Đồ Án: Mô phỏng động cơ IFA trên CATIA

Đánh giá post

Đồ Án: Mô phỏng động cơ IFA trên CATIA. Bạn đang chuẩn bị làm bài báo cáo thực tập nghề nghiệp, hay bạn đang làm đồ án tốt nghiệp, nhưng các bạn lại chưa biết lựa chọn đề tài nào cho phù hợp với trường hợp của bạn, giờ đây các bạn không còn phải lo lắng về vấn đề đó nữa, vì dưới đây Dịch Vụ Viết Luận Văn sẽ chia sẻ đến các bạn sinh viên một bài Đồ Án: Mô phỏng động học cơ cấu phân phối khí động cơ IFA trên CATIA các bạn có thể tham khảo thử nhé.

LỜI NÓI ĐẦU

Đối với một sinh viên kỹ thuật, đồ án tốt nghiệp đóng một vai trò rất quan trọng. Đề tài tốt nghiệp được thầy giao cho em là mô phỏng động học cơ cấu phân phối khí động cơ IFA trên CATIA V5R19. Đây là một đề tài mới đối với sinh viên nhưng mục đích của đề tài rất thiết thực, nó không những giúp cho em có điều kiện để chuẩn lại các kiến thức đã học ở trường mà còn có thể hiểu biết thêm nhiều kiến thức mới đặc biệt là phần mềm CATIA phần mềm đang được ứng dụng rộng rãi hiện nay trong lĩnh vực thiết kế và mô phỏng chi tiết máy và cơ cấu máy. Bên cạnh đó việc khảo sát động cơ IFA thật sự đã đem đến cho em nhiều điều hay và bổ ích. (Đồ Án: Mô phỏng động cơ IFA trên CATIA)

Được sự giúp đỡ và hướng dẫn tận tình của thầy Nguyễn Quang Trung, các thầy cô trong khoa cùng với việc tìm hiểu, tham khảo các tài liệu liên quan và vận dụng các kiến thức được học, em đã cố gắng hoàn thành đề tài này. Mặc dù vậy, do kiến thức của em có hạn lại thiếu kinh nghiệm thực tế nên đồ án sẽ không tránh khỏi những thiếu sót. Em mong các thầy cô góp ý, chỉ bảo thêm để kiến thức của em ngày càng hoàn thiện hơn.

Cuối cùng em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy hướng dẫn ” Nguyễn Quang Trung” cùng các thầy cô trong khoa và các bạn đã nhiệt tình giúp đỡ để em có thể hoàn thành đồ án này.

1. MỤC ĐÍCH Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI (Đồ Án: Mô phỏng động cơ IFA trên CATIA)

Với sự phát triển không ngừng của khoa học công nghệ đặc biệt là lĩnh vực điều khiển số và tin học.Ngày nay có rất nhiều phần mềm hỗ trợ cho công việc của người kỹ sư thiết kế . Giúp cho công việc của người thiết kế trở nên thuận lợi và tiết kiệm được rất nhiều thời gian .

Trong các công đoạn của quá trình sản xuất cơ khí thì sự tiện ích của các phần mềm hỗ trợ thực sự có vai trò đóng góp hết sức to lớn. Từ việc lên bản vẽ thiết kế chi tiết máy đến việc mô phỏng lắp ghép và kiểm tra độ bền của các chi tiết máy trước khi đưa vào sản xuất thực tế. Do đó, các phần mềm hỗ trợ đã tiết kiệm rất nhiều thời gian và kinh tế trong sản xuất, hạn chế và tránh những sai sót gặp phải trong quá trình sản xuất thực tế.Xét về ngành cơ khí nếu trước đây chúng ta sử các chương trình như MasterCAM,Cimatron,EdgeCAM,Pro Engineer chủ yếu để gia công và phân khuôn, SolidWork,SoliđEge,Mechanical Destop, Inventor trong thiết kế 3D, lắp ráp, mô phỏng chuyển động cũng như tính toán phân tích ảnh hưởng của nhiệt độ lên từng phần trong sản phẩm, khảo sát sự biến dạng của vật thể dưới tác dụng của lực v.v…

Các chương trình này thường làm việc riêng rẽ đôi khi không thuận tiện trong sản xuất các hang lớn có xu hướng dung một phần mềm trọn gói khả năng đáp ứng được nhiều công việc,có thể làm từng công đoạn riêng sau đó qua một công đoạn cuối cung tổng hợp.Và CATIA là một trong những chương trình này (Đồ Án: Mô phỏng động cơ IFA trên CATIA)

Phần mềm CATIA thiết kế và mô phỏng các cơ cấu máy là một trong những phầm mềm hỗ trợ cho những người đang học tập cũng như làm việc trong lĩnh vực thiết kế chi tiết và cơ cấu máy. Và hiện tại phần mềm này là một trong những phần mềm mới chưa được ứng dụng phổ biến.

