đồ án tốt nghiệp phân tích đặc điểm cấu tạo vào nguyên lý hoạt động của hệ thống phân phối khí vvt-i

Đề tài tốt nghiệp GVHD: ThS. Mai Sơn Hải
Trang 1
MỤC LỤC

PHẦN I: CHỨC NĂNG VÀ YÊU CẦU ĐỐI VỚI HỆ THỐNG
PHÂN PHỐI KHÍ ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG.
1.1. Nhiệm vụ- yêu cầu – phân loại hệ thống phân phối khí:
1.1.1.Nhiệm
vụ………………………………………………………………………………
…………………………
1.1.2.Yêu
cầu………………………………………………………………………………
……………………………
1.1.3.Phân loại hệ thống phân phối khí động cơ đốt
trong………………………
1.1.4 Nhận
xét………………………………………………………………………………
…………………………
1.2. Giới thiệu một số hệ thống phân phối khí ở động cơ đốt trong:
1.2.1.Cơ cấu phân phối khí có xupap
treo…………………………………………………
1.2.2. Cơ cấu phân phối khí có xupap đứng (xupap
đặt)……….……………
1.2.3. Cơ cấu phân phối khí có trục cam truyền động trực tiếp cho
xupáp……………………………………………………………………………
………………………
1.2.4. Cơ cấu phân phối khí có trục cam đặt trên nắp xylanh
nhưng vẫn có đòn
gánh………………………………………………………………………………
1.2.5. Cơ cấu phân phối khí điều khiển điện
tử…………………………………………

1.3. Những ảnh hưởng của việc điều chỉnh hệ thống phân phối khí đến các
thông số công tác:
1.3.1.Ảnh hưởng hệ thống pha phân phối khí tới động
cơ……………………………
1.3.2. Ảnh hưởng của việc của việc tăng sức cản của hệ thống trao
đổi
khí………………………………………………………………………………
………………………………………………
Đề tài tốt nghiệp GVHD: ThS. Mai Sơn Hải
Trang 2
+ Ảnh hưởng của sức cản
nạp…………………………………………………………………………
+ Ảnh hưởng của sức kháng áp
xả……………………………………………………………………
+ Ảnh hưởng đồng thời của sức cản nạp và sức kháng áp
xả………………
+ Các giải pháp nâng cao
η
v…………………………………………………………………………………………………………………………

1.3.3. Tiết diện lưu thông và các ảnh hưởng của nó tới các chỉ tiêu
và thông số công tác của động
cơ…………………………………………………………………
+ Đồ thò thời gian tiết
diện……………………………………………………………………………
…
+Ảnh hưởng trò số “thời gian – tiết diện” của xupap đến quá trình
nạp xả của động
cơ………………………………………………………………………………
…………………………………

1.4. Thời điểm đóng mở
xupup……………………………………………………………………………
………





PHẦN II PHÂN TÍCH ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ
HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG PHÂN PHỐI KHÍ VVT-I:
1. Giới thiệu
chung……………………………………………………………………………
………………………
2. Phân tích đặc điểm, cấu tạo của hệ thống thay đổi
thời điểm phối khí VVT-I
………………………………………………………………………………
a.Nguyên lý hoạt động:
…………………………………………………………………………………
b. Cấu tạo của cơ cấu VVT-I:
……………………………………………………………………
Đề tài tốt nghiệp GVHD: ThS. Mai Sơn Hải
Trang 3
3. Các phương pháp thay đổi thời điểm phối
khí……………………………………………
a.Thay đổi thời điểm phối khí bằng cách xoay trục
cam:……………………
b.Thay đổi thời điểm phối khí bằng cách thay đổi độ nâng van
c. Thay đổi thời gian phân phối khí và mức độ nâng
xupáp bằng chêm.VVTL-
i:………………………………………………………

4./.Những phiên bản khác của hệ thống phân phối khí VVT:
4.1./.Hệ thống VTEC (Variable valve Timing and lift Electronic
Control ) của động cơ
HONDA:………………………………………
4.2./. Hệ thống VANOS (VARIABLE NOCKENWELLEN
STEUERUNG ) trên động cơ
BMW………………………………
4.3./. Hệ thống Valvetronic trên động cơ
BMW………………………………………
4.4./.CƠ CẤU MIVEC ( MITSUBISHI INOVATIVE AND
LIFT ELECTRONIC CONTROL) của hãng MITSUBISHI……
4.5./.Cơ cấu VARIO CAM PLUS của hãng
PORSCHE…………………………
4.6./.Cơ cấu Vane
Cam……………………………………………………………………………
…………
4.7/.Cơ cấu dòch chuyển góc phối khí bằng
xích……………………………………
4.8./.Cơ cấu EMVT ( Elictromechanical Valve Train
)………………………
4.9./.Cơ cấu EVHS ( Electrohydrolic Valve Control System )……………
4.10./. Hệ Thống Điều Khiển cơ cấu phân phối khí Kiêûu Thuỷ Lực.
(Hydro-Mechanical Valve Train)
HMVT……………………………………………

Đề tài tốt nghiệp GVHD: ThS. Mai Sơn Hải
Trang 4


PHẦN I:

CHỨC NĂNG VÀ YÊU CẦU ĐỐI VỚI HỆ THỐNG PHÂN PHỐI
KHÍ ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG.

1.1.Nhiệm vụ - yêu cầu –phân loại cơ cấu phân phối khí của động cơ đốt
trong:
1.1.1. Nhiệm vu:
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
nén, cháy và giãn nở, và phân phối kòp thời, đều đặn hòa khí hoặc không
khí cho các xilanh theo đúng thứ tự làm việc của động cơ. Ở máy Diesel,
khí nạp là không khí. Còn ở máy xăng là hỗn hợp không khí và hơi xăng.
Khí xả là sản phẩm cháy, chủ yếu là khí Cacbonic và hơi nước.

