Con đội ô tô: phân loại, cấu tạo, nguyên lý hoạt động, lỗi hỏng | BOMTECH

Con đội động cơ ô tô là chi tiết trung gian biến chuyển động quay của trục cam thành chuyển động tịnh tiến lên xuống của xupap để đóng, mở các cửa nạp hoặc cửa xả.

1. Con đội ô tô là gì?

Con đội là chi tiết trung gian biến chuyển động quay của trục cam thành chuyển động tịnh tiến lên xuống của xupap để đóng, mở các cửa nạp hoặc cửa xả.

2. Phân loại con đội

– Con đội cơ khí.

– Con đội con lăn.

– Con đội thuỷ lực.

3. Cấu tạo con đội

3.1. Con đội cơ khí

Con đội cơ khí có dạng hình trụ hoặc hình nấm. Đáy trong của con đội có một lỗ lõm bán cầu dùng làm mặt tỳ cho đũa đẩy. Mặt tiếp xúc với mặt cam thường là phẳng hoặc hơi lồi chôm cầu, khi lắp chiều rộng của cam đặt hơi lệch so với đường tâm con đội, hoặc dùng cam hơi có độ côn sẽ giúp con đội xoay được khi hoạt động làm cho con đội được mòn đều. Trong cơ cấu dùng xupap đặt, vít điều chỉnh khe hở xupap được bắt lên đầu con đội.

3.2. Con đội con lăn

Các vấu cam dẫn động xupap nếu có đang tiếp tuyến hoặc dạng cam lõm thì phải dùng con đội con lăn. Ưu điểm loại này là ma sát lăn nhỏ nên ít mòn mặt cam. Nhược điểm là cấu tạo phức tạp, khối lượng lớn nên chỉ dùng cho động cơ có số vòng quay thấp. Ngoài ra, để giúp con lăn không bị kẹt khi hoạt động cần có cơ cấu ngàn không thể con đội xoay xung quanh đường tâm của nó bằng cách dùng chốt (vấu) chống xoay trên con đội của ống dẫn hướng, hoặc dùng con đội lắc.

3.3. Con đội thuỷ lực

Động cơ ô tô hiện đại thường dùng con đội thuỷ lực, với con đội này không cần điều chỉnh khe hở nhiệt xupap vì dầu bôi trơn trên đường dầu chính đi vào con đội sẽ tự động diễn đầy khe hở này giúp động cơ chạy êm không có tiếng gõ xupap.

Hình dưới đây giới thiệu cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của con đội thuỷ lực, gồm ống trượt 2 lắp trượt khít vào thân 1 của con đội, đáy thân tì lên vấu cam, còn thân chuyển dịch tịnh tiến trong ống dẫn hướng. Trên thân và trên ống trượt có các lỗ khoan luôn thông với đường dầu chính của hệ thống bôi trơn động cơ.

4. Nguyên lý làm việc của con đội thuỷ lực

4.1. Xupap đóng

Thân con đội nằm ở vị trí thấp nhất, áp suất dầu bôi trơn của đường dầu vào khoang chứa dầu ở đáy thân 1 nâng ống trượt 2 thông qua đũa đẩy đội cần bảy lên triệt tiêu khe hở nhiệt của xupap (tất nhiên áp suất dầu không đủ sức đẩy mở xupap). Do khe hở nhiệt triệt tiêu nên khi mở xupap không gây tiếng gõ lách cách trên đuôi xupap.

4.2. Xupap mở

Khi vấu cam dây thân con đội đi lên, áp suất dầu trong khoang chứa trong thân tăng đột ngột, đóng kín van bị một chiều, dầu không thoát ra được, từ đó ống trượt 2 và thân 1 của con đội trở thành một khối cùng được đẩy lên mở xupap nhờ lực đẩy của vấu cam.

Trong quá trình hoạt động một ít dầu bôi trơn trong khoang chứa ở thân 1 bị lọt qua khe hở giữa ống trượt và thân, dầu mới lại được nạp vào để triệt tiêu khe hở xupap.

