ làm việc ở tốc độ thấp nhƣng khi động cơ làm việc ở tốc độ cao hoặc chiều dài của đũa đẩy tăng sẽ gây ảnh hƣởng lớn đến quá trình nạp và thải khí của động cơ. Nó làm cho xupáp có xu hƣớng mở muộn hơn quy định do đó làm giảm tốc độ tối đa của động cơ. Trên các động cơ đời mới, thƣờng sử dụng nhiều xupáp cho một xi lanh (3,4,5 xupáp cho một xi lanh). Việc sử dụng nhiều xupáp cho một xi lanh nhằm tăng khả năng nạp đầy và thải sạch của động cơ, do đó có thể tăng công suất của động cơ. Khi tăng số 6 lƣợng xupáp, làm cho khí nạp và khí xả lƣu thông dễ dàng hơn, làm cho hiệu suất nạp tăng. Đồng thời kích thƣớc của xupáp giảm nên lực quán tính của nó giảm. Hình 5.1.8 Cơ cấu phân phối khí xu páp treo có trục cam đặt ở nắp máy 1. Cơ cấu xoay xupáp 2,5. Trục dàn cò mổ 3,6 Cò mổ 4. Trục cam 7. Đai ốc hãm 8. Vít điều chỉnh khe hở nhiệt 9. Nắp máy 10. Xupáp 11. Đĩa xích trục cơ 12. Bánh căng xích 13. Bánh dẫn hƣớng 14. Đĩa xích đầu trục cam 15. Xích 16. Đĩa xích trục khuỷu Nhiều động cơ có trục cam đặt trên nắp máy sử dụng một trục cam gọi là động cơ một trục cam phía trên. Một số động cơ có thể sử dụng hai trục cam đặt trên nắp máy, mỗi trục cam điều khiển một hàng xupáp gọi là động cơ hai trục cam. Các động cơ trục cam phía trên kiểu chữ V có thể có một hoặc hai trục cam trên mỗi hàng xi lanh. Nguyên lý hoạt động: Khi động cơ làm việc, trục khuỷu dẫn động trục cam quay, khi vấu cam tác động vào con đội làm con đội, đũa đẩy đi lên tác động vào cò mổ làm cò mổ quay đẩy xupáp đi xuống (mở xupáp) thực hiện quá trình nạp hoặc thải khí. Lúc này lò xo xupáp bị nén lại. Khi cam tiếp tục quay qua vị trí tác động thì lò xo xupáp đẩy cho xupáp ép sát vào bệ đỡ, cò mổ, đũa đẩy, con đội trở về vị trí ban đầu, xupáp đóng kín. 7 1.4. Quy trình và yêu cầu kỹ thuật tháo lắp cơ cấu phân phối khí 1.4.1. Quy trình tháo lắp cơ cấu phân phối khí kiểu xupáp treo dùng trên động cơ TOYOTA 1.4.1.1. Trình tự tháo 1. Xả nƣớc và tháo các đƣờng ống nƣớc làm mát ra khỏi nắp máy 2. Tháo các bộ phận liên quan lắp trên nắp máy 3. Tháo nắp che đầu trục 4. Tháo xích dẫn động trục cam - Quan sát dấu đặt cam trên các bánh dẫn động và trên thân máy, nắp máy (hình 5.1.9) - Nới lỏng, tháo bộ phận căng đai - Tháo dây đai dẫn động ra Hình 5.1.9 Dấu trên trục khuỷu 5. Tháo cụm cò mổ, trục cò mổ và gối đỡ ra - Nới lỏng đều các bu lông lắp gối đỡ trục cò mổ. - Lấy cụm cò mổ, trục và gối đỡ ra - Tháo chốt hãm đầu trục cò mổ, lấy các cò mổ, gối đỡ và lò xo ra. 6. Tháo nắp nắp máy theo trình tự đã học. Đƣa nắp máy ra ngoài đặt trên mặt bàn hoặc trên tấm gỗ phẳng Hình 5.1.10 Dấu đặt cam 7. Tháo các nắp gối đỡ trục cam và trục cam. - Quan sát các dấu xác định vị trí và chiều lắp trên nắp gối đỡ. Nếu không có dấu phải đánh dấu trƣớc khi tháo (hình 5.1.11) Hình 5.1.11 thứ tự và chiều lắp gối đỡ trục cam 8 - Nới lỏng đều các bu lông bắt nắp gối đỡ theo trình tự nhƣ hình 5.1.12 - Tháo các nắp gối đỡ trục cam ra khỏi nắp máy - Tháo trục cam ra, đặt trục cam lên giá Hình 5.1.12  Tháo xupáp - Kiểm tra dấu thứ tự của các xupáp theo từng máy. Nếu không có dấu phải đánh dấu trƣớc khi tháo. - Dùng vam chuyên dùng nén lò xo xupáp lại (hình 5.1.13) - Dùng que từ lấy móng hãm ra. - Tháo vam ra, lấy đế lò xo, lò xo xupáp ra. - Lấy xupáp ra. Hình 5.1.13 - Tháo phớt chắn dầu ra. - Sắp xếp các chi tiết đã tháo thành từng bộ theo thứ tự (hình 5.1.14) Làm sạch các chi tiết đã tháo Hình 5.1.14 1.4.1.2. Trình tự lắp Sau khi bảo dƣỡng, sửa chữa cơ cấu phân phối khí ta tiến hành lắp ráp theo trình tự sau: 1.Làm sạch kỹ các chi tiết cần lắp 2.Bôi dầu bôi trơn sạch vào các chi tiết quay, chuyển động 3.Lắp các phớt chắn dầu mới vào ống dẫn hƣớng xupáp - Đẩy phớt chắn dầu vào đúng vị trí cần lắp - Xoay các phớt chắn dầu xem đã lắp đúng chƣa 9 4. Lắp xupáp - Kiểm tra thứ tự của các xupáp theo dấu - Bôi dầu vào thân xupáp, đƣa xupáp vào ống dẫn hƣớng - Kiểm tra xem xupáp đã lắp đúng thứ tự chƣa - Lắp đĩa lò xo, lò xo vào nắp máy - Dùng vam nén lò xo xupáp lại (hình 5.1.15) Hình 5.1.15 - Lắp móng hãm vào đuôi xupáp - Tháo vam ra, lật nghiêng nắp máy, dùng búa nhựa gõ nhẹ vào đuôi xupáp xem móng hãm có nằm chắc chắn trong rãnh không. Nếu móng hãm chƣa nằm đúng rãnh, khi gõ nó sẽ bị bật ra. (hình 5.1.16) Hình 5.1.16 5. Lắp cụm cò mổ, trục cò mổ và gối đỡ vào nắp máy - Lắp các cò mổ, gối đỡ, lò xo vào trục cò mổ - Lắp chốt hãm đầu trục - Đƣa cụm cò mổ, trục cò mổ và gối đỡ vào nắp máy. - Lắp các bu lông gối đỡ đúng chiều và đúng thứ tự Hình 5.1.17 - Siết chặt các bu lông lắp gối đỡ trục cò mổ theo thứ tự ngƣợc với khi tháo và đúng mô men quy định - Mô men siết ốc quy định 210Kg/cm2 10 6. Lắp trục cam - Lau thật sạch bề mặt cổ trục và gối đỡ - Bôi dầu bôi trơn mới vào cổ trục cam và gối đỡ - Đặt trục cam lên nắp máy và lắp các nắp gối đỡ trục Chú ý: Lắp đúng thứ tự và đúng chiều các nắp gối đỡ trục Hình 5.1.18 - Lắp các bu lông bắt gối đỡ với nắp máy. - Siết chặt đều các bu lông theo thứ tự và đúng mô men quy định (hình 5.1.18) Mô men siết ốc quy định 200Kg/cm2 7. Lắp nắp máy theo trình tự đã học (bài bảo dƣỡng và sửa chữa nắp máy-MD 03) 8. Lắp xích cam: - Kẹp trục cam lên êtô. Chú ý: không kẹp vào các bề mặt tiếp xúc của trục cam. Hình 5.1.19 - Gióng thẳng lỗ chốt của đĩa răng phối khí trục cam với chốt của trục cam và lắp đĩa răng phối khí trục cam bằng bulông. Mômen: 64 N*m {653 kgf*cm, 47 ft.*lbf } Chú ý: Không đƣợc làm hỏng trục cam. 9. Lắp xích cam: - Chắc chắn rằng tất cả các dấu phối khí nằm ở các vị trí (ĐCT) - hình 5.1.20. - Chú ý: Vị trí các dấu phối khí có thể khác so với các vị trí đặt trƣớc do lực đẩy của lò xo xupáp. - Đặt dấu phối khí của trục khuỷu đúng vị trí giữa 400 và 1400 trƣớc ĐCT nhƣ trong hình 5.1.21. - Lắp bánh răng phối khí trục cam và đĩa răng phối khí trục cam đúng vị trí (200° ATDC) nhƣ trong hình 5.22. Hình 5.1.20 11 - Lắp trục cam ở vị trí (200 ATDC) nhƣ trong hình 5.1.22 - Lắp bộ giảm rung xích số 1 bằng 2 bu lông. Mômen: 9.0 N*m {92 kgf*cm, 80 in.*lbf } - Gióng thẳng các dấu phối khí của trục cam với các mắt xích đánh dấu của xích cam và lắp xích cam (Gióng thẳng các dấu phối khí với mắt xích đánh dấu trong khi quay trục cam). Hình 5.1.21 Hình 5.1.22 - Gióng thẳng các dấu phối khí của trục cam với các mắt xích đánh dấu của xích cam và lắp xích cam (Gióng thẳng các dấu phối khí với mắt xích đánh dấu trong khi quay trục cam). Hình 5.1.23 10. Lắp ray trƣợt bộ căng xích (hình 5.24) 11. Lắp bộ căng xích số 1 bằng 2 bulông (hình 5.1.25) Mômen: 9.0 N*m { 92 kgf*cm, 80 in.*lbf } 12 Hình 5.1.25 Hình 5.1.24 12. Lắp nắp che đầu trục Hình 5.1.26 Hình 5.1.27 13. Lắp bu ly trục cơ B. Thực hành Thực hành tháo lắp cơ cấu phân phối khí - Chuẩn bị dụng cụ tháo lắp - Tháo rời các chi tiết - Nhận dạng các chi tiết - Làm sạch kỹ các chi tiết cần lắp - Bôi dầu bôi trơn sạch vào các chi tiết quay, chuyển động 13 - Lắp cơ cấu phân phối khí Câu hỏi ôn tâp 1. Trình bày nhiệm vụ, yêu cầu, phân loại của cơ cấu phân phối khí? 2. Trình bày cấu tạo của cơ cấu phối khí dùng xupáp của động cơ bốn kỳ? 3. so sánh ƣu nhƣợc điểm của hai loại phân phối khí dùng xu páp đặt và xu páp treo trên động cơ bốn kỳ? 4. Trình bày cấu tạo của cơ cấu phối khí dùng xupáp của động cơ bốn kỳ với trục cam đặt ở nắp máy? 5. Trình bày cấu tạo của cơ cấu phối khí dùng xupáp của động cơ bốn kỳ với trục cam đặt ở thân máy? 14 MÃ BÀI TÊN BÀI: THỜI LƢỢNG (GIỜ) Lý thuyết Thực hành MD 0502 SỬA CHỮA CỤM XUPÁP 3 7 MỤC TIÊU THỰC HIỆN Sau khi học xong ngƣời học có khả năng - Trình bày đƣợc nhiệm vụ, điều kiện làm việc, vật liệu chế tạo, phân loại, cấu tạo cụm xupáp. - Phân tích đƣợc hiện tƣợng, nguyên nhân hƣ hỏng, phƣơng pháp kiểm tra và sửa chữa cụm xupáp. - Kiểm tra, sửa chữa đƣợc các hƣ hỏng của cụm xupáp đúng phƣơng pháp, đúng tiêu chuẩn kỹ thuật - Đảm bảo an toàn và vệ sinh công nghiệp. NỘI DUNG BÀI HỌC A. lý thuyết liên quan 2.1. Xupáp 2.1.1. Nhiệm vụ, điều kiện làm việc, vật liệu chế tạo 2.1.1.1. Nhiệm vụ Đóng, mở các cửa nạp và xả trong các chu trình làm việc của động cơ. 2.1.1.2. Điều kiện làm việc Trong quá trình làm việc, xupáp chịu tải trọng tĩnh, tải trọng động và tải trọng nhiệt lớn. - Tải trọng tĩnh: Chịu sức căng của lò xo xupáp - Tải trọng động: Lực khí thể tác dụng vào bề mặt xupáp nhất là ở kỳ cháy giãn nở, sự va đập của xupáp với bệ đỡ gây biến dạng xupáp. 