Giáo trình Động cơ đốt trong vận hành máy

Chia sẻ: Hien Dinh Van | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:37

Thêm vào BST

Báo xấu

137
lượt xem 37
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Giáo trình Động cơ đốt trong vận hành máy cung cấp cho các bạn những kiến thức về tổng quan động cơ đốt trong; bảo dưỡng cơ cấu phân phối khí; bảo dưỡng hệ thống bôi trơn; bảo dưỡng hệ thống làm mát; bảo dưỡng hệ thống nhiên liệu; bảo dưỡng cơ cấu trục khuỷu thanh truyền.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình Động cơ đốt trong vận hành máy

Bài 1: Giới thiệu chung về động cơ đốt trong Thời gian: 8 giờ (LT: 4 giờ; TH: 4giờ, KT: 0 giờ) I.Mục tiêu: ́ ̉ ́ ̣ ̣ ̀ ́ ̣ ̉ ̣ Phat biêu đung khai niêm, phân loai va câu tao chung cua đông c ́ ơ đôt trong ́ ̉ ́ ược cac cac thuât ng Giai thich đ ́ ́ ̣ ữ va thông s ̀ ́ ố ky thuât c ̃ ̣ ơ ban cua đông c ̉ ̉ ̣ ơ đốt trong. ̣ ̣ Nhân dang đ ược chung loai, cac c ̉ ̣ ́ ơ câu, các hê thông cua đông c ́ ̣ ́ ̉ ̣ ơ va xac ̀ ́ ̣ đinh đ ược ĐCTcua piston ̉ . Trình bày được sơ đồ cấu tạo và nguyên lý làm việc của động cơ 4 kỳ và 2 kỳ. Lập được bảng thứ tự làm việc và trình bày nguyên lý làm việc của động cơ nhiều xy lanh. Chấp hành đúng nội quy, quy định về công tác an toàn và vệ sinh công nghiệp. II. Nội dung: 1. Khái niệm cung về động cơ. Động cơ nhiệt có quá trình đốt cháy nhiên liệu và sự biến đổi nhiệt lượng sinh ra trong quá trình đốt cháy đó tạo ra công cơ học được thưch hiện ở bên trong xi lanh động cơ thì đó là động cơ đốt trong. 2. Phân loại động cơ; Để phân loại động cơ đốt trong người ta căn cứ các đặc điểm sau đây; 2.1. Phân theo chu kỳ làm việc: Căn cứ chu kỳ làm việc của động cơ người ta chia ra chia ra thành các động cơ 4 kỳ và động cơ 2 kỳ. Động cơ 4 kỳ; Là loại động cơ thực hiện các quá trình làm việc nạp, nén, đốt cháy sinh công và xả khí trong 2 vòng quay của trục khuỷu. Động cơ 2 kỳ; Là loại động cơ thực hiện các quá trình làm việc nạp, nén, đốt cháy sinh công và xả khí trong 1 vòng quay của trục khuỷu. 2.2. Phân theo phương pháp tạo hỗn hợp đốt. Căn cứ theo phương pháp tạo thành hỗn hợp đốt có động cơ tạo thành hỗn hợp đốt bên ngoài và động cơ tạo thành hỗn hợp đốt bên trong động cơ. Động cơ tạo thành hỗn hợp đốt bên ngoài có hỗn hợp đốt được tạo thành ở bên ngoài xi lanh động cơ. Nhiên liệu và không khí được trộn lẫn trước khi đưa vào xi lanh. Động cơ tạo thành hỗn hợp đốt trong xi lanh động cơ, trong quá trình nén chỉ có không khí sạch, khi nén đạt tới áp suất và nhiệt độ nhất định thì nhiên liệu được phun vào để tạo nên hỗn hợp đốt. 1
2.3. Phân theo phương pháp đốt cháy hỗn hợp làm việc. Căn cứ vào phương pháp đốt cháy hỗn hợp làm việc có; Động cơ đốt cháy cưỡng bức (bằng tia lửa điện xuất hiện ở bugi) Động cơ có hỗn hợp khí nhiên liệu tự cháy do áp suất và nhiệt độ cao (động cơ điêzen). 2.4. Phân theo nhiên liệu sử dụng Động cơ dùng nhiên liệu lỏng; xăng , điêzen Động cơ dùng nhiên liệu khí tự nhiên, khí nhân tạo. 2.5. Phân theo vị trí đặt xi lanh Xi lanh đặt thẳng đứng Xi lanh đặt thẳng ngang Xi lanh được dặt 2 hàng nghiêng với nhau một góc, thường xi lanh được đặt hình chữ V. Xi lanh đặt hình sao. 2.6. Phân theo số xi lanh đông cơ. Động cơ 1 xi lanh. Động cơ nhiều xi lanh. 3. Cấu tạo chung của động cơ đốt trong. 