Chuong 3-BUOI 2 pps

Để giảm nhẹ trọng lượng, đũa đây hường làm bằng ống thép rỗng hai đầu hàn gắn với các đầu tiếp xúc có mặt tiếp xúc hình cầu đầu tiếp xúc với con đội hoặc mặt cầu lõm đầu tiếp xúc với vít

Đũa đẩy dùng trong cơ cấu xupap treo thường là

một thanh thép nhỏ, dài, đặc hoặc rỗng dùng để

truyền lực từ con đội đến đòn bẩy Để giảm nhẹ trọng

lượng, đũa đây hường làm bằng ống thép rỗng hai

đầu hàn gắn với các đầu tiếp xúc có mặt tiếp xúc

hình cầu (đầu tiếp xúc với con đội) hoặc mặt cầu lõm

(đầu tiếp xúc với vít điều chỉnh) Đôi khi cả hai đầu

tiếp xúc của đũa đẩy đều là hình cầu

Đũa đẩy thường làm bằng thép cacbon thành

phần trung bình Đầu tiếp xúc làm bằng thép cacbon,

hàn gắn với đũa đẩy rồi tôi đạt độ cứng HRC 50 –

60

3.3.3 Đũa đẩy.

3.3.4 Đòn bẩy (cò mổ).

3.3.4.1 Công dụng.

Đòn bẩy là chi

tiết truyền lực trung

gian một đầu tiếp

xúc với đũa đẩy,

một đầu tiếp úc với

đuôi xupap Khi

trục cam nâng con

đội lên, đũa đẩy

đẩy một đầu của

đòn bẩy đi lên, đầu

kia của đòn bẩy

nén lò xo xupap

xuống và mở

xupap Do có đòn

bẩy, xupap mở

đóng theo đúng

pha phân phối khí

- Đầu tiếp xúc với đũa đẩy thường có vít điều chỉnh Sau khi điều chỉnh khe hở nhiệt, vít này được hãm chặt bằng đai ốc Đầu tiếp xúc với đuôi xupap thường có mặt tiếp xúc hình trụ được tôi cứng Nhưng cũng có khi dùng vít để khi mòn thay thế được dễ dàng Mặt ma sát giữa trục và bạc lót ép trên đòn bẩy được bôi trơn bằng dầu nhờn chứa trong phần rỗng của trục Ngoài ra trên đòn bẩy người ta còn khoan lỗ để dẫn dầu mặt tiếp xúc với đuôi xupap và mặt tiếp xúc với vít điều chỉnh.

3.3.4.2 Cấu tạo và vật liệu.

- Đòn bẩy thường dập bằng thép cacbon thành phần cacbon trung bình như các loại thép 30, 35, 40, 45 trong một vài loại động cơ xăng cỡ nhỏ, đòn bẩy dập bằng thép tấm rồi hàn hai nửa với nhau

- Khi làm việc, mặt trụ ở phần đầu đòn bẩy vừa lăn vừa trượt trên đuôi xupap, khiến cho xupap bị nghiêng đi và do đó mặt nấm xupap chạm đế sớm hơn thời gian quy định

6

8

3.3.5 Xupap.

3.3.5.1 Công dụng.

3.3.5.2 Cấu tạo.

Các loại xupap dùng để đóng mở cử hút

và cửa xả theo thứ tự các

kỳ làm việc của động cơ

Xupap được cấu tạo gồm

3 phần:

+ Nấm xupap, + Thân xupap, + Đuôi xupap

Naám

xupap.

Mặt làm việc quan trọng của phần nấm xupap là mặt côn, có góc côn α = 15 – 450

Góc α càng nhỏ tiết diện lưu thông càng lớn, tuy nhiên khi αnhỏ, mặt nấm càng mỏng, độ cứng vững của mặt nấm càng kém do đó dễ bị cong vênh, tiếp xúc không kín khít với đế xupap Đối với dòng khí lưu động vào xy lanh, khi α nhỏ qúa ,

ví dụ α = 00

, dòng khí lưu động cũng bị gấp khúc Ngược lại, khi

α lớn, mặt nấm xupap dày và bền hơn, dòng khí thải đi ra cũng dễ hơn Do đó, tuyệt đại đa dố xupap

của các động cơ đều dùng góc α =

450 để vừa bảo đảm độ bền của nấm,

vừa bảo đảm tiết diện lưu thông khi

mở xupap và vừa bảo đảm dòng khí

lưu động dễ dàng Xupap nạp của

một số loại động cơ cũng thường

dùng góc α = 300

, còn xupap thải thì hầu như chỉ dùng một loại góc α =

12

Góc của mặt côn trên nấm xupap còn thường làm nhỏ hơn góc của mặt côn trên đế xupap khoảng 0,5 – 10 để xupap có thể tiếp xúc với đế theo vòng tròn ở mép ngoài của mặt côn (nếu như mặt đế xupap rộng hơn mặt côn của xupap) Làm như thế có thề bảo đảm tiếp xúc được kín khít dù mặt nấm có bị biến dạng nhỏ.