15 - Tải trọng nhiệt: xupáp chịu nhiệt độ rất cao do tiếp xúc trực tiếp với khí cháy nhất là xupáp xả. Nhiệt độ của xupáp xả khoảng 500  6000C thậm chí có thể tới 8700C, còn nhiệt độ xupáp nạp khoảng 300  4000C. Ngoài ra, ở nhiệt độ cao và tiếp xúc trực tiếp với khí cháy nên xupáp còn bị ăn mòn hoá học do lƣu huỳnh và các axít sinh ra trong khí cháy. 2.1.1.3. Vật liệu chế tạo - Đối với xupáp nạp: Thƣờng dùng thép hợp kim Crôm hoặc hợp kim Crôm - Niken: 40X, X9C2, 4X9C, - Đối với xupáp xả: Thƣờng dùng thép hợp kim: 4X9C2, 40CX, 10MA là các loại thép chịu nhiệt cao. 2.1.2. Phân loại 1. Đuôi xupáp 2. Rãnh lắp móng hãm 3. Thân xupáp 4. mặt nghiêng Hình 5.2.01 Xupáp xả và xupáp nạp Xupáp đƣợc chia làm hai loại là xupáp nạp và xupáp xả. Về hình dạng, hai loại này giống nhau nhƣng có kích thƣớc và vật liệu chế tạo khác nhau. Xu páp nạp thƣờng lớn hơn xupáp xả (Hình 5.2.01). Nguyên nhân là khi xupáp nạp mở, lực duy nhất đẩy hỗn hợp không khí - nhiên liệu vào xi lanh là áp suất khí quyển. Khi xupáp xả mở ở kỳ xả vẫn còn áp suất cao trong động cơ. Xupáp xả nhỏ để có đủ không gian cho khí xả có áp suất cao thoát ra khỏi xi lanh đồng thời giảm diện tích tiếp xúc với khí cháy. Một số động cơ có ba xupáp cho từng xi lanh, hai xupáp nạp và một xupáp xả (Hình 5.2.02). 16 Hình 5.2.02 Động cơ dùng ba xu páp cho một xi lanh 2.1.3. Cấu tạo Xupáp đƣợc chia làm ba phần chính: Tán nấm, thân và đuôi xupáp 2.1.3.1. Tán nấm xupáp Tán nấm xupáp là phần đóng kín cửa nạp và xả. Trên tán nấm có mặt nghiêng (mặt côn) với độ côn từ 15  450. Đây là mặt làm việc quan trọng nhất của tán nấm. Hình 5.2.03 Góc côn của xu páp và bệ đỡ Nếu góc côn càng nhỏ thì tiết diện lƣu thông càng lớn. Tuy nhiên nếu góc côn càng nhỏ thì tán nấm càng mỏng làm cho khả năng chịu va đập cơ học càng giảm, tán nấm dễ bị cong vênh. Hầu hết các động cơ thƣờng dùng xupáp có góc côn từ 42  450. Góc côn trên tán nấm xupáp thƣờng nhỏ hơn góc côn trên bệ đỡ xupáp từ 0,5 10 để xupáp và bệ đỡ tiếp xúc với nhau theo một đƣờng tr... và bệ đỡ. 2.8.2.2. Bệ đỡ xupáp bị mòn nhiều Trƣờng hợp này có thể dùng máy mài chuyên dùng để mài. Trƣớc khi mài phải kiểm tra thật chính xác góc nghiêng quy định và chọn đá mài phù hợp. Khi mài phải thực hiện theo 2 giai đoạn: Mài thô và mài tinh, khi mài tinh nên nhỏ một ít hỗn hợp dầu hoả và dầu bôi trơn để đảm bảo độ bóng bề mặt. * Chú ý: Chỉ mài hết vết mòn hoặc vết cháy rỗ để tăng tuổi thọ của ống dẫn hƣớng. 2.8.2.3. Bệ đỡ xupáp bị mòn nặng hoặc cháy rỗ sâu Trƣờng hợp này cần phải doa lại mặt vát của bệ đỡ xupáp theo trình tự sau - Chọn các lƣỡi cắt phù hợp với các góc nghiêng của đế xupáp - Lắp lƣỡi cắt và nắp máy lên thiết bị - Doa mặt nghiêng làm việc (mặt tiếp xúc ở giữa với góc nghiêng 450) - Doa mặt nghiêng trên (góc nghiêng 150) 39 Hình 5.2.34 Các nguyên công doa đế xupáp - Doa mặt nghiêng dƣới có góc nghiêng 750 để điều chỉnh vị trí và chiều rộng mặt tiếp xúc. * Chú ý: - Chỉ doa đến khi hết các vết mòn và vết cháy rỗ trên bề mặt tiếp xúc - Khi doa bề mặt tiếp xúc phải chia 2 giai đoạn: Doa thô và doa tinh - Sau khi doa phải rà xupáp với bệ đỡ để đảm bảo độ kín 2.8.3. Sửa chữa ống dẫn hƣớng xupáp 2.8.3.1. Hiện tượng, nguyên nhân hư hỏng Ống dẫn hƣớng xu páp thƣờng bị mòn do ma sát với thân xu páp và điều kiện bôI trơn khó khăn. 2.8.3.2. Phương pháp kiểm tra phát hiện hư hỏng Muốn kiểm tra khe hở của ống dẫn hƣớng và xu páp, trƣớc hết phải làm sạch ống dẫn hƣớng bằng bàn chải cƣớc hoặc dụng cụ làm sạch bằng lƣỡi có thể điều chỉnh đƣợc sau đó kiểm tra độ mòn của ống dẫn hƣớng bằng các phƣơng pháp sau: Dùng xu páp mới cắm vào ống dẫn hƣớng, cho đầu xupáp cao hơn mặt phẳng thân mày khoảng 9 mm, dùng đầu đo của đồng hồ so chạm vào mép xu páp rồi lắc đầu xu páp để xác định sự dịch chuyển sang bên của xu páp. Nếu khe hở xu páp nạp vƣợt quá 0,25 mm và xu páp xả vƣợt quá 0,3 mm thì phải thay ống dẫn hƣớng. 40 Hình 5.2.35. Kiểm tra độ mòn ống dẫn hƣớng bằng dụng cụ đo nhỏ và pan me Sử dụng một loại dụng cụ đo lỗ nhỏ (hình 21 - 17) để kiểm tra độ mòn của ống dẫn hƣớng, điều chỉnh đầu đo sao cho đầu tròn tách ra vừa khít nhẹ trong ống dẫn hƣớng, sau đó dùng pan me đo ngoài để đo đƣờng kính đầu tròn của dụng cụ đo. Ngoài ra, có thể kiểm tra lắp xu páp vào ống dẫn hƣớng rồi kéo xu páp lên xuống nhiều lần, cuối cùng bỏ tay ra, nếu xu páp tự dịch chuyển xuống nhờ trọng lƣợng của nó thì khe hở lắp ghép vừa phảI, còn nếu xu páp không dịch chuyển xuống dƣới đƣợc thì khe hở quá chặt. 2.8.3.3. Phương pháp sửa chữa Nếu ống dẫn hƣớng bị mòn quá giới hạn cho phép, không đảm bảo khe hở giữa xu páp và ống dẫn hƣớng thì phải thay mới. Ống dẫn hƣớng bị mòn, nứt, vỡ thì phải thay ống mới. Khi thay ống dẫn hƣớng mới phải thực hiện theo trình tự sau 1. Làm nóng nắp máy lên đến nhiệt độ 900C (hình 5.2.35) Hình 5.2.35 41 2. Dùng dụng cụ chuyên dùng tháo ống dẫn hƣớng ra (hình 5.2.36) Hình 5.2.36 3. Dùng đồng hồ so đo trong đo đƣờng kính lỗ lắp ống dẫn hƣớng (hình 5.2.37) Chọn ống dẫn hƣớng mới có kích thƣớc phù hợp Hình 5.2.37 4. Dùng dụng cụ chuyên dùng lắp ống dẫn hƣớng mới vào nắp máy (hình 5.2.38) Hình 5.2.38 5. Chọn dao doa phù hợp với đƣờng kính lỗ ống dẫn hƣớng. Doa lỗ ống dẫn hƣớng đến kích thƣớc quy định (hình 5.2.39) Hình 5.2.39 42 Ví dụ: Đƣờng kính ống dẫn hƣớng sau khi doa của động cơ xe TOYOTA HIACE 13,042  13,069 mm * Chú ý: Độ nhô cao của ống dẫn hƣớng phải đúng quy định với từng loại động cơ. Ví dụ với động cơ xe TOYOTA HIACE, độ nhô cao của ống dẫn hƣớng là 18,5 mm 2.8.4. Sửa chữa lò xo xupáp - Lò xo xupáp bị gãy phải thay lò xo mới - Lò xo không vuông góc phải thay lò xo mới - Lò xo giảm độ đàn hồi thì phải thay lò xo mới - Các lò xo phải có chiều dài tự do nhƣ nhau. - Nếu độ đàn hồi lò xo giảm không nhiều so với mức tối thiểu quy định hoặc chiều dài tự do giảm ít thì có thể thêm vào giữa lò xo và đĩa lò xo một tấm đệm nhƣng chiều dày đệm không đƣợc quá 2 mm. - Khi độ đàn hồi của lò xo kém nên thay mới nhƣng cũng có thể nhiệt luyện lại để dùng. Trong trƣờng hợp đặc biệt có thể lắp thêm đệm có chiều dày nhất định nhƣng không đƣợc lớn hơn 2 mm. B. Thực hành Sửa chữa xupáp và đế xupáp - Chuẩn bị dụng cụ tháo lắp - Tháo, kiểm tra, sửa chữa xupáp và đế xupáp - Lắp xupáp và đế xupáp Kiểm tra, thay mới lò xo xupáp - Chuẩn bị dụng cụ tháo lắp - Tháo, kiểm tra, sửa chữa lò xo xupáp - Lắp lò xo xupáp Kiểm tra thay mới đĩa lò xo - Chuẩn bị dụng cụ tháo lắp - Tháo, kiểm tra, sửa chữa đĩa lò xo - Lắp đĩa lò xo Kiểm tra sửa chữa bệ đỡ xu páp - Chuẩn bị dụng cụ tháo lắp - Tháo, kiểm tra, sửa chữa bệ đỡ xupáp - Lắp bệ đỡ xupáp Kiểm tra, thay mới ống dẫn hƣớng xupáp - Chuẩn bị dụng cụ tháo lắp - Tháo, kiểm tra, sửa chữa ống dẫn hƣớng xupáp - Lắp ống dẫn hƣớng xupáp 43 Câu hỏi ôn tập 1. Trình bày nhiệm vụ, yêu cầu phân loai xupáp? 2. Trình bày phƣơng pháp kiểm tra, sủa chữa xupáp 3. Trình bày phƣơng pháp kiểm tra sửa chữa lo xo xupáp, đế xupáp? 4. Trình bày phƣơng pháp kiểm tra sửa chữa bệ đỡ xu páp? 5. Trình bày phƣơng pháp kiểm tra sửa chữa ống dẫn hƣớng xupáp? 6. Trình bày phƣơng pháp rà xupáp băng dụng cụ chuyên dùng? 7. Lập quy trình tháo lắp, kiểm tra xupáp trên một động cơ cụ thể? 44 MÃ BÀI TÊN BÀI: THỜI LƢỢNG (GIỜ) Lý thuyết Thực hành MD 05 03 SỬA CHỮA CON ĐỘI 2 3 VÀ CÕ MỔ MỤC TIÊU THỰC HIỆN - Trình bày đƣợc nhiệm vụ, điều kiện làm việc, vật liệu chế tạo, phân loại, cấu tạo con đội và cò mổ. - Phân tích đƣợc hiện tƣợng, nguyên nhân hƣ hỏng, phƣơng pháp kiểm tra, sửa chữa con đội và cò mổ. - Kiểm tra, sửa chữa đƣợc các hƣ hỏng của con đội và cò mổ đúng phƣơng pháp, đúng tiêu chuẩn kỹ thuật. - Đảm bảo an toàn lao động và vệ sinh công nghiệp. NỘI DUNG A. lý thuyết liên quan 3.1. Con đội 3.1.1. Nhiệm vụ, điều kiện làm việc, vật liệu chế tạo 3.1.1.1. Nhiệm vụ Con đội là chi tiết trung gian truyền chuyển động từ trục cam đến xupáp 3.1.1.2. Điều kiện làm việc Trong quá trình làm việc, con đội chịu lực ma sát do tiếp xúc với trục cam, chịu lực nén của lò xo xupáp. Để giảm mài mòn do ma sát, ngƣời ta thực hiện bôi trơn cho bề mặt tiếp xúc giữa con đội và trục cam bằng cách vung té hoặc bôi trơn cƣỡng bức. 3.1.1.3. Vật liệu chế tạo Con đội đƣợc chế tạo bằng nhiều loại vật liệu khác nhau nhƣ: - Thép các bon thấp hoặc trung bình: thép 15, 30. Sau khi gia công, bề mặt làm việc đƣợc thấm than đạt độ cứng 52  65 HRC - Thép hợp kim: 15X, 20X, 12XH3A Sau khi gia công bề mặt làm việc đƣợc tôi đạt độ cứng 52  65 HRC. Con lăn dùng cho con đội thuỷ lực thƣờng làm bằng thép hợp kim và tôi đạt độ cứng 58  65 HRC. - Gang trắng: con đội có thể đƣợc đúc bằng gang trắng hoặc đúc