Nghiên cứu thiết lập mô hình động cơ v6 phục vụ dạy học tại bộ môn kỹ thuật ô tô

- 1 -

Hồ Văn Thắng & Ung Đình Toàn - CK49-OT - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
CHƢƠNG 1
GIỚI THIỆU VỀ ĐỘNG CƠ Ô TÔ V6

1.1. ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG
Động cơ đốt trong là một loại động cơ nhiệt, tức là loại máy có chức năng
biến đổi nhiệt năng thành cơ năng. Nhiên liệu được đốt cháy trực tiếp trong không
gian công tác của của động cơ và cũng tại đó diễn ra quá trình chuyển hóa nhiệt
năng thành cơ năng.
Động cơ đốt trong có thể được phân loại theo các tiêu chí khác nhau. Căn cứ
vào nguyên lý hoạt động, có thể chia động cơ đốt trong được chia thành các loại:
động cơ phát hỏa bằng tia lửa, động cơ diesel, động cơ 4 kỳ và động cơ 2 kỳ.
Bảng 1.1: Phân loại tổng quát động cơ đốt trong
Tiêu chí phân loại
Phân loại


Loại nhiên liệu
- Động cơ chạy bằng nhiên liệu lỏng dễ bay hơi
như xăng, alcohol, benzol…
- Động cơ chạy bằng nhiên liệu lỏng khó bay hơi
như: gas oil, mazout…
- Động cơ chạy bằng khí đốt.
Phương pháp phát hỏa nhiên
liệu
- Động cơ phát hỏa bằng tia lửa.
- Động cơ diesel.
Các thực hiên các chu trình
công tác

- Động cơ 2 kỳ.
- Động cơ 4 kỳ.
Phương pháp nạp khí mới vào
không gian công tác
- Động cơ tăng áp.
- Động cơ không tăng áp.
Đặc điểm kết cấu
- Động cơ một hàng xylanh; động cơ hình sao; hình
chữ V, W, H,…
Theo tính năng
- Động cơ thấp tốc, trung tốc và cao tốc.
- Động cơ công suất nhỏ, trung bình và lớn.
- 2 -

Hồ Văn Thắng & Ung Đình Toàn - CK49-OT - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Theo công dụng
- Động cơ xe cơ giới đường bộ.
- Động cơ thủy.
- Động cơ máy bay.
- Động cơ tĩnh tại.

Động cơ phát hỏa bằng tia lửa là loại động cơ đốt trong hoạt động theo
nguyên lý: nhiên liệu được phát hỏa bằng tia lửa được sinh ra từ nguồn nhiệt bên
ngoài không gian công tác của xylanh. Nhiên liệu dùng cho động cơ phát hỏa bằng
tia lửa phổ biến nhất là xăng, vì vậy thuật ngữ “động cơ xăng” thường được dùng để
gọi chung cho các kiểu động cơ chạy bằng nhiên liệu lỏng được phát hỏa bằng tia
lửa, còn động cơ gas là động cơ chạy bằng nhiên liệu khí được phát hỏa bằng tia
lửa.
Động cơ diesel là loại động cơ đốt trong hoạt động theo nguyên lý: nhiên liệu

tự phát hỏa khi được phun vào buồng đốt chứa không khí bị nén đến áp suất và
nhiệt độ đủ cao. Nhiên liệu phổ biến nhất là diesel.
Động cơ 4 kỳ là loại động cơ đốt trong có chu trình công tác được hoàn
thành sau 4 hành trình của piston.
Động cơ 2 kỳ là loại động cơ đốt trong có chu trình công tác được hoàn
thành sau 2 hành trình piston.
Tuy có hình dáng bên ngoài, kích thước và số lượng các chi tiết rất khác
nhau, nhưng tất cả các động cơ đốt trong đều có các bộ phận và hệ thống cơ bản sau
đây:
- Bộ khung.
- Hệ thống truyền lực.
- Hệ thống trao đổi khí.
- Hệ thống nhiên liệu.
- Hệ thống bôi trơn.
- Hệ thống làm mát.
- Hệ thống khởi động.
- 3 -

Hồ Văn Thắng & Ung Đình Toàn - CK49-OT - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
1.2. BỘ KHUNG
Bộ khung động cơ bao gồm những phần cố định chính sau đây: nắp che để
chắn bụi và ngăn không cho dầu bôi trơn vung ra ngoài, nắp xilanh cùng với xilanh
và piston tạo thành buồng cháy, thân máy. Cácte là nơi chứa, hứng dầu bôi trơn và
làm kín phần dưới của động cơ, thường chế tạo bằng tôn dập.

Hình 1-1: Tổng quan bộ khung động cơ
1- Nắp đậy giàn cò ; 2- Nắp xylanh ; 3- Thân máy ; 4- Cácte
Những phần này được liên kết với nhau bằng bulông hoặc gujông thành một
khối thống nhất, cứng vững tránh biến dạng khi động cơ làm việc chịu tác dụng của
lực quán tính và áp lực khí.

