Bài giảng Cấu tạo động cơ – Vũ Xuân Trường ppt

Khoa Cơ khí động lực - Trường Đại học Sư phạm kỹ thuật Hưng Yên
Trường Đại học Sư phạm kỹ thuật Hưng Yên
Khoa Cơ khí động lực
Bài giảng
Cấu tạo động cơ
Vũ Xuân Trường
Bài giảng Cấu tạo động cơ – Vũ Xuân Trường
1
Khoa Cơ khí động lực - Trường Đại học Sư phạm kỹ thuật Hưng Yên
Chương 1: HỆ THỐNG PHỐI KHÍ 3
1.1. Chức năng, yêu cầu và phân loại 3
1.2. Pha phối khí động cơ đốt trong (động cơ xăng và diezel) 3
1.3. Kết cấu và hoạt động của hệ thống phối khí 4
CHƯƠNG 2: HỆ THỐNG BÔI TRƠN 25
2.1. Công dụng, yêu cầu và phân loại 25
2.2. Các phương án bôi trơn 26
2.2.1. Bôi trơn bằng phương pháp vung té 26
2.3. Các chi tiết chính trong hệ thống bôi trơn 29
2.4. Dầu bôi trơn 34
Chương 3: HỆ THỐNG LÀM MÁT 37
3.1. Công dụng, yêu cầu và phân loại 37
3.2. Kết cấu và hoạt động của hệ thống làm mát 38
39
CHƯƠNG 4: HỆ THỐNG CUNG CẤP NHIÊN LIỆU 46
4.1. Hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ xăng 46
4.2. Hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ diezel 59
s 84
Bài giảng Cấu tạo động cơ – Vũ Xuân Trường
2
Khoa Cơ khí động lực - Trường Đại học Sư phạm kỹ thuật Hưng Yên
Chương 1: HỆ THỐNG PHỐI KHÍ

1.1. Chức năng, yêu cầu và phân loại.
1.1.1. Chức năng
Cơ cấu phân phối khí dùng thực hiện quá trình trao đổi khí, thải khí đã cháy (khí
thải) ra khỏi xylanh và nạp hỗn hợp khí (động cơ xăng) hoặc không khí sạch (động cơ
diesel) vào xylanh để động cơ làm việc liên tục.
1.1.2. Yêu cầu
- Đảm bảo chất lượng của quá trình trao đổi khí.
- Độ mở lớn.
- Đóng mở đúng thời điểm quy định.
- Đảm bảo đóng kín buồng cháy.
- Độ mòn của chi tiết ít nhất và tiếng kêu nhỏ nhất.
- Dễ điều chỉnh và sửa chữa.
- Giá thành thấp.
1.1.3. Phân loại:
- Cơ cấu phối khí dùng xuppáp.
+ Cơ cấu phân phối khí dùng xu páp đặt
+ Cơ cấu phân phối khí dùng xu páp treo
- Cơ cấu phối khí dùng van trượt.
- Cơ cấu phối khí dùng piston đóng mở cửa nạp và cửa thải.
- Cơ cấu phối khí hiện đại điều khiển điện tử : VVT-I
1.2. Pha phối khí động cơ đốt trong (động cơ xăng và diezel).
Khi giới thiệu về động cơ, chúng ta cho rằng thời điểm đóng mở các xuppáp khi
piston lên đến ĐCT hoặc xuống ĐCD trên thực tế khi muốn xả sạch khi thải và nạp
đầy khí mới vào xylanh để tăng công suất động cơ cần phải mở sớm, đóng muộn các
xuppáp nạp, xuppáp xả. Xuppáp nạp cần mở sớm vào cuối quá trình xả khi piston còn
đi lên để khi piston lên đến ĐCT bắt đầu đi xuống thì thực hiện quá trình hút thì
xuppáp nạp đã được mở, tạo ra tiết diện lưu thông tương đối lớn giúp khí mới dễ dàng
đi vào xylanh. Xuppáp nạp cũng cần đóng muộn sau khi piston tới ĐCD để tận dụng
chênh áp và quán tính của dòng khí hút được nhiều khí mới vào xylanh. Giai đoạn từ
lúc mở đến lúc đóng tính bằng góc quay của trục khuỷu được gọi là pha phối khí. Dưới

