Giáo Trình - Hệ Thống Phân Phối Khí.pdf

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN TRƯỜNG CAO ĐẲNG CƠ ĐIỆN HÀ NỘI GIÁO TRÌNH HỆ THỐNG PHÂN PHỐI KHÍ MÔN HỌC/MÔ ĐUN 27 NGÀNH/NGHỀ CÔNG NGHỆ Ô TÔ TRÌNH ĐỘ CAO ĐẲNG (Ban hành kèm theo Quyết định số /[.]

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN

TRƯỜNG CAO ĐẲNG CƠ ĐIỆN HÀ NỘI

GIÁO TRÌNH

HỆ THỐNG PHÂN PHỐI KHÍ

MÔN HỌC/MÔ ĐUN: 27 NGÀNH/NGHỀ: CÔNG NGHỆ Ô TÔ TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG

(Ban hành kèm theo Quyết định số: /QĐ-CĐCĐ-ĐT

ngày…….tháng….năm của Trường Cao đẳng Cơ điện Hà Nội)

TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN

Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thể được phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo

Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm

LỜI GIỚI THIỆU

Ngành công nghiệp ô tô là một ngành công nghiệp nặng với công nghệ cao Đòi hỏi các nhà nghiên cứu, thiết kế cũng như vận hành, sửa chữa có sự tích luỹ và không ngừng tìm hiểu, trau rồi kiến thức Để trang bị những kiến thức cơ bản cả về lý thuyết và thực hành về ô tô nói chung và hệ thống phân phối khí nói riêng, chúng tôi biên soạn giáo trình “Bảo dưỡng và sửa chữa hệ thống phân phối khí” Giáo trình nhằm phục vụ:

- Các học sinh học ngành Công nghệ ô tô trong trường cũng như các bạn yêu thích nghề cần có tài liệu tham khảo, chắc rằng sẽ tìm thấy trong cuốn sách nhiều điều bổ ích

- Các thầy giáo, cô giáo dạy chuyên ngành Công nghệ ô tô làm tài liệu chính để giảng dạy

Nội dung giáo trình bao gồm sáu bài:

Bài 1:Tổng quan về hệ thống phân phối khí

Bài 2: Bảo dưỡng, sửa chữa cụm xupáp

Bài 3: Bảo dưỡng, sửa chữa trục cam

Bài 4: Bảo dưỡng, sửa chữa bộ phận dẫn động

Bài 5: Đặt cam và điều chỉnh khe hở nhiệt

Bài 6: Bảo dưỡng, sửa chữa hệ thống phân phối khí thông minh

Kiến thức trong giáo trình được biên soạn theo nội dung trong chương trình khung năm 2010 của Tổng cục Dạy nghề, sắp xếp logic từ nhiệm vụ, cấu tạo, nguyên lý hoạt động của hệ thống phân phối khí đến cách phân tích các

hư hỏng, phương pháp kiểm tra và quy trình thực hành sửa chữa

Mặc dù đã rất cố gắng nhưng chắc chắn không thể tránh khỏi sai sót, tác giả rất mong nhận được ý kiến đóng góp của bạn đọc để giáo trình được hoàn thiện hơn cho lần xuất bản sau

Xin trân trọng cảm ơn Tổng cục Dạy nghề, Trường Cao đẳng Cao Đẳng Cơ Điện Hà Nội và các bạn đồng nghiệp đã giúp tác giả hoàn thành giáo trình này

Hà Nội, ngày…tháng… năm 2020

Tham gia biên soạn

1 Ngô Thế Hưng

2 Đinh Văn Nhì

Tên mô đun: HỆ THỐNG PHÂN PHỐI KHÍ

Mã số mô đun: 27

Thời gian thực hiện mô đun: 60 giờ (Lý thuyết: 29 giờ; Thực hành, thí

nghiệm, thảo luận, bài tập 28 giờ; Kiểm tra: 3 giờ)

I Vị trí, tính chất của mô đun

- Vị trí: Được bố trí dạy sau các môn học/mô đun: MH 07, MH 08, MH

09, MH 10, MH 11, MH 12, MH13, MH 14, MH 15, MH 16, MH 17, MĐ 18,

MĐ 19, MĐ 20, MĐ 21

- Tính chất: Là mô đun chuyên môn

II Mục tiêu mô đun

Trình bày đúng nhiệm vụ, yêu cầu, ph n loại hệ thống ph n phối khí

Mô tả đúng cấu tạo và nguyên l hoạt động của hệ thống ph n phối khí dùng trên động cơ

h n tích đúng hiện tượng, nguyên nh n hư hỏng, phương pháp kiểm tra,

ửa chữa hư hỏng của hệ thống phân phối khí

Tháo lắp, kiểm tra, bảo dưỡng và ửa chữa được hệ thống ph n phối khí đúng uy trình, uy phạm và đúng tiêu chu n kỹ thuật trong bảo dưỡng, ửa chữa

ử dụng đúng các dụng cụ tháo lắp, kiểm tra, bảo dưỡng, ửa chữa hệ thống ph n phối khí bảo đảm chính ác và an toàn

+ Chấp hành đúng uy trình, uy phạm trong ngànhcông nghệ ô tô + Rèn luyện tính kỷ luật, c n thận, tỉ mỉ của học viên

Bài 1:Tổng quan về hệ thống phân phối khí

I Mục tiêu bài học:

- hát biểu đúng nhiệm vụ, yêu cầu, ph n loại của hệ thống ph n phối khí

- Nhận dạng được các loại hệ thống phân phối khí

- Chấp hành đúng uy trình, uy phạm trong ngành công nghệ ô tô

- Rèn luyện tính kỷ luật, c n thận, tỉ mỉ của học viên

II ủa bài:

