Quá trình và hệ thống phân phối khí docx

•
Hệ
thống
phân
phối
khí
có
nhiệm
vụ
thực
hiện
Hệ
thống
phân
phối
khí
có
nhiệm
vụ
thực
hiện
quá trình thay đổi khí.
Thải
sạch
khí
thải
ra
khỏi
xylanh
và
nạp

đầy
hỗn
Thải
sạch
khí
thải
ra
khỏi
xylanh
và
nạp
đầy
hỗn
hợphoặc khí mới vào xylanh để động cơ làm
việc
liên
tục
việc
liên
tục
.
412412
Yêu cầuYêu cầu
4
.
1
.
2
.

4
.
1
.
2
.
Yêu

cầuYêu

cầu
•-
Đảm
bảo
thải
sạch
và
nạp
đầy
Đảm
bảo
thải
sạch
và
nạp
đầy
• - Các xupap phải đóng mở phải đúng th
ờ
điểm
quy

định
điểm
quy
định
•- Độ mở phảilớn để đòng khí dễ lư
u
thông
thông
• - Các xupap phải kín khít, tránh để lọtkh
á
ìh
é
à
i
ở
trong qu
á
tr
ì
n
h
n
é
nv
à
g
i
nn
ở
.

•-Hệ thống phảilàmviệcêmdịu, tin cậy
công chi ph
í
thấp
413 ÑIE
À
UKIEÄNLA
Ø
MVIEÄC413 ÑIE
À
UKIEÄNLA
Ø
MVIEÄC
4
.
1
.
3
.
ÑIEU

KIEÄN

LAM

VIEÄC4
.
1
.
3

.
ÑIEU

KIEÄN

LAM

VIEÄC
• Trong quá trình làm việc, mặt nấm xupap
chịu phụ tải động và phụ tải nhiệt rất lớn
chịu phụ tải động và phụ tải nhiệt rất lớn
.
•Lực khí thể tác dụng trên diện tích mặt
nấm xupap có thể lên đến 10 000 đến
nấm xupap có thể lên đến 10
.
000 đến
20.000 N, trong động cơ cường hóa và
tăng áp lực này có thể tăng đến 30 000
tăng áp
,
lực này có thể tăng đến 30
.
000
N.Hơn nữa mặt nấm xupap luôn luôn va
đập mạnh với đế xupap nên rất dễ biến
đập mạnh với đế xupap nên rất dễ biến
dạng.
•
DoDo xupapxupap trựctrựctiếptiếptiêptiêp xúcxúc vớivớikhíkhí

cháycháy
nênnên
xupapxupap
còncòn
phảiphải
chịuchịu
nhiệtnhiệt
độđộ
rấtrất
cháycháy
nênnên
xupapxupap
còncòn
phảiphải
chịuchịu
nhiệtnhiệt
độđộ
rấtrất
caocao
NhiệtNhiệt độđộ củacủaxupapxupap thảithảitrongtrong độngđộng cơcơ
xăngxăng
thườngthường
đạtđạt
800800
850850
00
CtrongCtrong
độngđộng
xăngxăng
thườngthường

đạtđạt
800800

850850
00
C
,
trongC
,
trong
độngđộng
cơcơ diezeldiezel làlà 500500 600600 00CC
NhấtNhấtlàlà tron
g
tron
g
k
ỳ
k
ỳ
thải
,
thải
,
nấmnấmvàvà thânthân
gg
ỳỳ
,,
xupapxupap phảiphảitiếptiếpxúcxúc vớivớidòngdòng kh
í

kh
í
thảithảicócó
nhiệtnhiệt độđộ rấtrấtcao,cao, vàovào khoảngkhoảng 700700 900900 00CC
đốiđối
vớivới
độngđộng
cơcơ
diezeldiezel
còncòn
ởở
độngđộng
cơcơ
xăngxăng
đốiđối
vớivới
độngđộng
cơcơ
diezeldiezel
còncòn
ởở
độngđộng
cơcơ
xăngxăng
thìthì caocao hơnhơn 11001100 12001200 00CC hơnhơnnữanữatốctốc độđộ
dòngdòng khíkhí thảithảirấtrấtlớn,lớn, mớimớibắtbắt đầuđầuthảithảicơcơ
ểể
th
ể
th

