giáo trình động cơ đốt trong

Ch¬ng I. Nguyªn lý lµm viÖc vµ çc bé phËn tÜnh cña ®éng c¬ ®èt trong 1. LÞch sö ph¸t triÓn cña ®éng c¬ ®èt trong - 1860: §éng c¬ ®èt trong ®Çu tiªn ra ®êi, do «ng Lenoir chÕ t¹o. §éng c¬ ch¹y khÝ ®èt cã hiÖu suÊt 2 – 3% - 1876: ¤t« chÕ t¹o ®éng c¬ ch¹y kÝ ®èt nhng ®¹t hiÖu suÊt cao h¬n ηe = 10% - 1886: §éng c¬ x¨ng ®Çu tiªn cã Ne = 0,25 m· lùc vµ tèc ®é vßng quay 600 v/ph - 1897: §éng c¬ Diesel ®Çu tiªn co ηe = 26% - 1954: §éng c¬ piston quay 2. VÞ trÝ vµ vai trß cña ®éng c¬ ®èt trong §éng c¬ ®èt trong ®Çu tiªn ra ®êi ®Õn nay ®· h¬n 100 n¨m. N¨ng lîng do ®éng c¬ ®èt trong chiÕm 80% n¨ng lîng trªn toµn thÕ giíi 10% lµ do çc thiÕt bÞ thuû ®iÖn, ®éng c¬ ch¹y b»ng søc giã, thiÕt bÞ dïng n¨ng lîng mÆt trêi, cßn l¹i 10% lµ do çc thiÕt bÞ ®éng c¬ nhiÖt kh«ng ph¶i lµ ®éng c¬ ®èt trong. ChØ tÝnh riªng trong kho¶ng thêi gian 2 n¨m tõ 1959-1960 c«ng suÊt cña ®éng c¬ ®èt trong trªn toµn thÕ giíi ®· lªn gÇn tíi 1,5 tØ m· lùc. HiÖn nay s¶n lîng mçi n¨m kho¶ng 40 triÖu chiÕc víi c«ng suÊt tõ 0,1 ®Õn 70.000 kW dïng cho çc lÜnh vùc nh giao th«ng vËn t¶i, x©y dùng, n«ng nghiÖp, l©m nghiÖp, n¨ng lîng … 3. §Þnh nghÜa vµ ph©n lo¹i ®éng c¬ ®èt trong 3.1 §éng c¬ ®éng c¬ ®èt trong lµ mét lo¹i ®éng c¬ nhiÖt §éng c¬ nhiÖt lµ mét lo¹i m¸y biÕn ®æi nhiÖt n¨ng cña nhiªn liÖu thµnh c¬ n¨ng. §éng c¬ nhiÖt cã hai lo¹i chÝnh lµ ®éng c¬ ®èt ngoµi vµ ®éng c¬ ®èt trong. ë ®éng c¬ ®èt ngoµi, vÝ dô m¸y h¬i níc cæ ®iÓn trªn tµu ho¶, hai giai ®o¹n trªn x¶y ra ë hai n¬i kh¸c nhau. Giai ®o¹n thø nhÊt x¶y ra t¹i buång ®èt vµ nåi xóp-de, kÕt qu¶ ®îc h¬i níc cã ¸p suÊt vµ nhiÖt ®é cao. Cßn giai ®o¹n thø hai lµ qu¸ tr×nh gi·n në cña h¬i níc trong buång c«ng t¸c vµ sinh c«ng lµm quay b¸nh xe. Cßn ë ®éng c¬ ®èt trong, hai giai ®o¹n trªn diÔn ra t¹i cïng mét vÞ trÝ, ®ã lµ bªn trong buång c«ng t¸c cña ®éng c¬. Hai lo¹i ®éng c¬ nãi trªn ®Òu cã hai kiÓu kÕt cÊu, ®ã lµ ®éng c¬ kiÓu piston vµ kiÓu tuèc-bin theo s¬ ®å díi ®©y. §éng c¬ nhiÖt §éng c¬ ®èt ngoµi §éng c¬ ®èt trong H×nh 1-1. §éng c¬tuèc-bin ®èt trong thuéc ®éng c¬KiÓu nhiÖt KiÓu piston KiÓu KiÓu hä piston tuèc-bin Do giíi h¹n cña gi¸o tr×nh, chóng ta chØ xÐt ®éng c¬ ®èt trong kiÓu piston vµ tõ ®©y gäi v¾n t¾t lµ ®éng c¬ ®èt trong. Trong thùc tÕ, ®éng c¬ kiÓu tuèc bin lµ ®èi t îng kh¶o s¸t cña chuyªn ngµnh m¸y tuèc-bin. 1 3.2 So s¸nh ®éng c¬ ®èt trong víi çc ®éng c¬ nhiÖt kh¸c 3.2.1 ¦u ®iÓm - HiÖu suÊt cã Ých ηe lín nhÊt, cã thÓ ®¹t tíi 50% hoÆc h¬n n÷a. Trong khi ®ã, m¸y h¬i níc cæ ®iÓn kiÓu piston chØ ®¹t kho¶ng 16%, tuèc bin h¬i níc tõ 22 ®Õn 28%, cßn tuèc bin khÝ còng chØ tíi 30%. Lý do chñ yÕu lµ v× chu tr×nh Çc-n« t¬ng ®¬ng cña ®éng c¬ ®èt trong cã chªnh lÖch nhiÖt ®é trung b×nh cña nguån nãng vµ nguån l¹nh lín nhÊt (Theo ®Þnh luËt Çc-n« hiÖu suÊt nhiÖt ηt = 1 − T2 , trong ®ã T1 lµ nhiÖt ®é T1 nguån nãng vµ T2 lµ nhiÖt ®é nguån l¹nh). Cô thÓ trong ®éng c¬ ®èt trong, nhiÖt ®é qu¸ tr×nh ch¸y rÊt cao cã thÓ ®Õn 1800 ®Õn 2700 K, trong khi nhiÖt ®é cuèi qu¸ tr×nh gi·n në kh¸ nhá, chØ vµo kho¶ng 900 ®Õn 1500 K. - KÝch thíc vµ träng lîng nhá, c«ng suÊt riªng lín. Nguyªn nh©n chÝnh lµ do qu¸ tr×nh ch¸y diÔn ra trong xy lanh cña ®éng c¬ nªn kh«ng cÇn çc thiÕt bÞ cång kÒnh nh lß ®èt, nåi h¬i... vµ do sö dông nhiªn liÖu cã nhiÖt trÞ cao (vÝ dô nh x¨ng, nhiªn liÖu diesel... so víi than, cñi, khÝ ®èt... dïng trong ®éng c¬ ®èt ngoµi). Do ®ã, ®éng c¬ ®èt trong rÊt thÝch hîp cho çc ph¬ng tiÖn vËn t¶i víi b¸n kÝnh ho¹t ®éng réng. - Khëi ®éng, vËn hµnh vµ ch¨m sãc ®éng c¬ thuËn tiÖn, dÔ dµng. 3.2.2 Nhîc ®iÓm - Kh¶ n¨ng qu¸ t¶i kÐm, cô thÓ kh«ng qu¸ 10% trong 1 giê. - T¹i chÕ ®é tèc ®é vßng quay nhá, m« men sinh ra kh«ng lín. Do ®ã, ®éng c¬ kh«ng thÓ khëi ®éng ®îc khi cã t¶i vµ ph¶i cã hÖ thèng khëi ®éng riªng. - C«ng suÊt cùc ®¹i kh«ng lín. VÝ dô, mét trong nh÷ng ®éng c¬ lín nhÊt thÕ giíi lµ ®éng c¬ cña h·ng MAN B&W cã c«ng suÊt 68.520 kW (sè liÖu 1997), trong khi tuèc-bin h¬i b×nh thêng còng cã c«ng suÊt tíi vµi chôc v¹n kW. - CÊu t¹o phøc t¹p, gi¸ thµnh chÕ t¹o cao. - Nhiªn liÖu cÇn cã nh÷ng yªu cÇu kh¾t khe nh hµm lîng t¹p chÊt thÊp, tÝnh chèng kÝch næ cao, tÝnh tù ch¸y cao... nªn gi¸ thµnh cao. MÆt kh¸c, nguån nhiªn liÖu chÝnh lµ dÇu má ngµy mét c¹n dÇn. Theo dù ®o¸n, tr÷ lîng dÇu má chØ ®ñ dïng cho ®Õn gi÷a thÕ kû 21. - ¤ nhiÔm m«i trêng do khÝ th¶i vµ ån. Tuy nhiªn, ®éng c¬ ®èt trong hiÖn nay vÉn lµ m¸y ®éng lùc chñ yÕu, ®ãng vai trß v« cïng quan träng trong çc lÜnh vùc cña ®êi sèng con ngêi nh giao th«ng vËn t¶i, x©y dùng, khai th¸c má, n«ng nghiÖp, ng nghiÖp... Theo çc nhµ khoa häc, trong vßng nöa thÕ kû tíi vÉn cha cã ®éng c¬ nµo cã thÓ thay thÕ ®îc ®éng c¬ ®èt trong. 3.3 Ph©n lo¹i ®éng c¬ ®èt trong • Theo çch thùc hiÖn chu tr×nh - §éng c¬ bèn kú: lµ ®éng c¬ cã chu tr×nh c«ng t¸c thùc hiÖn sau bèn hµnh tr×nh cña piston hay hai vßng quay cña trôc khuûu. - §éng c¬ hai kú: lµ ®éng cã chu tr×nh c«ng t¸c thùc hiÖn sau hai hµnh tr×nh cña piston hay mét vßng quay cña trôc khuûu. • Theo nhiªn liÖu - §éng c¬ nhiªn liÖu láng nh x¨ng, diesel, cån (methanol, ethanol), cån pha x¨ng hoÆc diesel, dÇu thùc vËt... 2 - §éng c¬ nhiªn liÖu khÝ (cßn gäi lµ ®éng c¬ gas). Nhiªn liÖu khÝ bao gåm: khÝ thiªn nhiªn (Compressed Natural Gas - CNG), khÝ ho¸ láng (Liquidfied Petroleum Gas - LPG), khÝ lß ga, khÝ sinh vËt (Biogas)... - §éng c¬ nhiªn liÖu kÐp (Dual Fuel) vÝ dô nh ®éng c¬ gas måi b»ng nhiªn liÖu láng nh x¨ng hay diesel. - §éng c¬ ®a nhiªn liÖu (Multi Fuel) nh ®éng c¬ cã thÓ dïng ®îc c¶ nhiªn liÖu nÆng nh diesel vµ nhiªn liÖu nhÑ nh x¨ng, hoÆc ®éng c¬ dïng c¶ x¨ng vµ khÝ ®èt. • Theo ph¬ng ph¸p h×nh thµnh khÝ hçn hîp - Hçn hîp bªn ngoµi nh ®éng c¬ x¨ng, ®éng c¬ gas. Khi ®ã, ®éng c¬ khÝ dïng bé chÕ hoµ khÝ hay phun x¨ng vµo ®êng n¹p cßn gäi lµ phun gi¸n tiÕp. - Hçn hîp bªn trong nh ®éng c¬ diesel hay ®éng c¬ phun x¨ng trùc tiÕp (Gasoline Direct Injection - GDI) vµo xy lanh. §èi víi mçi lo¹i ®éng c¬ cô thÓ, vÝ dô nh ®éng c¬ x¨ng hay diesel, l¹i cã çc lo¹i h×nh thµnh thµnh khÝ hçn hîp kh¸c nhau sÏ xÐt sau ë ch¬ng VII. • Theo ph¬ng ph¸p ®èt ch¸y hçn hîp - §èt ch¸y cìng bøc nh ®éng c¬ x¨ng, ®éng c¬ gas dïng tia löa ®iÖn. - §èt b»ng tù ch¸y do nÐn nh ®éng c¬ diesel. • Theo d¹ng chu tr×nh nhiÖt ®éng - Chu tr×nh ®¼ng tÝch ë ®éng c¬ x¨ng, gas, cån... - Chu tr×nh hçn hîp ë ®éng c¬ diesel. • Theo ph¬ng ph¸p n¹p - §éng c¬ kh«ng t¨ng ¸p: kh«ng khÝ hay hçn hîp ®îc hót vµo xy lanh. - §éng c¬ t¨ng ¸p: kh«ng khÝ hay hçn hîp ®îc nÐn tríc khi n¹p vµo xy lanh. • Theo tèc ®é trung b×nh cña piston Gäi tèc ®é trung b×nh cña piston lµ c m. DÔ dµng tÝnh ®îc c m = S.n (m/s) víi S lµ 30 hµnh tr×nh piston (m) vµ n lµ tèc ®é vßng quay cña trôc khuûu (v/ph). Theo c m ngêi ta ph©n lo¹i ®éng c¬ nh sau: - 3,5 m/s ≤ cm < 6,5 m/s: ®éng c¬ tèc ®é thÊp - 6,5 m/s ≤ cm < 9 m/s: ®éng c¬ tèc ®é trung b×nh - cm ≥ 9 m/s: ®éng c¬ tèc ®é cao hay cßn gäi lµ ®éng c¬ cao tèc. • Theo d¹ng chuyÓn ®éng cña piston - §éng c¬ piston tÞnh tiÕn thêng gäi ng¾n gän lµ ®éng c¬ piston. §a sè ®éng c¬ ®èt trong lµ ®éng c¬ piston. - §éng c¬ piston quay hay ®éng c¬ r«-to do Wankel ph¸t minh n¨m 1954 nªn cßn gäi lµ ®éng c¬ Wankel. • Theo sè xy lanh 3 §éng c¬ mét xy lanh (Single Cylinder Engine) vµ ®éng c¬ nhiÒu xy lanh (Multi Cylinder Engine) • Theo çch bè trÝ hµng xy lanh §éng c¬ mét hµng (Line Engine), ®éng c¬ ch÷ V, ®éng c¬ h×nh sao..., h×nh 1-2. • Theo m«i chÊt lµm m¸t b) a) H×nh 1-2. a) §éng c¬ ch÷ V, b) §éng c¬ h×nh sao §éng c¬ lµm m¸t b»ng níc hay chÊt láng ®Æc biÖt vµ ®éng c¬ lµm m¸t b»ng giã (kh«ng khÝ). • Theo Chøc n¨ng §éng c¬ tÜnh t¹i nh m¸y ph¸t ®iÖn, ®éng c¬ tµu thuû, ®éng c¬ « t« vµ xe m¸y, ®éng c¬ m¸y kÐo, ®éng c¬ tµu ho¶, ®éng c¬ m¸y bay.. 4 4 Nguyªn lý lµm viÖc cña ®éng c¬ ®èt trong 4.1 Nh÷ng kh¸i niÖm vµ ®Þnh nghÜa c¬ b¶n Dùa vµo lîc ®å ®éng c¬ trªn h×nh 13, chóng ta h·y ®a ra mét vµi kh¸i niÖm vµ ®Þnh nghÜa c¬ b¶n lµm c¬ së ®Ó xÐt nguyªn lý lµm viÖc cña ®éng c¬ ®èt trong. 6 5 §CT D S • Qu¸ tr×nh c«ng t¸c lµ tæng hîp tÊt c¶ biÕn ®æi cña m«i chÊt c«ng t¸c x¶y ra trong xy lanh cña ®éng c¬ vµ trong çc hÖ thèng g¾n liÒn víi xy lanh nh hÖ thèng n¹p - th¶i. 4 §CD 3 • Chu tr×nh c«ng t¸c lµ tËp hîp nh÷ng biÕn ®æi cña m«i chÊt c«ng t¸c x¶y ra bªn trong xy lanh cña ®éng c¬ vµ diÔn ra trong mét chu kú. 2 • §iÓm chÕt lµ ®iÓm mµ t¹i ®ã piston ®æi chiÒu chuyÓn ®éng. Cã hai ®iÓm chÕt lµ ®iÓm chÕt trªn (§CT) vµ ®iÓm chÕt díi (§CD). 1 • Hµnh tr×nh piston S lµ kho¶ng çch gi÷a hai ®iÓm chÕt (m). H×nh 1-3. Lîc ®å ®éng c¬ bèn kú 1. Trôc khuûu, 2. Thanh truyÒn, 3. Piston, 4. Xu p¸p th¶i, 5. Vßi phun (®éng c¬ diesel) hay bu-gi (®éng c¬ x¨ng), 6. Xu p¸p n¹p, §CT. §iÓm chÕt trªn, §CD. §iÓm chÕt díi, S. Hµnh tr×nh piston, D. §êng kÝnh xy lanh • Kú lµ mét phÇn cña chu tr×nh c«ng t¸c x¶y ra khi piston dÞch chuyÓn mét hµnh tr×nh. • ThÓ tÝch c«ng t¸c Vh lµ thÓ tÝch xy lanh giíi h¹n bëi hai tiÕt diÖn ®i qua çc ®iÓm chÕt. Vh = Vmax - Vmin trong ®ã: Vmax vµ Vmin lµ thÓ tÝch xy lanh khi piston ë §CD vµ §CT. V min cßn ®îc gäi lµ thÓ tÝch buång ch¸y Vc. DÔ dµng cã thÓ tÝnh ®îc: Vh = πD 2 S 4 víi D lµ ®êng kÝnh xy lanh vµ S lµ hµnh tr×nh piston. • Tû sè nÐn ε lµ tû sè gi÷a thÓ tÝch lín nhÊt vµ thÓ tÝch nhá nhÊt (thÓ tÝch buång ch¸y): ε= Vmax Vh + Vc V = =1+ h Vmin Vc Vc 4.2 Nguyªn lý lµm viÖc cña ®éng c¬ bèn kú kh«ng t¨ng ¸p Nh ®· nªu ë phÇn ph©n lo¹i, ®éng c¬ bèn kú cã chu tr×nh c«ng t¸c ®îc thùc hiÖn sau bèn hµnh tr×nh cña piston hay hai vßng quay cña trôc khuûu. Sau ®©y sÏ kh¶o s¸t mét 5 çch kh¸i qu¸t diÔn biÕn çc qu¸ tr×nh lý-ho¸ x¶y ra trong tõng hµnh tr×nh cña piston, h×nh 1-4. • Hµnh tr×nh thø nhÊt: hµnh tr×nh n¹p Piston ®i tõ §CT xuèng §CD t¹o nªn ®é ch©n kh«ng trong xy lanh. Kh«ng khÝ (ë ®éng c¬ diesel) hay hçn hîp (ë ®éng c¬ x¨ng, gas...) tõ ®êng n¹p gäi lµ khÝ n¹p míi ®îc hót vµo xy lanh qua xu p¸p (valve) n¹p ®ang më vµ hoµ trén víi khÝ sãt cña chu tr×nh tríc t¹o thµnh hçn hîp c«ng t¸c. §Ó tiÕt diÖn lu th«ng cña xu p¸p kh¸ lín khi khÝ n¹p míi thùc sù ®i vµo xy lanh do ®ã n¹p ®Çy h¬n, xu p¸p n¹p më sím mét gãc lµ ϕ1 t¹i ®iÓm d1. • Hµnh tr×nh thø hai: hµnh tr×nh nÐn Piston ®i tõ §CD lªn §CT. Xu p¸p n¹p ®ãng muén mét gãc ϕ2 t¹i ®iÓm d2 nh»m tËn dông qu¸n tÝnh cña dßng khÝ ®Ó n¹p thªm. Hçn hîp c«ng t¸c bÞ nÐn khi hai xu-p¸p cïng ®ãng dÉn tíi t¨ng ¸p suÊt vµ nhiÖt ®é trong xy lanh. T¹i ®iÓm c’ gÇn §CT t¬ng øng víi gãc ϕs, bu-gi (®éng c¬ x¨ng, gas) bËt tia löa ®iÖn hay vßi phun (®éng c¬ diesel) phun nhiªn liÖu vµo xy lanh. Gãc ϕs ®îc gäi lµ gãc ®¸nh löa sím (®éng c¬ x¨ng, ®éng c¬ gas) hay gãc phun sím (®éng c¬ diesel). Sau mét thêi gian chuÈn bÞ rÊt ng¾n, qu¸ tr×nh ch¸y thùc sù diÔn ra lµm cho ¸p suÊt vµ nhiÖt ®é trong xy lanh t¨ng lªn rÊt nhanh. • Hµnh tr×nh thø ba: hµnh tr×nh ch¸y- gi·n në, hµnh tr×nh c«ng t¸c Piston ®i tõ §CT xuèng §CD. Sau §CT, qu¸ tr×nh ch¸y tiÕp tôc diÔn ra nªn ¸p suÊt vµ nhiÖt ®é tiÕp tôc t¨ng, sau ®ã gi¶m do thÓ tÝch xy lanh t¨ng nhanh. KhÝ ch¸y gi·n në sinh c«ng. GÇn cuèi hµnh tr×nh, xu p¸p th¶i më sím mét gãc ϕ3 t¹i ®iÓm b’ ®Ó th¶i tù do mét lîng ®¸ng kÓ s¶n vËt ch¸y ra khái xy lanh vµo ®êng th¶i. • Hµnh tr×nh thø t: hµnh tr×nh th¶i Piston ®i tõ §CD lªn §CT, s¶n vËt ch¸y bÞ th¶i cìng bøc do piston ®Èy ra khái xy lanh. §Ó tËn dông qu¸n tÝnh cña dßng khÝ nh»m th¶i s¹ch thªm, xu p¸p th¶i ®ãng muén sau §CT mét gãc ϕ4 ë hµnh tr×nh n¹p cña chu tr×nh tiÕp theo. Sau khi kh¶o s¸t, ta rót ra mét sè nhËn xÐt nh sau: - Trong bèn hµnh tr×nh chØ cã mét hµnh tr×nh sinh c«ng. Çc hµnh tr×nh cßn l¹i ®Òu tiªu hao c«ng tõ ®éng n¨ng cña çc chi tiÕt chuyÓn ®éng quay nh b¸nh ®µ, trôc khuûu... - Çc xu p¸p ®Òu cã çc gãc më sím vµ ®ãng muén nh»m th¶i s¹ch vµ n¹p ®Çy. TËp hîp çc gãc më sím ®ãng muén cña xu p¸p ®îc gäi lµ pha phèi khÝ, h×nh 1-4, b. Gi¸ trÞ tèi u cña pha phèi khÝ cïng çc gãc phun sím vµ ®¸nh löa sím ϕs rÊt khã x¸c ®Þnh b»ng tÝnh to¸n nªn thêng ®îc lùa chän b»ng thùc nghiÖm. - Trong kho¶ng gãc ϕ1 + ϕ4 (cuèi qu¸ tr×nh th¶i, ®Çu qu¸ tr×nh n¹p), h×nh 1-4, b, hai xu p¸p ®Òu më. Do ®ã ϕ1 + ϕ4 ®îc gäi lµ gãc trïng ®iÖp cña xu p¸p. 6 z p §CT ChiÒu quay trôc khuûu ϕs ϕ1 c' ϕ4 b' r d1 r' p Tk k §CT d2 §CD N¹p NÐn b'' pth p a k V Ch¸y - gi·n në Th¶i ϕ 2 ϕ3 §CD p th a) b) H×nh 1-4. §å thÞ m« t¶ nguyªn lý lµm viÖc cña ®éng c¬ bèn kú kh«ng t¨ng ¸p a. §å thÞ c«ng; b. §å thÞ pha 4.3 Nguyªn lý lµm viÖc cña ®éng c¬ hai kú §éng c¬ hai kú, nh ®· nªu trong phÇn ph©n lo¹i, cã chu tr×nh c«ng t¸c thùc hiÖn sau hai hµnh tr×nh cña piston hay mét vßng quay cña trôc khuûu. Sau ®©y, ta xÐt mét d¹ng ®éng c¬ hai kú ®¬n gi¶n nhÊt, h×nh 1-5, qua ®ã kh¶o s¸t nguyªn lý lµm viÖc cña ®éng c¬ hai kú. • Hµnh tr×nh thø nhÊt Piston ®i chuyÓn tõ §CT ®Õn §CD, khÝ ®· ch¸y vµ ®ang ch¸y trong xy lanh gi·n në sinh c«ng. Khi piston më cöa th¶i A, khÝ ch¸y cã ¸p suÊt cao ®îc th¶i tù do ra ®êng th¶i. Tõ khi piston më cöa quÐt B cho ®Õn khi ®Õn ®iÓm chÕt díi, khÝ n¹p míi cã ¸p suÊt cao n¹p vµo xy lanh ®ång thêi quÐt khÝ ®· ch¸y ra cöa A. Nh vËy trong hµnh tr×nh thø nhÊt gåm çc qu¸ tr×nh: ch¸y gi·n në, th¶i tù do, quÐt khÝ vµ n¹p khÝ míi. • Hµnh tr×nh thø hai Piston di chuyÓn tõ §CD ®Õn §CT, qu¸ tr×nh quÐt n¹p vÉn tiÕp tôc cho ®Õn khi piston ®ãng cöa quÐt B. Tõ ®ã cho ®Õn khi piston ®ãng cña th¶i A, m«i chÊt trong xy lanh bÞ ®Èy qua cöa th¶i ra ngoµi, v× vËy giai ®o¹n nµy gäi lµ giai ®o¹n lät khÝ. TiÕp theo lµ qu¸ tr×nh nÐn b¾t ®Çu tõ khi piston ®ãng cöa th¶i A cho tíi khi nhiªn liÖu phun vµo xy lanh (®éng c¬ diesel) hoÆc bu gi (®éng c¬ x¨ng) bËt tia löa ®iÖn. Sau mét thêi gian ch¸y trÔ rÊt ng¾n qu¸ tr×nh ch¸y sÏ x¶y ra. Nh vËy trong hµnh tr×nh thø hai gåm cã çc qu¸ tr×nh: quÐt vµ n¹p khÝ, lät khÝ, nÐn vµ ch¸y. §Æc ®iÓm cña ®éng c¬ hai kú lµ khÝ n¹p míi ph¶i cã ¸p suÊt p k ®ñ lín ®Ó quÐt khÝ ®· ch¸y ra ®êng th¶i cã ¸p suÊt pth. Th«ng thêng ngêi ta thiÕt kÕ m¸y nÐn khÝ riªng l¾p trªn ®éng c¬ hoÆc tËn dông kh«ng gian bªn díi piston - hép trôc khuûu ®Ó nÐn khÝ n¹p nh ë mét vµi ®éng c¬ x¨ng cì nhá, h×nh 1-6. 7 P z ϕs c' §CT c' b pk a Ch¸y - gi·n në d o A §CT p th V NÐn Th¶i tù do Lät khÝ §CD a d N¹p d o Th¶i b §CD B b) a) 5. H×nh 1-5. Nguyªn lý lµm viÖc cña ®éng c¬ hai kú a) §å thÞ c«ng, b) §å thÞ pha So s¸nh ®éng c¬ x¨ng vµ ®éng c¬ Diesel NÕu hai ®éng c¬ x¨ng vµ ®iªzel cã cïng sè xilanh, vµ cïng kÝch thíc ®êng kÝnh xilanh, cïng mét chu tr×nh c«ng t¸c, cïng tèc ®é vßng quay trôc khuûu th×: - HiÖu suÊt ®éng c¬ ®iªzel cao h¬n ®éng c¬ x¨ng. Do hiÖu suÊt nhiÖt cao h¬n nªn Ýt tèn nhiªn liÖu h¬n. MÆt kh¸c nhiªn liÖu ®iªzel rÎ tiÒn h¬n x¨ng do ®ã sö dông ®éng c¬ ®iªzel lîi vÒ mÆt kinh tÕ. - HÖ thèng nhiªn liÖu ®éng c¬ ®iªzel Ýt h háng, dÔ sö dông. - TiÕng ån ®éng c¬ ®iªzel lín h¬n ®éng c¬ x¨ng. - Trong ®éng c¬ x¨ng cã bé chÕ hoµ khÝ thêng ph¶i söa ch÷a vµ ®iÒu chØnh. Cßn hÖ thèng nhiªn liÖu cña ®éng c¬ ®iªzel nhÊt lµ b¬m cao ¸p vµ vßi phun tuy cã kÕt cÊu chÝnh x¸c vµ ®¾t tiÒn nhng ®é bÒn cao, Ýt h háng vµ dÔ sö dông. - §éng c¬ ®iªzel kh«ng dïng hÖ thèng ®¸nh löa b»ng ®iÖn nh ®éng c¬ x¨ng nªn kh«ng cã nh÷ng h háng thêng gÆp vÒ ®iÖn. - §éng c¬ ®iªzel chÕ t¹o khã vµ ®¾t tiÒn v× ®éng c¬ ®iªzel cÇn cã søc bÒn lín. Çc chi tiÕt m¸y thêng chÞu ¸p suÊt cao nªn thêng dïng kim lo¹i tèt vµ gi¸ thµnh cao. 6. So s¸nh ®éng c¬ bèn kú vµ ®éng c¬ hai kú - NÕu cïng ®êng kÝnh xy lanh D, hµnh tr×nh piston S vµ tèc ®é vßng quay n th× vÒ lý thuyÕt c«ng suÊt cña ®éng c¬ hai kú gÊp hai lÇn c«ng suÊt cña ®éng c¬ bèn kú. Trong thùc tÕ do cã tæn thÊt hµnh tr×nh cho çc qu¸ tr×nh n¹p th¶i vµ tèn c«ng nÐn vµ quÐt th¶i khÝ nªn c«ng suÊt chØ gÊp 1,6 ®Õn 1,8 lÇn. - C¬ cÊu phèi khÝ cña ®éng c¬ hai kú ®¬n gi¶n h¬n. 8 - M« men cña ®éng c¬ hai kú ®Òu h¬n. - §éng c¬ bèn kú dÔ lùa chän pha phèi khÝ tèi u h¬n. - Qu¸ tr×nh quÐt th¶i ë ®éng c¬ bèn kú hoµn h¶o h¬n v× thùc hiÖn trong hai hµnh tr×nh cña piston, tøc lµ l©u h¬n nhiÒu so víi ®éng c¬ hai kú. - T¨ng ¸p ®éng c¬ bèn kú dÔ dµng h¬n v× øng suÊt nhiÖt thÊp vµ dÔ bè trÝ hÖ thèng t¨ng ¸p. VÊn ®Ò t¨ng ¸p ®éng c¬ sÏ ®îc kh¶o s¸t sau nµy trong m«n häc T¨ng ¸p ®éng c¬ ®èt trong. 7. Çc bé phËn tÜnh 7.1. N¾p M¸y a) Chøc n¨ng - N¾p m¸y ®Ëy kÝn mét ®Çu xylanh (cïng víi piston vµ xilanh t¹o thµnh buång ch¸y). - Lµm gi¸ ®ì cho mét sè bé phËn cña ®éng c¬ nh : Buzi, vßi phun, côm xup¸p… - N¾p m¸y cßn bè trÝ çc ®êng n¹p, ®êng th¶i, ®êng níc lµm m¸t… b) §iÒu kiÖn lµm viÖc - N¾p xilanh lµm viÖc rÊt kh¾c nghiÖt nh: chÞu nhiÖt ®é cao, ¸p suÊt khÝ thÓ rÊt lín. - BÞ ¨n mßn ho¸ häc bëi çc chÊt ¨n mßn trong s¶n vËt ch¸y, n íc lµm m¸t (®éng c¬ lµm m¸t b»ng níc). - ChÞu lùc xiÕt ban ®Çu, chÞu va ®Ëp trong qu¸ tr×nh lµm viÖc. c) VËt liÖu vµ ph¬ng ph¸p chÕ t¹o - N¾p m¸y ®éng c¬ Diªzel lµm m¸t b»ng níc ®Òu ®îc ®óc b»ng gang hîp kim trong khu«n çt. Cßn n¾p m¸y lµm m¸t b»ng giã thêng chÕ t¹o b»ng hîp kim nh«m dïng ph¬ng ph¸p rÌn dËp hoÆc ®óc (vÝ dô n¾p ®éng c¬ m¸y bay). - N¾p xilanh ®éng c¬ x¨ng thêng dïng hîp kim nh«m. Cã u ®iÓm nhÑ t¶n nhiÖt tèt, gi¶m kh¶ n¨ng kÝch næ. Tuy nhiªn søc bÒn c¬ vµ nhiÖt thÊp h¬n so víi n¾p m¸y b»ng gang. d) CÊu t¹o n¾p m¸y N¾p m¸y lµ chi tiÕt rÊt phøc t¹p nªn kÕt cÊu rÊt ®a d¹ng. Tuy nhiªn, tuú theo lo¹i ®éng c¬ n¾p xilanh cã mét sè ®Æc ®iÓm riªng. +) N¾p xilanh ®éng c¬ x¨ng Cã kÕt cÊu tuú thuéc vµo kiÓu buång ch¸y, sè xup¸p, çch bè trÝ xup¸p vµ buzi, kiÓu lµm m¸t (b»ng níc hay b»ng giã) còng nh kiÓu bè trÝ ®êng n¹p vµ ®êng th¶i. KiÓu buång ch¸y cã ý nghÜa quyÕt ®Þnh ®Õn kÕt cÊu n¾p xilanh. §éng c¬ dïng c¬ cÊu ph©n phèi khÝ kiÓu xup¸p treo cã xup¸p n¹p h¬i lín h¬n xup¸p th¶i. Buzi ®Æt bªn h«ng buång ch¸y, kho¶ng çch tõ buzi ®Õn ®iÓm xa nhÊt gÇn b»ng ®êng kÝnh xilanh. V¸ch buång ch¸y ®îc lµm m¸t tèt b»ng çc khoang níc ®Ó tr¸nh kÝch næ. Trªn n¾p xilanh cßn cã khoang luån ®òa ®Èy dÉn ®éng xup¸p vµ çc lç nhá 3 dÉn níc lµm m¸t tõ th©n m¸y lªn. Mét sè lç (4) ®Ó l¾p gud«ng n¾p 9 m¸y, ë ®éng c¬ nµy çc xup¸p vµ çc æ ®Æt trôc cam (trôc ®ßn g¸nh) ® îc ®Æt ë n¾p m¸y. 1-§êng th¶i hoÆc n¹p 2-Khoang níc lµm m¸t 3-Lç th«ng níc lµm m¸t 4-Lç gud«ng 5- Khoang n¾p ®òa ®Èy 6-Khoang l¾p buzi 7-Buång ch¸y H×nh 3.1: Buång ch¸y b¸n cÇu trong ®éng c¬ x¨ng. Trong ®éng c¬ x¨ng cã tû sè nÐn trung b×nh vµ thÊp, thêng hay dïng lo¹i n¾p m¸y cã h×nh chªm cã tªn lµ Rica®« (h×nh 3.2). §éng c¬ dïng c¬ cÊu ph©n phèi khÝ xup¸p ®Æt toµn bé c¬ cÊu ph©n phèi khÝ bè trÝ ë th©n m¸y, n¾p m¸y cã cÊu t¹o rÊt ®¬n gi¶n. Theo lý thuyÕt vÒ kÝch næ, thêi gian lan trµn mµng löa tõ buzi ®Õn vïng xa buzi nhÊt lµ dµi nhÊt nªn t¹i nh÷ng vïng nµy dÔ ph¸t sinh kÝch næ. Cho nªn nh÷ng ®iÓm xa nhÊt cña buång ch¸y ®îc bè trÝ çch ®Òu t©m buzi còng cã t¸c dông lµm gi¶m kÝch næ. MÆt kh¸c trong buång ch¸y ®éng c¬ xup¸p th¶i lµ n¬i nãng nhÊt dÔ g©y kÝch næ. Nªn buzi ®îc bè trÝ gÇn xup¸p th¶i, thêi gian lan trµn mµng löa tõ buzi ®Õn xup¸p th¶i ng¾n h¬n thêi gian ch¸y chÔ cña hçn hîp côc bé t¹i ®©y. Do ®ã cã t¸c dông chèng kÝch næ.Tuy nhiªn nhiÖt ®é buzi cao v¸ch