Phần mềm này sẽ giúp cho những người học tập và làm việc trong lĩnh vực thiết kế cơ khí có thêm công cụ để giải quyết việc thiết kế chi tiết máy, góp phần giảm bớt thời gian cho công việc này.

2.TỔNG QUAN VỀ CƠ CẤU PHÂN PHỐI KHÍ ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG.

2.1. Nhiệm vụ, phân loại, yêu cầu hệ thống phân phối khí: (Đồ Án: Mô phỏng động cơ IFA trên CATIA)

1.1.1. Mục đích:

Hệ thống phân phối khí có nhiệm vụ thực hiện quá trình thay đổi khí trong động cơ. Thải sạch khí thải ra khỏi xilanh và nạp đầy hỗn hợp nạp hoặc không khí mới vào xilanh động cơ để động cơ làm việc được liên tục, ổn định, phát huy hết công suất thiết kế.

1.1.2. Yêu cầu:

Cơ cấu phối phải đảm bảo các yêu cầu sau: Quá trình thay đổi khí phải hoàn hảo, nạp đầy thải sạch. Đóng mở xupáp đúng quy luật và đúng thời gian quy định. Độ mở lớn để dòng khí lưu thông, ít trở lực. Đóng xupáp phải kín nhằm đảm bảo áp suất nén, không bị cháy do lọt khí. Xupáp thải không tự mở trong quá trình nạp. Ít va đập, tránh gây mòn.

Dễ dàng điều chỉnh, sửa chữa, giá thành chế tạo thấp.

1.1.3. Phân loại:

Cơ cấu phân phối khí dùng xupáp: Là loại cơ cấu 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.

Cơ cấu phối khí dùng van trượt: Là loại cơ cấu tuy có nhiều ưu điểm như có thể đảm bảo tiết diện lưu thông lớn, dễ làm mát, ít gây ồn… Nhưng do kết cấu khá phức tạp, giá thành cao nên rất ít được dùng.

Trong một số động cơ hai kỳ, việc nạp thải khí bằng lỗ (quét vòng), piston của chúng làm nhiệm vụ của van trượt, đóng mở lỗ thải và lỗ nạp. Loại dùng trong động cơ này không có cơ cấu dẫn động van trượt riêng nên vẫn dùng cơ cấu khuỷu trục – thanh truyền dẫn động piston. (Đồ Án: Mô phỏng động cơ IFA trên CATIA)

Cơ cấu phân phối khí hỗn hợp thường dùng lỗ để nạp và xupáp để thải khí.

2.2. Hệ thống phân phối khí dùng trong động cơ hai kỳ:

Trong động cơ hai kỳ, quá trình nạp đầy môi chất mới vào xilanh động cơ chỉ chiếm khoảng 1200 đến 1500 góc quay trục khuỷu. Quá trình thải trong động cơ hai kỳ chủ yếu dùng không khí quét có áp suất lớn hơn áp suất khí trời để đẩy sản vật cháy ra ngoài. Ở quá trình này sẽ xảy ra sự hòa trộn giữa không khí quét với sản vật cháy, đồng thời cũng có các khu vực chết trong xilanh không có khí quét tới. Chất lượng các quá trình thải sạch sản vật cháy và nạp đầy môi chất mới trong động cơ hai kỳ chủ yếu phụ thuộc vào đặc điểm của hệ thống quét thải.

Hiện nay trên động cơ hai kỳ thường sử dụng các hệ thống quét thải sau:

  • Hệ thống quét vòng đặt ngang theo hướng song song: Được sử dụng chủ yếu trên động cơ hai kỳ cỡ nhỏ.
  • Đặc điểm: Dùng cácte làm máy nén khí để tạo ra không khí quét. Cửa quét thường đặt xiên lên hoặc đỉnh piston có kết cấu đặc biệt để dẫn hướng dòng không khí quét trong xilanh.

Hệ thống quét vòng đặt ngang theo hướng lệch tâm:

  • Thường dùng trên các động cơ hai kỳ có công suất lớn.
  • Đặc điểm: Cửa quét đặt theo hướng lệch tâm, xiên lên và hợp với đường tâm xilanh một góc 300, do đó khi dòng không khí quét vào xilanh sẽ theo hướng đi lên tới nắp xilanh mới vòng xuống cửa thải.
  • Đây là hệ thống quét thải hoàn hảo nhất, nó cho các chỉ tiêu công tác của động cơ và áp suất không khí quét lớn.