đây giới thiệu về sơ đồ pha phối khí động cơ 4 kỳ.
Bài giảng Cấu tạo động cơ – Vũ Xuân Trường
3
Khoa Cơ khí động lực - Trường Đại học Sư phạm kỹ thuật Hưng Yên
Hình 1.1. Đồ thị công và sơ đồ pha phối khí của động cơ 4 kỳ.
1: Vị trí mở xuppáp nạp 4: Vị trí cuối quá trình cháy
2: VỊ trí đóng xuppáp nạp 5: Vị trí mở xuppáp thải
3’: Vị trí phun nhiê liệu; 6: Vị trí đóng xuppáp thải
3: Vị trí điểm chết trên
Các góc φ thể hiện giá trị: φ
1
: Góc mở sớm xuppáp nạp, φ
2
: Góc đóng muộn
xuppáp nạp, φ
1-2
: Toàn bộ góc mở của xuppáp nạp, φ
3
: Góc phun sớm, φ
2-3
: góc ứng
với quá trình nén, φ
3-4-5
: Góc ứng với quá trình cháy và quá trình giãn nở, φ
5
: Góc mở
sớm xuppáp thải, φ
6
: Góc đóng muộn xuppáp thải, φ
5-6

: Toàn bộ góc mở của xuppáp
thải, φ
1
+ φ
6
: Góc trùng điệp của xuppáp thải và xuppáp nạp.
1.3. Kết cấu và hoạt động của hệ thống phối khí.
1.3.1. Cơ cấu phối khí cơ bản.
Kết cấu cơ cấu phân phối khí cơ bản gồm: Trục cam, xuppáp, đế xuppáp, lò xo
xuppáp, con đội, đòn gánh v.v.
1.3.1.1. Xuppáp.
Bài giảng Cấu tạo động cơ – Vũ Xuân Trường
4
Hình 1.2. Xuppáp
Khoa Cơ khí động lực - Trường Đại học Sư phạm kỹ thuật Hưng Yên
Theo kết cấu của xuppáp người ta chia xuppáp thành ba phần: Nấm xuppáp, thân
xuppáp, và đuôi xuppáp.
a). Nấm xuppáp
Mặt làm việc quan trọng của nấm xuppáp là mặt côn, có góc độ α = 15÷ 45
o
. Góc
α càng nhỏ tiết diện lưu thông càng lớn, tuy nhiên α càng nhỏ mặt nấm càng mỏng, độ
cứng vững càng kém do đó dễ bị cong vênh, tiếp xúc không kín khít với đế xup páp.
Góc của mặt côn trên nấm xuppáp thường làm nhỏ hơn góc mặt côn trên đế xuppáp
khoảng 0,5- 1
o
để xuppáp có thể tiếp xúc với đế theo vòng tròn ở mép ngoài của mặt
côn (nếu mặt đế xuppáp nhỏ hơn mặt côn của xup páp). Làm như thế có thể bảo đảm
tiếp xúc được kín khít dù bề mặt nấm có thể bị biến dạng nhỏ.
Hình 1.3. Kết cấu nấm xuppáp.

a: Nấm bằng b: Nấm lõm c: Nấm lồi d: Nấm chứa natri
Kết cấu của nấm xuppáp thường có ba loại chính sau đây:
- Nấm bằng: Ưu điểm là chế tạo đơn giản, có thể dùng cho cả xuppáp thải và
xuppáp nạp. Vì vậy đa số động cơ thường dùng loại nấm này.
- Nấm lõm: Đặc điểm là bán kính góc lượn giữa phần thân xup páp và phần nấm
rất lớn nhằm cải thiện tình trạng lưu thông của dòng khí nạp, tăng được độ cứng vững
cho nấm xuppáp. Mặt dưới của nấm được khoét lõm sâu để giảm trọng lượng. Nhược
điểm là chế tạo khó và mặt chịu nhiệt của xuppáp lớn, xuppáp dễ bị quá nóng.
- Nấm lồi: Cải thiện được tình trạng lưu động của dòng khí thải. Chính vì vậy
xuppáp thải của tất cả các động cơ cường hóa đều làm theo dạng nấm lồi. Để giảm
trọng lượng của nấm lồi, người ta thường khoét lõm phía trên phần nấm. Nhược điểm
là khó chế tạo và bề mặt chịu nhiệt của nấm lớn.
b). Thân xuppáp.
Bài giảng Cấu tạo động cơ – Vũ Xuân Trường
5
Khoa Cơ khí động lực - Trường Đại học Sư phạm kỹ thuật Hưng Yên
Dùng để dẫn hướng xuppáp. Thân xuppáp có đường kính khoảng d
t
= ( 0,3 ÷
0,4)d
n
. Trong đó d
n
là đường kính của nấm xuppáp.
Chiều dài của xuppáp phụ thuộc vào cách bố trí xuppáp:
l
t
= (2,5 ÷ 3,5)d
n
.