một lớp gang lên bề mặt làm việc. Gang có khả năng giữ dầu bôi trơn và có hệ số ma sát nhỏ nên chịu mài mòn tốt. 45 3.1.2. Phân loại Con đội thƣờng đƣợc chia làm các loại sau: a. Con đội hình trụ: b. Con đội hình nấm c. Con đội con lăn d. Con đội thuỷ lực 3.1.3. Cấu tạo 3.1.3.1. Con đội hình trụ (hình cốc) Hình dạng bên ngoài của con đội là hình trụ tròn, mặt trụ là mặt dẫn hƣớng, mặt đáy là mặt tiếp xúc với cam chịu ma sát và mài mòn. Bên trong con đội là khoang rỗng, đáy lỗ có dạng chỏm cầu để đỡ đầu đũa đẩy đồng thời giảm trọng lƣợng con đội. Mặt tiếp xúc thƣờng đƣợc tôi cứng hoặc mạ Crôm để tăng Hình 5.3.01 Con đội hình trụ khả năng chịu mòn. 3.1.3.2. Con đội hình nấm Loại này có hình dạng là trụ bậc, phần dẫn hƣớng có đƣờng kính nhỏ để giảm ma sát. Bề mặt tiếp xúc với cam có thể là mặt phẳng hoặc mặt cầu. Đầu con đội có lỗ dạng chỏm cầu để lắp đũa đẩy. Hình 5.3.02 Con đội hình nấm 3.1.3.3. Con đội con lăn Loại này có phần dẫn hƣớng là mặt trụ có đƣờng kính lớn. Phần tiếp xúc với cam là con lăn. Phía trên đƣợc gia công lỗ để lắp đũa đẩy. Con lăn có tác dụng làm giảm ma sát và mài mòn, tăng tuổi thọ cho con đội. Tuy nhiên con đội con lăn có kết cấu phức tạp nên ít đƣợc sử dụng nhƣ hai loại trên. 46 1. Đũa đẩy 2. Mặt đẫn hƣớng 3. Thân con đội 4. Vấu cam 5. Trục cam 6. Con lăn Hình 5.3.03 Con đội con lăn 3.1.3.4. Con đội thuỷ lực Trong quá trình làm việc, cần có khe hở giữa đuôi xupáp và đầu cò mổ (hoặc cam) gọi là khe hở nhiệt. Khe hở này phải đƣợc kiểm tra và điều chỉnh thƣờng xuyên. Để khắc phục vấn đề này, ngƣời ta sử dụng con đội thuỷ lực. Với con đội thuỷ lực, các khe hở trong truyền động xupáp đƣợc tự động điều chỉnh nên các chi tiết giảm đƣợc mài mòn và giảm tiếng ồn khi làm việc. 1. Đũa định lƣợng 2. Đũa đẩy 3. Con đội 4. Xi lanh 5. Piston 6. Van một chiều 7. Ổ bi kim 8. Con lăn 9. Cam Hình 5.3.04. Con đội thủy lực Cấu tạo: Con đội thuỷ lực (hình5.3.04) bao gồm: vỏ ngoài hình trụ rỗng gọi là thân con đội. Bên trong thân con đội có xi lanh chứa dầu từ động cơ đƣa đến phía dƣới piston, trong ống có van bi một chiều. Trên xi lanh có lỗ dẫn dầu, khi lỗ này trùng với lỗ dầu trên thân máy thì dầu đƣợc bổ sung vào khoang trống trong xi lanh. Hoạt động: Khi động cơ hoạt động, dầu bôi trơn đợc bơm dầu đẩy lên đƣờng dầu với một áp lực nhất định (2  6 Kg/cm2). Khi đó dầu đƣợc đƣa vào xi lanh qua lỗ dẫn 47 dầu xuống dƣới piston. Khi cam tác dụng nâng con đội, đẩy thân con đội và xi lanh đi lên làm dầu trong xi lanh bị nén lại, áp suất dầu tăng làm van một chiều đóng kín. Dầu tạo nên một lớp chêm đẩy piston đi lên làm xupáp mở ra. Do lò xo xupáp bị nén tạo ra lực ép dầu trong xi lanh làm cho một phần dầu trong xi lanh lọt qua khe hở giữa xi lanh và piston ra ngoài. Khi cam không tác dụng vào con đội nữa, con đội đi xuống nhờ lực đàn hồi của lò xo xupáp đến vị trí thấp nhất. Đồng thời lúc này lò xo phía dƣới piston đẩy piston đi lên tỳ sát vào đuôi xupáp, làm áp suất dầu trong xi lanh giảm làm van mở ra. Khi lỗ trên xi lanh trùng với lỗ dầu trên thân máy thì dầu đi qua lỗ dầu, qua van van một chiều bổ sung vào khoang chứa dầu trong xi lanh. Khi các chi tiết của cơ cấu phân phối khí nóng lên và giãn nở thì dầu rò rỉ qua khe hở giữa piston và xi lanh nhiều hơn nên xupáp vẫn đóng kín (không bị kênh). Hình 5.3.05 Để giảm ma sát cho bề mặt làm việc, ở con đội thuỷ lực còn dùng con lăn (hình5.3.04). Một ƣu điểm nữa của con đội thuỷ lực là có thể tự thay đổi thời gian tiết diện nạp ở tốc độ cao. Khi tốc độ của động cơ tăng cao, sự lọt dầu qua khe hở giữa piston và xi lanh giảm nên xupáp mở sớm hơn so với ở tốc độ thấp. Điều này rất có lợi cho quá trình nạp và thải của động cơ. Đối với động cơ sử dụng con đội thuỷ lực cần phải chú ý tới chất lƣợng dầu bôi trơn. Chất lƣợng dầu bôi trơn tốt hay xấu sẽ ảnh hƣởng trực tiếp tới sự làm việc của con đội. Dầu phải sạch và đảm bảo độ nhớt. Khe hở giữa thân con đội và lỗ trên thân máy khoảng 0,01  0,08 mm. 3.2. Đũa đẩy 3.2.1 Nhiệm vụ, điều kiện làm việc, vật liệu chế tạo 3.2.1.1. Nhiệm vụ 48 Đũa đẩy dùng trong cơ cấu phân phối khí kiểu xupáp treo có trục cam đặt ở thân máy là chi tiết trung gian truyền chuyển động từ con đội đến xupáp. Đũa đẩy chỉ sử dụng trong cơ cấu phân phối khí có trục cam đặt trên thân máy. 3.2.1.2. Điều kiện làm việc Trong quá trình làm việc, đũa đẩy chịu uốn dọc do tác dụng của lực nén lò xo xupáp 3.2.1.3. Vật liệu chế tạo Đũa đẩy đƣợc chế tạo bằng thép các bon thấp hoặc hợp kim nhôm. 3.2.2. Cấu tạo 1. Cò mổ 2. Trục cò mổ 3. Đầu cò mổ 4. Lò xo xupáp 5. Nắp máy 6. Gối dỡ trục cò mổ 7. Xupáp 8. Đũa đẩy 9. Con đội 10. Trục cam Hình 5.3.06 Đũa đẩy có cấu tạo rất đơn giản, nó là đoạn thép hoặc hợp kim nhôm dạng trụ tròn. Đối với đũa đẩy bằng thép thƣờng làm rỗng để giảm trọng lƣợng. Một đầu đũa đẩy có dạng mặt cầu lồi để đũa đẩy có thể tự lựa vị trí trong hốc con đội. Đầu còn lại có dạng côn bên trong có mặt cầu lõm (đầu tiếp xúc với vít điều chỉnh khe hở nhiệt) để tránh cho vít điều chỉnh bị trƣợt ra khỏi đũa đẩy khi cam không tác dụng vào con đội. 3.3. Cò mổ (đòn gánh) 3.3.1. Nhiệm vụ, điều kiện làm việc, vật liệu chế tạo 3.3.1.1. Nhiệm vụ Cò mổ cũng là một chi tiết trung gian truyền chuyển động từ đũa đẩy đến xupáp. 3.3.1.2. Điều kiện làm việc Trong quá trình làm việc, cò mổ chịu tác dụng của lực ma sát, lực uốn ngang, và lực và lực va đập gây mài mòn và biến dạng bề mặt làm việc 3.3.1.3. Vật liệu chế tạo 49 Cò mổ thƣờng đƣợc chế tạo bằng thép các bon trung bình: thép 30, 35, 40, 45. Đầu tiếp xúc với đuôi xupáp đƣợc tôi cứng tới độ cứng 62 HRC. Cò mổ còn đƣợc chế tạo bằng gang. 3.3.2. Cấu tạo 1. Cò mổ 2. Mặt tiếp xúc 3. Lỗ lắp trục 4. Ổ bi kim 5. Con lăn 6. Vít điều chỉnh khe hở nhiệt Hình 5.3.07 Cò mổ có cấu tạo nhƣ hình 5.3.07, nó có hai đầu. Phần đuôi cò mổ gia công lỗ ren để lắp vít điều chỉnh khe hở nhiệt. Phần đầu cò mổ tiếp xúc với đuôi xupáp có dạng mặt cong bán kính R. Mặt cong đƣợc mài với độ bóng 7. Thân cò mổ có lỗ lắp với trục của nó. Giữa cò mổ và trục có bạc đồng (hoặc ổ bi kim) để giảm mài mòn cho trục. Bề mặt ma sát giữa bạc và trục cò mổ đƣợc bôi trơn bằng dầu động cơ. 1. Trục dàn cò 2. Lỗ dầu bôi trơn 3. Vít điều chỉnh khe hở nhiệt 4. Cò mổ 5. Phanh hãm 6. Lò xo phân cách 7. Lò xo côn 8. Giá đỡ trục cò mổ Hình 5.3.08 Dàn cò mổ Trục cò mổ đƣợc khoan rỗng để dẫn dầu bôi trơn. Dầu bôi trơn đƣợc dẫn đến trục cò mổ và đƣa ra bề mặt ma sát qua lỗ nhỏ. Một số bạc cò mổ có rãnh xoắn để tạo màng dầu bôi trơn đồng đều trên diện tích tiếp xúc với trục. Khoảng cách từ tâm quay đến hai đầu cò mổ không đều, cánh tay đòn phía đuôi xupáp thƣờng dài hơn phía trục cam. Điều này làm cho hành trình của con đội giảm dẫn đến giảm lực quán tính của cơ cấu phân phối khí. lxp = (1,2  1,8)lc Trong đó: l cánh tay đòn phía trục cam c l là cánh tay đòn phía xupáp xp Hình 5.3.09 50 3.4. Sửa chữa các chi tiết 3.4.1. Sửa chữa con đội 3.4.1.1. Kiểm tra sơ bộ Quan sát trên toàn bộ bề mặt con đội để phát hiện các vết mòn, rỗ, xƣớc. Nếu con đội bị mòn nhiều hoặc có vết xƣớc, rỗ sâu thì phải thay con đội mới 3.4.1.2. Kiểm tra khe hở giữa con đội và ống dẫn hướng - Dùng panme đo ngoài đo đƣờng kính của con đội (hình 5.3.10a) - Dùng đồng hồ so đo trong đo đƣờng kính lỗ ống dẫn hƣớng (hình 5.3.10b) Hình 5.3.10a - Xác định khe hở giữa con đội và ống dẫn hƣớng. Khe hở tiêu chuẩn: 0,03  0,05 mm Khe hở tối đa cho phép: 0,10 mm Nếu khe hở lớn quá quy định tối đa phải sửa chữa hoặc thay con đội mới Hình 5.3.10b 3.4.1.3. Kiểm tra độ mòn của con đội Dùng dƣỡng đo chuyên dùng để đo lƣợng mài mòn của bề mặt tiếp xúc với cam. Nếu mòn quá 0,20 mm thì phải sửa chữa con đội bằng cách mài mặt tiếp xúc với cam trên máy mài có cơ cấu gá chuyên dùng. 3.4.2. Sửa chữa đũa đẩy 3.4.2.1. Kiểm tra độ cong của đũa đẩy Dùng khối V và đồng hồ so để kiểm tra độ cong của đũa đẩy. Độ cong tối đa cho phép 0,25mm. Nếu độ cong lớn quá quy định phải nắn lại đũa đẩy. 3.4.2.2. Kiểm tra đũa đẩy bị nứt, gẫy Quan sát toàn bộ đũa đẩy để phát hiện vết nứt. Nếu có vết nứt phải thay đũa đẩy hoặc hàn. Sau khi hàn phải kiểm tra độ cong của đũa đẩy và nắn thẳng. 