giáo trình động cơ đốt trong phần 1

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC _______ oo0oo _______ BỘ MÔN ĐỘNG CƠ (ĐẠI HỌC, CAO ĐẲNG, KHỐI K) Người biên soạn: NGUYỄN VĂN TRẠNG Tháng 12/2005 I MỤC LỤC Trang Chương 1 MỞ ĐẦU I. Giới thiệu 1 II. Các khái niệm. 1 III.1. Động cơ nhiệt. 1 III.2. Động cơ đốt trong và động cơ đốt ngoài 1 III.3. So sánh động cơ đốt trong và động cơ đốt ngoài 2 III.4. Đònh nghóa và các khái niệm cơ bản trên động cơ đốt trong 3 III. Phân loại động cơ đốt trong 5 III.1. Theo phương pháp thực hiện chu trình công tác 5 IV.2. Theo nhiên liệu sử dụng 5 IV.3. Theo phương pháp nạp của chu trình công tác 5 IV.4. Theo tốc độ động cơ 6 IV.5. Theo đặc điểm cấu tạo động cơ 6 IV. Nguyên lý làm việc của động cơ đốt trong kiểu piston. 7 IV.1. Nguyên lý làm việc của động cơ 4 kỳ (tăng áp và không tăng áp) 7 IV.2. So sánh động cơ xăng và động cơ Diesel 11 IV.3. Nguyên lý làm việc của động cơ hai kỳ 12 IV.4. So sánh động cơ hai kỳ và động cơ bốn kỳ. 15 V. Nguyên lý làm việc của động cơ piston quay (Wankel) – Động cơ tuabin 16 Chương 2 NHỮNG CHI TIẾT CỐ ĐỊNH TRONG ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG I. Thân máy - xilanh 18 I.1. Nhiệm vụ, điều kiện làm việc và vật liệu chế tạo 18 I.2. Kết cấu của thân máy, ống lót 18 II. Nắp máy (nắp xylanh) 22 II.1. Nhiệm vụ., điều kiện làm việc và vật liệu chế tạo 22 II.2. Kết cấu nắp máy động cơ xăng – động cơ Diesel 23 III. Gioăng nắp máy, Carter, Goujon 31 III.1. Gioăng nắp máy 31 III.2. Carte 32 III.3. Gujông 33 Chương 3 NHÓM PISTON – NHÓM THANH TRUYỀN – TRỤC KHUỶU – BÁNH ĐÀ I. Nhóm Piston. 34 I.1. Công dụng, điều kiện làm việc và vật liệu chế tạo 34 I.2. Kết cấu của piston động cơ xăng – động cơ Diesel 35 I.3. Biện pháp giảm mài mòn và giảm va đập giữa piston - xylanh. 39 II. Chốt piston. 40 II.1. Công dụng, đìêu kiện làm việc và vật liệu chế tạo 40 II.2. Kết cấu và các phương pháp lắp ghép chốt piston. 40 III. Xécmăng 42 III.1. Công dụng, điều kiện làm việc và vật liệu chế tạo. 42 III.2. Kết cấu xécmăng 43 pdfMachine by Broadgun Software - a great PDF writer! - a great PDF creator! - http://www.pdfmachine.com http://www.broadgun.com II IV. Nhóm thanh truyền 45 IV.1. Công dụng, điều kiện làm việc và vật liệu chế tạo. 45 IV.2. Kết cấu thanh truyền, bulông và bạc lót thanh truyền 45 V. Trục khuỷu 51 V.1. Công dụng, điều kiện làm việc và vật liệu chế tạo 51 V.2. Kết cấu trục khuỷu và biện pháp nâng cao độ bền trục khuỷu 51 V.3. Bạc lót và ổ chặn dọc trục 56 VI. Bánh đà 56 VI.1. Công dụng và vật liệu chế tạo. 56 VI.2. Kết cấu của bánh đà 56 Chương 4 HỆ THỐNG PHÂN PHỐI KHÍ I. Công dụng và phân loại 59 I.1. Công dụng 59 I.2. Phân loại 59 II. Yêu cầu 59 III. Các phương án bố trí supap và dẫn động cơ cấu phối khí. 59 III.1. Phương án bố trí supap và dẫn động supap. 