3.1. Cơ cấu: Cơ cấu truc khuỷu thanh truyền bao gồm; khối các te, trục khuỷu, các gối đỡ, thanh truyền , piston, chốt piston và lắp máy. Nó có nhiệm vụ biến chuyển động tịnh tiến của piston trong xi lanh thành chuyển động quay của trục khuỷu. Cơ cấu phân phối khí bao gồm; các bánh răng truyền động trục cam (trục phân phối), con đội, cần đẩy, đòn gánh, xupáp làm nhiệm vụ đưa vào xi lanh hỗn hợp khí đốt và xả ra ngoài không khí khi đã làm việc. 3.2. Hệ thống; Hệ thống cung cấp bao gồm; bơm nhiên liệu, các bình lọc, vòi phun, bộ chế hòa khí, thùng chứa nhiên liệu. làm nhiệm vụ đưa vào trong xi lanh hỗn hợp đốt hoặc nhiên liệu để cho động cơ thực hiện sinh công. Hệ thống bôi trơn bao gồm; bơm dầu, các te, ống dẫn, bình lọc, két kàm mát. Làm nhiệm vụ cung cấp dầu bôi trơn vào các bề mặt tiếp xúc của các chi tiết chuyển động làm giảm ma sát các bề mặt đồng thời thu một phần nhiệt độ do ma sát tạo nên đưa ra ngoài không khí. Hệ thống làm mát bao gồm; két làm mát, bơm nước,quạt không khí, các ống dẫn, áo nước, rãnh tản nhiệt. Làm nhiện vụ thu hồi nhiệt lượng tỏa ra do 2
các bề mặt ma sát, đưa nhiệt độ đó ra ngoài không khí để đảm bảo nhiệt độ bình thường của động cơ. Hệ thống đốt cháy được dùng ở động cơ nhiên liệu xăng bao gồm; nguồn điện ( ắc quy, máy phát điện), bộ phân phối điện, bộ tạo dòng điện cao áp, bugi làm nhiệm vụ cung cấp tia lửa điện vào đúng thời điểm để đốt cháy hỗn hợp khí nhiên liệu đốt. Hệ thống khởi động;làm nhiệm vụ khởi động động cơ bao gồm; + dùng động cơ phụ để khởi động động cơ chính + dùng động cơ điện để khởi động động cơ chính 4. Các thuật ngữ cơ bản của động cơ. 4.1. Điểm chết trên và điểm chết dưới Điểm chết; là điểm mà tại chỗ đó piston đổi chiều chuyển động Điểm chết trên (ĐTC): Là vị trí đáy piston nằm trong xi lanh có khoảng cách đến đường tâm trục khuỷu là lớn nhất. Điểm chết dưới (ĐTD): Là vị trí đáy piston nằm trong xi lanh có khoảng cách đến đường tâm trục khuỷu là nhỏ nhất. Sơ đồ; 4.2.Hành trình piston (ký hiệu bằng chữ S). Hành trình piston là đoạn đường mà piston đi được trong xi lanh từ điểm chết trên đến điểm chết dưới hoặc ngược lại. 4.3.Thể tích làm việc của xi lanh; (ký hiệu bằng chữ Vh). Thể tích làm việc làm việc là khoảng không gian được giới hạn bởi đáy piston, thành xilanh khi piston dịch chuyển từ điểm chết trên xuống điểm chết dưới 4.4.Thể tích buồng đốt (ký hiệu Vc). 3
Thể tích buồng đốt là khoảng không gian được giới hạn bởi đáy piston, thành xi lanh và nắp máy khi piston ở điểm chết trên. 4.5. Thể tích toàn phần của xilanh (ký hiệu Va). Thể tích toàn phần là toàn bộ khoảng thể tích trong xi lanh trên mặt đáy piston khi nó đứng ở điểm chết dưới. Va = Vh + Vc 4.6. Tỷ số nén (ký hiệu Ԑ épxilon). Tỷ số nén Ԑ là đại lượng biểu thị thể tích toàn phần của xi lanh lớn hơn thể tích buồng đốt bao nhiêu lần, Ԑ = Vh/ Vc Động cơ chế hòa khí Ԑ = 5,0 – 5,5 Động cơ điêzen Ԑ = 14,5 – 18 4.7. kỳ; Kỳ là một phần của chu trình làm việc ứng với piston đi hết hành trình của nó từ điểm chết này đến diểm chết kia. 4.8 Thể tích làm việc của động cơ(ký hiệu Vđc). Thể tích làm việc của động cơ bằng tổng thể tích làm việc của tất cả các xilanh. Trong 1 động cơ có n xilanh, thì thể tích làm vệc của động cơ bằng Vđc = n. Va 5. Các chỉ tiêu kỹ thuật cơ bản của động cơ. 5.1. Áp suất chỉ thị trung bình(Pi) Là áp suất của khí tác động lên đáy piston để sinh ra công, nó luôn luôn thay đổi vì piston dịch chuyển trong xi lanh và sau 2 vòng quay của trục khuỷu thì nó mới một lần sinh công do đó trị số Pi luôn thay đổi. Thông thường động cơ chế hòa khí: Pi = 7 – 12 KG/cm2 Động cơ điêzen; Pi = 6,5 – KG/cm2 5.2. Công suất chỉ thị (Ni) Là công sinh ra của khí truyền cho piston ở thời kỳ sinh công. 5.3. Công suất hiệu dung (Nc) Là công suất của động cơ được truyền từ trục khuỷu đến ly hợp. 5.4. Suất tiêu hao nhiên liệu(gc) Là số nhiên liệu tính bằng gam mà động cơ tiêu thụ để sinh ra một mã lực có ích trong 1 giờ 5.4.Hiệu suất có ích(ƞc) 4