Để tránh xuppáp bị mắc kẹt trong ống dẫn hướng khi bị đốt nóng, đường kính
của thân xup páp ở phần nối tiếp với nấm xuppáp thường làm nhỏ đi một ít hoặc khoét
rộng lỗ của ống dẫn hướng xuppáp ở phần này.
c). Đuôi xuppáp
Đuôi xuppáp phải có kết cấu để lắp đĩa lò xo xuppáp. Thông thường đuôi xuppáp
có mặt côn (như hình 1.5.a) hoặc rãnh vòng (như hình 1.5.b) để lắp móng hãm. Kết
cấu đơn giản nhất để lắp đĩa lò xo là dùng chốt (hình 1.5.c) nhưng có nhược điểm là
tạo ứng suất tập trung.
Bài giảng Cấu tạo động cơ – Vũ Xuân Trường
6
Hình 1.4. Kết cấu thân xuppáp.
a: Thân xup páp. b: Thân xuppáp chứa natri.
Hình 1.5. Kết cấu đuôi xuppáp
a: Đuôi xuppáp có mặt hình côn. c: Đuôi xuppáp có lỗ để lắp chốt.
b: Đuôi xuppáp có rãnh vòng. d: Đuôi xuppáp bằng thép ostenis
Khoa Cơ khí động lực - Trường Đại học Sư phạm kỹ thuật Hưng Yên
Đuôi xuppáp phải có kết cấu để lắp đĩa lò xo xuppáp. Thông thường đuôi xuppáp
có mặt côn (như hình 1.5.a) hoặc rãnh vòng (như hình 1.5.b) để lắp móng hãm. Kết
cấu đơn giản nhất để lắp đĩa lò xo là dùng chốt (hình 1.5.c) nhưng có nhược điểm là
tạo ứng suất tập trung.
Để tăng khả năng chịu mòn, bề mặt đuôi xuppáp ở một số động cơ được tráng
lên một lớp thép hợp kim cứng (thép stenlit) hoặc chụp vào phần đuôi một nắp bằng
thép hợp kim cứng (như hình 1.5.d).
1.3.1.2. Đế xuppáp.
Kết cấu đế xuppáp chỉ là một vòng hình trụ rỗng trên có vát mặt côn để tiếp xúc
với mặt côn của nấm xuppáp. Một vài loại đế xuppáp thường dùng giới thiệu trên hình
Mặt ngoài của đế xuppáp có thể là:
- Hình trụ trên có tiện rãnh đàn hồi.
- Có khi mặt ngoài có độ côn nhỏ (khoảng 12
o

).
- Một số loại đế được lắp ghép bằng ren.
Đế xuppáp thường được làm từ thép hợp kim hay gang hợp kim (gang trắng).
Chiều dày của đế nằm trong khoảng (0,08 ÷ 0,15)d
o
. Chiều cao của đế nằm trong
khoảng (0,18 ÷ 0,25)d
o
(d
o
là đường kính họng đế).
Đế xuppáp bằng thép hợp kim thường được ép vào thân máy hoặc nắp xylanh với
độ dôi 0,0015 ÷ 0,0035 đường kính ngoài của đế.
1.3.1.3 Ống dẫn hướng xuppáp.
Bài giảng Cấu tạo động cơ – Vũ Xuân Trường
7
Hình 1.6. Kết cấu đế xuppáp.
Khoa Cơ khí động lực - Trường Đại học Sư phạm kỹ thuật Hưng Yên
Ống dẫn hướng xuppáp nhằm tránh sửa chữa và tránh hao mòn cho thân máy
hoặc nắp xylanh ở chỗ lắp xuppáp.
- Xuppáp được lắp vào ống dẫn hướng theo chế độ lắp lỏng.
- Bôi trơn ống dẫn hướng và thân xuppáp có thể dùng phương pháp bôi trơn
cưỡng bức bằng dầu nhờn do bơm dầu cung cấp dưới một áp suất nhất định, bôi trơn
bằng cách nhỏ dầu vào ống dẫn hướng hoặc tiện rãnh hứng dầu để bôi trơn bằng dầu
vung té.
- Để ngăn bớt dầu nhờn, đôi khi phải nắp mũ che dầu ở phần đuôi xuppáp. Kết
cấu của các loại ống dẫn hướng
thường dùng giới thiệu trên hình
1.15.
1.3.1.4. Lò xo xuppáp.