59 III.2. Phương án dẫn động trục cam 61 IV. Kết cấu các chi tiết chính trong cơ cấu phân phối khí 63 IV.1. Supap 63 IV.2. Đế supap, lò xo supap và ống dẫn hùng supap 69 IV.3. Trục cam, con đội, cò mổ và đũa đẩy. 72 Chương 5 HỆ THỐNG BÔI TRƠN I. Công dụng của hệ thống bôi trơn . 76 II. Dầu làm trơn và các đặc tính cơ bản 76 II.1. Công dụng của dầu bôi trơn 76 II.2. Một số thông số sử dụng của dầu boi trơn 76 II.3. Các đặc tính cơ bản của dầu bôi trơn 77 III. Phân loại hệ thống bôi trơn 79 III.1. Hệ thống bôi trơn bằng muỗng tác dầu 79 III.2. Hệ thống bôi trơn cho động cơ hai kỳ (dầu pha trong nhiên liệu) 79 III.3. Hệ thống bôi trơn cưỡng bức. 79 IV. Kết cấu một số bộ phận chính 82 IV.1. Mạch dầu làm trơn cho động cơ xăng - Diesel 82 IV.2. Bơm dầu. 82 IV.3. Lọc dầu 84 IV.4. Bộ làm mát 88 IV.5. Các đồng hồ của hệ thống bôi trơn. 88 Chương 6 HỆ THỐNG LÀM MÁT I. Công dụng của hệ thống làm mát và nhiệt độ tối ưu của động cơ 91 I.1. Công dụng của hệ thống làm mát 91 I.1. Nhiệt độ làm việc tối ưu của động cơ 91 II. Phân loại hệ thống làm mát. 92 II.1. Hệ thống làm mát bằng không khí (bằng gió) 92 III II.2. Hệ thống làm mát bằng chất lỏng 93 II.3. So sánh hệ thống làm mát bằng nước và hệ thống làm mát bằng không khí 96 III. Kết cấu các chi tiết chủ yếu trong hệ thống làm mát bằng chất lỏng. 97 III.1. Bơm nước 97 III.2. Két nước và nắp két nước 97 III.3. Van điều nhiệt và phương pháp bố trí 100 IV. Chất lỏng làm mát. 104 Chương 7 NHIÊN LIỆU I. Yêu cầu đối với nhiên liệu sử dụng trong động cơ đốt trong. 106 II. Các loại nhiên liệu sử dụng trong động cơ đốt trong. 106 II.1. Xăng 106 II.2. Dầu Diesel. 108 II.3. Các loại nhiên liệu khí 110 III. Các tính chất cơ bản của nhiên liệu sử dụng trên động cơ đốt trong 112 III.1. Nhiệt trò của nhiên liệu 112 III.2. Nhiệt độ bén lửa và nhiệt độ tự bốc cháy 115 III.3. Tính chống kích nổ của nhiên liệu dùng cho động cơ đánh lửa cưỡng bức 115 III.4. Tính tự cháy của nhiên liệu dùng cho động cơ Diesel. 116 IV. Phản ứng cháy của nhiên liệu và hệ số dư lượng không khí  116 IV. Phản ứng cháy của nhiên liệu 116 IV.2. Hệ số dư lượng không khí  118 Chương 8 CHU TRÌNH NHIỆT ĐỘNG CỦA ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG I. Các đònh nghóa 119 I.1. Chu trình công tác 119 I.2. Chu trình lý tưởng 119 II. Chu trình lý tưởng áp dụng cho động cơ không tăng áp 120 II.1. Chu trình lý tưởng tổng quát của động cơ đốt trong 120 II.2. Chu trình hỗn hợp 122 II.3. Chu trình lý tưởng đẳng tích 124 II.4. Chu trình đẳng áp 124 II.5. So sánh hiệu suất nhiệt  t của các chu trình 125 III. Chu trình lý tưởng của động cơ tăng áp 126 III.1. Chu trình lý tưởng của động cơ tăng áp truyền động cơ khí 126 III.2. Chu trình lý tưởng của động cơ tăng áp tua bin khí 128 IV. Chu trình công tác của động cơ đốt trong. 