Xây dựng bài giảng điện tử học phần lý thuyết động cơ ô tô

Khoa cơ khí động lực
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................

...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................

Đồ án tốt nghiệp

Trang 1


Khoa cơ khí động lực

MỤC LỤC
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN ............................................................ 1
MỤC LỤC ...................................................................................................................... 2
LỜI NÓI ĐẦU ................................................................................................................ 6
PHẦN I: CƠ SỞ SƯ PHẠM ĐỂ XÂY DỰNG NỘI DUNG MÔN HỌC LÝ THUYẾT
ĐỘNG CƠ Ô TÔ. ........................................................................................................... 7
1. Mục tiêu của đề tài

7

2. Đối tượng và khách thể nghiên cứu.
3. Nhiệm vụ nghiên cứu.

7
7

CHƯƠNG 1: NHỮNG CƠ SỞ LÝ LUẬN SƯ PHẠM ................................................. 8
1. Mục tiêu giáo dục và đào tạo.

8

1.1. Quan điểm mới về giáo dục, đào tạo.
2. Cơ sở sư phạm để xây dựng và biên soạn nội dung môn học.
2.1. Theo yêu cầu xã hội.

8
9
9

2.2. Theo mục tiêu đào tạo.
9
2.3. Các nguyên tắc giáo dục.
10
2.4. Tính thống nhất.
11
2.5. Vị trí mơn học.
13
2.6. Đối tượng học.
13
CHƯƠNG 2. PHÂN TÍCH KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU, ĐỀ RA CÁC GIẢI PHÁP
NHẰM NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG GIẢNG DẠY VÀ HỌC TẬP HỌC PHẦN. .. 14
PHẦN II: XÂY DỰNG NỘI DUNG MÔN HỌC ........................................................ 16
CHƯƠNG I: KHÁI QUÁT VỀ ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG ........................................ 16
1.1. Động cơ đốt trong
1.2. So sánh động cơ đốt trong với các loại động cơ nhiệt khác
1.3. Phân loại động cơ đốt trong

1.4. Nguyên lý làm việc của động cơ đốt trong loại trục khuỷu – thanh truyền
1.4.1. Sơ đồ nguyên lý và cấu trúc cơ bản
1.4.2. Các khái niệm và thông số cơ bản của động cơ đốt trong
1.4.3. Nguyên lí làm việc của động cơ 4 kỳ khơng tăng áp
1.4.3.1. Ngun lí làm việc của động cơ xăng 1 xylanh
1.4.3.2. Nguyên lí làm việc của động cơ diesel 1 xylanh
1.4.2. Nguyên lí làm việc của động cơ 2 kì
1.4.3. Ngun lí làm việc của động cơ nhiều xylanh
Đồ án tốt nghiệp

16
16
17
20
20
21
22
22
24
24
26

Trang 2


Khoa cơ khí động lực

1.4.3.1 Nguyên lí làm việc của động cơ 4 kì 4 xylanh thẳng hàng
1.4.3.2. Ngun lí làm việc của động cơ 6 xylanh thẳng hàng

27
27

1.4.4. Nguyên lí làm việc của động cơ có tăng áp

28

1.5. Ngun lí làm việc của động cơ piston quay (đơng cơ Walken)

30

CHƯƠNG II: CHU TRÌNH CƠNG TÁC CỦA ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG ............... 32
2.1. Chu trình lý tưởng
2.1.1. Khái niệm chu trình lý tưởng

32
32

2.1.2. Các loại chu trình lí tưởng
2.1.3. Các chỉ tiêu đánh giá chu trình lí tưởng

33
34

2.1.4. Khảo sát ảnh hưởng đến hiệu suất nhiệt và áp suất trung bình của chu trình
35
2.1.4.1. Chu trình đẳng tích

35

2.2. Chu trình thực tế của động cơ đốt trong
2.2.1. Quá trình nạp

38
38

2.2.1.1. Diễn biến q trình nạp
2.2.1.2. Các thơng số của q trình nạp
2.1.2.3. Những nhân tố ảnh hưởng đến hệ số nạp
2.2.2. Q trình nén
2.2.2.1. Diễn biến và các thơng số của quá trình nén
2.2.1.2 Những nhân tố ảnh hưởng đến n1

38
39
45
47
48
48

2.2.3. Quá trình cháy

50

2.2.3.1. Khái quát về quá trình cháy
2.2.3.2. Diễn biến quá trình cháy và giãn nở
2.2.3.3. Các hiện tượng cháy khơng bình thường trong động cơ xăng
2.2.3.4. Những nhân tố ảnh hưởng đến quá trình cháy
2.2.3.5. Các nhân tố ảnh hưởng đến quá trình giãn nở
2.2.4. Quá trình thải

2.3. Các thơng số của chu trình cơng tác của động cơ đốt trong
2.3.1. Công chỉ thị
2.3.2. Áp suất chỉ thị
2.3.2.1. Chu trình hỗn hợp

50
51
55
56
59
60
61
61
61
61

2.3.2.2. Chu trình đẳng tích
62
2.3.3. Cơng suất
62
2.3.4. Hiệu suất chỉ thị
62
2.4.5. Suất tiêu thụ nhiên liệu chỉ thị
63
CHƯƠNG III: MÔI CHẤT CÔNG TÁC ..................................................................... 64
3.1. Khái quát về môi chất công tác
Đồ án tốt nghiệp

64
Trang 3

Khoa cơ khí động lực

3.2. Nhiên liệu
3.2.1. Các loại nhiên liệu dùng trong động cơ đốt trong

64
64

3.2.1.1. Nhiên liệu khí

64

3.2.1.2. Nhiên liệu lỏng

65

3.2.2. Tính chất cơ bản của nhiên liệu lỏng
3.2.2.1. Tính chất vật lý của nhiên liệu lỏng
3.2.2.2. Tính chất hố học của nhiên liệu lỏng

66
66
69

3.2.2.3. Đánh giá tính tự cháy của nhiên liệu diesel
3.2.2.4. Đánh giá tính chống kích nổ của nhiên liệu xăng

70

71

CHƯƠNG IV: HÌNH THÀNH HỖN HỢP TRONG ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG ........ 73
4.1. Sự hình thành hịa khí trong động cơ đốt trong

73

4.1.1. Khái niệm sự hình thành hịa khí

73

4.1.2. Phân loại sự hình thành hịa khí
4.2. Hình thành hịa khí trong động cơ xăng

74
74

4.2.1. Yêu cầu thành phần khí hỗn hợp động cơ xăng
4.2.2. Hình thành hỗn hợp trong bộ chế hịa khí
4.2.2.1. Ngun lí tạo hỗn hợp
4.2.2.2. Đặc tính của bộ chế hịa khí lí tưởng
4.2.3.3. Các tuyến xăng trong bộ chế hịa khí
4.2.3. Hình thành hỗn hợp trong động cơ phun xăng

74
75
75
77
78
79

4.2.3.1. Hệ thống phun xăng đơn điểm

80

4.2.3.2. Hệ thống phun xăng đa điểm
4.2.3.3. Hệ thống phun xăng trực tiếp
4.2.3.4. Lý thuyết chung về phun xăng
4.2.4. So sánh hệ thống phun xăng và hệ thống dùng chế hịa khí
4.3. Hình thành hỗn hợp trong động cơ Diezel
4.3.1. Chất lượng tia phun và các nhân tố ảnh hưởng
4.3.2. Cấu trúc và sự phát triển của tia phun nhiên liệu
4.2.3. Các phương pháp hình thành hịa khí trong động cơ diezel
4.2.3.1. Buồng cháy thống nhất
4.2.3.2. Hỗn hợp thể tích- màng

