Giáo trình Cấu tạo ô tô Tập 1. Động cơ ô tô

Giảo trinh nãy chú yếu giới thiệu về kết cẩu ô tỏ sư dụng đông cơ đỏt trong và các bộ phận liên quan tạo thành ô tô.Cuôn giáo trinh dược xây dụng dựa trên các tài liệu sần cõ cua các hãn

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI Bộ MÒN KỶ THUẬT Ò TÔ TS NGUYỀN ĐỨC NGỌC (Chù biên) ThS ĐẶNG NGỌC DUYÉN, Ths NGUYỄN TUẤN ANH, Ths BÙI ĐỨCTIÉN GIÁỌ TRÌNH CẤU TAO TƠ (ĐỘNG Cơ Ơ TƠ) NHÀ XUẤT BẢN BÁCH KHOA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI Bộ MÔN KỸ THUẬT Ô TÔ TS Nguyễn Đức Ngọc (Chú biên) ThS Đặng Ngọc Duyên, ThS Nguyễn Tuấn Anh, ThS Bùi Đức Tiến GIÁO TRÌNH CẤU TẠO Ơ TƠ TẬP 1: ĐỘNG Cơ Ĩ TỊ NHÀ XT BÁN BÁCH KHOA HÀ NỘI Biên mục xuất bàn phãin cùa Thư viện Quốc gia Việt Nam Giáo trinli cấu tạo ô tò / Nguyễn Đức Ngọc (ch.b.), Đặng Ngọc Duyên, Nguyền Tuân Anh, Bùi Đức Tiến - H.: Bách khoa I Nội - 27 cm ĐTTS ghi: Trường Đại học Thuỹ Lợi Bộ Kỳ thuật tỏ T.l: Động tỏ - 2023 - 400 tr.: hình vỗ, bàng Động ô tô Cấu tạo Giáo trinh 629.2500711 - dc23 BKMO22IP-C1I' Giảo ưinh cắtt lựo tị - Tập ì LỜI CĂM ƠN Thay nhóm lác già tơi xin chân thành gửi lới đong nghiệp, nhà chuyên môn vả Bộ môn Kỹ thuật ô tô, Khoa Co khi, Trường Dại học Thúy lợi vã bạn đọc xa gán lởi cam on chân thành vè ý kicn dóng góp q báu, giúp chúng tỏi hỗn thành sách nây Những lời cám on đặc biệt xin dành cho GS TS Vũ Đức Lập TS Nguyền Sỹ Dinh - Học viện Kỹ thuật Quân sự, PGS TS Trần Vãn Như - Trường Dại học Giao thòng vận tái ngưởi đù đọc tham gia nhiều ý kiến đóng góp quý báu trinh biên soạn Cuối củng, thay mặt nhỏm tãc giá xin gứi Ban lãnh đạo Nhã trưởng Thư viện Tnròng Dại học Thúy lợi nhùng lởi cám on chân thành, vi dà lạo diêu kiện thuận lợi dê xuất bán cuồn sách Giáo trình cầu tạo tơ - Tập Thay mật nhóm tác giả Chù biên TS Nguyền Đức Ngọc Gnìo b inh cốu tựo ứ tỳ - Tập Ị LỜI NĨI ĐÀU Gián trình cầu tạo tị trình bày cách tịng thê, có hệ thịng VC câu tạo nguyên lý lảm việc cùa ô tô phặn cua ị tơ dũng làm tãi liệu học tập cho dõi tượng theo hục chuyên ngành Kỹ thuật ò tô vã chuyên ngành liên quan Iruòng đại học, cao đãng, trung cap chuyên nghiệp, cư sở dạy nghề, dồng lảm tài liệu tham kháo cho cân kỳ thuật công tác ngành ô tô o tô có kết cấu phức tạp chúng loại đa dạng, ô tô sán xuắt nhiều quốc gia giói van chu yêu loại ô tỏ chạy bâng động đỏi Giảo trinh yếu giới thiệu kết cẩu ô tỏ sư dụng đông đỏt phận liên quan tạo thành ô tô Cuôn giáo trinh dược xây dụng dựa tài liệu sần cõ cua hãng sán xuât ô tô nhâm giới thiệu đen dộc giã hình thức kèt câu khác cùa phận tạo thành ô tô Thông qua sơ đò bán vẽ hộ phận điên hình dược sứ dụng phơ hiên tơ nay, đè giãi thích cấu tạo, ngun lý làm việc, chức nàng cụ the yêu cầu chung Giáo trinh cổ gủng lâm cho thuật ngừ sứ dụng chuyên ngành ô tỏ phũ họp với thực tê, ngủn gọn hĩnh ánh minh họa chinh xác nội dung giái thích phận trẽn ỏ tô tạo cám húng thuận tiện cho việc tụ học Giáo trinh dược trinh bày gồm hai tập: Tập I giới thiệu phân câu tạo dỏng cơ; Tập giới thiệu VC phân khung gãm thief bi phụ trợ cua ô tô Nhóm tác già biên soạn tập I dam nhận phàn: - Nguyen Dức Ngọc: biên, biên soạn chương I, 2, 3, 4, - Đặng Ngọc Duyên: hiên soạn chương 6, - Nguyễn Tuan Anh: biên soạn chương Bùi Đức Tiến: biên soạn cãc chương 10 II 12 Trong trinh viết giáo trinh nhóm tãc giá đà tham kháo số lượng lờn tài liệu lien quan ngồi nước Tuy nhiên, trinh độ có hạn mong nhộn ý kiên góp ý xây dựng cùa dộc giá de lân xuảt bán sau hồn thiện hon Mọi ý kiên góp ỷ xin gứi vê theo dịa chi: Bộ mơn