Giáo trình Nguyên lý cấu tạo động cơ (Nghề: Công nghệ ô tô - Cao đẳng) - Trường Cao đẳng nghề Đồng Tháp

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:140

Thêm vào BST

Báo xấu

25
lượt xem 8
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Giáo trình Nguyên lý cấu tạo động cơ cung cấp cho người học những kiến thức như: Khái quát về động cơ đốt trong; Bộ phận cố định của động cơ đốt trong; Cơ cấu trục khuỷu – Thanh truyền; Cơ cấu phân phối khí; Hệ thống làm mát; Hệ thống bôi trơn; Hệ thống nhiên liệu xăng; Hệ thống nhiên liệu điesel. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình Nguyên lý cấu tạo động cơ (Nghề: Công nghệ ô tô - Cao đẳng) - Trường Cao đẳng nghề Đồng Tháp

TRƢỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ ĐỒNG THÁP KHOA CƠ KHÍ – XÂY DỰNG GIÁO TRÌNH MÔN HỌC: NGUYÊN LÝ CẤU TẠO ĐỘNG CƠ NGHỀ: CÔNG NGHỆ Ô TÔ TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG (Ban hành kèm theo Quyết định Số: ngày tháng năm 2017 của Hiệu trưởng Trường Cao đẳng Nghề Đồng Tháp) Đồng Tháp, năm 2017 1
TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thể đƣợc phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo. Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm. 2
LỜI GIỚI THIỆU Giáo trình Môn học Nguyên lý cấu tạo động cơ đƣợc xây dựng và biên soạn dựa trên cơ sở chƣơng trình khung trình độ cao đẳng nghề công nghệ ô tô. Nội dung đƣợc biên soạn ngắn gọn, dễ hiểu, các kiến thức trong toàn bộ giáo trình có mối quan hệ lôgíc chặt chẽ. Để đáp ứng yêu cầu về tài liệu học tập của học sinh, sinh viên trong nhà trƣờng và sự phát triển trong tƣơng lai của ngành công nghệ ô tô, nhà trƣờng biên soạn giáo trình Môn học “ Nguyên lý cấu tạo động cơ” làm tài liệu học tập chính cho sinh viên hệ cao đẳng nghề và làm tài liệu tham khảo cho học sinh trung cấp nghề và công nhân kỹ thuật ngành công nghệ ô tô. Khi biên soạn, chúng tôi đã cố gắng cập nhật những kiến thức mới nhất có liên quan đến mô đun và phù hợp với đối tƣợng sử dụng nhƣng cố gắng gắn những nội dung lý thuyết với những vấn đề thực tế để giáo trình có tính thực tiễn. Giáo trình đƣợc biên soạn 75 tiết trong đó đề cập đến các nội dung sau: Chƣơng 1. Khái quát về động cơ đốt trong Chƣơng 2. Bộ phận cố định của động cơ đốt trong: Chƣơng 3. Cơ cấu trục khuỷu – Thanh truyền Chƣơng 4. Cơ cấu phân phối khí Chƣơng 5. Hệ thống làm mát Chƣơng 6. Hệ thống bôi trơn Chƣơng 7. Hệ thống nhiên liệu xăng. Chƣơng 8. Hệ thống nhiên liệu điesel Giáo trình này đƣợc biên soạn lần đầu nên mặc dù đã hết sức cố gắng song khó tránh khỏi những thiếu sót, chúng tôi mong nhận đƣợc các ý kiến đóng góp của ngƣời sử dụng và các đồng nghiệp để giáo trình ngày càng đƣợc hoàn thiện hơn. Xin trân trọng giới thiệu! Tham gia biên soạn ThS. Mai Thanh Thi 3