ể
đạtđạt đượcđược
400400 600600 m/sm/s nênnên khiếnkhiếnchocho xupapxupap nhấtnhấtlàlà
xupapxupap
xảxả
thườngthường
dễdễ
bịbị
quáquá
nóngnóng
vàvà
bịbị
xupapxupap
xảxả
thườngthường
dễdễ
bịbị
quáquá
nóngnóng
vàvà
bịbị
dòngdòng khíkhí ănănmònmòn
Ngoài ra trong nhiên liệu có lưu Ngoài ra trong nhiên liệu có lưu
huỳnh nên khi cháy tạo axit ăn mòn huỳnh nên khi cháy tạo axit ăn mòn
huỳnh nên khi cháy tạo axit ăn mòn huỳnh nên khi cháy tạo axit ăn mòn
mặt nấm xupap. mặt nấm xupap.
Vì v
ậy
v
ậ

t li
ệ
u dùn
g
để chế t
ạ
o Vì v
ậy
v
ậ
t li
ệ
u dùn
g
để chế t
ạ
o
ậy ậ ệ g ạậy ậ ệ g ạ
xupap phải có sức bền cơ học cao, xupap phải có sức bền cơ học cao,
chịu nhiệt tốt, chống được ăn mòn chịu nhiệt tốt, chống được ăn mòn
ó à ệ âó à ệ â
h
ó
a học v
à
hi
ệ
n tượng x
â
m thực h

ó
a học v
à
hi
ệ
n tượng x
â
m thực
của dòng khí thải có nhiệt độ cao của dòng khí thải có nhiệt độ cao
NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG PHÂN PHỐI KHÍ
Ở ĐỘNG CƠ 2KỲ
Kỳ n
é
n
Kỳ n
ổ
Kỳ n
ạ
px
ả
Kỳ

n
é
n
Kỳ

n
ổ
Kỳ

n
ạ
p

x
ả
Các kiểu cơ cấu phân phối khí Các kiểu cơ cấu phân phối khí
ở độ ơ 2 kỳở độ ơ 2 kỳ
ở độ
ng

c
ơ 2 kỳở độ
ng

c
ơ 2 kỳ
•
Dùng xupap
•
Dùng cửa quét
Dùng xupap
Dùng cửa quét
**NhữngNhững concon độiđội cócó concon lănlăn ởở đầầu nhằmnhằm làmlàm giảmgiảm mama sát,sát, còncòn nhữngnhững concon độiđội đááy phẳngphẳng vàvà đááy
cầucầu ngườingười tata tạotạo chocho nónó chuyểnchuyển độngđộng quayquay bằngbằng cáchcách bốbố trítrí điểmđiểm tiếptiếp xúcxúc lệchlệch tâmtâm soso vớivới đườngđường tâmtâm
củ
a
củ
a

concon đội,đội, nhờnhờ
v
ậy
v
ậy màmà mặtmặt tiếptiếp xúcxúc củ
a
củ
a
concon độiđội mònmòn đều,đều, khoảngkhoảng lệchlệch tâmtâm ee thườngthường
v
ào
v
ào khoảngkhoảng
(( 11,,55 ÝÝ 33,,00)) mmmm ((
hìnhhình 44
)) ::
CÁC KIỂU CƠ CẤU PHÂN PHỐICÁC KIỂU CƠ CẤU PHÂN PHỐI
KHÍ DÙNG Ở ĐỘNG CƠ 4KỲKHÍ DÙNG Ở ĐỘNG CƠ 4KỲ
KHÍ

DÙNG

Ở

ĐỘNG

CƠ

4

KỲKHÍ

DÙNG

Ở

ĐỘNG

CƠ

4

KỲ
a/Nguyên lý hoạt độnga/Nguyên lý hoạt động::
*
Khi động cơ hoat động truc
Khi

động

cơ

hoa
ï
t

động
,
tru
ï

c

khuỷu quay sẽ làm bánh răng trục
khuỷu lai bánh răng trục cam quay
theo. Bánh răng trục cam liên kết với
à
trục cam
q
ua
y
n
g
ược chie
à
u với trục
khuỷu.
*Khi trục cam 1 quay, quả
đø t à h å đä tòhtiá
đ
a
ø
o
t
ru
y
e
à
n c
h
u

y
e
å
n
đ
o
ä
n
g

tò
n
h

ti
e
á
n
cho con đội 2 và đũa đẩy 3 làm
đòn gánh 6 quay quanh trục đòn
g
ánh 7
,
đầu đòn
g
ánh đè xu
p
a
p
13

g, g pp
xuốn
g
mở cửa x
y
lanh, khi vấu
cam ở vò trí cao nhất thì xupap mở
hoàn toàn.
*Trục cam tiếp tục quay làm vấu
cam đi xuống, lúc này cam không
còn đội con đội nữa, dưới tác dụng
û
Hình 1.1:1-Trục cam. 2-Con đội. 3-Đũa đẩy. 4-Vít điều
chỉnh. 5-Đai ốc hãm. 6-Đòn gánh. 7-Trục đòn gánh. 8-
cu
û
a lực lò xo10
g
iãn ra làm xu
p
a
p
đậy kín bệ xupap, đồng thời đũa
đẩy đi xuống theo chiều ngược lại.
Món
g
hãm.
9
-Cone hãm. 1
0

