51.  Nhiệm vụ và các yêu cầu của cơ cấu trao đổi khí dẫn động cơ diesel.

+ Nhiệm vụ :

Cơ cấu phân phối khí có nhiệm vụ dùng để thực hiện quá trình trao đổi khí. Thải sạch khí thải ra khỏi xylanh và nạp đầy hỗn hợp khí mới vào xylanh để động cơ làm việc liên tục.

+ Yêu cầu :

Đảm bảo thải sạch và nạp đầy

Cần điều khiển việc đóng, mở của các xupap đúng thời điểm

Độ mở các xupap đủ lớn đảm bảo các dòng khí lưu thông dễ dàng

Các xupap phải đóng kín các cửa nạp xả, đảm bảo độ kín của buồng đốt

Hệ thống phải làm việc êm dịu, tin cậy, mức chi phí thấp.

52.  Kể tên các chi tiết cơ bản trong sơ đồ cấu tạo cơ cấu trao đổi khí dẫn động cơ giới? Nhiệm vụ mỗi chi tiết?

-          Xupap

-          Đế xupap

-          Trục cam phân phối : đóng mở xupap đúng thời điểm

-          Cam phân phối

-          Con đội và cần đẩy: con đội có nhiệm vụ truyền cho cần đẩy một chuyển động hướng theo đường tâm của nó.

-          Đai ốc điều chỉnh

-          Đòn gánh: giảm lực quán tính cho con đội và cần đẩy

-          Bệ đỡ đòn gánh

-          Lò xo xupap: căng lò xo để luôn luôn đóng xupap

-          Dẫn hướng xupap

53.  Trình bày nguyên lý làm việc của sơ đồ cơ cấu phân phối khí dẫn động cơ giới?

Hình vẽ: (câu 52)

Trục cam (1) được dẫn động bởi động cơ thông qua cơ cấu bánh răng. Khi phần lồi của cam tác dụng lên con lăn của con đội (2) cần đẩy (3) sẽ đi lên tác động vào đòn gánh (5), đầu kia của đòn gánh tác động vào cán xupap (9), xupap đi xuống, xu pap bắt đầu mở cho đến khi con lăn trên con đội (2) không tiếp xúc với phần lồi của cam nữa. Lúc này lò xo (7) sẽ kéo xupap đi lên và xupap được đóng kín.

54.  Khái niệm khe hở nhiệt xupap và trình bày cách kiểm tra, hiệu chỉnh khe hở này?

Khe hở nhiệt xupap là khe hở được tạo ra bởi tất cả các chi tiết từ trục cam đến xupap khi xupap đóng. Khe hở này được biểu thị bằng khoảng cách giữa đuôi xupáp và đầu cò mổ khi xupáp đóng. Một số động cơ có trục cam đặt trên nắp máy tác động trực tiếp với xupáp thì khe hở nhiệt là khoảng cách giữa cam và đuôi xupáp. Ở những động cơ này, thường điều chỉnh khe hở nhiệt bằng cách thay các tấm đệm ở đuôi xupáp.

Trình tự điều chỉnh khe hở nhiệt xupáp theo từng máy
- Chuẩn bị dụng cụ điều chỉnh: Tay quay, căn lá, tuốc nơ vít, clê, khẩu.
- Tháo các bộ phận liên quan trên nắp máy.
- Tháo nắp che giàn cò mổ xupáp
- Xác định vị trí của các xupáp hút - xả.
- Xác định góc lệch công tác giữa các máy
- Xác định các cặp máy song hành
- Chọn căn lá có chiều dày phù hợp vói khe hở nhiệt tiêu chuẩn của các xupáp hút và xả
- Quay trục khuỷu bằng tay quay để máy số 1 ở ĐCT vào cuối kỳ nén - đầu kỳ nổ. Khi đó máy song hành máy 1 ở thời điểm cuối xả - đầu hút (cặp xupáp của máy song hành máy 1 đều hé mở, còn cặp xupáp của máy 1 đóng kín)
- Chia puly đầu trục khuỷu thành các phần theo góc lệch công tác
- Dùng clê nới đai ốc hãm vít điều chỉnh khe hở nhiệt. Dùng tuốcnơvít nới vít điều chỉnh ra.
- Đưa căn lá đã chọn vào giữa đuôi xupáp và đầu cò mổ. Dùng tuốcnơvít văn vít điều chỉnh vào đồng thời vừa xê dịch căn lá đến khi nào dịch chuyển căn lá thấy hơi nặng tay thì dừng lại.
- Đưa căn lá ra ngoài, dùng tuốcnơvít giữ cố định vít điều chỉnh, dùng clê vặn chặt đai ốc hãm lại
- Sau khi điều chỉnh xong, ta phải kiểm tra lại khe hở nhiệt. Nếu khe hở nhiệt chưa đúng cần phải điều chỉnh lại
- Tiến hành điều chỉnh cho xupáp còn lại theo trình tự như trên
- Quay trục khuỷu đi một góc bằng góc lệch công tác (dấu vạch trên puly trùng với dấu trên thân máy) để điều chỉnh khe hở nhiệt của máy tiếp theo
- Lần lượt tiến hành điều chỉnh khe hở nhiệt xupáp cho tất cả các máy