Biểu hiện khả năng của nhiên liệu được đốt cháy trong xi lanh sinh ra công có ích dựa vào năng suất tỏa nhiệt thấp của nhiên liệu Hu 6. Khái niệm, sơ đồ cấu tạo, nguyên lý hoạt động động cơ 4 kỳ 1 xilanh. 6.1. Khái niệm; Chu trình hoạt động của động cơ điêzen xảy ra theo 4 quá trình hay 4 kỳ sau đây; hútn nén, sinh công, xả. Mỗi thời kỳ xảy ra trong xilanh động cơ sau một hành trình của piston ứng với nửa vòng quay của trục khuỷu – hay một góc 1800, nên gọi là động cơ 4 kỳ. 6.2. Sơ đổ cấu tạo và nguyên lý hoạt động; a) Quá trình thứ nhất – thời kỳ hút để nạp không khí sạch vào xilanh. Khi piston đi từ ĐTC xuống ĐCD (hình A) thì khoảng thể tích trên mặt nó sẽ tăng lên và trong xilanh sinh ra chân không. Khi piston bắt đầu chuyển động thì xupap nạp mở và do áp suất bên ngoài và bên trong chênh lệch nhau nên không khí sạch được nạp vào xilanh. Khi piston đến ĐCD thì xupap nạp được đóng lại và quá trình hút được kết thúc. Lúc này trục khuỷu quay được nửa vòng đầu tiên. Áp suất và nhiệt độ thấp: Áp suất; 08 – 0,85 atmôtphe Nhiệt độ ; 70 – 900C b) Quá trình thứ hai – thời kỳ nén không khí sạch: Trục khuỷu tiếp tục quay, piston đi qua ĐTD (hình B) và bắt đầu đi lên nén không khí trong xilanh. Trong thời gian nén khí cả 2 xupap nạp và xả đều 5
đóng. Khi piston tiến đến gần tới ĐCT (ứng với nửa vòng quay thứ 2 của trục khuỷu) thì thể tích trong xilanh giảm khoảng từ 14,5 – 18 lần, còn áp suất và nhiệt độ tăng lên; Áp suất; 35 – 40 atmôtphe Nhiệt độ ; 500 – 7000C c) Quá trình thứ ba – thời kỳ sinh công hay khí giãn nở hay bước làm việc của piston; (hình C) Khi piston tiến sát ĐCT, nhiên liệu được phun qua vòi phun vào xilanh động cơ thành những hạt nhỏ tơi bụi như sương mù và tự bốc cháy, vì nó tiếp xúc với không khí nén đang bị nung nóng ở nhiệt độ cao. Nhiên liệu cháy sẽ sinh ra một nhiệt lượng lớn và làm tăng áp suất hơi cháy nên rất cao. Khi cháy hết áp suất và nhiệt độ của hơi cháy đạt tới: Áp suất; 50 – 60 atmôtphe Nhiệt độ ; 1500 – 18000C Hơi cháy giãn nở, làm tăng thể tích, sẽ nén lên mặt piston với một lực rất mạnh, đẩy nó xuống. Chuyển động của piston được truyền qua chốt piston và biên làm quay trục khuỷu. Khi piston bị đẩy xuống đến ĐTD (ứng với nửa vòng quay thứ 3 của trục khuỷu). Áp suất và nhiệt độ giảm nhiều Áp suất; 3 – 4 atmôtphe Nhiệt độ ; 800 – 9000C Ở thời kỳ sinh công cả 2 xupap nạp xả đều đóng d) Quá trình thứ tư – thời kỳ xả hơi đã làm việc ra ngoài Khi piston tiến đến ĐCD ở cuối thời kỳ sinh công, thì xupap xả mở ra hơi đốt đã làm việc sẽ theo ống xả ra ngoài động cơ. Lúc đầu hơi đã làm việc được thải ra khỏi xilanh là do sự chênh lệch áp suất khí trong xilanh và ngoài khí quyển, còn về sau do piston đi lên (hình D) mà hơi đã làm việc bị đẩy ra ngoài. Cuối thời kỳ xả, áp suất và nhiệt độ giảm xuống: Áp suất; 1,1 – 1,2 atmôtphe Nhiệt độ ; 600 – 7000C Khi piston lên đến ĐTC, xupap xả đóng lại, thì xả được kết thúc (ứng với nửa vòng quay thứ 4 của trục khuỷu). Xilanh lại chuẩn bị nạp không khí mới, và chu trình làm việc lại lặp lại từ đầu. 7. Khái niệm, sơ đồ cấu tạo, nguyên lý hoạt động động cơ 2 kỳ. 7.1. Khái niệm; Nếu một động cơ có chu trình làm việc được hoàn thành sau một vòng quay của trục khuỷu, tức là ứng với hai lầ hành rình của piston, thì động cơ đó gọi là động cơ 2 thời kỳ. 6