80
81
83
93
93
94
96
97
97
99

4.2.3.3. Hỗn hợp màng
100
4.2.3.4. Buồng cháy ngăn cách

101
4.2.3.4. Hình thành khí hỗn hợp đồng nhất và cháy do nén
104
4.3.3. Điều khiển động cơ diezel- Hệ thống CDI
105
CHƯƠNG V: CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ - KỸ THUẬT CỦA ĐỘNG CƠ ĐỐT
TRONG ....................................................................................................................... 108
Đồ án tốt nghiệp

Trang 4


Khoa cơ khí động lực

5.1. Vai trị của các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật của ĐCĐT
5.2. Các chỉ tiêu

108
108

5.2.1. Áp suất trung bình có ích

108

5.2.2. Tổn thất cơ khí

109

5.2.3. Cơng suất
5.2.4. Hiệu suất

5.2.5. Suất tiêu hao nhiên liệu có ích

109
109
109

5.2.6. Tuổi thọ và độ tin cậy
5.2.7. Khối lượng động cơ

110
110

5.2.8. Kích thước bao
110
CHƯƠNG VI: CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC VÀ ĐẶC TÍNH ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG.. 111
6.1. Các chế độ làm việc của động cơ đốt trong

111

6.1.1. Khái niệm chế độ làm việc của động cơ
6.1.2. Chế độ làm việc ổn định và khơng ổn định

111
111

6.2. Đặc tính của động cơ
6.2.2. Các đặc tính của động cơ
6.2.2.1. Đặc tính tốc độ
6.2.2.2. Đặc tính điều chỉnh
6.2.2.3. Đặc tính tải

6.2.2.4. Đặc tính điều tốc

113
113
113
123
129
131

6.3.2 Các biện pháp cải thiện và điều chỉnh đặc tính động cơ

133

6.3.2.1. Điều khiển pha phối khí
133
6.3.2.2. Điều khiển hành trình xupap
135
6.2.3.3. Hệ thống thay đổi chiều dài đường nạp ACIS
135
KẾT LUẬN................................................................................................................. 137

Đồ án tốt nghiệp

Trang 5


Khoa cơ khí động lực

LỜI NĨI ĐẦU
Những năm gần đây, cùng với sự phát triển nhanh chóng của nền kinh tế thì nền

cơng nghiệp nói chung và đặc biệt là cơng nghiệp ơtơ đã có những bước phát triển
nhảy vọt. Ôtô là một trong những phương tiện giao thông không thể thiếu đối với sự
phát triển của nền kinh tế – xã hội hiện nay.
Môn “Lý thuyết động cơ ô tơ” là một trong những mơn học đóng vai trị quan
trọng trong việc thiết lập những cơ sở khoa học để nghiên cứu, thiết kế động cơ. Nó
đã đề ra được những phương hướng nghiên cứu, thí nghiệm động cơ, tìm ra những
phương hướng, giải pháp điều khiển tối ưu nhất cho động cơ ô tô để nâng cao chất
lượng cũng như hiệu suất động cơ.
Môn học này làm nền tảng cơ bản của ngành kỹ thuật ơtơ, nó biểu hiện rõ hơn về
lý thuyết tổng quát của động cơ.
Môn lý thuyết động cơ ôtô này xây dựng nhằm hai nhiệm vụ chính:
+ Giới thiệu tổng quan về động cơ đốt trong dùng trên xe ô tô
+ Nghiên cứu về chu trình làm việc của động cơ ơ tơ, q trình hình thành hịa
khí trong động cơ.
+ Nghiên cứu về đặc tính của động cơ qua đó đưa ra các giải pháp nhằm cải
thiện đặc tính của động cơ ơ tơ.
Qua q trình học tập và nghiên cứu tại trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật
Hưng Yên, em được khoa tin tưởng giao cho đề tài tốt nghiệp: Xây dựng bài giảng
điện tử học phần Lý thuyết động cơ ô tô . Đây là một đề tài rất thiết thực nhưng cịn
gặp phải nhiều khó khăn. Sau một thời gian làm việc khẩn trương và nghiêm túc với sự
cố gắng của bản thân và dưới sự hướng dẫn tận tình của các thầy trong bộ môn Công
nghệ ô tô, đặc biệt là TS. Đinh Ngọc Ân, em đã hoàn thành đề tài đáp ứng được yêu
cầu đưa ra. Song trong quá trình làm đồ án tốt nghiệp, với khả năng và kinh nghiệm
cịn hạn chế nên khơng thể tránh khỏi thiếu sót. Vì vậy chúng em rất mong sự góp ý
của các thầy cô trong khoa và các bạn trong lớp cũng như các bạn có sự đam mê về đề
tài này để đề tài được hoàn thiện hơn nữa và đó cũng chính là những kinh nghiệm
nghề nghiệp cho chúng em sau khi ra trường.
Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong khoa, đặc biệt là TS. Đinh Ngọc
Ân đã tận tình chỉ bảo và hướng dẫn em để đề tài của em được hoàn thành.
Em xin trân trọng cảm ơn!

Sinh viên thực hiện:
Phạm Văn Hoàng

Đồ án tốt nghiệp

Trang 6


Khoa cơ khí động lực

PHẦN I: CƠ SỞ SƯ PHẠM ĐỂ XÂY DỰNG NỘI DUNG MÔN HỌC LÝ
THUYẾT ĐỘNG CƠ Ô TÔ.
1. Mục tiêu của đề tài
- Đánh giá thực trạng dạy và học tập học phần “ Lý thuyết động cơ ơtơ” tại khoa
Cơ Khí Động Lực trường ĐHSPKT Hưng Yên đặc biệt quan tâm đến vấn đề tiếp thu
kiến thức phía người học.
- Đánh giá kết quả nghiên cứu, cải tiến phương pháp giảng dạy, học tập học phần
“Lý thuyết động cơ ôtô” áp dụng cho sinh viên đại học, cao đẳng tại khoa Cơ Khí
Động Lực trường ĐHSPKT Hưng Yên.
- Xây dựng hệ thống đề cương học tập học phần “lý thuyết động cơ ôtô” dùng
cho việc đào tạo sinh viên tại khoa Cơ Khí Động Lực trường ĐHSPKT Hưng Yên.
- Đề xuất các giải pháp nhằm đổi mới phương pháp dạy học học phần “ Lý thuyết
động cơ ôtô” áp dụng cho sinh viên Đại học, Cao đẳng tại khoa Cơ Khí Động Lực
trường ĐHSPKT Hưng Yên.
2. Đối tượng và khách thể nghiên cứu.
- Đối tượng nghiên cứu: Học phần “Lý thuyết động cơ ôtô”.
- Khách thể nghiên cứu: Quá trình giảng dạy và học tập học phần “Lý thuyết
động cơ ôtô”.
3. Nhiệm vụ nghiên cứu.
- Tìm hiểu thực trạng tình hình giảng dạy và học tập học phần “ Lý thuyết động

cơ ôtô” cho đối tượng sinh viên ĐH-CĐ.
- Tổng hợp tài liệu trong nước vào nước ngoài cùng tài liệu của các hãng xe để
xây dựng lên hệ thống đề cương học tập học phần “ Lý thuyết động cơ ôtô”.
- Đề xuất phương pháp nâng cao chất lượng giảng dạy và học tập học phần “Lý
thuyết động cơ ôtô”.