Hệ thống quét vòng đặt ngang phức tạp: (Đồ Án: Mô phỏng động cơ IFA trên CATIA)

  • Đặc điểm: Có hai hàng cửa quét, hàng trên đặt cao hơn cửa thải, bên trong có bố trí van một chiều để sau khi đóng kín cửa thải vẫn có thể nạp thêm môi chất công tác mới vào hàng lổ phía trên.
  • Áp suất khí quét lớn nhưng do kết cấu có nhiều van tự động nên phức tạp. Chiều cao các cửa khí lớn làm tăng tổn thất hành trình piston, giảm các chỉ tiêu công tác của động cơ.

Hệ thống quét vòng đặt một bên:

  • Chỉ sử dụng cho các động cơ hai kỳ tĩnh tại, động cơ tàu thủy cỡ nhỏ có tốc độ trung bình.
  • Đặc điểm: Các cửa khí đặt một bên của thành xilanh theo hướng lệch tâm cửa quét nghiêng xuống một góc 150. Trong hệ thống có thể có van xoay để đóng cửa thải sau khi kết thúc quét khí nhằm giảm tổn thất khí quét.

Hệ thống quét thẳng qua xupáp thải:

Đặc điểm: Cửa quét đặt xung quanh xilanh theo hướng tiếp tuyến. Xupáp thải được đặt trên nắp xilanh. Dòng khí quét chỉ đi theo một chiều từ dưới lên nắp xilanh rồi theo xupáp thải ra ngoài nên dòng không khí quét ít bị hòa trộn với sản vật cháy và khí thải được đẩy ra ngoài tương đối sạch, do đó hệ số khí sót nhỏ và áp suất dòng khí nạp lớn.

Để lựa chọn góc phối khí tốt nhất làm cho quá trình nạp hoàn thiện hơn. Cửa quét đặt theo hướng tiếp tuyến nên dòng không khí quét đi vào xilanh tạo thành một vận động xoáy do đó quá trình hình thành hỗn hợp khí và quá trình cháy xảy ra tốt hơn, đồng thời làm tăng tiết diện lưu thông nên giảm được sức cản trong quá trình quét khí.

2.3. Hệ thống phân phối khí trong động cơ bốn kỳ: (Đồ Án: Mô phỏng động cơ IFA trên CATIA)

Trên động cơ bốn kỳ việc thải sạch khí thải và nạp đầy môi chất mới được thực hiện bởi cơ cấu cam – xupáp, cơ cấu cam – xupáp được sử dụng rất đa dạng. Tùy theo cách bố trí xupáp và trục cam, người ta chia cơ cấu phân phối khí của động cơ bốn kỳ thành nhiều loại khác nhau như cơ cấu phối khí dùng xupáp treo, cơ cấu phối khí dùng xupáp đặt…

2.3.1. Các phương án bố trí xupáp và dẫn động xupáp:

Các động cơ đốt trong có cơ cấu phân phối khí dùng xupap ngày nay đều bố trí xupap theo một trong hai phương án chủ yếu là bố trí xupap đặt và bố trí xupap treo.

Động cơ diêzel chỉ dùng phương án bố trí xupap treo. Vì dung tích buồng cháy của động cơ đêzel nhỏ, tỷ số nén rất cao. Động cơ xăng có thể dùng xupap treo hay xupap đặt, nhưng ngày nay cũng thường dùng cơ cấu phân phối khí xupap treo vì cơ cấu phân phối khí này có nhiều ưu điểm hơn so với cơ cấu phân phối khí xupap đặt.

Khi dùng cơ cấu phân phối khí xupap treo, buồng cháy rất gọn, diện tích mặt truyền nhiệt nhỏ vì vậy giảm được tổn thất nhiệt. Đối với động cơ xăng khi dùng cơ cấu phân phối khí xupap treo, do buồng cháy nhỏ gọn, khó kích nổ nên có thể tăng tỷ số nén lên thêm từ 0,5 ÷ 2 so với khi dùng cơ cấu phân phối khí xupap đặt. Nói một cách khác khi chuyển từ cơ cấu phân phối khí xupap đặt sang cơ cấu phân phối khí xupap treo, khã năng chống kích nổ tăng lên rất rõ rệt. Cơ cấu phân phối khí xupap treo còn làm cho dạng đường nạp thải thanh thoát hơn khiến sức cản khí động giảm nhỏ, đồng thời do có thể bố trí xupap hợp lý hơn nên có thể tăng được tiết diện lưu thông của dòng khí nhưng điều đó khiến cho hệ số nạp tăng lên 5 ÷ 7 %.

