ĐỀ CƯƠNG ÔN TẬP HỌC PHẦN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG 1

ĐỀ CƯƠNG ÔN TẬP HỌC PHẦN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG Câu 1: Hãy trình bày nguyên lý làm việc động xăng kỳ không tăng áp Vẽ đồ thị công P–V đồ thị pha phân phối khí động xăng kỳ khơng tăng áp Phân tích khác biệt đồ thị cơng P–V động xăng kỳ không tăng áp động xăng kỳ có tăng áp  Nguyên lý làm việc động xăng kỳ không tăng áp  Hành trình thứ nhất: hành trình nạp Giống động Diesel nhưng: -Piston tiếp tục xuống từ ĐCT đến ĐCD khơng gian phía piston tăng  xilanh hình thành chân khơng  hỗn hợp khí (gồm xăng + khơng khí) hút vào xilanh qua SN suốt trình nạp Lúc ST đóng  Hành trình thứ hai: hành trình nén Giống động Diesel nhưng: Ở cuối trình nén (điểm 3’), bugi bật tia lửa điện đốt cháy hỗn hợp khí Góc ứng với đoạn c’c’’ góc φ3 = góc đánh lửa sớm  Hành trình thứ ba: hành trình cháy giãn nở Giống động Diezel khơng có đoạn zz’mà có cháy đẳng tích  Hành trình thứ tư: hành trình thải Giống động Diezel Kết luận: Nghiên cứu đồ thị ta rút số kết luận chu trình cơng tác động bốn kỳ sau: Tồn chu trình cơng tác thực hai vòng quay trủc khuỷu Trong bốn hành trình động có hành trình (hành trình cháy giản nở) sinh cơng cịn ba hành trình khác (nạp, nén, thải) trình chuẩn bị thực nhờ động khối lượng vận động quay (trục khuỷu bánh đà) nhờ công xilanh khác Thời điểm đóng mở supap thời điểm phun nhiên liệu tia lửa điện không trùng với ĐCT ĐCD piston gọi thời điểm phối khí Với đồ thị cơng thì: ĐCX kì có tăng ĐCX kì có tăng áp Thời điểm bắt đầu nạp Thời điểm bắt đầu cháy áp Vận tốc áp suất Vận tốc áp suất dịng khí cửa dịng khí cửa nạp cửa xả lớn nạp cửa xả nhỏ Lượng khí nén Lượng khí nén Có tăng áp giúp đốt đưa vào có áp đưa vào có áp suất cháy triệt để nhiên suất cao nên thấp nên đồ liệu tăng công đồ thị chổ bắt thị chổ bắt đầu cháy suất động đầu cháy cao thấp Thời điểm kết thúc cháy Điểm kết thúc cháy Điểm kết thúc cháy Vì có tăng áp thấp cao nhiên liệu cháy Thời điểm bắt đầu xả Điểm bắt đầu xả Điểm bắt đầu xả Vì có tăng áp thấp cao động làm việc với vòng tua cao lượng khí thải nhiều Điểm khác biệt đồ thị công P–V động xăng kỳ không tăng áp động xăng kỳ có tăng áp: Đường biểu diễn q trình nạp động có tăng áp nằm bên đường áp suất khí trời P , cịn động khơng tăng áp đường biểu diễn trình nạp nằm bên đường áp suất khí trời P 0; Vì động khơng tăng áp: Khí nạp vào nhờ chênh lệch áp suất bên xilanh với áp suất ngồi mơi trường, để khí nạp vào áp suất xilanh phải nhỏ áp suất ngồi mơi trường nên đường biểu diễn q trình nạp động khơng tăng áp nằm bên đường áp suất khí trời P0, cịn động có tăng áp khí nạp hệ thống tăng áp nén với áp suất cao áp suất khí trời trước nạp vào xilanh nên đường biểu diễn trình nạp động có tăng áp nằm bên đường áp suất khí trời P0 Câu 2: Hãy trình bày nguyên lý làm việc động diesel kỳ không tăng áp