Kỹ thuật ị tỏ, Phòng 308 Nhà A1 Trường Đợi học Thủy lợi - sị 175 Tày Sơn, Đóng Đa, Hà Nội Email: ndn@tlu.edu.vn Trán trọng cám ơn! Thay mặt nhóm (ác già Chú biên I S Nguyễn l)ức Ngọc Giảo D inh Cấn Igo I> ỊỘ - Tập Ị MỤC LỤC LỜI CÁM ƠN LỞI NÓI DẰU Chuơng mỡ đầu TƠNG QUAN VÈ Ơ TỊ 13 0.1 Định nghĩa cắu tạo chung cùa ô tô 14 0.1.1 Định nghía tỏ 14 1.2 Cấu tạo tổng thề ô tô 14 0.2 Phân loại sô nhận dạng ô tô 15 0.2.1 Phân loại ỏ tô 15 0.2.2 Số nhận dạng tị 22 0.3 Cốc thông số kỹ thuật tơ 23 0.3.1 Các thịng so kích thước chinh cùa ô tô 23 0.3.2 Thông số chắt lượng ô tô 25 0.3.3 Các chi sơ hoạt dộng cùa tơ 26 Chirơng CÁU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CÙA DỌNG co DÕ I TRONG 30 1.1 Phân loại động cơ* 30 1.2 Cấu tạo động CO' 14.16 Boxer, V w phổ biền 31 1.2.1 Động 14 - bôn xi-lanh thảng hàng 31 1.2.2 Động co 16 - sáu xi-lanh tháng hàng 32 1.2.3 Động co Boxer - dộng co dọng phăng 33 1.2.4 Động chừ V 33 1.2.5 Động co w 34 13 Nguyên lý làm việc dộng hỗn kỳ 36 1.3.1 Nguyên lý làm việc cứa động xăng bôn kỳ 36 1.3.2 Nguyên lýlâm việc cùa động diesel bốn kỳ 40 1.4 Động hai kỳ 42 1.4.1 Nguyên lý làm việc cua động xăng hai kỳ 42 1.4.2 Nguyen lýlãm việc động diesel hai kỳ 44 1.5 Cầu tạo tông thề dộng 46 1.6 Các chi số hiệu suất chinh dặc diem động 49 1.6.1 Các chi sổ hiệu suat vận hãnh 50 1.6.2 Các chi số hiệu suất kinh te 50 Gnìo b inh cấn tựo ứ tỳ - Tập Ị 1.6.3 Chi sô hiệu suất hoạt động 51 1.6.4 Độc tinh tốc độ cùa động 51 1.6.5 Che dộ làm việc cùa động .53 Câu hịi ơn tập 54 Chuông Cơ CÁU TRỤC KHLỶU THANH TRUYÈN 55 2.1 Tong quan 55 2.2 Thôn động 58 2.3 Nắp máy gioáng nắp máy 62 2.3.1 Náp máy .62 2.3.2 Gioãng nãp máy 64 2.3.3 Các-te 64 2.4 Pit-tông vả truyền .65 2.4.1 Pít-tơng 65 2.4.2 Chốt píl-tỏng 70 2.4.3 Xéc-măng 72 2.4.4 Chốt pit-tỏng 76 2.4.5 Thanh tniyền 78 2.5 Trục khuỷu - bành dã 79 2.5.1 Trục khuỷu 80 2.5.2 Bánh 81 2.6 Động nhiều xi-lanh 83 2.6.1 Động bổn kỹ bổn xi-lanh 83 2.6.2 Dộng bôn kỳ, sáu xi-lanh thăng hàng 85 Câu hịi ơn tập 86 Chương CÁU PHƠI KHÍ 87 3.1 Bố trí truyền dộng cư cấu phối khí 87 3.1.1 Bố tri xu-páp 87 3.1.2 Bố trí trục cam 89 3.1.3 Các tniyền động cùa trục cam 92 3.1.4 Cơ càu căng dây xích 93 3.1.5 Số lượng xu-páp trẽn inỗi xi-lanh cách sap xếp xu-pãp 98 3.1.6 Khe hờ nhiệt xu-páp 99 3.2 Thời diem phối .100 3.2.1 Nguyên lý làm việc cùa thời diêm phối 100 3.2.2 Cơ càu điêu khiên van biên thiên VVT-i 102 Giảo ưinh cắtt tựo tị - Tập ì 3.2.3 Co cấu phàn phối khí thay đối VVTL-i 106 3.2.4 Co cấu biến thiên VTEC 109 Các phận thành phần xu-páp 112 3.3.1 Nhóm xu-páp 112 3.3.2 Nhóm tniyển động xu-páp 116 Câu hịi ơn tập 122 3.3 Chtnmg HẸ THÔNG CƯNG CÁP NHIÊN l.lp.ư CHO DỘNG XĂNG 123 4.1 Nhiên liệu xàng vã hệ thống cung cấp nhiên liệu 123 4.1.1 Thảnh phần hệ thống cung cãp nhiên liệu SŨ dụng che hỏa cùa động co xủng 123 4.1.2 Nhiên liệu xăng dùng cho động đỏt 124 4.2 Hĩnh thành hỏa 126 4.3 Mối quan hệ thành phần hon họp dễ cháy hiệu suat cua động co xăng 130 4.3.1 Anh hưởng cùa thành phần hồn hợp cháy đền hiệu suất động co 131 4.3.2 Yêu cầu thành phần cùa hỗn hợp cháy điều kiện vận hành khác động õ tô .134 4.4 Cấu tạo nguyên lý làm việc cúa chế hòa 137 4.4.1 Hệ thống cung cảp nhiêu liệu chinh 137 4.4.2 Hệ thống không tài 140 4.4.3 Hệ thống làm đậm 143 4.4.4 Hệ thống tàng tốc 146 4.4.5 Hệ thống khơi động 148 4.5 Cảc loại chế hòa khỉ? 149 4.5.1 Phân loại chế hóa 149 4.5.2 Bộ chế hịa khí điều khiển điện tú 150 4.5.3 Hoạt động cùa che hòa 152 4.6 Thief bị cung cap xăng 154 4.6.1 Binh xãng 154 4.6.2 