Nghiên cứu kiểm tra, sửa chữa hệ thống phân phối khí xe TOYOTA CAMRY 2013

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
Hưng Yên, ngày ….. tháng ..... năm 2019
Giảng viên hướng dẫn

ThS. Nguyễn Văn Nhỉnh

A


MỤC LỤC
NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN ........................................................ A
MỤC LỤC ...................................................................................................................... B
DANH MỤC BẢNG, BIỂU ........................................................................................... D
DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ .................................................................................. E
LỜI NÓI ĐẦU .................................................................................................................1
CHƯƠNG 1 : CƠ SỞ LÝ LUẬN ĐỀ TÀI......................................................................2
1.1. Tính cấp thiết của đề tài...........................................................................................2
1.2. Ý nghĩa của đề tài .....................................................................................................2
1.3. Mục tiêu của đề tài ...................................................................................................2
1.4. Đối tượng và khách thể nghiên cứu..........................................................................3
1.5. Nhiệm vụ nghiên cứu ...............................................................................................3
1.6. Các phương pháp nghiên cứu ...................................................................................3
1.6.1. Phương pháp nghiên cứu thực tiễn ........................................................................3
1.6.2. Phương pháp nghiên cứu tài liệu ...........................................................................3
CHƯƠNG II. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHÂN PHỐI KHÍ TRÊN ĐỘNG CƠ
2AR-FE XE TOYOTA CAMRY 2012 ...........................................................................4
2.1. Nhiệm vụ ..................................................................................................................4
2.2. Yêu cầu .....................................................................................................................4
2.3. Cấu tạo và nguyên lý ................................................................................................4
2.3.1. Xuppáp...................................................................................................................5
2.3.2. Đế xuppáp ..............................................................................................................7
4.3.3 Ống dẫn hướng xuppáp .........................................................................................8
4.3.4. Lò xo xuppáp .........................................................................................................9
4.3.5. Trục cam. ...............................................................................................................9
4.3.6. Con đội ................................................................................................................11

4.3.7. Đũa đẩy ................................................................................................................14
4.3.8. Đòn bẩy................................................................................................................14
2.4. Giới thiệu về hệ thống phân phối khí động cơ 2AR-FE trên xe Camry 2012 ........15
2.4.1. Thông số kỹ thuật xe Toyota Camry 2012 ..........................................................15
2.4.2. Hệ thống phân phối khí trên động cơ 2AR-FE xe Toyota Camry 2012 .............18
2.4.2.1. Vị trí các chi tiết hệ thống phân phối khí trên động cơ ....................................18
2.4.2.2. Hệ thống điều khiển thời điểm phối khí VVT-i ...............................................21
2.4.2.3. Van điều khiển thời gian trục cam....................................................................22
2.4.2.4. Sơ đồ hệ thống điều khiển động cơ 2AR-FE....................................................24
CHƯƠNG III. KIỂM TRA, CHẨN ĐOÁN, SỬA CHỮA HỆ THỐNG PHÂN PHỐI
KHÍ ĐỘNG CƠ 2AR-FE TRÊN XE TOYOTA CAMRY 2012 ..................................25
B


3.1. Hư hỏng thường gặp, nguyên nhân tác hại .............................................................25
3.1.1. Xupap...................................................................................................................25
3.1.2. Ổ đặt ....................................................................................................................26
3.1.3. Lò xo xupap .........................................................................................................26
3.1.4. Đòn gánh và trục đòn gánh ..................................................................................27
3.1.5. Móng hãm và đĩa chặn lò xo ...............................................................................27
3.1.6. Trục cam và bạc lót .............................................................................................28
3.2. Quy trình kiểm tra, chẩn đoán, sửa chữa van điều khiển dầu trục cam .................29
3.2.1. Kiểm tra chẩn đoán bằng máy chẩn đoán............................................................29
3.2.1. Quy trình tháo van điều khiển dầu trục cam .......................................................30
3.2.2. Quy trình kiểm tra van điều khiển dầu phối khí trục cam ...................................32
3.2.3. Quy trình lắp van điều khiển dầu phối khí trục cam ...........................................33
3.2. Quy trình kiểm tra, chẩn đoán sửa chữa trục cam ..................................................35
3.2.1. Quy trình tháo trục cam .......................................................................................35
3.2.2. Quy trình lắp trục cam .........................................................................................45
3.3. Quy trình kiểm tra, chẩn đoán sửa chữa lắp quy lát ...............................................56