5. Hiện tượng, nguyên nhân hư hỏng con đội

5.1. Hiện tượng

– Trong quá trình làm việc, đặc biệt là con đội hình nấm, hình trụ thường bị mòn lõm và mòn lệch.

– Thân con đội bị mòn côn, mòn méo, bị nứt vỡ.

– Đối với con đội dùng cho xupap đặt bên bị cháy ren bu lông, đai ốc điều chỉnh, mòn đầu tiếp xúc với đuôi xupap.

– Đối với con đội con lăn, ngoài hiện tượng mòn mặt tiếp xúc với cam còn bị mòn ở các chốt bạc.

– Lỗ dẫn hướng con đội bị mòn.

– Đối với con đội thuỷ lực mòn các van, hỏng lò xo.

– Đầu đòn gánh bị mòn phần tiếp xúc với đuôi xupap, mòn bạc đòn gánh, nứt gãy trờn ren đai ốc hãm, vít điều chỉnh khe hở nhiệt.

– Trục đòn gánh bị cong, nứt gãy, các trụ bắt trục đòn gánh vỡ.

5.2. Nguyên nhân hư hỏng

– Do các chi tiết chịu lực ma sát lớn trong quá trình làm việc, thiếu dầu bôi trơn, dầu bôi trơn bản kém chất lượng.

– Do quá trình lắp ghép chưa đúng kỹ thuật, điều chỉnh, bảo dưỡng không đúng định kỳ.

6. Phương pháp kiểm tra phát hiện hư hỏng

– Nhìn bằng mắt thường, ngâm đòn gánh, trục giàn đòn gánh vào dầu diesel, rồi lau khô sau đó dùng bột màu rắc lên chỗ nghi ngờ có vết nứt. 

– Để 10 phút kiểm tra thấy có vết màu đậm là vết nứt cần sửa chữa lại.

– Kiểm tra độ cong vênh của trục giàn đòn gánh bằng giá chữ v và đồng hồ so. 

– Kiểm tra độ mòn bạc đòn gánh bằng panme đo trong, thước cặp.

Có thể kiểm tra bằng mắt thường hoặc dụng cụ đo kiểm tra phát hiện hư định độ côn ở hai vị trí song song và độ ô van ở hai vị trí vuông góc trên thân con đội. Kiểm tra độ mòn chân con đội bằng thước thẳng.

7. Sửa chữa các lỗi hỏng con đội

7.1. Sửa chữa các chi tiết

Bề mặt cầu (tiếp xúc với chân xupap) của con đội không được mòn sâu qua 0,10mm, nếu quá thì phải mài lại, cho phép mài vát xung quanh và mài phẳng nếu không có máy mài hình cầu. Thân con đội nếu mòn côn và méo quá 0,04mm (kiểm tra bằng panme đo ngoài) thì phải sửa chữa. 

Sau khi sửa chữa độ đảo mặt đầu con đội so với thân con đội cho phép 0,03mm quỹ đạo mặt cầu có bán kính cách đường tâm con đội 15mm, độ côn và ôvan của thân con đội không lớn hơn 0,01mm, độ nhẵn bóng của thân và mặt đầu con đội phải đạt 18. 

Cần chú ý khi thay con đội phải theo kích thước của lỗ dẫn hướng của nó ở thân máy, khe hở trong phạm vi 0,018 – 0,09mm, khi cũ không quá 0,75mm. Con đội nếu mòn phải sửa chữa thì có thể thay cốt sửa chữa có đường kính lớn hơn.

7.2. Sửa chữa lỗ dẫn hướng con đội

Lỗ dẫn hướng con đội nếu bị mòn có độ côn và độ ôvan quá 0,07mm thì phải doa theo kích thước sửa chữa, nếu hết cốt sửa chữa thì phải đóng ống lót. 

Sau khi sửa chữa, độ không song song của đường tâm lỗ dẫn hướng con đội và đường tâm lỗ dẫn hướng xupap không được lớn hơn 0,02mm. Đường tâm của hai lỗ dẫn hướng con đội cạnh nhau cho phép độ không song song tối đa là 0,10mm.