Giáo trình Kỹ thuật chung về ô tô (Nghề: Công nghệ ô tô - CĐ/TC) - Trường Cao đẳng nghề Hà Nam (năm 2020)

SỞ LAO ĐỘNG - THƯƠNG BINH VÀ XÃ HỘI HÀ NAM TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ HÀ NAM *** GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN: KỸ THUẬT CHUNG VỀ Ô TÔ NGHỀ: CÔNG NGHỆ Ơ TƠ TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG/ TRUNG CẤP (Ban hành kèm theo Quyết định số: 234/QĐ - CĐN ngày 05 tháng năm 2020 Trường Cao đẳng Nghề Hà Nam) Hà Nam, năm 2020 TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN: Tài liệu thuộc loại sách giáo trình nên nguồn thơng tin phép dùng ngun trích dùng cho mục đích đào tạo nghề tham khảo Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh bị nghiêm cấm LỜI GIỚI THIỆU Trong nhiều năm gần tốc độ gia tăng số lượng chủng loại ô tô nước ta nhanh Nhiều kết cấu đại trang bị cho ô tô nhằm thỏa mãn nhiều nhu cầu người sử dụng Trong mô đun cấu tạo chung ô tô nhằm giúp người học thu kiến thức chung ô tô, lịch sử phát triển ô tô, phân loại, nhận biết số phận, hệ thống tơ Nhận biết khái niệm nguyên lý hoạt động động cơ, tơ Với mong muốn giáo trình biên soạn, nội dung giáo trình bao gồm bốn bài: Bài Tổng quan chung ô tô Bài Khái niệm phân loại động đốt Bài Nguyên lý làm việc đông kỳ động kỳ Bài Động nhiều xy lanh Kiến thức giáo trình biên soạn theo chương trình đào tạo phê duyệt, xếp logic từ nhiệm vụ, cấu tạo, nguyên lý hoạt động động xăng, Diesel kỳ, kỳ Do người đọc hiểu cách dễ dàng Xin trân trọng cảm ơn Trường Cao đẳng Nghề Hà Nam giúp đỡ quý báu đồng nghiệp giúp tác giả hồn thành giáo trình Mặc dù cố gắng chắn không tránh khỏi sai sót, tác giả mong nhận ý kiến đóng góp người đọc để lần xuất sau giáo trình hồn thiện Hà Nam, ngày… tháng… năm 2020 Tham gia biên soạn ThS Nguyễn Đình Hồng Chủ biên ThS Nguyễn Thanh Tùng Thành viên KS Phan Hưng Long Thành viên ThS Nguyễn Thị Thu Hằng Thành viên Thành viên KS Nguyễn Quang Hiển MỤC LỤC ĐỀ MỤC TRANG 1.Lời giới thiệu Mục lục Bài Bài Tổng quan chung ô tô 4 Bài Khái niệm phân loại động đốt 43 Bài Nguyên lý làm việc động kỳ, kỳ 51 Bài Động nhiều xy lanh 61 Tài liệu tham khảo 66 ` GIÁO TRÌNH MƠ ĐUN Tên mô đun: Kỹ thuật chung ô tô Mã số mô đun: MĐ 15 Vị trí, tính chất, ý nghĩa vai trị mơ đun - Vị trí: Mơ đun bố trí dạy sau mơn học chung môn học, mô đun kỹ thuật sở - Tính chất: Mơ đun chun mơn nghề bắt buộc - Ý nghĩa vai trị mơ đun + Ý nghĩa: Giúp sinh viên nhận biết vấn đề chung ô tô Là mô đun mở đầu mô đun thuộc chuyên ngành công nghệ ô tô, giới thiệu cho sinh viên nhận dạng cấu, hệ thống ô tô Giới thiệu thuật ngữ sơ đồ cấu tạo nguyên lý hoạt động động đốt + Vai trị: mơ đun chun mơn nghề thuộc chun ngành công nghệ ô tô Mục tiêu mô đun - Về kiến thức: + Trình bày vai trị lịch sử phát triển tơ + Trình bày nhiệm vụ, yêu cầu phân loại phận tơ + Trình bày cấu tạo, nguyên lý hoạt động động xy lanh nhiều xy lanh dùng nhiên liệu xăng, Diesel loại bốn kỳ, hai kỳ - Về kỹ năng: + Lập bảng thứ tự nổ động nhiều xy lanh + Nhận dạng cấu, hệ thống, tổng thành ô tô - Về lực tự chủ trách nhiệm: + Có khả làm việc độc lập làm việc theo nhóm để hồn thành cơng việc xác định điểm chết piston; lập bảng thứ tự làm việc động đạt yêu cầu kỹ thuật + Tiếp nhận xử lý vấn đề chuyên môn phạm vi môn học; chịu trách nhiệm kết cơng việc, sản phẩm Đảm bảo an tồn vệ sinh cơng nghiệp + Đánh giá chất lượng sản phẩm sau hoàn thành kết thực thành viên nhóm Nội dung mô đun: Bài TỔNG QUAN CHUNG VỀ Ô TÔ Mã 1: MĐ 15 - 01 Giới thiệu: Trong giới thiệu lịch sử phát triển tơ, trình bày nhiệm vụ, u cầu, phân loại cấu tạo phận, hệ thống tơ Nhận dạng số loại ô tô Mục tiêu: - Phát biểu khái niệm, phân loại lịch sử phát triển ô tô - Trình bày nhiệm vụ, yêu cầu cấu tạo phận tơ - Nhận dạng phận loại ô tô - Chấp hành quy trình, quy phạm nghề cơng nghệ tơ - Rèn luyện tính kỷ luật, cẩn thận, tỉ mỉ học viên Nội dung chính: KHÁI NIỆM VỀ Ơ TƠ Ơ tơ xe tự chạy, dùng để chở hàng hoá, chở người dùng giới hố số cơng việc Ơ tơ có tính động cao đến tận nơi xếp dỡ hàng, vận chuyển nhiều loại hàng hố, việc sử dụng đơn giản tính kinh tế cao Ô tô sử dụng nhiều ngành kinh tế quốc dân LỊCH SỬ VÀ XU HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA Ô TÔ Những xe tự vận hành chạy động nước, vào năm 1769 dựa nguyên lý người Pháp tên Nicolas Joseph Cugnot chế tạo xe ô tô đầu tiên, xe câu lạc xe Hoàng Gia Anh câu lạc xe Pháp xác nhận xe Vào năm 1885, Kỹ sư khí người Đức, Karl Benz thiết kế chế tạo xe ô tô chạy động đốt giới Ngày 29 tháng 01 năm 1886 Benz nhận sáng chế (DRP số 37435) cho xe ô tơ chạy khí đốt Loại xe có bánh Đến năm 1891 Benz chế tạo xe bánh Cho đến năm 1900 Benz & Cie, công ty nhà phát minh sáng lập trở thành hãng sản xuất ô tô lớn giới Benz nhà phát minh kết hợp động đốt với phần khung gầm so ơng thiết kế Vào năm 1885, Gottleib Daimler với đối tác Wilhl Mayback cải tiến động đốt Nicolas Otto đệ đơn cấp sáng chế cho phát kiến nguyên mẫu động xăng Daimler Nicolas Otto có mối liên kết khăng khít với nhau, Daimler làm việc vị trí giám đốc kỹ thuật cho nhà máy Deutz Gasmotorenfabrik Nicolas Otto đồng sở hữu vào năm 1872 Vậy nên có tranh cãi việc người phát kiến xe máy đầu tiên: Otto hay Daimler Động Daimler – Maybach đời 1885 nhỏ, nhẹ, chạy nhanh, dùng chế hịa khí bơm xăng xy lanh thẳng đứng Kích cỡ, tốc độ hiệu suất loại động tạo nên cách mạng thiết kế xe Vào ngày 08 tháng 03 năm 1886, Daimler lắp loại động vào khung xe ngựa qua phát kiến xem thiết kế xe ô tô bánh ông coi nhà thiết kế loại động đốt có tính hữu dụng Vào năm 1889, Daimler phát minh động đốt kỳ có van hình nấm xy lanh hình chữ V Cũng giống động Otto đời 1876, loại động Daimler đặt tảng cho động ô tô đại ngày Cũng vào năm 1889, Daimler Mayback chế tạo xe ô tô từ số không, họ không cải tiến từ xe cũ trước họ làm Chiếc Daimler có hộp số tốc độ với tốc độ tối đa 10 dặm/ Năm 1890, Daimler thành lập Daimler Motoren - Gesllschft để sản xuất mẫu xe theo thiết kế ông Mười năm sau đó, Wilhelm Mayback thiết kế xe Mercedes Vào năm đầu kỷ 20, doanh số xe ô tô động xăng bắt đầu vượt qua tất loại xe gắn động khác Thị trường phát triển mạnh với loại xe ô tô tiết kiệm nhiên liệu nhu cầu ngành công nghiệp sản xuất trở nên cấp thiết Hãng sản xuất ô tô giới thuộc người Pháp, hãng Panhars & Levassor (1889) Peugeot (1891) Nhà sản xuất ô tô nhà chế tạo tơ với mục đích thương mại không đơn nhà chế tạo, thiết kế xe để thử nghiệm động họ trước Daimler Benz khởi sau nhà thiết kế động thử nghiệm trở thành nhà sản xuất ô tô chuyên nghiệp hai kiếm tiền việc nhượng quyền sáng chế bán động xe cho hãng sản xuất ô tô Vào năm 1890, Rene Panhard Emile Levassor họ cho đời xe sử dụng động Daimler với ủy quyền Edouard Sarazin người nhượng quyền hợp pháp sáng chế Daimler Pháp Những xe Panhard – Levassor chế tạo trang bị hệ thống li hợp (côn) điều khiển bàn đạp, xích truyền lực tới hộp số tản nhiệt phía trước Lervassor nhà thiết kế dời động lên phía trước sử dụng cấu trúc dẫn động cần sau Thiết kế gọi hệ thống Panhard nhanh chóng trở thành tiêu chuẩn cho tất xe tơ tạo cần vận hành tốt Panhard Levassor xem nhà phát minh hộp số đại lắp mẫu xe Panhard 1895 Hai ông với Armand Peugeot chia sẻ quyền sử dụng phát minh động Daimler Một xe Peugeot dành chiến thắng đua tổ chức Pháp giúp Peugot khẳng định vị hãng doanh thu cải thiện đáng kể Oái oăm thay, đua từ Paris đến Marseille kết thúc với tai nạn chết người mà người tử nạn lại Emile Levassor Trước người Pháp khơng tiêu chuẩn hóa tơ, sản xuất khác mẫu xe Benz Velo 1894 với 134 hoàn toàn giống sản xuất vào năm 1895 Nhà sản xuất ô tô gắn động xăng Mỹ anh em nhà Duryea, ban đầu nhà sản xuất xe đạp họ để mắt động xăng ô tô kết xe gắn động họ đời năm 1893 Springfield, Massachusetts Cho đến năm 1896, công ty Duryea Motor Wagon đưa 13 mẫu xe, có mẫu xe Limousine đắt tiền cịn trì ngày Mẫu xe hàng loạt Mỹ 1901 Curved Dash Oldsmobile nhà sản xuất người Mỹ Ransome Eli Olds (1864-1950) chế tạo Rasem Eli Olds đưa ý tưởng