BDSC CƠ CẤU PHÂN PHỐI KHÍ

Khoa Công nghệ Ô tô

Giáo trình BD& SC cơ cấu phân phối khí

Bài 1
NHẬN DẠNG, THÁO LẮP HỆ THỐNG PHÂN PHỐI KHÍ
I. NHIỆM VỤ, YÊU CẦU
1.1. Nhiệm vụ
Cơ cấu phân phối khí dùng để đóng mở cửa nạp và cửa xả đúng thời điểm. Để
nạp đầy hỗn hợp khí (động cơ xăng) hoặc không khí sạch (động cơ Diesel) vào các xi
lanh ở kỳ nạp và thải sạch khí cháy ra ngoài ở kỳ xả.
1.2. Yêu cầu
- Đảm bảo nạp đầy và thải sạch. Xu páp cần mở sớm và đóng muộn.
- Đảm bảo đóng kín buồng cháy của động cơ trong các kỳ nén, nổ.
II. PHÂN LOẠI VÀ KẾT CẤU.
2.1. Cơ cấu phối khí xu páp đặt
* Sơ đồ nguyên lý:

Hình 1.1. Sơ đồ cấu tạo cơ cấu phân phối khí
xupáp đặt.
1.Đế xupáp
4- Lò xo

Hình 1.2. Sơ đồ nguyên lý cơ cấu phân
phối khí dùng xupáp đặt

2. Xupáp
3. ống dẫn hướng 1. Trục cam
5- Móng
6- Đĩa chặn
4- Xupáp;

* Nguyên lý làm việc
hãm;
* Nguyên8.lýĐai
làmốcviệc: 9- Con đội;
7- Vít đ.chỉnh;
hãm
10- Cam.

2.Con đội
5. Nắp máy

3.Lò xo xupáp
6. Thân máy.

Khi động cơ hoạt động trục khuỷu quay thông qua cặp bánh răng hoặc dây đai,
xích ăn khớp làm trục cam quay theo. Khi phần cao của cam tác dụng đẩy con đội đi lên
tác dụng vào đuôi xupap làm cho xupap đi lên, lò xo bị nén lại mở cửa nạp hoặc cửa xả
thông với xylanh để thực hiện hút hỗn hợp nhiên liệu hoặc không khí sạch vào xylanh hay
thải sản vật cháy ra khỏi xylanh. Lúc cam không tác dụng vào con đội thì do lực đàn hồi
của lò xo đẩy xupáp đi xuống đóng kín cửa nạp và cửa xả. Lúc này động cơ đang ở quá
trình nén hoặc cháy giãn nở.

1


Khoa Công nghệ Ô tô

Giáo trình BD& SC cơ cấu phân phối khí

Quá trình cứ lặp lại,, trục cơ quay hai vòng, trục cam quay một vòng các xupap

xả ,hút đóng mở một lần. Lực mở xupap là lực đẩy của vấu cam còn lực đóng kín
xupap là lực giãn của lo xo.
2.2. Cơ cấu phối khí xu páp treo
*Sơ đồ nguyên lý:
Hình 1.3. Sơ đồ nguyên lý cơ cấu
phân phối khí dùng xupáp treo
1- Trục cam; 2- Con đội; 3- Lò xo
xupáp; 4- Xupáp; 5- Nắp máy;
6- Thân máy; 7- Đũa đẩy;

Khí nạp

8- Đòn gánh; 9-Cò mổ.

* Nguyên lý làm việc:

Khi động cơ hoạt động cam phối khí tác động 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 cò
mổ tác động vào đuôi (cốc) xupáp thắng được sức căng của lò xo làm cho xupáp chuyển
động xuống phía dưới mở cửa nạp hoặc cửa thải.
1.3. So sánh ưu nhược điểm của cơ cấu phân phối khí dùng xupáp treo và xupáp
đặt
Khi dùng cơ cấu phân phối khí xupáp đặt,toàn bộ cơ cấu phối khí được bố trí ở
thân máy do đó chiều cao của động cơ giảm xuống kết cấu nắp xi lanh đơn giản, dẫn
động xupáp càng dễ dàng hơn. Nhưng khó bố trí buồng cháy gọn, diện tích truyền
nhiệt lớn nên tính kinh tế của động cơ kém: Tiêu hao nhiều nhiên liệu ở tốc độ cao, hệ
số nạp giảm làm giảm mức độ cường hoá của động cơ. Đồng thời khó tăng tỷ số nén
nhất là khi tỷ số nén của động cơ lớn hơn 7, 5 rất khó bố trí buồng cháy. Vì vậy cơ cấu
phân phối khí xupáp đặt thường chỉ dùng cho một số động cơ xăng có tỷ số nén thấp,
số vòng quay nhỏ.

Cơ cấu xu páp treo có nhiều chi tiết hơn và được bố trí cả ở thân máy và nắp
máy làm tăng chiều cao của động cơ. Khi dùng cơ cấu phân phối khí xupáp 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 xupáp treo, do buồng cháy
nhỏ gọn, khó kích nổ nên có thể tăng tỷ số nén thêm 0,5 ÷ 2 so với khi dùng cơ cấu
phân phối khí xupáp đặt.

2


Khoa Công nghệ Ô tô

Giáo trình BD& SC cơ cấu phân phối khí

Cơ cấu phân phối khí xupáp treo còn làm cho dạng đường nạp thải thanh thoát
hơn khiến sức cản khí của động cơ giảm nhỏ đồng thời do có thể bố trí xupáp 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%.
Do các ưu điểm trên cơ cấu phân phối khí xupáp treo được dùng rộng rãi trong
các động cơ cường hoá (động cơ có công suất lớn và số vòng quay lớn). Động cơ
diezel chỉ dùng phương án bố trí xupáp treo.
Tuy vậy cơ cấu phân phối khí xupáp treo tồn tại một số khuyết điểm. Khuyết điểm
cơ bản là dẫn động xupáp phức tạp và làm tăng chiều cao của động cơ. Ngoài ra bố trí
xupáp treo làm cho kết cấu của nắp máy trở nên hết sức phức tạp và rất khó đúc.
So sánh hai cơ cấu phân phối khí đặt và treo
Cơ cấu phối khí xu páp đặt
Cơ cấu phối khí xu páp treo
Kết cấu gọn nhẹ ít chi tiết.
Kết cấu cồng kềnh
Lực quán tính của cơ cấu nhỏ: bềmặt Nhiều chi tiết

