Bài giảng Động cơ đốt trong 1

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.93 MB, 20 trang )

(1)<div class='page_container' data-page=1>

TRƯỜNG ĐẠI HỌC PHẠM VĂN ĐỒNG
KHOA KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ

---***---BÀI GIẢNG

ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG 1

(Bậc CĐ ngành Cơng nghệ kỹ thuật cơ khí)

(Đào tạo tín chỉ: 02 tín chỉ)

Biên soạn: Nguyễn Ngọc Thiện
Nguyễn Văn Trúc

</div>
(2)<div class='page_container' data-page=2>

LỜI NĨI ĐẦU

Động cơ đốt trong là mơn học nêu lên nguyên lý hoạt động của động cơ đốt

trong kiểu piston, đồng thời trình bày cấu tạo, công dụng, nguyên lý hoạt động của

các cơ cấu và hệ thống trong động cơ đốt trong. Là cơ sở để cho các sinh viên

khơng chun ngành có cơ hội học tập và nghiên cứu về lĩnh vực động cơ khi cần

thiết.

Phần lý thuyết được viết dựa vào quá trình giảng dạy môn động cơ trong nhiều

năm và dựa trên nền tảng của các bậc thầy đi trước như Trần Văn Tế, Nguyễn Tất

Tiến. Từ đó nhóm biên soạn cũng cố và hồn thiện bài giảng theo thực tế tại trường

mìnhđang dạy cho nhóm ngành cơ khí khơng chun.

Bài giảng trình bày các phần chủ yếu sau:

Sơ lược về lịch sử phát triển động cơ đốt trong, các thông số kỹ thuật cơ bản

mà sinh viên phải hiểu được.

Trình bày nguyên lý làm việc của động cơ 2 kỳ, 4 kỳ dùng nhiên liệu lỏng. So

sánh ưu nhược điểm để sinh viên đánh giá được tính ưu việt của mỗi loại động cơ,

từ đó mà ứng dụng vào thực tế sản xuất cho hiệu quả.

Trình bày cấu tạo, nguyên lý làm việc của các cơ cấu, hệ thống trong động cơ,

giúp cho sinh viên nghiên cứu trong quá trình chế tạo được tối ưu hóa.

Tài liệu tham khảo cho mơn học này:

[1] Nguyễn Tất Tiến, Nguyên lýđộng cơ đốt trong, NXB Giáo dục, 2009.
[2] Lê Viết Lượng, Lý thuyết động cơDiesel, NXB Giáo dục, 2000.

[3] Nguyễn Tất Tiến, Trần Văn Tế, Kết cấu và tính tốn động cơ đốt trong,

NXB Giáo dục, 1996.

Quá trình biên soạn khơng tránh những thiếu sót, mong nhận được sự góp ý

của bạn đọc.

Mọi góp ý xin gởi về:

Nguyễn Ngọc Thiện - Khoa kỹ thuật công nghệ- Trường ĐH Phạm Văn Đồng
- TP Quảng Ngãi.

</div>
(3)<div class='page_container' data-page=3>

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU...2

MỤC LỤC ...3

CHƯƠNG 1: KHÁI QUÁT VỀ ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG ...5