3.3.1. Quy trình tháo lắp quy lát ....................................................................................56
3.3.2. Quy trình kiểm tra lắp quy lát..............................................................................58
3.3.2.1. Kiểm tra cụm quy lát ........................................................................................58
3.3.2.2. Kiểm tra lò xo nén ............................................................................................60
3.3.2.3. Kiểm tra xupáp nạp ..........................................................................................61
3.3.2.4. Kiểm tra xupáp xả ............................................................................................62
3.3.2.5. Kiểm tra khe hở dầu của bạc dẫn hướng xupáp ...............................................64
3.3.2.6. Kiểm tra đế xu páp nạp .....................................................................................65
3.3.2.7. Kiểm tra đế xupáp xả ........................................................................................65
3.3.2.8. Kiểm tra khe hở dầu trục cam ..........................................................................66
3.3.2.9. Kiểm tra khe hở dọc trục của trục cam.............................................................68
3.3.3. Quy trình thay thế một số chi tiết trên lắp quy lát ...............................................69
3.3.3.1. Thay bạc dẫn hướng xupáp nạp ........................................................................69
3.3.3.2. Thay bạc dẫn hướng xupáp xả ..........................................................................71
3.3.3.3. Thay chốt rỗng ..................................................................................................73
3.3.4. Quy trình sửa chữa một số chi tiết trên lắp quy lát .............................................74
3.3.4.1. Sửa chữa đế xupáp nạp .....................................................................................74
3.3.4.2. Sửa chữa đế xupáp xả .......................................................................................75
TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................................76

C


DANH MỤC BẢNG, BIỂU
Bảng 2.1: Thông số kỹ thuật xe Toyota Camry 2012 ...................................................16
Bảng: 3.1. Quy trình tháo van điều khiển dầu trục cam ................................................30
Bảng: 3.2. Quy trình lắp van điều khiển dầu phối khí trục cam ....................................33
Bảng: 3.3. Quy trình tháo trục cam ...............................................................................35
Bảng: 3.4. Quy trình lắp trục cam .................................................................................45
Bảng: 3.5. Quy trình tháo lắp quy lát ............................................................................56

D


DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
Hình 2.1. Xuppáp.............................................................................................................5
Hình 2.2. Kết cấu nấm xuppáp ........................................................................................5
Hình 2.3. Thân xuppáp ....................................................................................................6
Hình 2.4. Kết cấu đuôi xuppáp .......................................................................................7
Hình 2.5. Kết cấu đế xuppáp ...........................................................................................7
Hình 2.6. Kết cấu ống dẫn hướng xuppáp .......................................................................8
Hình 2.7. Lò xo xuppáp ...................................................................................................9
Hình 2.8. Cam xuppáp .....................................................................................................9
Hình 2.9. Trục cam .......................................................................................................10
Hình 2.10. Cơ chế hạn chế dịch chuyển dọc trục cam ..................................................11
Hình 2.11. Con đội hình nấm và con đội hình trụ ........................................................12
Hình 2.12. Con đội con lăn ...........................................................................................12
Hình 2.13. Con đội thủy lực ..........................................................................................13
Hình 2.14. Đũa đẩy ........................................................................................................14
Hình 2.15. Kết cấu đòn gánh trong cơ cấu xuppáp treo ................................................14
Hình 2.16. Hình ảnh xe Toyota Camry 2012 ................................................................15
Hình 2.17. Các chi tiết trên mặt lắp quy lát ...................................................................18
Hình 2.18. Các chi tiết trên nắp quy lát .........................................................................19
Hình 2.19. Van điều khiển dầu phối khí trục cam .........................................................20
Hình 2.20:Hệ thống điều khiển VVT-i động cơ 2AR-FE .............................................22
Hình 2.21. Làm sớm thời điểm phối khí. ......................................................................23
Hình 2.22. Làm muộn thời điểm phối khí. ....................................................................23
Hình 2.23. Giữ thời điểm phối khí ................................................................................23
Hình 2.24. Sơ đồ hệ thống điều khiển động cơ 2AR-FE...............................................24
Hình 3.1. Vị trí giắc DLC3 ............................................................................................29

Hình 3.2. Kiểm tra van điều khiển dầu phối khí trục cam ............................................32
Hình 3.3. Đo độ vênh trên các bề mặt tiếp xúc .............................................................58
Hình 3.4. Kiểm tra vết nứt tại các cửa nạp, các cửa xả và bề mặt xi lanh ....................59
Hình 3.5. Kiểm tra chiều dài lò xo nén..........................................................................60
Hình 3.6. Kiểm tra độ lệch lò xo nén ............................................................................60
Hình 3.7. Kiểm tra đường kính thân xupáp nạp ............................................................61
Hình 3.8. Kiểm tra độ dày nấm xupáp nạp ....................................................................61
Hình 3.9. Kiểm tra chiều dài tổng thể của xupáp nạp ...................................................62
E