Về cơ bản, đường viền ngoài của bộ khung động cơ quyết định những kích
thước chủ yếu của động cơ.
1.2.1. NẮP XYLANH
Nắp xylanh đậy kín một đầu, cùng với piston và xylanh tạo thành buồng
cháy. Nhiều bộ phận của động cơ được lắp trên nắp xilanh như: vòi phun, cụm
xupap, …. đòn gánh xupap, ngoài ra, trên nắp xylanh còn bố trí các đường nạp,
đường thải, đường nước làm mát, đường dầu bôi trơn… do đó kết cấu của nắp
xylanh rất phức tạp.
Nắp xylanh làm việc trong điều kiền rất xấu như phải chịu nhiệt độ cao, áp
suất lớn, ăn mòn hóa học nhiều. Ngoài ra khi lắp ráp, lắp xylanh chịu ứng suất nén
khi siết chặt bu lông hoặc gujông.
1
2
3
4
- 4 -

Hồ Văn Thắng & Ung Đình Toàn - CK49-OT - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Có thể nói nắp xylanh là chi tiết phức tạp nhất trong bộ khung động cơ về
mặt cấu tạo. Đồng thời ứng suất cơ và ứng suất nhiệt vừa cao, vừa rất chênh lệch
giữa các vùng. Chính vì thế thành vách của nắp xylanh phải làm sao có bề dày
tương đối đều để tránh nứt vỡ khi tải nặng, nhiệt độ cao. Nắp xylanh thường được
chế tạo từ gang hoặc hợp kim nhôm bằng phương pháp đúc.
Để lắp ghép được kín, mặt tiếp xúc giữa thân xylanh và nắp xylanh phải
được gia công rất chính xác, và có gioăng làm kín bằng amiang bọc thép.
Động cơ V6 có 2 nắp xylanh.


Hình 1-2: Nắp xylanh động cơ V6
1- Xupap ; 2- Đường nước làm mát ; 3- Đường nạp ; 4- Đường xả

5- Lỗ lắp vòi phun ; 6- Bệ lắp đòn gánh xupap
1.2.2. Thân máy
Thân máy có nhiệm vụ liên kết với nắp xilanh, nắp các te và chứa các lót
xilanh bên trong, trục khuỷu, trục cam, thanh truyền và là nơi để lắp bơm nước,
3

1

1
4
5

1

6

1

2
3

1

1
- 5 -

Hồ Văn Thắng & Ung Đình Toàn - CK49-OT - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
bơm nhớt, lọc nhớt… Ngoài ra nó còn có các khoang chứa nước gọi là áo nước để
làm mát cho lót xilanh.
Khối xilanh làm việc trong điều kiện nhiệt độ cao và ứng suất nhiệt không

đều dễ bị biến dạng.
Ở động cơ V6 này khối xylanh là khối xylanh liền.
Khối xylanh thường được đúc bằng gang hoặc hợp kim nhôm.

Hình 1-3: Thân động cơ
1.2.3. Lót xylanh

Hình 1-4: Lót xylanh
Lót xylanh là một bộ phận có chức năng dẫn hướng piston và cùng với mặt
dưới của nắp xylanh và đỉnh piston tạo nên không gian công tác của xylanh. Lót
xylanh được chế tạo riêng rồi lắp vào khối xylanh,
- 6 -

Hồ Văn Thắng & Ung Đình Toàn - CK49-OT - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Ở động cơ V6 này sử dụng lót xylanh ướt. Lót xylanh tiếp xúc trực tiếp với
nước làm mát, phần dưới của lót xylanh có các đệm cao su ngăn không cho nước lọt
xuống các te.

Hình 1-5: Thân động cơ và lót xylanh
a: Lót xylanh ướt; b: Đêm cao su kín nước
1.2.4. Các te
Các te là bộ phận bao bọc phía dưới thân máy và nơi chứa dầu bôi trơn.
Các te được chế tạo từ thép tấm có kết cấu hàn hay gang đúc, kết cấu của cacte khá
đơn giản, gồm 1 là lỗ xả dầu nhờn, 2 là các lỗ bắt bulông để liên kết cacte với thân
của động cơ. Các te dầu có đáy cần nghiêng về phía đuôi động cơ. Để tránh vung
dầu nhiều quá, đầu dưới của thanh truyền không được chạm vào mặt thoáng của
dầu, trong quá trình chuyển động quay.

Hình 1-6: Các te
1-Lỗ xả dầu ; 2-Lỗ bắt bulông ; 3-Thân các te

- 7 -

Hồ Văn Thắng & Ung Đình Toàn - CK49-OT - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
1.3. HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC
Hệ thống truyền lực có chức năng tiếp nhận áp lực khí thể trong không gian
công tác của xylanh rồi truyền cho hộ tiêu thụ, đồng thời biến chuyển động tịnh tiến
của piston thành chuyển động quay của trục khuỷu. Các bộ phận chính của hệ thống
truyền lực cũng chính là các bộ phận chuyển động chính của động cơ, bao gồm:
nhóm piston, nhóm thanh truyền, trục khuỷu, bánh đà.

