He thong phan phoi khi thong minh cua cac hang xe
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (3.25 MB, 89 trang )
Tiểu Luận Tốt Nghiệp
Hệ Thống Phân Phối Khí VVT - I
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC TIỀN GIANG
KHOA KỸ THUẬT
TIỂU LUẬN TỐT NGHIỆP
Đề Tài :
HỆ THỐNG PHÂN PHỐI KHÍ THƠNG MINH VVT – I
( VARIABLE VALVE TIMING INTELLIGENT SYSTEM )
GVHD: NGUYỄN HUỲNH THI
SVTH: NGUYỄN THANH TUYẾN
MSSV: 008306018
TP. MỸ THO , tháng 6 ,năm 2011
NHẬN XÉT CỦA CÁN HƯỚNG DẪN BỘ
GVHD: NGUYỄN HUỲNH THI
1
SVTH : NGUYỄN THANH TUYẾN
Tiểu Luận Tốt Nghiệp
Hệ Thống Phân Phối Khí VVT - I
Họ và tên sinh viên : Nguyễn Thanh Tuyến
Ngành : Cơ Khí Động Lực
Lớp: Cao Đẳng Cơ Khí 08
Tên đề tài : Hệ Thống Phân Phối Khí Thơng Minh VVT-I Trên ÔTÔ
.................................................................................................................
.................................................................................................................
.................................................................................................................
.................................................................................................................
.................................................................................................................
.................................................................................................................
.................................................................................................................
.................................................................................................................
.................................................................................................................
.................................................................................................................
.................................................................................................................
.................................................................................................................
.................................................................................................................
.................................................................................................................
.................................................................................................................
.................................................................................................................
.................................................................................................................
.................................................................................................................
Kết luận:
Mỹ Tho , ngày …,tháng…..,năm 2011
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
(Ký và ghi rõ họ tên)
NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN
.................................................................................................................
GVHD: NGUYỄN HUỲNH THI
2
SVTH : NGUYỄN THANH TUYẾN
Tiểu Luận Tốt Nghiệp
Hệ Thống Phân Phối Khí VVT - I
.................................................................................................................
.................................................................................................................
.................................................................................................................
.................................................................................................................
.................................................................................................................
.................................................................................................................
.................................................................................................................
.................................................................................................................
.................................................................................................................
.................................................................................................................
.................................................................................................................
.................................................................................................................
.................................................................................................................
.................................................................................................................
.................................................................................................................
.................................................................................................................
.................................................................................................................
.................................................................................................................
.................................................................................................................
.................................................................................................................
.................................................................................................................
.................................................................................................................
.................................................................................................................
GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN
(Ký và ghi rõ họ tên)
GVHD: NGUYỄN HUỲNH THI
3
SVTH : NGUYỄN THANH TUYẾN
Tiểu Luận Tốt Nghiệp
Hệ Thống Phân Phối Khí VVT - I
NỘI DUNG
CHƯƠNG I : GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ CƠ CẤU PHÂN PHỐI KHÍ
CỦA ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG
CHƯƠNG II : GIỚI THIỆU CÁC CƠ CẤU PHÂN PHỐI KHÍ THƠNG
MINH
Sau một thời gian thực hiện , với sự hướng dẫn của thầy Nguyễn Huỳnh
Thi , đến nay đề tài của tôi đã được hồn thành . Mặc dù có nhiều nguồn tài liệu
đặt biệt như là trên Internet rất nhiều , nhưng do kiến thức và thời gian có hạn
khó tránh khỏi những say lầm thiếu sót , rất mong sự đóng góp ý kiến của q
thầy cơ và các bạn để bài tiểu luận của tơi được hồn thiện hơn .
Qua đây em chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Huỳnh Thi đã gới thiệu đề tài
rất hay để chúng em học và nghiên cứu .
Mỹ Tho , tháng 06/2011
Sinh viên thực hiện
Nguyễn Thanh Tuyến
GVHD: NGUYỄN HUỲNH THI
4
SVTH : NGUYỄN THANH TUYẾN
Tiểu Luận Tốt Nghiệp
Hệ Thống Phân Phối Khí VVT - I
MỤC LỤC
Lời nói đầu..........................................................................................................
CHƯƠNG I : GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ CƠ CẤU PHÂN PHỐI KHÍ
CỦA ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG
1.1 Nhiệm vụ :................................................................................
1.2 Yêu cầu : ..................................................................................
1.3 Phân loại cơ cấu phân phối khí của động cơ đốt trong .......
1.4 Một số hệ thống phân phối khí ở động cơ đốt trong …….
CHƯƠNG II : GIỚI THIỆU CÁC CƠ CẤU PHÂN PHỐI KHÍ THƠNG
MINH.
