Phân tích cơ sở lý thuyết và mô phỏng quy trình tháo lắp hệ thống trao đổi khí, hệ thống bôi trơn, hệ thống làm mát động cơ diesel, chương 1 docx

Đ
n
ả
T
T
a
ử
í
h
Đ
………
…
u
ể
CHƯƠNG1
ĐẶT VẤN
ĐỀ
1.1. Giới thiệu chung về động
cơ
Động cơ đốt trong từ khi ra đời cho đến nay đã góp phần
vào việc giải
phóng
sức lao động cho con người, nâng cao
năng suất lao động, thúc đẩy khoa học
kỹ
thuật phát triển. Với
cuộc cách mạng khoa học công nghệ như hiện nay, động cơ
đố
t
trong không ngừng được cải thiện với nhiều tính năng hiện đại
hơn góp phần vào

sự
phát triển của sản
xuấ
t
.
Vậy, động cơ là gì và động cơ đốt trong là
g
ì
?
Động cơ là loại máy có chức năng biến đổi một dạng
n
ăng lượng nào
đó
thành cơ
năng.
Ta có thể phân loại tổng quát động cơ như hình
1.1
Động
cơ
Động
cơ
Đ
i
ệ
n
Động
cơ
G
i
ó

Động
cơ
Nh
i
ệt
Động cơ
…
…
Thủy
l
ực
Động
cơ
Đốt
trong
Động
cơ
Đốt
ngoà
i
Hình 1.1. Phân loại tổng quát động
cơ
Động cơ nhiệt là loại máy có chức năng biến đổi nhiệt năng
thành c
ơ
năng.
Căn cứ vào vị trí đốt nhiên liệu, người ta phân chia động
c
ơ nhiệt thành
ha

i:
động cơ đốt trong và động cơ đốt ngoài. Ở
động cơ đốt trong, nhiên liệu được
đố
t
cháy bên trong không
gian công tác động cơ. Ở động cơ đốt ngoài, nhiên liệu
được
đốt cháy trong lò đốt riêng biệt để cấp nhiệt cho môi chất công
tác (MCCT), sau
đó
MCTC được dẫn vào không gian công
tác của động cơ, tại đó MCCT dãn nở
để
chuyển hóa nhiệt
n
ăng thành cơ
năng.
Theo cách phân loại như trên thì các loại động cơ có tên
th
ường gọi
như
:
động cơ xăng, động cơ diesel, động cơ piston
quay, động cơ piston tự do, động
cơ
phản lực, tuabin khí… đều
có thể xếp vào nhóm động cơ đốt trong; còn động cơ
hơ
i

nước
kiểu piston, động cơ stirling, tuabin hơi nước thuộc nhóm động
cơ đốt
ngoà
i
.
Tuy nhiên theo quy ước, thuật ngữ “động cơ
đốt trong” ( internal
combus
ti
on
Engine ) thường được dùng
ch
ỉ loại động cơ có cơ cấu truyền lực kiểu piston
–
thanh
truyền – trục khuỷu, trong đó piston chuyển động tịnh tiến
qua lại
t
rong
xylanh động cơ. Các loại động cơ khác thường
được gọi bằng các tên riêng, ví
dụ
:
động cơ piston quay (
rotary engine ), động cơ phản lực ( jet engine ), tuabin
kh
í
(gas tuabin
).

Động cơ đốt trong được phân loại theo các tiêu chí khác
nhau nh
ư bảng
1.1.
Động cơ đốt cháy bằng tia lửa – loại động cơ đốt trong
hoạt động theo
nguyên
lý: nhiên liệu được đốt cháy bằng tia
lửa được sinh ra từ nguồn nhiệt bên
ngoà
i
không gian công
tác c
ủa xylanh. Chúng ta có thể gặp những kiểu động cơ đốt
cháy
bằng tia lửa với các tên gọi khác như: động cơ Otto,
động cơ carburetor, động
cơ
phun xăng, động cơ đốt trong
cưỡng bức, động cơ hình hành hỗn hợp cháy từ
bên
ngoài,
động cơ xăng, động cơ gas .v.v. Nhiên liệu dùng cho động cơ
đốt cháy
bằng
tia lửa thường là nhiên liệu lỏng dễ bay hơi như:
x
ăng, cồn, benzol, khí hóa
l
ỏng…

Trong các loại nhiên liệu kể
trên thì nhiên liệu xăng là sử dụng phổ biến nhất từ
t
hờ
i
kỳ đầu
phát triển động cơ cho đến
nay.
Bảng
1.1
Tiêu
ch
í
Phân
l
o
ạ
i
Loại nhiên
li
ệu
Đ
ộ
n
g
c
ơ
c
h
ạ

y
b
ằ
n
g
n
h
i
ê
n
l
i
ệ
u
l
ỏn
g
d
ễ
bay hơi
như
:
xăng, cồn,
benzo
l
…
Động cơ chạy bằng nhiên liệu lỏng khó
bay h
ơi
như

:
g
a
s
o
il
,
ma
z
o
u
t
…
Phương pháp
đố
t
cháy
Đ
ộ
n
g
c
ơ
đ
ố
t
c
h
á
y

b
ằ
n
g
ti
a
l
ử
a
Động cơ
d
i
ese
l
Đ
ộ
n
g
c
ơ
s
e
m
i
d
i
e
s
e
l

Cách thực
h
i
ện
CTCT
Động cơ 4
kỳ
Động cơ 2
kỳ
P
h
ư
ơ
n
g
ph
á
p
nạp
kh
í
m
ớ
i
Động cơ không tăng
áp
Động cơ tăng
áp
Đặc điểm kết
cấu