51 3.4.3. Sửa chữa cò mổ (đòn gánh) 3.4.3.1. Kiểm tra cò mổ bị mòn Cò mổ thƣờng bị mòn đầu tiếp xúc với đuôi xupáp, mòn bạc tiếp xúc với trục cò mổ. Kiểm tra bằng cách quan sát vết mòn trên đầu cò mổ. Đầu cò mổ bị mòn thì hàn đắp rồi mài theo hình dạng và kích thƣớc ban đầu 3.4.3.2. Kiểm tra cò mổ bị nứt, gẫy Quan sát phát hiện các vết nứt trên cò mổ. Nếu cò mổ bị nứt thì thay mới hoặc hàn đắp rồi mài theo hình dạng ban đầu. B. Thực hành Kiểm tra sửa chữa con đội - Chuẩn bị dụng cụ tháo lắp - Tháo, kiểm tra, sửa chữa con đội - Lắp con đội Kiểm tra sửa chữa đũa đẩy - Chuẩn bị dụng cụ tháo lắp - Tháo, kiểm tra, sửa chữa đũa đẩy - Lắp đũa đẩy Kiểm tra sửa chữa cò mổ - Chuẩn bị dụng cụ tháo lắp - Tháo, kiểm tra, sửa chữa cò mổ - Lắp cò mổ Câu hỏi ôn tập 1. Trình bày nhiệm vụ, điều kiện làm việc, vật liệu chế tạo con đội? 2. Trình bày phƣơng pháp kiểm tra, sửa chữa con đội? 3. Trình bày nhiệm vụ, điều kiện làm việc, vật liệu chế tạo đũa đẩy? 4. Trình bày phƣơng pháp kiểm tra, sửa chữa đũa đẩy? 5. Trình bày nhiệm vụ, điều kiện làm việc, vật liệu chế tạo cò mổ(đòn gánh)? 6. Trình bày phƣơng pháp kiểm tra, sửa chữa cò mổ (đòn gánh)? 52 MÃ BÀI TÊN BÀI: THỜI LƢỢNG (GIỜ) Lý thuyết Thực hành MĐ 05 04 SỬA CHỮA TRỤC CAM VÀ 3 7 DẪN ĐỘNG CAM MỤC TIÊU THỰC HIỆN Sau khi học xong ngƣời học có khả năng - Trình bày đƣợc nhiệm vụ, điều kiện làm việc, vật liệu chế tạo, phân loại, cấu tạo trục cam, dẫn động trục cam. - Phân tích đƣợc hiện tƣợng, nguyên nhân hƣ hỏng, phƣơng pháp kiểm tra và sửa chữa trục cam, dẫn động trục cam. - Kiểm tra, sửa chữa đƣợc các hƣ hỏng của trục cam, dẫn động trục cam đúng phƣơng pháp, đúng tiêu chuẩn kỹ thuật. - Đảm bảo an toàn lao động và vệ sinh công nghiệp. NỘI DUNG BÀI HỌC A. Lý thuyết liên quan 4.1. Trục cam 4.1.1. Nhiệm vụ, điều kiện làm việc, vật liệu chế tạo 4.1.1.1. Nhiệm vụ Điều khiển xupáp đóng mở theo một quy luật nhất định theo đúng thứ tự làm việc của động cơ. 4.1.1.2. Điều kiện làm việc Trong quá trình làm việc, trục cam chịu tác dụng của lực ma sát, mô men uốn, mômen xoắn. 4.1.1.3. Vật liệu chế tạo Trục cam thƣờng đƣợc chế tạo bằng thép các bon trung bình hoặc thép hợp kim: a. Thép các bon trung bình: Thép 40, 45, Loại này sau khi gia công đƣợc nhiệt luyện bằng cách tôi hoặc thấm than để đạt độ cứng bề mặt 52  65 HRC. Độ sâu lớp bề mặt khoảng 0,7  2,0 mm. Độ cứng lớp bên trong khoảng 30  40 HRC. b. Thép hợp kim: Thƣờng dùng các loại thép 15X, 15MH, 12XH3A, c. Gang graphít cầu. Sau khi gia công, các bề mặt ma sát đƣợc nhiệt luyện bằng phƣơng pháp thấm Cácbon hoặc tôi để đạt độ cứng cần thiết rồi mài để đạt độ bóng 9. 53 4.1.2. Phân loại trục cam 4.1.2.1. Phân loại theo vị trí lắp đặt a. Trục cam lắp ở thân máy: Các gối đỡ trục cam chế tạo liền thân máy và đƣợc lót bạc đồng. Loại này đƣợc lắp từ phía đầu động cơ (lắp luồn) nên đƣờng kính các cổ trục nhỏ dần về phía sau để việc lắp ráp dễ dàng. b. Trục cam lắp ở nắp máy: Các gối đỡ trục cam là loại gối đỡ 2 nửa và ghép lại bằng bu lông giống trục khuỷu. Loại này có thể dùng bạc lót hoặc không có bạc. 4.1.2.2. Phân loại theo số lượng trục cam 1. Đĩa xích trục cam 2. Trục cam Hình 5.4.01 Động cơ có hai trục cam trên nắp máy 1. Bánh đai trục cam 2. Trục cam xả 3. Trục cam nạp 4. Đai dẫn động 5. Căng đai 6. Pu ly trung gian 7. Bánh đai trục khuỷu Hình 5.4.02 Dẫn động cam động cơ chữ V có bốn trục cam 54 a. Loại một trục: Loại này dùng một trục cam điều khiển tất cả các xupáp hút và xả thông qua giàn cò mổ. Trục cam có thể đặt ở thân máy hoặc nắp máy. b. Loại hai trục: Loại này có hai trục cam điều khiển hai hàng xupáp hút và xả riêng biệt. Hai trục cam đặt ở nắp máy và nối liên động bằng bộ truyền bánh răng (hình 5.4.01) Một số động cơ kiểu chữ V có thể dùng 4 trục cam, mỗi hàng xilanh sử dụng hai trục cam. loại này không cần dùng giàn cò mổ, các cam tác dụng trực tiếp vào đuôi xupáp (hình 5.4.02) 4.1.2.3. Phân loại theo biên dạng cam Hình 5.4.03 Các dạng cam - Cam lồi: Loại này đƣợc dùng phổ biến trên các động cơ ôtô. Nó bao gồm cam lồi 2 cung và cam lồi 3 cung (hình 5.4.03a và 5..4403b) - Cam tiếp tuyến: (hình 5.4.03c) - Cam lõm: (hình 5.4.03d) 4.1.3. Cấu tạo Hình 5.4.04 Cấu tạo trục cam 1. Bu lông hãm 4. Bánh răng đẫn động 7. bánh răng cam 2. Cam dẫn động bơm nhiên liệu 5. Cam 8. Đệm 3. Cổ trục 6. Tấm chắn dịch dọc trục 55 Trục cam bao gồm: Các cổ trục, các cam nạp, cam xả. Ngoài ra trên trục cam còn có cam dẫn động bơm xăng cơ khí, bánh răng dẫn động bộ chia điện, dẫn động bơm dầu bôi trơn, (hình 5.4.04) 4.1.3.1. Cổ trục cam Đối với trục cam đặt ở thân máy, cổ trục cam thƣờng có đƣờng kính nhỏ dần về phía sau (phía bánh đà) nhƣng đƣờng kính cổ trục nhỏ nhất phải lớn hơn chiều cao của cam. Đối với trục cam đặt ở nắp máy, cổ trục cam có đƣờng kính nhƣ nhau vì các gối đỡ trục cam là gối đỡ hai nửa. Chiều dài của cổ trục cam thứ nhất thƣờng lớn hơn các cổ trục phía sau vì cổ trục này chịu lực căng đai hoặc lực ngang của bánh răng. 4.1.3.2. Cam nạp và cam xả Các cam đƣợc chế tạo liền trục. Hình dạng và vị trí của các cam phụ thuộc vào thứ tự làm việc của động cơ, góc mở của các xupáp, số kỳ của động cơ. 4.1.3.3. Đầu trục cam Là vị trí lắp bánh dẫn động trục cam (bánh răng cam, bánh răng đai hoặc bánh răng xích). 4.1.3.4. Bánh dẫn động Bánh dẫn động đƣợc lắp với trục cam bằng then hoặc bằng mặt bích có chốt định vị. Trên các bánh dẫn động có dấu xác định vị trí tƣơng đối giữa trục khuỷu và trục cam gọi là dấu đặt cam hoặc dấu pha phối khí. Trên trục cam còn có bánh răng liền trục dạng răng xoắn dẫn động cho bơm dầu bôi trơn hoặc bộ chia điện, một cam lệch tâm dẫn động cho bơm xăng cơ khí, 4.2. Dẫn động trục cam Hình 5.4.05 Các phƣơng án đẫn động trục cam Hình 5.4.05 thể hiện bốn phƣơng pháp cơ bản trong dẫn động trục cam. a. Truyền động bằng bánh răng b. Truyền động bằng xích cho trục cam đặt ở thân máy 56 c. Truyền động bằng xích cho trục cam đặt ở nắp máy d. Truyền động bằng đai Đối với động cơ 4 kỳ, trong một chu trình làm việc, trục khuỷu phải quay hai vòng để trục cam quay một vòng, lần lƣợt mở từng xupáp. Tỷ số truyền 2:1 có thể đạt đƣợc bằng cách chế tạo bánh răng cam hoặc đĩa răng lớn gấp hai lần bánh răng hoặc đĩa răng trục khuỷu. Số lƣợng răng của bánh răng trục cam gấp hai lần số răng trên bánh răng trục khuỷu giúp cho trục khuỷu quay nhanh hơn hai lần bánh răng trục cam. 4.2.1. Dẫn động bằng bánh răng 1. bánh răng cam dọc trục 2. tấm chặn dọc trục 3. Cổ trục cam 4. Mặt bích 5. Bu lông 6. Bánh răng trục cam Hình 5.4.06 Bộ truyền bánh răng Dẫn động bằng bánh răng thƣờng sử dụng cho trục cam đặt ở thân máy (hình 5.4.06). Bộ truyền bánh răng có hoặc không có bánh răng trung gian. Trục cam đƣợc dẫn động từ trục khuỷu, góc đặt cam là quan hệ giữa góc quay trục cam và góc quay trục khuỷu, mọi yếu tố tác động xấu đến quá trình này đều ảnh hƣởng lớn đến quá trình làm việc của động cơ. Trên các bánh răng đánh dấu vị trí lắp ráp (dấu phối khí hay dấu đặt cam). Với truyền động bánh răng, trục cam và trục khuỷu quay ngƣợc chiều khi không sử dụng bánh răng trung gian. Bánh răng cam đƣợc chế tạo bằng gang hoặc phíp. 4.2.2. Dẫn động bằng xích Dẫn động bằng xích thƣờng sử dụng cho trục cam đặt ở thân máy hoặc nắp máy (hình 5.81). Đĩa xích có các răng với mô đun ăn khớp với mắt xích. Dẫn động xích cho phép truyền động giữa hai trục với khoảng cách khá lớn đồng thời giúp cho tốc độ trục khuỷu tăng cao hơn so với truyền động bánh răng. Để bộ truyền xích làm việc êm và ổn định, ngƣời ta dùng bộ căng xích và dẫn hƣớng xích. Bộ căng xích đƣợc điều chỉnh tự động nhờ áp lực dầu. Khi trục cam đƣợc truyền động bằng xích, trục khuỷu và trục cam quay cùng chiều. Một số động cơ dùng hai trục cam trên nắp máy thì ngoài dẫn động bằng xích từ trục khuỷu, còn dùng cặp bánh răng ăn khớp để truyền động giữa hai trục cam (hình 5.4.07) 57 1. Xích 2. Trục cam xả 3. Trục cam nạp 4. Đệm điều chỉnh 5. Cốc chụp 6. Xu páp nạp 7. Xu páp xả 8. Bộ căng xích 9. Thanh chống trƣợt 10. Thanh dẫn hƣớng Hình 5.4.07 Truyền động giữa hai trục cam băng bánh răng 4.2.3. Dẫn động bằng đai: 1. Bánh đai trục cam 2. Căng đai 3. Bu ly bơm nƣớc 4. Bánh đai trục khuỷu 5. Đai dẫn động Hình 5.4.08 Dẫn động trục cam bằng dây đai Dẫn động bằng bộ truyền đai (Hình 5.4.08) thƣờng sử dụng cho trục cam đặt trên nắp máy. Tƣơng tự truyền động xích, đai làm trục cam quay cùng chiều với trục khuỷu nhƣng bộ truyền đai cho phép làm việc êm, ít tiếng ồn hơn bộ truyền xích. Điều này cho phép nâng cao tốc độ quay của trục khuỷu. Trong hầu hết các động cơ có trục cam đặt trên nắp máy, trục cam đƣợc dẫn động bằng đai hoặc xích, khi đai hoặc xích và đĩa răng bị mòn, đai hoặc xích sẽ bị lỏng (bị chùng), ảnh hƣởng đến thời điểm đóng mở các xupáp làm giảm hiệu suất động cơ và tăng thành phần độc hại trong khí xả. Tuy