Giáo trình Các bộ phận và hệ thống của động cơ CĐ Nghề Công Nghiệp Hà Nội

TRƢỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

Chủ biên : Nguyễn Văn Thảo
Đồng tác giả: Nguyễn Tƣờng Vi
Trần Tuấn Anh
Nguyễn Phú Tuân
Vũ Đức Bình

GIÁO TRÌNH
CÁC BỘ PHẬN VÀ HỆ THỐNG CỦA ĐỘNG CƠ

Hà nội 2016


LỜI NÓI ĐẦU
Trong khuôn khổ chƣơng trình hợp tác giữa tổ chức PLAN, KOICA
và tập đoàn Hyundai với trƣờng Cao đẳng nghề Công nghiệp Hà Nội về
việc đào tạo nghề cho thanh niên có hoàn cảnh khó khăn Hà Nội, Trƣờng
Cao đẳng nghề Công nghiệp Hà Nội nhận chỉnh sửa và xây dựng chƣơng
trình đào tạo nghề Công nghệ Ô tô từ 24 tháng xuống còn 18 tháng nhằm
mục đích để chƣơng trình đào tạo tiếp cận với trình độ quốc tế, gần với
thực tế và đáp ứng nhu cầu của ngƣời sử dụng lao động vừa đảm bảo
chƣơng trình khung của Bộ Lao động - Thƣơng binh và Xã hội. Đƣợc sự
cho phép của Tổng cục Dạy nghề dƣới sự tài trợ của tổ chức PLAN,
KOICA và tập đoàn Hyundai,Trƣờng Cao đẳng nghề Công nghiệp Hà
nội đã triển khai thực hiện biên soạn giáo trình "Các bộ phận và hệ thống
của động cơ" - Nghề Công nghệ ô tô dùng cho trình độ TCN 18 tháng và
sơ cấp nghề. Cấu trúc của giáo trình gồm 6 bài sau:
Bài 1

Chu trình làm việc của động cơ

Bài 2

Nắp máy và thân máy

Bài 3

Nhóm trục khuỷu- piston và thanh truyền

Bài 4

Kiểm tra điều chỉnh pha phân phối khí

Bài 5

Hệ thống làm mát động cơ

Bài 6

Hệ thống bôi trơn động cơ

Các bài trên, đƣợc viết theo cấu trúc : Phần Lý thuyết đƣợc viết
ngắn gọn phù hợp với khả năng của ngƣời học, phần thực hành có hệ
thống từ kỹ năng nhận dạng, bảo dƣỡng đến các kỹ năng chẩn đoán và
sửa chữa đi kèm với các phiếu giao việc cụ thể hóa công việc và kết quả
của ngƣời học, phần câu hỏi ôn tập đƣợc triển khai trong từng bài nhằm
hƣớng dẫn học sinh ôn lại kiến thức cũ và dễ cập nhật kiến thức mới.
Trong quá trình biên soạn, nhóm biên soạn đã bám sát chƣơng trình
khung của Tổng cục dạy nghề và chƣơng trình khung đã thẩm định,
đồng thời tham khảo nhiều nguồn tài liệu trong và ngoài nƣớc nhƣ : Giáo

trình của các trƣờng Đại học Sƣ phạm kỹ thuật, Đại học Bách khoa Hà
nội.., Tài liệu đào tạo của các hãng TOYOTA, FORD, cẩm nang sửa
chữa Mitchel, hƣớng dẫn trong các dự án nâng cao năng lực đào tạo
nghề....


Nhóm tác giả xin chân thành cảm ơn sự cho phép và động viên của
Tổng Cục dạy nghề, sự ủng hộ nhiệt tình của lãnh đạo trƣờng Cao đẳng
nghề Công nghiệp Hà nội, Khoa Công nghệ ô tô cùng các bạn đồng
nghiệp đã có nhiều giúp đỡ để nhóm tác giả hoàn thành giáo trình đảm
bảo tiến độ và thời gian nhƣ dự kiến.
Đặc biệt, xin chân thành cảm ơn sự tài trợ và quan tâm của tổ chức
PLAN, KOICA và tập đoàn Hyundai để nhóm hoàn thành giáo trình này.
Mặc dù có rất nhiều cố gắng trong quá trình chuẩn bị và triển khai
thực hiện biên soạn giáo trình, song chắc chắn không thể tránh khỏi
những sai sót. Nhóm biên soạn rất mong nhận đƣợc sự đóng góp của các
bạn đồng nghiệp và bạn đọc để giáo trình ngày càng hoàn chỉnh hơn.
Nhóm biên soạn xin chân thành cảm ơn.
Hà Nội, ngày

tháng năm 2016

Tham gia biên soạn giáo trình


MỤC LỤC
MỤC LỤC .......................................................................................................... 4
BÀI 1. CHU TRÌNH LÀM VIỆC CỦA ĐỘNG CƠ ......................................... 9
1. Khái niệm về chu trình công tác của động cơ đốt trong ............................ 9
1.1. Sơ đồ nguyên lý hoạt động của động cơ đốt trong ........................... 10