7.2. Sơ đổ cấu tạo và nguyên lý hoạt động; Gồm lỗ hút 3, lỗ thổi 7 và lỗ xả 4. Trong động cơ 2 thời kỳ, các quá trình làm việc không phải xảy ra ở trong xilanh trên mặt piston, mà còn ở trong buồng tay quay dưới đáy piston nữa a) Thời kỳ thứ nhất: hút hỗn hợp vào buồng tay quay và nén hỗn hợp trong xilanh động cơ (ứng với nửa vòng quay thứ nhất). Khi piston đi từ ĐTD lên ĐTC lần lượt nó đóng kín lỗ thổi 7, lỗ xả 4 lại, rồi mở lỗ hút 3 ra. Trong quá trình piston đi lên thì trong buồng tay quay ở cácte 1, tạo nên chân không do đó hỗn hợp đốt gồm nhiên liệu và không khí đã được chuẩn bị sẵn trong bộ chế hòa khí 2 sẽ qua lỗ hút 3 để vào buồng tay quay động cơ. Đồng thời hỗn hợp đốt đã được nạp đầy qua lỗ thổi 7 vào rong xilanh (thuộc phần trên của piston) bị nén lại. Khi piston đến gần sát ĐTT, giữa 2 cực của bugi phát ra tia lửa điện đốt cháy hỗn hợp rất nhanh. Lúc này hơi đốt có áp suất và nhiệt độ cao Áp suất; 20 atmôtphe Nhiệt độ ; 16000C b) Thời kỳ thứ hai: Hỗn hợp bị đốt cháy hơi đốt giãn nở sinh công, xả khí đã làm việc và nạp hỗn hợp mới vào xilanh động cơ (ứng với nửa vòng quay thứ hai). Dưới tác dụng giãn nở của hơi đốt, piston bị đẩy từ ĐCT xuống ĐTD và truyền qua tay biên làm quay trục khuỷu để sinh ra công của động cơ. 7
Cuối thời kỳ sinh công, khi piston tiến đến ĐCD thì lỗ xả 4 được mở ra. Khi đó áp suất của hơi đã làm giảm xuống chỉ còn độ 2 – 3 atmôtphe. Do sự chênh lệch áp suất với bên ngoài khí quyển (khoảng 1 atmôtphe) nên hơi đã làm việc bị đẩy ra khỏi xilanh, khi piston tiếp tục đi xuống, lỗ thổi 7 sẽ mở, hỗn hợp đã chứa sẵn trong buồng tay quay được piston đẩy từ cácte lên nạp vào xilanh, thay thế hơi đã làm việc bị đẩy ra ngoài. 8. So sách giữa động cơ điêzen và động cơ chế hòa khí: 8.1. Ưu điểm: a) Động cơ điêzen có độ nén ε cao : khi tăng độ nén ε thì công suất và lợi ích cũng tăng theo. Ở động cơ chế hòa khí không thể tăng độ nén lên quá cao. Vì độ nén ε lớn sẽ gây ra hiện tượng nổ phá của nhiên liệu, tức làm cho nhiên liệu tự bốc cháy quá sớm và hết sức nhanh, giống như sự bùng nổ. Sự đốt cháy do nổ phá xảy ra với tốc độ có thể vượt 100 lần so với tốc độ đốt cháy bình thường hỗn hợp trong xilanh động cơ. Nếu động cơ làm việc với hiện tượng nổ phá thì áp suất hơi trong xilanh tăng rất đột ngột và có thể làm hư hỏng cơ cấu biên tay quay và làm hỏng máy. Triệu trứng của hiện tượng nổ phá là: động cơ nóng quá mức, công suất giảm (máy yếu hẳn), trong khí xả thoát ra có nhiều khói đen và động cơ có tiếng nổ lẫn tiếng va đập không bình thường của các chi tiết máy (khi động cơ mang hết tải). Vì thế, độ nén ε trong các động cơ chế hòa khí không được vượt quá 7,5 (ε ≤7,5) Ở động cơ điêzen có thể tăng độ nén ε nên cao hơn; bởi vì động cơ điêzen ở thời kỳ nạp, chỉ nạp không khí sạch vào trong xilanh, không nạp hỗn hợp gồm không khí và nhiên liệu như ở động cơ chế hòa khí, do đó có thể tăng độ nén lên cao hơn mà vẫn không bị nổ phá như ở động cơ chế hòa khí. Các động cơ hiện nay có độ nén. ε = 14,5 – 17. b) Động cơ điêzen có mức chi phí nhiên liệu riêng thấp hơn động cơ chế hòa khí. Động cơ điêzen ích lợi hơn động cơ chế hòa khí, vì nó tiêu thụ ít nhiên liệu, khả năng tỏa nhiệt tốt hơn. Ở động cơ chế hòa khí có mức chi phí nhiên liệu riêng bằng; 240 – 250 gam/sức ngựa,giờ Ở động cơ điezen có mức chi phí nhiên liệu riêng bằng; 180 – 225 gam/sức ngựa,giờ 8
Qua số liệu trên ta thấy oqr động cơ điêzen mức chi phí nhiên liệu rieng ít hơn động cơ chế hòa khí 25 – 35% 8.2. Nhược điểm; Tuy vậy động cơ điêzen cũng có nhược điểm là: Vì hỗn hợp được tạo thành ngay trong buồng đốt, trong khoảng thời gian rất ngắn. Trái lại, ở động cơ chế hòa khí, điều kiện tạo thành hỗn hợp được rễ ràng hơn, vì có chế hòa khí, nên xăng và không khí được trộn đều ở đó trước khi nạp vào trong xilanh động cơ. 9. So sách giữa động cơ 2 kỳ và động cơ 4 kỳ có bộ chế hòa khí; a) Nhược điểm của động cơ 2 thời kỳ; Cấu tạo đơn giản. Tuổi thọ lâu hơn Làm việc bảo đảm hơn Số vòng quay của trục khuỷu đều hơn ( vì mỗi vòng quay của trục khuỷu có 1 lần sinh công) Công suất của động cơ cao hơn.( Nếu có một động cơ 2 thời kỳ và một động cơ 4 thời kỳ có thể tích làm việc bằng nhau thì công suất của động cơ 2 kỳ sẽ gấp rưỡi động cơ 4 thời kỳ). b) Nhược điểm của động cơ 2 thời kỳ; Nhược điểm chính của động cơ 2 thời kỳ là mức chi phí nhiên liệu riêng tương đối cao do mất mát hỗn hợp, tức là mất một phần hỗn hợp mới thổi vào xilanh thoát ra ngoài theo khí xả của động cơ. 9
