Giáo trình Cấu tạo ô tô (Nghề Khai thác vận tải đường bộ - Trình độ Trung cấp) - CĐ GTVT Trung ương I

BO GIAO THONG VAN TAI
TRUONG CAO DANG GIAO THONG VAN TAI TRUNG UONG I

GIAO TRINH MON
CAU TAO O TO

TRINH DO TRUNG CAP

AI DUONG BO

Ban hành theo Quyết định số 407/QĐ-CĐNGTVTTWI-ĐT ngày

31/03/2017 của Hiệu trưởng Trường Cao đẳng GTVT Trung ương I

Hà Nội, 2017



BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI
TRUONG CAO DANG GIAO THONG VAN TAI TRUNG UONG I

GIAO TRINH

MÔN HỌC: CẤU TẠO Ô TÔ

NGHE: KHAI THAC VAN TAI DUONG BO
TRINH DO: TRUNG CAP

Hà Nội - 2017

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐÀU
CHƯƠNG 1. NHỮNG VẤN ĐÈ CHUNG VẺ Ô TÔ

1.
2.
3.

Khái quát chung
Lịch sử phát triển các phương tiện vận tải ơ tƠ........................----+ +c+ccceserseerses 6
Phân loại ơ tơ

4. Kết cầu chung của ô tô

5. Các hệ thống hợp thành ơ t

21221111 ccrrrrrre 7
6 . Bố trí chung trên Ơ tÔ...................---2222+¿+222E222222222222311222222211112
CHƯƠNG 2: ĐỘNG CƠ Ô TÔ..............................-reo 9
1. Những vấn dé chung về động cơ ơ tơ..
1.1.Động cơ là BÌ? se
1.2. Phân loại động, CƠ.........................
--+
v1 1E
HH HH
Hàn

9

1.3. Một sô khái niệm của động cơ đốt 1...

9

ốc.

1.4. Sơ đồ cầu tạo, nguyên lý chung của động cơ xăng và diezen
2. Co cau trục khuỷu thanh truyền
2.1. Khái quát chung ............................¿+ + 111k HH
Hư
2.2. Phần cô định, phần chuyên động ..........................-----:¿¿222222vvccesrrrrrres 11

3. Cơ cầu phân khối khí...
3.1. Khái quát chung ...

3.2. Cấu tạo bộ phận.........................----22+©2+++2222+++t222L2E2221112221112
121112221. ccer 11
4. Hệ thống cung cap mhi@n HOU .......cccccssecssssssessssssecccssssessosssesessssesessstescessteceensees
4.1. Hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ cháy cưỡng bức
4.2. Hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ tự cháy...
5. Hệ thống làm mát động cơ
ð.l; KHái dUấECHHHE soygassogitts0HILHIARGISSIAAGUEIEHIARSSEGSISGRGNSReue 17

5.2. Cấu tạo bộ phận
6. Hệ thống bôi trơn động cơ
6.1. Khái quát chung

6.2. Cấu tạo bộ phận
CHƯƠNG 3. TRANG BỊ ĐIỆN Ô TÔ..
1. Khái quát chung về trang bị điện ô tô..

1.1. Đặc điểm của mạng điện ô tô


1.2. Mạng điện chung trên ô

tô:

2. Hệ thống cung cấp điện

2.1. Những vấn đề chung ...........................--22+2222++22CEEEtEEEEEreEErErrrerrrrrrrrrrrrrrer 21
2.2. Các thiết bị trong hệ thống.......................----¿-©2++¿+22E+++2222AE2222E1ecrrrkrcrrrr 21
3. Hệ thống đánh lửa
3.1. Những vấn đề chung
3.2. Các thiết bị trong hệ thống.........................--222¿22222222+++z2222EAxvrrrrrrrrrrev 23

4. Hệ thống khởi động..........................--2--222¿©222+++222E2++22223112222111221112
221112221 xe.
4.1. Những vấn đề chung

4.2. Các thiết bị trong hệ thống...
5. Hệ thống thông tin, chiếu sáng, tín hiệu và các thiết bị tiện nghi................... 29
5.1 Những vấn để chung .........................---222+¿22222222++222222311222222221111222222.Xe2

5.2. Các thiết bị trong hệ thông

CHƯƠNG 4. HỆ THĨNG GÀM Ơ TƠ.
1. Khái qt chung về gầm Ô tÔ.......................--- 2222:++222222222+t2EEEEESEerrttrrkkrrrrrrrte 32
2. Hệ thong truyén Nie sesssrsssesiesszevsccescesnvavenancacanenvansnvanacnatmnee 32

2.1. Những vấn đề chung

2.2. Các tổng thành trên hệ thông
3. Hệ thống phanh
3:1; NHững vẫn G8 chung caasngscg0g B tong nh gDid NGA BA A/40018.810G8.a 35
3.2. Các bộ phận chính trong hệ thống ..

4. Hệ thống lái...
F0
ca cac 8n...

of
.ẽ.....

42

4.2. Các bộ phận chính trong hệ thống .........................-:-...:-¿¿-:22222ccc+cccvvvvccce2 44

5. Hệ thống treo và di chuyển
5.1 Những vấn dé chung...
5.2. Các bộ phận chính trong hệ thơng ..

TAI LIEU THAM KHẢO...........................--22-222+22EE++2E2E2E22222211222221122222112
22222 e2


LỜI NĨI ĐẦU
Trong nền kinh tế quốc dân Giao thơng vận tải đóng vai trị rất quan trọng trong
việc vận chuyển hàng hóa và hành khách, đáp ứng nhu cầu vận tải của toàn xã hội.
Ngành vận tải bao gồm nhiều phương thức vận tải khác nhau như vận tải đường sắt,

vận tải đường thủy (bao gồm vận tải đường sông và đường biền), vận tải ô tô, vận tải
hàng không, vận tải đường ống, các phương thức vận tải hợp thành hệ thống vận tải
thống nhất và có liên quan mật thiết với nhau.
Cấu tạo ô tô là một trong những môn học không thê thiếu của ngành Khai thác
vận tải đường bộ. Thông qua môn học, sinh viên sẽ được tiếp cận những kiến thức cơ
bản về Cấu tạo chung của ô tô, cầu tạo, nguyên lý hoạt động của các hệ thống cơ bản
trên ô tô.
Nhằm mục đích từng bước chuẩn hóa giáo trình giảng dạy cho học sinh, sinh viên
ngành Khai thác vận tải đường bộ, chúng tơi đã biên soạn cuốn giáo trình mơn học
“Cầu tạo ô tô” không những làm tài liệu giảng đạy cho giáo viên khi lên lớp và còn
dùng làm tài liệu tham khảo cho HSSV. Cuốn giáo trình này bao gồm 5 chương:
Chương l. Những vấn đề chung về ô tô