1.1. Lịch sử phát triển động cơ ...5

1.2. Phân loại động cơ đốt trong...5

1.3. Các thuật ngữ và định nghĩa cơ bản ...6

Câu hỏi ôn tập chương 1 ...9

CHƯƠNG 2: NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG ...10

2.1. Nguyên lý làm việc của động cơ xăng 4 kỳ...10

2.2. Nguyên lý làm việc của động cơ diesel 4 kỳ ...13

2.3. So sánh động cơ diesel và động cơ xăng ...15

2.4. Nguyên lý làm việc của động cơ xăng 2 kỳ...15

2.5. Nguyên lý làm việc của động cơ diesel 2 kỳ ...16

2.6. So sánh động cơ 2 kỳ và động cơ 4 kỳ ...18

2.7. Thứ tự làm việc của động cơ nhiều xy lanh ...18

2.8. Nhiên liệu lỏng dùng trong động cơ đốt trong ...19

Câu hỏi ôn tập chương 2 ...21

CHƯƠNG 3: CƠ CẤU TRỤC KHUỶU THANH TRUYỀN ...22

3.1. Các chi tiết phần động...22

3.2. Các chi tiết phần tĩnh ...32

Câu hỏi ôn tập chương 3 ...38

CHƯƠNG 4: CƠ CẤU PHÂN PHỐI KHÍ ...40

4.1. Cơng dụng, phân loại, yêu cầu ...40

4.2. Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý làm việc ...41

4.3. Các chi tiết của cơ cấu phân phối khí ...44

4.4. Pha phân phối khí...50

Câu hỏi ơn tập chương 4 ...51

CHƯƠNG 5: HỆ THỐNG LÀM MÁT ...53

5.1. Nhiệm vụ, phân loại, yêu cầu...53

</div>
(4)<div class='page_container' data-page=4>

5.3. Kết cấu hệ thống làm mát băng nước ...55

Câu hỏi ôn tập chương 5 ...62

CHƯƠNG 6: HỆ THỐNG BÔI TRƠN ...63

6.1. Nhiệm vụ, phân loại, yêu cầu...63

6.2. Các loại hệ thống bôi trơn...64

6.3. Kết cấu một số bộ phận chính ...68

Câu hỏi ôn tập chương 6 ...75

CHƯƠNG 7: HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU ...76

7.1. Hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ xăng...76

7.2. Hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ diesel ...90

Câu hỏi ôn tập chương 7 ...105

</div>
(5)<div class='page_container' data-page=5>

CHƯƠNG 1: KHÁI QUÁT VỀ ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG

Mục tiêu:

Giúp sinh viên có một cái nhìncơ bản vềlịch sử phát triển động cơ đốt trong.
Phân loại được động cơ đốt trong theo các tiêu chí khác nhau.

Nắm được các thuật ngữ và định nghĩa cơ bản.

1.1. Lịch sử phát triển động cơ

1.1.1. Lịch sử phát triển động cơ đốt trong trên thế giới

Năm 1860 động cơ đốt trong lần đầu tiên ra đời do Lenoir phát minh.

Năm 1877 phát minh của Ơttơ và Lăngghen về động cơ đốt trong 4 kỳ chạy

bằng khí thiên nhiên.

Năm 1885 Gottlieb Daimler phát minh ra động cơ xăng với xy lanh thẳng

đứng. và sử dụng bộ chế hịa khí, đã khai sinh và thúc đẩy ngành công nghiệp chế

tạo ô tô.

Năm 1892 nhà bác học người Đức Rudolph Diesel đã nghiên cứu và chế tạo

thành công động cơ phun dầu và được đặt tên là động cơ Diesel.

Năm 1903 Máy bay do anh em Wright (Mỹ) chế tạo trang bị động cơ phun

xăng.

1.1.2. Lịch sử phát triển động cơ đốt trong ở Việt Nam

Đối với Việt Nam chúng ta chỉ tiếp cận công nghệ và sử dụng. Đặc biệt chỉ

xây dựng các cơ sở bảo dưỡng- sửa chữa.

Sau cách mạng tháng tám số động cơ và xe máy sử dụngở nước ta tăng nhanh.

Lần đầu tiên ở nước ta vào năm 1960 nhà máy cơ khí Trần Hưng Đạo Hà Nội

bắt đầu sản xuất động cơ Diesel.

Năm 1988 nước ta có nhà máy lắp ráp ơ tơ Mê Kơng.

Hiện nay chúng ta có nhiều nhà máy lắp ráp ơ tơ như: Ơ tơ Trường Hải, Vĩnh
Phúc…

1.2. Phân loại động cơ đốt trong

Động cơ đốt trong có thể phân loại dựa vào:

Số lượng xy lanh:

Động cơ1 xy lanh.

</div>
(6)<div class='page_container' data-page=6>

Cách bố trí xy lanh:

Động cơ thẳng hàng 1 dãy.

Động cơ trên 2 dãyđối nghịch nhau.

Động cơ hình chữ V.

Động cơ hình chữ W.

Cách bố trí xupap:

Cơ cấu xupap đặt.

Cơ cấu xupap treo.

Phương pháp làm mát:

Động cơ làm mát bằng gió.

Động cơ làm mát bằng nước.

