Slide khảo sát hệ thống phân phối khí trên động cơ duratec

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
DURATEC.
SINH VIÊN THỰC HIỆN

:

NGUYỄN DUY TRÚC

LỚP

:

03C4B

GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

:

T.S DƯƠNG VIỆT DŨNG

GIÁO VIÊN DUYỆT

:

K.S TRẦN VĂN LUẬN

NỘI DUNG CHÍNH TRONG ĐỀ TÀI

1.
2.
3.
4.
5.
6.

Tổng quan về hệ thống phân phối khí động cơ đốt trong.
Khảo sát hệ thống phân phối khí động cơ Duratec
Tính toán các thông số cơ bản của cơ cấu phân phối khí.
Tính kiểm nghiệm các chi tiết trong cơ cấu phân phối
khí.
Một số phương pháp kiểm tra sữa chữa các chi tiết trong
cơ cấu phân phối khí.
Kết luận.


TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHÂN PHỐI
KHÍ TRONG ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG.



Cơ cấu phân phối khí dùng xupáp.



Cơ cấu phân phối khí dùng van trượt.



Cơ cấu phân phối khí hỗn hợp thường dùng lỗ để nạp và xupáp để thải khí


CƠ CẤU PHÂN PHỐI KHÍ 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.


HỆ THỐNG PHÂN PHỐI KHÍ TRONG ĐỘNG
CƠ 4 KỲ

Cơ cấu phân phối khí dùng xupáp đặt

Cơ cấu phân phối khí dùng xupáp treo.


PHƯƠNG ÁN DẪN ĐỘNG TRỤC CAM TRONG
ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG

a)

b)

c)

d)

e)

a, c) – Dẫn động trục cam dùng bánh răng côn; b) – Dẫn động trục
cam dùng bánh răng trung gian; d , e) – Dẫn động trục cam dùng xích.


CƠ CẤU PHÂN PHỐI KHÍ DOHC - VTEC
VÁÚU VAM HOAÛT ÂÄÜNG ÅÍ TÄÚC ÂÄÜ CAO

1

2

3

4

5

6

7

AÏP SUÁÚT DÁÖU

VÁÚU CAM DÁÙN ÂÄÜNG ÅÍ TÄÚC ÂÄÜ THÁÚP

1

2

3

4

5

6

7

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.


MẶT CẮT ĐỘNG CƠ DURATEC
11 12

13 14 15

16

17

10
9

18

8

19
20
21
22

7
23
24

6

5
25

4

3

2

1

28

27

26

1- Cácte; 2 – Lọc dầu
bôi trơn; 3 - Ống dẫn
dầu bôi trơn; 4 – Trục
khuỷu; 5 – Bánh xích
chủ động; 6 – Buly
trục khuỷu; 7 – Xích
dẫn động; 8 – Bánh
xích dẫn động trục
cam; 9 – Trục cam; 10
– Đường dẫn dầu bôi
trơn; 11 – Xupáp; 12
– Con đội; 13 – Đĩa
chặn lò xo; 14 – Lò
xo xupáp; 15 - Ống
dẫn hướng; 16 –
Xilanh; 17 – Đế
xupáp; 18 – Xéc
măng; 19 – Chốt
piston; 20 – Thanh
truyền; 21 – Phớt
chắn dầu; 22 – Đuôi
trục khuỷu; 23 – Đai
ốc; 24 – Bạc lót; 25 –
Chốt khuỷu; 26 – Cổ
trục khuỷu.


THÔNG SỐ ĐỘNG CƠ DURATEC
 Đường kính xilanh: 87,5 (mm).

 Hành trình piston: 94 (mm).
 Dung tích xilanh: 2261 cc.
 Số vòng quay không tải tối thiểu: 650 (v/p)
 Công suất cực đại: 106 (KW).
 Mômen xoắn cực đại: 197 (N.m).
 Động cơ 4 xilanh
 Thứ tự nổ: 1-3-4-2.
 Cơ cấu phân phối khí dùng cam kép DOHC


HỆ THỐNG NẠP TRONG ĐỘNG CƠ DURATEC

3
4

2

5

1
10

8
6

11

9

7

 Hình dạng đường nạp là tốt nhất
 Hệ thống biến thiên đường nạp
 Hệ thống xoáy lốc khí nạp

1- Buồng cộng
hưởng; 2 - Ống
lấy gió ngoài; 3 –
Lọc gió; 4 –
Buồng cộng
hưởng; 5 – Cổ
nạp; 6 – Cơ cấu
đóng mở van xoáy
lốc khí nạp; 7 –
Cơ cấu đóng mở
van biến thiên
đường nạp; 8 –
Van điện từ biến
thiên đường nạp;
9 – Van điện từ
xoáy lốc khí nạp;
10 – Buồng chân
không; 11 – Cụm
bướm ga.