Hình 3.10. Kiểm tra đường kính thân xupáp xả ............................................................62
Hình 3.11. Kiểm tra độ dày nấm xupáp xả ....................................................................63
Hình 3.12. Kiểm tra chiều dài tổng thể của xupáp xả ...................................................63
Hình 3.13. Kiểm tra khe hở dầu của bạc dẫn hướng xupáp ..........................................64
Hình 3.14. Kiểm tra đế xu páp nạp ................................................................................65
Hình 3.15. Kiểm tra đế xupáp xả ...................................................................................65
Hình 3.16. Kiểm tra khe hở dầu trục cam .....................................................................66
Hình 3.17. Kiểm tra khe hở dầu trục cam bằng dây đo nhựa ........................................67
Hình 3.18. Kiểm tra khe hở dọc trục của trục cam........................................................68
Hình 3.19. Thay bạc dẫn hướng xupáp nạp ...................................................................69
Hình 3.20. Dùng đồng hồ so, đo đường kính lỗ lắp bạc trên cụm quy lát ....................69
Hình 3.21. Đóng bạc dẫn hướng xupáp nạp ..................................................................70
Hình 3.22. Thay bạc dẫn hướng xupáp xả .....................................................................71
Hình 3.23. Dùng đồng hồ so, đo đường kính lỗ lắp bạc trên cụm quy lát ....................71
Hình 3.24. Đóng bạc dẫn hướng xupáp xả ....................................................................72
Hình 3.25. Doa bạc dẫn hướng xupáp xả ......................................................................73
Hình 3.26. Thay chốt rỗng .............................................................................................73
Hình 3.27. Dùng dụng cụ rà xupáp sửa chữa đế xupáp nạp ..........................................74
Hình 3.28. Góc rà rà đế xupáp nạp ................................................................................74

Hình 3.29. Dùng dụng cụ rà xupáp sửa chữa đế xupáp xả ............................................75
Hình 3.30. Góc rà rà đế xupáp xả ..................................................................................75

F


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. Đó 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.
Qua thời gian học tập và nghiên cứu về chuyên ngành “Công nghệ kỹ thuật ô tô”
tại Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Hưng Yên, em được nhận đề tài “Nghiên cứu
phương pháp kiểm tra, sửa chữa cơ cấu phân phối khí trên động cơ xe Toyota
Camry 2012” dưới sự hướng dẫn tận tình của thầy ThS. Nguyễn Văn Nhỉnh và các
thầy cô trong khoa cơ khí động lực.
Trong quá trình thực hiện làm đồ án, do trình độ hiểu biết của chúng em còn hạn
chế. Nhưng dưới sự chỉ bảo, và hướng dẫn tận tình của thầy hướng dẫn và các thầy cô
trong bộ môn công nghệ kỹ thuật ô tô nên đề tài của em đã được hoàn thành. Tuy đề tài
hoàn thành nhưng vẫn không tránh khỏi những thiếu sót. Mong các thầy trong khoa
hướng dẫn và chỉ bảo thêm cho em, để đề tài của em được hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!

Hưng Yên, ngày ….. tháng ..... năm 2019
Sinh viên thực hiện

Hoàng Quốc Hiệp

1


CHƯƠNG 1 : CƠ SỞ LÝ LUẬN ĐỀ TÀI
1.1. Tính cấp thiết của đề tài
Trong những năm gần đây sự phát triển của các nghành khoa học nói chung và
ngành kỹ thuật ô tô nói riêng đã có những bước ngoặt lớn trong lịch sử phát triển với
những sáng tạo ý tưởng mang tính chất đột phá mạnh mẽ do các kỹ sư tài ba cống hiến.
Các nhà sản xuất đem lại cho chúng ta một thế giới ô tô hết sức phong, đa dạng và không
kém phần tiện nghi.
Đi đôi với việc phát triển công nghệ kỹ thuật ô tô tạo ra những chiếc xe tiện ích
hơn chiếc xe cũ thì việc kiểm tra sửa chữa bảo dưỡng những chiếc xe cũ đang dùng cũng
rất được lưu tâm và ngày càng hoàn thiện hơn. Việc nghiên cứu các giải, cách thức và
phương án thực hiện các quy trình tháo lắp, kiểm tra, chẩn đoán, bảo dưỡng và sửa chữa
sao cho tối ưu nhất được các kỹ sư nhà sản xuất, công ty xí nghiệp, các trường đào tạo
nghề rất quan tâm. Các sinh viên ngành công nghệ ô tô cũng rất hăng hái nghiên cứu
học tập mong muốn xây dung đưa ra những quy trình thực hiên hợp lý, tối ưu, đem lại
hiệu quả công việc cao, chi phí thấp nhất.
Một điều tất yếu là việc đưa ra các giải pháp kiểm tra chẩn đoán bảo dưỡng sửa
chữa cho cơ cấu phân phối khí động cơ ô tô, nhà sản xuất tối ưu hóa và dễ dàng thực
hiện kiểm tra sửa chữa hơn.
1.2. Ý nghĩa của đề tài
Đề tài góp phần củng cố và nâng cao kiến thức chuyên ngành cũng như kiến thức
ngoài thực tế của học sinh, sinh viên, những kỹ thuật viên và những người quan tâm đến
“Hệ thống phân phối khí”. Đề tài giúp cho sinh viên biết cách tìm hiểu và tổng hợp tài