Bài 2: Bảo dưỡng cơ cấu phân phối khí Thời gian: 8 giờ (LT: 1 giờ; TH: 6 giờ; KT: 1 giờ) I.Muc tiêu: ̣ ̀ ̀ ́ ̣ ̣ Trinh bay đung nhiêm vu, phân loai c̣ ơ câu phân phôi khi. ́ ́ ́ ̉ ́ ́ ̣ ̉ ̣ ̣ Mô ta đung câu tao cua va nguyên tăc hoat đông cua c ̀ ́ ̉ ơ câu phân phôi khi ́ ́ ́ dung trên đông c ̀ ̣ ơ. Trinh bay đ ̀ ̀ ược muc đich, nôi dung va yêu câu ky thuât bao d ̣ ́ ̣ ̀ ̀ ̃ ̣ ̉ ưỡng cơ câu ́ phân phôi khi ́ ́ Bao d̉ ương đ̃ ược cơ câu phân phôi khi đung ph ́ ́ ́ ́ ương phap va đung yêu câu ́ ̀ ́ ̀ ky thuât. ̃ ̣ Sử dụng đúng, hợp lý các dụng cụ kiểm tra và bảo dưỡng. Bố trí vị trí làm việc hợp lý, đảm bảo an toàn và vệ sinh công nghiệp. Rèn luyện tính cẩn thận, kỷ luật, tỉ mỉ của học sinh. II. Nội dung: 1. Nhiệm vụ yêu cầu phân loại cơ cấu phân phối khí. 1.1. Nhiệm vụ yêu cầu của cơ cấu phân phối khí; Cơ cấu phân phối khí có nhiệm vụ đưa vào xi lanh hỗn hợp khí đốt hay không khí và xả ra ngoài không khí, khí đã bị đốt cháy ở những thời điểm nhất định theo đúng trật tự làm việc của động cơ. Yêu cầu đối với cơ cấu phối khí là phải thải sạch và nạp đầy. 1.2.Phân loại. a) Loại có xupáp. Căn cứ vào cách bố trí các xupáp người ta chia cơ cấu phân phối khí thành 2 loại; Cơ cấu phân phối khí loại xupáp treo. Loại này thường sử dụng cho động cơ có tỷ số nén cao. Cơ cấu phân phối khí loại xupáp treo có ưu điểm là hiệu suất động cơ cao hơn nhưng có nhược điểm là cấu tạo phức tạp. Cơ cấu phân phối khí loại xupáp đặt; có xupáp và các chi tiết của bộ phận đóng kín đặt ở bên hông động cơ. Cơ cấu phân phân phối khí loại này có ít chi tiết và cấu tạo đơn giản hơn so với xupáp treo, nhưng có nhược điểm buồng đốt kéo dài nên khó nạp không khí hoặc hỗn hợp khí đốt và khả năng đốt cháy nhiên liệu cũng kém hơn. c) loại buồng thổi tay quay. Loại náy không có xupáp chỉ có các lỗ nạp, thổi và xả cắt trên thành xi lanh. Việc đóng mở các lỗ được thực hiện nhờ sự chuyển động tịnh tiến qua lại của piston trong xilanh. Loại này thường sử dụng ở động cơ chế hòa khí 2 kỳ. d) loại ngăn kéo; 10
Loại này ít sử dụng do việc chế tạo ngăn kéo đòi hỏi độ chính xác cao. e) Loại phối hợp: Loại này nạp hỗn hợp đốt nhờ các lỗ thổi, xả khí đã làm việc nhờ xupáp. Thường sử dụng ở động cơ 2 kỳ. 2. Cấu tạo ngyên lý làm việc của cơ cấu phân phối khí. 2.1.Cơ cấu phân phối khí kiểu xupáp treo a) Sơ đồ; b) Nguyên lý làm việc khi động cơ chưa làm việc dưới sức căng của lò xo 3 xupáp 4 luôn đóng kín. Khi động cơ làm việc trục khuỷu quay qua cơ cấu truyền động làm trục phân phối 1 quay. Khi phần cao của cam trên trục phân phối tác động vào con đội 2 đẩy con đội đi lên tỳ vào đuôi x upáp 4, đẩy xupáp nén lò xo 3 lại, xupáp được mở. Khi phần cao của cam thôi tác động vào con đội 2, con đội đi xuống, lò xo 3 đẩy xupáp về vị trí ban đầu đóng kín trong ổ đặt. 11