- Lò xo xuppáp để đóng kín xuppáp trên đế xuppáp.
Bài giảng Cấu tạo động cơ – Vũ Xuân Trường
8
Hình 1.7. Kết cấu ống dẫn hướng xuppáp.
a: Ống dẫn hướng có mặt vát đầu.
b: Mặt ngoài của ống dẫn hướng có độ côn.
c: Mặt ngoài của ống dẫn hướng có vai và cữ.
Hình 1.8. Lò xo xu páp
Khoa Cơ khí động lực - Trường Đại học Sư phạm kỹ thuật Hưng Yên
- Đảm bảo xuppáp chuyển động đúng quy luật của cam phân phối khí.
- Đảm bảo quá trình mở, đóng xuppáp không có hiện tượng va đập trên mặt cam.
- Loại lò xo thường dùng nhất là lò xo xoắn ốc hình trụ, hai vòng ở hai đầu lo xo
quấn xít nhau và mài phẳng để lắp ghép.
- Trong động cơ cường hóa và cao tốc, mỗi xuppáp thường lắp một đến ba lò xo
lồng vào nhau. Các lò xo này có chiều xoắn ngược nhau để khi làm việc khỏi kẹt vào
nhau.
1.3.1.5. Trục cam.
Trục cam thường bao gồm các phần cam nạp, cam xả và các cổ trục có thể còn
có cam dẫn động bơm xăng, bơm cao áp và bánh răng dẫn động bơm dầu, bộ chia điện
.v.v.
.
a). Cam thải và cam nạp:
Trong động cơ ô tô trục cam thường sử dụng các cam làm liền trục. Trong các
động cơ tĩnh tại và tàu thủy, cam nạp và cam thải thường làm rời từng cái rồi lắp trên
trục bằng then hoặc đai ốc.
Hình dạng và thứ tự của cam phối khí được quyết định bởi thứ tự làm việc, góc
độ phân phối khí và số kỳ của động cơ, kích thước xy lanh.
Kích thước của cam chế tạo liền trục thường nhỏ hơn đường kính cổ trục. Ngược
lại các cam lắp rời thường có kích thước lớn hơn cổ trục.
Bài giảng Cấu tạo động cơ – Vũ Xuân Trường

9
Hình 1.9. Cam xuppáp.
1. Các cổ trục. 3. Bánh răng.
2. Các vấu cam. 4. Bánh lệch tâm
Hình 1.10. Trục cam
1. Đầu trục cam. 4. Cam lệch tâm bơm xăng
2. Cổ trục cam. 5. Cam bánh răng dẫn động bơm dầu bôi trơn.
3. Cam nạp và cam thải.
Khoa Cơ khí động lực - Trường Đại học Sư phạm kỹ thuật Hưng Yên
a). Cổ trục cam:
Trục cam của cơ cấu phân phối khí dẫn động gián tiếp thường lắp trong ổ trục
trong thân máy, số cổ trục thường là:
Z= +1 hoặc Z = i + 1;
Với: i – số xy lanh.
- Để giữ cho trục cam không bị dịch chuyển theo chiều dọc trục làm ảnh hưởng
đến pha phối khí. Người ta phải dùng ổ chắn dọc trục.
+ Trong trường hợp bánh răng dẫn động trục cam là bánh răng côn hoặc bánh
răng nghiêng, ổ chắn phải bố trí ngay sau bánh răng dẫn động.
+ Trong trường hợp dùng bánh răng thẳng, ổ chắn có thể đặt tại bất kì vị trí nào
trên trục cam vì trong trường hợp này trục cam không chịu lực dọc trục.
+ Ổ chắn dọc trục lợi dụng các mặt bên của của cổ trục cam tỳ lên các bích chắn
bằng thép hoặc bằng đồng để khống chế khe hở dọc trục và chịu lực chiều trục.
+ Loại ổ chắn của động cơ xăng (hình 1.20a) là một kết cấu điểm hình của ổ chắn
dọc trục cam của loại ô tô máy kéo. Ổ chắn gồm 2 mặt bích bằng thép cố định trên mặt
đầu của thân máy bằng hai bu lông 3. Một mặt của mặt bích 2 tiếp xúc với mặt bên của
cổ trục cam 5. Mặt kia cách mặt đầu của ổ bánh răng cam 1 khe hở khoảng 0,1- 0,2
mm. Trị số khe hở dọc trục này do chiều dày của vòng chắn 4 quyết định. Vòng chắn 4
lắp trên đầu trục cam và bị bánh răng cam ép sát vào mặt bên của cổ trục cam.
Bài giảng Cấu tạo động cơ – Vũ Xuân Trường
10