buång ch¸y còng ®îc lµm m¸t b»ng níc, khoang buång ch¸y ®éng c¬; lç l¾p buzi;lç l¾p çc gu gi«ng. H×nh 3.2: N¾p xilanh cã buång ch¸y h×nh chªm. 1-Buång ch¸y 2-VÞ trÝ xilanh 3-VÞ trÝ xup¸p n¹p 4,6-VÞ trÝ l¾p buzi 5-VÞ trÝ xup¸p th¶i +) N¾p xilanh ®éng c¬ §iªzel So víi n¾p xilanh ®éng c¬ x¨ng phøc t¹p h¬n. Trªn n¾p m¸y cã bè trÝ ®êng n¹p, th¶i, côm xup¸p cña c¬ cÊu ph©n phèi khÝ xup¸p treo, ngoµi ra cßn rÊt nhiÒu chi tiÕt 10 nh: vßi phun, buång ch¸y phô, van khÝ nÐn, van gi¶m ¸p buzi sÊy ®êng dÇu b«i tr¬n, çc ¸o níc. - KÕt cÊu cña n¾p m¸y tuú thuéc vµo tõng lo¹i ®éng c¬ cô thÓ tríc hÕt phô thuéc vµo kiÓu h×nh thµnh hoµ khÝ hçn hîp cña ®éng c¬, hay buång ch¸y cña ®éng c¬. - Buång ch¸y ®éng c¬ §iezel ®îc ng¨n thµnh hai phÇn. Buång ch¸y chÝnh vµ buång ch¸y phô Vk. Hai buång ch¸y cã mét hoÆc vµi lç nhá nèi th«ng. H×nh thøc cÊu t¹o buång ch¸y phô rÊt phøc t¹p vµ ®a d¹ng. Buång ch¸y t¹o xo¸y lèc m¹nh ®Ó qu¸ tr×nh h×nh thµnh hoµ khÝ hçn hîp hoµ khÝ ®îc tèt th×: + KÕt cÊu buång ch¸y ph¶i gän hîp lý ®Ó tr¸nh tæn thÊt nhiÖt vµ tæn thÊt lu ®éng cña dßng khÝ trong qu¸ tr×nh ch¸y. +VÞ trÝ cña vßi phun, xup¸p vµ ®êng n¹p th¶i ph¶i hîp lý cã lîi cho qu¸ tr×nh t¹o thµnh hçn hîp vµ thay khÝ. H×nh:3.3- Çc d¹ng buång ch¸y phô. a-Dodge. d-Catepiller. b-Benz-OM-315. e-Hanomag D941. c-Toyota D2. f- Maybach MD330. +) §Öm n¾p m¸y §Ó l¾p ghÐp n¾p m¸y kÝn khÝt víi th©n m¸y ngêi ta dïng ®Öm gäi lµ ®Öm n¾p m¸y. §Öm n¾p m¸y ®îc bè trÝ gi÷a bÒ mÆt n¾p m¸y víi th©n m¸y. §Öm n¾p m¸y bao kÝn buång ®èt kh«ng cho lät khÝ vµ rß níc vµo ®éng c¬ trong qu¸ tr×nh lµm viÖc n¾p m¸y chÞu nhiÖt ®é cao, ¸p suÊt lín. ChÞu lùc nÐn ban ®Çu do lùc Ðp gi÷a th©n m¸y vµ n¾p m¸y. §Öm n¾p m¸y lµm b»ng Ami¨ng bäc ®ång l¸ hoÆc Ami¨ng lion mÐp kim lo¹i. Trªn bÒ mÆt ®Öm n¾p m¸y cã nhiÒu lç t¬ng ®¬ng víi çc lç trªn th©n m¸y chiÒu dÇy cña ®Öm n¾p m¸y phô thuéc vµo tØ sè nÐn cña ®éng c¬ (h×nh 3.9). 11 H×nh 3.9. §Öm n¾p m¸y ®éng c¬ 6 xilanh th¼ng hµng. 7.2. Th©n m¸y a) Chøc n¨ng - Lµ n¬i g¸ l¾p çc chi tiÕt cña ®éng c¬ ; th©n m¸y bè trÝ xylanh, hép trôc khuûu, çc bé phËn dÉn ®éng trôc cam, b¬m dÇu, b¬m nhiªn liÖu, qu¹t giã… - LÊy nhiÖt tõ thµnh v¸ch xilanh to¶ ra m«i trêng xung quanh lµm m¸t cho ®éng c¬ trong qu¸ tr×nh lµm viÖc. b) §iÒu kiÖn lµm viÖc - ChÞu nhiÖt dé cao trong qu¸ tr×nh lµm viÖc. - Trong ®éng c¬ ®èt trong th©n m¸y lµ n¬i cã kÝch thíc vµ khèi lîng chiÕm tõ 30460% träng lîng cña ®éng c¬. Trong qu¸ tr×nh lµm viÖc th©n m¸y chÞu lùc khÝ thÓ rÊt lín vµ träng lîng çc chi tiÕt g¸ lªn th©n m¸y. -Th©n m¸y chÞu rung sãc va ®Ëp trong qu¸ tr×nh lµm viÖc. c) VËt liÖu vµ ph¬ng ph¸p chÕ t¹o + VËt liÖu chÕ t¹o - Khèi xilanh vµ hép trôc khuûu ®éng c¬ thêng chÕ t¹o b»ng gang x¸m. - Mét sè ®éng c¬ th©n m¸y ®óc b»ng hîp kim nh«m. Nh«m lµm gi¶m träng lîng ®éng c¬, dÉn nhiÖt tèt h¬n vµ t¶n nhiÖt nhanh h¬n gang. + Ph¬ng ph¸p chÕ t¹o Th©n m¸y chÕ t¹o b»ng ph¬ng ph¸p ®óc sau ®ã ®îc gia c«ng c¬ khÝ. d) CÊu t¹o th©n m¸y Tuú theo tõng loaÞ ®éng c¬, sè xilanh mµ th©n m¸y cã çc d¹ng kh¸c nhau. Lo¹i th©n m¸y cã th©n ®óc liÒn víi th©n gäi lµ th©n m¸y kiÓu th©n xilanh. Khi th©n xilanh lµm riªng thµnh èng lãt råi l¾p vµo th©n th× th©n m¸y nµy gäi lµ vá th©n. ë ®éng c¬ lµm m¸t b»ng níc kho¶ng kh«ng gian bao quanh xilanh gäi lµ ¸o níc. H×nh 3.10.Th©n m¸y kiÓu th©n xilanh-hép trôc khuûu. 1.th©n xilanh; 2.hép trôc khuûu. Khi th©n xilanh ®óc liÒn víi hép trôc khuûu th× th©n m¸y lµ lo¹i th©n xilanh hép trôc khuûu. 1- Hép trôc khuûu. 12 2- Th©n xilanh. 3- N¾p xilanh 4- Gu d«ng n¾p m¸y. 5- Gu d«ng th©n m¸y. 6- Lç n¾p trôc cam. 7- Gul«ng toµn bé. 8- §Õ m¸y. a. b. H×nh 3.11. Th©n m¸y rêi Khi th©n xilanh lµm rêi víi hép trôc khuûu vµ n¾p víi nhau b»ng bul«ng hay gud«ng th× th©n m¸y gäi lµ th©n m¸y rêi. Th©n m¸y ®éng c¬ lµm m¸t b»ng giã thêng lµ th©n m¸y rêi (h×nh 3.12) a. b. c. H×nh 3.12. Th©n m¸y ®éng c¬ lµm m¸t b»ng giã 1- Hép trôc khuûu 4- Gud«ng 2- Th©n xilanh 5- Lãt xilanh 3- N¾p xilanh Th©n m¸y lo¹i nµy cã quan hÖ mËt thiÕt víi çc th«ng sè sau: + Tèc ®é quay cña ®éng c¬, tØ sè nÐn, møc ®é cêng ho¸ cña ®éng c¬, çc th«ng sè ¶nh hëng ®Õn øng suÊt nhiÖt cña xilanh. + VËt liÖu chÕ t¹o th©n m¸y ph¶i t¶n nhiÖt tèt, dÔ ®óc dÔ gia c«ng. + Møc ®é lµm m¸t cÇn thiÕt. NÕu thay ®æi cêng ®é lµm m¸t th× kÝch thíc h×nh d¹ng vµ sè lîng phiÕn t¶n nhiÖt thay ®æi theo. Tuú theo ph¬ng ph¸p l¾p ®Æt trôc khuûu trong hép trôc khuûu mµ th©n m¸y cã kÕt cÊu kh¸c nhau nh÷ng ph¬ng ph¸p thêng gÆp trong thùc tÕ lµ : - Trôc khuûu treo (h×nh 3.14a) hép trôc khuûu chia thµnh hai nöa nöa díi lµ ç khe dÇu. Th©n m¸y hay toµn bé ®éng c¬ ®îc l¾p ®Æt trªn çc gèi ®ì. §©y lµ kiÓu phæ biÕn cho ®éng c¬ «t« m¸y kÐo. - Trôc khuûu ®Æt (h×nh 3.14b) hép trôc khuûu ®îc lµm thµnh hai nöa, nöa díi ®ång thêi lµm bÖ m¸y, trôc khuûu vµ toµn bé çc chi tiÕt l¾p r¸p ®îc ®Æt trªn bÖ m¸y. - Trôc khuûu luån (h×nh 3.14c) hép trôc khuûu nguyªn khèi do ®ã khi l¾p r¸p trôc khuûu vµo ®éng c¬ ph¶i b»ng çch luån. 13 Cã hai lo¹i èng lãt xilanh, èng lãt xilanh kh« vµ èng lãt xilanh ít. Çc èng lãt nµy ®îc l¾p sau khi ®óc khèi xilanh. + Lo¹i èng lãt xilanh kh«: çc èng lãt xilanh kh« ®îc Ðp vµo xilanh. Chóng tiÕp xóc víi lßng xilanh däc theo chiÒu dµi. Nã ®îc gia c«ng mÆt trong vµ ngoµi. §Çu trªn cã gê vai gi¸p võa khÝt ngay mÆt th©n m¸y. Cao h¬n mÆt th©n m¸y 0,02 - 0,05mm kh«ng cã r·nh l¾p ®Öm lµm kÝn. Lãt xilanh lo¹i nµy kh«ng tiÕp xóc trùc tiÕp ®îc víi níc lµm m¸t. a. b. c. a.Trôc khuûu treo ; b. Trôc khuûu ®Æt; c. trôc khuûu luån; H×nh 3.14: Çc kiÓu l¾p ®Æt trôc khuûu + Lo¹i èng lãt xilanh ít: nã chØ tiÕp xóc ®îc víi th©n m¸y phÝa trªn vµ phÝa díi phÇn cßn l¹i cña bÒ mÆt ngoµi èng lãt ít tiÕp xóc trùc tiÕp víi níc lµm m¸t (Lµm nguéi). Nã cã ®Öm ®Ó ng¨n kh«ng cho níc lät vµo buång ch¸y vµ xuèng çcte dÇu. . a. b. c. d. H×nh 3.15: Çc lo¹i xilanh. a-Th©n xilanh. b,c- Lãt xilanh kh«. d- lãt xilanh ít. Ngµy nay trªn ®éng c¬ ngêi ta thêng kÕt cÊu hai lo¹i: Khèi xilanh ®Çu L vµ khèi xilanh ®Çu I. 14 H×nh 3.17: Khèi xilanh b»ng nh«m ®éng c¬ 4 xilanh th¼ng hµng ®Çu I. H×nh 3.18: Khèi xilanh cña ®éng c¬ V12 ®Çu I. 7.3. Çcte a) Chøc n¨ng Chøa dÇu b«i tr¬n, b¶o vÖ phÝa díi th©n m¸y, b¶o vÖ trôc khuûu vµ lµm m¸t ®éng c¬. §¶m b¶o cung cÊp ®ñ dÇu trong qu¸ tr×nh t¨ng tèc hoÆc ph¸t hµnh. b) §iÒu kiÖn lµm viÖc ChÞu träng lîng vµ va ®Ëp cña dÇu b«i tr¬n trong qu¸ tr×nh lµm viÖc. BÞ ¨n mßn do tiÕp xóc víi m«i trêng bªn ngoµi vµ do dÇu b«i tr¬n cã cã t¹p chÊt ¨n mßn. c) VËt liÖu vµ ph¬ng ph¸p chÕ t¹o §èi víi ®éng c¬ c«ng suÊt nhá çcte ®îc ®óc b»ng gang hoÆc nh«m. §èi víi ®éng c¬ c«ng suÊt lín çcte ®îc ®Ëp b»ng thÐp l¸. d) CÊu t¹o çcte §¸y dÇu ë ®éng c¬ «t« thêng lµm b»ng thÐp çm, mét sè ®óc b»ng gang hoÆc nh«m. §¸ydÇu l¾p víi th©n m¸y b»ng vÝt, ®Öm ®¸y dÇu lµm b»ng lie hoÆc giÊy nÖm. §Öm ®¸y dÇu ®Æt gi÷a ®¸y dÇu vµ th©n m¸y. Ngoµi ra ë hai ®Çu cña ®¸y dÇu còng ®îc l¾p çc phít ng¨n ch¶y dÇu. §¸y dÇu cã t¸c dông lµm m¸t ®éng c¬ khi vËn hµnh. §¸y dÇu cã cÊu t¹o ®Ó dÇu kh«ng bÞ t¹o sãng hoÆc bÞ thæi khi b¬m trong lóc ®éng c¬ t¨ng tèc hoÆc dõng. Nh÷ng tÊm ch¾n sãng trong ®¸y dÇu ®Æt ë mét hoÆc hai phÝa cña b¬m dÇu ®Ó ch¾n sãng. H×nh 3.3.1. Çcte « t« Datsun. 