bài giảng động cơ đốt trong

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG KHOA KỸ THUẬT GIAO THÔNG BÀI GIẢNG ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG TS. Phùng Minh Lộc Lưu hành nội bộ Nha Trang – Năm 2015 1 CHƯƠNG 1 T ỔNG QUAN , NGUYÊN LÝ HO ẠT ĐỘNG VÀ C ẤU TẠO Đ ỘNG CƠ ĐỐT TRONG I-T ỔNG QUAN 1.1. Khái niệm, phân loại và lịch sử phát triển Đ ộng cơ đốt trong là loại động cơ được sử dụng rộng rãi nhất hiện nay ở t ất cả các l ĩnh vực: giao thông vận tải (đườn g b ộ, đường thuỷ, đường sắt, hàng không ), nông nghi ệp, xây dựng, công nghiệp, quốc phòng Tổng công suất của nó chiếm khoảng 90% toàn b ộ công suất mọi nguồn năng l ượng tạo ra trên thế giới. Căn c ứ vào vị trí đốt nhiên liệu, người ta phân chia đ ộng c ơ nhiệt thành hai: động cơ đ ốt trong v à động cơ đốt ngoài. Ở động cơ đốt trong, nhiên liệu được đốt cháy bên trong không gian công tác đ ộng c ơ. Ở động cơ đốt ngoài, nhiên liệu được đốt cháy trong lò đốt riêng biệt để cấp nhiệt cho môi chất công tác (M CCT), sau đó MCTC đư ợc dẫn vào không gian công tác c ủa động cơ, tại đó MCCT dãn nở để chuyển hóa nhiệt năng thành cơ năng. Theo cách phân lo ại 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… đ ều có thể xếp v ào nhóm động cơ đốt trong. Tuy nhiên theo quy ước, thuật ngữ “đ ộng cơ đốt trong” (internal combustion Engine) thường được dùng chỉ loại động cơ có cơ c ấu truyền lực kiểu piston - thanh truy ền - trục khuỷu, trong đó piston chuyển động tịnh ti ến qua lại trong xylanh động c ơ. Các loại động cơ khác thường được gọi bằng các tên riêng, ví d ụ: động cơ piston quay (rotary engine), động cơ phản lực (jet engine), tuabin khí (gas tuabin). Đ ộng cơ đốt trong đư ợc phân loại theo các ti êu chí khác nhau như bảng 1.1. Đ ộng c ơ đốt cháy bằng tia lửa – lo ại động c ơ đốt trong hoạt động theo nguyên lý: nhiên li ệu được đốt cháy bằng tia lửa được sinh ra từ nguồn nhiệt bên ngoài không gian công tác c ủa xylanh. Có th ể gặp n h ững 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 b ức, động c ơ hình hành hỗn hợp cháy từ bên ngoài, động cơ xăng, động cơ gas .v.v. Nhiên 2 li ệu dùng cho động cơ đốt cháy b ằng tia lửa thường là nhiên liệu lỏng dễ bay hơi như: xăng, c ồn, benzol, khí hóa lỏng… Trong các loại nhi ên liệu kể trên thì nhiên liệu xăng là s ử dụng phổ biến nhất từ thời kỳ đầu phát triển động c ơ cho đến nay. Đ ộng cơ diesel – là lo ại động cơ đốt trong ho ạt động theo nguyên lý: nhiên liệu tự đ ốt cháy khi được phun vào buồng đốt chứa khí nén có áp suất và nhiệt độ cao. Đ ộng c ơ 4 kỳ - lo ại động c ơ đốt trong có chu trình công tác được hoàn thành sau 4 hành trình c ủa piston. Đ ộng cơ 2 kỳ - lo ại động cơ đ ốt trong có chu trình công tác được hoàn thành sau 2 hành