1.2. Khái niệm về chu trình công tác ....................................................... 10
1.3. Thuật ngữ liên quan .......................................................................... 10
2. Chu trình công tác của động cơ 4 kỳ........................................................ 11
2.1. Đặc điểm chu trình công tác của động cơ 4 kỳ ................................. 11
2.2. Phân tích các thời kỳ ......................................................................... 12
2.3. Nhận dạng động cơ 4 kỳ ................................................................... 15
3. Chu trình công tác của động cơ 2 kỳ........................................................ 15
3.1. Đặc điểm của động cơ 2 kỳ ............................................................... 15
3.2. Phân tích các kỳ ................................................................................ 16
3.3. Nhận dạng động cơ thực tế ............................................................... 17
4. So sánh chu trình công tác của động cơ 4 kỳ và động cơ 4 kỳ ................ 17
5. Phiếu giao việc thực hành ........................................................................ 18
6. Câu hỏi ôn tập .......................................................................................... 18
BÀI 2. NẮP MÁY VÀ THÂN MÁY .............................................................. 19
1. Nắp máy ................................................................................................... 19
1.1. Nhiệm vụ nắp máy ............................................................................ 19
1.2. Kết cấu nắp máy ................................................................................ 19
1.3. Yêu cầu kỹ thuật................................................................................ 20
1.4 Hƣ hỏng, nguyên nhân hƣ hỏng, hậu quả .......................................... 20
2. Đệm nắp máy ........................................................................................... 21
2.1 Nhiệm vụ đệm nắp máy ..................................................................... 22
2.2 Kết cấu đệm nắp máy ......................................................................... 22
2.3 Yêu cầu kỹ thuật đệm nắp máy .......................................................... 22
3.Thân máy ................................................................................................... 22
3.1 Nhiệm vụ của thân máy ..................................................................... 22
3.2 Phân tích cấu tạo của thân máy .......................................................... 23
3.3 Yêu cầu kỹ thuật thân máy ................................................................. 23


3.4 Hiện tƣợng, nguyên nhân hƣ hỏng. .................................................... 23

4. Xy lanh ..................................................................................................... 24
4.1 Nhiệm vụ của xy lanh ........................................................................ 24
4.2 Phân loại xy lanh ................................................................................ 24
4.3 Phân tích kết cấu của xy lanh ............................................................. 24
4.4 Yêu cầu kỹ thuật đối với xy lanh ....................................................... 25
4.5 Những hƣ hỏng của xilanh, nguyên nhân và hậu quả ........................ 25
5.Các te động cơ ........................................................................................... 26
5.1 Nhiệm vụ của các te động cơ ............................................................. 26
5.2 Phân tích cấu tạo ................................................................................ 26
5.3 Yêu cầu kỹ thuật đối với các te .......................................................... 26
5.4 Các hƣ hỏng của các te, nguyên nhân và hậu quả.............................. 26
6. Phiếu giao việc ......................................................................................... 27
7. Câu hỏi ôn tập .......................................................................................... 27
BÀI 3. NHÓM PISTON TRỤC KHUỶU - THANH TRUYỀN............... 27
1. Piston ........................................................................................................ 27
1.1. Nhiệm vụ piston ................................................................................ 27
1.2. Phân tích kết cấu piston .................................................................... 28
1.3. Yêu cầu kỹ thuật của piston .............................................................. 29
1.4 Những hƣ hỏng của piston, nguyên nhân và hậu quả ........................ 30
2. Chốt piston ............................................................................................... 31
2.1. Nhiệm vụ: .......................................................................................... 31
2.2. Phân tích kết cấu chốt piston............................................................. 31
2.3. Yêu cầu kỹ thuật với chốt piston....................................................... 33
2.4 Những hƣ hỏng của chốt piston, nguyên nhân và hậu quả ................ 33
3. Xéc măng ................................................................................................. 34
3.1 Nhiệm vụ của xéc măng ..................................................................... 34
3.2 Phân tích cấu tạo xéc măng ................................................................ 34
3.3 Yêu cầu kỹ thuật đối với xéc măng .................................................... 35
3.4 Những hƣ hỏng của xéc măng, nguyên nhân và hậu quả .................. 36
4. Thanh truyền ............................................................................................ 36

4.1. Nhiệm vụ ........................................................................................... 36
4.2. Phân tích kết cấu của thanh truyền.................................................... 37


4.3 Yêu cầu kỹ thuật đối với thanh truyền ............................................... 38
4.4 Các hƣ hỏng của thanh truyền. ........................................................... 39
5. Trục khuỷu động cơ ................................................................................. 40
5.1. Nhiệm vụ của trục khuỷu .................................................................. 40
5.2. Phân tích kết cấu trục khuỷu ............................................................. 40
4.3. Yêu cầu kỹ thuật đối với trục khuỷu ................................................. 45
4.4 Các hƣ hỏng của trục khuỷu, nguyên nhân và hậu quả...................... 45
5. Bạc lót ...................................................................................................... 46
5.1. Nhiệm vụ ........................................................................................... 47
5.2. Phân tích cấu tạo ............................................................................... 47
5.3. Những hƣ hỏng của bạc, nguyên nhân .............................................. 48
6. Bu lông thanh truyền ................................................................................ 48
7. Phiếu giao việc thực hành ........................................................................ 49
8. Câu hỏi ôn tập .......................................................................................... 49
BÀI 3. KIỂM TRA VÀ ĐIỀU CHỈNH PHA PHÂN PHỐI KHÍ .................... 51
1.Nhiệm vụ của cơ cấu phân phối khí .......................................................... 51
1.1. Nhiệm vụ ........................................................................................... 51
1.2. Biểu đồ phân phối khí (sơ đồ định thời xu páp) ............................... 51
1.3. Bảng thứ tự nổ của động cơ .............................................................. 52
2.Sơ đồ và nguyên lý hoạt động ................................................................... 53
2.1. Sơ đồ ................................................................................................. 53
2.2. Nguyên lý hoạt động ......................................................................... 54
3. Cấu tạo các chi tiết ................................................................................... 54
3.1 Xu páp ................................................................................................ 54
3.2 Ổ đặt xu páp ....................................................................................... 55
3.3 Lò xo xu páp....................................................................................... 56

3.4 Đĩa tựa lò xo ....................................................................................... 57
3.5 Móng hãm .......................................................................................... 58
3.6 Bạc dẫn hƣớng ................................................................................... 58
3.7 Cơ cấu dẫn động và trục cam ............................................................. 59
3.8 Hiện tƣợng, nguyên nhân hƣ hỏng các chi tiết và hậu quả: ............... 62
4. Phiếu giao việc thực hành ........................................................................ 66
5. Câu hỏi ôn tập .......................................................................................... 66