1- §Öm çcte 2- TÊm ng¨n 3- §¸y chøa dÇu b«i tr¬n 4- Lç b¾t çc te víi th©n ®éng c¬ Ch¬ng 2.: hÖ thèng b«i tr¬n 1. NhiÖm vô * B«i tr¬n bÒ mÆt ma s¸t lµm gi¶m tæn thÊt ma s¸t: * Lµm m¸t bÒ mÆt lµm viÖc cña çc chi tiÕt cã chuyÓn ®éng t¬ng ®èi. * TÈy röa bÒ mÆt ma s¸t: * Bao kÝn khe hë çc bÒ mÆt ma s¸t nh gi÷a piston vµ xylanh gi÷a xÐc m¨ng víi piston. Lµm cho kh¶ n¨ng lät khÝ qua çc khe hë nµy gi¶m ®i. 15 * Chèng « xy hãa (kÕt gØ): * Rót ng¾n qu¸ tr×nh ch¹y rµ ®éng c¬: 2. Çc ph¬ng ¸n b«i tr¬n - u, nhîc ®iÓm. 2.1. B«i tr¬n b»ng ph¬ng ph¸p vung tÐ. Lµ ph¬ng ¸n thêng dïng trong çc ®éng c¬ cì nhá c«ng suÊt vµi m· lùc hoÆc ®éng c¬ mét xylanh kiÓu n»m ngang, tèc ®é thÊp. • ¦u, nhîc ®iÓm: Ph¬ng ¸n nµy kh«ng ®¶m b¶o lîng dÇu b«i tr¬n vµ lµm m¸t ®èi víi tÊt c¶ çc chi tiÕt trong ®éng c¬ ®Æc biÖt lµ trong æ trôc khuûu, æ trôc cam. ChÊt lîng dÇu b«i tr¬n cho çc bÒ mÆt ma s¸t kÐm do dÇu kh«ng ®îc läc. Nhng kÕt cÊu ®¬n gi¶n. ( HiÖn nay b«i tr¬n b»ng ph¬ng ph¸p vung tÐ thuÇn tóy kh«ng cßn sö dông ). 2.2. B«i tr¬n b»ng ph¬ng ph¸p pha dÇu trong nhiªn liÖu. §©y lµ ph¬ng ¸n ®îc sö dông trong çc ®éng c¬ x¨ng hai k× cì nhá sö dông dßng khÝ quÐt trong hép trôc khuûu. * ¦u, nhîc ®iÓm: Ph¬ng ¸n nµy tuy ®¬n gi¶n nhng kh«ng an toµn do khã ®¶m b¶o ®ñ lîng dÇu b«i tr¬n cÇn thiÕt. MÆt kh¸c do dÇu b«i tr¬n trong hçn hîp bÞ ®èt ch¸y cïng nhiªn liÖu nªn dÔ t¹o muéi than b¸m nªn ®Ønh piston ng¨n c¶n qu¸ tr×nh t¶n nhiÖt cña piston. 16 2.3. Ph¬ng ¸n b«i tr¬n cìng bøc. a. HÖ thèng b«i tr¬n çcte ít. * S¬ ®å nguyªn lÝ. 1- Çcte dÇu 2- phao läc dÇu 3- b¬m dÇu 4- van æn ¸p 5- bÇu läc th« H×nh. 6.7. HÖ thèng b«i tr¬n çcte ít. 7- ®ång hå b¸o ¸p suÊt 12- kÐt lµm m¸t dÇu 8- ®êng dÇu chÝnh 13-van nhiÖt 9- ®êng dÇu ®Õn æ trôc 14- §ång hå b¸o møc dÇu khuûu 15- MiÖng ®æ dÇu 16- que th¨m dÇu. * Nguyªn lÝ lµm viÖc. Khi ®éng c¬ lµm viÖc b¬m dÇu ®îc dÉn ®éng lóc nµy dÇu trong çcte 1 qua phao läc dÇu 2 ®i vµo b¬m. Sau khi qua b¬m dÇu cã ¸p suÊt cao kho¶ng (246) KG/cm2.®îc chia thµnh hai nh¸nh: - Nh¸nh 1: DÇu b«i tr¬n ®Õn kÐt 12, t¹i ®©y dÇu ®îc lµm m¸t råi trë vÒ çcte nÕu nhiÖt ®é dÇu cao qu¸ quy ®Þnh. - Nh¸nh2: §i qua bÇu läc th« 5 ®Õn ®êng dÇu chÝnh 8. Tõ ®êng dÇu chÝnh dÇu theo nh¸nh 9 ®i b«i tr¬n æ trôc khuûu sau ®ã lªn b«i tr¬n ®Çu to thanh truyÒn qua lç khoan chÐo xuyªn qua m¸ khuûu , ( Khi lç ®Çu to thanh truyÒn trïng víi lç khoan trong cæ biªn dÇu sÏ ®îc phun thµnh tia vµo èng lãt xylanh ). DÇu tõ ®Çu to thanh truyÒn theo ®êng däc th©n thanh truyÒn lªn b«i tr¬n chèt piston. Cßn dÇu ë m¹ch chÝnh theo nh¸nh 10 ®i b«i tr¬n trôc cam. Còng tõ ®êng dÇu chÝnh mét ®êng dÇu kho¶ng 15,4 ÷ 20% lu lîng cña nh¸nh dÇu chÝnh dÉn ®Õn bÇu läc tinh 11. T¹i ®©y nh÷ng phÇn tö t¹p chÊt rÊt nhá ®îc gi÷ l¹i nªn dÇu ®îc läc rÊt s¹ch. Sau khi ra khái bÇu läc tinh víi ¸p suÊt cßn l¹i rÊt nhá dÇu trë vÒ çcte1. * ¦u, nhîc ®iÓm : Do toµn bé dÇu b«i tr¬n chøa trong çcte nªn çcte ph¶i s©u ®Ó cã dung tÝch lín do ®ã lµm t¨ng chiÒu cao ®éng c¬. Ngoµi ra dÇu trong çcte lu«n tiÕp xóc víi khÝ ch¸y cã nhiÖt ®é cao lät tõ buång ch¸y xuèng mang theo h¬i nhiªn liÖu vµ h¬i a xÝt sÏ lµm 17 gi¶m tuæi thä cña dÇu. Kh«ng phï hîp cho çc xe ho¹t ®éng ë vïng ®åi nói cã ®é dèc lín dÇu b«i tr¬n sÏ bÞ dån lªn b¬m dÇu kh«ng thÓ hót ®îc dÇu, g©y thiÕu dÇu . b.HÖ thèng b«i tr¬n çcte kh«. *.S¬ ®å nguyªn lÝ. H×nh 6.8. HÖ thèng b«i tr¬n çcte kh«. 1. Çcte dÇu 8. §êng dÇu chÝnh 2,5. B¬m dÇu 9. §êng dÇu ®Õn æ trôc khuûu 3. Thïng dÇu 10. §êng dÇu ®Õn æ trôc cam 4. Phao hót dÇu 11. BÇu läc tinh 6. BÇu läc th« 12. §ång hå b¸o nhiÖt ®é dÇu 7. §ång hå b¸o ¸p suÊt 13. KÐt lµm m¸t dÇu *Nguyªn lÝ lµm viÖc. HTBT çcte kh« kh¸c c¬ b¶n víi HTBT çcte ít ë chç cã thªm tõ mét ®Õn hai b¬m dÇu sè 2, lµm nhiÖm vô chuyÓn dÇu sau khi b«i tr¬n r¬i xuèng çcte. Tõ çcte dÇu qua kÐt lµm m¸t 13 råi vÒ thïng chøa 3 bªn ngoµi ®éng c¬. Tõ ®©y dÇu ®îc b¬m lÊy ®i b«i tr¬n gièng nh ë HTBT çcte ít. * ¦u, nhîc ®iÓm : Do phÇn lín lîng dÇu ®îc chøa trong thïng 3 ngoµi çcte cña ®éng c¬ nªn HTBT çcte kh« kh¾c phôc ®îc nh÷ng nhîc ®iÓm cña HTBT çcte ít. Cô thÓ lµ ®éng c¬ thÊp h¬n, tuæi thä dÇu b«i tr¬n ®îc kÐo dµi nªn chu k× thay dÇu dµi h¬n. ngoµi ra ®éng c¬ lµm viÖc l©u dµi ë ®Þa h×nh dèc mµ kh«ng sî bÞ thiÕu dÇu do phao kh«ng hót ®îc dÇu. Nhng HTBT nµy phøc t¹p h¬n v× cã thªm b¬m dÇu vµ thêng ®îc sö dông cho ®éng c¬ diesel l¾p trªn m¸y ñi, xe t¨ng hoÆc çc xe qu©n sù kh¸c. c. S¬ ®å vµ nguyªn lÝ lµm viÖc cña HTBT phèi hîp cìng bøc. 18 * S¬ ®å cÊu t¹o. H×nh 6.9. S¬ ®å hÖ thèng b«i tr¬n phèi hîp cìng bøc 1- Çcte dÇu 7- Van nhiÖt 13- §êng dÇu chÝnh 2- B¬m dÇu 8- KÐt lµm m¸t 14- Khoang chøa dÇu 3- Van an toµn 9- Van æn ¸p trong chèt khuûu 4- Que th¨m dÇu 10- Trôc cam 15- Trôc khuûu 5- B¸nh r¨ng trung 11- §ång hå ®o ¸p suÊt 16- MiÖng phÔu ®æ gian dÇu dÇu. 6- B×nh läc li t©m 12-Trôc giµn cÇn bÈy xupap H×nh 6.9. S¬ ®å hÖ thèng b«i tr¬n phèi hîp cìng bøc a. §Õn trôc ®ßn gh¸nh ; b. §Õn cÇn ®Èy ; c. §Õn xylanh. *. Nguyªn lÝ lµm viÖc. Trong hÖ thèng nµy toµn bé lîng dÇu cña HTBT ®îc chøa trong çcte cña ®éng c¬. Khi ®éng c¬ lµm viÖc b¬m dÇu 2 ®îc dÉn ®éng tõ trôc cam cña ®éng c¬, dÇu tõ çcte 1 ®îc hót qua phao läc dÇu, phao nµy cã líi ch¾n ®Ó läc s¬ bé nh÷ng t¹p chÊt cã kÝch thíc lín. Ngoµi ra phao cã khíp tïy ®éng nªn lu«n lu«n næi trªn mÆt tho¸ng ®Ó hót ®îc dÇu kÓ c¶ khi ®éng c¬ bÞ nghiªng. DÇu qua b¬m vµ ®îc ®Èy ra cã ¸p suÊt cao kho¶ng 446 KG/Cm2 qua ®êng èng vµo bÇu läc dÇu 6. Sau khi dÇu ®îc läc s¹ch dÇu ®îc ®a vµo kÐt lµm m¸t dÇu 8 nÕu nhiÖt ®é dÇu cao qu¸ quy ®Þnh. Sau khi ®îc lµm m¸t dÇu ®îc ®a th¼ng vµo m¹ch dÇu chÝnh 13 bè trÝ däc theo th©n ®éng c¬ vµ tõ ®©y dÇu ®îc dÉn 19 qua çc lç khoan ®Õn æ trôc khuûu t¬ng øng. Tõ çc r·nh vßng trªn hai nöa b¹c, dÇu ®i vµo cæ trôc theo lç khoan híng kÝnh. Sau ®ã sÏ sang lç khoan xuyªn m¸ khuûu ®Õn hèc läc cæ biªn 14, t¹i ®©y dÇu tiÕp tôc läc li t©m lÇn n÷a vµ sau ®ã theo lç khoan híng kÝnh lªn b«i tr¬n çc bÒ mÆt lµm viÖc cña cæ biªn, b¹c ®Çu to thanh truyÒn. 