MỤC LỤC  Chƣơng 1: KHÁI QUÁT VỀ ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG 1.Khái quát về động cơ đốt trong…………………………………………………7 2.Phân loại động cơ đốt trong……………………………………………………..8 3.Nguyên lý làm việc của động cơ đốt trong……………………………………..10 4.So sánh các loại động cơ đốt trong……………………………………………17 Chƣơng 2. BỘ PHẬN CỐ ĐỊNH CỦA ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG 1.Thân máy……………………………………………………………………….19 2. Các-te…………………………………………………………………………...21 3. Joint nắp máy…………………………………………………………………..21 4.Nắp xylanh………………………………………………………………………22 Chƣơng 3. CÁC BỘ PHẬN DI ĐỘNG 1. Trục khuỷu………………………………………………………….........25 2. Thanh truyền…………………………………………………………………...28 3. Bánh đà…………………………………………………………………………28 4. Piston……………………………………………………………………………29 5. Xéc măng……………………………………………………………………….30 6. Trục Piston……………………………………………………………………...35 Chƣơng 4: HỆ THỐNG PHÂN PHỐI KHÍ 1. Phân loại………………………………………………………………….36 2. Cơ cấu OHV (OVERHEAD VALVE)…………………………………...36 3. Cơ cấu OHC (OVERHEAD CAMSHAFT)…………………………………37 4. Xuppap………………………………………………………………………….37 5. Lò xo xuppap…………………………………………………………………...39 6. Trục cam………………………………………………………………………...39 7. Con đội………………………………………………………………………….41 8. Đủa đẩy………………………………………………………………………….42 4
9. Cò mổ………………………………………………………………………42 10. Cam có thời điểm thay đổi………………………………………………42 Chƣơng 5: HỆ THỐNG BÔI TRƠN. 1 Chức năng…………………………………………………………….46 2 Nguyên lý bôi trơn thủy động …………………………………………….43 3 Cấu trúc và nguyên lý làm việc của hệ thống…………………………47 Chƣơng 6: HỆ THỐNG LÀM MÁT 1. Khái quát……………………………………………………………..57 2. Hệ thống làm mát bằng không khí…………………………………...57 3. Hệ thống làm mát bằng chất lỏng…………………………………….57 Chƣơng 7: HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU ĐỘNG CƠ XĂNG 1. Cấu trúc, nguyên lý hoạt động……………………………………….67 2. Bộ chế hòa khí hai buồng hỗn hợp…………………………………..77 3. Hệ thống phun xăng điện tử………………………………………….94 Chƣơng 8: HỆ THỐNG CUNG CẤP NHIÊU LIỆU ĐỘNG CƠ DIESEL 1.Khái quát về hệ thống nhiên liệu động cơ Điesel……………………113 2.Cấu tạo và hoạt động của các bộ phận chính………………………...115 5
GIÁO TRÌNH MÔN HỌC Tên môn học: Nguyên lý cấu tạo động cơ Mã môn học: CMH 15 Thời gian thực hiện môn học: 75 giờ, (Lý thuyết: 72giờ; Kiểm tra: 2 giờ; Thời gian thi: 1 giờ, hình thức: Tự luận/ trắc nghiệm) I. Vị trí, tính chất của môn học: - Vị trí: môn học này bố trí dạy song song với các môn học: Trang bị điện ô tô, dung sai đo lƣờng, kỹ thuật điện, điện tử cơ bản - Tính chất: là môn học lý thuyết chuyên môn II. Mục tiêu môn học: - Kiến thức: + Hiểu đƣợc các khái niệm cơ bản và nguyên lý làm việc của động cơ đốt trong. + Hiểu đƣợc nhiệm vụ và cấu tạo của các bộ phận cơ bản của động cơ đốt trong; + Hiểu đƣợc cấu tạo và nguyên lý hoạt động của các hệ thống cơ bản của động cơ; - Kỹ năng: + Nhận dạng đƣợc các chi tiết, bộ phận cơ bản của động cơ; + Nhận dạng đƣợc các chi tiết chính của các hệ thống cơ bản của động cơ - Năng lực tự chủ và trách nhiệm: Làm việc độc lập hoặc làm việc theo nhóm, giải quyết công việc, vấn đề phức tạp trong điều kiện làm việc thay đổi Chấp hành nghiêm quy định về bảo hộ lao động, an toàn lao động và phòng cháy chữa cháy; Có ý thức học tập, rèn luyện để nâng cao trình độ chuyên môn, kỹ năng nghề nghiệp. Nội dung của môn học: 6