2.1 Giới thiệu sơ lựơc :
2.2 Hệ thống phối khí VVT-I :.....................................................
2.2.1 Lịch sử hình thành hệ thống phân phối khí VVT..............................
2.2.2 Cấu tạo : ..........................................................................................
2.2.3Nguyên lý hoạt động. .........................................................................
2.2.4 Trục cam và hệ thống phối khí thông minh (VVT-i):........................
2.3 Công nghệ VVTL-I của HONDA .........................................
2.3.1 Cấu tạo ............................................................................................
2.3.2 Nguyên lý hoạt động:........................................................................
2.4 Cấu tạo và hoạt động của hệ thống VTEC (VARYABLE
VALVE TIMING AND LIFT ELECTRONIC CONTROL )
công nghệ VTEC của HONDA :................................................
2.4.1 Cấu tạo................................................................................................
2.4.2 Nguyên lý hoạt dộng ..........................................................................
2.5 Tìm hiểu MVEC trên xe MISUBISHI :...............................
2.5.1 Cấu tạo.............................................................................................
2.5.2 Nguyên lý hoạt động. ........................................................................
2.6 Cơ cấu VARIO CAM PLUS của hang PORSCHE :..........
GVHD: NGUYỄN HUỲNH THI
5
SVTH : NGUYỄN THANH TUYẾN
Tiểu Luận Tốt Nghiệp
Hệ Thống Phân Phối Khí VVT - I
2.6.1 Cấu tạo:............................................................................................
2.6.2 Nguyên lý hoạt động :. .....................................................................
2.7 Cơ cấu EMVT : Điều khiển xuppap bằng điện : ..................
2.8 Cơ cấu EVHS : điện _ thủy lực : ...........................................
CHƯƠNG III : CÁC HƯ HỎNG , PHƯƠNG PHÁP KIỂM TRA VÀ SỬA
CHỬA CƠ CẤU PHÂN PHỐI KHÍ .
3.1 Hư hỏng của cơ cấu phối khí thường do 2 nguyên nhân :
Xu páp đóng không kín và Xu páp làm việc có tiếng gõ :.........
3.2 Các hư hổng của các bộ phận tay dổi hành trình xupap :
3.3 Phưong pháp kiểm tra hư hổng và cơ cấư phân phối khí :
3.4 Kiểm tra cảm biến : ................................................................
Kết luận .........................................................................................................
Tài liệu tham khảo .......................................................................................
GVHD: NGUYỄN HUỲNH THI
6
SVTH : NGUYỄN THANH TUYẾN
Tiểu Luận Tốt Nghiệp
Hệ Thống Phân Phối Khí VVT - I
LỜI NÓI ĐẦU
******
Trong thời điểm vật giá leo thang hiện nay , đặt biệt là giá xăng , dầu đang
ngất ngưỡng .Thì trong việc chọn mua một phương tiên giao thơng đi lại đặt biệt
là ơ tơ thì người tiêu dùng hướng tới một loại xe vừa phải tiện nghi vừa tiết kiệm
được nhiên liệu . Hệ thống phân phối khí thơng minh VVT-I đã giải quyết được
vấn đề trên. Chẳng những vừa tiết kiệm được vấn đề nhiên liệu mà cịn vừa giảm
bớt gây ơ nhiễm mơi trường .
Với một đích củng cố và mở rộng kiếm thức chuyên môn , đồng thời làm
quen với phong cách nhiên cứu khoa học góp phần nâng cao hiệu quả phối khí
trên động cơ dốt trong . Tôi đã chọn đề tài này làm tiểu luận tốt nghiệp .
Người thực hiện
NGUYỄN THANH TUYẾN
GVHD: NGUYỄN HUỲNH THI
7
SVTH : NGUYỄN THANH TUYẾN
Tiểu Luận Tốt Nghiệp
GVHD: NGUYỄN HUỲNH THI
Hệ Thống Phân Phối Khí VVT - I
8
SVTH : NGUYỄN THANH TUYẾN
Tiểu Luận Tốt Nghiệp
Hệ Thống Phân Phối Khí VVT - I
CHƯƠNG I :
GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ CƠ CẤU PHÂN PHỐI KHÍ CỦA ĐỘNG CƠ
ĐỐT TRONG .
1.1 Nhiệm vụ :
Hệ thống phân phối khí có nhiệm vụ thực hiện q trình thay đổi khí.thải
sạch khí ra khỏi xylanh và nạp dầy hỗn hợp hoặc khí mới vào xylanh để động cơ
làm việc liên tục.