3. KÕt cÊu çc bé phËn trong HTBT. 3.1. B¬m dÇu. - B¬m b¸nh r¨ng: + B¬m b¸nh r¨ng ¨n khíp ngoµi. + B¬m b¸nh r¨ng ¨n khíp trong. - B¬m kiÓu piston. - B¬m çnh g¹t. - B¬m r«to. 3.1.1. B¬m b¸nh r¨ng ¨n khíp ngoµi. * S¬ ®å cÊu t¹o. CÊu t¹o gåm cã : Th©n b¬m ®óc b»ng gang hoÆc thÐp. Trong th©n b¬m cã khoang rçng chøa hai b¸nh r¨ng. Th«ng víi khoang nµy cã ®êng dÇu vµo 6 vµ ®êng dÇu ra 5. Nèi gi÷a hai ®êng lµ van æn ¸p gåm cã lß xo 10 vµ viªn bi cÇu 11. B¸nh r¨ng chñ ®éng 4 ®îc l¾p cè ®Þnh víi trôc chñ ®éng cßn b¸nh r¨ng bÞ ®éng 2 l¾p quay tr¬n trªn trôc. H×nh.6.10. B¬m dÇu kiÓu b¸nh r¨ng ¨n khíp ngoµi. A- Buång ®Èy. B- Buång hót. 1- Th©n b¬m 2- B¸nh r¨ng bÞ ®éng 3- R·nh gi¶m ¸p 4- B¸nh r¨ng chñ ®éng 5- §êng dÇu ra 6- §êng dÇu vµo 7- §Öm lµm kÝn 8- N¾p ®iÒu chØnh van * Nguyªn lÝ lµm viÖc. 20 9- TÊm ®Öm ®iÒu chØnh 10- Lß xo 11- Viªn bi. Khi ®éng c¬ lµm viÖc th«ng qua trôc cam b»ng cÆp b¸nh r¨ng ¨n khíp lµm cho b¸nh r¨ng chñ ®éng 4 quay, b¸nh r¨ng bÞ ®éng 2 sÏ quay theo chiÒu ngîc l¹i. ë khoang A, khi çc b¸nh r¨ng ra khíp sÏ lµm thÓ tÝch khoang A t¨ng lªn ¸p suÊt sÏ gi¶m, dÇu ®îc hót tõ çcte qua phao ®i vµo buång hót. DÇu tõ khoang A ®iÒn ®Çy vµo kho¶ng gi÷a hai r¨ng råi ®îc guång sang phÝa khoang B. T¹i ®©y do çc b¸nh r¨ng vµo khíp thÓ tÝch gi¶m, ¸p suÊt t¨ng dÇu bÞ Ðp nªn cã mét ¸p suÊt nhÊt ®Þnh ®i theo ®êng dÇu ra lªn bÇu läc th«. 3.1.2. B¬m b¸nh r¨ng ¨n khíp trong. * S¬ ®å cÊu t¹o. B¬m nµy thêng ®îc l¾p trªn ®Çu trôc khuûu vµnh ngoµi cña b¬m l¾p víi æ trôc vµnh trong l¾p víi trôc khuûu. u ®iÓm cña lo¹i nµy lµ kÕt cÊu gän nhÑ, lu lîng b¬m lín. 1- Khoang lìi liÒm ; 2- Buång hót ; 3- Van æn ¸p ; 4- Buång ®Èy 5- B¸nh r¨ng trong ; 6- B¸nh r¨ng ngoµi. H×nh. 6.12. B¬m dÇu kiÓu b¸nh r¨ng ¨n khíp trong. * Nguyªn lÝ lµm viÖc. Khi ®éng c¬ lµm viÖc, b¸nh r¨ng trong ®îc dÉn ®éng vµ quay víi tØ sè truyÒn thÝch hîp. Do b¸nh r¨ng trong lu«n lu«n ¨n khíp víi b¸nh r¨ng ngoµi lªn lµm b¸nh r¨ng ngoµi quay theo cïng chiÒu. DÇu ®îc hót ë n¬i çc b¸nh r¨ng ra khíp ( cã thÓ tÝch t¨ng ¸p suÊt gi¶m) vµ guång sang phÝa çc r¨ng vµo khíp. T¹i ®©y dÇu sÏ cã mét ¸p suÊt cao nhÊt ®Þnh ®îc chuyÓn qua phÝa ®êng ra ®i b«i tr¬n. 21 Ch¬ng 3: HÖ thèng lµm m¸t 1. NhiÖm vô, ph©n lo¹i vµ yªu cÇu. a. NhiÖm vô - Duy tr× chÕ ®é lµm viÖc cho ®éng c¬ khi nhiÖt ®é æn ®Þnh. - Gi÷ cho ®éng c¬ ë nhiÖt ®é thÝch hîp vµ ë tÊt c¶ çc tèc ®é, ®iÒu kÞªn vËn hµnh. - Lµm cho ®éng c¬ ®¹t ®Õn nhiÖt ®é vËn hµnh b×nh thêng mét çch nhanh chãng. b. Yªu cÇu: Tèc ®é lµm m¸t võa ®ñ gi÷ cho nhiÖt ®é ®éng c¬ thÝch hîp. NÕu lµm m¸t b»ng giã th× çnh t¶n nhiÖt ph¶i ®¶m b¶o cho çc xylanh ®îc lµm m¸t nh nhau. NÕu lµm m¸t b»ng níc ph¶i ®¶m b¶o ®a níc cã nhiÖt ®é thÊp ®Õn vÞ trÝ cã nhiÖt ®é cao, níc ph¶i chøa Ýt i«n. KÕt cÊu cña hÖ thèng lµm m¸t ph¶i cã kh¶ n¨ng x¶ hÕt níc khi sóc röa ®Ó sö dông b¶o qu¶n dÔ dµng. c. Ph©n lo¹i: HÖ thèng lµm m¸t ®éng c¬ ®îc ph©n lo¹i theo çc ®Æc ®iÓm sau: - Theo m«i chÊt lµm m¸t ®îc sö dông gåm cã 2 lo¹i : + HÖ thèng lµm m¸t b»ng níc,dung dÞch lµm m¸t. + HÖ thèng lµm m¸t b»ng kh«ng khÝ. - Theo møc ®é t¨ng cêng lµm m¸t gåm cã 2 lo¹i. + Lµm m¸t tù nhiªn. + Lµm m¸t cìng bøc - HÖ thèng lµm m¸t cìng bøc cßn ®îc ph©n theo ®Æc ®iÓm cña vßng tuÇn hoµn níc gåm cã. + KiÓu vßng tuÇn hoµn kÝn. + KiÓu vßng tuÇn hoµn hë. KiÓu 2 vßng tuÇn hoµn. - HÖ thèng lµm m¸t b»ng níc tù nhiªn gåm 2 lo¹i: + HÖ thèng lµm m¸t kiÓu bèc h¬i + HÖ thèng lµm m¸t kiÓu ®èi lu. 2. KiÓu lµm m¸t b»ng kh«ng khÝ. Dïng kh«ng khÝ ®Ó ®a nhiÖt lîng cÇn thiÕt tõ ®éng c¬ ra m«i trêng xung quanh. Lîi dông tèc ®é t¬ng ®èi gi÷a dßng kh«ng khÝ chuyÓn ®éng ngîc chiÒu víi chiÒu chuyÓn ®éng cña ®éng c¬ ®Ó kh«ng khÝ nhËn nhiÖt tõ ®éng c¬ truyÒn ra ngoµi. §Ó t¨ng cêng hiÖu qu¶ lµm m¸t xung quanh n¾p m¸y vµ th©n m¸y cã çc çnh t¶n nhiÖt ®Ó t¨ng diÖn tÝch tiÕp xóc cña ®éng c¬. 22 * ¦u ®iÓm: Ýt chi tiÕt nªn dÔ ch¨m sãc b¶o dìng, nhanh ®¹t ®îc nhiÖt ®é lµm viÖc ®Þnh møc. Kh«ng bÞ ¶nh hëng cña níc tíi dÇu b«i tr¬n. Phï hîp víi nh÷ng n¬i khan hiÕm níc nh sa m¹c, rõng s©u... Thêng ®îc dïng cho xe m« t«, xe qu©n sù. * Nhîc ®iÓm: HiÖu qu¶ lµm m¸t rÊt kÐm, ®éng c¬ thêng bÞ nãng qu¸ t¶i, nhÊt lµ khi çc çnh t¶n nhiÖt bÞ bÈn. Muèn lµm m¸t tèt çnh t¶n nhiÖt ph¶i lín g©y cång kÒnh, tèn nguyªn vËt liÖu. H×nh 4.1. HÖ thèng lµm m¸t b»ng kh«ng khÝ 1. Çcte . 2. Th©n m¸y. 3.Çnh t¶n nhiÖt. 4. Bul«ng. 5. Xylanh. 3. HÖ thèng lµm m¸t b»ng níc ë hÖ thèng lµm m¸t b»ng níc, níc ®îc dïng lµm m«i chÊt trung gian t¶n nhiÖt cho çc chi tiÕt. Tuú thuéc vµo tÝnh lu ®éng cña níc trong hÖ thèng lµm m¸t, ph©n thµnh 3 lo¹i. HÖ thèng lµm m¸t kiÓu bèc h¬i. HÖ thèng lµm m¸t kiÓu ®èi lu tù nhiªn. HÖ thèng lµm m¸t tuÇn hoµn cìng bøc. 3.1. HÖ thèng lµm m¸t kiÓu bèc h¬i. 23 H×nh 4.2. HÖ thèng lµm m¸t kiÓu bèc h¬i 1. Th©n m¸y 5. Thïng nhiªn liÖu. 2. Piston 6. B×nh bèc h¬i. 3. Thanh truyÒn. 7. N¾p xylanh 4. Hép çcte trôc khuûu. §©y lµ hÖ thèng ®¬n gi¶n nhÊt. Bé phËn chøa níc bao gåm: Çc khoang chøa níc lµm m¸t cña th©n m¸y 1, n¾p xylanh 7 vµ b×nh bèc h¬i 6, l¾p víi th©n m¸y 1. Khi ®éng c¬ lµm viÖc, t¹i nh÷ng khoang chøa níc bao bäc quanh cïng ch¸y, níc sÏ s«i. Níc s«i nªn tû träng gi¶m, sÏ næi lªn mÆt tho¸ng cña b×nh 6 vµ bèc h¬i mang theo nhiÖt ra ngoµi khÝ quyÓn. Níc sau khi mÊt nhiÖt, vµ níc cã tû träng cao nªn ch×m xuèng t¹o thµnh dßng lu ®éng ®èi lu tù nhiªn. * ¦u ®iÓm: KÕt cÊu ®¬n gi¶m nªn thÝch hîp víi ®éng c¬ n«ng nghiÖp cì nhá, gi¸ thµnh thÊp, Ýt c«ng ch¨m sãc b¶o dìng. * Nhîc ®iÓm: Do lµm m¸t bèc h¬i, nÕu kh«ng cã nguån níc bæ sung tèc ®é tiªu hao níc rÊt lín .V× vËy hÖ thèng lµm m¸t kiÓu bèc h¬i kh«ng thÝch hîp cho ®éng c¬ « t«. MÆt kh¸c tèc ®é lu ®éng cña níc khi ®èi lu tù nhiªn rÊt nhá nªn lµm m¸t kh«ng ®ång ®Òu dÉn tíi çc hiÖn tîng chªnh lÖch lín vÒ nhiÖt ®é gi÷a çc phÇn tö ®îc lµm m¸t 3.2. HÖ thèng lµm m¸t kiÓu ®èi lu tù nhiªn. H×nh 4.3. HÖ thèng lµm m¸t kiÓu ®èi lu tù nhiªn 1. Th©n m¸y. 6. kÐt níc. 2. Xylanh. 