Hình 1.11. Cơ chế hạn chế dịch chuyển
dọc trục cam.
1. Cổ đỡ trước trục phân phối.
2. Mặt biên.
3. Bạc của bánh răng phân phối.
4. Vòng hãm.
5. Mặt trước khối xylanh
Khoa Cơ khí động lực - Trường Đại học Sư phạm kỹ thuật Hưng Yên
1.3.1.6. Con đội
Là chi tiết truyền lực trung gian và thay thế xuppáp chịu lực nghiêng do cam
phối khí gây ra.
Kết cấu con đội gồm hai phần: Phần dẫn hướng (thân con đội) và phần mặt tiếp
xúc với cam phối khí. Thân con đội có dạng hình trụ, còn phần mặt tiếp xúc thường
có nhiều dạng khác nhau.
Con đội có thể chia làm ba loại chính: Con đội hình nấm và hình trụ: con đội lăn;
con đội thủy lực.
a). Con đội hình nấm và hình trụ
Khi dùng loại con đội này, loại cam phối khí phải dùng cam lồi. Đường kính của
mặt nấm tiếp xúc với trục cam phải lớn để tránh hiện tượng kẹt.
Loại con đội hình nấm được sử dụng nhiều trong cơ cấu phân phối khí kiểu
xuppáp đặt. thân con đội thường nhỏ, đặc, vít điều chỉnh khe hở xup páp bắt trên phần
đầu của thân.
b). Con đội lăn

Bài giảng Cấu tạo động cơ – Vũ Xuân Trường
11
Hình 1.12. Con đội hình nấm và con đội hình trụ.
Hình 1.13. Con đội con lăn.
Khoa Cơ khí động lực - Trường Đại học Sư phạm kỹ thuật Hưng Yên
Con đội lăn có thể dùng cho tất cả các dạng cam, nhưng thường dùng với dạng

cam tiếp tuyến và cam lõm. Ưu điểm là ma sát nhỏ và phản ánh chính xác quy luật
chuyển động nâng hạ của cam tiếp tuyến và cam lõm. Nhược điểm là kết cấu phức tạp.
c). Con đội thủy lực
Khi trục cam quay đến vị trí nâng cao con đội, thân con đội 7 và xylanh 8 được
cam đẩy lên. Dầu nhờn được chứa trong khoang dưới của piston bị lén lại, Bi 5 của
van một chiều đóng kín trên đế van của ống 4. Do đó piston 1 được đẩy lên mở xuppáp
ra. Do lực của lò xo xuppáp tác dụng lên đầu piston 1 nên trong quá trình con đội đi
lên dầu trong khoang chứa phía dưới piston 1 bị nén lại, một phần dầu sẽ rỉ ra qua khe
hở giữa piston và xylanh 8 ra ngoài. Trong quá trình xuppáp đóng, con đội đi xuống,
khi xuppáp đóng kín trên đế xuppáp con đội đi xuống vị trí thấp nhất. lúc này lỗ dầu 3
trên thân con đội trùng với lỗ dầu trên thân máy. Đồng thời lò xo 2 đẩy piston 1 đi lên
cho tới khi đầu piston chạm vào đuôi xuppáp. Do đó trong cơ cấu phân phối khí không
có khe hở nhiệt, khi piston 1 bị lò xo 2 đẩy lên, trong khoan chứa dầu phía piston có
độ chân không. Dầu nhờn đi qua lỗ 3 và ống đế van 4 đầy bị 5 mở ra bổ xung vào
khoang chứa dầu này.
Loại con đội thủy lực dùng trong cơ cấu phân phối khí loại xuppáp treo giới thiệu
trên hình 1.23b có nguyên lý làm việc tương tự.
- Ưu điểm của con đội thủy lực là có thể thay đổi tự động trị số thời gian, tiết
diện của cơ cấu phân phối khí rất có lợi trong quá trình nạp khi động cơ chạy ở tốc độ
cao.
- Nhược điểm của con đội thủy lực là: Chất lượng quá trình làm việc của con đội
thủy lực phụ thuộc vào chất lượng dầu nhờn.
1.3.1.7. Đũa đẩy:
Bài giảng Cấu tạo động cơ – Vũ Xuân Trường
12
Hình 1.14. Con đội thủy lực
1: Piston
2: Lòng dẫn hướng
3: Lồ xo
4: Van bi