130 IV.1. Quá trình nạp 130 IV.2. Quá trình nén 147 IV.3. Quá trình cháy 135 IV.4. Quá trình giãn nở 175 IV.5. Quá trình thải và vấn đề độc hại của khí thải. 179 IV.6. Vấn đề độc hại của khí thải Chương 9 TÍNH NĂNG KINH TẾ KỸ THUẬT CỦA ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG I. Các thông số đánh giá tính năng kinh tế, kỹ thuật của động cơ đốt trong. 194 I.1. Thông số chỉ thò:… 194 IV I.2. Thông số có ích:… 198 I.3. Công lít của động cơ 199 I.4. Xác đònh đường kính xylanh, hành trình piston và thể tích công tác của động cơ. 200 II. Xây dựng đường đặc tính tốc độ động cơ 201 II.1. Đường đặc tính tốc độ ngoài và tốc độ bộ phận của động cơ xăng 201 II.2. Đường đặc tính tốc độ ngoài và tốc độ bộ phận của động cơ Diesel 204 II.3. So sánh đường đặc tính tốc độ ngoài động cơ xăng và động cơ Diesel 206 II.4. Các biện pháp cải thiện đường đặc tính của động cơ. 207 II.5. Đặc tính điều chỉnh 208 II.6. Đặc tính tải 209 Chương 10 TĂNG ÁP ĐỘNG CƠ I. Các biện pháp nâng cao công suất của động cơ 212 I.1. Giảm số kỳ 212 I.2. Tăng tốc độ động cơ 212 I.3. Tăng số xylanh động cơ 213 I.4. Tăng thể tích công tác của động cơ 213 I.5. Tăng áp cho động cơ 213 II. Các phương pháp tăng áp chủ yếu 213 II.1. Tăng áp dẫn động bằng cơ khí 214 II.2. Tăng áp bằng tuabin khí. 215 II.3. Tăng áp hỗn hợp 216 III. Những vấn đề cần lưu ý khi tăng áp cho động cơ 217 III.1. Tỷ số nén 218 III.2. Pha phân phối khí 218 III.3. Hệ thống cung cấp nhiên liệu 219 III.4. Ống nạp và ống thải 219 III.5. Làm mát trung gian cho không khí tăng áp 219 III.6. Làm mát piston 220 Chương 11 HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU TRÊN ĐỘNG CƠ XĂNG I. Các phương pháp hình thành hỗn hợp trong động cơ xăng 221 I.1. Phương pháp sử dụng bộ chế hoà khí 221 I.2. Phương pháp phun xăng trên đường ống nạp 221 I.3. Phương pháp phun xăng trực tiếp vào buồng cháy (GDI) 222 I.4. Phương pháp tạo hỗn hợp phân lớp 222 II. Bộ chế hoà khí. 223 II.1. Sơ đồ hệ thống nhiên liệu sử dụng bộ chế hòa khí 223 II.2. Đường đặc tính lý tưởng của bộ chế hoà khí. 225 II.3. Hệ thống phun chính và phương pháp điều chỉnh thành phần hỗn hợp 227 II.4. Các hệ thống phụ của chế hoà khí 230 III. Nguyên lý làm việc và kết cấu bộ chế hòa khí điển hình (TOYOTA 4A – F) 234 IV. Nguyên lý hệ thống phun xăng trên đường ống nạp. 241 IV.1. Hệ thống phun xăng K-Jetronic 241 IV.2. Hệ thống phun xăng L-Jectronic 251 IV.3. Hệ thống phun xăng Motronic 266 V IV.4. So sánh các hệ thống phun xăng 272 V. Nguyên lý phun xăng trực tiếp (GDI) 273 V.1. Những đặc điểm của hệ thống GDI 274 V.2. Những kết quả đạt được của động cơ GDI 275 Chương 12 HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU ĐỘNG CƠ DIESEL I. Nhiệm vụ – yêu cầu 278 I.1. Dự trữ nhiên liệu 278 I.2. Cung cấp nhiên liệu cho động cơ 278 I.3. Các tia nhiên liệu phun vào xylanh 278 II. Sơ đồ hệ thống 278 III. Nguyên lý làm việc và kết cấu của bơm cao áp PE, VE, GM 279 III.1. Bơm cao áp PE 279 III.2. Bơm cao áp (VE). 