dây chuyền lắp ráp người khởi xướng khu cơng nghiệp Detroit Ơng thân phụ, Pliny Fisk Olds bắt đầu sản xuất động nước động xăng Lansing, Michigan vào năm 1885 Olds thiết kế ô tô dùng động nước ông vào năm 1887 Năm 1899, với kinh nghiệm gặt hái động xăng, Olds chuyển tới Detroit lập Olds Motor Works khởi nghiệp việc sản xuất xe rẻ tiền Ông sản xuất mẫu xe 425 Curved Dash Olds vào năm 1901 nhà sản xuất ô tô hàng đầu Mỹ từ 1901 đến 1904 Nhà sản xuất xe người Mỹ, Henry Ford (1863-1947) phát kiến dây chuyền lắp ráp hoàn thiện lắp đặt hệ thống băng chuyền cho nhà máy ô tô Highland ông Michigan vào khoảng năm 1913 – 1914 Dây chuyền lắp ráp giảm thiểu chi phí cách rút ngắn thời gian lắp ráp, mẫu xe tiếng Ford, Model “T” lắp ráp hoàn thiện 93 phút Ford đưa mẫu xe Quadrcyle vào tháng 01 năm 1896 Tuy nhiên, thành công sau ông lập Ford Motor vào năm 1903, công ty thứ ba lập để sản xuất xe ông thiết kế Ford giới thiêu mẫu xe “T” năm 1908 thành công Sau lắp đặt dây chuyền lắp ráp năm 1913, Ford trở thành nhà sản xuất tơ lớn giới Tính đến 1927, có tới 15 triệu xe Model “T” xuất xưởng Một thắng lợi khác Ford trận chiến pháp lý với George B Selden người nắm giữ sáng chế cho loại động xăng, sở tất nhà sản xuất ô tô Mỹ phải trả tiền quyền cho ông ta (mặc dù ông ta chưa sản xuất động nào) Ford không chấp nhận quyền Selden mở cho nước Mỹ thị trường ô tô rẻ tiền Năm 1897 ông Rudolf Diesel cho mơ hình động Diesel hoạt động Năm 1908 động Diesel xe tải Động Diesel dùng cho ô tô chế tạo hàng loạt vào năm 1936 trang bị xe Mercedes - Benz 260-D Chúng ta biết, ô tô không phát minh hai phát minh riêng nhà sáng chế Lịch sử ô tô phản ánh tiến diễn khắp giới Ước tính có khoảng 100,000 sáng chế để tạo nên xe ô tô đại ngày Tuy vậy, thấy có nhiều phát minh thời kỳ sơ khai đặt móng cho phát triển xe Chúng ta bắt đầu với mơ hình lý thuyết ô tô Leonardo Da Vinci Isaac Newto tạo dựng Hiện tương lai xu hướng thiết kế ô tô mong muốn tạo mẫu xe gợi cảm, có sức mạnh, tiết kiện nhiên liệu, điều khiển dễ dàng, an tồn giá thành hạ Ơ tơ có hệ thống bảo vệ mơi trường, giảm chất độc khí thải xuống ngày thấp giảm chất độc khí khải khơng sử dụng động điện, lượng mặt trời,…là loại ô tô sử dụng nhiều tương lai Ở nước ta số hãng xe lớn sử dụng nhiều thị trường như: Toyota Moto, Ford, Honda Moto, Nissan Moto, Peugeot, Fiat, BMW, Hyundai Moto, Volvo, Suzuki, Mazda Moto, China FAW, Isuzu… NHIỆM VỤ, YÊU CẦU VÀ PHÂN LOẠI CÁC BỘ PHẬN CHÍNH TRONG Ô TÔ 3.1 Động - Nhiệm vụ Biến đổi dạng lượng thành - Phân loại động cơ: + Động kỳ + Động kỳ + Động xăng + Động kỳ Động Diesel Hình 1.1 Động tô + Động chạy ga + Động chạy pin,… 3.1.1 Cơ cấu trục khuỷu truyền Tai lieu Luan van Luan an Do an Chế hoà khí Xu páp hút Bu gi Xu páp xả ống xả 2.1.2 Nguyên lý hoạt động Một chu trình làm việc thực qua kỳ hút, ép, nổ, xả sau: - Kỳ hút (hình 3.2a): Piston dịch chuyển từ điểm chết (ĐCT) đến điểm chết (ĐCD) tương ứng với trục khuỷu quay từ (0 - 180)o, xu páp hút mở, xu páp xả đóng (sự đóng, mở xu páp cấu phân phối khí thực hiện) Thể tích xy lanh tăng lên, áp suất giảm Hỗn hợp (xăng khơng khí) từ chế hồ khí qua cửa hút vào vào bên xy lanh, trộn với khí cháy lại tạo thành hỗn hợp đốt Cuối kỳ hút áp suất xy lanh đạt khoảng (0,7- 0,8) KG/ cm2 nhiệt độ đạt khoảng (75 125)oC Hỗn hợp vào nhiều hay phụ thuộc vào bướm ga mở to hay nhỏ Hỗn hợp nạp nhiều công suất phát huy Kỳ ép: Piston dịch chuyển từ ĐCD đến ĐCT (hình 3.2b) tương ứng với trục khuỷu quay từ (180 - 360)o, hai xu páp đóng, hỗn hợp nén lại, nhiệt độ áp suất tăng lên, hỗn hợp piston nén lại hoà trộn lần Cuối trình nén áp suất xy lanh đạt (9 - 15) KG/ cm2, nhiệt độ đạt (350 - 500)oC Hình 3.2 a: Kỳ hút Hình 3.2 b: kỳ ép - Kỳ nổ (kỳ giãn nở sinh cơng) hình 3.2c: Cuối q trình ép piston gần tới ĐCT bugi phóng tia lửa điện vào hỗn hợp có áp suất nhiệt độ cao hỗn hợp bốc cháy Hỗn hợp cháy giãn nở sinh công, đẩy piston dịch chuyển từ ĐCT đến ĐCD, tương ứng góc quay trục khuỷu từ (360 - 540)o áp lực đẩy