Chƣơng 1: KHÁI QUÁT VỀ ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG Mã chƣơng MH 15-01 Giới thiệu Ôtô là loại phƣơng tiện vận tải đƣờng bộ, rất cơ động và phạm vi sử dụng rất rộng. Ôtô đóng một vai trò to lớn trong sự nghiệp phát triển nền kinh tế quốc dân, quốc phòng. Động cơ là nguồn động lực để cho ôtô chuyển động. Nó có thể động cơ xăng, Diesel, động cơ ga, động cơ điện, động cơ sử dụng Hydro lỏng… Động cơ sử dụng trên ôtô là động cơ đốt trong kiểu piston, nhiên liệu sử dụng chính là xăng hoặc diesel. Về sự hoạt động, hai loại động cơ này có kết cấu và nguyên lý hoạt động gần giống nhau, chúng khác nhau về phƣơng pháp đốt cháy nhiên liệu. Mục tiêu: Học xong chƣơng này HS,SV hiểu và trình bày đƣợc các khái niệm cơ bản và nguyên lý làm việc của động cơ đốt trong. Nội dung 1.Khái quát về động cơ đốt trong - Năm 1784 Jiêm – Oat chế tạo thành công máy hơi nƣớc. - Năm 1860 Jăng Echien Lơ Noa, một ngƣời hầu bàn và một nhà kỹ thuật nghiệp dƣ ở Paris chế tạo thành công động cơ hai kỳ đầu tiên chạy bằng khí thiên nhiên, hiệu suất 4,65%. - Năm 1877 Ôt tô Nicolas và Langhen phát minh ra động cơ đốt trong bốn kỳ chạy bằng khí thiên nhiên, hiệu suất 20%. - Năm 1885 Dam Le chế tạo thành công động cơ xăng đầu tiên. - Năm 1897 Rudolf Diezel chế tạo thành công động cơ chạy bằng nhiên liệu nặng, phun nhiên liệu bằng khí nén, hiệu suất đạt 26%. - Năm 1901 Robert và Bosh đề xuất và chế tạo bơm cao áp và vòi phun để phun nhiên liệu vào xilanh. Đến đây động cơ điêzel đã cơ bản hoàn chỉnh. Ở Việt nam: - Từ năm 1960 nhà máy cơ khí Trần Hƣng Đạo – Hà Nội đã sản xuất động cơ 2B10,5/13 và từ năm 1972 chế tạo động cơ 2B9,5/11. - Công ty Diezel Sông Công đang sản xuất các loại động cơ D50, D80, TS - 7
130,… - Nhà máy cơ khí Duyên Hải – Hải phòng sản xuất các loại động cơ D22T, D23T, 1B9,5/11,5,… - Động cơ xăng và Diesel là động cơ nhiệt, chúng biến đổi hóa năng của nhiên liệu thành nhiệt năng và từ nhiệt năng biến thành cơ năng để truyền công suất cho ôtô hoạt động. - Động cơ xăng có tốc độ cao, rất cơ động, công suất phát ra lớn, buồng đốt gọn, đƣợc sử dụng phổ biến ở các loại ôtô con và ôtô tải nhỏ. - Động cơ Diesel có hiệu suất nhiệt lớn, tiết kiệm nhiên liệu, tốc độ động cơ chậm hơn động cơ xăng. Nó có khuyết điểm là tốc độ động cơ thấp, trọng luợng động cơ nặng, dao động mạnh và tiếng ồn lớn. Nó đƣợc dùng để dẫn động trên các loại ôtô buýt, ôtô tải, các loại phƣơng tiện thƣơng mại… 2.Phân loại động cơ đốt trong Động cơ nhiệt có hai loại lớn: 1/ Động cơ hơi nƣớc (động cơ đốt ngoài) gồm: Động cơ kiểu piston và Turbin hơi; 2/ Động cơ đốt