Tai Lieu Mon Ket cau dong co o to

<span class="text_page_counter">Trang 1</span><div class="page_container" data-page="1">

<i>MÔN: KẾT CẤU ĐỘNG CƠ</i>

<i>HỌ VÀ TÊN: TRẦN HUY HỒNMÃ SINH VIÊN: </i>

<i>LỚP: OTO2KHĨA: K25</i>

<i>GiẢNG VIÊN:NGUYỄN XUÂN KHOA</i>

<i>HÀ NỘI 2024</i>

</div><span class="text_page_counter">Trang 2</span><div class="page_container" data-page="2">

<b>LỜI NÓI ĐẦU</b>

Động cơ đốt trong đóng vai trị quan trọng trong nền kinh tế, là nguồn động lực chongành sản xuất hát triển Ơ tơ của nước ta. Động cơ đốt trong là nguồn cung cấp 80%năng lượng hiện tại của thế giới. Chính vì vậy việc hiểu được kết cấu cả các chi tiết,các mối liên hệ giữa các phần trong động cơ đốt trong đóng vai trị hết sức quan trọngđối với các sinh viên chuyên nghành Công nghệ kỹ thuật Ơ tơ.

Báo cáo kết thúc học phần: Kết cấu động cơ là báo cáo đòi hỏi người thực hiện phảisử dụng tổng hợp rất nhiều kiến thức. Trong q trình hồn thành báo cáo khơngnhững đã giúp cho em củng cố được rất nhiều các kiến thức đã học và còn giúp em mởrộng và hiểu sâu hơn về các kiến thức tổng hợp khác.

Mặc dù đã cố gắng, nhưng do kiến thức có hạn và thời gian khống chế, thiếu kinhnghiệm thực tế nên sẽ không tránh những thiếu sót. Em rất mong các thầy góp ý, chỉbảo tận tâm để kiến thức của em được hoàn thiện hơn. Em xin chân thành cảm ơn thầygiáo hướng dẫn, thầy giáo duyệt đề tài, các thầy giáo bộ mơn động lực đã hết sức tậntình giúp đỡ hướng dẫn em hoàn thành tốt nội dung đề tài của mình.

<b>Em xin chân thành cảm ơn giảng viên: NGUYỄN XUÂN KHOA đã hướng dẫn và</b>

tạo điều kiện giúp em hoàn thành báo cáo một cách tốt nhất.

<b>GV hướng dẫn</b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 3</span><div class="page_container" data-page="3">

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU---1

PHẦN MỞ ĐẦU:---3

I. Giới thiệu tổng quan về kết cấu động cơ---3

<i>1.1 Giới thiệu về động cơ đốt trong:---3</i>

<i>1.2 Lịch sử phát triển:---3</i>

<i>1.3 Nguyên lí làm việc của động cơ đốt trong:---4</i>

<i>1.4 Vai trò của Động cơ đốt trong:---4</i>

<i>1.5 Lịch sử phát triển của ĐCĐT---4</i>

<i>1.6 Động cơ và động cơ đốt trong:---5</i>

<b>PHẦN I: NỘI DUNG---6</b>

1. THÂN MÁY1. THÂN MÁY---6

1.1. Nhiệm vụ của thân máy---6

1.2. Yêu cầu của thân máy---6

1.3.Vật liệu chế tạo của thân máy---7

1.4.Cấu tạo của thân máy ô tô---7

<i>CÂU 2: CHỐT PISTONCÂU 2: CHỐT PISTON---8</i>

2.1. Nhiệm vụ của chốt piston---8

2.2. Điều kiện làm việc---8

2.3. Cấu tạo của piston---8

<i>CÂU 3:LÒ XO XUPAPCÂU 3:LÒ XO XUPAP---9</i>

<i>3.1.Nhiệm vụ---9</i>

<i>3.2. Yêu cầu---10</i>

<i>3.3.Vật liệu chế tạo---10</i>

<i>3.4. Cấu tạo của lị xo xupap---10</i>

<i>CÂU 4: DẦU BƠI TRƠN---10</i>

</div><span class="text_page_counter">Trang 4</span><div class="page_container" data-page="4">