Chương 2. Động cơ ô tô
Chương 3. Trang bị điện ô tô

Chuong 4,. Hé thong gam 6 t6
Mặc dù các tác giả đã có nhiều cố gắng, song do trình độ và thời gian có hạn chắc
chắn khơng tránh khỏi những thiếu sót. Mong nhận được những ý kiến đóng góp để
giáo trình hồn thiện hơn.
Xin chân thành cảm ơn!.

Hà Nội, ngày

tháng

năm 2017

NHÓM BIÊN SOẠN

CHƯƠNG 1. NHUNG VAN DE CHUNG VE 0 TO
1. Khái quát chung
„
Xe ô tô là một trong những phương tiện giao thơng đường bộ chủ u. Nó có
tính cơ động cao và phạm vi hoạt động rộng

2. Lịch sử phát triển các phương tiện vận tải ô tô
- Kê từ ngày Chủ tịch Hỗ Chí Minh ký quyêt định thành lập Bộ Giao thơng cơng

chính đến nay (28.8.1945), ngành GTVT Việt Nam đã trải qua gần 65 mươi năm tồn
tại và phát triển, gắn liền với sự nghiệp cách mạng của đất nước với nhiều thời kỳ sôi
nổi, hào hùng. Sinh thời, Chủ tịch Hồ Chí Minh đã nói: “Giao thơng là mạch máu của
tổ chức. Giao thơng tốt thì mọi việc dễ đàng. Giao thơng xấu thì các việc đình trệ”.

Câu nói giản dị của Bác khơng chỉ nhắn mạnh đến vai trò quan trọng của GTVT trong
sự nghiệp

xây dựng

và bảo vệ Tổ quốc,

mà

còn là lời nhắc

nhở

nhiệm

vụ đối với

những người làm công tác giao thông vận tải trong quá khứ, hiện tại và tương lai sau

này. Có thể nói lịch sử hình thành, phát triển và trưởng thành của mình, lớp lớp thế hệ
cán bộ, cơng nhân, lao động ngành GTVT Việt Nam đã luôn theo lời chỉ dạy của Bác
Hồ, luôn nỗ lực phần đấu, gop phan quan trong vao su nghiép đấu tranh giải phóng
dân tộc, xây dựng và bảo vệ Tổ quốc của toàn Đảng,

toàn dân

và tồn qn ta.

Giai đoạn 1945 — 1954: Giao thơng vận tải phục vụ kháng chiến chống thực dân Pháp
30 năm đầu tiên của thé ky XX, dé thực hiện chính sách khai thác triệt để thuộc địa,
thực dân Pháp đã xây dựng một hệ thống giao thông từ Bắc vào Nam nhưng chủ yếu

nhằm phục vụ công cuộc cai trị và bóc lột. Ngay sau khi cách mạng Tháng Tám thành

cơng, ngày 28.8.1945, Hồ Chủ Tịch đã chính thức ký quyết định thành lập Bộ Giao
thơng Cơng chính thuộc Chính phủ nước Việt Nam Dân chủ Cộng hoà và giao cho
nhân sĩ yêu nước Đào Trọng Kim làm Bộ trưởng. Cũng từ đây, hệ thống giao thông đã
thực sự trở thành tài sản của người Việt Nam, phục vụ người dân nước Việt.

3. Phân loại ơ tơ

Theo kích thước khung xe

Theo kiêu khung xe và động cơ

4. Kết cầu chung của ô tô
- Động cơ ô tô

.

„

cố

Là nguôn năng lượng cơ học có nhiệm vụ cung câp cơng st, momen xoăn đên

các bánh xe chủ động. Từ đó nhằm làm cho ô tô di chuyển. Phần lớn động cơ ô tơ sử
dụng là loại động cơ đốt trong 4 kì. Tuy nhiên hiện tại động cơ hybrid hay động cơ
điện đang được chú trọng phát triển. Tương lai chúng sẽ dân thay thế cho động cơ đốt

trong. Nguyên nhân do vấn đề ô nhiễm môi trường.

- Khung gầm ôtô
|
|
;
Ket câu chung của khung gâm ô tô bao gôm nhiêu hệ thơng chính với những
nhiệm vụ, vai trị khác nhau.
Hệ thống truyền lực: dùng để truyền moment xoắn từ động cơ đến các bánh xe
chủ động, đồng thời cho phép thay đổi độ lớn và chiều hướng của moment xoắn. Bao
gồm các bộ phận sau: bộ ly hợp, hộp số, truyền động các đăng, bộ truyền lực chính và
bộ vi sai, các bán trục.


Hệ thống điều khiến: dùng để điều khiển hướng chuyền động và thay đổi tốc độ

của ô tô theo ý muốn của người lái xe; bao gồm các cơ cấu sau: hệ thống lái và hệ
thống phanh.

Hệ thống treo: dùng để nâng đỡ động cơ và toàn bộ thân xe. Nó vừa địi hỏi

phải có độ cứng cao vừa
xe đi chuyên.
Vành bánh xe và
đường. Bộ phận duy nhất
Khung vo
Là phân cơng tác

phải đảm bảo độ giảm xóc, giúp hạn chế tần số dao động khi
lốp ô tô: giúp giảm các va xóc và tạo lực bám tốt với mặt
tiếp xúc với mặt đường.
Si.
hữu ích trong các thành phân câu tạo cơ bản của ơ tơ. Có thê

dùng đề chở khách hoặc hàng hóa. Đối với xe tải là buồng lái và thùng xe. Đối với xe
khách và xe con là chỗ người ngôi lái và hành khách.