Bài 4: Bảo dưỡng hệ thống bôi trơn Thời gian: 8 giờ (LT: 1 giờ; TH: 6 giờ; KT: 1 giờ) I.Muc tiêu: ̣ Trình bày được nhiệm vụ, yêu cầu, phân loại, cấu tạo và nguyên lý làm việc của hệ thống bôi trơn động cơ; Trinh bay đ ̀ ̀ ược muc đich, nôi dung va yêu câu ky thuât bao d ̣ ́ ̣ ̀ ̀ ̃ ̣ ̉ ưỡng hê thông ̣ ́ bôi trơn Bao d̉ ương đ ̃ ược hê thông bôi tr ̣ ́ ơn đung quy trinh, quy pham, va đung yêu ́ ̀ ̣ ̀ ́ ̣ ̉ ưỡng. câu ky thuât bao d ̀ ̃ Sử dụng đúng, hợp lý các dụng cụ kiểm tra và bảo dưỡng hệ thống bôi trơn động cơ. Bố trí vị trí làm việc hợp lý, đảm bảo an toàn và vệ sinh công nghiệp. Rèn luyện tính cẩn thận, kỷ luật, tỉ mỉ của học sinh. II.Nôi dung: ̣ 1. Nhiệm vụ, yêu cầu và phân loại hệ thống bôi trơn động cơ 1.1. Nhiệm vụ: Hệ thống bôi trơn có nhiệm vụ cung cấp liên tục dầu bôi trơn sạch đến bề mặt làm việc các chi tiết máy động cơ, với một lượng cần thiết, có áp suất và nhiệt độ nhất định. Dầu bôi trơn đi vào giữa những khe hở của các chi tiết làm việc, sẽ giảm lực ma sát, do đó giảm hao mòn, giảm bớt nhiệt độ và cuốn những hạt kim loại ra khỏi bề mặt của các chi tiết máy. a) Giảm ma sát. Bề mặt của các chi tiết máy tuy đã gia công nhẵn nhưng thực tế vẫn còn gồ ghề do các vết dao gia công lưu lại. Khi các bề mặt tiếp xúc này chuyển động cọ sát với nhau sinh ra lực ma sát trượt làm các bề mặt bị mài mòn nhanh chóng. Nếu ta cho một lớp dầu đi vào giữa các bề mặt ma sát sẽ tạo thành ma sát ướt. Công để thắng ma sát sẽ giảm đi rất nhiều và các chi tiết ít sẽ bị mài mòn hơn. b) Làm nguội các bề mặt làm việc. Khi động cơ làm việc các bề mặt của các chi tiết do ma sát tiếp xúc với nhau hay do tiếp xúc với hơi đốt đã bị đốt cháy mà nóng lên. Việc tăng nhiệt độ đó làm cho các chi tiết máy hao mòn nhanh. Dầu bôi trơn lưu thông giữa các bề 12
mặt đó sẽ có tác dụng chuyển một phần nhiệt lượng ra ngoài, làm nguội các bộ phận máy. c) Đảm bảo sự kín sát giữa piston và xilanh Khe hở giữa piston và xilanh chỉ được nhỏ đến một mức cho phép nào đó. Sự kín sát chỉ được đảm bảo đều trên bề mặt gương xilanh có một lớp dầu bôi trơn vừa đủ, hơi ở trên piston sẽ không lọt xuống cácte, đồng thời piston lại chuyển động dễ dàng trong xilanh. d) Rửa sạch muội than, hạt kim loại trên các bề mặt làm việc. Khi động cơ làm việc, dầu bôi trơn tiếp xúc với các bộ phận máy bị đốt nóng, một phần sẽ bị cháy thành muội than bám trên các bề mặt làm việc. Mặt khác khi các bề mặt làm việc trượt lên nhau tạo nên nhiều mạt kim loại. Muội than và các mạt kim loại nằm giữa các bề mặt làm việc sẽ làm cho các bộ phận máy hao mòn nhanh hơn. Dầu bôi trơn lưu thông sẽ có tác dụng cuốn trôi các muội than và mạt kim loại về đáy cácte và sau đó giữ lại ở bình lọc dầu. e) Bảo vệ các bộ phận máy khỏi bị han gỉ do ăn mòn hóa học. Sự ăn mòn hóa học có thể xảy ra do các bề mặt kim loại tiếp xúc không khí ẩm hoặc không khí và hỗn hợp đốt cháy ở nhiệt độ cao. Lớp dầu bôi trơn nằm giữa các bề mặt ma sát, hay phủ lên bề mặt sẽ đảm bảo cho các bộ phận máy khỏi bị ăn mòn hóa học. 1.2 Phân loại. Động cơ đốt trong sử dụng nhiều loại hệ thống bôi trơn khác nhau, tùy thuộc vào loại động cơ, điều kiện làm việc… mà trang bị cho động cơ phù hợp. a) Bôi trơn bằng vung té; Khi động cơ làm việc, các chi tiết chuyển động như trục khuỷu, thanh truyền bánh răng…sẽ vung té dầu lên các chi tiết cần bôi trơn như vách xy lanh, các cam…loại này có nhược điểm không thỏa mãn bôi trơn vì nhiệt độ tăng lên dầu loãng khó vung lên, dầu không đi vào các khe hở nhỏ. Vì vậy phương pháp này chỉ được dùng ở những động cơ cỡ nhỏ, công suất vài mã lực. b) Bôi trơn bằng dầu pha trong nhiên liệu; Phương pháp này được dùng ở động cơ xăng 2 kỳ quét vòng dùng hộp cacte trục khuỷu. Dầu được pha theo tỷ lệ 1/15 đến 1/25 theo các cách sau; Cách thứ 1; Xăng và dầu được hòa trộn trước ( gọi xăng pha dầu) Cách thứ 2; Dầu và xăng chứa ở 2 thùng riêng rẽ trên động cơ. Trong quá trình làm việc, dầu và xăng hòa trộn song song khi ra khỏi thùng chứa. Cách thứ 3; Dùng bơm phun dầu trực tiếp vào họng khuếch tán hay vị trí bướm ga. Bơm được điều chỉnh theo tốc độ vòng quay động cơ và vị trí bướm ga nên định lượng hòa trộn rất chính xác có thể tối ưu hóa ở các chế độ và tải trọng khác nhau. 13
