Nguyên lý Động cơ Đốt trong hệ thống phân phối khí

Nhiệm vụ của hệ thống phân phối khíHệ thống phân phối khí đảm nhiệm chức năng nạp đầy hỗn hợp hòa khí xăng + không khí hay không khí sạch vào xilanh trong kỳ nạp, tiếp đó tiến hành thả

Trang 2

Thành viên nhóm

Nguyễn Đăng Phát

Mssv: 2125102050065 Tìm nội dung

Mssv: 2125102050789 Tìm nội dung

Trang 3

Nội dung báo cáo

1 Nhiệm vụ của hệ thông phân phối khí

2 Điều kiện làm việc, yêu cầu cơ cấu phối khí

3 Phân loại hệ thống phân phối khí

4 Kết cấu các chi tiết của hệ thống

5 Vật liệu chế tạo các chi tiết, bộ phận của hệ thống phân phối khí

6 Tên gọi tiếng Việt và tiếng Anh của các chi tiết và bộ phận của hệ thống phân

khối khí

7 Tìm các video giới thiệu tổng thể về kết cấu của hệ thống

8 Kết luận về chức năng, kết cấu của hệ thống

Trang 4

I Nhiệm vụ của hệ thống phân phối khí

Hệ thống phân phối khí đảm nhiệm chức năng nạp đầy hỗn

hợp hòa khí (xăng + không khí) hay không khí sạch vào xilanh

trong kỳ nạp, tiếp đó tiến hành thải sạch khí cháy ra khỏi

xilanh trong kỳ xả Với nhiệm vụ quan trọng như vậy, hệ thống

này sẽ phải đáp ứng được các yêu cầu như:

Hệ thống phân phối khí

Trang 5

• Xupap phải được mở sớm và đóng muộn tùy thuộc vào kết cấu và điều kiện vận hành của từng loại động cơ.

• Phải đóng mở đúng khoảng thời gian đã quy định trước đó.

• Đảm bảo đóng kín hoàn toàn buồng cháy trong kỳ nén và nổ.

• Độ mở của xupap phải đủ lớn để dòng khí có thể dễ lưu thông vào buồng cháy.

• Dễ dàng điều chỉnh, sửa chữa cũng như thực hiện các yêu cầu khác

I Nhiệm vụ của hệ thống phân phối khí

Trang 6

Điều kiện làm việc Yêu cầu cơ cấu phối khí

• Tải trọng cơ học cao

• Xupap thải không mở trong quá trình nạp

• Ít va đập, mài mòn, dễ dàng điều chỉnh sửa chữa

II Điều kiện làm việc, yêu cầu cơ cấu phối khí

Trang 7

Cơ cấu phân phối khí dùng van trượt

Cơ cấu phân phối khí kiểu hỗn hợp

Cơ cấu phân phối khí kiểu xupáp: cơ cấu phân phối khí kiểu xupáp đặt và cơ cấu phân phối khí kiểu

Trang 8

A Trục cam.

 Xupáp treo là một loại xupáp trong động cơ ô tô

Xupáp treo thường được sử dụng trong hệ thống phân phối khí của động cơ để điều chỉnh lưu lượng khí vào buồng đốt Tên gọi "treo" xuất phát từ cách xupáp này được treo bằng một trục và có thể mở hoặc đóng để kiểm soát luồng khí

IV Kết cấu các chi tiết của hệ thống

xupáp treo

1 Xupáp treo.

Trang 9

 Nguyên lí làm việc của cơ cấu phân phối khí xupap treo: Trục khuỷu quay sau đó nhờ cặp bánh răng làm trục cam quay, trục cam quay tác động vào con đội, con đội tác dụng vào xupap Nhờ lò xo xupap mà cửa nạp (thải)

được đóng, mở

Trang 10

2 Xupáp đặt.

 Xupáp đặt (người ta còn gọi là "xupáp bên ngoài" hoặc "xupáp

lò xo đặt") là một thành phần quan trọng trong hệ thống xupáp của động cơ trong xe ô tô Xupáp đặt có nhiệm vụ điều khiển việc

mở và đóng của xupáp trong buồng đốt của động cơ.