7. Kh«ng khÝ lµm m¸t. 3. N¾p xylanh. 8. Qu¹t giã. 4. §êng níc ra kÐt níc 9. §êng níc vµo ®éng c¬ 5. N¾p ®Ó rãt níc Trong hÖ thèng lµm m¸t ®èi lu tù nhiªn níc lu ®éng tuÇn hoµn nhê ®é chªnh lÖch khèi lîng riªng (f) ë nhiÖt ®é kh¸c nhau. Níc lµm m¸t nhËn nhiÖt cña xylanh trong th©n m¸y 1. (f) gi¶m lªn níc næi lªn trªn trong khoang cña n¾p xylanh 3, níc tiÕp tôc 24 nhËn nhiÖt cña çc chi tiÕt bao quanh buång ch¸y, nhiÖt ®é níc tiÕp tôc t¨ng vµ khèi lîng riªng tiÕp tôc gi¶m níc tiÕp tôc næi lªn theo ®êng dÉn ra khoang phÝa trªn cña kÐt lµm m¸t 6. Qu¹t giã 8 ®îc dÉn ®éng tõ puly tõ trôc khuûu ®éng c¬ hót kh«ng khÝ qua kÐt. Do ®ã níc trong kÐt ®îc lµm m¸t, tû träng cña níc t¨ng lªn, níc ch×m xuèng khoang díi cña kÐt vµ tõ ®©y ®i vµo th©n m¸y, thùc hiÖn mét vßng tuÇn hoµn. * ¦u ®iÓm: KÕt cÊu ®¬n gi¶n, Ýt tèn c«ng ch¨m sãc b¶o dìng, söa ch÷a, gi¸ thµnh thÊp. ThÝch hîp víi ®éng c¬ n«ng nghiÖp cì nhá. HiÖu qu¶ lµm m¸t t¬ng ®èi tèt. Do nã tù ®iÒu chØnh hÖ thèng lµm m¸t theo phô t¶i. * Nhîc ®iÓm: Tèc ®é lu ®éng cña níc nhá chØ kho¶ng 0,12 ÷ 0,19m/ s. §iÒu nµy dÉn ®Õn chªnh lÖch nhiÖt ®é níc vµo vµ níc ra lín. V× vËy níc lµm m¸t kh«ng ®ång ®Òu. Muèn gi¶m ®é chªnh lÖch nhiÖt ®é níc vµo vµ níc ra khái ®éng c¬ th× ph¶i t¨ng kÝch thíc thïng chøa, kÐt níc vµ t¨ng chiÒu cao l¾p ®Æt kÐt níc, ®iÒu ®ã lµm cho ®éng c¬ cång kÒnh. Do ®ã kh«ng thÝch hîp víi ®éng c¬ nhiÒu xylanh vµ nh÷ng ®éng c¬ dïng cho vËn t¶i. 3.3. HÖ thèng lµm m¸t tuÇn hoµn cìng bøc. §Ó t¨ng tèc ®é lu ®éng cña níc lµm m¸t ®éng c¬, ngêi ta dïng hÖ thèng tuÇn hoµn cìng bøc. Trong hÖ thèng nµy tèc ®é lu ®éng cña níc chñ yÕu do b¬m níc quyÕt ®Þnh. 3.3.1. HÖ thèng lµm m¸t mét vßng hë. H×nh 4.4. HÖ thèng lµm m¸t mét vßng hë 1. Th©n m¸y. 4. §êng níc ra. 2. N¾p m¸y. 5. Líi läc. 3. Van h»ng nhiÖt. 6. B¬m níc Trong hÖ thèng nµy níc lµm m¸t lµ níc s«ng hå, biÓn ®îc b¬m 6 hót vµo lµm m¸t ®éng c¬. Sau ®ã theo ®êng èng níc 4 ®æ ra s«ng hå, biÓn. V× níc s«ng hå lµ níc bÈn nªn cÇn líi läc bít c¹n bÈn, r¸c. * ¦u ®iÓm: HÖ thèng cã kÕt cÊu ®¬n gi¶m nªn Ýt khi ch¨m sãc b¶o dìng, thÝch hîp víi lo¹i xuång m¸y, ca n«, thuyÒn cì nhá... 25 * Nhîc ®iÓm: Do ph¶i ®¶m b¶o nhiÖt ®é níc lµm m¸t thÊp ( kho¶ng 600c ) ®Ó gi¶m hiÖn tîng ®ãng cÆn trong khoang níc cña ®éng c¬ ( t¨ng trë nhiÖt cña qu¸ tr×nh trao ®æi nhiÖt ) nªn chªnh lÖch nhiÖt ®é lín. §iÒu ®ã dÉn ®Õn øng suÊt nhiÖt cña çc chi tiÕt ®îc lµm m¸t kh¸ h¬n. 3.3.2. HÖ thèng lµm m¸t cìng bøc 2 vßng. H×nh 4.5. HÖ thèng lµm m¸t cìng bøc 2 vßng. 1. Th©n m¸y. 5. §êng níc ra vßng hë 2. N¾p xylanh. 6. B¬m vßng hë. 3. Van h»ng nhiÖt. 7. §êng níc vµo vßng hë 4. KÐt lµm m¸t 8. B¬m níc vßng kÝn Trong hÖ thèng nµy níc ®îc lµm m¸t ë kÐt níc 4 kh«ng ph¶i b»ng dßng kh«ng khÝ do qu¹t giã t¹o ra mµ b»ng níc cã nhiÖt ®é thÊp h¬n nh níc s«ng hay níc biÓn. HÖ thèng cã 2 vßng tuÇn hoµn. Vßng thø nhÊt: Lµm m¸t ®éng c¬, níc qua van 3 vµo kÐt 4 ®îc b¬m 8 hót vµ ®Èy vµo ®éng c¬ t¹o thµnh vßng tuÇn hoµn kÝn. Vßng thø hai: Níc s«ng hå, biÓn ®îc b¬m 6 chuyÓn ®Õn kÐt lµm m¸t, ®Ó lµm m¸t níc vßng kÝn, sau ®ã ®îc th¶i ra s«ng, ra biÓn nªn ®îc gäi lµ vßng hë. * ¦u ®iÓm: T¸c dông m«i chÊt cã tû nhiÖt cao, lµm m¸t trùc tiÕp kÐt níc. ë ph¬ng ph¸p nµy ®¹t hiÖu qu¶ lµm m¸t rÊt cao. §îc sö dông rÊt phæ biÕn cho ®éng c¬ tÇu thuû. * Nhîc ®iÓm: KÕt cÊu phøc t¹p. nhiÒu chi tiÕt, tèn c«ng ch¨m sãc b¶o dìng, chÞu øng suÊt lín, ho¹t ®éng kÐm trong m«i trêng l¹nh, dÔ vì ¸o níc vµ kÐt níc... 3.3.3. HÖ thèng lµm m¸t cìng bøc tuÇn hoµn kÝn mét vßng. 26 H×nh 4.6. HÖ thèng lµm m¸t cìng bøc tuÇn hoµn kÝn mét vßng 1. Th©n m¸y. 8. Qu¹t giã 2. N¾p xylanh. 9. Puly 3. §êng níc ra khái ®éng c¬. 10. èng níc nèi t¾t vÒ b¬m. 4. èng dÉn bät níc. 11. §êng níc vµo ®éng c¬ 5. Van h»ng nhiÖt. 12. B¬m níc 6. N¾p giãt níc. 13. KÐt lµm m¸t dÇu 7. KÐt lµm m¸t 14. èng ph©n phèi níc ë hÖ thèng nµy thêng dïng cho ®éng c¬ « t« , m¸y kÐo mét hµng xylanh. Níc lµm m¸t cã nhiÖt ®é thÊp ®îc b¬m 12 hót tõ b×nh chøa phÝa díi cña kÐt níc 7 qua ®êng èng 10 råi qua kÐt lµm m¸t dÇu 13 dÓ lµm m¸t dÇu, sau ®ã ®îc ®a vµo ®éng c¬. §Ó ph©n phèi níc lµm m¸t ®ång ®Òu cho çc xylanh vµ lµm m¸t ®Òu cho mçi xylanh, níc sau khi b¬m vµo th©n m¸y 1 qua èng ph©n phèi 14 ®îc ®óc s½n trong th©n m¸y. Sau khi lµm m¸t xylanh, níc lªn lµm m¸t n¾p m¸y, råi theo ®êng èng 3 ra khái ®éng c¬ víi nhiÖt ®é cao, ®Õn van h»ng nhiÖt 5. Khi van h»ng nhiÖt më níc qua van vµo b×nh chøa phÝa trªn cña kÐt níc. TiÕp theo níc tõ b×nh phÝa trªn ®i qua çc èng máng cã g¾n çc çnh t¶n nhiÖt, t¹i ®©y níc ®îc lµm m¸t bëi dßng kh«ng khÝ qua kÐt do qu¹t 8 t¹o ra. Qu¹t ®îc dÉn ®éng b»ng puly tõ trôc khuûu cña ®éng c¬. T¹i b×nh chøa phÝa díi cña kÐt lµm m¸t, níc cã nhiÖt ®é thÊp l¹i ®îc b¬m vµo ®éng c¬ thùc hiÖn mét chu tr×nh lµm m¸t tuÇn hoµn. * ¦u ®iÓm: Tèc ®é lu ®éng cña níc ë ph¬ng ph¸p nµy ®îc n©ng cao, lµm m¸t ®ång ®Òu cho çc xylanh vµ mçi xylanh. Do ®ã hiÖu qu¶ lµm m¸t kh¸ cao, lµm m¸t dÇu b«i tr¬n nªn dÇu b«i tr¬n kh«ng bÞ qu¸ nãng. Do ®ã rÊt thÝch hîp cho « t«, m¸y kÐo mét hµng xylanh. * Nhîc ®iÓm: KÕt cÊu phøc t¹p, nhiÒu chi tiÕt, tèn c«ng ch¨m sãc b¶o dìng. NhÊt lµ kÐt lµm m¸t dÇu ph¶i ®îc chÕ t¹o vµ cã kÕt cÊu thÝch hîp, ®é bÒn cao vµ ®é bao kÝn tèt, çnh g©y dß rØ níc vµ dÇu b«i tr¬n. 3.3.4. S¬ ®å vµ nguyªn lý lµm viÖc cña hÖ thèng lµm m¸t kiÓu cìng bøc 2 vßng tuÇn hoµn kÝn. a. S¬ ®å nguyªn lý. 27 H×nh 4.7. HÖ thèng lµm m¸t cìng bøc tuÇn hoµn 2 vßng kÝn. 1. Th©n m¸y. 7. KÐt lµm m¸t. 2. N¾p xylanh. 8. Qu¹t giã. 3. §êng níc ra khái ®éng c¬. 9 Puly. 4. §êng níc nèi t¾t vÒ b¬m. 10. §êng níc vµo ®éng c¬ 5. Van h»ng nhiÖt. 