- Điện
- điện tử ơ tơ.

„

Đây thành phân đóng vai trị ngày càng quan trọng câu tạo cơ bản của ô tô. Tuy
rằng diện tích nó chiếm rất ít so với tồn bộ xe. Nhiều cơng nghệ thơng minh đang
được tích hợp nhờ hệ thống điện — điện tử ô tô. Đinh cao hiện tại của sự thông minh là
khái niệm xe tự hành Self-driving.

5. Các hệ thống hợp thành ơ tơ
6. Bố trí chung trên ô tô
+ Động cơ đặt ở đằng trước nằm ngoài buồng lái:
Khi động cơ đặt ở đằng trước và nằm ngoài buồng lái sẽ tạo điều kiện cho công
việc sữa chữa,bão dưỡng đc thuận tiện hơn. Khi động cơ làm việc, nhiệt năng do động
co toa ra va su rung cua dong cơ ít ảnh hưởng đến tài xế và hành khách. Nhưng nhược
điểm là hệ số sử dung cl

éu dai lamda của xe giảm xuống, nghĩa là thê tích chứa hàng

hố hoặc lượng khách sẽ giảm đi. Mặt khác, trong trường hợp này tầm nhìn của người
lái bị hạn chế ảnh hưởng xấu tới độ an toàn chung.
+ Động cơ đặt ở đằng trước và nằm trong buồng lái:
Phương án này đã hạn chế và khắc phục được những nhược điểm của phương án
trên. Trong trường hợp này hẹ số sd chiều dài lamda tăng lên, tầm nhìn người lái được
thống hơn. Nhưng đo động cơ nằm bên trong bng lái,nên thê tích bng lái sẽ giảm
và địi hỏi phải có phương pháp cách nhiệt và cách âm tốt,nhằm hạn chếảnh hưởng của
động cơ đối với tài xế và hành khách như nóng và tiêng ồn động cơ. Ngoài ra nhược
điểm cần lưu ý là trọng tâm của xe bị nâng cao,làm cho độ ồn định của xe giảm.

+ Động cơ đặt ở đằng sau:
Hệ số sử dụng chiều đài lamda tăng. Bởi vậy thể

tích chứa hành khách sẽ lớn. nếu

ta chọn động cơ đặt ở phía sau đồng thời cầu sau là cầu chủ động thì hệ số truyền lực

sẽ đơn giản hơn vì khơng cần sử dụng đến truyền động các đăng. Ngoài ra người lái sẽ

nhìn rất thống, hành khách và người lái ko bị ảnh hưởng bởi tiếng ồn động cơ và sức
nóng của động cơ. Nhược điểm: vấn đề điều khiển động cơ,ly hợp,hộp SỐ....sẽ phức

tạp hơn vì các bộ phận trên nằm xa người lái.


+ Động cơ nằm giữa buồng lái và xe:
Cơ ưu điểm là thể tích buồng lái tăng lên, người lái sẽ nhìn thống hơn và chỉ sử
dụng ở xe tải và một số xe chuyên dụng trong hành xây dựng. Nhược điểm; làm giảm

hệ số chiều dài lamda và làm cho chiều cao trọng tâm xe tăng lên, do đó tính ơn định
của xe giảm.
+ Động cơ đặt ở dưới sàn xe:
Thường sử dụng cho xe khách và nó có những ưu điểm như động cơ đặt ở đằng
sau( đã trình bày ở tên) Nhược điểm: là khoảng sáng gầm máy bị giảm,hạn chế phạm
vi hoạt động của xe và khó sữa chữa, chăm sóc động cơ.


CHƯƠNG 2: ĐỘNG CƠ Ô TÔ
1. Những vấn đề chung về động cơ ơ tơ

1.1.Động cơ là gì? Động cơ là thiệt bị chuyên hóa một dạng năng lượng nào đó như xăng hoặc dau
thành động năng. Về cơ bản, chúng ta có thé chia động cơ nhiệt ra làm 2 loại chính là
động cơ đốt trong và động cơ đốt ngoài.

Mỗi loại lại được chia thành nhiều loại nhỏ

với những ưu nhược điểm khác nhau. Các loại động cơ đốt trong có thé kể đến như
động cơ chạy xăng, động cơ chạy diesel, động cơ tuabin khí, động cơ xoay, động cơ 2
ky,... Động

cơ đốt ngồi có thể kể đến 2 đại diện là động cơ hơi nước

và động cơ

Stirling.
Nhờ có hiệu suất cao hơn, cùng có kích thước nhỏ gọn hơn so với

động cơ đốt

ngoài nên động cơ đôt trong được sử dụng phô biên ngày nay cho nhiều phương tiện
và xe hơi, xe máy chính là đại diện tiêu biêu nhât

1.2. Phân loại động cơ
Động cơ DC:
+ Sfator của động cơ điện 1 chiều thường là 1 hay nhiều cặp nam châm vĩnh cửu,
hay nam châm điện.

- Rotor có các cuộn dây quân và được nối với nguồn điện một chiều, một phần
quan trọng khác của động cơ điện I chiều là bộ phận chỉnh lưu, nó có nhiệm vụ là đỗi

chiều dịng điện trong khi chun động quay của rotor là liên tục. Thông thường bộ
phận này gồm có một bộ cơ góp và một bộ chỗi than tiếp xúc với cổ góp.
~ Là loại động cơ thường được sử dụng ở loại máy chạy bộ điện gia đình

+ Động cơ khơng chỗi than:
Mơ-tơ chổi than có cấu tao:

Mơ-tơ chổi than là loại mơ-tơ dùng chổi than chì. Mơ-tơ chi than sử dụng trong
xe điện RC là loại Mơ-tơ dùng điện một pha, gồm có hai dây đỏ và đen. Ưu điểm của

Mô-tơ chổi than là giá xe điều khiển từ xa sản xuất thấp cho nên chúng ta có thể thấy
những chiếc xe điện RC giá thành thấp có gắn động cơ chối than.
Nhược