Lọc xãng 156 4.6.3 Bom xàng 157 4.7 Hệ thống phun nhiên liệu 162 4.7.1 Phân loại hệ thống cung cấp phun xâng động 163 4.7.2 Hệ thống phun xăng đa diêm điều khiển điện tư 164 4.7.3 Hệ thong điều khiên điện tứ Motronic 173 4.7.4 I lệ thông phun xãng diêu khiên diện tử dơn dicm 178 Câu hịi ơn tập .1X0 Gnìo b inh cấn tựo ứ tỳ - Tập Ị Chưong HỆ THÔNG CUNG CÁP NHIÊN LIỆU CHO ĐỘNG co DIESEL 181 5.1 Dâu dicscl hiệu suat sir dụng 181 5.1.1 Tinh chất chinh cùa dầu diesel 181 5.1.2 Đặc dicm dầu dicscl 182 5.2 Thành phần cùa hệ thong cung cấp nhiên liệu động dicscl 183 5.2.1 Đặc diêm cùa hĩnh thành hỗn hợp động dicscl 183 5.2.2 Nhiệm vụ cùa hệ thống nhiên liệu động cư diesel 185 5.2.3 Thảnh phân hệ thông cung cãp nhiên liệu động diesel 186 5.3 Vòi phun nhiên liệu 188 5.3.1 Vòi phun kiểu lỗ 188 5.3.2 Vòi phun kiểu trục 190 5.4 Bơm cao áp 192 5.4.1 Bơm cao áp kicu pit-tỏng 193 5.4.2 cấu tạo vả nguyên lý lãm việc cùa bơm cao áp kiêu A 193 5.5 Bơm cao áp kiểu phân phối 205 5.5.1 cấu lạo bơm phân phối kiều VE 206 5.5.2 Quá trinh làm việc cua bơm phân phôi kiêu VE 208 5.5.3 Van ngắt dầu điện tù 210 5.5.4 Bộ điều chinh thời diem phun sớm 210 5.6 Điều tốc 211 5.6.1 Chức điều chinh tốc độ 211 5.6.2 Diều tốc hai cấp 212 5.6.3 Bộ điều tốc 220 5.7 Cấu tạo vã nguyên lý cùa hệ thống phun nhiên liệu diều khiến điện tử 229 5.7.1 Tông quan 229 5.7.2 Nguyên lý cùa hệ thống phun nhiên liệu điều khiến điện tứ 229 5.8 Các thict bị phụ trọ- cua hệ thong cung cáp nhiên liệu động dicscl 236 5.8.1 Bơm 236 5.8.2 Bộ lọc nhicn liệu 238 5.8.3 Bộ lách dầu-nuởc 239 5.9 Hộ thống nạp không khí 240 5.9.1 Bộ lọc không 240 5.9.2 Óng nạp 243 5.10 Hệ thống xà động 247 5.10.1 Hệ thống xã đon vả hệ thống xã kép 247 Già" ninh Clip lự" li tù - Tập Ị 5.10.2 Óng xã nhánh 248 5.10.3 Bộ giãn» 249 Câu hịi ơn tập 250 Chương HẸ THÕNG KIÊM SỐT KHÍ THÁI DỌC HẠI CỦA ĐỘNG CO 251 6.1 Phát thái có hại tù động ô tô 251 6.1.1 Cacbon monoxit 251 6.1.2 Hydrocacbon .252 6.1.3 Ôxit nito 252 6.1.4 Bụi mịn .253 6.2 Thiết bị kiểm sốt khí thãi 254 6.2.1 Thict bị chuyên đôi xúc tác 254 6.2.2 Thiết bị giãn» phát thái IỈC nhiệt độ thấp .257 6.2.3 Bộ chuyền dồi xúc tác NOx 259 6.2.4 Hệ thống tuân hoàn thãi 260 6.3 Hộ thong kiềm soát phát thãi khác cùa dộng cư xăng .262 6.3.1 Hệ thống kiếm soát bay xàng 262 6.3.2 Hệ thống thõng giỏ các-te cường 264 6.4 Hệ thông kiêm soát thái động diesel 266 6.4.1 Hệ thống EGR 266 6.4.2 Một số thict bi xứ lý thai 270 Câu hủi ôn tập 273 Chương HỆ THÓ.NG TẢNG ÁP ĐỘNG co 274 7.1 Tổng quan 274 7.2 Hệ thống tăng áp 276 7.2.1 May nén cỡ khí 278 7.2.2 Ly hợp điện từ 280 73 Tăng áp tua-bin 281 7.3.1 Câu tạo nguyên lý lảm việc cùa tủng áp 283 7.3.2 Điều chinh tâng áp 286 7.3.3 Bôi tron vả lãm inâl tàng áp .288 7.4 Tăng áp sóng khơng 289 7.4.1 Cấu tạo tảng áp sóng khơng 289 7.4.2 Nguyên lý hoạt động cua tăng áp sóng khơng 290 Câu hịi ơn tập 292 Giáo trinh edit tạo tó Tập / 12.2.2 Ơ tơ điện Hệ thống nâng lượng cùa ị tò điện (EV: electric vehicle) bao gồm động điện vã ác quy Theo loại nguồn cấp ỏ tỏ điện chia thành ỏ tỏ điện chạy ác quy vã õ tỏ chạy bảng pin nhiên liệu (FCEV: Fuel Cell EV) 12.2.2.1 Ơ tơ điện chạy ắc quy Các chi số hiệu suat chinh cũa ac quy lả: - Dung lượng riêng: lã dung lượng đon vị khối lượng (W.h'kg) lã chi sô đè đánh giá quãng đường di cùa ị tơ điện lân sạc Mật độ cõng suat: công phát trẽn đơn vị khối lượng (W/kg), lã chi sổ đê đánh giá kha tãng tóc leo dỏc tỏc dộ tối đa cùa ỏ tỏ diện - Tuòi thọ cùa ô lô điện: lân sạc xã ãc quy dược gọi lã chu kỹ, nghía