1.2 Yêu cầu :
Đảm bảo thải sạch và nạp đầy.
Các xupap phải đống mở đúng theo thời điểm quy định.
Độ mở phải lớn để dòng khí dể lưa thơng.
Cá c xupap phải kín khít , tránh lọt khí trong q trình nén va giản nở.
Hệ thống phải làm việc êm dịu, tin cậy công chi phí thấp.
u cầu đối vói hệ thống nạp:
Các đường dẫn khí phải được thiết kế đặc biệt để điền khiển lưu lượng , tốc
độ và chiều dẫn khơng khí tốt nhất.
Cung cấp khơng khí để qt .
Cung cấp khí sạch cho từng xylanh theo yêu cầu cháy hoàn hảo.
Giảm tiếng ồn dịng khí lưu động.
Sáy nóng hỗn hợp khí _nhiên liệu đi vào các xylanh
Yêu cầu đối vói hệ thống xả:
Dẫn khí xả của động cơ ra ngồi khơng khí và giảm tiến ồn .
Lộc và tiêu hủy khí xả độc .
1.3 Phân loại cơ cấu phân phối khí của động cơ đốt trong :
1) Cơ cấu phân phối khí dùng cam – xupap .
2) Cơ cấu phân phối khí dùng van trượt.
3) Cơ cấu dùng piston đóng mở cửa nạp và cửa xả cửa dộng cơ 2 kỳ.
4) Cơ cấu phân phối khí dùng bộ phận điều khiển điện tử (ECM) tín hiệu
đến cuộn solenoid ,các cuộn solenoid điện có nhiệm vụ mở các xupap.
GVHD: NGUYỄN HUỲNH THI
9
SVTH : NGUYỄN THANH TUYẾN
Tiểu Luận Tốt Nghiệp
Hệ Thống Phân Phối Khí VVT - I
Động cơ Diezen sử dụng cơ cấu xupap treo vì dung tích buồn cháy và tỉ số
nén cao .
Động cơ xăng có thể dùng xupap treo hay đặt.
Ngày nay thường dùng cơ cấu xupap treo vì cơ cấu này có nhiều ưa điểm
hơn so với dùng xupap đặt. Cuấ tạo làm cho buồn cháy gọn, đây là điều kiện
tiên quyết để có tỷ số nén cao và giảm khả năng kích nổ cưa động cơ xăng.các
dịng khí lưu thơng ít bị ngoặc tổn thất nhỏ tạo điều kiện cho việc thải sạch và
nạp đầy hơn.
1.4 Một số hệ thống phân phối khí ở động cơ đốt trong
Cơ cấu phân phối khí dùng để thực hiện q trình thay khí: xả khí thải ra khỏi
xilanh và nạp đầy hỗn hợp hoặc khơng khí mới vào xilanh trong q trình làm
việc của động cơ, đảm bảo đóng kín các cửa nạp, cửa xả trong quá trình.
1. Cơ cấu phân phối khí có xu páp treo:
Hình 1.1 Cơ cấu phân phối khí có xupáp treo.
Cơ cấu phân phối khí có xu páp treo (Hình 1), các xupáp được bố trí ở phía
trên của nắp máy. Hệ thống nạp xả này được dùng hầu hết trong động cơ diesel
và động cơ cơ xăng có tỷ số nén cao. Cơ cấu xupáp treo gồm:
GVHD: NGUYỄN HUỲNH THI
10
SVTH : NGUYỄN THANH TUYẾN
Tiểu Luận Tốt Nghiệp
Hệ Thống Phân Phối Khí VVT - I
trục cam, con đội, đũa đẩy, đòn gánh, lò xo, ống đẫn hướng và đế xupáp.
Đối với cơ cấu xupáp treo có trục cam đặt ở phía trên nắp máy. Thì có thể khơng
có đũa đẩy mà thay vào đó là xích hoặc bánh răng. Và có thể có hoặc khơng có
địn gánh.
Khi trục cam quay, cam sẽ truyền chuyển động tịnh tiến cho con đội làm
cho đũa đẩy chuyển động tịnh tiến do đó làm cho địn gánh quay quanh trục địn
gánh. Đầu địn gánh sẽ đè lên đi xupáp làm cho xupáp chuyển động tịnh tiến
đi xuống mở cửa nạp và xả để thực hiện quá trình trao đổi khí. Vào lúc cam
khơng đơi con đội thì lị xo xupáp sẽ giãn ra, làm cho xupáp chuyển động đi lên
đóng cửa nạp và xả lại để thực hiện q trình nén, cháy, giãn nở và sinh cơng. Ở
tư thế này, lúc máy còn nguội, giữa đầu đòn gánh và đi xupáp sẽ có khe hở,
gọi là “khe hở nhiệt”. Nhờ nó, khi máy làm việc, do nóng lên, xupáp có giãn nở,
buồng đốt cũng khơng bị hởn hiệt.
