Nguyên lý kết cấu động cơ đốt trong

Trường Cao Đẳng Công Nghệ Thủ Đức - Khoa Cơ Khí - Bộ Mơn Cơ Khí Động Lực Lời nói đầu Tài liệu “ Nguyên Lý Kết Cấu Động Cơ Đốt Trong ” biên soạn nhằm mục đích gúp cho giảng viên, học sinh chuyên ngành Công Nghệ Kỹ Thuật Ơtơ bậc trung cấp chun nghiệp mơn Cơ Khí Động Lực, Khoa Cơ Khí, Trường Cao Đẳng Cơng Nghệ Thủ Đức có tài liệu học tập tham khảo Tài liệu soạn kết hợp tham khảo số giáo trình số tác giả thực tế giảng dạy số giảng viên môn theo hướng cập nhật Nội dung tài liệu biên soạn theo chương trình mơn học “Ngun Lý Kết Cấu Động Cơ Đốt Trong” ngành Công Nghệ Kỹ Thuật Ơtơ gồm: 10 chương giới thiệu tổng quát cấu trúc, nguyên lý hoạt động phận, chi tiết động đốt Giai đoạn giúp cho học sinh có kiến thức Nguyên Lý Kết Cấu Động Cơ Đốt Trong Xin chân thành cảm ơn thầy mơn khí động lực đóng góp nhiều ý kiến quý báu việc xây dựng chương trình mơn học nội dung hình thức tài liệu Tuy nhiên trình biên soạn khơng tránh thiếu sót định tơi ln đón nhận ý kiến đóng góp chân thành bạn đọc Tài liệu giảng dạy môn: Nguyên Lý Kết Cấu Động Cơ Đốt Trong Biên soạn: Lê Văn Thanh Trường Cao Đẳng Công Nghệ Thủ Đức - Khoa Cơ Khí - Bộ Mơn Cơ Khí Động Lực MỤC LỤC Chương 1: ĐẠI CƯƠNG VỀ ĐỘNG CƠ ĐỐTTRONG Trang Khái niệm phân loại động đốt 10 1.1 Khái niệm 10 1.2 Phân loại động đốt 10 1.2.1 Theo phương pháp thực chu trình cơng tác 10 1.2.2 Theo loại nhiên liệu dùng cho động 10 1.2.3 Theo số kỳ 10 1.2.4 Theo phương pháp hình thành hỗn hợp 10 1.2.5 Phân loại theo phương pháp hình thành hịa khí 11 1.2.6 Theo cấu tạo động 11 1.2.7 Theo tốc độ bình quân piston 11 1.2.8 Phân loại Căn vào tỉ số nén 11 Một số định nghĩa 11 2.1 Điểm chết 11 2.1.1 Điểm chết (ĐCT) 11 2.1.2 Điểm chết (ĐCD) 11 2.2 Hành trình pít tơng (S) 11 2.3 Thể tích cơng tác xi lanh.( Vh) 11 2.4 Thể tích tồn phần xilanh (Va) 12 2.5 Thể tích buồng đốt.(Ký hiệu Vc) 12 2.6 Tỷ số nén.(ký hiệu ép-xi-lon) 12 2.7 Kỳ 12 2.8 Chu trình công tác động 12 Chương 2: NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG Nguyên lý làm việc động xăng 13 1.1 Động xăng kỳ 13 1.2 Kết luận động xăng kỳ 14 1.3 Động xăng kỳ 14 Nguyên lý làm việc động diesel 15 2.1 Động diesel kỳ 15 2.2 Kết luận động diesel kỳ 17 Tài liệu giảng dạy môn: Nguyên Lý Kết Cấu Động Cơ Đốt Trong Biên soạn: Lê Văn Thanh Trường Cao Đẳng Công Nghệ Thủ Đức - Khoa Cơ Khí - Bộ Mơn Cơ Khí Động Lực 2.3 Động diesel kỳ 17 Biểu đồ phân phối khí động bốn kỳ 18 Biểu đồ phân phối khí động hai kỳ 19 So sánh động kỳ kỳ 20 5.1 Động kỳ 20 5.2 Động kỳ 21 So sánh động xăng động diese 21 6.1 Điểm giống 21 6.2 Điểm khác cấu tạo 21 Chương 3: CÁC CHI TIẾT CƠ BẢN CỦA ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG Các chi tiết tĩnh động 23 1.1 Nắp máy.( nắp xi lanh) 23 1.1.1 Nhiệm vụ, yêu cầu điều kiện làm việc 23 1.1.2 Kiết cấu nắp máy động xăng - động Diêzel 23 1.1.3 Vật liệu chế tạo 27 1.2 Thân máy 27 1.2.1 Nhiệm vụ, yêu cầu điều kiện làm việc 27 1.2 Kết cấu loại thân máy kiểu thân xy lanh - hộp trục khuỷu 27 1.2 Thân máy kiểu thân rời 31 1.2 Ổ trục bạc lót 31 1.2 Lót xy lanh 32 1.2.3 Vật liệu chế tạo 36 1.3 Gioăng nắp máy, carter 37 1.3.1 Gioăng nắp máy 37 1.3.2 Carter 38 Các chi tiết chuyển động 39 2.1 Piston 39 2.1.1 Nhiệm vụ 39 2.1.2 Điều kiện làm việc 39 2.1.3 Kiết cấu Piston động xăng - động Diêzel 40 2.1.4 Vật liệu chế tạo 48 2.2 Chốt piston 49 2.2.1 Nhiệm vụ, yêu cầu điều kiện làm việc 49 Tài liệu giảng dạy môn: Nguyên Lý Kết Cấu Động Cơ Đốt Trong Biên soạn: Lê Văn Thanh Trường Cao Đẳng Công Nghệ Thủ Đức - Khoa Cơ Khí - Bộ Mơn Cơ Khí Động Lực 2.2.2 Kiết cấu phương pháp lắp ghép chốt piston 49 2.2.3 Vật liệu chế tạo 53 2.3 Xéc măng 54 2.3.1 Nhiệm vụ, yêu cầu điều kiện làm việc 54 2.3.2 Kiết cấu Xéc măng 55 2.3.4.Vật liệu chế tạo 58 2.4 Nhóm truyền.