Giáo trình Sửa chữa và bảo dưỡng hệ thống phân phối khí (Nghề: Công nghệ ô tô) - Trường CĐ Cộng đồng Lào Cai

UỶ BAN NHÂN DÂN TỈNH LÀO CAI
TRƯỜNG CAO ĐẲNG LÀO CAI

GIÁO TRÌNH
MƠ ĐUN: BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA
HỆ THỐNG PHÂN PHỐI KHÍ
NGHỀ: CƠNG NGHỆ Ơ TƠ.
( Áp dụng cho Trình độ Cao đẳng, Trung cấp)

LƯU HÀNH NỘI BỘ
NĂM 2017

1


LỜI NĨI ĐẦU
Ơtơ ngày càng được sử dụng rộng rãi ở nước ta như một phương tiện đi lại cá nhân cũng như
vận chuyển hàng hoá và hành khách. Với sự phát triển kinh tế của đát nước, đời sống được
nâng cao số lượng ôtô gia tăng một cách nhanh chóng và nhất là các xe ơtơ đời mới, đi cùng
với nó là sự địi hỏi phải có một đội ngũ thợ bảo dưỡng và sửa chữa ôtô.
Tập bài giảng Sửa chữa và bảo dưỡng hệ thống phân phốhi khí được biên soạn nhằm mục
đích cung cấp thêm cho người học nghề sửa chữa ôtô những kiến thức cơ bản cả về lý thuyết
lẫn thực hành đói với hệ thống phân phối khí trên xe ơtơ.
Nội dung của giáo trình được biên soạn với dung lượng 45 giờ gồm 6 bài.

2


MỤC LỤC
TRANG
1. Lời giới thiệu

…………….

2. Bài 1: Nhận dạng, tháo lắp hệ thống phân phối khí

…………….

3. Bài 2. Sửa chữa nhóm xu páp

…………….

4. Bài 3. Sửa chữa cơ cấu dẫn động xu páp

…………….

5. Bài 4. Sửa chữa con đội và trục cam

………

6. Bài 5. Sửa chữa bộ truyền động trục cam

…………….

7. Bài 6. Bảo dưỡng hệ thống phân phối khí

…………….

3

NỘI DUNG CHI TIẾT

Bài 1. Nhận dạng, tháo lắp hệ thống phân phối khí
Bài 1: Nhận dạng, tháo lắp hệ thống phân phối khí

Thời gian: 12 giờ

* Mục tiêu:
- Phát biểu đúng nhiệm vụ, phân loại và nguyên lý làm việc của các loại hệ thống phân phối
khí
- Tháo lắp hệ thống phân phối khí đúng quy trình, quy phạm và đúng yêu cầu kỹ thuật
- Chấp hành đúng quy trình, quy phạm trong nghề cơng nghệ ơ tơ
- Rèn luyện tính kỷ luật, cẩn thận, tỉ mỉ của học viên.
* Nội dung:
1. Nhiệm vụ, yêu cầu
2. Phân loại
3. Quy trình và yêu cầu kỹ thuật tháo lắp hệ thống phân phối khí
4. Tháo lắp hệ thống phân phối khí
1. Nhiệm vụ, yêu cầu hệ thống phân phối khí.
1.1. Nhiệm vụ của hệ thống phân phối khí:
Hệ thống phân phối khí của động cơ có nhiệm vụ thực hiện q trình thay đổi khí trong
xilanh động cơ. Định kỳ đóng mở cửa nạp và cửa xả để nạp đầy hoà khí hoặc khơng khí vào
xi lanh và xả sạch khí cháy ra khỏi xi lanh.
1.2. Yêu cầu:
Hệ thống phân phối khí phải đảm bảo các u cầu sau:
- Q trình thay đổi khí phải hồn hảo, nạp đầy thải sạch
- Đóng mở xupáp đúng quy luật và đúng thời gian quy định
- Độ mở lớn để dịng khí lưu thơng ít trở lực
- Đóng xupáp phải kín nhằm đảm bảo áp suất nén, khơng bị cháy do lọt khí
- ít va đập, tránh gây mòn. Dễ dàng điều chỉnh sửa chữa, giá thành chế tạo thấp.

2 . Phân loại:
- Hệ thống phân phối khí dùng xupap: Là loại hệ thống được sử dụng rộng rãi trong động
cơ 4 kỳ vì nó có kết cấu đơn giản, dễ chế tạo, dễ điều chỉnh và làm việc chính xác hiệu quả,
mang lại hiệu suất cao.
- Hệ thống phân phối khí dùng van trượt: Là loại hệ thống tuy có nhiều ưu điểm như có
4


thể đảm bảo tiết diện lưu thông lớn, dễ làm mát, ít gây ồn.. Nhưng do kết cấu phức tạp, giá
thành cao nên rất ít được dùng.
- Hệ thống phân phối khí hỗn hợp thường dùng lỗ đờ nạp và xupap để thải khí.
2.1. Hệ thống phân phối khí dùng xu páp
Hệ thống phân phối khí dùng xu páp có hai loại: Xu páp đặt và xu páp treo
2.1.1. Hệ thống phân phối khí xupáp đặt
a.
Cấu tạo
Hệ thống phân phối khí dùng xu páp đặt (hình 1-a) tồn bộ hệ thống phối khí được đặt ở
thân máy gồm có: trục cam, con đội, xu páp, lò xo, cửa nạp và cửa xả. Trên con đội có lắp
bu lơng để điều chỉnh khe hở xu páp, lò xo lồng vào xu páp và được hãm vào đi xu páp
bằng móng hãm. Trục cam do trục khuỷu dẫn động qua cặp bánh răng hay đĩa xích.

Xu páp
Nắp máy

Thanh truyền
Lị xo

Trục khuỷu
Con đội
Trục cam

Hình 2-1a. Hệ thống phân phối khí xu páp đặt
Ngun lý làm việc
Khi động cơ làm việc, trục khuỷu quay với tỷ số truyền là 1/2, hệ thống phân phối khí sẽ
làm việc như sau:
Khi đỉnh cam chưa tác dụng vào đi xu páp, lị xo đẩy xu páp đi xuống, cửa nạp hoặc
cửa xả được đóng lại.