lã sị chu kỳ nạp xá thực tnrởc thay ắc quy Tuôi thọ ngủn sê tủng chi phi báo dường ỏ tơ diện Nhược diêm chinh cùa tó diện chạy ác quy quàng đường lân sạc ngắn nên việc ứng dụng bị hạn chế Bùng 12.2 So sánh ắc quy thứ cAp cho ỗ tỏ điộn Thành phần Pb Cd Fc Zn/ Mhab' Na/ Zn/ H1SƠ4 KOH KOH KOH/ KOH/ AhOí/ ZnBn/ PbO’ NiOOH NiOOIi NiOOll NiOOH s Brj 40 50 55-60 70 - 80- 100 70 Mật độ diện (HỸkgỉ I20 150-180 100 140- 160 - 80- 100 80-90 Chu kỳ 500 1000 - 2000 1000 100 - 200 300 250 - 700 ac quy Chốt diện ly Mật dộ dòng nàng lượng (W.h/kg) 386 - Chương 12 Õ lô sứ dụng vớ nguồn dộng lực khác 12.2.2.2 Ĩ tị điện chạy pin nhiõn liệu Đê khãc phục nhược điêm cùa ó tơ điện chạy ác quy, pin nhiên liệu phát triên ửng dụng Pin nhiên liệu dũng yêu pin nhiên liệu hydro ô-xy sir dụng điện nâng dược tạo hydro ơ-xy phan ứng hóa học vơi nhau, Mật độ dòng nâng luợng tạo gấp vãi Ian den IO Ian so vời ắc quy thõng thuửng rrr KOH Hình 12.13 cẳu tạo pin nhiên liệu hydro - ô-xy Than hoat tinh dang xổp; Cục dưong; Cục âm Hình 12.14 Pin nhiên liệu hydro - ơ-xy vói ion trao đối lim chắt điộn phản vỏ: Điện cục ó-xy: Điện cực hydro: lon Nguyên lý hoạt động co ban cua pin nhiên liệu hydro - ô-xy hắp phụ hydro ỏ-xy điện cục làm than hoạt tinh đặt hai điện cục vào bình diện phàn KOH (hinh 12.13) Nêu mạch bẽn ngoái cáp điện, dỏng điện sS chạy qua tái Các phan ứng xây ắc quy là: bê cực dương hydro bị ô-xy hỏa: 387 Giáo trinh edit tạo ô tó Tập / 2H: —*4H' + 4e Các electron dược giai phóng di từ cực dương di chuycn VC cực ảm Các prô-ton 11+ di chuyên chất điện phân xuyên qua mảng cực ám kêl họp với ỏ-xy có sản khơng khí (nịng độ 21%) diện tứ tạo thành nước: 4e+4W' + O, —>2ỈỈ2O Tông cộng: H2Ò+O2 -> 2H2O Pin nhiên liệu sứ dụng ion ràn trao dôi thay vi chât diện phân KOH (hĩnh 12.14) loại pin có kích thước nhó có điện trớ lủn 12.2.2.3 Động điện Động diện chia thành loại động diộn chiêu (DC) loại dộng điện xoay chiều (AC) Dộng cư xoay chiêu chia thánh hai loại: động cư điện xoay chiều ba pha động cư điện xoay chiều pha Dộng AC có câu tạo tương đối đơn gian, hiệu suất cao giá thành rẽ, thiết bị điều khiên phức tạp vã đẩt tiền Dộng DC điều khiên đơn gian, tiện lợi giá thành rẻ nên thường sử dụng loại ỏ tô điện Trong ô tỏ điện trước năm 1990 chinh lưu bâng thyristor yếu sú dụng dộng DC Động diện chiêu cô ưu diêm lực kéo khới dộng lớn hộ thông điều khiên đon giãn Tuy nhiên, tuổi thọ chòi than động co điện chiêu thấp vã phái thay the thường xuyên xay tượng ma sát phân tiêp xúc nen hiệu suat thấp Kê từ nhùng năm 1990, với tiên cóng nghệ điện từ đà giúp cho động cư xoay chiều giai van đe điều khicn dái toe độ thay đỏi Ưu diêm động AC lã kích thước nhị, trọng lượng nhẹ hiệu suất cao, dái tốc độ rộng bán không cần báo dường Dộng co xoay chiều AC đưọc chia thành động co cám ứng vã động co đồng Dộng cảm úng ràt chãc chăn, đáng tin cậy hiệu suât cao Tuy nhicn, nêu rô-to cua động đồng xoay chiều sứ dụng nam châm vinh cứu có mật đỏ từ thơng cao thi cỏ the hiệu qua cao kích thước nhò so với dộng cam ứng Hĩnh 12.15 mơ tã sơ đồ khói hệ thống điều khiến động co xoay chiều ỏ tô điện Dâu diện áp chiều 280 V tữ ảc quy dược bõ diều khiên chuyên thành dòng điện xoay chiểu cung cấp cho động cư xoay chiều AC Mô-men xoắn dộng co sinh truyền tỡi bánh xe thõng qua hệ thơng truyền lực Khi ó tơ phanh giám tốc cãc bánh xe dan động mõ tơ quay trừ thành máy phát điện đẽ tạo dịng điện, thơng qua hộ điêu 388 Chương 12 Õ lô sứ dụng vớ nguồn dộng lực khác khiên chuyên dòng diện xoay chiêu thành dòng diện chiêu de sạc ãc quy Quá trinh gọi lả phanh tái tạo Phanh lái tạo có thê tâng quảng đường di chuyên lần sạc lên 10-15% Bỉnđgp phanh I I Bàn dụp ga I cip diên Bien tầi Bộ diêu khiên Ac quỵ EKins Biền ir.il Phanh Ui lạo động «í 2X0 V Biền tằn Bõ chun đói 4ệ tbốnu diêu bịn Phanh \cuuv 12 V Hình 12.15 Sơ đồ khổi hệ thồng điêu khiển động AC cho ỏ tó điện 12.2.3 Ỏ tỏ hybird Dè khác phục nhược diêm cùa ị tơ điện, ó lò hybrid (HV: Hybird Vehicle) nghiên cứu plúl triỗn nham giâm thiêu ỏ nhiễm mõi trưởng vả tâng quàng đường di chuyên Loại ô tỏ dược trang bị cá hai loại dộng dộng dốt đỏng co diện Ơ tị hybrid dần động bang điện di chuyên khu vực đõ thị, nơi nhạy câm với tiếng ồn vá thái dẫn động bủng động đốt irong cẩn cõng suất lớn Theo câu tạo dan dộng vã chê độ lái khác cua dỏng diện dộng đốt trong, ị tơ hybrid dược chia thảnh loại nối tiếp, song song kết hợp (hình 12.16) ỏ tỏ hybrid nối tiếp sứ dụng động co đốt cung cấp lượng cho động co điện nạp cho ăc quy côn động co diện trực tiép truyền lực đến hộ thòng dan động bánh xe Loại xe nây cỏ thể tiết kiệm nhiên liệu dái tóc dộ thấp tái trọng thấp, động co xăng yếu chi hoạt động chạy xe đường dài nén giúp tiết kiệm xăng vã giam ò nhiễm mỏi 389 Giáo trinh edit tạo tó Tập / trưởng Tuy nhiên, dung tích vã kích thước ảc quy cân lớn dộng diện dam nhận vai trỏ truyền lực Dộng cư xăng dễ rưi vào tình trạng lảm việc q tài ln phái cung cấp lượng cho động điện Ắc quy Do đỏ dịng ị tỏ hybrid nói tiếp chu yếu sir dụng cho xe chạy khu vực dô thị Hinh 12.16 Các loại ỗ tô hybrid a) Lopi tiẻp; b) Loại song song; c) Loại kểt hạp ô tỏ hybrid song song, động điện dộng co dốt cúng cỏ vai trò truyền lực Khi dộng cư điện lãm việc, não động cư đốt làm việc hay não hai làm việc sè điều khiến trung tâm định tùy vào điều kiện vận hãnh 390 Chương 12 Õ lô sứ dụng vớ nguồn dộng lực khác Trong điêu kiện lái xc dô thị việc sir dụng dộng co diện giúp giâm ticng ôn thai, dòng thời giám liêu thụ nhiên liệu Trong điêu kiện lái xe ngoại thành, động cưđỏt dũng đê dan dộng hộ thống truyền lực lúc dỏng diộn hoụt dộng máy phát điện; lái trọng cao dộng co đốt động cư diện hoạt động lúc đẻ nàng cao tinh động lực học cũa xe Ơ tó hybrid song song đạt cơng suắt cao hon có hai nguồn truyền lực; dung tích kích thước ấc quy khơng q lớn Tuy nhiên, tơ hybrid song song có cấu tạo phức tạp chi phí san xuắt cao Trong ô tô hybrid kct hợp, cầu trước dược dần dộng dộng co diện vã cẩu sau dẫn động bang động co đốt Dặc điểm cùa loại ô tô điểu khiên động cư điện động co đốt độc lập Trong hoạt động thực tế hai động co cần phổi hợp nhịp nhàng 12.3 ĐỘNG Cơ Sử DỤNG NHIẾN LIỆU THAY THÉ 12.3.1 Nhiên liệu cồn Nhiên liệu côn dược sứ dụng làm nhicn liệu thay thê cho động đôt chu yếu inctanol etanol Nhiên liệu dà nghiên cứu vả phát trièn so nưởc chưa dược img dung rộng rãi việc xứ lý cung câp loai nhiên liệu công nghê cho động dùng nhiên liệu côn van chưa hồn thiện Nhiên liệu cơn, đặc biệt nhiên liệu metanol loại nhiên liệu thay thề thu hút ý đâu tiên sau khùng hoàng dầu mó Trong năm gàn dây nhiên liệu mctanol ctanol dược xem nhiên liệu tái tao đê giâm lượng khí thài CO‘ Cõng thirc phân tu cua nhiên liệu metanol lã CHiOH tý lệ hydro trẽn cacbon H/C lớn 50% khôi lượng lã ô-xy nèn nhiệt tri dơn vị khôi lượng, tức nhiệt tri riêng nho cùa xăng Dặc điếm cùa nhiên liệu mctanol lã chứa ơ-xy nên q trình chây khơng sinh khói, dồng thơi sán phân» chây cỏ nhiều nước nen có thề nhiệt dộ cháy ức chẽ hình thành NOx, Có hai loại dộng cư metanol, loại (I) động cư mctanol cung cấp hòa từ dường ỏng nạp đánh lưa băng tia lưa loại (II) động metanol phun nhiên liệu metanol vào xi-lanh dược dõt cháy bâng thiết bi dánh lứa Khi sứ dụng nhicn liệu mctanol, nâng khói dộng cũa dộng co nhiệt độ thấp không tốt áp suất thấp Do đế nàng cao hiệu suất khởi động nhiệt độ thấp cua động metanol xăng thường pha với tý lệ nhàt dinh vào nhiên liệu mctanol dè tụo thành nhiên liệu hon hợp mctanol-xãng 391 Giáo trinh edit tạo tó Tập / Dõi với động mctanol lo^ii (II) giá trị hcxan cùa mctanol tương dôi thấp nen không dề tự bốc chây, vi cần phái có thiết bị đánh lửa bu-gi nhiệt (hình 12.17) van tuân hoán thái EGR đẽ nâng cao bõc chây Hình 12.17 Sơ đổ nguyên lý động mothanol Buồng đốt; Bu-gi nhiệt: Vòi phun: Buóm ga: Van EGR: Bỏ xúc tác thãi 12.3.2 Khí nén thiên nhiên CNG Khi nén thiên nhicn (CNG) sứ dụng rộng rãi trcn ô tô thởi gian qua Thành phần chinh cùa nhiên liệu CNG inêlan (CHẠ Theo tỷ lệ thành phần nguyên tứ c vã II nhiên liệu, lượng thai CO; cua CNG có thê giâm khoang 28% so với động xàng Động CNG có hai loại đốt: loại (I) lã nhiên liệu CNG khơng khí trộn bẽn ngồi xi-lanh vã đưa đến xi-lanh qua đường nạp sau đốt cháy tia lừa điện; loại (II) lả nhiên liệu CNG khơng khí dược cung càp đóng thơi lừ đường ơng nạp sau dó dau diesel nhẹ sử dụng lãm lứa giống cách đánh lứa nén ảp suất cao cùa dộng diesel Sơ đồ cấu tạo hộ thống cung cấp nhiên liệu CNG the hình 12.18 CNG chứa binh l có dung tích 50 L áp suất 20 MPa Các binh chứa I thõng với qua van vã dường ống dần cao ãp Khi CNG từ binh chứa qua van an toàn di qua gia nhiệt 6, van khóa I5 lọc 11 vào giảm áp I0 Trong giám áp I0, áp suất cua CNG giám xuống tới ãp suắt qun, sau vào chế hịa Tại chế hịa khí 7, CNG kẽt họp với khơng khí tạo thành hịa khí sau dó thơng qua địng hị 392 Chương 12 Õ lơ sứ dụng vớ nguồn dộng lực khác đường ỏng X vã di vào xi-lanh, cỏ hai dòng hò áp st hộ thịng: dóng hổ áp suất cao 13, đề áp suất binh chửa đường ống cao áp; đồng hồ áp suất thấp 12, sử dụng đẻ đo áp suất CNG sau giãi nén Sau CNG cháy qua giảm áp áp suất giám dáng ke nhiệt dộ giám mạnh, có the làm CNG dõng hãng Do dó gia nhiệt so làm nóng CNG tránh tượng CNG đóng bảng sau giám áp Chức nàng cua lọc lọc bó cãc tạp chất có CNG Hĩnh 12.18 Cấu tạo CO’bàn hệ thống cung cấp nhiên liệu CNG Binh chứa, Van; 3, Van an loớn ồng ơẳn cao ớp Bở g>a nhtộl; Bỗ chỗ hóa khl; ồng dàn tháp áp; Đỏng hô; 10 Bộ giảm áp; 11 Bộ lọc: 12 Đóng hồ đo áp suát thàp; 13 Dóng hổ đo àp suẳt cao; 14 ồng dấn; 15 Van khóa CNG tử bỏ giam áp hịa lan với khơng chế hịa khí đê tạo thành hồn hợp dề cháy (hình 12.19) Bộ chế hịa gồm vịi phun 2, họng khuếch tán bướm ga Bướm ga làm tăng độ chân không cua nạp khởi động vị tri mờ động co làm việc binh thường Khơng khí vào từ phia cùa chê hỏa khí tâng tỏc qua họng khuếch tán làm phán tán trộn CNG phun từ vịi phun 2, hình thành hồn hợp hỏa Mặc dù dộng CNG có dặc tính giám lượng khí (hái độc hại lại có hiệu suất nhiệt thấp hon động co diesel Vi đẽ nâng cao hiệu suẩt nhiệt cũa động cư CNG, động CNG phun trục ticp xi-lanh dang dược nghiên cứu vã phát tricn 393 Giáo trinh edit tạo tó Tập / Hình 12.19 cẳti tạo ché hóa ồng hút VỎI phun CNG, Họng khuéch tăn; Buủm ga 12.3.3 Khí hóa lỏng LPG Thảnh phản chinh hóa lóng (LPG) lã propan propylcn butan có áp suắt khống 0.5 1.0 MPa õ nhiệt độ phịng Điềm sơi cua butan lả -0,5 "C vã điềm sơi cùa propan lã -42.11 "C LPG butan sử dụng vào mùa hè vả LPG propan có độ sơi thắp dược sư dụng vào mùa dõng Ưu diem cùa động sứ dụng nhiên