trình c ủa piston. B ảng 1.1: Phân lo ại động c ơ đốt trong Tiêu chí Phân lo ại Lo ại nhiên liệu - Đ ộng cơ chạy bằng nhiên liệu lỏng dễ bay hơi như: xăng, cồn, benzol… - Đ ộng cơ chạy bằng nhiên liệu l ỏng khó bay h ơi như: gas oil, mazout… - Đ ộng cơ chạy bằng khí đốt. Phương pháp đ ốt cháy - Đ ộng cơ đốt cháy bằng tia lửa - Đ ộng cơ diesel - Đ ộng c ơ semidiesel Cách th ực hiện CTCT - Đ ộng c ơ 4 kỳ - Đ ộng cơ 2 kỳ Phương pháp n ạp khí mới - Đ ộng cơ không tăng áp - Đ ộng cơ tă ng áp Đ ặc điểm kết c ấu - Đ ộng cơ một hàng xylanh - Đ ộng c ơ Hình sao, Hình chữ V, W, H… - Đ ộng cơ có một hàng xylanh thẳng đứng, ngang, nghiêng. Theo tính năng - Đ ộng cơ thấp tốc, trung tốc và cao tốc - Đ ộng c ơ công suất nhỏ, vừa và lớn Theo công d ụng - Đ ộng c ơ cơ g i ới đ ường bộ - Đ ộng cơ thủy - Đ ộng cơ máy bay - Đ ộng c ơ tĩnh tại Tóm t ắt về lịch sử động cơ đốt trong bao gồm những sự kiện đáng chú ý như sau: Những động cơ đốt trong đầu tiên không có kỳ nén, hỗn hợp không khí/nhiên liệu được th ổi vào động cơ đầu kỳ nạp. Kh ác bi ệt chủ yếu giữa động cơ hiện đại và động cơ nguyên th ủy l à thêm kỳ nén hỗn hợp trong xi lanh.  1206: Al-Jazari gi ới thiệu cơ cấu chuyển đổi chuyển động quay sang chuyển động t ịnh tiến.  1509: Leonardo da Vinci mô t ả động c ơ không có kỳ nén. 3  1673: Christiaan Huygens th ực hiện đ ộng cơ không có kỳ nén.  17th century: Nhà phát minh ngư ời Anh Samuel Morland sử dụng thuốc súng để ch ạy b ơm nước, phôi thai của động cơ đốt trong.  1780: Alessandro Volta ch ế tạo một súng điện đồ chơi trong đó một tia lửa điện đ ốt cháy h ỗn hợp hydrogen không khí.  1794: Robert Street ch ế tạo động c ơ không kỳ nén mà nguyên lý hoạt động cử nó th ống trị gần một thế kỷ.  1806: K ỹ sư người Thụy Sĩ François Isaac de Rivaz chế tạo một động cơ đốt trong ch ạy bằng hỗn hợp hydrogen và oxyg en.  1823: Samuel Brown đư ợc cấp bằng sáng chế về động c ơ đốt trong đầu tiên dùng trong công nghi ệp. Đó là động cơ không kỳ nén mà Hardenberg gọi là "chu trình Leonardo".  1824: Nhà vật lý người Pháp Sadi Carnot thiết lập lý thuyết nhiệt động học của đ ộng cơ nhi ệt lý t ưởng. Lý thuyết này cho thấy cần bổ sung kỳ nén để tăng mức chênh l ệch giữa nhiệt độ cao và nhiệt độ thấp của môi chất công tác.  1826: Samuel Morey ngư ời Mỹ được cấp bằng sáng chế về động cơ "ga hay hơi" không k ỳ nén.  1838: William Barnet ngư ời Anh được cấp bằng sáng chế về động cơ đầu tiên có k ỳ nén trong xi lanh.  1854: Hai ngư ời Ý Eugenio Barsanti và Felice Matteucci được cấp bằng phát minh v ề động c ơ đốt trong làm việc hiệu quả đầu tiên nhưng không đưa ra sản xuất.  1856: Pietro Benini thực hiện một mẫu động c ơ Barsanti -Matteucci 5HP. Sau đó thực hiện tiếp những động cơ khác có công suất lớn