<b>PHẦN MỞ ĐẦU:</b>

<b>I. Giới thiệu tổng quan về kết cấu động cơ </b>

<i><b>1.1 Giới thiệu về động cơ đốt trong: </b></i>

Động cơ đốt trong, động cơ nhiệt hay ICE (internal combustion engine) là tên gọi của một nhóm động cơ nhiệt, chúng giúp chuyển hóa từ nhiệt năng, thành động năng thơng qua q trình đốt cháy nhiên liệu bên trong buồng đốt (xi lanh), cung cấp hoạt động cho các phương tiện và máy móc. Loại nguyên liệu chủ yếu sử dụng cho động cơđốt trong là các loại nhiên liệu hóa thạch.

Q trình đốt cháy nhiên liệu và sinh công được xảy ra ra trong 2 hoặc 4 giai đoạn được gọi là các Thì. Khi hồn thành tất cả các thì thì người ta gọi là một chu kì của động cơ. Các chu kỳ của động cơ diễn ra trong trong một thời gian cực ngắn và liên tục, đảm bảo các thiết bị sử dụng động cơ đốt trong hoạt động liên tục trong thời gian dài.

<i><b>1.2 Lịch sử phát triển: </b></i>

Động cơ đốt trong ra đời đã tạo ra cuộc cách mạng về cơng nghiệp và qn sự. Chúng góp phần làm thay đổi hoàn toàn cách mà thế giới vận hành trong quá trình sản xuất, lao động và di chuyển của con người. Động cơ đốt trong có lịch sử phát triển hơnhai thế kỷ với nhiều bước tiến lớn. Động cơ đốt trong ngày nay sử dụng ít nhiên liệu hơn, thân thiện với môi trường và tạo ra cơng suất ngày càng lớn hơn. Q trình hình thành và phát triển của động cơ đốt trong qua các giai đoạn cụ thể như sau:

Năm 1860 chiếc động cơ đốt trong đầu tiên xuất hiện trên thế giới được phát minh bởi 2 Kỹ sư người Pháp gốc Bỉ (Giăng Echiên Lona). Đúng là loại động cơ đốt trong 2thì với, cơng suất thấp 2hp, sử dụng nguyên liệu là các loại khí thiên nhiên.

Năm 1877 sau 17 năm kể từ trước động cơ 2 thì thì được phát minh vào năm 1877 bảy loại động cơ 4 thì thì đầu tiên ra đời do Nicola Aogut Otto( kỹ sư người Đức) và Lăng Ghen ( kỹ sư người Pháp) chế tạo. Kể từ đó tới nay động cơ 4 thì đã trở thành loại động cơ tiêu chuẩn trên hầu hết các phương tiện và máy móc sử dụng động cơ đốt trong.

Năm 1855 Đúng 8 năm sau đó chiếc động cơ đốt trong 4 thì thì với cơng suất 8hp lần đầu tiên được chế tạo bởi Golip Đemlo (kỹ sư người Đức). Động cơ này sử dụng nhiên liệu là than cho công suất đạt 8HP, tạo nên bước ngoặt mới so với các động cơ khí.

Năm 1897 Loại động cơ đốt trong sử dụng dầu Diesel 4 thì đầu tiên được chế tạo bởi Kỹ sư người Đức (Rudonpho Saclo Sredieng Dieze). Đây là loại động cơ với công suất gấp 2,5 lần động cơ đốt trong trước đó đạt 20HP. Không chỉ vậy loại động cơ này bài có thể tạo ra vịng quay tới hàng nghìn vịng trên phút.

Kể từ thời điểm đó các loại động cơ sử dụng dầu diesel và xăng ngày càng trở nên phổ biến với ứng dụng rộng rãi trong cuộc sống.

</div><span class="text_page_counter">Trang 5</span><div class="page_container" data-page="5">

<i><b>1.3 Nguyên lí làm việc của động cơ đốt trong: </b></i>

Nguyên lý hoạt động của động cơ 4 kỳ được chia thành kỳ 1, kỳ 2, kỳ 3, kỳ 4 hoặc kỳ nén, kỳ nạp, kỳ nổ, kỳ xả.