Vẽ đồ thị công P – V đồ thị pha phân phối khí động diesel Phân tích khác biệt đồ thị công P – V động diesel kỳ không tăng áp động diesel kỳ có tăng áp  Hành trình thứ nhất: Hành trình nạp  Ở đầu hành trình (lúc piston ĐCT) toàn VC chứa sản vật cháy cịn sót lại chu trình trước gọi khí sót (điểm r) áp suất khí sót Pr gần áp suất khí trời Po, piston tiếp tục xuống từ ĐCT đến ĐCD -không gian phía piston tăng- xilanh hình thành chân khơng - khơng khí hút vào xilanh qua SN suốt q trình nạp Lúc ST đóng Trên đồ thị cơng: hành trình nạp ứng với rr’a  Thực tế: SN mở sớm trước piston tới ĐCT (điểm d 1) góc ứng với đoạn d1r = φ1 gọi góc mở sớm SN, đồng thời SN đóng muộn so với ĐCD (điểm d2), góc ứng với đoạn ad2 = góc φ2= góc đóng muộn SN  Vì thời gian thực tế trình nạp lớn thời gian hành trình nạp  Hành trình thứ hai: Hành trình nén  Piston từ ĐCD đến ĐCT, Vxilanh giảm dần khơng khí bị nén lại áp suất nhiệt tăng lên  Trên đồ thị cơng, hành trình nén thể đoạn ac’c” thực tế trình nén bắt đầu S N ST đóng hồn tồn thời gian trình nén nhỏ thời gian hành trình nén  Ở cuối trình nén (điểm 3’), nhiên liệu phun vào xilanh nhờ kim phun Góc ứng với đoạn c’c” góc φ3= góc phun sớm  Hành trình thứ ba: Hành trình cháy giãn nở  Piston từ ĐCT đến ĐCD Hành trình gồm: trình cháy + trình giản nở  Nhiên liệu cháy nhanh, áp suất nhiệt độ tăng mãnh liệt Sau nhiên liệu cháy  Đoạn Z’Z = cháy đẳng áp; trình cháy kết thúc x  Sau trình giản nở  Hành trình sinh cơng có ích gọi hành trình cơng tác  Hành trình thứ tư: Hành trình thải Piston từ ĐCD đến ĐCT tiến hành đẩy sản vật cháy ngồi xilanh -Thực tế: Ở cuối q trình giản nở, ST mở sớm chút so với ĐCD (điểm b’) góc ứng với đoạn b’b = góc φ = góc mở sớm ST, đồng thời với ST đóng muộn sau ĐCT (điểm r’) Góc ứng với đoạn rr’ = góc φ6 = góc đóng muộn ST -Đoạn d1r’ gọi thời kỳ trùng điệp SN ST Ở hai SN ST mở Góc (φ1+ φ6) = góc trùng điệp supap -Sau kết thúc thải động hồn tất chu trình cơng tác φ1: góc mở sớm suppap nạp (SN) φ2: góc đóng muộn SN φ1-2: tồn góc mở SN nhiên liệu φ2-3: góc ứng với q trình nén φ3: góc phun sớm φ 3-4-5: góc ứng với cháy, giãn nở φ 5: góc mở sớm suppap thải (ST), φ5- : tồn góc mở ST, φ6: góc đóng muộn SN Câu 3: Hãy trình bày yêu cầu nhiên liệu xăng sử dụng động đốt Hãy cho biết số nhiên liệu thay cho nhiên liệu xăng truyền thống có khả sử dụng động xăng  Yêu cầu động xăng:  Khả chống kích nổ: Chỉ số octane xăng số phần trăm chất Iso-octane (C8H18) tính theo thể tích có hỗn hợp với chất Heptane (C7H16) Iso-Octane (C8H18) có số octane 100 Heptane (C7H16) có số Octane Chỉ số octane cao cho ta biết khả kích nổ khơng xảy dễ dàng Động có áp suất nén thấp dùng xăng có số octane thấp ngược lại động có áp suất nén cao dùng xăng có số octane cao Hồ khí Đánh lửa Tỉ số nén Thời điểm đóng mở supap Động trang bị turbo Muội than Giải nhiệt cho động khơng tốt dễ gây kích nổ  Dễ bay Xăng dễ bay hơi, song vấn đề chổ khả thực tế lượng xăng bốc có tương ứng với khí trời nạp vào để hồ trộn với khơng Nếu muốn cho cháy trọn vẹn, chắn nhiên liệu phải bốc trọn vẹn - Khởi động máy nguội khó khăn thời gian hâm nóng cịn chậm bốc chưa nhanh khơng khí nguội lạnh - Nhiệt độ ảnh hưởng đến bay - Khả bay tuỳ thuộc vào độ cao - Ngăn ngừa tượng đông lạnh chế hồ khí Các ơtơ vận hành điều kiện khí hậu khắc nghiệt ( Sẽ có độ trễ turbo (Turbo lag) => Turbo phải khoảng thời gian để lượng khí xả đủ lớn để làm turbo hoạt động tạo tăng công suất gọi boost + Các chi tiết động phải hoạt động với cường độ cao (vì tỉ số nén tăng lên) nên phải chế tạo vật liệu chất lượng cao dẫn đến chi phí chế tạo chi tiết cao + Intercooler chiếm thêm không gian khoang máy mà không dùng intercooler dẫn đến knock lượng thải NOx độc hại cao + Đòi hỏi thời gian lần thay dầu bơi trơn ngắn động bình thường So sánh ưu điểm động tăng áp Ưu điểm: hiệu suất động tăng áp cao; Phạm vi tăng áp lớn,khí nạp vơ so với tăng áp dẫn động khí.sử dụng cho động kỳ tận dụng lượng khí thải động cơ,hạn chế khí thải độc mơi trường,thích hợp cho phương tiện Do tăng áp tuabin khí dẫn động nhờ lượng khí thải, khơng phải tiêu thụ công suất động tăng áp khí, nên làm tăng tính kinh tế động cơ, nói chung giảm tiêu hao nhiên liệu khoảng 3-10% Động tăng áp cao, thường lắp két làm mát trung gian nhằm giảm nhiệt độ, qua nâng cao mật độ khơng khí tăng áp vào động Khi hoạt động vùng cao nguyên, công suất động tăng áp tuabin khí cịn tạo điều kiện giảm ồn, giảm thành phần độc hại khí xả, loại sử dụng nhiều Những động diesel từ 35kW đến 35000kW phần lớn dùng tăng áp tuabin khí (tới 70-80%) Câu 16: So sánh ưu nhược điểm hệ thống nhiên liệu phun xăng điện tử so với kiểu chế hịa khí? Cho biết phân loại hệ thống phun xăng điện tử? Nêu thành phần công dụng chúng hệ thống phun xăng điện tử Bộ chế hịa khí Ưu điểm: + Chế hịa khí có cấu tạo đơn giản, chi phí thấp nhiều so với phun xăng điện tử + Chế hịa khí cịn cho cảm giác độ giật, hay độ bốc động + Điều chỉnh linh hoạt tay với nhiều trường hợp, dễ để sửa chữa thực chỉnh, môi trường khắc nghiệt Nhược điểm: Các mạch xăng chế hịa khí hoạt động điều khiển khí chế hịa khí, nên thành phần hỗ hợp khơng thể tối ưu Thường xuyên tạo tượng thừa, thiếu xăng buồng đốt Hệ thống phun xăng điện tử Ưu điểm: + Đường ống nạp lớn dài để giảm sức cản đường ống nạp đồng thời tăng qn tính cho dịng khí nạp + Lượng nhiên liệu định lượng xác nhờ phận khí phận điều khiển điện tử + Công suất động tăng, tiết kiệm nhiên liệu + Q trình cháy hồn hảo, giảm nhiễm mơi trường + Lượng khơng khí nạp vào đo kiểm tra, từ định lượng nhiên liệu cung cấp phù hợp Nhược điểm: + Cấu tạo tương đối phức tạp, chi phí bảo dưỡng cao, sửa chữa khó phân loại hệ thống phun xăng điện tử + Hệ thống phun xăng điện tử K-Jetronic + Hệ thống phun xăng điện tử KE Jetronic + Hệ thống phun xăng điện tử L-Jetronic + Hệ thống phun xăng điện tử Motronic + Hệ thống phun xăng điện tử Mono- Jetronic + Hệ thống phun xăng trực tiếp GDI Các thành phần công dụng hệ thống phun xăng điện tử Mạch khơng khí: vận chuyển khơng khí từ ngồi qua lọc gió đến đo gió tới bướm ga vào buồng đốt Mạch nhiên liệu: vận chuyển nhiên liệu từ thùng xăng vào bơm xăng bơm vào định lưỡng phân phối nhiên liệu Đo lưu lượng gió(cảm biến lưu lượng gió):Đo xác lưu lượng gió vào động Tiếp vận nhiên liệu:bơm điện hút xăng đưa qua lọc đến tích vào phận định nhiên liệu Định lượng phân phối nhiên liệu: dựa vào lưu lưỡng gió nạp để định lượng phân phối nhiên liệu đến kim phun Lọc xăng: Lọc cặn bẫn chứa xăng trước xăng đưa vào mạch nhiên liệu Ống phân phối: cung cấp áp suất nhiên liệu van phun Bộ điều áp: Giữa cho áp suất đầu kim cuối kim phun không thay đổi Kim phun: phun xăng vào cổ góp hút riêng xi lanh trước xupap nạp Câu 17: So sánh ưu nhược điểm hệ thống nhiên liệu phun dầu điện tử so với kiểu hệ thống nhiên liệu bơm cao áp phun dầu khí động diesel? Cho biết quy luật phun dầu động diesel với hệ thống phun dầu điện tử? Cho biết thành phần công dụng chúng hệ thống phun dầu điện tử động diesel Quy luật phun dầu điện tử: Nhiên liệu dẫn lên từ bơm tiếp dầu đạt bơm cao áp nén với áp suất cần thiết Piston bơm cao áp tạo áp suất phun cần thiết, áp suất thay đổi theo tốc độ động điều kiện tải ECU điều khiển van điều khiển nạp để điều chỉnh áp suất nhiên liệu, điều chỉnh lượng nhiên liệu vào bơm cao áp ECU theo dõi áp suất nhiên liệu ống phân phối cảm biến áp suất nhiên liệu thực điều khiển phản hồi Thành phần công dụng: gồm khối chức năng: Khối cấp dầu thấp áp:Thùng dầu, bơm tiếp dầu, lọc dầu, ống dẫn dầu đường hồi dầu Khối cấp dầu áp cao: Bơm áp cao, ống phân phối dầu cao áp đến vịi phun, van an tồn van xả áp, vịi phun Khối – điện tử: cảm biến tính hiệu, ECU, van điều khiển nạp  Thành phần cơng dụng: Cảm biến đo gió, ECU, Bơm cao áp, Ống trữ nhiên liệu áp suất cao, Kim phun, Cảm biến tốc độ trục khuỷu, Cảm biến nhiệt độ nước làm mát, Bộ lọc nhiên liệu - Cảm biến bàn đạp ga -cảm biến đo gió: đo lượng gió vào động -ECU: kiểm sốt lượng phun xác, điều chỉnh áp suất giám sát điều kiện hoạt động động -Bơm cao áp: bơm nhiên liệu từ thùng chứa qua ống lưu trữ nhiên liệu -ống trữ nhiên liệu: lưu trữ nhiên liệu cho kim phun, phun vào động -kim phun: phun nhiên liệu vào động -Cảm biến trục khuỷu: báo cho ECU xe biết xác vị trí cốt máy vị trí tương ứng với cuối nổ để ECU điều chỉnh thời điểm phun nhiên liệu đánh lửa thích hợp cho xy lanh động -cảm biến nhiệt độ nước làm mát: đo nhiệt độ nước làm mát, truyền thông tin vi xử lý để tính tốn, điều chỉnh góc đánh lửa, tốc độ chạy khơng tải -Bộ lọc nhiên liệu: lọc nhiên liệu trước đưa vào phun vào động -Cảm biến bàn đạp ga: để đo độ mở bàn đạp chân ga người lái xe nhấn vào bàn đạp  