5: Thân con đội
6: Đường dầu vào
7: Lò xo van bi
8: Xylanh
Hình 1.15. Đũa đẩy
a: Đầu đũa đẩy dạng lồi
b: Đầu đũa đẩy dạng lõm
Khoa Cơ khí động lực - Trường Đại học Sư phạm kỹ thuật Hưng Yên
Đũa đẩy dùng trong cơ cấu phân phối khí xuppáp treo thường là một thanh dài,
đặc hoặc rỗng dùng để truyền lực từ con đội đến đòn bẩy.
Để giảm nhẹ trọng lượng, đũa đẩy thường làm bằng ống thép rỗng hai đầu hàn
gắn với các đầu tiếp xúc hình cầu (đầu tiếp xúc với con đội) hoặc mặt cầu lõm (đầu
tiếp xúc với vít điều chỉnh như trên hình 1.15b).
1.3.1.8. Đòn bẩy

Hình 1.16. Kết cấu đòn gánh trong cơ cấu xuppáp treo.
Đòn bẩy là chi tiết truyền lực trung gian một đầu tiếp xúc với đũa đẩy một đầu
tiếp xúc với đuôi xuppáp. Khi trục cam nâng con đội lên, đũa đẩy đẩy một đầu của đòn
bẩy lên, đầu kia của đòn bẩy nén lò xo xuppáp xống và mở xuppáp. 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 xuppáp 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 đến bôi trơn mặt tiếp
Bài giảng Cấu tạo động cơ – Vũ Xuân Trường
13
Khoa Cơ khí động lực - Trường Đại học Sư phạm kỹ thuật Hưng Yên
xúc với đuôi xuppáp và mặt tiếp xúc của vít điều chỉnh. Chiều dài của hai cánh tay đòn
của đòn bẩy thường khác nhau, cánh tay đòn phía trên trục cam l
c

thường ngắn hơn
phía bên xuppáp l
xp
tỷ số truyền :
Sở dĩ làm như vậy để làm giảm hành trình của con đội, do đó có
thể làm giảm gia tốc và lực quán tính của cơ cấu phối khí.
1.3.2. Cơ cấu điều khiển pha phối khí (hệ thống điều khiển thời điểm phối
khí VVT-I).
Thông thường thời điểm phối khí được cố định nhưng hệ thống VVT-I dùng áp
suất dầu thủy lực làm soay trục cam dẫn đến thay đổi thời điểm phối khí. Làm tăng
công suất và giảm ô nhiễm.
Bài giảng Cấu tạo động cơ – Vũ Xuân Trường
14
l
xp
=1,2 ÷1,8l
c
Khoa Cơ khí động lực - Trường Đại học Sư phạm kỹ thuật Hưng Yên

Hình 1.17. Hệ thống VVT-I.
a). Hoạt động của hệ thống VVT-I
- Khi ở nhiệt độ thấp, khi tốc độ thấp và tải nhẹ, khi tải nhẹ: Thời điểm phối khí
của trục cam nạp được làm trễ lại và độ trùng lặp xuppáp được làm giảm đi để làm
giảm lượng khí xả chạy ngược lại phía nạp.
- Khi tải trung bình hay ở tốc độ thấp và trung bình ở tải nặng: Thời điểm phối
khí được làm sớm lên và độ trùng lặp xuppáp tăng lên, thời điểm đóng xuppáp nạp
cũng được làm sớm lên.
Bài giảng Cấu tạo động cơ – Vũ Xuân Trường
15
Khoa Cơ khí động lực - Trường Đại học Sư phạm kỹ thuật Hưng Yên