1.1.2.Yêu cầu:
a. Yêu cầu chung đối với cơ cấu phối khí:
- Đảm bảo việc nạp đầy, nghóa là hệ số nạp phải cao. Việc xả sạch,
nghóa là hệ số khí sót phải thấp. Điều đó có nghóa là chất lượng của quá
trình nạp xả phải đảm bảo được yêu cầu đặt ra. Yêu cầu này đến đâu tùy
thuộc vào từng loại máy 4 kỳ hay 2 kỳ, phương pháp trao đổi khí, cấu tạo
các bộ phận của cơ cấu.
- Phải đảm bảo đóng kín các cửa nạp, cửa xả trong quá trình nén, cháy
và giãn nở.

- Phải đảm bảo việc phân phối kòp thời, đều đặn và đủ lượng hoà khí
hoặc không khí cho các xylanh theo đúng thứ tự làm việc của động cơ. Độ
mở lớn để dòng khí dễ lưu thông.
- Năng lượng cung cấp cho hệ thống nạp xả khi làm việc tốn ít nhất.
-Xupap mở để dẫn không khí hoặc hỗn hợp không khí nhiên liệu vào xi
lanh ở kỳ hút. Xupap xả mở thải khí cháy ra ngoài trời vào kỳ xả.
- Kỳ nén và nổ các xupap phải đóng kín để không bò lọt khí ra khỏi xi
lanh.
Đề tài tốt nghiệp GVHD: ThS. Mai Sơn Hải
Trang 5
-Việc đóng mở các xupap yêu cầu phải đúng thời điểm, đảm bảo nạp
đầy và thải sạch.
- Các xupap phải được bố trí để sự phun nhiên liệu đạt tới vùng cháy
toàn phần, nhưng phải đủ cách xa khu vực chất làm nguội tuần hoàn tự do.
Vò trí của các đường dẫn xupap và các cửa mở, đảm bảo sự thông khí cho
động cơ.
- Cơ cấu điều khiển van đòi hỏi sự chuyển động đều đặn của cần điều
khiển, bộ dẫn cam và cam, các van điều chỉnh và sự thời chuẩn van.
-Ít mòn ,tiếng kêu bé. Dễ điều chỉnh và sửa chữa, giá thành chế tạo
rẻ.
b. Yêu cầu đối với hệ thống nạp:
- Các đường dẫn khí vào xi lanh phải được thiết kế đặc biệt để điều
khiển lưu lượng, tốc độ và chiều dẫn không khí. Không được phép có sự giao
cắt, vì điều này có thể làm giảm hiệu suất thể tích.
- Cung cấp không khí sạch và nguội cho từng xi lanh theo yêu cầu
cháy hoàn hảo.
- Cung cấp không khí để quét.
- Giảm tiếng ồn dòng khí lưu động.
- Sấy nóng hỗn hợp khí-nhiên liệu đi vào các xi lanh.
c. Yêu cầu đối với hệ thống xả:

- Dẫn khí xả của động cơ ra ngoài không khí và giảm hẳn tiếng ồn quá
mức bằng cách khử các sóng áp lực trong khí xả. Trong vài trường hợp, hệ
thống xả còn phải có khả năng khử tia lửa.

1.1.3.Phân loại cơ cấu phân phối khí của động cơ đốt trong:
Người ta phân cơ cấu phân phối khí thành các loại sau đây:
a. Cơ cấu phân phối khí dùng cam –xupap được dùng phổ biến trong các
loại động cơ đốt trong do kết cấu đơn giản, điều chỉnh dễ dàng.
b. Cơ cấu phân phối khí dùng van trượt có ưu điểm là tiết diện thông qua
lớn nhưng khó chế tạo nên ít được dùng trong các động cơ thông thường mà
chỉ dùng trong động cơ đặc chủng như động cơ xe đua.
c. Cơ cấu phân phối khí dùng piston đóng mở cửa nạp và thải của động cơ
hai kỳ có kết cấu đơn giản, không phải điều chỉnh sửa chữa, nhưng chất
lượng quá trình trao đổi khí cao.
d. Cơ cấu phân phối khí dùng bộ phận điều khiển điện tử(ECM) tín hiệu
đến cuận solenoid, loại này thay vì dùng một trục cam trung gian, các cuộn
solenid điện mở các xupap.

Đề tài tốt nghiệp GVHD: ThS. Mai Sơn Hải
Trang 6
1.1.4. Nhận xét:
- Động cơ Diezen chỉ dùng phương án bố trí xupap treo vì dung tich
buồng cháy của động cơ, tỉ số nén rất cao. Động cơ xăng có thể dùng xupap
treo hay đặt, nhưng ngày nay cũng thường dùng cơ cấu phân phối khí xupap
treo vì cơ cấu phân phối khí này có nhiều ưu điểm hơn so với cơ cấu phân
phối khí dùng xupap đặt.
- Khi dùng cơ cấu phân phối khí xupap treo, buồng cháy rất gọn, diện
tích mặt truyền nhiệt nhỏ, vì vậy giảm được tổn thất nhiệt. Đối với động cơ
xăng khi dùng cơ cấu phân phối khí xupap treo do buồng cháy nhỏ gọn, khó
kích nổ nên có thể tăng tỉ số nén lên thêm từ 0,5 – 2 so với khi dùng cơ cấu