trong: là loại động cơ nhiệt mà việc đốt cháy nhiên liệu, toả nhiệt và quá trình chuyển nhiệt năng thành cơ năng đƣợc tiến hành ngay trong động cơ. Động cơ đốt trong có: Động cơ đốt trong kiểu piston; Turbin nhiệt; Động cơ phản lực; Động cơ rôto quay (động cơ valken). Ƣu điểm của động cơ đốt trong: + Hiệu suất có ích cao: 40 – 45 % + Gọn nhẹ hơn các loại động cơ khác cùng công suất. + Khởi động nhanh và sẵn sàng khởi động. + ít nguy hiểm khi vận hành. + Không phải khử xỉ, tro. + Không cần nhiều ngƣời phục vụ. + Điều kiện làm việc của thợ máy tốt. Nhƣợc điểm: 8
+ Khả năng quá tải kém. + Không phát đƣợc mô men cực đại ở số vòng quay thấp. + Không khởi động đƣợc khi có tải. + Công suất không lớn. + Nhiên liệu đòi hỏi khắt khe và đắt. + Cấu tạo phức tạp, đắt tiền. + Làm việc gây tiếng ồn a) Dựa vào cách thực hiện chu trình công tác: + Động cơ bốn kỳ: động cơ hoàn thành chu trình công tác sau bốn hành trình của piston hay hai vòng quay của trục khuỷu. + Động cơ hai kỳ: động cơ hoàn thành chu trình công tác sau hai hành trình của piston hay một vòng quay của trục khuỷu. b) Dựa vào nhiên liệu dùng cho động cơ: + Động cơ chạy bằng nhiên liệu lỏng: 1/ Nhẹ: xăng, benzen,…; 2/ Nặng: dầu mazut, dầu điezel,… + Động cơ chạy bằng nhiên liệu khí: khí thiên nhiên, khí lò ga,… + Động cơ chạy bằng nhiên liệu khí và lỏng. c) Dựa vào phƣơng pháp hình thành hỗn hợp: + Động cơ hình thành hỗn hợp bên ngoài: Nhiên liệu và không khí hoà trộn với nhau bên ngoài và đƣợc hút vào xilanh. Hiện nay có động cơ dùng bộ chế hoà khí và động cơ phun xăng. + Động cơ hình thành hỗn hợp bên trong: Nhiên liệu và không khí hoà trộn và bốc cháy ngay trong xilanh động cơ. Hiện nay có động cơ diezel. d) Dựa vào phƣơng pháp đốt cháy nhiên liệu: + Động cơ đốt cháy cƣỡng bức: dùng tia lửa điện để đốt cháy Nhiên liệu. + Động cơ tự bốc cháy: nhiên liệu đƣa vào và tự cháy trong xilanh. e) Theo phƣơng pháp nạp: + Động cơ tăng áp: nạp khí vào xilanh ở áp suất cao hơn áp suất khí trời. + Động cơ không tăng áp: nạp khí vào xilanh ở áp suất bình thƣờng. f) Theo cấu tạo của động cơ: 9
+ Theo số xilanh: Động cơ 1 xilanh và Động cơ nhiều xilanh. + Theo cách bố trí xilanh: Động cơ có xilanh bố trí một hàng; Động cơ có xilanh bố trí hai hàng hình chữ V; Động cơ có xilanh bố trí nhiều hàng; Động cơ có xilanh đối đỉnh. Tóm lại, trong chƣơng trình môn học tập trung nghiên cứu các loại động cơ sau: Động cơ điezel bốn kỳ; Động cơ xăng bốn kỳ; Động cơ hai kỳ: 4.Nguyên lý làm việc của động cơ đốt trong 4.1.Cấu tạo chung của động cơ đốt trong Hình 1.1 Tổng quan các cơ cấu cơ khí của động cơ 4.2.Các khái niệm và định nghĩa cơ bản - Chu trình công tác: Tổ hợp các quá trình liên tục kế tiếp nhau lặp đi, lặp lại theo chu kỳ trong xilanh để thực hiện một quá trình sinh công. Điểm chết: Vị trí của piston trong xilanh, mà tại đó piston đổi chiều chuyển động. Trong động cơ có hai điểm chết là điểm chết trên (ĐCT) và điểm chết 10
