Giáo Trình: Nguyên lý động cơ đốt trong docx

B MÔN NG CỘ ĐỘ Ơ
Giáo Trình

Nguyên lý ng c độ ơ
t trongđố
1
B MÔN NG CỘ ĐỘ Ơ
Mục Lục
M c L cụ ụ 2
ÁNH GIÁ CHUNG V NGU N NG L CĐ Ề Ồ ĐỘ Ự 4
C A ÔTÔ HI N NAYỦ Ệ 4
Vai trò c a đ ng c đ t trong và ôtô đ i v i s phát tri n c a xã h i loài ng i:ủ ộ ơ ố ố ớ ự ể ủ ộ ườ 4
PHÂN LO I NG CẠ ĐỘ Ơ 14
Phân lo i theo s xilanh:ạ ố 14
Phân lo i theo v trí t ng đ i c a xilanh v i tr c khu u:ạ ị ươ ố ủ ớ ụ ỷ 14
Phân lo i theo s hàng xilanh: ạ ố 14
Phân lo i theo s tr c khu u:ạ ố ụ ỷ 15
CÁC H TH NG C A NG C T TRONG:Ệ Ố Ủ ĐỘ Ơ ĐỐ 15
C c u tr c khu u thanh truy n:ơ ấ ụ ỷ ề 15
C c u ph i khí:ơ ấ ố 15
H th ng đánh l a:ệ ố ử 16
PH N 1: NGUYÊN LÝ LÀM VI C NG C T TRONG Ầ Ệ ĐỘ Ơ ĐỐ 18
§ I. NH NGH A CÁC DANH T K THU T C B NĐỊ Ĩ Ừ Ỹ Ậ Ơ Ả 18
Quá trình công tác: 18
Chu trình công tác: 18
K (hay thì) (stroke):ỳ 18
i m ch t (t đi m-point mort):Đ ể ế ử ể 18
Hành trình c a piston(s):ủ 19
Th tích bu ng nén (Vc):ể ồ 19
HÀNH TRÌNH TH NH T: HÀNH TRÌNH N PỨ Ấ Ạ 20
HÀNH TRÌNH TH HAI: HÀNH TRÌNH NÉNỨ 20

HÀNH TRÌNH TH BA: HÀNH TRÌNH CHÁY VÀ GI N NỨ Ả Ở 20
HÀNH TRÌNH TH T : HÀNH TRÌNH TH IỨ Ư Ả 20
HÀNH TRÌNH TH NH T: HÀNH TRÌNH N PỨ Ấ Ạ 21
HÀNH TRÌNH TH HAI: HÀNH TRÌNH NÉNỨ 21
HÀNH TRÌNH TH BA: HÀNH TRÌNH CHÁY VÀ GI N NỨ Ả Ở 22
HÀNH TRÌNH TH T : HÀNH TRÌNH TH IỨ Ư Ả 22
HÀNH TRÌNH TH NH T: Ứ Ấ 22
HÀNH TRÌNH TH HAI: Ứ 22
HÀNH TRÌNH TH NH T: Ứ Ấ 23
HÀNH TRÌNH TH HAI: Ứ 23
§IV. SO SÁNH NG C 2 KY VÀ 4 KĐỘ Ơ Ỳ 24
§V. SO SÁNH NG C DIEZEL VÀ NG C X NG:ĐỘ Ơ ĐỘ Ơ Ă 24
I. V C U T OỀ Ấ Ạ 24
2
B MÔN NG CỘ ĐỘ Ơ
III. U KHUY T I M NG C DIESEL SO V I NG C X NGƯ Ế Đ Ể ĐỘ Ơ Ớ ĐỘ Ơ Ă 25
uƯ 25
IV. CÁC H TH NG KHÁCỆ Ố 25
§VI. PHÂN LO I NG C DIESEL Ạ ĐỘ Ơ 26
Chương I
NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG & ĐÁNH GIÁ
CHUNG VỀ NGUỒN ĐỘNG LỰC
CỦA ÔTÔ HIỆN NAY
3
B MÔN NG CỘ ĐỘ Ơ
ĐÁNH GIÁ CHUNG VỀ NGUỒN ĐỘNG LỰC
CỦA ÔTÔ HIỆN NAY
Vai trò của động cơ đốt trong và ôtô đối với sự phát triển của xã
hội loài người:
Kể từ khi con người phát minh được kỹ thuật biến đổi năng lượng từ dạng này sang

dạng khác, mà chủ yếu biến thành cơ năng (gọi là công cơ) thì sức lao động được giảm
thiểu một cách kinh ngạc, năng suất lao động tăng vượt bậc và giá thành sản phẩm làm
ra ngày càng giảm.
Từ đó các phương tiện giao thông vận tải cổ xưa của con người như: xe ngựa, xe
bò… được cơ giới hóa thành xe tự chạy như các loại xe: ôtô, máy kéo, tàu thủy, tàu hỏa,
máy bay, cho đến nay động cơ đốt trong vẫn là nguồn động lực chính dẫn động chúng.
Otô lại là một trong những phương tiện đường bộ di chuyển nhanh nhất, nó giúp cho
việc lưu thông hàng hóa và đưa chúng ta đi từ nơi này đến nơi khác được nhanh chóng
nhằm tiết kiệm thời gian và sức lực lao động của con người.
Động cơ đốt trong còn chiếm một vị trí quan trọng trong quá trình cơ giới hóa sản
xuất mọi lĩnh vực công, nông, lâm, xây dựng, khai thác khoáng sản, hóa chất, dầu mỏ…
Ngày nay đã có nhiều loại động cơ khác nhau như : động cơ điện, tuốc bin khí, tuốc
bin nước, động cơ chạy bằng nhiên liệu khí, năng lượng mặt trời… đã được nghiên cứu
và sản xuất. song trên thực tế vẫn không được phổ biến và không thể thay thế hoàn toàn
được động cơ đốt trong dùng nhiên liệu lỏng (xăng, diesel…) tinh chế từ dầu mỏ, đặc
biệt là các loại động cơ đốt trong của ôtô và máy kéo, máy xây dựng do các lý do chủ
yếu sau:
• Giá thành chế tạo cao.
• Không tiện dụng.
• Không nhỏ gọn.
Chiếc ôtô đầu tiên được chế tạo ra năm 1893, mỗi năm thế giới sản xuất khoảng 50
triệu xe, riêng Mỹ sản xuất trên 10 triệu xe. Theo thống kê của phòng thương mại Mỹ
năm 1992 nền công nghiệp ôto Mỹ đã tiêu thụ 77% cao su thiên nhiên, 50% cao su tổng
hợp, 67% chì, 64% gang đúc, 40% máy công cụ, 25% thủy tinh, 20% vật liệu bán dẫn,
18% nhôm, 12% thép và hàng trăm triệu tấn nhiên liệu và dầu mỡ bôi trơn. Tên tuổi các
hãng ôtô hàng đầu trên thế giới phải kể đến GM, FORD, TOYOTA, MERCEDES,
NISSAN, RENAULT-VOLVO, FIAT…Các hãng này hàng năm sản xuất tới 35,3 triệu
chiếc có giá trị khoảng 570 tỉ USD
Ở nhật bản có một loạt nhà máy sản xuất ôto như: TOYOTA, NISSAN,
MITSUBISHI, MADAZ, ISUZU, HONDA, SUZUKI, DAIHATSU, SUBARU… đang

