động cơ đốt trong MDC

Bôi trơn các thành phần máy móc- động cơ đốt trong
Nội dung kiến thức
 Nguyên lí hoạt động cơ bản của động cơ xăng và động cơ diesel
 Xác định khu vực quan trọng cần bôi trơn trong động cơ


Mô hình động cơ hiện đại


Các thành phần chính của động cơ


Hệ thống bôi trơn


Động cơ xăng và động cơ diesel
Động cơ xăng

Động cơ diesel


Động cơ xăng
Động cơ xăng thuộc loại động cơ đốt trong cháy cưỡng bức. Xăng được trộn với
không khí tại bộ chế hòa khí(cacuarato) và được nén trong xilanh đến tỷ số nén
định trước. Sau đó bugi sẽ đánh lửa để đốt cháy hỗn hợp và giãn nở sinh ra công
cơ học tạo ra sự chuyển động của động cơ


Động cơ xăng
Nguyên lý hoạt động

Động cơ xăng
Nguyên lý hoạt động của động cơ
xăng

-xăng và không khí được trộn lẫn dưới
dạng sương trong bộ chế hòa khí ở đó
phần lớn xăng bị hóa hơi
-sau đó hỗn hợp hơi xăng-không khí
theo van nạp đi vào xylanh ở đó xăng
bốc cháy dưới tác dụng của một tia lửa
điện, tỏa ra năng lượng dưới dạng nhiệt.
Nhiệt năng được chuyển thành cơ năng
nhờ hệ thống truyền động


Động cơ diesel


Nguyên lý hoạt động
Động cơ diesel gây ra nhiều tiếng ồn và khí thải bẩn. Nguyên lý cháy nổ của

động cơ diesel là tự cháy nổ. Khi hòa khí diesel và không khí được nén ở áp suất
cao(tỉ số nén lớn) nhiệt sinh ra lớn sẽ kích hoạt quá trình tự nổ,điều này làm cho
động cơ có hiệu suất sử dụng nhiên liệu cao

Tỷ số nén của động cơ diesel từ 15-25

lớn hơn nhiều so với động cơ xăng 9-13
nên công nghệ và vật liệu chế tạo động cơ diesel cao và đảm bảo độ bền chắc

giảm thiểu quá trình mài mòn

Động cơ diesel 4 kỳ phải trải qua 4 hành trình sau:nạp,nén,nổ,xả


Nguyên lý hoạt động


Nguyên lý hoạt động


So sánh động cơ xăng với động cơ diesel


Ưu nhược điểm của động cơ diesel so với động cơ
xăng
Ưu điểm:
- Hiệu suất động cơ Diesel cao hơn

Nhược điểm:
- Cùng một công suất thì động cơ Diesel có khối

- Dầu Diesel rẻ tiền hơn xăng.
- Mức tiêu hao nhiên liệu riêng của

- Tỉ số nén động cơ Diesel cao hơn nên đòi hỏi

so với động cơ xăng (1,5 lần).

động cơ Diesel thấp hơn động cơ

xăng.

- Dầu Diesel không bốc cháy ở nhiệt
độ thường nên ít gây nguy hiểm.

- Do không có bộ chế hòa khí và bộ

phận đánh lửa nên động cơ Diesel ít
hư hỏng vặt.



- Động cơ Diesel chịu quá tải tốt hơn
động cơ xăng.

lượng nặng hơn động cơ xăng.

các chi tiết máy của động cơ phải tốt dẫn đến
giá thành chế tạo mắc hơn.

- Các chi tiết của hệ thống nhiên liệu ở động cơ

Diesel có độ chính xác rất cao (sai số 1/100mm)
như bơm cao áp, kim phun nên giá thành chế
tạo và sửa chữa cao hơn.

- Sửa chữa các bộ phận của hệ thống nhiên liệu
động cơ Diesel phải có máy chuyên dùng, dụng
cụ đắt tiền và thợ có chuyên môn cao.

- Tốc độ động cơ Diesel thấp hơn tốc độ động
cơ xăng.

- Động cơ Diesel gây ồn và "hôi" hơn động cơ

xăng. (Điều này đã được khắc phục nhiều bằng
các công nghệ tiên tiến).


