Trục cam là gì ?
Trục cam là bộ phận thuộc hệ thống phân phối khí nó dẫn động đến các xupap hút và xupap xả, Trục cam là chi tiết chính để điều chỉnh góc đóng mở của xupap. Chính vì vậy mọi hư hỏng của trục cam hay việc lắp ráp sai sẽ gây động cơ không nổ được hoặc nếu động cơ nổ thì không đạt hiệu suất cao và nhanh chóng gây hư hỏng cho các chi tiết khác.
Trục cam là một thành phần cơ học quan trọng trong động cơ đốt trong, đảm nhận vai trò quan trọng trong việc phân phối khí. Nhiệm vụ của trục cam là nhận năng lượng từ trục khuỷu thông qua bánh răng, dây đai cam hoặc xích cam, tạo chuyển động quay. Trục cam được thiết kế với các vấu cam, và thông qua chuyển động quay của nó, trục cam mở và đóng các xu páp nạp và xả. Chức năng này đóng vai trò quan trọng trong việc điều chỉnh lưu thông khí trong động cơ, tối ưu hóa hiệu suất bằng cách mở xu páp nạp trong kỳ hút và xu páp xả trong kỳ xả, đồng thời đóng cả hai xu páp trong các giai đoạn khác nhau của chu kỳ động cơ.
Trong tiếng anh trục cam được gọi là Cam Shaft
Vai trò trục cam
Trục cam mang các cam dẫn động có cấu phối khí. Trong một số trường hợp trên trục cam còn có các bộ phận của hệ thống khác ví dụ như cam của bơm chuyển nhiên liệu hay bánh răng dẫn động bơm dầu, dẫn động chia điện – đánh lửa …
1. đầu trục cam, 2. Cổ trục cam, 3 cam hút và cam thải, 4. cam lệch tâm bam văng, 5. bánh răng dẫn động bơm dầu bôi trơn
Điều kiện làm việc trục cam
Về mãi tải trọng, trục cam không phải chịu điều kiện làm việc nặng nhọc. Các bề mặt làm việc của cam tiếp xúc thường ö dạng trượt nên dạng hỏng chủ yếu của trục cam là mài mòn.
Vật liệu chế tạo trục cam
Để chế lao trục cam, người ta sử dụng thếp í cacbon như thép C30, thép cacbon trung bình như thép C40, C45 hoặc thép họp kim như 15Cr, 5M, 12CrNi. ..
Các bề mặt làm việc của cam và các cổ trục được thấm than và tôi cứng vỏi độ thấm tôi khoảng Ú7 + 2 mm đạt HRC 52 + 65. Những bề mặt còn lại có độ cúng đại HRC 30 + 40.
Kết cấu trục cam
Khi phân lích kết cấu trục cam, có một số vấn đề về đặc điểm kết cấu cần được làm sáng tö sẽ được trình bày lần lượt dưới đây.
Cam nạp và cam thải
Trong động cơ cỡ nhỏ và trung bình, cam thường làm liền với trục, Một vài động cơ cỡ lớn có cam rồi được lắp lên trục bằng then và được kẹp chặt bằng đai ốc
Các dạng cam gồm có cam lồi, cam tiếp tuyến và cam lõm. Phổ biến là cam lồi gồm các cung tròn như zm hai cung hình Cam rời và cam ba cung, chúng thường có dạng đối xứng.
Gia công biên đạng cam được tiến hành trên cúc máy tiện và mài chép hình.
Góc giữa hai cam cùng tên của hai xylanh làm việc kế tiếp nhau được ký hiệu là góc, nó phụ (thuộc vào góc công tác giữa các xylanh và có thể xác định dễ dàng theo quan hệ
góc công tác của động có tính theo góc quay trục khuýu. Các dạng cam thường gấp
Gốc giữa các định cam nạp và cam thải trong cùng một xylanh, ký hiệu là ;, ví dụ, đối với dộng cơ 4 kỳ có thể xác định dễ dàng qua đồ thị, a biểu diễn hành trình xupap theo góc quay trục khuyu
Một số ôtô động cơ hiện đại của các hãng TOYOTA, BMW… trang bị cơ cấu phối khí thay đổi được pha phối khí sao cho đạt tối ưu ở các chế độ làm việc khác nhau của động cơ VVTI (Variable Valve Timing intelligent). Thông qua một hệ thống cơ điện tử bao gồm bộ diều khiển ECU, các cảm biến và bộ phận chấp hành làm cho cam nạp và cam thải xoay tương đối với nhau.
Từ đầu những năm 2000, một số động cơ ôtô của hãng BMW dùng công nghệ cơ điện tử Valvetronic thay đổi hành tranh xupap nạp để điểukhiển lượng khí nạp vào xy lanh thay cho bướm ga. Do tổn thất giảm nên nạp đượcnhiều hơn làm tăng công suất động cơ. Hành frinh xupap nạp vá thải của một xylanh
Cổ trục tam
Số cổ trục cam thông thường phụ thuộc vào số xy lanh z theo quan hệ:
Các cổ thường có đường kính bảng nhau. Do đó khí lắp phải lấp luồn cổ cuối cùng qua lần lượt các ổ nên tương đối khó khăn. Vì vậy ở một số động cơ, các cổ cam có đường kính nhỏ đần về phía đuôi trục để lấp rấp để dàng hơn. Tuy nhiên sẽ phức tạp cho việc chế tạo và thay thế phụ tùng khi sửa chữa.
– Chẳn dọc trục
Khi bánh răng trục cam là bánh răng thẳng, chắn dọc trục có thể đặt bất cứ vị trí nào trên trục cam. Thông thường bánh răng trục cam là bánh răng nghiêng để ăn khớp được êm. Khi đó. chân đọc trục thường bố trí
tipay sau bánh răng cam để tránh hiện tượng trục bị cong vênh đo uốn dọc. Khe hỡ đọc trục có thể điều chỉnh được bằng cách thay đổi chiều đày bạc chặn giữa bánh rang và cổ trục. Nói chung, do dùng bánh tỉnh
Chẳn dọc trục cam răng nghiêng nên luôn có lực chiều trục về một phía. Để giảm ma sát do lực chiều trục sinh ra, bể mặt ty được bôi trơn bảng đầu dẫn từ lõi trục cam. Bích chặn được lắp với thân máy bằng các bulông. Để lắp hoặc tháo các bulông này phải luồn dung cụ qua các lễ đã được tính toán và bố trí trên bánh rang cho phù hợp với mục đích này.