hơn với 1 hay 2 xi lanh được s ử dụng thay cho động cơ hơi nước.  1860: Jean Joseph Etienne Lenoir (1822–1900) ngư ời Bỉ chế tạo động c ơ đốt trong ch ạy b ằng ga tương tự như động cơ hơi nước nằm ngang tác động kép có xy lanh, piston, thanh truy ền, bánh đà và ga s thay th ế cho hơi nước. Đây là động có đốt trong đ ầu ti ên được sản xuất với số lượng lớn.  1862: Nhà phát minh ngư ời Đức Nikolaus Otto thiết kế độn g cơ không k ỳ nén với piston t ự do tác động gián tiếp và hiệu suất cao hơn của nó chiếm lĩnh phần lớn thị trư ờng động cơ tĩnh tại cỡ nhỏ chạy bằng khí thắp.  1870: T ại Vienna, Siegfried Marcus lắp động c ơ chạy xăng đầu tiên lên xe.  1876: Nikolaus Otto, cùng v ới Gottlieb Daimler và Wilhelm Maybach, đã phát tri ển động cơ 4 kỳ theo chu trình Otto. Tuy nhiên tòa án Đức không công nhận phát minh c ủa ông bao trùm mọi động cơ nén trong xi lanh ngay cả đối với động cơ 4 k ỳ, v à sau phán quyết đó, động cơ nén trong xi lanh tr ở th ành phổ biến. 4  1879: Karl Benz, đư ợc cấp bằng phát minh về chiếc động cơ đốt trong của ông, đ ộng c ơ 2 kỳ chạy bằng ga, dựa trên ý tưởng của Nikolaus Otto về động cơ 4 kỳ. Sau đó Benz đ ã thi ết kế động cơ 4 kỳ riêng của ông và được lắp đặt trên ô tô và ô tô này đ ã trở thành chiếc ô tô đầu tiên chạy bằng động cơ đốt trong.  1882: James Atkinson phát minh đ ộng cơ làm việc theo chu trình Atkinson. Động cơ Atkinson có m ột kỳ sinh công đối với mỗi v òng quay với thể tích nạp và giãn nở khác nhau nh ờ v ậy hiệu suất động c ơ cao hơn hiệu suất chu trình Otto.  1891: Herbert Akroyd Stuart phát tri ển động cơ chạy bằng dầu và giao quyền chế t ạo cho công ty Anh Hornsby. Đó là động cơ đầu tiên khởi động nguội nén và đánh l ửa. Năm 1892, họ lắp đặt những chiếc độn g cơ đ ầu ti ên ở trạm bơm. Trong cùng năm đó, ki ểu động cơ thử nghiệm tự cháy do nén đã được tiến hành nghiên cứu. .  1892: Rudolf Diesel phát tri ển động cơ nhiệt làm việc theo chu trình Carnot sử dụng bột than làm nhiên liệu.  1893 ngày 23 tháng 2: Rudolf Diesel đư ợc cấp bằng phát minh cho chiếc động c ơ Diesel c ủa mình.  1896: Karl Benz phát minh đ ộng cơ kiểu "boxer", đó là động cơ đối xứng nằm ngang trong đó các piston đ ến điể chết tr ên cùng lúc vì vậy tính cân bằng được đảm b ảo.  1900: Rudolf Diesel gi ới thi ệu động cơ Diesel sử dụng dầu đậu phộng ( l ạc ).  1900: Wilhelm Maybach thi ết kế một động cơ ô tô ở Hãng Daimler Motoren Nh ững cải tiến lịch sử của động c ơ đốt trong : Đ ộng cơ 4 kỳ Chu trình ho ạt động diễn ra trong 2 vòng quay trục khuỷu, trải qua 4 giai đo ạn: hút, nén, n ổ, xả. So với động cơ 2 kỳ, loại 4 kỳ cải thiện mức tiêu thụ nhiên liệu, độ bền, công su ất, mô -men và đ ặc biệt là khí thải. Tuy nhiên nó đắt và phức tạp hơn N ạp cưỡng bức bằng