1.3.1. Piston
Piston góp phần cùng với các chi tiết trong nhóm piston, lót xylanh, nắp
xylanh tạo thành không gian công tác của động cơ.
Khi làm việc piston nhận áp lực khí thể từ phía đỉnh truyền tới trục khuỷu
qua thanh truyền và ngược lại, ngoài ra piston có nhiệm vụ hút khí mới vào không
gian công tác của động cơ, nén hỗn hợp môi chất công tác và xả khí cháy ra ngoài,
truyền nhiệt khí cháy qua vòng găng đến xylanh và truyền ra môi trường.
Trong quá trình làm việc, piston chịu lực lớn, nhiệt độ cao, ma sát lớn nên
cần phải có độ bền cao. Nên piston thường được chế tạo bằng hợp kim nhôm hoặc
gang do nhẹ, có hệ số ma sát nhỏ và dễ chế tạo.
Piston sử dụng cho động cơ V6 này là piston liền, đỉnh lõm. Trên piston có 3
rãnh đễ lắp xéc măng khí và 2 rãnh đễ lắp xéc măng dầu.
Hình 1-7: Kết cấu cơ cấu
truyền lực
1- Piston; 2- Thanh truyền;
3- Trục khuỷu; 4- Đối trọng
1
2
3
4

- 8 -

Hồ Văn Thắng & Ung Đình Toàn - CK49-OT - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Hình 1-8: Cấu tạo piston
1- Đầu piston ; 2- Rảnh xéc măng khí ; 3- Rảnh xéc măng dầu ;
4- Chốt piston ; 5- Váy piston
1.3.2. Xéc măng
Xéc măng (còn gọi là bạc piston hoặc vòng găng) của ĐCĐT là các vòng đàn
hồi bằng vật liệu chịu nhiệt và chịu mài mòn được lắp vào các rảnh trên piston.
Xecmăng làm việc trong điều kiện xấu: chịu nhiệt độ cao, áp suất va đập lớn,
ma sát mài mòn nhiều và chịu ăn mòn hoá học của khí cháy và dầu bôi trơn. Vì vậy
xecmăng phải được chế tạo bằng vật liệu chịu nhiệt và chịu mài mòn cao. Trên một
piston thường có hai loại xéc măng: xéc măng dầu và xéc măng khí.

2
4
5
3
1
Hình 1-9: Xéc măng dầu và xéc măng khí

- 9 -

Hồ Văn Thắng & Ung Đình Toàn - CK49-OT - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Xéc măng khí: có chức năng làm kín buồng đốt và dẫn nhiệt từ đỉnh piston ra
thành xylanh. Trên mỗi pison có 3 xéc măng khí, xéc măng khí trên cùng được gọi
là xéc măng lửa, mặt ngoài của xéc măng này thường được mạ crom để tăng độ bền.
Xéc măng dầu: có chức năng san đều dầu bôi trơn trên mặt gương của xylanh
và gạt dầu bôi trơn từ mặt gương xylanh về các te. Trên mỗi piston có từ đến 2 xéc

măng dầu bố trí phía dưới xéc măng khí.

1.3.3. Chốt piston
Chốt piston là chi tiết liên kết piston với đầu nhỏ thanh truyền. Chốt piston
thường được khoang rỗng để giảm trọng lượng, tăng mô men chống uốn. Trong quá
trình làm việc, chốt piston chịu lực khí thể và chịu lực quán tính rất lớn. Các lực này
đều thay đổi theo chu kỳ đồng thời có tính va đập mạnh, nhất là trong động cơ cao
tốc. Chốt piston làm việc ở nhiệt độ tương đối cao và khó bôi trơn nên rất dễ bị mài
mòn.
Vì vậy, chốt piston phải được chế tạo bằng vật liệu tốt để đảm bảo độ bền và
độ cứng vững. Chốt piston phải được nhiệt luyện theo công nghệ đặc biệt, bảo đảm
bề mặt làm việc của chốt piston có độ cứng cao, chịu mài mòn, đồng thời ruột phải
dẻo để chống mỏi tốt. Mặt chốt piston phải mài bóng để tránh ứng suất tập trung và
khi lắp ghép với piston và thanh truyền, khe hở lắp ghép phải nhỏ, nếu không chốt
sẽ chịu va đập lớn, dễ bị hư hỏng.
Chiều dài của chốt piston ngắn hơn đường kính piston, khi lắp ráp được khóa
bằng phe hãm đễ không cho chốt piston chuyển dịch theo chiều trục của nó, làm
xước xylanh.
Hình 1-10: Hiện tượng
xéc măng bơm dầu lên
buồng đốt (a,b) và tác
dụng gạt dầu của xéc
măng (c)

- 10 -

Hồ Văn Thắng & Ung Đình Toàn - CK49-OT - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Hình 1-11: Chốt piston
1- Pison ; 2- Đầu nhỏ thanh truyền;

3- Chốt pison ; 4- Vòng hãm
Ở động cơ V6 này chốt piston được lắp chuyển động tương đối với cả thanh
truyền và piston. Lắp ghép theo phương pháp này, chốt piston không cố định trên
đầu nhỏ thanh truyền cũng như trên bệ chốt. Trong quá trình làm việc, chốt piston
có thể xoay tự do quanh đường tâm của chốt.
1.3.4. Thanh truyền
Thanh truyền có nhiệm vụ nhận lực khí cháy từ piston truyền cho trục khuỷu
và ngược lại. Hơn thế nữa thanh truyền còn góp phần vào quá trình biến đổi chuyển
động tịnh tiến của piston thành chuyển động quay của trục khuỷu và ngược lại.