Động cơ làm mát bằng dung dịch.

Động cơ làm mát hỗn hợp.

Số kỳ:

Động cơ 2 kỳ (2 thì).

Động cơ 4 kỳ (4 thì).

Loại nhiên liệu sử dụng:

Động cơ dùng nhiên liệu dầu diesel.

Động cơ dùng nhiên liệu xăng.

Động cơ dùng nhiên liệu khí gas.

Phương pháp nạp khí vào xy lanh:

Động cơ tăng áp.

Động Cơ không tăng áp.

1.3. Các thuật ngữ và định nghĩa cơ bản
1.3.1. Điểm chết trên (ĐCT)

ĐCT là điểm chết mà tại đó piston ởcách tâm trục khuỷu một khoảng xa nhất.

1.3.2. Điểm chết dưới (ĐCD)

ĐCD là điểm chết mà tại đó piston ở cách tâm trục khuỷu một khoảng gần

nhất

</div>
(7)<div class='page_container' data-page=7>

Là khoảng chạy của piston trong lòng xy lanh từ ĐCD đến ĐCT (như hình
1.1.b). Ký hiệu là S, S= 2r, r: bán kính quay trục khuỷu.

1.3.4. Dung tích cơng tác của xy lanh

Là dung tích do piston tạo nên khi nó chuyển động từ ĐCD đếnĐCT. Nếu gọi

đường kính của xy lanh là D thì dung tích cơng tác của xy lanh ( ký hiệu là Vh và)

được tính như sau :

Vh = π x D2 x S / 4 (lít)

Với D: (dm)
S: (dm)

a b

Hình 1.1: Sơ đồ động cơ đốt trong
Hình a: Pistonở điểm chết trên (ĐCT)

Hình b: Pistonở điểm chết dưới (ĐCD).

</div>
(8)<div class='page_container' data-page=8>

Là dung tích được tạo nên bởi nắp máy và đỉnh piston khi pistonở ĐCT. Được
ký hiệu là Vc (hình 1.1.a)

1.3.6. Dung tích tồn phần
Ký hiệu: Va

Chính bằng tổng của dung tích cơng tác và dung tích buồng cháy:
Va = Vh + Vc

1.3.7. Dung tích cơng tác của động cơ

Đối với các động cơ có nhiều xy lanh, là tích số của dung tích một xy lanh, với

số xy lanh thứ i.

Ký hiệu là Vhi = Vh .i (dm3 ) (i là số xy lanh của động cơ)

1.3.8. Tỉ số nén

Là tỉ số của dung tích tồn phần với dung tích buồng nén.

Ký hiệu là: = a h c 1 h

c c c

V V V V

V V V



  

Động cơ xăng (có dùng bộ chế hịa khí) có tỉ số nén từ 510.

Động cơ Diesel có tỉ số nén từ 1522.

1.3.9. Chu trình cơng tác

Trong động cơ đốt trong việc biến nhiệt năng thành cơ năng xảy ra nhờ hàng

loạt q trình diễn ra tuần tự: nạp đầy khơng khí sạch (hoặc hỗn hợp) vào xy lanh,
nén khơng khí hoặc hỗn hợp trong xy lanh, bắt lửa và đốt cháy nhiên liệu, trong đó

khí cháy được giãn nở và sinh công, tiếp theo là quá trình xả sản phẩm cháy ra

ngoài. Tổng hợp các q trình tuần tự nói trên gọi là chu trình cơng tác của động cơ.

1.3.10. Kỳ

Là hành trình của piston đi từ ĐCD đến ĐCT; trong thời gian đó, trong xy

lanh động cơ xảy ra một hoặc vài q trình của chu trình cơng tác.

Nếu chu trình cơng tác hồn thành trong thời gian bốn hành trình của piston,
có nghĩa là chu trình cơng tác hồn thành sau hai vòng quay của trục khuỷu, thì

động cơ đó gọi là động cơ bốn kỳ.

Nếu động cơ hồn thành một chu trình cơng tác chỉ tốn hai hành trình tức là

</div>
(9)<div class='page_container' data-page=9>

CÂU HỎI ÔN TẬP

Câu 1. Nêu sơ lược về lịch sử phát triển của động cơ đốt trong qua các giai đoạn?