Đồ án tốt nghiệp

Trang 7


Khoa cơ khí động lực

CHƯƠNG I. NHỮNG CƠ SỞ LÝ LUẬN SƯ PHẠM
1. Mục tiêu giáo dục và đào tạo.
- Mục tiêu giáo dục và đào tạo là cơ sở định hướng cho toàn bộ hoạt động tổ
chức và quản lý đào tạo ở mọi loại hình thức và phương thức đào tạo. Đồng thời là cơ
sở để thiết kế nội dung chương trình đào tạo cho các ngành nghề cụ thể phù hợp với
từng loại hình khác nhau.
- Mục tiêu đào tạo không chỉ là cơ sở định hướng mà điều quan trọng hơn là
chuẩn đánh giá toàn bộ quá trình đào tạo nghề nghiệp ở các mức độ khác nhau. Dựa
vào mục tiêu đào tạo từng phần hoặc từng mơn học bài giảng chúng ta có cơ sở để
đáng giá chất lượng và hiệu quả của quá trình đào tạo và trên cơ sở đó đánh giá trình
độ tổ chức đào tạo của nhà trường, trình độ nghiệp vụ sư phạm của mỗi giáo viên.
1.1. Quan điểm mới về giáo dục, đào tạo.
- Trong những năm gần đây, để đáp ứng nhu cầu mới của xã hội hiện đại với
những biến đổi nhanh chóng về mọi lĩnh vực chính trị, kinh tế văn hóa - xã hội và
khoa học công nghệ …hàng loạt các quan điểm, ý tưởng mới về một nền giáo dục hiện
đại đã ra đời và có hảnh hưởng sâu sắc đến q trình phát triển giáo dục - đào tạo ở
nhiều nước. Nhà trường ngày nay được chuyển từ hệ thống khép kín, cơ lập trong xã

hội sang hệ thống mở, hịa nhập tích cực với các biến đổi của đời sống xã hội. Nó có
vai trị to lớn khơng chỉ trong việc truyền thụ kiến thức, kinh nghiệm xã hội mà cịn có
tác dụng trực tiếp phát triển những thái độ, khả năng cần thiết để đảm bảo cho người
học nắm vững, phát triển kiến thức và đặc biệt là sử dụng vốn kiến thức đó vào trong
các hoạt động thực tiễn. Bộ ba kiến thức - kỹ năng - thái độ có mối liên hệ chặt chẽ với
nhau trong cuộc sống vừa lao động vừa học tập của mỗi các nhân. Những ưu tiên về
mục đích giáo dục cũng có những thay đổi cơ bản. Mục tiêu giáo dục ngày càng được
định hướng gắn bó chặt chẽ hơn với đời sống hiện thực của xã hội và các nhân như:
học để lao động và hoàn thiện nhân cách, học cách sống và thích ứng với những biến
đổi, học tập tích cực và tự học, độc lập sáng tạo…
- Mối quan hệ thầy trị cũng có những biến đổi quan trọng, ngày nay mối quan hệ
này đang chuyển dần từ quan hệ phụ thuộc, người thầy ln đóng vai trị chủ đạo với
chức năng cơ bản là tổ chức, hướng dẫn, chỉ đạo tồn bộ q trình dạy - học và người
học có vị trí trung tâm, tham gia tích cực, chủ động và sáng vào quá trình dạy - học.
Những nhu cầu, lợi ích và khả năng của người học được quan tâm thích đáng trong
q trình dạy - học. Đặt người học vào vị trí trung tâm q trình dạy học có nghĩa là
làm cho người học làm chủ mình hơn, có khả năng lựa chọn, tìm hiểu, sáng tạo những
phương pháp học tập tích cực trong q trình tiếp thu kiến thức.

Đồ án tốt nghiệp

Trang 8


Khoa cơ khí động lực

2. Cơ sở sư phạm để xây dựng và biên soạn nội dung môn học.
2.1. Theo yêu cầu xã hội.
- Đất nước ta đang bước vào thời kỳ đổi mới - thời kỳ quá độ lên Chủ nghĩa xã
hội, sự phát triển mạnh mẽ của nền kinh tế đất nước trong q trình cơng nghiệp hốhiện đại hố cần một nguồn nhân lực có trình độ văn hố, có kỹ năng nghề nghiệp,

ln làm chủ được những tiến bộ của khoa học kỹ thuật. Vấn đề này đang được Nhà
nước ta quan tâm và có những chính sách thích hợp đối với ngành giáo dục nói chung
và lĩnh vực đào tạo nghề nói riêng. Về cơ bản nguồn nhân lực qua đào tạo đã đáp ứng
được yêu cầu cơ bản về nhu cầu của nền kinh tế đất nước.
Ngày nay, khoa học kỹ thuật - công nghệ phát triển không ngừng và được ứng
dụng ngày càng rộng rãi vào trong lao động sản xuất, điều đó là nhân tố thúc đẩy nền
kinh tế nước ta cũng như các nước khác trên thế giới phát triển mạnh mẽ. Để theo kịp
nhịp độ phát triển của nền kinh tế thì giáo dục đào tạo nghề phải lấy yêu cầu thực tế
của nền kinh tế xã hội làm cơ sở để xây dựng mục tiêu đào tạo và thời gian đào tạo từ
đó làm cơ sở để xây dựng chương trình mơn học.
2.2. Theo mục tiêu đào tạo.
- Khi xây dựng nội dung chương trình cho một mơn học ta cần phải dựa vào mục
tiêu của môn học, mục tiêu được hiểu là cái đích cần đạt tới sau mỗi mơn học. Mục
tiêu được cụ thể hố qua từng chương, từng bài học. Sự kết hợp nhiều mục tiêu cụ thể
trong từng nội dung học tập sẽ tạo thành mục tiêu lớn - mục tiêu tổng quát. Mục tiêu
tổng qt này phải tiêu biểu điển hình. Ta có thể phân ra ba mục tiêu cơ bản sau:
- Mục tiêu kiến thức: Đây là mục tiêu thuộc thành phần lý thuyết, là hoạt động cơ
bản của đa số các chương trình giáo dục, đó là những kiến thức người học tiếp thu
được sau một q trình học tập. Nó được biểu hiện ở ba mức độ:
+ Nhớ lại: Tái hiện được những kiến thức đã học để có thể trình bày lại được.
+ Lý giải: Giải thích được các hiện tượng, dữ kiện, số liệu đã học được …bằng
ngôn ngữ của chính mình.
+ Vận dụng: Tìm được các giải pháp tối ưu nhất với từng công việc, và luôn sáng
tạo trong công việc.
- Mục tiêu kỹ năng: Mục tiêu này thuộc thành phần “làm - thực hành”, gồm các
hoạt động địi hỏi sự điều hợp giữa trí óc và cơ bắp. Đó là những thao tác mà người
học cần đạt được sau quá trình luyện tập. Mục tiêu này là mục tiêu cơ bản của chương
trình đào tạo chuyên nghiệp và được thể hiện ở các mức độ dưới đây:
+ Bắt chước: Làm lại đúng thao tác mẫu đã được quan sát, song chưa ý thức
được đầy đủ việc mình làm.