Chiều rộng b của mặt côn

trên nấm xupap thường bằng:

(0,05 – 0,12)dn chiều dày cua

nấm thường vào khoảng (0,08 –

0,12)dn trong đó dn là đường

kính nấm xupap Chiều rộng b

của mặt côn phụ thuộc vào độ

cứng của vật liệu làm xupap và

đế xupap Nếu như độ cứng của

xupap lớn hơn của đế xupap thì

chiều rộng của xupap phải lớn

hơn chiều rộng của đế và ngược

Kết cấu của nấm xupap chẳng những có ảnh hưởng tới quyết định tới giá thành

chế tạo mà còn ảnh hưởng tới độ bền, trọng

lượng và tình trạng lưu động của dòng khí

qua họng đế xupap nữa Kết cấu của nấm

xupap thường có ba loại chính như sau:

Nấm bằng: Ưu điểm của loại xupap nấm bằng là chế tạo đơn giản, có thể dùng

cho cả xupap thải hoặc xupap nạp Vì vậy đa

số các động cơ đều dùng loại xupap này

Nấm lõm: Xupap nấm lõm có đặc

điểm là bán kính góc lượn giữa phần

thân xupap và phần nấm rất lớn Kết

cấu này có thể cải thiện tình trạng lưu

thông của dòng khí nạp vào xy lanh

đồng thời có thể tăng được độ cứng

vững cho phần nấm xupap Để giảm

giảm trọng lượng của xupap khi tăng

bán kính góc lượn, mặt dưới của nấm

bị khoét lõm sâu vào thành dạng loa

kèn Nhược điểm của xupap lõm là chế

tạo khó và mặt chịu nhiệt của xupap

lớn, xupap dễ bị nóng Xupap lõm

thường dùng làm xupap nạp của động

cơ máy bay và một số động cơ cường

hóa

Nấm lồi :Dạng nấm lồi cải

thiện được tình trạng lưu động

của dòng khí thải (vì mặt nấm

lồi lên, nên hạn chế khu vực

tạo thành xoáy khi thải khí)

Chính vì vậy, xupap thải của

tất cả các động cơ cường hóa

đều làm theo dạng nấm lồi

Để giảm trọng lượng của nấm,

người ta thường khoét lõm phía

trên phần nấm Nhược điểm

của loại xupap lồi cũng giống

như của loại xupap lõm: khó

chế tạo và bề mặt chịu nhiệt

lớn

Do xupap trong qúa trình làm việc phải chịu

đựng nhiệt độ cao, nhất là trong động cơ

cường hóa Nhiệt trên xupap truyền qua

phần diện tích tiếp xúc với đế (diện tích này

thường rất nhỏ) và thân xupap Vì vậy vấn

đề tản nhiệt của xupap rát khó khăn Trong

các loại động ơ cường hóa, xupap thải

thường làm rỗng, trong chứa natrium (Na)

Lượng Na chiếm khoảng 50 – 60% dung tích

lỗ rỗng Do Na nóng chảy ở 3700K (970C)

nên khi xupap làm việc, Na thu nhiệt của

xupap, nóng chảy thành thể lỏng tạo 9iều

kiện truyền nhiệt từ nấm xupap xuống phía

thân xupap được nhanh và tốt hơn, khiến

xupap thải của các động cơ cường hóa này

không bị cháy

Thân xupap thường có đường kính thích đáng để dẫn

hướng tốt, tản nhiệt tốt và chịu

được lực nghiêng khi xupap

đóng mở Để hạ thấp nhiệt độ

của xupap, người ta thường có

xu hướng tăng đường kính thân

xupap và kéo dài ống dẫn

hướng tới gần nấm xupap

Nhưng do phải đảm bảo tiết diện

lưu thông của dòng khí và đảm

bảo xupap gọn nhẹ nên thân

xupap cũng không thể qúa lớn

Thân xupap.

Khi không có lực nghiêng tác dụng như khi dẫn động xupap bằng con đội, hoặc lực nghiêng nhỏ như khi dẫn động xupap bằng đòn bẩy, thân xupap thường ó đường kính vào khoang dt = (0,16 – 0,25)dn

Khi trực tiếp dẫn động xupap, lực nghiêng tác dụng trên thân upap lớn nhất, nên đường kính của thân có thể tăng lên đến dt = (0,3 – 0,4)dn Trong đó dn là đường kính của nấm xupap.