Câu 2. Phân loại động cơ đốt trong theo các tiêu chí khác nhau?

Câu 3: Nêu những khái niệm và định nghĩa cơ bản dùng trong động cơ đốt trong?
Câu 4: Tại sao tỉ số nén của động cơ xăng thường thấp hơn tỉ số nén của động cơ

</div>
(10)<div class='page_container' data-page=10>

CHƯƠNG 2: NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG
Mục tiêu:

Sinh viên vẽ được sơ đồ cấu tạo và trình bày nguyên lý làm việc của động cơ

xăng, động cơ diesel4 kỳ.

Sinh viên vẽ được sơ đồ cấu tạo và trình bày nguyên lý làm việc của động cơ
xăng, động cơ diesel 2 kỳ.

Phân tích, so sánh được động cơ diesel và động cơ xăng, động cơ 2 kỳ và

động cơ 4 kỳ.

Biết được thứ tự làm việc của động cơ nhiều xy lanh.

2.1. Nguyên lý làm việc của động cơ xăng 4 kỳ
2.1.1. Kỳ nạp

Hình 2.1:Sơ đồ cấu tạo của động cơ xăng 4 kỳ

</div>
(11)<div class='page_container' data-page=11>

Nhờ nguồn năng lượng bên ngoài, ví dụ như động cơ điện (bộ khởi động

điện), trục khuỷu của động cơ xăng được đưa vào chuyển động quay và piston bắt

đầu di chuyển từ ĐCT  ĐCD, như hình vẽ.

Trong trường hợp này, thể tích khơng gian phía trên đỉnh piston tăng lên và do

đó áp suất trong xy lanh bị sụt xuống đến khoảng nhỏ hơn 1at. Cùng với sự chuyển

dời của piston xuống dưới, xupap nạp mở ra và hút hỗn hợp hịa khí vào trong xy

lanh động cơ. Cuối quá trình nạp nhiệt độ và áp suất trong xy lanh:

p (0,075 0,09) Mpa = ( 0,75  0,9) at.
t = (75 120)0C.

2.1.2. Kỳ nén

Thời kỳ này piston đi từ ĐCD lên ĐCT cảhaixupap đều đónglúc này thể tích

trong xy lanh giảm dần, hổn hợp hịa khí bị nén đến nhiệt độ và áp suất cao, như

hình vẽ.

Hình 2.2

Cuối thời kỳ nén nhiệt độ và áp suất trong xy lanh:
p (10 15) at.

t = (350 400)0C.
2.1.3. Kỳ giãn nở sinh cơng

Cuối q trình nén khi piston gần tới ĐCT bugi bật tia lửa điện, đốt cháy hỗn
hợp hịa khí trong xy lanh động cơ trong thời gian rất nhanh (khoảng 0,0025

</div>
(12)<div class='page_container' data-page=12>

làm cho áp suất và nhiệt độ tăng rất nhanh toàn bộ q trình cháy được coi như là

đẳng tích, như hình vẽ 2.3.

Kết thúc quá trình cháy nhiệt độ và áp suất trong xy lanh:
p (35 50) at.

t = (2200 2500)0C.

Với áp suất nhiệt độ cao như vậy khí cháy sẻ đẩy piston chuyển động từ ĐCT

xuống ĐCD và thực hiện quá trình giản nở sinh công thông qua thanh truyền làm

cho trục khuỷu quay đây là thời kỳ duy nhất để sinh công chođộng cơ.Do piston đi

xuống thể tích trong xy lanh tăng làm cho áp suất và nhiệt độ của khí cháy giảm dần
trong quá trình giãn nở.

Kỳ cháy giãn nở:
p (3 5) at.

t = (1500  1800)0C.

Hình 2.3

2.1.4. Kỳ thải

Thời kỳ này piston đi từ ĐCD lên ĐCTxuppap xả mở, xupap nạp đóng do thể

tích xy lanh giảm nên khí cháy được đẩy theo cửa xả ra ngoài, nhiệt độ và áp suất
trong xy lanh giảm hẳn xuống, quá trình thải cũng được coi như gần là đẳng áp.