5


Khi đỉnh cam quay lên, con đội tác dụng vào đuôi xupáp nâng xu páp đi lên, cửa nạp
hoặc cửa xả từ từ được mở ra. Khi con đội tiếp xúc ở vị trí cao nhất của cam thì cửa nạp
hoặc cửa xả được mở lớn nhất .
Trục cam tiếp tục quay, đỉnh cam quay xuống, lò xo căng ra đẩy xu páp đi xuống đóng
dần cửa nạp hoặc cửa xả. Khi con đội tiếp xúc tại vị trí thấp nhất của cam thì cửa nạp hoặc
cửa xả được đóng kín hồn tồn.
Nếu động cơ tiếp tục làm việc trục cam tiếp tục quay thì quá trình làm việc của hệ thống
phối khí xupáp đặt lại được lặp lại như trên.
Trong hệ thống phân phối khí xu páp đặt, tồn bộ hệ thống phối khí được bố trí ở thân
máy, do đó chiều cao của động khơng lớn. Số chi tiết của hệ thống ít nên lực quán tính của
hệ thống nhỏ, bề mặt cam và con đội ít bị mịn. Tuy nhiên, khó bố trí buồng cháy gọn nên
khó có tỷ số nén cao để thích hợp cho động cơ điêzen. Ngồi ra, cũng chính vì buồng cháy
khơng gọn nên dễ xẩy ra cháy kích nổ. Do dịng khí nạp và khí xả lưu thơng khó nên hệ số
nạp khơng cao. Trước đây cách bố trí xu páp này được phổ biến ở các động cơ ôtô nhưng
với các lý do trên hiện nay chỉ dùng trong các động cơ xăng công suất nhỏ.
b. Hệ thống phân phối khí xu páp treo
Vít điều
chỉnh

Trục cần mở
Cần mở (cị
mổ)
Lị xo
Nắp XILANH

Đũa đẩy
Khí
nạp
Pit
tơng

Con đội

Thanh
truyền

Trục khuỷu

Trục cam

Hình 2- 1b. Hệ thống phân phối khí xu páp treo

6


Cấu tạo
Hệ thống phối khí xu páp treo có đặc điểm là xu páp được bố trí trên nắp máy, cịn trục
cam có thể đặt trong thân máy (hình 1-b) hoặc đặt trên nắp máy gồm có: trục cam, con đội,
đũa đẩy, vít điều chỉnh khe hở xu páp, cần mở, lò xo, ống dẫn hướng và xu páp.

Trường hợp hệ thống phân phối khí chỉ có một trục cam đặt trên nắp máy, xu páp có thể
bố trí một hàng hoặc hai hàng. Ngồi ra có thể dùng hai trục cam dẫn động riêng từng loại
xu páp, một trục cam dẫn động cho xu páp nạp và một trục cam dẫn động cho xu páp xả. Khi
trục cam đặt trên nắp máy, hệ thống phân phối khí xu páp treo khơng có đũa đẩy và được
dẫn động bằng xích hoặc đai truyền có răng.
Nguyên lý làm việc:
Nguyên lý làm việc của hệ thống xu páp treo như sau:
Khi trục cam quay do trục khuỷu dẫn động, cam trên trục cam đẩy con đơi đi lên, qua
đũa đẩy, vít điều chỉnh làm cho cần bẩy ấn xu páp đi xuống để mở cửa nạp hoặc cửa xả.
Trục cam tiếp tục quay, cam quay xuống, lò xo căng ra đẩy xu páp đi lên đóng dần cửa
nạp hoặc cửa xả. khi con đội tiếp xúc tại vị trí thấp nhất của cam thì cửa nạp hoặc cửa xả
đóng kín hồn tồn.
Nếu động cơ tiếp tục làm việc, trục cam tiếp tục quay thì q trình làm việc của hệ thống
phối khí xupáp treo lại được lặp lại như trên.
Hệ thống phân phối khí dùng xu páp treo có nhiều chi tiết hơn hệ thống phân phối khí
dùng xu páp đặt và được bố trí cả ở thân máy và nắp máy nên làm tăng chiều cao của động
cơ. Lực quán tính của các chi tiết tác dụng lên bề mặt cam và con đội lớn hơn. Nắp máy của
động cơ phức tạp hơn nên khó gia cơng chế tạo. Tuy nhiên, do xu páp bố trí trong phần
khơng gian của xi lanh dạng treo nên buồng cháy rất gọn nên tăng được tỷ số nén của động
cơ và giảm được kích nổ ở động cơ xăng. Đồng thời dịng khí lưu động thuận tiện nên tổn
thất ít, tạo điều kiện xả sạch và nạp đầy. Vì những ưu điểm trên nên hệ thống phân phối khí
xu páp treo được sử dụng phổ biến cho cả động cơ xăng và động cơ điêzen.

7


Trục cam

Cần mở

Trục cam

Con đội

Hình 2- 2. Trục cam đặt trên nắp máy
2.2. Hệ thống phân phối khí dùng van trượt
Trong động cơ xăng hai kỳ khơng có xu páp, q trình thay khí được tiến hành đồng thời
vào lúc pit tơng ở ĐCD để thay đổi hay qt khí, áp suất khí trời phải lớn hơn áp suất khí
trong xi lanh. Vì vậy, ở động cơ hai kỳ các te là buồng chứa khí, cịn pit tơng đi xuống để
nén khí trong các te, làm cho áp suất khí tăng lên. Khi pit tông mở cửa xả và cửa qt thì hồ
khí từ các te theo đường dẫn qua cửa qt vào phía trên pit tơng để thổi khí cháy cịn sót lại
trong xi lanh và nạp đầy xi lanh. Khi pit tơng đi lên đậy kín cửa qt và cửa xả, q trình
thay khí kết thúc. Như vậy, pit tơng ở đây có tác dụng như một van trượt đóng mở cửa nạp,
cửa quét và cửa xả. Hệ thống phân phối khí dùng van trượt có cấu tạo đơn giản, không phải
điều chỉnh, sửa chữa, nhưng tiêu hao nhiên liệu trong q trình thay đổi khí.
2.3. Hệ thống phân phối khí hỗn hợp
Hệ thống phối khí hỗn hợp, nghĩa là vừa có xu páp vừa có van trượt, được dùng trong
động cơ diesel hai kỳ loại có cửa quét và xu páp xả.
Trong hệ thống phân phối khí hỗn hợp, pit tơng có tác dụng như một van trượt để đóng
mở cửa hút và cửa qt, cịn cửa xả được đóng mở bằng xu páp.