(tay biên) 59 2.4.1 Nhiệm vụ, yêu cầu điều kiện làm việc 60 2.4.2 Kết cấu truyền, bulơng bạc lót truyền 60 2.4.3.Vật liệu chế tạo 63 2.5 Cốt máy (trục khuỷu) 63 2.5.1 Nhiệm vụ, yêu cầu điều kiện làm việc 63 2.5.2 Kiết cấu trục khuỷu biện pháp nâng cao độ biền trục khuỷu 64 2.5.3 Biện pháp nâng cao sức bền trục khuỷu 71 2.5.4 Vật liệu phương pháp chế tạo trục khuỷu 74 2.6 Bánh đà 75 2.6.1 Nhiệm vụ, yêu cầu điều kiện làm việc 75 2.6.2 Kiết cấu Bánh đà 75 Chương 4: HỆ THỐNG PHÂN PHỐI KHÍ Cơng dụng phân loại 77 1.1 Công dụng 77 1.2 Phân loại 77 1.4 Sơ đồ cấu tạo chung 77 1.5 Nguyên lý làm việc 80 Yêu cầu 80 Các phương án bố trí supap dẫn động cấu phân phối khí 80 3.1 Phương án bố trí supap dẫn động supap 80 3.1.1 Bố trí xupap đặt (hình 4.1) 80 3.1.2 Bố trí supap treo (Hình 4.2) 82 3.1.3 Phương án dẫn động trục cam 82 3.1.4 Dẫn động trục cam xích 83 3.1.5 Dẫn động trục cam trục 83 3.1.6 Dẫn động trục cam đai 84 Tài liệu giảng dạy môn: Nguyên Lý Kết Cấu Động Cơ Đốt Trong Biên soạn: Lê Văn Thanh Trường Cao Đẳng Công Nghệ Thủ Đức - Khoa Cơ Khí - Bộ Mơn Cơ Khí Động Lực Kết cấu chi tiết cấu phân phối khí 84 4.1.Supap 84 4.1.1 Nhiệm vụ 84 4.1.2 Điều kiện làm việc, vật liệu chế tạo 84 4.1.3 Cấu tạo 4.2 Đế supap, lò xo supap ống dẫn hướng supap 84 4.2.1 Đế supap 86 4.2.2 Lò xo supap 86 4.2.3 Ống dẫn hướng supap 87 4.3 Trục cam, đội, cò mổ đũa đẩy 87 4.3.1 Trục cam 87 4.3.2 Con đội 88 4.3.3 Cò mổ 90 4.3.4 Đũa đẩy 90 85 Chương 5: HỆ THỐNG BƠI TRƠN ĐỘNG CƠ Cơng dụng hệ thống bơi trơn 91 Dầu làm trơn đặc tính 91 2.1 Cơng dụng dầu bơi trơn 91 2.2 Các đặc tính dầu bơi trơn 93 Sự hoạt động hệ thống bôi trơn 93 Phân loại 94 4.1 Bôi trơn muỗng dầu (bằng vung tóe) (hình 5.2.a) 94 4.2 Bơi trơn dầu pha nhiên liệu (hình 5.2.b) 94 4.3 Phương pháp bơi trơn cưỡng 95 4.3.1 Hệ thống bôi trơn cacte ướt 95 4.3.2 Hệ thống bôi trơn cacte khô 96 Các chi tiết hệ thống bôi trơn 97 5.1 Bơm dầu 97 5.1.1 Bơm bánh ăn khớp 97 5.1.2 Bơm bánh ăn khớp 98 5.1.3 Bơm phiến trượt (Bơm cánh gạt) 98 5.2 Bầu lọc dầu 99 5.2.1 Bầu lọc thô 99 Tài liệu giảng dạy môn: Nguyên Lý Kết Cấu Động Cơ Đốt Trong Biên soạn: Lê Văn Thanh Trường Cao Đẳng Công Nghệ Thủ Đức - Khoa Cơ Khí - Bộ Mơn Cơ Khí Động Lực 5.2.2 Bầu lọc tinh 100 5.3 Bộ làm mát 103 5.4 Các đồng hồ hệ thống bơi trơn 104 5.4.1 Đồng hồ đo nhiệt độ 104 5.4.2 Đồng hồ đo áp suất dầu nhờn 104 5.4.3 Đèn báo nguy 105 Chương 6: HỆ THỐNG LÀM MÁT ĐỘNG CƠ Công dụng hệ thống làm mát nhiệt độ tối ưu động 107 1.1 Công dụng hệ thống l 107 1.2 Nhiệt độ tối ưu động 107 Phân loại 108 2.1 Làm mát khơng khí 108 2 Hệ thống làm mát nước( nước) 109 2.2.1 Hệ thống Làm mát kiểu bốc 109 2.2.2 Hệ thống làm mát nước, kiểu đối lưu tự nhiên 109 2.2.3 Hệ thống làm mát nước kiểu tuần hoàn cưỡng 110 2.2.4 So sánh hệ thống làm mát chất lỏng( nước), hệ thống làm mát khơng khí Các chi tiết hệ thống 111 3.1.Bơm Nước 112 3.2 Két nước 113 3.3 Nắp két nước 113 3.4 Van điều nhiệt 114 Quạt gió 115 Chương 7: HỆ THỐNG CUNG CẤP NHIÊN LIỆU TRONG ĐỘNG CƠ XĂNG Công dụng, yêu cầu 117 Phân loại 117 Sơ đồ cấu tạo chung 117 3.1 Sơ đồ 117 3.2 Nguyên lý làm việc 118 Các chi tiết hệ thống nhiên liệu động xăng 118 4.1 Bình chứa nhiên liệu 118 4.2 Lọc nhiên liệu 118 Tài liệu giảng dạy môn: Nguyên Lý Kết Cấu Động Cơ Đốt Trong Biên soạn: Lê Văn Thanh 112 Trường Cao Đẳng Công Nghệ Thủ Đức - Khoa Cơ Khí - Bộ Mơn Cơ Khí Động Lực 4.3 Bơm nhiên liệu 119 4.4 Bộ phận cung cấp gió 120 4.5 Bộ chế hồ khí 121 4.5.1 Công dụng, yêu cầu 121 4.5.2 Các loại họng khuếch tán 121 4.5.3 Hướng hút 122 4.5.4 Số họng 122 4.5.5 Tỉ lệ – nhiên liệu 123 4.5.6 Bộ chế hịa khí đơn giản 123 4.5.7 Bộ chế hịa khí tự động 127 4.5.8 Đồng hồ nhiên liệu 131 Chương 8: HỆ THỐNG CUNG CẤP NHIÊN LIỆU TRONG ĐỘNG CƠ DIESEL Công dụng, yêu cầu 134 Sơ đồ cấu tạo chung 134 2.1 Sơ đồ 134 2.2 Nguyên lý làm việc 135 Cấu tạo chi tiết hệ thống nhiên liệu 135 3.1 Thùng chứa nhiên liệu 135 3.2 Lọc nhiên liệu 135 3.2.1 Lọc sơ cấp 136 3.2.2 Lọc thứ cấp 136 3.3 Bơm tiếp vận nhiên liệu 135 3.3.1 Bơm màng 136 3.32 Bơm pit tông 138 3.3.3 Bơm bánh 139 3.3.4 Bơm cánh gạt 140 3.4 Bơm cao áp 141 3.4.1 Nhiệm vụ 141 3.4.2 Phân lọai 141 3.4.3 Cấu tạo bơm cao áp PF 141 3.5 Kim phun 142 3.5.1 Công dụng 142 Tài liệu giảng dạy môn: Nguyên Lý Kết Cấu Động Cơ Đốt Trong Biên soạn: Lê Văn Thanh Trường Cao Đẳng Công Nghệ Thủ Đức - Khoa Cơ Khí - Bộ Mơn Cơ Khí Động Lực 3.5.2 Phân loại 143 3.5.3 Cấu tạo, nguyên lý hoạt động loại kim phun 143 3.5.3.1 Kim phun đót kín lỗ tia kín 143 3.5.3.2 Kim phun đót kín lỗ tia hở 145 3.6 Buồng đốt 146 3.6.1 Buồng đốt thống 146 3.6.2 Buồng đốt ngăn cách 147 3.6.3 Buồng đốt xoáy lốc 148 3.6.4 Buồng đốt lượng 149 Chương 9: HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA Nhiệm vụ, yêu cầu 151 1.1 Nhiệm vụ 151 1.2 Yêu cầu 151 Phân loại 151 Sơ đồ cấu tạo chung 152 Nguyên lý làm việc 152 Các chi tiết hệ thống 153 5.1 Biến áp (bobine) 153 5.2 Bộ chia điện 154 5.3 Bộ phận phận tạo xung 154 5.4 Bougie 155 Chương 10: HỆ THỐNG KHỞI ĐỘNG Nhiệm vụ, yêu cầu 159 Sơ đồ cấu tạo chung 159 Nguyên lý làm việc 160 Các chi tiết hệ thống khởi động 160 4.1 Accu khởi động 160 4.2 Máy khởi động 161 4.3 Relay khởi động 161 4.4 Relay bảo vệ khởi động 161 Hệ thống hỗ trợ khởi động cho động diesel 162 5.1 Nhiệm vụ phân loại 162 5.1.1 Nhiệm vụ 162 Tài liệu giảng dạy môn: Nguyên Lý Kết Cấu Động Cơ Đốt Trong Biên soạn: Lê Văn Thanh Trường Cao Đẳng Cơng Nghệ Thủ Đức - Khoa Cơ Khí - Bộ Mơn Cơ Khí Động Lực 5.1.2 Phân loại 162 5.2 Hệ thống xông trước khởi động ôtô 163 Tài liệu giảng dạy môn: Nguyên Lý Kết Cấu Động Cơ Đốt Trong Biên soạn: Lê Văn Thanh Trường Cao Đẳng Công Nghệ Thủ Đức - Khoa Cơ Khí - Bộ Mơn Cơ Khí Động Lực Chương 1: ĐẠI CƯƠNG VỀ ĐỘNG CƠ ĐỐTTRONG Mục tiêu: Sau học xong chương học sinh có khả năng: - Mô tả kiểu động đốt - Phân loại động đốt - Gọi tên ký hiệu, danh từ quy định động đốt Nội dung: Khái niệm phân loại động đốt 1.1 Khái niệm Động đốt loại động nhiệt, thực việc chuyển đổi nhiệt nhiên liệu đốt cháy xi lanh sang (công) tiến hành thân động Như vậy, động nhiệt có nhiệm vụ chuyển nhiệt (do đốt cháy nhiên liệu) sang trải qua hai trình sau - Q trình lý hóa đốt cháy nhiên liệu để cung cấp nhiệt - Quá trình biến đổi vật lý trạng thái môi chất công tác để chuyển phần nhiệt sang (cơng) Việc chuyển nhiệt khí động sang tác dụng áp suất khí lên mặt đỉnh piston xi lanh nên động đốt gọi động nhiệt kiểu piston Ngày nay, động đốt kiểu piston có hiệu suất cao nhất, dùng rộng rãi với số lượng lớn Hầu hết động dùng ô tô, máy kéo, tàu hỏa, tàu thuỷ, máy công cụ, máy nông nghiệp động đốt kiểu pít tơng 1.2 Phân loại động đốt 1.2.1 Theo phương pháp thực chu trình cơng tác - Động kỳ: Chu trình cơng tác thực bốn hành trình piston (trục khuỷu quay hai vịng) - Động kỳ: Chu trình cơng tác thực hai hành trình piston (trục khuỷu quay vòng) 1.2.2 Theo loại nhiên liệu dùng cho động - Động dùng nhiên liệu lỏng nhẹ (xăng, benzen, dầu hoả…) - Động dùng nhiên liệu lỏng nặng (Diesel, ma zút, gazôn …) - Động dùng nhiên liệu khí (khí ga, khí hố lỏng, khí thiên nhiên) - Động đa nhiên liệu (vừa dùng nhiên liệu lỏng nhẹ nhiên liệu lỏng nặng) 1.2.3 Theo số kỳ - Động kỳ - Động kỳ 1.2.4 Theo phương pháp hình thành hỗn hợp Tài liệu giảng dạy môn: Nguyên Lý Kết Cấu Động Cơ Đốt Trong Biên soạn: Lê Văn Thanh 10 Trường Cao Đẳng Công Nghệ Thủ Đức - Khoa Cơ Khí - Bộ Mơn Cơ Khí Động Lực Ôn tập chương Câu Nêu nhiệm vụ hệ thống nhiên liệu động diesel ? Câu Nêu yêu cầu hệ thống nhiên liệu động diesel ? Câu Liệt kê chi tiết hệ thống cung cấp nhiên liệu động