Gia công linh kiện ô tô - Ống dẫn hướng van

Ống dẫn hướng van (còn gọi là ống dẫn van hoặc ống dẫn hướng) trong động cơ ô tô là một bộ phận quan trọng trong cụm lắp ráp đầu xi-lanh, chủ yếu được sử dụng để dẫn hướng chuyển động lên xuống của thân van (van nạp/xả). Nó được lắp đặt trong lỗ van của đầu xi-lanh, phối hợp với vòng đệm van (đế van) để đảm bảo hiệu suất đốt cháy và làm kín hiệu quả của động cơ.
 

Đặc điểm cấu trúc

• Hình dạng cơ bản: Cấu trúc ống trụ tròn, đường kính ngoài phù hợp với lỗ đầu xi-lanh, đường kính trong phối hợp chính xác với thân van (khoảng hở thường là 0,02-0,05mm). Một đầu có bề mặt côn dẫn hướng để dễ lắp đặt; đầu kia có thể có cấu trúc chặn.
• Vị trí lắp đặt: Ép vào lỗ van của đầu xi-lanh, bố trí đồng trục với đế van, tạo thành "lỗ nhóm hai đồng trục". Ống dẫn hướng van nạp ngắn hơn, ống dẫn hướng van xả cần chịu nhiệt tốt hơn.
• Thông số kích thước: Đường kính trong điển hình 5-10mm, dài 30-60mm, tùy thuộc vào đường kính xi-lanh động cơ và loại van (ví dụ: trục cam đơn trên đỉnh SOHC hoặc trục cam kép trên đỉnh DOHC).
• Thiết kế sáng tạo: Ống dẫn hướng van hiện đại thường sử dụng vật liệu composite đa lớp (ví dụ: lớp trong hợp kim đồng, lớp ngoài gang), giúp cải thiện hệ số truyền nhiệt và khả năng chống ăn mòn.

Vật liệu thường dùng

• Gang xám: Chi phí thấp, khả năng chống mài mòn tốt, thích hợp cho động cơ tầm trung và thấp, nhưng khả năng truyền nhiệt ở mức trung bình.
• Hợp kim đồng: Hệ số truyền nhiệt cao (dùng cho xe cao cấp), có thể tản nhiệt nhanh chóng, giảm biến dạng nhiệt độ cao của thân van.
• Kim loại thiêu kết luyện kim bột: Độ bền cao, độ xốp thấp, chống ăn mòn ở nhiệt độ cao, thường được sử dụng trong động cơ tăng áp.
• Khác: Các biến thể lớp phủ thép không gỉ hoặc gốm, được sử dụng cho hệ thống hybrid điện khí hóa, giúp tăng độ bền. Việc lựa chọn vật liệu cần phù hợp với nhiệt độ làm việc của động cơ (nạp 200-300℃, xả 400-600℃).

Tóm tắt quy trình gia công

Gia công ống dẫn hướng van nhấn mạnh độ chính xác cao (độ đồng trục <0,01mm), thường sử dụng máy CNC và dao cụ chuyên dụng:

1. Gia công thô: Khoét lỗ dẫn hướng nông, loại bỏ lượng dư (chừa 0,3-0,5mm), sử dụng dao cụ hợp kim cứng.
2. Gia công tinh: Khoét tinh lỗ trong + doa côn, sử dụng dao cụ lưỡi kim cương (PCD), đảm bảo độ tròn và độ nhám bề mặt Ra 0,4μm.
3. Gia công phức hợp: Dao cụ súng khoét chuyên dụng đồng thời hoàn thành lỗ ống dẫn và bề mặt côn đế van, giúp cải thiện độ đồng trục, giảm sai số kẹp.
4. Định vị và kiểm tra: Sử dụng "một mặt hai chốt" hoặc định vị mặt phẳng + đường tròn ngoài; xử lý sau bao gồm lắp ráp ép nhiệt và kiểm tra cân bằng động. Khó khăn trong gia công là vật liệu luyện kim bột dễ bị nứt, cần tối ưu hóa chất làm mát và thông số cắt. Nhịp sản xuất hàng loạt khoảng 10-20 giây/chiếc.