Nghiên cứu và phục hồi hệ thống phân phối khí trên động cơ Opel

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................

1


NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................

.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................

2


MỤC LỤC
...............................................................................................................................6
LỜI NÓI ĐẦU.....................................................................................................7
PHẦN I : MỞ ĐẦU.............................................................................................8
1.1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI VÀ LỊCH SỬ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU.

8

1.1.1. Tính cấp thiết của đề tài..................................................................................8
1.1.2. Ý nghĩa của đề tài............................................................................................9

1.2. MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI.
1.3. ĐỐI TƯỢNG VÀ KHÁCH THỂ NGHIÊN CỨU.
1.4. GIẢ THIẾT KHOA HỌC.
1.5. NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU.
1.6. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.

9
9
10

10
10

1.6.1. Phương pháp nghiên cứu thực tiễn...............................................................10
1.6.2. Phương pháp nghiên cứu tài liệu..................................................................10

PHẦN II : CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA ĐỀ TÀI...................................................12
2.1. TỔNG QUAN HỆ THỐNG PHÂN PHỐI KHÍ TRÊN ĐỘNG CƠ OPEL
12
2.1.1. Nhiệm vụ– Phân loại.....................................................................................12
2.1.2. Các phương pháp dẫn động trục cam...........................................................13
2.1.3. Bố trí xu páp..................................................................................................14
2.1.4. Sơ đồ cấu tạo, nguyên lý làm việc của cơ cấu phân phối khí dùng xu páp
treo trong động cơ OPEL........................................................................................14
2.2.2. Ổ đặt..............................................................................................................18
2.2.3. Ống dẫn hướng..............................................................................................18
2.2.4. Lò xo xu páp..................................................................................................19
2.2.5. Móng hãm, đĩa chăn......................................................................................20
2.2.6. Trục cam, bạc lót...........................................................................................21
2.2.7. Đũa đẩy..........................................................................................................23
2.2.8. Con đội..........................................................................................................24
2.2.9. Cò mổ............................................................................................................25

.............................................................................................................................26
PHẦN III : SỬA CHỮA, PHỤC HỒI CÁC HƯ HỎNG CỦA CƠ CẤU
PHÂN PHỐI KHÍ TRÊN ĐỘNG CƠ OPEL..................................................27
3.1. QUY TRÌNH THÁO, LẮP CƠ CẤU PHÂN PHỐI KHÍ TRONG ĐỘNG
CƠ OPEL
27
3.2. XÂY DỰNG QUY TRÌNH KIỂM TRA SỬA CHỮA, KHẮC PHỤC HƯ

HỎNG.
31
3.2.1. Sửa chữa nhóm xu páp..................................................................................31
3.2.1.1. Xupap..........................................................................................................31
3.2.1.4. Lò xo xupap................................................................................................45
3.2.1.5. Đũa đẩy.......................................................................................................46
3


3.2.1.7. Móng hãm và đĩa chặn lò xo......................................................................49
3.2.2. Sửa chữa trục cam và bạc lót:.......................................................................49
3.2.2.2. Kiểm tra, sửa chữa......................................................................................50
3.2.3. Bộ truyền động xích......................................................................................54
3.2.3.1. Hư hỏng, nguyên nhân, hậu quả:...............................................................54
3.2.3.2.Kiểm tra, sửa chữa.......................................................................................54
3.2.4. Quy trình lắp cơ cấu phân phối khí trong động cơ OPEL:...........................55

3.3. ĐẶT CAM VÀ ĐIỀU CHỈNH KHE HỞ NHIỆT.

55

3.3.1. Đặt cam..........................................................................................................55
3.3.1.1. Đặt cam có dấu:..........................................................................................55
3.3.1.2. Đặt cam không dấu cho động cơ OPEL....................................................56
3.3.2. Điều chỉnh khe hở nhiệt................................................................................58
3.3.2.1. Mục đích của việc điều hỉnh khe hở nhiệt xupap:.....................................58
3.3.2.2. Các yêu cầu trước khi điều chỉnh khe hở nhiệt:........................................59
3.3.2.3. Quy trình điều chỉnh khe hở nhiệt và xupap treo trong động cơ OPEL.. .60

PHẦN IV: KẾT LUẬN KIẾN NGHỊ..............................................................63

I. KẾT LUẬN
II. KIẾN NGHỊ.

63
63

TÀI LIỆU THAM KHẢO................................................................................64

4


DANH MỤC BẢNG BIỂU
STT
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17

18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41

Nội dung hình vẽ
Hình 2.1 Các dạng cơ cấu phân phối khí thường gặp
Hình 2.2 Dẫn động xích cho trục cam trong động cơ OPEL
Hình 2.3 Bố trí xupáp
Hình 2.4 Cơ cấu phân phối khí xupáp treo trong động cơ OPEL

