Các hư hỏng của nhĩm Xupáp và trục cam:

Chương 2 : NHỮNG CHI TIẾT CỐ ĐỊNH TRONG ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG

4.10. Cơng tác bảo dưỡng hệ thống phân phối khí

4.10.1. Các hư hỏng của nhĩm Xupáp và trục cam:

4.10.1.1. Các hư hỏng của nhĩm xupáp

- Xupáp và đế xupáp là các chi tiết làm việc trong điều kiện nặng nhọc nhất của

cơ cấu phân phối khí, vừa chịu ma sát, va đập, vừa bịđốt nĩng ở nhiệt độcao, đặt biệt là xupáp thải. Do đĩ, bề mặt làm việc của xupáp và đế xupáp khơng những bị mịn mà cịn bị cháy rỗ, dẫn tới đĩng khơng kín, gây lọt khí, làm giảm cơng suất và tăng tiêu

47 Các chi tiết dẫn động xupáp như ống dẫn hướng, cần bẩy, lị xo và các chi tiết lắp ghép chúng nếu bị biến dạng hoặcø mịn cũng sẽảnh hưởng xấu đến sự làm việc của xupáp.

4.10.1.2. Các hư hỏng của trục cam:

Cam bị mịn chiều cao và hình dạng bên ngồi, trục cam bịcong cũng ảnh

hưởng đến sự chính xác của thời gian phân phối khí và chiều cao đi lên của xupáp,

đồng thời làm cho cổ trục gối đỡ và bạc lĩt bị mịn vẹt. 4.10.2.Điều chỉnh khe hở nhiệt của Xupáp:

4.10.2.1. Nguyên tắc chung:

Khi tiến hành điều chỉnh khe hở nhiệt của xupáp thì xupáp đĩ phải đang ở trạng thái hồn tồn đĩng kín (mấu cam khơng đội).

Hình 4.19: Điều chỉnh khe hở nhiệt

4.10.2.2. Các phương pháp điều chỉnh khe hở nhiệt của xupáp:

a) Đối với động cơ 4 kỳ:

Đối với động cơ 4 kỳ cĩ thể áp dụng 1 trong 3 phương pháp sau:

 Phương pháp đơn chiếc:

Đối với phương pháp này, người ta tiến hành điều chỉnh lần lượt 2 xupáp của từng cylinder động cơ bằng cách:

Quay động cơ theo chiều chạy cho piston của cylinder lên đến điểm chết trên và

ở vào thời điểm 2 xupáp cỡi nhau (cuối thốt đầu hút). Tiếp tục quay trục khuỷu một vịng (cuối nén đầu nổ).

Tiến hành điều chỉnh khe hở nhiệt của 2 xupáp theo các số liệu của nhà chế tạo. Lần lược điều chỉnh khe hở nhiệt của các xupáp của các cylinder cịn lại theo

các bước đã tiến hành như trên.

Ghi chú: Điều chỉnh khe hở nhiệt xupáp theo phương pháp này rất tốn thời gian nên chỉ áp dụng cho động cơ từ 1  3 cylinder.

 Phương pháp song hành:

Trong phương pháp này, người ta dựa vào nguyên tắc song hành của các pis ton để tiến hành điều chỉnh khe hở nhiệt của các xupáp và được áp dụng khá phổ biến trong thực tế cho các động cơ cĩ từ 4 cylinder trở lên.

Đểđiều chỉnh khe hở nhiệt của xupáp theo phương pháp này, người ta tiến hành

như sau.

Quay động cơ theo chiều chạy và chú ý sự làm việc của các xupáp.

Nếu 2 xupáp của cylinder nào cỡi nhau, ta tiến hành điều chỉnh 2 xupáp của cylinder song hành với nĩ.

Tiến hành điều chỉnh khe hở nhiệt của các xupáp cịn lại theo số liệu đã cho của nhà chế tạo bằng cách nhìn việc cỡi nhau 2 xupáp của cylinder cĩ piston song hành.