điểm của loại động cơ chỗi than được làm bằng chổi than chì nên sau một

khoảng thời gian sử dụng sẽ làm mịn chối than, tuổi thọ kém, mơ-tơ tiêu thụ điện lớn,

công suất yếu hơn các loại mô-tơ không chổi than có cùng kích cỡ. Vì vậy những
chiếc xe mơ hình RC chạy loại mơ-tơ này thường khơng có tốc độ cao.
1.3. Một sô khái niệm của động cơ đốt trong
„
Động cơ đôt trong là một loại động cơ nhiệt, trong đó q trình đốt cháy nhiên

liệu xảy ra với chất oxy hóa (thường là khơng khí) trong buồng đốt, vốn là một bộ

phận quan trọng của chu trình của chất lỏng làm việc. Trong động cơ đốt trong, sự
giãn nở của khí ở nhiệt độ cao và áp suất cao do quá trình đốt cháy tác dụng lực trực
tiếp lên một số thành phần của động cơ như piston, cánh tuabin, cánh quạt hoặc vòi
phun. Lực này giúp đi chuyền vật thê di chuyên một quãng đường nhất định, biến năng
lượng hóa học thành cơng hữu ích.


Động cơ đốt trong được ứng dụng thương mại đầu tiên được tạo ra béi Etienne
Lenoir vao khoảng năm
Otto tao ra vao nam

1860[1] và động co đốt trong hiện đại đầu tiên được Nicolaus

1876.

Thuật ngữ động cơ đốt trong thường dùng đề chỉ một động cơ trong đó q trình
đốt xảy ra không liên tục, chang hạn như những loại động cơ quen thuộc như động cơ
piston bốn kỳ và hai kỳ, cùng với các biến thể, như động cơ piston sáu kỳ và động cơ
quay Wankel.

Loại động cơ đốt trong thứ hai sử dụng quá trình đốt liên tục bao

gồm tua bin khí, động cơ phản lực và hầu hết các động cơ tên lửa; mỗi loại động
cơ này đều hoạt động theo nguyên tắc động cơ đốt trong cơ bản.[I][2] Súng cầm
tay cũng là một dạng động cơ đốt trong.
Ngược

lại, trong các động

cơ đốt ngoài, như động cơ hơi nước hoặc Stirling, năng

lượng truyền cho lưu chất hoạt động không chứa, trộn lẫn, hoặc bị tạp nhiễm bởi các
sản phẩm

của quá trình đốt. Lưu chất hoạt động (chất lỏng làm việc) có thể là khơng

khí, nước nóng, nước áp lực hoặc thậm chí natri lỏng, được đun nóng trong nồi hơi.
Động cơ đốt trong thường được vận hành bằng nhiên liệu năng lượng cao như
xăng hoặc dầu diesel, hoặc những chất lỏng có nguồn gốc từ nhiên liệu hóa thạch. Mặc
dù được ứng dụng trong nhiều thiết bị cố định, hầu hết những động cơ đốt trong được
sử dụng trong các thiết bị đi động và là nguồn sinh công quan trọng cho các loại
phương tiện như ô tơ, máy bay và tàu thuyền, nhóm phương tiện này thường được gọi

là "phương tiện động cơ đốt trong" (ICEV).

1.4. Sơ đồ cấu tgo, nguyên lý chung của động cơ xăng và diezen

Động cơ diesel là một loại động cơ đôt trong, khác với động cơ xăng (hay động cơ

Otto). Sự cháy của nhiên liệu, tức dầu diesel, xảy ra trong buồng đốt khi piston đi tới
gần điểm chết trên trong kỳ nén, là sự tự cháy dưới tác động của nhiệt độ và áp suất

cao của khơng khí nén.
Động cơ diesel do một kỹ sư người Đức, ông Rudolf Diesel, phát minh ra vào năm
1892. Chu trình làm việc của động cơ cũng được gọi là chu trình diesel.

Do những ưu việt của nó so với động cơ xăng, như hiệu suất động cơ cao hơn hay
nhiên liệu diesel rẻ tiên hơn xăng, nên động cơ diesel được sử dụng rộng rãi trong các

ngành công nghiệp, đặc biệt trong ngành giao thông vận tải thủy.

2. Cơ cấu trục khuýu thanh truyền

2.1. Khái quát chung
- Cơ cấu trục khuỷu thanh truyền là một cơ chế phức tạp, chúng hoạt động liên
động với nhau và là thành phần chính cau tạo nên động cơ.
+ Cấu tạo gồm 3 thành phần chính gồm Pit-tông, thanh truyền và trục khuỷu. Ba
thành phần nay hoạt động theo một quy trình định sẵn và liên quan chặt chẽ với nhau.
Pit-tông là bộ phận đảm nhận tạo ra lực đây cho toàn bộ chiếc xe. Chuyển động của nó

la chuyên động lên xuống theo một đường thẳng hay còn gọi là chuyển động tịnh tiến.
Tuy nhiên để một chiếc xe có thể vận hành được thì phải dựa vào chuyển động quay
của bánh xe. Lực này được tạo ra bởi trục khuỷu.

Thanh truyền là bộ phận trung gian


giúp chuyên đối chuyển

động tịnh tiến từ Pit-tông thành chuyên động quay tròn của

trục khuỷu.
2.2.

hẩn cố định, phần chuyển động

3. Cơ cấu phân khối khí

_

-

- Cơ câu phân phơi khí kiêu xupap treo có trục cam đặt trong thân máy gơm có các

chỉ tiết sau:
- Truc cam, con đội, đũa đây,

trục cò mỗ, gối đỡ trục cò mổ, cò mổ, xupap, lị xo

xupáp, đề lị xo, móng hãm, ống dẫn hướng xupáp, bệ đỡ xupáp, vít điều chỉnh khe hở
nhiệt xupáp, phớt...
- Đối với cơ cấu phân phối khí kiểu xupap treo có trục cam đặt trên nap may có
cấu tạo cũng tương tự như cơ cầu phân phối khí kiểu xupap treo có trục cam đặt trong
thân máy nhưng chỉ khác là khơng có đũa đây.

-_ Một số động cơ điều chỉnh khe hở nhiệt bằng căn đệm không có vít điều chinh

khe hở nhiệt, hoặc một số động cơ có hai trục cam điều khiển các xupap hút — xả có

thê khơng có cị mỗ mà cam tác động vào xupáp thông qua con đội.
3.1. Khái quát chung
c
Cơ câu phân phơi khí là bộ phận khơng thê thiêu trong động cơ, có tác dụng định

kỳ đóng mở cửa nạp và cửa xả để nạp đầy hồ khí hoặc khơng khí vào xi lanh và xả
sạch khí cháy ra khỏi xi lanh

3.2. Cấu tạo bộ phần _

Ộ

-

Câu tạo Pit-tông gơm 3 phân chính Pit-tơng, đầu Pit-tơng và thân Pit-tơng.
* Đỉnh Pit-tông

Đỉnh Pit-tông lại phân làm 3 đạng : đỉnh lõm, đỉnh lồi và đỉnh bằng mỗi loại lại

mang tới ưu điểm và chức năng riêng.
- Đỉnh bằng thường được sử dụng với động cơ chạy dầu Diezel dang buông cháy

xốy lốc lốc do có thiết kế khá đơn giản. Diện tích chịu nhiệt tương đối nhỏ.
- Dinh lồi sử dụng nhiều với loại động cơ chạy xăng 2 và 4 kỳ do nó có diện tích
chịu nhiệt lớn, thiết kế mỏng, nhẹ cùng sức bền lớn

Đỉnh lõm Pit-tông dạng này được sử dụng cho cả 2 loại động cơ chạy xăng và dầu
Diezel. Nhược điểm của nó là sức bền cơ khí kém,

ưu điểm là khơng gian chịu nhiệt

lớn hơn so với Pit-tông đỉnh bằng.
+ Đầu Pit-tông.
Đầu Pit-tông bao kín khoang buồng đốt. Trên thân được tạo các rãnh, mục đích
của nó đê lắp các xec măng dầu và xec măng khí. Xéc măng là màng ngăn cách ngăn
khơng cho khơng khí tràn vào cate và dầu bơi trơn chảy vào buồng cháy.
+ Thân Pit-tông
Thân Pit-tông là khoảng hành trình mà xi lanh di chuyền. Xi lanh sẽ di chuyển nên

xuống trong khoảng thân giới hạn này. Thanh truyền sẽ được liên kết với Pit-tơng tại
vị trí này qua các lỗ khoan chốt


4. Hệ thống cung cấp nhiên liệu
4.1. Hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ cháy cưỡng bức

a. Hệ thông nhiên liệu trên động cơ ô tô chạy xăng

Hệ thống phun nhiên liệu Diesel của DENSO:

Hệ thống Common Rail với áp suất phun tối đa 1800 Bar (5 lần phun trong một
chu kỳ) giúp giảm mạnh mẽ khí oxit Nitơ(NOx) và phần tử hạt(PM).
Phiên bản mới nhất của hệ thống Common
thải EURO
Hệ

Rail của DENSO

đạt tiêu chuẩn khí

4 mà khơng cần sử dụng bộ lọc phần tir Diesel dat do.

thống Common

Rail có cấu tạo nhỏ gon nhat.

Cam két nang cao chat lượng, độ tin cậy lớn hơn và hệ thống được thiết kế để đáp

ứng những luật về khí thải ngày càng khắt khe.
b. Phân loại

Hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ xăng có 2 loại:

Hệ thống nhiên liệu dùng bộ chế hịa khí
Hệ thống nhiên liệu sử dụng phun xăng điện tử

c. Hé thống nhiên liệu dùng bộ chế hịa khí
Cấu tạo và chức năng của một số bộ phận chính

Thùng xăng dùng đề chứa xăng
Bình lọc xăng: Nằm

ở giữa thùng nhiên liệu và bơm xăng có nhiệm vụ làm sạch

xăng , lọc sạch cặn ban trong xăng. Lọc xăng phải được thay thế định kỳ để làm sạch.

Bơm xăng : Có nhiệm vụ hút xăng từ thùng xăng lên bộ chế hịa khí
Bộ chế hịa khí: có tác dụng hịa trộn xăng với khơng khí thành hịa khí dé cung
cấp cho động cơ
Bình lọc khơng khí: làm sạch khơng khí
Ống hút,
Ong thai

Ong giam thanh
Ống dẫn xăng,
d. Hé thẳng nhiên liệu sử dụng phun xăng điện tử:
Hệ thống phun xăng điện tử có sử dụng một hệ thống thơng minh đã được lập

trình sẵn để điều chỉnh quá trình phun xăng vào trong động cơ phù hợp với từng chế
độ tải trọng của động cơ

* Cầu tạo

Hệ thống nhiên liệu sử dụng phun xăng điện tử có thêm một số bộ phận khác với
hệ thống chế hịa khí như sau:


Bộ giảm

nung độn

Bộlọcnhiên liệu

Bom nhiện liệu

Lưới lọc của

bơm nhiên liệu

- Cảm biên: Dùng để cảm nhận sự thay đổi về các thơng số của động cơ (nhiệt độ,

số vịng quay...) nó biến thành tín hiệu điện xung gửi về ECU

- Bộ điều khiển ECU: Nhận tín hiệu từ cảm biến đề điều khiển vịi phun sao cho

hịa khí có tỉ lệ phù hợp với các chế độ làm việc của động cơ.
~ Bộ điều chỉnh áp suất: Giữ áp suất xăng trong vòi phun được ồn định
- Vòi phun: Ở Dạng van và được điều khiển bằng tín hiệu từ ECU động cơ
- Bộ điều áp: có nhiệm vụ điều chỉnh ap suất nhiên liệu vào vịi phun và

duy trì

áp suất dư trong đường ống nhiên liệu cũng như cách thức duy trì ở van một chiều của
bơm nhiên liệu.

- Bộ giảm rung: Bộ giảm rung này dùng một màng ngăn để hấp thụ một lượng
nhỏ xung của áp suất nhiên liệu sinh ra bởi việc phun nhiên liệu và độ nén của bơm
nhiên liệu.

* Nguyên lí làm việc
Khi động cơ làm việc, nhờ bơm xăng và bộ điều chỉnh áp suất, xăng ở vịi phun
ln có áp suất nhất định.

Q trình phun xăng của vịi phun được điều khiển bởi bộ điều khiển phun, ở kì

nạp khơng khí được hút vào xilanh nhờ sự chênh lệch áp suất...

VY 20

Cảm biến nhiệt độ nước.

mg.

mẽ.

Bơm hút xăng từ thùng qua bầu lọc đi tới vịi phun, nhờ

có bộ điều chỉnh ap suất

nên xăng ở vịi phun ln có áp suất nhất định.

Q trình phun xăng của vịi phun được điều khiển bởi bộ điều khiển phun. Nhờ

những thông số về tình trạng và chế độ làm việc của động cơ nên tỷ lệ hồ khí ln

phù hợp với chế độ làm việc của động cơ.
Phun xăng được chia làm 2 hình thức: phun trực tiếp vào buồng cháy và phun
xăng trên đường ống nạp.
e. Khi chuyền động động cơ diesel thành động cơ biogas đánh lửa cưỡng bức, do
quá trình làm việc của hai động cơ có khác nhau nên cần phải nghiên cứu thay đổi kết
cấu và bổ sung các hệ thống, thiết bị cần thiết khác. Những thay đổi chính gồm :
~ Tháo bỏ cụm bơm cao áp và vịi phun

- giam TSN: Phy thuộc tính chống kích nỗ của nhiên liệu, dựa vào nguồn biogas ở

Việt Nam, chọn € =12;

- Lap dat hé théng đánh lửa và bộ tạo hỗn hợp đảm bảo tỉ lệ không khí/nhiên liệu

theo yêu cầu; lắp mới hoặc cải tạo lại cơ cấu điều tốc để dận động bướm ga
- Tóm

lại: Nhiên liệu biogas có chứa thành phần CO; làm giảm tốc độ cháy của

hỗn hợp nhiên liệu/ khơng khí nhưng cũng đồng thời làm cho hỗn hợp có khả năng
chống kích nỗ cao. Đặc điểm này giúp cho việc sử dụng nhiên liệu biogas trên động cơ
đánh lửa cưỡng bức cải tạo từ điesel là một lựa chọn khá phù hợp

Trong cơng trình này, động cơ diesel ZH1115

da duoc cai tao thanh déng co

biogas đánh lửa cưỡng bức. Hệ thống phun nhiên liệu diesel được tháo bỏ thay vào đó

là hệ thống đánh lửa điện tử. Buồng cháy động cơ được thử nghiệm với 2 dạng: buồng

cháy omega nguyên thủy và buồng cháy phẳng. Ti s6 nén động cơ được thay đổi bằng
cắt bớt đỉnh piston với chiều dày lớp cắt khác nhau đảm bảo có được tỉ số nén thay đổi

từ 9 đến 14. Góc đánh lửa sớm của động cơ được điều chinh bằng cách thay đổi vị trí
cuộn dây cảm ứng đánh lửa lắp trên bloc máy. Việc cung cấp hỗn hợp biogas-không


khí cho động cơ được thực hiện nhờ bộ tạo hỗn hợp kiểu ống ba ngả. Tính tốn mơ
phỏng bộ tạo hỗn hợp cho phép chúng ta xác định được các kích thước tối ưu của nó

ứng với nhiên liệu biogas chứa hàm lượng CH4 khác nhau.
Nhiên liệu biogas cung cấp cho động cơ thí nghiệm có thành phần CH4 thay đổi
để khảo sát tính năng của động cơ làm việc với nhiều loại nhiên liệu khác nhau. Thí

nghiệm được tiến hành trên hiện trường với băng thử công suất FROUDE di động.
4.2. Hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ tự cháy

Hệ thông phun nhiên liệu cho động cơ diesel
* Bơm thẳng hàng truyền thông

Vỏ bơm được làm từ nhôm đúc và dé hỗ trợ

Delivery Valve Holder

7 __ BeeyVawe

cũng như bảo vệ cho các linh kiện ở bên trong.
Trục cam được

:

hỗ trợ bởi hai ỗ bi lăn dạng

thon và được dẫn động bởi động cơ, đề dẫn động
cho bơm cấp
bơm

và pittong long giơ. Cụm

là chỉ tiết quan

đơn vị

trọng nhất, bao gồm

một

pitong và xylanh, mỗi đơn vị bơm cho một xylanh
động cơ.

Giá điều khiển được kết nối với cần điều khiển và ăn khớp với mỗi bánh răng nhỏ
để làm quay pittong long giơ dé điều khiển lượng nhiên liệu phân phối và trong trường
hợp pittong long giơ đặc biệt thì điều khiển cả thời điểm phun. Van phân phối ngăn
chặn nhiên liệu chảy ngược lại đường ống cao áp và chảy nhỏ giọt từ đầu kim phun
sau khi đã phun
* Đầu kim phun

Đặc điểm chính

Đầu kim phun nhiên liệu (sau đây gọi là “đầu

⁄

phun”) được giữ trong bộ giữ đầu phun và gắn
vào

đầu

xylanh

động

cơ.

Nhiên

liệu

được

nén

dưới áp suất cao bởi bơm phun nhiên liệu, thơng
qua ống thép tới đầu phun. Sau đó nhiên liệu được
phun từ đầu phun vào buồng đốt.

Seana

Nhiên liệu được phun tản ra trong xylanh, sau

đó nhiên liệu đạt áp suất cao và tiếp xúc với khơng khí, nhiên liệu tự bốc cháy. Tuy
nhiên, lượng nhiên liệu được phun từ đầu phun là yếu tố quan trọng để đạt được quá

trình đốt cháy thuận lợi. Do vậy sử dụng đầu phun tốt thích hợp với động cơ sẽ tác
động lớn tới khả năng hoạt động của động cơ.

