Xupap là gì ? Kết cấu của xupap ô tô

Xupap là gì ?

Xupap là chi tiết phụ tùng thuộc hệ thống phân phối của động cơ, xupap làm nhiệm vụ đưa khí nạp vào động cơ và đưa khí xả thoát ra ngoài

Nấm Xupap

Mặt làm việc quan trọng của nấm xupáp là mặt côn, có góc a độ từ 15° đến 45°. Góc a càng nhỏ tiết diện lưu thông càng lón, tuy nhiên khi góc a nhỏ, mặt nắm càng mỏng, độ cứng vững của mặt nấm càng kém do đó đễ bị cong vênh, tiếp xúc không kín khít với đế xupáp.

Góc của mặt côn trên nấm xupáp còn thưởng làm nhỏ hơn góc mặt côn trên đế xupáp khoảng 0,5 đến 1° để xupáp có thể tiếp xúc với để theo vòng tròn ở mép ngoài của mặt côn (nếu như mặt đế xupáp rộng hơn mặt côn của xupáp). Làm như thế có thể bảo đảm tiếp xúc được kín khít đù mặt nâm có bị biến dạng nhỏ.

Hình 4.13. Kết cấu một số loại xupáp

a.Xupáp nấm bằng ; b.Xupáp nấm lõm ; c.Xupáp nấm lỗi có chứa Natri ; d. Xupáp
nấm lồi khoét lõm phía trên ; đ, e.Xupáp nấm lồi

Kết cấu của nấm xupáp thường có ba loại chính sau đây :

a.Nấm bằng : Ưu điểm của loại xupáp nấm bằng là chế tạo đơn giản, có thể dùng cho cả xupáp thải hoặc xupáp nạp. Vì vậy đa số các động cơ thường dùng loại
Xupáp này.

b. Nấm lõm : Xupáp nấm lõm có đặc điểm là bán kính góc lượn giữa phân thân xupáp và phân nấm rất lún. Kết cấu này có thể cải thiện tình trạng lưu thông của dòng khí nạp vào xylanh đồng thời có thể tăng được độ cứng vững cho phần nấm xupáp. Để giảm trọng lượng của xupáp khi tăng bán kính góc lượn, mặt dưới của nấm được khoét lõm sâu vào thành dạng loa kèn. Nhược điểm của xupáp lõm là chế tạo khó và mặt chịu nhiệt của xupáp lớn; xupáp đễ bị quá nóng. Xupáp lõm thường dùng làm xupáp nạp của động cơ máy bay và một số động cơ cường hoá.

c. Nấm lôi : Dạng nấm lỗi cải thiện được tình trạng lưu động của dòng khí thải (vì mặt nấm lôi lên, nên hạn chế khu vực tạo thành xoáy khi thải khí). Chính vì vậy, xupáp thải của tất cả các động cơ cường hoá đều làm theo nấm dạng lồi. Dể giảm trọng lượng của nấm, người ta còn thường khoét lõm phía trên phần nấm. Nhược điểm của loại xupáp lồi cũng giống như của loại xupáp lõm là khó chế tạo và bề mặt chịu nhiệt lớn.

Thân xupap

Thân xupáp có nhiệm vụ dẫn hướng xupáp.Ihân xupáp thường có đường kính vào khoảng d, =(0,16+0.25).d,... Khi trực tiếp dẫn động xupáp, lực nghiêng tác dụng lên thân xupáp lớn nhất, nên đường kính của thân có thể tăng lên đến d =(0,3+0.4).đ,. trong đó d, là đường kính của nấm xupáp.

Để tránh hiện tượng xupáp mắc kẹt trong ống dẫn hướng khi bị đốt nóng, đường kính của thân xupáp ở phần nối tiếp với nấm xupáp thường làm nhỏ đi một ít hoặc khoét rộng lỗ của ống dẫn hướng ở phần này.

Chiểu dài của thân xupáp phụ thuộc vào cách bố trí xupáp, nó thưởng thay đổi trong phạm vi khá lớn: l, =(2,5+3,5).đ,.

Đuôi xupáp

Đuôi xu páp phải có kết cấu để lắp đĩa lò xo xu páp. Thông thường đuôi xupáp có mặt côn (như hình 4.13a) hoặc rãnh vòng (như hình 4.13b) để lắp móng hãm. Kết cấu đơn giản nhất để lắp đĩa lỏ xo là dùng chốt (như hình 4.13c) nhưng có nhược điểm là tạo ra ứng suất tập trung. Dế đắm bảo an toàn, chốt phải được chế tạo bằng vật liệu có sức bền cao.

