Cơ cấu trục cam là gì? Hiểu rõ về trục cam và các loại bộ truyền để dẫn động trục cam sẽ giúp bạn rất nhiều trong cách lựa chọn phù hợp cho động cơ. Cùng bỏ túi kiến thức hữu ích ngay với thông tin dưới đây nhé!

1. Trục cam là gì?

Trục cam là một hệ thống thuộc phân phối khí trong động cơ đốt trong. Trục cam được phát triển song song với sự phát triển của động cơ đốt trong để nhằm giúp cho việc tối ưu hiệu suất động cơ hoạt động được hiệu quả và tốt nhất.

Trục cam là một bộ phận đảm nhận nhiệm vụ mở xupap để giúp thực hiện việc nạp và xả khí cho động cơ. Hơn thế nữa, nhờ vào cấu tạo và kết cấu linh hoạt mà khiến cho nó có một cường độ làm việc tuyệt vời, nó có thể làm việc hiệu quả ngay cả trong môi trường khắc nghiệm vẫn đóng mở các xupap một cách cực kỳ hoàn hảo và độ chính xác cao.

2. Giới thiệu về cấu tạo trục cam

Cơ cấu trục cam là gì? Trong cấu tạo của nó bao gồm các vấu cam nạp, cam thải và các cổ trục. Điểm đặc biệt cần chú ý trong cấu tạo của trục cam đó chính là các vấu cam được bố trí ăn khớp và phù hợp với các thứ tự làm việc của các xilanh trong động cơ. 

Còn về biên dạng cam thường bị phụ thuộc vào yếu tố thời điểm xupap và trị số đóng mở của tiết diện lưu thông đi qua dòng khí. Độ mở của xupap chịu ảnh hưởng bởi biên dạng đối xứng và chiều cao của vấu cam, nên hiện nay trên thị trường có các biên dạng thông dụng như cam lồi cung tròn, cam lõm, cam tiếp tiếp,... Cụ thể cấu tạo của trục cam như sau:

2.1. Vấu cam

Đây là một bộ phận được thiết kế gắn liền với trục cam. Do đó ở những động cơ tốc độ thấp thì kích thước của nó lớn và các vấu cam thường được làm rời rồi mới lắp lên các trục.

Đặc biệt bề mặt làm việc của cam sẽ được tiến hành gia công theo các yêu cầu kỹ thuật, điều đó khiến cam có được độ chính xác cao hơn và được luyện nhiệt nhằm giảm ma sát khi hoạt động và chống mài mòn trong quá trình vận hành.

2.2. Các vật liệu chế tạo trục cam

Khi chế tạo các vấu cam rời thì trục cam thường được dập bằng thép. Còn trường hợp chế tạo cam và trục liền khối với nhau thì trục cam được đạp bằng chì, gang hoặc thép chuyên dụng.

2.3. Các cổ trục

Các cổ trục là những bộ phận có thể thực hiện việc lắp ráp ổ đỡ và thông thường ổ trượt với lớp hợp kim babit có chức năng chống mòn hoặc sử dụng với hợp kim đồng thanh.

Trong trường hợp trục cam được lắp theo kiểu luồn vào thì các ổ đỡ lúc này sẽ khiến các cổ trục được làm to hơn để giúp cho việc luồn trục qua các bạc lót của ổ đỡ được nhanh, thuận tiện nhất và dễ dàng nhất. Không chỉ vậy, để định vụ trục cam theo chiều trục thì người dùng thường sử dụng vành để chặn ở đầu trực hoặc dùng vít chặn để cố định,..

3. Chia sẻ về nguyên lý làm việc của trục cam

Tùy thuộc vào từng kiểu bổ trí khác nhau của trục cam sẽ tương ứng với các kiểu dẫn động khác nhau. Hiện nay, phổ biến nhất thường có 3 loại dẫn động trục cam đó là: Dẫn động trục cam bằng bộ truyền bánh răng, dẫn động trục cam bằng bộ truyền xích và dẫn động bằng dây curoa hay còn gọi là bộ truyền đai. Cùng tìm hiểu về các bộ dẫn động trục cam này với thông tin chi tiết dưới đây:

3.1. Dẫn động trục cam bằng bộ truyền bánh răng

Phần bánh răng thường được thiết kế để gắn ở vị trí đầu hoặc phần đuôi của trục khuỷu trong động cơ. Mỗi vị trí nó đặt, bánh răng sẽ có những ưu điểm riêng của nó. Đối với bánh răng được thiết kế hắn ở vị trí đầu trục khuỷu thường là dạng kết cấu dẫn động đơn giản nhất hiện nay và nó được ứng dụng để chịu tác động của hiện tượng dao động xoắn.