Hình 1-12: Tổng thể thanh truyền
1- Đầu nhỏ; 2- Thân thanh truyền ; 3- Đầu to ; 4- Bạc lót ; 5- Bu lông
1
3
2
4
- 11 -

Hồ Văn Thắng & Ung Đình Toàn - CK49-OT - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Thanh truyền làm việc trong điều kiện nhiệt độ cao chịu áp lực, chịu lắc và
va đập, chịu ứng suất cơ lớn, chịu ăn mòn hoá học do dầu bôi trơn biến chất ở nhiệt
độ cao, chịu mài mòn ở các ổ đỡ (bạc lót đầu trên, bạc lót đầu dưới).
Các thành phần của thanh truyền phải có độ bền và tính tin cậy cần thiết,
trong phạm vi chất lượng của vật liệu đã chọn.
1.3.5. Trục khuỷu


Trục khuỷu là một trong những chi tiết máy quan trọng nhất, cường độ làm
việc lớn nhất và giá thành cao nhất của động cơ đốt trong. Công dụng của trục
khuỷu là tiếp nhận lực tác dụng trên piston truyền qua thanh truyền và biến chuyển

động tịnh tiến của piston thành chuyển động quay của trục để truyền công suất ra
ngoài .
Trong quá trình làm việc, trục khuỷu chịu tác dụng của lực khí cháy, lực
quán tính.Các lực tác dụng gây ra ứng suất uốn và xoắn trục, đồng thời còn gây ra
hiện tượng dao động dọc và dao động xoắn, làm động cơ rung động và mất cân
bằng. Ngoài ra các lực nói trên còn gây ra hao mòn lớn trên các bề mặt ma sát của
cổ chính và cổ biên.
Hình 1-13: Trục khuỷu
a- Trục khuỷu ; b- Bánh đà
1- Cổ chính ; 2- Má khuỷu
3- Lỗ dẫn dầu ; 4- Cổ biên
- 12 -

Hồ Văn Thắng & Ung Đình Toàn - CK49-OT - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
1.4. HỆ THỐNG TRAO ĐỔI KHÍ
1.4.1. Nhiệm vụ, yêu cầu
Hệ thống trao đổi khí ở động cơ V6 này sử dụng kiểu xupap treo dùng đũa
đẩy. Sử dụng 2 trục cam để điều khiển sự đóng mở của xupap ở 2 hàng của động
cơ.
Hệ thống trao đổi khí có chức năng đưa khí mới vào và đẩy khí xả ra khỏi
không gian công tác của động cơ (thực hiện quá trình nạp và xả khí). Khí xả là sản
phẩm cháy được đưa ra khỏi không gian công tác của động cơ chủ yếu là khí
cacbonic và hơi nước, ngoài ra còn có một phần nhiên liệu cháy không hết cũng
theo ra ngoài.
Trong động cơ hệ thống trao đổi khí phải luôn đảm bảo yêu cầu nạp đầy (hệ
số nạp phải cao), xả sạch (hệ số khí sót phải thấp).
1.4.2. Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý làm việc
Các bộ phận cơ bản của hệ thống trao đổi khí bao gồm: bình lọc không khí,
ống nạp, ống xả, bình giảm thanh và cơ cấu phân phối khí.

Nguyên lý hoạt động
Khi động cơ hoạt động, trục khuỷu quay sẽ làm bánh răng trục khuỷu lai
bánh răng trục cam quay theo. Bánh răng trục cam liên kết với trục cam quay ngược
chiều với trục khuỷu. Khi động cơ hoạt động, trục khuỷu quay sẽ truyền chuyển
động cho trục cam 1. Khi trục cam 1 quay, quả cam truyền chuyển động tịnh tiến
cho con đội 2, đũa đẩy 7 làm cho đòn gánh 8 quay quanh trục của nó. Đầu đòn gánh
Hình 1-14: Cơ cấu phân phối khí xupap
treo dùng đũa đẩy.
1. Trục cam; 2. Con đội; 3. Lò xo xupap;
4. Xupap; 5. Nắp máy;
6. Thân máy; 7. Đũa đẩy;
8. Đòn gánh; 9. Cò mổ

- 13 -

Hồ Văn Thắng & Ung Đình Toàn - CK49-OT - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
sẽ đè xupap 4 xuống mở cửa cho khí đi vào xylanh, khi vấu cam ở vị trí cao nhất thì
xupap mở hoàn toàn
1.4.3. Một số bộ phận cơ bản
 Xupap
Các xupap có vai trò đóng mở các đường nạp và thải để thực hiện quá trình
trao đổi khí. Do tiếp xúc trực tiếp với khí cháy nên các xupap chịu áp lực rất lớn và
nhiệt độ cao, nhất là đối với xupap thải nên xupap được chế tạo từ thép hợp kim
chất lượng cao.
Mỗi xylanh của động cơ này có 2 xupap: một xupap nạp, một xupap xả.