8


Quy trình và yêu cầu kỹ thuật tháo lắp hệ thống phân phối khí

3.

DỤNG CỤ CẦN CHUẨN BỊ
- Dụng cụ tháo lắp gồm: Cờ lê tròng hở miệng các loại, tuýp 10, 12, 14, 17, 19, 27 kìm bằng

đầu, kìm nhọn, kìm tháo phe hãm, vam ba chấu, búa đồng, kìm tháo lắp xéc măng, vam tháo
lắp lị xo xu páp…
- Dụng cụ đo kiểm: Panme đo trong, panme đo ngồi, căn lá, thước lá, thước cặp, thước
vng, bàn máp, đồng hồ xo, khối thép…
- Dụng cụ sửa chữa: khoan tay, dũa mịn, bộ dao doa ba kích thước…
- Nguyên vật liệu: xăng, dầu rửa, xà bông, bột màu, giấy nhám, rẻ lau, mỡ, dầu nhờn, khay
đựng…
CÁC BƯỚC THÁO CƠ CẤU PHÂN PHỐI KHÍ Ơ TƠ
1. Xả dầu bơi trơn động cơ.
2. Xả dầu trợ lực lái.
3. Xả nước làm mát.
4. Tháo dây trên hệ thống điện động cơ, tháo ắc quy, bộ chia điện…
5. Tháo dẫn động bướm ga, bướm gió, cùng các ống dẫn nhiên liệu khơng khí, chân
không…
6. Tháo máy bơm dầu trợ lực tay lái.
7. Tháo két nước làm mát dầu, nước làm mát.
8. Tháo máy bơm nén khí.
9. Tháo Bu lơng cố định động cơ với khung xe.
10. Tháo động cơ ra khỏi xe và đặt lên vị trí phù hợp tránh hỏng hóc.
11. Vệ sinh sạch sẽ bên ngoài động cơ xe.
12. Xếp dụng cụ phù hợp để thuận tiện khi tháo máy.
13. Tháo bộ chế hịa khí (dàn phun xăng với động cơ xăng).
14. Tháo vòi phun, bơm cao áp trên động cơ dầu.
15. Tháo nắp dàn cò.
16. Tháo đáy các te.
17. Tháo đai ốc cố định buly trục khuỷu.
18. Tháo buly trục khuỷu.
19. Tháo đai ốc cố định khớp buly khục khuỷu (dùng cảo để cảo khớp cố định buly trục
khuỷu ra ngoài).
20. Tháo trục bộ chia điện.

21. Tháo nắp đậy hộp bánh răng phân phối.
22. Tháo dây đai hoặc xích dẫn động đối với cơ cấu phân phối khí truyền động xích hoặc
dây đai (chú ý dấu, nếu mất dấu phải xác định và đánh dấu lại ).
23. Tháo dàn cò.
24. Tháo đũa đẩy.
25. Tháo bơm nước làm mát .
26. Tháo nắp máy (chú ý các đai ốc theo đúng quy trình tháo từ ngồi vào trong).
27. Nhấc nắp máy ra ngoài (chú ý giữ đệm nắp máy tránh làm hư hỏng đệm).


9


28. Tháo buly đầu trục động cơ (tháo đai ốc giữ bu ly, dùng cảo để tháo).
29. Tháo con đội.
30. Tháo bộ căn dịch dọc trục cam (lưu ý kiểm tra cặp dấu của bánh răng cam và bánh răng
đầu trục khuỷu, nếu khơng cịn cần đánh dấu lại khơng nhầm).
31. Lựa tháo trục cam ra ngoài . (chú ý: nếu động cơ dùng loại con đội hình nấm phải đẩy
từng con đội lên mới tháo trục cam ra ngoài được).
32. Tháo cụm xupáp : (chú ý khi tháo cần đánh dấu thứ tự các cây xu páp trên nắp máy, cẩn
thận khi tháo lị xo xu páp, khơng để móng hãm bật ra ngồi khá nguy hiểm. Một số xu páp
được làm mát bằng sodium, chất này có thể nổ làm bị thương cho anh em kỹ thuật nên phải
hết sức cẩn thận).
Đặt nắp máy lên giá dùng dụng cụ chuyên dùng ép lò so xupáp và tháo các xupáp và lò so
khỏi nắp máy. Đặt các bộ phận theo thứ tự trong một giá đỡ. Nếu một xupáp không thể tháo
ra được, kiểm tra phần cuối đỉnh của xupáp xem nó có bị bẹp đầu hoặc bị đập búa trên đầu
khơng. Nếu có, sử dụng một cái đũa hoặc đá mài nhỏ để vạt cạnh sắc một cách nhẹ nhàng
phần cuối đỉnh xupáp. Nếu ép mạnh xupáp qua ống dẫn hướng sẽ làm vỡ ống dẫn hướng.
33. Tháo rời các chi tiết dàn cần bẩy xếp theo thứ tự số máy.
VỆ SINH

Vệ sinh sạch sẽ toàn bộ các chi tiết vừa tháo bằng dầu và xăng. Chú ý không làm trầy xước
các bề mặt làm việc như thân xupáp, ống dẫn hướng, con đội,cam…


CÁC BƯỚC LẮP LẠI
1. Trước khi lắp lại phải làm sạch tất cả các chi tiết bề mặt. sau đó bơi trơn lớp dầu máy, trục
cam phải có khe hở theo hướng nhất định. Trục cam và bánh răng phân khối phải lắp lên
thân xi lanh cùng một lúc. Khi lắp cần chú ý đến các ký hiệu đã đánh dấu tránh lắp sai.


