Xupap là gì? Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của xupap

Xupap là một trong những bộ phận quan trọng nhất của động cơ đốt trong, đảm bảo cho quá trình luân chuyển nhiên liệu được trơn tru. Vậy xupap là gì? Cấu tạo của bộ phận này ra sao? Hãy tìm hiểu qua bài viết dưới đây.

I. Xupap là gì? Gồm những loại nào?

1. Xupap là gì?

Xupap là một loại van được sử dụng trong cơ cấu phối khí của động cơ đốt trong để kiểm soát lưu lượng hỗn hợp khí cháy trong buồng đốt của động cơ. Chúng hoạt động bằng cách đóng và mở đường, cho phép hỗn hợp khí đốt đi vào buồng đốt hoặc đưa khí thải ra ngoài buồng đốt.

2. Các loại xupap

Hiện nay xupap được phân chia thành 2 loại là xupap nạp và xupap xả:

• Xupap nạp: Còn được gọi là xupap hút, là xupap thường được đặt trong hầu hết các động cơ đốt hiện đại. Xupap nạp kiểm soát lưu lượng nhiên liệu và không khí từ hệ thống nạp vào buồng đốt trong. Hỗn hợp không khí và nhiên liệu được hút vào buồng đốt khi xupap nạp mở.
• Xupap xả: Xupap xả kiểm soát quá trình xả khí thải ra hệ thống xả từ buồng đốt trong. Trong suốt giai đoạn xả, khí thải cháy được đẩy ra khỏi buồng đốt khi xupap xả mở. Sau đó, xupap xả sẽ tiến hành đóng lại để ngăn cản không cho khí thải trở lại buồng đốt trong giai đoạn nạp mới.

II. Cấu tạo của xupap

1. Phần đầu

Bộ phận này làm việc cùng với đế xupap để đóng, mở và đóng cửa nạp xả của buồng đốt động cơ. Nấm xupap có thiết kế phẳng, lõm hoặc lồi, mỗi thiết kế mang lại những lợi ích và nhược điểm khác nhau. Nấm bằng có thể được ứng dụng cho cả xupap nạp và xupap xả; nấm lõm được sử dụng cho xupap nạp và nấm lồi được dành riêng cho xupap xả.

2. Phần thân

Thân xupap chuyển động tịnh tiến bên trong ống dẫn hướng xupap trong quá trình làm việc. Để dẫn nhiệt tốt, một số xupap có thân rỗng để chứa natri. Lượng natri trong thân xupap chiếm từ 50% đến 60% thể tích của nó. Natri, có nhiệt độ nóng chảy khoảng 97,79 °C sẽ hóa lỏng khi xupap nóng lên. Khi đó, nó chuyển nhiệt từ tán xupap đến thân xupap và cuối cùng tản nhiệt qua ống dẫn hướng xupap.

3. Phần đuôi

Đuôi xupap là bộ phận có kết cấu được gắn vào đĩa giữ lò xo xupap. Tùy thuộc vào cách ghép đĩa lò xo xupap, đuôi xupap có thể có nhiều hình dạng khác nhau. Chúng có thể có hình côn hoặc rãnh vòng để lắp với móng hãm xupap hoặc có lỗ để lắp chốt hãm, còn được gọi là “cotter pin”.

4. Một số bộ phận khác

Ngoài ba bộ phận chính đã nêu trên, xupap còn bao gồm một số bộ phận khác, chẳng hạn như:

• Lò xo xupap có chức năng chính là đóng xupap. Bộ phận này được làm bằng thép hợp kim có độ cứng cao để phù hợp với điều kiện hoạt động của động cơ và loại động cơ.
• Đệm xupap đóng vai trò làm kín khe hở giữa nắp máy và đế xupap. Phần này được làm bằng vật liệu có khả năng chịu nhiệt cao và chịu mài mòn.

Tham khảo thêm: Bộ vi sai là gì? Tìm hiểu về cấu tạo, nguyên lý hoạt động và cách khắc phục của bộ vi sai ô tô

III. Nguyên lý hoạt động của xupap

Xupap hoạt động thông qua sự dao động của trục cam. Trục khuỷu dẫn động trục cam và con đội bị tác động bởi vấu cam của trục cam. Con đội sẽ đẩy cò mổ lên khiến xupap nâng lên. Cửa nạp hoặc xả của buồng đốt được mở ra khi xupap được nâng lên.