liệu, giúp cho sinh viên có ý thức tự học tập, tự nghiên cứu về lĩnh vực chuyên ngành.
Những kết quả thu được sau khi hoàn thành giúp cho sinh viên hiểu rõ, sâu hơn về
kết cấu, điều kiện làm việc và những hư hỏng, phương pháp kiểm tra sửa chữa “Hệ thống
phân phối khí”.
1.3. Mục tiêu của đề tài
- Hiểu rõ kết cấu, mô tả nguyên lý điều kiện làm việc của cơ cấu, nắm được cấu
tạo, mối tương quan lắp ghép của các chi tiết, cụm chi tiết của hệ thống phân phối khí.
- Hiểu và phân tích các hư hỏng, những nguyên nhân, tác hại và sửa chữa các chi
tiết của “Hệ thống phân phối khí”. Thực hiện tháo lắp đúng quy trình và kiểm tra sửa
chữa các chi tiết trong hệ thống.
- Xây dựng được quy trình kiểm tra, sửa chữa “Hệ thống phân phối khí”.
2


1.4. Đối tượng và khách thể nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu: Xây dựng quy trình kiểm tra sửa chữa “Hệ thống phân phối
khí”, nắm rõ được kết cấu cũng như nguyên lý hoạt động của hệ thống.
Khách thể nghiên cứu: Các tài liệu về kết cấu động cơ, Ô Tô, tài liệu thực hành
sửa chữa và những kiến thức thực hành đã được trang bị.
1.5. Nhiệm vụ nghiên cứu
- Phân tích đặc điểm, kết cấu, nguyên lý làm việc của “Hệ thống phân phối khí”.
- Tổng hợp các phương pháp kiểm tra, bảo dưỡng và sửa chữa, chẩn đoán hư hỏng.
1.6. Các phương pháp nghiên cứu
1.6.1. Phương pháp nghiên cứu thực tiễn
* Khái niệm: Là phương pháp trực tiếp tác động vào đối tượng trong thực tiễn làm
bộc lộ bản chất và các quy luật vận động của đối tượng.
* Các bước thực hiện:
- Bước 1: Quan sát, tìm hiểu các thông số kết cấu của “Hệ thống phân phối khí”.
- Bước 2: Lập phương án kiểm tra chẩn đoán hư hỏng của “Hệ thống phân phối
khí”.

- Bước 3: Lập phương án bảo dưỡng, sửa chữa, khắc phục hư hỏng.
1.6.2. Phương pháp nghiên cứu tài liệu
Là phương pháp nghiên cứu thu thập TTKH trên cơ sở nghiên cứu các văn bản, tài
liệu đã có sẵn bằng các thao tác tư duy logic để rút ra kết luận khoa học cần thiết.
• Các bước thực hiện :
- Bước 1: Thu thập, tìm tòi các tài liệu về hệ thống khởi động.
- Bước 2: Sắp xếp các tài liệu khoa học thành một hệ thống chặt chẽ theo từng
bước, từng đơn vị kiến thức, tư vấn đề tài khoa học có cơ sở và bản chất nhất định.
- Bước 3: Đọc, nghiên cứu và phân tích các tài liệu nói về “Hệ thống phân phối
khí”, phân tích kết cấu, nguyên lý làm việc một cách khoa học.
- Bước 4: Tổng hợp kết quả thu được, hệ thống hóa các kiến thức liên quan (liên
kết từng mặt, từng bộ phận thông tin đã được phân tích ) tạo ra một hệ thống lý thuyết
đầy đủ và sâu sắc.

3


CHƯƠNG II. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHÂN PHỐI KHÍ
TRÊN ĐỘNG CƠ 2AR-FE XE TOYOTA CAMRY 2012
2.1. Nhiệm vụ
Cơ cấu phân phối khí dùng thực hiện quá trình trao đổi khí, thải khí đã cháy (khí
thải) ra khỏi xylanh và nạp hỗn hợp khí (động cơ xăng) hoặc không khí sạch (động cơ
diesel) vào xylanh để động cơ làm việc liên tục.
2.2. Yêu cầu
- Đảm bảo chất lượng của quá trình trao đổi khí.
- Độ mở lớn.
- Đóng mở đúng thời điểm quy định.
- Đảm bảo đóng kín buồng cháy.
- Độ mòn của chi tiết ít nhất và tiếng kêu nhỏ nhất.
- Dễ điều chỉnh và sửa chữa.

- Giá thành thấp.
* Yêu cầu đối với hệ thống nạp:
+ Các đường dẫn khí phải được thiết kế đặc biệt để điều khiển lưu lượng, tốc độ
và chiều dẫn không khí tốt nhất.
+ Cung cấp không khí để quét.
+ Cung cấp khí sạch cho từng xylanh theo yêu cầu cháy hoàn hảo.
+ Giảm tiếng ồn dòng khí lưu động.
+ Sấy nóng được hỗn hợp khí và nhiên liệu khi đi vào xylanh.
* Yêu cầu đối với hệ thống thải:
+ Dẫn khí thải của động cơ ra ngoài môi trường tốt.
+ Giảm tiếng ồn.
+ Tiêu hủy khí thải độc.
2.3. Cấu tạo và nguyên lý
Kết cấu cơ cấu phân phối khí cơ bản gồm: Trục cam, xuppáp, đế xuppáp, lò xo
xuppáp, con đội, đòn gánh..v.v.