-Lò xo xupap. 1
1
-
Đ
óa tựa lò xo
xupap. 12-Bạc dẫn hướng xupap. 13-Xupap. 16-Bánh răng
trục khuỷu. 14-Bệ xupap. 15-bánh răng trục cam
Kiểu xupap treo
NGUN LÝ HOẠT ĐỘNGNGUN LÝ HOẠT ĐỘNG
•
-
Khi động cơ hoat động truc khuy
û
u quay se
õ
la
ø
mba
ù
nh ra
ê
ng truc
-
Khi

động

cơ

hoa

ï
t

động
,
tru
ï
c

khuyu

quay

se

lam

banh

rang

tru
ï
c
• khuỷu lai bánh răng trung gian và bánh răng cam quay theo.Bánh
trục cam liên kết với trục cam quay cùng chiều với trục khuỷu
(đo
á
ivơ
ù

i hệ tho
á
ng truye
à
n động qua ba
ù
nh ra
ê
ng trung gian) Đo
â
i khi
(đoi

vơi

hệ

thong

truyen

động

qua

banh

rang

trung

gian)
.
Đoi

khi

bánh răn
g
trục khu
y
ûu tru
y
ền độn
g
trực tiếp bánh răn
g
trục cam,
đường
•
kính hoặc so
á
ra
ê
ng cu
û
aba
ù
nh ra
ê

ng truc cam pha
û
ilơ
ù
nga
á
pđo
â
iba
ù
nh
kính

hoặc

so

rang

cua

banh

rang

tru
ï
c

cam

phai

lơn

gap

đoi

banh
• răng trục khuỷu.
• - Khi trục cam 1 quay, quả đào truyền chuyển động tònh tiến cho
•
con đội 2 va
ø
đu
õ
a
å
y7la
ø
mđo
ø
nga
ù
nh 9 quay quanh truc đo
ø
nga
ù
nh

•
con

đội

2

va

đua

đay

7

lam

đon

ganh

9

quay

quanh

tru
ï
c

đon

ganh

11, đầu đòn gánh đè xupap 19 xuống mở cửa xylanh, khi vấu cam
ở vò trí cao nhất thì xupap mở hoàn toàn.
•
Truc cam tie
á
p tuc quay la
ø
mva
á
u cam đi xuo
á
ng lu
ù
cna
ø
ycam
•
-
Tru
ï
c

cam

tiep

tu
ï
c

quay

lam

vau

cam

đi

xuong
,
luc

nay

cam

• không còn đội con đội nữa, dưới tác dụng của lực lò xo16 giãn ra
• làm xupap đậy kín bệ xupap, đồng thời đũa đẩy đi xuống theo
à
• chie
à
u n
g

ược lại.
Ưu điểm:Ưu điểm:
Buồng cháy gọn do đó động cơ có thể nâng cao tỉ số nén Buồng cháy gọn do đó động cơ có thể nâng cao tỉ số nén
àåàå
đo
à
ng thời giảm khả năng kích no
å
.đo
à
ng thời giảm khả năng kích no
å
.
Dòng khí lưu động ít bò ngoDòng khí lưu động ít bò ngoăăït nên tạo điều kiện cho ït nên tạo điều kiện cho
việc tha
û
isachva
ø
nap đa
à
yviệc tha
û
isachva
ø
nap đa
à
y
việc

thai

sa
ï
ch

va

na
ï
p

đay
.
việc

thai

sa
ï
ch

va

na
ï
p

đay
.
Nhược điểm:

-
Nhie
à
u
chi
tie
á
t
bo
á
trí
tre
â
n
tha
â
n
ma
ù
y
va
ø
na
é
p
ma
ù
y
la
ø

m
ta
ê
ng
Nhieu
chi
tiet
bo
trí
tren
than
may
va
nap
may
lam
tang
chiều cao động cơ.
-Lưc
q
uán tính lên bề ma
ët
cam và con đo
ä
ilớn.ï
q
ë
ä
- Nắp máy động cơ phức tạp, khó chế tạo
Ki