Do có các ưu điểm trên, cơ cấu phân phối khí xupap treo được dùng rộng rãi trong các động cơ cường hóa (động cơ có công suất lớn và số vòng quay lớn). (Đồ Án: Mô phỏng động cơ IFA trên CATIA)

Tuy vậy cơ cấu phân phối khí xupap treo cũng tốn tại một số khuyết điểm, khuyết điểm cơ bản của cơ cấu phân phối khí này là dẫn động xupap phức tạp và làm tăng chiều cao động cơ. Ngoài ra bố trí xupap treo làm cho kết cấu của nắp xanh trở nên hết sức phức tạp, rất khó đúc.

Khi dùng cơ cấu phân phối khí xupap đặt, chiều cao của động cơ giảm xuống, kết cấu của nắp xylanh đơn giảm hơn, dẫn động xupap cũng dể dàng hơn, nhưng do buồng cháy không gọn, diện tích truyền nhiệt lớn nên tính kinh tế của động cơ kém, tiêu hao nhiều nhiên liệu, ở tốc độ cao hệ số nạp giảm làm giảm mức độ cường hóa của động cơ. Đồng thời khó tăng được tỷ số nén, nhất là khi tỷ số nén của động cơ lớn hơn 7,5 rất khó bố trí buồng cháy. Vì vậy cơ cấu phân phối khí xupap đặt thường chỉ dùng trong một số động cơ xăng có tỷ số nén thấp, số vòng quay không cao lắm. Hình 2-6 giới thiệu kết cấu và cách bố trí xupap đặt. Xupap lắp ở một bên thân máy, ngay phía trên trục cam và được trục cam dẫn động qua con đội. Xupap nạp và xupap thải có thể bố trí theo nhiều kiểu khác nhau: bố trí xen kẻ nhau hoặc bố trí theo từng cặp một. Khi bố trí từng cặp xupap cùng tên, các xupap nạp có thể dùng chung đường nạp nên làm cho đường nạp trở nên đơn giản hơn. Phương án bố trí các xupap cùng tên kề nhau giới thiệu trên hình 2-2 a.

2.3.2. Phương án bố trí trục cam và dẫn động trục cam:

Trục cam có thể đặt trong hộp trục khuỷu hay trên nắp máy: (Đồ Án: Mô phỏng động cơ IFA trên CATIA)

Loại trục cam đặt trong hộp trục khuỷu được dẫn động bằng bánh răng cam. Nếu khoảng cách giữa trục cam với trục khuỷu nhỏ thường chỉ dùng một cặp bánh răng. Nếu khoảng cách trục lớn, phải dùng thêm các bánh răng trung gian hoặc dùng xích răng.

Loại trục cam đặt trên nắp máy. Dẫn động trục cam có thể dùng trục trung gian dẫn động bằng bánh răng côn hoặc dùng xích răng. Khi dùng hệ thống bánh răng côn cần có ổ chắn dọc trục để chịu lực chiều trục và khống chế độ rơ dọc trục. Khi trục cam dẫn động trực tiếp xupáp, trục cam được dẫn động qua ống trượt, trục cam dẫn động qua đòn quay.

Phương án dẫn động bằng bánh răng có ưu điểm rất lớn là kết cấu đơn giản, do cặp bánh răng phân phối khí thường dùng bánh răng nghiêng nên ăn khớp êm và bền. Tuy vậy, khi khoảng cách giữa trục cam với trục khuỷu lớn thì phương án này phải dùng thêm nhiều bánh răng trung gian. Điều đó làm cho thân máy thêm phức tạp (vì phải lắp nhiều trục để lắp bánh răng trung gian ) và cơ cấu dẫn động trở nên cồng kềnh, khi làm việc thường có tiếng ồn.

Truyền động bằng xích có nhiều ưu điểm như gọn nhẹ, có thể dẫn động được trục cam khoảng cách lớn. Tuy vậy phương án này có nhược điểm là đắt tiền vì giá thành chế tạo của xích đắt hơn bánh răng nhiều. Khi xích bị mòn gây nên tiếng ồn và làm sai lệch pha phân phối. (Đồ Án: Mô phỏng động cơ IFA trên CATIA)

CÓ THỂ BẠN QUAN TÂM

===>>> Dịch vụ viết thuê đồ án tốt nghiệp

2.4. Các chi tiết, cụm chi tiết chính trong cơ cấu phân phối khí:

2.4.1. Trục cam:

Nhiệm vụ của trục cam là dẫn động và điều khiển việc đóng mở xupáp hút và thải đúng theo chu kì hoạt động của động cơ.