piston truyền qua truyền đến trục khuỷu, đẩy trục khuỷu quay tròn Đầu kỳ nổ áp suất xy lanh đạt (30- 50) KG/cm2 nhiệt độ Hình 3.2 c: kỳ nổ đạt (2100 - 2500)0C Cuối kỳ nổ nhiệt độ áp suất xy lanh giảm (10000 -1200)oC áp suất (3 - 5) KG/cm2 Để cháy xảy hoàn toàn, động phát huy hết công suất thông thường bugi phóng lửa trước piston đến ĐCT cuối kỳ nén Góc quay trục khuỷu Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn 52 Tai lieu Luan van Luan an Do an tính từ bugi phóng tia lửa điện đến piston đến ĐCT gọi góc đánh lửa sớm Q trình cháy xảy tượng khơng bình thường cháy kích nổ (sự cháy xảy với tốc độ lăn truyền cực lớn màng lửa) cháy kích nổ gây va đập mạnh, tăng nhiệt độ làm động nhanh bị hư hỏng Có nhiều ngun nhân dẫn đến cháy kích nổ tăng tỉ số nén, tăng góc đánh lửa sớm, tăng nhiệt độ động cơ, Đều dẫn đến tăng khả xảy cháy kích nổ - Kỳ xả (hình 3.2d): Piston dịch chuyển từ ĐCD đến ĐCT tương ứng với trục khuỷu quay từ (540 - 720)0 xu páp xả mở, xu páp hút đóng Piston đẩy khí cháy qua cửa xả theo ống xả Cuối kỳ xả áp suất xy lanh khoảng (1,5 - 1) KG/cm2 nhiệt độ khoảng (700 - 800)oC Khi kết thúc trình xả piston lại thực kỳ hút chu trình Nhận xét chung: Trong bốn kỳ làm việc có kỳ nổ sinh Hình 3.2d: kỳ xả cơng, kỳ cịn lại tiêu tốn cơng, cơng tích trữ nhờ bánh đà Các kỳ tiêu tốn công nhờ giải phóng cơng từ bánh đà dạng cơng qn tính Biểu đồ chu trình làm việc sơ đồ lực tác dụng thể (hình 3.3) Trục tung biểu diễn áp suất xy lanh, trục hoành biểu diễn thể tích xy lanh Trên biểu đồ đường - biểu diễn kỳ hút, điểm thấp áp suất khí Đường - - - biểu diễn trình nén hỗn hợp (kỳ nén) điểm thể điểm phóng tia lửa điện bugi Đường - - - - biểu diễn kỳ nổ, đoạn - biểu diễn áp suất tăng đột ngột thể tích khơng đổi Điểm biểu diễn điểm mở sớm xu páp xả Đường - - kỳ xả thực tế Hình 3.3 biểu diễn lực tác dụng áp suất khí cháy, áp lực khí cháy Hình 3.3: Biểu đồ chu trình làm việc lực tác dụng lên gối đỡ tác dụng lên piston phân thành hai thành phần S dọc theo phương truyền, S luôn đổi hướng N vng góc với thành xy lanh Phương trình véc tơ có dạng: Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn 53 Tai lieu Luan van Luan an Do an P= S +N Đối với S lại chia thành hai thành phần lực tiếp tuyến T lực pháp tuyến F , T vng góc với tay quay trục khuỷu, F , trùng với phương tay quay, T tạo mô men quay cho trục khuỷu, lực F tác dụng lên gối đỡ Phương trình véc tơ có dạng: S = F + T 2.2 Động Diesel kỳ xy lanh 2.2.1 Sơ đồ cấu tạo (hình 3.4) Trục khuỷu Thanh truyền (tay biên) Piston Bơm cao áp Ống cao áp Xu páp xả Vòi phun Xu páp hút Nắp máy 10 Thân máy 11 Đáy máy Hình 3.4: Sơ đồ cấu tạo động Diêzen Gồm có piston lắp xy lanh, đặt thân máy 10, piston nối với trục khuỷu truyền, thân máy lắp với mặt máy đáy máy 11 bu lơng, vịi phun nối với bơm cao áp ống cao áp Đỉnh piston với xy lanh mặt máy tạo thành buồng đốt 2.2.2 Nguyên lý hoạt động: Chu trình làm việc động Diesel kỳ xy lanh tương tự động xăng kỳ xy lanh, thực kỳ hút, ép, nổ, xả sau: - Kỳ hút: Piston chuyển động từ ĐCT đến ĐCD ứng với trục khuỷu quay từ (0 - 180)0, xu páp hút mở, xu páp xả đóng Thể tích xy lanh tăng lên tạo giảm áp suất hút khơng khí qua phận lọc qua cửa hút vào bên xy lanh động Cuối kỳ hút áp suất xy lanh đạt (0,8 - 0,95) KG/cm2, nhiệt độ đạt (30 - 50)0C - Kỳ nén: Piston dịch chuyển từ ĐCD đến ĐCT ứng với góc quay trục khuỷu từ (1800 - 360)o, hai xu páp đóng khơng khí nạp vào hồ trộn với khí sót nén lại áp suất nhiệt độ cao Cuối trình nén áp suất xy lanh đạt khoảng (35 - 40) KG/cm2 nhiệt độ đạt khoảng (6000 - 650)0C - Kỳ nổ: Xu páp xả hút đóng, cuối q trình nén piston gần tới điểm chết vịi phun phun nhiên liệu vào hồ trộn với khơng khí nhiệt độ áp Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn 54 Tai lieu Luan van Luan an Do an suất cao tạo thành hỗn hợp tự bốc cháy Khí cháy giãn nở sinh công đẩy piston chuyển động từ ĐCT đến ĐCD tương ứng góc quay trục khuỷu từ (360 - 540)0, thông qua truyền, truyền chuyển động đẩy