cam và con đội ít bị mòn hơn
Lực quán tính nhiều hơn
Độ mòn lớn hơn
Kết cấu buồng cháy phức tạp hơn, thể Kết cấu buồng cháy gọn, thể tích nhỏ
tích lớn hơn
hơn
Khó bố trí đường nạp đường xả
Dễ thiết kế đường nạp, đường xả
Nắp máy chế tạo đơn giản, gọn
Nắp máy phức tạp, khó chế tạo, làm tăng
chiều cao động cơ
Nạp không đầy, thải không sạch bằng Nạp đầy, thải sạch hơn loại đặt
loại xupap đặt
Dễ bị kích nổ
Khó bị kích nổ hơn loại xupap dặt
Vì những ưu điểm nổi trội của cơ cấu phân phối khí loại treo nên trong thực tế
các động cơ hiện đại ngày nay sử dụng phổ biến cơ cấu phân phối khí loại treo.
1.4. Cơ cấu phân phối khí dùng van trượt
- Cơ cấu phân phối khí dùng van trượt: piston của động cơ đảm nhiệm luôn
chức năng của van trượt có ưu điểm là tiết diện thông qua lớn nhưng khó chế tạo nên ít
dùng trong các đông cơ thông thường mà chỉ dùng trong các động cơ đặc chủng như
động cơ xe đua (hình 1.4).
1.5. Cơ cấu phân khối khí hỗn hợp.
- Cơ cấu phối khí dùng piston đóng mở cửa nạp và cửa xả (động cơ hai kỳ) có
kết cấu đơn giản, không phải điều chỉnh, sửa chữa nhưng chất lượng quá trình trao đổi
Hình 1.5. Động
khí không cao. (hình 1.5)
cơ 2 kỳ quét
vòng
Hình 1.4. Cơ cấu phối

1- Cửa hút.
khí dùng van trượt
2- Cửa xả.
hình đĩa.
3
3- Cửa nạp quét.
4- Hộp trục
khuỷu


Khoa Công nghệ Ô tô

Giáo trình BD& SC cơ cấu phân phối khí

1.6. Bố trí xu páp và dẫn động cơ cấu phối khí
1.6.1. Số xupáp:
Thông thường mỗi xylanh có 1 xupáp thải và 1 xupáp nạp. Đường kính nấm xupáp
nạp thường lớn hơn đường kính nấm xupáp thải để ưu tiên nạp đầy cho động cơ.
Để tăng tiết diện lưu thông qua các dòng khí nạp và khí thải, nhất là đối với
động cơ có đường kính xylanh lớn, số xupáp có thể là 3 (2 xupáp nạp và 1 xupáp thải)
hoặc 4 xupáp (2 nạp và 2 thải). Hiện nay ngay cả đường kính xylanh nhỏ như ôtô du
lịch người ta cũng thiết kế 4 xupáp cho 1 xylanh. Ngoài việc tăng tiết diện lưu thông
cho dòng khí lưu động, người ta còn tạo ra chuyển động xoáy do đóng mở các xupáp
cùng tên trong xylanh lệch nhau, do đó hoàn thiện quá trình hình thành khí hỗn hợp và
cháy để cải thiện tính năng làm việc của động cơ. Hiện nay một số động cơ dùng 5
xupáp cho 1 xylanh, trong đó có 3 xupáp nạp và 2 xupáp thải.
1.6.2. Bố trí xupáp

Hình 1.6. Bố trí xupáp
a. Xupáp nạp và xupáp thải nằm cùng một phía;

b. Xupáp nạp và xupáp thải nằm về hai phía;
c. Xupáp bố trí song song với xylanh;
d. Xupáp bố trí nghiêng so với xylanh.

4


Khoa Công nghệ Ô tô

Giáo trình BD& SC cơ cấu phân phối khí

Để tận dụng khí thải sấy nóng khí nạp mới, để tăng cường quá trình bay hơi và
hoà trộn nhiên liệu với không khí trên đường ống nạp và thải nằm cùng một phía của
động cơ (hình 1.6a).
Nhưng cũng có trường hợp, nhằm hạn chế ảnh hưởng tăng nhiệt độ của khí nạp
mới làm giảm hệ số nạp và đường thải được bố trí về hai phía của động cơ (hình
1.6b ). Hầu hết động cơ Diezel được bố trí theo phương án này. Xupáp thường được
bố trí song song với xylanh (hình 1.6c). Nhưng có một số trường hợp phụ thuộc vào
kết cấu buồng cháy, xupáp được bố trí nghiêng đi để cho buồng cháy được gọn ( hình
1.6d).
1.6.3. Dẫn động xupáp

a

c

b

dHình 1.7. Dẫn động exupáp

Hình 1.7. Các kiều dẫn động xupáp.
a. Dẫn động xupáp kiểu trực tiếp.
b. Dẫn động xupáp kiểu gián tiếp thông qua cơ cấu trung gian (cò mổ).
c. Dẫn động xupáp kiểu gián tiếp thông qua cơ cấu trung gian (con đội, đũa
đẩy, cò mổ).
d. Dẫn động xupáp kiểu gián tiếp thông qua cơ cấu trung gian (con đội).
e. Dẫn động xupáp kiểu gián tiếp thông qua cơ cấu trung gian (con đội, cò mổ).
Xupáp được dẫn động gián tiếp thông qua các chi tiết trung gian như: con đội,
đũa đẩy, đòn gánh, cò mổ...(hình 1.7). Ngoài ra để giảm bớt các chi tiết dẫn động trung

5


Khoa Công nghệ Ô tô

Giáo trình BD& SC cơ cấu phân phối khí

gian, xupáp được dẫn động trực tiếp từ cam (hình 1.7a) hoặc qua một chi tiết trung
gian là đòn bẩy để khuếch đại hành trình xupáp (hình 1.7b,c,d,e). Tuy vậy phải giải
quyết vấn đề trục cam với khoảng cách xa trục khuỷu.
1.6.4. Dẫn động trục cam:
Thông thường trục cam được dẫn động trực tiếp từ trục khuỷu qua bộ truyền
bánh răng với tỷ số 2:1 (động cơ 4 kỳ), và 1:1 (động cơ 2 kỳ). Bộ truyền thường dùng
bánh răng nghiêng để ăn khớp êm. Cũng nhằm mục đích này, bánh răng trục cam được
chế tạo bằng các vật liệu như gỗ phíp, chất dẻo,... Để bảo đảm lắp đúng vị trí tương
quan, giữa bánh răng trục khuỷu và bánh răng trục cam phải có dấu (hình 1.8).