là đối thủ cạnh tranh lớn đối với các nhà sản xuất ôtô Mỹ và Tây Au. Chỉ tính riêng tại
thị trường Mỹ năm 1991 các hãng ôtô Nhật đã bán 3,1triệu xe. Riêng hãng TOYOTA có
4
B MÔN NG CỘ ĐỘ Ơ
những thời kỳ tại nhà máy lắp ráp bán tự động với qui mô mỗi 1,5 phút có một xe ôtô
được xuất xưởng.
Tại Nam Triều Tiên có ba hãng lớn là: HYUNDAI, DAIWOO, KIA. Mỗi năm các
hãng ôtô của CH Triều Tiên này sản xuất hai triệu xe các loại. Chính nhờ vào công
nghiệp chế tạo ôtô mà nước này đã trở thành một trong các nước phát triển tại khu vực
Châu Á Thái Bình Dương hiện nay.
Công nghiệp ôtô được coi là một ngành công nghiệp khổng lồ, giàu có nhất thế giới
với sản lượng hàng năm đạt tới 600 tỷ USD. Đây là một ngành công nghiệp tổng hợp và
cũng là nơi tập trung sự hoàn thiện công nghệ và ứng dụng các tiến bộ khoa học kỹ thuật
cao, có tác động thúc đẩy sự phát triển của các ngành công nghiệp khác như: cơ khí,
điện, điện tử, vi điện tử, điều khiển tự đồng, vật liệu kim loại và phi phi kim loại, vật
liệu mới, hóa học, cao su, sơn, chất dẻo, thủy tinh và xăng dầu…
Trung bình một việc làm trong công nghiệp chế tạo ôtô tạo ra bảy việc làm trong
các ngành công nghiệp hỗ trợ, dịch vụ bán hàng, dịch vụ bảo dưỡng và sửa chữa. Chính
vì vậy công nghiệp ôtô là động lực phát triển kinh tế xã hội một cách nhanh chóng nhất
ở các nước phát triển. Giá trị sản lượng của nền công nghiệp ôtô chiếm từ 7% ÷ 9%
GNP
Chính vì vậy thước đo mức độ phát triển tiên tiến và hiện đại của một quốc gia trên
thế giới được người ta dựa vào ba ngành mũi nhọn sau:
• Công nghệ điện tử, tin học và viễn thông.
• Công nghệ sinh học.
• Công nghiệp ôtô (trong đó có công nghiệp chế tạo động cơ đốt trong).
Vài nét về công nghiệp ôtô-động cơ đốt trong (bao gồm các loại ôtô, máy động lực,
xe gắn máy hai bánh và các phương tiện vận tải khác gần ôtô) Việt Nam bắt đầu từ
những gara bảo dưỡng và sửa chữa nhỏ, các nhà máy sửa chữa và lắp ráp xe hơi của
Pháp trước năm 1954. Sau đó Liên Xô cùng các nước Đông Au cũ ở miền Bắc và Mỹ

cùng các nước Tây Au ở miền Nam vào những năm 1960-1975.
Hiện nay, số lượng ôtô các loại đang lưu hành trong cả nước khoảng 385.000 chiếc,
trong đó có 32% lượng xe tập trung tại thành phố Hồ Chí Minh. Điều này vừa đáp ứng
được nhu cầu công nghiệp hóa của tp HCM tuy cũng gây ra những khó khăn trong đó có
nạn ô nhiễm môi trường không khí và tắc nghẽn giao thông. Nhu cầu bổ sung hàng năm
khoảng 12.000 ÷ 15.000 chiếc/ năm và dự đoán sau năm 2000- 2005, số lượng xe ôtô
các loại lưu hành trên cả nước sẽ lên đến trên 700.000 chiếc với nhu cầu bổ sung hàng
năm là 50.000 ÷ 60.000 chiếc /năm.
Tính đến đầu năm 1997, nông nghiệp Việt Nam đã được trang bị: 117200 máy kéo
các loại, 44.000 động cơ tĩnh tại, 850.000 máy chế biến nông sản có sử dụng động cơ
đốt trong, 21.000 ÷ 15.000 xe cơ giới nông thôn và gần 100.000 tàu thuyền cơ giới nông
thôn. Trong đó khu vực phía Nam có khoảng 90.000 máy kéo các loại (chiếm 77% cả
nước), 371.000 động cơ tĩnh tại (chiếm 84% cả nước), 705.000 máy chế biến nông sản
có sử dụng động cơ đốt trong (chiếm 83% cả nước ), 13.550 xe cơ giới nông thôn
(chiếm 64,5% cả nước) và 88.400 tàu thuyền cơ giới nông thôn (chiếm 88,4% cả nước).
5
B MÔN NG CỘ ĐỘ Ơ
Đây là một lực lượng mạnh đã đảm nhiệm được 66% cơ giới hóa khâu làm đất ở
ĐBSCL. Trong giai đoạn 1985 – 1995, số máy kéo lớn tăng 1,5 lần, máy kéo nhỏ tăng
3,5 lần và phương tiện vận tải nông thôn 8 lần. Mức độ cơ giới hóa nông nghiệp ở
ĐBSCL đạt 0,59 mã lực /ha (bình quân cả nước : 0,421ha).
Thực chất nước ta cho đến nay chưa có nền công nghiệp chế tạo xe, trước đây chỉ
có ngành sửa chữa và dịch vụ bảo dưỡng xe. Từ năm 1990 trở lại đây Việt Nam bắt đầu
có nền công nghiệp lắp ráp xe hơi và xe gắn máy, khi bắt đầu có các liên doanh lắp ráp
ôtô, xe gắn máy, máy động lực của các hãng nổi tiếng trên thế giới vào Việt Nam.
Tính đến năm 1996 Việt Nam đã có 14 dự án liên doanh lắp ráp xe với các hãng nổi
tiếng trên thế giới được ký kết và cấp giấy phép (xem bảng danh sách các liên doanh).
14 liên doanh trên với tổng số vốn đầu tư gần 900 triệu USD và công suất lớn nhất dự
kiến là 155.000 chiếc / năm. Liên doanh đầu tiên là MEKONG CAR được cấp phép hoạt
động ngày 22-6-1992 và tiếp theo là Việt Nam Motor Corporation cũng cấp phép vào

8/1992, sản phẩm chủ yếu là xe du lịch, xe khách và xe vận tải cỡ trung. Các hãng ôtô
của CH Triều Tiên cũng là các hãng tham gia tích cực vào chương trình lắp ráp xe ở
Việt Nam.
Để nhập khẩu được 60.000 xe ta phải bỏ ra khoảng 1,4 tỷ USD, trong khi để lắp ráp
được số xe này, chỉ cần xây dựng bốn nhà máy với khoảng vốn đầu tư để xây dựng là
200 triệu USD và vốn lưu động 40 triệu USD.
Tuy nhiên lắp ráp ôtô đòi hỏi phải có kỹ thuật và công nghệ cao, đặc biệt là công
nghệ hàn, sơn, kỹ thuật vật liệu cao cấp, kỹ thuật lắp ráp, thử nghiệm… Vì vậy chúng ta
thiếu vốn đầu tư, lại không nắm được công nghệ kỹ thuật và phương pháp quản lý công
nghiệp ôtô nên bắt buộc phải tìm các đối tác liên doanh lắp ráp và dần tiến tới chế tạo
từng bước các chi tiết và cụm chi tiết của ôtô trong nước.
Trọng tâm của phát triển công nghiệp ôtô Việt Nam không phải là giai đoạn lắp ráp
mà là tiến trình nội địa hóa với mục tiêu đến năm 2005 sẽ nội địa hóa 30%.
CÁC LIÊN DOANH LẮP RÁP ÔTÔ TẠI VIỆT NAM
(ĐƠN VỊ VỐN ĐẦU TƯ: 1000 USD )
Ngày
Thành
Lập
HÃNG LIÊN
DOANH
NƯỚC LD
TỔNG
SẢN
LƯỢNG
TỔNG
VỐN
ĐẦU
TƯ
VỐN
VIỆT