trục khuỷu quay tròn Đầu kỳ nổ áp suất đạt đến (60 - 80) KG/cm2 nhiệt độ đạt (1800 - 2000)0C Cuối kỳ nổ áp suất khoảng KG/cm2 nhiệt độ (600 - 700)0C Để đạt cháy hồn hảo, động phát huy hết cơng suất vòi phun cần phun nhiên liệu piston gần đến ĐCT (cuối kỳ nén) Góc quay trục khuỷu kể từ vòi phun bắt đầu phun nhiên liệu vào đến piston đến ĐCT gọi góc phun sớm Góc phun sớm phụ thuộc vào loại động cơ, tốc độ công suất động - Kỳ xả: Piston dịch chuyển từ ĐCT đến ĐCD ứng với góc quay trục khuỷu từ (540 - 720)0 Xu páp hút đóng xu páp xả mở piston đẩy khí đá cháy qua cửa xả Cuối kỳ xả xy lanh áp suất giảm khoảng 1,1 KG/cm2 nhiệt độ (400 - 500)0C Nhận xét chung: Tương tự động xăng bốn hành trình dịch chuyển piston có hành trình sinh cơng kỳ nổ Khác với động xăng kỳ hút nén hút nén khơng khí, thay vào bugi vòi phun nhiên liệu, hỗn hợp động Diesel tự bốc cháy nhiệt độ áp suất cao Để tăng cơng suất động có nhiều phương pháp tăng tỉ số nén, tăng hệ số nạp, Một số động có cơng suất lớn người ta thường dùng bơm nén khí đẩy khơng khí vào xy lanh để tăng hệ số nạp Biểu đồ chu trình làm việc động Diesel (hình 3.5) Tương tự động xăng, (hình 3.5) đoạn 1-2 ứng với kỳ hút, đoạn 2,4 ứng với kỳ nén, đoạn 4, 5, 6, ứng với kỳ nổ, điểm biểu diễn mở sớm xu páp xả, đoạn 6,7,1 ứng với kỳ xả thực tế, khác Hình 3.5: Biểu đồ chu trình làm làm việc động Diêzen với động xăng chu trình làm việc động Diesel có đoạn nằm ngang - thể đoạn cháy đẳng tích phần cháy nhiên liệu SO SÁNH ƯU NHƯỢC ĐIỂM GIỮA ĐỘNG CƠ DIESEL VÀ ĐỘNG CƠ XĂNG - Một chu trình làm việc động Diesel động xăng trải qua bốn kỳ có kỳ sinh công tự nổ - Động xăng kỳ hút nạp hỗn hợp xăng khơng khí vào xy lanh động Diesel kỳ nạp nạp khơng khí vào xy lanh Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn 55 Tai lieu Luan van Luan an Do an - Động xăng có bugi đốt cháy cưỡng hỗn hợp, động Diesel có vịi phun phun nhiên liệu vào buồng đốt có nhiệt độ áp suất cao, hỗn hợp tự bốc cháy - Động Diesel khó khởi động động xăng - Động Diesel dễ tăng cơng suất có nhiều phương pháp tăng tỉ số nén tăng hệ số nạp dễ dàng - Động Diesel chi phí nhiên liệu hơn, nhiên liệu Diesel rẻ tiền hơn, dễ bảo quản nhiên liệu xăng - Các chi tiết động Diesel nặng nề hơn, cồng kềnh hơn, phức tạp hơn, chế tạo địi hỏi xác hơn, khởi động động Diesel khó khăn việc khởi động động xăng Xác định hành trình làm việc thực tế động kỳ: Để tăng khả nạp đầy hỗn hợp (hoặc khơng khí) vào xy lanh xả khí cháy ngồi, thực tế xu páp thường mở sớm đóng muộn, xu páp hút thường mở sớm trước piston đến ĐCT đóng muộn piston qua ĐCD Góc quay trục khuỷu tính từ xu páp hút bắt đầu mở đến piston đến ĐCT gọi góc mở sớm xu páp hút Góc quay trục khuỷu tính từ piston điểm chết đến xu páp đóng gọi góc đóng muộn xu páp hút Xu páp xả mở sớm trước piston đến ĐCD đóng muộn piston qua ĐCT Xu páp hút xu páp xả có thời gian mở (mở trùng) khí nạp vào đẩy cho việc xả có khí chưa làm việc ngồi theo khí xả Thời điểm đóng mở xu páp gọi thời điểm phân phối khí Thời gian đóng mở xu páp tính theo góc quay trục khuỷu gọi pha phân phối Hình vẽ thể thời điểm phân phối pha phân phối khí động gọi biểu đồ phân Hình 3.6: Biểu đồ pha phân phới phối khí khí động 2NZ-FE Trên biểu đồ hình 3.6, biểu đồ thực tế động 2NZ-FE ta thấy: Xu páp hút mở sớm 2o, đóng muộn 43o, xu páp xả mở sớm 34o, đóng muộn 2o Xu páp hút xả mở trùng 4o Bảng góc mở sớm đóng muộn xu páp số động Động KAMA3 2740 2NZ- FE Xu páp xả Xu páp hút Mở sớm o 10 2o đóng muộn o Mở sớm o đóng muộn 46 66 10o 43o 34o 2o Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn 56 Tai lieu Luan van Luan an Do an 1TR-FE (INNOVA) 7KE (Zace) 52o - 0o 12o - 64o 44o 8o 15o 51o 49o 17o ĐỘNG CƠ XĂNG VÀ DIESEL KỲ Mục tiêu - Giải thích sơ đồ cấu tạo trình bày nguyên lý hoạt động động xăng Diesel kỳ - Giải thích biểu đồ chu trình làm việc động kỳ - So sánh ưu, nhược điểm động Diesel động xăng kỳ - Xác định hành trình làm việc thực tế động kỳ 4.1 Động xăng kỳ xy lanh 4.1.1 Sơ đồ cấu tạo (hình 