c) Bôi trơn cưỡng bức; Hầu hết các loại động cơ ngày nay sử dụng phương pháp bôi trơn cưỡng bức. Dầu trong hệ thống bôi trơn được bơm đầy đến các bề mặt ma sát với áp suất nhất định, do đó hoàn toàn có thể đủ lưu lượng để đảm bảo bôi trơn, làm mát và tẩy rửa các bề mặt ma sát. Thông thường tùy theo vị trí chứa dầu, hệ thống bôi trơn cưỡng bức phân thành 2 loại là hệ thống bôi trơn cacte ướt và hệ thông bôi trơn cacte khô. 2. Cấu tạo và nguyên lý làm việc của hệ thống bôi trơn. 1.2. Hệ thống bôi trơn kiểu tự vung; Sơ đồ hệ thống bôi trơn tự vung; 1. Cácte chứa dầu; 2. Phễu dầu; 3. Đầu dưới biên; 4. Cổ đổ dầu. Dầu được đổ vào hệ thống bôi trơn qua cổ đổ dầu 4 của chậu cácte 1. Khi động cơ làm việc thì các phễu dầu 2 ở đầu dưới 3 của biên sẽ múc dầu vung té lên. Lúc đó trong cácte động cơ sinh ra những lớp bụi mù gồm những hạt dầu nhỏ, bám lên các chi tiết: Pittong, xilanh, trục phân phối, con đội … để bôi trơn cho chúng. Hệ thống bôi trơn này đơn giản, nhưng không bảo đảm: Nếu mức dầu trong cácte bị hạ thấp thì điều kiện vung dầu lên sẽ khó khăn vì các phễu dầu không với tới dầu, do đó tuy động cơ có làm việc nhưng các chi tiết hầu như không được bôi trơn. Khi số vòng quay của trục khuỷu giảm, thì số dầu vung té 14
lên các bề mặt ma sát cũng kém. Dầu từ cácte vung té lên bôi trơn mà không được lọc, nên dầu không tinh khiết và có thể lẫn nhiều hạt kim loại. 1.3. Hệ thống bôi trơn kiểu cưỡng bức (loại cacte ướt) Trong hệ thống này toàn bộ lượng dầu của hệ thống bôi trơn chứa trong cacte của động cơ. Bơm dầu được dẫn động từ trục khuỷu hoặc trục cam. Dầu trong cacte 1 được hút vào bơm qua phao hút dầu 2. Phao 2 có lưới chắn để lọc sơ bộ những tạp chất có kích thước lớn. Ngoài ra, phao có khớp tùy động nên luôn luôn nổi trên mặt thoáng để hút được dầu. Kể cả khi động cơ bị nghiêng. Sau bơm, dầu có áp suất cao (có thể đến 10kg/cm2) chia thành 2 nhánh. Một nhánh đến két 12, tại đây dầu được làm mát rồi trở về cacte Nhánh kia đi qua bầu lọc thô 5 đến đường dầu chính 8. Từ đường dầu chính dầu theo đường nhánh 9 đi bôi trơn trục khuỷu sau đó đi bôi trơn đầu to thanh truyền và chốt piston và theo đường nhánh 10 đi bôi trơn trục cam…Cũng từ đường dầu chính một đường dẫn dầu khoảng 15 – 20% lưu lượng của nhánh dẫn đến dẫn đến bầu lọc tinh 11. Tại đây những phần tử tạp chất rất nhỏ được giữ lại nên dầu được lọc rất sạch. Sau khi ra khỏi lọc tinh với áp suất còn lại nhỏ, dầu chảy về cacte 1. Van an toàn 4 là van tràn có tác dụng khống chế ấp suất dầu sau bơm. Khi bầu lọc bị tắc van an toàn 6 của bầu lọc thô sẽ mở, phần lớn dầu sẽ không qua lọc thô lên thẳng đường dầu chính đi bôi trơn, tránh hiện tượng thiếu dầu cung cấp cho bề mặt cần bôi trơn Khi nhiệt độ dầu nên quá cao ( khoảng 80 0C), do độ nhớt giảm, van khống chế lưu lương 13 sẽ đóng hoàn toàn để dầu qua két làm mát rồi lại trở về cacte. 15
Loại bình lọc ly tâm 16
17