NAM
ĐỊA
ĐIỂM
6-91 MEKONG
MOTORS
CORP
NHẬT BẢN
10.000 35.995 6.000 tp
HCM
8-91 VIETNAM
MOTORS
CORP
PHILIPIN
10.900 58.000 5.400 Hà
Nội
12-93 VIETNAM
DAEWOO
ĐẠI HÀN 10.000 32.229 3.500 Hà
Nội
6
B MÔN NG CỘ ĐỘ Ơ
MOTORS
4-94 STAR
MOTORS
CORP
NHẬT BẢN
9.600 50.000 4.000 Sông
Bé
4-95 MERCEDES
BENZ CORP

CHLB ĐỨC
11.000 70.000 4.500 tp
HCM
4-95 DAIHATSU
VIETINDO
CORP
NHẬT BẢN
3.600 32.000 10.08
0
Hà
Nội
4-95 VIETNAM
SUZUKI CORP
NHẬT BẢN
12.400 34.175 3.510 Đồng
Nai
9-95 FORD
VIETNAM CO.
LTD
MỸ
20.000 102.70
0
18.00
0
Hải
Hưng
9-95 CHRYSLER
VIETNAM
CO,LTD
MỸ

17.000 190.526 8.676 Đồng
Nai
9-95 TOYOTA
VIETNAM
NHẬT BẢN
20.000 89.609 9.828 Vĩnh
Phú
10-95 ISUZU
VIETNAM
NHẬT BẢN
23.600 20.000 4.500 tp
HCM
2-96 VIET- SIN
AUTOMOBILE
CO.
SINGAPORE
2.200 4.000 Sông
Bé
6-96 HINO
MOTORS
VIETNAM
NHẬT BẢN
1.760 17.030 2.676 Hà
Nội
9-96 NISSAN
VIETNAM
MOTORS
MALAYSIA
3.600 110.00
0

4.500 Đà
Nẵng
1.1Động cơ đốt trong (ĐCĐT) nguồn động lực chính của ôtô hiện nay :
Động cơ: là một thiết bị (một loại máy )thực hiện việc chuyển đổi bất kỳ một dạng
năng lượng nào đó sang cơ năng để dẫn động máy công tác.
7
CÁC D NG N NG L NG:Ạ Ă ƯỢ
S c gióứ
S c n c ứ ướ
i n n ng Đ ệ ă
Hóa n ng nhi t n ngă ệ ă
N ng l ng m t tr iă ượ ặ ờ
N ng l ng nguyên tă ượ ử
NG C ĐỘ Ơ :
ng c gióĐộ ơ
Tu c bin n cố ướ
ng c nhi tĐộ ơ ệ
C N NG D N Ơ Ă Ẫ
NG MÁY ĐỘ
CÔNG TÁC
B MÔN NG CỘ ĐỘ Ơ
Trong quá trình chuyển đổi năng lượng nói trên thì hiệu suất chuyển đổi (hiệu suất
sử dụng nhiên liệu còn gọi là hiệu suất nhiệt) đóng vai trò rất quan trọng. Phổ biến nhất
hiện nay là động cơ đốt trong –động cơ nhiệt.
Sau đây là sơ đồ nguyên lý của động cơ nhiệt:
Động cơ nhiệt làm việc theo hai quá trình:
− Đốt nhiên liệu (combustibles) dạng đặc, lỏng hoặc khí để sinh nhiệt.
− Môi chất công tác thay đổi trạng thái để sinh công.
Tùy thuộc hai quá trình xảy ra ở đâu mà động cơ nhiệt được chia làm hai loại:
− Động cơ đốt trong (Internal Combustion Engine).

− Động cơ đốt ngoài (External Combustion Engine).
Động cơ đốt ngoài:
Hai quá trình nêu trên xảy ra ở hai nơi, quá trình I ở bên ngoài động cơ.Cụ thể ở
động cơ này nhiên liệu được đốt cháy trong lò đốt, bên ngoài động cơ. Nhiệt sinh ra đun
sôi nước tạo hơi, chính hơi nước có áp suất và nhiệt độ cao này được đưa vào xilanh của
động cơ đẩy piston chuyển động tịnh tiến và làm trục khuỷu quay hoặc làm quay cánh
tuốc bin (tuốc bin hơi nước).
Động cơ đốt trong:
Hai quá trình nêu trên xảy ra tại một nơi, trong động cơ này nhiên liệu được đốt
cháy ngay trong bản thân động cơ (trong xilanh của động cơ kiểu piston). Nhiệt năng
tích trong môi chất công tác là khí đã cháy (sản vật cháy) có nhiệt độ và áp suất cao đẩy
piston đi xuống (môi chất công tác giản nở sinh công) làm trục khuỷu quay (cốt máy)
của động cơ quay và truyền công suất cho máy công tác hoạt động.
8
Chuy n hóa n ng ể ă
thành nhi t (đ t cháy ệ ố
nhiên li u)ệ
Môi ch t tích ấ
n ng l ng (T và ă ượ
P c a môi ch t ủ ấ
t ng)ă
Nhi t n ng bi n ệ ă ế
thành c n ng (môi ơ ă
ch t giãn n sinh ấ ở
công)
Máy h i n c (ki u piston)ơ ướ ể
ng c đ t ngoàiĐộ ơ ố Tu c bin h i n c (ki u quay) ố ơ ướ ể
ng c StirlingĐộ ơ
B MÔN NG CỘ ĐỘ Ơ
Động cơ đốt trong

Ưu điểm :
- Có hiệu suất nhiệt cao hơn:η
e
=30 45%, t
max
= 2530
0
C (tuy nhiên
chỉ tồn tại trong một khoảng thời gian
rất nhỏ so với toàn bộ chu trình công
tác của động cơ ) và tiêu hao nhiệt cho
hệ thống làm mát ít hơn.
- Nếu so sánh cùng công suất N
e
thì:gọn nhẹ hơn vì không các chi tiết
phụ như nồi hơi, bộ ngưng tụ…
- Dễ khởi động, khthời gian khởi
động chỉ cần từ 3 đến 5 giây.
- Dùng ít nước, thậm chí không
cần nước nếu động cơ làm mát bằng
gió.
Nhược điểm :
- Dùng nhiên liệu đắt tiền: xăng,
dầu diesel hoặc nhiên ở liệu thể khí.
- Động cơ không tự khởi động
được.
Động cơ đốt ngoài
Nhược điểm:
- Hiệu suất nhiệt thấp:
• η

e
≤ 15%: máy hơi nước.
• η
e
≤ 25%: tuốc bin hơi nước.
t
max
= 700
0
C, t
max
này tồn tại trong suốt
chu trình công tác của động cơ. Vì vật
liệu chế
tạo động cơ (cánh tuốc bin) không
chịu được độ cao, cho nên tổn thất
nhiệt cho việc tản nhiệt động cơ cao
hơn.
- Nặng nề và cồng kềnh hơn, vì có
các thiết bị phụ: lò hơi, bộ ngưng tụ…
- Phải cần thời gian đốt lò (phải
chuẩn bị hàng giờ).
- Tốn nhiều nước, vì vậy rất hạn
chế khi sử dụng ở những nơi thiếu
nước như sa mạc.
Ưu điểm:
- Dùng loại nhiên liệu rẻ tiền,
thường dùng nhiên liệu thể rắn
(than,củi…)hoặc thể đặc (dầu cặn).
9