liệu LPG khơng chửa lưu huỳnh, giám ăn mòn mài mòn, nàng cao độ bên cùa xúc tác khí thái Sơ dồ cấu tạo hệ thống nhiên liệu LPG thề hĩnh 12.20 LPG binh chứa di qua khóa 20 21 qua van câp vào thiet bi bay 17 Hoi LPG di qua dan I0; lọc 11, lọc bo tạp châl; sau dó qua điêu chinh ãp suàt I2 giám xuòng áp suất quyền qua phận nhiệt 13 ống dẫn âp suất thấp 14 di vào che hòa I6 Trong che hòa LPG dạng dược trộn với không để tạo thành hỏn hợp dẻ cháy di vào xi-lanh Bình chứa làm bâng kim loại bàng vật liệu composite có áp suãt lain việc lã 1.6 MPa Khi áp suảt xi-lanh vượt 1.68 MPa, van giam áp dược mơ dê làm cho nắp xi-lanh thông với Các binh chứa thường đề lại 10% the lích trống lã khơng gian bay hoi cùa LPG Hệ thịng cung câp LPG dược trang bị nhicư loai van có tác dụng dóng mo van 6, 20, 21 Dồng hồ đo mức nhiên liệu sừ dụng phao, đơn bây trị đe báo chiêu cao cúa chất lõng LPG binh chửa Thiết bị bay 17 bố tri trước điều chinh áp suat 12 (hình 12.21) Nước làm mát cùa động cháy vào từ dâu I cháy đâu LPG chày vào ống xoan tù đau vào LPG liên tục hâp thụ nhiệt từ nưởc làm mát qua thành 394 Chương 12 Õ lô sứ dụng vô nguồn dộng lực khác ống vã bay LPG di từ cứa Ông xoắn ốc thường dược lãm bảng dồng với dộ dày thảnh ống khống I mm Hĩnh 12.20 Sơ cảu tạo hệ thống cung cáp nhiên liệu LPG Phao: Van giàm áp: Đóng hó múc chất lỏng: Van nạp: Binh chửa khi: Van cung cáp nhiẻn liẻu: Đòng hỗ đo áp suắt Đổng hỗ đo áp suắt chăn khồng: 10 dẩn khí: 11 Bộ lọc: 12 Bộ điéu chinh ăp suốt; 13 Bộ phận đo: 14 Đồu áp suốt thắp: 15 Bộ lọc rỗng: 16 Bộ chẻ hóa khi: 17 Thiết bị bay hoi; 18 Đảu ỏng nổi: 19 Khóp nối ồng: 20 Van đầu hoi LPG: 21 Van đẩu chắt tòng Câu tạo nguycn lý lãm việc cùa dicu áp chê hịa khí cưa hệ thơng cung câp LPG bân giống CNG Hình 12.21 Sơ đồ cáu tạo thiốt bỊ bay Đắu vào nuởc làm mót; Đấu LPG: Vổ thtểt bi: Dưỡng ông xoắn; Đầu vào LPG: Đấu nước làm mát 395 Giáo trinh edit tạo tó Tập ! Hĩnh 12.22 trinh bày sơ dị hệ thơng cung càp nhicn liệu cua dộng LPG phun đa điềm điều khiên điện tử Nhiên liệu LPG tử thủng nhiên liệu qua van tiết lưu vã vảo điều chinh ãp suất Sau áp suất điểu chinh đến giã trị định LPG phân phôi den kim phun 11 cua moi xi-lanh thơng qua phân phơi The tích phun cùa LPG nhiên liệu ECU I điều khiên lự động tương ững với điều kiện lảm việc động Đôi với động su dụng ca hai nhiên liệu LPG xãng (hoặc diesel), công tãc chọn nhiên liệu sử dụng đè lựa chọn hệ thõng cung càp nhiên liệu khảc hoạt động tùy theo điêu kiện làm việc cua động co Hình 12.22 So' đô hệ thống phun LPG đa diểm ECU; Giác cắm chắn đốn; Cơng tắc lưa chũn nhún liộu; Rơtc; Câm bién áp suốt nạp; Bộ đ>éu chinh ãp suẳt; Van tìềt /ưu; ổ Bộ phàn phối; Cảm biến tỏc độ; 10 Câm biẻn ó-xy; 11 vỏi phun 12.3.4 Hydro Sân phàm cùa qua trinh dịt cháy hydro nước khơng có hợp chát co, CƠ2 HC, vi hydro lả loại nhiên liệu rat Tuy nhiên, đõt cháy với hỗn hợp gan vói tý lộ nhiên liệu không theo lý thuyêt nitơ ô-xy không phán ứng tạo 396 Chương 12 Õ lô sứ dụng vớ nguồn dộng lực khác NO- có hại cho mơi inrờng Ngồi phạm vi bãi lira cua hydro Iirong đòi rộng giới hạn bất lừa cùa hydro dược biêu thị hệ sổ dư khơng khoảng 0,4 - (đối vói động cư xãng khoáng 0.3 - 1.4) Đo đõ so với động co xâng động co hydro có trinh đổi chây tốt hon Phuong pháp dỏt cháy cùa động co hydro gồm loại: loại (I) nhiên liệu dưọc trộn đường ống nạp vào buồng đổi loại (II) lã nhiên liệu đưọc phun trực tiếp vảo buông dịt Động co hydro loại (I) có đặc diêm: có the thực trinh đót cháy cực nho (tỳ lệ khơng có thê đạt