Hình 1-15: Xupap nạp và xả
1- Xupap nạp ; 2- Xupap xả
 Trục cam

Hình 1-16: Cấu tạo trục cam
1.Đầu trục cam; 2.Cổ trục; 3.Cam nạp và cam thải
Trục cam mang các cam dẫn động cơ cấu phân phối khí. Trong một số
trường hợp, trên trục cam còn có các bộ phận của hệ thống khác như : cam của bơm
chuyển nhiên liệu, hay bánh răng dẫn động bơm dầu… Trục cam thường được chế
tạo liền khối hoặc chế tạo rời rồi lắp ghép lại với nhau.
1
2
- 14 -

Hồ Văn Thắng & Ung Đình Toàn - CK49-OT - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

a) Đòn gánh và bệ đỡ đòn gánh b) Đũa đẩy
Hình 1-17: Một số bộ phận khác
1.5. HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU
1.5.1. Nhiệm vụ, yêu cầu
Nhiệm vụ
Lọc sạch nhiên liệu rồi phun vào buồng đốt theo những yêu cầu phù hợp với
đặc điểm cấu tạo và tính năng kỹ thuật của động cơ.
Cung cấp lượng nhiên liệu xác định ở những thời điểm xác định vào xylanh
động cơ nhằm thỏa mãn mọi chế độ làm việc.
Hệ thống phun nhiên liệu thực hiện hầu như tất cả các yêu cầu đối với quá
trình phun nhiên liệu và có ảnh hưởng quyết định đến chất lượng quá trình tạo hỗn
hợp cháy ở động cơ diesel.
Yêu cầu
Cung cấp vào buồng đốt những khối lượng dầu xác định, phù hợp với chế độ
làm việc của động cơ và có thể điều chỉnh được, lượng nhiên liệu chu trình cung
cấp cho các xylanh phải đồng điều.
Thời điềm và thời gian cung cấp cần phải chính xác (nhất là thời điểm bắt
đầu) để có thể điều chỉnh được.

Dầu phun vào buồng đốt phải ở dạng các hạt nhỏ, đồng đều và phân bố đều
trong không gian buồng đốt.
Số lượng dầu cung cấp theo thời gian cung cấp – quy luật cung cấp phải tạo
ra sự cấp nhiệt tốt nhất cho chu trình làm việc của động cơ (chất lượng phun tốt,
quy luật phun phù hợp).
- 15 -

Hồ Văn Thắng & Ung Đình Toàn - CK49-OT - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
1.5.2. Sơ đồ và nguyên lý làm việc của hệ thống nhiên liệu động cơ
Hệ thống nhiêu liệu động cơ V6 sử dụng bơm cao áp cụm.

Hình 1-18: Sơ đồ cấu tạo hệ thống nhiên liệu động cơ V6.
1- Bộ chỉnh góc phun sớm ; 2- Bơm cao áp ; 3- Ống cao áp ;
4- Bộ điều tốc ; 5- Vòi phun ; 6- Bơm chuyển

Nguyên lý làm việc của hệ thống:

Hinh 1-19: Nguyên lý làm việc của hệ thống phun nhiên liệu
1- Thùng nhiên liệu ; 2- Bơm chuyển ; 3- Bơm cao áp ;
4- Lọc nhiên liệu ; 5- Vòi phun ; 6- Đường dầu hồi
1
2
3
5
4
6
- 16 -

Hồ Văn Thắng & Ung Đình Toàn - CK49-OT - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Khi động cơ làm việc, bơm chuyển(2) hút dầu từ thùng chứa(1) qua lọc nhiên

liệu(4) sau đó được đẩy vào bơm cao áp(3). Bơm cao áp đẩy dầu đi tiếp vào đường
ống cao áp tới vòi phun(5) để phun vào xylanh động cơ, đảm bảo yêu cầu về chất
lượng định lượng và chất lượng định thời. Chất lượng định lượng và chất lượng
đinh thời được điều khiển tại bơm cap áp.
Lượng nhiên liệu còn sót lại sẽ được hồi về bình chứa qua đường ống hồi dầu (6).
1.5.3. Một số bộ phận cơ bản
 Bơm cao áp


Hình 1-21: Các chi tiết của
một tổ hợp bơm cao áp - vòi phun
1- Cam nhiên liệu
2- Con đội
3- Lò xo
4- Piston
5- Vành răng và thanh răng điều khiển
6- Xylanh
7- Van triệt hồi
N- Khoang nạp
B- Khoang bơm
C- Khoang cao áp
F- Khoang phun
Hình 1-20: Cấu tạo bơm cao áp
1- Bộ điều tốc ; 2- Bơm chuyển ;
3- Bộ điều chỉnh phum sớm

- 17 -

Hồ Văn Thắng & Ung Đình Toàn - CK49-OT - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Bơm cao áp là cụm chi tiết quan trọng nhất trong hệ thống phun nhiên liệu.