Trên trục cam có các vấu cam hút và xả cho mỗi xilanh. Thời điểm đóng mở xupáp phụ thuộc vào biên dạng cam. Trục cam bao gồm các phần cam thải, cam nạp và các cổ trục. Ngoài ra trên một số động cơ trên trục cam còn có vấu cam dẫn động bơm xăng, bơm cao áp vv…Hình dạng và vị trí của cam phối khí quyết định bởi thứ tự làm việc, góc độ phối khí và số kì của động cơ. Cam có thể được chế tạo liền trục hoặc có thể làm rời từng cái rồi lắp trên trục bằng then hoặc đai ốc.

Vật liệu chế tạo trục cam 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 40 hoặc thép

Các mặt ma sát của trục cam (mặt làm việc của trục cam, của ổ trục, của mặt đầu trục cam…) đều thấm than và tôi cứng.

Cổ trục cam: Có hai loại đủ cổ và thiếu cổ. Nếu số cổ trục là Z và số xilanh là i thì: Số cổ loại đủ cổ là Z = (i + 1) thường dùng ở động cơ điêzen. Số cổ loại trốn cổ Z = (i/2 + 1) thường dùng ở động cơ xăng.

Các cổ phải mài bóng, bề mặt có độ cứng đạt 50 ÷ 60 HRC. Nếu trục cam lắp luồn thì kích thước cổ phải còn lớn hơn các phần khác của trục cam. Đôi khi để dễ lắp người ta làm đường kính các cổ khác nhau, cổ có đường kính nhỏ nhất ở phía cuối trục.

Các ổ trục cam được ép trên thân máy đều là ống thép có tráng hợp kim chịu mài mòn như ba bít, hợp kim đồng chì, hợp kim nhôm. (Đồ Án: Mô phỏng động cơ IFA trên CATIA)

Nếu trục cam lắp theo kiểu đặt, phải dùng ổ hai nửa, một nửa đúc trên thân hay nắp xilanh, nửa kia làm thành nắp ổ rồi lắp lại bằng bulông hay gu giông, kết cấu này dùng ở động cơ công suất lớn và một số động cơ có trục cam đặt trên nắp xilanh.

+ Ổ chắn dọc trục:

Để giữ cho trục cam không dịch chuyển theo chiều trục (khi trục cam, thân máy hoặc nắp xylanh giãn nở) khiến cho khe hở ăn khớp của bánh răng côn và bánh răng nghiêng dẫn động trục cam thay đổi làm ảnh hưởng đến pha phân 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 phía sau bánh răng dẫn động. Còn khi dùng bánh răng thẳng, ổ chắn có thể đặt ở bất kỳ vị trí nào trên trục cam vì trong trường hợp này, trục cam không chịu lực dọc trục và dù trục cam hay thân máy có giãn nở khác nhau cũng không làm ảnh hưởng đến pha phân phối khí như trường hợp dùng bánh răng nghiêng và bánh răng côn.

2.4.2. Con đội:

Nhiệm vụ: Là chi tiết trung gian dùng để truyền chuyển động từ trục cam đến xupáp thông qua đũa đẩy và đòn bẩy.

Điều kiện làm việc: Con đội bị tác động bởi nhiều lực, áp lực khí nén, lực nén lò xo xupáp và lực quán tính của các chi tiết chuyển động.

Vật liệu chế tạo: Con đội được làm bằng gang, bề mặt tiếp xúc với cam phải được tôi cứng bằng cách xử lý nhiệt bề mặt.

Con đội có thể chia làm 3 loại chính:

+ Con đội hình nấm và hình trụ:

Là loại con đội đáy bằng dùng phổ biến trên các loại động cơ, con đội hình nấm dùng cho hệ thống phối khí xupáp đặt, đôi khi dùng cho xupáp kiểu treo, con đội được khoét rỗng để lắp với đũa đẩy, phần cầu lõm phải có rc lớn hơn r đũa đẩy khoảng (0,2 ÷ 0,3) (Đồ Án: Mô phỏng động cơ IFA trên CATIA)

Sở dĩ làm như vậy là để tránh hiện tượng mòn vẹt mặt con đội (hoặc mặt cam) khi đường tâm con đội không thẳng góc với đường tâm trục cam.

Khi mặt tiếp xúc là mặt cầu, con đội tiếp xúc với mặt cam tốt hơn, nên tránh được hiện tượng cào xước.

Loại con đội hình nấm được dùng rất nhiều trong cơ cấu phân phối khí xupáp đặt.

Thân con đội thường nhỏ, đặc, vít điều chỉnh khe hở xupáp bắt trên phần đầu của thân.