Đồ án tốt nghiệp

Trang 9


Khoa cơ khí động lực

+ Chủ động: Lặp lại các thao tác một cách có ý thức với độ chính xác và hiệu
quả nhất định.
+ Tự động hoá: Lặp lại các thao tác một cách nhuần nhuyễn, thành thạo, ít có sự
tham gia của ý thức, có thể vận dụng sáng tạo để đạt hiệu quả công việc cao nhất. Đây
là mức độ cao nhất mà người học có thể đạt được.
- Mục tiêu thái độ: Nhìn dưới góc độ của các Nhà giáo dục, đây là mục tiêu để
người học đạt tới một trạng thái tâm lý tương đối ổn định, sẵn sàng phản ứng với các
tác động của người khác hoặc của các tình huống trong cơng việc. Nó được thể hiện ra
ngồi bằng những hành vi, qua ứng xử, sự giao tiếp... Nội dung của mục tiêu này có ba
mức độ:
+ Tiếp nhận: Nhận ra được sự xuất hiện của một trạng thái tâm lý của đối tượng
đang tiếp xúc.
+ Sẵn sàng phản ứng: Ứng xử một cách cụ thể nhằm thoả mãn nhu cầu của đối
tượng mình đang tiếp xúc.
+ Nội tâm hố: Cảm thơng, đưa vào bên trong ý thức của bản thân một hiểu biết,
một nhận định, tình cảm… về đối tượng tiếp xúc.
- Ở mỗi một bậc học đều có mục tiêu đào tạo và chương trình mơn học riêng, để
xác định được mục tiêu của môn học ta cần phải căn cứ vào mục tiêu đào tạo chung
của bậc học đó. Mục tiêu đào tạo của bậc học cao đẳng và đại học trong trường Đại
học Sư phạm kỹ thuật Hưng Yên là đào tạo ra một đội ngũ lao động phát triển tồn
diện có đạo đức, có sức khoẻ, nâng cao chất lượng tay nghề gắn liền với nâng cao ý
thức kỷ luật và tác phong hiện đại trong lao động, đáp ứng được những yêu cầu của sự

phát triển kinh tế xã hội và sự nghiệp giáo dục đào tạo nghề của đất nước.
2.3. Các nguyên tắc giáo dục.
- Qua nghiên cứu các Nhà giáo dục đã tổng kết về các nguyên tắc giáo dục là:
“Học đi đôi với hành - Giáo dục kết hợp với lao động sản xuất - Nhà trường gắn liền
với xã hội”.
- Về nguyên tắc thứ nhất “ Học đi đôi với hành”: Theo chủ nghĩa Mác - Lênin
“từ trực quan sinh động đến tư duy trừu tượng là quá trình duy vật biện chứng”. Như
vậy, mối tương quan giữa “học” và “hành” phải tương hỗ, bổ sung cho nhau, thúc đẩy
nhau phát triển trong quá trình tư duy. Ta biết rằng bản chất của sự học là quá trình
truyền thụ và lĩnh hội các kinh nghiệm lịch sử xã hội. Từ kinh nghiệm lịch sử của
người đi trước truyền lại, qua sự “học”, con người tìm ra các cách thức giải quyết cơng
việc. Ngược lại, phải từ thực tế, trong thực tế, qua thực tế sinh động con người mới rút
ra kinh nghiệm lịch sử. Đây là q trình “hành”. Có nghĩa là qua “hành” bổ sung, hoàn
thiện cho “ học”, từ “ học” con người tìm ra cách thức “ hành” nhanh nhất. Hai q
trình này ln song song, tương hỗ nhau.
Đồ án tốt nghiệp

Trang 10


Khoa cơ khí động lực

- Về nguyên tắc thứ hai “Giáo dục kết hợp với lao động sản xuất”: Ta thấy rằng
nhân cách của một con người được thể hiện qua lao động, trong lao động và bằng lao
động. Như vậy là q trình giáo dục khơng chỉ dạy nghề mà còn phải dạy người - tức
là rèn đức cho người học. Một điểm cần quan tâm nữa là yếu tố tự giáo dục ở người
học. Đây là yếu tố tham gia xuyên suốt sự học của bất cứ ai. Yếu tố này đóng góp chủ
yếu cho sự thành cơng của bất cứ quá trình - nguyên lý giáo dục nào. Thiếu nó mọi
q trình khác đều trở nên vơ nghĩa. Nguyên tắc giáo dục nêu trên sẽ củng cố, bồi
đắp, xây dựng một thế giới quan, niềm tin, lý tưởng cho người học, giúp cho sự tự giáo

dục thêm hiệu quả.
- Nguyên tắc thứ ba: “ Nhà trường gắn liền với xã hội”. Chúng ta biết rằng có ba
lực lượng tham gia vào q trình giáo dục, đó là Gia đình, Nhà trường và Xã hội.
Trong đó giáo dục Gia đình là nền tảng của giáo dục đạo đức, giáo dục Nhà trường và
giáo dục xã hội là cốt lõi của q trình giáo dục nói chung. Nhà trường là sự cụ thể hoá
thể chế giáo dục của Nhà nước - giai cấp thống trị, phục vụ lợi ích của giai cấp thống
trị. Xã hội cần con người như thế nào thì nhà trường đào tạo ra con người như thế…
- Tóm lại là việc vận dụng các nguyên tắc này giúp cho sự nghiệp giáo dục đáp
ứng yêu cầu về chất lượng của nguồn nhân lực phục vụ sự nghiệp cách mạng trong
thời đại mới.
2.4. Tính thống nhất.
- Trong q trình giáo dục nói chung, q trình dạy và học nói riêng phải đảm
bảo tính thống nhất giữa mục tiêu - nội dung - phương pháp - phương tiện.
- Về nội dung: Việc xây dựng, biên soạn nội dung phải đáp ứng được mục tiêu
đề ra. Cụ thể là phải đổi mới nội dung dạy và học cho phù hợp với thực tế xã hội. Nội
dung phải liên tục cập nhật; Dạy học kỹ thuật cần định hướng mạnh vào sản xuất; Đi
tắt đón đầu - nắm bắt khoa học cơng nghệ hiện đại; Mềm hố nội dung chương trình
(tức là trong nội dung của mơn học có học phần cố định, bắt buộc - “phần cứng” và
học phần tự chọn - “phần mềm”).
- Về phương pháp: Phương pháp dạy học là tổng hợp các cách thức làm việc của
người dạy và người học để đạt được những mục đích nhất định. Trong q trình ấy,
người dạy giữa vai trò chủ đạo, định hướng hành động cho người học, người học tích
cực, chủ động trong các hoạt động. Việc xây dựng phương pháp dạy học cần phải dựa
vào nội dung dạy học vào đối tượng học, phải đảm bảo mối quan hệ giữa “mục tiêu nội dung - phương pháp - phương tiện” có như vậy mới đạt được hiệu quả như mục
tiêu đã đề ra.
- Ta biết rằng, dù là phương pháp nhận thức hay phương pháp sản xuất cũng bao
gồm trong bản thân nó sự nhận thức những qui luật khách quan. Trên cơ sở những qui
luật này mới xuất hiện những thủ thuật hay hệ thống thủ thuật để nhận thức và để hành
Đồ án tốt nghiệp