xupáp đặt

Trang 11

 Nguyên lí làm việc của cơ cấu phân phối khí xupap đặt: Trục khuỷu quay sau đó nhờ cặp bánh răng tác động làm trục cam quay, cam tác động vào con đội, con đội tác động vào đũa đẩy, đũa đẩy tác động vào cò mổ, cò mổ tác động vào xupap Sau

đó nhờ lò xo xupap mà cửa nạp (thải) được đóng mở

Trang 13

SOHC (Single Overhead Camshaft):

• SOHC sử dụng một trục cam đơn (single camshaft) để

điều khiển cả xupáp hút và xupáp thải cho tất cả các xy

lanh trong động cơ

• Điều này có nghĩa là một trục cam duy nhất nằm ở trên

đỉnh của động cơ và được kết nối đến các xupáp thông

qua các cơ cấu truyền động, chẳng hạn như thanh đặt

(valve lifter), để mở và đóng xupáp theo thời gian cụ thể

• SOHC thường dễ bảo trì hơn và có chi phí sản xuất

thấp hơn so với DOHC, nhưng có thể giới hạn trong việc

điều khiển lưu lượng khí nạp và nhiên liệu cho động cơ

SOHC

Trang 14

DOHC (Double Overhead Camshaft):

• DOHC sử dụng hai trục cam (double camshaft), một

cho xupáp hút và một cho xupáp thải Mỗi trục cam quản

lý các xupáp của một nhóm xy lanh

• Điều này cung cấp sự linh hoạt cao hơn trong việc điều

khiển lưu lượng khí và nhiên liệu cho từng nhóm xy lanh,

làm tăng hiệu suất và hiệu quả của động cơ

• DOHC thường có chi phí sản xuất cao hơn và có thể

phức tạp hơn trong việc bảo trì so với SOHC, nhưng

thường được sử dụng trong các động cơ cao cấp hoặc

yêu cầu hiệu suất cao

DOHC

Trang 15

4 VVT-i và i-VTEC.

VVT-i và i-VTEC là hai công nghệ khác nhau được sử dụng trong hệ thống phân phối khí và xupáp của động cơ ô tô để cải thiện hiệu suất và hiệu quả nhiên liệu Dưới đây là mô tả

về cả hai:

Trang 16

VVT-i (Variable Valve Timing with Intelligence):

• VVT-i là một công nghệ phân phối khí phát triển bởi Toyota Nó cho phép điều chỉnh thời gian mở và đóng xupáp của động cơ để tối ưu hóa hiệu suất và tiết kiệm nhiên liệu.

• VVT-i sử dụng một bánh răng biến thiên trên trục cam để điều chỉnh thời gian mở và đóng xupáp tùy thuộc vào tốc độ động cơ

và tải trọng Điều này giúp cải thiện sự hiệu quả của động cơ ở mọi điều kiện lái xe.

• Công nghệ này thường được sử dụng trong các mẫu xe Toyota

và Lexus.

VVT-i

Trang 17

i-VTEC (Intelligent Variable Valve Timing and Lift

Electronic Control):

• i-VTEC là công nghệ do Honda phát triển Nó kết hợp

hai tính năng quan trọng: điều chỉnh thời gian (VVT) và

nâng cao lên (Variable Valve Lift - VVL)

• i-VTEC cho phép điều chỉnh thời gian mở và đóng

xupáp cũng như nâng cao động cơ, tạo ra một loạt bậc

thay đổi hiệu quả từ tiết kiệm nhiên liệu đến hiệu suất

Trang 18

5 Van OCV.

Van OCV là viết tắt của "Oil Control Valve," và nó là một thành phần

quan trọng trong hệ thống phân phối khí và xupáp của động cơ ô tô

Được sử dụng để kiểm soát luồng dầu máy đến các bộ phận quan trọng như trục cam biến thiên thời gian (VVT) và bộ phận điều chỉnh thời gian

mở đóng xupáp

Công dụng chính :

•Điều chỉnh thời gian mở đóng xupáp

•Cải thiện hiệu suất và khả năng phản ứng

•Kiểm soát tiêu thụ dầu máy

Trang 19

6 Xupap thải.

Xupap thải có chức năng quan trọng trong quá trình xả khí thải ra khỏi động cơ sau quá trình đốt cháy Nó nằm dưới đầu xi-lanh và mở ra để cho phép khí thải thoát ra khỏi động

cơ Khi xupap thải đóng, nó ngăn cản khí thải trở lại xi-lanh

Trang 20

 Tại sao xupap thải trong thân phải có Natri ?