Thiết kế động cơ diesel
Phun xăng trực tiếp DI
 hầu hết các động cơ hạng nặng- một
số xe hành khách



Bắt dầu thay thế cho IDI ở
PC( passenger Car)





Hiệu quả tiêu thụ nhiên liệu
Khí thải CO2 ít hơn
Nhiệt độ piston cao ( khả năng oxi
hóa của dầu là quan trọng)

Phun gián tiếp IDI
 Trong các động cơ hạng nhẹ

 có ưu thế trong lĩnh vực PC
 tiêu thụ nhiên liệu cao hơn
 Khí thải Nox, HC thất hơn
 Lượng bồ hóng cao hơn( khả năng
phân tán của dầu là quan trọng)


Các bộ phận chính của động cơ
Trục cam
Van
Nạp cưỡng bức
Turbo Tăng tốc
Piston
Ổ đỡ/ vị trí ổ đỡ
Bồn chứa dầu
Kiểm soát khí thải
Cặn bùn đen


Trục cam
Cấu tạo trục cam
Trục cam có cấu tạo bao gồm các

vấu cam nạp, cam thải và cổ trục.
Các vấu cam trên trục cam được bố
trí phù hợp với thứ tự làm việc của
các xy-lanh. Biên dạng cam phụ
thuộc vào thời điểm đóng mở xu páp
và trị số của tiết diện lưu thông dòng
khí. Thông thường cam có biên dạng

đối xứng, chiều cao vấu cam có tính
chất quyết định đến độ mở của xu
páp. Các cam có biên dạng thông
dụng như cam lồi cung tròn, cung
parabol, cam tiếp tuyến, cam lõm,
cam không va đập,...


Trục cam
Vấu cam
Vấu cam có thể được chế tạo liền

với trục cam. Ở những động cơ tốc
độ thấp có kích thước lớn, các vấu
cam thường được làm rời sau đó lắp
lên các trục. Các bề mặt làm việc
của cam được gia công với yêu cầu
kỹ thuật, độ chính xác rất cao và
được nhiệt luyện để giảm ma sát và
mài mòn

Các cổ trục
Đây là nơi lắp ráp ổ đỡ, thông thường

là ổ trượt với lớp hợp kim ba bít chống
mòn hoặc hợp kim đồng thanh. Khi
trục cam được lắp theo kiểu luồn vào
các ổ đỡ thì các cổ trục được làm to,
sao cho có thể luồn trục qua các bạc
lót của ổ đỡ. Để định vị trục cam theo

chiều trục, có thể có vành chặn ở đầu
trục hoặc dùng vít chặn,...


Trục cam- dẫn động trục cam
Dẫn động trục cam phụ thuộc vào vị trí đặt trục cam trên động cơ, công suất và
bí quyết công nghệ của các hãng chế tạo xe hơi. Các kiểu dẫn động trục cam
phổ biến là: dẫn động trục cam bằng bộ truyền bánh răng, bộ truyền xích và bộ
truyền đai.

Khi mà trục cam nằm ở phía trên nắp máy thì khoảng cách từ trục khuỷu của

động cơ đến trục cam là tương đối lớn. nếu sử dụng bộ truyền bánh răng sẽ dẫn
đến bố trí rất phức tạp, phương án tối ưu được đưa ra là sử dụng bộ truyền đai
hoặc bộ truyền xích.

khi động cơ có công suất lớn, trục cam được bố trí trong thân máy. Khoảng cách
trục không lớn phương án được lựa chọn sẽ là bộ truyền xích hoặc bộ truyền
bánh răng. Bộ truyền bánh răng có thể truyền mô-men lớn từ trục khuỷu và
giảm được mất mát công suất của động cơ.

 Các động cơ cỡ nhỏ thường sử dụng bộ truyền xích hoặc đai răng


Dẫn động bằng bộ truyền bánh răng
Bánh răng được lắp ở đầu trục

khuỷu của động cơ hoặc đuôi trục
khuỷu, để kết cấu dẫn động đơn giản
thì bánh răng được lắp ở đầu trục

khuỷu.