2.4.4. Đòn bẩy:

Nhiệm vụ: Tiếp nhận lực truyền động từ đũa đẩy hoặc trục cam để đóng mở xupáp theo đúng theo pha phân phối khí. Đòn bẩy được gắn trên trục của nó. Hoạt động của đòn bẩy nhờ vào đũa đẩy hoặc cam. Nhờ có đòn bẩy xupáp đóng mở theo đúng pha phân phối khí.

Kết cấu: 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 xupáp 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 xupáp và mặt tiếp xúc của vít điều chỉnh.

2.4.5. Xupáp: (Đồ Án: Mô phỏng động cơ IFA trên CATIA)

Nhiệm vụ của xupáp là: Cho khí nạp vào buồng đốt và xả khí cháy ra ngoài với thời gian ngắn trong một chu kì làm việc của piston. Xupáp hoạt động được theo chiều thẳng đứng nhờ vào ống dẫn hướng xupáp.

Miệng xupáp được vát 300 hoặc 450 để được đóng kín với đế xupáp và dẫn nhiệt truyền qua xupáp khi xupáp đóng. Xupáp được làm bằng thép chịu nhiệt vì xupáp nạp phải chịu nhiệt độ khoảng 4000C và xupáp xả phải chịu nhiệt độ 500 – 8000C.

2.4.6. Đế xupáp:

Để tránh hao mòn thân máy người ta dùng đế xupáp ép vào họng của đường ống nạp và đường ống thải.

Đế có mặt ngoài là mặt trụ có tiện rãnh để khi ép kim loại biến dạng vào rãnh giữ chắc đế xupáp. Có khi mặt ngoài là mặt côn. Loại này có khi không ép sát đáy mà để khe hở nhỏ hơn 0,04mm để còn ép tiếp khi bị lỏng ra. Có loại đế lắp vào thân máy hoặc nắp xilanh bằng ren. Loại đế mà sau khi lắp phải cán bề mặt nắp máy để kim loại biến dạng giữ chặt đế. Loại này ít dùng.

2.4.7. Ống dẫn hướng: Để dễ sữa chữa và tránh hao mòn cho thân máy hoặc nắp xilanh ở chỗ lắp xupáp, người ta lắp ống dẫn hướng trên các chi tiết máy này. Xupáp được lắp vào ống dẫn hướng theo chế độ lắp lỏng.

Ống dẫn hướng thường chế tạo bằng các loại gang hợp kim có tổ chức peclít. Trong một số động cơ cao tốc còn dùng ống dẫn hướng bằng hợp kim đồng thanh nhôm. Loại ống dẫn hướng này dẫn nhiệt rất tốt, khi thiếu dầu bôi trơn cũng không xảy ra hiện tượng kẹt xupáp.

2.4.8. Lò xo xupáp: (Đồ Án: Mô phỏng động cơ IFA trên CATIA)

Lò xo xupáp có nhiệm vụ giữ cho xupáp đóng kín sát với đế xupáp không cho khí nén trong buồng đốt bị lọt ra ngoài. Lò xo xupáp giữ cho các chi tiết làm việc của xupáp nạp và xả theo sự điều khiển của các vấu cam nhờ lực lò xo trong khi xupáp chuyển động do đó đóng mở xupáp chính xác theo biên dạng cam

Mỗi xupáp thường dùng hai lò xo lồng vào nhau, một cái ở trong và một cái ở ngoài. Mỗi lò xo có độ cứng khác nhau. Như vậy nó sẽ ngăn cản dao động riêng của xupáp khi động cơ hoạt động ở tốc độ cao. Lò xo xupáp thường được dùng là lò xo kín hay lò xo tác động kép. Nó đảm bảo xupáp làm việc tốt ở tốc độ cao.

3. TÍNH TOÁN ĐỘNG HỌC CƠ CẤU PHÂN PHỐI KHÍ ĐỘNG CƠ IFA. (Đồ Án: Mô phỏng động cơ IFA trên CATIA)

3.1. Đặc điểm kết cấu của chi tiết của cơ cấu phân phối khí động cơ IFA

3.1.1. Xupáp :

Các xupáp có nhiệm vụ đóng mở các đường nạp và đường thải để thực hiện trao đổi môi chất trong xi lanh.

Điều kiện làm việc : xupáp làm việc trong điều kiện chịu tác động tải trọng cơ học và nhiệt lớn .

Do tiếp xúc trực tiếp với khí cháy nên cấc xupáp chịu áp lực khí rất lớn và nhiệt độ cao, nhất là xupáp thải ngoài ra xupáp còn chịu ăn mòn hoá học của các hơi axit trong khi cháy ,đặc biệt là xupáp thải .