dƣới (ĐCD). Hình 1.2 ĐCT và ĐCD - Hành trình của piston: khoảng chạy của piston trong xilanh giữa hai điểm chết: S= 2 * R. Trong đó: R - bán kính quay của trục khuỷu. Thể tích công tác: thể tích xilanh giới hạn từ ĐCT đến ĐCD, ký hiệu Vh. D - đƣờng kính xilanh. Thể tích buồng cháy: thể tích còn lại nhỏ nhất trong xilanh khi piston ở ĐCT, ký hiệu Vc. Thể tích toàn phần: tổng thể tích công tác và thể tích buồng cháy: Va = Vh + Vc Thể tích công tác động cơ là tích số giữa thể tích công tác của một xy lanh và số xy lanh của động cơ. 11
Vi = Vh . i Tỷ số nén: tỷ số giữa thể tích toàn phần và thể tích buồng cháy: Tỷ số nén chỉ rõ thể tích xilanh phía trên piston bị giảm bao nhiêu lần, tức là bị ép nhỏ bao nhiêu lần khi piston đi từ ĐCD lên ĐCT Kỳ: một phần của chu trình công tác khi piston chạy từ điểm chết này đến điểm chết kia. -Tỷ số tăng áp suất: tỷ số giữa áp suất cuối quá trình cháy đẳng tích và áp suất cuối quá trình nén. 4.3.Nguyên lý làm việc của động cơ bốn kỳ a) Hoạt động của động cơ xăng bốn kỳ Hình 1.3. Hoạt động của động cơ xăng 4 kỳ 1. Kỳ nạp (hút) Kỳ trình nạp đƣợc xem là kỳ thứ nhất của động cơ xăng 4 kỳ.Khi trục khuỷu quay, qua thanh truyền piston di chuyển từ trên xuống dƣới. Xú pap nạp mở và xú pap thải đóng. Khi piston chuyển động đi xuống, không khí và nhiên liệu từ bên ngoài vào xy lanh động cơ qua xú pap nạp do sự chênh áp giữa bên 12
ngoài và bên trong xy lanh. 2. Kỳ nén Khi piston từ điểm chết dƣới đi lên thì chấm dứt kỳ nạp và kỳ nén bắt đầu, lúc này xú pap nạp đóng, xú pap thải vẫn tiếp tục đóng. Chuyển động quay của trục khuỷu làm cho piston đi lên điểm chết trên nén hỗn hợp không khí và nhiên liệu trong xy lanh.Quá trình nén là một quá trình quan trọng. Khi áp suất nén càng cao, áp suất sinh ra trong quá trình cháy càng lớn, công suất động cơ sinh ra lớn và động cơ tiết kiệm đƣợc nhiên liệu. 3. Kỳ cháy - giãn nở Khi piston lên gần đến điểm chết trên ở cuối quá trình nén, lúc này tia lửa điện bu gi đƣợc cung cấp từ hệ thống đánh lửa đốt cháy hỗn hợp trong xy lanh. Khi cháy chất khí trong xy lanh giãn nở nhanh chóng và tạo ra một áp suất rất cao tác dụng lên đỉnh của piston. Áp suất cháy trong xy lanh đạt cực đại khi piston đi qua điểm chết trên khoảng 10°. Piston chuyển động đi xuống bên dƣới làm cho trục khuỷu quay để sinh công. Trong quá trình này xú pap nạp và xú pap thải vẫn đóng. Quá trình cháy xảy ra vào khoảng hai phần nghìn giây. Khi phản ứng xảy ra, liên kết giữa các nguyên tử Hydro và Carbon bị phá vỡ. Sự phá vỡ mối liên kết này sẽ giải phóng nhiệt lƣợng trong buồng đốt, đẩy piston xuống làm cho trục khuỷu chuyển động. Khi các nguyên tử Hydro và Carbon tách ra, chúng sẽ kết hợp với ôxy của không khí để tạo thành hơi nƣớc và khí Diôxýt Carbon. 4. Kỳ thải 13