284 III.3. Kim bơm liên hợp (GM) 290 IV. Quá trình phun nhiên liệu và các thông số 294 IV.1. Quá trình phun nhiên liệu 294 IV.2. Các thông số của quá trình phun 295 V. Đặc tính của bơm cao áp 299 V.1. Giới thiệu 299 V.2. Những yếu tố ảnh hưởng đến quá trình phun. 300 VI. Vòi phun và đặc tính của vòi phun. 301 VI.1. Nhiệm vụ của vòi phun. 301 VI.2. Nguyên lý làm việc và kết cấu của vòi phun 301 VI.3. Đặc tính của vòi phun 303 VII. Giới thiệu hệ thống EDC 305 VII.1. Sơ đồ nguyên lý hệ thống EDC 306 VII.2. Nguyên lý làm việc của hệ thống EDC 308 VIII. Giới thiệu hệ thống common-rail 309 VIII.1. Sơ đồ hệ thống 309 VIII.2. Kết cấu một số chi tiết chính 310 Chương 13 TỰ ĐỘNG ĐIỀU CHỈNH SỐ VÒNG QUAY ĐỘNG CƠ I. Cơ sở lý thuyết 315 I.1. Công dụng 316 I.2. Phân loại 317 II. Nguyên lý làm việc của bộ điều tốc. 317 II.1. Bộ điều tốc cơ khí 317 II.2. Bộ điều tốc thuỷ lực 319 II.3. Bộ điều tốc chân không 320 III. Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng làm việc của bộ điều tốc 322 III.1. Độ không đồng đều. 322 III.2. Độ không nhạy. 325 III.3. Các biện pháp cải thiện độ không đồng đều, độ không nhạy 326 TÀI LIỆU THAM KHẢO 327 Giáo trình Động cơ đốt trong 1 Biên soạn: ThS. Nguyễn Văn Trạng 1 Chương 1 MỞ ĐẦU I. GIỚI THIỆU Động cơ đốt trong là nguồn động lực chính để dẫn động cho các phương tiện giao thông vận tải, trong đó phổ biến nhất là dẫn động cho ôtô chuyển động. Động cơ đốt trong hiện nay gồm có: động cơ đốt trong piston, tua bin khí và động cơ phản lực. Hiện nay về cơ bản động cơ sử dụng trên ôtô là động cơ đốt trong kiểu piston, nhiên liệu sử dụng chính là xăng hoặc Diesel. Về hoạt động thì hai loại động cơ này có nguyên lý gần giống nhau, chúng chỉ khác nhau về phương pháp đốt cháy hỗn hợp (không khí – nhiên liệu). Động cơ xăng và động cơ Diesel là hai loại của động cơ nhiệt, chúng biến đổi hoá năng do đốt cháy nhiên liệu thành nhiệt năng và từ nhiệt năng biến thành cơ năng để truyền công suất cho động cơ hoạt động. Động cơ xăng có tốc độ cao, rất cơ động, công suất phát ra lớn, buồng đốt gọn, được sử dụng rộng rãi ở các xe con và xe tải nhỏ… Động cơ Diesel có hiệu suất nhiệt lớn, công suất cao hơn, tiết kiệm nhiên liệu và tốc độ động cơ nhỏ hơn động cơ xăng. Chính vì vậy nó thường được dùng để dẫn động trên các loại ôtô buýt, ôtô tải, các loại phương tiện thương mại II. CÁC KHÁI NIỆM II.1. Động cơ nhiệt Động cơ nhiệt là loại thiết bò thực hiện việc đổi năng lượng ở dạng hoá năng thành nhiệt năng (bằng cách đốt cháy nhiên liệu) và từ nhiệt năng chuyển thành cơ năng để sinh công dẫn động