Hình 2.5 Xupap của động cơ OPEL
Hình 2.6 Cấu tao xupap
Hình 2.7 Kết cấu nấm xupap
Hình 2.8 Kết cấu thân xupáp
Hình 2.9 Kết cấu đuôi xupap
Hinh 2.10 Kết cấu đế xupap
Hình 2.11 Kết cấu ống dẫn hướng xupap
Hình 2.12 Lò xo xupáp trong động OPEL
Hình 2.13 Các loại móng hãm
Hình 2.14 Trục cam của động cơ OPEL
Hình 2.15 Kết cấu trục cam
Hình 2.16 Các dạng cam thường gặp
Hình 2.17 Cơ cấu hạn chế di chuyển dọc trục
Hình 2.18 Đũa đẩy trong động cơ OPEL
Hình 2.19 Đầu đũa đẩy.
Hinh 2.20 cấu tạo con đội
Hinh 2.21 Cấu tạo cò mổ trong động cơ OPEL
Hình 3.1 Động cơ OPEL
Hình 3.2 Tháo nắp dàn cò
Hình 3.3 Tháo quạt gió
Hình 3.4: Tháo puli dẫn động quạt gió, máy phát, bơm nước
Hình 3.5: Tháo nắp che dẫn động cam
Hình 3.6: Tháo đường ống dẫn nước làm mát
Hình 3.7: Tháo bulong nắp máy
Hình 3.8: Nhấc nắp máy ra khỏi động cơ
Hình 3.9: Tháo cơ cấu phân phối khí
Hình 3.10 :Kiểm tra xupáp bằng đồng hồ so
Hình 3.11.Làm sạch xupáp.
Hình 3.12: Kiểm tra độ dày của mép nấm
Hình 3.13. Kiểm tra chiều

Hình 3.14: Kiểm tra bằng panme
Hình 3.15: Thiết bị chuyên dùng mài xupap
Hình 3.16: Mài đuôi xupap
Hình 3.17: Xupap của động OPEL sau khi rà xong
Hình 3.18: Ổ đặt xupap của động OPEL
Hình 3.19: Sửa chữa ổ đặt
Hình 3.20: Quy trình doa ổ đặt

Trang
14
15
15
16
17
17
18
18
18
19
20
21
21
22
22
23
23
24
24
25
26

27
28
28
28
29
29
29
30
30
32
32
32
32
32
33
33
34
35
36
37
5


42
43
44
45
46
47

Hình 3.21: Xupap của động cơ OPEL
Hình 3.22: Bôi bột rà thô nên bề mặt làm việc của xupap
Hình 3.23: Quy trình rà xupap bằng tay
Hình 3.24: Kiểm tra xupap sau khi rà thô xong
Hình 3.25: Quy trình rà tinh
Hình 3.26: Rà tinh

38
38
39
39
40
40

48

Hình 3.27: Kiểm tra ống dẫn hướng bằng dưỡng

41

49
50
51
52
53
54
55
56
57
58

59
60
61
62
63
64
65
66
67
68

Hình 3.28: Kiểm tra và sửa chữa ống dẫn hướng
Hình 3.29:Lắp ống dẫn hướng mới kích thước cần kiểm tra.
Hình 3.30: Kiểm tra lò xo bằng thước cặp
Hình 3.31 : Kiểm tra lò xo bằng êke
Hình 3.32: Đũa đẩy trong động cơ OPEL
Hình 3.33: Kiểm tra độ côn của con đội
Hình 3.34: kiểm tra độ ô van của con đội
Hình 3.35: Đĩa chặn dưới của lò xo xupap trong động cơ OPEL
Hình 3.36: Kiểm tra độ mòn của cam
Hình 3.37 : Kiểm tra độ cong trục cam
Hình 3.38: Kiểm tra bạc
Hình 3.39: Nắp bạc vào ổ đỡ
Hình 3.40: Điều chỉnh cơ cấu căng xích trong động cơ OPEL
Hình 3.41: Đặt cam có dấu, cam đặt trên nắp máy
Hình 3.42: Đặt cam có dấu, cam đặt trong thân động cơ
Hình 3.43: Lắp các chi tiết sau khi đặt cam cho động cơ OPEL
Hình 3.44:. Xupap đóng không kín vì khe hở nhiệt quá nhỏ
Hình 3.45:. Dấu ĐCT của máy số 1
Hình 3.46: Khe hở nhiệt xupap treo trong động cơ OPEL

Hình 3.47: Điều chỉnh khe hở nhiệt xupap trong động cơ OPEL

42
42
44
44
45
46
46
47
49
49
51
51
52
54
54
56
57
58
59
60

6


LỜI NÓI ĐẦU
Cùng với sự phát triển của các nghành công nghiệp,là sự gia tăng của vấn đề khí
thải gây ô nhiễm môi trường và các nguồn năng lượng. Trong số đó khí thải ô tô và
năng lượng dùng cho ô tô cũng góp phần làm gia tăng thêm vấn nạn này một số lượng

không nhỏ.Đố là những lý do thúc đẩy các hãng chế tạo ô tô trong và ngoài nước hiện
nay phải cải tiến và nâng cao tính ưu việt của động cơ,làm sao phải sử dụng nhiên liệu
một cách tiết kiệm nhất mà vẫn cho hiệu suất sủ dụng cao nhất.
Để giải quyết vấn đề này nhằm nâng cao hiệu suất,cần phải có hệ thống “Phân
Phối Khí” chính xác,đúng thời điểm để tạo hiệu suất tối ưu cho động cơ,lại giải quyết
được vấn đề nhiên liệu.
Đối với các ô tô hiện đại ngay cơ cấu phân phối khí đã được cải thiện một cách
tốt nhất ,có thể tự điều chỉnh được quá trình phân phối khí, dựa vào tình trạng hoạt
động của động cơ ở từng thời điểm.
Trong quá trình thực hiện làm đồ án,do trình độ hiểu biết của em còn hạn
chế.Nhưng dưới sự chỉ bảo,và hướng dẫn tận tình của thầy hướng dẫn”Nguyễn Năng
Minh”,và các thầy cô trong khoa cơ khí động lực nên đề tài của chúng em đã được
hoàn thành.Tuy đề tài hoàn thành nhưng vẫn không chánh khỏi những thiếu sót.Mong
các thầy trong khoa hướng dẫn và chỉ bảo thêm cho chúng em,để đề tài của chúng em
được hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn.