</div>
(13)<div class='page_container' data-page=13>

p (1,1 1,2) at.
t = (700 800)0C.

Hình 2.4

2.2. Nguyên lý làm việc của động cơ diesel 4 kỳ

Chu trình làm việc của động cơ diesel 4 kỳ cũng được thực hiện 4 giai đoạn

như sau :

2.2.1. Kỳ nạp:

Thời kỳ này piston chuyển động từ ĐCT xuống ĐCD xupap nạp mở, xupap xả

đóng lại thể tích trong xy lanh tăng, áp suất giảm tạo nên trong xy lanh, khơng khí

đã được lọc sạch điền đầy vào xy lanh. Khi piston gần tới ĐCD xupap nạp đóng kín.

Cuối kỳ nạp:

p (0,85  0,95) at.
t = (30 50)0C.
2.2.2. Kỳ nén:

Q trình nén của động cơ diesel khơng khác gì so với q trình nén của động

cơ xăng nó chỉ khác là nó nén tồn khơng khí đã được lọc sạch, do động cơ diesel

nhiên liệu tự bốc cháy, vì vậy nhiệt độ và áp suất cuối quá trình nén của loại động

</div>
(14)<div class='page_container' data-page=14>

pistonở ĐCD và kết thúc khi piston ở ĐCT, ở thời kỳ nén xupap nạp và xupap xả

đều đóng kín.

Cuối kỳ nén:

p (35 40) at.
t = (600 650)0C.

2.2.3. Kỳ cháy giãn nở sinh công:

Ở cuối kỳ nén nhiên liệu được vòi phun, phun vào xy lanh với áp suất cao và

dưới dạng sương mù tại đây nó gặp khơng khí hịa trộn với khơng khí và tự bốc

cháy, quá trình cháy của động cơdiesel được chia làm 2 giai đoạn :

Giai đoạn cháy đẳng tích: do nhiên liệu bốc cháy với thời gian rất nhanh

piston chưa kịp rời khỏi ĐCT, thể tích của xy lanh gần như khơng đổi, vì vậy giai

đoạn đầu q trình cháy được xem như đẳng tích.

p (60 80) at.
t = (1800  2000)0C.

Sau quá trình cháy đẳng tích là q trình giản nở sinh công piston chuyển

động từ ĐCT xuống ĐCD lúc này nhiên liệu tiếp tục phun vào xy lanh và thực hiện

giai đoạn 2 của quá trình cháy là cháyđẳng áp.

Ở giai đoạn cháy đẳng áp do nhiên liệu vẩn tiếp tục phun vào xy lanh quá trình

cháy vẫn tiếp tục xảy ra nên nhiệt độ và áp suất khí cháy vẫn tăng nhưng đồng thời
thể tích của xy lanh cũng tăng, vì vậy giai đoạn này quá trình cháy xảy ra gần như

đẳng áp. Khi giản nở piston chuyển động từ ĐCT xuống ĐCD và kết thúc giai đoạn

3 khi piston đến ĐCD. Nhiệt độ và áp suất cuối quá trình cháy:

p (4,5 5) at.
t = (600 700)0C.
2.2.4. Kỳ xả:

Quá trình thải piston chuyển động từ ĐCD lên ĐCT và kết thúc quá trình thải.
Cuối quá trình thải:

p (1,01 1,2) at.
t = (600 700)0C.

</div>
(15)<div class='page_container' data-page=15>

Trong 4 kỳ kể trên chỉ duy nhất có kỳ cháy giãn nở là kỳ sinh cơng, cịn lại các

kỳkhác được thực hiện nhờ động năng của bánh đà.

Muốn nạp đầy và thải sạch phải cần có sự mở sớm đóng muộn của các xupap

so với ĐCT và ĐCD.

2.3. So sánh động cơ diesel và động cơ xăng
2.3.1. Ưu điểm

Động cơdieselcó tỷsố nén lớn hơn động cơxăng.

Hiệu suất lớn hơn động cơxăng.

Cùng một công suất như nhau thì lượng tiêuthụ nhiên liệu của động cơdiesel

ít hơn động cơ xăng khoảng (20  25)%.

Nhiên liệu động cơdieselrẻtiền hơn động cơxăng.