Trang 11


Khoa cơ khí động lực

động. Những qui luật khách quan mà con người nhận được tạo nên mặt khách quan
của phương pháp, những thủ thuật hay thao tác nảy sinh ra trên cơ sở những qui luật
đó mà con người sử dụng nhận thức và cải biến các hiện tượng, thúc đẩy các quá trình
tiến lên tạo nên mặt chủ quan của phương pháp. Bản thân các quy luật khách quan
khơng trực tiếp tạo nên phương pháp nhưng nó lại là yếu tố không thể thiếu được đối
với phương pháp. Nó là cơ sở chỉ ra cho con người biết rằng nên dùng những thủ
thuật, thao tác gì trong trường hợp nào để đạt được mục đích đã dự định, làm thế nào
để tìm ra cái mới trong nhận thức… Trong thực tiễn, phương pháp không phải là bản
thân sự hoạt động mà là các cách thức, tính chất, phương hướng và trình tự tiến hành
các hoạt động đó. Vì vậy phương pháp là hệ thống các hoạt động có mục đích rõ rệt
của người dạy, đảm bảo cho người học nắm vững kiến thức, hình thành kỹ năng và tạo
ra kỹ xảo, từ đó phát triển hơn nữa năng lực nhận thức và trau dồi thêm phẩm chất đạo
đức.
- Các phương pháp dạy học được các nhà sư phạm đưa ra gồm:
+ Nhóm phương pháp dạy học bằng lời:
* Phương pháp thuyết trình: Giảng thuật, giảng diễn, giảng giải)
* Phương pháp đàm thoại: Đàm thoại tái hiện, đàm thoại giải thích, minh hoạ.
+ Nhóm các phương pháp dạy học trực quan ( sử dụng mơ hình, vật thật, sử dụng
phương tiện kỹ thuật hỗ trợ: máy chiếu – phim chiếu, máy vi tính…)
+ Nhóm phương pháp luyện tập.
+ Phương pháp ôn tập, phương pháp dạy học chuyên biệt.
+ Phương pháp làm việc với sách giáo khoa và tài liệu tham khảo…
- Về phương tiện: Phương tiện là toàn bộ các dụng cụ, các thiết bị kỹ thuật và tài
liệu hướng dẫn dùng để trang bị cho quá trình dạy học. Việc sử dụng phương tiện dạy
học vừa là phương pháp giảng dạy vừa là công cụ hỗ trợ cho người dạy, trợ giúp đắc

lực cho quá trình nhận thức đối với người học. Nó là nhu cầu tất yếu của quá trình dạy
học để đảm bảo phép biện chứng của quá trình nhận thức đi từ cái cụ thể đến cái trừu
tượng và ngược lại.
- Việc lựa chọn phương tiện giúp cho người dạy truyền đạt nội dung bài học một
cách nhanh nhất, hiệu quả nhất, chính xác, chất lượng nhất, bài giảng phong phú, hấp
dẫn mang tính khoa học cao. Mặt khác giúp người học lĩnh hội bài giảng một cách
nhanh và vững chắc, kích thích hứng thú và phát huy khả năng tư duy của người học
tốt nhất.
- Tuy nhiên, nói như vậy khơng có nghĩa là con người có một phương pháp,
phương tiện vạn năng duy nhất để sử dụng trong mọi trường hợp. Điều đó yêu cầu
người dạy phải có khả năng vận dụng sáng tạo, linh hoạt trong việc sử dụng phương
pháp, phương tiện dạy học. Tức là phải kể đến sự phù hợp cả về nội dung và hình thức
Đồ án tốt nghiệp

Trang 12


Khoa cơ khí động lực

trong mối quan hệ giữa các yếu tố mục tiêu, nội dung, phương pháp, phương tiện. Mục
tiêu nào nội dung phải tương xứng, phương pháp phải chính xác, chuẩn mực, phương
tiện phải thích hợp. Ngược lại, với các phương tiện kỹ thuật thực tế của cơ sở đào tạo
cần phải có phương pháp tương đương, lựa chọn nội dung chọn lọc, tiêu biểu để đạt
được mục đích đặt ra.
2.5. Vị trí mơn học.
- Để xây dựng được nội dung môn học ta cần phải dựa vào vị trí, chương trình
và thời lượng mơn học trong chương trình đào tạo. Với mỗi một mơn học nó có những
nội dung và đặc trưng riêng. Do đó khi xây dựng chương trình mơn học ta cần phải
quan tâm đến nhưng đặc trưng đó để nội dung mơn học ta biên soạn ra phù hợp với
đặc trưng của môn học, cô đọng, ngắn gọn nhưng vẫn phải đảm bảo đầy đủ kiến thức

cần thiết cho quá trình đào tạo. Nội dung môn học khi biên soạn phải phù hợp với thời
lượng của môn học và đảm bảo cho người học có thể nắm bắt được những kiến thức
cần thiết và có những khái niệm cơ bản làm tiền đề cơ sở để học các môn chuyên
ngành khác.
2.6. Đối tượng học.
- Như chúng ta đã biết mỗi ngành nghề trong một trường đào tạo đều tuyển sinh
nhiều đối tượng khác nhau điều đó có nghĩa là mặt bằng kiến thức và khả năng nhận
thức của từng đối tượng là khác nhau. Do đó khi xây dựng chương trình mơn học ta
cũng cần chú ý đến đặc điểm này. Ta cần phải biết mình đang xây dựng chương trình
mơn học đối tượng nào.Từ đó ta có những định hướng cần thiết để nội dung môn học
ta biên soạn phù hợp với yêu cầu và khả năng nhận thức của đối tượng đó nhằm nâng
cao hiệu quả trong đào tạo.

Đồ án tốt nghiệp

Trang 13


Khoa cơ khí động lực

CHƯƠNG II. PHÂN TÍCH KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU, ĐỀ RA CÁC GIẢI PHÁP
NHẰM NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG GIẢNG DẠY VÀ HỌC TẬP HỌC PHẦN.
1. Thực trạng giảng dạy và học tập học phần “lý thuyết động cơ ơtơ” tại khoa cơ
khí động lực trường ĐH SPKT Hưng Yên.
- Đội ngũ cán bộ giảng dạy học phần “Lý thuyết động cơ ơtơ” cịn thiếu so với
u cầu, dẫn đến tình trạng quá tải giờ dạy của giảng viên, thiếu thời gian đầu tư cho
nghiên cứu khoa học.
- Trong khi giảng dạy hầu hết giảng viên sử dụng phương pháp truyền thống,
diễn giảng, thuyết trình, độc thoại là chủ yếu. Cách thức giảng dạy còn thiên về lý
luận, chưa tìm ra những phương thức hiệu quả giúp sinh viên chủ động hơn trong tiếp

thu kiến thức và sử dụng những kiến thức lĩnh hội được để luận giải các vấn đề thực
tiễn.
- Các phương tiện dạy học tiên tiến chưa có nhiều về cả mặt chất lượng cũng như
số lượng. Việc ứng dụng các phương tiện đó phục vụ cho quá trình giảng dạy chưa
mang lại hiệu quả cao.
- Về người học phần lớn sinh viên ít đọc tài liệu tham khảo. Phần lớn chỉ học
trong giáo trình viết, những điều thầy đã nói, mục đích học tập của sinh viên mang
nặng tính thi cử. Điều này dẫn đến hậu quả là chất lượng học tập của sinh viên thấp,
khả năng nắm bắt kiến thức bài học không sâu, từ đó dẫn đến những nhận thức khơng
đúng. Đa số sinh viên chưa có ý thức cao với mơn học, ỷ lại, thụ động, thiếu tích cực.
Sinh viên hầu như khơng có phương pháp và hình thức học tập sáng tạo.
- Phương thức tổ chức học tập và kiểm tra vẫn mang tính truyền thống, khơng
đem lại được hiệu quả cao đối với việc tiếp thu kiến thức của sinh viên.
- Về chương trình của các mơn học cũng cịn có những bất cập nhất định. Thời
gian phân phối giảng dạy mơn học chưa phù hợp, giáo trình lan man, nội dung có
nhiều vấn đề chưa được cập nhật với thực tiễn yêu cầu, vẫn chưa đáp ứng được nhu
cầu của người học.
2. Các giải pháp đề ra để nâng cao chất lượng giảng dạy và học tập.
- Nâng cao hơn nữa nhận thức của giảng viên và sinh viên về vị trí, vai trị mơn
học trong chương trình đào tạo. Tổ chức theo định kỳ những cuộc hội nghị, trò chuyện
bàn về các ứng dụng khoa học kỹ thuật mới trong ngành, các yêu cầu của xã hội…
nhằm kích thích sự yêu thích ngành nghề trong sinh viên, tạo tâm lý hứng thú phấn
đấu nghiên cứu học tập.
- Tăng cường về số lượng và chất lượng đội ngũ giảng viên: Như đã nêu ở trên,
đội ngũ giảng viên vẫn còn thiếu về số lượng. Do vậy trong thời gian tới cần nhanh
chóng phát triển đội ngũ giảng viên, tránh tình trạng giảng viên phải đảm nhận số giờ
Đồ án tốt nghiệp