Hình 1.8. Bánh răng dẫn động trục cam

Nếu khoảng cách giữa trục cam và trục khuỷu xa nhau, người ta thiết kế các cặp

bánh răng trung gian truyền động từ trục khuỷu đến trục cam (hình 1.9c)
Trong trường hợp xu páp được dẫn động trực tiếp, khoảng cách giữa trục khuỷu
và trục cam rất xa. Khi đó trục cam được dẫn động bằng bộ truyền xích (hình 1.9a),
bộ truyền đai răng (hình 1.9b), có cơ cấu căng xích, căng đai. Tuy nhiên khi làm việc,
bộ truyền xích gây ồn và khi đai xích rão sẽ làm sai lệch pha phối khí so với thiết kế.

a)

b)
Hình 1.9. Dẫn động gián tiếp trục cam

6

c)


Khoa Công nghệ Ô tô

Giáo trình BD& SC cơ cấu phân phối khí

III. QUY TRÌNH VÀ YÊU CẦU KỸ THUẬT THÁO, LẮP HỆ THỐNG PHÂN
PHỐI KHÍ.
1. Quy trình tháo lắp cơ cấu phân phối khí.
a).Chuẩn bị:
-Dụng cụ tháo lắp: cờ lê tròng, miệng các loại, tuyps 10,12,14,17,19,27.kìm
bằng đầu, kìm mỏ nhọn, kìm tháo phanh hãm, vam ba chấu, búa đồng, kìm tháo lắp
xéc măng, vam tháo lò xo xup páp.
- Dụng cụ đo kiểm: panme đo trong, pan me đo ngoài, căn lá, thước lá, thước
cặp, thước vuông, đồng hồ so, bàn máp.
- Dụng cụ sửa chữa: Khoan tay,dũa mịn, bộ dao doa ba kích thước.

-Nguyên vật liệu: xăng, dầu rửa, xà phòng, bột màu, bột rà xupap, giấy nhám,
giẻ lau, dầu nhờn, mỡ, khay đựng dụng cụ, khay vệ sinh chi tiết.
b) Các bước tháo:
1. Xả dầu bôi trơn.
2. Xả nước làm mát.
3. Tháo hệ thống điện lắp trên động cơ.
4. Tháo dẫn động bướm ga, bướm gió, các ống dẫn nhiên liệu, ống dẫn không
khí, ống dẫn chân không.
5. Tháo bơm dầu trợ lực lái.
6. Tháo két mát dầu, két mát nước.
7. Tháo bơm nén khí.
8. Tháo bu lông cố định động cơ với thân xe.
9. Đưa động cơ ra khỏi xe,đặt lên giá.
10. Vệ sinh bên ngoài động cơ sạch sẽ.
11.Xếp dụng cụ phù hợp,thuận tiện cho quá trình tháo.
12 Tháo bộ chế hòa khí ( hoặc dàn phun xăng) đối với động cơ xăng.
13. Tháo vòi phun, bơm cao áp đối với động cơ dầu.
14. Tháo nắp dàn cò.
15. Tháo đáy các te.
16. Tháo đai ốc bu ly trục khuỷu.
17. Tháo bu ly trục khuỷu.
18. Tháo then định vị bu ly.
19. Tháo trục dẫn động bộ chia điện.
20. Tháo nắp đậy hộp bánh răng phân phối.
21. Tháo dâydai hoặc xích dân động đối với cơ cấu phân phối khí truyền động
xich hoặc dây đai( chu ý dấu, nếu mất dấu phải xác định và đánh dấu lại).
22. Tháo dàn cò.

7

Khoa Công nghệ Ô tô

Giáo trình BD& SC cơ cấu phân phối khí

23. Tháo đũa đảy.
24. Tháo bơm nước.
25. Tháo nắp máy.
26. Nhấc nắp máy ra ngoài.
27. Tháo con đội.
28. Tháo bích hãm trục cam.
29, Tháo trục cam ra ngoài
30. Tháo cụm xup páp: chú ý :trước khi tháo phải đánh dấu thứ tự các cây xup
páp theo từng cặp, chú ý cẩn thận khi tháo lò xo xup páp không để móng hãm bật ra
ngoài rất nguy hiểm. Một số xúp páp có thân rỗng được đổ đầy chất sodium, Chất
sodium thoát ra có thể gây nổ rất nguy hiểm. Đặt nắp máy lên giá , dùng dụng cụ
chuyên dùng ép lò xo xup páp và tháo các xup páp và lò xo ra khỏi nắp máy. Đặt các
bộ phận theo thứ tự trong giá đỡ, Nếu một xup páp không thể tháo ra được, kiểm tra
phần cuối đỉnh của xup páp xem nó có bị bẹp đầu hoặc bị đập búa trên đầu không. Nếu
có , sử dụng một cái dũa hoặc đá mài nhỏ để vát cạnh sắc một cách nhẹ nhàng.
31. Tháo rời các chi tiết dàn cần bẩy, xếp theo thứ tự số máy.
Các bước lắp làm ngược lại các bước tháo, sau khi lắp xong phải bảo đảm các
yêu cầu.
Cụm xup páp, con đội, cò mổ phải lắp đồng bộ, đúng dấu khi tháo.
Sau khi sửa chữa hoặc thay thế xong phải kiểm tra lại và thử các cơ cấu hoạt
động nhẹ nhàng mới cho khởi động động cơ, Động cơ hoạt đông đạt công suất cao
theo yêu cầu, không có tiếng gõ từ cơ cấu phân phối khí.
1.4.2. Yêu cầu kỹ thuật cơ cấu phân phối khí
- Đảm bảo chất lượng của quá trình trao đổi khí.
- Đóng, mở các xup páp đúng thời điểm.