1 Nhiệm vụ, yêu cầu, phân loại hệ thống phân phối khí

1.1 Nhiệm vụ, yêu cầu

Cơ cấu phân phối khí dùng để đóng mở cửa nạp và cửa xả đúng thời điểm Để nạp đầy hỗn hợp khí(động cơ ăng) hoặc không khí sạch (động cơ Điêzel) vào ylanh ở kỳ nạp và thải sạch khí cháy ra ngoài ở kỳ xả

1.3 Phân loại

* Phân loại cơ cấu phân phối khí căn cứ vào cách thức đóng mở cửa nạp và cửa xả:

- Cơ cấu phân phối khí dùng van trượt;

- Cơ cấu phân phối khí dùng pi ton đóng cửa nạp và cửa xả (động cơ 2 kỳ);

- Cơ cấu phân phối khí dùng upáp (cơ cấu phân phối khí xupáp treo “loại này có hai loại loại trục cam trong thân máy và trục trên nắp máy” và upáp đặt)

2 Cấu tạo chung của hệ thống phân phối khí

2.1 Cơ ấu phân phố khí x páp đặt

Hình : Sơ đồ nguyên lý cơ cấu phân phối khí dùng xupáp đặt

1 Trục cam; 2 Con đội; 3 Lò xo xupáp; 4 Xupáp; 5 Nắp máy; 6 Thân

máy

+ Nguyên lý làm việc:

Khi động cơ làm việc trục khuỷu quay dẫn động trục cam quay Khi phần cao của cam tác dụng vào đáy con đội, đ y con đội đi lên, tác dụng vào đuôi upáp làm cho upáp đi lên, lò xo bị nén lại cửa nạp hoặc cửa xả được mở ra để nạp hỗn hợp vào xilanh hoặc xả khí thải ra ngoài

Khi phần cao của cam rời khỏi đáy con đội, dưới tác dụng của lò o đ y upáp đi uống để đóng kín cửa nạp và cửa xả

+ Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý xupáp đặt:

Hình : Sơ đồ cấu tạo cơ cấu phân phối khí xupáp đặt

1 Đế xupáp; 2 Xupáp; 3 ống dẫn hướng;4 Lò xo; 5 Móng hãm; 6 Đĩa

chặn;

7 Bulông điều chỉnh; 8 Đai ốc hãm; 9 Con đội; 10 Cam

2.2 Cơ ấu xupáp treo

Hình Sơ đồ nguyên lý cơ cấu phân phối khí dùng xupáp treo

1.Trục cam; 2 Con đội; 3 Lò xo xupáp; 4 Xupáp; 5.Nắp máy;

+ Nguyên lý làm việc:

Khi động cơ làm việc, trục khuỷu quay dẫn động trục cam uay Khi đỉnh cao của cam tác động vào đáy con đội, đ y con đội đi lên Qua thanh đ y tác động vào vít điều chỉnh đuôi đòn gánh đi lên, đầu đòn gánh đi uống tác dụng và đuôi upáp làm cho upáp đi uống, loxo bị nén lại cửa nạp hoặc cửa xả được

mở ra để nạp hỗn hợp hoặc không khí vào xilanh hoặc xả khí thải ra ngoài

Khi phần cao của cam rời khỏi đáy con đội, upáp được đóng lại nhờ lòxo, đòn gánh,thanh đ y con đội chở về vị trí ban đầu

+ Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý xupáp treo:

Hình Sơ đồ cấu tạo cơ cấu phân phối khí xupáp treo 1.Bánh răng cam; 2 Cam xả; 3 Cam nạp; 4.Gối đỡ; 5.Con đội; 6 Xupáp;

7 Ống dẫn hướng; 8 Đũa đẩy; 9 Trục đòn gánh; 10 Cò mổ; 11 Lò xo xupáp; 12 Vít điều chỉnh;13.Bạc gối đỡ

+ Các dạng cơ cấu phân phối khí Xupáp treo thường gặp :

Hình Các dạng cơ cấu phân phối khí xu páp treo thường gặp

1- Xupap, 2- Cần bẩy, 3 - Đũa đẩy, 4- Con đội, 5- Trục cam

a) Trục cam đặt trên thân máy dẫn động xupáp qua con đội, đũa đẩy và cần bẩy

b)Trục cam đặt trên nắp xylanh, dẫn động xupáp qua con dội và cần bẩy

c, d)Trục cam đặt trên nắp xylanh và dẫn động xupáp qua cần bẩy

e)Trục cam đặt trên nắp xylanh và dẫn động trực tiếp xupáp

2.3 So sá h ư hượ đ ểm của ơ ấu phân phối khí dùng xupáp treo và

x páp đặt

- Khi dùng cơ cấu phân phối khí upáp đặt, chiều cao của động cơ giảm xuống kết cấu nắp i lanh đơn giản, dẫn động xupáp càng dễ dàng hơn

- Nhưng do buồng cháy không gọn, diện tích truyền nhiệt lớn nên tính kinh

tế của động cơ kém: Tiêu hao nhiều nhiên liệu ở tốc độ cao, hệ số nạp giảm làm giảm mức độ cường hoá của động cơ

- Đồng thời khó tăng tỷ số nén, nhất là khi tỷ số nén của động cơ cỡ lớn, rất khó bố trí buồng cháy Vì vậy cơ cấu phân phối khí upáp đặt thường chỉ dùng cho một số động cơ ăng có tỷ số nén thấp, số vòng quay nhỏ

- Khi dùng cơ cấu phân phối khí xupáp treo, buồng cháy rất gọn diện tích

- Đối với động cơ ăng khi dùng cơ cấu phân phối khí xupáp treo, do buồng cháy nhỏ gọn, nên có thể tăng tỷ số nén so với khi dùng cơ cấu phân phối khí upáp đặt

3 Quy trình tháo lắp các chi tiết của hệ thống phân phối khí

3.1 Các bước tháo

- Chu n bị dụng cụ, giẻ lau, giá chuyên dùng;

