Slide Khảo sát hệ thống phân phối khí trên động cơ G4KA

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA CƠ KHÍ GIAO THÔNG
ĐỀ TÀI:
KHẢO SÁT HỆ THỐNG PHÂN PHỐI KHÍ TRÊN ĐỘNG CƠ G4KA.
SINH VIÊN THỰC HIỆN : CAO TẤN DUY
LỚP : 04C4B
GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN: T.S DƯƠNG VIỆT DŨNG
GIÁO VIÊN DUYỆT : K.S NGUYỄN QUANG TRUNG

NỘI DUNG CHÍNH TRONG ĐỀ TÀI
1. Tổng quan về hệ thống phân phối khí động cơ đốt
trong.
2. Khảo sát hệ thống phân phối khí động cơ G4KA
3. Tính toán các thông số cơ bản của cơ cấu phân phối
khí.
4. Tính kiểm nghiệm các chi tiết trong cơ cấu phân phối
khí.
5. Một số phương pháp kiểm tra sữa chữa các chi tiết
trong cơ cấu phân phối khí.

1. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHÂN PHỐI KHÍ
TRONG ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG.

Cơ cấu phân phối khí dùng trong động cơ 2 kỳ.
Quét vòng, quét thẳng.

Cơ cấu phân phối khí dùng trong động cơ 4 kỳ.
Dùng xupáp đặt, xupáp treo.


Cơ cấu phân phối khí hiện đại.
DOHC – VTEC, SOHC – VTEC.

1.1 Cơ cấu phân phối khí dùng trong động cơ 2 kỳ
a)- Hệ thống quét thẳng dùng piston đối đỉnh; b)- Hệ thống quét vòng đặt ngang theo
hướng lệch tâm; c)- Hệ thống quét vòng đặt ngang phức tạp; d)- Hệ thống quét
thẳng qua xupáp thải; e) – Hệ thống quét vòng đặt một bên.

1.2 Hệ thống phân phối khí dùng trong động cơ 4 kỳ
Cơ cấu phân phối khí dùng xupáp đặt Cơ cấu phân phối khí dùng xupáp treo.
5
8
1
2
3
4
9
10
8
9
10
7653 41 2

1.3 Cơ cấu phân phối khí hiện đại DOHC - VTEC
VÁÚU CAM DÁÙN ÂÄÜNG ÅÍ TÄÚC ÂÄÜ THÁÚP
1
2
3
4
5

6
7
5
7
6
2
VÁÚU VAM HOAÛT ÂÄÜNG ÅÍ TÄÚC ÂÄÜ CAO
AÏP SUÁÚT DÁÖU
1
3
4
1 - Piston A; 2 – Đòn bẩy thứ nhất; 3 – Piston B; 4 – Đòn bẩy trung gian; 5 – Chốt
hãm; 6 – Đòn bẩy thứ hai; 7 – Lò xo; 8 – Vấu cam dẫn động ở tốc độ cao.
Hoạt động của DOHC-VTEC ở
số vòng quay thấp.
Hoạt động của DOHC-VTEC ở
số vòng quay cao.

1.4 Hệ thống phân phối khí hiện đại SOHC - VTEC
1 – Piston thủy lực A; 2 – Piston thủy lực B; 3 – Piston chặn; 4 – Đòn bẩy thứ nhất;
5 – Đòn bẩy trung gian; 6 – Đòn bẩy thứ hai; 7 – Loxo.
7
3
2
1
6
5
4
5
4

6
7
3
2
1
Hoạt động của SOHC-VTEC ở
số vòng quay thấp.
Hoạt động của SOHC-VTEC
ở số vòng quay cao.

2. KHẢO SÁT HỆ THỐNG PHÂN PHỐI KHÍ ĐỘNG CƠ G4KA
2.1. Giới thiệu động cơ G4KA
•
Đường kính xilanh: 86 (mm).
•
Hành trình piston: 86 (mm).
•
Dung tích xilanh: 1998 cc.
•
Số vòng quay không tải tối
thiểu: 650 (v/p)
•
Công suất cực đại:
104/6000(KW/v/p).
•
Mômen xoắn cực đại: 188/2450
(N.m//v/p).
•
Động cơ 4 xilanh
•

Thứ tự nổ: 1-3-4-2.
•
Cơ cấu phân phối khí dùng cam
kép (DOHC)


Các xupáp được đặt
thành 2 dãy trên nắp
máy

Các xupáp được đặt
nghiêng 1 góc 19
0
so
với đường tâm xilanh

Cam dẫn động trực tiếp
xupáp

Các đường ống nạp
thải bố trí về 2 phía của
thân máy
2416
200
160
15
38°
11
12
13