- Đảm bảo đóng kín buồng cháy.
- Độ mòn các chi tiết ít nhất và tiếng kêu nhỏ nhất.
- Dễ điều chỉnh, sửa chữa và thay thế khi hư hỏng.
1.4.3. Xup páp và các chi tiết liên quan.

8


Khoa Công nghệ Ô tô

Giáo trình BD& SC cơ cấu phân phối khí

Hình1.10 : Xup páp và các chi tiết liên quan
1-móng hãm;2-vòng chặn dầu; 3-đĩa tựa lò xo; 4-vành giảm chấn;
5,6-xup páp hút,xả; 7-lò xo xup páp; 8-phớt chặn dầu
1.5.2.Trục cam.

Hình 1.11:Trục cam và các chi tiết liên quan
1-căn dịch dọc;2-trục cam;3-bạc ổ trục;4-bánh răng truyền động cho bơm dầu
và bộ chia điện;5-cam(vấu cam);6-bánh răng nhận chuyển động cho trục cam
1.5.3. Các chi tiết khác

9


Khoa Công nghệ Ô tô

Giáo trình BD& SC cơ cấu phân phối khí

Hình 1.12: Các chi tiết khác của cơ cấu phân phối khí.

1-cam;2-con đội;3-đũa đẩy;4-cần bẩy;5-lò xo xup páp;6-xup páp

10


Khoa Công nghệ Ô tô

Giáo trình BD& SC cơ cấu phân phối khí

Bài 2
BẢO DƯỠNG HỆ THỐNG PHÂN PHỐI KHÍ
I. MỤC ĐÍCH, NỘI DUNG.
1. Mục đích
Bảo dưỡng cơ cấu phân phối khí nhằm phát hiện các hư hỏng, ngăn ngừa các
hư hỏng, duy trì tình trạng kỹ thuật luôn tốt của cơ cấu phân phối khí, nâng cao tuổi
thọ của cơ cấu phân phối khí.
Làm cho động cơ làm việc ổn định, tin cậy, nâng cao tuổi thọ của động cơ.
2. Nội dung bảo dưỡng
Bảo dưỡng cơ cấu phân phối khí gồm có bảo dưỡng kỹ thuật thường xuyên và
bảo dưỡng kỹ thuật định kỳ.
Bảo dưỡng kỹ thuật thường xuyên là những công việc hàng ngày được thực
hiện bởi lái xe, đó là các công việc: vệ sinh nắp máy, vệ sinh đường nạp, vệ sinh
đường xả, kiểm tra các đai truyền động, xích dẫn động trục cam, bánh răng cam, bánh
xích, bánh đai.
Bảo dưỡng kỹ thuật định kỳ bao gồm các công việc của bảo dưỡng kỹ thuật
thường xuyên và phải thực hiện thêm một số công việc sau:
- Kiểm tra, điều chỉnh khe hở nhiệt của xu páp.
- Kiểm tra, điều chỉnh độ căng dây xích, dây đai.
- Tháo làm sạch muội than, rà xúp páp.
- Kiểm tra thay mới các chi tiết bị hư hỏng

II. QUY TRÌNH BẢO DƯỠNG.
1. Kiểm tra, điều chỉnh khe hở nhiệt của xu páp.
Tất cả các cơ cấu phân phối khí dùng con đội cơ khí hoặc không dùng con đội
đều có một khe hở nhỏ giữa đuôi xu páp và đầu cần bẩy (hoặc chi tiết dẫn động) gọi là
khe hở nhiệt, khi xu páp ở trạng thái đóng và động cơ ở trạng thái nguội để bù trù sự
dẫn nở nhiệt của các chi tiết trong cơ cấu khi bị nóng lên.
Trong sửa chữa, khi đã tháo và sửa chữa nắp xi lanh hoặc bất kỳ chi tiết nào của
cơ cấu phân phối khí thì sau khi lắp lại hoàn chỉnh đều phải kiểm tra và điều chỉnh khe
hở nhiệt. Ví dụ, cần phải kiểm tra, điều chỉnh cơ cấu phân phối khí khi:
- Sửa chữa lớn động cơ.
- Tháo nắp xi lanh.
- Kiểm tra, sửa chữa hoặc thay chi tiết của cơ cấu phân phối khí.
Trong bảo dưỡng định kỳ cũng cần phải kiểm tra, điều chỉnh khe hở nhiệt của
cơ cấu phân phối khí vì sau một thời gian làm việc các chi tiết trong cơ cấu bị mòn sẽ

11


Khoa Công nghệ Ô tô

Giáo trình BD& SC cơ cấu phân phối khí

làm thay đổi khe hở nhiệt của cơ cấu. Ví dụ: sự mài mòn của vấu cam, con đội, đũa
đẩy, cò mổ và đuôi xu páp sẽ làm tăng khe hở nhiệt; trong khi sự mài mòn của tán xu
páp và đế xu páp có xu hướng làm giảm khe hở nhiệt. Nói chung, sự mài mòn tổng
hợp của tất cả các chi tiết thường làm tăng khe hở nhiệt của cơ cấu phân phối khí.
a) Cơ sở lý thuyết:
Muốn điều chỉnh được khe hở nhiệt xu páp, trước hết ta phải biết được thứ tự
nổ của động cơ đó.
Ví dụ: Xe UAZ 1-2-4-3, xe TOYOTA 1-3-4-2.