nhiên, nguy hiểm lớn nhất là đai bị trƣợt làm lệch thời điểm mở xupáp, điều này xảy ra khi đai quá chùng và trƣợt sang vị trí khác trên bánh đai. Trong một số động cơ, điều này có thể làm cho xupáp va đập vào piston, làm cong xupáp, rạn nứt piston, và các sự cố nghiêm trọng khác. 58 Để tránh sự lệch đai, các động cơ sử dụng bộ căng đai. Bộ căng đai tác dụng lực lên mặt ngoài của đai, làm cho đai không bị chùng hoặc giãn, tránh sự lệch đai hoặc xích trên đĩa răng. Một số bộ căng đai dùng lò xo tác dụng lực, một số khác sử dụng cơ cấu thuỷ lực để giữ cho đai có độ căng thích hợp. 4.3. Pha phân phối khí Pha phân phối khí là đồ thị biểu diễn thời điểm và khoảng thời gian các xupáp đóng, mở. Hình 5.4.09a là đồ thị pha phối khí của động cơ bốn kỳ thực hiện một chu trình công tác tƣơng ứng với hai vòng quay trục khuỷu (7200). Để đảm bảo nạp đầy hoà khí (hoặc không khí) vào xi lanh động cơ thì xupáp nạp mở trƣớc khi piston lên ĐCT một khoảng ứng với góc 1 và đóng muộn góc  theo chiều quay trục 2 Hình 5.4.09a Đồ thị pha phối khí động cơ khuỷu. bốn kỳ Đồng thời để thải sạch khí đã cháy ra khỏi xi lanh thì xupáp xả phải mở sớm một góc 4 và đóng muộn góc 5 theo chiều quay của trục khuỷu. Các góc mở sớm và đóng muộn xupáp tuỳ thuộc vào từng loại động cơ. Hình 5.4.09b là đồ thị pha phối khí của động cơ hai kỳ quét vòng. Một chu trình công tác của động cơ tƣơng ứng với một vòng quay của trục khuỷu. Quá trình xả và quét khí diễn ra đồng thời. Việc đóng mở cửa xả và cửa quét đƣợc thực hiện bởi piston. Thông thƣờng cửa xả bố trí phía trên cửa quét nên góc mở cửa xả lớn hơn góc mở cửa quét (thời gian mở cửa xả dài hơn). Hình 5.4.09b Đồ thị pha phối khí động cơ hai kỳ Ví dụ: Hình 5.4.10 là sơ đồ pha phối khí của động cơ Ford. Các thời điểm pha phối khí đƣợc tính theo độ đối với các thời điểm trƣớc hoặc sau ĐCT và ĐCD. 59 Xupáp xả bắt đầu mở ở 470 trƣớc ĐCD trong kỳ cháy, xupáp này vẫn mở đến 270 sau ĐCT ở kỳ nạp. Điều này tăng thêm thời gian cho khí xả thoát ra khỏi xi lanh. Trong thời gian piston đạt đến 470 trƣớc ĐCD ở kỳ cháy, áp suất cháy sẽ giảm đáng kể. Công suất bị tổn thất không đáng kể trong thời gian khí xả thoát ra ngoài. 0 Xupáp nạp bắt đầu mở ở 12 trƣớc 0 ĐCT, cho đến 56 sau ĐCD khi kết thúc kỳ nạp. Điều này làm tăng thời gian cho Hình 5.4.10 Đồ thị pha phối khí của động hỗn hợp không khí-nhiên liệu đi vào xi cơ FORD lanh. Xupáp xả đóng ở 210 sau khi xupáp nạp mở có nghĩa là cả xupáp nạp và xả cùng mở trong khoảng 330 tính theo góc quay trục khuỷu. Khoảng thời gian cả xupáp xả và nạp cùng mở cho phép quét sạch khí xả còn lại trong xi lanh. Các xupáp này không đóng hoặc mở một cách tức thời mà cần vài độ theo góc quay của trục khuỷu để các xupáp mở hoàn toàn hoặc đóng hoàn toàn. Thời gian đóng, mở các xupáp phụ thuộc vào hình dạng biên dạng cam, góc mở và đóng xupáp, vị trí trục khuỷu. Sự thay đổi thông số của các bánh răng truyền động hoặc các đĩa xích sẽ thay đổi pha phối khí. Ví dụ, đai bị giãn hoặc xích bị mòn sẽ làm lệch thời điểm mở xupáp, làm cho vị trí trục cam không tƣơng ứng với vị trí trục khuỷu, các xupáp đóng và mở muộn hơn, làm giảm hiệu suất động cơ và gây ra hiện tƣợng quá nhiệt. Các bánh răng và các đĩa xích, bánh đai dẫn động đƣợc đánh dấu để dễ dàng lắp ráp và điều chỉnh. 4.3.2. Điều khiển góc pha phối khí tự động theo tốc độ động cơ Động cơ đốt trong thƣờng có hiệu suất thể tích thấp khi vận hành với tốc độ cao. Khi tốc độ động cơ tăng các xupáp nạp mở trong thời gian ngắn hơn điều này có nghĩa là thời gian hỗn hợp không khí - nhiên liệu đi vào xi lanh ngắn hơn. Nếu xupáp nạp mở sớm hơn ở tốc độ cao sẽ tăng thời gian hỗn hợp đi vào xi lanh. Trên một số động cơ hiện đại có sử dụng bộ phận điều khiển góc mở sớm xupáp theo tốc độ động cơ. Có hai phƣơng pháp thay đổi góc mở xupáp. 60 4.3.2.1. Điều khiển bằng khớp thuỷ lực 1. Van dầu 2. Giắc cắm điện 3. Solenoid 4. Lò xo 5. Bánh răng xoắn 6. Piston 7. Cam 8. Trục cam 9. Đĩa răng trục cam Hình 5.4.11 Điều khiển góc mở sớm xu páp bằng khớp thủy lực Một phƣơng pháp để mở các xupáp nạp ở tốc độ cao là dùng cơ cấu điều khiển xoay trục cam tự động theo số vòng quay động cơ (hình 5.4.11). Trục cam có khớp nối mềm giữa đĩa răng trục cam và trục cam. Khớp nối có piston thuỷ lực hoạt động bằng áp suất dầu động cơ và van điều khiển dầu vận hành bằng cuộn solenoid. Khi module điều khiển điện tử (ECM) báo tín hiệu cho solenoid để đóng van, áp lực dầu đẩy piston về phía trƣớc. Khi piston chuyển động, các răng trong của piston sẽ trƣợt lên các răng nghiêng trên bánh răng xoắn truyền động. Điều này làm trục cam quay về phía trƣớc (theo chiều quay làm việc) làm cho thời điểm mở xupáp nạp mở sớm. 4.3.2.2. Điều khiển bằng điện tử Phƣơng pháp khác để thay đổi thời điểm pha phối khí đang đƣợc nghiên cứu. Động cơ không dùng trục cam mà có thể dùng cuộn solenoid để mở các xupáp. Mỗi cuộn solenoid đƣợc lắp với một thanh đẩy tựa lên một đầu của xupáp. Các bộ cảm biến gửi thông tin về tốc độ, tải trọng động cơ và các tín hiệu khác cho ECM. Module này sẽ xác định thời điểm và khoảng thời gian mở các xupáp. Vào thời điểm thích hợp ECM gửi tín hiệu điện áp cho solenoid từ đó sẽ kéo thanh đẩy và làm mở xupáp, tốc độ động cơ càng cao thì ECM điều khiển mở các xupáp càng sớm và duy trì thời gian mở lâu hơn. Tuy nhiên... cam bị mòn quá quy định thì phải thay trục cam mới, thậm chí có thể phải thay cả nắp máy. Hình 5.4.17 Lắp bạc gối đỡ trục cam Trƣờng hợp đặc biệt có thể tiến hành sửa chữa theo trình tự sau: - Hạ mép gối đỡ (loại 2 nửa) - Doa lỗ gối đỡ đến kích thƣớc sửa chữa cổ trục - Rà và cạo lỗ gối đỡ để đảm bảo khe hở và sự tiếp xúc giữa cổ trục và gối đỡ 4.4.2.6. Kiểm tra khe hở dọc trục của trục cam (hình 5.4.18) - Làm sạch trục cam và nắp ổ đỡ hoặc bạc lót (đối với trục cam lắp ở thân máy) - Lắp trục cam vào động cơ, siết ốc đủ mô men quy định. - Gá đồng hồ so cho đầu rà tiếp xúc với mặt đầu trục cam. - Dùng đòn bẩy trục cam dịch chuyển theo chiều trục - Quan sát và xác định chỉ số trên đồng hồ so, đó chính là khe hở dọc trục cam. Hình 5.4.18 Kiểm tra khe hở dọc trục cam 66 So sánh với khe hở tiêu chuẩn quy định (đối với từng loại động cơ). Nếu khe hở lớn hơn quy định thì phải điều chỉnh bằng cách thêm tấm đệm. 4.4.2.7. Kiểm tra khe hở giữa cổ trục và gối đỡ a. Đối với trục cam lắp ở nắp máy - Làm sạch trục cam và nắp gối đỡ - Chọn một đoạn dây chì 1mm có chiều dài lớn hơn bề rộng của ổ đỡ. đặt đoạn dây chì hoặc dải nhựa plastic (loại dùng để đo khe hở) vào gối đỡ. - Lắp trục cam vào động cơ, xiết ốc gối đỡ cho đủ lực quy định. Sau đó tháo nắp gối đỡ và trục cam ra (không đƣợc quay trục cam) (hình 5.4.19) Hình 5.4.19 Kiểm tra khe hở giữa cổ trục và gối đỡ - Đo chiều dầy đoạn chì bị kẹp. Đó chính là khe hở giữa cổ trục và ổ đỡ, so sánh với khe hở quy định của từng loại động cơ. Nếu dùng đoạn nhựa plastic thì so sánh với thang đo trên vỏ đựng dây nhựa ở vị trí rộng nhất (hình 5.4.20) Hình 5.4.20 Xác đinh khe hở Ví dụ: Động cơ xe TOYOTA HIACE Khe hở tiêu chuẩn:0,025 0,065 mm Khe hở tối đa 0,10 mm Mô men siết ốc quy định: 160 kGcm Nếu khe hở lớn hơn quy định tối đa thì phải sửa chữa Chú ý: Khi lắp nắp gối đỡ phải đảm bảo đúng chiều và thứ tự của nắp gối đỡ b. Đối với trục cam lắp ở thân máy Loại này thƣờng đƣợc lắp vào thân máy từ phía trƣớc (lắp luồn). Kiểm tra khe hở giữa cổ trục và ổ đỡ bằng cách dùng panme và đồng hồ so đo đƣờng kính của cổ trục và đƣờng kính của ổ đỡ rồi tính toán khe hở giữa cổ trục và gối đỡ. 67 4.4.2.8. Kiểm tra khe hở ăn khớp giữa hai bánh răng trục cam nạp và cam xả a. Cố định một trục cam b. Dùng đồng hồ so cho tiếp xúc với đầu răng của bánh răng còn lại c. Dùng tay lắc trục cam không bị hãm. (hình 5.4.21) d. Quan sát giá trị dao động của kim đồng hồ xác định khe hở ăn khớp của bánh răng. Nếu khe hở lớn quá quy định thì thay bánh răng mới. Hình 5.4.21 4.4.2.9. Kiểm tra tình trạng kỹ thuật của bộ truyền đai Kiểm tra dây đai: Quan sát trên toàn bộ dây đai để phát hiện các vết nứt, xƣớc, các răng đai không bị gẫy, mòn. Nếu có bất kỳ hiện tƣợng hƣ hỏng nào phải thay dây đai (hình 5.4.22) Hình 5.4.22 Các dạng hƣ hỏng của đai cam Kiểm tra puly căng đai: Dùng tay quay puly căng đai xem có quay nhẹ nhàng hay không, puly quay êm, không bị kẹt. Nếu cần phải thay puly mới (hình 5.4.23) Kiểm tra lò xo căng đai: - Kiểm tra chiều dài tự do của lò Hình 5.4.23 xo: + Tháo lò xo ra + Dùng thƣớc đo chiều dài của lò xo và so sánh với giá trị