tín hiệu từ cảm biến bàn đạp ga gửi ECU ECU sử dụng liệu để điều khiển mô tơ bướm ga mở bướm ga cho động tăng tốc theo độ mở bàn đạp chân ga theo chế độ lái thời hợp lý Câu 18: Vẽ sơ đồ khối hệ thống điện điều khiển động xăng (hoặc diesel) Cho biết cơng dụng, phân loại (nếu có) phận sơ đồ khối điều khiển động vừa nêu  Hệ thống phun xăng L - JETRONIC 1: thùng chứa nhiên liệu, 2: bơm nhiên liệu, 3: lọc nhiên liệu, 4: ECU, 5: kim phun, 6: điều áp, 7: buồng ống nạp, 8: kim phun khởi động lạnh, 9: cảm biến vị trí bướm ga, 10: Cảm biến đo gió, 11: cảm biến oxy, 12: cơng tắc nhiệt thời gian, 13: cảm biến nhiệt độ động cơ, 14: chia điện (có cảm biến tốc độ động cơ), 15: van bù tải, 16: accu,17: cơng tắc Xăng từ thùng chứa bơm điện đưa tới mạch nhiên liệu áp lực từ 2,5 bar ÷ bar Sau qua lọc xăng nhiên liệu đưa đến ống phân phối, từ ống phân phối có nhánh rẽ phân phối xăng tới van phun Cuối ống phân phối điều áp, nhiệm vụ điều áp giữ cho áp suất mạch nhiên liệu áp suất giới hạn Lượng xăng cung cấp cho mạch nhiều lượng xăng cần thiết chạy chế độ toàn tải Lượng xăng dư trả thùng chứa theo đường ống xả điều áp Như vậy, làm việc xăng vận chuyển liên tục mạch nhiên liệu (mạch kín) -Tuy theo nhà chế tạo năm sản xuất mà bơm xăng đặt thùng chứa nhiên liệu thùng chứa nhiên liệu Hiện nay, bơm xăng sử dụng cho hệ thống phun xăng có loại : Loại bơm cánh quạt, Loại bơm lăn -Lọc xăng: Dùng để lọc cặn bẩn chứa xăng trước xăng đưa vào mạch nhiên liệu Tuỳ theo loại mà lọc bắt trước bơm điện hay sau bơm điện -Lọc có chiều dịng chảy ghi vỏ lọc kim loại hay nhựa lọc có màng để lọc cặn bẩn Thường tuổi thọ lọc phụ thuộc vào cặn bẩn xăng thể tích lọc -Ống phân phối: Nhiệm vụ ống phân phối cung cấp áp suất nhiên liệu van phun Ngồi ra, cịn có chức tích trữ nhiên liệu dung tích lớn nhiều so với dung tích lần phun Do đó, hạn chế thay đổi áp suất mạch nhiên liệu sau lần phun Thông thường ống phân phối có cấu tạo thích hợp việc lắp ráp van phun dể dàng -Bộ điều áp: Chức điều áp giữ cho áp suất đầu kim cuối kim phun không thay đổi Bảo đảm cho áp suất nhiên liệu đường ống tư (2,5 ¸ 3) bar (tùy loại) -Kim phun: phun xăng vào cổ góp hút riêng xi lanh trước xú páp nạp Mỗi xi lanh có kim riêng Kim hoạt động nhờ cuộn solenoid xung điều khiển từ ECU a ... khởi động lạnh, 9: cảm biến vị trí bướm ga, 10 : Cảm biến đo gió, 11 : cảm biến oxy, 12 : cơng tắc nhiệt thời gian, 13 : cảm biến nhiệt độ động cơ, 14 : chia điện (có cảm biến tốc độ động cơ) , 15 :... Câu 15 : Trình bày giải pháp để tăng cơng suất động cơ? Cho biết loại hệ thống tăng áp động đốt trong? So sánh ưu điểm nhược điểm loại hệ thống tăng áp động Các phương pháp tăng công suất động cơ: ... vào xy-lanh động làm tăng trình đốt cháy nhiên liệu tốt so với động đốt không dùng Câu 6: Hãy cho biết chế động học trình cháy diễn động xăng diesel Trình bày dạng cháy thơng thường động xăng