- Tháo các chi tiết liên uan đến nắp máy: Như các đường ống nạp, các đường ống xả.;

- Tháo trục dàn đòn gánh, cò mổ đặt lên giá chuyên dùng không để lẫn các chi tiết khác;

- Cạo sạch nấm upáp em ét đã có dấu chưa, nếu chưa thì phải đánh dấu lại bằng chấm đánh dấu

- Tháo nắp máy đưa ra ngoài đặt lên giá chuyên dùng (lưu tháo nắp máy đúng trình tự kỹ thuật);

- Dùng vam tháo chuyên dùng để tháo móng hãm xupáp, móng hãm tháo ra phải gói lại c n thận;

Hình Dùng vam nén lò xo xupáp

- Đưa upáp ra ngoài đặt lên giá chuyên dùng (để từng cặp tránh để lẫn lộn);

- Dùng tuốc nơ vít đ y lấy lò o và vòng đệm xupáp ra ngoài;

- Tháo đũa đ y, con đội ra ngoài (tránh để cùng với các vật có trọng lượng);

Hình Tháo bu lông bắt gối đỡ trục cam

- Dùng clê tháo bánh tì và tháo lấy đai răng ra ngoài;

- Dùng tuýp tháo bulông bắt mặt bích của trục bánh răng cam rồi đưa bánh răng cam, trục cam ra ngoài Trước khi tháo phải kiểm tra dấu ăn khớp của hai bánh răng trục cam và bánh răng trục cơ đã có dấu chưa nếu chưa thì phải đánh dấu lại (dấu trùng ở vạch “0” Hình 1.9)

Hình Kiểm tra dấu trên bánh răng trục cơ và trục cam

3.2 Các bước lắp

Sau khi bảo dưỡng, sửa chữa cơ cấu phân phối khí ta tiến hành lắp ráp theo trình tự sau:

- Làm sạch kỹ các chi tiết cần lắp;

- Bôi dầu bôi trơn ạch vào các chi tiết quay, chuyển động;

- Lắp các phớt chắn dầu mới vào ống dẫn hướng xupáp;

Đ y phớt chắn dầu vào đúng vị trí cần lắp;

+ Xoay các phớt chắn dầu em đã lắp đúng chưa;

- Lắp xupáp

+ Kiểm tra thứ tự của các xupáp theo dấu;

+ Bôi dầu vào th n upáp, đưa upáp vào ống dẫn hướng;

+ Kiểm tra em upáp đã lắp đúng thứ tự chưa;

+ Lắp đĩa lò o, lò o vào nắp máy;

+ Dùng vam nén lò xo xupáp lại;

+ Lắp móng hãm vào đuôi upáp;

Tháo vam ra, lật nghiêng nắp máy, dùng búa nhựa gõ nhẹ vào đuôi upáp em móng hãm có nằm chắc chắn trong rãnh không Nếu móng hãm chưa nằm đúng rãnh, khi gõ nó ẽ bị bật ra

- Lắp cụm cò mổ, trục cò mổ và gối đỡ vào nắp máy

+ 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

+ Lắp các bu lông bắt gối đỡ với nắp máy;

+ Siết chặt đều các bu lông theo thứ tự và đúng mô men uy định;

Mô men siết ốc quy định 200Kg.cm

Hình Thứ tự siết bu lông bắt gối đỡ trục cam

- Lắp nắp máy lên động cơ theo trình tự ;

- Đặt cam theo trình tự ;

- Điều chỉnh khe hở nhiệt xupáp;

- Lắp nắp che dàn cò mổ, xupáp

Bài 2: Bảo dưỡng, sửa chữa cụm xupáp

I Mục tiêu bài học :

- Trình bày được nhiệm vụ, ph n loại, cấu tạo, hiện tượng, nguyên nh n hư hỏng

và phương pháp kiểm tra bảo dưỡng lò o, ống dẫn hướng u páp của u páp

- Kiểm tra, bảo dưỡng và ửa chữa được hư hỏng của các chi tiết đúng phương pháp và đạt tiêu chu n kỹ thuật do nhà chế tạo uy định

- Chấp hành đúng uy trình, uy phạm trong ngành công nghệ ô tô

- Rèn luyện tính kỷ luật, c n thận, tỉ mỉ của học viên Đảm bảo an toàn lao động và vệ sinh công nghiệp

II bài học :

1 Bảo dưỡng, sửa chữa xupáp

1.1 Nhiệm vụ, yêu cầu, phân loại, vật liệu chế tạo, điều kiện làm việc 1.1.1 Nhiệm vụ

Xupáp là một bộ phận của cơ cấu phân phối khí Các xupáp có nhiệm vụ đóng mở các cửa nạp và xả để thực hiện uá trình trao đổi khí của động cơ

1.1.2 Phân loại

Theo kết cấu gồm có

Xupáp hút và xupáp xả, 2 loại này giống nhau nhưng kích thước và vật liệu chế tạo khác nhau Xupáp nạp thường có đường kính nấm xupáp lớn hơn xupáp xả

1.1.3 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 làm việc của xupáp,

sự va đập của xupáp với đế xupáp dẫn đến hiện tượng biến dạng xupáp

- Tải trọng nhiệt: trong quá trình làm việc, xupáp trực tiếp tiếp xúc với khí cháy nên chịu nhiệt độ rất cao đặc biệt là xupáp xả

+ Nhiệt độ của xupap xả :

Ngoài ra, ở nhiệt độ cao và tiếp xúc với khí cháy nên xupáp cũn bị ăn mòn hoá học(nhất là tán nấm) do lưu huỳnh và các axit sinh ra trong khí cháy

1.4 Vật liệu chế tạo

Để đáp ứng được điều kiện làm việc của xupápvật liệu chế tạo xupáp cần chịu được nhiệt độ cao, có sức bền cơ học tốt, có hệ số giãn nở nhiệt nhỏ, không bị ăn mòn hoá học ở nhiệt độ cao