Dẫn động trục cam bằng bộ truyền bánh răng được tạo nên từ 2 cặp bánh răng đặt so le nhau để khiến chúng ăn khớp với nhau trực tiếp hoặc có thể nối với nhau thông qua bánh trung gian thứ 3. Khi ở động cơ 4 kỳ thì 1 vòng quay của trục cam được tạo ra từ 2 vòng quay của trục khuỷu tương ứng. Điều này tương đương với tỷ số truyền bằng 2 và động cơ 2 kỳ sẽ có tỷ số truyền là 1.

Sử dụng dẫn động trục cam bằng bộ truyền bánh răng mang đến cho động cơ rất nhiều ưu điểm vượt trội. Có thể kể đến những ưu điểm chính như:

• Kết cấu đơn giản.
• Hiệu suất cao cho hiệu quả vận hành tốt, cùng với đó nó tạo cho động cơ có độ bền và tuổi thọ cao hơn trong quá trình sử dụng.

Bên cạnh những ưu điểm thì dẫn động trục cam bằng bộ truyền bánh răng cũng có những hạn chế. Hạn chế lớn nhất nằm ở chỗ, trong trường hợp khoảng cách các trục lớn sẽ khiến việc bố trí dẫn động gặp nhiều khó khăn, đồng thời tạo ra tiếng ồn lớn. 

Để giảm tải tiếng ồn trong quá trình động cơ vận hành, cũng như giảm kích thước của chiều trục thì các bánh răng thường được chế tạo và thiết kế có trục nằm nghiêng. Hơn thế nữa, cơ cấu dẫn động truyền bằng bánh răng thường sử dụng cho các động cơ cỡ lớn hiện nay như tàu thủy, xe tải,...

3.2. Dẫn động trục cam ô tô bằng bộ truyền xích

Đây là kiểu dẫn động thường được đưa vào ứng dụng cho các trục cam được thiết kế dùng ở nắp hay thân máy. Với dẫn động trục cam bằng bộ truyền xích mang đến ưu điểm cho người dùng là: Kết cấu gọn nhẹ, sở hữu việc truyền động dễ dàng ngay cả khi khoảng cách của trục lớn.

Tuy nhiên, dẫn động trục cam theo bộ truyền xích cũng có nhược điểm là gây tiếng ồn và dễ bị rung động khi tiến hành thay đổi tải. Không những vậy, so với bộ truyền bằng răng thì bộ truyền bằng xích có giá thành cao hơn. Sau một thời gian dài sử dụng thì dây xích thường xuất hiện hiện tượng bị rão. Nguyên nhân rão này là do mòn chốt xích và con lăn, do đó cần tiến hành thay bộ chuyền mới để đảm bảo động cơ vận hành trơn tru và an toàn.

Để đảm bảo động cơ hoạt động được ổn định và trơn tru thì bộ truyền xích cần được bôi trơn thường xuyên, giảm chấn cũng như sử dụng bộ phận dẫn hướng. Đồng thời cần có thêm cơ cấu căng xích tự động hoặc có thể điều chỉnh được để căng lại xích khi bị rão.

3.3. Dẫn động trục cam bằng dây Curoa hay bộ truyền đai

Đây là kiểu dẫn động trục cam thường được dùng cho các dòng xe tải nhỏ hoặc xe du lịch. Ưu điểm lớn nhất của dẫn động trục cam bằng bộ truyền đai đó là động cơ vận hành êm, không cần phải tiến hành bôi trơn và không cần điều chỉnh độ căng của dây.

Không những thế, bộ truyền đai trên thị trường hiện nay thường có chi phí rẻ và thấp hơn so với loại bộ truyền dây xích hoặc bánh răng. Tuy nhiên, nhược điểm của nó nằm ở chỗ có độ bền và tuổi thọ kém hơn rất nhiều, chỉ cần sau một thời gian ngắn sử dụng sẽ cần phải thay mới để động cơ có thể vận hành êm.

Như vậy, bài viết này đã giúp bạn hiểu cơ cấu trục cam là gì rồi đúng không? Không những vậy nó còn giúp bạn nắm được nguyên lý hoạt động. Kiến thức bổ ích được chia sẻ ở trên sẽ giúp bạn chọn loại bộ truyền phù hợp nhất để dẫn động trục cam cho động cơ phù hợp.

Chúc bạn thành đạt trong công việc và hạnh phúc trong cuộc sống !

Hotline / Zalo: 0903 666 014

Website: https://uniduc.com/vi

-------------////--------------------------------------------////------------

HUMANOID ROBOT CỦA CÔNG TY UNIDUC SẢN XUẤT PHÁT TRIỂN.