turbin tăng áp Chúng giúp đ ộng c ơ nhỏ tạo ra công suất lớn. K hông tăng kích thư ớc động c ơ mà v ẫn tạo công suất lớn đồng nghĩa với tiết kiệm nhiên liệu. Tuy nhiên , như ợc điểm là khó chế tạo và turbin chỉ phát huy công dụng khi cánh đạt tốc độ cao. Phun xăng đi ện tử và phun xăng tr ực tiếp trong động c ơ xăng B ộ c h ế hòa khí d ần được thay bằng hệ thống phun xăng với ưu thế : vi ệc hòa trộn nhiên li ệu đạt hiệu quả h ơn, động cơ dễ khởi động ngay cả trong thời tiết lạnh, phản ứng nhanh v ới những thay đổi ở chân ga. H ệ thống này ph ức tạp, giá thành cao. 5 Phun xăng tr ực tiếp là sự k ế thừa c ủa hệ thống phun xăng điện tử. Xăng được đưa tr ực tiếp v ào buồng đốt để tăng hiệu suất và công suất. Đưa trục cam lên nắp xi lanh và công nghệ van biến thiên Đưa tr ục cam lên n ắp xi-lanh giúp cơ c ấu phân phối khí nhỏ gọn , t ạo điều kiện cho vi ệc b ố trí thêm nhiều xu -páp. Tăng ti ết diện lưu thông, tức là khí n ạp và xả t ốt hơn. Công ngh ệ van biến thi ên, th ực chất là thay đ ổi thời gian và hành trình đóng m ở xu -páp m ột linh ho ạt theo tốc độ , giúp đ ộng c ơ nạp , x ả khí t ối ưu từ đó nâng cao khả năng vận hành đ ặc bi ệt khi ở tốc độ thấp. Honda g ọi đó là VTEC, Toyota là VVT, còn BMW là Valvetronic. Phun d ầu điện tử trong đ ộng c ơ diesel Công ngh ệ Hybird Giá nhiên li ệu tăng, ý thức môi tr ường nâng cao, tiêu chuẩn khí thải siết chắt tạo nên m ột bước ngoặt l ớn trong ng ành là sự ra đời của xe hybrid. Công ngh ệ hybrid là s ự kết hợp của động cơ đốt trong truyền thống và động cơ điện nhằm giảm mức tiêu thụ nhiên li ệu và ô nhi ễm môi trường. Như ợc điểm của xe Hybrid là có chi phí ban đầu lớn. 1.2. Ưu, như ợc điểm c ủa động cơ đốt trong : - Ưu điểm: + Hi ệu suất có ích  e cao, đ ộng cơ diesel tăng áp bằng tua bin khí hiện đại có hiệu su ất có ích đạt tới  e = (0,4 0,52), trong khi đó c ủa máy hơi nước  e =(0,09 0,14), c ủa tuabin hơi nư ớc  e = (0,02  0,28) và c ủa t uabin khí  e không quá 0,3. + Kích thư ớc nhỏ gọn, khối lượng nhẹ vì toàn bộ chu trình của động cơ đốt trong đư ợc thực hiện trong một thiết bị duy nhất. + Kh ởi động, vận h ành, chăm sóc dễ dàng. - Như ợc điểm: + Khó kh ởi động khi có tải. + Kh ả năng quá tả i kém. + Công su ất cực đại không cao. + Nhiên li ệu đắt và cạn dần trong thiên nhiên. + Ô nhi ễm môi trường vì đ ộ độc khí x ả và ti ếng ồn. M ặc d ù vậy, do những ưu điểm kể trên, nên động cơ đốt trong được sử dụng rộng kh ắp trên các lĩnh vực công nghiệp, n ông lâm ngư nghi ệp, giao thông vận tải Do đó, trong vài ba th ập 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 t ạo h àng loạt. 1.3. C ấu trúc t ổng quát của động c ơ đốt trong (hình 1.1) 6 1-Cacte 2-Xilanh 3-N ắp xilanh 4-Piston 5-Thanh truy ề n 6-Tr ục khuỷu 