2.3 2. Nhược điểm

Do tỷ số nén lớn nên các chi tiết máy như piston, xy lanh của động cơ diesel

cókhối lượng lớn hơn động cơxăng.

Thời tiếtlạnhđộng cơ dieselkhởi độngkhó hơn động cơxăng.

2.4. Nguyên lý làm việc của động cơ xăng 2 kỳ
Chu trình cơng tác của động cơ xăng 2 kỳ:

Cấu tạo của động cơ 2 kỳ khác động cơ 4 kỳ. Trong động cơ hai kỳ khơng có

cơ cấu phân phối khí bằng xupap, nhưng lại có buồng quét. Động cơ hai kỳ dùng

trên xe máy thường dùng không gian các te (không gian chứa trục khuỷu) làm máy

nén tạo khí qt. Như hình vẽ 2.5.

Chu trình cơng táccủa động cơ 2kỳ đượchồnthành sau mộtvịng quaytrục

khuỷu,có nghĩalàsau haihànhtrình hoặc sau haikỳ:

2.4.1. Kỳ nén:

Là kỳthứ nhất Piston chuyển động từ ĐCD  ĐCT như hình vẽ và bắt đầu

đóng cửa quét, sau đó đóng cửa xả. Tạo ra độ chân khơng trong khơng gian các te

nhờ đó hịa khí được hút vào các te qua bộ chế hịa khí ( BCHK) hay cịn gọi

Carburetor, hút vào xy lanh thông qua cửahút. Trong thời gian này piston nén hỗn

hợp đã được đưa vào trước đó. Cuối kỳ nén bugi bật tia lửa điện đốt cháy hòa khí

</div>
(16)<div class='page_container' data-page=16>

Hình 2.5 Sơ đồ cấu tạo động cơ xăng 2 kỳ

1. Cửaquét; 2. Bugi; 3. Cửaxả; 4. Cửanạp

2.4.2. Kỳ cháy giãn nở, xả và nạp là kỳ thứ hai:

Piston đi từ ĐCT  ĐCD. Khi piston chuyển động gần đến ĐCT, cách

khoảng (26  27)o theo góc quay của trục khuỷu thì hỗn hợp nhiên liệu bốc cháy
nhờ bugi bật tia lửa điện. Khí cháy giãn nở và đẩy piston về phía dưới. Trong

trường hợpnày, piston đóng cửanạpvà nén hỗn hợp mới nạp vào trong buồng trục

khuỷu (cuốiquá trình này, áp suất đạt (0,12 0,14) Mpa).

Cuốihành trình, piston bắt đầu mởcửaxả,khí thải nhanhchóng thốt rangồi
thơng với khítrời,sau đómởcửaqtvà hỗn hợp mới từbuồng trụckhuỷu đưa vào
xy lanhvà hành trìnhlại tiếptục một cách tuần tự như thế.

2.5. Nguyên lý làm việc của động cơ diesel 2 kỳ

Động cơ 2 kỳ nạp khơng khí vào xy lanh và làm sạch sản vật cháy được thực

hiện ở cuối quá trình giãn nở và đầu q trình nén. Khí xả được xả ra qua các cửa
xả ở trên nắp xy lanh (đối với động cơ qt thẳng qua xupap)

Khơng khí có áp suất (1,5 ÷ 3,3) Pa nạp vào xy lanh qua cửa quét, các cửa này

được bố tríở phần dưới của xy lanh. Chu trình cơng tác của động cơ được thực hiện

1
2

3

</div>
(17)<div class='page_container' data-page=17>

Khi piston dịch chuyển đến ĐCD các cửa quét 8 được mở ra, khơng khí tăng

áp từ đường ống 1 được nạp vào xy lanh, kỳ nén được bắt đầu khi piston dịch

chuyển từ ĐCD lên ĐCT. Lúc bắt đầu hành trình này việc quét và xả sản vật cháy

vẫn được tiếp tục, sản vật cháy được xả qua các xupap xả 4 và đườngống xả 6. Kết

thúc qt và nạp khơng khí vào xy lanh tại thời điểm đóng các cửa quét và xả.

b. Kỳ thứ hai a. Kỳ thứ nhất

Hình 2.6 :Sơ đồ cấu tạo động cơ diesel 2 kỳ

1. Ống hút; 2. Máy nén; 3.Piston; 4. Xupap xả; 5. Vòi phun; 6. Ống xả; 7.