Để dẫn nhiệt tốt, một số xupap có cấu tạo thân rỗng để chứa natri, chiếm khoảng 50-60% thể tích Natri có nhiệt độ nóng chảy ở khoảng 97- 99°C sẽ hóa lỏng khi xupap nóng lên

trong quá trình đốt cháy , giúp truyền nhiệt từ tán xupap qua thân xupap và tản nhiệt qua ống dẫn hướng xupap

Trang 21

7 Ống Dẫn Hướng.

Thường được gọi là ống hút hoặc ống nạp, là một phần

quan trọng trong hệ thống phân phối khí của động cơ ô tô Ống này có nhiệm vụ cung cấp khí và nhiên liệu đến buồng đốt của động cơ để tham gia vào quá trình đốt cháy

Trang 22

8 Vấu cam.

Là một phần quan trọng trong hệ thống phân phối khí và xupáp của động cơ ô tô Vấu cam là phần có hình dạng lồi trên trục cam và đóng vai trò quan trọng trong việc điều chỉnh thời gian

mở và đóng xupáp Mỗi vấu cam tương ứng với một xupáp và quyết định khi nào xupáp sẽ mở

và đóng trong quá trình làm việc của động cơ

Vấu cam

Trang 23

9 Dẫn động trục cam.

Dẫn động trục cam là quá trình truyền động sự quay của trục cam (Camshaft) từ nguồn năng lượng (như động cơ) đến trục cam để điều khiển việc mở và đóng xupáp trong động cơ Có hai phương pháp chính để dẫn động trục cam: xích đai (timing chain) và bánh răng (timing belt)

Trang 24

Xích Đai (Timing Chain):

• Xích đai là một dây xích chất lượng cao được sử

dụng để kết nối trục cam với trục khuỷu Nó được

làm bằng kim loại chịu lực và có các mắt xích

chuyên dụng

Xích Đai

Trang 25

Bánh Răng (Timing Gear):

• Bánh răng là một cơ cấu truyền động sử dụng bánh răng

để kết nối trục cam và trục khuỷu Một bánh răng lớn được gắn trực tiếp lên trục cam, và một bánh răng tương tự gắn lên trục khuỷu

Bánh Răng

Trang 26

B Cụm khí nạp.

a Bình xăng con.

Bộ chế hoà khí hay còn gọi là bình xăng con Đây là một dụng cụ để

trộn xăng với không khí theo một tỷ lệ phù hợp sau đó cung cấp hỗn

hợp này cho động cơ sử dụng theo nguyên tắc cơ học

Chức năng: chức năng chính của chế hoà khí là dùng để trộn nhiên

liệu và không khí theo một tỉ lệ nhất định Tiếp theo đó, chúng cung

cấp hỗn hợp này cho động cơ xăng,buồng đốt để bắt đầu quá trình

vận hành

1 Động cơ xăng (có bướm ga).

Bình xăng con

Trang 27

b Phun xăng điện tử: là một hệ thống điều khiển điện tử, sử dụng các

cảm biến để đo các thông số hoạt động của động cơ, sau đó truyền tín hiệu

về bộ điều khiển trung tâm (ECU) ECU sẽ xử lý các tín hiệu này và đưa ra

tín hiệu điều khiển đến các cơ cấu chấp hành, nhằm đảm bảo lượng nhiên

liệu được phun vào buồng đốt chính xác, phù hợp với từng điều kiện vận

hành của động cơ

Phun xăng điện tử

Trang 28

Ưu điểm của hệ thống phun xăng điện tử động cơ xăng của hệ thống phân phối khí:

•Tăng hiệu suất động cơ

•Giảm tiêu hao nhiên liệu

•Giảm lượng khí thải ra môi trường

•Cải thiện khả năng khởi động động cơ

•Giảm tiếng ồn và độ rung động cơ

Nhược điểm của hệ thống phun xăng điện tử động cơ xăng của hệ thống phân phối khí:

•Chi phí đầu tư cao hơn hệ thống phun xăng cơ

• Yêu cầu bảo dưỡng và sửa chữa cao hơn hệ thống phun xăng cơ

Trang 29

a Tăng áp.