Lắp supáp phải chú ý an tồn, đề phịng lị xo bắn vào người, yêu cầu các chi tiết của supáp
đều nằm theo bộ, sau khi tháo ra không được để lẫn lộn, khi lắp lại vẫn lắp theo bộ. Có một
số máy dieden vì để tránh cho lị xo supáp khi làm việc không xảy ra hiện tượng cộng hưởng
và khi máy chạy với tốc độ cao vẫn có thể làm việc trên tồn bộ chiều dài của nó người ta đã
dùng lò xo bước xoắn khác nhau, khi lắp loại lị xo này đầu có bước xoắn ngắn được lắp vào
phía tán supáp.
2. Các bước lắp ngược lại các bước tháo.
Yêu cầu:
1. Cụm xupáp, con đội, cò mổ phải lắp đồng bộ, đúng dấu khi tháo.
2. Sau khi sửa chữa xong phải kiểm tra thử các cơ cấu hoạt động nhẹ nhàng mới cho
khởi động động cơ. Động cơ hoạt động đạt cơng suất cao theo u cầu, khơng có
tiếng ồn tiếng gõ từ cơ cấu phân phối khí.
4. Tháo lắp hệ thống phân phối khí

10


Bài 2: Sửa chữa nhóm xu páp

Thời gian: 8 giờ

* Mục tiêu:
- Trình bày được nhiệm vụ, phân loại, cấu tạo, hiện tượng, nguyên nhân sai hỏng của xu
páp, đế xu páp, lò xo và ống dẫn hướng xu páp
- Kiểm tra, sửa chữa được sai hỏng của các chi tiết đúng phương pháp và đạt tiêu chuẩn kỹ
thuật do nhà chế tạo quy định
- Chấp hành đúng quy trình, quy phạm trong nghề công nghệ ô tô
- Rèn luyện tính kỷ luật, cẩn thận, tỉ mỉ của học viên.
* Nợi dung:
1. Đặc điểm cấu tạo nhóm xu páp
2. Quy trình sửa chữa
3. Thực hành sửa chữa
1. Đặc điểm cấu tạo nhóm xupap.
1.1. Xu páp
a. Cơng dụng:
Các xu páp có cơng dụng đóng mở các cửa nạp, cửa xả của động cơ và để thực hiện q
trình thay đổi khí.
b. Điều kiện làm việc

- Do tiếp xúc trực tiếp với khí cháy nên các xu páp chịu áp lực rất lớn và nhiệt độ cao,
nhất là đối với xu páp xả. Ví dụ ở động cơ xăng, nhiệt độ xu páp xả có thể 800 – 8500C, cịn
ở động cơ diesel có thể 500 – 6000.
- Khi xu páp đóng, đầu xu páp va đập mạnh với đế nên nấm dễ bị biến dạng, cong
vênh;
- Điều kiện bôi trơn xu páp khó khăn
- Xu páp bị ăn mịn hố học do các hơi axít trong khí cháy
- Do tốc độ lưu động của dịng khí qua xu páp rất lớn nên xu páp còn bị ăn mòn cơ học,
đặc biệt là xu páp xả.
c. Vật liệu chế tạo

Do điều kiện làm việc của xu páp phức tạp, vì vậy, yêu cầu vật liệu chế tạo xu páp phải
bền, dẻo và chịu được nhiệt độ cao. Xu páp thường làm bằng thép crơm hoặc thép ni ken và
có gia cơng nhiệt luyện.
d. Cấu tạo

11


Trong động cơ có cơng suất nhỏ và trung bình, mỗi xi lanh có một xu páp nạp và một xu
páp xả. Trong động cơ có cơng suất lớn, thì mỗi xi lanh có thể có hai xu páp nạp và hai xu
páp xả.
Cấu tạo chung của xu páp được chia làm 3 phần: Tán (nấm), thân và đuôi.

Đuôi

Thân

Tán xu páp

Hình 3-1. Cấu tạo xu páp
 Tán xu páp (nấm xupap)
Tán xu páp có dạng hình nấm có mặt nghiêng hay côn 300 hoặc 450. ở một số động cơ,
tán xu páp nạp có đường kính lớn hơn đường kính của tán xu páp xả để nạp hồ khí hoặc
khơng khí vào xi lanh được tốt hơn.
Mặt đầu tán xu páp thường làm bằng, đôi khi làm lồi hoặc lõm.
Tán bằng dễ gia công chế tạo, thường dùng cho cả xu páp nạp và xu páp xả.
Tán lõm: giảm được trọng lượng, cải thiện được sự lưu động của dòng khí và tăng được
độ cứng vững nhưng chế tạo khó, bề mặt chịu nhiệt độ cao, phần lớn dễ đóng muội than. Vì
vậy, loại này chỉ dùng cho xu páp nạp.
Tán lồi: Cải thiện được tình trạng lưu động của dịng khí xả. để giảm trọng luợng người

ta kht phía trên của tán. Loại tán lồi khó chế tạo, bề mặt chịu nhiệt lớn, thường dùng cho
xu páp xả.

12


Hình 3- 2. Cấu tạo tán xu páp
 Thân xu páp
Thân xu páp dịch chuyển trong ống dẫn hướng, điều kiện bơi trơn khó khăn, nhưng lại
làm vịêc ở nhiêt độ cao, chóng bị mài mịn. Để thân xu páp truyền nhiệt tốt và khơng bị bó
kẹt trong ống dẫn hướng, người ta thường lắp ống dẫn hướng cao lên gần sát đầu xu páp và
làm nhỏ đường kính thân xu páp ở gần đầu xu páp. Một số động cơ, thân xu páp xả được
khoan rỗng để chứa dung dịch natri thu nhiệt làm cho xu páp nguội nhanh.
Đường kính thân xu páp thường là : dt = (0,12 - 0,15) Dn
Chiều dài thân xu páp lt = (2,5 - 3,5) Dn
Trong đó: Dn là đường kính nấm xu páp.
Thân xu páp thường được bôi trơn bằng phương pháp văng dầu. Tuy vậy, cũng có loại
khơng dùng dầu nhờn mà dùng dầu mazút để bơi trơn vì bơi trơn bằng dầu nhờn có nhược
điểm là khi dầu cháy sẽ tạo thành muội than làm cho xu páp dễ bị bó kẹt trong ống dẫn
hướng.
 Đi xu páp
Đi xu páp là phần cuối của xu páp, có loại cắt rãnh, có loại hình cơn hoặc khoan lỗ nhỏ
để lắp móng hãm hai nửa hoặc chốt để giữ đĩa lò xo làm cho xu páp ln bị lị xo kéo ép vào
cửa nạp hoặc cửa xả.
Đuôi xu páp nhận lực từ cần bẩy hoặc con đội truyền đến, do đó, địi hỏi phải có độ cứng
để lâu mịn. Một số động cơ, đi xu páp cịn lót thêm chụp bảo vệ ở bên ngoài.