Bài 5: Bảo dưỡng hệ thống làm mát Thời gian: 8 giờ (LT: 1giờ; TH: 6giờ; KT: 1 giờ) I.Muc tiêu: ̣ Trình bày được nhiệm vụ, yêu cầu, phân loại, cấu tạo và nguyên lý làm việc của hệ thống làm mát động cơ. Trinh bay đ ̀ ̀ ược muc đich, ph ̣ ́ ương phap va yêu câu ky thuât bao d ́ ̀ ̀ ̃ ̣ ̉ ưỡng hệ thông lam mat ́ ̀ ́ Bao d ̉ ương đ ̃ ược hê thông lam mat đung ph ̣ ́ ̀ ́ ́ ương phap va đat yêu câu ky ́ ̀ ̣ ̀ ̃ ̣ ̀ ́ ̣ thuât do nha chê tao quy đinh. ̣ Sử dụng đúng, hợp lý các dụng cụ kiểm tra và bảo dưỡng hệ thống làm mát động cơ. Bố trí vị trí làm việc hợp lý, đảm bảo an toàn và vệ sinh công nghiệp. Rèn luyện tính cẩn thận, kỷ luật, tỉ mỉ của học sinh. II.Nôi dung: ̣ 1. Nhiệm vụ, yêu cầu và phân loại hệ thống làm mát động cơ 1.1. Nhiệm vụ: Khi động cơ làm việc, các chi tiết của động cơ nhất là các chi tiết trong buồng đốt tiếp xúc trực tiếp với khí cháy nên có nhiệt độ rất cao. Nhiệt độ ở đỉnh piston có thể đến 6000C còn nhiệt độ ở xupap xả có thể đến 900 0C. Nhiệt độ các chi tiết cao có thể dẫn đến các tác hại đối với động cơ như sau: Làm giảm sức bền, độ cứng vững và tuổi thọ các chi tiết. Làm bó, kẹt giữa các cặp chi tiết chuyển động như piston, xi lanh, trục khuỷu, bạc lót… Làm giảm công suất nạp nên giảm công suất động cơ Gây kích nổ trong động cơ xăng. Hệ thống làm mát có tác dụng làm giảm nhiệt cho các chi tiết có nhiệt độ cao, giữ cho nhiệt độ các chi tiết không vượt quá giá trị cho phép và do đó bảo đảm điều kiện làm việc bình thường của động cơ. Tuy nhiên, nếu nhiệt độ làm mát quá lớn, nhiệt độ của các chi tiết thấp dẫn đến hiện tượng hơi nhiên liệu bị ngưng tụ và đọng bám trên bề mặt của chi tiết, dẫn đến rửa trôi dầu bôi trơn nên các chi tiết bị mài mòn giữ dội. Đồng thời độ nhớt của dầu bôi trơn thấp nên ma sát giữa các chi tiết chuyển động tăng. Ngoài ra, công suất tiêu hao cho các bộ phận của hệ thống làm mát như bơm, quạt cũng tăng. Kết quả làm tăng tổn thất cơ học của động cơ. 1.2. phân loại; Căn cứ vào dung môi chất làm mát ta phân biệt 2 hệ thống làm mát: hệ thống làm mát bằng nước và hệ thống làm mát bằng không khí. 18
Hệ thống làm mát bằng nước: Trong hệ thống này, nước được dùng làm chất trung gian tải nhiệt ra khỏi các chi tiết. Tùy thuộc vào tính chất lưu thông của nước trong hệ thống làm mát, người ta chia thành 2 loại: bốc hơi tự nhiên và tuần hoàn cưỡng bức. Hệ thống làm mát bằng không khí (hệ thống làm mát bằng gió) 2. Cấu tạo và nguyên lý làm mát của hệ thống làm mát động cơ. a) Hệ thống làm mát kiểu bốc hơi. Đây là kiểu làm mát đơn giản nhất. Bộ phận chứa bao gồm các khoang chứa nước làm mát của thân máy 1, nắp xi lanh 7 và bình bốc hơi 6 lắp với thân máy 1. Khi động cơ làm việc, tại những khoang nước bao bọc quanh buồng cháy, nước sẽ sôi. Nước sôi nên tỷ trọng giảm sẽ nổi lên mặt thoáng của bình 6 và bốc hơi mang theo nhiệt ra ngoài khí quyển. Nước sau khi mất nhiệt, tỷ trọng tăng lên chìm xuống tạo thành lưu động đối lưu tự nhiện. Do làm mát bằng bốc hơi, nếu không có nguồn nước bổ sung, tốc độ tiêu hao nước lớn. Tốc độ đối lưu tự nhiên nhỏ nên làm mát không đều chêch lệch lớn về nhiệt độ giữa các phần tử được làm mát. b) Hệ thống làm mát đối lưu tự nhiên; 19
Trong hệ thống làm mát đối lưu tự nhiên .Nước lưu động tuần hoàn nhỏ độ chênh lệch khối lượng riêng p ở nhiệt độ khác nhau. Nước làm mát nhận nhiệt của xilanh trong thân máy 1, p giảm nên nước nổi lên trên. Trong khoang cả xilanh 3, nước tiếp tục nhận nhiệt của các chi tiết bao quanh buồng cháy, nhiệt độ tiếp tục tăng và p tiếp tục giảm, nước tiếp tục nổi lên theo đừng dẫn ra khoang phía trên của két làm mát 6. Quạt gió 8 được dẫn động bằng puli từ trục khuỷu động cơ hút không khí qua két. Do đó nước trong két được làm mát, p giảm nên nước sẽ chìm xuống khoang dưới của két và từ đây đi vào thân máy, thực hiện một vòng tuần hoàn. Cũng như phương pháp bốc hơi đã xét độ lưu động nước nhỏ chỉ 0,12 – 0,17m/s. Điều đó chênh lệch nhiệt độ nước ra và nước vào lớn, vì vậy làm mát không đều. c) Hệ thống làm mát tuần hoàn cưỡng bức. Hệ thống làm mát tuần hoàn cưỡng bức tuần hoàn 1 vòng kín. Hệ thống làm mát tuần hoàn cưỡng bức tuần hoàn 2 vòng. Hệ thống làm mát 1 vòng hở Sơ đồ 20