Động cơ Inline 6 xy-lanh kèm Valvetrain tuỳ chọn

Mình đã thiết kế một động cơ inline 6 xy-lanh, có bộ valvetrain hoạt động với overhead camshaft (OHC) và overhead valves, mỗi xy-lanh có 2 valves.

Camshaft được truyền động bằng dây belt, có thể in bằng TPU. Tất cả các chi tiết, bao gồm cả lò xo và ốc/vít, đều là đồ 3D printed.

Động cơ cũng có thể lắp không cần valvetrain. File in có 2 loại engine block khác nhau. Khối block không có valvetrain sẽ không có lỗ để gắn cylinder head.

Camshaft được truyền động bằng dây belt, có thể in bằng TPU. Tất cả các chi tiết, bao gồm cả lò xo và ốc/vít, đều là đồ 3D printed.

Động cơ cũng có thể lắp không cần valvetrain. File in có 2 loại engine block khác nhau. Khối block không có valvetrain sẽ không có lỗ để gắn cylinder head.

Lắp ráp:

Đầu tiên, cần lắp crankshaft. Nó gồm 19 chi tiết riêng lẻ (001 - 019 stl) và phải ghép theo thứ tự từ 1 đến 19. Không bắt buộc phải dán keo crankshaft, nhưng nếu thích thì bạn vẫn có thể dán.

Sau khi lắp xong crankshaft, có thể đặt nó lên engine block. Nhớ để chi tiết số 1 của crankshaft quay về phía trước, về phía bên dây belt. Đặt crankshaft lên các bệ đỡ (bearing seats).

Tiếp theo, nối pistons với connecting rods. Chỉ cần luồn pins xuyên qua lỗ. Pins sẽ giữ nhờ ma sát với piston. Khi đã nối hết piston với rod, cần gắn chúng vào crankshaft. Đoạn này hơi khó: cụm piston + rod phải đưa từ phía trên (phía cylinder head) xuống vào xy-lanh, rồi khéo một chút để bấm (click) connecting rod vào đúng chốt (pin) tương ứng trên crankshaft.

Khi toàn bộ connecting rods (kèm piston) đã gắn vào crankshaft, lúc này có thể bắt crankshaft xuống engine block. Cần 5 bearing caps và 10 vít M4. Siết vít bằng tay (cố gắng không dùng dụng cụ) cho tới khi bearing caps nằm khít (flush) với engine block là được.

Giờ có thể gắn oil pan (mẫu họa tiết honeycomb) vào đáy engine block. Dùng các vít M4 lục giác chìm (hex socket) loại nhỏ cho phần này. Siết vừa tay bằng dụng cụ.

Nếu bạn chọn block không có lỗ để gắn cylinder head, thì tới đây là xong. Chỉ còn lắp tay quay (crank) cho cơ cấu quay bằng tay. Lưu ý vít của tay quay dùng ren trái (left-hand thread) để khi quay tay theo chiều kim đồng hồ thì vít không bị tự lỏng.

Lắp ráp Cylinder Head:

Khi lắp cylinder head, cần canh lò xo đúng hướng, và các chi tiết riêng lẻ (bao gồm cams) cũng phải lắp theo đúng thứ tự nhất định.

Bắt đầu với lò xo: cần canh như hình bên dưới:

Trong hình, các mũi tên chỉ về phía engine block — nơi theo lý thuyết sẽ là bên đường nạp (air intake) và bugi (spark plugs). Phía còn lại được cắt để thấy rõ cách valves hoạt động.

Bản dịch như sau:

Mỗi valve gồm 2 phần: một cái disc và phần valve. Disc sẽ được vặn vào valve. Trước tiên, đặt phần head lên lò xo, rồi đặt lò xo vào cylinder head và dùng ngón tay ấn xuống. Sau đó, đưa valve từ phía bên kia vào và vặn vào disc.

Khi đã lắp xong tất cả valves, có thể lắp camshaft vào cylinder head. Đây là phần khó nhất. Các cams sẽ được lắp dần lên camshaft trong lúc bạn đẩy camshaft xuyên qua lỗ/bệ đỡ (các vị trí bearing). Khi tất cả cams đã vào đúng vị trí và camshaft đã được đẩy vào hoàn toàn, cần bấm locking pins vào để chặn camshaft dịch chuyển theo phương dọc trục. Chúng hoạt động giống retaining rings. Đồng thời chúng cũng giữ puly lớn trên camshaft. Sau đó camshaft sẽ trông như thế này:

Canh timing:

Timing được canh theo xy-lanh số 1, là xy-lanh gần puly nhất. Cam thứ hai là cam của exhaust valve. Khi cam chạm vào exhaust valve, xy-lanh số 1 về lý thuyết vừa qua bottom dead center và đang đi lên để đẩy khí thải ra. Khi xy-lanh lên tới top dead center, intake valve sẽ bắt đầu mở.

Cũng có trên https://makerworld.com/de/models/696641#profileId-625577