13

Cần mở

Chụp bảo vệ
Móng hãm

ĐI xu páp

Vịng giảm rung

Hình 3- 3. Cấu tạo đuôi xu páp
e. Kỹ thuật làm xoay xu páp

Khi động cơ làm việc, muội than thường bám vào phần đầu xu páp làm cho xu páp đóng
khơng kín hoặc bị kẹt treo, có nghĩa là mở mãi khơng đóng do muội than lọt vào ống dẫn
hướng. Các trường hợp trên làm cháy xu páp và làm giảm cơng suất của động cơ.
Vì vậy, trong q trình làm việc của động cơ, nếu mỗi lần xu páp xả mở, xu páp được
xoay một góc quanh đường tâm của nó để làm bay muội than bám trên mặt nấm hoặc mặt
cơn đế xu páp và ống dẫn hướng thì sẽ tránh được tình trạng kẹt treo, ống dẫn hướng ít bị
mòn hơn.
Sau đây là một số biện pháp kỹ thuật làm cho xu páp xoay mỗi khi mở.
 Xu páp xoay tự do
Hình (3- 4a) trình bày kết cấu của hệ thống xoay tự do. Đuôi xu páp được giữ trong đĩa
lị xo nhờ móng hãm tựa vào vai đuôi xu páp, chén chận chụp vào dưới đuôi xu páp và tỳ
vào vít điều chỉnh của con đội.
Khi con đội đi lên đẩy chén chận, chén chận này sẽ nâng tồn bộ móng hãm và đĩa lị xo
chịu lực nén xuống của lị xo. Lúc này đi xu páp khơng cịn bị kẹt cứng trong đĩa lị xo
nữa và đứng tự do trong chén chận nên nó sẽ tự do xoay theo chấn động khi động cơ nổ.

14

Xu páp

Vành bọc

Đĩa lò
xo

Chén
chận
Con đội

Bi
tựa
Đệm đàn hồi

Lò xo hồi vị

a) Hệ thống xoay tự do
b) Hệ thống xoay cưỡng bức
Hình 3- 4. Các biện pháp làm xoay xu páp

 Hệ thống xoay xu páp cưỡng bức
Hình (3- 4b) trình bày cấu tạo hệ thống xoay xu páp cưỡng bức. Vành bọc bao quanh bệ
lò xo, lò xo xu páp tựa lên vành, đệm đàn hồi nằm trong vành bọc và tựa lên các viên bi và
các lò xo hồi vi. Bi và lị xo nhỏ được bố trí trong khoang đáy dốc nghiêng của bệ.
Khi con đội đi lên, vít nâng xu páp và tác động một lực lên vành bọc làm cho đệm ấn
các viên bi lăn xuống đáy nghiêng của khoang chứa. Chính nhờ tác dụng này của các viên bi
buộc xu páp phải xoay một góc độ. Sau khi xu páp đóng, các lị xo hồi vị lại đẩy các viên bi
về vị trí cũ chuẩn bị xoay xu páp cho lần mở tiếp theo.

1.2. Đế xu páp
a. Công dụng
Đế hay bệ xu páp đặt chỗ tiếp xúc với đầu xu páp ở cửa nạp hoặc cửa xả. Khi xupap
đóng, mặt xupap và đế xupap được ép khít với nhau, giữ kín khít cho buồng đốt. Đế xupap
cũng có tác dụng truyền nhiệt từ xupap sang nắp máy làm mát xupap.
b. Điều kiện làm việc

- Trong quá trình làm việc, đế xu páp tiếp xúc trực tiếp với khí cháy nên chịu áp lực rất
lớn và nhiệt độ cao, nhất là đối với đế xu páp xả.
- Va đập mạnh với đầu xu páp
- Bị ăn mòn hố học và mài mịn do tốc độ lưu động của dịng khí qua .
c. Vật liệu chế tạo

Đế xu páp thường được chế tạo bằng thép hợp kim hoặc gang trắng.
15


d. Cấu tạo

Đế xu páp có cấu tạo hình trụ rỗng và ngắn, có miệng hình cơn được mài nhẵn bóng và
tiếp xúc mặt cơn ở đầu xu páp.
Bề mặt tiếp xúc của đế xu páp thường có ba góc khác nhau (hình 3- 5d) để cho đế và đầu
tiếp xúc tốt. Mặt côn của đế xu páp thường là 450 và lớn hơn mặt côn ở đầu xu páp khoảng
0,5 – 10 với hai mục đích:
- Cho đế và đầu tiếp xúc ở vịng mép ngồi để mặt cơn khơng bị tác dụng của dịng khí.
- Trường hợp đầu xu páp bị bến dạng thì đế và đầu xu páp vẫn tiếp xúc tốt.
Đế xu páp có thể làm liền với thân máy hoặc nắp máy, nhưng phổ biến nhất là đế xu páp
làm rời sau đó lắp vào thân máy, hoặc nắp máy.

a)

c)

b)

d)

Hình 3- 5. Cấu tạo đế xu páp
Đối với thân máy hoặc nắp máy bằng hợp kim nhôm, đế xu páp nạp và đế xu páp xả
đều được làm rời thân máy. Còn đối với thân máy và nắp máy làm bằng gang thì chỉ làm đế
rời cho xu páp xả. Đế xu páp làm rời được hãm vào trong thân máy hoặc nắp máy có thể
bằng các biện pháp sau:
- Nhờ có các rãnh vịng và kim loại biến dạng khi ép (hình 3- 5a).
- Nhờ tính tự hãm của bề mặt cơn (hình 3- 5b).
- Nhờ kết cấu khố do nung nóng ống sau khi lắp (hình 3- 5c).
1.3. Ống dẫn hướng xu páp.
a. Cơng dụng
Ống dẫn hướng hay cịn gọi là ghít xu páp, có cơng dụng dẫn hướng cho xu páp chuyển
động lên xuống để thực hiện q trình đóng mở cửa nạp, cửa xả của động cơ.
b. Điều kiện làm việc
ống dẫn hướng làm việc trong điều kiện chịu nhiệt độ cao, ma sát lớn, bơi trơn và làm
mát khó khăn.
c. Vật liệu chế tạo
16