Diesel? Câu Trình bày nhiệm vụ, nguyên lý làm việc chi tiết hệ thống nhiên liệu động Diesel? Câu Thế vịi phun kín, vịi phun hở? nêu nhược điểm vòi phun hở ? Tài liệu giảng dạy môn: Nguyên Lý Kết Cấu Động Cơ Đốt Trong Biên soạn: Lê Văn Thanh 150 Trường Cao Đẳng Cơng Nghệ Thủ Đức - Khoa Cơ Khí - Bộ Mơn Cơ Khí Động Lực Chương 9: HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA Mục tiêu: Sau học xong chương học sinh có khả năng: - Mơ tả cấu tạo phận, chi tiết hệ thống đánh lửa - Liệt kê chi tiết hệ thống đánh lửa - Trình bày nhiệm vụ, nguyên lý làm việc chi tiết hệ thống đánh lửa Nội dung: Nhiệm vụ, yêu cầu 1.1 Nhiệm vụ: Hệ thống đánh lửa động có nhiệm vụ biến nguồn điện xoay chiều chiều có hiệu điện thấp (12 24V) thành xung điện cao (từ 15.000 đến 40.000V) Các xung hiệu điện cao phân bố đến bougie xylanh thời điểm để tạo tia lửa điện cao đốt cháy hịa khí 1.2 Yêu cầu Một hệ thống đánh lửa làm việc tốt phải bảo đảm yêu cầu sau: Hệ thống đánh lửa phải sinh sức điện động thứ cấp đủ lớn để phóng điện qua khe hở bougie tất chế độ làm việc động Tia tửa bougie phải đủ lượng thời gian phóng để cháy bắt đầu Góc đánh lửa sớm phải chế độ hoạt động động Các phụ kiện hệ thống đánh lửa phải hoạt động tốt điều kiện nhiệt độ cao độ rung xóc lớn Sự mài mịn điện cực bougie phải nằm khoảng cho phép Phân loại Ngày nay, hệ thống đánh lửa trang bị động ơtơ có nhiều loại khác Dựa vào cấu tạo, hoạt động, phương pháp điều khiển, người ta phân loại hệ thống đánh lửa theo cách phân loại sau: a Phân loại theo phương pháp tích lũy lượng Hệ thống đánh lửa điện cảm (TI – Transistor Ignition system) Hệ thống đánh lửa điện dung (CDI – Capacitor Discharged Ignition system) b Phân loại theo phương pháp điều khiển cảm biến Hệ thống đánh lửa sử dụng vít lửa (breaker) Hệ thống đánh lửa sử dụng cảm biến điện từ (electromagnetic sensor) gồm loại: loại nam châm đứng yên loại nam châm quay Hệ thống đánh lửa sử dụng cảm biến biến Hall Hệ thống đánh lửa sử dụng cảm biến biến quang Hệ thống đánh lửa sử dụng cảm biến từ trở… Hệ thống đánh lửa sử dụng cảm biến cộng hưởng c Phân loại theo phân bố điện cao áp Hệ thống đánh lửa có chia điện-(delco) (distributor ignition system) Tài liệu giảng dạy môn: Nguyên Lý Kết Cấu Động Cơ Đốt Trong Biên soạn: Lê Văn Thanh 151 Trường Cao Đẳng Công Nghệ Thủ Đức Khoa Cơ Khí - Bộ Mơn Cơ Khí Động Lực - Hệ thống đánh lửa trực tiếp hay khơng có delco (distributorless ignition system) d Phân loại theo phương pháp điều khiển góc đánh lửa sớm Hệ thống đánh lửa với cấu điều khiển góc đánh lửa sớm khí (Mechanical Spark advance) Hệ thống đánh lửa với điều khiển góc đánh lửa sớm điện tử (ESA – Electronic Spark advance) e Phân loại theo kiểu ngắt mạch sơ cấp Hệ thống đánh lửa sử dụng vít lửa (conventional ignition system) Hệ thống đánh lửa sử dụng Transistor (transistor ignition system) Hệ thống đánh lửa sử dụng Thyristor (CDI) Sơ đồ cấu tạo chung Hình 9.1: Sơ đồ cấu trúc chung hệ thống đánh lửa Nguyên lý làm việc W2 W1 Kkñ Rf C1 KK’ Công + tắc Accu Hình 9.2: Sơ đồ nguyên lý hệ thống đánh lửa thường Tài liệu giảng dạy môn: Nguyên Lý Kết Cấu Động Cơ Đốt Trong Biên soạn: Lê Văn Thanh 152 Trường Cao Đẳng Cơng Nghệ Thủ Đức Khoa Cơ Khí - Bộ Mơn Cơ Khí Động Lực - Ngun lý làm việc Cam chia điện quay nhờ truyền động từ trục cam động làm nhiệm vụ mở tiếp điểm KK’, có nghĩa ngắt dòng điện sơ cấp biến áp đánh lửa Khi đó, từ thơng qua cuộn thứ cấp dòng điện sơ cấp gây nên đột ngột, làm xuất sức điện động cao cuộn thứ cấp W2 Điện áp qua quay chia điện dây cao áp đến bougie đánh lửa theo thứ tự nổ động Khi điện áp thứ cấp đạt giá trị đánh lửa, hai điện cực bougie xuất tia lửa điện để đốt cháy hỗn hợp xylanh Cũng vào lúc tiếp điểm KK’ chớm mở, cuộn dây sơ cấp W1 sinh sức điện động tự cảm Sức