• Quá trình nạp

Xi lanh tạo ra một vùng chân không khi piston di chuyển từ điểm chết trên xuống điểm chết dưới. Cửa nạp hút hỗn hợp khí vào xi lanh từ đường nạp. Tại thời điểm này, xupap nạp được nâng lên và xupap xả đóng lại.

• Quá trình nén

Hỗn hợp khí trong xi lanh sẽ bị nén lại khi piston di chuyển từ điểm chết dưới lên điểm chết trên. Tại thời điểm này, cả xupap nạp và xả đều được đóng lại.

• Quá trình nổ

Bugi đánh lửa khi piston di chuyển đến điểm chết trên, đốt cháy hỗn hợp khí trong xi lanh. Khi ấy, áp suất và nhiệt độ của xi lanh sẽ tăng bất ngờ khiến piston bị đẩy xuống.

• Quá trình xả

Khí cháy trong xi lanh được đẩy ra ngoài qua cửa xả khi piston di chuyển từ điểm chết trên xuống điểm chết dưới. Lúc này, xupap nạp sẽ đóng lại và xupap xả sẽ được nâng lên.

Xem thêm: Các dòng xe 4 thì gồm những dòng xe nào? Phân biệt động cơ 2 thì và 4 thì

IV. Sự khác biệt giữa xupap nạp và xupap xả

Hai loại xupap là xupap hút và xupap xả được sử dụng trong động cơ đốt trong để đóng mở các cửa nạp và xả khí từ xi lanh. Tuy nhiên, hai loại xupap này khác nhau ở một số điểm như sau:

Tham khảo thêm: Bầu trợ lực chân không là gì? Hướng dẫn bảo dưỡng bầu trợ lực chân không

V. Các lỗi hư hỏng thường gặp phải ở xupap

Xupap sử dụng trong một thời gian dài có thể gặp một số vấn đề như bị mòn, bị hở,…Dưới đây là một số hư hỏng mà xupap thường gặp và cách khắc phục.

1. Xupap bị hở

Có nhiều nguyên nhân khiến xupap hở, chẳng hạn như côn đầu xupap bị rạn nứt, mòn, cháy rỗ hoặc bám bụi than. Do không sử dụng lâu ngày, phần thân xupap bị cong, mòn hoặc gỉ sét; đế xupap bị va đập với đầu xupap do phục vụ quá trình đóng/mở đường khí, và phần thân xupap bị cong, mòn hoặc gỉ sét. Để khắc phục hiện tượng này, khách hàng có thể thay mới xupap để động cơ có thể hoạt động trơn tru và hiệu quả.

2. Xupap bị mòn

Trong quá trình hoạt động của động cơ, xupap luôn chuyển động, do đó chúng sẽ bị mòn theo thời gian. Bị mòn xupap có thể do sử dụng lâu ngày, chất lượng xupap kém, dầu nhớt không đảm bảo và nhiệt độ cao. Các dấu hiệu của xupap bị mòn bao gồm động cơ yếu, tiếng ồn, khói thải và hao dầu nhớt. Tình trạng này có thể được khắc phục bằng cách bảo dưỡng động cơ thường xuyên, sử dụng dầu nhớt tốt và thay thế xupap bị mòn bằng xupap mới.

3. Xupap bị cong vênh

4. Xupap bị kẹt

Hiện tượng này có thể xảy ra do một trong hai nguyên nhân sau: đường tân đế và ống dẫn hướng lệch nhau do bộ phận thân trong cấu tạo xupap bị cong, hoặc khe hở quá lớn giữa thân xupap và ống dẫn hướng khiến than bụi lọt vào làm kẹt xupap. Để khắc phục tình trạng này, mọi người nên kiểm tra vệ sinh xupap định kỳ và nếu cần thiết, thay thế cặp ống dẫn hướng và xupap.

Lời kết

Trên đây là giải đáp chi tiết cho câu hỏi xupap là gì và các thông tin quan trọng về bộ phận này. Hy vọng những kiến thức trên sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về xupap và khắc phục được những hư hỏng có thể xảy ra trong quá trình vận hành. Bên cạnh xupap, Muaban.net còn cung câp thêm nhiều nội dung hữu ích khác về … Hãy theo dõi Mua bán để cập nhật nhanh chóng những thông tin mới nhất!

Có thể xem thêm:

• Xi lanh là gì? Các loại xi lanh cho động cơ phổ biến nhất hiện nay
• Bộ chế hòa khí là gì? 5 chế độ của bộ chế hòa khí bạn có biết?
• Các loại động cơ ô tô – Mỗi động cơ phù hợp với nhu cầu sử dụng như thế nào?