10
9
8
7
654321
17
18
19
16
14
130
110
2.3 Bố trí xupáp động cơ G4KA


Trục cam được dẫn
động bằng xích

Xích được giữ căng
trong suất quá trình hoạt
động nhờ bộ phân căng
xích

Để chống rung động
cho xích trên động cơ
còn lắp thanh dẫn
hướng
2.4. Dẫn động trục cam trong động cơ G4KA



Cam được làm
liền trục

Góc giữa 2 cam
cùng tên làm việc
kế tiếp nhau: 90
0

Số cam nạp: 8

Số cam thải: 8
a) - Trục cam nạp; b) - Trục cam thải.
2.5. Các chi tiết của hệ thống phân phối khí trong động cơ G4KA
A-A
B - B
R2
26
26
33.72
7.4
32.6
7.5
Ø32
41.12
40.08
Ø24
Ø22
Ø32 Ø24
23
R2

90°
90°
14
431
431
14
Ø23
B
b
a
B
A
A

XUPAẽP HUẽT
XUPAẽP XA
CON ĩI XUPAẽP XA
CON ĩI XUPAẽP HUẽT
LOè XO XUPAẽP
NG DN HặẽNG XP HUẽT
NG DN HặẽNG XP XA
ỉ30
ỉ33.17
7.4
ỉ38.17
7.9
ỉ35
70
60
ỉ5.5

3
ỉ5.5
3
ỉ20
ỉ16.23
44.92
3
ỉ 31
27.5
3.30
ỉ 31
27.5
3.302
XUPAẽP XA
XUPAẽP HUẽT
105
4
2
4
5

ỉ 30
4
3
ỉ5.5
103
4
4
5

4
3
ỉ5.5
ỉ 35
4
5

4
5

2
2.6. Cỏc chi tt ca h thng phõn phi khớ trong ng c G4KA

1 - Bộ điều khiển CVVT; 2 - Trục cam nạp; 3 - Bộ cam ứng góc cam;
4 - Trục cam thải; 5 - Trục khuỷu; 6- Đường truyền tín hiệu;
7 - Bộ cảm úng góc quay trục khuỷu
BÅM DÁÖU
7
6
8
6
OCV
1
ECU
2 3
4 5 6
2.7. Sơ đồ điều khiển hệ thống CVVT

Cảm biến vị trí trục khuỷu
Cảm biến lưu lượng khí nạp

Cảm biến vị trí bướm ga
Cảm biến nhiệt độ nước làm mát
Cảm biến vị trí trục cam
Thời điểm phối khí cần chỉnh
Hiệu chỉnh
Thời điểm phối khí thực tế
Van điều khiển phối khí
Bộ điều khiển xoay cam
ECU
Phản hồi
2.8. Nguyên lý điều khiển điện tử.

Van OCV
Bộ điều khiển
CVVT
2.9. Kết cấu bộ điều khiển hệ thống CVVT
25
2423
12
13
E CU
VTA2
E2
VTA
VC
1 2 3 4
9
10
11
5 6 7 8

Cảm biến vị trí
trục cam
Cảm biến vị trí
trục khuỷu
Cảm biến lưu
lượng khí nạp
Cảm biến vị
trí bướm ga
Cảm biến nhiệt độ nước
Van OCV
Bộ điều khiển
CVVT


Xoay trục cam nạp
theo hướng điều
khiển của ECU

Cấu tạo: gồm vỏ
được dẫn động
bằng xích. Cánh
quay được lắp cố
định trên trục cam
nạp.

Ngoài ra còn có
chốt hãm cố định
cánh quay với đĩa
xích khi động cơ
dừng

Đệm lót
Phớt
chắn
dầu
Chốt
hãm
Bánh răng
dẫn động
cam
Cánh quạt của
CVVT
Vỏ của bộ điều khiển
CVVT
2.10. Bộ điều khiển hệ thống CVVT


Tương ứng với động cơ ở chế độ khởi động, động cơ dừng

ECU động cơ điều khiển van OCV ở vị trí xoay trục cam
trễ

Áp suất dầu tương ứng được cấp vào buồng cánh quay
phía mở muộn để xoay trục cam ở vị trí mở muộn nhất
Ø16
100
10 9
M14
Ø42
1 2 3 4 5 6 7
11

15 14 13
16
17
8
Ø18
Ø12
Ø8
Ø120
2.11. Sơ đồ nguyên lý làm việc bộ điều khiển ở chế độ mở muộn nhất.