Khi piston xuống gần tới điểm chết dƣới, xú pap nạp vẫn đóng và xú pap thải mở, khí cháy từ trong xy lanh thoát ra bên ngoài do chênh lệch áp suất bên trong xy lanh và môi trƣờng. Khi piston đến điểm chết dƣới, chuyển động quay của trục khuỷu làm piston chuyển động đi lên, đầu piston đẩy khí cháy ra môi trƣờng qua xú pap thải. Khi piston đi qua điểm chết trên quá trình nạp của chu kỳ thứ hai tiếp diển. Quá trình thải và quá trình nạp có quan hệ mật thiết với nhau, để nạp đầy hòa khí vào lòng xy lanh thì phải thải sạch khí cháy ra khỏi xy lanh ở chu kỳ trƣớc. Động cơ xăng 4 kỳ, trong một chu kỳ piston phải thực hiện 4 hành trình và trục khuỷu quay hai vòng tƣơng ứng 720°. Để điều khiển các xú pap nạp và thải đóng mở một lần trong một chu kỳ, trục cam thực hiện đúng một vòng. Đồ thị biểu thị góc đánh lửa sớm, góc đóng trễ mở sớm của các xú pap nạp và thải đƣợc gọi là đồ thị phân phối khí. Hình 1.3. Hoạt động của động cơ xăng 4 kỳ b) Hoạt động của động cơ Diesel bốn kỳ Động cơ xăng, hỗn hợp không khí-nhiên liệu bị nén và sau đó đƣợc đốt cháy bởi năng lƣợng của tia lửa điện bu gi. Còn ở động cơ Diesel, nhiên liệu bị đốt cháy bởi nhiệt độ của không khí bị nén. Nhiệt độ không khí bị nén trong buồng đốt của động cơ Diesel khoảng 500°C hoặc cao hơn, do tỉ số nén của động cơ Diesel là rất lớn ( 15/1 – 22/1 ) . 14
Kỳ nạp Khi trục khuỷu chuyển động, thanh truyền kéo piston dịch chuyển từ trên xuống, xú pap nạp mở và xú pap thải đóng. Độ chân không trong xy lanh hút không khí sạch từ bên ngoài đi qua xú pap nạp để nạp vào xy lanh động cơ. Kỳ nén Piston từ điểm chết dƣới di chuyển lên điểm chết trên. Xú pap nạp và thải đều đóng. Khi piston đi lên không khí bên trong xy lanh bị nén áp suất đạt tới 30 kg/cm2 và nhiệt độ khoảng từ 500 - 800°C. Kỳ cháy - giãn nở. Không khí trong xy lanh bị đẩy vào buồng đốt phụ ở bên trong nắp máy. Ở cuối quá trình nén, kim phun mở và nhiên liệu đƣợc phun vào buồng đốt phụ với áp suất rất cao và nhiên liệu sẽ tự bốc cháy. Khi nhiên liệu cháy làm cho áp suất và nhiệt độ trong buồng đốt phụ tăng nhanh và nó bị đẩy ra buồng đốt chính. Tại buồng đốt chính, nhiên liệu hoà trộn với không khí và tiếp tục cháy trong thời gian rất nhanh chóng. Áp suất cháy sẽ đẩy piston di chuyển và qua trung gian của thanh truyền sẽ làm cho trục khuỷu quay để truyền công suất cho ôtô. Kỳ thải. Piston từ điểm chết dƣới di chuyển lên điểm chết trên, xú pap nạp đóng và xú pap thải mở. Khi piston đi lên đỉnh piston sẽ đẩy khí cháy trong xy lanh qua xú pap thải thoát ra ngoài. Khi piston dịch chuyển từ trên xuống quá trình nạp đƣợc thực hiện và chu kỳ thứ hai đƣợc tiếp diển. 4.5.Nguyên lý làm việc của động cơ hai kỳ Động cơ hai kỳ là động cơ hoàn thành một chu trình công tác sau hai hành trình của piston hay một vòng quay của trục khuỷu.Có động cơ xăng, diesel hai kỳ, nhƣng chúng có quá trình chung là sử dụng dòng khí nạp mới để đẩy khí thải ra khỏi xilanh mà ta gọi là quá trình quét khí. a) Hoạt động của động cơ hai kỳ quét khí ngang (quét vòng). Động cơ xăng 2 kỳ có các đặc điểm sau: - Dùng các cửa thải và nạp để thay thế cho các xú pap. - Hỗn hợp không khí nhiên liệu nạp vào xy lanh do sự nén hỗn hợp từ các-te của động cơ. 15