Hưng yên ngày 10-08-2013
Sinh viên thực hiện:
Phạm Thanh Sơn

7


PHẦN I : MỞ ĐẦU
1.1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI VÀ LỊCH SỬ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU.
1.1.1. Tính cấp thiết của đề tài.
Bước sang thế kỉ 21, sự tiến bộ về khoa học kỹ thuật của nhân loại đã bước lên
một tầm cao mới. Rất nhiều những thành tựu khoa học kỹ thuật, các phát minh, sáng
chế mang đậm chất hiện đại và có tính ứng dụng cao. Là một quốc gia có nền kinh tế

lạc hậu, nước ta đã và đang có những cải cách mới để thúc đẩy kinh tế. Việc tiếp thu,
áp dụng các thành tựu khoa học tiên tiến của thế giới đang rất được nhà nước quan tâm
nhằm cải tạo, đẩy mạnh phát triển các ngành công nghiệp mới, với mục đích đưa nước
ta từ một nước nông nghiệp lạc hậu thành một nước công nghiệp phát triển. Trải qua
rất nhiều năm phấn đấu và phát triển. Hiện nay nước ta đã là thành viên của khối kinh
tế quốc tế WTO. Với việc tiếp cận các quốc gia có nền kinh tế phát triển, chúng ta có
thể giao lưu, học hỏi kinh nghiệm, tiếp thu và áp dụng các thành tựu khoa học tiên tiến
để phát triển hơn nữa nền kinh tế trong nước, bước những bước đi vững chắc trên con
đường quá độ lên CNXH
Trong các ngành công nghiệp mới đang được nhà nước chú trọng, đầu tư phát
triển thì công nghiệp ôtô là một trong những ngành tiềm năng. Do sự tiến bộ về khoa
học công nghệ nên quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hoá phát triển một cách ồ ạt, tỉ
lệ ô nhiễm nguồn nước và không khí do chất thải công nghiệp ngày càng tăng. Các
nguồn tài nguyên thiên nhiên như: Than, đá, dầu mỏ. . . Bị khai thác bừa bãi nên ngày
càng cạn kiệt. Điều này đặt ra bài toán khó cho ngành động cơ đốt trong nói chung và
ôtô nói riêng, đó là phải đảm bảo chất lượng khí thải và tiết kiệm nhiên liệu. Các hãng
sản xuất ôtô như FORD, TOYOTA, MESCEDES... đã có rất nhiều cải tiến về mẫu mã,
kiểu dáng cũng như chất lượng phục vụ của xe, nhằm đảm bảo an toàn cho người sử
dụng, tiết kiệm nhiên liệu và giảm nguy cơ ô nhiễm môi trường do khí thải. Để đáp
ứng được những yêu cầu đó thì các hệ thông điều khiển trên ôtô nói chung và động cơ
nói riêng phải có sự hoạt động an toàn, chính xác, đúng lúc, đúng thời điểm, bền, đẹp,
rẻ… Do vậy mà các hệ thống điều khiển bằng cơ khí đã không còn đáp ứng được và
thay thế vào đó là các hệ thống điều khiển bằng điện tử như: Hệ thống phun xăng điện
tử, hệ thống hệ thống phân phối khí điều khiển thông minh VVT-i , hệ thống chống bó
cứng phanh ABS... Chúng hoạt động được là nhờ các cảm biến giám sát mọi tình trạng
hoạt động của ôtô và đưa về bộ điều khiển trung tâm (ECU). Bộ điều khiển này có kết
cấu phức tạp, hiện đại. Nó nhận các tín hiệu từ cảm biến, tổng hợp lại, xử lý và đưa ra
các tín hiệu điều khiển các hệ thống trên xe một cách chính xác. Với các ứng dụng
hiên đại như vậy đòi hỏi người kỹ thuật viên phải có trình độ hiểu biết, học hỏi, sáng
8