48

 Phương pháp hàng loạt:

Đểđiều chỉnh khe hở nhiệt của xupáp theo phương pháp hàng loạt, cơng việc

trước tiên phải lập bảng thứ tứ nổ của động cơ. Qua đĩ phân tích sự làm việc của các xupáp ở từng thời điểm để tiến hành điều chỉnh khe hở nhiệt của các xupáp cho phù hợp với q trình làm việc của động cơ.

Ví dụ: đối với động cơ 4 kỳ, 4 cylinder, thứ tự nổ là: 1 – 3 – 4 – 2. Ta tiến hành

điều chỉnh theo các bước sau:

- Bước 1: xác định gĩc lệch cơng tác của các cylinder.

o o o i 4 180 720 720     - Bước 2: lập bảng thứ tự nổ của động cơ.

Hình 4.20: Ví trí các xupáp và cơ cấu điều chỉnh

- Bước 3: phân tích sự làm việc của các xupáp theo bảng thứ tự nổ của động cơ.

Từđĩ xác định thời điểm đểđiều chỉnh khe hở nhiệt của các xupáp: + Ở vị trí 0o: 2 xupáp của cylinder số 4 cỡi nhau:

Cylinder số 1: cuối nén đầu nén. Điều chỉnh được 2 xupáp. Cylinder số 2: cuối nổđầu thốt. Điều chỉnh được xupáp hút. Cylinder số 3: cuối hút đầu nén. Điều chỉnh được xupáp thốt. + Ở vị trí 0o: 2 xupáp của cylinder số 1 cỡi nhau:

Cylinder số 2: cuối hút đầu nén. Điều chỉnh được xupáp thốt. Cylinder số 3: cuối nổđầu thốt. Điều chỉnh được xupáp hút. Cylinder số 3: cuối nén đầu nổ. Điều chỉnh được 2 xupáp.

Độ Cylinder 0o 180o 360o 540o 720o 1 NỔ THỐT HÚT NÉN 2 THỐT HÚT NÉN NỔ 3 NÉN NỔ THỐT HÚT 4 HÚT NÉN NỔ THỐT

49 - Bước 4: Tiến hành quay máy đến các vị trí đã chọn để phân tích và thực hiện việc điều chỉnh khe hở nhiệt của các xupáp cĩ thểđiều chỉnh được ở vị trí này.

b. Đối với động cơ 2 kỳ:

Đối với động cơ 2 kỳ, nếu được trang bị xupáp trong cơ cấu phân phối khí thơng

thường chí áp dụng cho động cơ diesel. Q trình điều chỉnh khe hở nhiệt của xupáp phải tuân theo quy tắt chung, nhưng trong thực tế thì tùy theo kết cấu cụ thể của từng loại động cơ mà ta cĩ các quy trình điều chỉnh khe hở nhiệt cho phù hợp.

CÂU HỎI ƠN TẬP

Câu 1. Nêu cơng dụng, yêu cầu và phân loại cơ cấu phân phối khí.

Câu 2. Phương án bố trí xupáp của hệ thống phân phối khí.

Câu 3. Trình bày các phương án dẫn động trục cam.

Câu 4. Phân tích điều kiện làm việc, vật liệu chế tạo supap

Câu 5. Kết cấu xupáp nạp và xupáp thải.

Câu 6. Nhiệm vụ, kết cấu lị xo supap.

Câu 7. Trình bày con đội hình nấm và hình trụ.

Câu 8. Trình bày con đội thủy lực.

Câu 9. Trình bày kết cấu của các chi tiết phụ của cơ cấu (đũa đẩy, ống dẫn hướng, …)

50

Chương 5: HỆ THỐNG BƠI TRƠN ĐỘNG CƠ

5.1. Nhiệm vụ của hệ thống bơi trơn động cơ

Khi động cơ làm việc, cĩ rất nhiều chi tiết trong động cơ cĩ sự tiếp xúc và chuyển

động tương đối với nhau. Khi đĩ, nhiệt độ sẽ tạo ra giữa các bề mặt và lượng nhiệt này càng lớn đối với những chi tiết trong buồng cháy.