7-Xupap 8-Bu ồng cháy Hình 1.1: Sơ đ ồ cấu tạo động c ơ đốt trong kiểu piston Các b ộ phận và hệ thống của ĐCĐT gồm: 1. B ộ khung động cơ (các bộ phận cố định) 2. Cơ c ấu truyền lực 3. Cơ cấu trao đổi khí 4. H ệ thống nhi ên liệu 5. H ệ thống bôi trơn 6. H ệ thống làm mát 7. H ệ thống khởi động, đảo chiều quay 8. Các cơ c ấu chỉ báo, tự động điều chỉnh II- NGUYÊN LÝ HO ẠT ĐỘNG CỦA ĐCĐT 2.1. Các khái ni ệm v à thuật ngữ thông dụng 2.2.1. Đi ểm chết tr ên (ĐCT), Điểm chết dưới (ĐCD) Chuy ển đ ộng tịnh tiến của piston trong xilanh chuyển th ành chuyển động quay của tr ục khuỷu nhờ c ơ cấu thanh truyền (biên) - khu ỷu. Khi trục khuỷu quay, piston thực hiện chuy ển động tịnh tiến trong xilanh và lần lượt nằm tại điểm gần và xa tâm quay nhất, các v ị trí đó đư ợc gọi là các điểm chết. Điểm gần tâm quay nhất gọi là "Điểm chết dưới" (ĐCD) và đi ểm xa tâm quay nhất gọi là "Điểm chết trên" (ĐCT). 2.1.2. Hành trình c ủa piston (S) 7 Hành trình c ủa piston Là khoảng cách piston dịch chuyển từ điểm chết này đ ến điểm ch ết kia. Mỗi h ành trình của piston tương ứng với góc quay trục khuỷu φ = 180 0 . 2.1.3. Bán kính quay c ủa trục khuỷu (r) Bán kính quay c ủa trục khuỷu l à khoảng cách từ tâm cổ biên tới tâm cổ trục khuỷu. S=2r (S và r là 2 đ ại lượng không đổ i trong m ột động cơ). 2.1.4. Thể tích công tác của xilanh (V s ) Th ể tích công tác của xilanh là thể tích được tạo thành khi piston thực hiện một hành trình: V s = p D 2 S/4. (1 - 1) 2.1.5. Th ể tích buồng cháy (Thể tích buồng nén ) V c Th ể tích buồng cháy là thể tích xilanh khi piston nằm tại ĐCT. 2.1.6. Th ể tích to àn bộ (toàn phần) V a Th ể tích to àn bộ là thể tích xilanh khi piston nằm ở ĐCD: V a = V s + V c (1 - 2) 2.1.7. T ỷ số nén hình học ( ε) T ỷ số giữa thể tích toàn bộ của xilanh với thể tích buồng cháy được gọi là tỷ số nén lý thuy ết hay tỷ số nén hình học: ε = V a / V c (1 - 3) 2.1.8. Môi ch ất công tác (MCCT) MCCT là ch ất môi giới dùng để thực hiện quá trình chuyển hoá t ừ nhiệt năng sang cơ năng trong chu tr ình thực tế của động cơ đốt trong. Khác v ới chu tr ình lý tưởng, trong chu trình thực MCCT là những khí thực mà tính ch ất lý hoá của nó luôn biến đổi trong suốt chu trình, chúng gồm những thành phần chính: không khí, nhiên li ệu và sản ph ẩm cháy. Ở h ành trình nạp, tuỳ thuộc vào phương pháp hình thành hỗn hợp khí mà người ta đưa vào không khí (t ạo hỗn hợp bên trong) hoặc hoà khí (tạo hỗn hợp khí bên ngoài). Không khí hoặc hoà khí mới nạp vào được gọi là môi chất mới. Trong hành trình nạp môi ch ất mới ho à trộn với khí sót (sản ph ẩm cháy còn sót l ại trong xilanh của chu tr ình trước), t ạo nên MCCT trong quá trình nạp. 8 Ở h ành trình nén, MCCT không có thay đổi so với quá trình nạp. Ở quá