máy công tác. Sơ đồ nguyên lý làm việc của động cơ nhiệt: II.2. Động cơ đốt trong và động cơ đốt ngoài Động cơ đốt trong là một loại động cơ nhiệt với các quá trình đốt cháy nhiên liệu và chuyển biến nhiệt năng thành cơ năng được thực hiện cùng một nơi ngay bên trong động cơ. Động cơ đốt trong gồm có: động cơ đốt trong kiểu piston, tua bin khí, động cơ phản lực và tua bin phản lực (hình 1.1). Động cơ đốt ngoài là một loại động cơ nhiệt với các quá trình đốt cháy nhiên liệu và chuyển biến nhiệt năng thành cơ năng được thực hiện ở hai nơi khác nhau. Nhiên liệu được đốt cháy bên ngoài động cơ (củi, than đá ) để làm nóng nước, nước bốc hơi (có nhiệt độ và áp suất cao) làm chuyển động các tuabin hay đẩy piston sinh công, dẫn động được máy công tác. Động cơ đốt ngoài gồm có: máy hơi nước, tuabin hơi nước HÓA NĂNG (nhiêu liệu ở dạng rắn, lỏng, khí) NHIỆT NĂNG (hơi nước, khí có nhiệt độ cao) CƠ NĂNG (sinh công) Đốt cháy Dãn nở Giáo trình Động cơ đốt trong 1 Biên soạn: ThS. Nguyễn Văn Trạng 2 Hình 1.1. Sơ đồ cấu tạo của động cơ đốt trong. a – Động cơ piston. b – Tuabin khí. c – Động cơ phản lực. d – Tuabin phản lực. Chú thích: 1 – cacte; 2 – xylanh; 3 – nắp xylanh; 4- piston; 5 – thanh truyền; 6 – trục khuỷu ; 7 – bơm nhiên liệu; 8 – buồng đốt; 9 – lỗ phun vào cánh tua bin; 10 – tuabin; 11- máy nén; 12 – bình chứa nhiên liệu; 13 – bình chứa chất oxy hoá; 14 – bơm; 15 – miệng phun phản lực; 16 – vòi phun nhiên liệu. II.3. So sánh động cơ đốt trong và động cơ đốt ngoài II.3.1. Động cơ đốt trong Ưu điểm Hiệu suất có ích η e cao, vì nhiệt độ cực đại trong quá trình cháy có thể đạt 1.800 ÷ 2.800 o K, còn nhiệt độ khí xả chỉ 900 ÷ 1.500 o K. Động cơ Diesel tăng áp tua bin khí có thể đạt η e = 40 ÷ 52%. Nếu có cùng công suất thì động cơ đốt trong gọn nhẹ hơn động cơ đốt ngoài vì toàn bộ chu trình làm việc của động cơ đốt trong được thực hiện ngay trong bản thân động cơ, không có các thiết bò phụ như: nồi hơi, buồng đốt, như ở động cơ đốt ngoài. Động cơ đốt trong khởi động nhanh hơn (từ 3 ÷ 5 giây), điều đó có ý nghóa lớn trong quân sự và giao thông. Còn động cơ đốt ngoài phải khởi động hàng giờ. Ít hao nước, điều đó có ý nghóa khi sử dụng ở vùng sa mạc, núi rừng. Động cơ đốt trong dễ chăm sóc, bảo dưỡng (chỉ cần 1 đến 2 người). Khi ngừng hoạt động, động cơ đốt trong không cần tiêu hao thêm nhiêu liệu, còn máy hơi nước vẫn phải tốn nhiêu liệu vì không thể dập lò than ngay được. Khuyết điểm Dùng nhiên liệu lỏng hoặc khí sạch không chứa tạp chất cơ học (đã qua tinh chế), dẫn đến giá thành của nhiên liệu cũng cao. Công suất bò giới hạn, công suất động cơ Diesel không thể vượt quá 37.000 kW (trong khi tua bin hơn nước có thể đạt 200.000 kW). Giáo trình Động cơ đốt trong 1 Biên soạn: ThS. Nguyễn Văn Trạng 3 Kết cấu phức tạp hơn và