- Để bôi trơn piston, xéc măng và xy lanh ngƣời ta dùng biện pháp pha nhớt vào xăng. - Các-te của động cơ dùng để chứa hỗn hợp khí. Hình 1.4. Cấu tạo động cơ xăng 2 kỳ Hành trình thứ nhất: Piston đi từ ĐCT xuống ĐCD, trong xilanh thực hiện các quá trình: Hình 1.5 Hành trình thứ 1 Giả sử piston ở ngay thời điểm đánh lửa sớm, tia lửa điện bu gi nẹt ra đốt cháy hỗn hợp không khí và nhiên liệu. Khi nhiên liệu cháy, áp suất cháy đẩy piston di chuyển từ trên xuống.Khi piston đi xuống đầu piston mở cửa thải và khí cháy từ trong xy lanh thoát ra ngoài ống giảm thanh do sự chênh lệch áp suất. Giai đoạn này đƣợc gọi là thải tự do. Cũng trong giai đoạn này, khi piston đi xuống đuôi piston đóng cửa nạp và bắt đầu nén hỗn hợp không khí-nhiên liệu bên dƣới các-te. Khi đầu piston mở cửa nối thông từ xy lanh đến cater thì hỗn hợp sẽ đƣợc nạp vào xy lanh động 16
cơ và nó sẽ tiếp tục quét khí cháy từ trong xy lanh thoát ra ngoài. Giai đoạn này đƣợc gọi là thải cƣỡng bức. Hành trình thứ hai: piston đi từ ĐCD lên ĐCT nhờ quán tính các khối lƣợng quay và cơ cấu thanh truyền - trục khuỷu, trong động cơ thực hiện các quá trình: Hình 1.5 Hành trình thứ 2 Năng lƣợng từ bánh đà làm piston tiếp tục chuyển động. Khi piston đi lên, đầu piston đóng cửa thải, nó bắt đầu nén không khí và nhiên liệu trong xy lanh. Trong thời kỳ này, khi đuôi piston bắt đầu mở cửa nạp, không khí và nhiên liệu từ bên ngoài đƣợc nạp đầy vào các-te, do độ chân không bên trong các-te đƣợc hình thành khi piston chuyển động đi lên. Khi piston ở cuối kỳ nén ngay thời điểm đánh lửa sớm, tia lửa điện bu gi lại nẹt ra đốt cháy hỗn hợp không khí – nhiên liệu và chu kỳ thứ hai tiếp diễn. 5.So sánh các loại động cơ đốt trong 5.1 Đối với động cơ bốn kỳ và động cơ hai kỳ: Ƣu điểm của động cơ hai kỳ so với động cơ bốn kỳ: - Khi cùng kích thƣớc xilanh, hành trình của piston, số vòng quay của trục khuỷu, động cơ hai kỳ có công suất gấp hai động cơ bốn kỳ (thực tế chỉ gấp 1,6 - 1,8 lần). - Cấu tạo đơn giản hơn. - Mô men quay đều hơn. 17
Ƣu điểm của động cơ bốn kỳ so với động cơ hai kỳ: - Các quá trình hoàn hảo nên hiệu suất cao hơn động cơ 2 kỳ. - Có thể tăng công suất dễ dàng bằng cách tăng áp. - Tính kinh tế cao hơn. 5.2. Đối với động cơ 1 xy lanh và động cơ nhiều xilanh Trục khuỷu động cơ quay không đều do 4 hành trình của piston mới có 1 lần sinh công. Ở động cơ một xilanh khi piston, thanh truyền, trục khuỷu chuyển động xuất hiện lực quán tính lớn nên khó cân bằng và khả năng tăng tốc kém. Động cơ thƣờng dùng cần công suất lớn. Chế tạo động cơ một xilanh có kích thƣớc lớn rất khó khăn và phức tạp. - Động cơ nhiều xilanh đƣợc coi nhƣ nhiều