trình cháy, MCCT được chuyển dần thành sản ph ẩm cháy. Ở hành trình giãn nở và thải, MCCT là sản phẩm cháy. 2.1.9. Quá trình công tác c ủa động cơ Là toàn b ộ các hoạt động của động c ơ để chuyển hoá nhiệt năng của nhiên liệu khi đư ợc đốt ch áy bên trong xilanh đ ộng cơ thành cơ năng. Các quá trình công tác của động cơ g ồm có: quá trình nạp, quá trình nén, quá trình cháy và giãn nở, quá trình thải. 2.1.10. Chu trình công tác c ủa động c ơ Toàn b ộ quá trình liên tục tạo nên sự hoạt động c ủa động c ơ và các quá trình lặp lại có tính chu k ỳ trong mỗi xilanh đ ược gọi là chu trình công tác. 2.1.11. Đồ thị công chỉ thị Đ ể biểu diễn các quá trình công tác trên động cơ người ta sử dụng hai loại đồ thị công chỉ thị: Đồ thị biến thiên áp suất theo thể tích công tác p = f(V) và đồ thị biến thiên áp su ất theo góc quay trục khuỷu (còn gọi là đồ thị công khai triển) p = f(φ ). 2.2. Nguyên lý ho ạt động của ĐCĐT 2.2.1.Chu trình làm việc của động cơ 4 kỳ được thực hiện như sau: 2.2.1.1. K ỳ một - K ỳ hút : Đ ầu kỳ một, piston còn nằm ở ĐCT. Lúc này trong thể tích buồng cháy V c còn đầy khí sót của chu trình trước, áp suất khí sót bên trong xilanh cao hơn áp su ất khí quyển. Tr ên đồ thị công, vị trí bắt đầu kỳ một tương ứng với điểm r (hình 1-5a). Khi tr ụ c khu ỷu quay, thanh truyền làm chuyển dịch piston từ ĐCT đến ĐCD, xupap n ạp mở thông xilanh với đường ống nạp. Cùng v ới sự tăng tốc của piston, áp suất môi chất trong xilanh trở nên nhỏ dần so với áp suất trên đường ống nạp p k (p k = 0,01 - 0,03MPa). Sự giảm áp bên trong xilanh so với áp su ất của đường ống nạp tạo nên quá trình nạp (hút) môi chất mới (không khí đối với đ ộng c ơ diesel hoặc hoà khí đối với động cơ xăng) từ đường ống nạp vào trong xilanh. Trên đ ồ thị công, kỳ nạp được thể hiện qua đường r-a. áp su ất môi chất trên đường n ạp có thể bằng áp suất khí quyển p k = 0,1 MPa (đ ộng c ơ không tăng áp) hoặc lớn hơn áp su ất khí quyển tuỳ thuộc mức độ tăng áp (p k = 0,13 - 0,35) MPa (đ ộng cơ tăng áp). 9 Hình 1.2: Sơ đ ồ các quá trình làm việc và đồ thị công p -V c ủa động cơ diesel 4 kỳ a)Kỳ nạp b)Kỳ nén c)Kỳ cháy và giãn nở d)Kỳ thải 2.2.1.2. K ỳ hai - k ỳ nén: piston chuy ển dịch từ ĐCD đến ĐCT, các xupap hút và xả đ ều đóng, môi chất b ên trong xilanh bị nén lại. Cuối kỳ n ạp, khi piston c òn ở tại ĐCD, áp su ất môi chất bên trong xilanh p a còn nh ỏ hơn p k . Đ ầu kỳ nén, piston đi từ ĐCD đến ĐCT khi t ới điểm m áp su ất bên trong xilanh mới đạt tới giá trị p k . Do đó, đ ể hoàn thiện quá trình n ạp người ta vẫn để xupap nạp tiếp tụ c m ở (trước điểm m). Việc đóng muộn xupap n ạp l à nhằm lợi dụng sự chênh áp giữa xilanh và đường ống nạp cũng như động năng của dòng khí đang lưu động trên đường nạp để nạp