Kỳ nạp: Trước tiên, piston sẽ di chuyển từ điểm chết trên xuống tới điểm chết dưới. Lúc này xupap nạp sẽ được mở ra để dẫn hịa khí đi vào buồng đốt. Xupap xả sẽ đóng lại. Piston chuyển động xuống dưới cylinder (xi-lanh) tạo ra một khoảng không trong xi-lanh để chứa nhiên liệu phun sương từ bộ chế hồ khí.

Kỳ nén: Xupap nạp và xupap xả lúc này đều được đóng lại. Piston chuyển động lên trên xi-lanh, nén hỗn hợp khí và xăng.

Kỳ nổ: Bugi lúc này sẽ là nhiệm vụ đánh lửa để đốt cháy hịa khí, cung cấp năng lượng cho piston. Khi có năng lượng, Piston di chuyển từ điểm chết trên xuống điểm chết dưới. Cả Xupap nạp và xả đều đóng. Trục khuỷu vẫn quay 180 độ.

Kỳ xả: Lúc này Piston sẽ di chuyển từ điểm chết dưới lên điểm chết trên. Xupap nạp sẽ mở ra để lượng khí thải được thốt ra ngồi. Xupap nạp vẫn đóng. Thanh truyềnsẽ quay góc 180 độ.

<i><b>1.4 Vai trò của Động cơ đốt trong: </b></i>

- Nguồn động lực chính dẫn động các phương tiện giao thông vận tải như: ô tô, xe máy, tàu thủy, máy bay và các máy công tác khác (máy phát điện, bơm nước, …)- Chiếm vị trí quan trọng trong q trình cơ giới hóa sản xuất trong mọi lĩnh vực: giao thông vận tải, nông nghiệp, lâm nghiệp, xây dựng, công nghiệp, …

- Biến đổi năng lượng từ dạng này sang dạng khác, chủ yếu biến đổi từ nhiệt năng sang cơ năng.

- Có tác động tương hỗ với nhiều lĩnh vực khác: cơ khí, điện, điện tử, điều khiển tự động, vật liệu kim loại và phi kim loại, vật liệu mới, xăng dầu…

- Hiện nay nhiều loại động cơ khác đang được nghiên cứu và chế tạo những động cơ chạy bằng nhiên liệu sạch nhưng vẫn chưa được sản xuất hàng loạt vì cịn khuyết điểmnhư: giá thành chế tạo cao, kích thước khơng nhỏ gọn, khơng tiện dụng, …

=> Vì vậy, ĐCĐT dùng nhiên liệu lỏng (xăng và Diesel) vẫn chiếm vai trò quan trọngvà hiện nay vẫn đang được sử dụng.

<i><b>1.5 Lịch sử phát triển của ĐCĐT </b></i>

- 1860, J.J. E. Lenoir (1822 - 1900) (Pháp) đã chế tạo động cơ đốt trong đầu tiên bằng sự đốt cháy khí đốt ở áp suất mơi trường, khơng có sự nén hỗn hợp trước quá trình cháy.

- 1876, Nicolaus A. Otto (1832- 1891) và Eugen Langen (1833-1895) tận dụng sự gia tăng áp suất trong quá trình cháy, để cải tiến dịng khí nạp sau đó Otto đã gợi ý các chutrình (nạp, nén, cháy dãn nở và thải) cho 4 hành trình piston của động cơ đốt trong.- 1886, Hãng Daimler – Maybach xuất xưởng động cơ xăng đầu tiên.

- 1892, Rudolf Diesel (1858-1913) đã gợi ý một dạng động cơ đốt trong mới có hiệu suất khoảng 26% được biết như động cơ Diesel ngày nay.

</div><span class="text_page_counter">Trang 6</span><div class="page_container" data-page="6">

- 1957, Động cơ đốt trong kiểu piston quay (Động cơ Wankel) được chế tạo rất gọn nhẹ. => Từ đó đến nay, người ta liên tục cải tiến và phát triển và hồn thiện để động cơcó thể đạt năng suất cao.