ng c x ngĐộ ơ ă
ng c pistonĐộ ơ ng c dieselĐộ ơ
ng c khíĐộ ơ
ng c Wankel (đ ng c quay)Độ ơ ộ ơ
ng c đ t trong Độ ơ ố ng c ph n l cĐộ ơ ả ự
Tu c bin khíố
ng c piston t doĐộ ơ ự
C hai lo i đ ng c đ t trong và đ t trong này đ u có hai lo i (ki u) k t c u:ả ạ ộ ơ ố ố ề ạ ể ế ấ
ng c piston quay (Rotary Engines).Độ ơ
ng c Piston t nh ti n (Reciprocating Engines).Độ ơ ị ế
So sánh đ ng c đ t trong v i đ ng c đ t ngoài ta th y đ ng c đ t trong có nhi u u đi m l n ộ ơ ố ớ ộ ơ ố ấ ộ ơ ố ề ư ể ớ
h n (xem b ng so sánh)ơ ả
B MÔN NG CỘ ĐỘ Ơ
- Động cơ tự khởi động khi áp lực
hơi nước đủ lớn.
10
BOÄ MOÂN ÑOÄNG CÔ
11
BOÄ MOÂN ÑOÄNG CÔ
Cho đến nay động cơ đốt trong kiểu piston dùng nhiên liệu truyền thống sẵn
có như động cơ xăng và động cơ diesel vẫn là nguồn động lực chính cho ôtô vì
chúng có những lợi điểm sau:
• Có hiệu suất sử dụng nhiên liệu tương đối cao.
• Có độ tin cậy và độ ổn định cao.
• Nhân tố động lực học của xe rất tốt, đáp ứng linh hoạt các chế độ hoạt
động thường xuyên thay đổi của xe (gia tốc nhanh, quá tải tốt…).
• Kích thước khuôn khổ và trọng lượng tương đối nhỏ nên dễ bố trí lắp đặt
trên xe.
• Dễ sử dụng và đã được sử dụng trong một thời gian quá dài nên đã tạo ra
“thói quen” cho người sử dụng.

• Nạp nhiên liệu nhanh và an toàn cao, lưu trữ và bảo quản nhiên liệu trên
xe đơn giản
• Chi phí ban đầu thấp:
− Giá thành chế tạo thấp.
− Chi phí cung cấp và phân phối nhiên liệu thấp (chi phí cho cây
xăng thấp).
• Dễ bảo trì và giá thành bảo trì thấp.
Tuy nhiên cả hai loại động cơ xăng và diesel nói trên vẫn còn rất nhiều mặt
hạn chế mà cho đến ngày nay tất cả các nhà chế tạo ôtô trên thế giới vẫn phải
tìm mọi cách để hoàn thiện chúng. Những nhược điểm lớn của các loại động cơ
truyền thống mà ta phải đối mặt là:
• Gây hại cho môi trường sống
− Phát khí độc gây ônhiễm không khí
− Làm tăng nhiệt độ khí quyển (gây hiệu ứng nhà kính)
− Phá hủy tần ozon
• Sự lệ thuộc hoàn toàn vào nhiên liệu lỏng là xăng và diesel dẫn tới nguy
cơ cạn kiệt nguồn dầu mỏ một cách nhanh chóng. Theo các nhà chuyên
môn dự đoán nếu lượng tiêu thụ dầu cứ tiếp tục như hiện nay, thì chỉ
trong vòng từ 30 đến 40 năm nữa tất cả nguồn dầu trên thế giới sẽ cạn
kiệt.
Đây cũng chính là những lý do bắt buộc chúng ta, những con người chuẩn
bị bước vào thế kỷ 21 phải đương đầu để bảo tồn môi trường sống quí báu mà
tạo hoá đã ban tặng cho chúng ta. Nhiệm vụ đặt ra cho các nhà khoa học cũng
như các nhà chế tạo ôtô là nghiên cứu và phát triển các nguồn năng lượng mới,
các loại nhiên liệu sạch thay thế dần nhiên liệu truyền thống (xăng và diesel) mà
ngày đêm đang được đốt cháy hàng triệu tấn ở khắp mọi nơi trên trái đất của
chúng ta.
II. PHÂN LOẠI ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG(ĐCĐT):
Có thể phân loại theo:
1. Dựa vào cách thức thực hiện chu trình công tác: động cơ hai kỳ, động cơ

bốn kỳ.
2. Dựa vào nhiên liệu dùng cho động cơ: động cơ chạy bằng xăng, dầu
diesel, khí thiên nhiên.
12
BOÄ MOÂN ÑOÄNG CÔ
3. Dựa vào phương pháp hình thành khí hổn hợp: hình thành khí hổn hợp
bên ngoài (động cơ xăng, gas), hình thành khí hổn hợp bên trong (động cơ
diesel).
4. Dựa vào phương pháp đốt cháy khí hổn hợp công tác: đốt cháy cưỡng bức
(dùng tia lửa điện), động cơ tự cháy (động cơ diesel).
5. Dựa vào cấu tạo động cơ: động cơ một xilanh, động cơ hai xilanh…
6. Dựa vào khả năng thay đổi chiều quay của trục khuỷu: động cơ quay một
chiều (quay trái hoặc phải), động cơ quay được hai chiều.
7. Dựa vào tính cao tốc của động cơ: cao tốc, trung bình tốc, thấp tốc.
8. Dựa vào công dụng của động cơ: động cơ tĩnh tại, động cơ tàu thuỷ, tàu
hoả…
9. Dựa vào dạng của chu trình công tác:
− Động cơ làm việc theo chu trình đẳng tích. Trong đó quá trình cháy
của nhiên liệu được tiến hành ở thể tích không đổi (động cơ xăng và
động cơ gas)
− Động cơ làm việc theo chu trình đẳng áp: trong đó quá trình cháy
của nhiên liệu được tiến hành ở áp suất không đổi. Loại này nhiên
liệu được khí nén phun vào, ngày nay không được chế tạo nữa
(động cơ diesel phun bằng khí nén).
− Động cơ làm việc theo chu trình hổn hợp: trong đó có giai đoạn
cháy đẳng tích và có giai đoạn cháy đẳng áp.
10.Dựa vào phương pháp nạp:
− Động cơ không tăng áp: là loại động cơ dựa vào sự chênh lệch áp
suất ngoài trời và trong xilanh để nạp không khí và hoà khí vào
xilanh.