phân phối khí xupap đặt. Nói một cách khác khi chuyển từ cơ cấu phân phối
khí xupap đặt sang cơ cấu phân phối khí xupap treo khả năng chống kích nổ
tăng lên rõ rệt. Cơ cấu phân phối khí xupap treo còn làm cho dạng đường
thải thanh thoát hơn khiến sức cản khí động giảm nhỏ, đồng thời do có thể
bố trí xupap hợp lý hơn nên có thể tăng được tiết diện lưu thông của dòng
khí. Những điều đó khiến cho hệ số nạp tăng lên 5% - 7%.
- Cơ cấu phối khí xupap treo có nhiều chi tiết hơn và được bố trí cả ở
thân máy và nắp xylanh làm tăng chiều cao của động cơ. Lực quán tính của
các chi tiết tác dụng lên bề mặt cam và con đội lớn hơn. Nắp máy của động
cơ phức tạp hơn nên khó khăn hơn khi chế tạo. Tuy nhiên, do xupap được bố
trí trong phần không gian của xylanh dạng treo nên buồng cháy rất gọn. Đây
là điều kiện tiên quyết để có tỷ số nén cao và giảm khả năng kích nổ đối
với động cơ xăng. Mặt khác, các dòng khí lưu động ít bò ngoặt nên tổn thất
nhỏ tạo điều kiện thải sạch và nạp đầy hơn. Vì những ưu điểm trên nên cơ
cấu phối khí xupap treo rất phổ biến cho cả động cơ xăng và động cơ diesel.
- Tuy vậy cơ cấu phân phối khí xupap treo cũng tồn tại một số khuyết
điểm, khuyết điểm cơ bản của cơ cấu này là dẫn động xupap phức tạp và
làm tăng chiều cao động cơ. Ngoài ra, bố trí xupap treo làm cho kết cấu của
nắp xilanh trở nên phức tạp, khó đúc. Khi dùng cơ cấu phân phối khí xupap
đặt, chiều cao của động cơ giảm xuống, kết cấu của nắp xilanh đơn giản,
dẫn động xupap cũng dễ dàng hơn, nhưng do buồng cháy không gọn, diện
tích truyền nhiệt lớn nên tính kinh tế của động cơ kém: tiêu hao nhiên liệu
nhiều,
ở tốc độ cao hệ số nạp giảm làm giảm mức độ cường hoá của động cơ. Đồng
thời khó tăng được tỉ số nén, nhất là khi tỉ số nén của động cơ lớn hơn 7,5 rất
khó bố trí buồng cháy.
- Trong cơ cấu phân phối khí xupap đặt, toàn bộ cơ cấu phối khí được bố
trí ở thân máy do đó chiều cao động cơ không lớn, thuận lợi khi bố trí trên
Đề tài tốt nghiệp GVHD: ThS. Mai Sơn Hải
Trang 7

các phương tiện vận tải. Số chi tiết của cơ cấu ít nên lực quán tính của cơ
cấu nhỏ, bề mặt cam và con đội ít bò mòn hơn. Tuy nhiên khó bố trí cho
buồng cháy gọn, mặc dù ở một số động cơ người ta bố trí xupap nghiêng so
với đường tâm xylanh nhưng vẫn không tổ chức được buồng cháy gọn để có
tỷ số nén cao thích hợp cho động cơ Diesel. Ngoài ra, cũng chính vì buồng
cháy không gọn nên dễ xảy ra kích nổ. Do dòng khí nạp và thải phải ngoặt
khi lưu động nên hệ số nạp không cao. Vì vậy, cơ cấu phân phối khí xupap
đặt thường chỉ dùng trong một số động cơ xăng có tỉ số nén thấp, số vòng
quay không cao lắm.


1.2. Giới thiệu môt số hệ thống phân phối khí ở động cơ đốt trong:
1.2.1 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 1-1), 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 tònh tiến cho con đội
làm cho đũa đẩy chuyển động tònh tiến do đó làm cho đòn gánh quay quanh
Đề tài tốt nghiệp GVHD: ThS. Mai Sơn Hải
Trang 8
trục đòn gánh. Đầu đòn gánh sẽ đè lên đuôi xupáp làm cho xupáp chuyển
động tònh tiến đi xuống mở cửa nạp và xả để thực hiện quá trình trao đổi khí.
Vào lúc cam không đôïi 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 bò hở
nhiệt.

1.2.2.Cơ cấu phân phối khí có xu páp đứng (xupáp đặt):

Hình 1-2. Cơ cấu phân phối khí có xu páp đứng.
1 –đế xupap; 2 – xupap; 3- ống dẫn hùng xupap; 4 – lò xo xupap; 5 – móng
hãm hình côn; 6 – đóa 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 1-2), loại này
thường dùng ở máy xăng. Ở đây không có đũa đẩy, đòn gánh, con đội 9 trực
Đề tài tốt nghiệp GVHD: ThS. Mai Sơn Hải
Trang 9
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.

1.2.3.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–đóa tựa; 5–bulông điều chỉnh;
6–thân xupáp rỗng; 7–vành tựa; 8–mặt trụ; 9–đóa tựa lò 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, 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 tònh 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).
Đề tài tốt nghiệp GVHD: ThS. Mai Sơn Hải
Trang 10

Tuy nhiên, đối với xupáp xả thường làm việc ở nhiệt độ tới (300 –
400)
0
C. vì vậy các đường ren dễ bò 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
ngïc 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.

1.2.4 Cơ cấu phân phối khí có trục cam đặt trên nắp xylanh nhưng vẫn
có đòn gánh:














Hình 1-4 .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 1-4). 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.

1.2.5. 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

Van mở
Khí nạp
Đề tài tốt nghiệp GVHD: ThS. Mai Sơn Hải
Trang 11
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 1.5: Sơ đồ cấu trúc của hệ thống điều khiển lập trình

b. Sơ đồ cấu tạo:


E

C

U

Kim phun nhiên liệu

Tải động cơ(MAP)

Điều khiển HTPP khí

Cảm biến oxy

Tốc độ động cơ

Vò trí bướm ga

Nhiệt độ nước làm mát

Các cảm biến khác

Điện áp accu

Hệ thống đánh lửa

Điều khiển cầm chừng
Hệ thống chuẩn đoán

Điều k
hiển tỷ số nén
ε


Cảm biến HTPP khí

Đề tài tốt nghiệp GVHD: ThS. Mai Sơn Hải
Trang 12


Hình 1.6: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.
Hêï thống cung cấp nhiên liệu kiểm soát số lượng không khí đi qua cổ
họng bướm ga và quyết đònh 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 vò 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 đònh 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 bò đẩy xuống ở vò 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 vò trí đònh trước trên động cơ.

1
3
4
5

7
6
2
Đề tài tốt nghiệp GVHD: ThS. Mai Sơn Hải
Trang 13
1.3. Những ảnh hưởng của việc điều chỉnh hệ thống phân phối khí
động cơ đốt trong đến các thông số công tác:
1.3.1. Ảnh hưởng hệ thống pha phân phối khí tới động cơ:
Trong quá trình sử dụng động cơ các pha phân phối khí bò thay đổi do
nhiều nguyên nhân:
- Sự thay đổi khe hở trong cơ cấu truyền động cho xupáp do các chi tiết
bò hao mòn nhiều hoặc do tính chất điều chỉng của cặp lắp ghép bò thay đổi.
- Sự thay đổi của profin của cam do bò hao mòn.
- Các bánh răng truyền đông ăn khớp với nhau không đúng vò trí (khi lắp
ráp động cơ, khi tháo rời hoặc thay thế chúng).
- Cam rời bò xoay so với trục hoặc lắp không chính xác trên trục.
- Trục cam bò xoắn(nhất là khi động cơ ở tốc độ cao)
- Các họng xupáp và cửa quét, thải bò bám muội.
Trong các yếu tố trên sự hao mòn profin cam và thay đổi khe hở nhiệt
ảnh hưởng đến pha phân phối khí nhiều hơn cả.
Khi pha phân phối khí bò thay đổi trò số thời gian tiết diện của xupáp
giảm đi, do đó tốc độ lưu thông của dòng khí tăng lên và tăng tổn thất khí
động, hậu quả là nạp không đầy và thải không sạch, dẫn đến làm giảm công
suất và tính kinh tế của động cơ.
Qua các công trình nghiên cứu gằng thực nghiệm có thể kết luận rằng
đối vói các động cơ Diesel 4 kỳ tốc độ chậm và trung bình thì sự hao mòn
của cam trong quá trình sử dụng ít ảnh hưởng tới các thông số như η
n
, N
e

, g
e
hơn so với các động cơ tốc độ nhanh.
Thực tế sử dụng động cơ cho thấy rằng trong phạm vi giới hạn hao mòn
cho phép của cam các phân phối khí chỉ bò thay đổi không đáng kể và không
gây ảnh hưởng rõ rệt tới chất lượng nạp đầy và làm sạch xylanh.
Trong quá trình sử dụng, ta cần đònh kỳ kiểm tra các pha phân phối khí.
Đặc biệt, nếu như trong sửa chữa có thay thế một vài chi tiết cơ cấu phân
phối khí thì sau khi sửa chữa nhất thiết phải điều chỉnh lại pha phân phối khí
theo giá trò cho trong bảng hưỡng dẫn sử dụng động cơ.
Một điều quan trọng là điều chỉnh đúng khe hở nhiệt xupap và nên
chọn giá trò nhỏ nhất trong giới hạn mà nhà máy chế tạo đã quy đònh.
* Góc nạp sớm φ
ns
và góc nạp muộn φ
nm
.
Trong thực tế, quá trình nạp bắt đầu tại điểm d
1
(hình1-1a) tương ứng
với vò trí góc φ
1
(hình 1-1b) trước điểm chết trên, xupáp nạp mở.Góc φ
1
được
gọi là góc mở sớm xupáp nạp. Sau khi đến điểm chết trên, piston bắt đầu đi
xuống, áp xuất trong xylanh giảm dần. Từ thời điểm áp suất trong xylanh
bằng áp suất trên đường ống nạp p
k
trở đi cho đến khi piston tới điểm chết

Đề tài tốt nghiệp GVHD: ThS. Mai Sơn Hải
Trang 14
dưới tại điểm a, khí nạp mới được hút vào trong xylanh. Mở sớm xupáp nạp
nhằm mục đích, khi khí nạp mới thực sự đi vào xylanh thì diện tích thông qua
của xupáp nạp đã khá lớn nên sức cản khí động nhỏ, do đó nạp được nhiều
khí nạp mới.
Tận dụng quán tính của dòng khí để nạp thêm, xupáp nạp chưa đóng tại
điểm chết dưới mà đóng sau đó một góc φ
2
(hình1-1b)tại điểm d
2
(hình 1-
1a). Góc φ
2
gọi là góc đóng muộn của xupáp nạp. Từ a đến d
2
gọi là thời kỳ
nạp thêm.
Về nguyên tắc, người ta sử dụng các biện pháp có thể nạp được nhiều
khí nạp mới, do đó đốt được nhiều nhiên liệu, nhằm tận dụng khả năng động
cơ phát ra công suất cao.Vì yếu tố này nên các nhà thiết kế đã đưa ra một
phương pháp để có thể nạp được nhiều nhiên liệu mới và thải sạch, đó là sử
dụng xupáp điều khiển bằng điện tử.

Hình 1-7 Đồ thò nguyên lý làm việc của động cơ 4 kỳ không tăng áp
a. Đồ thò công ; b.Đồ thò pha
1.3.2. Ảnh hưởng của việc tăng sức cản của hệ thống trao đổi khí:
Sức cản khí nạp không khí và sức kháng áp khí xả có ảnh hưởng rõ
rệt tới sự hoạt động của động cơ.
Sức cản nạp tăng lên trong thực tế có thể do lắp đặt thêm bầu lọc
không khí, hạn chế tiết diện lưu thông và tăng chiều dài đường ống nạp,
Đề tài tốt nghiệp GVHD: ThS. Mai Sơn Hải
Trang 15
điều chỉnh sai khe hở nhiệt của các xupáp nạp (quá lớn ), những hư hỏng của
đường ống nạp, bộ phận dẫn nạp bò bẩn hay bò muội than.
Sức cản xả tăng có thể do ống xả bò bẩn, cửa thoát đặt không đúng vò
trí hoặc không mở hoàn toàn, sự rò rỉ nước (ở các ống xả được làm mát) vào
trong ống xả, sự làm việc đồng thời của hai hay nhiều động cơ có chung
một ống dẫn khí xả, điều chỉnh sai khe hở nhiệt của xupáp xả.v.v….
Việc tăng sức cản nạp và kháng áp xả có thể ảnh hưởng riêng rẽ hoặc
đồng thời đến hoạt động của động cơ.
a. Ảnh hưởng của sức cản nạp :
Khi sức cản nạp tăng thì lượng không khí nạp G

k
giảm, tương ứng hệ
số dư lượng không khí α cũng giảm theo (khi giữ lượng nhiên liệu cung cấp
không đổi) và làm cho chất lượng quá trình cháy bò sút kém do thiếu oxy.
Điều này sẽ làm giảm hiệu suất chỉ thò η
i
, công suất chỉ thò N
i
và tăng lượng
chi phí nhiên liệu chỉ thò g
I
nhiệt độ khí xả T
x
. Nếu bỏ qua sự ảnh hưởng
không lớn của hiệu suất cơ khí η
m
thì hậu quả sẽ làm giảm N
e
và làm tăng g
e
.
Thực nghiệm chứng tỏ rằng ở động cơ Diesel khi sức cản nạp biến
thiên trong một khoảng khá rộng (100÷700 mmH
2
O) thì các thông số như
P
z
,g
e
,T

x
thay đổi không nhiều lắm (<1%)còn N
e
giảm khoảng 3%.
Thông thường trong các bảng hướng dẫn sử dụng nhà chế tạo thường
cho trước đồ thò hiệu đính sự thay đổi công suất của động cơ theo sức cản
nạp, hoặc giá trò sức cản nạp cho phép.
b. Ảnh hưởng của sức kháng áp xả:
Việc tăng sức kháng áp xả dẫn đến tăng hệ số sót khí γ
r
trong xylanh
động cơ và vì vậy làm tăng nhiệt độ khí nạp T
a
, giảm lượng khí nạp G
k
và hệ
số dư không khí α. nh hưởng đó làm cho quá trình cháy kéo dài phần lớn
sang đường giãn nở làm cho lượng nhiệt do khí xả mang đi tăng lên, nhiệt độ
khí xả thành vách cylanh tăng cao, gia tăng ứng suất nhiệt. Tăng sức kháng
áp xả sẽ làm tăng công dùng để thải khí.
Tổng hợp những ảnh hưởng đó làm cho động cơ giảm công suất (gồm
cả N
i
và N
e
),tính kinh tế của động cơ giảm (tăng g
e
).
Bằng thực nghiệm cho thấy rằng khi tăng kháng áp xả Δp
r

đến 200
mmHg (đối với động cơ 4 kỳ) là 150 mmHg (đối với động cơ 2 kỳ) thì nó chỉ
ảnh hưởng rất ít đến sự thay đổi các thông số quá trình làm việc (dưới 3 ÷
4%) còn khi kháng áp tăng lên nữa thì sẽ gây những thay đổi rõ rệt. Ảnh
hưởng của sức kháng áp xả đối với động cơ 2 kỳ nhiều hơn đối với động cơ 4
kỳ.
Thông thường nhà chế tạo quy đònh giá trò kháng áp xả Δp
r
để bảo đảm
sự hoạt động bình thường của động cơ ở công suất đònh mức. Đối với mỗi
Đề tài tốt nghiệp GVHD: ThS. Mai Sơn Hải
Trang 16
loại kết cấu cụ thể của động cơ trò số Δp
r
sẽ khác nhau. Nhưng đa số các
trường hợp không vượt quá khoảng giá trò 100 ÷ 150 mmHg. Đối với động cơ
tăng áp bằng tua bin khí Δp
r
được xác đònh ở phía sau Tuabin.
Trong thực tế sử dụng người ta thường dùng nhiệt độ khí xả T
x
để làm
thông số kiểm tra giá trò giới hạn của Δp
r
.
c. Ảnh hưởng đồng thời của sức cản nạp và sức kháng áp xả:
Khi sức cản nạp và sức kháng áp xả cùng tác dụng đồng thời thì chúng
sẽ làm quá trình làm việc của động cơ xấu đi nhiều hơn, là do G
k
giảm đi

nhiều hơn so với khi tăng nhân tố tác dụng riêng rẽ.
Trên hình (1.8) biểu diễn giản đồ công chỉ thò của động cơ 4 kỳ, khi sức
cản nạp và kháng áp xả tăng lên. Quá trình đó thấy rằng công hành trình
“bơm” sẽ tăng lên và do vậy hiệu suất cơ khí η
m
giảm đi.





















Hình (1.8)
_ ứng với diện tích bình thường.
… ứng với diện tích ảnh hưởng đồng thời sức cản nạp và kháng áp xả tăng lên.

Đề tài tốt nghiệp GVHD: ThS. Mai Sơn Hải
Trang 17
Như trên đã xét khi sức cản nạp và kháng áp xả tăng lên sẽ làm
giảm G
k
, α và dẫn đến η
I,
η
m
, η
n
cũng giảm theo. Từ phương trình tổng quát
của động cơ Diesel:
N
e
=K.g
ct
. η
i
. η
m
.n
Ta thấy N
e
giảm và tính kinh tế cũng xấu đi và g
e
=Gnl/ N
e
tăng lên.
Trong sử dụng cần lưu ý trường hợp khí xả đi ngược vào đường ống

nạp khi có sự tác động đồng thời của sức cản nạp và kháng áp xả.
d. Các giải pháp nâng cao η
v
* Hệ số nạp η
v
là tỷ số giữa khối lượng môi chất thực tế nạp vào
xylanh G
tt
và lượng môi chất theo lý thuyết G
l t
chứa trong thể tích công
tácV
h
ở nhiệt độ áp suất trên đường ống nạp t
k
và p
k
. Hệ số nạp η
v
được tính
như sau :

η
v
=G
tt
/G
l t

Do tổn thất khí động qua xupáp nạp, do khí sót trong xylanh giãn nở ở

đầu quá trrình nạp và do môi chất mới được sấy nóng bởi khí sót và các chi
tiết có nhiệt độ cao trong xylanh nên thông thường η
v
<1.
* Trong quá trình thay đổi môi chất thực tế, dòng chảy trong các đường
ống không phải là dòng chảy dừng, ổn đònh mà là dòng không dừng giống
như sóng dồn bão giật có sóng nén, sóng giãn nở, coa sự truyền sóng và gây
ra sóng phản xạ, trong điều kiện nhất đònh sẽ gây ảnh hưởng tới quá trình
nạp – thải của động cơ.
*Lợi dụng hiệu ứng động của áp suất khí thể trong đường ống nạp và
thải.















Đề tài tốt nghiệp GVHD: ThS. Mai Sơn Hải
Trang 18

Hình 1.9. Các tình huống tương giao các dao động sóng áp suất của kỳ nạp
I-mạch động kỳ nạp; II- sóng hợp; III- sóng hợp mới.
Trong quá trình thay đổi môi chất, trên đường ống thải, do kích thích
của dòng chảy cao tốc của sản vật cháy từ xylanh phun ra và trong ống nạp
do kích thích lực hút của pittông đã tạo ra các sóng áp suất, các sóng này
được truyền qua lại trong đường ống tạo nên hiệu ứng động của dao động áp
suất. Có thể lợi dụng hiệu ứng kể trên để cải thiện chất lượng thay đổi môi
chất giúp thải sạch khí sót và nạp đầy môi chất mới vào xilanh.
Trong quá trình nạp do tác dụng hút của pittông đã tạo ra sóng giãn
nở (sóng áp âm) truyền vào đường nạp, tới miệng hở được phản xạ thành
sóng nén (sóng áp dương) truyền về phía xupáp. Nếu sóng nén truyền tới
khu xupáp, mà xupáp chưa đóng, sẽ làm tăng áp suất ở khu vực trước xupáp
và làm tăng hệ số nạp. Sau khi xupáp nạp đã đóng, sóng áp suất còn lưu lại
vẫn tiếp tục truyền qua truyền lại trong ống. Nếu lúc bắt đầu xupáp nạp của
lần kế tiếp mà gặp tàn dư của sóng nén truyền tới sẽ làm tăng thêm hệ số
nạp η
v.
Để tiện phân tích người ta còn gọi ảnh hưởng của sóng nén do phản
xạ sóng dãn nở của kỳ nạp đang xét tới hệ số nạp η
v


là hiệu ứng quán tính,
còn ảnh hưởng của tàn dư sóng nén tới hệ số nạp η
v

của kỳ nạp tiếp theo là
hiệu ứng mạch động.
Hình 1.8 giới thiệu một số tình huống tương dao các dao động do sóng
áp suất trên đường nạp. Hình 1.3a thể hiện thời gian nạp khí t
s
rất ngắn,
đường nạp dài, sóng nén phản xạ chưa truyền tới thì xupáp nạp đã đóng,
nghóa là thời gian t để sóng áp suất qua lại một lần lớn hơn thời gian nạp khí
t
s
(t >t
s
), không có hiệu ứng quán tính. Hình 1.3b thể hiện t < t
s
, sẽ có hiệu
ứng quán tính. Do các sóng áp âm và sóng áp dương gặp nhau làm cho áp
suất phía trước xupáp vào cuối kỳ nạp trở thành áp suất dương, làm tăng hệ
số nạp η
v.
Hình1.3c thể hiện rõ ngoài hiệu ứng quán tính còn có hiệu ứng
mạch động. Nhờ hiệu ứng mạch động đã làm tăng thêm áp suất phía trước
xupáp, làm cho hệ số nạp η
v


tăng hơn

Đề tài tốt nghiệp GVHD: ThS. Mai Sơn Hải
Trang 19












Hình 1.10. Lan truyền tàn dư của sóng áp suất
Trong hiệu ứng mạch động, muốn cho sóng nén dư phản xạ thành sóng
nén của lần nạp kế tiếp, thì trong thời gian giữa hai lần nạp sóng áp suất
phải đi và lại mỗi chiều hai lần (hình 1.4) hoặc đi và lại bốn lần hoặc nhiều
hơn. Nhưng số lần càng nhiều sóng càng yếu, hiệu quả càng kém. Nếu sóng
nén đạt giá trò cực đại phía trước xupáp nạp đúng vào thời điểm trước khi
đóng kín xupáp, sẽ cho hiệu quả tăng η
v
tốt nhất.
1.3.3.Tiết diện lưu thông và các ảnh hưởng của nó tới các chỉ tiêu
và thông số công tác của động cơ:
a.Đồ thò thời gian tiết diện:
Ảnh hưởng của pha phân phối khí tới quá trình nạp và thải của động
cơ bốn kỳ được thể hiện qua hệ số nạp thêm λ
1
và hệ số quét buồng cháy λ

2.

Các hệ số ấy làm cho giá trò của η
v
và γ
r
tính theo pha phân phối lý thuyết
được sát với giá trò thực trong động cơ thực tế.
Hiện nay chưa có một phương pháp giải tích chặt chẽ để xác đònh λ
1
và λ
2

theo thời điểm mở và đóng các xupáp nạp và xupáp xả, λ
1
, λ
2
được chọn
dựa vào số liệu thực nghiệm. Vì vậy cần phải tìm hiểu kỹ các pha phân phối
của những động cơ đã chế tạo và ảnh hưởng của chúng tới diễn biến quá
trình thải và nạp của động cơ.
Pha phân phối khí thể hiện qua các góc mở sớm và đóng muộn của các
xupáp còn làm tăng trò số “thời gian – tiết diện” A(m
2
.s) của đường thông đi
qua xupáp nạp cũng như xupáp xả từ lúc mở đến lúc đóng xupáp, kết quả là
làm tăng η
v
.

d

Đề tài tốt nghiệp GVHD: ThS. Mai Sơn Hải
Trang 20










Hình 1.11. Trò số “ thời gian- tiết diện “ của xupap nạp
- φ góc mở sớm, trước ĐCT.
- φ
1
góc đóng muộn, sau ĐCT.