ống dẫn hướng thường được chế tạo bằng gang, bằng đồng hoặc hợp kim nhôm.
d. Cấu tạo
Để dễ gia công, sửa chữa và thay thế cũng như có thể dùng vật liệu tốt nhằm tăng tuổi
thọ, ống dẫn hướng xu páp thường được chế tạo rời và được ép chặt vào lỗ ở nắp máy (hệ

thống phân phối khí xu páp đặt) hoặc thân máy (hệ thống phân phối khí xu páp treo).
ống dẫn hướng xu páp có cấu tạo đơn giản là hình trụ rỗng, mặt trong được gia cơng
nhẵn bóng. Để dễ lắp ghép ống dẫn hướng có vát mặt đầu (Hình 3- 6a) hoặc có độ cơn nhỏ
khoảng 1/100 mm. Bề mặt ngồi của ống có gờ định vị khi lắp ép vào thân .,máy hoặc nắp
máy (Hình 3- 6b).
Mặt trong ống dẫn hướng được gia cơng chính xác, sau khi lắp ghép khe hở giữa xu páp
và ống dẫn hướng rất nhỏ, khoảng 0,10 mm đối với xu páp nạp và 0,12 mm đối với xu páp
xả.
Chiều dày ống dẫn hướng vào khoảng (2,5 – 4 mm).
Chiều dài ống dẫn hướng phụ thuộc vào đường kính nấm hay chiều dài của xu páp và
thường vào khoảng (1,75 - 2,5 mm) dn. Trong đó: dn là đường kính nấm xu páp.
ống dẫn hướng xu páp được bơi trơn bằng phương pháp té dầu từ giàn cần bẩy. Hoặc
được bơi trơn bằng cuỡng bức bằng dầu có áp suất cao từ hệ thống bôi trơn. Để hạn chế dầu
bôi trơn vào ống dẫn hướng tránh hiện tượng dầu bị cháy tạo thành muội than làm kẹt xu
páp trong ống dẫn hướng và giảm tiêu hao dầu bôi trơn, ở một số động cơ đi xu páp có
chụp đậy bằng thép hay chụp cao su.

a)
b)
Hình 3- 6. ống dẫn hướng xu páp
1.4. Lị xo xu páp.
a. Cơng dụng
Lị xo xu páp có cơng dụng giữ cho xu páp ở trạng thái đóng cửa nạp, cửa xả.
17


b. Điều kiện làm việc
Trong q trình làm việc, lị xo xu páp chịu lực căng, lực xoắn ban đầu cịn chịu tải trọng
thay đổi đột ngột có tính chất chu kỳ trong q trình xu páp đóng mở.
c. Vật liệu chế tạo

Lò xo thường được chế tạo bằng thép cácbon, thép hợp kim và qua gia công nhiệt luyện.
d. Cấu tạo

Lị xo có dạng hình xoắn ốc hình trụ, hai vòng đầu quấn sát nhau và được mài phẳng để
dễ lắp ghép. Số vòng lò xo từ 4 - 10 vịng. Bước xoắn có thể quấn giống nhau trên tồn bộ
chiều dài.
Lị xo có tính đàn hồi cao, cùng với các yếu tố khác tạo nên dao động . Khi biên độ dao
động quá lớn sẽ gây ra các hậu quả nghiêm trọng như thay đổi quy luật làm việc của hệ
thống phân phối khí, va đập và gãy lỗ xu páp. Vì vậy, để tránh hiện tượng cộng hưởng khi lò
xo xu páp làm việc tức là làm cho hệ dao động có nhiều tần số khác nhau, thường có các
biện pháp sau:
- Dùng lị xo hình trụ có bước xoắn thay đổi, bước xoắn giảm dần về phía mặt tựa cố
định lị xo.
- Lị xo xoắn ốc hình cơn (Hình 3- 7b).
- Dùng nhiều lị xo có bước xoắn khác nhau lắp lồng vào nhau lò xo 1 lắp lồng trong lị
xo 2. trong thực tế có thể dùng ba lò xo đồng thời cho một xu páp, chiều xoắn ốc của các lò
xo thường ngược nhau để tránh bị kẹt khi làm việc. Dùng nhiều lò xo cịn có ưu điểm là: ứng
suất trên từng vịng lị xo nhỏ nên ít bị gãy. Mặt khác, khi một lị xo bị gãy, động cơ vẫn có
thể làm việc được trong một thời gian ngắn mà xu páp không bị rơi xuống xi lanh (đối với
hệ thống phân phối khí xu páp treo) gây ra hư hỏng lớn cho động cơ.

Hình 3- 7. Các dạng lị xo xu páp
18


2. Quy trình sửa chữa
2.1. Sửa chữa xupap.
a, Hiện tượng, nguyên nhân hư hỏng
- Mặt nghiêng hay côn ở đầu xupáp bị mòn, cháy rổ, rạn nứt và bám muội than ..., làm

cho xu páp bị rị hơi hay đóng khơng kín, nhất là xu páp xả.
- Thân xupáp bị mòn ở mặt tiếp xúc ống dẫn hướng. Trong một số trường hợp thân xu
páp còn bị cong do mặt tiếp xúc của lị xo khơng bằng phẳng. Động cơ để lâu ngày không
dùng làm cho xu páp bị rỉ dính vào ống dẫn hướng, mặt nghiêng của đế xu páp không đồng
tâm với thân xu páp.
-

Đuôi xu páp bị mòn do tiếp với đầu con đội hoặc cần mở, chịu va đập mạnh trong quá

trinh hoạt động.
b, Phương pháp kiểm tra phát hiện hư hỏng
Khi xu páp bị mòn hay hư hỏng có thể kiểm tra bằng mắt thường, bằng kính phóng đại hoặc
bằng dụng cụ đo như đồng hồ hay thước cặp.
- Kiểm tra đợ kín của xu páp
Kiểm tra độ kín của xu páp bằng các phương pháp sau:
Làm sạch xu páp và đế xu páp , sau đó xốy trơn giữa xu páp và đế, nếu có vết sáng
đều cả chu vi mặt nghiêng với chiều rộng vết sáng từ 1 – 1,5 mm là độ kín đạt u cầu.
- Dùng bút chì chì mềm vạch các đường cách đều nhau trên mặt nghiêng của đầu xu
páp, nỗi vach cách nhau 2 mm, lắp xu páp vào đế xu páp và gõ nhẹ 3 – 4 lần, sau đó lấy xu
-