2.Cơ cấu phân phối khí có xu páp đứng (xupáp đặt):
Hình1. 2. Cơ cấu phân phối khí có xu páp đứng.
1 –đế xupap; 2 – xupap; 3- ống dẫn huớng xupap; 4 – lò xo xupap;
GVHD: NGUYỄN HUỲNH THI
11
SVTH : NGUYỄN THANH TUYẾN
Tiểu Luận Tốt Nghiệp
Hệ Thống Phân Phối Khí VVT - I
5 – móng hãm hình cơn; 6 – đĩa chặn lị xo; 7 – bulơng điều chỉnh;
8 – đai ốc hãm;9 – con đội; 10 – trục cam.
Cơ cấu phân phối khí có xupáp đứng trình bầy trên (Hình 1.2), loại này
thường dùng ở máy xăng. Ở đây khơng có đũa đẩy, đòn gánh, con đội 9 trực tiếp
truyền động cho xupap 2. Thay đổi chiều cao tuyệt đối của con đội bằng bu lông
7 và ốc hãm 8 sẽ điều chỉnh được khe hở nhiệt. Loại hệ thống nạp xả có xupáp
đứng này làm tăng diện tích buồng đốt nhưng ít chi tiết hơn so với loại xupáp
treo do đó độ tin cậy khi làm việc của loại này cao hơn hệ thống nạp xả có
xupáp treo. Và an tồn hơn loại xupáp treo, vì giả sử móng hãm xupáp có tuột
ra, xupáp cung khơng rơi vào xylanh, khơng gây hư hỏngcho piston, xy lanh đặc
biệt khi khi động cơ đang làm việc.
3. Cơ cấu phân phối khí có trục cam truyền động trực tiếp cho xupáp:
Hình 1.3. Cơ cấu phân phối khí có xupáp treo, trục cam đặt trên nắp xupáp.
1–xupáp xả; 2–lò xo xupáp; 3–trục cam; 4–đĩa tựa; 5–bulông điều chỉnh;
6–thân xupáp rỗng; 7–vành tựa; 8–mặt trụ; 9–đĩa tựa lị xo;
Cơ cấu phân phối khí có trục cam truyền động trực tiếp cho xupáp thể
hiện trên hình vẽ (Hình 1.3). khi trục cam đặt trên nắp xylanh, và cam trực tiếp
điều khiển việc đóng, mở xupáp, khơng qua con đội, đũa đẩy, địn gánh……
Tuy nhiên hệ trục và hai cặp bánh răng cơn có phức tạp, chế tạo khó, nhưng nó
GVHD: NGUYỄN HUỲNH THI
12
SVTH : NGUYỄN THANH TUYẾN
Tiểu Luận Tốt Nghiệp
Hệ Thống Phân Phối Khí VVT - I
có ưu điểm là làm việc êm hơn, ít gây tiếng ồn. Bởi vì cơ cấu này khơng có chi
tiết làm việc theo chuyển động tịnh tiến có điểm dừng như trường hợp có địn
gánh và đũa đẩy. Loại này có xupáp rỗng, ghép. Bulơng 5 giúp ta điều chỉnh
chiều dài xupáp, sẽ cho phép điều chỉnh khe hở nhiệt (giữ mặt tựa của cam và
đuôi xupáp). Tuy nhiên, đối với xupáp xả thường làm việc ở nhiệt độ tới (300 –
400)0C. vì vậy các đường ren dễ bị kẹt do han rỉ, điều chỉnh bu lơng 5 rất
khó. Lị xo xupáp ở đây có hai chiếc có độ cứng khác nhau, chiều quấn nguợc
nhau và có chiều dài bằng nhau. Nhờ vậy tránh được sự cộng hưởng nên bền lâu
hơn. Với máy nhỏ đôi khi người ta đúc liền một khối, như vậy không điều chỉnh
được khe hở nhiệt. Trong trường hợp này, nhà chế tạo để khe hở nhiệt lớn một
chút, khi mịn càng lớn hơn, nên có thể có tiếng gõ khi máy làm việc, nhưng cấu
tạo đơn giản, àm việc an toàn.