Trang 14

Khoa cơ khí động lực

vượt chuẩn quá cao. Để đạt mục tiêu này một mặt cần chú trọng vào đối tượng sinh
viên đang được đào tạo chuyên ngành tại khoa, mặt khác cần tạo điều kiện thu hút
tuyển dụng lưc lượng giảng viên từ bên ngoài. Đủ giảng viên là điều kiện tiên quyết
đảm bảo cho việc nâng cao chất lượng giảng dạy.
- Song song với việc chú ý số lượng, việc chú trọng chất lượng của đội ngũ cán
bộ giáo viên là vô cùng quan trọng. Phải không ngừng nâng cao trình độ chun mơn
cũng như nâng cao trình độ lý luận sư phạm, khả năng nghiên cứu khoa học cho đội
ngũ giáo viên. Để giảng dạy tốt, giảng viên trước hết cần có kiến thức sâu rộng cho
nên việc có ý thức tự trau dồi, tích lũy kiến thức qua việc tự học, tự nghiên cứu, nhằm
làm giàu tri thức phục vụ chuyên môn phải được coi trọng. Ngồi ra, việc cập nhật
thơng tin qua các phương tiện thơng tin đại chúng đóng vai trị hết sức quan trọng,
giúp cho giảng viên có nhiều kiến thức mới phong phú.
- Đổi mới mạnh mẽ sâu rộng phương pháp dạy và học, phương pháp kiểm tra,
đánh giá.
- Tiến hành trang bị thêm số lượng các trang thiết bị dạy học tiên tiến, tiến hành
ứng dụng rộng rãi, phổ biến các phương pháp, phương tiện giảng dạy hiện đại nhằm
đánh thức sự đam mê nguyên cứu và học tập trong sinh viên.
- Tiến hành ứng dụng các phương pháp học tập và giảng dạy mới lấy người học
làm trọng tâm như: tiến hành học tập nhóm, dạy học theo mơ đun, nghiên cứu khoa
học… Bên cạnh đó kết hợp với những hình thức kiểm tra đánh giá kết quả tiên tiến
nhằm kích thích người học chú tâm học tập, chủ động được những kiến thức đặt ra với
người học.
- Xây dựng lại hệ thống đề cương học tập học phần, sơ lược những nội dung đã
cũ khơng cịn phù hợp với thực tiễn, cập nhật những nội dung mới đáp ứng nhu cầu đề
ra của xã hội cũng như đối với người học.

Đồ án tốt nghiệp

Trang 15


Khoa cơ khí động lực

PHẦN II: XÂY DỰNG NỘI DUNG MÔN HỌC
CHƯƠNG I: KHÁI QUÁT VỀ ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG
1.1. Động cơ đốt trong
Động cơ đốt trong là một trong các loại động cơ nhiệt, biến đổi nhiệt năng của
nhiên liệu thành cơ năng. Động cơ nhiệt hoạt động với hai quá trình cơ bản như sau:
- Đốt cháy nhiên liệu, giải phóng hóa năng thành nhiệt năng và gia nhiệt cho môi
chất công tác. Trong giai đoạn này xảy ra các hiện tượng lý hoá rất phức tạp.
- Biến đổi trạng thái của mơi chất cơng tác, hay nói cách khác, mơi chất cơng tác
thực hiện chu trình nhiệt động để biến đổi một phần nhiệt năng thành cơ năng.
Trên cơ sở đó có thể phân loại động cơ nhiệt thành hai loại chính là động cơ đốt
ngồi và động cơ đốt trong.
Ở động cơ đốt ngồi, ví dụ máy hơi nước cổ điển trên tàu hỏa, hai giai đoạn trên
xảy ra ở hai nơi khác nhau. Giai đoạn thứ nhất xảy ra tại buồng đốt và nồi xúp-de, kết
quả được hơi nước có áp suất và nhiệt độ cao. Cịn giai đoạn thứ hai là q trình giãn
nở của hơi nước trong buồng công tác và sinh công làm quay bánh xe.
Ở động cơ đốt trong, hai giai đoạn trên diễn ra tại cùng một vị trí, đó là bên trong
buồng công tác của động cơ.
Hai loại động cơ nói trên đều có hai kiểu kết cấu, đó là động cơ kiểu piston và
kiểu tuabin theo sơ đồ dưới đây, hình 1-1.
Động cơ nhiệt
Động cơ đốt ngồi
Kiểu piston

Kiểu tuabin

Động cơ đốt trong
Kiểu piston

Kiểu tuabin

Hình 1-1. Động cơ đốt trong thuộc họ động cơ nhiệt
Do giới hạn của giáo trình, chúng ta chỉ xét động cơ đốt trong kiểu piston và từ
đây gọi vắn tắt là động cơ đốt trong (ĐCĐT). Trong thực tế, động cơ kiểu tuabin là đối
tượng khảo sát của chuyên ngành máy tuabin.
1.2. So sánh động cơ đốt trong với các loại động cơ nhiệt khác

Đồ án tốt nghiệp

Trang 16


Khoa cơ khí động lực

Ưu điểm
- Hiệu suất có ích e lớn nhất,

Nhược điểm
- Khả năng quá tải kém, cụ thể khơng q

có thể đạt tới 50% hoặc hơn nữa. 10% trong 1 giờ.
Trong khi đó, máy hơi nước cổ điển
- Tại chế độ tốc độ vịng quay nhỏ, mơ
kiểu piston chỉ đạt khoảng 16%, men sinh ra không lớn. Do đó, động cơ khơng
tuabin hơi nước từ 22 đến 28%, cịn thể khởi động được khi có tải và phải có hệ

tuabin khí cũng chỉ tới 30%.
thống khởi động riêng.
- Kích thước và trọng lượng

- Cơng suất cực đại khơng lớn. Ví dụ, một

nhỏ, cơng suất riêng lớn. Do đó, trong những động cơ lớn nhất thế giới là động
động cơ đốt trong rất thích hợp cho cơ của hãng MAN B&W có cơng suất 68.520
các phương tiện vận tải với bán kính kW (số liệu 1997), trong khi tuabin hơi bình
hoạt động rộng.

thường cũng có cơng suất tới vài chục vạn kW.

- Khởi động, vận hành và chăm
sóc động cơ thuận tiện, dễ dàng.

- Cấu tạo phức tạp, giá thành chế tạo cao.
- Nhiên liệu cần có những yêu cầu khắt
khe như hàm lượng tạp chất thấp, tính chống
kích nổ cao, tính tự cháy cao... nên giá thành
cao. Mặt khác, nguồn nhiên liệu chính là dầu
mỏ ngày một cạn dần. Theo dự đoán, trữ lượng
dầu mỏ chỉ đủ dùng cho đến giữa thế kỷ 21.
- Ơ nhiễm mơi trường do khí thải và ồn.

Tuy nhiên, với những ưu điểm nổi bật như trên, động cơ đốt trong hiện nay vẫn
là máy động lực chủ yếu, đóng vai trị vô cùng quan trọng trong các lĩnh vực của đời
sống con người như giao thông vận tải, xây dựng, khai thác mỏ, nông nghiệp, ngư
nghiệp...Theo các nhà khoa học, trong vịng nửa thế kỷ tới vẫn chưa có động cơ nào có
thể thay thế được động cơ đốt trong.