55.  Nêu nhiệm vụ của xupap và hãy cho biết các xupap làm việc trong điều kiện như thế nào?

Nhiệm vụ của xupap là nhằm tạo khả năng thực hiện sự phân phối khí nạp và khí cháy vào, ra khỏi buồng đốt động cơ phụ thuộc vào góc quay trục khuỷu nhằm nạp đầy và thải sạch.

Trên động cơ có 2 loại xupap (phân biệt theo chức năng): hút và xả. Xupap hút có nhiệm vụ mở buồng đốt và cung cấp hỗn hợp vào trong. Xupap xả có nhiệm vụ mở buồng đốt và thải khí đã cháy ra ngoài.

Trong khi làm việc, các xupap chịu tải trọng động rất lớn (nhất là khi va đập vào ổ đặt của nó) và chịu tác dụng của nhiệt độ cao.

Các xupap làm việc trong những điều kiện rất nặng nề, đặc biệt là xupap xả. Xupap xả chịu tác dụng của luồng khí nóng chuyển động với tốc độ cao, gây ra ăn mòn và các dạng hao mòn do xâp thực của khí.

Phần cán xupap bị mài mòn do ma sát.

56.  Vẽ và trình bày kết cấu chung của xupap?

Gồm 2 phần cơ bản: cán xupap và nấm xupap. Theo cấu tạo, xupap có thể được chia làm 2 loại: liền và ghép.

Cán xupap có dạng hình trụ tròn, đặc. Đuôi của cán xupap có tiện rãnh để lắp vành hãm. Trên thân cán, vị trí đi qua ống lót dẫn hướng phải có đường kính lớn hơn phần còn lại và phải được gia công chính xác. Ở những động cơ tăng áp, cán xupap cần có bộ làm kín đặc biệt đê tránh rò lọt khí cháy.

Bề mặt làm việc của nấm xupap có góc nghiêng α. Góc này có giá trị khoảng 90-120. Bề mặt này về trùng khít vào đế xupap trên nắp xylanh.

Xupap có thể được lắp trực tiếp vào nắp xylanh, kết cấu kiểu này sẽ giúp tang đường kính nấm cho phép lên khoảng 20% tuy nhiên thay thế sửa chữa sẽ phức tạp hơn.

Đối với động cơ diesel 4 kỳ thấp tốc, mỗi xylanh thường có 2 xupap, một hút, một xả. Khi tốc độ trung bình của piston tang cao hơn 6-8m/s thì nên dùng 4 xupap, nhằm tang tiết diện lưu thông chung của khí, nhiệt truyền ra ngoài được nhiều hơn, và do vậy, có thể giảm đường kính mặt nấm từng xupap.

57.  Nêu nhiệm vụ, vẽ và trình bày kết cấu của đế xupap, ống lót dẫn hướng xupap?

+ Ống dẫn hướng

1. Nhiệm vụ
- Mặt trụ trong dẫn hướng cho thân xupáp chuyển động tịnh tiến khi đóng, mở, định tâm xupáp trùng tâm ổ đặt để xupáp đóng kín với ổ đặt.
2. Điều kiện làm việc
- Chịu mài mòn bề mặt dẫn hướng do ma sát, chịu nhiệt độ cao do tiếp xúc với khí xả ( ống dẫn hướng xupáp xả)
- Vật liệu: có khả năng chống mài mòn kém hơn xupáp, khi mòn có thể thay thế, thường làm bằng gang.
3. Cấu tạo 
- Có dạng trụ rỗng, mặt ngoài được gia công chính xác để lắp vào lỗ trên nắp máy, mặt trong được gia công chính xác để nắp với thân xupáp và là bề mặt tỳ để dẫn hướng cho thân xupáp chuyển động lên, xuống khi đóng mở.

+ Đế xupap

Đế xupap cùng nấm xupap có tác dụng che kín không cho khí nén áp suất cao, khí sạch, khí cháy rò lọt ra ngoài.

