Cơ cấu phối khí có nhiệm vụ xác định thời điểm và điều khiển quá trình đóng mở xupap để thực hiện việc nạp hỗn hợp cháy cũng như thải sản phẩm cháy ra khỏi xy lanh động cơ. Cơ cấu phối khí động cơ xăng 1 xylanh lắp trên xe WAVE RSX 110 là cơ cấu phối khí sử dụng xupap treo, hai xupap trục cam đơn truyền động xích đơn (SOHC). Xu páp của cơ cấu phối khí có nhiệm vụ đóng, mở cửa nạp, xả để thực hiện nạp khí sạch và thải sản phẩm cháy ra ngoài.
28 1- Trục cam; 2,4- Đĩa xích; 3- Dây xích; 4- Trục khuỷu
Cơ cấu phối khí có 2 xupap, 1 xupáp nạp và 1 xupáp thải nhằm nạp đầy hòa khí thải sạch khí cháy tạo điều kiện cho quá trình cháy tối ưu. Xu páp dịch chuyển trong ống đẫn hướng, trên ống dẫn hướng của xu páp nạp người ta đặt vòng làm kín để hạn chế dầu đi vào khe hở giữa thân xu páp và ống dẫn hướng
1 2 3 4 5
Hình 3. 7: Cơ cấu xích của hệ thống phân phối khí
29 Để ép xu páp vào đế xu páp, phần cuối của thân xu páp có gia công một rãnh để cài móng hãm đuôi xupáp, lò xo tỳ ép vào đế. Trục cam của động cơ được dẫn động từ trục khuỷu thông qua bộ truyền xích. Để đảm bảo cho xích luôn có độ căng nhất định trong quá trình làm việc người ta lắp cơ cấu căng xích điều chỉnh được trên xe. Dẫn động xích thường sử dụng trên các động cơ có khoảng cách giữa hai trục khá lớn như động cơ trên . Trục cam đặt trên nắp máy. Loại này có đặc điểm:
Quá trình truyền động gây tiếng ồn.
Phải bôi trơn thường xuyên cho xích và bánh xích. Phải chăm sóc thường xuyên bộ truyền động
1- Đế xupap; 2- Xupap ;3- Ống dẫn hướng xupap; 4- Lò xo xupap; 5-Phớt chắn dầu; 6- Trục cam; 7- Đủa đẩy;8- Trục cò mổ; 9- Vít điều chỉnh khe hở nhiệt;
10 - Đuôi xupap; 11- Đĩa lò xo dưới. Xupap 1 2 3 4 b d0 Ød2 L
Hình 3. 9: Mặt cắc ngang của nắp động cơ
30 1-Thân xupap; 2- Đuôi xupap; 3- Nấm xupap; 4- Bề rộng mặt côn
Xupap dùng cho động cơ là loại đỉnh bằng có kết cấu như hình trên. Các thông số hình học cơ bản của xupap:
Tán xupáp được gia công vát một góc 450
Bảng 3. 3:Thông số kỹ thuật của xupap
Stt Tên thông số Giá trị (mm)
1 Đường kính ngoài thân xupap (d0)(Hút - Xả) 4,985 -4,965 2 Chiều rộng nấm xupap (d2) (Hút - Xả) 32,543- 30,433 3 Bề rộng mặt côn (b) (Hút – Xả) 5,557 -5,299
4 Chiều dài Xupap (L) 90,001
Nấm xupáp là loại nấm bằng vì có những ưu điểm sau: kết cấu đơn giản, dễ chế tạo, dùng cho cả xupáp nạp và xupáp thải đa số động cơ được dùng loại này.
Nhiệm vụ thân xupáp là dẫn hướng và tải nhiệt cho xupáp, để dẫn hướng tốt thì chiều dài thân và chiều dài ống dẫn hướng phải đủ lớn.
Để tránh hao mòn thân máy hoặc nắp xilanh khi chịu lực va đập của xu páp, người ta dùng đế xupáp ép vào họng đường ống nạp và đường ống thải.
Kết cấu xu páp đơn giản, thường chỉ là một vòng hình trụ nên có mặt vát côn để tiếp xuc với mặt côn của nấm xu páp. Mặt ngoài của đé xu páp có thể là măt trụ nên có tiện rãnh đàn hồi để lắp cho chắc chắn, mặt ngoài có độ côn nhỏ.