4 Cơ cấu phân phối khí có trục cam đặt trên nắp xylanh nhưng vẫn có
địn gánh:
Hình 1.4 .Sơ đồ cơ cấu phân phối khí có trục cam đặt trên nắp xylanh
nhưng vẫn có địn gánh.
Cơ cấu phân phối khí có trục cam đặt trên nắp xylanh nhưng vẫn có địn
gánh được thể hiện trên hình vẽ (Hình 4). Trục cam đặt trên nắp xylanh, nhưng
cam không trực tiếp tỳ vào xupáp mà thông qua đòn gánh số. Chuyển động từ
GVHD: NGUYỄN HUỲNH THI
13
SVTH : NGUYỄN THANH TUYẾN
Tiểu Luận Tốt Nghiệp
Hệ Thống Phân Phối Khí VVT - I
trục khuỷu cho trục cam bằng xích. Điều chỉnh khe hở nhiệt được thực hiện nhờ
vít điều chỉnh và ốc hãm ở đầu địn gánh.
5.Cơ cấu phân phối khí điều khiển điện tử:
a. Sơ đồ nguyên lý tổng quát:
Hệ thống điều khiển đơng cơ theo chương trình bao gồm các cảm biến
kiểm sốt liên tục tình trạng hoạt đơng của động cỏ, một bộ ECU tiếp nhận tín
hiệu từ cảm biến, xử lý tín hiệu và đưa ra tín hiệu điều khiển đến cơ cấu chấp
hành. Cơ cấu chấp hành luôn đảm bảo thừa lệnh ECU và đáp ứng các tín hiệu
phản hồi từ các cả biến. Hoạt động của hệ thống điều khiển động cơ đem lại sự
chính xác và thích ứng cần thiết để giảm tối đa chất độc hại trong khí thải cũng
như lượng tiêu hao nhiên liệu. ECU cũng đảm bảo công suất tối ưu ở các chế độ
hoạt động của động cơ, giúp chẩn đốn khi có sự cố xảy ra. Điều khiển đơng cơ
bao gồm điều khiển phun nhiên liệu, điều khiển đánh lửa, điều khiển góc phối
cam, điều khiển ra tự động.
GVHD: NGUYỄN HUỲNH THI
14
SVTH : NGUYỄN THANH TUYẾN
Tiểu Luận Tốt Nghiệp
Hệ Thống Phân Phối Khí VVT - I
Hình1. 5 : Sơ đồ cấu trúc của hệ thống điều khiển lập trình
b. Sơ đồ cấu tạo:
GVHD: NGUYỄN HUỲNH THI
15
SVTH : NGUYỄN THANH TUYẾN
Tiểu Luận Tốt Nghiệp
Hệ Thống Phân Phối Khí VVT - I
Hình 1.6:Sơ đồ cấu tạo hệ thống điều khiển kiểu Valvetronic.
1:Mơ tơ bước; 2:Bộ truyền trục vít bánh vít; 3:Cần dẫn hướng
4:Trục nắp cần dẫn hướng; 5: Đòn gánh; 6:Lò xo xupap; 7: Xupap.
Hê thống cung cấp nhiên liệu kiểm sốt số lượng khơng khí đi qua cổ họng
bướm ga và quyết định số lượng nhiên liệu tương ứng mà động cơ yêu cầu.
Bướm ga mở càng rộng thì lượng khơng khí đi vào buồng đốt càng
nhiều. Tại vùng họng bướm ga, bướm ga đóng một phần thậm chí gần như đóng,
nhưng những piston vẫn cịn hoạt động, khơng khí được lấy vào từ một phần của
ống thông của đường ống phân phối đầu vào, ống thông nằm giữa vị trí bướm ga
và buồng đốt có độ chân khơng thấp ngăn cản tác động của sự hút vào và bơm
vào của những piston, làm lãng phí năng lượng.Các kỹ sư ơ tơ nói đến hiện
tượng này như sự bỏ phí năng lượng khi có sự bơm. Động cơ hoạt động càng
chậm thì các bướm ga đóng càng nhiều, và sự lãng phí năng lượng càng lớn.