Động cơ diesel tăng áp có cấu tạo tương

tự như động cơ diesel thông thường, chỉ

khác là có thêm bộ tăng áp Bộ tăng áp

thường bao gồm một tuabin và một máy

nén Tuabin được dẫn động bởi khí thải

từ động cơ, sau đó khí thải này được dẫn

qua máy nén để tăng áp suất khí nạp

2 Động cơ diesel (không có bướm ga).

Tăng áp

Trang 30

 Cơ chế hoạt động của động cơ diesel tăng áp:

Khi động cơ hoạt động, khí thải từ động cơ sẽ được dẫn qua tuabin Tuabin quay máy nén, làm tăng áp suất khí nạp Khí nạp có áp suất cao sẽ được dẫn vào buồng đốt, giúp động cơ tạo ra nhiều công suất và mô-men xoắn hơn

Trang 31

 Cấu tạo của động cơ diesel khí nạp:

Động cơ diesel khí nạp có cấu tạo tương tự như động cơ diesel thông thường, chỉ khác là có thêm buồng đốt phụ Buồng đốt phụ thường được đặt ở phía bên trong nắp máy

 Cơ chế hoạt động của động cơ diesel khí nạp:

Khi động cơ hoạt động, không khí được hút vào buồng đốt chính Sau đó, không khí này sẽ được nén lại trong buồng đốt phụ Áp suất cao trong buồng đốt phụ sẽ đẩy không khí qua một ống dẫn và vào buồng đốt chính Khí nạp có áp suất cao

sẽ giúp động cơ tạo ra nhiều công suất và mô-men xoắn hơn

b Khí nạp.

Trang 32

c Nạp không khí

+ Intercoler Động cơ diesel nạp không khí intercooler là loại động cơ diesel sử dụng bộ tăng áp turbocharger để tăng áp suất khí nạp vào buồng đốt, sau đó không khí này sẽ được làm mát bằng bộ làm mát khí nạp

(intercooler) trước khi vào buồng đốt Điều này giúp động cơ tạo ra nhiều công suất và mô-men xoắn hơn, đồng thời cải thiện hiệu suất nhiên liệu và giảm lượng khí thải ra môi trường

Intercoler

Trang 33

 Cấu tạo của động cơ diesel nạp không khí intercooler:

Động cơ diesel nạp không khí intercooler có cấu tạo tương tự như động

cơ diesel tăng áp, chỉ khác là có thêm bộ làm mát khí nạp Bộ làm mát khí nạp thường được đặt ở giữa bộ tăng áp và đường ống dẫn khí nạp

Trang 34

+ Động cơ diesel supercharger là loại động cơ diesel sử dụng bộ tăng áp

supercharger để tăng áp suất khí nạp vào buồng đốt Bộ tăng áp

supercharger sử dụng năng lượng từ trục khuỷu động cơ để quay máy nén,

từ đó làm tăng áp suất khí nạp Điều này giúp động cơ tạo ra nhiều công

suất và mô-men xoắn hơn, đồng thời cải thiện hiệu suất nhiên liệu và giảm

lượng khí thải ra môi trường

Supercharger

Trang 35

 Cấu tạo của động cơ diesel supercharger:

Động cơ diesel supercharger có cấu tạo tương tự như động cơ diesel thông thường, chỉ khác là có thêm bộ tăng áp supercharger Bộ tăng áp

supercharger thường được đặt ở phía bên trong nắp máy

Trang 36

 Cơ chế hoạt động của động cơ diesel supercharger:

Khi động cơ hoạt động, trục khuỷu sẽ truyền động cho bộ tăng áp

supercharger thông qua một dây curoa hoặc bộ truyền động bánh răng Bộ tăng áp supercharger sẽ sử dụng năng lượng từ trục khuỷu để quay máy nén, từ đó làm tăng áp suất khí nạp Khí nạp có áp suất cao sẽ được dẫn vào buồng đốt, giúp động cơ tạo ra nhiều công suất và mô-men xoắn hơn