Khi đóng mở xupáp va đập với đế nên bị biến dạng cong vênh và trỗ bề mặt nấm Vận tốc lưu thông của dòng môi chất qua xupáp lớn nên dễ gây mòn cơ học bề mặt đế và nấm

Vật liệu chế tạo. Đối với xupáp thải : thường dùng các thép hợp kim chịu nhiệt như : Si, Cr ,Mn .. Để tích kiệm vật liệu có thể chế tạo nấm bằng hợp kim chịu nhiệt rối hán với thân xupáp bằng thép thông thường .

Đối với xupáp nạp :do được dòng khí nạp làm mát nên nhiệt độ của xupáp nạp thường thấp hơn nhiệt độ của xupáp thải (nhiệt độ làm việc của xupáp thải vào khoảng 300-4000C) nên vật liệu chế tạo xupáp nạp thường là thép hợp kim . Cr, Cr-Mn Kết cấu chính chia làm ba phần : (Đồ Án: Mô phỏng động cơ IFA trên CATIA)

Nấm xupáp :

Mặt làm việc quan trọng của phần nấm xupáp là mặt côn góc côn của nấm thường bằng 450 để đẩm bảo độ kín khít của dòng khí vào trong xi lanh và độ cứng vững của xupáp . Kết cấu của nấm xupáp được làm bằng nấm bắng vì nó có ưu điểm chế tạo đơn giản có thể dùng cho cả xupáp nạp và thải.

Thân xupáp :

Phải có đường kính và chiều dài thích hợp để dẫn hướng và tản nhiệt và chịu được lực nghiêng khi xupáp đóng mở .

Thân xupáp có chiếu dài vừa đủ để lắp ống dân hướng và lo xo xupáp .

Đuôi xupáp :

Đuôi xupáp phải có kết cấu thích hợp để lắp đĩa lo xo xupáp . Thông thường đuôi xupáp có mặt côn để tăng khả năng chịu mòn bề mặt đuôi xupáp ở động cơ IFA được

3.1.2 Đế xupáp :

Nhiệm vụ là giảm lực va đập của xupáp và xi lanh.

Giảm hao mòn cho thân máy và nắp xi lanh.

Đế xupáp sẽ tiếp xúc với nấm xupáp khi xupáp đóng . Để tăng tuổi thọ và thuận tiện khi sửa chữa.

Đế xupáp thải là m bằng vật liệu có tính năng chịu mòn cao thông thường nguời ta sử dụng thép hợp kim hoặc gang trắng để chế tạo xupáp . (Đồ Án: Mô phỏng động cơ IFA trên CATIA)

3.1.3 Ông dẫn hường xupáp:

Để dễ dàng sửa chũa và chánh hao mòn cho thân máy hoặc nắp xi lanh ở chỗ lắp xupáp ta dùng ống dẫn hướng cho xupáp , xupáp được lắp vào ống dẫn hướng theo chế độ lắp lỏng.

Ống đẫn hướng thường được chế tạo bắng các loại gang hợp kim CH21-40 , CH 24-48 có tổ chức peclit .

Bôi trơn ống dẫn hướng và thân xupáp có thể dùng phương pháp bôi trơn cững bức dầu nhờn do bơm cao ấp.

3.1.4 Lò xo xupáp :

Lo xo được sử dụng để đóng kin xupáp trên đế xupáp và đảm bảo cho xupáp chuyển động theo đúng quy luật diều hành của cơ cấu phân phối khí, do đó quá trình đóng mở xupáp không xupáp không sẩy ra va đập trên mặt cam .

Lo xo làm việc trong đìêu kiện chịu tải trọng động thay đổi đột ngột. Vật liệu chê tạo : Lò xo được chê tạo bằng dây thép có đường kính từ 3-5 mm thuộc một trong các loại thép C65, C65A , 65T.. động cơ IFA kết cấu của lo xo là dạng xoắn ốc hình trụ. Hai vòng đầu của lo xo quấn khít lấy nhau vcà mài phẳng để lắp ráp với đĩa lo xo xupáp và đế lò xo, số vòng công tác của lò xo thường từ 4-10 vòng (không kể hai vòng đầu).

3.1.5 Trục cam :

Nhiệm vụ của trục là để hướng xupáp, đìêu khiển xupáp đóng mở theo đúng quy luật Trục cam mang các cam quay bị động của phân phối khí.