4


2.3.1. Xuppáp

Hình 2.1. Xuppáp
Theo kết cấu của xuppáp người ta chia xuppáp thành ba phần: Nấm xuppáp, thân
xuppáp, và đuôi xuppáp.
2.3.1.1. Nấm xuppáp
Mặt làm việc quan trọng của nấm xuppáp là mặt côn, có góc độ α = 15 ÷ 45o. Góc
α càng nhỏ tiết diện lưu thông càng lớn, tuy nhiên α càng nhỏ mặt nấm càng mỏng, độ
cứng vững càng kém do đó dễ bị cong vênh, tiếp xúc không kín khít với đế xup páp.
Góc của mặt côn trên nấm xuppáp thường làm nhỏ hơn góc mặt côn trên đế xuppáp
khoảng 0,5- 1o để xuppáp có thể tiếp xúc với đế theo vòng tròn ở mép ngoài của mặt

côn (nếu mặt đế xuppáp nhỏ hơn mặt côn của xup páp). Làm như thế có thể bảo đảm
tiếp xúc được kín khít dù bề mặt nấm có thể bị biến dạng nhỏ.

Hình 2.2. Kết cấu nấm xuppáp
a: Nấm bằng

b: Nấm lõm c: Nấm lồi

d: Nấm chứa natri

5


Kết cấu của nấm xuppáp thường có ba loại chính sau đây:
- Nấm bằng: Ưu điểm là chế tạo đơn giản, có thể dùng cho cả xuppáp thải và
xuppáp nạp. Vì vậy đa số động cơ thường dùng loại nấm này.
- Nấm lõm: Đặc điểm là bán kính góc lượn giữa phần thân xup páp và phần nấm
rất lớn nhằm cải thiện tình trạng lưu thông của dòng khí nạp, tăng được độ cứng vững
cho nấm xuppáp. Mặt dưới của nấm được khoét lõm sâu để giảm trọng lượng. Nhược
điểm là chế tạo khó và mặt chịu nhiệt của xuppáp lớn, xuppáp dễ bị quá nóng.
- Nấm lồi: Cải thiện được tình trạng lưu động của dòng khí thải. Chính vì vậy
xuppáp thải của tất cả các động cơ cường hóa đều làm theo dạng nấm lồi. Để giảm trọng
lượng của nấm lồi, người ta thường khoét lõm phía trên phần nấm. Nhược điểm là khó
chế tạo và bề mặt chịu nhiệt của nấm lớn.
2.3.1.2. Thân xuppáp
Dùng để dẫn hướng xuppáp. Thân xuppáp có đường kính khoảng dt = ( 0,3 ÷ 0,4)dn.
Trong đó dn là đường kính của nấm xuppáp.
Chiều dài của xuppáp phụ thuộc vào cách bố trí xuppáp:
lt = (2,5 ÷ 3,5)dn .

Hình 2.3. Thân xuppáp
Để tránh xuppáp bị mắc kẹt trong ống dẫn hướng khi bị đốt nóng, đường kính của
thân xup páp ở phần nối tiếp với nấm xuppáp thường làm nhỏ đi một ít hoặc khoét rộng
lỗ của ống dẫn hướng xuppáp ở phần này.

6


2.3.1.3. Đuôi xuppáp

Hình 2.4. Kết cấu đuôi xuppáp
a: Đuôi xuppáp có mặt hình côn.

c: Đuôi xuppáp có lỗ để lắp chốt.

b: Đuôi xuppáp có rãnh vòng.

d: Đuôi xuppáp bằng thép ostenis.

Đuôi xuppáp phải có kết cấu để lắp đĩa lò xo xuppáp. Thông thường đuôi xuppáp
có mặt côn (như hình 2.4.a) hoặc rãnh vòng (như hình 2.4.b) để lắp móng hãm. Kết cấu
đơn giản nhất để lắp đĩa lò xo là dùng chốt (hình 2.4.c) nhưng có nhược điểm là tạo ứng
suất tập trung.
Để tăng khả năng chịu mòn, bề mặt đuôi xuppáp ở một số động cơ được tráng lên
một lớp thép hợp kim cứng (thép stenlit) hoặc chụp vào phần đuôi một nắp bằng thép
hợp kim cứng (như hình 2.4.d).
2.3.2. Đế xuppáp

Hình 2.5. Kết cấu đế xuppáp
Kết cấu đế xuppáp chỉ là một vòng hình trụ rỗng trên có vát mặt côn để tiếp xúc

với mặt côn của nấm xuppáp. Một vài loại đế xuppáp thường dùng giới thiệu trên hình
Mặt ngoài của đế xuppáp có thể là:
- Hình trụ trên có tiện rãnh đàn hồi.
- Có khi mặt ngoài có độ côn nhỏ (khoảng 12o).
- Một số loại đế được lắp ghép bằng ren.
7