tạo để bắt kịp với khoa học tiên tiến hiện đại, nắm bắt được những thay đổi về các đặc
tính kỹ thuật của từng loại xe, dòng xe, đời xe. . . Có thể chẩn đoán hư hỏng và đưa ra
phương án sửa chữa tối ưu vì vậy mà người kỹ thuật viên trước đó phải được đào tạo
với một chương trình đào tạo tiên tiến, hiện đại, cung cấp đầy đủ kiến thức lý thuyết
cũng như thực hành.
Trên thực tế, trong các trường kỹ thuật của ta hiện nay thì trang thiết bị cho sinh
viên, học sinh thực hành còn thiếu thốn rất nhiều, đặc biệt là các trang thiệt bị, mô
hình thực tập tiên tiến, hiện đại. Các kiến thức mới có tính khoa học kỹ thuật cao còn
chưa được khai thác và đưa vào thực tế giảng dạy. Tài liệu về các hệ thống điều khiển
hiện đại trên ôtô như: EFI, ESA, ABS.VVT-i.. còn thiếu, chưa được hệ thống hoá một
cách khoa học. Các bài tập hướng dẫn thực tập, thực hành còn thiếu thốn. Vì vậy mà
người kỹ thuật viên khi ra trường sẽ gặp nhiều khó khăn, khó tiếp xúc với những kiến
thức, thiết bị tiên tiến, hiện đại trong thực tế .
1.1.2. Ý nghĩa của đề tài.
Đề tài giúp sinh viên năm cuối khi sắp tốt nghiệp có thể củng cố kiến, tổng hợp
và nâng cao kiến thức chuyên ngành cũng như những kiến thức ngoài thực tế, xã hội,
đề tài còn thiết kế, chế tạo thiết bị, mô hình để các sinh viên trong trường đặc biệt là
trong khoa Cơ khí Động lực tham khảo học hỏi.
Đề tài nghiên cứu “Cơ Cấu Phân Phối Khí” mà cụ thể là áp dụng để khảo sát cơ
cấu phân phối khí trên động cơ OPEL không chỉ giúp cho chúng em tiếp cận với thực
tế mà còn tạo nguồn tài liệu cho các bạn học sinh - sinh viên các khoá sau có thêm
nguồn tài liệu để nghiên cứu, học tập.
Những kết quả thu thập được sau khi hoàn thành đề tài này trước tiên là sẽ giúp
cho em, Sinh viên lớp ĐLK9LC2 có thể hiểu sâu hơn về “Hệ Thống Phân Phối Khí”,
biết được kết cấu, điều kiện làm việc và một số những hư hỏng cũng như phương pháp
kiểm tra chẩn đoán các hư hỏng thường gặp đó.

1.2. MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI.

Kiểm tra, đánh giá được tình trạng kỹ thuật, các thông số chính bên trong và các
thông số kết cấu của cơ cấu phân phối khí trên động cơ OPEL
Đề xuất giải pháp, phương án kiểm tra, chẩn đoán, khắc phục hư hỏng của cơ cấu
phân phối khí cơ khí nói chung và động cơ OPEL nói riêng .

1.3. ĐỐI TƯỢNG VÀ KHÁCH THỂ NGHIÊN CỨU.
Đối tượng nghiên cứu: Khảo sát các thông số ảnh hưởng đến quá trình điều khiển
Hệ Thống Phân Phối Khí
Khách thể nghiên cứu: Động cơ OPEL
9


1.4. GIẢ THIẾT KHOA HỌC.
Hệ thống Phân phối khí trên động cơ phun xăng vẫn còn là một nội dung quan
trọng đối với sinh viên. Những hệ thống Phân phối khí hiện đại được sử dụng trên ôtô
được đưa vào làm nột dung giảng dạy, nghiên cứu, học tập còn chưa được chú trọng,
quan tâm.
Các mô hình làm tài liệu nghiên cứu, tài liệu tham khảo phục vụ cho học tập và
nghiên cứu cũng như ứng dụng trong thực tế chưa nhiều

1.5. NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU.
−Phân tích đặc điểm, kết cấu, nguyên lý làm việc của hệ thống phân phối khí
−Các phương án kiểm tra, chẩn đoán của hệ thống phân phối khí
−Nghiên cứu và khảo sát các thông số ảnh hưởng tới quá trình phân phối khí
−Tổng hợp tài liệu trong và ngoài nước để hoàn thành đề tài nghiên cứu của
mình

1.6. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.
1.6.1. Phương pháp nghiên cứu thực tiễn.
a. Khái niệm

Là phương pháp trực tiếp tác động vào đối tượng trong thực tiễn để làm bộc lộ
bản chất và các quy luật vận động của đối tượng.
b. Các bước thực hiện
Bước 1: Quan sát đo đạc các thông số kết cấu (thông số bên ngoài) của động cơ
OPEL.
Bước 2: Lập phương án kết nối, kiểm tra, chẩn đoán hư hỏng của cơ cấu Phân
phối khí
Bước 3: Từ kết quả kiểm tra, chẩn đoán lập phương án bảo dưỡng, sửa chữa, khắc
phục hư hỏng.
1.6.2. Phương pháp nghiên cứu tài liệu.
a. Khái niệm
Là phương pháp nghiên cứu thu thập thông tin khoa học trên cơ sở nghiên cứu các
văn bản, tài liệu đã có sẵn và bằng các thao tác tư duy lôgic để rút ra kết luận khoa học
cần thiết.
b. Các bước thực hiện
Bước 1: Thu thập, tìm tòi các tài liệu viết về hệ thống phân phối khí nói chung và
về động cơ OPEL nói riêng.
10


Bước 2: Sắp xếp các tài liệu khoa học thành một hệ thống lôgic chặt chẽ theo từng
bước, từng đơn vị kiến thức, từng vấn đề khoa học có cơ sở và bản chất nhất định.
Bước 3: Đọc, nghiên cứu và phân tích các tài liệu nói cơ cấu phân phối khí, phân
tích kết cấu, nguyên lý làm việc một cách khoa học.
Bước 4: Tổng hợp kết quả đã phân tích được, hệ thống hoá lại những kiến thức
(liên kết từng mặt, từng bộ phận thông tin đã phân tích) tạo ra một hệ thống lý thuyết đầy
đủ và sâu sắc.