páp ra quan sát, nếu các vết chì đều bị cắt đứt thì chứng tỏ xu páp kín.
- Bơi một lớp bột đỏ lên mặt nghiêng ở vài ba điểm, lắp xu páp vào đế xu páp và xốy
1/4 vịng, nếu có vết phẩm đều trên toàn bộ chu vi mặt trên mặt nghiêng, chứng tỏ xu páp
kín.
Đối với xu páp treo có thể dùng dầu hoả để kiểm tra độ kín bằng cách: Lắp xu páp
vào đế xu páp, sau đó cho dầu hoả vào ống hút và xả (hình 21 - 14 a), nếu sau 5 – 10 phút ở
mặt tiếp xúc giữa xu páp và đế xu páp khơng bị rị dầu chứng tỏ độ kín của xu páp đạt u
cầu.
- Dùng khơng khí nén để kiểm tra (hình 21 - 14 b). Lắp buồng khơng khí của thiết bị

vào vào bệ xu páp, sau đó bóp bóng cao su để đạt áp suất khoảng 0,6 – 0,7 kg/cm2 ở trong
buồng khơng khí, nếu sau 30 phút mà trị số áp lực trên đồng hồ không giảm xuống là đạt yêu
cầu.
-

19


Dầu hoả
Nhìn
theo A
A

a) Kiểm tra bằng dầu hoả
1, 2. khơng đạt yêu cầu
phảI rà lại
3. Tốt
P

Đồng hồ áp
suất

Chụp
đậy
Đường nối với bóng cao
su
Xu páp

b) Kiểm tra bằng khí nén

Hình 3- 8. Kiểm tra độ kín của xu páp

- Kiểm tra xu páp
Dùng đồng hồ so để đo độ cong của xu páp, nếu độ cong 0,05mm là quá giới hạn cho
phép. Dùng pan me đo ngồi để kiểm tra độ mịn thân xu páp. Dùng thước đo sâu để kiểm
tra độ tụt sâu của xu páp.
c, Phương pháp sửa chữa xu páp.
- Sửa chữa mặt nghiêng ở đầu xupáp:
Khi mặt nghiêng hoặc côn hay mặt tiếp xúc ở đầu xupáp bị mịn khơng đều hoặc bị cháy
rỗ nhiều khi phải mài lại trên máy mài chuyên dụng theo góc độ quy định của nhà sản xuất,
có thể là 300 hoặc 450. Trường hợp khơng có máy mài chun dùng có thề dùng máy khoan
và giấy hay vải ráp để làm sạch vết cháy rỗ sau đó tiến hành rà.
20


+ Trước khi rà phải cạo sạch muội than bám vào xupáp và đế xupáp rồi dùng xăng
rửa sạch xupáp và đế xupáp, sau đó bơi một lớp bột rà mỏng lên mặt nghiêng đầu xupáp, lúc
đầu dùng bột rà thơ (hạt to), khi mặt nghiêng có một dải màu gio xám thì dùng bột mịn rà lại
(hạt nhỏ) và dầu nhờn.
Khi rà xu páp có thể tiến hành trên máy mài chuyên dụng hoặc dùng tay.

Hình 3- 9 . Rà xu páp bằng tay
Trường hợp rà xupáp bằng tay thường làm như sau:
+ Khi đầu xupáp khơng có rãnh : Dùng nấm cao su có lắp cán để hút xupáp.
+ Khi đầu xupáp có rãnh: Dùng tuanơvít hoặc khoan tay để rà. Muốn cho xu páp tự nẩy
lên sau mỗi lần ấn xu páp xuống có thể dùng một lò xo mềm luồn vào thân
xu páp .
+ Khi rà bằng bột rà mịn và dầu nhờn không nên xoay mà chỉ dập xu páp xuống, bảo
đảm kết quả nhanh hơn. Muốn cho xupáp tự nẩy lên sau mỗi lần ấn xupáp xuống có thể
dùng một lị xo nhỏ luồn vào thân xupáp.

+ Trong quá trình rà mỗi lần chỉ nên xoay xu páp 1/4 - 1/2 vòng, nhưng phải thường
xuyên thay đổi vị trí rà để bột rà phân bố đều. Khi xoay về bên phải thì đè xu páp xuống, khi
xoay ngược lại thì nhấc lên. Khi rà phải luôn kiểm tra, không được gõ nhịp, thời gian rà
không nên quá dài, phải thường xuyên kiểm tra để tránh mài thành vệt rãnh sâu làm giảm
tuổi thọ của xu páp.
+ Khi rà xong, yêu cầu mặt nghiêng ở đầu xu páp phải bóng láng, khơng có vết chỉ nào
và có vết sáng nặng phía trong mặt nghiêng, bề rộng khoảng 1,5 - 2mm, đồng thời phải đảm

21


bảo độ kín của xupáp lúc tiếp xúc với đế. Độ kín của xu páp có thể tiến hành kiểm tra như đã
hướng dẫn ở phần trên.
- Sửa chữa thân xupáp bị cong:
Khi thân xupáp bị cong thì phải nắn lại rồi mới mài, còn trường hợp chỉ bị mòn thì phải
mài hoặc thay xupáp mới, đồng thời thay ln cả ống dẫn hướng để bảo đảm khe hở lắp
ghép.
Khi sửa chữa, phải đảm bảo đường kính thân xu páp nằm trong giới hạn cho phép, độ
cong trên chiều dài 100mm không được lớn hơn 0,03 mm, độ côn và độ ơvan khơng được
lớn hơn 0,02 mm.
Đá mài
Khối V
Xu páp

Hình 3- 10. Mài đuôi xu páp

- Sửa chữa đuôi xupáp:
Khi mặt đầu hay mặt tiếp xúc của đuôi xupáp với con đội hoặc địn gánh bị mịn một vẹt
hoặc khơng bằng phải có thể mài lại.
2.2. Sửa chữa đế xu páp.

a, Hiện tượng, nguyên nhân hư hỏng.
- Đế hay bệ xu páp thường có những hư hỏng như: mặt tiếp xúc với xu páp bị mòn
hoặc cháy rỗ, do chịu nhiệt độ cao, do tác dụng của dịng khí và do ăn mịn hố học.
- Đế xu páp bị nứt, vỡ do va đập mạnh với đầu xu páp.
b, Phương pháp kiểm tra phát hiện hư hỏng:
Khi đế xu páp bị mịn, cháy rỗ hặc nứt vỡ có thể kiểm tra bằng mắt thường.
c, Phương pháp sửa chữa