- Khi chạy ở tốc độ cao và tải nặng: Thời điểm phối khí được làm sớm lên và độ
trùng lặp tăng lên, thời điểm đóng xuppáp nạp cũng được đẩy sớm lên.
b). Cấu tạo
Hình 1.18. Cấu tạo hệ thống VVT-I.
- Bộ điều khiển VVT-I: Bao gồm một bộ vỏ được dẫn động bằng xích cam và
các cánh gạt được cố định trên trục cam. Áp suất dầu được gửi từ phía làm sớm hay
làm muộn làm quay các cánh gạt điều khiển trục cam thay đổi liên tục thời điểm phối
khí của trục cam nạp. Khi động cơ ngừng hoạt động trục cam nạp sẽ chuyển động đến
thời điểm muộn nhất để duy trì khả năng khởi động. Chốt hãm có tác dụng hãm các cơ
cấu của hệ thống VVT-I làm giảm tiếng gõ khi hệ thống ngừng hoạt động.
- Van điều khiển phối khí trục cam: Theo sự điều khiển của ECU điều khiển vị
trí của van ống phân phối áp suất dầu cấp cho VVT-I.
c). Hoạt động
Hệ thống VVT-I gồm ba hoạt động chính:làm sớm thời điểm phối khí, làm muộn
thời điểm phối khí, và giữ nguyên vị trí trục cam.
Bài giảng Cấu tạo động cơ – Vũ Xuân Trường
16
Khoa Cơ khí động lực - Trường Đại học Sư phạm kỹ thuật Hưng Yên
- Làm sớm thời điểm phối khí: Khi van điều khiển dầu phối khí ở vị trí như trên
hình vẽ áp suất dầu tác dụng lên khoang cánh gạt phía làm sớm thời điểm phối khí.
Hình 1.19. Làm sớm thời điểm phối khí.
- Làm muộn thời điểm phối khí: Khi van điều khiển dầu phối khí ở vị trí như trên
hình vẽ áp suất dầu tác dụng lên khoang cánh gạt phía làm muộn thời điểm phối khí
Hình 1.20. Làm muộn thời điểm phối khí.
- Giữ nguyên thời điểm phối khí:
Bài giảng Cấu tạo động cơ – Vũ Xuân Trường
17
Khoa Cơ khí động lực - Trường Đại học Sư phạm kỹ thuật Hưng Yên
Hình 1.21. Giữ thời điểm phối khí
Khi ECU tính toán góc phối khí chuẩn theo tình trạng làm việc hiện hành. Van

điều khiển dầu phối khí trục cam duy trì đường dầu đóng
1.3.3. Cơ cấu điều khiển hành trình xuppáp (Hệ thống VVTL-I).
Hệ thống này dựa trên hệ thống VVT-I và áp dụng cơ cấu đổi vấu cam để thay
đổi hành trình xuppáp. Điều này cho phép đạt được công suất cao mà không ảnh
hưởng đến tính kinh tế nhiên liệu cũng như ô nhiễm khí xả.

Bài giảng Cấu tạo động cơ – Vũ Xuân Trường
18
Khoa Cơ khí động lực - Trường Đại học Sư phạm kỹ thuật Hưng Yên
Hình 1.22. Cơ cấu điều khiển hành trình xuppáp.
1.3.3.1. Cấu tạo
- Van điều khiển dầu cho VVTL-I: Van điều khiển dầu cho VVTL-I điều khiển áp
suất dầu cung cấp đến phía cam tốc độ cao của cơ cấu chuyển vấu cam.
- Trục cam và cò mổ: Để thay đổi hành trình Xuppáp trục cam có hai loại vấu
cam, vấu cam tốc độ cao và vấu cam tốc độ thấp cho mỗi xylanh. Cơ cấu chuyển vấu
cam được lắp bên trong cò mổ giữa xup páp và vấu cam. Áp suất dầu từ van điều
khiển dầu của VVT-L đến lỗ dầu trong cò mổ, và áp suất này đẩy chốt hãm bên dưới
chốt đệm. Nó cố định chốt đệm và ấn khớp cam tốc độ cao. Khi áp suất dầu ngừng tác
dụng, chốt hãm được trả về bằng lực của lò xo và chốt đệm được tự do và có thể di
chuyển tự do theo phương thẳng đứng, vấu cam tốc độ cao bị vô hiệu hóa.
1.3.3.2. Hoạt động
Trục cam nạp và xả có các vấu cam với hai hành trình khác nhau cho từng
xylanh, và ECU động cơ chuyển những vấu cam hoạt động bằng áp suất dầu.
- Tốc độ thấp và trung bình (V
đc
< 6000v/p): Van điều khiển dầu mở phía xả. Do
đó áp xuất dầu không tác dụng lên cơ cấu chuyển vấu cam. Chốt hãm có thể chuyển
động tịnh tiến theo phương thẳng đứng, vấu cam tốc độ cao bị vô hiệu hóa, xu páp
được dẫn động bằng vấu cam tốc độ thấp và trung bình.
Bài giảng Cấu tạo động cơ – Vũ Xuân Trường