Khoang khí nén; 8. Cửa nạp (quét)

Cuối quá trình nén:
p (4,5 7,5) Mpa.
t = (530 730)0C.

2.5.2. Kỳ cháy, giãn nở, xả và quét

Ứng với hành trình của piston từ ĐCD → ĐCT. Trước khi piston đến ĐCT

(tương ứng với góc quay trục khuỷu từ 30 ÷ 350, phụ thuộc vào loại động cơ), nhiên

liệu được phun vào xy lanh, nhiên liệu tự bốc cháy. Dưới tác dụng của áp lực khí

cháy đẩy piston dịch chuyển xuống ĐCD, thực hiện quá trình giãn nở sinh cơng. Tại

thời điểm mở các xupap xả (65 ÷ 75)0 trước ĐCD, bắt đầu đẩy sản vật cháy ra ngoài

theo đường ống xả, từ đó khí xả nạp vào máy nén khí xả, nhờ vậy áp suất khí trong

</div>
(18)<div class='page_container' data-page=18>

Cửa quét được mở ra sau khi mép trên piston đi qua mép trên cửa quét trong
hành trìnhđi xuống, khi đó áp suất khí xả trong xy lanh bằng hoặc nhỏ hơn áp suất
khí nạp tăng áp. Từ thời điểm mở các cửa quét, việc quét và nạp khí sạch vào xy

lanh được bắt đầu. Quá trình quétđược tiếp tục cho đến khi piston dịch chuyển lên

ĐCT và đóng các cửa quét.

2.6. So sánh động cơ 2 kỳ và động cơ 4 kỳ
2.6.1.Ưu điểm của động cơ 2 kỳ

Động cơ 2 kỳmộtvịng quay trụckhuỷuthì sinh cơng.

Cùng một thể tích,cùng sốlượng xy lanh, công suấtcủa động cơ2kỳlớn hơn

động cơ4kỳ khoảng (50 70)%.

Tốc độquaycủa động cơ2kỳ đều hơn.

2.6.2. Nhược điểm

Doqtvịng nên hút khơng đầy, thải khôngsạch.

Nhiên liệuphải pha dầu bôi trơn để bôi trơn trụckhuỷu thanh truyền.
2.7. Thứ tự làm việc của động cơ nhiều xy lanh

Là sự tuần tự của các kỳ cơng tác trong các xy lanh,ở những động cơ có nhiều
xy lanh.

Nếu động cơ có nhiều xy lanh thì có nhiều khuỷu trục góc lệch của hai khuỷu

trục ở hai xy lanh làm việc kế tiếp nhau được gọi là góc cơng tác (hay góc lệch

khuỷu) góc này được ký hiệu là :K

Nếu động cơ bốn kỳ :K = 7200/i
Nếu động cơ hai kỳ :K = 3600/i
i: là số xy lanh

Khi bố trí góc lệch khuỷu K phải đảm bảo sao cho mơ men xoắn sinh ra trên

trục khuỷu đồng đều để động cơ làm việc được êm dịu.

Ví dụ : Bảng cơng tác của động cơ bốn kỳ bốn xy lanh như sau :

K = 7200/4= 1800

Thứ tự xy lanh
Góc quay trục khuỷu

1 2 3 4

</div>
(19)<div class='page_container' data-page=19>

1800– 3600 Xả Hút Nổ Nén

3600- 5400 Hút Nén Xả Nổ

5400– 7200 Nén Nổ Hút Xả

Bảng 2. 1: Bảng công tác của động cơ bốn kỳ bốn xy lanh

Thứ tự nổ của nổ của động cơ như sau:

Động cơ 4 xy lanh thứ tự nổ: 1-3-4-2.

Động cơ 6 xy lanh thứ tự nổ: 1-5-3-6-2-4; 1-2-3-6-5-4; 1-5-4-6-2-3;

1-2-4-6-5-3.

Động cơ 8 xy lanh chữ V: 1-5-4-3-6-2-7-8.

