Thiết kế cơ cấu phân phối khí động cơ z6 trên xe ford focus

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA CƠ KHÍ GIAO THÔNG

ĐỀ TÀI:
THIẾT KẾ CƠ CẤU PHÂN PHỐI KHÍ ĐỘNG CƠ Z6 TRÊN XE FORD
FOCUS.
SINH VIÊN THỰC HIỆN

:

LÊ THANH NGUYÊN

LỚP

:

05C4A

GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

:

PGS.TS TRẦN VĂN NAM

GIÁO VIÊN DUYỆT

:

NGUYỄN QUANG TRUNG

NỘI DUNG CHÍNH TRONG ĐỀ TÀI
1. Mục đích và ý nghĩa đề tài.
2. Tổng quan về sự phát triển của cơ cấu phân phối khí 4 kỳ
từ cổ điển đến hiện đại
3. Thiết kế cơ cấu phân phối khí động cơ Z6.
4. Tính toán các thông số cơ bản của cơ cấu phân phối khí.
5. Tính kiểm nghiệm các chi tiết trong cơ cấu phân phối khí
động cơ Z6.
6. Những hư hỏng và phương pháp kiểm tra, sửa chữa các
chi tiết trong cơ cấu phân phối khí.
7. Kết luận.


TỔNG QUAN VỀ SỰ PHÁT TRIỂN
CỦA CƠ CẤU PHÂN PHỐI KHÍ 4 KỲ
TỪ CỔ ĐIỂN ĐẾN HIỆN ĐẠI.
 Cơ cấu phân phối khí xupáp đặt.
 Cơ cấu phân phối khí xupáp treo.
 Cơ cấu phân phối khí VTEC của Honda
 Cơ cấu phân phối khí MIVEC của Mitsubishi
 Cơ cấu phân phối khí VCT của Ford


CƠ CẤU PHÂN PHỐI KHÍ CỔ ĐIỂN

Cơ cấu phân phối khí xupáp đặt

Cơ cấu phân phối khí xupáp treo

CƠ CẤU PHÂN PHỐI KHÍ VTEC CỦA
HONDA
*Ở

TỐC ĐỘ THẤP

1 - Piston tác động; 2 – Piston đồng bộ; 3 – Piston chặn; 4 – Cò mổ thứ nhất;
5 – Cò mổ thứ hai; 6 – Cam thứ nhất; 7 – Cam thứ hai.


*Ở

TỐC ĐỘ CAO

1 – Áp lực dầu đến; 2 – Cam thứ nhất.


CƠ CẤU PHÂN PHỐI KHÍ MIVEC CỦA
MITSUBISHI


CƠ CẤU PHÂN PHỐI KHÍ VCT CỦA
FORD
 Sử dụng áp suất
thủy lực điều khiển
bằng van điện từ
để xoay trục cam
nạp
 Có thể xoay trục

cam một góc 40
độ so với góc quay
trục khuỷu


ƯU ĐIỂM CỦA CƠ CẤU PHÂN PHỐI
KHÍ HIỆN ĐẠI SO VỚI CỔ ĐIỂN
• Cơ cấu phân phối khí hiện đai luôn hoạt động ở
điều kiện tối ưu.
• Suất tiêu hao nhiên liệu thấp.
• Gia tốc thay đổi từ tốc độ thấp sang tốc độ cao
xảy ra nhanh chóng.
• Ít gây ô nhiễm.


MẶT CẮT ĐỘNG CƠ Z6
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 Z6
 Đường kính xilanh: 78 (mm).
 Hành trình piston: 83,6 (mm).
 Dung tích xilanh: 1598 c

 Công suất cực đại: 77 (KW).
 Mômen xoắn cực đại: 145 (N.m).
 Động cơ 4 xilanh
 Thứ tự nổ: 1-3-4-2.
 Cơ cấu phân phối khí dùng cam kép DOHC


SƠ ĐỒ BỐ TRÍ XUPÁP TRONG ĐỘNG CƠ Z6
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 Z6
 Trục cam được dẫn
động bằng xích
 Xích được giữ căng
trong suốt quá trình
hoạt động nhờ bộ
phân căng xích
 Để chống rung động
cho xích trên động
cơ còn lắp thanh
dẫn hướng


KẾT CẤU CÁC CHI TIẾT CỦA CƠ CẤU
PHÂN PHỐI KHÍ ĐỘNG CƠ Z6
 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


KẾT CẤU CÁC CHI TIẾT CỦA CƠ

CẤU PHÂN PHỐI KHÍ ĐỘNG CƠ Z6


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 phải
 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 Z6 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.


EM XIN CHÂN THÀNH CẢM
ƠN QUÝ THẦY CÔ