Valvetronic giảm tối thiểu mất mát khi bơm bằng sự giảm bớt sự tăng lên của
trục van và số lượng khơng khí đi vào buồng cháy. So với những động cơ cam
đôi kiểu cũ với sự xuất hiện của bánh con lăn có bộ phận định hướng,
valvetronic sử dụng thêm một trục lệch tâm, một mơ tơ điện và một số cần đẩy
(địn gánh) trung gian, mà lần lượt dẫn động sự đóng và mở của các xupáp. Nếu
đòn gánh đẩy xuống sâu, những van nạp sẽ bị đẩy xuống ở vị trí mở xupáp lớn
nhất và làm cho tiết diện lưu thông qua các van là lớn nhất. Như vậy, valvetronic
GVHD: NGUYỄN HUỲNH THI
16
SVTH : NGUYỄN THANH TUYẾN
Tiểu Luận Tốt Nghiệp
Hệ Thống Phân Phối Khí VVT - I
có khả năng nạp nhiều, thời gian nạp dài (hành trình van lớn) và q trình nạp
được đầy hồn tồn, tiết diện lưu thơng nhỏ (hành trình van ngắn) tuỳ thuộc vào
vị trí định trước trên động cơ.
Cơ cấu phối khí trục cam trên đỉnh
Hình 1.7 : Phối khí trục cam trên đỉnh, trong DOHC.
Cơ cấu phối khí trục cam trên đỉnh là thuật ngữ trong nghệ ô để chỉ cơ cấu điều
hành sự chuyển động của các trong động cơ ơ tơ, nhờ vào các đặt trên đỉnh động
cơ.Có một số cơ cấu thông dụng như SOHC, DOHC,...SOHC
GVHD: NGUYỄN HUỲNH THI
17
SVTH : NGUYỄN THANH TUYẾN
Tiểu Luận Tốt Nghiệp
Hệ Thống Phân Phối Khí VVT - I
Hình 1.8 : Cơ cấu SOHC
Một cơ cấu SOHC SOHC (viết tắt cho từ Single Over Head Camshaft)
dùng để chỉ cơ cấu phối khí một trục cam trên đỉnh. Trong cơ cấu này, được bố
trí trong cụm đầu xylanh (trên đỉnh piston), được dẫn động bởi xích cam và điều
khiển xupap thông qua .
Ưu điểm của cơ cấu là do giảm nhiều chi tiết dẫn động nên nó hoạt động
ổn định hơn, ngay cả ở tốc độ cao.
Tuy nhiên cơ cấu này cũng có nhược điểm là khả năng đáp ứng của xupap
không nhanh bằng cơ cấu DOHC.
GVHD: NGUYỄN HUỲNH THI
18
SVTH : NGUYỄN THANH TUYẾN
Tiểu Luận Tốt Nghiệp
Hệ Thống Phân Phối Khí VVT - I
Hình 1.9 : Cơ cấu DOHC
Cơ cấu DOHC của một động cơ của OHC (viết tắt cho từ tiếng Anh
Double Over Head Camshaft) dùng để chỉ cơ cấu phối khí hai trục cam trên
đỉnh. Trong cơ cấu này, xupap nạp và xupap xả được điều khiển bởi hai trục
cam riêng biệt. Có 2 loại cơ cấu phối khí hai trục cam: loại có sử dụng cị mổ và
loại khơng sử dụng cò mổ.
Cơ cấu DOHC cho phép thiết kế dạng buồng đốt ưu việt hơn loại SOHC.
Khả năng đáp ứng và hoạt động của xupap cũng nhanh hơn và chính xác hơn so
với loại SOHC. Do vậy, cơ cấu này được áp dụng cho các loại động cơ cần tính
năng cao, tốc độ cao (thể , xe hơi).
GVHD: NGUYỄN HUỲNH THI
19
SVTH : NGUYỄN THANH TUYẾN
Tiểu Luận Tốt Nghiệp
Hệ Thống Phân Phối Khí VVT - I
CHƯƠNG II
GIỚI THIỆU CÁC CƠ CẤU PHÂN PHỐI KHÍ THƠNG MINH
2.1 GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC
Hình 2.1 : Xupap thơng minh
Xu hướng phát triển của ô tô hiện đại ngày nay là gia tăng tốc độ cực đại
từ 180-250 km đến 250-330 km/h và giảm tiêu hao nhiên liệu. Các giải pháp
được đưa ra nhằm tăng tốc độ động cơ là điều khiển pha phối khí hoặc thay đổi
hành trình xupáp thơng minh. Tiếp theo đó nhiều hãng xe lớn trên thế giới đã và
đang áp dụng giải pháp thứ hai vào mục đích trên. Các cơng nghệ như VVTL-i
của Toyota; VTEC của Honda; MIVEC của Mitsubishi; VALVETRONIC của
BMW; VVEL của Nissan lần lượt xuất hiện đã khẳng định tầm quan trọng của
GVHD: NGUYỄN HUỲNH THI
20
SVTH : NGUYỄN THANH TUYẾN
Tiểu Luận Tốt Nghiệp
Hệ Thống Phân Phối Khí VVT - I
vấn đề nêu trên. Bài viết kỳ này chúng tôi sẽ lần lượt giới thiệu với các bạn về
các công nghệ này.
Hiện nay trên động cơ ơtơ có nhiều ký hiệu chữ cái viết tắt như: HONDA
gọi là VTEC hay i-VTEC, VVT-i và VVTL-i của Toyota…Chúng nhằm quảng
bá cho các công nghệ mới nhất và tiên tiến của hãng nhưng bên cạnh đó khiến
người tiêu dùng khơng thể hiểu hết được các kí hiệu phức tạp đó.
Hình 2.2 : Hệ thống điền khiển bằng thủy lực .
Dưới đây chúng tôi đưa ra một số giải thích cơ bản như sau:
- Trên ôtô, các loại động cơ 4 kỳ hiện đại ngày nay sử dụng cơ cấu phối khí
thơng minh ( cơ cấu điều khiển trục cam thông minh) nhằm điều chỉnh thời điểm
đóng mở xupap, pha phối khí một cách tự động hoặc làm thay đổi độ nâng của
xupáp tự động tùy thuộc vào chế độ làm việc của động cơ.
GVHD: NGUYỄN HUỲNH THI
21
SVTH : NGUYỄN THANH TUYẾN
Tiểu Luận Tốt Nghiệp
Hệ Thống Phân Phối Khí VVT - I
Hình 2.3 : Động cơ VVT-I .
- HONDA có động cơ VTEC ( Variable Vale Timing and Lift Electronic
Control ): Pha phối khí và độ mở van điều kiển điển tử , Hệ thống VTEC hoạt
động giống như một thiết bị nén hay một tuốc bin tăng áp bằng cách tạo ra khả
năng cuốn cao và hiệu suất tiếp nhiên liệu hiệu quả để tạo ra cơng suất lớn.
Hình 2.4 : Hệ thống VTEC
- Ngồi ra HONDA cịn có các thế hệ động cơ như :VTEC-E: là hệ thống
bộ truyền động van trong đó hai chế độ cam điều khiển van có kích thước khác
nhau. Cam ngắn hơn cho phép một van mở với độ mở ít và điều này làm giảm
mức tiêu hao nhiên liệu. Giống hệ thống VTEC ban đầu, khi động cơ đạt số
vòng/phút lớn hơn, chốt khóa khóa cam thiết kế cho vịng tua cao và thời gian
mở van được tăng lên để đạt được công suất lớn hơn.
GVHD: NGUYỄN HUỲNH THI
22
SVTH : NGUYỄN THANH TUYẾN
Tiểu Luận Tốt Nghiệp
Hệ Thống Phân Phối Khí VVT - I
3STAGE VTEC: Hệ thống này sử dụng 3 chế độ cam khác nhau hoạt động
ở 3 pha. Mỗi cam điều khiển một pha thời gian mở và nâng van khác nhau.
i-VTEC: (Intelligent VTEC) là hệ thống điều khiển van thành công nhất từ
trước tới nay của hãng HONDA và được ứng dụng trên nhiều mẫu xe. Hệ thống
i-VTEC được giới thiệu năm 2001 và sử dụng thiết bị điều chỉnh thời gian van
nạp biến thiên liên tục và hệ thống quản lý do máy tính điều khiển để tối ưu hóa
mơ men xoắn và hiệu suất sử dụng nhiên liệu.
AVTEC: Advanced VTEC được hãng HONDA giới thiệu năm 2006. Hệ
thống này kết hợp những lợi thế của hệ thống i-VTEC với hệ thống điều khiển
pha biến thiên liên tục. Hãng HONDA cho biết hệ thống AVTEC sẽ cho phép
tiết kiệm 13% nhiên liệu so với hệ thống i-VTEC và giảm tới 75% khí thải so
với tiêu chuẩn năm 2005. Tuy vậy, cho đến nay, hệ thống này vẫn chưa được
trang bị cho các mẫu xe ô tô mới được sản xuất.
Hệ thống VTEC của HONDA là dấu mốc quan trọng trong việc nghiên cứu
và phát triển động cơ đốt trong vì nó đã góp phần giải quyết thành cơng một vấn
đề đã được đặt ra từ lâu. Đó là vấn đề về hiệu suất hoạt động của động cơ. Hệ
thống VTEC ra đời không chỉ giúp tăng hiệu suất của động cơ đốt trong mà còn
mang đến cho khách hàng một chiếc xe công suất cao và tiết kiệm nhiên liệu.