BÀI 5. HỆ THỐNG LÀM MÁT ĐỘNG CƠ................................................... 67
1.Nhiệm vụ, yêu cầu, phân loại. ................................................................... 67
1.1. Nhiệm vụ ........................................................................................... 67
1.2. Yêu cầu.............................................................................................. 67
2. Hệ thống làm mát bằng không khí. .......................................................... 67
3. Hệ thống làm mát kiểu bốc hơi tự nhiên. ................................................. 68
4. Hệ thống làm mát bằng nƣớc cƣỡng bức. ................................................ 68
4.1. Cấu tạo, Nguyên lý làm việc của hệ thống làm mát một vòng tuần
hoàn kín. ................................................................................................... 68
4.2. Cấu tạo, Nguyên lý làm việc của hệ thống làm mát hai vòng tuần
hoàn kín. ................................................................................................... 69
5. Các bộ phận chính của hệ thống làm mát bằng nƣớc cƣỡng bức. .......... 70
5.1 Bơm nƣớc. .......................................................................................... 71
5.2. Quạt gió ............................................................................................. 72
5.3 Két nƣớc làm mát .............................................................................. 73
5.4. Van hằng nhiệt .................................................................................. 75
6. Dung dịch nƣớc làm mát .......................................................................... 77
6.1 Nhiệm vụ ............................................................................................ 77
6.2 Các thành phần của dung dịch nƣớc làm mát .................................... 77
7. Những hƣ hỏng của hệ thống làm mát, Nguyên nhân hƣ hỏng................ 77
8. Phiếu giao việc thực hành ........................................................................ 79

9. Câu hỏi ôn tập .......................................................................................... 79
BÀI 6. HỆ THỐNG BÔI TRƠN ĐỘNG CƠ................................................... 79
1.Nhiệm vụ, phân loại. ................................................................................. 79
1.1. Nhiệm vụ ........................................................................................... 79
1.2. Phân loại ............................................................................................ 80
1.3. Sự hình thành màng dầu bôi trơn trong quá trình làm việc của bạc và
trục............................................................................................................ 80
1.4 Một số thông số sử dụng của dầu bôi trơn ............................................. 81
2. Hệ thống bôi trơn cƣỡng bức ................................................................... 82
2.1 Hệ thống bôi trơn cƣỡng bức các te ƣớt............................................. 83
2.2 Hệ thống bôi trơn cƣỡng bức các te khô ............................................ 83
3. Các bộ phận chính của hệ thống bôi trơn trong động cơ đốt trong ......... 84
3.1 Bơm dầu ............................................................................................. 84


3.2. Lọc dầu .............................................................................................. 87
3.3 Két làm mát dầu ................................................................................ 89
3.4 Bộ làm mát dầu..................................................................................... 90
3.5 Đèn cảnh báo áp suất dầu. ..................................................................... 90
4. Những hƣ hỏng của hệ thống bôi trơn, nguyên nhân, tác hại .................. 91
DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................... 93


CÁC BỘ PHẬN VÀ HỆ THỐNG CỦA ĐỘNG
CƠ
Mục tiêu của Mô đun:
Học xong MĐ này ngƣời học có khả năng:
Phát biểu đúng khái niệm, phân loại và cấu tạo chung của động cơ đốt
trong
Giải thích đƣợc các các thuật ngữ và thông số kỹ thuật cơ bản của

động cơ
Tra đƣợc các thông số kỹ thuật của động cơ trong cẩm nang sửa chữa.
Nhận dạng đƣợc các chi tiết của động cơ
Tích cực trong học tập, chấp hành nội quy của xƣởng thực hành
Tuân thủ an toàn và vệ sinh công nghiệp.
BÀI 1. CHU TRÌNH LÀM VIỆC CỦA ĐỘNG CƠ
Thời gian: 10giờ ( LT: 2 giờ; Thực hành: 7giờ ; Kiểm tra:1 giờ)
Mục tiêu:
Phát biểu đúng khái niệm, phân loại và cấu tạo chung của động cơ đốt
trong
Giải thích đƣợc các các thuật ngữ và thông số kỹ thuật cơ bản của
động cơ
Tra đƣợc các thông số kỹ thuật của động cơ trong cẩm nang sửa chữa.
Nhận dạng đƣợc các chi tiết của động cơ
Tích cực trong học tập, chấp hành nội quy của xƣởng thực hành
Tuân thủ an toàn và vệ sinh công nghiệp.
Nội dung:
1. Khái niệm về chu trình công tác của động cơ đốt trong


1.1. Sơ đồ nguyên lý hoạt động của động cơ đốt trong

Hình 1.1: Sơ đồ nguyên lý động cơ đốt trong
Động cơ đốt trong làm việc thực hiện quá trình đƣa lƣợng hòa khí
vào trong buồng đốt, đƣợc nén lại, cháy giãn nở sinh công và xả toàn bộ
lƣợng khí thải ra ngoài và lại thực hiện qua trình sinh công tiếp theo.
1.2. Khái niệm về chu trình công tác
Chu trình công tác của động cơ đốt trong là sự biến đổi hóa năng
của nhiên liệu thành cơ năng đƣợc tiến hành thông qua hành loạt quá
trình lý – hóa điễn ra theo một trình tự nhất định và lặp lại có tính chu

kỳ. Mỗi một chu kỳ hoạt động của động cơ đốt trong đƣợc gọi là một
chu trình công tác.
1.3. Thuật ngữ liên quan