Trong bơm cao áp quan trọng nhất là cặp siêu chính xác piston-xylanh bơm cao áp.

Hình 1-22: Chu trình công tác của 1 tôt hợp bơm cao áp
a) Piton ở điểm cận trên ; b) Nạp nhiên liệu vào khoang bơm ;
c) Piston ở điểm dưới ; d)Bắt đầu bơm hình học ;
e) Kết thúc bơm hình học; g) Kết thúc chu trình công tác
 Vòi phun

Hình 1-23: Vòi phun
Hệ thống nhiên liệu của động cơ sử dụng vòi phun kín nhiều lỗ, áp lực của
nhiên liệu do bơm cung cấp để nén lò xo và nâng kim phun mở lỗ phun, phun nhiên
liệu vào buồng đốt động cơ.
- 18 -

Hồ Văn Thắng & Ung Đình Toàn - CK49-OT - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
1.6. HỆ THỐNG BÔI TRƠN ĐỘNG CƠ
1.6.1. Nhiệm vụ, yêu cầu
Động cơ đốt trong được tạo ra bởi các hệ thống, cơ cấu, mối ghép,… khi làm
việc, các bộ phận chuyển động tương đối với nhau. Tại bề mặt liên kết giữa chúng
sẽ sinh ra ma sát và hao mòn. Người ta đưa chất bôi trơn vào các bề mặt chịu mà sát
ấy, tạo ra môi trường có lợi cho ma sát vào hao mòn. Các chất bôi trơn thường dùng
cho động cơ đốt trong là dầu, mỡ, graphit… chúng đóng vai trò môi trường.
Chúng cho phép thay đổi loại ma sát và dạng hao mòn. Như vậy, chức năng
của bôi trơn là điều khiển ma sát vào hao mòn của động cơ.
Hệ thống bôi trơn có nhiệm vụ đưa dầu bôi trơn đến các bề mặt ma sát giữa
các chi tiết của động cơ, với một lượng cần thiết, với áp suất và nhiệt độ nhất định
phù hợp với các điều kiện làm việc của động cơ , để làm giảm ma sát và hao mòn
của nó. Do vậy, nó làm tăng hiệu suất, tuổi thọ và tính tin cậy của động cơ khi sử
dụng.
Ngoài ra bôi trơn còn kết hợp làm nhiệm vụ khác như: làm mát, làm sạch,

làm kín, giảm tiếng ồn, giảm rung động…
1.6.2. Sơ đồ và nguyên lý hoạt động của hệ thống bôi trơn động cơ

Hình 1-24: Hệ thống bôi trơn tuần hoàn các te ướt
1- Các te dầu ; 2- Lọc thô ; 3- Bơm dầu ; 4- Lọc tinh ; 5- Bình làm mát dầu ;
6- Mạch dầu chính ; 7- Áp kế dầu ; 8- Van điều áp; 9- Van an toàn
- 19 -

Hồ Văn Thắng & Ung Đình Toàn - CK49-OT - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Trên động cơ sử dụng hệt thống bôi trơn các te ướt, phương pháp bôi trơn
hỗn hợp gồm: bôi trơn áp lực và bôi trơn vung tóe. Một số bề mặt làm việc được bôi
trơn bằng phương pháp vung tóe như xylanh, các bánh răng truyền động, còn một
số bề mặt được bôi trơn bằng dầu có áp suất như cổ biên, cổ chính.
Nguyên lý hoạt động
Bơm dầu 3 được dẫn động từ trục khuỷu. Dầu trong cácte 1 được hút vào
bơm qua lưới lọc thô 2. Lưới lọc để lọc sơ bộ những tạp chất có kích thước lớn.
Ngoài ra, phao có khớp tuỳ động nên luôn nổi trên mặt thoáng để hút được dầu, kể
cả khi động cơ bị nghiêng.
Sau bơm dầu có áp suất cao (có thể đến 10 kG/cm
2
) đi vào bầu lọc 4, tại đây
dầu được lọc sạch và đi ra khỏi bầu lọc, dầu được đưa lên bình làm mát 5. Tại đây
dầu được làm mát rồi đi theo đường dầu chính đi bôi trơn các bộ phận cần bôi trơn
sau đó trở về cácte.
Van an toàn 9 của bơm dầu có tác dụng giữ cho áp suất dầu không đổi trong
phạm vi tốc độ vòng quay làm việc của động cơ.
1.7. HỆ THỐNG LÀM MÁT ĐỘNG CƠ
1.7.1. Nhiệm vụ, yêu cầu
Hệ thống làm mát có chức năng tản nhiệt từ các chi tiết của động cơ, như
piston, xylanh, nắp xylanh, xupap… để chúng không bị quá tải nhiệt. Ngoài ra, làm

mát động cơ còn có tác dụng duy trì nhiệt độ dầu bôi trơn trong một phạm vi nhất
định để có thể bôi trơn tốt nhất.
Chất có vai trò trung gian trong quá trình truyền nhiệt từ các chi tiết nóng của
động cơ ra ngoài được gọi là môi chất làm mát, đó có thể làm nước, không khí, dầu
hoặc một số loại dung dịch đặc biệt khác.
Không khí được dùng làm môi chất làm mát chủ yếu cho động cơ công suất
nhỏ, đại đa số động cơ đốt trong hiện nay được làm mát bằng nước vì có hiệu suất
nhiệt làm mát cao khoảng 2,5 lần so với làm mát bằng dầu.