1.3. Phân loại động cơ đốt trong
Tiêu chí phân

Các loại động cơ

loại
Theo cách thực Động cơ bốn kỳ: Là động cơ có chu trình cơng tác thực hiện
hiện chu trình sau bốn hành trình của piston hay hai vịng quay của trục
cơng tác
khuỷu.
Động cơ hai kỳ: Là động có chu trình cơng tác thực hiện sau
Đồ án tốt nghiệp

Trang 17


Khoa cơ khí động lực

hai hành trình của piston hay một vòng quay của trục khuỷu.
Theo nhiên liệu

Động cơ nhiên liệu lỏng: như xăng, diesel, cồn pha xăng hoặc
diesel, dầu thực vật...
Động cơ nhiên liệu khí: Nhiên liệu khí bao gồm: khí thiên
nhiên (Compressed Natural Gas - CNG), khí hố lỏng
(Liquidfied Petroleum Gas - LPG), khí lị ga, khí sinh vật
(Biogas)...
Động cơ nhiên liệu kép (Dual Fuel) ví dụ như động cơ gas+
xăng, ga + diesel…
Động cơ đa nhiên liệu (Multi Fuel) như động cơ có thể dùng

được cả diesel và xăng, hoặc động cơ dùng cả xăng và khí đốt.

Theo phương pháp Hình thành hỗn hợp bên ngồi xylanh như động cơ xăng dùng
hình thành khí hỗn bộ chế hịa khí hoặc hệ thống phun xăng gián tiếp (phun vào
hợp

đường nạp).
Hình thành hỗn hợp bên trong xylanh như động cơ diesel hay
động cơ phun xăng trực tiếp (Gasoline Direct Injection - GDI)
vào xy lanh.

Theo phương pháp Động cơ đốt cháy cưỡng bức như động cơ xăng.
đốt cháy hỗn hợp
Động cơ cháy do nén như động cơ diesel.
Theo phương pháp Động cơ khơng tăng áp: khơng khí hay hỗn hợp được hút vào
nạp
xy lanh bởi sự chênh áp giữa đường nạp và xylanh.
Động cơ tăng áp: khơng khí hay hỗn hợp được nén trước khi
nạp vào xylanh.
Theo tốc độ trung bình của piston
Gọi tốc độ trung bình của piston là cm. Dễ dàng tính được c m 

S.n
(m/s) với S
30

là hành trình piston (m) và n là tốc độ vịng quay của trục khuỷu (v/ph). Theo cm
người ta phân loại động cơ như sau:
Động cơ tốc độ thấp
Động cơ tốc độ trung bình

Động cơ cao tốc
Đồ án tốt nghiệp

3,5 m/s  cm  6,5 m/s
6,5 m/s  cm  9 m/s
cm  9 m/s
Trang 18


Khoa cơ khí động lực

Theo dạng chuyển động của Động cơ piston tịnh tiến thường gọi ngắn gọn là động
piston
cơ piston. Đa số động cơ đốt trong là động cơ piston.
Động cơ piston quay hay động cơ rôto do Wankel
phát minh năm 1954 nên còn gọi là động cơ Wankel.
Theo cách bố trí xi lanh
Động cơ thẳng hàng

Hình 1-2: Động cơ
thằng hàng

Động cơ chữ V

Hình 1-3: Động cơ
chữ V

Động cơ đối đỉnh

Hình 1-4: Động

cơ đối đỉnh

Động cơ hình sao

Hình 1-5: Động
cơ hình sao

Đồ án tốt nghiệp

Trang 19


Khoa cơ khí động lực

1.4. Nguyên lý làm việc của động cơ đốt trong loại trục khuỷu – thanh truyền
1.4.1. Sơ đồ nguyên lý và cấu trúc cơ bản
Cấu tạo của động cơ đốt trong bao gồm:
a. Cơ cấu sinh lực gồm:
1. Bộ hơi: Xylanh, cụm piston, nắp máy…
2. Bộ phận chuyển động và dự trữ năng lượng: Trục khuỷu, thanh
truyền, bánh đà.
b. Các hệ thống và cơ cấu trong động cơ:
1. Cơ cấu phối khí: Cụm xupap hút và xả, trục cam, cơ cấu dẫn động trục
cam.
2. Hệ thống bôi trơn: Cácte dầu, bơm dầu, lọc dầu, các tuyến dầu, két
làm mát dầu…
3. Hệ thống làm mát: Két nước, bơm nước, áo nước, van hằng nhiệt,
đường ống nước…
4. Hệ thống cung cấp nhiên liệu: Hệ thống nhiên liệu dùng chế hịa khí
hoặc phun xăng, hệ thống nhiên liệu đơng cơ diesel.

5. Hệ thống điện động cơ: Hệ thống khởi động, hệ thống cung cấp
điện…

Đồ án tốt nghiệp

Trang 20


Khoa cơ khí động lực

Hình cấu trúc cơ bản

Lược đồ

6

5

§CT

4

S

D

§CD

3
2

1

Hình 1-6: Cấu trúc động cơ 4 kỳ
1. Trục khuỷu
3. Xi lanh
5. Xupap nap
7.Trục cam nạp
9. Xupap xả
11. Đường ống xả

2. Thanh truyền
4. Piston
6. Họng hút
8.Trục cam xả
10.Nắp máy

Hình 1-7: Lược đồ động cơ bốn kỳ
1. Trục khuỷu
2. Thanh truyền,
3. Piston
4. Xu páp thải,
5. Vòi phun (động cơ diesel) hay bugi (động
cơ xăng),
6. Xu páp nạp
ĐCT. Điểm chết trên
ĐCD. Điểm chết dưới
S. Hành trình piston
D. Đường kính xy lanh

1.4.2. Các khái niệm và thông số cơ bản của động cơ đốt trong
Dựa vào lược đồ hình 1-7. Ta có thể đưa ra một số khái niệm cơ bản sau:
Q trình cơng tác là tổng hợp tất cả biến đổi của môi chất công tác xảy ra trong
xylanh của động cơ và trong các hệ thống gắn liền với xylanh như hệ thống nạp - thải.
Chu trình cơng tác là tập hợp những biến đổi của môi chất công tác xảy ra bên
trong xylanh của động cơ và diễn ra trong một chu kì.
Kỳ là một phần của chu trình cơng tác xảy ra khi piston dịch chuyển một hành
trình.
Điểm chết: Là điểm mà tại đó piston có vận tốc bằng 0 hay là vị trí mà đường tâm
thanh truyền nằm trong mặt phẳng chứa đường tâm trục khuỷu. Có 2 điểm chết là
điểm chết trên (ĐCT) và điểm chết dưới (ĐCD).

Đồ án tốt nghiệp

Trang 21


Khoa cơ khí động lực

Điểm chết trên của piston là điểm mà piston
cách xa đường tâm trục khuỷu nhất.
Điểm chết dưới của piston là điểm mà piston
cách tâm trục khuỷu một khoảng ngắn nhất.
Hành trình piston (S): Là khoảng cách giữa
hai điểm chết (m).
Thể tích tại một vị trí của piston: Là không
gian giới hạn bởi nắp máy, vách xilanh và
đỉnh piston.
Thể tích cơng tác Vh là khoảng khơng gian

Hình 1-8: Các vị trí
điểm chết của ĐCĐT

trong lịng xilanh được tính từ vị trí piston ở
ĐCT tới vị trí piston ở ĐCD.
Thể tích buồng cháy Vc là thể tích xilanh khi piston ở ĐCT.
Thể tích tồn phần Va là thể tích trong lịng xilanh khi piston ở ĐCD.
Tỷ số nén  là tỷ số giữa thể tích lớn nhất và thể tích nhỏ nhất (thể tích buồng cháy):


Vmax Vh  Vc
V

1 h
Vmin
Vc
Vc

(1.1)

1.4.3. Nguyên lí làm việc của động cơ 4 kỳ khơng tăng áp
Động cơ bốn kỳ có chu trình cơng tác được thực hiện sau bốn hành trình của
piston hay hai vịng quay của trục khuỷu.