Đế xuppáp thường được làm từ thép hợp kim hay gang hợp kim (gang trắng). Chiều
dày của đế nằm trong khoảng (0,08 ÷ 0,15)do. Chiều cao của đế nằm trong khoảng (0,18
÷ 0,25)do (do là đường kính họng đế).
Đế xuppáp bằng thép hợp kim thường được ép vào thân máy hoặc nắp xylanh với
độ dôi 0,0015 ÷ 0,0035 đường kính ngoài của đế.
4.3.3 Ống dẫn hướng xuppáp

Hình 2.6. Kết cấu ống dẫn hướng xuppáp
a: Ống dẫn hướng có mặt vát đầu.
b: Mặt ngoài của ống dẫn hướng có độ côn.
c: Mặt ngoài của ống dẫn hướng có vai và cữ.
Ống dẫn hướng xuppáp nhằm tránh sửa chữa và tránh hao mòn cho thân máy hoặc
nắp xylanh ở chỗ lắp xuppáp.
- Xuppáp được lắp vào ống dẫn hướng theo chế độ lắp lỏng.
- Bôi trơn ống dẫn hướng và thân xuppáp có thể dùng phương pháp bôi trơn cưỡng
bức bằng dầu nhờn do bơm dầu cung cấp dưới một áp suất nhất định, bôi trơn bằng cách
nhỏ dầu vào ống dẫn hướng hoặc tiện rãnh hứng dầu để bôi trơn bằng dầu vung té.
- Để ngăn bớt dầu nhờn, đôi khi phải nắp mũ che dầu ở phần đuôi xuppáp. Kết cấu
của các loại ống dẫn hướng thường dùng giới thiệu trên (hình 2.6).

8

4.3.4. Lò xo xuppáp

Hình 2.7. Lò xo xuppáp
- Lò xo xuppáp để đóng kín xuppáp trên đế xuppáp.
- Đảm bảo quá trình mở, đóng xuppáp không có hiện tượng va đập trên mặt cam.
- Loại lò xo thường dùng nhất là lò xo xoắn ốc hình trụ, hai vòng ở hai đầu lo xo
quấn xít nhau và mài phẳng để lắp ghép.
- Trong động cơ cường hóa và cao tốc, mỗi xuppáp thường lắp một đến ba lò xo
lồng vào nhau. Các lò xo này có chiều xoắn ngược nhau để khi làm việc khỏi kẹt vào
nhau.
4.3.5. Trục cam.
Trục cam thường bao gồm các phần cam nạp, cam xả và các cổ trục có thể còn có
cam dẫn động bơm xăng, bơm cao áp và bánh răng dẫn động bơm dầu, bộ chia điện .v.v.

Hình 2.8. Cam xuppáp
1. Các cổ trục.

3. Bánh răng.

2. Các vấu cam.

4. Bánh lệch tâm.

9


4.3.5.1. Cam thải và cam nạp
Trong động cơ ô tô trục cam thường sử dụng các cam làm liền trục. Trong các
động cơ tĩnh tại và tàu thủy, cam nạp và cam thải thường làm rời từng cái rồi lắp trên

trục bằng then hoặc đai ốc.
Hình dạng và thứ tự của cam phối khí được quyết định bởi thứ tự làm việc, góc độ
phân phối khí và số kỳ của động cơ, kích thước xy lanh.
Kích thước của cam chế tạo liền trục thường nhỏ hơn đường kính cổ trục. Ngược
lại các cam lắp rời thường có kích thước lớn hơn cổ trục.

Hình 2.9. Trục cam
1. Đầu trục cam.

4. Cam lệch tâm bơm xăng.

2. Cổ trục cam.

5. Cam bánh răng dẫn động bơm dầu bôi trơn.

3. Cam nạp và cam thải.
4.3.5.2. Cổ trục cam
Trục cam của cơ cấu phân phối khí dẫn động gián tiếp thường lắp trong ổ trục
trong thân máy, số cổ trục thường là:
𝑖

Z= +1
2

hoặc Z = i + 1;

Với: i – số xy lanh.
- Để giữ cho trục cam không bị dịch chuyển theo chiều dọc trục làm ảnh hưởng
đến pha phối khí. Người ta phải dùng ổ chắn dọc trục.
+ Trong trường hợp bánh răng dẫn động trục cam là bánh răng côn hoặc bánh răng

nghiêng, ổ chắn phải bố trí ngay sau bánh răng dẫn động.
+ Trong trường hợp dùng bánh răng thẳng, ổ chắn có thể đặt tại bất kì vị trí nào
trên trục cam vì trong trường hợp này trục cam không chịu lực dọc trục.
+ Ổ chắn dọc trục lợi dụng các mặt bên của của cổ trục cam tỳ lên các bích chắn
bằng thép hoặc bằng đồng để khống chế khe hở dọc trục và chịu lực chiều trục.
+ Loại ổ chắn của động cơ xăng là một kết cấu điểm hình của ổ chắn dọc trục cam
của loại ô tô máy kéo. Ổ chắn gồm 2 mặt bích bằng thép cố định trên mặt đầu của thân
10