− Động cơ tăng áp: là loại động cơ có dùng máy nén để nạp không
khí và hòa khí vào xilanh. Mục đích tăng công suất động cơ.
11.Dựa vào phương thức tác dụng trên piston:
− Động cơ tác dụng đơn: là loại động cơ trong đó chu trình công tác
chỉ thực hiện ở một phía đỉnh piston (khí cháy tác dụng vào đỉnh
piston).
− Động cơ tác dụng kép: là loại động cơ trong đó chu trình công tác
thực hiện ở hai phía piston (trên và dưới).
13
BOÄ MOÂN ÑOÄNG CÔ
PHÂN LOẠI ĐỘNG CƠ
Phân loại động cơ đốt trong theo đặc điểm kết cấu của chúng như sau:
Phân loại theo số xilanh:
Căn cứ vào số xilanh, phân động cơ đốt trong làm hai loại: động cơ một
xilanh và động cơ nhiều xilanh. Tăng số xilanh là một trong những biện pháp
tăng công suất có tính kinh tế cao. Ngày nay động cơ đốt trong đã có loại có đến
54 xilanh.
Phân loại theo vị trí tương đối của xilanh với trục khuỷu:
a. Động cơ đứng: (hình 1.a) động cơ đốt trong có các xilanh đặt theo
phương thẳng đứng. Loại động cơ chiếm tuyệt đại bộ phận.
b. Động cơ nằm: (hình 1.b) động cơ đốt trong có các xilanh lắp đặt theo
phương nằm ngang. Kết cấu động cơ này rất đơn giản và công suất nhỏ.
c. Động cơ hình sao: gồm các loại động cơ mà đường tâm xilanh nằm
trong các mặt phẳng thẳng góc với đường tâm của trục khuỷu. Loại này
có khá nhiều xilanh, các xilanh sắp xếp theo các hình sao 3,5 hoặc 9
cánh. Mỗi cánh của động cơ hình sao tương đương với một hàng
xilanh. Số xilanh trên mỗi hàng xilanh không quá 6. Số cánh trong hình
sao không quá 9. (hình 2)
Phân loại theo số hàng xilanh:
Để tăng công suất động cơ, thường tăng số xilanh, nhưng số xilanh trên một

hàng không quá 12. Vì vậy dùng động cơ nhiều hàng xilanh. Gồm các loại sau:
a. Động cơ một hàng xilanh: trong loại động cơ này, các đường tâm
xilanh đều nằm trong mặt phẳng chứa đường tâm trục khuỷu hoặc song
song với đường tâm trục khuỷu (loại cơ cấu khuỷu trục-bielle lệch tâm)
b. Động cơ hai hàng xilanh:
• Loại động cơ này trước kia thường dùng trong máy bay (động cơ
chữ V làm mát bằng nước). Sau đó được dùng rất nhiều trên ôtô và
xe tăng. Có thể nói rằng động cơ chữ V (hình 3.a) đang chiếm ưu
thế tuyệt đối. Góc giữa hai hàng xilanh thường là 55
o
, 60
o
, 90
o
,
135
o
.
• Loại động cơ đối xứng có góc giữa hai đường tâm xilanh bằng 180
o
cũng có thể xếp vào loại động cơ chữ V đặc biệt. Hình 3.b giới
thiệu loại động cơ hai hàng xilanh cùng trong một mặt phẳng nằm
ngang.
c. Động cơ ba hàng xilanh: Thường bố trí theo hình W (như hình 4). Góc
giữa các hàng thường là 40
o
, 60
o
, 80
o

… Loại này trước đây thường
dùng trên máy bay, ngày nay không còn được sử dụng trên máy bay
nữa. Một số xe tăng dùng loại động cơ W này nhưng thường đặt úp sấp.
d. Động cơ bốn hàng xilanh: Loại này thường dùng trong máy bay. Cách
bố trí có thể theo kiểu chữ X, H hay hai chữ V chắp vào nhau (hình 5).
14
BOÄ MOÂN ÑOÄNG CÔ
e. Động cơ đốt trong năm hàng xilanh trở lên: đều được gọi chung là động
cơ hình sao.
Phân loại theo số trục khuỷu:
a. Động cơ có một trục khuỷu: loại này chiếm tuyệt đại đa số, phần lớn
được sử dụng trong các ngành giao thông vận tải, công nghiệp và nông
nghiệp…
b. Động cơ có hai trục khuỷu: (hình 6) kết cấu của động cơ này do hai
động cơ chữ V hợp lại với nhau mà thành. Để đảm bảo tính đồng tốc,
dùng bánh răng trung gian để liên kết hai động cơ với nhau.
c. Động cơ hai trục khuỷu theo hình 7 thường dùng cho động cơ hai kỳ.
d. Động cơ ba trục khuỷu trở lên: (hình 8 và hình 9). Loại động cơ này
thường là động cơ hai kỳ.
e. Động cơ không có trục khuỷu: bao gồm các loại: động cơ piston tự do
(hình 10), động cơ piston quay (động cơ WANKEL) (hình 11), động cơ
dĩa…
CÁC HỆ THỐNG CỦA ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG:
Cơ cấu trục khuỷu thanh truyền:
Gồm các chi tiết chủ yếu: thân máy, nắp xilanh, piston, thanh truyền, trục
khuỷu, hộp trục khuỷu, nắp hộp trục khuỷu, bánh đà.
Nhiệm vụ của cơ cấu trục khuỷu thanh truyền là để biến chuyển động thẳng
của piston thành chuyển động quay tròn của trục khuỷu.
Cơ cấu phối khí:
Cơ cấu này bao gồm các chi tiết: cặp bánh răng dẫn động, trục cam, con đội,

lò xo supap, supap, ống nạp, ống thải. Nhiệm vụ của cơ cấu này đóng mở supap
nạp và thải đúng thời gian qui định để thực hiện việc thay đổi môi chất công tác
trong xilanh, giúp động cơ làm việc liên tục.
1. Hệ thống cung cấp nhiên liệu :
Hệ thống này có nhiệm vụ cung cấp nhiên liệu và tạo thành khí hổn hợp:
nhiên liệu với không khí, đảm bảo nhiên liệu cháy tốt cho động cơ hoạt động
bình thường.
Hệ thống nhiên liệu động cơ (HTNLĐC) diesel khác hẳn hệ thống nhiên
liệu động cơ xăng:
− HTNLĐC diesel gồm có: thùng chứa nhiên liệu, bình lọc thô, bơm
chuyển, bình lọc tinh, bơm cao áp, vòi phun.
− HTNLĐC xăng gồm có: thùng chứa nhiên liệu, bơm xăng, bầu lọc, bộ
chế hòa khí.
15
BOÄ MOÂN ÑOÄNG CÔ
Hệ thống đánh lửa:
Hệ thống này bao gồm những bộ phận tạo ra dòng điện có điện thế cao
(hàng vạn volt) phát ra tia lửa điện có cường độ mạnh làm cháy hổn hợp khí, chỉ
có động cơ xăng, ga mới có hệ thống đánh lửa.
Nó bao gồm các bộ phận: bộ tăng điện (bobin), tụ điện, bộ chia điện và
bugi.
2. Hệ thống làm mát:
Nhiệm vụ của hệ thống là đảm bảo tản nhiệt từ động cơ ra ngoài để động cơ
làm việc bình thường. Có hai cách làm mát:
− Hệ thống làm mát bằng nước gồm: bơm nước, khoảng không để chứa
nước trong xilanh, nắp máy, két nước, quạt gió và hệ thống dẫn nước và
quạt gió.
− Hệ thống làm mát bằng gió bao gồm: các phiến tản nhiệt trên thân máy,
nắp xilanh, quạt gió, các bản hướng gió và cơ cấu dẫn động quạt gió.
3. Hệ thống bôi trơn:

Nhiệm vụ của hệ thống này là đưa dầu nhờn đến các mặt ma sát trong động
cơ để làm giảm ma sát, tẩy sạch các mặt ma sát, làm mát ổ trục. Hệ thống bôi
trơn gồm: cacte chứa dầu nhờn, bơm dầu, bình lọc thô và tinh, két dầu, đồng hồ
đo áp suất và đường ống dẫn.
4. Hệ thống khởi động:
Nhiệm vụ của hệ thống này là đảm bảo cho động cơ khởi hành được nhanh
chóng.
 Các phương pháp khởi động:
− Quay tay.
− Bằng động cơ điện cở nhỏ (đề ma rơ).
− Bằng động cơ xăng cở nhỏ (máy lai).
− Bằng không khí nén.
Trong ôtô:
− Quay tay.
− Bằng điện.
Máy kéo:
− Bằng điện.
− Máy lai nhỏ.
Tàu thuỷ: Bằng khí nén.
Động cơ diesel tĩnh tại: bằng khí nén.
16
BOÄ MOÂN ÑOÄNG CÔ
CHƯƠNG 2:
NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG
17
BOÄ MOÂN ÑOÄNG CÔ
PHẦN 1: NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG
§ I.ĐỊNH NGHĨA CÁC DANH TỪ KỸ THUẬT CƠ BẢN
Quá trình công tác:
Quá trình công tác của động cơ là tổng số tất cả những biến đổi xảy ra với

môi chất công tác trong xilanh động cơ.
Quá trình công tác gồm nhiều bộ phận riêng rẽ (vd: nạp, nén, nổ giản, thải)
cái nọ kế tiếp sau cái kia trong một trật tự nhất định và được lặp đi lặp lại có tính
chu kỳ.
Chu trình công tác:
Chu trình công tác của động cơ là tổng cộng tất cả những phần của quá trình
xảy ra trong thời gian của một giai đoạn (hoặc thời kỳ) trong một xilanh của
động cơ
Khái niệm về chu trình công tác là nói sự thay đổi môi chất công tác trong
xilanh động cơ. Tính chu kỳ của chu trình công tác được đặc trưng bằng số hành
trình của piston cần thiết để thực hiện chu trình đó. Vì vậy đối với động cơ đốt
trong hiện nay có thể chia làm hai loại:
a. Bốn kỳ: phải cần bốn hành trình piston mới hoàn thành được một chu
trình công tác của động cơ.
b. Hai kỳ: chỉ cần hai hành trình của piston thì hoàn thành một chu trình
công tác của động cơ.
Kỳ (hay thì) (stroke):
Là một phần của chu trình xảy ra giữa hai vị trí của cơ cấu bielle-trục khuỷu
có thể tích lớn nhất và nhỏ nhất (tức là trong thời gian một hành trình của
piston)
Điểm chết (tử điểm-point mort):
Là vị trí mà khi piston ở các vị trí đó dù ta có tác dụng một lực nào trên
piston cũng không làm cho trục khuỷu của động cơ quay( tức là không sinh ra
moment quay).
− Điểm chết mà ở đó trục khuỷu hướng từ tâm trục vào phía trong của cơ cấu
(hướng về phía piston) thì gọi là” điểm chết trong”.
− Điểm chết mà ở đó trục khuỷu hướng từ tâm ra ngoài cơ cấu gọi là “điểm
chết ngoài”.
Khi xilanh được bố trí trên đường tâm trục khuỷu người ta gọi là “điểm chết
trong” là điểm chết trên (ĐCT) hoặc tử điểm thượng (TĐT) (point Mort Haut –

PMH) (TDC) và “điểm chết ngoài” là điểm chết dưới hoặc tử điểm hạ (ĐCD or
TĐH) (Point Mort Bat) (PMB or BDC).
18
BOÄ MOÂN ÑOÄNG CÔ
Hành trình của piston(s):
Là khoảng cách giữa hai điểm chết.
Thể tích buồng nén (Vc):
Hay còn gọi là thể tích buồng cháy. Thể tích không gian nén Vc là thể tích
bé nhất của xilanh đối với một chu trình.
1. Thể tích công tác của xilanh (Vh):
Là hiệu số giữa thể tích lớn nhất của xilanh và thể tích buồng nén.
V
h
= V
a
– V
c
Đôi với xilanh chỉ có một piston thì thể tích công tác được tính như sau:

S
D
V
h
4
2
π
=
− D = đường kính của xilanh ( hoặc có thể lấy gần đúng bằng đừơng kính của
piston)
− S = hành trình của piston.

2. Tỉ số nén (ε)
Tỉ số nén ( )của động cơ là tỉ số giữa V lớn nhất của xilanh chia cho V
buồng nén.

c
h
c
hc
c
V
V
V
VV
V
V
+=
+
==
1
max
ε
Tỉ số nén là một thông số quan trọng, nó có một ý nghĩa rất quan trọng đối
với quá trình làm việc của động cơ. Nó có ảnh hưởng rất nhiều đến những thông
số khác của động cơ.
II. NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC ĐỘNG CƠ 4 KỲ KHÔNG TĂNG ÁP:
.NLLV Của Động Cơ Diesel Bốn Kỳ Được Tiến Hành Như Sau:
ư1 = góc mở sớm suppap nạp (Sn)
19
V
max

V
h
V
c
CTĐ
S
CDĐ
D
BOÄ MOÂN ÑOÄNG CÔ
ư2 = góc đóng muộn Sn
ư1-2 = toàn bộ góc mở của Sn
ư2-3 = góc ứng với quá trình nén
ư3 = góc phun sớm
ư3-4-5 = góc ứng với quá trình cháy và giãn nở
ư5 = góc mở sớm suppap thải (St)
ư5-6 = toàn bộ góc mở của St
ư6 = góc đóng muộn St
HÀNH TRÌNH THỨ NHẤT: HÀNH TRÌNH NẠP
− Ơ đầu hành trình này (lúc piston ở ĐCT) toàn bộ V
C
chứa SVC còn sót lại
ở chu trình trước và được gọi là khí sót (điểm r). áp suất khí sót P
r
gần bằng
áp suất khí trời P
o
piston tiếp tục đi xuống từ ĐCT đến ĐCD không gian phía trên piston
tăng trong xilanh hình thành chân không  không khí được hút vào
xilanh qua S
N

trong suốt quá trình nạp. Lúc này S
T
đóng.
trên đồ thị công: hành trình nạp ứng với rr’a
− THỰC TẾ :S
N
mở sớm hơn trước khi piston tới ĐCT (điểm d
1
) góc ứng với
đoạn d
1
r = góc ư
1
gọi là góc mở sớm S
N
, đồng thời S
N
đóng muộn hơn so
với ĐCD (điểm d
2
), góc ứng với đoạn ad
2
= góc ư
2
= góc đóng muộn S
N
Vì vậy thời gian thực tế của quá trình nạp lớn hơn thời gian của hành trình
nạp.
HÀNH TRÌNH THỨ HAI: HÀNH TRÌNH NÉN
− Piston đi từ ĐCD đến ĐCT, V

xilanh
giảm dần không khí bị nén lại áp
suất và nhiệt tăng lên
− Trên đồ thị công, hành trình nén được thể hiện bằng đoạn ac’c”. thực tế
quá trình nén chỉ bắt đầu khi các S
N
và S
T
đóng hoàn toàn thời gian
của quá trình nén nhỏ hơn thời gian của hành trình nén.
− Ơ cuối quá trình nén (điểm 3’), nhiên liệu được phun vào xilanh nhờ
kim phun. Góc ứng với đoạn c’c” hoặc góc ư
S
= góc phun sớm.
HÀNH TRÌNH THỨ BA: HÀNH TRÌNH CHÁY VÀ GIẢN NỞ
− Piston đi từ ĐCT đến ĐCD. Hành trình này gồm:quá trình cháy + quá
trình giản nở.
− Nhiên liệu được cháy nhanh, áp suất và nhiệt độ tăng mãnh liệt. Sau đó
nhiên liệu được cháy đều hơn.
− Đoạn Z’Z = cháy đẳng áp. quá trình cháy kết thúc tại x
− Sau đó là quá trình giản nở.
− Hành trình này sinh công có ích do đó được gọi là hành trình công tác
HÀNH TRÌNH THỨ TƯ: HÀNH TRÌNH THẢI
− Piston đi từ ĐCD đến ĐCT và tiến hành đẩy SVC ra ngoài xilanh động
cơ.
− THỰC TẾ : Ở cuối quá trình giản nở, S
T
mở sớm hơn một chút so với
ĐCD (điểm b’). góc ứng với đoạn b’b = góc ư
5

= góc mở sớm S
T
. đồng
thời với S
T
cũng đóng muộn hơn sau ĐCT (điểm r’). góc ứng với đoạn
rr’ = góc ư
6
= góc đóng muộn S
T

20
BOÄ MOÂN ÑOÄNG CÔ
−
Đoạn d
1
r’ được gọi là thời kỳ trùng điệp của S
N
và S
T
. Ơ đó cả hai S
N
và S
T
đều mở. Góc (ư
1
+ư
6
) = góc trùng điệp của supap
− Sau khi kết thúc thải động cơ đã hoàn tất một chu trình công tác.

