Môt số hệ thống phân phối khí ở động cơ đốt trong ppt

Môt số hệ thống phân phối khí ở động cơ đốt trong

Cơ cấu phân phối khí dùng để thực hiện quá trình thay khí: xả khí thải ra khỏi
xilanh và nạp đầy hỗn hợp hoặc không khí mới vào xilanh trong quá 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 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:
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 không
có đũa đẩy mà thay vào đó là xích hoặc bánh răng. Và có thể
có hoặc không có đòn 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 đòn gánh quay quanh trục đòn gánh. Đầu
đòn gánh sẽ đè lên đuôi 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 không đôi con đội
thì lò xo xupáp sẽ giãn ra, làm cho xupáp chuyển động đi lên đóng cửa nạp và xả
lại để thực hiện quá trình nén, cháy, giãn nở và sinh công. Ở tư thế này, lúc máy
còn nguội, giữa đầu đòn gánh và đuôi 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 không
bị hở
nhiệt.
2.Cơ cấu phân phối khí có xu páp đứng (xupáp đặt):

Hình 2. Cơ cấu phân phối khí có xu páp đứng.
1 –đế xupap; 2 – xupap; 3- ống dẫn huớng xupap; 4 – lò xo xupap; 5 – móng

hãm hình côn; 6 – đĩa chặn lò xo; 7 – bulông điều chỉnh; 8 – đai ốc hãm;
9 – con đội; 10 – trục cam.
Cơ cấu phân phối khí có xupáp đứng trình bầy trên (Hình 2), loại này thường dùng
ở máy xăng. Ở đây không 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 toàn
hơn loại xupáp treo, vì giả sử móng hãm xupáp có tuột ra, xupáp cung không rơi
vào xylanh, không gây hư hỏng
cho 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 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 lò xo;
Cơ cấu phân phối khí có trục cam truyền động trực tiếp cho xupáp thể hiện trên
hình vẽ (Hình 3). khi trục cam đặt trên nắp xylanh, và cam trực tiếp điều khiển
việc đóng, mở xupáp, không qua con đội, đũa đẩy, đòn gánh…… Tuy nhiên hệ
trục và hai cặp bánh răng côn có phức tạp, chế tạo khó, nhưng nó có ưu điểm là
làm việc êm hơn, ít gây tiếng ồn. Bởi vì cơ cấu này không có chi tiết làm việc theo
chuyển động tịnh tiến có điểm dừng như trường hợp có đòn gánh và đũa đẩy. Loại
này có xupáp rỗng, ghép. Bulông 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 lông 5 rất
khó. Lò 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 mòn càng lớn hơn, nên có thể có tiếng gõ khi máy làm việc, nhưng cấu
tạo đơn giản, làm việc an toàn.
4 Cơ cấu phân phối khí có trục cam đặt trên nắp xylanh nhưng vẫn
có đòn gánh:

Hình 4 .Sơ đồ cơ cấu phân phối khí có trục cam đặt trên nắp xylanh nhưng
vẫn có đòn gánh.
Cơ cấu phân phối khí có trục cam đặt trên nắp xylanh nhưng vẫn có đòn 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 trục
khuỷu cho trục cam bằng xích. Điều chỉnh khe hở nhiệt được thực hiện nhờ vít
điều chỉnh và ốc hãm ở đầu đòn gánh.
5. Cơ cấu phân phối khí điều khiển điện tử:
a. Sơ đồ nguyên lý tổng quát:
Hệ thống điều khiển đông cơ theo chương trình bao gồm các cảm biến kiểm soát
liên tục tình trạng hoạt đông 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 đoán khi có sự cố xảy ra. Điều khiển đông cơ bao gồm điều khiển
phun nhiên liệu, điều khiển đánh lửa, điều khiển góc phối cam, điều khiển ra tự
động.

Hình 5: Sơ đồ cấu trúc của hệ thống điều khiển lập trình
b. Sơ đồ cấu tạo:

Hình 6:Sơ đồ cấu tạo hệ thống điều khiển kiểu Valvetronic.

1:Mô 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 soát số lượng không 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 không 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 còn hoạt động, không 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 không thấp ngăn cản tác động của sự hút vào và bơm vào
của những piston, làm lãng phí năng lượng.Các kỹ sư ô tô 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
không 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 mô tơ điện và một số cần đẩy (đòn 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 có khả năng nạp nhiều, thời gian nạp dài
(hành trình van lớn) và quá trình nạp được đầy hoàn toàn, tiết diện lưu thông nhỏ
(hành trình van ngắn) tuỳ thuộc vào vị trí định trước trên động cơ.