19
Khoa Cơ khí động lực - Trường Đại học Sư phạm kỹ thuật Hưng Yên

Hình 1.23. Hoạt động tại tốc độ thấp
- Tốc độ cao(V
đc
> 6000v/p, nhiệt độ nước làm mát cao hơn 60
o
c): Phía xả của
van điều khiển dầu được đóng lại, áp suất dầu tác dụng lên phía cam tốc độ cao của cơ
cấu chuyển vấu cam. Áp suất dầu ấn chốt hãm bên dưới chốt đệm và cò mổ giữ chốt
đệm và cò mổ. Cam tốc độ cao tác dụng cò mổ trước khi cam tốc độ thấp và trung bình
tác dụng đến con lăn. Lúc này xup páp được dẫn động bằng cam tốc độ cao.
Bài giảng Cấu tạo động cơ – Vũ Xuân Trường
20
Khoa Cơ khí động lực - Trường Đại học Sư phạm kỹ thuật Hưng Yên
Hình 1.24. Hoạt động tại tốc độ cao.
1.3.4. Đường nạp và xả khí của động cơ.
1.3.4.1. Sơ đồ các đường nạp.
Bài giảng Cấu tạo động cơ – Vũ Xuân Trường
21
Khoa Cơ khí động lực - Trường Đại học Sư phạm kỹ thuật Hưng Yên
Bài giảng Cấu tạo động cơ – Vũ Xuân Trường
22
Hình 1.25. Sơ đồ các dạng đường nạp thông thường
Khoa Cơ khí động lực - Trường Đại học Sư phạm kỹ thuật Hưng Yên
1.3.4.2 Sơ đồ nạp cộng hưởng.
Bài giảng Cấu tạo động cơ – Vũ Xuân Trường
23
Hình 1.26. Sơ đồ đường nạp cộng hưởng

Khoa Cơ khí động lực - Trường Đại học Sư phạm kỹ thuật Hưng Yên
1.3.4.3. Sơ đồ bố trí các đường thải.
Bài giảng Cấu tạo động cơ – Vũ Xuân Trường
24
Hình 1.27. Sơ đồ các cách bố trí đường thải
Hình 2.1. Các dạng bôi trơn
Khoa Cơ khí động lực - Trường Đại học Sư phạm kỹ thuật Hưng Yên
CHƯƠNG 2: HỆ THỐNG BÔI TRƠN
2.1. Công dụng, yêu cầu và phân loại
2.1.1. Công dụng
Hệ thống bôi trơn có nhiệm vụ đưa dầu bôi trơn đến các bề mặt ma sát để giảm
tổn thất công suất do ma sát gây ra và làm sạch các bề mặt. Ngoài ra hệ thống bôi trơn
còn có các nhiệm vụ làm mát, bao kín buồng cháy và chống ôxy hóa.
- Bôi trơn bề mặt ma sát làm giảm tổn thất ma sát.
- Làm mát bề mặt làm việc của các chi tiết có chuyển động tương đối.
- Tẩy rửa bề mặt ma sát.
- Bao kín khe hở các cặp ma sát.
- Chống ôxy hóa.
- Rút ngắn quá trình chạy rà của động cơ.
2.1.2. Yêu cầu đối với hệ thống bôi trơn
- Áp suất bôi trơn phải đảm bảo đủ lượng dầu đi bôi trơn.
- Áp suất của dầu bôi trơn trong hệ thống phải đảm bảo từ 2- 6kg/cm
2
.
- Dầu bôi trơn trong hệ thống phải sạch, không bị biến chất, độ nhớt phải phù hợp.
- Dầu bôi trơn phải đảm bảo đi đến tất cả các bề mặt làm việc của các chi tiết để bôi
trơn và làm mát cho các chi tiết.
2.1.3. Phân loại
- Bôi trơn ma sát khô: Bề mặt lắp ghép của hai
chi tiết có chuyển động tương đối với nhau mà không

có chất bôi trơn. Ma sát khô sinh ra nhiệt làm nóng
các bề mặt ma sát khiến chúng nhanh mòn hỏng, có
thể gây ra mài mòn dính.
- Bôi trơn ma sát ướt: Là dạng bôi trơn mà
giữa hai bề mặt của cặp lắp ghép luôn luôn được
duy trì bằng một lớp dầu bôi trơn ngăn cách.
- Bôi trơn ma sát nửa ướt: Là dạng bôi trơn mà
giữa hai bề mặt của cặp lắp ghép được duy trì bằng
một lớp dầu bôi trơn ngăn cách không liên tục, mà
chủ yếu là nhờ độ nhớt của dầu để bôi trơn.
Bài giảng Cấu tạo động cơ – Vũ Xuân Trường
25