Hệ thống bơi trơn trên động cơ đốt trong cĩ nhiệm vụ cung cấp một lượng dầu bơi trơn với áp suất và

lưu lượng thích hợp đến các bề mặt của những chi tiết máy cĩ chuyển động tương đối, với mục đích:

 Bơi trơn: làm giảm ma sát cho các chi tiết chuyển động và giúp các chi tiết ăn khớp

đều với nhau.

 Làm mát động cơ.

 Bao kín

 Chống ơxy hĩa

 Rửa sạch bề mặt các chi tiết.  Giảm tiếng ồn.

 Rút ngắn thời gian chạy rà động cơ.



Hình 5.1. Hệ thống bơi trơn trên động cơ.

1 –đường dầu phía trên (bơi trơn các cổ trục cam); 2 – lọc dầu;

3 –đường dầu chính; 4 – cacte chứa dầu; 5 –đường dầu đến bơm; 6 –bơm dầu.

5.1.1. Các dạng mài mịn

Trên các chi tiết, cơ cấu và tổ hợp máy của ơtơ người ta thường gặp những khuyết tật và mài mịn rất khác nhau. Cĩ hai dạng mài mịn:

5.1.1.1. Mài mịn tự nhiên

Là do tác động ma sát của nhiệt độ cao và tải trọng xuất hiện trong những điều kiện vận hành bình thường. Đặc điểm là độ mịn tăng dần nhưng đặc tính làm việc của nĩ khơng bị phá hủy.

5.1.1.2. Mài mịn sự cố

Do bảo dưỡng kỹ thuật khơng đúng qui tắc trong từng tổ hợp máy hay tồn bộ ơtơ hoặc do những khuyết tật trong sản xuất, chất lượng vật liệu kém và những nhược điểm về kết cấu. Đặc điểm của loại này là tốc độmài mịn tăng nhanh kèm theo biến dạng dư,

sự phá hủy (gãy) chi tiết, v.v… khơng cho phép sử dụng ơtơ. Nguyên nhân của sự mài mịn sự cố là do chất lượng bảo dưỡng kỹ thuật kém. Vì vậy phải vận hành ơtơ sao cho

ơtơ cĩ độ mài mịn tự nhiên.

5.1.2. Vật liệu bơi trơn –các phụ gia pha trong dầu

5.1.2.1. Vật liệu bơi trơn

Cĩ rất nhiều chất cĩ thể bơi trơn như: mỡ động vật, dầu thực vật, nước…Trong một số trường hợp, người ta cịn dùng cả chất rắn và chất khí để bơi trơn, ví dụ: graphite, molybdenum disunfide, một số khí hydrocacbon. Cĩ thể phân loại dầu bơi trơn theo

51 5.1.2.2. Các phụ gia pha trong dầu

Các phụ gia pha trong dầu là những chất hữu cơ, vơ cơ, thậm chí là những nguyên tố hĩa học được pha với một tỷ lệ rất nhỏ vào nhiên liệu, chất bơi trơn, chất lỏng chuyên

dùng v.v… để cải thiện các tính chất tự nhiên của chúng hoặc tạo cho chúng cĩ các tính chất mới đem lại lợi ích sử dụng, vận chuyển và bảo quản. Một chất phụ gia cĩ thể chỉ

cĩ ảnh hưởng đến một tính chất (tính chất đơn) hoặc tác dụng đồng thời đến nhiều tính chất (tính chất kép) của sản phẩm dầu mỏ.

- Chất phụ gia chống mài mịn: cơ chế hoạt động của nĩ là tạo thành lớp dầu gồm các phần tử cĩ tính phân cực bám chặt trên bề mặt của vật rắn, ngăn chặn tiếp xúc kim loại – kim loại, khơng cho hình hợp chất hĩa học cứng và các liên kết kim loại. Giảm

được hao mịn. Các lớp mỏng của chất phụ gia tạo ra giữa hai bề mặt chất lỏng được gọi với cái tên “bàn chải nhỏ” làm dịu quá trình tiếp xúc giữa hai bề mặt, giảm hệ số

ma sát.

- Chất phụ gia biến tính, giảm ma sát: phụ gia biến tính (FM) làm giảm hệ số ma sát, bảo tồn được năng lượng, tiết kiệm được 2 đến 3% nhiên liệu cho ơtơ. Phụ gia FM bao gồm nhiều loại hợp chất chứa oxy, nitơ, lưu huỳnh molipden, đồng và các nguyên tố khác. Phụgia này thường được pha với tỷ lệ0,1 đến 0,3%.