Để tránh hiện tượng xupap mắc kẹt trong ống dẫn hướng khi bị đốt nóng, đường kíng của thân xupap ở phần nối tiếp với nấm xupap thừơng làm nhỏ đi một ít hoặc khoét rộng lỗ của ống dẫn hướng ở phần này

Chiều dài của thân

xupap tùy thuộc vào

cách bố trí xupap,

nó thường thay đổi

trong phạm vi khá

lớn: lt = (2,5 –

3,5)dn Chiều dài

của thân cần lực

chọn đủ để lắp ống

dẫn hướng và lò xo

20

Phần đuôi xupap

thường có

dạng đặc

biệt để có

thể lắp ghép

với đĩa lò xo

Để tăng tuổi thọ cho xupap và đảm bảo

xupap làm việc tốt,

(đóng kín không lọt khí),

có thể thiết kế cơ cấu

đặc biệt để xuay xupap

quanh đường tâm của

nó, khiến cho xupap vừa

di động lên xuống vừa

quay tròn Tốc độ quay

thường nhỏ, vài chục

lần đóng mở xupap mới

quay một vòng

24

Ngoài ra trên động cơ còn sử dụng cơ cấu quay xupap dùng ống lót

hình côn Trong kết cấu này móng hãm

xupap không lắp trực tiếp với đĩa lò xo

mà lắp trực tiếp với ống lót hình côn

Oáng lót này lắp trong lỗ hình côn của

đĩa lò xo và chỉ tiếp xúc với mặt côn

của lỗ bằng mặt vành phía trên của

ống lót Vì vậy mômen ma sát trên mặt

tiếp xúc này rất nhỏ Trong qúa trình

dao động của ơ cấu, mômen ma sát có

lúc giảm xuống bẳng không do đó tạo

điều kiện cho xupap xuay quanh trục

Đế

xupap. Trong cơ cấu phân phối khí xupap đặt, đường thải và đường

nạp bố trí trên thân máy, còn trong cơ cấu phân phối khí xupap treo, đường thải và đường nạp bố trí trong nắp xy lanh Để giảm hao mòn cho thân máy và nắp xy lanh khi chịu lực va đập của xupap, người ta thường dùng đế xupap ép vào họng đường thải và đường nạp

Trong các động cơ dùng thân

máy hay nắp xy lanh bằng

gang, đế xupap thường chỉ nắp

trên đường thải, còn khi thân

máy và nắp xy lanh bằng hợp

kim nhôm, đế xupap dùng cho

cả đường thải và đường nạp

Kết cấu của đế xupap rất đơn

giản, thường chỉ là một vòng

hình trụ, trên có vát mặt côn để

tiếp xúc với mặt côn của nấm

xupap

- Mặt ngoài của đế xupap có thể là mặt trụ trên có tiện rãnh đàn hồi để lắp cho chắc Có khi mặt ngoài có độ côn nhỏ (khoảng 12o) Loại đế xupap hình côn này thường không ép sát đáy mà để một khe hở hơn 0,04mm Như thế sau này nếu đế bị lỏng ra, ta có thể đóng nút sâu xuống hơn để lắp chặt hơn Trên mặt côn của đế cũng tiện rãnh đàn hồi, sau khi ép vào, kim loại trên thân máy hoặc nắp xy lanh sẽ điền kín vào rãnh và giữ chặt lấy đế

- Đế xupap thường làm bằng thép hợp kim hoặc gang hợp kim

(gang trắng) Chiều dày của đế nằm

trong khoảng (0,08 – 0,15)do Chiều

cao của đế nằm trong khoảng (0,18

– 0,25)do (do là đường kính họng

đế) Đế xupap bằng thép hợp kim

thường ép vào thân máy hoặc nắp xy

lanh với độ dôi khoảng 0,0015 –

0,0035 đường kính ngoài của đế

3.3.6 Ống dẫn hướng xupap.

3.3.6.1 Công dụng và vật liệu.

-Để dễ sửa chữa và tránh hao mòn cho thân máy hoặc nắp xy lanh ở chế độ lắp xupap, người ta lắp ống dẫn hướng xupap trên các chi tiết máy này Xupap được lắp vào ống dẫn hướng theo chế độ lắp lỏng

Oáng dẫn hướng xupap thường chế tạo bằng các loại gang hợp kim, gang dẻo được nhiệt luyện Trong các động cơ hiện đại, ống dẫn hướng được ép bằng bột kim loại sau đó sử lý ngâm tẩm dầu bôi trơn Loại vật liệu kim loại gốm này chịu mòn rất tốt và không cần bôi trơn, tuy vậy giá thành chế tạo khá cao nên chỉ dùng cho những loại động

cơ cao tốc Trong một số động cơ cao tốc còn dùng ống dẫn hướng bằng hợp kim đồng thanh – nhôm Loại ống dẫn hướng này dẫn nhiệt rất tốt, khi thiếu dầu