điện động nạp vào tụ C1 nên dập tắt tia lửa vít Khi vít mở hẳn, tụ điện xả qua cuộn dây sơ cấp bobine Dịng phóng tụ ngược chiều với dịng tự cảm khiến từ thơng bị triệt tiêu đột ngột Như vậy, tụ C1 đóng vai trị gia tăng tốc độ biến thiên từ thông, tức nâng cao hiệu điện cuộn thứ cấp Các chi tiết hệ thống 5.1 Biến áp (bobine) Đây loại biến áp cao đặc biệt nhằm biến xung điện có hiệu điện thấp (6, 12 24V) thành xung điện có hiệu điện cao (12,000 ÷ 40,000V) để phục vụ cho việc tạo tia lửa bougie Lỗ cắm dây cao áp Lò xo nối Cuộn giấy cách điện Lõi thép từ Sứ cách điện Nắp cách điện Vỏ Ống thép từ Cuộn sơ cấp 10 Cuộn thứ cấp 11 Đệm cách điện Hình 9.3: Cấu tạo bobine Tài liệu giảng dạy môn: Nguyên Lý Kết Cấu Động Cơ Đốt Trong Biên soạn: Lê Văn Thanh 153 Trường Cao Đẳng Cơng Nghệ Thủ Đức - Khoa Cơ Khí - Bộ Mơn Cơ Khí Động Lực 5.2 Bộ chia điện Bộ chia điện thiết bị quan trọng hệ thống đánh lửa Nó có nhiệm vụ tạo nên xung điện mạch sơ cấp HTĐL phân phối điện cao đến xy lanh theo thứ tự nổ động thời điểm Bộ chia điện chia làm ba phận: phận tạo xung điện, phận chia điện cao cấu điều chỉnh góc đánh lửa Hình 9.4: Bộ chia điện 5.3 Bộ phận phận tạo xung Bộ phận tạo xung kiểu vít lửa, gồm chi tiết chủ yếu như: cam 1, mâm tiếp điểm, tụ điện Hình 9.5: Bộ phận tạo xung chia điện Tài liệu giảng dạy môn: Nguyên Lý Kết Cấu Động Cơ Đốt Trong Biên soạn: Lê Văn Thanh 154 Trường Cao Đẳng Công Nghệ Thủ Đức - Khoa Cơ Khí - Bộ Mơn Cơ Khí Động Lực Cam lắp lỏng trục chia điện mắc vào điều chỉnh ly tâm Mâm tiếp điểm chia điện gồm hai mâm: mâm (mâm di động), mâm (mâm cố định) chúng có ổ bi Trong chia điện số xe có mâm Ở mâm có: giá má vít tĩnh, cần tiếp điểm (giá má vít động) để tạo nên tiếp điểm; miếng bơi trơn lao cam; chốt để mắc với điều chỉnh góc đánh lửa; giá bắt dây; đơi đặt mâm tiếp điểm Giữa mâm mâm có dây nối mass Mâm quay tương ứng với mâm góc để phục vụ cho việc điều chỉnh góc đánh lửa sớm Má vít tĩnh phải tiếp mass thật tốt cịn cần tiếp điểm quay quanh chốt, phải cách điện với mass nối với vít bắt dây phía bên chia điện đoạn dây thơng qua lị xo Tiếp điểm bình thường trạng thái đóng nhờ lị xo lá, cịn khe hở má vít, trạng thái mở hết, thường 0,3 ÷ 0,5 mm Khi phần cam quay vấu cam tác động lên gối cách điện cần tiếp điểm làm cho tiếp điểm mở ra, qua vấu cam tiếp điểm lại đóng lại tác dụng lị xo Các cấu điều chỉnh góc đánh lửa: Bộ phận gồm cấu điều chỉnh góc đánh lửa - Bộ điều chỉnh góc đánh lửa ly tâm - Bộ điều chỉnh góc đánh lửa chân khơng - Bộ điều chỉnh góc đánh lửa theo trị số octan Bộ điều chỉnh góc đánh lửa ly tâm: Tên gọi đầy đủ điều chỉnh góc đánh lửa sớm theo số vòng quay kiểu ly tâm Bộ điều chỉnh làm việc tự động tùy thuộc vào tốc độ động Bộ điều chỉnh góc đánh lửa chân khơng: Bộ điều chỉnh góc đánh lửa chân khơng cịn có tên gọi đầy đủ điều chỉnh góc đánh lửa sớm theo phụ tải động cơ, kiểu chân không Cơ cấu làm việc tự động tùy thuộc vào mức tải động 5.4 Bougie Bougie cách chọn lựa bougie Bougie đóng vai trị quan trọng hoạt động động xăng Đó nơi xuất tia lửa ban đầu để đốt cháy hịa khí, vậy, ảnh hưởng trực tiếp đến công suất động cơ, lượng tiêu hao nhiên liệu độ nhiễm khí thải Do điện cực bougie đặt buồng đốt nên điều kiện làm việc khắc nghiệt: nhiệt độ kỳ cháy lên đến 2500oC áp suất đạt 50kg/cm2 Ngồi bougie cịn chịu thay đổi đột ngột áp suất lẫn nhiệt độ, dao động khí, ăn mịn hố học điện cao áp Chính vậy, hư hỏng động xăng thường liên quan đến bougie Tài liệu giảng dạy môn: Nguyên Lý Kết Cấu Động Cơ Đốt Trong Biên soạn: Lê Văn Thanh 155 Trường Cao Đẳng Cơng Nghệ Thủ Đức - Loại thường Khoa Cơ Khí - Bộ Mơn Cơ Khí Động Lực Loại platin Bougie nóng bougie lạnh Bougie chia làm loại: nóng lạnh Nếu động làm việc thường xuyên chế độ tải lớn tốc độ cao dẫn tới nhiệt độ buồng