đẽn 4) dó ngàn chận tạo NO múc tãi thấp Trong trinh cháy, tốc độ hòa qua bướm ga giám, tõn thát bom giam hiệu suât nhiệt nâng cao Tuy nhiên, tai cao ma sát giũa xéc-mãng vã thành xi-lanh sinh nhiệt nhiệt độ cao đỏ dề xáy lượng nỏ sớm chây ngược Đẽ tránh tượng động co hydro phun cn,rc tiẽp đuọc nghiên cứu phát triẽn Hĩnh 12.23 Sơ đỏ hệ thỏng cung cáp nhiên liệu động hydro ĩ Dương cảp hydro lòng hydro khi: Dương ồng: Thiẻt bị bay hydro lỏng: Van đinh lương; VÓI phun Bộ lăng áp Van tlổl luu: Cảm bién phỉit hiỗn rở ri nhiên hộu: Thùng chúa nhién liệu hydro lổng; 10 Van xá trồn vả giảm dp Hình 12.23 biếu diễn so đồ cũa hệ thống cung cáp nhiên liệu cùa động co nhiên liệu hydro, bao gơm: thùng nhiên lieu chửa hydro lóng, dưỡng cung cap I de them hydro lóng hydro khí đường ơng 2, thiẽt bị bay hoi hydro lịng van định lượng 4, vòi phun 5, cám biến phát rỏ ri nhiên liệu X van xã trân giâm áp 10 Khi động co nhiên liệu 397 Giáo trinh edit tạo tó Tập / hydro lâm việc, nhiên liệu hydro (hồn hợp khi, long) thúng nhiên liệu dược dưa den thiết bị bay hydro lòng thông qua đường vào I vả đường ống Sau đỏ, hydro lóng hỏa thánh trạng thãi vã đo băng van định lượng Hydro trộn với khơng di vào xi-lanh qua vịi phun Lượng phun dược dicti khiên boi van định lượng theo diều kiện làm việc cùa dộng cư Ngoải ra, đè đám bão an toàn, hệ thống cung cap nhiên liệu hydro lấp cảm biến tự động phát rỏ rì nhiên liệu hydro van xá trán vã giam áp 10 CÂU HỎI ÕN TÁP Trinh bày câu tạo, nguyên lý lãm việc cua động pit-tóng quay Trinh bày loại nhiên liệu thay the cho nhiên liệu truyền thống 398 TÀI LIỆU THAM KHÁO Tiếng Việt [I] Lưu Vãn Tuân, Lý thuyết ị tơ, NXB Giáo dục Việt Nam, 2019 [2] Nguyễn Hùng Mạnh Truong Mạnh Hùng Cưu tựu tị NXB Giao thòng Vận tài, 2021 [31 Nguyễn Khác Trai, cầu lựu gằm ỏ lô lái ô tô buýt, NXB Giao thông Vận tái 2007 |4| Nguyễn Khác Trai, Nguyễn Trọng Hoan Hồ Ilừu Hái, Phạm Huy Hưởng Nguyễn Vãn Chường Trịnh Minh Hồng Kèt cữu tơ NXB Bãch khoa Hà Nội, 2020 [5] Nguyễn Tất Tiến Nguyên lý dộng cơdốt NXB Giáo due 2003 [6] Nguyen Trọng Hoan Thiết kề tinh tốn tị, NXB Giáo dục Việt Nam, 2019 [7] Nhã máy động co Yuchai Tài liêu hướng dẫn sừdụng dộng CƯ Yuchai 2020 [X] Nhã mây động Yuchai Tài liệu tòng hợp đào tạo xứ lý thài 2021 Tiếng Anh [9] David A Crolla Automotive engineering - powertrain, chassis system and vehicle body Butterworth-Heinemann 2009 [10] Karl-Heinz Dietsche Automotive handbook Robert Bosch GmbH 2022 [11] Klaus Mollenhauer Helmut Tschoeke Handbook ofdiesel engines SpringerVerlag Berlin Heidelberg 2010 112] Reza N Jazar, Vehicle Dynamics: Theory and Application, Springer, 2017 [13] R K Raput A textbook of automobile engineering Laxmi publications Ltd 2013 |14| V A w Hillier Fundamentals of motor vehicle technology Nelson Thornes Ltd, 2012 115] V Ganesan /C Engines Tata McGraw I Illi Education Private Limited 2012 399 GIAO TRINH CẢU TẠO o TO TẬP 1: ĐỘNG CO Ô TÔ NHÀ XUÁT BAN BÁCH KHOA HÀ NỘI Sổ I - Đại Cồ Việt - Hai Bà Trưng - Hà Nội VPGD: Ngỗ 17 - Tạ Quang Bửu - Hai Bà Tnmg - Hà Nội ĐT: 024 38684569; Fax: 024 38684570 https://nxbbachkhoa.vn Chịu trách nhiệm xuât hãn: Giám dắc—Tống hiên tập: TS BÙI ĐỨC HÙNG Biên tập: hán in: VÙ THI HẢNG NGUYÊN Ti IỊ TI ỈU Trình bày hùi: DƯƠNG HOẢNG ANH In 120 khỏ (19 X 27) cm tội Xướng in NXB Xây dựng, số 10 Hoa Lư phưởng Le Dại Hãnh, quận Hai Bà Trung Hà Nội sổ xuất bản: 1396-2023/CXBIPH/01-3Q/BKHN; ISBN: 978-604-471-007-5 Số QDXB: I 120/QĐ-ĐHBK-BKHN ngày 24/11/2023 In xong nộp lưu chiêu năm 2023