3.3.6.2 Cấu tạo.

Kết cấu các loại ống d64n hướng xupap giới thiệu trên hình 3.20 Oáng dẫn hướng được ép vào thân máy hoặc thân xylanh đến một khoảng cách nhất định Loại có vai cũng hay dùng, khi đó ống dẫn hướng được đóng sát vai Do có vai tuy dễ lắp ghép nhưng tính công nghệ kém Ngoài hai loại trên đôi khi còn ùng ống đẫn hướng mặt ngoai có độ côn nhỏ đóng ép với lỗ côn trên thân máy hoặc nắp xylanh

Chiều dày ống dẫn hướng thường vào khoảng 2,5 – 4mm; chiều dài của ống dẫn hướng phụ thuộc vào đường kính và chiều dài của thân xupap, thường có rị số vào khoảng (1,75 – 2,5)dn (dn – đường kính nấm xupap) Độ dôi khi ép ống dẫn hướng bằng (0,003 – 0,00)d1 (d1 – đường kính ngoài của ống dẫn hướng) Khe hở giữa thân xupap với ống dẫn hướng phụ thuộc vào điều kiện nhiệt độ và kết cấu của xupap Đối với loại xupap có thân to, khe hở thường phải bằng 0,004dt đối với xupap nạp và bằng 0,006dt đối với xupap thải Đối với loại xupap thân nhỏ, khe hở tương đối lớn hơn: (0,005 – 0,01)dt đối với xupap nạp và (0,008 – 0,012)dt đối với xupap thải Trong đó dt là đường kính thân xupap

Cần chú ý rằng ống dẫn hướng bao giờ ũnh chế tạo dưới hình thức bán thành phẩm, ống chỉ được gia công chính xác đường kính ngoài Sau khi ép ống dẫn hướng vàu thân xylanh hay thân máy, ta mới dùng dao doa để doa lỗ của ống ẫn hướng đến kích thước quy định.

3.3.7 Lò xo xupap.

3.3.7.1 Công dụng và vật liệu.

-Lò xo xupapdùng để đóng kín xupap trên đế xupap và đảm bảo xupap chuyển động theo đúng quy luật của cam phân phối khí, do đó trong qúa trìng mở đóng xupap không có hiện tượng va đập trên mặt cam

Lò xo xupap làm việc

trong điều kiện tải

trọng động thay đổi

rất đột ngột Vật liệu

chế tạo lò xo xupap

thường dùng dây thép

có đường kính 3 –

5mm loại thép C65;

C65A; 50XφA

3.3.7.2 Cấu tạo.

- Loại lò xo thương dùng nhiều nhất là lò xo xoắn ốc hình trụ Hai vòng ở hai đầu lò xo quấn xít nhau và được mài phẳng để lắp ghép Số vòng công tác của lò xo (là số vòng không kể hai vòng đầu) thường từ 4 – 10 Số vòng công tác càng ít, mỗi vòng của lò xo biến dạng càng nhiều (nếu đảm bảo độ mở xupap như nhau) vì vậy lò xo chịu ứng suất xoắn càng lớn Ngược lại, nếu số vòng công tác nhiều qúa, lò xo qúa dài, độ cứng của lò xo giảm, tần số dao động tự do thấp dễ bị cộng hưởng, sinh va đập với mặt cam

- Trong một vài động cơ, người

ta tránh cộng hưởng

của lò xo bằng

cách lắp vào mặt

tựa của lò xo các

vành giảm rung như

hình bên Vành

giảm rung làm việc

theo nguyên tắc lợi

dụng sự ma sát

giữa lò xo với vành

đê tiêu hao công

dao động khiến cho

lò xo không dao

động cộng hưởng

- Trong những loại động cơ tốc

độ rất cao, lực quán tính của cơ

cấu phân phối khí có lò xo có trị

số rất lớn, gây nên hiện tượng

va đập mạnh giữa các chi tiết

máy trong cơ cấu phân phối khí

Vì vậy trong những động cơ

này, người ta dùng cơ cấu phân

phối khí không có lò xo xú páp

mà đóng mở xupap hoàn toàn

bằng cơ cấu cam Mỗi xupap

của cơ cấu phân phối khí này

dùng hai cam như các loại cam

thông thường, một cam dùng để

mở xupap và một cam dùng để

đóng xupap Vi vậy, xupap có

hai quan hệ động học với trục

36

38

a Xe du lòch

CAÂU 3