.NLLV Của Động Cơ Xăng Bốn Kỳ Được Tiến Hành Như Sau:
HÀNH TRÌNH THỨ NHẤT: HÀNH TRÌNH NẠP
Giống như động cơ Diezel nhưng:
Piston tiếp tục đi xuống từ ĐCT đến ĐCD  không gian phía trên piston
tăng  trong xilanh hình thành chân không  hỗn hợp khí (gồm hơi xăng +
không khí) được hút vào xilanh qua SN trong suốt quá trình nạp. Lúc này ST
đóng
HÀNH TRÌNH THỨ HAI: HÀNH TRÌNH NÉN
21
ϕ
1
-
2
ϕ
2-3
CTĐ
CTĐ
ϕ
3
-
4
-
5
BOÄ MOÂN ÑOÄNG CÔ
Giống như động cơ Diezel nhưng:
Ơ cuối quá trình nén (điểm 3’), bugi bật tia lửa điện đốt cháy hỗn hợp khí.
Góc ứng với đoạn c’c’’ hoặc góc ư
3
= góc đánh lửa sớm.
HÀNH TRÌNH THỨ BA: HÀNH TRÌNH CHÁY VÀ GIẢN NỞ

Giống như động cơ Diezel nhưng không có đoạn zz’mà chỉ có cháy đẳng
tích
HÀNH TRÌNH THỨ TƯ: HÀNH TRÌNH THẢI
Giống như động cơ Diezel
Kết luận:
Nghiên cứu các đồ thị trên ta rút ra một số kết luận đối với chu trình công
tác của động cơ bốn kỳ như sau:
1. Toàn bộ chu trình công tác được thực hiện trong hai vòng quay của
trủc khuỷu
2. Trong bốn hành trình của động cơ chỉ có một hành trình (hành trình
cháy và giản nở) là duy nhất sinh công còn ba hành trình khác (nạp,
nén, thải) là những quá trình chuẩn bị và được thực hiện nhờ động
năng của khối lượng vận động quay (trục khuỷu bánh đà) và nhờ công
của các xilanh khác
3. Thời điểm đóng và mở các supap cũng như thời điểm phun nhiên liệu
hoặc tia lửa điện không trùng với ĐCT và ĐCD của piston gọi là thời
điểm phối khí.
§II. NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC ĐỘNG CƠ 2 KỲ :
Động cơ hai kỳ là động cơ trong đó chu trình công tác được hình thành
trong hai hành trình của piston (hoặc một vòng quay của trục khuỷu)
.NLLV Của Động Cơ Diesel Hai Kỳ:
HÀNH TRÌNH THỨ NHẤT:
Ơ hành trình này piston đi từ ĐCD  ĐCT diễn ra các quá trình sau:
− Piston chưa đóng cửa quét nên không khí được máy nén bơm vào với áp
suất vào khoảng 1,2  1,5 at. Không khí sạch vào đẩy khí cháy ra khỏi
xylanh và một phần không khí cũng thoát ra ngoài( gọi là phần khí nạp tổn
thất).
− Khi piston đi lên đóng cửa quét và supap thải đóng lại bắt đầu thời kỳ
nén. Kết thúc quá trình nén là lúc piston đến ĐCT. Ap suất cuối quá trình
nén lên đến P

c
= 35 50 at và nhiệt độ T
c
= 900  1100
0
K. trục khuỷu
quay 180
0
(1/2 vòng ). Một phần nhiên liệu được phun vào xilanh  cháy
HÀNH TRÌNH THỨ HAI:
Khi piston lên đến ĐCT, không khí bị nén ép có áp suất và nhiệt độ cao.
Nhiên liệu được phun vào buồng đốt tự bốc cháy đẩy piston từ ĐCT ĐCD.
Hành trình này diễn ra các quá trình sau đây:
− Cháy giản nở( sinh công). Ap suất lên tới P
z
= 80 at. Nhiệt độ T
z
=1700 
2200
0
K
− Khi piston xuống gần vị trí mở cửa nạp thì đồng thời supap thải cũng được
mở ra, khí cháy có áp suất cao hơn khi trời nên thoát ra ngoài thực hiện
quá trình thải khí.
22
BOÄ MOÂN ÑOÄNG CÔ
− Bơm máy nén khí đẩy không khí sạch vào xilanh. Cuối hành trình này áp
suất P
b
= 3  8 at và nhiệt độ T

b
= 1000  1200
0
K. . trục khuỷu quay 360
0
( một vòng).
− Sau khi piston đến ĐCD lại tiếp tục đi lên và chu trình khác được thực hiện
(lặp lại). Chu trình công tác của động cơ diezel hai kỳ cũng được biểu diễn
trên đồ thị P-V và P-ư
.NLLV Của Động Cơ Xăng Hai Kỳ:
HÀNH TRÌNH THỨ NHẤT:
Piston từ ĐCD  ĐCT đóng dần lỗ thay khí (lỗ quét 8) và lỗ thải khí (3) và
bắt đầu thời kỳ nén ép hoà khí. Ap suất cuối quá trình nén ép từ 6  10 at và
nhiệt độ vào khoảng 473 573 0K (thấp hơn áp suất và nhiệt độ động cơ xăng
bốn kỳ).
Khi piston lên đến gần ĐCT mép dưới của thân piston mở lỗ nạp khí (4) do
áp suất trong cacte lúc này nhỏ hơn áp suất khí trời nên không khí qua
cacbuarator hoà trộn với xăng thành hoà khí đi vào cacte (cacte hoàn toàn kín).
Khi piston lên đến ĐCT  bugi bật tia lửa điện đốt cháy hoàkhí  sinh áp
lực lớn đẩy piston đi xuống. Trục khuỷu quay quay 1800 (1/2 vòng).
Như vậy trong hành trình này xảy ra các quá trình:
− Nạp hoàkhí vào xilanh
− Thải khí
− Nén hoà khí
− Bắt đầu quá trình cháy
HÀNH TRÌNH THỨ HAI:
Piston từ ĐCT  ĐCD
Kết thúc quá trình nén lúc piston ở ĐCT bugi bật tia lửa điện  hoà khí
bùng cháy sinh áp lực lớn đẩy piston đi xuống. Ap suất quá trình cháy giản nở
thường đạt 20 – 30 at và nhiệt độ t0 = 2000 0C