Bộ truyền bánh răng có thể bao gồm
hai cặp bánh răng ăn khớp trực tiếp
hoặc qua bánh răng trung gian.

 động cơ 4 kỳ hai vòng quay của

trục khuỷu tương ứng một vòng quay
của trục cam nên tỷ số truyền của
các cặp bánh răng này bằng hai, với
động cơ hai kỳ tỷ số truyền bằng
một.

 Ưu điểm của dẫn động bằng bánh răng là có độ

bền và tuổi thọ cao, hiệu suất lớn, kết cấu đơn
giản, tuy nhiên nó có nhược điểm là gây ra tiếng
ồn và khó bố trí khi dẫn động với khoảng cách
trục lớn.


Dẫn động bằng bộ truyền xích
Bộ truyền xích có thể được sử dụng để dẫn động cho trục cam ở nắp máy hoặc
trong thân máy.

Ưu điểm của bộ truyền xích là kết cấu gọn nhẹ và truyền động dễ dàng ở
khoảng cách trục lớn

nhược điểm cơ bản của bộ truyền xích là dễ bị rung động khi thay đổi tải và gây

ra tiếng ồn. Giá thành của bộ truyền xích tương đối cao, làm việc lâu dài thường
dẫn đến hiện tượng rão do mòn con lăn, chốt xích dẫn đến phải thay mới bộ
truyền.

Quá trình làm việc bộ truyền xích cần được bôi trơn và sử dụng bộ phận dẫn

hướng, giảm chấn. Ngoài ra để đảm bảo cho xích luôn có độ căng nhất định cần
phải có cơ cấu căng xích tự động hoặc có thể điều chỉnh được.


Dẫn động bằng bộ truyền đai
Bộ truyền đai thường được sử dụng khi trục cam được đặt phía trên nắp máy và
phổ biến ở các dòng xe du lịch, xe tải nhỏ.

 Ưu điểm nổi bật của dẫn động đai là làm việc êm dịu, không cần bôi trơn và
không đòi hỏi phải điều chỉnh độ căng trong quá trình sử dụng.

Dây đai có giá thành thấp, nhẹ hơn nhiều so với các bánh răng hay xích.
Tuy nhiên, tuổi thọ và độ bền của dây đai thấp hơn so với bộ truyền bánh răng
và bộ truyền xích nên sau một thời gian sử dụng theo khuyến cáo của nhà sản
xuất cần được thay mới.


Hệ thống van xupap
Nhiệt độ tại đầu van có thể lên đến rất
cao(> 300 oC)

Chất cặn có thể bám vào van và cản trở
việc làm kín

Lượng dầu bôi trơn trục van hết sức quan
trọng




Quá nhiều có thể tạo cặn
Quá ít có thể gây nên hiện tượng kẹt trục
van


Nạp cưỡng bức
Turbo tăng áp và bơm tăng áp
- một số động cơ sử dụng phương pháp nạp cưỡng bức




bằng cách bơm một lượng lớn không khí vào buồng đốt dưới áp lực
Hai phương pháp chính

+ turbo tăng áp
Bằng tuabin khí chạy khí thải
+ bơm tăng áp
Bằng bơm khí chạy bằng chuyển động quay của trục khuỷu


Bơm Turbo tăng áp
Các turbo tăng áp là một kiểu hệ

thống sinh áp lực một cách cưỡng
bức. Chúng nén khí vào bên trong
các động cơ. Lợi ích của việc nén
không khí đó là không khí được nén
ép vào trong xilanh nhiều hơn. Nhiều
không khí hơn được nén vào trong
xilanh đồng nghĩa với việc nhiên liệu
được đưa vào động cơ nhiều hơn. Bởi
vậy, mỗi kỳ nổ ở xilanh lại sinh ra
nhiều công suất hơn. Một động cơ có
trang bị turbo tăng áp sẽ sản sinh ra
nhiều công suất hơn so với động cơ
cùng kích cỡ nhưng không có turbo
tăng áp, nó cũng cải thiện một cách
đáng kể tỷ lệ công suất sinh ra trên
một đơn vị trọng lượng không khí
nén vào động cơ