số lượng các chi tiết nhiều hơn so với động cơ đốt ngoài. Động cơ đốt trong phải dùng thiết bò riêng để khởi động và khi khởi động không được kéo tải. Động cơ đốt trong làm việc khá ồn, nhất là động cơ cao tốc. Để có thể thay đổi mômen của động cơ trong phạm vi rộng, trên hệ thống truyền động phải có ly hợp và hộp số. II.3.2. Động cơ đốt ngoài Ưu điểm Dùng nhiên liệu rẻ tiền (than, củi, dầu cặn, ) Công suất cao, tua bin hơi nước có thể đạt 200.000 kW Động cơ có thể tự khởi động được, khi áp suất và nhiệt độ môi chất đủ lớn và không phải dùng thiết bò riêng để khởi động. Khuyết điểm Hiệu suất có ích η e thấp, hiệu suất của máy hơi nước η e = 9 ÷ 14%, tua bin hơi nước η e = 22 ÷ 28% và của tua bin khí η e < 3%. Ở động cơ đốt ngoài do có các thiết bò phụ như: nồi hơi, buồng đốt, nên làm cho thiết bò rất nặng và cồng kềnh. Thời gian khởi động rất lớn, động cơ hơi nước phải khởi động hàng giờ. Phải tiêu thụ một lượng nước lớn. Bảo dưỡng phức tạp, nhất là đối với các thiết bò động lực hơi nước. So với động cơ đốt ngoài, động cơ đốt trong có nhiều ưu điểm hơn nên ngày nay nó được sử dụng rất rộng rãi. Theo thống kê thì hiện nay: động cơ đốt trong chiếm đến 80% trên thế giới; 10% sử dụng năng lượng sức gió và mặt trời, còn 10% sử dụng các loại động cơ khác. Chính vì vậy mà ngành công nghiệp chế tạo động cơ đốt trong luôn được coi trọng và là một bộ phận tất yếu của ngành cơ khí trong nền kinh tế. Cho đến nay, động cơ đốt trong kiểu piston dùng nhiên liệu truyền thống có sẵn như động cơ xăng và động cơ Diezen vẫn là nguồn động lực chính cho ôtô, tuy nhiên nó có những nhược điểm lớn mà chúng ta phải đối mặt như: Gây ô nhiễm cho môi trường sống (ô nhiễm không khí, tiếng ồn, hiệu ứng nhà kính, ) và sự lệ thuộc hoàn toàn vào nhiên liệu hoá thạch, dẫn đến nguy cơ cạn kiệt nguồn dầu mỏ. Vì vậy các nước đều quan tâm đào tạo đội ngũ chuyên gia để có thể sớm giải quyết được các yêu cầu về thiết kế, gia công, chế tạo, bảo dưỡng và sửa chữa động cơ đốt trong cho nước mình. II.4. Đònh nghóa và các khái niệm cơ bản trên động cơ đốt trong II.4.1. Điểm chết Điểm chết là vò trí cuối cùng của piston khi chuyển động một hành trình trong xylanh. Tại vò trí này vận tốc của piston bằng không và piston bắt đầu đổi chiều chuyển động. Như vậy, theo đònh nghóa này điểm chết sẽ có hai vò trí: Điểm chết trên (ĐCT): là vò trí mà piston nằm xa đường tâm trục khuỷu nhất. Điểm chết dưới (ĐCD): là vò trí mà piston nằm gần đường tâm trục khuỷu nhất. Giáo trình Động cơ đốt trong 1 Biên soạn: ThS. Nguyễn Văn Trạng 4 II.4.2. Hành trình của piston (S) Hành trình của piston là khoảng cách dòch chuyển của piston giữa hai điểm chết, ký hòệu là S. Với R là bán kính quay của trục khuỷu. Hình 1.2. Sơ đồ cấu tạo động cơ đốt trong. a) Piston ở điểm chết trên ; b) Piston ở điểm chết dưới. II.4.3. Thể tích công tác (V h ) Thể tích công tác là khoảng không gian trong xylanh được giới hạn bởi hai mặt cắt vuông góc với đường tâm xylanh qua hai điểm chết, ký hiệu là V h . Đối với động cơ chỉ có một xylanh thì thể tích công tác được tính như sau: Đối với động cơ có i xylanh thì thể tích công tác của động cơ là V h∑ = V h .i Trong đó: D – đường kính của xylanh. S – hành trình của piston. i – số xylanh của động cơ. II.4.4. Thể tích buồng cháy (V c ) Thể tích buồng cháy là khoảng không gian trong xylanh được giới hạn bởi đỉnh piston và nắp xylanh khi piston ở điểm chết trên, ký hiệu là V c . II.4.5. Thể tích toàn bộ (V a ) Thể tích toàn bộ là khoảng không gian trong xylanh được giới hạn bởi đỉnh piston và nắp xylanh khi piston ở điểm chết dưới, ký hiệu là V a . S. 4 D. V 2 h π = S = 2.R [...]... quan hệ giữa áp suất và thể tích trong xylanh của động cơ hai kỳ người ta dùng đồ thò công P – V, được biểu diễn trên (hình 1. 11) P 6 Pmax 5 4 7 Pk 3 p0 Vc CT Vh 8 1 2 CD V Va Trong đó: Hình 1. 11 Đồ thò P – V của động cơ hai kỳ P – áp suất trong lòng xylanh V – thể tích của môi chất trong xylanh p0 – áp suất khí trời (P0 = 0 ,1 MN/m2) 14 Giáo trình Động cơ đốt trong 1 Biên soạn: ThS Nguyễn Văn Trạng... trong lòng xylanh động cơ, trong đó: P – áp suất trong lòng xylanh V – thể tích của môi chất trong xylanh Vh/Vc – thể tích công tác/thể tích buồng cháy p0 – áp suất khí trời (p0 = 0 ,1 MN/m2) pr – áp suất khí sót (pr = 0 ,11 3 ÷ 0 ,11 5 MN/m2) r – điểm khí sót 9 Giáo trình Động cơ đốt trong 1 Biên soạn: ThS Nguyễn Văn Trạng Pmax – áp suất cực đại (xuất hiện sau ĐCT từ 10 ÷ 15 o góc quay trục khuỷu động cơ) ... cấu tạo của động cơ (hình 1. 3) Hình 1. 3 Sơ đồ về đặc điểm cấu tạo của động cơ đốt trong a) Động cơ một xylanh (1 – cán piston, 2 – guốc trượt); b) Động cơ chữ V (1 – trục khuỷu, 2 – thanh truyền chính, 3 – thanh truyền phụ); c) Động cơ hình sao; d,e) Động cơ piston đối đỉnh; f) Động cơ tác dụng kép xylanh nằm ngang; g) Động cơ chữ V nhiều hàng xylanh 6 Giáo trình Động cơ đốt trong 1 Biên soạn: ThS... Hình 1. 8 Giản đồ phân phối khí của động cơ bốn kỳ IV.2 So sánh động cơ xăng và động cơ Diesel IV.2 .1 Về tính hiệu quả Hiệu suất của động cơ Diesel lớn hơn khoảng 1, 5 lần so với động cơ xăng Nhiên liệu dùng cho động cơ Diesel rẻ tiền hơn xăng, 1 lít Diesel khi cháy hoàn toàn nhận được khoảng 8.755 calo trong khi 1 lít xăng cháy hoàn toàn cho khoảng 8 .14 0 calo Suất tiêu hao nhiên liệu (ge) của động cơ. .. động cơ hai kỳ có thể gấp hai lần động cơ bốn kỳ Nhưng trên thực tế chỉ lớn hơn 1, 6 1, 8 lần do có tổn thất trong quá trình thay đổi mối chất và một lượn g công để dẫn động bơm khí quét Hiệu suất động cơ bốn kỳ cao hơn động cơ hai kỳ, bởi vì động cơ hai kỳ có tổn thất xảy ra trong quá trình quét khí 15 Giáo trình Động cơ đốt trong 1 Biên soạn: ThS Nguyễn Văn Trạng Quá trình thay đổi môi chất của động cơ. .. ta chỉ khảo sát một chu trình công tác trong toàn bộ quá trình làm việc của động cơ Trong một chu trình công tác của động cơ 4 kỳ được thực hiện như sau: IV .1. 