Hình 1.2: Hình biểu diễn các thuật ngữ cơ bản

- Điểm chết
Các vị trí của piston ở xa và gần tâm trục khuỷu nhất, tại đó piston sẽ
đổi hƣớng chuyển động và có vận tốc bằng không gọi là các điểm chết.
+ Điểm chết trên (ĐCT) ứng với vị trí của piston ở xa tâm trục khuỷu


nhất tại.
+ Điểm chết dƣới (ĐCD) ứng với vị trí của piston ở gần tâm trục khuỷu
nhất.
- Hành trình chuyển động của piston (ký hiệu là S)
Là khoảng dịch chuyển của piston trong xy lanh từ ĐCT xuống ĐCD
hoặc ngƣợc lại.
- Thể tích buồng đốt (ký hiệu là Ve):
Là thể tích phần không gian đƣợc tạo ra giữa đỉnh piston khi ở vị trí
ĐCT, bề mặt xy lanh và mặt dƣới của nắp máy.
-Thể tích làm việc của xy lanh (ký hiệu là Vh):

Là thể tích phần không gian giới hạn bởi thành xy lanh và các vị trí
đỉnh piston khi ở ĐCT và ĐCD.

(D là đƣờng kính xy lanh; S là hành trình của piston)
- Thể tích toàn phần (ký hiệu là Va)
Là tổng thể tích của buồng đốt (Ve) và thể tích làm việc (VH) Va =
Ve + Vh

- Kỳ (Thì)
Là một phần của quá trình công tác đƣợc tính bằng góc quay của
trục khuỷu
ứng với thời gian piston dịch chuyển từ điểm chết này đến điểm
chết kia.
- Chu trình làm việc (CTLV)
CTLV của động cơ đốt trong là quá trình hút - ép - nổ - xả, diễn ra
theo một trật tự nhất định để thực hiện một lần sinh công. CTLV đƣợc
lặp đi lặp lại trong quá trình làm việc của động cơ.
2. Chu trình công tác của động cơ 4 kỳ
2.1. Đặc điểm chu trình công tác của động cơ 4 kỳ
Động cơ 4 kỳ làm việc thực hiện 4 hành trình dịch chuyển của
piston (hút, ép, nổ, xả) theo một trật tự nhất định, ứng với 2 vòng quay
trục khuỷu (7200) để thực hiện một quá trình sinh công.


Hình 1.3: Động cơ 4 kỳ
1. Trục khuỷu; 2. Thanh truyền; 3. Xylanh; 4. Piston;

5. Chế hoà khí

6. Su páp hút; 7. Bu gi; 8. Su páp xả ; 9. ống xả

2.2. Phân tích các thời kỳ
Một chu trình làm việc thực hiện qua các kỳ hút, ép, nổ, xả lần lƣợt nhƣ
sau:

Hình 1.4 Kỳ hút

- Kỳ hút (hình 1.4): Piston dịch chuyển từ điểm chết trên (ĐCT)

đến điểm chết dƣới (ĐCD) tƣơng ứng với trục khuỷu quay từ (0 -180o),
su páp hút mở, su páp xả đóng (sự đóng, mở các xu páp do cơ cấu
phân phối khí thực hiện). Thể tích trong xy lanh tăng lên, áp suất giảm.
Hỗn hợp (xăng và không khí) từ chế hoà khí qua cửa hút vào vào bên trong
xy lanh, trộn với khí cháy còn lại tạo thành hỗn hợp đốt.


Cuối kỳ hút áp suất trong xy lanh đạt khoảng (0,7- 0,8) KG/ cm2 và
nhiệt độ đạt khoảng (75 – 125o)C. Hỗn hợp vào nhiều hay ít phụ thuộc vào
bƣớm ga mở to hay nhỏ. Hỗn hợp nạp càng nhiều công suất càng phát huy.

Hình 1.5 Kỳ nén

Hình 1.6: Kỳ nổ

- Kỳ nén: Piston dịch chuyển từ ĐCD đến ĐCT (hình1.5) tƣơng
ứng với trục khuỷu quay từ (180 – 360o), cả hai xu páp đều đóng, hỗn
hợp đƣợc nén lại, nhiệt độ và áp suất tăng lên, hỗn hợp đƣợc piston nén
lại hoà trộn 1 lần nữa. Cuối quá trình nén áp suất trong xy lanh đạt (9 15) KG/cm2, nhiệt độ đạt (350 – 500o)C.


- Kỳ nổ (kỳ giãn nở sinh công) hình 1.6 Cuối quá trình ép khi
piston gần tới ĐCT bugi phóng tia lửa điện vào hỗn hợp đang có áp
suất và nhiệt độ cao do đó hỗn hợp bốc cháy. Hỗn hợp cháy giãn nở sinh
công, đẩy piston dịch chuyển từ ĐCT đến ĐCD, tƣ- ơng ứng góc quay
trục khuỷu từ (360 – 540o). áp lực đẩy piston truyền qua thanh truyền
đến trục khuỷu, đẩy trục khuỷu quay tròn. Đầu kỳ nổ áp suất trong xy
lanh đạt (30- 50) KG/cm2 và nhiệt độ đạt (2100 – 2500o)C. Cuối kỳ nổ
nhiệt độ và áp suất trong xy lanh giảm còn (10000 -1200o)C và áp suất
(3 - 5) KG/cm2.

Để sự cháy xảy ra hoàn toàn, động cơ phát huy hết công suất
thông thƣờng bugi phóng lửa trƣớc khi piston đến ĐCT cuối kỳ nén.
Góc quay của trục khuỷu tính từ khi bugi phóng tia lửa điện đến khi
piston đến ĐCT gọi là góc đánh lửa sớm. Quá trình cháy có thể xảy ra
hiện tƣợng không bình thƣờng là cháy kích nổ (sự cháy xảy ra với tốc độ
lăn truyền cực lớn của màng lửa) cháy kích nổ gây va đập mạnh, tăng
nhiệt độ làm động cơ nhanh bị hƣ hỏng. Có nhiều nguyên nhân dẫn đến
cháy kích nổ đƣợc tăng tỉ số nén, tăng góc đánh lửa sớm, tăng nhiệt độ
động cơ,... Đều dẫn đến tăng khả năng xảy ra cháy kích nổ.

Hình 1.7 : Kỳ xả

- Kỳ xả (hình 1.7): Piston dịch chuyển từ ĐCD đến ĐCT tƣơng ứng
với trục khuỷu quay từ (540 – 720o) xu páp xả mở, xu páp hút đóng.
Piston đẩy khí đã cháy qua cửa xả theo ống xả ra ngoài. Cuối kỳ xả áp


suất trong xy lanh còn khoảng (1,5 - 1) KG/cm2 và nhiệt độ còn khoảng
(700 – 800o)C. Khi kết thúc quá trình xả piston lại thực hiện kỳ hút của
chu trình tiếp theo.
Trong bốn kỳ làm việc chỉ có một kỳ nổ là sinh công, các kỳ còn lại
tiêu tốn công, công đƣợc tích trữ nhờ bánh đà. Các kỳ tiêu tốn công nhờ
sự giải phóng công từ bánh đà dƣới dạng công và quán tính.
2.3. Nhận dạng động cơ 4 kỳ
- Động cơ 4 kỳ: Một chu trình làm việc trải qua 2 vòng quay trục
cơ, trục cam quay một vòng, xu páp hút và xu páp xả đều mở - đóng một
lần và có một lần sinh công.
- Động cơ xăng: Thƣờng nhận biết động cơ xăng bằng cách nhận
biết các bộ phận của hệ thống đánh lửa hoặc hệ thống cung cấp nhiên
liệu xăng, có bộ chế hoà khí, có bugi, bôbin,...

- Động cơ Diesel: Thƣờng nhận biết bằng cách nhận biết các bộ
phận của hệ thống cung cấp nhiên liệu, có bơm cao áp và vòi phun cao
áp.
3. Chu trình công tác của động cơ 2 kỳ
3.1. Đặc điểm của động cơ 2 kỳ

Hình 1.8: Động cơ 2 kỳ
1. Chế hoà khí; . Cửa hút; 3. Buồng trục khuỷu; 4. Trục khuỷu;
trọng ;
6. Thanh truyền;

7. Rãnh thổi;

8. Piston; 9. Bu gi

5. Đối

10. Cửa xả


Động cơ 2 kỳ làm việc sau 2 hành trình dịch chuyển của piston
trong xy lanh ứng với 1 vòng quay của trục khuỷu (360o).
3.2. Phân tích các kỳ

Hình 1.9: Hành trình thứ nhất

- Hành trình thứ nhất piston dịch chuyển từ ĐCD đến ĐCT ứng với
trục khuỷu quay từ (0 – 180o) piston lần lƣợt đóng kín các lỗ thổi, lỗ xả.
Khi piston chƣa đóng lỗ thổi xả trong xy lanh thực hiện quá trình thổi
xả. Hỗn hợp thổi từ buồng trục khuỷu qua rãnh thổi vào trong xy lanh và

đồng thời thổi khí đã cháy ra ngoài. Khi piston đóng kín lỗ thổi xả trong
xy lanh thực hiện quá trình nén hỗn hợp. Khi piston đi lên áp suất buồng
trục khuỷu giảm, khi mở lỗ hút hỗn hợp từ chế hoà khí đƣợc hút vào
buồng trục khuỷu. Cuối hành trình bugi bật tia lửa điện đốt cháy hỗn
hợp.

Hình 1.10: Hành trình thứ hai

- Hành trình thứ hai piston chuyển động từ ĐCT đến ĐCD, ứng với
góc quay trục khuỷu từ (180 – 360o). Hỗn hợp đƣợc đốt cháy giãn nở
sinh công đẩy piston đi xuống, thông qua thanh truyền chuyển động tới
trục khuỷu quay.


Khi piston mở cửa xả rồi đến mở cửa thổi trong xy lanh thực hiện
quá trình thổi, xả. Thể tích buồng trục khuỷu nhỏ lại, hỗn hợp nạp vào
trục khuỷu đƣợc nén lại đạt đến áp xuất khí quyển PK = (1,1 - 1,3) at.
Kết thúc hành trình thứ hai piston lại thực hiện hành trình thứ nhất của
chu trình tiếp theo.
Ở động cơ hai kỳ một chu trình làm việc trục khuỷu quay một vòng
quay và sinh công một lần, do đó nếu cùng thể tích công tác động cơ hai
kỳ có công suất lớn hơn động cơ bốn kỳ (1,7 lần) và số vòng quay động
cơ hai kỳ đều hơn, động cơ làm việc ổn định hơn. Nhƣợc điểm động cơ
hai kỳ là quá trình thổi, xả xảy ra đồng thời trong xy lanh nên một phần
hỗn hợp chƣa chƣa cháy bị thải ra ngoài cùng với khí đã cháy. Dầu bôi
trơn đƣợc pha trong nhiên liệu nên luôn đƣợc đổi mới dầu bôi trơn.
3.3. Nhận dạng động cơ thực tế
- Động cơ 2 kỳ: Một chu trình làm việc trải qua 1vòng quay trục
khuỷu. Động cơ 2 kỳ thƣờng do piston phân phối khí hoặc kết hợp piston
và su páp để phân phối khí.

4. So sánh chu trình công tác của động cơ 4 kỳ và động cơ 4 kỳ
Ƣu điểm động cơ hai kỳ:
- Động cơ hai kỳ một vòng quay trục khuỷu sinh công một lần, do
đó nếu cùng thể tích công tác động cơ hai kỳ có công suất lớn hơn (1,7
lần) và làm việc êm hơn, cân bằng tốt hơn, chạy bốc hơn động cơ 4 kỳ.
- Động cơ đơn giản, giá thành hạ, sửa chữa đơn giản
- Piston đƣợc làm mát tốt do mặt dƣới tiếp xúc với hỗn hợp nạp
- Xy lanh luôn đƣợc nhận dầu bôi trơn mới
Nhƣợc điểm động cơ hai kỳ:
- Hành trình làm việc kỳ nổ ngắn, do cuối kỳ nổ piston phải mở
sớm lỗ xả nên mất một phần lực do sức đẩy của khí đã cháy.
- Do thổi và thải không rõ ràng nhƣ ở động cơ 4 kỳ, khi hỗn hợp
đƣợc thổi vào xy lanh có một phần hỗn hợp chƣa cháy theo khí xả ra
ngoài nên tốn nhiên liệu hơn động cơ 4 kỳ. Khí xả còn xót lại trong xy
lanh nhiều hơn so với loại bốn kỳ.
- Piston làm nhiệm vụ thêm ép hỗn hợp ở dƣới buồng trục khuỷu
nên bị giảm một phần công suất.
- Các chi tiết chịu lực phức tạp nên tuổi thọ
thấp.
- Bôi trơn xy lanh bằng dầu nhớt pha bằng nhiên liệu nên bôi trơn kém


hơn động cơ bốn kỳ. Khí cháy có nhiều muội than bám vào buồng đốt
và ống xả nên dễ làm tắc ống xả.
- Động cơ 4 kỳ có các kỳ làm việc rõ ràng, chạy đầm hơn, tiết kiệm
nhiên liệu, bôi trơn tốt, bền hơn. So sánh với động cơ 2 kỳ phức tạp hơn,
sửa chữa khó khăn hơn nhƣng nó có nhiều ƣu điểm nên hiện nay đƣợc
sử dụng chủ yếu ở động cơ ô tô, xe máy.
5. Phiếu giao việc thực hành
6. Câu hỏi ôn tập

1. Trình bày cấu tạo và nguyên lý hoạt động của động cơ 4 kỳ và
động cơ 2 kỳ ?
2. Trình bày cấu tạo chung của động cơ đốt trong?
3. Trình bày nội dung các thuật ngữ cơ bản của động cơ đốt trong?
Nêu các thông số kỹ thuật cơ bản của động cơ?
4. Nêu phƣơng pháp nhận dạng các loại động cơ?
5. Trình bày cách xác định điểm chết trên cuối kỳ nén của piston
số1?


BÀI 2. NẮP MÁY VÀ THÂN MÁY
Thời gian: 10giờ ( LT: 2 giờ; Thực hành: 7 giờ ; Kiểm tra:1 giờ)
Mục tiêu:
Trình bày đƣợc nhiệm vụ, cấu tạo và yêu cầu kỹ thật của thân và
nắp máy.
Tháo lắp, đo kiểm và xác định đƣợc trạng thái kỹ thuật của nắp và
thân máy đúng quy trình và đạt yêu cầu kỹ thuật.
Biết sử dụng cẩm nang sửa chữa cho quá trình thực hiện bài học.
Đảm bảo an toàn và vệ sinh công nghiệp.
Nội dung:
1. Nắp máy
1.1. Nhiệm vụ nắp máy
Nắp máy cùng với xy lanh và đệm nắp máy tạo thành buồng đốt
của động cơ. Ngoài ra nắp máy còn là nơi gá đặt một số chi tiết và bộ
phận khác của động cơ.
1.2. Kết cấu nắp máy

Hình 2.1 Nắp máy

Nắp máy có thể làm riêng cho từng xy lanh hoặc chung cho nhiều

xi lanh, mặt dƣới của nắp máy phẳng để tiếp xúc với thân máy thông qua


đệm nắp máy, nắp máy có các đƣờng nƣớc làm mát thông với áo nƣớc
của phần thân máy, các đƣờng dầu bôi trơn cũng đƣợc nối thông giữa
phần thân máy và nắp máy tạo thành một hệ thống khép kín trong quá
trình lƣu thông của dầu bôi trơn cũng nhƣ nƣớc làm mát.
Nắp máy có các lỗ để lắp bu lông nắp máy và bugi ( với động cơ
xăng) hoặc lỗ để lắp vòi phun (với động cơ Diesel).
Đối với động cơ supáp treo, ở nắp máy còn có các cửa hút, cửa xả
thông với
các cổ hút, cổ xả động cơ. Phần trên các cửa hút, cửa xả là các lỗ để
ép bạc hƣớng dẫn supáp.
Một số chi tiết khác nhƣ (trục cam, con đội..) của cơ cấu phân phối
khí đƣợc lắp ở phía trên nắp máy và đƣợc đạy kín bằng chụp nắp máy
.Đối với động cơ buồng đốt phân chia còn có buồng đốt phụ trên nắp
máy. Mặt máy đƣợc bắt chặt vào thân máy bằng các bu lông cấy.
Nắp máy thƣờng đƣợc đúc bằng gang hay hợp kim nhôm. Nắp máy
hợp kim nhôm truyền nhiệt tốt đƣợc dùng ở một số động cơ xăng để hạn
chế sự cháy kích nổ cho động cơ.
Để tăng cƣờng sự kín khít giữa mặt máy và thân ngƣời ta đặt một
đệm làm kín bằng vật liệu chống cháy nhƣ đồng hoặc Amiăng.
1.3. Yêu cầu kỹ thuật
Nắp máy làm việc ở điều kiện luôn tiếp xúc với khí cháy và sản vật
cháy nên nắp máy phải chịu nhiệt cao, áp suất lớn và ăn mòn hóa học
nhiều.
Khi lắp ráp nắp máy phải chịu ứng suất nén do lực siết chặt bu lông
hoặc gu lông. Do đó nắp máy cần đảm bảo yêu cầu kỹ thuật sau:
- Phải có sức bền và độ cứng vững cao để chịu đƣợc nhiệt độ cao,
áp suất lớn.

- Kết cấu phải đơn giản, dễ chế tạo, phải đƣợc làm mát tốt để tránh
ứng suất nhiệt.
- Phải đảm bảo đậy kín xylanh, không bị lọt khí, rò nƣớc làm mát
và dầu bôi trơn.
1.4 Hƣ hỏng, nguyên nhân hƣ hỏng, hậu quả

S
TT

Hƣ hỏng

Nguyên nhân

Hậu quả


1

Vênh
máy.

2

Do các vùng trên nắp máy
chịu nhiệt độ khác nhau
Ảnh hƣởng đến tỉ số nén
Rạn nứt nắp hoặc nắp máy bị thay đổi
bị giảm công suất của
máy.
nhiệt độ đột ngột do đổ

động cơ .
nƣớc lạnh vào khi động
cơ còn nóng.

3

Gây hiện tƣợng kích nổ
(đối với động cơ xăng)
Do quá trình cháy không
Bị muội than
nếu muội than rơi vào
hoàn hảo của nhiên liệu
bám
vào
khe hở giữa piston và xi
nhƣ hiện tƣợng cháy rớt,
buồng đốt.
lanh có thể gây xƣớc xi
cháy trễ
lanh hoặc có thể dẫn đến
kẹt xec măng.

4

Bị ăn mòn ở
khu
vực
buồng
đốt,
các

đƣờng
dẫn dầu bôi
trơn,
nƣớc
làm mát.

5

Động cơ làm việc không
Các mối ghép Do tháo lắp không đúng
an toàn, lọt hơi lọt nƣớc,
ren bị hỏng.
kỹ thuật.
lọt dầu.

6

Do quá trình tháo lắp
Đệm nắp máy
Lọt hơi và giảm tỉ số nén
không chú ý hoặc quá hạn
bị hỏng.
cửa động cơ.
sử dụng.

2. Đệm nắp máy

nắp Do tháo nắp không đúng Rò hơi ảnh hƣởng đến tỉ
kĩ thuật.
số nén.

Làm giảm độ bền cửa
nắp máy nếu bị mòn
Do tiếp xúc với sản vật nhiều sẽ làm nƣớc vào
cháy sinh ra. Do có tạp buồng đốt gây nên sự cố
chất ăn mòn lẫn trong dầu vỡ piston lọt
dầu vào
bôi trơn, nƣớc làm mát.
buồng đốt dầu cháy sinh
ra muội than gây kích nổ
và kẹt xec măng


2.1 Nhiệm vụ đệm nắp máy
Đệm nắp máy có nhiệm vụ bao kín mặt lắp gép giữa thân và nắp
máy, chịu nhiệt độ cao áp suất lớn.
2.2 Kết cấu đệm nắp máy
Đệm nắp máy phần chính đƣợc làm bằng amiăng, còn các bề mặt
tiếp xúc với khí cháy, đƣờng nƣớc, đƣờng dầu bôi trơn đƣợc bọc bằng
kim loại mềm tạo thành vòng kim loai xung quanh lỗ. Đôi khi bề mặt
tiếp xúc với mặt thân máy và mặt nắp máy đƣợc bọc bằng kim loại mềm.

Hình 2.2 Đệm nắp máy

2.3 Yêu cầu kỹ thuật đệm nắp máy
Đệm nắp máy phải đảm bảo độ bền cao, chịu nhiệt độ cao, áp suất
lớn, đảm bảo độ kín khín giữa hai mặt lắp ghép của nắp máy và thân
máy.
3.Thân máy
3.1 Nhiệm vụ của thân máy

Thân máy là một chi tiết cố định và có kích thƣớc và khối lƣợng lớn
nhất trong động cơ đốt trong. Thân máy coi nhƣ một giá đỡ cho toàn bộ
các chi tiết trong động cơ, các bộ phận đều đƣợc lắp trên đó và dựa vào
đó để hoạt động.


3.2 Phân tích cấu tạo của thân máy

Hình 2.3 Thân động cơ

Thân máy gồm 2 phần chính : Phần trên là các lỗ để lắp các xilanh
(loại có xilanh rời) hoặc là các lỗ xilanh (xilanh liền). Xung quanh xilanh
có các áo nƣớc làm mát, các lỗ dầu bôi trơn. Phần dƣới để lắp trục
khuỷu, trên đó các vách ngăn, trên vách ngăn có các nửa gối đỡ trục
khuỷu, nửa còn lại rời và hai nửa này đƣợc lắp với nhau bằng bu lông.
Thông thƣờng, trên các động cơ ô tô, phần trên và phần dƣới thƣờng liền
nhau. Ở một số động cơ cỡ lớn, phần trên và phần dƣới của thân máy
đƣợc làm rời rồi đƣợc lắp với nhau bằng bu lông. Mặt trên của thân máy
đƣợc gia công phẳng để lắp với mặt máy bằng bu lông. Mặt trƣớc để lắp
hệ thống bánh răng và các bộ phận của các hệ thống khác nhƣ : bơm
nƣớc, bơm dầu, bơm trợ lực lái, máy phát điện...
Mặt sau của thân máy để lắp với bánh đà và hệ thống truyền lực của
ô tô. Phía dƣới lắp các te dầu, hai bên có hệ thống bôi trơn và các chi tiết
nhỏ khác. Ở một số loại động cơ ở thân máy còn có các lỗ để lắp trục
cam, con đội, khóa nƣớc, .....
3.3 Yêu cầu kỹ thuật thân máy
Thân máy phải chịu toàn bộ trọng lƣợng các chi tiết lắp trên đó,
đồng thời phải chịu những lực không cân bằng do quá trình hoạt động
của động cơ gây ra (nhƣ rụng động, va đập, kéo, nén, nhiệt độ ….) vì
vậy yêu cầu đối với thân máy là phải đảm bảo đủ độ bền, cơ tính cao,

nhẹ, chịu nhiệt và truyền nhiệt tốt.
3.4 Hiện tƣợng, nguyên nhân hƣ hỏng.
Thân máy bị nứt, vỡ do sự cố của piston, thanh truyền hoặc do đổ
nƣớc lạnh vào khi động cơ còn nóng. Làm công suất động cơ yếu hoặc
động cơ sẽ không làm việc đƣợc.


Đƣờng ống dẫn nƣớc thƣờng bị ăn mòn hoá học. Gây tắc hoặc làm
thủng đƣờng ống dẫn nƣớc làm mát, dẫn đến thiếu hoặc không có nƣớc
làm mát khi động cơ làm việc làm động cơ nóng lên nhanh chóng, giảm
công suất của động cơ, tuổi thọ động cơ giảm.
Các đƣờng dẫn dầu bôi trơn bị bẩn, tắc do làm việc lâu ngày. Gây
thiếu dầu bôi trơn hoặc không có dầu bôi trơn đến bề mặt các chi tiết làm
việc, làm các chi tiết đó nhanh mòn hỏng dẫn tới công suất động cơ
giảm. Tuổi thọ động cơ giảm.
Các lỗ bắt ren bị hỏng do tháo, lắp không đúng kĩ thuật. Gây khó
khăn cho việc sửa chữa, bảo dƣỡng.
4. Xy lanh
4.1 Nhiệm vụ của xy lanh
Xy lanh động cơ có nhiệm vụ để đặt và hƣớng dẫn chuyển động của
piston, góp phần tạo buồng đốt cho động cơ.
4.2 Phân loại xy lanh
Theo cách chế tạo thì xy lanh đƣợc chia thành hai loại là loại xy
lanh liền than máy và loại xy lanh rời.
- Xy lanh liền thân máy thì các ống lót xy lanh đƣợc đúc liền cùng
với thân máy.
- Xy lanh rời là loại có thể tháo lắp đƣợc và đƣợc chia thành loại
ống lót xy lanh ƣớt và ống lót xy lanh khô.
+ Loại xy lanh ƣớt: nƣớc làm mát tiếp xúc trực tiếp với ống xy
lanh, xy

lanh ƣớt làm mát tốt, nhƣng có nhƣợc điểm hay bị rò nƣớc, xy lanh
ƣớt đƣợc
dùng nhiều trên động cơ ô tô máy kéo.
+ Loại xy lanh khô: nƣớc làm mát không trực tiếp tiếp xúc với ống
xy
lanh, loại này không bị rò nƣớc nhƣng làm mát kém hơn xy lanh
ƣớt.
4.3 Phân tích kết cấu của xy lanh
- Cấu tạo xy lanh rời là một ống trụ rỗng, bề mặt trong đƣợc gia
công có độ
chính xác, độ cứng và độ bóng cao (mặt gƣơng xy lanh). xy lanh
đƣợc chế tạo rời (ống lót) và đƣợc ép vào các lỗ ở thân động cơ, xy lanh
rời tiết kiệm đƣợc kim loại quý và thuận tiện cho việc thay thế sửa chữa
đƣợc dùng nhiều trên động cơ ô tô.


- Cấu tạo xy lanh liền (chế tạo liền với thân) đó chính là các lỗ trục
tròn ở tâm động cơ, bề mặt các lỗ đƣợc gia công cẩn thận trong đó đặt
piston. Vật liệu làm thân xy lanh phải là vật liệu tốt và khi hỏng phải bỏ
tất cả. Do đó tốn kim loại quý, xy lanh liền đƣợc dùng ở một số động cơ
công suất nhỏ.
4.4 Yêu cầu kỹ thuật đối với xy lanh
Xy lanh làm việc trong điều kiên khắc nghiệt do nhiệt độ cao, áp
suất lớn, ma sát và ăn mòn nhiều, bôi trơn lại kém. Do đó xy lanh phải
đảm bảo các yêu cầu có độ cứng cao, chịu nhiệt độ cao, chịu mài mòn tốt
và dãn nở ít.
4.5 Những hƣ hỏng của xilanh, nguyên nhân và hậu quả
STT
Hƣ hỏng
Nguyên nhân

Tác hại
Bề mặt làm việc
Do thành phần lực
bị mòn theo
Làm tăng khe hở lắp
ngang tác dụng đẩy xéc
chiều
ngang
ghép giữa piston và
1
măng và piston miết vào
không bằng nhau
xilanh gây giảm
thành xilanh gây nên
tạo nên độ ôvan.
công suất của máy.
hiện tƣợng mòn méo.
Hình 3.2
Vùng xéc măng khí trên
cùng có áp suất và nhiệt Gây lọt khí ở buồng
Bề mặt làm việc
độ cao, độ nhớt của dầu đốt làm dầu bôi trơn
bị mòn theo
bị phá huỷ sinh ra ma bị biến chất phá huỷ
chiều dọc không
2
sát khô hoặc nửa ƣớt màng dầu, dầu bôi
bằng nhau tạo
giữa xilanh và xéc trơn sục lên buồng
nên độ côn. Hình

măng, piston vì vậy đốt. Công suất động
3.2
vùng đó bị mòn nhiều cơ giảm.
nhất tạo nên độ côn.
Tốc độ mài mòn
giữa
xilanh
và
piston tăng nhanh
tạo khe hở lớn gây
Mạt kim loại có lẫn
Ngoài ra xilanh
va đập trong quá
3
trong dầu bôi trơn hoặc
còn bị cào xƣớc.
trình làm việc. Khe
xéc măng bị gẫy.
hở quá lớn động cơ
sẽ không làm việc
đƣợc.