- Đối với xupáp xả: thường sử dụng thép hợp kim chịu nhiệt có thành phần như: ilic, crôm, măngan

Để tiết kiệm vật liệu có thể chỉ chế tạo nấm bằng hợp kim chịu nhiệt rồi hàn với thân xupáp làm bằng thép thông thường

Để chống mòn và gỉ, người ta mạ lên bề mặt làm việc của xupáp một lớp mỏng hợp kim cô ban

- Đối với xupáp hút: cũng ử dụng thép hợp kim crôm, măngan hoặc hợp kim chịu nhiệt độ có thêm thành phần silic Tuy nhiên khả năng chịu nhiệt không cần cao như đối với xupáp xả

1.2 Cấu tạo xupáp

Theo kết cấu người ta chia xupáp ra thành 3 phần là: nấm, th n và đuôi xupáp

Hình: Kết cấu của xupáp

1 - Đuôi xu páp; 2- Thân xupáp; 3- Nấm xupáp

a Nấm xupáp

Có dạng hình nấm, phần chuyển tiếp giữa th n và đầu có góc lượn để hạn chế sự cản trở dòng khí nạp Mặt tiếp úc đế xupáp là mặt côn được mài nhẵn, góc côn thường 450.( Động cơ TOYOTA 5 -FE: 44.50

) Kết cấu của nấm upáp thường có 3 loại chính :

Nhược điểm của loại này là khó chế tạo, mặt chịu nhiệt lớn, xupáp dễ

bị nóng Loại xupáp có dạng nấm lõm thường dùng cho xupáp nạp trong động

cơ máy bay

+Nấm lồi:

Xupáp có dạng nấm lồi (hình 2.2c) loại này cải thiện được tình trạng lưu động của dòng khí thải (vì mặt nấm lồi, nên hạn chế khu vực tạo thành xoáy lốc khi thải khí) Chính vì vậy xupáp thải của động cơ cường hoá sử loại dạng nấm lồi

Để giảm trọng lượng nấm người ta khoét lõm phía trên phần nấm

Nhược điểm của loại upáp này tương tự dạng nấm lõm : khó chế tạo, bề mặt chịu nhiệt lớn

lỏng sẽ bị sóng sánh trong lỗ rỗng và do đó có tác dụng tải nhiệt từ đầu xu páp lên phần thân rồi truyền qua ống dẫn hướng upáp ra nước làm mát

b Thân xupáp

Hình Kết cấu của thân xupáp

Là phần dẫn hướng cho xupáp có dạng hình trụ được gia công nhẵn và lắp vào ống dẫn hướng ở một số động cơ để làm mát xupáp xả phần nấm và phần th n được làm rỗng trong có chứa natri (Na)

Thân xupáp còn có nhiệm vụ tản nhiệt cho nấm xupáp Phần nối tiếp giữa nấm và th n được làm nhỏ lại để dễ gia công và tránh bị kẹt xupáp trong ống dẫn hướng vì phần dưới của thân xupáp có nhiệt độ cao hơn phần trên

Để hạ thấp nhiệt độ của upap người ta có u hướng làm tăng đường kính và chiều dài th n upáp Nhưng khi tăng đường kính và chiều dài thân xupáp làm cho trọng lượng upáp tăng Vì vậy chỉ tăng đường kính và chiều dài đến một lượng

nhất định với:

dth = (0,25  0,40)dn

lth = (2,5 3,5)dn Trong đó: dth là đường kính thân xupap dn là đường kính tán nấm

lth là chiều dài thân xupap Một số xupáp có thân mạ crôm và đuôi xupáp được hàn một mảnh hợp kim cứng để giảm sự mài mòn

c Đuôi xupáp

Thân xupáp

Hình: Kết cấu đuôi xupáp

a Đuôi xupáp có mặt hình côn; b Đuôi xupáp có rãnh vòng;

c Đuôi xupáp có lỗ để lắp chốt d đuôi xupáp có ren

Đuôi upáp phải có kết cấu để lắp đĩa lò o upáp Thông thường đuôi xupáp có mặt côn (hình 2.4a) hoặc rãnh vòng (hình 2.4b) để lắp móng hãm Đuôi upáp có kết cấu đơn giản là đuôi có lỗ để lắp chốt (hình 2.4c) nhưng tạo tập trung ứng suất

Để bảo đảm an toàn, chốt phải được chế tạo bằng vật liệu có sức bền cao

Để tăng khả năng chịu mòn, bề mặt đuôi xupáp ở một số động cơ được chế tạo bằng thép hợp kim và được tôi cứng rồi hàn với thân

Đối với xupáp được cam dẫn động trực tiếp không qua chi tiết trung gian như đòn gánh, cò mổ thì đuôi upap thường có ren để lắp lò xo xupáp (hình 2.4d) Khe hở giữa đuôi upáp và cam được điều chỉnh bằng cách xoay đĩa phía trên au khi điều chỉnh, do có kết cấu hãm răng nên đĩa trên được ghép thành một khối với đĩa dưới

Để tăng tuổi thọ và đảm bao độ kín khít cho upáp khi đóng, ở một số động cơ upáp được thiết kế sao cho có thể oay uanh đường tâm khi làm việc

Hình: Kết cấu xupáp tự xoay

1 Lò xo xupáp; 2 Thân xupáp; 3 Ống dẫn hướng xupáp; 4 Lò xo đĩa; 5 Bi

trượt;