Động cơ 6 máy : 1-5-3-6-2-4 hoặc 1-4-2-5-3-6.
Động cơ 8 máy : 1-5-4-2-6-3-7-8.
Động cơ 12 máy : 1T-6P-5T-2P-3T-4P-4T-3P-2T-5P-6T-1P.
Xác định được vị trí của xu páp nạp và xu páp thải trên nắp máy.
Biết được khe hở nhiệt tiêu chuẩn của động cơ đó.
b) Cách diều chỉnh:
Có hai cách :
* Cách 1 : Điều chỉnh theo thứ tự nổ, gồm các bước sau:
- Bước 1. Tháo nắp đậy giàn xu páp.
- Bước 2. Xác định vị trí của xu páp nạp và xu páp thải.
- Bước 3. Quay trục khuỷu để quan sát sự chuyển động các xupáp của máy số 1.
Xupáp xả mở ra rồi đóng lại, xupáp nạp mở ra rồi đóng lại, kết hợp nhìn dấu trên bánh
đai trục khuỷu trùng với dấu trên thân máy. Dùng phấn đánh 1 dấu trên bánh đai và
thân máy, ở thời điểm này 2 xu páp của máy 1 đóng kín (có khe hở nhiệt).
Đối với cơ cấu xupáp có cơ cấu điều chỉnh bằng vít các bước tiếp theo như
sau:
- Bước 4. Dùng clê nới lỏng ốc hãm của vít điều chỉnh, điều chỉnh hai xu páp
(thải và nạp).
- Bước 5. Chọn căn lá có chiều dầy thích hợp để đo khe giữa đuôi xu páp với
đầu cò mổ (hoặc đuôi xup páp với con đội).
- Bước 6. Dùng tuốc-nơ-vít vặn ốc điều chỉnh khi nào ta xê dịch căn lá thấy sít
là được.( Hình 2.1)
Ví dụ: Đối với xu páp nạp, khe hở nhiệt là: 0,20 ÷ 0,30 mm
Đối với xu páp thải, khe hở nhiệt là: 0,25 ÷ 0,35 mm
- Bước 7. Giữ nguyên tuốc-nơ-vít và dùng clê hãm chặt ốc hãm lại. Chú ý:
không để ốc điều chỉnh quay theo khi hãm ốc.
- Bước 8. Chia dấu theo xi lanh động cơ, những dấu này là ĐCT của máy theo
thứ tự nổ của động cơ.

12

Khoa Công nghệ Ô tô

Giáo trình BD& SC cơ cấu phân phối khí

Ví dụ: Động cơ 4 xi lanh có thứ tự nổ là 1-2-4-3, thì góc lệch pha công tác là
720/4 = 1800, vậy máy số 2 làm việc cách máy 1 là 180 0, nên trên bánh đai sẽ đánh 2
dấu từ dấu này đến dấu kia là 1800.
Động cơ 6 xi lanh trên bánh đai đánh 3 dấu cách đều nhau một góc 1200.
Động cơ 8 xi lanh trên bánh đai đánh 4 dấu cách đều nhau một góc 90 0.
- Bước 9. Từ dấu của máy 1 quay
sang vạch dấu thứ 2 trùng với trên thân
máy. Điều chỉnh 2 xu páp của máy kế tiếp
theo thứ tự nổ của động cơ như các bước:
4,5,6,7. Xong nhớ siết chặt ốc hãm lại.
Như vậy chỉ cần hai vòng quay của
trục cơ, ta điều chỉnh được tất cả các xu
páp của động cơ. Khi đã điều chỉnh xong,
ta phải kiểm tra lại bằng cách quay 2 vòng
để kiểm tra lại các khe hở xem đã đúng
tiêu chuẩn chưa.
Hình 5.1. Điều chỉnh khe hở nhiệt cơ
Hình 2.1.Điều chỉnh khe hở nhiệt
* Cách 2: Điều chỉnh theo phương pháp song hành:
- Cơ sở lý thuyết:
+ Lập bảng thứ tự nổ của động cơ: (căn cứ vào số xi lanh, góc lệch pha công
tác, sơ đồ kết cấu của trục khuỷu).
Ví dụ: Động cơ, 1 hàng, 4 xi lanh, 4 kỳ với thứ tự nổ: 1-3-4-2:

Nửa vòng quay trục
khuỷu
Nửa thứ nhất
Nửa thứ hai
Nửa thứ ba
Nửa thứ tư

ứng với góc
quay

Số xi lanh
1
Nổ
Xả
Hút
Nén

0 ÷ 180
đến 360o
đến 540o
đến 720o
o

o

2
Xả
Hút
Nén
Nổ

3
Nén
Nổ
Xả
Hút

4
Hút
Nén
Nổ
Xả

+ Chia đôi vế máy: 1-3/4-2, chúng ta thấy khi máy số 1 ở thời kỳ cuối nénđầu nổ tức là khi pit tông ở gần ĐCT,máy số 4 đang ở thời kỳ cuối xả đầu hút, tức là
pit tông cũng ở gần ĐCT và ngược lại.
Ở thời điểm cuối nén, đầu nổ: cả hai xu páp nạp và thải đều đóng (khi đó giữa
đuôi xu páp và đầu cò mổ hay giữa đuôi xu páp và đầu con đội mới có khe hở nhiệt).

13


Khoa Công nghệ Ô tô

Giáo trình BD& SC cơ cấu phân phối khí

Ở thời điểm cuối xả, đầu hút: xu páp thải đi lên (đóng cửa thải), xu páp nạp đi
xuống (mở cửa nạp). Chúng ta dễ dàng quan sát phát hiện ra sự chuyển động này.
Như vậy khi điều chỉnh máy 1, ta chỉ cần quan sát máy 4 và ngược lại; điều
chỉnh máy 3 thì quan sát máy 2 và ngược lại.
Đối với các động cơ 1 hàng, 6 xi lanh, 4 kỳ hay các động cơ khác ta cũng làm

như vậy (1-5-3/6-2-4; 1-5-4-2/6-3-7-8; ...).
- Cách tiến hành:
Bước 1. Tháo nắp đậy dàn xu páp.
Bước 2. Làm dấu phân biệt xu páp để dễ điều chỉnh.
Bước 3. Quay trục khuỷu nhìn sự đóng mở của cặp xu páp của một xi lanh bất
kỳ, khi thấy xu páp thải chuẩn bị đóng và xu páp nạp chuẩn bị mở, tức là lúc pít tông
của xi lanh đó ở điểm chết trên (xi lanh này đang ở cuối xả đầu hút). Còn xi lanh cùng
phương với nó đang ở thời điểm cuối nén, đầu nổ.
Bước 4. Điều chỉnh hai xu páp (thải và nạp) của xi lanh ở cuối nén đầu nổ.
Đối với cơ cấu dẫn động trực tiếp , khe hở nhiệt là khe hở giữa trục cam và con
đội khi xupáp ở trạng thái đóng hoàn toàn.( Hình 2.2) tuỳ theo từng kết cấu cụ thể mà
cách điều chỉnh có thể như sau ( Hình 2.3.)