Mục đích của xupap nạp và xả là hút càng nhiều khí nạp, xả càng nhiều khí cháy trong một thời gian rất ngắn của 1 chu kỳ làm việc piston. Ngoài ra khi đóng có thể tránh rò rỉ khí cháy áp suất cao, mở và đóng đúng lúc mặc dù phải chịu khí cháy, nhiệt độ cao và làm việc trong thời gian dài. Mép tiếp xúc của xupap được chế tạo với góc 450 để làm kín khí cháy và truyền nhiệt tới đế xupap khi xupap đóng. Xupap được làm bằng thép chịu nhiệt bởi vì xupap nạp phải chịu nhiệt độ cao tới khoảng 4000C, còn xupap xả làm việt trong nhiệt độ từ 5000 -8000C.
31 Lò xo xupap
Xupap được lắp vào ống dẫn theo chế độ lắp lỏng. Ống dẫn hướng sẽ dẫn hướng xupap chuyển động theo phương thẳng đướng. Lò xo xupap dùng để đóng kín xupap trên đế xupap và yêu cầu luôn tiếp xúc kín vào đế xupap khi đóng để buồng đốt không lọt khí. Đảm bảo xupap chuyển động theo đúng quy luật của cam phân phối khí. Loại lò xo dùng trong động cơ là lò xo xoắn ốc hình trụ và hai vòng ở hai dầu lò xo quẫn sít nhau và được mài phẳng để lắp ghép.
Cò mổ xupap
Cò mổ là một cần chuyển động quanh trục cò mổ và biến chuyển động quay của trục cam thành chuyển động tịnh tiến của cò mổ theo quy luật nhất định. Là chi tiết truyền lực trung gian một đầu tiếp xúc với vấu trục cam thông qua con lăn, một đầu tiếp xúc với đuôi xupap. Mục đích của cò mổ cùng với trục cam là để mở và đóng các xupap hút và xả nhằm điều khiển thời điểm đốt cháy hỗn hợp. nếu những chi tiết này mòn hoặc hư hỏng thì sẽ ảnh hưởng nghiêm trọng tới tính năng làm việc của động cơ.
Hình 3. 11: Lò xo xupap 2 1 3 4 5 Hình 3. 12: Cò mổ xupap
32 1- Ốc hãm vít điều chỉnh; 2-Vít điều chỉnh khe hở nhiệt; 3-Trục cò mổ; 4- Con
lăn; 5-; Trục con lăn
Cò mổ được chế tạo bằng phương pháp đúc hoặc dập bằng thép tấm cacbon, đầu tiếp xúc với xupap được tôi cứng. Đầu tiếp xúc với đuôi xupap có vít điều chỉnh khe hở nhiệt khi điều chỉnh nỡi ốc hãm (2) và sau khi điều chỉnh khe hở xong khóa ốc hãm lại. Đầu tiếp xúc với trục cam bằng con lăn mục đích làm giảm giữa vấu cam và cò mổ. Trục cò mổ và cò mổ lắp ổ bi kim và được bôi trơn từ trục lên.
Bảng 3. 4: Thông số kỹ thuật của cò mổ
Stt Tên thông số Giá trị (mm)
1 Đường kính lỗ cò mổ (Hút/ Xả) 10,000 – 10,015 2 Đường kính trục cò mổ (Hút/ Xả) 9,972 -9,987 3 Khe hở giữa trục và cò mổ (Hút/ Xả) 0,013 – 0,043 Trục cam
Trục cam có cấu tạo bao gồm các vấu cam nạp, cam thải và cổ trục. Các vấu cam trên trục cam được bố trí phù hợp với thứ tự làm việc của các xy-lanh. Biên dạng cam phụ thuộc vào thời điểm đóng mở xu páp và trị số của tiết diện lưu thông dòng khí. Thông thường cam có biên dạng đối xứng, chiều cao vấu cam có tính chất quyết định đến độ mở của xu páp. Biên dạng cam là loại lồi cung tròn.
72 13 9 9 15 1 2 3 4 5 6 7 25 32,20 31,99 R14 R14 B' A' B A A-A' B-B' Hình 3. 13: Trục cam
33 1-Cổ cam; 2- Lỗ bu lông; 3,7-ổ bi; 4- Cam nạp; 5-Cam thải; 6-Cam giảm áp
Bảng 3. 5: Thông số kỹ thuật của cam
Stt Tên thông số Giá trị (mm)
1 Chiều cao gối cam nạp 32,20
2 Chiều cao gối cam xả 31,99
Vật liệu chế tạo thường là thép hợp kim có thành phần cacbon thấp như thép 15X, 15MH, 12XH…Hoặc thép cacbon có thành phần trung bình như thép 45. Cam được chế tạo cam và trục liền khối, trục cam có thể dập bằng thép hoặc đúc bằng gang chuyên dùng. Hình dạng của cam và vị trí của cam phối khí quyết định bởi thứ tự làm việc, góc độ phân phối khí và số kì của động cơ.