6 Vỏ bọc; 7 Nắp xylanh; 8 Đế; 9 Lò xo; 10 Rãnh trượt

Khi xupáp mở, lò xo xupáp bị nén lại Lực của lò xo xupáp thông qua vỏ bọc

ép vành ngoài của lò o đĩa 4 uống phía dưới au khi lò o đĩa tỳ lên các viên bi 5, mặt đầu bên trong của lò xo dần dần thoát khỏi mặt tỳ trên đế 8 Khi đó các viên bi ẽ trượt trên rãnh 10 Do ma sát giữa các bề mặt tiếp xúc của bi 5 và lò o đĩa 4 nên đĩa cùng với vỏ bọc 6, lò xo xupáp 1 và xupáp oay đi một góc Đồng thời các lò xo hồi vị 9 (có độ cứng rất nhỏ) bị nén lại Khi upáp đóng dần lực ép của lò xo 1 giảm, lò o đĩa dần dần được giải phóng trở về trạng thái ban đầu Đầu tiên, mặt đầu bên trong tỳ trở lại lên đế

8 Sau một thời gian làm việc upáp được oay uanh t m Do đó th n upáp

sẽ lâu mòn và nấm xupáp tiếp xúc khít với đế hơn, nên upáp ít bị cong, mòn lệch

1.3 Hiện tượng, nguyên nhân hư hỏng phương pháp kiểm tra

a Hư hỏng

- Bề mặt làm việc của upáp bị mòn, rỗ do ma át,va đập, chịu nhiệt độ cao, chịu ói mòn và ăn mòn hoá học của dòng khí, làm upáp đóng không kín và giảm công uất động cơ

- Nấm upáp bị nứt, vỡ, cháy do va đập, chịu nhiệt độ cao, upáp đóng không kín, lò o yếu, ống dẫn hướng mòn, nước làm mát kém

- Th n upáp bị mòn do ma át, bị cong, kẹt trong ống dẫn hướng do khe hở lắp ghép lớn, nhớt bị cháy, nhiều muội than

- Đuôi upáp mòn do ma át, va đập

- Quan át các vết nứt, vỡ, gờ mòn, cháy rỗ của nấm upáp (hình 4.216 )

- Kiểm tra độ kín của bề mặt làm việc với ổ đặt, bằng vạch chì, dùng dầu hoặc dụng cụ thử áp uất

+ Kiểm tra bằng vạch chì (hoặc bột màu): dùng bút chì vạch cách đều 5mm theo đường inh ung uanh bề mặt côn làm việc ( hoặc bôi bột màu ), lắp upáp vào bệ đỡ và oay 45  600, kiểm tra vết tiếp úc nếu các vạch chì

bị cắt hết và vết tiếp úc ở chính giữa mặt côn, độ rộng vết từ 1,2  1,6 mm

là độ kín tốt (hình 4.217)

+ Kiểm tra bằng dầu: Lắp upáp và đế có đầy đủ lò o, móng hãm lật nghiêng nắp máy và đổ dầu hoả hay dầu điezen đầy đường nạp, để khoảng 1 phút, nếu không thấy dầu rò rỉ ra bề mặt upáp là upáp kín

+ Kiểm tra bằng dụng cụ áp lực:( hình 4.218)

Đặt upáp kiểm tra (4) lên đế, chụp vỏ chụp (2) phủ kín mặt upáp, dùng tay đè chặt dụng cụ và bơm không khí vào ( bằng bóng bơm cao u lắp vào lỗ

(3) áp uất nén khoảng 0,3 at Để khoảng 1 phút nếu kim áp kế không đổi là được

- Kiểm tra độ cong: dùng đồng hồ o Độ cong cho phép ≤ 0,03 mm

- Kiểm tra độ mòn th n: dùng panme đo đường kính thân xupáp và so

với kích thước tiêu chu n ( hình 4.219) Nếu độ mòn thân  0,1 mm thì thay mới

Hình Quan sát các Hình Kiểm tra độ kín của

hư hỏng của u páp upáp với đế bằng vết tiếp úc

Hình Kiểm tra độ kín Hình Đo đương kính th n upáp

a) b)

Hình Đo đường kính lỗ ống dẫn hướng

a Đo đường kính lỗ bằng cữ đo lỗ nhỏ

b Dùng pan me ác định trị ố cỡ đo

- Kiểm tra khe hở giữa th n và ống dẫn hướng:

+ Đo đường kính lỗ ống dẫn hướng bằng đồng cữ đo lỗ nhỏ và pan me + Tính trị ố khe hở Trị ố khe hở cho phép:

Đối với upáp hút là 0,025  0,060 mm, tối đa: 0,08 mm

Đối với upáp hút là 0,030  0,065 mm, tối đa: 0,10 mm

- Theo kinh nghiệm: Bịt một đầu, rút nhanh upáp ra, nếu có tiếng kêu là

- Xupáp bị cong  0,03mm phải nắn lại bằng búa tay

- Nấm mòn ít thì rà với ổ đặt, dùng bột rà thô, rà tinh và dầu nhờn rà oáy với ổ đặt bằng tay, máy khoan tay hoặc máy rà dùng khí nén Khi

rà thực hiện hai chuyển động oáy 450  600 và dập upáp uống đế au

đó n ng upáp lên cao cách mặt đế khoảng 5 10 mm để chu n bị lần rà

kế tiếp

Hình Mài bề mặt làm việc của tán nấm

Hình Mài đuôi upáp

- Bề mặt làm việc của nấm upáp mòn nhiều thì mài lại trên máy mài

chuyên dùng, au đó rà lại với ổ đặt, góc mài 45 0

* Chú : Bề mặt làm việc tiếp úc với đế upáp quá rộng  2mm thì

phải ửa, mài lại bề mặt làm việc của đế upáp và thay upáp mới

1.4 Tháo, lắp kiểm tra sửa chữa xupáp

Làm sạch nấm xupáp: Dùng dao cạo hết muội than và dùng bàn chải sắt làm sạch

Rà bóng: Lau sạch xupáp và ổ đặt, ống dẫn hướng bôi một lớp dầu vào

bề mặt làm việc của upáp au đó tiến hành rà đến khi nào bóng thì dừng lại

TT Nội dung Minh hoạ Yêu cầu

-Không để bột rà bắn vào thân xupap

- Tránh va chạm manh với ổ đặt

TT Nội dung Minh hoạ Yêu cầu

bôi trơn vào

thân xupap sau

khi đã rà bằng

bột rà thô

- Bôi bột rà đều khắp

bề mặt làm việc của xupáp

- Tránh bột rà bắn vào thân xupap

Các bước mài xupáp:

- Tháo xupap khỏi động cơ

- Kẹp xupap trên mâm cặp máy mài và cố định ở 1 góc mài trùng với góc ở mặt nghiêng tán xupáp (300 hoặc 450 cho phần lớn các xupáp, một số là

470)

- Dịch chuyển xupáp tiến, lùi cùng với đá mài (Hình 2.17) Xupáp mài đạt yêu cầu khi mọi vết ước rỗ trên mặt tán nghiêng upap đã khử hết, mặt nghiêng và bệ đỡ xupap phải trùng tâm với thân

Tiến hành mài bóng xupáp trên thiết bị chuyên dùng theo đúng góc nghiêng uy định Nếu các vết cháy rỗ hoặc mòn sâu thì phải mài thô au đó mới mài bóng

Sau khi mài phải rà xupáp với bệ đỡ để đảm bảo cho upáp đóng kín

2 Bảo dưỡng, sửa chữa ổ đặt, ống dẫn hướng

- Vật liệu: chế tạo bằng vật liệu có khả năng chịu nhiệt, chống mài mòn cao

Thường làm bằng hợp kim Crôm, i lích, Ni ken hoặc hợp kim gang

3 Cấ tạo

- Có dạng ống mỏng, được ép chặt với nắp máy ( nắp máy bằng nhôm ) hoặc làm liền nắp máy ( động cơ cũ ) có bề mặt làm việc vát nghiêng 450

hay 30 0tương ứng với mặt vát ở nấm upáp và bề rộng khoảng từ 1,2 đến 2 mm Hai phía trên và dưới bề mặt làm việc được mài vát, hợp với bề mặt nằm ngang các góc 300 , 150 và 600 hay 750 để tạo điều kiện cho upáp đóng kín

Hình : Cấu tạo đế u páp

4 Hư hỏ , k ểm tra, sửa hữa

a Hư hỏng

- Bề mặt làm việc bị mòn thành gờ, mòn méo, rạn, nứt, rỗ do chịu nhiệt

độ cao, bị va đập và ma át khi upáp đóng, mở

- Bị mất độ găng lắp ghép do biến dạng, chế tạo không đảm bảo kỹ thuật hoặc nứt, vỡ

- Sự mài mòn upáp và ổ đặt dẫn đến upáp đóng không kín, lọt hơi, công suất động cơ giảm

b Kiểm tra

- Quan át các vết nứt, vỡ, rỗ, mòn thành gờ

- Kiển tra độ kín upáp và ổ đặt bằng bút chì, dầu hoặc dụng cụ áp lực(

em mục kiểm tra upáp )

- Kiểm tra vết tiếp úc của upáp với đế u páp bằng bột màu về chiều rộng và vị trí vết tiếp úc , để phát hiện hư hỏng của đế upáp do mài mòn hay hư hỏng khi mài ữa chữa đế

Hình : Hư hỏng của đế upáp

c ửa chữa

- Trước khi ửa chữa ổ đặt phải ửa chữa ống dẫn hướng upáp trước

- Nếu bề mặt mòn ít, vết rỗ nông, độ thụt u của upáp còn nằm trong phạm vi cho phép thì tiến hành rà upáp và ổ đặt bằng bột rà theo 3 bước: rà thô, rà tinh, rà bằng dầu bôi trơn

- Nếu bề mặt làm việc mòn nhiều, vết ước u thì mài trên máy mài chuyên dùng, ( hoặc dao doa tay) rồi rà cùng với upáp như các bước trên ( hình 4.227)

- Góc cắt của đá mài ( hoặc dao doa tay ): 300, 450, 750 hoặc 600

và 150, với hai loại đá mài thô và tinh Khi mài hoặc doa cần thực hiện góc cắt làm việc trước 450

, tiếp theo thực hiện góc cắt 150 và 750 hoặc 600, sau

đó ửa lại lần cuối bằng góc cắt 450

để đảm bảo chiều rộng vết tiếp úc

từ 1,21,6 mm ( hình 4.228)

- Mài lại ổ đặt khi bề mặt làm việc rộng uá 2 mm

- Nếu ổ đặt mòn tụt u uá giới hạn thì thay ổ đặt mới Khi thay dùng đục có mũi nhọn cong, thanh kéo để tháo ổ đặt cũ khỏi nắp máy( hình 4.229 ) và ép ổ đặt mới đảm bảo độ găng  0,01 mm au khi ép phải doa và rà lại ổ đặt như trên

c Điều kiện làm việc

- Ống dẫn hướng chịu mài mòn (do tiếp xúc với thân xupáp) và bị ăn mòn của các tạp chất hóa học Ngoài ra ống dẫn hướng của xupáp xả còn chịu nhiệt độ cao, áp suất lớn và các tạp chất ăn mòn hóa học

2.3.2 Cấu tạo

Về mặt kết cấu của ống dẫn hướng xupáp có kết cấu đơn giản hình trụ rỗng có vát mặt đầu để lắp Ống dẫn hướng lắp với thân máy hoặc nắp i lanh có độ dôi

Đường kính trong của ống dẫn hướng được gia công chính xác sau khi lắp ghép vào thân máy hoặc nắp máy Khe hở giữa thân xupáp và ống dẫn hướng ở xupáp thải lớn hơn upáp nạp do xupáp thải tiếp xúc trực tiếp với khí cháy