HỆ THỐNG BIẾN THIÊN ĐƯỜNG NẠP VÀ
XOÁY LỐC KHÍ NẠP
 Làm thay đổi chiều dài đường nạp
 Làm tăng mômen cho động cơ từ

dãi tốc dộ thấp đến tốc độ cao

2

1

Sơ đồ nguyên lý hệ thống biến thiên đường nạp
2

 Làm giảm sự ô nhiễm phát xạ khí xả
 Làm tơi hỗn hợp nhiên liệu
 Khi tốc độ động cơ khoảng 3700
(v/p) van xoáy lốc đóng

3

1

Sơ đồ nguyên lý hệ thống xoáy lốc khí nạp.


HỆ THỐNG THẢI ĐỘNG CƠ DURATEC

1 – Ống góp thải; 2 - Cảm biến ôxy; 3 - Ống dẫn phía trước; 4 – Bộ
chuyển đổi khí xả; 5 - Ống giảm thanh chính.
 Bộ chuyển đổi khí xả làm giảm nồng độ các chất gây ô nhiễm mối trường
 Giảm tiếng ồn
 Nâng cao hiệu suất động cơ

SƠ ĐỒ BỐ TRÍ XUPÁP TRONG ĐỘNG CƠ DURATEC
9

 Các xupáp được đặt
thành 2 dãy trên nắp
máy
 Các xupáp được đặt
nghiêng 1 góc 19,50 so
với đường tâm xilanh
 Cam dẫn động trực tiếp
xupáp
 Các đường ống nạp
thải bố trí về 2 phía của
thân máy

10

11 12

13

14 15

16

17

8
7

6

5

4

3

2

1

18
23

19

22
21
20


MÔ PHỎNG HOẠT ĐỘNG CƠ CẤU PHÂN PHỐI KHÍ


PHƯƠNG ÁN DẪN ĐỘNG TRỤC CAM TRONG
ĐỘNG CƠ DURATEC
129

6

7
4

R58

3

11

430

 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

5
1

8

10
R29

9

2


KẾT CẤU CÁC CHI TIẾT CỦA CƠ CẤU PHÂN
PHỐI KHÍ ĐỘNG CƠ DURATEC
431

 Cam được làm
liền trục
 Góc giữa 2 cam
cùng tên làm việc
kế tiếp nhau: 900
 Số cam nạp: 8
 Số cam thải: 8

Ø25

Ø23

A

Ø33

41.08

A

R2

14

26

TRUÛC CAM NAÛP
431
Ø33

Ø25

42.12

Ø23

R2

14

B

B

26

TRUÛC CAM XAÍ

MÀÛT CÀÕT A - A

MÀÛT CÀÕT B - B


KT CU CC CHI TIT CA C CU PHN PHI
KH NG C DURATEC
ỉ 31

3.30

7.9

27.5

27.5

3.302

CON ĩI XUPAẽP HUẽT

7.4

ỉ 31

CON ĩI XUPAẽP XA

ỉ35
ỉ38.17

ỉ30
ỉ33.17

XUPAẽP HUẽT

XUPAẽP XA

3

ỉ5.5

ỉ5.5

ỉ5.5

ỉ5.5

3

3

4

4

3

103

105

3

44.92

60

70

ỉ16.23

ỉ20

LOè XO XUPAẽP
4
ỉ 35

XUPAẽP HUẽT

4
ỉ 30

XUPAẽP XA

NG DN HặẽNG XP HUẽT

NG DN HặẽNG XP XA


HỆ THỐNG XOAY TRỤC CAM NẠP

o

o
o
o

Hệ thống làm thay đổi được góc phân phối khí
Hệ thống được điều khiển từ ECU động cơ
Dùng áp suất dầu để xoay trục cam nạp
Trục cam có thể xoay đi một góc 400 so với góc quay trục khuỷu


HỆ THỐNG XOAY TRỤC CAM NẠP

 Tạo ra các pha phân phối khí khác nhau phù hợp với chế
độ làm việc của động cơ.
 Tăng công suất cho động cơ
 Tiết kiệm được nhiên liệu do đó làm tăng tính kinh tế


BỘ ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG
 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


NGUYÊN LÝ ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN TỬ

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

Thời điểm phối khí cần chỉnh

Van điều khiển phối khí

Phản hồi

Cảm biến vị trí bướm ga
Cảm biến nhiệt độ nước làm mát

Hiệu chỉnh

Cảm biến vị trí trục cam

Thời điểm phối khí thực tế

ECU

Bộ điều khiển xoay cam

BỘ ĐIỀU KHIỂN Ở CHẾ ĐỘ MỞ MUỘN NHẤT
13
14

12
15

11

16

1 2

3

4

5

10

6

9

7

8

 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


BỘ ĐIỀU KHIỂN Ở CHẾ ĐỘ GIỮ
13
14

12
15

11

16

1 2

3

4

5

10

6

9

7

8

 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


BỘ ĐIỀU KHIỂN Ở CHẾ ĐỘ MỞ SỚM NHẤT
13
14

12
15

11

16

1 2

3

4

5

10

6

9

7

8

 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


KẾT LUẬN

 Thông qua đề tài em biết được Duratec là
động cơ 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 sâu
rộng về kiến thức chuyên ngành động cơ.
 Bổ sung nhiều kiến thức mới về hệ thống
phân phối khí trong động cơ.