3.7) Cửa nạp nối với chế hồ khí, rãnh thổi nối thơng buồng trục khuỷu với buồng đốt piston điểm chết (ĐCD) hỗn hợp thổi từ buồng trục khuỷu lên buồng đốt, cửa thổi đặt đối diện với xả, cửa xả thường cao cửa thổi Chế hoà khí Cửa hút Buồng trục khuỷu Trục khuỷu Đối trọng Thanh truyền Rãnh thổi Piston Bu gi 10 Cửa xả 4.1.2 Nguyên lý hoạt động Hình 3.7: Sơ đồ cấu tạo động xăng hai kỳ - Hành trình thứ piston dịch chuyển từ ĐCD đến ĐCT ứng với trục khuỷu quay từ (0 - 180)0 piston đóng kín lỗ thổi, lỗ xả Khi piston chưa đóng lỗ thổi xả xy lanh thực trình thổi xả Hỗn hợp thổi từ buồng trục khuỷu qua rãnh thổi vào xy lanh đồng thời thổi khí cháy ngồi Khi piston đóng kín lỗ thổi xả xy Hình 3.8: Sơ đồ cấu tạo động Diesel kỳ Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn 57 Tai lieu Luan van Luan an Do an lanh thực trình nén hỗn hợp Khi piston lên áp suất buồng trục khuỷu giảm, mở lỗ hút hỗn hợp từ chế hồ khí hút vào buồng trục khuỷu Cuối hành trình bugi bật tia lửa điện đốt cháy hỗn hợp - Hành trình thứ hai piston chuyển động từ ĐCT đến ĐCD, ứng với góc quay trục khuỷu từ (180 - 360)0 Hỗn hợp đốt cháy giãn nở sinh công đẩy piston xuống, thông qua truyền chuyển động tới trục khuỷu quay Khi piston mở cửa xả đến mở cửa thổi xy lanh thực q trình thổi, xả Thể tích buồng trục khuỷu nhỏ lại, hỗn hợp nạp vào trục khuỷu nén lại đạt đến áp xuất khí PK = (1,1 - 1,3) at Kết thúc hành trình thứ hai piston lại thực hành trình thứ chu trình Nhận xét chung: Ở động hai kỳ chu trình làm việc trục khuỷu quay vịng quay sinh cơng lần, thể tích cơng tác động hai kỳ có cơng suất lớn động bốn kỳ (1,7 lần) số vòng quay động hai kỳ hơn, động làm việc ổn định Nhược điểm động hai kỳ trình thổi, xả xảy đồng thời xy lanh nên phần hỗn hợp chưa chưa cháy bị thải ngồi với khí cháy Dầu bôi trơn pha nhiên liệu nên đổi dầu bôi trơn 4.2 Động Diesel kỳ xy lanh 4.2.1 Sơ đồ cấu tạo (hình 3.8): Động Diesel kỳ tương tự động Diesel kỳ, có trục cơ, truyền, piston, xy lanh, vòi phun Chỉ khác câu phân phối khí thường kết hợp phương pháp ngăn kéo sử dụng piston để đóng, mở cửa nạp phân phối khí đóng, mở su páp Cửa nạp khơng khí thường lắp máy nén khí để tăng lượng khí nạp 4.2.2 Nguyên lý hoạt động Động Diesel hai kỳ làm việc phức tạp hơn, khó khăn hơn, thơng thường hay dùng kiểu động Diesel hai kỳ có máy nén khí (7) chu trình làm việc xảy hai hành trình sau: - Hành trình thứ nhất: Piston dịch chuyển từ ĐCD đến điểm chết ứng với góc quay trục khuỷu từ (0 - 180)0, piston chưa đóng cửa thổi, bơm khí thổi khơng khí qua lỗ thổi vào xy lanh thổi khí cháy qua xu páp xả Khi piston đóng kín lỗ thổi xu páp xả đóng lại, khơng khí xy lanh nén lại với áp suất cao khoảng 50KG/cm2 nhiệt độ (600 - 700)0C Khi piston gần đến Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn 58 Tai lieu Luan van Luan an Do an ĐCT, vòi phun phun nhiên liệu dạng sương mù vào hồ trộn với khơng khí tạo thành hỗn hợp - Hành trình thứ hai: Ở cuối kỳ nén piston gần đến ĐCT, vòi phun phun nhiên liệu dạng sương mù vào hoà trộn với khơng khí tạo thành hỗn hợp Hỗn hợp nhiệt độ áp suất cao tự bốc cháy giãn nở sinh công đẩy piston từ ĐCT đến ĐCD, piston gần đến ĐCD xu páp xả mở khí cháy theo cửa xả ngồi, piston mở Hình 3.9: Biểu đồ phân phới cửa thổi khí nén thổi vào xy lanh khí động hai kỳ đẩy khí cháy ngồi qua cửa xả Các chu trình lại lặp lại hành trình Xác định hành trình làm việc thực tế động hai kỳ: Động hai kỳ chu trình làm việc có hai hành trình dịch chuyển piston Thời gian mở cửa thổi cửa xả gần trùng hồn tồn (hình 3.9) Điểm kết thúc trình nén bắt đầu nổ trước piston tới ĐCT Điểm kết thúc trình nổ bắt đầu xả Điểm bắt đầu thổi điểm kết thúc trình thổi Điểm kết thúc trình xả bắt đầu nén Điểm đến trình xả thổi trùng Ta thấy trình xả thổi piston gần ĐCD cuối hành trình thứ đầu hành trình thứ Q trình nén có thời gian ngắn hành trình làm việc SO SÁNH ƯU NHƯỢC ĐIỂM GIỮA ĐỘNG CƠ KỲ VÀ ĐỘNG CƠ KỲ Mục tiêu - So sánh ưu, nhược điểm động kỳ động kỳ Ưu điểm động