b. Ảnh hưởng trò số ”thời gian – tiết diện” của xupáp đến quá trình nạp
xả của động cơ:
- Các xupáp nạp và xả đều mở sớm và đóng muộn nhằm mục đích
kéo dài thời gian nạp và xả của động cơ, để quá trình xả được sạch hơn có
nghóa là làm cho lượng khí sót còn lại trong xylanh là nhỏ nhất, hệ số khí sót
γ
r
giảm xuống mức tối thiểu có thể.và quá trình nạp được nhiều hơn, đầy

hơn, hệ số nạp η
v
cao.
Xupáp thải bắt đầu mở sớm trước khi piston tới ĐCD nhằm tạo điều
kiện thuận lợi cho quá trình thải, bằng cách cho sản vật cháy tự thoát ra nhờ
sự chênh áp giữa xylanh và đường thải. Với mục đích giảm tải trọng động
cho xupáp, cần phải cho xupáp mở và đóng một cách từ từ. Chính vì vậy
việc mở sớm xupáp thải nhằm tạo ra giá trò “thời gian – tiết diện” đủ để áp
suất trong xylanh được giảm tới mức yêu cầu khi piston bắt đầu đi ngược từ
ĐCD lên ĐCT. Khi đã mở xupáp thải vào thời điểm hợp lý sẽ làm giảm
công tiêu hao cho việc đẩy khí thải. Nhưng nếu mở xupáp thải quá sớm sẽ
làm giảm công giãn nở trên đồ thò công, qua đó làm giảm công suất động cơ.
Tốc độ động cơ càng cao thì thời điểm mở xupáp thải càng phải sớm.
Xupáp thải bao giờ cũng đóng muộn (Sau khi piston đã đi qua điểm chết
trên) nhằm đảm bảo đủ trò số “thời gian _ tiết diện” cho sản vật cháy đi ra ở
cuối hành trình thải, mặt khác nhằm lợi dụng chênh áp ΔP
r
= P
r
– P
th
> 0 để
sản vật cháy được thải tiếp, giảm lượng khí sót còn lại trong xylanh. Ngoài
ra việc đóng muộn xupáp xả còn nhằm sử dụng quán tính của dòng khí trên
đường thải, sing ra giảm áp có tính chu kỳ, thấp hơn giá trò trung bình P
th
, tạo
điều kiện thuận lợi để thải sạch hơn.
Đề tài tốt nghiệp GVHD: ThS. Mai Sơn Hải
Trang 21

Thời gian bắt đầu mở xupáp nạp cần chọn sao cho khi áp suất trong
xylanh (do giãn nở của khí sót) hạ xuống thấp hơn áp suất môi chất trên
đường nạp, thì tiết diêïn lưu thông của xupáp nạp đã đủ lớn để môi chất mới
dễ đi vào. Do đó thường phải mở sớm xupáp nạp(trước khi piston tới ĐCT).
Phần lớn động cơ cao tốc, nhất là động cơ diesel, do đóng muộn
xupáp xả và mở sớm xupáp nạp đã tạo ra thời kỳ trùng điệp cùng mở của
các xupáp, nghóa là cả xupáp nạp và xupáp thải cùng mở thông xylanh với
đường nạp và đường thải. Lúc ấy, mặc dù piston đã từ ĐCT đi xuống nhưng
dòng khí trên đường thải vẫn chưa đổi hướng, còn khí nạp đã bắt đầu qua
xupáp nạp đi vào xylanh nhờ lực hút do quán tính của dòng khí thải tạo ra.
Đôi khi thời gian trùng điệp còn thực hiện quét buồng cháy, nghóa là môi
chất mới vào buồng cháy đẩy khí sót ra đường thải (động cơ diesel).
Thông thường thời gian trùng điệp của động cơ tăng áp lớn hơn
động cơ không tăng áp, bằng cách tăng thời gian mở xupáp nạp của động cơ
tăng áp mà sản vật cháy vẫn không thâm nhập vào đường nạp được. Thực
hiện quét buồng cháy khi tăng áp một mặt sẽ tăng hệ số nạp, mặt khác rất
quan trọng là dùng dòng không khí quét để làm mát các chi tiết nóng nhất
như: đỉnh piston, nắp xylanh, xupáp xả …
Xupáp nạp cũng thường đóng muộn, sau khi piston đã vượt qua
ĐCD nhằm nạp thêm môi chất mới vì ở ĐCD:tiết diện lưu thông qua xupáp
còn mở lớn; áp suất P
a
trong xylanh còn thấp hơn áp suất P
k
, quán tính của
môi chất mới từ đường nạp vào xylanh vẫn còn. Do đó có thể kéo dài quá
trình nạp thêm một giai đoạn sau ĐCD cho tới khi áp suất trong xylanh trở
nên lớn hơn P
k
.Thời gian mở sớm và đóng muộn các xupáp được đo theo

góc quay trục khuỷu và tính bằng độ. Các góc mở sớm và đóng muộn các
xupáp tạo thành pha phân phối khí của động cơ. Đồ thò thời gian tiết diện
cho ta thấy thời điểm mà các xupáp bắt đầu đóng hoặc bắt đầu mở tính theo
góc quay trục khuỷu. Đồ thò thời gian tiết diện cũng cho ta thấy được thời
gian mở các xupáp dài hay ngắn trong mỗi chu trình của động cơ.
Mặt khác, đồ thò thời gian tiết diện cũng cho ta xác đònh được trò số tiết
diện lưu thông của khí mới hoặc khí thải qua các của nạp hoặc qua các của
xả của từng xylanh động cơ. Thông thường thì tiết diện lưu thông của của
nạp và của cửa xả có trò số bằng nhau, nhưng đôi khi người ta ưu tiên cho
việc nạp đầy (tăng hệ số nạp) ở một số động cơ, do đó tiết diện lưu thông
của cửa nạp sẽ lớn hơn tiết diện lưu thông của cửa xả.
1.4/ Thời điểm đóng mở xupap:
Thời điểm xupap liên quan đến khi nào và trong thời gian bao lâu các
xupap mở. Hình 2.19 sẽ cho thấy biểu đồ thời điểm xupap tiêu biểu. Các đặc
Đề tài tốt nghiệp GVHD: ThS. Mai Sơn Hải
Trang 22
điểm kỹ thuật cho bằng độ góc khuỷu trước và sau TDC hay BDC. SAE
Recommended Practice đo các điểm của thời điểm tại 0,15 mm [0,006 inch]
khi xupap được nâng lên. Với các con đội cơ khí, các xupap đầu tiên phải
được điều chỉnh để có khe hở theo qui đònh.