Hình 1-9: Đồ thị mô tả nguyên lý làm việc của động cơ bốn kỳ không tăng áp
a. Đồ thị công
b. Đồ thị pha

1.4.3.1. Nguyên lí làm việc của động cơ xăng 1 xylanh
Đồ án tốt nghiệp

Trang 22


Khoa cơ khí động lực

Hành trình thứ nhất: hành trình nạp
Piston đi từ ĐCT xuống ĐCD tạo nên độ chân khơng
trong xylanh. Hồ khí từ đường nạp gọi là khí nạp mới được
hút vào xylanh qua xupáp nạp đang mở và hồ trộn với khí
sót của chu trình trước tạo thành hỗn hợp cơng tác. Xupáp
nạp mở sớm một góc là 1 tại điểm d1 trước khi piston đến
ĐCD để tăng tiết diện lưu thơng của dịng khí nạp.
Hành trình thứ hai: hành trình nén

Hình 1-10. Hành
trình nạp của động
cơ xăng

Piston đi từ ĐCD lên ĐCT. Xupáp nạp đóng muộn
một góc 2 tại điểm d2 trước ĐCT nhằm tận dụng qn tính
của dịng khí nạp để nạp thêm. Hỗn hợp cơng tác bị nén khi
hai xupáp cùng đóng dẫn tới tăng áp suất và nhiệt độ trong
xylanh. Tại điểm c’gần ĐCT tương ứng với góc s, bugi bật
tia lửa điện. Góc s được gọi là góc đánh lửa sớm (động cơ
xăng). Sau một thời gian chuẩn bị rất ngắn, quá trình cháy

Hình 1-11: Hành trình
nén trong động cơ xăng

thực sự diễn ra làm cho áp suất và nhiệt độ trong xylanh
tăng lên rất nhanh.
Hành trình thứ ba: hành trình cháy- giãn nở.
Piston đi từ ĐCT xuống ĐCD. Sau ĐCT, quá trình
cháy tiếp tục diễn ra nên áp suất và nhiệt độ tiếp tục tăng,
sau đó giảm do thể tích xylanh tăng nhanh. Khí cháy giãn
nở sinh cơng. Gần cuối hành trình, xupáp thải mở sớm một
góc 3 tại điểm b’ để thải tự do một lượng đáng kể sản vật
cháy ra khỏi xylanh vào đường thải.

Hình 1-12: Hành trình
cháy trong động cơ xăng

Hành trình thứ tư: hành trình thải
Piston đi từ ĐCD lên ĐCT, sản vật cháy bị thải cưỡng bức
do piston đẩy ra khỏi xylanh. Để tận dụng quán tính của
dịng khí nhằm thải sạch thêm, xupáp thải đóng muộn sau
ĐCT một góc 4 ở hành trình nạp của chu trình tiếp theo.

Hình 1-13: Hành trình
xả trong động cơ xăng
Đồ án tốt nghiệp

Trang 23


Khoa cơ khí động lực

1.4.3.2. Nguyên lí làm việc của động cơ diesel 1 xylanh
- Nguyên lý làm việc của động cơ diesel cũng giống như động cơ xăng nhưng

có một số nét khác biệt: Động cơ diesel khơng có hệ thống đánh lửa, nhiên liệu được
nén tới áp suất cao và phun vào khơng khí có áp suất và nhiệt độ cao trong buồng cháy
để cho nhiên liệu tự bốc cháy.
Hành trình nạp
Piston đi từ ĐCT xuống
ĐCD, xupap nạp mở, xupap thải
đóng. Khơng khí được hút vào
trong xylanh qua xupap nạp.
Xupap nạp mở sớm 1 góc
1 trước ĐCTđể tăng lượng
khơng khí nạp vào xylanh.

Hình 1-14: Hành trình Hình 1-15: Hành trình
hút trong động cơ diesel nén trong động cơ diesel

Hành trình nén
- Piston đi từ ĐCD lên
ĐCT, các xupap đóng kín,
khơng khí trong xylanh bị nén
lại tới nhiệt độ và áp suất cao,
nhiệt độ buồng cháy động cơ
diesel lúc này khoảng 5008000C. Cuối hành trình nén, vịi
phun phun nhiên liệu vào trong
buồng cháy của động cơ.

Hình 1-16: Hành trình
cháy động cơ diesel

Hình 1-17: Hành trình
xả trong động cơ diesel

Hành trình cháy- giãn nở
- Nhiên liệu được phun vào trong buồng cháy kết hợp với khơng khí được nén ở
nhiệt độ và áp suất cao nên tự bốc cháy. Quá trình cháy sinh cơng đẩy piston đi xuống
ĐCD. Cuối hành trình cháy, xupap thải mở sớm 1 góc 2 trước ĐCT nhằm tận dụng
qn tính của dịng khí để thải 1 phần khí cháy.
Hành trình thải
- Piston đi từ ĐCD đến ĐCT, xupap thải mở, khí cháy được đẩy ra ngồi qua
xupap thải. Xupap thải đóng sau ĐCT 1 góc 3 nhằm mục đích thải hết sản vật cháy ra
ngồi
1.4.2. Ngun lí làm việc của động cơ 2 kì
Động cơ hai kỳ, như đã nêu trong phần phân loại, có chu trình cơng tác thực hiện sau
hai hành trình của piston hay một vòng quay của trục khuỷu.
Đồ án tốt nghiệp

Trang 24


Khoa cơ khí động lực

Các hình vẽ

Phân tích
Hành trình thứ nhất:
Piston đi chuyển từ ĐCT đến ĐCD, khí
đã cháy và đang cháy trong xylanh giãn
nở sinh công. Khi piston mở cửa thải A,
khí cháy có áp suất cao được thải tự do
ra đường thải. Từ khi piston mở cửa quét
B cho đến khi đến điểm chết dưới, khí

nạp mới có áp suất cao nạp vào xylanh
đồng thời quét khí đã cháy ra cửa A.
Như vậy trong hành trình thứ nhất
gồm các q trình: cháy giãn nở, thải tự
do, qt khí và nạp khí mới.
Hành trình thứ hai:

Hình 1-18: Ngn lí làm việc của động cơ
2 kì
a. Đồ thị cơng b. Đồ thị pha

Piston di chuyển từ ĐCD đến ĐCT,
quá trình quét nạp vẫn tiếp tục cho đến
khi piston đóng cửa quét B. Từ đó cho
đến khi piston đóng của thải A, mơi chất
trong xylanh bị đẩy qua cửa thải ra
ngồi, vì vậy giai đoạn này gọi là giai
đoạn lọt khí. Tiếp theo là quá trình nén
bắt đầu từ khi piston đóng cửa thải A cho
tới khi nhiên liệu phun vào xylanh (động
cơ diesel) hoặc bugi (động cơ xăng) bật
tia lửa điện. Sau một thời gian cháy trễ
rất ngắn quá trình cháy sẽ xảy ra.

Hình 1-19: Hoạt động của động cơ 2 kì

Đồ án tốt nghiệp

Như vậy trong hành trình thứ hai
gồm có các q trình: qt và nạp khí, lọt

khí, nén và cháy.

Trang 25