2.8. Nhiên liệu lỏng dùng trong động cơ đốt trong
2.8.1. Nhiên liệu xăng

2.8.1.1. Thành phần hóa học

Xăng thu được từ quá trình chưng cất dầu mỏ có phạm vi độ sơi dưới 1800C

gồm các hydrocacbon từ C5 →C11, bao gồm hydrocacbon sau: paraphin (ankan)
CnH2n+2, hydrocacbon vịng CnH2n và hydrocacbon thơm.

2.8.1.2. Tính chất của xăng

Tính bay hơi (thành phần chưng cất) của nhiên liệu gây ảnh hưởng đến tính

năng hoạt động của động cơ xăng.

Thành phần điểm sôi

Điểm sôi đầu hao hụt thất thoát trong vận chuyển và bảo quản.

Điểm sơi 10% thể tích khả năng khởi động của động cơ.

Điểm sơi 50% thể tích khả năng tăng tốc, nhiệt độ từ (115 ÷ 120)0C.

Điểm sơi 90% thể tích khả năng chạy tồn tải, nhiệt độ từ (195 ÷ 200)0C
Nhiệt trị Q = 43,96 MJ/kg

Trị số ốc tan qui ước đánh giá khả năng chống kích nổ của xăng

Yêu cầu kỹ thuật của xăng:

Có tính bay hơi thích hợp

Có tính chống kích nổ cao
Có tínhổn định hóa học

</div>
(20)<div class='page_container' data-page=20>

2.8.2.1. Thành phần hóa học

Bao gồm các hydrocacbon no, hydrocacbon thơm và hydrocacbon khơng no,

n≥11.

2.8.2.2. Tính chất của dầu Diesel

Tính bay hơi ở nhiên liệu dầu diesel người ta xác định 3 điểm sơi:

Điểm sơi 10% thể tích, nhiệt độ lớn hơn 2000C

Điểm sơi 50% thể tích, nhiệt độ khoảng 2800C

Điểm sơi 90% thể tích, nhiệt độ sơi khoảng 3700C.

Điểm kết tủa của nhiên liệu diesel phụ thuộc vào thành phần hóa học. Càng
nhiều thành phần an kan điểm kết tủa càng cao, càng dễ tự cháy, izơ ankan có điểm
kết tủa thấp khó tự cháy. Nhiên liệu diesel có gốc paraphin thường có điểm kết tủa
cao, có thể được hạ thấp bằng cách xử lý khử paraphin để khử bớt các phân tử lớn

của ankan, nhưng làm giảm tính tự cháy của nhiên liệu.

Độ nhớt của nhiên liệu dầu diesel nói lên khả năng di chuyển của dầu. Nếu độ

nhớt của nhiên liệu diesel quá lớn sẽ gây khó khăn cho lưu động của nhiên liệu từ

thùng chứa đến bơm, giảm độ tin cậy cho hoạt động của bơm, gây khó khăn cho

việc xả khí khỏi hệ thống và việc xé tơi phun sương nhiên liệu qua vòi phun sẽ kém,

dẫn đến nhiên liệu và khơng khí hịa trộn không đều. Như vậy cần đảm bảo độ nhớt

hợp lý, độ nhớt động học tương đối của nhiên liệu diesel trong khoảng từ E20 =(1 ÷

2)0E.

2.8.2.3. Tính tự cháy của nhiên liệu Diesel

Tính tự cháy của nhiên liệu diesel đánh giá vào các chỉ tiêu sau:

Tỉ số nén tới hạn được xác định trên động cơ thử nghiệm. Nhiên liệu nào có

εth càng thấp, tính tự cháy của nó càng tốt.

Trị số xêtan của nhiên liệu diesel được xác định theo nhiên liệu mẫu do hỗn
hợp của hai hydrocacbon tạo nên, chất xêtan chính C16H34 và α – metylnaptalin (α

-C10H7CH3) với tính tự cháy rất khác nhau. Tính tự cháy của xêtan được lấy là 100

đơn vị, còn α – metylnaptalin là 0 đơn vị. Pha trộn hai chất trên theo tỷ lệ thể tích

khác nhau sẽ được các nhiên liệu mẫu có tính tự cháy thay đổi từ 0 đến 100 đơn vị.

</div>