 Đế xu páp nằm trên nắp máy và cũng có mặt vát. Đế có thể được gia công trực tiếp trên nắp máy (nếu nắp máy đúc bằng gang) hoặc chế tạo thành chi tiết rời rồi ép vào nắp máy. Được chế tạo bằng hợp kim gang gồm trên 15% crom, thép chịu nhiệt hoặc thép không gỉ.

58.  Nêu nhiệm vụ và trình bày đặc điểm cấu tạo của lò xo xupap; vành hãm; cơ cấu xoay quanh xupap.

Lò xo xupap:

Có nhiệm vụ đóng xupap và đảm bảo sự làm việc tin cậy của cơ cấu truyền động cho xupap. Khi sức căng lò xo không đủ lớn sẽ làm con đội không tiếp xúc với cam ở cuối kì giãn nở. Điều đó gây ra sự va đập và xuất hiện tiếng gõ.

Lò xo xupap phải làm việc trong điều kiện tải trọng luôn thay đổi, do đó đòi hỏi phải lựa chọn vật liệu chế tạo lò xo hợp lý, công nghệ gia công phải phù hợp.

Người ta sử dụng rộng rãi lò xo xupap kiểu quấn tròn

Số vòng công tác của lò xo từ 4-10 vòng không cho phép sử dụng lò xo có số vòng nhỏ hơn.

Lò xo xupap có số vòng phù hợp thì đặc tính công tác của nó sẽ ổn định hơn, làm giảm những xung lực trong quá trình làm việc.

Người ta dùng 2 hoặc nhiều lò xo lồng vào nhau để giảm kích thước, ứng suất và bảo đảm sự làm việc tin cậy của nó.

Vành hãm

Cơ cấu xoay xupap

Mục đích của việc xoay xupap trong quá trình làm việc của động cơ: gạt muội bám trên nấm và đế xupap, không cho muội bám vào bề mặt làm việc của nấm và đế xupap, duy trì nhiệt độ ổn định xung quanh nấm xupap, hạn chế tính trạng quá nóng cho xupap để tăng thời gian sử dụng.

Như một xupap thông thường nhưng người ta gắn lên cán xupap các cánh (tuabin) tận dụng năng lượng của dòng khí xả để xoay xupap.

59.  Trình bày đặc điểm kết cấu của trục cam phân phối khí?

Trục phân phối có thể được chế tạo liền hoặc ghép. Trục được đặt trên các ổ đỡ có tráng lớp hợp kim đỡ sát, và có bố trí ổ chặn để khắc phục lực dọc trục do cơ cấu truyền động đến trục tạo nên.

Tùy theo các loại động cơ khác nhau, cơ cấu truyền động cho trục phân phối có thể có các kết cấu khác nhau.

60.  Trình bày sự bố trí và phương pháp truyền động cho trục cam.

Tùy theo cấu tạo của động cơ và tốc độ trung bình của piston, mà trục cam phân phối khí có thể bố trí ở phần trên của động cơ, tại bên cạnh hay ngay trên nắp xylanh.

Nếu bố trí trục phân phối ở bên sườn động cơ thì trục sẽ truyền động cho xupap từ cam, qua con đội, cần đẩy, đòn gánh.

Nếu trục phân phối khí được bố trí ở gần hoặc ngay trên nắp xylanh thì việc truyền động cho xupap có thể được thực hiện qua đòn gánh hay trực tiếp từ cam.

Ở các động cơ diesel chậm tốc và trung tốc, trục phân phối khí thường được bố trí ở bên sườn động cơ.

Với các động cơ cao tốc, trục phân phối khí thường được bố trí trên nắp xylanh nhằm giảm lực quán tính của các cơ cấu truyền động cho xupap.

Nếu bố trí trục phân phối ngay trên xupap, người ta dùng hệ truyền động bánh rang côn và các trục thẳng đứng hay nghiêng để truyền động cho chúng.

Trong các động cơ diesel không đảo chiều quay, người ta thường dùng các bánh rang nghiêng, hay chữ V để truyền động cho trục phân phối. Loại bánh rang này ăn khớp êm dịu hơn và không có tiếng ồn trong khi làm việc.

Trong các động cơ có đảo chiều quay, trục phân phối khi cần có chuyển động dọc nên các bánh răng truyền động phải là bánh răng thẳng.

Trong trường hợp khoảng cách giữa đường tâm trục khuỷu và đường tâm trục phân phối khí khá lớn, người ta dùng truyền động xích.