Đ
ộ
n
g
c
ơ
m
ộ
t
h
à
n
g
x
y
l
a
n
h
Động cơ Hình sao, Hình chữ V, W,
H…
Động cơ có một hàng xylanh thẳng
đứng,
ngang,
Theo tính
năng
Động cơ thấp tốc, trung tốc và cao
t
ốc
Động cơ công suất nhỏ, vừa và

l
ớn
Theo công
dụng
Đ
ộ
n
g
c
ơ
c
ơ
g
i
ới
đ
ư
ờ
n
g
b
ộ
Động cơ
t
hủy
Động cơ máy
b
a
y
Đ

ộ
n
g
c
ơ
Động cơ diesel – là loại động cơ đốt trong hoạt động theo
nguyên lý:
nh
i
ên
liệu tự đốt cháy khi được phun vào buồng
đốt chứa khí nén có áp suất và nhiệt
độ cao.
Động cơ 4 kỳ - loại động cơ đốt trong có chu trình công
tác
được hoàn
t
hành
sau 4 hành trình của
p
i
s
t
on.
Động cơ 2 kỳ - loại động cơ đốt trong có chu trình công
tác được hoàn
t
hanh
sau 2 hành trình của
p

i
s
t
on.
 Ưu, nhược điểm của động cơ đốt trong so với các loại động
c
ơ nhiệt khác
l
à
:
- Ưu
đ
i
ểm
+ Hiệu suất có ích 
e
cao ,
động cơ diesel tăng áp bằng
tua bin khí hi
ện
đạ
i
có hiệu suất có ích đạt tới 
e
= (0,4
0,52)
, trong khi
đó hiệu suất có ích của
máy
hơi nước 

e
=(0,09
0,14), của tuabin hơi nước 
e
= (0,02
 0,28) và của tuabin
kh
í

e
không quá
0,3.
+ Kích thước nhỏ gọn, khối lượng nhẹ vì toàn bộ chu trình
c
ủa động cơ
đố
t
trong được thực hiện trong một thiết bị duy
nhấ
t
.
+ Khởi động, vận hành, chăm sóc dễ
dàng.
- Nhược
đ
i
ểm
+ Không phát ra mômen lớn tại tốc độ quay nhỏ nên
không kh
ởi động

được
khi có
t
ả
i
.
+ Khả năng quá tải
kém.
+ Công suất cực đại không
cao.
+ Nhiên liệu đắt và cạn dần trong thiên
nh
i
ên.
+ Ô nhiễm môi trường vì khí xả và
ồn.
Mặc dù vậy, do những ưu điểm kể trên, nên động cơ đốt
trong được sử
dụng
rộng khắp trên các lĩnh vực công nghiệp, nông lâm ngư nghiệp,
giao thông v
ận
t
ả
i

Do đó, trong vài ba thập niên tới, động cơ đốt trong
v
ẫn là loại động
cơ

không thể thay thế, do những động cơ
khác tuy ưu việt hơn nhưng vì lý do kinh
t
ế
và kỹ thuật nên
ch
ưa được chế tạo hàng
l
oạ
t
.
Trong đồ án tốt nghiệp này ta chỉ nghiên cứu động cơ đốt
trong,
đối
t
ượng
nghiên cứu cụ thể là động cơ
d
i
ese
l
.
1.2. Cấu tạo động cơ
d
i
ese
l
Cấu tạo của động cơ bao gồm các bộ chính phận
sau
:

- Bộ phận cố
đ
ị
nh
- Cơ cấu dẫn
động
- Các hệ thống phục
vụ
1.3. Các hệ thống phục vụ động cơ
d
i
ese
l
1.3.1. Nhiệm
vụ
Để đảm bảo cung cấp đủ nhiên liệu, dầu nhờn, nước
và không khí cho
động
cơ diesel chính và phụ, cũng như
loại bỏ sản phẩm cháy của thiết bị năng lượng
t
àu
và điều
khi
ển nó, người ta trang bị các hệ thống phục
vụ.
1.3.2. Phân loại hệ thống phục vụ động
cơ
Rõ ràng sự làm việc tin cậy của động cơ diesel phụ
thuộc trực tiếp vào

sự
hoạt động của các hệ thống phục vụ.
Do vậy yêu cầu độ tin cậy của các hệ
t
hống
phục vụ không
được thấp hơn độ tin cậy của chính động cơ. Các hệ thống
phục
vụ
động cơ bao
gồm
:
- Hệ thống nhiên
li
ệu
- Hệ thống trao đổi
kh
í
- Hệ thống bôi
t
rơn
- Hệ thống làm
má
t
- Hệ thống khởi động động
cơ
- Hệ thống điều
kh
i
ển

1.4. Đối tượng và phạm vi nghiên
cứu
+ Đối tượng nghiên cứu: động cơ
d
i
ese
l
+ Phạm vi nghiên cứu: gồm các hệ
t
hống
- Hệ thống trao đổi
kh
í
- Hệ thống bôi
t
rơn
- Hệ thống làm
má
t
Ở các khía cạnh: mô phỏng đặc điểm cấu tạo, nguyên
lý làm vi
ệc, quy
t
r
ì
nh
tháo lắp các bộ phận của 3 hệ thống
nói
t
rên.