Hình Kết cấu ống dẫn hướng xupáp

a Ống dẫn hướng hình trụ có mặt vát đầu;

b Bề mặt ngoài của ống dẫn hướng có vai và cữ

2.3.3 Hiện tượng, nguyên nhân hư hỏng

- Bề mặt làm việc bị mòn, cào ước do muội than, cặn b n và làm việc l u ngày

- Ống dẫn hướng có thể bị long ra hoặc nứt vỡ do tháo lắp không đúng kỹ thuật

2.3.4 Phương pháp kiểm tra bảo dưỡng sửa chữa

-Quan át để phát hiện các vết rỗ, nứt, vỡ Nếu có các hư hỏng trên thì phải

thay ống dẫn hướng upáp

- Dùng chổi và dung dịch làm sạch ống dẫn hướng

Hình : Kiểm tra và sửa chữa ống dẫn hướng

1 Dụng cụ sửa; 2 Ống dẫn hướng xupáp

- Dưỡng kiểm tra được điều chỉnh theo lỗ đo, au đó dùng panme đo kích thước dưỡng để ác định đường kính lỗ Dưỡng có thể được điều chỉnh đến kích thước kiểm tra lớn hơn đường kính thân xupáp một lượng 0.1mm và nếu cho lọt được vào lỗ dẫn hướng xupáp thì cần phải thay ống dẫn hướng

- Người ta cũng có thể kiểm tra bằng cách lắp hết thân xupáp vào ống dẫn hướng và lắc ngang nấm xupáp, nếu cảm thấy có độ rơ ta kiểm tra bằng đồng

hồ so thấy vượt quá 0,1mm thì phải thay ống dẫn hướng

Khe hở tiêu chuẩn: Xupáp hút: 0,025 mm ,Xupáp xả: 0,035

mm

Khe hở tối đa cho phép: Xupáp hút: 0,08 mm, Xupáp xả: 0,10

mm

Hình : Kiểm tra ống dẫn hướng bằng dưỡng

- Nếu ống dẫn hướng bị nứt vỡ thay ống mới

2.3.5 Tháo lắp kiểm tra, bảo dưỡng sửa chữa

Tháo ống dẫn hướng upáp cũ ra khỏi nắp xilanh ở phía lắp lò o để khi lắp ống mới cũng để như vậy Tiếp theo đối với các ống dẫn hướng bằng thép hoặc bằng gang, có thể dùng máy ép hoặc dùng búa và dụng cụ để đóng, đ y ống ra theo hướng từ phía đế xupáp về phía lắp lò xo nếu ống dẫn hướng có vai Nếu ống dẫn hướng không có vai có thể tháo theo chiều ngược lại cũng được Chú ý, không ép hoặc đánh búa trực tiếp vào đầu ống dẫn hướng mà phải thông qua một dụng cụ trung gian để tránh làm chùn đầu ống dẫn hướng không tháo ra được

Đối với các ống dẫn hướng bằng đồng, nếu không có máy ép thì không được dùng búa đóng vào đầu ống để tháo ra vì sẽ làm chùn đầu ống, do đó không đóng ua lỗ lắp ống dẫn hướng được Cách tháo tốt nhất là tarô ren lỗ dẫn hướng ở phía đuôi upáp, lắp một bulông vào rồi dùng dụng cụ cho vào trong ống dẫn hướng xupáp từ phía đế upáp và đóng ngược lại

Bôi lên bề mặt ngoài của ống dẫn hướng với một lớp chất bôi trơn (bột graphit) để cho dễ lắp.Ép ống dẫn hướng vào nắp xilanh từ phía lắp lò xo (nếu

có thể) cho đến khi vòng chặn tì lên nắp xilanh (nếu có vòng chặn) hoặc chiều dài phần ống dẫn hướng nằm ngoài nắp xilanh giống như được thiết kế

2.4 Lò xo

2.4.1 Nhiệm vụ, yêu cầu, vật liệu chế tạo, điều kiện làm việc

a Nhiệm vụ

- Lò xo xupáp có tác dụng giữ cho xupáp ép kín với mặt đế xupáp và cùng các

bộ phận của cơ cấu phân phối khí thực hiện uá trình đóng mở cửa nạp, cửa

xả

b Vật liệu chế tạo

- Lò o u páp thường được chế tạo bằng thép lò o d y có đường kính 3 – 5

mm

c Điều kiện làm việc

- Lò xo xupáp ngoài sức căng ban đầu còn chịu tải trọng thay đổi đột ngột và tuần hoàn trong uá trình upáp đóng mở

2.4.2 Cấu tạo

Hình Kết cấu lò xo xupáp

- Lò o upáp thường là lò xo trụ, hai đầu mài phẳng để lắp ráp với đĩa upáp và đế lò xo Số vòng lò o thường là 4  10 vòng

* Kết cấu lò xo tránh c hưở tro ơ ấu phân phối khí:

Lò o upáp có tính đàn hồi cao, cùng với các yếu tố khác tạo thành hệ dao động Khi biên độ dao động của nó quá lớn, đặc biệt ở chế độ cộng hưởng, sẽ gây ra các hậu quả nghiêm trọng như ai lệch qui luật làm việc của

cơ cấu phân phối khí, va đập, gẫy lò xo xupáp Vì thế, vấn đề tránh cộng hưởng được quan tâm khi thiết kế lò xo xupáp

Các biện pháp tác động đến cấu trúc của hệ dao động tức là làm cho hệ dao động có nhiều tần số riêng khác nhau gồm có:

Dùng lò o có bước xoắn khác nhau

+ Dùng lò xo côn, vì bản thân lò xo côn có các tần số riêng khác nhau + Dùng nhiều lò xo có chiều xoắn khác nhau lắp lồng vào nhau