hai kỳ: - Động hai kỳ vịng quay trục khuỷu sinh cơng lần, thể tích cơng tác động hai kỳ có cơng suất lớn (1,7 lần) làm việc êm hơn, cân tốt hơn, chạy bốc động kỳ - Động đơn giản, giá thành hạ, sửa chữa đơn giản - Piston làm mát tốt mặt tiếp xúc với hỗn hợp nạp - Xy lanh nhận dầu bôi trơn Nhược điểm động hai kỳ: Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn 59 Tai lieu Luan van Luan an Do an - Hành trình làm việc kỳ nổ ngắn, cuối kỳ nổ piston phải mở sớm lỗ xả nên phần lực sức đẩy khí cháy - Do thổi thải không rõ ràng động kỳ, hỗn hợp thổi vào xy lanh có phần hỗn hợp chưa cháy theo khí xả ngồi nên tốn nhiên liệu động kỳ Khí xả cịn xót lại xy lanh nhiều so với loại bốn kỳ - Piston làm nhiệm vụ thêm ép hỗn hợp buồng trục khuỷu nên bị giảm phần công suất - Các chi tiết chịu lực phức tạp nên tuổi thọ thấp - Bôi trơn xy lanh dầu nhớt pha nhiên liệu nên bơi trơn động bốn kỳ Khí cháy có nhiều muội than bám vào buồng đốt ống xả nên dễ làm tắc ống xả - Động kỳ có kỳ làm việc rõ ràng, chạy đầm hơn, tiết kiệm nhiên liệu, bôi trơn tốt, bền So sánh với động kỳ phức tạp hơn, sửa chữa khó khăn có nhiều ưu điểm nên sử dụng chủ yếu động ô tô, xe máy THỰC HÀNH Mục tiêu - Nhận biết phận động xăng, động Diesel kỳ kỳ - Nhận biết hành trình làm việc thực tế Nơi dung thực hành Thực hành nhận biết phận động xăng, động Diesel kỳ kỳ Nhận biết hành trình làm việc thực tế động kỳ, kỳ Câu hỏi ôn tập: Trình bày cấu tạo nguyên lý hoạt động động xăng kỳ xy lanh? nhận xét động xăng 4kỳ xy lanh? phân tích biểu đồ chu trình làm việc sơ đồ lực tác dụng lên gối đỡ trục cơ? Trình bày cấu tạo nguyên lý hoạt động động Diesel kỳ xy lanh? nhận xét hoạt động phân tích biểu đồ chu trình làm việc động động Diesel? so sánh ưu, nhược điểm động Diesel động xăng? Xác định hành trình làm việc thực tế động ky? Trình bày nguyên lý hoạt động động xăng 2kỳ, động Diesel kỳ? so sánh ưu, nhược điểm động xăng 2kỳ động Diesel kỳ? xác định hành trình làm việc thực tế động hai kỳ? Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn 60 Tai lieu Luan van Luan an Do an Bài ĐỘNG CƠ NHIỀU XY LANH Mã 4: MĐ 21 - 04 Giới thiệu: Bài giới thiệu động nhiều xy lanh: Mơ ntar kết cấu trục khuỷu, trình bày phương pháp lập bảng thứ tự nổ động nhiều xy lanh, xác định nguyên lý hoạt động xy lanh động Mục tiêu: - Trình bày khái niệm động nhiều xy lanh, mô tả kết cấu trục khuỷu động lập bảng thứ tự nổ động nhiều xy lanh - Xác định nguyên lý hoạt động xy lanh động - Chấp hành quy trình, quy phạm nghề cơng nghệ ô tô - Rèn luyện tính kỷ luật, cẩn thận, tỉ mỉ học viên Nội dung chính: KHÁI NIỆM VỀ ĐỘNG CƠ NHIỀU XY LANH Mục tiêu - Trình bày khái niệm động nhiều xy lanh Nội dung Động xy lanh khó nâng cao cơng suất tăng cơng suất Hình 4.1: Cấu tạo trục khuỷu xy lanh tăng kích thước chi tiết, tổn hao cho chi tiết lớn (do ma sát, qn tính) Số vịng quay xy lanh khơng đều, cân động khó Vì tơ chủ yếu dùng động nhiều xy lanh Động nhiều xy lanh liên kết nhiều động xy lanh Động gồm nhiều xy lanh xếp thành nhiều hàng Trục quay có dạng trục khuỷu dài quay cổ trục, cổ khuỷu để lắp truyền cách cổ khoảng bán kính tay quay Khi trục khuỷu quay tất piston chuyển động xy lanh Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn 61 Tai lieu Luan van Luan an Do an Thứ tự làm việc động nhiều xy lanh: Khi động làm việc xy lanh xảy trình: hút, ép, nổ, xả (H- E - N - X) phần nghiên cứu, kỳ làm việc khơng trùng mà bố trí cho kỳ sinh cơng cách số vịng quay động Thứ tự xy lanh nổ sinh công gọi thứ tự làm việc động Bảng hành trình làm việc động bảng thể trình làm việc xy lanh theo góc quay trục khuỷu Để lập bảng ta cần biết loại động (4 kỳ hay 2kỳ), thứ tự làm việc động cơ, số xy lanh để tính khoảng cách hai lần sinh công Khoảng cách hai lần sinh cơng tính 720o/i (720o góc trục khuỷu quay chu trình làm việc, i số xy lanh động kỳ) NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA ĐỘNG CƠ NHIỀU XY LANH Mục tiêu - Giải thích trình bày kết cấu, ngun lý động nhiều xy