<i><b>1.6 Động cơ và động cơ đốt trong:</b></i>

Động cơ đốt trong (internal combustion engine - ICE) là một loại động cơ nhiệt có hoạt động đốt cháy, chuyển hóa bên trong buồng đốt của máy móc hay phương tiện. Q trình hoạt động này giúp đốt cháy nhiên liệu, chuyển nhiệt năng thành công năng và tác động lên một số thành phần của động cơ như cánh quạt, piston, cánh tuabin… Lực tác động đó giúp cho máy móc vận hành hoặc phương tiện di chuyển trên một quãng đường nhất định.

Động cơ thường hoạt động phổ biến với các loại nhiên liệu như xăng, dầu diesel và được ứng dụng rộng rãi trong nhiều loại thiết bị máy móc và là nguồn sinh công năng quan trọng cho các loại phương tiện như ô tô, tàu thủy, máy bay… Đâycũng là lý do các loại phương tiện này thường được gọi là các “phương tiện động cơ đốt trong”.

</div><span class="text_page_counter">Trang 7</span><div class="page_container" data-page="7">

<b>PHẦN I: NỘI DUNG</b>

1. THÂN MÁY

<b>1.1. Nhiệm vụ của thân máy</b>

- Thân máy cùng với lắp xilanh và piston tạo thành buồng cháy

<b>- Trên thân máy là nơi bố trí các chi tiết, cụm chi tiết của động cơ máy khởi động, hệ </b>

thống làm mát

<b>1.2. Yêu cầu của thân máy</b>

<b>- Hệ thống Nhiên liệu: Thân máy cần phải được thiết kế để hoạt động với loại </b>

nhiên liệu cụ thể mà ô tô sử dụng, như xăng, dầu diesel, hoặc nhiên liệu khí đốt. Hệ thống nhiên liệu bao gồm bơm nhiên liệu, bộ lọc nhiên liệu, và hệ thống phân phối nhiên liệu đến các xi lanh.

<b>- Hệ thống Khí Thải: Thân máy cần phải được thiết kế để xử lý và loại bỏ các </b>

khí thải độc hại một cách hiệu quả. Điều này bao gồm hệ thống xử lý khí thải, bộ lọc khí thải, và hệ thống thốt khí thải ra ngồi mơi trường.

<b>- Hệ thống Làm Lạnh: Hệ thống làm lạnh giúp điều chỉnh nhiệt độ của động </b>

cơ và đảm bảo hoạt động ổn định. Thân máy cần phải có hệ thống làm mát đủ mạnh vàhiệu quả để tránh quá nhiệt và hỏng hóc.

<b>- Hệ thống Mỡ Trơn: Hệ thống mỡ trơn bao gồm dầu máy và bộ lọc dầu, giúp </b>

bôi trơn các bộ phận chuyển động trong thân máy và bảo vệ chúng khỏi mài mịn và hỏng hóc.

</div><span class="text_page_counter">Trang 8</span><div class="page_container" data-page="8">

<b>- Hệ thống Điện và Đánh Lửa: Điện làm việc cùng với nhiên liệu và khí nén </b>

để tạo ra lửa trong xi lanh. Thân máy cần có hệ thống điện và đánh lửa ổn định để đảmbảo hoạt động hiệu quả của động cơ.

<b>- Hệ thống Khí Nén (nếu có): Đối với một số loại động cơ như động cơ diesel, </b>

hệ thống khí nén có thể được sử dụng để khởi động động cơ hoặc để hoạt động các hệ thống khác như hệ thống phanh.

<b>1.3.Vật liệu chế tạo của thân máy </b>

<b>- Thép: Thép là vật liệu chế tạo phổ biến nhất cho thân máy của hệ thống đốt </b>

trong ô tô. Thép cung cấp tính chịu lực tốt, độ bền cao, và có khả năng chịu nhiệt tốt. Nó được sử dụng cho các bộ phận như khung xe, đầu động cơ, và các bộ phận chịu lực khác.

<b>- Nhôm và Hợp kim Nhôm: Nhơm và các hợp kim nhơm nhẹ và có khả năng </b>

chịu nhiệt tốt, thường được sử dụng cho các bộ phận như đầu động cơ và vỏ ngoài.

<b>- Sắt đúc và Gang đúc: Sắt đúc và gang đúc cung cấp tính bền cao và khả năng</b>

chịu nhiệt tốt, thường được sử dụng cho các bộ phận như đường ống xả và độngcơ đúc.

Đây chủ yếu là những loại vật liệu chế tạo phổ biến của thân máy

<b>1.4.Cấu tạo của thân máy ô tô</b>

- Động cơ

- Hệ thống truyển động- Hệ thống làm mát- Hệ thống nhiên liệu

- Hệ thống điện và đánh lửa- Hệ thống khí thải

- Hệ thống bôi trơn - Hệ thống khởi động

</div><span class="text_page_counter">Trang 9</span><div class="page_container" data-page="9">

<i>CÂU 2: CHỐT PISTON</i>

<b>2.1. Nhiệm vụ của chốt piston</b>

- Piston làm nhiệm vụ cùng với xilanh lắp máy tạo thành buồng cháy

- Piston là bộ phận chuyển động tịnh tiến, nhận lực tác dụng từ khí cháy, qua chốt piston và thanh truyền làm trục khuỷu quay sinh ra cơng

- ở động cơ 2 kỳ piston cịn có nhiệm vụ đóng mở cửa thổi, cửa nạp và cửa xả

<b>2.2. Điều kiện làm việc </b>

- Piston làm việc trong điều kiện tốc độ lớn hơn nhiệt độ, áp suất cao và khó bơi trơn

- Tốc độ chuyển động lớn, gia tốc lớn áp lực và lực quán tính lớn, khó bơi trơn làm tăng ma sát do đó piston xylanh dễ bị mài mòn

- Do tiếp xúc trực tiếp với khí cháy nên nhiệt độ ở đỉnh piston rất cao (600-700˚k) nên rất dễ bị bó kẹt, nứt vỡ

- Ma sát lớn và ăn mịn hóa học điều kiện bơi trơn khó khan dẫn đến ma sát lớn trong khí cháy có các chất như Sox, nox,…. Khi cháy gặp nước sinh ra oxit, gây ăn mòn hóa học

<b>2.3. Cấu tạo của piston</b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 10</span><div class="page_container" data-page="10">

+) Đỉnh lõm: có thể tạo xốy lốc trong buồng cháy, tạo thuận lợi cho q trình hình thành khí hỗn hợp và cháy. Tuy nhiên sức bền kém và diện tích chịu nhiệt lớn, việc gia cơng đỉnh lõm phức tạp.

+) Đỉnh bằng: Có kết cấu đơn giản diện tích chịu nhiệt nhỏ, thường được sử dụng cho động cơ xăng

 <b>Thân piston: làm nhiệm vụ dẫn hướng cho piston chuyển động trong </b>

xilanh trên thân piston có bộ chốt piston để lắp chốt piston liên kết với đầu nhỏ củathanh truyền

+) Thân piston ở động cơ diesel thường dài hơn so với động cơ xăng <b>Đầu piston: là phần tính từ xecmang ở phía trên bệ chốt piston lên đến </b>

đỉnh, đầu piston có các rãnh để lắp xecmang

<i>CÂU 3:LỊ XO XUPAP</i>

<i><b>3.1.Nhiệm vụ</b></i>

- Đóng mở các đường nạp và đường thải để trao đổi khí

- Thường mỗi xilanh có tối thiểu 1 xupap nạp và xả. Trong đó xupap nạp thường lớn hơn xả

- Tăng tiết diện lưu thơng qua q trình trao đổi khí, bố trí số lượng xupap nạp, xả trên 1 xilanh

</div><span class="text_page_counter">Trang 11</span><div class="page_container" data-page="11">

- Xupap- Thân máy- Đũa đẩy - Đòn gánh

<i>CÂU 4: DẦU BÔI TRƠN</i>

</div><span class="text_page_counter">Trang 12</span><div class="page_container" data-page="12">

<i><b>4.1.Nhiệm vụ</b></i>

- Đưa dầu đến các mặt ma sát, đồng thời lọc sạch những tạp chất lẫn trong dầu nhờn khi dầu nhờn tẩy rửa các mặt ma sát này và làm mát dầu nhờn để đảm bảo tính năng hóa lý của nó

– Làm giảm ma sát khi các chi tiết máy vận hành – Làm mát các chi tiết máy khi vận hành

– Làm sạch các chi tiết máy

– Làm kín các kẽ hở dầu đi qua (Làm kín khe hở giữa pittong và xilanh) – Bảo đảm máy móc đỡ bị han gỉ

</div><span class="text_page_counter">Trang 13</span><div class="page_container" data-page="13">

+) Cacte Khô+) Cacte Ướt

4.4.Chỉ tiêu của dầu bôi trơn

- <b>Độ nhớt: Độ nhớt là khả năng của chất lỏng chống lại sự chảy. Đối với dầu </b>

bôi trơn, độ nhớt quan trọng để đảm bảo dầu có thể duy trì màng dầu bảo vệ các bề mặt tiếp xúc. Độ nhớt thường được đo bằng các đơn vị như độ xô hoặc độ xô động học

<b> - Chỉ số nhớt: Chỉ số nhớt (VI) là một chỉ số quan trọng đo lường khả năng </b>

của dầu bôi trơn để thay đổi độ nhớt tương ứng với nhiệt độ. Một VI cao chỉ ra rằng dầu ít thay đổi độ nhớt khi nhiệt độ thay đổi.

- <b>Chỉ số kiềm: Chỉ số kiềm đo lường khả năng của dầu bơi trơn trong việc </b>

chống lại sự ăn mịn do axit. Đối với các ứng dụng nơi mà tác động của axit có thể làm hỏng các bộ phận cơ khí, chỉ số kiềm quan trọng để đảm bảo sự bảo vệ.

<b>- Điểm chớp cháy: Điểm chớp cháy là nhiệt độ tối thiểu cần thiết để phát sinh </b>

khí cháy từ dầu khi nhiên liệu được đốt. Điểm chớp cháy thấp có thể chỉ ra sự mất an tồn và nên tránh khi ứng dụng dầu trong môi trường có nguy cơ cháy nổ.

<b>- Điểm chảy: Điểm chảy là nhiệt độ thấp nhất mà dầu bơi trơn có thể dẻo dai và</b>

dễ dàng đổ ra khỏi một lọ hoặc bình khi nó được làm lạnh. Điểm chảy quan trọng trong các ứng dụng nơi mà nhiệt độ thấp có thể là vấn đề.

<b>- Độ ổn định oxy hóa: Độ ổn định oxy hóa đo lường khả năng của dầu bơi trơn</b>

chống lại q trình oxy hóa, giúp dầu duy trì độ nhớt và tính chất bảo vệ trong thời gian dài.

<i>5.VÒI PHUN HỆ THỐNG COMMONRAIL</i>

<i><b>5.1. Đặc điểm kết cấu</b></i>

<i><b>- Cấu tạo cảu hệ thống commonrail được chia làm 4 đoạn cơ bản:</b></i>

+) Bơm áp suất cao cùng van đo lường và van điều chỉnh áp suất thấp.

</div><span class="text_page_counter">Trang 14</span><div class="page_container" data-page="14">

+) Các cảm biến (trục cam, tộc độ quay trục khuỷu, lưu lượng khơng khí, bàn đạp ra và nước làm mát, cam biến áp suất Rail…).

+) Các cơ cấu thực hiện (Các đồng hồ đo áp suất, bộ tăng áp, bộ hồi lưu khí xả, vịi phun điều khiển bằng van solenoid…).

+) Bộ điều khiển trung tâm (EDU, ECU) kiểm sốt chính xác lượng phun, điều chỉnh áp suất và giám sát điều kiện hoạt động của động cơ.

<i><b>5.2. Chức năng của hệ thống nhiên liệu Commonrail diesel</b></i>

Với Common Rail, người ta phải phân biệt giữa ba nhóm chức năng khác nhau:<small></small> Mạch áp suất thấp

-Ưu điểm của hệ thống nhiên liệu Commonrail Diesel Tiêu hao nhiên liệu thấp.

</div>