* Loại đầu phun
Loại đầu phun như hình trên được sử dụng cho loại động cơ phun trực tiếp. Đầu

phun dạng chốt được sử dụng chủ yếu trên động

loại buôAng đôt£ trước
cơ với một bn
ị g trước, như
hoặc loại động cơ buồng xoáy.

re

n 8
Inje
9ectio/27

ine

Engine

n pine

Retur
mm =p =

sigh

=

-

=

fuetfiter

mi

feed pump


* Bơm phun nhiên liệu diesel:
Hệ

thống

phun

nhiên

liệu bao gồm

bơm phun

nhiên liệu và một bình chứa nhiên liệu. Nhiên
bởi bơm

nhiên liệu, đầu phun,

một bộ lọc

liệu được hút từ bình chứa nhiên liệu

cấp được lọc qua bộ lọc nhiên liệu, và được đưa tới bơm phun

. Nhiên

liệu

(được chuyền tới bơm phun) được điều áp chuyền sang trạng thái có áp suất cao, và
được chuyển qua ống thép tới đầu phun. Nhiên liệu được phun trong trạng thái phân tử
vào

buồng

đốt,

nơi

sự

đốt

cháy

xảy

ra.

Một phần của nhiên liệu được chuyền tới dé bôi trơn phần trượt của đầu phun
và trở về bình nhiên liệu qua ống qua tai. Nhằm ngăn ngừa nhiên liệu chuyên tới bơm
phun trở nên vượt quá áp suất cho phép, một van quá tải được gắn trong bộ lọc nhiên
liệu hoặc ở ngay trên bơm phun. Nếu ap suat cap

từ bơm cấp vượt quá giá trị cho

phép, van quá tải mở để cho lượng nhiên liệu thừa trở về bình chứa nhiên liệu thơng
qua ống quá tải.
* Hé thong Common Rail
Prossure sensor

Động cơ Diesel với khả năng kinh tế
nhiên liệu và mạnh

mẽ, đang

ngày càng phổ biến.Sự phát triển của hệ
thống Common
trọng

trong

việc

Prossuro limiter

|

—

T

[

Rail là một dấu mốc quan
nâng

cao

khả

năng

của

động cơ Diesel. DENSO đã đưa ra hệ thống

Sanpyiie

Common Rail đầu tiên trên thế giới từ năm

1995 và từ đó kéo theo sự phát triển của

Khơng

‘Solenoid injectors

UW
fs

khi sử dụng

COMIN

Ha

công nghệ động cơ Diesel nhằm đáp ứng yêu cầu của khách hàng cũng như các luật về
khí thải trên toàn thế giới. Hệ thống điều khiển động cơ Diesel của DENSO

sẽ mở

rộng bao gồm cả khí nạp vào và điều khiến tái tuần hồn khí xả(EGR) và xử lý khí

thải, thêm nữa hệ thống Common Rail là lõi của cả hệ thống điều khiển.
Hệ thống Common

Rail lưu trữ nhiên liệu áp suat cao trong éng Rail va phun

nhiên liệu vào xylanh của động cơ với thời điểm phun được điều khiển bởi bộ điều
khiển động cơ ECU, cho phép phun nhiên liệu áp suất cao không phụ thuộc vào tốc độ

động cơ. Kết quả là, hệ thống Common Rail có thể làm giảm các chất gây hại như oxit

nitơ(NOx) và phần tử hạt(PM) thải ra và tăng công suất động cơ.

DENSO dẫn đầu trong công nghiệp làm tăng áp suất nhiên liệu và tối đa hóa chính
xác thời điểm phun và lượng phun, nhằm đạt được khí thải sạch hơn và động cơ mạnh

hơn. Hệ thống Common Rail của DENSO được cung cấp tới nhiều loại xe khác nhau
bao gồm xe khách và xe thương mại.
Hệ thống phun nhiên liệu Diesel của DENSO:
-Hệ thống Common Rail với áp suất phun tối đa 1800 Bar (5 lần phun trong một
chu kỳ) giúp giảm mạnh mẽ khí oxit Nitơ(NOx) và phần tử hạt(PM).
- Phiên bản mới nhất của hệ thống Common

Rail của DENSO

thải EURO 4 mà không cần sử dụng bộ lọc phần tử Diesel đắt đỏ.

đạt tiêu chuẩn khí


- Hệ thống Common

Rail có cấu tạo nhỏ gọn nhất.

- Cam kết nâng cao chất lượng, độ tin cậy lớn hơn và hệ thống được thiết kế để
đáp ứng những luật về khí thải ngày càng khắt khe.
5. Hệ thống làm mát động cơ

5.1. Khái quát chung

Bat cứ động cơ nào khi hoạt động đều sinh ra một lượng nhiệt nhất định.

Đối với động cơ đốt trong, nó hoạt động dựa trên nguyên lý chuyên đổi nhiệt
năng thì cơ năng tại trục khuỷu (cốt máy), do đó trong q trình hoạt động nó
sẽ sản sinh ra một lượng nhiệt rất lớn. Khi nhiệt độ động cơ quá cao mà không
được kiểm sốt, nó có thể gây nóng chảy các chỉ tiết kim loại bên trong động
cơ như piston, xéc-măng (bạc piston), thanh truyền (tay dên), xupap hay
xylanh...
Bên cạnh đó, nếu nhiệt độ tăng cao sẽ làm giãn nở các chi tiết bao kín

buồng đốt gây ra các hiện tượng như bó kẹt piston trong thành xylanh, nứt nắp
quy lát hay nút thân máy, thậm chí nó có thê dẫn đến các sự cố cháy nỏ cực kỳ
nguy hiểm cho người. sử dụngơ tơ. Bởi vì các lý do trên, động cơ đốt trong

khi hoạt động luôn cân một hệ thống làm mát đi kèm để kiểm soát nhiệt độ
của động cơ để đảm bảo động cơ hoạt động én định và sản sinh công suất tối

đa nhất.
Hệ thống làm mát động cơ có thẻ được chia làm hai loại: hệ thống làm mát

bằng chất lỏng làm mát và hệ thống làm mát bằng khơng khí. Hệ thống làm
mát bằng khơng khí có thể được thấy trên các loại xe máy số hiện nay. Hệ
thống làm mát bằng nước làm mát được sử dụng chủ yếu trên ô tô do khả năng

làm mát hiệu quả của nó trong hầu hết các điều kiện vận hành trên xa lộ hay
trong thành phố thường xuyên tắt đường.