thêm môi chất mới vào trong xilanh. Sau khi đóng xupap n ạp, chuyển động đi l ên của piston s ẽ l àm cho áp suất và nhiệt đ ộ của môi chất tiếp tục tăng l ên. Giá trị của áp suất cuối quá trình nén p c (t ại điểm c) phụ thu ộc vào tỷ số nén ε, đ ộ kín của buồng đốt, mức độ tản nhiệt của thành vách xilanh và áp suất của môi chất ở đầu quá trình nén p a . Vi ệc đốt cháy ho à khí (động cơ xăng) hoặc tự bốc cháy của hỗn hợp khí (động cơ diesel) đ ều cần một thời gian nhất định, mặc dù là rất ngắn. Muốn sử dụng tốt nhiệt lượng do nhiên cháy sinh ra thì điểm bắt đầu và kết thúc quá trình cháy phải ở lân cận Đ CT. Do đó, vi ệc bật tia lửa điện (động c ơ xăng) hoặc phun nhiên liệu vào xilanh (động cơ diesel) đ ều đ ược thực hiện trước khi piston đến ĐCT. Trên đồ thị công kỳ nén được thể hiện qua đư ờng a-c. 2.2.1.3. K ỳ ba - K ỳ cháy v à giãn nở: Đư ợc thực hiện khi piston đi từ ĐCT đến ĐCD. [...]... một ít công suất để dẫn động bơm nén khí quét Momen quay trong động cơ 2 kỳ đều hơn động cơ 4 kỳ, do mỗi chu trình thực hiện trong một vòng quay còn động cơ 4 kỳ trong 2 vòng quay trục khuỷu Trong động cơ 2 kỳ thời gian trao đổi môi chất rất ngắn hơn so với động cơ 4 kỳ, nên chất lượng quét sạch sản vật cháy và nạp khí đầy vào xilanh không hoàn hảo như động cơ 4 kỳ Trên động cơ xăng, hoà khí bị mất... của động cơ 4 kỳ Hình 1.4 giới thiệu đồ thị khai triển của pha phân phối khí động cơ 4 kỳ Hình 1.4: Đồ thị khai triển của pha phân phối khí động cơ 4 kỳ 2.2.2 Động cơ 2 kỳ    Trong động cơ 4 kỳ chỉ có sử dụng 1/2 thời gian làm chức năng của chu trình, hai quá trình nạp và thải động cơ làm việc như một máy bơm khí Trong động cơ 2 kỳ chu trình công tác thực hiện triệt để hơn, do nó thực hiện trong. .. động cơ 2 kỳ chỉ thường dùng cho động cơ diesel hoặc động cơ xăng có công suất nhỏ 15 III CẤU TẠO ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG 3.1 Các bộ phận cố định (bộ khung động cơ) Hình 1.9: Bộ khung động cơ ắp xilanh, 2 - khối xilanh, 3-cacter trên ( khối thân), 4 - cacter dưới (cacter dầu) 1- n Những phần này được liên kết với nhau bằng bulông hoặc gujông thành một khối thống nhất, cứng vững tránh biến dạng khi động cơ. .. xilanh hợp kim nhôm - Theo loại động cơ có: a/ Nắp xilanh của động cơ diesel Kết cấu nắp xilanh của động cơ diesel rất phức tạp Nó phụ thuộc vào kiểu buồng cháy (phương pháp hình thành khí hỗn hợp), số kỳ và cơ cấu phân phối khí của động cơ Nắp xilanh của động cơ diesel phức tạp hơn hẳn nắp xilanh của động cơ xăng vì trên nó phải bố trí rất nhiều cơ cấu và chi tiết máy như: Cơ cấu xupap, buồng cháy phụ,... của động cơ 2 kỳ ε là: Tỷ số nén hình học của động cơ 2 kỳ: Phần hành trình tổn thất ψ, là tỷ lệ giữa V n và Vh : Trong thực tế ψ = 10 - 38% So