- 20 -

Hồ Văn Thắng & Ung Đình Toàn - CK49-OT - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
1.7.2. Sơ đồ và nguyên lý hoạt động của hệ thống làm mát động cơ
Đối với hệ thống làm mát trên động cơ ô tô, nước làm mát trực tiếp cho động
cơ còn không khí làm mát cho nước ở tại két nước. Sau khi làm mát cho động cơ,
nước nóng qua bộ điều tiết nhiệt (2) tới két nước (1) qua các ống tản nhiệt. Khi
nước qua các ống tản nhiệt này sẽ trao nhiệt cho không khí do quạt hút qua, nguội
đi và được bơm (5) đẩy đi làm mát cho động cơ.

Hình 1-25: Hệ thống làm mát tuần hoàn cưỡng bức dùng cho ô tô- máy kéo
Khi trời lạnh, lúc mới khởi động động cơ còn nguội, bộ điều tiết nhiệt không
cho nước đi tới bình giãn nở (1) mà tiếp tục đến bơm và được đẩy vào đường (4) để
làm mát động cơ.
1.8. HỆ THỐNG KHỞI ĐỘNG
1.8.1. Nhiệm vụ, yêu cầu
Khởi động là quá trình chuyển động cơ từ trạng thái đứng yên sang trạng thái
làm việc. Muốn tự làm việc, động cơ phải thực hiện được một chu trình làm việc
trọn vẹn và công do chu trình ấy sinh ra phải đủ cung cấp năng lượng để động cơ có
thể thực hiện được một chu trình tiếp theo. Như vậy cần cung cấp năng lượng ban
đầu để động cơ có thể hoạt động được, sao cho sự đốt cháy nhiên liệu có thể thực

hiện được một chu trình và công sinh ra phải đủ để thực hiện được chu trình sau.
Hệ thống khởi động làm nhiệm vụ quay trục khuỷu động cơ đạt tới tốc độ
nhất định để từ đó động cơ có thể làm việc độc lập được. tốc độ quay này phải đảm
bảo hòa trộn được nhiên liệu với không khí tạo thành hỗn hợp cháy trong xylanh và
hỗn hợp có thể bốc cháy dãn nỡ và sinh công.
1-Két nước;
2-Bộ điều tiết nhiệt;
3-Nhiệt kế;
4-Đường nước đi làm mát;
5- Bơm đẩy.

- 21 -

Hồ Văn Thắng & Ung Đình Toàn - CK49-OT - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Khi động cơ đã hoạt động thì hệ thống khởi động sẽ không làm việc nữa và
được nghỉ trong suốt quá trình động cơ làm việc.
1.8.2. Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý làm việc
Trên động cơ sử dụng hệ thống khởi động bằng điện.

Hình 1-26: Máy khởi động điện

Hình 1-27: Sơ đồ hệ thống khởi động điện .
1-solenoid; 2-cuộn dây kéo; 3-cuộn dây giữ; 4-càng cua;
5-vành răng bánh đà; 6-ly hợp một chiều của khớp truyền động;
7-máy khởi động; 8-công tắc máy; 9-bình ắcquy chì-axít;
10-chốt quay; 11- lò xo hồi vị;
- 22 -

Hồ Văn Thắng & Ung Đình Toàn - CK49-OT - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Nguyên lý làm việc

Khi bật khoá khởi động 8 về vị trí khởi động, dòng điện từ cực (+)  ốc
đồng b khoá điện 8  a, tới đây dòng điện chia làm 2 nhánh. Nhánh thư nhất qua
cuộn giữ 3 ra mát về cực âm của ắcquy, nhánh thứ hai qua cuộn kéo 2  ốc đồng c
 rôto của máy khởi động ra mát về âm của ắcquy. Dòng điện qua cuộn dây kéo và
cuộn giữ từ hoá lõi thép của solenoid rất mạnh, nên lõi thép bị hút sâu vào trong ống
thép. Trong khi chuyển động như vậy lõi thép nén lò xo 11 lại và kéo càng cua 4
xoay quanh chốt 10 đẩy khớp truyền động chạy trên trục máy khởi động về phía
bánh đà, đồng thời đẩy đĩa tiếp điện về phía các ốc đồng b và c.
Khi bánh răng máy khởi động tiếp xúc với vành răng khởi động trên bánh đà,
thì đĩa tiếp điện cũng tiếp xúc với đai ốc b và c, khi đó dòng điện sẽ đi qua đĩa tiếp
điện và xuống motor máy khởi động, để quay rô to làm quay bánh đà, khi động cơ
đã nổ, do tốc độ quay của bánh đà lớn hơn tốc độ của máy khởi động và nguồn điện
cung cấp cho solenol của máy khởi động đã bị ngắt nên nhờ lực đẩy của lò xo 11
nên bánh răng truyền động của máy khởi động trở về vị trí ban đầu.