Hệ thống làm mát bao gồm các mạch nước làm mát bên trong thân máy và
nắp quy lát, các mạch nước làm mát này đi xung quanh thân máy và nắp quy
lát để đạt hiệu quả làm mát tốt nhất. Một bơm nước được sử dụng để thực hiện

tuân hoàn nước làm mát, van hăng nhiệt dùng đề điêu chỉnh nhiệt độ nước làm
mát ở nhiệt độ cần thiết, két nước dùng để giải nhiệt nước làm mát và nắp két
nước dùng đề điều chỉnh áp suất bên trong đường ống nước làm mát.
5.2. Cấu tạo bộ phận
* Két nuoc:
;
,
Két nước có tác dụng đê chứa nước truyền nhiệt từ nước ra khơng khí đê hạ

nhiệt độ của nước và cung cấp nước mát cho động cơ khi làm việc. Đề đảm bảo yêu

cầu làm mát tốt nhất, két nước được cấu tạo từ những đường ống nhỏ hẹp, xen lẫn là
cái lá nhôm mỏng nhằm tăng hiệu quả tản nhiệt. Tùy theo các yêu cầu khác nhau mà

két nước được các hãng xe thiết kế với kích thước khác nhau
* Nắp két nước
Hệ thống làm mát được đóng kín và điều áp bằng một nắp két nước làm mát.
Đóng

kín làm giảm sự hao hụt nước làm mát do bốc hơi, sự tăng áp làm tăng nhiệt


sơi của nước làm mát do đó làm tăng hiệu quả làm mát. Nắp két nước có hai van:
Van áp suất và van chân không.
* Van hang nhiét

Van hing nhiệt hoạt động tùy theo nhiệt độ dùng đê điều chỉnh nhiệt độ nước
làm mát bằng cách điều khiển nước làm mát đi từ động cơ đến két làm mát. Khi
động cơ mới hoạt động, van hằng nhiệt sẽ đóng, nước

làm mát chỉ được

lưu thông

trong động cơ, rút ngắn được thời gian hâm nóng động cơ, tiêu hao ít nhiên liệu
hơn, giảm được

lượng khí xả. Sau khi hâm nóng động cơ, van hằng nhiệt được mở

tự động nhằm cho nước làm mát được lưu thông vào két nước, giúp cho động cơ
làm việc ở mức nhiệt độ cho phép. Van hằng nhiệt được lắp trên đường nước giữa

nắp xylanh với bình làm mát.
* Quạt làm mát

Trong hệ thống làm mát bằng nước, quạt gió dùng để tăng tốc độ khơng khí
qua két nước nhằm

nâng cao hiệu quả làm mát. Quạt làm mát hiện nay hoạt động

bằng

độ

điện

với

chế

bật tự động

khi

nhiệt

độ

nước

làm

mát

tới ngưỡng

nhất

định, hoặc bằng khớp chất lỏng khi động cơ quay đủ vòng tua máy.

6. Hệ thống bôi trơn động cơ

6.1. Khái quát chung

vs.

„

Hệ thơng bơi trơn có nhiệm vụ đưa dâu đên chỉ tiệt , làm giảm ma sát, làm mát

và đồng thời lọc sạch những tạp chất lẫn trong dầu nhờn để dầu có thể đảm bảo tính
năng hố lý của nó
Cơng dụng của dầu bơi trơn (dầu nhờn):

«_ Bơi trơn các bề mặt ma sát, giảm ma sát khi các chỉ tiết máy vận hành
« Làm mát các chỉ tiết máy khi vận hành

«
«_

Làm sạch các chỉ tiết máy
Bao kín các kẽ hở dầu đi qua (bao kín khe hở giữa pittong và xilanh)

«

Giúp

máy móc đỡ bị han gỉ

Dầu nhờn dùng trong các hệ thống bơi trơn có rất nhiều loại, được phân loại
thành các cấp và các loại theo tiêu chuẩn nghiêm ngặt. Việc lựa chọn sử dụng loại
dầu nhờn nào tuỳ thuộc vào mức

độ phụ tải của ổ trục tinh năng tốc độ và mức

độ

cường hoá của động cơ.

- Hệ thống bơi trơn của động cơ đốt trong có nhiệm vụ phân phối nhớt bôi trơn từ

cạc-te nhớt đến các bề mặt ma sát, chuyển động trong động cơ. Đồng

thời lọc sạch

những tạp chất lẫn trong nhớt khi nhớt tẩy rửa các bề mặt ma sát này và làm mát
nhớt để đảm bảo khả năng hoạt động tốt của nó.
- Dầu nhờn được sử dụng trong hệ thống bơi trơn có rất nhiều loại khác nhau, mỗi
loại dầu nhờn được hình thành từ nhiều loại nguyên liệu khác nhau. Dầu nhờn được
chia thành các cấp và các loại theo tiêu chuẩn nghiêm ngặt, việc lựa chọn dau thích

hợp và đảm bảo chất lượng sẽ giúp cho động cơ hoạt động mượt mà hơn, tăng tudi
thọ và giảm tiêu hao nhiên liệu.

6.2. Cấu tạo bộ phận

Hệ thống bôi trơn trên ô tô gồm rất nhiều các bộ phận khác nhau, mỗi bộ phận
lại có mỗi chức năng riêng, cùng điểm qua các bộ phận chính của hệ thống bơi trơn
trên ơ tô
Lọc dau
Để đảm

bảo các trục, các bề mặt ma sát, cdc 6 truc... it bị mài mòn

do những tạp

chất sinh ra trong q trình hoạt động thì dầu bơi trơn phải đảm bảo đủ sạch
Bom dau
Bơm đầu có tác dụng cung cấp liên tục dầu nhờn có áp suất cao đến các bề mặt ma
sát để bôi trơn, làm mát và tây rửa mặt ma sát.

Bơm dầu được sử dụng trong hệ thống bôi trơn động cơ thường là loại bơm bánh
răng ăn khớp ngoài hoặc ăn khớp trong. Bơm
bánh răng bởi trục khuỷu động cơ.

dầu được dẫn động thông qua các