Trang 37

Động cơ diesel cũng có thể được phân loại thành hai loại chính dựa trên cách hoạt động của chu kỳ làm việc của xi

lanh: động cơ diesel 4 kỳ và động cơ

diesel 2 kỳ Dưới đây là sự khác biệt

chính giữa chúng:

3 Động cơ diesel

Trang 38

- Chu kỳ làm việc: Động cơ diesel 4 kỳ

hoạt động theo chu kỳ làm việc giống với động cơ xăng 4 kỳ, bao gồm 4 bước

chính: hút (intake), nén (compression),

đốt (power), và xả (exhaust) Mỗi xi lanh hoàn thành cả 4 bước này trong một vòng quay của trục khuỷu

a Động cơ diesel 4 kỳ:

Trang 39

- Hút khí: Khí không khí được hút vào buồng đốt trong giai đoạn hút, sau

đó nén lại rất mạnh để tạo điều kiện cho việc tự nhiên đốt nhiên liệu diesel khi áp suất nén cao đủ lớn

- Hiệu suất: Động cơ diesel 4 kỳ thường có hiệu suất cao, tiêu thụ nhiên liệu ít hơn và sức mạnh lớn hơn so với động cơ diesel 2 kỳ Chúng

thường được sử dụng trong các ứng dụng nặng, chẳng hạn như xe tải, tàu biển, và máy phát điện công suất lớn

Trang 40

- Chu kỳ làm việc: Động cơ diesel 2 kỳ hoạt động theo chu kỳ làm việc gồm chỉ

có 2 bước: hút (intake-compression) và đốt-xả (power-exhaust) Mỗi xi lanh thực hiện cả hai bước này trong một vòng

quay của trục khuỷu

b Động cơ diesel 2 kỳ:

Trang 41

Hút khí và nhiên liệu: Trong giai đoạn hút, khí không khí và nhiên liệu

diesel thường được hút vào buồng đốt Sau đó, nén lại và đốt bởi áp suất nén cao tạo ra từ giai đoạn nén Không có van xả riêng biệt trong động cơ diesel 2 kỳ, mà nhiên liệu thường tự xả sau khi đốt

- Hiệu suất: Động cơ diesel 2 kỳ thường đơn giản hóa hơn và có thiết kế nhẹ hơn, nhưng hiệu suất thấp hơn và tiêu thụ nhiên liệu cao hơn so với động cơ diesel 4 kỳ Chúng thường được sử dụng trong các ứng dụng

nhẹ hơn và đặc biệt hơn, chẳng hạn như máy cắt cỏ và máy móc nông

nghiệp

Trang 42

 Sự lựa chọn giữa động cơ diesel 4 kỳ và 2 kỳ phụ thuộc vào yêu cầu cụ thể của ứng dụng, hiệu suất, tiêu thụ nhiên liệu, và yêu cầu khí thải Động

cơ diesel 4 kỳ thường được ưa chuộng trong các ứng dụng nặng và công nghiệp, trong khi động cơ diesel 2 kỳ thường được sử dụng trong các ứng dụng nhẹ hơn và đơn giản hơn

Trang 43

Động cơ xăng có thể được phân loại

thành hai loại chính dựa trên cách hoạt động của chu kỳ làm việc của xi lanh:

động cơ xăng 4 kỳ và động cơ xăng 2 kỳ Dưới đây là sự khác biệt chính giữa

chúng:

4 Động cơ xăng.

Tiêu đề	Nguyên lý Động cơ Đốt trong Hệ thống Phân phối Khí
Tác giả	Hoàng Ngọc Văn, Trần Tuấn Hưng, Nguyễn Hoài Vũ, Đỗ Đồng Thuận, Nguyễn Tiến Dũng, Nguyễn Đăng Phát
Người hướng dẫn	TS. Phạm Tuấn Anh
Chuyên ngành	Công nghệ ô tô
Thể loại	Báo cáo nhóm
Năm xuất bản	2023

Định dạng
Số trang	91
Dung lượng	7,18 MB