Bộ điều khiển ở chế độ này tương ứng khi động cơ làm
việc ổn định

ECU điều khiển van dầu OCV ở vị trí trung gian, các
đường dầu được đóng kín

Áp suất dầu ở 2 khoang mở sớm và mở muộn bằng nhau
Ø 32
Ø10
Ø 20
14
Ø4
Ø6
10 9
M14
Ø18
764321
8
12131415

16
17
11
5
P
Ø120
Ø104
100
Ø14
Ø42
50
Ø8
Ø12
2.12. Sơ đồ nguyên lý làm việc bộ điều khiển ở chế độ giử


Ứng với trường hợp động cơ hoạt động ở tốc độ thấp đến
trung bình và tải nặng

ECU động cơ điều khiển van OCV dịch chuyển sang trái

Dầu được cấp vào buồng mở sớm đồng thời mở thông
cácte với đường dầu về phía mở muộn, do đó cánh quay
xoay trục cam nạp về phía mở sớm nhất
Ø16
Ø120
Ø104
Ø100
50
Ø18

Ø12
Ø8
Ø6
Ø42
M14
16
17
65432
8
910
11
15 14 13
12
1 7
2.13 Sơ đồ nguyên lý làm việc bộ điều khiển ở chế độ mở sớm nhất

TÍNH TOÁN VÀ KIỂM NGHIÊM CƠ CẤU PHÂN
PHỐI KHI ĐỘNG CƠ G4KA
+ Thông số cơ bản
-
Hành trình pistông: S = 86(mm)
-
Số vòng quay trục khuỷu: n = 6000(v/p)
-
Đường kính xilanh: D = 86(mm)
-
Tỷ số nén: =10,5
-
Công suất cực: 104/6000(KW/rpm)
-

Mômen xoắn cực đại: 188/2450(N.m/rpm)
+ Kết qủa tính toán
-Tiết diện lưu thông xupáp nạp: fkn=560(mm2)
-
Tiết diện lưu thông xupáp thải:fkt=577,1(mm2)
-
Đường kính họng nạp:dhn
-
Đường kính họng thải Chiều dài của lò xo ở trang
thái tự do
ε
+ Kết qủa kiểm nghiệm các chi tiết
-
Xác định độ võng trục cam:f = 0,086(mm)
-
Độ võng cho phép của trục cam: [f] = (0,05 – 0,1)(mm)

5. PHƯƠNG PHÁP KIỂM TRA SỮA CHỮA CÁC CHI
TIẾT TRONG CƠ CẤU HỆ THỐNG PHÂN PHỐI KHÍ
+ NHỮNG HƯ HỎNH
-
Xupáp và đế xupáp khi làm
việc bị mòn.
-
Ống dẫn hướng xupáp bi
mòn.
-
Trục cam thì các vấu cam
phân phối khí tỳ vào con đôi
thường bị mòn làm giảm độ

mở của xupáp.
-
Con đội sẽ bị mòn nhiều
phần thân và đấy.
-
Bộ phận dẫn động: Bánh
xích, dây xích bị mòn làm sai
lệch pha phân phối khí.
+ CÁC PHƯƠNG PHÁP
KIỂM TRA
- Kiểm tra chi tiết dạng
trục:Trục khuỷu, trục cam
thường mòn cổ trục, cổ
biên.
- Kiểm tra kích thước lỗ:
Kích thước xilanh, bạc
cam, bạc lót cổ trục phải
dùng panme, đồng hồ đo
lỗ.
- Kiểm tra các chi tiết
tỉnh: thường các vết
nứt,vỡ, biến dạng gối đỡ
trục cam, khuỷu các
đường tam trùng nhau
không.
- Kiểm tra các bánh răng
có mòn các răng: để thay
mới.
SỮA CHỮA CÁC CHI TIẾT
- Xupáp khi cháy rổ, xướt, mòn

sâu ở mặt côn của nấm cần phải
thay thế.
- Mặt làm việc nấm xupáp bị
cháy rỗ nhẹ dùng phương pháp
xoáy thủ cộng.
- Xupáp bị muội than: Tẩm dầu
diezel (vài phút), dùng mũi dao
cạo nhẹ tránh trầy vết xướt bề
mặt và dùng xăng rũă sạch.
- Sữa chữa ống dẫn hướng.
- Sữa chữa đế xupáp
- Sữa chữa lo xo xupáp
-
Sữa chữa con đội xupáp
-
Sữa chữa trục cam.
-
Kiểm tra dắt cắm van dầu
OCV

6. KẾT LUẬN

Thông qua đề tài em biết được động cơ G4KA
có nhiều tính năng hiện đại phù hợp với những
yêu cầu của thời đại hiện nay.

Qua đề tài mang lại cho em nhiều hiểu biết về
kiến thức chuyên ngành động cơ.

Bổ sung nhiều kiến thức mới về hệ thống

phân phối khí trong động cơ.

EM XIN CHÂN THÀNH CẢM ƠN
QUÝ THẦY CÔ