22


- Khi đế xu páp bị mòn và cháy rỗ ít thì có thể tiến hành cạo sạch muội than bám vào ,
sau đó dùng xăng rửa sạch rồi rà trực tiếp với xu páp.
- Trường hợp đế xu páp bị mòn và cháy rỗ nhiều, phải dùng máy mài chuyên dùng để
mài hoặc doa trên máy doa.
- Đế xu páp mòn thấp hơn bề mặt ngang 2 mm hoặc nứt vỡ đều được thay thế và ép đế
xu páp mới.
- Phương pháp rà và kiểm tra độ kín tương tự như trường hợp rà và kiểm tra độ kín của
xu páp.
2.3. Sửa chữa ống dẫn hướng xu páp.
a, Hiện tượng, nguyên nhân hư hỏng.
ống dẫn hướng xu páp thường bị mòn do ma sát với thân xu páp và điều kiện bơI trơn
khó khăn.
b, Phương pháp kiểm tra phát hiện hư hỏng .
Muốn kiểm tra khe hở của ống dẫn hướng và xu páp, trước hết phải làm sạch ống dẫn
hướng bằng bàn chải cước hoặc dụng cụ làm sạch bằng lưỡi có thể điều chỉnh được sau đó
kiểm tra độ mòn của ống dẫn hướng bằng các phương pháp sau:
- Dùng xu páp mới cắm vào ống dẫn hướng, cho đầu xupáp cao hơn mặt phẳng thân
mày khoảng 9 mm, dùng đầu đo của đồng hồ so chạm vào mép xu páp rồi lắc đầu xu páp để
xác định sự dịch chuyển sang bên của xu páp. Nếu khe hở xu páp nạp vượt quá 0,25 mm và

xu páp xả vượt quá 0,3 mm thì phải thay ống dẫn hướng.

Dụng cụ
đo lỗ nhỏ
Dụng cụ đo
lỗ nhỏ

Pan me đo
ngoài

Lấy số đo
tại 3 vị trí

Ống dẫn
hướng

Nắp máy

Hình 3- 11. Kiểm tra độ mòn ống dẫn hướng bằng dụng cụ đo lỗ nhỏ và pan me
23


- Sử dụng một loại dụng cụ đo lỗ nhỏ (hình 3- 11) để kiểm tra độ mịn của ống dẫn
hướng, điều chỉnh đầu đo sao cho đầu tròn tách ra vừa khít nhẹ trong ống dẫn hướng, sau đó
dùng pan me đo ngồi để đo đường kính đầu trịn của dụng cụ đo.
- Ngồi ra, có thể kiểm tra lắp xu páp vào ống dẫn hướng rồi kéo xu páp lên xuống
nhiều lần, cuối cùng bỏ tay ra, nếu xu páp tự dịch chuyển xuống nhờ trọng lượng của nó thì
khe hở lắp ghép vừa phải, cịn nếu xu páp khơng dịch chuyển xuống dưới được thì khe hở
q chặt.
c, Phương pháp sửa chữa.

Nếu ống dẫn hướng bị mòn quá giới hạn cho phép, không đảm bảo khe hở giữa xu páp
và ống dẫn hướng thì phải thay mới.
2.4. Sửa chữa lò xo xu páp.
a, Hiện tượng, nguyên nhân hư hỏng.
Trong q trình làm việc lị xo thường bị nứt gãy, cong, giảm độ đàn hồi. Do chịu lực
uốn, lực nén và mô men xoắn.
b, Phương pháp kiểm tra phát hiện hư hỏng.
- Kiểm tra các vết nứt hoặc các hư hỏng khác trên mỗi vòng lò xo bằng phương pháp
quan sát.
- Muốn kiểm tra độ đàn hồi của lị xo có thể dùng một số phương pháp sau đây:

Bộ
kiểm
tra lị
xo
Lị xo
Tay
vặn

Hình 3- 12. Dùng dụng cụ chun dùng kiểm tra lị xo
+ Dùng dụng cụ chun dùng (hình 3- 12).
Điều chỉnh tay vặn để chiều dài lò xo đúng quy định, tuỳ theo mỗi loại lò xo. Dùng lực
ép cho đến khi nghe tiếng click thì dừng lại và đọc mô men trên cần xiết và nhân số đọc
được với 2.
+ Dùng bàn cân:
Khi dùng bàn cân để đo độ đàn hồi của lò xo phải đặt lò xo lên bàn cân, khi ấn lò xo

24

xuống đến chiều dài quy định, yêu cầu lực chỉ trên cân phải lớn hơn lực nén quy định,
thường lực căng lị xo khơng được nhỏ hơn 1/10 lực căng ban đầu.
+ Dùng lò xo mới
Khi dùng lò xo mới để so sánh với lò xo cũ, phải đặt lò xo cũ và lò xo mới nối tiếp nhau
rồi dùng êtơ ép. Lị xo cũ có độ đàn hồi kém thì chiều dài sẽ ngắn hơn so với lị xo mới. Tuỳ
theo chiều dài hay độ đàn hồi này mà quyết định lo xo cịn dùng được hay khơng.
Trong thực tế sử dụng, tuỳ theo loại động cơ, lực ép và chiều dài lị xo khi ép mà có quy
định cụ thể, cũng có thể lấy trong phạm vi sau đây: ép lò xo xuống còn 4/5 chiều dài tự do
thì lực ép phải đạt được trên 15 kg.
- Muốn kiểm tra chiều dài tự do của lị xo (hình 3- 13)
Dùng thước cặp để đo chiều dài tự do của lò xo, tất cả các lò xo cho phép sai lệch 1,6
mm của chiều dài tự do được nhà chế tạo quy định.

Thước cặp

Chiều dài
tự do
Lị xo

Hình 3- 13. Kiểm tra chiều dài tự do của lò xo
- Kiểm tra độ thẳng đứng của lị xo (hình 3- 14)
Kiểm tra độ thẳng đứng của lò xo bằng cách đặt đặt đầu cuối lò xo tiếp xúc sát với mặt
tựa của mặt phẳng như là thước vng góc. Khe hở phía trên của lị xo và mặt tựa phẳng là
độ khơng thẳng đứng theo chiều trục của lị xo.

25