tiêu chuẩn (hình 5.4.24) Chiều dài tiêu chuẩn của lò xo: Động cơ TOYOTA: 4A-F: 43,3 mm Hình 5.4.24 68 4A-GE: 43,5 mm - Kiểm tra sức căng của lò xo ở vị trí lắp đặt: + Dùng lực kế kéo lò xo đến chiều dài tƣơng ứng với khi lắp lên động cơ + Quan sát giá trị trên lực kế, giá trị này phải đúng quy định. Động cơ TOYOTA: 4A-F: 7,0 kg tại chiều dài 50,2 mm 4A-GE: 9,87 kg tại chiều dài 50,2 mm Kiểm tra bánh dẫn động trục cam: - Kiểm tra bề mặt bánh dẫn động không có vết nứt, sứt mẻ răng, vết rỗ - Kiểm tra rãnh then. Nếu rãnh then bị biến dạng phải sửa chữa bằng phƣơng pháp hàn đắp rồi phay lại rãnh then mới. Chú ý: Khi phay rãnh then mới phải đảm bảo dấu phối khí đúng vị trí quy định. 4.4.2.10. Sửa chữa một số hư hỏng khác của trục cam - Rãnh then bị mòn, biến dạng phải hàn đắp, tiện lại đầu trục rồi phay lại rãnh then mới theo kích thƣớc quy định - Các lỗ ren bị chờn, cháy thì khoan rộng rồi làm lại ren mới - Các lỗ dẫn dầu bị tắc thì thông rửa sạch, thổi bằng khí nén * Chú ý: Khi hàn đắp, để tránh biến dạng cho trục cam thì nên ngâm trục cam trong nƣớc chỉ để nhô phần cần hàn lên hoặc quấn giẻ ƣớt vào phần không hàn. B. Thực hành Kiểm tra sửa chữa gối đỡ trục cam - Chuẩn bị dụng cụ tháo lắp - Tháo, kiểm tra, sửa chữa gối đỡ trục cam - Lắp bệ gối đỡ trục cam Kiểm tra sửa chữa bánh răng cam - Chuẩn bị dụng cụ tháo lắp - Tháo, kiểm tra, sửa chữa bánh răng cam - Lắp bệ bánh răng cam Kiểm tra sửa chữa trục cam - Chuẩn bị dụng cụ tháo lắp - Tháo, kiểm tra, sửa chữa trục cam - Lắp bệ trục cam Kiểm tra sửa chữa đai cam - Chuẩn bị dụng cụ tháo lắp - Tháo, kiểm tra, sửa chữa đai cam - Lắp bệ đai cam 69 Câu hỏi ôn tập 1. Trình bày nhiệm vụ, điều kiện làm việc, vật liệu chế tạo trục cam? 2. Trình bày cấu tạo trục cam? 3. Trình bày các phƣơng pháp dẫn động trục cam? 4. Trình bày phƣơng pháp kiểm tra, cách khắc phục sửa chữa trục cam? 5. Lập quy trình tháo, lắp, kiểm tra trục cam trên động cơ có một trục cam đặt ở nắp máy? 6. Lập quy trình tháo, lắp, kiểm tra trục cam trên động cơ trục cam đặt ở thân máy? 7. Lập quy trình tháo, lắp, kiểm tra trục cam trên động cơ có hai trục cam ăn khớp nhau đặt ở nắp máy? 70 MÃ BÀI TÊN BÀI: THỜI LƢỢNG (GIỜ) Lý thuyết Thực hành MD 05 05 BẢO DƢỠNG 3 12 CƠ CẤU PHÂN PHỐI KHÍ MỤC TIÊU THỰC HIỆN Sau khi học xong ngƣời học có khả năng - Trình bày đƣợc mục đích, nội dung và yêu cầu kỹ thuật bảo dƣỡng cơ cấu phân phối khí. - Bảo dƣỡng đƣợc cơ cấu phân phối khí đúng phƣơng pháp và đúng yêu cầu kỹ thuật. - Đảm bảo an toàn và vệ sinh công nghiệp. NỘI DUNG BÀI HỌC A. Lý thuyết liên quan 5.1. Mục đích Trong quá trình làm việc, ma sát sinh ra ở các bề mặt tiếp xúc (cổ trục, bề mặt cam, con đội, đầu cò mổ) sẽ gây hao mòn ở những bề mặt này. Ngoài ra các chi tiết có liên kết động học với nhau, khi làm việc sẽ phát sinh lực quán tính gây va đập trên bề mặt làm việc cùng với tác dụng của nhiệt độ cao, điều kiện bôi trơn khó khăn làm cho các chi tiết bị hao mòn, biến dạng. Sự hao mòn làm thay đổi quan hệ lắp ghép giữa các chi tiết và cả cơ cấu, ảnh hƣởng xấu đến quá trình nạp và thải khí, giảm công suất động cơ do hệ số nạp giảm, pha phân phối khí thay đổi. Thậm chí giảm tỷ số nén của động cơ do xupáp mòn thụt sâu vào nắp máy làm thể tích buồng cháy tăng dẫn đến chi phí nhiên liệu tăng, động cơ làm việc có tiếng gõ và khó khởi động. Vì vậy trong quá trình sử dụng cần tiến hành bảo dƣỡng, sửa chữa các bộ phận của cơ cấu phân phối khí nhằm phục hồi kích thƣớc, hình dáng hình học và quan hệ lắp ghép giữa các chi tiết đảm bảo cho cơ cấu phân phối khí hoạt động bình thƣờng, tránh hƣ hỏng nặng cho các chi tiết và động cơ. 5.2. Nội dung bảo dƣỡng - Kiểm tra điều chỉnh khe hở nhiệt xupáp - Kiểm tra điều chỉnh dẫn động trục cam - Kiểm tra độ kín của xupáp, mài rà xupáp - Kiểm tra tình trạng kỹ thuật, bảo dƣỡng trục cam, bạc đỡ trục - Kiểm tra, bảo dƣỡng con đội, cò mổ và các chi tiết khác 71 5.3. Bảo dƣỡng định kỳ cơ cấu phân phối khí 5.3.1. Kiểm tra, điều chỉnh khe hở nhiệt xupáp 5.3.1.1. Khe hở nhiệt xu páp Khe hở nhiệt xu páp là khe hở đƣợc tạo ra bởi tất cả các chi tiết từ trục cam đến xupáp khi xupáp đóng. Khe hở này đƣợc biểu thị bằng khoảng cách giữa đuôi xupáp và đầu cò mổ khi xupáp đóng. Một số động cơ có trục cam đặt trên nắp máy tác động trực tiếp vào xupáp thì khe hở nhiệt là khoảng cách giữa cam và đuôi xupáp. ở những động cơ này, thƣờng điều chỉnh khe hở nhiệt bằng cách thay các tấm đệm ở đuôi xupáp 5.3.1.2. Tầm quan trọng của việc điều chỉnh khe hở nhiệt xupáp Nhƣ đã biết mọi vật đều bị giãn nở khi nhiệt độ tăng. Khi động cơ làm việc xupáp là chi tiết luôn luôn tiếp xúc với khí cháy có nhiệt độ cao vì vậy nó cũng bị giãn nở trong quá trình làm việc. Hình 5.5.01 Nếu không có khe hở nhiệt xupáp thì khi động cơ làm việc, xupáp bị giãn nở làm cho nó đóng không kín vào bệ đỡ làm giảm áp suất cuối kỳ nén đồng thời xupáp còn bị cháy, rỗ bề mặt tiếp xúc với bệ đỡ (hình 5.5.01). Nếu khe hở nhiệt quá lớn thì sẽ làm thay đổi thời điểm đóng mở của các xupáp dẫn đến làm giảm hệ số nạp, giảm công suất của động cơ, tăng mức tiêu hao nhiên liệu, giảm tuổi thọ của động cơ. Vì vậy trong sử dụng, bảo dƣỡng và sửa chữa ta thƣờng xuyên kiểm tra và điều chỉnh khe hở nhiệt xupáp. 5.3.1.3. Điều kiện cần biết trước khi điều chỉnh  Thứ tự làm việc của động cơ.  Khe hở nhiệt xupáp tiêu chuẩn: Mỗi loại động cơ đều có quy định trị số khe hở nhiệt tiêu chuẩn. Khe hở nhiệt xupáp hút: 0,15  0,30mm. Khe hở nhiệt xupáp xả: 0,25  0,35mm. 72  Góc lệch công tác. 1800.  i  i Trong đó : i là góc lệch công tác.  là số kỳ. i là số xilanh.  Xác định máy song hành: Mỗi động cơ thƣờng có các cặp máy song hành. Các máy đƣợc gọi là song hành là những máy có piston luôn chuyển động lên ĐCT hoặc xuống ĐCD cùng nhau nhƣng thời điểm làm việc khác nhau. Các máy song hành làm việc cách nhau 3600 theo góc quay của trục khuỷu (một vòng quay trục khuỷu).  Xác định vị trí các xupáp hút – xả Có nhiều cách để xác định vị trí của các xupáp - Căn cứ vào quy luật bố trí xupáp XH – XH – XH – XH XH – HX – XH – HX. - Căn cứ vào vị trí tƣơng ứng giữa xupáp và các cổ hút - xả - Căn cứ vào tài liệu hƣớng dẫn sử dụng, bảo dƣỡng và sửa chữa của từng loại động cơ cụ thể (nếu có) Chú ý: Chỉ điều chỉnh khe hở nhiệt xupáp khi động cơ nguội và xupáp đã đóng kín vào bệ đỡ, khi đó khe hở nhiệt là lớn nhất. 5.4.1.4. Trình tự điều chỉnh khe hở nhiệt xupáp theo từng máy - Chuẩn bị dụng cụ điều chỉnh: Tay quay, căn lá, tô vít, cờlê, khẩu. - Tháo các bộ phận liên quan trên nắp máy. - Tháo nắp che giàn cò mổ xupáp - Xác định vị trí của các xupáp hút - xả. - Xác định góc lệch công tác giữa các máy - Xác định các cặp máy song hành - Chọn căn lá có chiều dày phù hợp vói khe hở nhiệt tiêu chuẩn của các xupáp hút và xả - Quay trục khuỷu bằng tay quay để máy số 1 ở ĐCT vào cuối kỳ nén - đầu kỳ nổ. Khi đó máy song hành máy 1 ở thời điểm cuối xả - đầu hút (cặp xupáp của máy song hành máy 1 đều hé mở, còn cặp xupáp của máy 1 đóng kín) Chú ý : Khi quay trục khuỷu thì quan sát cặp xupáp của máy song hành với máy 1 đang hé mở thì dừng lại (thời điểm xupáp hút của máy song hành bắt đầu đi xuống) - Chia puly đầu trục khuỷu thành các phần theo góc lệch công tác 73 - Dùng clê nới đai ốc hãm vít điều chỉnh khe hở nhiệt. Dùng tuốcnơvít nới vít điều chỉnh ra. 1800.   - Đƣa căn lá đã chọn vào giữai đuôi xupápi và đầu cò mổ. Dùng tuốcnơvít văn vít điều chỉnh vào đồng thời vừa xê dịch căn lá đến khi nào dịch chuyển căn lá thấy hơi nặng tay thì dừng lại. Chú ý: Khi điều chỉnh nên vặn vít điều chỉnh từ từ, mỗi lần vặn khoảng 1/8 vòng hoặc ít hơn để tránh gây hƣ hỏng căn lá. - Đƣa căn lá ra ngoài, dùng tuốcnơvít giữ cố định vít điều chỉnh, dùng cờlê vặn chặt đai ốc hãm lại. Chú ý: Khi hãm ốc, không đƣợc để vít điều chỉnh xoay đi làm khe hở nhiệt bị sai. - Sau khi điều chỉnh xong, ta phải kiểm tra lại khe hở nhiệt. Nếu khe hở nhiệt chƣa đúng cần phải điều chỉnh lại. - Tiến hành điều chỉnh cho xupáp còn lại theo trình tự nhƣ trên. - Quay trục khuỷu đi một góc bằng góc lệch công tác (dấu vạch trên puly trùng với dấu trên thân máy) để điều chỉnh khe hở nhiệt của máy tiếp theo. - Lần lƣợt tiến hành điều chỉnh khe hở nhiệt xupáp cho tất cả các máy. 5.4.1.5. Điều chỉnh khe hở nhiệp xupáp theo phương pháp điều chỉnh hàng loạt a. Đặc điểm của phƣơng pháp - Tại cùng một thời điểm có thể điều chỉnh khe hở nhiệt của nhiều xupáp ở các máy khác nhau. - Trong toàn bộ quá trình điều chỉnh chỉ cần quay trục khuỷu một lần - Quá trình điều chỉnh nhanh đặc biệt đối với động cơ nhiều xi lamh Tuy vậy, phƣơng pháp này đòi hỏi việc xác định các xupáp điều chỉnh ở mỗi thời điểm phải chính xác, nếu không khe hở nhiệt sẽ bị sai lệch nhiều b. Trình tự tiến hành * Lập bảng thứ tự làm việc của động cơ - Xác định thứ tự làm việc của động cơ Ví dụ: Động cơ 4 xi lanh: 1 - 3 - 4 - 2 Động cơ 6 xi lanh: 1 - 5 - 3 - 6 - 2 - 4 Động cơ 8 xi lanh: 1 - 5 - 4 - 2 - 6 - 3 - 7 - 8 - Xác định góc lệch công tác: - Lập bảng trình tự làm việc của động cơ * Xác định thời điểm điều chỉnh khe hở nhiệt và các xupáp điều chỉnh đƣợc ở các thời điểm đó. 74 * Thao tác điều chỉnh: giống nhƣ phƣơng pháp điều chỉnh theo từng máy Sau khi điều chỉnh xong các180 xupáp0. ở thời điểm thứ nhất, ta quay trục khuỷu đi 0   một vòng (360 ) để tiếp tục điềui chỉnhi cho các xupáp còn lại ở thời điểm thứ hai Ví dụ: Điều chỉnh khe hở nhiệt xupáp của động cơ 4 xi lanh có thứ tự làm việc 1-3-4-2 1800.4 * Góc lệch công tác: = = 1800 4 * Lập bảng trình tự làm việc và xác định các xupáp điều chỉnh Góc quay TK Đ/c lần 1 Đ/c lần 2 00 1800 18003600 36005400 54007200 Máy 00 3600 1 Nổ Xả Hút Nén H-X 2 Xả Hút Nén Nổ H X 3 Nén Nổ Xả Hút X H 4 Hút Nén Nổ Xả H-X Chọn thời điểm điều chỉnh khi góc quay trục khuỷu ở 00 và 3600, xét các xupáp ta đƣợc trình tự điều chỉnh xupáp nhƣ trong bảng trên Sau khi điều chỉnh xong ta tiến hành kiểm tra lại khe hở nhiệt xupáp. 5.4.1.6. Điều chỉnh khe hở nhiệt xupáp bằng đệm điều chỉnh a. Kiểm tra khe hở nhiệt - Đặt piston máy số 1 tại ĐCT cuối kỳ nén: + Quay trục khuỷu động cơ sao cho dấu “0” trên thân máy trùng với dấu trên puly trục khuỷu. + Kiểm tra con đội của xupáp máy 1 phải lỏng và của máy song hành phải chặt. Nếu không đúng phải quay trục khuỷu đi một vòng. - Đo khe hở nhiệt của xupáp theo hình 5.5.02 Hình 5.5.02 - Ghi kết quả và so sánh với khe hở tiêu chuẩn. - Quay trục khuỷu đi một vòng và đo khe hở nhiệt của các xupáp còn lại (hình 5.5.03) 75 Động cơ TOYOTA 4A-F: Khe hở tiêu chuẩn: Xupáp nạp: 0,15  0,25 mm Xupáp xả: 0,20  0,30 mm Nếu khe hở không đúng tiêu chuẩn phải thay đệm khác cho phù hợp. Hình 5.5.03 b. Điều chỉnh khe hở nhiệt - Sử dụng dụng cụ chuyên dùng để ấn và giữ con đội (hình 5.5.04) Hình 5.5.04 - Tháo đệm điều chỉnh bằng que nam châm (hình 5.5.05) - Xác định chiều dày tấm đệm cần thay bằng công thức hoặc biểu đồ Hình 5.5.05 + Dùng panme đo chiều dầy tấm đệm cũ vừa tháo ra (hình 5.5.06) Hình 5.5.06 76 + Tính toán chiều dầy tầm đệm mới sao cho khe hở nhiệt nằm trong giá trị tiêu chuẩn Đối với xupáp nạp: N = T + (A - 0,20mm) Đối với xupáp xả: N = T + (A - 0,25mm) Với: T là chiều dầy tấm đệm cũ A là khe hở xupáp đo đƣợc N là chiều dầy tấm đệm mới - Chọn tấm đệm có chiều dầy gần đúng nhất với giá trị tính toán. - Lắp đệm mới vào + Đặt tấm đệm mới lên con đội + Dùng dụng cụ chuyên dùng ấn con đội xuống. + Lấy các dụng cụ chuyên dùng ra - Kiểm tra lại khe hở nhiệt. Tấm đệm điều chỉnh có nhiều kích thƣớc khác nhau. Ví dụ động cơ TOYOTA có bộ gồm 17 tấm đệm có chiều dầy tăng 0,05mm từ 2,5  3,3mm. Các tấm đệm đƣợc lựa chọn theo biểu đồ dƣới đây: 77 78 79 5.3.2. Đặt cam 5.3.2.1. Ý nghĩa của việc đặt cam Nhƣ đã biết cơ cấu phân phối khí có nhiệm vụ nạp đầy không khí hoặc khí hỗn hợp và thải sạch khí cháy ra khỏi buồng đốt để động cơ phất ra công suất cực đại, hỗn hợp không khí và nhiên liệu đƣợc đốt cháy hoàn toàn, khí thải chứa ít chất gây ô nhiễm môi trƣờng... Để đạt đƣợc điều này trong quá trình làm việc của động cơ, các xupáp đều phải đóng, mở đúng thời điểm quy định và đúng thứ tự làm việc của động cơ đảm bảo các góc pha phối khí. Thời điểm đóng mở xupáp tối ƣu đƣợc xác định trƣớc cho mỗi động cơ. Việc đóng mở của các xupáp là nhờ các vấu cam trên trục cam khi trục cam quay. Hình 5.5.07 Đồ thị pha phối khí Nếu việc lắp ráp trục cam vào động cơ không đúng sẽ dẫn đến làm sai thời điểm đóng mở của các xupáp, làm giảm công suất của động cơ, tốc độ không tải không ổn định hoặc có thể làm cho động cơ không hoạt động đƣợc Việc lắp ráp trục cam vào động cơ để đảm bảo cho các xupáp đóng mở đúng thời điểm, đảm bảo đúng pha phối khí gọi là đặt cam. Có hai cách đặt cam: Đặt cam có dấu và đặt cam không dấu. 5.3.2.2. Đặt cam có dấu Đặt cam có dấu là quá trình lắp trục cam vào động cơ theo các dấu trên các bánh răng hoặc bánh đai (bánh xích) đảm bảo đúng các góc pha phối khí gọi là đặt cam có dấu a. Các loại dấu và ý nghĩa của dấu Các kiểu ký hiệu của dấu: Trên động cơ đốt trong thƣờng sử dụng một số ký hiệu sau để đánh dấu vị trí tƣơng đối giữa trục cam và trục khuỷu (dấu pha phối khí) - Kiểu chữ cái: O, A, B, C, N ... - Kiểu chữ số: 0, 1, 2, 3, 4 .... 80 - Các ký hiệu khác: dấu chấm (); gạch (-); tam giác (); mũi tên (,)... Hình 5.5.08 Một số kiểu dấu pha phối khí b. Ý nghĩa của dấu Các dấu dùng để xác định vị trí tƣơng đối giữa các trục ứng với một thời điểm nhất định trong quá trình làm việc của động cơ, đảm bảo cho động cơ hoạt động tốt. Dấu xác định vị trí tƣơng đối giữa trục khuỷu và trục cam đƣợc gọi là dấu đặt cam. Khi lắp các bộ phận dẫn động phải xác định đúng các dấu tƣơng ứng, khi đó động cơ mới hoạt động đƣợc. Ví dụ: O -OO; C - CC; N - NN, ... 0-0.0; 1-1.1; 2 - 2.2, ...  - ; .... c. Trình tự đặt cam Đối với dẫn động cam bằng bánh răng: - Quan sát và nhận biết các dấu trên các bánh răng ăn khớp - Lắp trục cam vào thân động cơ. - Quay trục khuỷu và trục cam cho dấu trên các bánh răng cam và cơ hƣớng vào vị trí ăn khớp. - Lắp bánh răng trung gian vào sao cho các dấu trùng nhau - Bắt chặt bu lông hãm bánh răng trung gian - Lắp đệm mới và nắp che cụm bánh răng đầu trục * Chú ý: - Các đệm và phớt chắn dầu khi lắp cần thay mới để đảm bảo không bị chảy dầu khi động cơ làm việc - Nếu không có bánh răng trung gian thì phải xoay trục cho các dấu hƣớng đúng vào vị trí ăn khớp trƣớc khi lắp trục cam vào thân máy Đối với dẫn động cam bằng đai hoặc xích - Quan sát và nhận biết các dấu trên bánh đai (bánh xích) tƣơng ứng với các dấu cố định trên nắp máy và thân máy (Xác định dấu chính xác) 81 - Lắp trục cam vào nắp máy - Quay trục khuỷu và trục cam sao cho các dấu trên bánh đai (bánh xích) trùng với các dấu cố định trên thân máy và nắp máy - Cố định trục cam và trục khuỷu, lắp đai dẫn động vào - Lắp bộ phận căng đai (hoặc căng xích) vào - Lắp các chi tiết hãm - Lắp nắp che bộ truyền đai (hoặc xích). Nếu là bộ truyền xích thì chú ý đệm làm kín phải thay mới để tránh chảy dầu * Chú ý: Khi lắp đai dẫn động cần phải hãm cố định trục cam không để trục cam tự xoay làm sai lệch góc pha phối khí, quá trình đặt cam sẽ không chính xác. 5.3.2.3. Đặt cam không dấu Khi trên các bánh răng (hoặc bánh đai) dẫn động không có dấu thì ta phải dựa trên nguyên lý làm việc của động cơ để tiến hành lắp trục cam đảm bảo các góc pha phối khí. Phƣơng pháp này gọi là đặt cam không dấu. Có hai cách tiến hành đặt cam không dấu a. Đặt cam chính xác Điều kiện cần thiết để tiến hành đặt cam không dấu - Xác định đúng xupáp hút và xả ở từng máy - Biết trị số góc mở sớm, đóng muộn của xupáp hút hoặc xupáp xả - Chiều quay của động cơ Trình tự tiến hành - Quay trục khuỷu động cơ để piston máy số một ở điểm chết trên. - Đánh dấu trên pu ly (hoặc bánh đà) tƣơng ứng với dấu cố định trên thân máy - Xác định góc mở sớm xupáp hút, đánh dấu trên puly hoặc trên bánh đà - Quay trục khuỷu ngƣợc lại một góc bằng góc mở sớm xu páp hút - Lắp trục cam vào động cơ. - Quay trục cam theo chiều làm việc của động cơ đồng thời quan sát con đội tƣơng ứng với xupáp hút của máy số 1, khi nào con đội bắt đầu dịch chuyển thì dừng lại. - Cố định trục cam, lắp đai dẫn động (hoặc xích) vào - Lắp bộ phận căng đai. - Lắp các chi tiết hãm vào Chú ý: Khi lắp đai dẫn động không để cho trục cam quay, nếu không quá trình đặt cam sẽ bị sai. b. Đặt cam gần đúng (theo kinh nghiệm) Phƣơng pháp này dùng khi không biết trị số góc mở sớm, đóng muộn của các xupáp. - Quay trục khuỷu cho piston của máy số 1 lên ĐCT. 82 - Lắp trục cam vào động cơ và quay trục cam cho đến khi vấu cam hút của máy số 1 bắt đầu tác động vào xupáp hút. - Đánh dấu thứ nhất trên puly (hoặc bánh đà) tƣơng ứng với điểm cố định trên thân máy (hoặc nắp máy) - Quay trục cam theo chiều làm việc cho đến khi vấu cam xả của máy số 1 bắt đầu tách khỏi con đội (hoặc đuôi xupáp), lúc này xupáp xả bắt đầu đóng. Đánh dấu thứ 2 trên puly (hoặc bánh đà) tƣơng ứng với dấu trên thân máy (hoặc nắp máy). - Đánh dấu thứ 3 chia