sánh động cơ hai kỳ và bốn kỳ    Khi hai động cơ cùng kích thước xilanh và số vòng quay n, công suất của động cơ 2 kỳ về mặt lý thuyết có thể gấp 2 lần động cơ 4 kỳ Trên thực tế chỉ đạt khoảng 1,5 1,7 lần do một phần hành trình sinh công bị tổn thất trong. .. cháy trên động cơ quyết định hiệu suất nạp, thải và hiệu suất quá trình cháy trên động cơ Nắp xylanh có buồng cháy dạng bán cầu dùng trên động cơ ôtô (hình 1.16a) Loại nắp xylanh trên dùng xupap treo, xupap nạp hơi lớn hơn xupap thải, bugi đặt ở bên hông buồng đốt Nắp xylanh có buồng cháy dạng hình chêm dùng rộng rãi trên động cơ chữ V và động cơ nhiều hàng xylanh (hình 1.16b) Loại buồng đốt này có... gian trong động cơ từ phía dưới và là nơi chứa dầu bôi trơn Đa số động cơ cỡ nhỏ và trung bình, được làm mát bằ ng nước, có khối xilanh và cacter trên được đúc liền thành một khối gọi là thân động cơ Ơ một số động cơ cỡ lớn, cacter dưới vừa là nơi chứa dầu bôi trơn vừa là nơi đặt trục khuỷu và các bộ phận liên quan Trong phần này chỉ trình bày về cacter dư ới vì cacter trên cũng chính là khối thân động. .. nhất trong nắp xilanh (như vùng buồng cháy phụ và vùng đế xupap thải…) trong các lỗ dẫn nước vào nắp xilanh đều lắp các ống phun nước để phun các dòng nước về phía các vùng này (nước đi theo chiều mũi tên trên hình) b/ Nắp xilanh động cơ xăng Kết cấu nắp máy của động cơ tuỳ thuộc vào kết cấu của buồng cháy, cách bố trí cơ cấu xupap và số xupap của cơ cấu phân phối khí, bugi, kiểu làm mát động cơ và... Về cơ bản, đường viền ngoài của bộ khung động cơ quyết định những kích thước chủ yếu của động cơ Sau đây là một số hình dáng cấu trúc của một số bộ khung động cơ : Hình 1.10: Các hình dáng cấu trúc khung động cơ 3.1.1 Nắp xilanh 3.1.1.1 Chức năng, nhiệm vụ, điều kiện làm việc a/ Chức năng nhiệm vụ, yêu cầu - Nắp xilanh đậy kín một đầu cùng với piston và xilanh tạo thành buồng cháy Nhiều bộ phận của động. .. việc a/ Bệ đỡ chính Cùng với thân động cơ, bệ đỡ chính là phần chính của bộ khung động cơ Bệ đỡ chính là nơi đặt ổ đỡ chính của trục khuỷu Nó cần phải bảo đảm độ cứng vững dọc và ngang của toàn bộ động cơ, cũng như bảo đảm cho trục khuỷu làm việc tin cậy Ở các động cơ có tốc độ quay chậm hoặc trung bình, người ta mới làm bệ đỡ chính thành khối riêng Còn ở các động cơ tốc độ cao người ta thường thay . 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 b ức, động c ơ hình hành hỗn hợp cháy từ bên ngoài, động cơ. nhiệt năng thành cơ năng. Theo cách phân lo ại 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…. giới. Căn c ứ vào vị trí đốt nhiên liệu, người ta phân chia đ ộng c ơ nhiệt thành hai: động cơ đ ốt trong v à động cơ đốt ngoài. Ở động cơ đốt trong, nhiên liệu được đốt cháy bên trong không gian công