- Chất phụ gia ức chế oxy hĩa: cơ chế hoạt động của nĩ là làm gián đoạn các phản

ứng mắt xích thơng qua các phản ứng với các gốc hoặc chống lại sự hình thành các

“tiền oxit”. Hiệu quả của các chất ức chếoxy hĩa là nguyên nhân đưa đến các quá

trình làm tăng: độ nhớt, chỉ sốaxít, hàm lượng keo nhựa và làm mất lắng cặn, điều

đĩ cĩ tác dụng kéo dài thời hạn thay thế dầu nhớt và làm tăng thời gian hoạt động của động cơ.

- Chất phụ gia chống rỉ sét: nếu như động cơ làm việc khơng cĩ thời gian ngừng lâu thì dầu nhờn với chất phụ gia phù hợp sẽ làm chức năng chống rỉ(ngăn cản các chi tiết tiếp xúc trực tiếp với mơi trường) tương đối tốt vì ngừng trong thời gian ngắn thì dầu chưa kịp chảy hết khỏi các chi tiết. Cĩ nhiều hợp chất được dùng để chống rỉ như: các axít béo, các este của axít napteic và axít béo, các amin hữu cơ… thường pha vào dầu với tỷ lệ0,1 đến 1%.

- Chất phụ gia làm giảm điểm cháy: ngăn cản hình thành những tinh thể sắp đĩng băng ở thời tiết lạnh và tạo thành tảng. Những tinh thể này cĩ khuynh hướng đọng lại ở

thời tiết lạnh, chen vào dịng dầu gây khĩ khăn cho việc bơi trơn.

- Chất phụgia tăng áp suất: bảo đảm cĩ sựbơi trơn ở những nơi cĩ những áp suất cực lớn giữa dung sai trong phạm vi hẹp và các bề mặt kim loại – kim loại xảy ra. Chúng làm giảm ma sát, ngăn chặn sần sùi, trầy xước, mắc kẹt và mịn.

- Chất phụ gia tẩy rửa: với nồng độ 2 đến 10%, các chất tẩy rửa cĩ thểngăn cản, loại trừ các cặn khơng tan, cặn sạn, cacbon và các hợp chất chì trên các bộ phận của động

cơ đốt trong. Qua đĩ giữ sạch các chi tiết nâng cao độ tin cậy trong thời gian làm

việc của động cơ.

- Chất phụ gia ức chế tạo bọt: bọt do khơng khí trộn trong dầu ảnh hưởng xấu tới tính chất bơi trơn, làm tăng sự oxy hĩa, làm dầu bị tổn thất, ngăn cản sựlưu thơng của dầu, gây ra hiện tượng bơi trơn khơng hồn tồn. Để tránh hoặc giảm sự tạo bọt

người ta sử dụng các loại phụ gia chống bọt. Chúng cịn được gọi là các chất hủy hoặc phá bọt như hợp chất silicon và hydro cĩ khảnăng làm tan sủi bọt nhưng được pha với tỷ lệ rất nhỏ: 0,001 đến 0,004%.

- Chất phụ gia trung hịa tính axít: cĩ tác dụng trung hịa các axít cĩ trong dầu và sinh

52 - Chất phụ gia chống và tạo nhủ tương: là các chất cĩ hoạt tính bề mặt tác động tại ranh giới pha lỏng – lỏng (nước – dầu). Nĩ được pha vào dầu bơi trơn khi cần nhanh

chĩng tách nước khỏi dầu bơi trơn.

- Chất phụ gia phục hồi trạng thái ban đầu của bề mặt kim loại như: RVS, HALOTEC,

REMETALL VÀ RESURS… vềcơ bản chúng là những hạt cĩ kích thước rất nhỏ, cỡ micromet (RVS) hoặc nanomet (REMETALL VÀ RESURS). Với kích thước nhỏ

chúng cĩ thểđi qua mọi loại phin lọc dầu. Trong quá trình hoạt động của động cơ,

những hạt này sẽ tiếp xúc với bề mặt ma sát và điền đầy những chỗ bị hao mịn. 5.2.Phân loại hệ thống bơi trơn

5.2.1. Hệ thống bơi trơn bằng muỗng tát dầu nhờn

Khi động cơ làm việc các chi tiết chuyển động như trục khuỷu, thanh truyền,… sẽ

vung tĩe dầu bơi trơn lên các chi tiết cần bơi trơn nhu vách xilanh, các cam,… ngồi ra

một phần dầu vung tĩe ở dạng sương mù rơi vào hay đọng bám ở kết cấu hứng dầu của các chi tiết khác cần bơi trơn. Phương pháp này đơn giản khơng cần bơm nhớt, tuy nhiên

khơng đảm bảo bơi trơn an tồn cho động cơ vì khĩ

bảo đảm lưu lượng dầu bơi trơn các ổ trục, dầu bị sủi bọt gây biến tính và khơng khống chế được chất lượng

bơi trơn.

Vì vậy phương pháp này chỉ được sử dụng cho

động cơ cỡ nhỏ cơng suất vài mã lực như động cơ xe

máy, xuồng máy, bơm nước.

Hình 5.2. Sơ đồ nguyên lý của hệ thống bơi trơn bằng vung tĩe. vung tĩe.

a) và bằng dầu pha trong nhiên liệu.

1- Các rãnh dẫn dầu; 2- Hộp trục khuỷu; 3- Cacte; 4- Gàu tác dầu.

5.2.2. Hệ thống bơi trơn cưỡng bức

Hầu hết các động cơ hiện nay đều dùng phương pháp bơi trơn cưỡng bức. Đây là phương pháp bơi trơn hồn thiện nhất. Đặc điểm chủ yếu của hệ thống này là các chi tiết đều được bơi trơn đầy đủ bằng lưu lượng và áp suất dầu thích hợp do bơm dầu cung cấp đến bề mặt làm việc của các chi tiết.

Hệ thống bơi trơn cưỡng bức chia ra làm 2 loại:

- Hệ thống bơi trơn cacte ướt. - Hệ thống bơi trơn cacte khơ.

5.2.2.1. Hệ thống bơi trơn cacte ướt

Đặc điểm của hệ thống này là dầu chứa trong cacte động cơ khơng cĩ két dầu riêng

để tập trung dầu từcacte đến. Chỉ cĩ một bơm hút từcacte ra bơm đến các vị trí cần bơi

trơn, sau khi bơi trơn dầu tựđộng rơi xuống cacte, một phần do đầu to của thanh truyền

đập vào đầu té lên bơi trơn cho piston, xilanh.

Nguyên lý hoạt động

Bơm dầu 3 được dẫn động từ trục khuỷu. Dầu bơi trơn trong cacte 1 được hút

vào bơm qua lưới lọc thơ 2, lưới lọc để lọc sơ bộ tạp chất cĩ kích thước lớn. Sau khi qua

bơm dầu cĩ áp suất cao dầu đi vào bầu lọc tinh 4 tại đây dầu được lọc sạch rồi đưa lên

bình làm mát 5, dầu được làm mát rồi đưa lên đường ống dẫn dầu chính 6 đi bơi trơn

53

Hình 5.3. Sơ đồ nguyên lý hệ thống bơi trơn cacte ướt.

1-Cacte dầu; 2-Lọc thơ; 3-Bơm dầu bơi trơn ; 4-Lọc tinh; 5-Bình làm mát, 6- Mạch dầu chính; 7-Áp kế dầu; 8-Van điều áp; 9-Van an tồn

Ưu điểm của hệ thống này là gọn, chiếm ít chỗ, thiết bị ít.

Nhược điểm là tồn bộ dầu bơi trơn chứa trong cacte động cơ lên cacte phải sâu để

cĩ dung tích lớn do đĩ làm tăng chiều cao động cơ, ngồi ra dầu luơn luơn tiếp xúc với khí cháy cĩ nhiệt độ cao từ buồng đốt lọt xuống theo hơi nhiên liệu và các axít làm giảm