lanh - Lập bảng hành trình làm việc động nhiều xy lanh 2.1 Động xy lanh Động xy lanh xếp hàng dọc, có dạng trục khuỷu hình 4.1, có cổ (A, B, C, D, E) cổ truyền (cổ biên)(1, 2, 3, 4) Các cổ trục 1,4, cổ trục 2, nằm mặt phẳng.Khi trục khuỷu quay piston 1,4 chuyển động ngược chiều với piston 2,3 Thứ tự làm việc 1, 3, 4, 1, 2, 4, ứng với hai vòng quay trục khuỷu xy lanh thực đủ chu trình sinh cơng lần Như trục quay vịng quay động sinh cơng lần khoảng cách hai lần sinh công 180o Bảng hành trình làm việc động xy lanh thẳng hàng có thứ tự làm việc 1-2 - sau: Xy lanh Góc quay trục khuỷu 00 - 1800 1800 - 3600 3600 - 5400 N X H E X H N H E X E N Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn 62 Tai lieu Luan van Luan an Do an 5400 - 7200 E H N X Bảng 4.1: Hành trình làm việc động xy lanh thứ tự làm việc 1-2-4-3 Nhìn vào bẳng hành trình làm việc 4.1 máy nổ máy ép, máy xả máy hút Để nhận biết hành trình làm việc thực tế xy lanh động ta dựa vào bảng hành trình làm việc góc mở sớm đóng muộn xu páp 2.2 Động xy lanh 2.2.1 Động xy lanh thẳng hàng Động xy lanh xếp hàng (hình 4.2), trục khuỷu có cổ chính, cổ biên Các cổ 1và 6, cổ 5, cổ nằm phẳng Các mặt phẳng cách khoảng cách nổ động 120o Thứ tự làm việc là: 1,5,3,6,2,4; Hình 4.2 Trục khuỷu động xy lanh xếp hàng 1,4,2,6,3,5 2.2.2 Động xy lanh xếp hình chữ V: Động xy lanh xếp hình Hình 4.3 Cấu tạo trục khuỷu xếp chữ V chữ V có cổ chính, cổ biên (hình 4.3) cổ biên nằm mặt phẳng cách 120o, cổ biên lắp hai truyền Bảng hành trình làm việc động xy lanh thứ tự 1,5.3,6,2,4 (hình 4.4): Nhìn vào bẳng hành trình làm việc ta thấy máy đầu kỳ nổ (0o – 60o) máy kỳ xả, máy cuối kỳ hút, máy cuối kỳ nổ, máy kỳ ép máy đầu kỳ hút Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn 63 Tai lieu Luan van Luan an Do an Bảng 4.3: Hành trình làm việc động xy lanh Bảng 4.2: Hành trình làm việc động xy lanh 2.2.3 Động xy lanh xếp hình chữ V: Động có xy lanh thường bố trí hình chữ V, cổ biên thường Hình 4.4: Cấu tạo trục khuỷu động xy lanh chữ V lắp hai truyền Hình 4.4 sơ đồ cấu tạo trục khuỷu có cổ biên (1,2,3,4) cổ (a,b,c,d,e) Các cổ 1,4, cổ 2,3 nằm chung mặt phẳng đối nhau, hai mặt phẳng vng góc với Khoảng cách nổ 90o, thứ tự nổ 1,5,4,2,6,3,7,8 Bảng hành trình làm việc động xy lanh thứ tự làm việc1,5,4,2,6,3,7,8 SO SÁNH ĐỘNG CƠ MỘT XY LANH VÀ ĐỘNG CƠ NHIỀU XY LANH Mục tiêu - So sánh ưu, nhược điểm động xy lanh động nhiều xy lanh Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn 64 Tai lieu Luan van Luan an Do an Nội dung Động xy lanh khó nâng cao cơng suất, động nhiều xy lanh kết nối nhiều động xy lanh nên tăng công suất lớn Động xy lanh số vịng quay khơng đều, khó tự cân bằng, động nhiều xy lanh cân động tốt Khi hoạt động piston động nhiều xy lanh thường bố trí chuyển động ngược chiều nhau, tạo lực tự cân Động nhiều xy lanh tính tỉ lệ cơng suất so với động xy lanh động nhiều xy lanh gọn gàng Động nhiều xy lanh có nhiều ưu điểm, phù hợp với u cầu động tơ cần có cơng suất lớn nên sử dụng nhiều loại 4,6,8,12 xy lanh THỰC HÀNH LẬP BẢNG THỨ TỰ LÀM VIỆC ĐỘNG CƠ NHIỀU XY LANH Mục tiêu - Lập thành thạo bảng hành trình làm việc động nhiều xy lanh - Nhận biết động 4,6 xy lanh thẳng hàng, 6,8 xy lanh hình chữ V Nội dung thực hành Lập bảng hành trình làm việc động máy, máy; máy, máy, máy có thứ tự làm việc sau: 1-2; 1-3-2; 1- - - 2; - - - 3; 1- - 3- -24, 1-5 - -2 - 3- 4; 1-5-4-2-6-3-7-8 Thực hành nhận biết động cơ, cấu động xy lanh, xy lanh thẳng hàng, xy lanh hình chữ V Câu hỏi ơn tập: Trình bày khái niệm động nhiều xy lanh? Nêu đặc điểm lập bảng hành trình làm việc động xy lanh, xy lanh, xy lanh? so sánh động 1xy lanh động nhiều xy lanh? Lập bảng hành trình làm việc động xy lanh; xy lanh; xy lanh, xy lanh, xy lanh có thứ tự làm việc sau:1-2; 1-3-2; 1- - - 2; - - - 3; 1- - 3- -2- 4, 1-5 - -2 - 3- 4; 1-5-4-2-6-3-7-8 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn 65 Tai lieu Luan van Luan an Do an Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn