Cấu tạo các chi tiết cơ bản của cơ cấu phối khí
Cấu tạo các chi tiết cơ bản của cơ cấu phối khí
1- Trục cam
Trục được làm bằng thép, cấu tạo bởi các các vấu cam và các cổ trục. Số lượng cam đúng bằng số
xu páp, chúng được bố trí sao cho đảm bảo thứ tự nổ của các xi lanh của động cơ. Số cổ trục được
tính toán, thiết kế tuỳ theo số lượng xi lanh và cách bố trí các xi lanh, sao cho đảm bảo độ cứng
vững cho trục.
Biên dạng cam quyết định thời điểm đóng, mở các xu páp, vì vậy nó phải được tính toán sao cho
đảm bảo được các pha phối khí của động cơ theo như thiết kế, còn chiều cao của đỉnh cam thì
quyết định độ mở của xu páp. Hiện nay, được sử dụng phổ biến hơn cả là các cam có biên dạng
đối xứng, nó đảm bảo đóng, mở xu páp một cách êm dịu và dứt khoát.
Thông thường các cam được chế tạo liền với trục. Để giảm ma sát và mài mòn khi làm việc, bề
mặt của cam phải được gia công kỹ lưỡng: tôi thấm các bon, thấm ni tơ và mài bóng.
Các cổ của trục cam là vị trí lắp lên các gối đỡ trục, các gối này thường là các ổ trượt .
2- Dẫn động trục cam
Trên các động cơ đốt trong hiện nay phổ biến 3 phương pháp dẫn động trục cam: bằng bánh răng,
bằng dây đai răng và bằng xích (hình 3.4). Việc lựa chọn phương pháp dẫn động phụ thuộc vào vị
trí bố trí trục cam, loại động cơ và truyền thống của hãng chế tạo. Chẳng hạn, các động cơ diezel
công suất lớn thường sử dụng dẫn động bằng bánh răng với các trục cam bố trí dưới (trong thân
máy). Các động cơ cỡ nhỏ, đặt trên các xe ôtô con thường sử dụng dẫn động xích hoặc đai răng.
Hình minh họa.
Bánh răng chủ động được lắp ở đầu trục khuỷu của động cơ và truyền động cho bánh răng (hoặc
các bánh răng) trên trục cam. Tỷ số truyền của các cặp bánh răng này bằng 2 đối với các động cơ 4
kỳ và bằng 1 đối với các động cơ 2 kỳ. Trong một số trường hợp các bánh răng dẫn động bơm dầu
bôi trơn, bơm nhiên liệu, bộ chia điện, ... cũng ăn khớp với bánh răng dẫn động cam, tạo thành
một cụm và thường được bố trí trong một hộp nằm ở phía đầu động cơ. Để đảm bảo độ êm dịu và
giảm độ ồn khi làm việc, các bánh răng dẫn động trục cam thường là các bánh răng nghiêng. Khi
lắp các bánh răng này cần lưu ý đặt đúng theo dấu đã đánh trên các bánh răng.
Ưu điểm của dẫn động bằng bánh răng là có độ bền và tuổi thọ cao mà kết cấu lại đơn giản, tuy
nhiên nó có nhược điểm lớn là ồn. Hiện nay, dẫn động trục cam bằng bánh răng chỉ còn được sử
dụng chủ yếu trên các động cơ lớn, còn trên các động cơ ôtô con, nó được thay thế bằng dẫn động

hút được chế tạo bằng thép crôm. Đôi khi phần đầu và thân của xu páp được chế tạo rời từ các loại
vật liệu khác nhau và ghép lại với nhau bằng mối hàn. Trong một số trường hợp, thân và đầu xu
páp được làm rỗng, trong đó chứa các loại muối nóng chảy hay natri kim loại (nóng chảy ở nhiệt
độ 97° C). Khi gặp nhiệt độ cao, các chất này nóng chảy, làm tăng khả năng điều hoà nhiệt độ trên
toàn thân xu páp (dẫn nhiệt nhanh từ vùng nóng sang vùng nhiệt độ thấp hơn) và làm giảm nhiệt
độ cho khu vực chịu nhiệt cao của xu páp.
Lò xo xu páp có nhiệm vụ ép chặt mặt tỳ của xu páp lên đế của nó để đảm bảo giữ cho xu páp
luôn đóng kín. Để định vị cho xu páp nằm chính xác trên đế của nó, trong nhiều trường hợp, người
ta sử dụng 2 lò xo lồng vào nhau và có hướng xoắn ngược nhau.
4- Các chi tiết khác
Đối với các động cơ có xu páp trên (OHV) và trục cam đặt dưới thì các cam điều khiển các xu páp
đóng mở theo đúng pha phối khí nhờ một hệ thống dẫn động cơ khí bao gồm con đội, đũa đẩy và
đòn mở .
Con đội thường có dạng cốc hình trụ, mặt dưới của nó tỳ lên vấu cam, còn trong cốc chứa đầu
dưới của đũa đẩy. Phía dưới của con đội có thể lắp con lăn hoặc có dạng hình nấm để giảm ma sát
tiếp xúc trong quá trình làm việc.
Đũa đẩy có dạng đũa, làm bằng thép đặc hoặc rỗng, các đầu của nó có các mặt cầu để tỳ lên con
đội (đầu dưới) hay đế của vít chỉnh ở đầu đòn mở (đầu trên). Các đầu tỳ này được tôi thấm các
bon để đảm bảo độ bền chống mài mòn trong quá trình làm việc.
Đòn mở có dạng đòn quay quanh một trục với 2 nửa đòn có độ dài không bằng nhau. Các đòn
được chế tạo từ thép bằng công nghệ dập, chúng được lắp lên trục của giàn xu páp thông qua các
bạc bằng đồng. Đầu dài của đòn mở có mặt cầu để tỳ lên đuôi của xu páp.
Đối với các động cơ có trục cam đặt ở trên nắp máy (OHC và DOHC) thì cơ cấu phối khí không
có đũa đẩy, các cam có thể tác động trực tiếp lên các xu páp hoặc thông qua các đòn mở đặc biệt.
Trên một số động cơ của ôtô du lịch hiện đại, người ta sử dụng con đội thuỷ lực với mục đích đảm
bảo cho đầu dài đòn mở luôn tỳ sát vào đuôi của xu páp (không có khe hở nhiệt), nhờ nó mà trong
quá trình sử dụng không cần phải điều chỉnh xu páp. Hơn nữa con đội thuỷ lực giúp cho cơ cấu
làm việc êm dịu và ít ồn hơn.