Hình 4.13. Kết cấu đuôi xupáp

Để tăng khả năng chịu mỏn, bể mặt đuôi xu páp ở một số động cơ được tráng lên một lóp thép hợp kim cứng (thép stenlit) hoặc chụp vào phần đuôi một nắp bằng thép hợp kim cửng (như hình 4.13c,đ)

Kết cấu đế xupáp:

Trong cơ cấu phân phối khí xupáp đặt, đường thải và đường nạp bố trí trên thân máy, còn trong cơ cấu phân phối khí xupáp treo, đường thải và đường nạp bố trí trong nắp xilanh. Để giảm hao mòn cho thân máy và nắp xilanh khi chịu lực va đập cúa xupáp, người ta dùng đế xupáp ép vào họng đường thải và đường nạp.

Kết cấu của đế xupáp rất đơn giản, thường chỉ là một vòng hình trụ trên có vát mặt côn để tiếp xúc với mặt côn của nấm xupáp. Một vài loại đế xupáp thường dùng giới thiệu trên hình 4.14.

Mặt ngoài của đế xupáp có thể là mặt trụ trên có tiện rãnh đàn hỏi để lắp cho chắc. Có khi mặt ngoài có độ côn nhỏ (khoảng 12°). Loại đế xupáp hình côn này thường không ép sát đáy mà để một khe hổ nhỏ hơn 0,04 mm. Trên mặt côn của đế cũng tiện rãnh đản hồi, sau khi ép vào, kim loại trên thân máy hoặc nắp xylanh sẽ điển kín vào rãnh và giữ chặt lấy đế. Các loại đế giới thiệu trên hình 4.14.a,b,c thưởng ít gặp. Các loại đế này sau khi ép vào nắp xylanh rồi phải cán để kim loại biến đạng sít vào mép đế. Một số loại đế được lắp ghép bằng ren.

Hình 4.14. Một số dạng đế Xupap

Đế xupáp thường làm bằng thép hợp kim hoặc gang hợp kim(gang trắng). Chiểu dày của đế nằm trong khoảng (0,08 +0,15)dạ. Chiều cao của đế nằm trong khoảng (0,18 - 0.25) da (da là đường kính họng đế ). Đế xupáp bằng thép hợp kim thưởng ép vào thân máy hoặc nắp xylanh với độ dôi vào khoảng 0,0015 + 0,0035 đường kính ngoài của đế.

Kết cấu ống dẫn hướng xupáp:

Để dễ sửa chữa và tránh hao mòn cho thân máy hoặc nắp xylanh ở chỗ lắp xupáp, người ta lắp ống dẫn hướng xupáp trên các chỉ tiết máy này.

-Xupáp được lắp vào ống dẫn hướng theo chế độ lắp lồng (Thải nạp).

-Bôi trơn ống dẫn hướng và thân xupáp có thể dùng phương pháp bôi trơn cưỡng búc bằng dâu nhờn do bom dầu cung cấp đdưúi một áp suất nhất định; bôi trơn bằng cách nhỏ dâu vào ống dẫn hướng hoặc tiện rãnh hứng dâu để bôi trơn bằng dâu vung lé.

Để ngăn bót dẫu nhòn, đôi khi phải lắp mũ che đầu ô phần đuôi xupáp. Kết
cấu các loại ống dân hướng thường dùng giói thiệu trên hình 4. 15.

Hình 4.15. Ống dẫn hướng xupáp

Lò xo xupáp:

-Lò xo xupáp dùng để đóng kín xupáp trên đế xupáp
-Đảm bảo xupáp chuyến động theo đúng quy luật của cam phân phối khí.
*Đảmm bảo trong quá trình mỏ, đóng xupáp không có hiện tượng va đập trên mặt cam.

Loại lò xo thường dùng nhiều nhất là lò xo xoắn ốc hình trụ. Hai vòng ở hai đầu lò xo quấn sít nhau và mài phẳng đề lắp ghép.

Hình 4.16. Các loại lò xo xupáp

Trong động cơ cường hoá và cao tốc, mỗi xupáp thường lắp 1-3 lò xo lồng vào nhau.

- Các lò xo này phải có chiều xoắn khác nhau để khi làm việc khói kẹt vào nhau.

Dùng nhiều lò xo trên một xupáp có những ưu điểm sau:

Ứng suất xoắn trên từng lò xo nhỏ so với khi chỉ dùng một lò xo. Vì vậy ít khi gãy lò xo.

Tránh được hiện tượng cộng hưởng do các vòng đều có tần số dao động tự do khác nhau. Ki một lỏ xo bị gấy, động cơ vẫn có thể làm việc an toàn trong một thời gian ngắn vì xupáp không rơi tụt xuống xylanh.

 Hình 4.17. Cơ cấu phối khí dùng lò xo chịu xoắn

Để giảm kích thước của cơ cấu phân phối khí, người ta còn thưởng dùng loại lò xo chịu xoắn hoặc dùng thanh đàn hồi như trên hình 4.17. Khi dùng những kết cấu này, ta có thế giảm chiều dài của thân xupáp.