ể
u xu
p
a
p
đ
ặ
tKi
ể
u xu
p
a
p
đ
ặ
t
pp ặpp ặ
Nguyên lý hoạt động :
*Khi động cơ làm việc, trục cam
qa qa
û
cam tr e
à
nch e
å
n động
q
u
ay
,

q
u
a

cam

tr
u
yen

ch
u
yen

động

cho con đội, con đội đẩy xupap lên
mở cửa cho khí đi vào xylanh
màkhông cần thông qua đũa đẩy, đòn
g
ánh…Vào lúc cam khôn
g
còn đội
con đội nữa thì lò xo 7 giãn ra đậy
nắp xupap lại.Hệ thống phân phối khí
na
ø
y hoat động tho
â
ng qua con đội 3

nay

hoa
ï
t

động

thong

qua

con

đội

3

trực tiếp truyền chuyển động cho
xupap8.
*Thay đổi chiều cao tuyệt đối
á
của con đội bằn
g
bulôn
g
5 và o
á
c hãm
4 sẽ điều chỉnh được khe hở nhiệt

(giữa đuôi xupap 8vàđầu bulông 5)
1-Bánh răng trục cam. 2-Trục cam. 3-Con đội.
Á
à
ỉ
4
-
O
c
hã
m
.
5
-
Bulôn
g
đie
àu
ch
ỉ
n
h
.
6
-
Đ
ó
a
tự
a

.
7
-
Lò xo xupap. 8-Xupap. 9-Bạc dẫn hướng xupap.
10-Bệ đặt xupap. 11-Hệ bánh răng truyền động.

Í
t chi tie
á
t nên lực quán tính cơ ca
á
u nho
û
.
Í
t chi tie
á
t nên lực quán tính cơ ca
á
u nho
û
.
ø ø Làm việc anLàm việc an toàn hơn hệ thống thay đổi khí có xupap treo. toàn hơn hệ thống thay đổi khí có xupap treo.
Vì
g
iả sử món
g
hãm xupap có tuột ra, xupap cũn
g
khôn

g
Vì
g
iả sử món
g
hãm xupap có tuột ra, xupap cũn
g
khôn
g

rơi vào trong buồng đốt, không gây hư hỏng rơi vào trong buồng đốt, không gây hư hỏng
cho nho
ù
mxylanhcho nho
ù
mxylanh

piston.piston.
cho

nhom

xylanhcho

nhom

xylanh
piston.piston.
Nhược điểmNhược điểm
Nhược

điểmNhược

điểm
Hệ thống thay đổi khí có xupap đặt làm tăng diện tích buồng đốt do đó động Hệ thống thay đổi khí có xupap đặt làm tăng diện tích buồng đốt do đó động
giảm tỉ số nén động cơ.giảm tỉ số nén động cơ.
ãû åãû å
De
ã
xa
û
y ra hiện tượng kích no
å
De
ã
xa
û
y ra hiện tượng kích no
å
Kiểu xupap treo có truc cam truyền động trực tiếp.
Ngun lý làm việcNgun lý làm việc
Khi động cơ làm việc, trục Khi động cơ làm việc, trục
cam quay thì quả đào trên cam quay thì quả đào trên
àà
trục cam quay sẽ truye
à
n trục cam quay sẽ truye
à
n
chuyển động tònh tiến trực chuyển động tònh tiến trực

tie
á
p cho xupap khi đo
ù
tructie
á
p cho xupap khi đo
ù
truc
tiep

cho

xupap
,
khi

đo

tru
ï
c

tiep

cho

xupap
,
khi

đo

tru
ï
c

cam trực tiếp điều khiển cam trực tiếp điều khiển
qua
ù
trình la
ø
mviệccu
û
aca
ù
cqua
ù
trình la
ø
mviệccu
û
aca
ù
c
qua

trình

lam

việc

cua

cac

qua

trình

lam

việc

cua

cac

xupap, không cần thông xupap, không cần thông
qua con đội, đũa đẩy, đòn qua con đội, đũa đẩy, đòn
gánh … mà trục cam quay gánh … mà trục cam quay
do truyền động của hệ do truyền động của hệ
bùh êbùh ê

b
a
ù
n
h

ra
ê
ng cone
b
a
ù
n
h
ra
ê
ng cone.

.

Ưu điểm:Ưu điểm:

Cơ cấu làm việc dòu êm hơn. Bởi vì không có Cơ cấu làm việc dòu êm hơn. Bởi vì không có
chi tiết máy chi tiết máy
chuyển động tònh tiến qua lại có điểm dừng.chuyển động tònh tiến qua lại có điểm dừng.
Nhược điểm:Nhược điểm:
Hệ trục và 2 cặ
p
bánh răn
g
cone có
p
hức tạ
p
, chế tạo khóHệ trục và 2 cặ
p

bánh răn
g
cone có
p
hức tạ
p
, chế tạo khó
pgpppgpp