Hình 2.8 Kết cấu của lò xo xupáp tránh cộng hưởng trong cơ cấu phân phối

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

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

2.4.3 Hiện tượng, nguyên nhân hư hỏng

1 Lò xo giảm đàn

tính

Do làm việc lâu ngày trong điều kiện nhiệt độ cao chịu biến đổi lớn trong chu kỳ

Làm cho quá trình nạp và thải không được hiệu quả

2 Lò xo bị gãy

Do tác dụng của lực cộng hưởng và vật liệu không đảm bảo

G y ra hư hỏng lớn cho piston

2.4.4 Phương pháp kiểm tra bảo dưỡng, sửa chữa

- Dùng mắt quan sát lò xo gãy, nứt, mòn vẹt 1/3 đường kính thì thay mới

- Kiểm tra chiều dài của lò o: dùng thước cặp kiểm tra chiều dài của lò

xo ở trạng thái tự do, yêu cầu lò xo phải có chiều dài nằm trong giới hạn của từng loại động cơ

Hình Kiểm tra chiều dài của lò xo VD: Chiều dài tiêu chuẩn của một số động cơ như sau

Động cơ 1RZ: 47.31 mm

Động cơ 3 GE: 45.00 mm

Động cơ TOYOTA 5 -FE: 41.96  44.99 mm

Nếu chiều dài ngắn hơn tiêu chu n 3mm thì thay mới

- Kiểm tra trạng thái ép của lò xo: dùng máy thử lò o, đo lực nén của lò

xo tại chiều dài khi lắp đặt

Hình 2.26 Kiểm tra độ đàn hồi của lò xo

VD: Lực nén khi lắp trên Động cơ TOYOTA 5 -FE là: 16.719,3kg tại 34.7mm

Động cơ 1RZ là: 24.327kg tại 40.3mm

Nếu lực nén không đủ tiêu chu n thì thay lò xo mới

- Kiểm tra độ vuông góc của lò o: Dùng thước góc vuông, nếu độ sai số

vuông góc lớn nhất 2.0mm, nếu vượt quá thì thay mới

Hình Kiểm tra độ vuông góc của lò xo

Lò xo xupáp bị gãy, không vuông góc, giảm độ đàn hồi thì phải thay lò

xo mới Các lò xo phải có chiều dài tự do như nhau Nếu độ đàn hồi lò xo giảm không nhiều so với mức tối thiểu uy định hoặc chiều dài tự do giảm ít thì có thể thêm vào một tấm đệm nhưng chiều dày đệm không được quá 2

mm

Bài 3: Bảo dưỡng, sửa chữa trục cam

- Chấp hành đúng uy trình, uy phạm trong ngành công nghệ ô tô

- Rèn luyện tính kỷ luật, c n thận, tỉ mỉ của học viên Đảm bảo an toàn lao động và vệ sinh công nghiệp

II Nội dung bài học :

1 Nhiệm vụ, yêu cầu, phân loại

1.1 Nhiệm vụ

- Trục cam hay trục phối khí có công dụng định kỳ đóng, mở xu páp và dẫn động một số bộ phận khác như bơm dầu nhờn, bơm nhiên liệu, bộ chia điện…

1.2 Điều kiện làm việc

- Trong quá trình làm việc, trục cam chịu tác dụng của uốn, lực xoắn và

ma sát lớn Do đó trục cam thường bị cong, xoắn và mòn các cổ trục và các cam

- Vấu cam:

+ Thời gian mở upáp thuộc vào hình dạng của vấu cam ( biên dạng ) Biên dạng cam gồm ba phần : Gót, ườn, đỉnh hần tròn hình trụ gọi là gót cam, mặt dốc dần gọi là ườn cam, phần cao nhất là đỉnh cam

+ Thứ tự nổ của động cơ được uyết định do cách bố trí các vấu cam trên trục cam và kết cấu trục khuỷu

- Cổ trục:

+ Được đỡ trên ổ bạc liền, hoặc rời hai nửa ( động cơ cỡ lớn ) loại bạc liền cổ trục có đường kính lớn hơn chiều cao cam để tháo, lắp trục cam dễ dàng

- Bánh răng cam :

+ Bánh răng trên trục khuỷu được làm bằng thép

+ Bánh răng trên trục cam được làm bằng gang hay Téctolit, răng nghiêng để ăn khớp êm dịu và chịu tải tốt

+ Trên trục có tấm hạn chế độ dịch dọc trục cam

Hình : Trục cam

1 Các cổ trục; 2 Các vấu cam; 3 Bánh răng dẫn động bơm dầu

và trục bộ chia điện; 4 Bánh lệch t m dẫn động bơm ăng

3 Tháo, lắp phân biệt các loại trục cam

BTƯD : Đ ơ 1 Z-FE trên xe Toyota Vios 2006

1 Tháo tấm chắn phía dưới động cơ bên phải

Tháo 2 vít và 2 bu lông và tháo nắp che dưới động cơ bên phải

2 Tháo nắp đậy nắp uy lát ố 2

Tháo 4 đai ốc, nắp đậy nắp quy lát số 2

3 Tháo cuộn đánh lửa ố 1

- Ngắt 4 giắc của cuộn đánh lửa

- Tháo 4 bu lông và 4 cuộn đánh lửa

4 Tháo ống thông hơi

5 Ngắt ống thông hơi ố 2

6 Tháo nắp đậy nắp uy lát

- Ngắt các giắc nối của vòi phun

- Tháo bu lông và giá bắt d y điện

- Tháo 9 bu lông, 2 đai ốc và 2 vòng đệm làm kín, au đó tháo nắp đậy nắp uy lát

7 Kiểm tra khe hở u páp

(kiểm tra khe hở u páp khi động cơ đã nguội)

- Đặt y lanh ố 1 ở điểm chết trên/Kỳ nén

- Quay giảm chấn trục khuỷu, và gióng thẳng rãnh phối khí của nó với dấu phối khí "0" của bơm dầu