máy bằng hai bu lông 3. Một mặt của mặt bích 2 tiếp xúc với mặt bên của cổ trục cam
5. Mặt kia cách mặt đầu của ổ bánh răng cam 1 khe hở khoảng 0,1- 0,2 mm. Trị số khe
hở dọc trục này do chiều dày của vòng chắn 4 quyết định. Vòng chắn 4 lắp trên đầu trục
cam và bị bánh răng cam ép sát vào mặt bên của cổ trục cam.

Hình 2.10. Cơ chế hạn chế dịch chuyển dọc trục cam
1. Cổ đỡ trước trục phân phối.
2. Mặt biên.
3. Bạc của bánh răng phân phối.
4. Vòng hãm.
5. Mặt trước khối xylanh
4.3.6. Con đội
Là chi tiết truyền lực trung gian và thay thế xuppáp chịu lực nghiêng do cam phối
khí gây ra.
Kết cấu con đội gồm hai phần: Phần dẫn hướng (thân con đội) và phần mặt tiếp
xúc với cam phối khí. Thân con đội có dạng hình trụ, còn phần mặt tiếp xúc thường có
nhiều dạng khác nhau.
Con đội có thể chia làm ba loại chính: Con đội hình nấm và hình trụ: con đội lăn;
con đội thủy lực.

11


4.3.6.1. Con đội hình nấm và hình trụ
Khi dùng loại con đội này, loại cam phối khí phải dùng cam lồi. Đường kính của
mặt nấm tiếp xúc với trục cam phải lớn để tránh hiện tượng kẹt.

Hình 2.11. Con đội hình nấm và con đội hình trụ
Loại con đội hình nấm được sử dụng nhiều trong cơ cấu phân phối khí kiểu xuppáp
đặt. thân con đội thường nhỏ, đặc, vít điều chỉnh khe hở xup páp bắt trên phần đầu của
thân.
4.3.6.2. Con đội lăn

Hình 2.12. Con đội con lăn
Con đội lăn có thể dùng cho tất cả các dạng cam, nhưng thường dùng với dạng
cam tiếp tuyến và cam lõm. Ưu điểm là ma sát nhỏ và phản ánh chính xác quy luật
chuyển động nâng hạ của cam tiếp tuyến và cam lõm. Nhược điểm là kết cấu phức tạp.
4.3.6.3. Con đội thủy lực
Khi trục cam quay đến vị trí nâng cao con đội, thân con đội 7 và xylanh 8 được
cam đẩy lên. Dầu nhờn được chứa trong khoang dưới của piston bị lén lại, Bi 5 của van
một chiều đóng kín trên đế van của ống 4. Do đó piston 1 được đẩy lên mở xuppáp ra.
Do lực của lò xo xuppáp tác dụng lên đầu piston 1 nên trong quá trình con đội đi lên dầu
trong khoang chứa phía dưới piston 1 bị nén lại, một phần dầu sẽ rỉ ra qua khe hở giữa
piston và xylanh 8 ra ngoài. Trong quá trình xuppáp đóng, con đội đi xuống, khi xuppáp
12


đóng kín trên đế xuppáp con đội đi xuống vị trí thấp nhất. lúc này lỗ dầu 3 trên thân con
đội trùng với lỗ dầu trên thân máy. Đồng thời lò xo 2 đẩy piston 1 đi lên cho tới khi đầu
piston chạm vào đuôi xuppáp. Do đó trong cơ cấu phân phối khí không có khe hở nhiệt,

khi piston 1 bị lò xo 2 đẩy lên, trong khoan chứa dầu phía piston có độ chân không. Dầu
nhờn đi qua lỗ 3 và ống đế van 4 đầy bị 5 mở ra bổ xung vào khoang chứa dầu này.

Hình 2.13. Con đội thủy lực
1: Piston
2: Lòng dẫn hướng
3: Lồ xo
4: Van bi
5: Thân con đội
6: Đường dầu vào
7: Lò xo van bi
8: Xylanh
Loại con đội thủy lực dùng trong cơ cấu phân phối khí loại xuppáp treo giới thiệu
trên (hình 2.13b) có nguyên lý làm việc tương tự.
- Ưu điểm của con đội thủy lực là có thể thay đổi tự động trị số thời gian, tiết diện
của cơ cấu phân phối khí rất có lợi trong quá trình nạp khi động cơ chạy ở tốc độ cao.
- Nhược điểm của con đội thủy lực là: Chất lượng quá trình làm việc của con đội
thủy lực phụ thuộc vào chất lượng dầu nhờn.