Hình 1.11: Thời điểm xupap thải và thời điểm xupap nạp.
Chu kỳ hoàn tất của các sự việc được trình bầy như một vòng
xoắn ốc 720
0
, mà nó biểu thò hai vòng quay hoàn tất của trục khuỷu. Thời
điểm của xupap thay đổi cho các động cơ khác nhau.Ơ Ûhình 2.19 xupap thải
sẽ bắt đầu mở tại 47
0
trước BDC ở hành trình công suất. Xupap sẽ ở vò trí
mở mãi tới 21
0
sau TDC ở hành trình nạp. Điều này sẽ cho nhiều thời gian
hơn để khí thải rời khỏi xylanh. Bằng thời điểm piston tới 47
0
trước BDC ở
hành trình công suất, áp lực khí chảy giảm xuống đáng kể. Một công suất
nhỏ bò mất bởi sự cho khí thải có thêm thời gian để thoát.
Xupap nạp ở (hình 1.11) bắt đầu mở 12
0
trước TDC. Nó sẽ duy trì mở
tới 56
0
qua BDC sau đó hành trình nạp kết thúc. Điều này sẽ cho thời gian
thêm vào để hỗn hợp khí đi vào trong xylanh.

Xupap thải đóng 21
0
sau khi xupap nạp mở (hình1.11). Điều này là một
góc trùng điệp 33
0
. Góc trùng điệp là số đo của góc tính bằng độ mà do sự
xoay của trục khuỷu trong khi mà các hai xupap nạp và xupáp thải cùng mở.
Các xupap không mở và không đóng ngay tức thì. Nó giữ một góc độ riêng
của sự quay trục khuỷu cho các xupap mở hay đóng hoàn toàn sau khi sự đi
Đề tài tốt nghiệp GVHD: ThS. Mai Sơn Hải
Trang 23
qua các điểm của thời điểm. Góc trùng điệp của xupap giúp quét hay xua
các khí thải sót lại ở xylanh.
Thời điểm xupap là một chức năng của hình dạng vấu cam, và sự quan
hệ giữa sự mở và sự đóng xupap và vò trí của trục khuỷu. Sự thay đổi mối
quan hệ giữa sự dẫn động và các bánh răng hay đóa dẫn động sẽ làm thay
đổi thời điểm xupap. Ví dụ, giả sử dây đai hay xích chia thì bò mòn sẽ làm
nhảy thì. Điều này gây cho trục cam rơi về phía sau. Các xupap mở và đóng
trễ hơn. Điều này làm giảm hiệu suất động cơ và gây cho động cơ quá nóng.
Các bánh răng và đóa răng chia thì được làm dấu vì vậy chúng có thể được
làm thẳng hàng đúng ở sự lắp ráp.
Động cơ có hiệu suất dung tích thấp hơn tại tốc độ cao. Khi tốc độ động
cơ tăng, các xupap thì mở một thời gian ngắn hơn. Điều này có nghóa là
giảm hỗn hợp khí vào trong các xylanh. Nếu các xupap nạp được mở sớm
hơn tại tốc độ cao, hỗn hợp khí sẽ khởi động vào trong sớm hơn vì vậy
xylanh sẽ nhận được nhiều hơn.

II/:PHÂN TÍCH ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ
HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG PHÂN PHỐI KHÍ VVT-I:

1./.Giới thiệu chung:
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. Được phát triển bởi
Giovanni Torazza vào cuối những năm 1960, hệ thống này đã sử dụng áp
suất bằng thủy lực để làm thay đổi điểm tựa của cam cho phù hợp ( phát
minh US 3.641.988 ).Áp suất thủy lư này thay đổi tuỳ theo tốc độ động cơ và
áp suất của van nạp. Độ mở của van có thể thay đổi tới 37%.









Đề tài tốt nghiệp GVHD: ThS. Mai Sơn Hải
Trang 24

Hình 2.1 Cơ cấu thay dổi thời điểm của hãng FIAT- Distribution Torazza (1970).

Đề tài tốt nghiệp GVHD: ThS. Mai Sơn Hải
Trang 25




















Hình 2.2. Các loại cơ cấu thay đổi cổ điển.
Vào tháng 9 năm 1975, hãng General Motor phát minh ra hệ thống có ý

đònh là thay đổi độ nâng van. GM đã chú ý đến họng của van nạp nhằm
giảm bớt lượng nhiệt thoát ra. Bằng cách giảm đến mức tối thiểu lượng nâng
van tại tải trọng thấp mà vẫn giữ được tốc độ nạp cao, do đó làm nhỏ lại
họng nạp. GM đã không giải quyết được vấn đề khi hoạt động ở độ nâng rất
thấp nên dự án đã bò bỏ dở.
Hãng Alfa Romeo là hãng sãn xuất xe đầu tiên đã sử dụng hệ thống
thay đổi thời điểm độ nâng van trong sản xuất xe(phát minh US 4.231.330).
Chiếc xe Alfa Romeo Spider 2.0L năm 1980 đã sử dụng hệ thống VVT với
hệ thống phun xăng Spica và được bán ở Mỹ. Về sau nó cũng còn được sử
dụng trên model xe Alfetta 2.0 Quandrifoglio Oro vào năm 1983 cũng như
các loại xe khác.