đốt cao, nên sử dụng bougie lạnh, với phần sứ ngắn (xem hình) để tải nhiệt nhanh Ngược lại, thường chạy xe tốc độ thấp chở người, bạn sử dụng bougie nóng với phần sứ dài Trong trường hợp chọn sai bougie (bougie mau hư) ví dụ, dùng bougie nóng thay vào động sử dụng bougie lạnh, thấy máy yếu tình trạng cháy sớm, chạy tốc độ cao (Điểm lưu ý dành cho tay đua xe!) Trong trường hợp ngược lại, bougie bám đầy muội than xe thường xuyên chạy tốc độ thấp, dễ gây “mất lửa”) Ta phân biệt bougie nóng bougie lạnh qua số nhiệt bougie Chỉ số (được ghi bougie) thấp bougie “nóng” ngược lại Loại nóng Loại lạnh Cách đọc thông số bougie Do ký hiệu loại bougie khác nhau, tài liệu giới thiệu cách đọc dòng chữ ghi bougie NGK (Nhật) loại phổ biến nước ta B P R E Chữ cho ta biết đường kính ren lục giác: Chữ Đường kính ren A 18mm S Lục giác 25.4mm B 14mm 20.8mm C 10mm 16.0mm D 12mm 18mm Tài liệu giảng dạy môn: Nguyên Lý Kết Cấu Động Cơ Đốt Trong Biên soạn: Lê Văn Thanh 156 - 11 Trường Cao Đẳng Công Nghệ Thủ Đức - Khoa Cơ Khí - Bộ Mơn Cơ Khí Động Lực Chữ thứ hai đặc điểm cấu tạo chủ yếu liên quan đến hình dạng điện cực trung tâm Chữ thứ ba có khơng: Nếu có chữ R, bên bougie có đặt điện trở chống nhiễu Chữ thứ tư quan trọng cho ta biết số nhiệt bougie Đối với bougie NGK, số thay đổi từ (nóng nhất) đến 12 (lạnh nhất) Xe đua thường sử dụng bougie có số nhiệt từ trở lên Chữ thứ năm ký hiệu chiều dài phần ren: Ký hiệu Khơng có chữ Chiều dài phần ren 12.0mm đường kính ren 18mm 9.5mm đường kính ren 14mm L 11.2mm H 12.7mm E 19.0mm F (loại ren côn) A-F : 10.9mm B-F: 11.2mm BM-F: 7.8mm BE-F: 17.5mm Chữ thứ sáu đặc điểm chế tạo: S - loại thường; A C - loại đặc biệt; G, GP GV - dùng cho xe đua có điện cực làm kim loại hiếm; P- có điện cực Platin Chữ thứ bảy ký hiệu khe hở bougie: Số Khe hở 0.9mm 11 1.1mm 13 1.3mm 15 1.5mm Thông thường, chọn loại, mặt ren đầu bougie siết xong phải trùng với mặt nắp máy Nếu chiều dài phần ren ngắn dài muội than bám vào góc tạo bougie nắp máy (xem hình, mũi tên chỗ muội than bám) Nếu chiều dài phần ren lớn quá, đỉnh piston chạm vào điện cực bougie - Trị số lực siết Trước siết dụng cụ nên vặn tay thấy cứng Một số xe có bougie đặt sâu, ta phải dùng đầu nối để đặt bougie vào Nếu thả rơi làm chập đầu điện cực Tài liệu giảng dạy môn: Nguyên Lý Kết Cấu Động Cơ Đốt Trong Biên soạn: Lê Văn Thanh 157 Trường Cao Đẳng Công Nghệ Thủ Đức - Khoa Cơ Khí - Bộ Mơn Cơ Khí Động Lực Trị số lực siết điểm đáng lưu ý Nếu siết lỏng, bougie bị nóng (dẫn đến cháy sớm) nhiệt Siết q chặt làm hỏng ren bougie lẫn nắp máy Vì vậy, cần tuân theo bảng trị số lực siết đây: Siết bougie Loại bougie Đường kính ren Nắp máy gang Nắp máy nhơm Loại thường (có 18mm 35÷45N.m 35÷40N.m vịng đệm) 14mm 25÷35N.m 25÷30N.m 12mm 15÷25N.m 15÷20N.m 10mm 10÷15N.m 10÷12N.m 8mm 8÷10N.m 8÷10N.m Loại 18mm 20÷30N.m 20÷30N.m (khơng vịng 14mm 15÷25N.m 10÷20N.m đệm) Sau siết trị số theo bảng trên, bougie loại thường, nên quay cần siết thêm góc 180o bougie sử dụng lần đầu, 45o, bougie sử dụng lại Trong trường hợp bougie cơn, góc quay thêm 22.5 độ Ôn tập chương Câu Liệt kê chi tiết hệ thống đánh lửa? Câu Trình bày nhiệm vụ, nguyên lý làm việc chi tiết hệ thống đánh lửa? Câu Phân loại hệ thống đánh lửa? Câu Vẽ Sơ đồ, trinh bày nguyên lý hệ thống đánh lửa thường? Tài liệu giảng dạy môn: Nguyên Lý Kết Cấu Động Cơ Đốt Trong Biên soạn: Lê Văn Thanh 158 Trường Cao Đẳng Công Nghệ Thủ Đức - Khoa Cơ Khí - Bộ Mơn Cơ Khí Động Lực Chương 10: HỆ THỐNG KHỞI ĐỘNG Mục tiêu: Sau học xong chương 10 học sinh có khả năng: - Mơ tả cấu tạo phận, chi tiết hệ thống khởi động - Trình bày nhiệm vụ, nguyên lý làm việc phận hệ thống khởi động Nội dung: Nhiệm vụ, yêu cầu Động đốt cần có hệ thống khởi động riêng biệt truyền cho trục khuỷu động moment với