- Hãng xe Nhật TOYOTA thì có VVT-i (Variable Vale Timing –
intelligent): thời điểm phối khí thay đổi – thơng minh hay VVTL-i (Variable
Valve Timing and Lift – intelligent) thời điểm phối khí và hành trình xupáp thay
đổi – thơng minh.
Thơng thường, thời điểm phối khí được cố định, những hệ thống VVT-i sử
dụng áp suất thủy lực để xoay trục cam nạp và làm thay đổi thời điểm phối khí.
Điều này có thể làm tăng cơng suất, cải thiện tính kinh tế nhiên liệu và giảm khí
xả ơ nhiễm.
GVHD: NGUYỄN HUỲNH THI
23
SVTH : NGUYỄN THANH TUYẾN
Tiểu Luận Tốt Nghiệp
Hệ Thống Phân Phối Khí VVT - I
Hình 2.5 : Hệ thống VVTL-i
Hệ thống này được thiết kế để điều khiển thời điểm phối khí bằng cách
xoay trục cam trong một phạm vi 400 so với góc quay của trục khuỷu để đạt
được thời điểm phối khí tối ưu cho các điều kiện hoạt động của động cơ dựa trên
tín hiệu từ các cảm biến, cịn hệ thống VVTL-i dựa trên hệ thống VVT-i và áp
dụng một cơ cấu đổi vấu cam để thay đổi hành trình của xupáp nạp và xả. Điều
này cho phép được được cơng suất cao mà khơng ảnh hưởng đến tính kinh tế
nhiên liệu hay ơ nhiễm khí xả.
- Cũng như thế BMW gọi công nghệ này phức tạp hơn là VANOS
(Variable nockenwellen steuerung ) Hệ thống VANOS làm việc dựa trên nguyên
tắc là điều khiển các cơ cấu của hệ thống, mà việc điều chỉnh đó có thể lam thay
đổi vị trí tương đối của trục cam nạp đối với trục khuỷu
Hệ thống điều chỉnh kiểu VANOS giúp cho việc điều khiển hệ thống phân
phối khí ở chế độ tối ưu nhất. Hệ thống này điều chỉnh cả trục cam nạp và trục
cam xả, điều chỉnh được thời điểm đóng, mở các xupáp nạp và xupáp xả theo
từng chế độ yêu cầu của động cơ. Nhờ việc điều chỉnh hợp lý cơ cấu xuppáp nạp
và xuppáp xả do đó để tiết kiệm được lượng nhiên liệu khi động cơ hoạt động ở
các chế độ khác nhau và lượng nhiên liệu thất thốt ra ngồi theo khí thải trong
q trình xả của động cơ kết quả là đã giảm được chi phí nhiên liệu khi vận hành
động cơ. Làm tăng công suất định mức của động cơ do đó hiệu quả kinh tế khi
sử dụng động cơ tăng.
- Ngồi ra cịn một số hãng khác như:
GVHD: NGUYỄN HUỲNH THI
24
SVTH : NGUYỄN THANH TUYẾN
Tiểu Luận Tốt Nghiệp
Hệ Thống Phân Phối Khí VVT - I
Mitsubishi có động cơ MIVEC ( Mitsubishi Innovative Valve timing Electronic
Control system ): hệ thống điều khiển van bằng hệ thống kiểm sốt thời gian
bằng điện tử
Nissan có động cơ VVL ( Variable Valve Lift and Timing): độ mở van và thời
gian
Porsche goi là VarioCam Plus: van biến thời gian
GM gọi là VVT,
Subaru cũng không chịu kém phần đặt luôn cái tên là Dual AVCS. Cập nhật
2:30pm 9/8/2010)......Hiện nay trên động cơ ơtơ có nhiều ký hiệu chữ cái viết tắt
như: HONDA gọi là VTEC hay i-VTEC, VVT-i và VVTL-i của Toyota….
Chúng nhằm quảng bá cho các công nghệ mới nhất và tiên tiến của hãng nhưng
bên cạnh đó khiến người tiêu dùng khơng thể hiểu hết được các kí hiệu phức tạp
đó.
2.2 Hệ thống phân phối khí VVT
2.2.1 Lịch sử hình thành hệ thống phân phối khí VVT
FIAT là hãng xe hơi trên thế giới phát minh ra hệ thống có thể thay đổi thời
điểm phối khí bao gồm sự thay đổi về độ nâng van.
FIAT là hãng xe hơi trên thế giới phát minh ra hệ thống có thể thay đổi thời
điểm phối khí bao gồm sự thay đổi về độ nâng van.
GVHD: NGUYỄN HUỲNH THI
25
SVTH : NGUYỄN THANH TUYẾN