11

PHẦN II : CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA ĐỀ TÀI.
2.1. TỔNG QUAN HỆ THỐNG PHÂN PHỐI KHÍ TRÊN ĐỘNG CƠ
OPEL
Hệ thống phân phối khí trên xe là một hệ thống rất quan trọng, nó ảnh hưởng
rất lớn đến quá trình làm việc của xe. Để cho xe có thể hoạt động ổn định và tiết
kiệm được nhiên liệu thì thời điểm phân phối khí phải là lý tưởng. Tuy nhiên góc
pha phối khí là không cố định, nó thay đổi theo từng chế độ hoạt động của động
cơ như: tải trọng, tốc độ... Để có thời điểm phối khí lý tưởng, trên xe phải có các
bộ điều chỉnh thời điểm phối khí. Trước đây, trên các xe thường được bố trí bộ
điều khiển thời điểm phối khí cơ khí. Tuy nhiên, cùng với sự phát triển của xã hội
yêu cầu đối với xe ngày càng cao: Nhiên liệu, khí thải. . .
Để đáp ứng những yêu cầu ngày càng cao đó thì bộ điều khiển pha phân phối khí
thông minh bằng cơ khí không đáp ứng được và bộ điều khiển pha phân phối khí
thông minh VVT-i đã ra đời. Kể từ khi ra đời thì hệ thống điều khiển VVTI đã khẳng
định được những ưu điểm vượt trội của mình VVTi hoạt động dựa trên sự phối hợp
giữa ECU và các cảm biến. Mặc dù VVTi đã ra đời rất lâu nhưng sự hiểu biết về nó thì
chưa thực sự sâu sắc, có chăng chỉ là trên lý thuyết.
Đề tài của chúng em bao gồm 2 vấn đề chính:
1: Phân tích kết cấu, hoạt động của hệ thống phân phối khí
2: Phục hồi, sửa chữa, bảo dưỡng cơ cấu phân phối khí trên động cơ OPEL
2.1.1. Nhiệm vụ– Phân loại.
a,Nhiệm vụ:
Cơ cấu phối khí có nhiệm vụ điều khiển quá trình thay đổi khí trong xylanh động
cơ bằng cách đóng, mở cửa nạp và cửa thải đúng lúc để nạp đầy khí nạp mới vào
xylanh và thải sạch khí thải ra ngoài.
b, Phân loại:
Cơ cấu phối khí của động cơ đốt trong nói chung có nhiều dạng kết cấu khác
nhau:
-Cơ cấu phân phối khí dùng xupap:

+ Cơ cấu phân phối khí dùng xupap treo.
+Cơ cấu phân phối khí dùng xupap đặt.
-Cơ cấu phân phối khí dùng van trượt.
-Cơ cấu phân phối khí điều khiển điện tử.
Trong các động cơ ô tô hiện đại, thường gặp chủ yếu là cơ cấu phối khí dùng xupap
12


treo. Trong cơ cấu này, xupáp được lắp ở dạng treo trên nắp xylanh. Kết cấu chung
của cơ cấu phối khí dùng xupap treo có một số dạng điển hình như sau:

Hình 2.1. Các dạng cơ cấu phân phối khí thường gặp
1- xupap, 2- cần bẩy, 3 đũa đẩy, 4- con đội, 5- trục cam

a) Trục cam đặt trong thân máy dẫn động xupap qua con đội, đũa đẩy và cần bẩy
b) Trục cam đặt trên nắp xylanh, dẫn động xupap qua con dội và cần bẩy
c) Trục cam đặt trên nắp xylanh và dẫn động xupap qua cần bẩy
d) Trục cam đặt trên nắp xylanh và dẫn động trực tiếp xupap
2.1.2. Các phương pháp dẫn động trục cam.
Có nhiều phương pháp dẫn động trục cam. Tùy thuộc vào từng loại động cơ có
thiết kế vị trí trục cam khác nhau mà người ta chọn các cách dẫn động trục cam thích
hợp.
- Bánh răng và bánh răng
- Bánh xích và dải xích.
- Bánh răng và đai răng
a,Dẫn động bằng xích trên động cơ OPEL

13

Hình 2.2: Dẫn động xích cho trục cam trong động cơ OPEL
1. Đĩa răng trục cam; 2. Xích cam; 3.Đĩa răng trục khuỷu; 4. Bộ căng xích;
5. Bộ trượt xích; 6. Giảm chấn xích; 7. Trục cam thải; 8. Dấu đặt cam.
2.1.3. Bố trí xu páp.

a.
b.
c.
d.

Hình 2.3: Bố trí xupáp
Xupáp nạp và xupáp thải nằm cùng một phía
Xupáp nạp và xupáp thải nằm về hai phía
Xupáp bố trí song song với xylanh
Xupáp bố trí nghiêng so với xylanh

2.1.4. Sơ đồ cấu tạo, nguyên lý làm việc của cơ cấu phân phối khí dùng xu páp
treo trong động cơ OPEL
a) Sơ đồ cấu tạo:
Các chi tiết của cơ cấu được bố trí cả ở thân máy và nắp máy. Cơ cấu xupáp treo gồm:
14


1.Trục cam.
2. Con đội.
3. Lò xo xupáp.
4. Xupáp.
5. Nắp máy.
6. Thân máy.
7. Đũa đẩy.

8. Trục đòn gánh.
9. Cò mổ.
Hình 2.4: Cơ cấu phân phối khí xupáp treo trong động cơ OPEL
b) Nguyên lý làm việc
- Khi nhận truyền động trực tiếp từ trục khuỷu qua cặp bánh răng cơ ở 2 đầu trục
khuỷu và bánh răng trục cam. Khi cam phối khí chưa tác động vào con đội, nhờ lực
đàn hồi của lò xo giãn ra kéo xupáp đóng kín cửa nạp, cửa thải. Lúc này các chi tiết:
con đội, đũa đẩy, dàn đòn gánh, đòn gánh ở vị trí không làm việc. Khi cam phối khí
bắt đầu tác động vào con đội làm cho con đội chuyển động đi lên đẩy đũa đẩy đi lên
tác động vào đòn gánh làm nó quay quanh trục đòn gánh. Đầu đòn gánh tác động vào
đuôi xupáp thắng được sức căng của lò xo làm cho xupáp chuyển động xuống phía
dưới mở cửa nạp hoặc cửa thải. Để cho động cơ thực hiện quá trình nạp hoặc thải khí
lò xo xupáp bị nén lại.
- Trường hợp trục cam đặt tại nắp máy dẫn động cho trục cam thông qua xích, đai
răng hoặc hệ thống bánh răng ăn khớp. ở trường hợp này cam có thể tác động trực tiếp
vào đuôi xupáp hoặc tác động vào cò mổ của dàn đòn gánh để thực hiên sự đóng mở
xupáp.

2.2. PHÂN TÍCH KẾT CẤU ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC CỦA CÁC CHI
TIẾT TRONG CƠ CẤU PHÂN PHỐI KHÍ CỦA ĐỘNG CƠ OPEL
2.2.1. Xupáp.

15


Hình 2.5: Xupap của động cơ OPEL
a , Nhiệm vụ:
Xupap có nhiệm vụ đóng mở của nạp, cửa thải để thực hiện quá trình trao đổi
khí.
b, Kết cấu:

Xupap được chia làm 3 phần: Nấm xupap, thân xupap, đuôi xupap

Hình 2.6: Cấu tạo xupap

+ Nấm xupap

16


a

c

b

d

Hình 2.7: Kết cấu nấm xupap
a. Nấm bằng
c. Nấm lồi
b. Nấm lõm
d. Nấm chứa nát ri (Na)
Kích thước cơ bản của nấm là đường kính nầm dn, góc nghiêng .. và chiều rộng
mặt côn b.
+ Thân xupap :Có nhiệm vụ dẫn hướng và tản nhiệt cho xupap

a

b

Hình 2.8 : Kết cấu thân xupáp
a. Thân xupáp
b. Thân xupáp có chứa Na
+ Đuôi xupap :

a

b

c

d

Có kết cấu để lắp lo xo xupap
Hình 2.9: Kết cấu đuôi xupap
a. Đuôi xupap có mặt hình côn
b. Đuôi xupap có rãnh vòng

c. Đuôi xupap có lỗ để lắp chốt
d. Đuôi xupap chế tạo bằng thép ostenit
17


và được tôi cứng
c, Điều kiện làm việc:
Xupap phải làm việc trong điều kiện khắc nghiệt:
-Tiếp xúc trực tiếp với khí cháy nên chịu áp lực lớn, nhiệt độ câo, áp suất lớn.
+ Ở động cơ xăng thì nhiệt độ xupap thải có thể lên đến 800-850 độ
+ Ở động cơ Diesel thì nhiệt độ xupap thải có thể lên tới 500-600 độ
- Xupap chịu ăn mòn hóa học do hơi axit trong khí cháy, đặc biệt là xupap thải.

- Khi đóng mở xupap thì nấm xupap va đập với đế xupap nên nấm dễ bị biến dạng
cong vênh, mòn cháy rỗ bề mặt nấm.
- Vận tốc lưu động của môi chất qua xupap là rất lớn: đối với xupap thải thì vận tốc
này có thể lên tới 400-600 m/s nên gây ăn mòn bề mặt nấm
2.2.2. Ổ đặt.
a, Nhiệm vụ:
Ổ đặt nằm trong khối nắp máy, cùng với xupap thực hiện nhiệm vụ đóng mở cửa
nạp cửa xả.
b, Kết cấu:
Ổ đặt được hãm trong nắp máy nhờ các rãnh vòng và kim loại biến dạng khi ép
(hình2.10a) nhờ tính tự hãm của bề mặt côn (hình 2.10b) và kết cấu khoá do nòng ống
(hình 2.10c). Bề mặt tiếp xúc của bề mặt nấm xupáp thường có 3 góc khác nhau (hình
2.10d), để đế và nấm xupáp tiếp xúc tốt, thì góc ỏ của nấm xupáp phải chọn bằng 45 o.

Hinh 2.10: Kết cấu ổ đặt
c, Điều kiện làm việc:
Ổ đặt chịu va đập của nấm xupáp trong quá trình đóng mở cửa nạp , cửa xả.
Ngoài ra ổ đặt của xupap xả tiếp xúc với khí đốt nên chịu nhiệt độ cao, áp suất lớn.
2.2.3. Ống dẫn hướng.
a, Nhiệm vụ:
Ống dẫn hướng có nhiệm vụ dẫn hướng cho thân xupap thực hiện quá trình dịch
18


chuyển tịnh tiến và xoay
b, Kết cấu:
a. Ống dẫn hướng hình trụ có mặt
vát đầu
b. Bề mặt ngoài của ống dẫn hướng
có độ côn

c. Bề mặt ngoài của ống dẫn hướng
có vai và cữ

a

b

c

Hình 2.11: Kết cấu ống dẫn hướng xupap
Về mặt kết cấu của ống dẫn hướng xupáp có kết cấu đơn giản hình trụ rỗng có
vát mặt đầu để lắp (hình 2.6a). Ống dẫn hướng lắp với thân máy hoặc nắp xi lanh có
độ dôi.
Để lắp ráp dễ dàng bề mặt ngoài của ống có độ côn nhỏ (hình 2.6b). Bề mặt của
ống có vai và cữ khi lắp ghép với thân hoặc nắp xi lanh (hình 2.6c).
Đường kính trong của ống dẫn hướng được gia công chính xác sau khi lắp ghép
vào thân máy hoặc nắp xi lanh. Khe hở giữa thân xupáp và ống dẫn hướng ở xupap
thải lớn hơn xupap nạp do xupáp thải tiếp xúc trực tiếp với khí cháy.
c, Điều kiện làm việc:
Ống dẫn hướng chịu mài mòn (do tiếp xúc với thân xupap) và bị ăn mòn của các
tạp chất hóa học. Ngoài ra ống dẫn hướng của xupap xả còn chịu nhiệt độ cao, áp suất
lớn và các tạp chất ăn mòn hóa học.
2.2.4. Lò xo xu páp.
a, Nhiệm vụ:
Lò xo xupap có nhiệm vụ giữ cho xupap ép kín với mặt đế xupap, cùng các chi
tiết khác của cơ cấu phân phối khí thực hiện quá trình đóng mở cửa nạp, cửa thải.
b, Kết cấu:
Lò xo xupap thường là lò xo trụ, hai đầu mài phẳng để lắp ráp với đĩa xupap và
đế lò xo. Số vòng lò xo thường là 4 ÷ 10.

19


Hình 2.12: Lò xo xupáp trong động OPEL
c, Điều kiện làm việc:
Lò xo xupap ngoài chịu sức căng ban đầu còn chịu tải trọng thay đổi đột ngột và
tuần hoàn trong quá trình xupap đóng mở
2.2.5. Móng hãm, đĩa chăn.
a, Nhiệm vụ:
Móng hãm cùng với đĩa chặn giữ cho lò xo tránh bị bật khỏi xupáp, đảm bảo an
toàn trong quá trình đóng mở cửa nạp, cửa thải.
b, Kết cấu:

20


Hình 2.13: Các loại móng hãm
1:Móng côn có vấu
2:Móng côn.
3:Móng ngựa.
4:Chốt dẹt.
Tuỳ thuộc vào kết cấu của đuôi xupáp người ta thiết kế móng hãm phù hợp nhằm
đóng mở cửa nạp, cửa thải. Các loại móng hãm thường sử dụng như hình (hình 2.8).
c ,Điều kiện làm việc:
Móng hãm giữ cho đĩa chặn, lò xo khỏi bị bật ra khỏi xupáp nên chịu mài mòn,
chịu va đập và nhiệt độ cao.
2.2.6. Trục cam, bạc lót.
a, Nhiệm vụ trục cam:

Hình 2.14: Trục cam của động cơ OPEL

Trục cam mang các cam dẫn động cơ cấu phối khí. Trong một số trường hợp,
trên trục cam còn có các bộ phận của hệ thống khác (hình 4.1) ví dụ như cam của bơm
chuyển nhiên liệu hay bánh răng dẫn động bơm dầu, dẫn động chia điện, dánh lửa.
b, Kết cấu:

Hình 2.15: Kết cấu trục cam

21


1. Đầu trục cam
2. Cổ trục cam

4. Cam lệch tâm bơm xăng
5. Cam bánh răng dẫn động bơm dầu bôi
trơn

3. Cam nạp và cam thải

Trục cam ở hình vẽ trên có một số vấn đềvề đặc điểm kết cấu được làm sáng tỏ
như sau:
*Cam nạp va cam thải:

Hình 2.16: Các dạng cam thường gặp
a,b. Cam lồi
c. Cam tiếp tuyến
d. Cam lõm
Trong động cơ cỡ nhỏ và trung bình, cam thường liền với trục(Hình vẽ 2.10) một
vài đông cơ cỡ lớn có cam rời được lắp trên trục bằng then và được kẹp chặt bằng đai
ốc.Các dạng cam gồm có: cam lồi, cam lõm, cam tiếp tuyến(Hinh 2.11) nhưng phổ

biến vẫn là cam lồi.
*Cổ trục cam:
Số cổ trục cam Zc thông thường phụ thuộc vaò số xi lanh Z theo quan hệ:
Zc= Z/2 + 1
Các cổ thường có đường kính bằng nhau. Nhưng một số động cơ có các cổ cam
thương có đường kính nhỏ dần về phía đuôi trục để
lắp ráp
dễ dàng hơn. Tuy vậy sẽ khó khăn khi chế tạo và
thay
thế khi sửa chữa.
*Cơ cấu hạn chế di chuyển dọc trục
1. Cổ đỡ trước trục phân phối
22


2.
3.
4.
5.

Mặt biên
Bạc của bánh răng phân phối
Vòng hãm
Mặt trước khối xi lanh

Hình 2.17: Cơ cấu hạn chế di chuyển dọc trục
Để giữ cho trục cam không bị đI chuyển theo chiều dọc trục khiến cho khe hở ăn
khớp của bánh răng cam cà bánh răng trục cơ thay đổi làm ảnh hưởng đến pha phân
phối khí thì người ta dùng ổ chắn dọc trục.
* Đối với bạc lót chịu mài mòn do trục cam luôn xoay trong chúng:

Bạc cổ trục cam thường làm ở dạng vòng liền trong có tráng hợp kim chống
mòn tuy nhiên các trục cam đăt trên nắp xylanh có thể sử dụng bạc 2 nửa như đối với
bạc cổ trục khuỷu.
c, Điều kiện làm việc:
Trong quá trình làm việc trục cam chịu uốn và xoắn. Về mặt tải trọng thì trục
cam không phải chịu điều kiện làm việc nặng nhọc. Các bề mặt làm việc của cam làm
việc ở dạng trượt nên chịu mài mòn do ma sát và chịu va đập và điều kiện bôi trơng
khó khăn.

2.2.7. Đũa đẩy.

Hình 2.18. Đũa đẩy trong động cơ OPEL
a, Nhiệm vụ:
Đũa đẩy là chi tiết trung gian để truyền lực từ con đội lên cò mổ.
23


b, Kết cấu:
Là chi tiết hình trụ rỗng hoặc đặc. Hai đầu đũa đẩy có dạng lồi hoặc lõm (hình
2.19)

Hình 2.19. Đầu đũa đẩy.
a. Đầu đũa đẩy dạng lồi.
b.Đầu đũa đẩy dạng lõm.
c, Điều kiện làm việc:
Một đầu đũa đẩy tiếp xúc với con đội, một đầu tiếp xúc với đầu cò mổ nên
thường bị mòn ở 2 đầu, bị cong vênh do lực phân bố không đều.
2.2.8. Con đội.
a, Nhiệm vụ:
Con đội là chi tiết trung gian để truyền chuyển động từ trục cam đến xupap.

b, Kết cấu:
Con đội trong cơ cấu phân phối khí có những loại sau:

Hinh 2.20 : Cấu tạo con đội
a) Con đội hình nấm
b) Con đội hình trụ
*Con đội hình trụ và con đội hình nấm: khi sử dụng loại này thì dạng cam phân phối
khí là dạng lồi. Đường kính tiếp xúc với cam phải lớn để tránh hiện tượng kẹt.
- Con đội hình nấm (hinh a): bề mặt làm việc của con đội hình nấm có kích thước lớn
hơn thân, tâm con đội lệch so với tâm cam. Trong quá trình làm việc tạo ra mô men
quay, do đó con đội thường bị mòn.
24


- Con đội hình trụ (hinh b): Bề mặt làm việc của con đội hình trụ là mặt phẳng nên chế
tạo đơn giản. Nhưng do diện tích tiếp xúc lớn nên dễ bị mài mòn trong quá trình làm
việc.
*Con đội con lăn (hình c):
Do con đội tiếp xúc với mặt cam bằng con lăn nên ma sát giữa con đội và cam là
ma sát lăn được sinh ra giữa con đội và con lăn là rất nhỏ. Vì vậy con đội con lăn có
thể dùng cho dạng cam lồi, cam lõm và cam tiếp tuyến.
*Con đội thủy lực (hình d):
Các loại con đội như con đội hình nấm, hình trụ và con đội con lăn đã trình bày ở
trên đều phải có khe hở nhiệt nên gây ra va đập và tiến kêu khi hoạt động. Còn con đội
thủy lực thì không có khe hở nhiệt nên làm việc rất êm dịu do đó thường được sử dụng
ở động cơ của xe du lịch.

A

B

Hình c: Con đội con lăn
1. Piston;
2. Lòng dẫn hướng;

3. Lò xo;
4. Van bi;

Hình d. Con đội thủy lực
5. Thân con đội;
6. Đường dầu vào;

7. Lò xo van bi;

a, Điều kiện làm việc:
Cũng như trục cam, con đội cũng phải làm việc trong điều kiện tải trọng cơ học
lớn .
Chịu mài mòn, va đập với đuôi xupap, đũa đẩy.

2.2.9. Cò mổ
a, Nhiệm vụ
Là chi tiết trung gian truyền lực từ đũa đẩy tác động vào đuôi xupap
25