Ở động cơ đốt trong, nhiên liệu được đốt cháy bên trong không gian công tác động cơ.. Ở động cơ đốt ngoài, nhiên liệu được đốt cháy trong lò đốt riêng biệt để cấp nhiệt cho môi chất công
Trang 1T T
Đ ……… …
CHƯƠNG1
ĐẶT VẤN ĐỀ
1.1 Giới thiệu chung về động cơ
Động cơ đốt trong từ khi ra đời cho đến nay đã góp phần vào việc giải phóng sức lao động cho con người, nâng cao năng suất lao động, thúc đẩy khoa học kỹ thuật phát triển Với cuộc cách mạng khoa học công nghệ như hiện nay, động cơ đốt trong không ngừng được cải thiện với nhiều tính năng hiện đại hơn góp phần vào sự phát triển của sản xuất
Vậy, động cơ là gì và động cơ đốt trong là gì?
Động cơ là loại máy có chức năng biến đổi một dạng năng lượng nào đó
thành cơ năng
Ta có thể phân loại tổng quát động cơ như hình 1.1
Động cơ
Động
cơ
Điệ
n
Động cơ Gi ó
Động cơ Nhi ệt
Động cơ
…
… Thủy lực
Động cơ
Đốt trong Đốt ngoài Động cơ
Trang 2Hình 1.1 Phân loại tổng quát động cơ Động cơ nhiệt là loại máy có chức năng biến đổi nhiệt năng thành cơ năng
Trang 3Căn cứ vào vị trí đốt nhiên liệu, người ta phân chia động
cơ nhiệt thành hai: động cơ đốt trong và động cơ đốt ngoài Ở động cơ đốt trong, nhiên liệu được đốt cháy bên trong không gian công tác động cơ Ở động cơ đốt ngoài, nhiên liệu được đốt cháy trong lò đốt riêng biệt để cấp nhiệt cho môi chất công tác (MCCT), sau đó MCTC được dẫn vào không gian công tác của động cơ, tại đó MCCT dãn nở để chuyển hóa nhiệt năng thành cơ năng
Theo cách phân loại như trên thì các loại động cơ có tên thường gọi như: động cơ xăng, động cơ diesel, động cơ piston quay, động cơ piston tự do, động cơ phản lực, tuabin khí… đều
có thể xếp vào nhóm động cơ đốt trong; còn động cơ hơi nước kiểu piston, động cơ stirling, tuabin hơi nước thuộc nhóm động
cơ đốt ngoài Tuy nhiên theo quy ước, thuật ngữ “động cơ đốt trong” ( internal combustion Engine ) thường được dùng chỉ loại động cơ có cơ cấu truyền lực kiểu piston – thanh truyền – trục khuỷu, trong đó piston chuyển động tịnh tiến qua lại trong xylanh động cơ Các loại động cơ khác thường được gọi bằng các tên riêng, ví dụ: động cơ piston quay ( rotary engine ), động cơ phản lực ( jet engine ), tuabin khí (gas tuabin )
Động cơ đốt trong được phân loại theo các tiêu chí khác nhau như bảng 1.1
Động cơ đốt cháy bằng tia lửa – loại động cơ đốt trong hoạt động theo nguyên lý: nhiên liệu được đốt cháy bằng tia
Trang 4lửa được sinh ra từ nguồn nhiệt bên ngoài không gian công tác của xylanh Chúng ta có thể gặp những kiểu động cơ đốt cháy bằng tia lửa với các tên gọi khác như: động cơ Otto, động cơ carburetor, động cơ phun xăng, động cơ đốt trong cưỡng bức, động cơ hình hành hỗn hợp cháy từ bên ngoài, động cơ xăng, động cơ gas v.v Nhiên liệu dùng cho động cơ đốt cháy bằng tia lửa thường là nhiên liệu lỏng dễ bay hơi như: xăng, cồn, benzol, khí hóa lỏng… Trong các loại nhiên liệu kể trên thì nhiên liệu xăng là sử dụng phổ biến nhất từ thời kỳ đầu phát triển động cơ cho đến nay
Trang 5Bảng 1.1
Tiêu chí Phân
loại Loại nhiên liệu Động cơ chạy bằng nhiên liệu lỏng dễ
bay hơi như:
xăng, cồn, benzol…
Động cơ chạy bằng nhiên liệu lỏng khó bay hơi như:
gas oil, mazout…
Phương pháp
đốt
cháy
Động cơ đốt cháy bằng tia lửa Động cơ diesel