13


4.3.7. Đũa đẩy

Hình 2.14. Đũa đẩy
a: Đầu đũa đẩy dạng lồi
b: Đầu đũa đẩy dạng lõm
Đũa đẩy dùng trong cơ cấu phân phối khí xuppáp treo thường là một thanh dài,
đặc hoặc rỗng dùng để truyền lực từ con đội đến đòn bẩy.
Để giảm nhẹ trọng lượng, đũa đẩy thường làm bằng ống thép rỗng hai đầu hàn gắn

với các đầu tiếp xúc hình cầu (đầu tiếp xúc với con đội) hoặc mặt cầu lõm (đầu tiếp xúc
với vít điều chỉnh như trên hình 2.14b).
4.3.8. Đòn bẩy

Hình 2.15. Kết cấu đòn gánh trong cơ cấu xuppáp treo
14


Đòn bẩy là chi tiết truyền lực trung gian một đầu tiếp xúc với đũa đẩy một đầu tiếp
xúc với đuôi xuppáp. Khi trục cam nâng con đội lên, đũa đẩy đẩy một đầu của đòn bẩy
lên, đầu kia của đòn bẩy nén lò xo xuppáp xống và mở xuppáp. Đầu tiếp xúc với đũa
đẩy thường có vít điều chỉnh. Sau khi điều chỉnh khe hở nhiệt, vít này được hãm chặt
bằng đai ốc. Đầu tiếp xúc với đuôi xuppáp thường có mặt tiếp xúc hình trụ được tôi
cứng. Nhưng cũng có khi dùng vít để khi mòn thay thế được dễ dàng. Mặt ma sát giữa
trục và bạc lót ép trên đòn bẩy được bôi trơn bằng dầu nhờn chứa trong phần rỗng của
trục. Ngoài ra trên đòn bẩy người ta còn khoan lỗ để dẫn dầu đến bôi trơn mặt tiếp xúc
với đuôi xuppáp và mặt tiếp xúc của vít điều chỉnh. Chiều dài của hai cánh tay đòn của
đòn bẩy thường khác nhau, cánh tay đòn phía trên trục cam lc thường ngắn hơn phía bên
xuppáp lxp tỷ số truyền :

Sở dĩ làm như vậy để làm giảm hành trình của con đội, do đó có thể làm giảm gia
tốc và lực quán tính của cơ cấu phối khí.
2.4. Giới thiệu về hệ thống phân phối khí động cơ 2AR-FE trên xe Camry 2012
2.4.1. Thông số kỹ thuật xe Toyota Camry 2012

Hình 2.16. Hình ảnh xe Toyota Camry 2012

15

Bảng 2.1: Thông số kỹ thuật xe Toyota Camry 2012
Thông số kỹ thuật của xe Toyota Camry 2012 _ 2.5Q
Động cơ/Engine

2AR-FE
Tự động U760 (6 cấp)

Hộp số/Transmission

Kích thước - Trọng lượng/Demension - Weight
Ký hiệu/Đơn vị

Đặc điểm/Giá trị

Chiều dài tổng thể

mm

4825

Chiều rộng tổng thể

mm

1825

Khoảng sáng gầm xe

mm

1470

Chiều dài cơ sở

mm

151.5

Chiều rộng cơ sở

mm

2775

Trọng lượng không tải

mm

1565

Trọng lượng toàn bộ

kg

1515

Thông số

Động cơ/Engine
Thông số

Ký hiệu/Đơn vị

Kiều động cơ

Đặc điểm/Giá trị
4 xy lanh, thẳng hàng

Cơ cấu phối khí

16 xupáp DOHC, VVT-I kép

Thể tích công tác

cm3

2494

Đường kính x Hành trình

Mm

80 x 98

Tỷ số nén

10.4

Công suất cực đại

kW / rpm

133/6000

Moment xoắn cực đại

Nm / rpm

231/4100
Mở

30 ̴ 380

Đóng

610 ̴ 260

Mở

600 ̴ 250

Nạp
Thời điểm đóng mở xupáp
Xả

16


Đóng
Tiêu chuẩn khí xả

Thể tích khay dầu

Thể tích nước làm mát

40 ̴ 390
EURO 4

Khô

5.3 lít

Thay lọc

4.4 lít

Không thay lọc

4.0 lít

L

7.0 lít

Dẫn động
Hộp số tự động 6 tốc độ điều khiển điện tử Super ECT
Điều khiển đa chế độ
Dùng dầu ATF loại WS
Kiểu hộp số

Tỉ số tuyền

U760E
Số 1

3.300

Số 2

1.900

Số 3

1.420

Số 4

1.000

Số 5

0.713

Số 6

0.608

Số lùi

4.148

17


2.4.2. Hệ thống phân phối khí trên động cơ 2AR-FE xe Toyota Camry 2012
2.4.2.1. Vị trí các chi tiết hệ thống phân phối khí trên động cơ

Hình 2.17. Các chi tiết trên mặt lắp quy lát
18


Hình 2.18. Các chi tiết trên nắp quy lát

19