đôi góc tạo bởi hai dấu trên puly (hoặc bánh đà). Thông thƣờng ở các động cơ, góc mở sớm xupáp hút nhỏ hơn góc đóng muộn xupáp xả vì vậy ta nên đánh dáu hơi lệch về phía dấu thứ nhất (mở sớm xupáp hút) - Quay ngƣợc trục cam lại để dấu thứ 3 trùng với dấu cố định. - Cố định trục cam, lắp đai dẫn động (hoặc xích) vào. Nếu các răng trên bánh đai (hoặc bánh xích) không trùng với các răng đai (hoặc xích) thì có thể quay trục cam đi một chút để các răng trùng với các rãnh trên bánh đai (hoặc xích) - Lắp bộ phận căng đai (hoặc căng xích) - Lắp các chi tiết hãm * Nếu động cơ hoạt động không tốt có thể phải điều chỉnh lại góc đặt cam 5.3.3. Kiểm tra, điều chỉnh độ căng đai cam Đối với dẫn động xích và đai, độ căng xích và đai đƣợc điều chỉnh tự động bằng bộ căng xích (hoặc đai) tự động điều khiển bằng thuỷ lực. Nếu không có bộ điều chỉnh tự động độ căng xích (hoặc đai) thì tiến hành kiểm tra và điều chỉnh theo trình tự sau: 5.3.3.1. Kiểm tra độ căng đai cam Tháo nắp che bộ truyền động (hình 5.5.09) Hình 5.5.09 83 Kiểm tra độ căng đai: - Dùng lực kế ấn vào dây đai ở vị trí quy định với một lực khoảng 2  2,5kg (phía chịu kéo) - Dùng thƣớc đo độ võng của dây đai. Độ võng phải nằm trong giới hạn quy định. Ví dụ: Động cơ TOYOTA 4A - F: Vị trí tác dụng lực và độ võng cho phép 5  6 mm (hình 5.5.10) Hình 5.5.10 Động cơ TOYOTA 4A-GE: Vị trí tác dụng lực và độ võng cho phép 4 mm (hình 5.5.11) Nếu độ võng không đúng quy định thì phải điều chỉnh độ căng đai Hình 5.5.11 5.3.3.2. Điều chỉnh độ căng đai a. Nới lỏng bulông bắt puly căng đai và dùng tay đẩy puly căng đai (hình 5.5.12) b. Vặn chặt puly căng đai Mômen xiết ốc: 375 kGcm (4A-F) c. Kiểm tra độ căng đai Hình 5.5.12 Nếu độ căng đai chƣa đúng phải điều chỉnh lại. Sau khi điều chỉnh xong, lắp lại các bộ phận của bộ truyền động đai. 84 5.4. Quy trình tháo, lắp kiểm tra cơ cấu phối khí trên đông cơ DAEWOO LANOS 5.4.1. Các chi tiết chính trong cơ cấu phân phối khí trên đông cơ DAEWOO LANOS Hình 5.5.13 1. nắp che 2.zoằng làm kín 3. gối đỡ trục cam 4. trục cam 5. cổ hút 6. cổ xả 7. zoăng mặt máy 8. xu páp xả 9. xu páp hút 85 5.4.2. Quy trình tháo, lắp kiểm tra 5.4.2.1. Quy trình tháo, kiểm tra TT Nội dung công việc Hình minh họa 1 Tháo nắp che động cơ nhƣ hình 5.5.14 Chú ý: Nới đều đối xứng theo quy trình. Cẩn thận tránh làm móp méo, nứt vỡ nắp che gây hƣ hỏng Hình 5.5.14 2 Tháo nắp che đầu trục phía trên nhƣ hình 5.5.15 Chú ý: tránh làm nứt vỡ gây hƣ hỏng Hình 5.5.15 3 Quan sát dấu đặt cam trên bánh dẫn động cam nhƣ trên hình 5.5.16 Hình 5.5.16 86 4 Nới lỏng, tháo bộ phận căng đai giữa trục cớ và máy nén điều hòa ( hình 5.5.17) Hình 5.5.17 5. Tháo bu ly trục cơ hình 5.5.18 Hình 5.5.18 6. Tháo nắp che đẩu trục phía dƣới ( hình 5.5.19) Hình 5.5.19 87 7. Quan sát dấu trên bánh đai trục cơ nhƣ trên hình 5.5.20 Hình 5.5.20 8. Nới lỏng, tháo bộ phận căng đai ( hình 5.5.21) Hình5.5.21 9. Tháo bánh đai đẫn động trục cam nhƣ hình 5.5.22 Hình 5.5.22 88 10. Tháo dây cam, nắp che đầu trục phía trong ra nhƣ hình 5.5.23 Hình 5.5.23 11. Tháo vành chặn đẩu trục cam nhƣ hình 5.5.24 Hình 5.5.24 12. Tháo trục cam (hình 5.5.25) Chú ý: Tránh làm cong vếnh, xƣớc các cổ trục chính, vấu cam lúc vận chuyển. Hinh 5.5.25 89 13. Tháo nắp máy, và đƣa nắp máy ra ngoài Chú ý: tháo bu lông nắp máy theo trình tự Hình 5.5.26 14. Tháo cụm ống xả Hình 5.5.27 15. Tháo cụm ống hút Hình 5.5.28 90 16. - Kiểm tra dấu thứ tự của các xupáp theo từng máy. Nếu không có dấu phải đánh dấu trƣớc khi tháo. - Dùng vam chuyên dùng nén lò xo xupáp lại Hình 5.5.29 17. Tháo ống dẫn hƣớng bằng dụng cụ chuyên dùng Hình 5.5.30 18. Kiểm tra sức lò xo bằng dụng cụ chuyên dùng Hình 5.5.31 19. Kiểm tra độ không vuông góc của lò xo bằng dụng cụ nhƣ hình 5.5.32 Hình 5.5.32 91 20. Kiểm tra chiều dài lò xo bằng thƣớc cặp ( hình 5.5. Hình 5.5.33 21. Kiểm tra ống đẫn hƣớng bằng dụng cụ đo lỗ nhỏ và pan me đo ngoài nhƣ hình vẽ Hình 5.5.34 22. Kiểm tra độ mòn và những hƣ hỏng ơ thân xu páp Hình 5.5.35 92 23. Kiểm tra độ kín của xu páp bằng dụng cụ chuyên dùng nhƣ hình 5.5.37 Hình 5.5.37 24. Kiểm tra độ cong vênh của trục cam bằng khối chữ V nhƣ hình 5.5.38 Hình 5.5.38 25. Kiểm tra chiều cao cam bằng pan me đo ngoài nhƣ hình 5.5.39 Hình 5.5.39 5.4.2.2. Quy trình lắp Sau khi kiểm tra, chung ta cần thực hiện luôn những thao tác sau: - Làm sạch kỹ các chi tiết cần lắp - Bôi dầu bôi trơn sạch vào các chi tiết quay, chuyển động - Lắp các phớt chắn dầu mới vào ống dẫn hƣớng xupáp Đẩy phớt chắn dầu vào đúng vị trí cần lắp Xoay các phớt chắn dầu xem đã lắp đúng chƣa Sau đó chúng ta tiến hành lắp cớ cấu phân phối khí theo quy trình sau: 93 TT Nội dung công việc Hình minh họa 1. Lắp ống dẫn hƣớng bằng dụng cụ chuyên dùng Hình 5.5.40 2. 2. Lắp xupáp - Kiểm tra thứ tự của các xupáp theo dấu - Bôi dầu vào thân xupáp, đƣa xupáp vào ống dẫn hƣớng - Kiểm tra xem xupáp đã lắp đúng thứ tự chƣa - Lắp đĩa lò xo, lò xo vào nắp máy - Dùng vam nén lò xo xupáp lại - Lắp móng hãm vào đuôi xupáp - Tháo vam ra, lật nghiêng nắp máy, dùng búa nhựa gõ nhẹ vào đuôi xupáp xem móng hãm có nằm chắc chắn trong rãnh không. Nếu móng hãm chƣa nằm đúng rãnh, khi gõ nó sẽ bị bật ra. Hình 5.5.31 3. Lắp cụm ống hút Hình 5.5.32 94 4. Lắp cụm ống xả Hinh 5.5.33 5. Lắp nắp máy theo trình tự đã hoc MD03 nhƣ hình 5.5.34 Chú ý: lực siết ốc mặt máy Hình 5.5.34 6. Lắp trục cam - Lau thật sạch bề mặt cổ trục và gối đỡ - Bôi dầu bôi trơn mới vào cổ trục cam và gối đỡ Lắp trục cam nhƣ hình Hình 5.5.35 95 7. Lắp tấm chặn Hình 5.5.36 8.. Lắp nắp che đầu trục phía bên trong (hình 5.5.37) Hình 5.5.37 9. Lắp bánh đai dẫn động trục cam nhƣ hình 5.5.38 Hình 5.5.38 96 10. Lắp dây đai cam Chú ý: phai xoay về trùng dấu phôi khí nhƣ hinh vẽ trƣớc khi lắp đai cam Hình 5.5.39 11. Lắp bộ căng dai Hình 5.5.40 12. Lăp nắp che đầu trục phía dƣới (hình 5.5.41) Hình 5.5.41 13. Lăp nắp che đầu trục phía trên (hình 5.5.42) Hình 5.5.42 97 14. Lắp bu ly trục cơ Hình 5.5.43 15. Lắp nắp che động cơ Hình 5.5.44 B. Thực hành Kiểm tra, điều chỉnh khe hở nhiệt xupáp đơn chiếc - Chuẩn bị dụng cụ tháo lắp - Kiểm tra, điều chỉnh khe hơ nhiệt xupáp Kiểm tra, điều chỉnh khe hở nhiệt xupáp hàng loạt - Chuẩn bị dụng cụ tháo lắp - Kiểm tra, điều chỉnh khe hơ nhiệt xupáp Đặt cam có dấu - Chuẩn bị dụng cụ tháo lắp - Tháo, kiểm tra và thực hiện đặt cam - Lắp hoàn chỉnh cơ cấu phân phối khí Đặt cam không dấu - Chuẩn bị dụng cụ tháo lắp - Tháo, kiểm tra và thực hiện đặt cam - Lắp hoàn chỉnh cơ cấu phân phối khí 98 Câu hỏi ôn tập 1. Trình bày phƣơng pháp điều chỉnh khe hở nhiệt đơn chiếc với động cơ V8 với thứ tự nổ lần lƣợt là 1 – 5 – 4 – 3 – 6 – 2 – 7 – 8 ? 2. Trình bày phƣơng pháp điều chỉnh khe hở nhiệt hàng loạt với động cơ V8 với thứ tự nổ lần lƣợt là 1 – 5 – 4 – 3 – 6 – 2 – 7 – 8 ? 3. Trình bày phƣơng pháp điều chỉnh khe hở nhiệt đơn chiếc với động cơ thẳng hàng 6 máy với thứ tự nổ lần lƣợt là 1 – 5 – 3 – 6 – 2 – 4? 4. Trình bày phƣơng pháp điều chỉnh khe hở nhiệt hàng loạt với động cơ thẳng hàng 6 máy với thứ tự nổ lần lƣợt là 1 – 5 – 3 – 6 – 2 – 4? 5. Trình bày phƣơng pháp đặt cam không dấu khi biết góc mở sớm của xu páp hút ? 6. Trình bày phƣơng pháp đặt cam không dấu theo kinh nghiệm? 7. Lập quy trình tháo, lắp, kiểm tra cơ cấu phân phối khí cho động cơ HUNDAI? 99 THỜI LƢỢNG (GIỜ) KIỂM TRA ĐÁNH GIÁ MÔ ĐUN Lý thuyết Thực hành 1 4 Mục tiêu thực hiện: Đánh giá kiến thức về nhiệm vụ, cấu tạo và hƣ hỏng chi tiết, phƣơng pháp kiểm tra và sửa chữa chúng. Đồng thời đánh giá kỹ năng tháo lắp, phân định, kiểm tra, bảo dƣỡng và sửa chữa các chi tiết của cơ cấu phân phối khí. Nội dung: - Làm bài kiểm tra đánh giá kiến thức (1 giờ) - Thực hành một trong những kỹ năng đã học. Tổng số giờ: 60 100 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]. GS - TS Nguyễn Tất Tiến (2000), Nguyên lý động cơ đốt trong, NXB Giáo dục [2]. Nguyễn Đức Phú- Trần Văn Tế (1995), Kết cấu và tính tóan động cơ đốt trong, NXB Hà Nội [3]. Nguyễn Hữu Tuyên, Nguyễn Hoàng Thế (2002) , Bảo dưỡng và sửa chữa xe ôtô đời mới, NXB Đồng Nai [4]. PGS- PTS Đinh Ngọc Ân (1995), Khai thác các kết cấu mới của ô tô Nhật Bản, NXB Khoa học và kỹ thuật . [5]. Nguyễn Thành Chí – Châu Ngọc Thạch (1996), Hướng dẫn sử dụng, bảo trì và sửa chữa xe ô tô đời mới, NXB Trẻ TPHCM. [6]. PTS Võ Tấn Đông (1999), Hướng dẫn sửa chữa động cơ TOYOTA HIACE, NXB Khoa học Kỹ thuật [7]. Trần Quốc Đảng (2011), Thực hành động cơ 1, Trƣờng Đại học Sƣ phạm Kỹ thuật Nam Định 101