Piston đi xuống trước tiên phần thân đóng dần lỗ nạp (11) kết thúc việc nạp
khí vào cactte và mở dần lỗ thải khí (7). Ta thấy hoà khí trong carte bị nén theo
đường (7) đi vào xi lanh. Do dạng đỉnh piston lồi nên hoà khí nạp đầy xi lanh và
đẩy khí ra ngoài. Có một phần hoà khí cùng thất thoát ra ngoài, bởi vậy động cơ
hai thì tốn nhiên liệu hơn động cơ bốn thì hiệu suất thấp.
Piston đến ĐCD kết thúc chu trình công tác của động cơ xăng hai kì.Trục
khuỷu quay trọn một vòng (3600)
Như vậy hành trình này thực hiện các quá trình sau:
• Vẫn có quá trình nạp hoà khí vào carte
• Nạp hoà khí vào xi lanh
• Cháy và giản nở
• Thải khí
Như vậy, với một vòng quay trục khuỷu và hai hành trình của piston thực
hiện xong chu trình công tác của động cơ xăng hai kì.
Đồ thị P-V và P-ư có dạng gần giống động cơ diesel hai kì. Tuy nhiên quá
trình cháy đẳng tích nên đồ thị dốc hơn.
KẾT LUẬN:
23
BOÄ MOÂN ÑOÄNG CÔ
1. Toàn bộ chu trình công tác được thực hiện trong 1 vòng quay
của trục khuỷu.
2. Trong hai hành trình chỉ có một hành trình sinh công, do đó
công bị tiêu hao một phần.
3. Ap suất không khí quét lớn hơn P
o
do đó cần phải có một máy
nén khí do trục khuỷu dẫn động. Công tiêu hao cho máy chiếm
(6-12)% công suất của động cơ
4. Có một phần hành trình của piston dùng vào việc thải và quét
khí

5. Khi quét khí, có một phần khí nạp mới bị hao hụt do có lẫn SVC
đi ra ngoài cửa thải
§IV. SO SÁNH ĐỘNG CƠ 2 KY VÀ 4 KỲ
1. Nếu kích thước D, S, như nhau thì về mặt lý thuyết công suất 2 kỳ lớn
gấp đôi 4 kỳ nhưng thực tế chỉ lớn hơn (1,6-1,8) lần vì thực hiện quá
trình thải, quét và dẫn động bơm nén.
2. Quá trình quét sạch khí thải và nạp ở động cơ 4 kỳ tốt hơn 2 kỳ vì
được tiến hành trong 4 hành trình của piston .
3. Trong trường hợp quét khí bằng cửa thì cấu tạo của hai kỳ đơn giản
hơn nhiều so với 4 kỳ (vì không có supap).
4. Ở động cơ 2 kỳ, momen quay đều đặn hơn vì toàn chu trình được thực
hiện trong hai hành trình của piston.
5. Động cơ dễ chọn góc phân phối khí tốt nhất so với hai kỳ vì chỉ cần
thay đổi vị trí của mặt cam trên trục cam là biến đổi góc sớm hoặc
muộn khác nhau.
6. Góc ứng với các quá trình: nạp, nén, cháy-giản nở, thải của bốn kỳ lớn
hơn hai kỳ (bốn kỳ =140
o
, hai kỳ=100 – 120
o
).
7. Bằng phương pháp tăng áp có thể tăng công suất bốn kỳ một cách dễ
dàng vì ứng suất nhiệt trong xilanh nhỏ hơn hai kỳ và hệ thống tăng áp
của nó cũng đơn giản hơn so hai kỳ.
8. Tính kinh tế động cơ hai kỳ và bốn kỳ diezel gần như nhau.
§V. SO SÁNH ĐỘNG CƠ DIEZEL VÀ ĐỘNG CƠ XĂNG:
I. VỀ CẤU TẠO
Về cơ bản động cơ diezel và động cơ xăng giống nhau ở các chi tiết cố định
(thân máy, xi lanh, carter, joint, bạc lót…), các chi tiết di động (trục khuỷu,
bielle…), hệ thống làm mát, hệ thống phối khí…

Khác nhau cơ bản là: xăng có hệ thống đánh lửa, hệ thống nhiên liệu (hình
thành hoà khí từ bên ngoài xilanh bằng một thiết bị gọi là carburator). Ơ động cơ
diesel chỉ có hệ thống nhiên liệu (bơm cao áp và kim phun…), ở động cơ diesel
2 kỳ có trang bị máy nén làmbơm quét, còn động cơ diesel bốn kỳ có tăng áp
bằng turbine. Ơ động cơ xăng hai kỳ, bốn kỳ coi như không có tăng áp. Ngoài ra
diesel
lớn hơn nhiều
xăng
.
24
BOÄ MOÂN ÑOÄNG CÔ
II. QUÁ TRÌNH LÀM VIỆC
Thì Động cơ diesel Động cơ xăng
Hút Hút thanh khí (không khí) vào
xilanh
Hút hoà khí vào xilanh
Nén Nén thanh khí, P
C
=(30 –35)
Kg/cm
2
,T
C
=(500 – 600)
o
C. cuối
nén nhiên liệu được phun sớm vào
(
fs
)

Nén hoà khí, P
C
= (8 –10)
Kg/cm
2
, T
C
= (250 –350)
o
C.
cuối nén, tia lửa điện nẹt ra(
đls
)
Cháy
giản nở
Nhiên liệu phun vào xilanh hoà
trộn với không khí tự bốc cháy
Tia lửa điện nẹt ra ở bugi, hoà
khí bốc cháy
Thải Khí thải được thải ra ngoài bằng
cửa thải hoặc supap thải
Khí thải được thải ra ngoài bằng
cửa thải hoặc supap thải
III. ƯU KHUYẾT ĐIỂM ĐỘNG CƠ DIESEL SO VỚI ĐỘNG CƠ
XĂNG
Ưu
• Hiệu suất động cơ diesel lớn hơn 1,5 lần so với động cơ xăng
• Nhiên liệu DO rẻ tiền hơn xăng, 1l DO cho 8755 calori còn 1l xăng cho
8140 calori
• Suất tiêu hao nhiên liệu riêng (g

e
) g
e diesel
= 180 g/ml.h, g
e xăng
= 250 g/ml.h
• Nhiên liệu DO không bốc cháy ở nhiệt độ thường  ít nguy hiểm
• Động cơ Diesel ít bị hư hỏng lặt vặt vì không có bộ đánh lửa và
Cacburator
Khuyết
• Trọng lượng động cơ đối với công suất lớn hơn xăng
• Những chi tiết của hệ thống nhiên liệu như bơm cao áp, kim phun, được
chế tạo rất chính xác vàtinh xảo với dung sai bằng 1/1000 mm
• Tỉ số nén () lớn đòi hỏi vật liệu chế tạo nắp tốt như culasse, xilanh Các
yếu tố trên động cơ diesel đắt tiền hơn trên động cơ xăng
• Sửa chữa hệ thống nhiên liệu cần phải có máy chuyên dụng, dụng cụ đắt
tiền và thợ chuyên môn cao.
• Tốc độ động cơ diesel nhỏ hơn động cơ xăng (vì công suất lớn, chi tiết
nặng đặt biệt là piston)
IV. CÁC HỆ THỐNG KHÁC
1. Hệ thống bôi trơn
Giống như động cơ xăng, có một hoặc hai bơm nhớt, có hệ thống làm mát
nhớt bằng nước (khi nhiệt độ nước khoảng 70 – 80
o
C)
2. Hệ thống làm mát
Giống như động cơ xăng. Động cơ tàu thuỷ có trường hợp người ta cho
nước nóng luân chuyện theo thành tàu để giải nhiệt nước nóng, có trường hợp
người ta bơm nước biển giải nhiệt cho nước làm mát động cơ
25