Động cơ semidiesel Cách thực hiện
CTCT
Động cơ 4 kỳ Động cơ 2 kỳ Phương pháp
nạp
khí mới
Động cơ không tăng áp Động cơ tăng áp
Đặc điểm kết
cấu Động cơ một hàng xylanh
Động cơ Hình sao, Hình chữ V, W, H…
Động cơ có một hàng xylanh thẳng đứng, ngang,
Theo tính năng Động cơ thấp tốc, trung tốc và cao tốc
Động cơ công suất nhỏ, vừa và lớn Theo công dụng Động cơ cơ giới đường bộ
Động cơ thủy Động cơ máy bay Động cơ Động cơ diesel – là loại động cơ đốt trong hoạt động theo nguyên lý: nhiên liệu tự đốt cháy khi được phun vào buồng đốt chứa khí nén có áp suất và nhiệt độ cao
Trang 6Động cơ 4 kỳ - loại động cơ đốt trong có chu trình công tác được hoàn thành sau 4 hành trình của piston
Động cơ 2 kỳ - loại động cơ đốt trong có chu trình công tác được hoàn thanh sau 2 hành trình của piston
Ưu, nhược điểm của động cơ đốt trong so với các loại động
cơ nhiệt khác là:
- Ưu điểm
+ Hiệu suất có ích e cao , động cơ diesel tăng áp bằng tua bin khí hiện đại có hiệu suất có ích đạt tới e = (0,4 0,52) , trong khi đó hiệu suất có ích của máy hơi nước e =(0,09
0,14), của tuabin hơi nước e = (0,02 0,28) và của tuabin khí
e không quá 0,3
+ Kích thước nhỏ gọn, khối lượng nhẹ vì toàn bộ chu trình của động cơ đốt trong được thực hiện trong một thiết bị duy nhất
+ Khởi động, vận hành, chăm sóc dễ dàng
- Nhược điểm
+ Không phát ra mômen lớn tại tốc độ quay nhỏ nên
không khởi động được
khi có tải
+ Khả năng quá tải kém
+ Công suất cực đại không cao
+ Nhiên liệu đắt và cạn dần trong thiên nhiên
+ Ô nhiễm môi trường vì khí xả và ồn
Mặc dù vậy, do những ưu điểm kể trên, nên động cơ đốt
Trang 7trong được sử dụng
rộng khắp trên các lĩnh vực công nghiệp, nông lâm ngư nghiệp, giao thông vận tải
Do đó, trong vài ba thập niên tới, động cơ đốt trong vẫn là loại động cơ không thể thay thế, do những động cơ khác tuy ưu việt hơn nhưng vì lý do kinh tế và kỹ thuật nên chưa được chế tạo hàng loạt
Trong đồ án tốt nghiệp này ta chỉ nghiên cứu động cơ đốt trong, đối tượng
nghiên cứu cụ thể là động cơ diesel
1.2 Cấu tạo động cơ diesel
Cấu tạo của động cơ bao gồm các bộ chính phận sau:
Trang 8- Bộ phận cố định
- Cơ cấu dẫn động
- Các hệ thống phục vụ
1.3 Các hệ thống phục vụ động cơ diesel
1.3.1 Nhiệm vụ
Để đảm bảo cung cấp đủ nhiên liệu, dầu nhờn, nước
và không khí cho động cơ diesel chính và phụ, cũng như loại bỏ sản phẩm cháy của thiết bị năng lượng tàu và điều khiển nó, người ta trang bị các hệ thống phục vụ
1.3.2 Phân loại hệ thống phục vụ động cơ
Rõ ràng sự làm việc tin cậy của động cơ diesel phụ thuộc trực tiếp vào sự hoạt động của các hệ thống phục vụ
Do vậy yêu cầu độ tin cậy của các hệ thống phục vụ không được thấp hơn độ tin cậy của chính động cơ Các hệ thống phục vụ động cơ bao gồm:
- Hệ thống nhiên liệu
- Hệ thống trao đổi khí
- Hệ thống bôi trơn
- Hệ thống làm mát
- Hệ thống khởi động động cơ
- Hệ thống điều khiển
1.4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
+ Đối tượng nghiên cứu: động cơ diesel
Trang 9+ Phạm vi nghiên cứu: gồm các hệ thống
- Hệ thống trao đổi khí
- Hệ thống bôi trơn
- Hệ thống làm mát
Ở các khía cạnh: mô phỏng đặc điểm cấu tạo, nguyên
lý làm việc, quy trình tháo lắp các bộ phận của 3 hệ thống nói trên