số vịng quay định để khởi động động Cơ cấu khởi động chủ yếu ôtô khởi động động điện chiều Tốc độ khởi động động xăng phải 50 v/p, động diesel phải 100 v/ - Yêu cầu kỹ thuật hệ thống khởi động • Máy khởi động phải quay trục khuỷu động với tốc độ thấp mà động nổ • Nhiệt độ làm việc không giới hạn cho phép • Phải bảo đảm khởi động lại nhiều lần • Tỷ số truyền từ bánh máy khởi động bánh bánh đà nằm giới hạn (từ đến 18) • Chiều dài, điện trở dây dẫn nối từ accu đến máy khởi động phải nằm giới hạn quy định (< 1m) • Moment truyền động phải đủ để khởi động động Sơ đồ cấu tạo chung ST1 Công tắc an toàn (gắn hộp số bàn đạp ly hợp) Công tắc máy Cầu chì tổng 30 50 C Máy Khởi động Hình 10.1 Sơ đồ cấu tạo chung hệ thống khởi động Tài liệu giảng dạy môn: Nguyên Lý Kết Cấu Động Cơ Đốt Trong Biên soạn: Lê Văn Thanh 159 Trường Cao Đẳng Công Nghệ Thủ Đức - Khoa Cơ Khí - Bộ Mơn Cơ Khí Động Lực Nguyên lý làm việc  Công tắc máy vị trí khởi động(“ST1”) - Cường độ dịng điện dịng từ ắc quy qua cực 50 tới cuộn giữ cuộn hút Tiếp theo từ cuộn hút, dòng điện dòng qua cực C tới cuộn kích từ cuộn dây phần ứng Sụt áp qua cuộn hút ngăn chặn dòng điện tới motor, giữ tốc độ chậm Lõi hút solenoid kéo khớp dẫn động tới khớp bánh chủ động với vành bánh đà Bánh xoắn tốc dộ khởi động chậm motor giúp cho việc gài êm dịu  Bánh vành bánh đà ăn khớp Khi bánh ăn khớp, tiếp xúc lõi hút chuyển mạch đóng, nối cực 30 cực C Cường độ dòng điện lớn tới motor quay với mơ men xoắn lớn hơn(năng lượng khởi động) Cường độ dịng điện khơng lưu động lâu cuộn hút Lõi hút giữ vị trí lực từ cuộn giữ  Công tắc máy vị trí mở “ON” Dịng điện khơng lưu động lâu cực “50”, phần dư chuyển mạch đóng cấp dịng điện dịng từ cực “C” qua cuộn hút tới cuộn giữ Từ trường hai cuộn dây bị cắt cần đẩy (lõi hút) kéo trở lại lò xo hồi vị Cắt dòng điện cao tới motor bánh chủ động nhả từ vành bánh đà Một lò xo hãm phần ứng Các chi tiết hệ thống khởi động 4.1 Accu khởi động Accu ô tô thường gọi accu khởi động để phân biệt với loại accu sử dụng lĩnh vực khác Accu khởi động hệ thống điện thực chức thiết bị chuyển đổi hóa thành điện ngược lại Đa số accu khởi động loại accu chì – axit Đặc điểm loại accu nêu tạo dịng điện có cường độ lớn, khoảng thời gian ngắn (5 10s), có khả cung cấp dịng điện lớn (200800A) mà độ sụt bên nhỏ, thích hợp để cung cấp điện Hình 10.2 Accu khởi động cho máy khởi động để khởi động động Tài liệu giảng dạy môn: Nguyên Lý Kết Cấu Động Cơ Đốt Trong Biên soạn: Lê Văn Thanh 160 Trường Cao Đẳng Công Nghệ Thủ Đức - Khoa Cơ Khí - Bộ Mơn Cơ Khí Động Lực 4.2 Máy khởi động Máy khởi động cấu sinh moment quay truyền moment cho bánh đà động Tùy loại động mà máy khởi động điện có kết cấu có đặc tính khác nhau, nhung nói chung chúng có ba phận chính: động điện, khớp truyền động cấu điều khiển Hình 10.3 Cấu tạo máy khởi động 4.3 Relay khởi động Hình10.4: Relay khởi động Relay khởi động thiết bị dùng để đóng mạch điện cung cấp điện cho máy khởi động Thiết bị có tác dụng làm giảm dịng qua công tắc máy Tài liệu giảng dạy môn: Nguyên Lý Kết Cấu Động Cơ Đốt Trong Biên soạn: Lê Văn Thanh 161 Trường Cao Đẳng Công Nghệ Thủ Đức Khoa Cơ Khí - Bộ Mơn Cơ Khí Động Lực - 4.4 Relay bảo vệ khởi động K ST(IG/SW L(ALT BA STARTIN ) ) G RELAY Hình 10.5: Relay bảo vệ khởi động Relay bảo vệ khởi động thiết dùng để bảo vệ máy khởi động trường hợp sau: - Khi tài xế nghe tiếng động nổ - Khởi động điều khiển từ xa - Khởi động lại nhiều lần Thiết bị dùng bảo vệ khởi động cịn gọi relay khóa khởi động Relay khóa khởi động hoạt động tùy thuộc vào tốc độ quay động Ta lấy tín hiệu từ máy phát (dây L đèn báo sạc diode phụ) Khi khởi động, điện đầu L máy phát tăng Khi động đạt tốc độ đủ lớn (động nổ), relay khóa khởi động ngắt dịng điện đưa đến relay máy khởi động, cho