1 Kỳ một (quá trình nạp) Là quá trình nạp môi chất mới vào trong lòng xylanh động cơ (hoà khí đối với động cơ xăng, không khí đối với động cơ Diesel) 4 a b c d Hình 1. 4 Sơ đồ nguyên lý làm việc của động cơ xăng bốn kỳ a) quá trình nạp ; b) quá... 6 5 4 2 1 3 04 – vò trí đóng cửa thải (supap thải) 05 – vò trí bật tia lửa điện (động cơ xăng) hoặc phun nhiên liệu (động cơ Diesel) 1 → 2 – thời gian mở cửa quét Hình 1. 12 Giản đồ phân phối khí của động cơ hai kỳ 3 → 4 – thời gian mở cửa thải (supap thải) IV.4 So sánh động cơ hai kỳ và động cơ bốn kỳ Nếu so sánh động cơ hai kỳ và động cơ bốn kỳ có cùng kích thước xylanh, cùng tốc độ động cơ n thì... góc độ phân phối khí, và góc phun dầu sớm của động cơ Diesel bốn kỳ, thường nằm trong phạm vi sau (bảng 1) Bảng 1 Cơ cấu phân phối khí Động cơ không tăng áp Động cơ tăng áp Mở trước ĐCT Đóng sau ĐCT Mở trước ĐCT Đóng sau ĐCT Supap nạp 15 ÷ 300 10 ÷ 300 0 ÷ 800 20 ÷ 400 Supap thải 35 ÷ 450 10 ÷ 200 40 ÷ 55o 40 ÷ 500 Góc phun dầu 10 ÷ 300 trước ĐCT 10 ÷ 200 trước ĐCT Đồ thò công P – V và giản đồ pha... IV.5 .1 Động cơ Wankel 6 1 2 5 3 4 Hình 1. 13 Động cơ Wankel 1 – đường nạp 4 – bougie 2 – piston 5 – bánh răng trung tâm 3 – thân máy 6 – đường thải Động cơ Wankel được phát triển bởi một nhà phát minh người Đức tên là Felix Wankel, vào năm 19 20 động cơ còn trong giai đoạn thiết kế trên bản vẽ và tạo mẫu Phát minh đầu tiên của Ông về động cơ Wankel được công nhận vào năm 19 36 Đến năm 19 50, khi Ông cộng tác... chất trong xylanh Chính vì vậy kỳ ba còn gọi là kỳ sinh công, trong quá trình này cả hai supap đều đóng (hình 1. 4c) 1 2 3 4 a b c d Hình 1. 5 Sơ đồ nguyên lý làm việc của động cơ Diesel bốn kỳ a) quá trình nạp ; b) quá trình nén ; c) quá trình cháy giản nở ; d) quá trình thải 1 – supap nạp; 2 – supap thải ; 3 – piston; 4 – vòi phun 8 Giáo trình Động cơ đốt trong 1 Biên soạn: ThS Nguyễn Văn Trạng IV .1. 4 . dụng trong động cơ đốt trong. 10 6 II. Các loại nhiên liệu sử dụng trong động cơ đốt trong. 10 6 II .1. Xăng 10 6 II.2. Dầu Diesel. 10 8 II.3. Các loại nhiên liệu khí 11 0 III. Các tính chất cơ. niệm. 1 III .1. Động cơ nhiệt. 1 III.2. Động cơ đốt trong và động cơ đốt ngoài 1 III.3. So sánh động cơ đốt trong và động cơ đốt ngoài 2 III.4. Đònh nghóa và các khái niệm cơ bản trên động cơ. động cơ đốt trong 11 2 III .1. Nhiệt trò của nhiên liệu 11 2 III.2. Nhiệt độ bén lửa và nhiệt độ tự bốc cháy 11 5 III.3. Tính chống kích nổ của nhiên liệu dùng cho động cơ đánh lửa cưỡng bức 11 5