Đìêu kiện làm việc :Về tải trọng trục cam không chịu đìêu kiện nặng nhọc.Các bề mặt cam thường tiếp xúc ở trượt nên hư hỏng chủ yếu của cam là bị mài mòn. Vật liệu chế tạo : Thường là thép hợp ki m có thành phần các bon thấp như thép 30, 40 và thép hợ p kim có thành phần cac bon trung bình như 15Cr , 15Mn , 12CrNi. Các bề mật ma sát của trục cam (bề mặt lam việc của cam , cổ trục cam , mặt đầu trục cam .) đều được thấm cacbon và tôi cứng.

Động cơ IFA trục cam thường không phân đoạn các cam được chế tạo liền trục. Hình dạng của cam sẽ được quyết định bởi thứ tự làm việc của xi lanh, từng loại xupáp và góc phân phối khí cam nạp và cam thải được bố chí chung trên một trục và theo vị trí của xupáp . (Đồ Án: Mô phỏng động cơ IFA trên CATIA)

3.1.6 Con đội :

Nhiệm vụ :là một chi tiết chung gian có nhiệm vụ truyền chuyển động từ cam phân phối khí  đến xupáp động cơ IFA  sử  dụng  phương án dẫn động gián tiếp. Đìêu kiện làm việc: con đội chịu lực nghiêng do trục cam phân phối khí gây ra.

Vật liệu chế tạo : con đội thường được chế tạo bằng thép ít cacbon hoặc thép hợp kim.Trên bề nặt của con đội thường được thẩm cacbon và tôi cứng .

Động cơ IFA con đội có dạng hình trụ kết cấu gồm hai phần:

Phần dẫn hướng (thân con đội) và phần tiếp xúc với cam phân phối khí thân con đội to, mặt tiếp xúc với lỗ dân hướng lớn nên ít hao món. Phần lõm tiếp xúc với đũa đẩy thường có ban kính lớn hơn bán kính của đũa đẩy khoảng 0,2-0,3 mm.

3.1.7 Đũa đẩy:

Nhiệm vụ : Là chi tiết trung gian trong cơ cấu phân phối khí dẫn động gian tiếp. Nó có nhiệm vụ truyền dẫn động và truyền lực từ con đội đên đòn đẩy :

Vật liệu chế tạo : Đũa đẩy thường được chế tạo bằng thép các bon có thành phân trung bình . Đầu tiếp xúc được làm bằng thép các bon thấp và hàn với đũa đẩy sau đó tôi cứng khi đạt độ cứng khoảng HCR 50-60 .

Đũa đẩy ở động cơ IFA thường là một thanh thép nhỏ,dài đặc, để giảm trọng lượng đũa đẩy thường làm bằng thép rỗng hai đầu hàn gắn các đầu tiếp xúc có hình cầu .

3.1.8 Đòn bẩy: (Đồ Án: Mô phỏng động cơ IFA trên CATIA)

Đòn bẩy là một chi tiết trung gian một đầu tiếp xúc đũa đẩy và một đầu tiếp xúc với xupáp .

Nhiệm vụ của đ òn bẩy là tiếp nhận lực truyền đên từ đũa đẩy và tác dụng làm mở xupáp theo đúng kha phân phối khí .

Vật liệu chế tạo : Đòn bẩy được dập bằng thép có thành phần cac bon thung bình như thép 35.

Đầu tiếp xúc với đũa đẩy thướng có vít đìêu chỉnh .Sau khi đìêu chỉnh khe hở nhiệt vít này được hãm chặt bằng đai ốc. Đầu tiếp xúc với đuôi xupáp thường có mặt tiếp xúc hình trụ được tôi cứng, mặt ma sát giữa trục và bạc lót ép trên đòn bẩy được bôi trơn bằng dầu chưa trong phần rỗng của trục.

Chiều dài của cánh tay đòn của đòn bẩy thường khác nhau.Cánh tay đòn phía bên trục cam lc thường ngắn hơn bên xupáp lx.

lx/lc = (1,2-1,8) (Đồ Án: Mô phỏng động cơ IFA trên CATIA)

Sở gĩ làm như vậy là để giảm hành trình của con đội do đó có thể giảm gia tốc và lực quán tính của cơ cấu phân phối khí, khi làm việc mặt trụ ở phần đầu đon bẩy vừa lăn vừa trượt trên đuôi xupáp khiên cho xupáp bị nghiêng đi và do đó mặt nấm xupáp trễ hơn thời gian quy định.

0 0 đánh giá
Article Rating
Theo dõi
Thông báo của
guest
0 Comments
Phản hồi nội tuyến
Xem tất cả bình luận
0
Rất thích suy nghĩ của bạn, hãy bình luận.x
()
x
Contact Me on Zalo
0972114537