Hình 2.2. Khe hở nhiệt

14
Hình 2.3. Các phương pháp điều chỉnh khe hở nhiệt


Khoa Công nghệ Ô tô

Giáo trình BD& SC cơ cấu phân phối khí

2. Kiểm tra, điều
chỉnh độ căng dây
xích:
- Kiểm tra mòn đĩa
xích cam
- Kiểm tra bộ căng
xích cam

- Kiểm tra thanh trượt
và giảm chấn bộ căng
xích cam
- Kiểm tra góc dãn
của xích cam
a) Kiểm tra
mòn đĩa xích cam:
Dùng
thước
cặp để đo đường kính ngoài của đĩa xích cam. Đĩa xích mòn làm cho xích bám quá sâu
trên đĩa xích, làm giảm đường kính ngoài của xích khi nó được lắp trên đĩa xích. Do
đó, hãy lắp xích lên đĩa xích và sau đó đo đường kính ngoài của xích để đánh giá xem
đĩa xích có bình thường hay không.( Hình 2.4)
Để đĩa xích mòn tiếp tục làm việc có thể gây nên nhảy răng hay bỏ qua răng do
xích chùng, nó có thể làm hư hỏng cơ cấu phối khí.

Hình 2.4. Kiểm tra độ mòn của đĩa xích cam
1-Thước kẹp; 2-Xích cam; 3-Đĩa xích
b) Kiểm tra bộ căng xích cam:
Nếu có hư hỏng trong bộ căng xích cam, nó sẽ không còn có khả năng tác dụng
lực căng lên xích cam, điều này sẽ làm cho xích cam bị lỏng và gây ra nhảy răng, có
thể dẫn đến hư hỏng cơ cấu xupáp.( Hình 2.5)
- Khi nâng vấu hãm cóc, kiểm tra rằng píttông có thể dịch chuyển bằng tay.

15


Khoa Công nghệ Ô tô

Giáo trình BD& SC cơ cấu phân phối khí

- Khi đẩy vấu hãm cóc ngược lại, kiểm tra rằng píttông bị hãm.
- Chắc chắn rằng píttông chuyển động êm và không có lực cản lớn.
- Thay bộ căng xích nếu có trục trặc.

Hình 2.5. Kiểm tra bộ căng xích cam
1-Píttông; 2-Miếng hãm; 3-Vấu hãm cóc; 4-Bộ căng xích.
c) Kiểm tra thanh trượt và giảm chấn bộ căng xích:
Vùng mà thanh trượt và giảm chấn tiếp xúc với xích cam sẽ bị mòn. Khi điều
này xảy ra, xích cam bắt đầu rung, lúc này bộ căng xích có thể không còn tác dụng đủ
lực căng vào xích cam được nữa, làm cho xích cam bị lỏng và gây ra nhảy xích, có thể
làm hỏng cơ cấu phối khí

Hình 2.6. Kiểm tra thanh trượt và giảm chấn bộ căng xích.
1-Thanh trượt xích cam;
2-Bộ giảm chấn xích cam.

d) Kiểm tra góc dãn của xích cam:
Treo xích vào móc trên tường. Tiếp theo
đó, kéo xích bằng cách tác dụng một áp lực
không đổi bằng lực kế lò xo. (Hình 2.7)

16


Khoa Công nghệ Ô tô

Giáo trình BD& SC cơ cấu phân phối khí

Dùng thước kẹp, đo chiều dài của một

số nhất định miếng dẫn hướng. Do chốt và bạc
bị mòn, độ dơ sẽ tăng lên. Điều đó dẫn đến
toàn bộ dây xích bị kéo giãn ra. Do đó, đo
chiều dài của xích cam có thể đánh giá xem nó
Hình 2.7. Kiểm tra góc dãn
có thể sử dụng lại hay không.
của xích cam.
Ví dụ: Với động cơ 2RZ chiều dài tiêu
chuẩn của 16 mắt xích là 41,5 mmm
3. Tháo và làm sạch muội than:
Trong quá trình làm việc, các chi tiết thường xuyên tiếp xúc với các sản phẩm
cháy (xu páp, đường thải,...), do đó chúng dễ bị muội than bám vào. Chúng ta phải tiến
hành tháo và vệ sinh xu páp, đường nạp đường xả.
Dùng chổi cáp đánh sạch muội than bám trên mặt đáy và mặt nấm, vệ sinh ống
dẫn hướng.
Sau khi làm sạch muội than xong phải kiểm tra sự kín khít của xup páp và đế
xúp páp, nếu cần thì phải rà lại xúp páp và đế xúp páp.
Các bộ phận dẫn động trục cam cũng hay bị bẩn do vậy chúng ta cần phải
thường xuyên làm vệ sinh chúng.
4. Kiểm tra thay mới các chi tiết bị hư hỏng:
Các chi tiết như dây đai, phớt làm kín xúp páp, thanh trượt. . . cần phải kiểm tra
định kỳ nếu hư hỏng cần phải được thay mới.
5. Kiểm tra khe hở:
Có một vài vị trí đo khe hở dầu trên nắp quylát:
- Khe hở giữa thân xup páp và bạc dẫn hướng xupáp
- Khe hở giữa thân và lỗ con đội xupáp
- Khe hở dọc trục cam
- Khe hở giữa trục cam và ổ đỡ hoặc bạc trục cam
a) Khe hở giữa thân và ống dẫn hướng xupáp:
Dùng dưỡng có đồng hồ so để đo đường kính trong của bạc dẫn hướng xupáp

và dùng panme để đo đường kính ngoài của thân xupáp và sau đó tính toán khe hở .
(Hình 2.8)

17


Khoa Công nghệ Ô tô

Giáo trình BD& SC cơ cấu phân phối khí

Hình 2.8. Kiểm tra khe hở
giưa thân xupáp và bạc dẫn
hướng xu páp.
1-Dưỡng có đồng hồ so;
2-Panme;
3-Bạc dẫn hướng xupáp;
4-Xupáp.

b) Khe hở giữa thân con đội và lỗ con đội xupáp:
Dùng dưỡng có đồng hồ so để đo đường kính trong của lỗ con đội xupáp và
dùng panme để đo đường kính ngoài của con đội xupáp và sau đó tính toán khe hở .(Hình
2.9)

Hình 2.9. Kiểm tra khe hở con đội xu páp.
1-Dưỡng có đồng hồ so, 2-Panme, 3-Con đội xupáp.
c) Khe hở dọc trục cam:
Dùng đồng hồ so và tuốc nơ vít dẹt để đo khe hở dọc trục.( Hình 2.10)
d) Khe hở giữa trục cam và bạc hoặc
ổ đỡ trục cam:(Hình 2.11)
Dùng dây đo nhựa để đo khe

hở dầu.
- Làm sạch dầu hay chất bẩn
trên bề mặt kiểm tra và nắp bạc.
- Điều chỉnh dây bằng với
chiều rộng của nắp bạc và ngắt thành
từng đoạn
- Lấy dây đo nhựa từ mẩu giấy Hình 2.10. Kiểm tra khe hở dọc trục cam
và đặt nó song song với cổ trục.

18


Khoa Công nghệ Ô tô

Giáo trình BD& SC cơ cấu phân phối khí

- Siết nắp bạc đến mômen xiết
tiêu chuẩn
- Tháo nắp bạc.
- Đọc giá trị khe hở quy đổi
trên dây đo nhựa từ trên vỏ giấy của
dây đo

Hình 2.11. Kiểm tra khe hở dầu trục cam.

19


Khoa Công nghệ Ô tô

Giáo trình BD& SC cơ cấu phân phối khí
Bài 3
SỬA CHỮA CỤM XU PÁP

I. NHIỆM VỤ, YÊU CẦU
1.1. Nhiệm vụ
Dùng để đóng mở cửa nạp và cửa xả theo thứ tự các kỳ làm việc của động cơ.
1.2.Yêu cầu.
- Phải đóng kín hoàn toàn
- Phải đảm bảo đủ tiết diện lưu thông, để thực hiện việc nạp đầy và thải sạch
- Làm việc tin cậy, chắc chắn
II. ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO
2.1. Cấu tạo chung.
Cụm xupáp bao gồm các chi tiết: Xupáp, đế xupáp, lò xo, đĩa lò xo và móng hoặc chốt
hãm. ống dẫn hướng.
Hình 3.1. Cụm xu páp
1- Đế xu páp
2- Xu páp
3- Ống dẫn hướng
4- Lò xo xu páp
5- Đế lò xo
6- Móng hãm.

2.2. Các chi tiết chính của cụm xu páp
2.2.1. Xu páp
a. Nhiệm vụ
Các xu páp có nhiệm vụ đóng mở các đường nạp và đường thải để thực hiện quá trình
trao đổi khí.

20

Khoa Công nghệ Ô tô

Giáo trình BD& SC cơ cấu phân phối khí

Hình 3.2. Kết cấu của xu páp.
1-Đuôi; 2-Thân; 3-Nấm
b. Điều kiện làm việc
- Do tiếp xúc với khí cháy nên các xu páp chịu áp
lực rất lớn và nhiệt độ cao. Xu páp thải chịu nhiệt độ cao
hơn (700-9500C), xu páp nạp chịu nhiệt độ thấp hơn
(250-4500C).
- Xu páp còn bị ăn mòn hoá học do các hơi axít trong khi cháy, đặc biệt là đối
với xu páp thải.
- Khi đóng mở, nấm xu páp va đập với đế nên nấm dễ bị biến dạng cong vênh
và mòn rỗ bề mặt nấm.
- Tốc độ lưu thông của dòng môi chất qua xu páp là rất lớn. Đối với xu páp thải,
vận tốc này có thể đạt 400-600m/s gây ăn mòn cơ học bề mặt nấm.
c. Vật liệu chế tạo
- Xu páp thải: Dùng thép hợp kim chịu nhiệt có các thành phần như: Si, Cr, Mn.
Để tiết kiệm vật liệu có thể chỉ chế tạo nấm bằng hợp kim chịu nhiệt rồi hàn
với thân xu páp bằng thép thông thường. Để chống mòn, chống gỉ người ta mạ lên bề
mặt làm việc của xu páp một lớp mỏng hợp kim Co (coban).
- Xu páp nạp: Dùng thép hợp kim Cr, Mn hoặc hợp kim có thêm thành phần Si.
Tuy nhiên khả năng chịu nhiệt không cần cao như xu páp thải.
d. Phân loại
Dựa vào cấu tạo của đế xup páp người ta chia thành 4 loại.
- Xup páp bằng.
- Xúp páp lõm.

- Xúp páp lồi.
- Xúp páp chứa Na.

21


Khoa Công nghệ Ô tô

Giáo trình BD& SC cơ cấu phân phối khí

e. Cấu tạo
Xu páp gồm có 3 phần: đuôi xu páp, thân xu páp, nấm xu páp (hình 3.2).
*. Nấm xu páp:
Phần quan trọng nhất của nấm là bề mặt làm
việc với góc vát α (hình 3.3). Góc α càng nhỏ, tiết
diện lưu thông qua cửa xu páp càng lớn nhưng dòng
khí bị ngoặt làm tăng sức cản lưu động của dòng khí,
mặt khác khi đó chiều dầy của nấm nhỏ, ảnh hưởng
tới sức bền của nấm. Thông thường: đối với xu páp
thải: α = 450, đối với xu páp nạp: α=30÷450.
Chiều dầy của vành tiếp xúc nấm phụ thuộc
Hình 3.3. Kết cấu của
tương quan giữa độ cứng của đế xu páp và nấm xu
nấm xu páp.
páp. Để tránh hiện tượng nấm bị mòn nhanh và thuận
tiện trong quá trình sửa chữa, đế xu páp làm mềm
hơn. Khi đó chiều dầy của vành tiếp xúc lớn hơn bề
rộng của đế xu páp.
Các loại nấm xu páp:
- Nấm bằng: (hình 3.3) có kết cấu đơn giản, dễ chế tạo và có diện tích chịu

nhiệt nhỏ.
- Nấm lõm: (hình 3.4a) có bán
kính chuyển tiếp giữa nấm và thân rất
lớn nên được dùng làm xu páp nạp,
để cho dòng khí đỡ bị ngoặt. Phần
lõm làm giảm trọng lượng của xupáp.
a)

b)
c)
Hình 3.4. Các loại nấm xupáp

- Nấm lồi: (hình 3.4b) được dùng cho xu páp thải nhằm cải thiện quá trình thải,
làm giảm các vùng chết khi thải để thải sạch. Một số động cơ có xu páp thải rỗng với
50-60% thể tích chứa natri (hình 3.4c). Khi động cơ làm việc, natri nóng chảy
(tnc(Na)=970). Mặt khác xu páp chuyển động lên xuống liên tục nên natri lỏng sẽ bị
sóng sánh trong lỗ rỗng và do đó có tác dụng tải nhiệt từ tán nấm lên phần thân rồi
truyền qua ống dẫn hướng xu páp ra nước làm mát.
*. Thân xu páp:

22


Khoa Công nghệ Ô tô

Giáo trình BD& SC cơ cấu phân phối khí

Thân xu páp có nhiệm vụ dẫn hướng và tản nhiệt cho nấm xup páp, phần nối
tiếp giữa tán nấm và thân thường được làm nhỏ lại để dễ gia công và tránh bị kẹt xu
páp trong ống dẫn hướng vì phần dưới của thân có nhiệt độ cao hơn (hình 3.2).

*. Đuôi xu páp:
Đuôi xu páp phải có kết cấu để lắp đĩa lò xo xu páp. Thông thường đuôi xu páp
có mặt côn (hình 3.5a) hoặc rãnh vòng (hình 3.5b) để lắp móng hãm. Kết cấu đơn giản
nhất để lắp đĩa lò xo xu páp là dùng chốt (hình 3.5c), nhưng lại tập trung ứng suất. Để
đảm bảo an toàn chốt phải được chế tạo bằng vật liệu có độ bền cao.
Đối với xu páp được cam dẫn động trực tiếp, đuôi xu páp thường có ren để lắp
đĩa lò xo xu páp (hình 3.5d). Khe hở giữa đuôi xu páp và cam được điều chỉnh bằng
cách xoay đĩa phía trên. Sau khi được điều chỉnh do có kết cấu răng hãm nên đĩa trên
được ghép thành một khối với đĩa dưới.

Hình 3.5. Kết cấu đuôi xu páp.
Đối với cơ cấu phân phối khí dẫn động gián
tiếp, để tránh hiện tượng các chi tiết giãn nở làm kênh
xu páp, nên phải có khe hở nhiệt δ (hình 3.6).
Để tăng tuổi thọ và đảm bảo độ kín khít cho xu
páp khi đóng, ở một số động cơ người ta thiết kế xu
páp có thể tự xoay (hình 3.7).
Khi xu páp mở, lò xo 1 bị nén lại, làm cho lò
xo đĩa 4 tỳ lên viên bi 6. Lò xo đĩa 4 sẽ dần tách khỏi
đế 7, khi đó các viên bi 6 sẽ trượt trong rãnh 8 (từ vị
trí nông tới vị trí sâu. Dưới tác dụng của lực ma sát,
viên bi 6 chuyển động làm cho đĩa 4, vỏ bọc 5, lò xo 1
và xu páp xoay đi một góc. Đồng thời các lò xo 9 bị
nén lại. Khi xu páp đóng dần lực ép của lò xo 1 giảm
dần làm cho lò xo 4 dần dần được giải phóng trở về
trạng thái ban đầu, đầu tỳ của lò xo đĩa 4 sẽ tỳ lên đế
7 và lò xo 4 sẽ dần dần không tỳ lên các viên bi 6. Lò
xo 9, đẩy các viên bi về trạng thái ban đầu.

23

Hình 3.6. Khe hở nhiệt


Khoa Công nghệ Ô tô

Giáo trình BD& SC cơ cấu phân phối khí

Với nguyên tắc làm việc trên sau vài chục lần đóng mở, xu páp sẽ tự xoay được
một vòng. Do xu páp tự xoay làm cho thân xu páp sẽ lâu mòn và nấm xu páp được rà
khí với đế hơn, do đó ít bị cong vênh.

Hình 3.7. Kết cấu xu páp tự
xoay.
1-Lò xo xupáp;
2-Thân;
3-ống dẫn hướng; 4-Lò xo đĩa;
5-Vỏ bọc;
6-Bi trượt;
7-Đế; 8-Rãnh trượt; 9-Lò xo.

2.2.2. Đế xu páp:
a.Nhiệm vụ
Đế xu páp tiếp xúc với nấm xu páp khi xu páp đóng. Để tăng tuổi thọ, thuận
tiện khi sửa chữa, đế xu páp thường được chế tạo rời (bằng vật liệu chịu mòn), rồi
được lắp vào thân máy (cơ cấu phối khí xu páp đặt), nắp máy (cơ cấu phối khí xu páp
treo).Đế xupáp còn có nhiệm vụ truỳen nhiệt từ xupáp ra nắp hoặc thân máy.
b. Vật liệu
Đế xu páp thường làm bằng thép thép hợp kim hoặc gang trắng và được lắp
ghép có độ dôi vào thân máy, nắp xi lanh.

c. Kết cấu
Đối với thân máy, nắp máy làm bằng nhôm, đế xu páp nạp và thải đều được
làm rời. Còn đối với thân máy, nắp máy được làm bằng gang, thì chỉ làm đế rời cho xu
páp thải.
Đế xu páp được hãm trong thân máy hoặc nắp xi lanh nhờ các rãnh vòng và
kim loại biến dạng khi ép, nhờ tính tự hãm của bề mặt côn hoặc nhờ kết cấu do nong
ống sau khi lắp. Bề mặt tiếp xúc với nấm thường có 3 góc khác nhau, để đế và nấm xu
páp tiếp xúc tốt, trường hợp này ứng với nấm xu páp có góc α = 450.( Hình 3.8)

24


Khoa Công nghệ Ô tô

Giáo trình BD& SC cơ cấu phân phối khí

Hình 3.8. Kết cấu của đế xu páp.
2.2.3. Lò xo xu páp
a.Nhiệm vụ
Lò xo dùng để đóng kín xu páp trên đế xu páp.
Đảm bảo xu páp chuyển động theo đúng quy luật của cam phân phối khí.
b. Điều kiện làm việc
Lò xo xu páp ngoài sức căng ban đầu còn chịu tải trọng thay đổi đột ngột và
tuần hoàn trong quá trình xu páp đóng mở.
c. Vật liệu chế tạo

25