dù tài xế bật cơng tắc khởi động Ngồi ra, relay khóa khởi động không cho phép khởi động động hoạt động Hệ thống hỗ trợ khởi động cho động diesel 5.1 Nhiệm vụ phân loại 5.1.1 Nhiệm vụ Một nét đặc biệt động diesel chúng có số vịng quay khởi động tối thiểu lớn nhiều so với động xăng Số vòng quay khởi động động xăng 50v÷ 120 v/p , cịn động diesel 70÷150 v/p Ở số vịng quay này, vào cuối trình nén, áp suất nhiệt độ động đạt đủ giá trị để đốt cháy dầu vòi phun phun vào buồng cháy Tuy vậy, nhiệt độ khí trời nhiệt độ động thấp, việc khởi động gặp nhiều khó khăn Để hỗ trợ việc khởi động động đồng thời giảm ô nhiễm nhiệt độ nước thấp, động ngày thường trang bị hệ thống xông máy xơng khí nạp 5.1.2 Phân loại Có hai hệ thống xơng máy: xơng nóng buồng đốt xơng nóng khí nạp a Xơng nóng buồng đốt: Tài liệu giảng dạy môn: Nguyên Lý Kết Cấu Động Cơ Đốt Trong Biên soạn: Lê Văn Thanh 162 Trường Cao Đẳng Công Nghệ Thủ Đức Khoa Cơ Khí - Bộ Mơn Cơ Khí Động Lực - Các bougie xông đặt buồng đốt phụ động Nhờ lượng điện accu dây điện trở bougie nung nóng đến nhiệt độ khoảng 800÷1000oC Hệ thống có hai loại bougie: loại điện cực loại hai điện cực Loại điện cực: Dùng điện đưa trực tiếp đến đầu cục bougie xông qua điện trở mass Loại thường có điện trở lớn Các bougie mắc song song mạch nên bougie bị đứt bougie khác làm việc bình thường Loại hai điện cực: Điện trở bougie nối trực tiếp với điện cực Các điện trở bougie cách điện mắc nối tiếp mạch Loại có điện trở nhỏ b Xơng nóng khơng khí nạp: Dùng điện trở đặt ống góp hút sau lọc gió, sử dụng nguồn điện accu để xơng Loại phổ biến 5.2 Hệ thống xơng trước khởi động ôtô Hệ thống xông trước khởi động ơtơ có hai loại: xơmh thường xông nhanh Hệ thống xông thường mô tả hình10.6 Hệ thống xơng thường có xe đời cũ Các bougie xông mắc nối tiếp với điện trở báo xông Các bougie không điều khiển tự động ngắt mà phụ thuộc vào tài xế Khi bật cơng tắc xơng vị trí (R ), tài xế đợi đến điện trở báo xơng nóng đỏ chuyển cơng tắc qua vị trí khởi động Trong số trường hợp, thời gian cần thiết để bougie xông đạt nhiệt độ làm việc định sẵn báo đèn báo xông Khi đèn báo xông tắt, thời gian xông cần thiết đủ IG SW B+ R ON Điện trở báo xông Relay xông Bougie xông Hình 10.6: Sơ đồ hệ thống xơng điều khiển thường Ơn tập chương 10 Tài liệu giảng dạy môn: Nguyên Lý Kết Cấu Động Cơ Đốt Trong Biên soạn: Lê Văn Thanh 163 Trường Cao Đẳng Cơng Nghệ Thủ Đức - Khoa Cơ Khí - Bộ Mơn Cơ Khí Động Lực Câu Trình bày nhiệm vụ, yêu cầu hệ thống khởi động? Câu Trình bày chức phận hệ thống khởi động? Câu Vẽ sơ đồ cấu tạo chung hệ thống khởi động, trình bày nguyên lý làm việc? Câu Trình bày số hệ thống hỗ trợ khởi động cho động diesel? Tài liệu tham khảo Nguyễn Tố Qun – Giáo trình -Ngun lý tính toán động đốt - Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh năm 2000 Nguyễn Tấn Quốc - Ngun lý tính tốn động đốt - Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh năm 2002 Nguyễn Tất Tiến - Ngun lý kết cấu tính tốn động đốt – Nhà Xuất Bản Giáo Dục 2001 Tài liệu giảng dạy môn: Nguyên Lý Kết Cấu Động Cơ Đốt Trong Biên soạn: Lê Văn Thanh 164 ... môn: Nguyên Lý Kết Cấu Động Cơ Đốt Trong Biên soạn: Lê Văn Thanh 22 Trường Cao Đẳng Cơng Nghệ Thủ Đức - Khoa Cơ Khí - Bộ Mơn Cơ Khí Động Lực Chương 3: CÁC CHI TIẾT CƠ BẢN CỦA ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG. .. Chương 2: NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG Nguyên lý làm việc động xăng 13 1.1 Động xăng kỳ 13 1.2 Kết luận động xăng kỳ 14 1.3 Động xăng kỳ 14 Nguyên lý làm việc động diesel 15 2.1 Động diesel... định động đốt trong? Tài liệu giảng dạy môn: Nguyên Lý Kết Cấu Động Cơ Đốt Trong Biên soạn: Lê Văn Thanh 12 Trường Cao Đẳng Công Nghệ Thủ Đức - Khoa Cơ Khí - Bộ Mơn Cơ Khí Động Lực Chương 2: NGUYÊN