động cơ một xilanh ghép lại với nhau, ở đó có nhiều chi tiết làm liền thành khối nhƣ trục khuỷu, bloc xilanh. - Để động cơ nhiều xilanh làm việc đƣợc đều và liên tục, tránh đƣợc nhƣợc điểm của động cơ một xilanh, trục khuỷu, trục cam, phải đảm bảo cho các xilanh làm việc theo thứ tự nhất định. Câu hỏi thảo luận: 1. Trình bày cấu tạo chung của động cơ? 2. Thế nào là quá trình công tác, kỳ, ý nghĩa của tỷ số nén? 3. Nguyên lý làm việc của động cơ diesel 4 kỳ? 4. Nguyên lý làm việc của động cơ xăng 4 kỳ? 5. Nguyên lý làm việc của động cơ hai kỳ quét khí ngang (quét vòng)? 6. Nguyên lý làm việc của động cơ hai kỳ quét thẳng qua xupáp thải? 7. Tìm hiểu cách lập bảng diễn biến của các xylanh trong động cơ? 18
Chƣơng 2. BỘ PHẬN CỐ ĐỊNH CỦA ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG Mã chƣơng MH 15-02 Giới thiệu Thân máy là thành phần chính của động cơ, nó đƣợc chế tạo bằng gang hoặc hợp kim nhôm.Thân máy có chức năng nhƣ một cái khung, nó dùng để bố trí các chi tiết và để giải nhiệt. Thân máy chứa các xy lanh và piston chuyển động lên xuống trong xy lanh. Mục tiêu: Học xong chƣơng này HS,SV hiểu và trình bày đƣợc nhiệm vụ, yêu cầu kỹ thuật và cấu tạo các bộ phận cố định của động cơ đốt trong. Nội dung 1.Thân máy Hình 2.1 Cấu tạo thân máy Thân máy là thành phần chính của động cơ, nó được chế tạo bằng gang hoặc hợp kim nhôm. Thân máy có chức năng nhƣ một cái khung, nó dùng để bố trí các chi tiết và để giải nhiệt. Thân máy chứa các xy lanh và piston chuyển động lên xuống trong xy lanh. Thân máy đƣợc đậy kín bởi nắp máy, ở giữa chúng có một joint làm kín. 19
Hộp trục khuỷu đƣợc bố trí bên dƣới thân máy, nó chứa đựng trục khuỷu. Các-te chứa nhớt đƣợc kết nối ở bên dƣới thân máy. Mạch dầu làm trơn đƣợc bố trí bên trong thân máy. Một số động cơ, thân máy còn chứa trục cam, trục cân bằng và một số chi tiết khác. Thân máy có dạng thẳng hang, đối đỉnh hoặc chữ V tuỳ theo cách bố trí xy lanh. Ở động cơ chữ V các xy lanh đƣợc bố trí theo hai nhánh hình V nhƣng chúng chỉ có một trục khuỷu. Ngƣời ta chế tạo động cơ chữ V với mục đích rút ngắn chiều dài thân máy. Số xy lanh ở loại này có thể là 6 hoặc 8 đôi khi có tới 12… ỐNG LÓT XY LANH Động cơ xăng, xy lanh thƣờng đƣợc chế tạo liền với thân máy. Ở động cơ Diesel thƣờng dùng ống lót xy lanh. Ống lót xy lanh đƣợc chế tạo bằng thép cứng và đƣợc ép vào thân máy. Có hai loại ống lót xy lanh, đó là ống lót ƣớt và ống lót khô. Ống lót khô không trực tiếp tiếp xúc với nƣớc làm mát. Nó đƣợc ép chặt vào xy lanh. Ống lót ƣớt đƣợc lắp tiếp xúc với nƣớc làm mát. Loại này phải làm kín tốt để ngăn ngừa nƣớc làm mát rò rỉ xuống hộp trục khuỷu. Ống lót ƣớt rất dễ dàng sửa chữa thay thế. Hình 2.2. Ống lót xy lanh HỘP ĐỠ TRỤC KHUỶU Hộp đỡ trục khuỷu dùng để gá lắp trục khuỷu. Số lƣợng các ổ trục chính để gá lắp trục khuỷu phụ thuộc vào chiều dài của trục khuỷu và sự bố trí xy lanh. 20