- 23 -

Hồ Văn Thắng & Ung Đình Toàn - CK49-OT - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
CHƢƠNG 2
PHÂN TÍCH LỰA CHỌN PHƢƠNG ÁN

2.1. CÁC PHƢƠNG ÁN ĐỀ XUẤT
Tiêu chí chung để thiếp lập một mô hình động cơ V6 phục vụ cho việc dạy
học, là mô hình động cơ đó phải dễ dàng tìm hiểu về cấu tạo và nguyên lý làm việc
của các hệ thống, các bộ phận, bên cạnh đó sinh viên có thể thực hiện được một số
bài thực tập tháo lắp, đo kiểm, điều chỉnh và vận hành động cơ đốt trong.
Như ta đã biết một mô hình học cụ về một môn nào đó sẽ có rất nhiều dạng,
tuy nhiên là sinh viên nên các phương án đưa ra ngoài các yêu cầu về tính năng, và
mức độ hoàn thiện để có thể phục vụ tốt cho việc dạy học, thì cũng phải có tính
kinh tế, phù hợp với khả năng của sinh viên.
Qua lý thuyết đã học trên lớp và thực tế đã tìm hiểu về cấu tạo và nguyên lý
làm việc của động cơ V6 trên xe tải, ta có thể đưa ra một số phương án sau đây để
thiết lập mô hình động cơ V6.

Hình 2.1: Động cơ ô tô tải V6
Phương án một:
Thiết kế, gia công chế tạo khung gá đặt động cơ và lắp đầy đủ các cụm máy
phát, máy nén, bơm trợ lực lái, ly hợp… Khung có lắp đặt các bánh xe để di chuyển
thuận lợi.

- 24 -

Hồ Văn Thắng & Ung Đình Toàn - CK49-OT - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Phương án hai:
Gá đặt động cơ lên một khung gầm của chính nó và lắp đặt đẩy đủ tất cả các
bộ phận cụm chi tiết của nó.
Phương án ba:

Thiết kế, gia công chế tạo khung gá đặt động cơ như phương án một nhưng
không lắp bơm trợ lực lái, ly hợp và bánh xe.
Trước khi thực hiện đề tài, động cơ V6 là động cơ chết, nhiều hệ thống còn
thiếu hoặc hư hỏng nặng, vì vậy để có được một mô hình hoàn thiện phục vụ tốt cho
việc dạy học tại bộ môn, thì phải gia công chế tạo khung rồi đưa động cơ lên khung
trước rồi sau đó mới tiến hành sửa chữa phục hồi động cơ.
2.2. PHÂN TÍCH CÁC PHƢƠNG ÁN
2.2.1. Phƣơng án một
Ưu điểm của phương án này là: Dễ hiểu, dễ quan sát sự làm việc của động cơ
và các bộ phận, có thể di chuyển mô hình đi chỗ khác một cách dễ dàng nhờ có
bánh xe. Thuận tiện cho các bài thực tập trên động cơ, thuận tiện cho việc vận hành,
bảo dưỡng sửa chữa và điều chỉnh động cơ.
Nhược điểm của phương án này là: Trọng lượng động cơ lớn nên nên khi đưa
bánh xe vào khung nó sẽ không cứng vững, chi phí cho việc chế tạo khung lớn. Mô
hình lớn.
2.2.2. Phƣơng án hai
Ưu điểm của phương án này là: rất thực tế với việc bố trí động cơ, các cơ cấu
trên ô tô, độ vững chắc lớn, thuận lợi cho việc thực tập động cơ.
Nhược điểm của phương án này là: kinh phí cho đề tài quá lớn, mô hình cồng
kềnh.
2.2.3. Phƣơng án ba
Ưu điểm của phương án này là: trọng lượng của tổng thành mô hình động cơ
giảm một phần, chi phí cho việc chế tạo khung giảm, khi động cơ làm việc khung
cứng vững hơn. Dễ hiểu, dễ quan sát sự làm việc của động cơ và các bộ phận.
Thuận tiện cho việc vận hành bảo dưỡng, sửa chữa và điều chỉnh động cơ.
- 25 -

Hồ Văn Thắng & Ung Đình Toàn - CK49-OT - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Nhược điểm của phương án này là: Khó di chuyển mô hình đi chỗ khác, chưa
thể hiện được đầy đủ các bộ phận lắp trên động cơ.

2.3. LỰA CHỌN PHƢƠNG ÁN CHO MÔ HÌNH
Để thích hợp cho việc thiết lập mô hình và phục vụ cho sinh viên học tập và
nghiên cứu một cách đầy đủ trên mô hình nên em chọn phương án thứ ba.
Quyết định chọn phương án thứ ba là do phương án này hợp lý, nhiều ưu
điểm so với các phương án còn lại như đã phân tích ở trên và điều quan trọng nhất
là chi phí cho mô hình không quá cao phù hợp với điều kiện kinh tế của bản thân.