11. B¬m níc. 6. N¾p kÐt níc 12. èng ph©n phèi níc b. Nguyªn lý lµm viÖc cña hÖ thèng lµm m¸t cìng bøc tuÇn hoµn 2 vßng kÝn . Khi ®éng c¬ lµm viÖc b¬m níc dÉn ®éng b»ng puly dÉn ®éng tõ trôc khuûu cña ®éng c¬ lµm viÖc hót níc tõ phÝa díi cña kÐt lµm m¸t 7. Níc ®îc hót qua èng mÒm 4 tíi b¬m vµo th©n m¸y ®i tíi ¸o níc lµm m¸t trong th©n m¸y vµ n¾p m¸y. Lóc nµy nhiÖt ®é ®éng c¬ cßn thÊp díi 600c th× van h»ng nhiÖt 5 ®ãng ®Ó níc trong khoang níc kh«ng trë vÒ kÐt níc mµ vÒ trùc tiÕp b¬m níc, ®Ó tiÕp tôc ®i lµm m¸t ®éng c¬ ( tån t¹i vßng tuÇn hoµn nhá ). Khi nhiÖt ®é cña níc ®¹t 60 ÷ 700c do tÝnh chÊt cña van h»ng nhiÖt. Van chÝnh b¾t ®Çu më ra, van phô dÇn ®ãng l¹i (khi b¾t ®Çu më khe hë gi÷a ®Õ van vµ van lµ 0,2 ÷ 0,3mm ). Lóc nµy trong hÖ thèng h×nh thµnh 2 vßng tuÇn hoµn. Níc ®i qua van 5 ra kÐt lµm m¸t 7 vµ qua kÐt níc lµm m¸t tíi b¬m níc, xong vßng tuÇn hoµn chÝnh. Vßng tuÇn hoµn phô níc qua van 5 dÉn trùc tiÕp tíi b¬m vµ ®a níc vµo th©n ®éng c¬. Khi nhiÖt ®é níc lµm m¸t ®éng c¬ nªn tíi 80÷ 900c lµm van xoay ®i mét gãc 450 van chÝnh më hoµn toµn, do kÕt cÊu cña van nªn van phô ®îc ®ãng kÝn khi ®ã trong hÖ chØ tån t¹i mét vßng tuÇn hoµn chÝnh ( khi van më khe hë gi÷a ®Õ van vµ van kh«ng nhá h¬n 8 ÷ 9mm ). Do ®ã toµn bé níc sÏ qua kÐt lµm m¸t vµ dÉn tíi b¬m níc ®îc b¬m níc ®a ngîc trë l¹i ®éng c¬. 4. So s¸nh hÖ thèng lµm m¸t b»ng kh«ng khÝ vµ hÖ thèng lµm m¸t b»ng níc HÖ thèng lµm m¸t b»ng kh«ng khÝ HÖ thèng lµm m¸t b»ng níc - KÕt cÊu hÖ thèng ®¬n gi¶n Ýt chi tiÕt - KÕt cÊu phøc t¹p, nhiÒu chi tiÕt h¬n h¬n. 28 §éng c¬ ®îc sÊy nãng nhanh h¬n - §éng c¬ ®îc sÊy nãng chËm h¬n. - Tr¸nh ®îc hiÖn tîng vì ¸o níc vµ Cã thÓ x¶y ra hiÖn tîng vì ¸o níc, kÐt níc do ®ãng b¨ng kÐt níc, hiÖn tîng níc ®ãng b¨ng - Kh«ng thÝch hîp trªn ®Þa h×nh thiÕu n- ThÝch hîp víi ®Þa h×nh thiÕu níc íc. nh sa m¹c, xe dïng trong qu©n sù. - HiÖu qu¶ lµm m¸t kÐm, tr¹ng th¸i - HiÖu qu¶ lµm m¸t tèt h¬n nhiÖt cña çc chi tiÕt bao quanh buång ®èt cao. - §éng c¬ dÔ bÞ qu¸ nãng nhÊt lµ khi çc çnh t¶n nhiÖt bÞ bÈn hoÆc vßng quay bÞ gi¶m do ®ai truyÒn d·o . - HÖ sè n¹p cña ®éng c¬ cao h¬n - Tû sè nÐn ë ®éng c¬ x¨ng thÊp h¬n - Tæn thÊt c«ng suÊt do dÉn ®éng . qu¹t thÊp h¬n. - Tæn thÊt c«ng suÊt do dÉn ®éng - Khi ®éng c¬ lµm viÖc ªm dÞu h¬n qu¹t giã cao h¬n. do quanh xylanh cã ¸o níc lµm m¸t. - Khi lµm viÖc cã tiÕng ån lín h¬n, - Ch¨m sãc vµ b¶o dìng phøc t¹p, do xylanh kh«ng cã ¸o níc . khã kh¨n h¬n. - KÕt cÊu ®éng c¬ v÷ng ch¾c h¬n, träng lîng lín h¬n 10 ÷ 15% . - Ch¨m sãc vµ b¶o dìng dÔ dµng h¬n 5. KÕt cÊu çc chi tiÕt trong hÖ thèng lµm m¸t. 5.1. KÐt níc: a. C«ng dông: Lµ bé phËn chøa níc lµm m¸t vµ lµm nguéi ®· bÞ nãng lªn sau khi ®i qua çc chi tiÕt cña ®éng c¬. b. §iÒu kiÖn lµm viÖc: KÐt níc lµm viÖc trong ®iÒu kiÖn nhiÖt ®é cao vµ ¨n mßn ho¸ häc, bÞ rung giËt, thêng xuyªn bÞ bôi bÈn b¸m vµo, chÞu øng suÊt nhiÖt nªn dÔ g©y nøt ®êng èng kÐt níc... 5.2. CÊu t¹o: 1,6.èng dÉn níc. KÐt níc ®îc l¾p ë phÝa tríc ®éng c¬, kÐt 2,5. §o¹n èng mÒm níc gåm 3 phÇn chÝnh. B×nh phÝa trªn. B×nh 3. èng dÉn níc vµo th©n. 4. Kho¸ gi»ng b¾t chÆt ®o¹n èng mÒm phÝa díi. Ruét kÐt níc ( th©n kÐt níc ) 7. Buång trªn kÐt níc 8. Lç ®æ níc vµo kÐt 9. Van ( N¾p kÐt níc ) 10. Çnh t¶n nhiÖt 11. §êng g©n 12. §¸y ( Buång níc díi) 29 H×nh 4.8. KÐt níc * B×nh níc trªn cã nhiÖm vô: Gåm níc tõ th©n ®éng c¬, phÝa trªn kho¶ng rçng cã n¾p kÐt níc. VËt liÖu lµ ®ång tÊm dÇy 0,5mm ( hoÆc nhùa tæng hîp ). ë miÖng ®æ níc cã n¾p ®Çu nèi c¶m biÕn cña bãng ®Ìn kiÓm tra nhiÖt ®é giíi h¹n cña níc vµ èng nèi. èng tho¸t h¬i hµn ë miÖng ®æ níc vµo kÐt. * B×nh níc díi cã nhiÖm vô: Gåm níc tõ th©n níc sau khi ®· lµm m¸t, dËp tõ ®ång l¸ máng ( nhùa tæng hîp ) cã ®êng dÉn níc tíi b¬m níc vµ ë b×nh cã van x¶ níc ®îc ®iÒu khiÓn khãa vÆn. * Ruét kÐt níc ( th©n kÐt níc ) cã nhiÖm vô: Lµm m¸t níc gåm kho¶ng 200 ÷ 300 èng dÉn níc b»ng ®ång hoÆc nh«m. S¾p xÕp theo çc hµng 2 ®Çu hµn víi b×nh níc trªn vµ b×nh níc díi. H×nh d¹ng çc èng cã thÓ lµ tiÕt diÖn trßn « van hay dÑt ... §îc chÕ t¹o b»ng ®ång hay ®ång thau víi bÒ dÇy 0,15mm . HiÖn nay mét sè ®éng c¬ l¾p kÐt níc cã dßng ngîc, kÐt níc sö dông 3 qu¹t ®iÖn, 2 qu¹t hót, 1 qu¹t ®Èy. KÐt níc sö dông bé t¶i nhiÖt n»m ngang. Nh»m t¨ng hiªô suÊt truyÒn nhiÖt . 30 5.3. B¬m níc: H×nh 4.9. CÊu t¹o b¬m níc B¬m níc thêng dïng lµ b¬m ly t©m : Th©n b¬m ®îc ®óc b»ng gang hoÆc hîp kim nh«m. Trªn th©n cã çc ®êng níc vµo, ®êng níc ra, guång qu¹t níc ®îc ®óc b»ng gang hoÆc kim ®ång. Guång qu¹t ®îc l¾p cè ®Þnh trªn trôc b¬m, quay trît trªn th©n b¬m b»ng çc æ bi. §Ó kh«ng cho níc dß rØ theo trôc b¬m cã n¾p vßng ch¾n níc gåm: Çc ®Öm cao su, lß xo ®Ó ch¾n kh«ng cho níc dß rØ ra bªn ngoµi. + Nguyªn lý lµm viÖc cña b¬m ly t©m. 1. §êng níc vµo. 2. Vá b¬m. 3. §êng níc ra. 4. Trôc b¬m. 5. Guång qu¹t níc H×nh 4.10. Nguyªn lý lµm viÖc cña b¬m ly t©m Khi ®éng c¬ lµm viÖc th«ng qua bé truyÒn ®ai, trôc b¬m quay lµm guång qu¹t níc quay ë trong vá b¬m. Do t¸c dông cña lùc li t©m cña çnh guång mµ qu¹t níc vµo thµnh trong vá b¬m sinh ra mét ¸p lùc ®Èy níc vµo çc ®êng níc lµm m¸t v× guång qu¹t quay trong níc t¹o ra kho¶ng ch©n kh«ng xung quanh t©m guång níc ë trong kÐt níc kh«ng ngõng ®îc bæ sung vµo b¬m níc lu lîng b¬m tõ 68 ÷ 320lit/ kw. h ( sè vßng quay tõ 1800 ÷ 3500 vßng/ phót ) sè vßng tuÇn hoµn tõ 7 ÷ 12 lÇn/ phót. Cét ¸p suÊt do b¬m t¹o nªn lµ 0,5 ÷1,5kG/cm 2 c«ng dÉn ®éng b¬m chiÕm kho¶ng 0.005 ÷ 0,01Ne 31 5.4. Van h»ng nhiÖt. a. Van h»ng nhiÖt më b. ®ãng Van h»ng nhiÖt më Cã 2 lo¹i : Van ®¬n vµ van kÐp. a. Van ®¬n: H×nh 4.11. Van h»ng nhiÖt lo¹i van ®¬n. CÊu t¹o: Van tù ®éng khèng chÕ ®é æn ®Þnh cña nhiÖt ®é ®éng c¬, van ®îc l¾p ë chç ®êng níc lµm m¸t ra khái ¸o níc, n¾p xylanh hay èng dÉn n¹p, van cã thÓ dïng chÊt láng hay b»ng chÊt r¾n. Van dïng chÊt láng: Gåm cã bÇu van cã nÕp gÊp 7 bÇu nµy chøa chÊt láng dÔ bay h¬i ( 1/ 3 lµ rîu etylic vµ 2/ 3 lµ níc cÊt ) phÇn díi cña bÇu ®îc b¾t chÆt vµo th©n 6 vµ van 4, hµn vµo thanh 5 cña phÇn trªn bÇu chøa. Nguyªn lý lµm viÖc : Khi nhiÖt ®é níc lµm m¸t thÊp h¬n 780c,van h»ng nhiÖt ®ãng l¹i vµ toµn bé níc lµm m¸t ®i qua èng chuyÓn 2 ( èng 2 ng¶ ) ®Ó trë vÒ b¬m níc, kh«ng qua kÐt níc. Nh vËy ®éng c¬ vµ èng dÉn n¹p nãng lªn rÊt nhanh. Khi nhiÖt ®é níc lµm m¸t vît qu¸ 780c ¸p suÊt trong hép xÕp t¨ng, lµm cho hép xÕp gi·n në dµi ra n©ng van uèn lªn. Níc nãng ®i qua èng 3 vµo b×nh trªn cña kÐt níc. Van 4 më réng hoµn toµn ë nhiÖt ®é trªn 900c. Van h»ng nhiÖt dïng chÊt r¾n: Cã bÇu sè 7 chøa chÊt xªrªzin ( lÊy tõ dÇu má ) 8 vµ ®Ëy kÝn mµng cao su 9, ë nhiÖt ®é 700c xªrªzin nãng ch¶y van gi·n në ®Èy mµng 9, c÷ chÆn 12 vµ thanh 5 chuyÓn ®éng lªn phÝa trªn . Lóc nµy van 4 më ra vµ níc lµm 32 m¸t b¾t ®Çu ch¶y tuÇn hoµn qua kÐt níc . Khi nhiÖt ®é gi¶m xªrªzin ®«ng ®Æc l¹i vµ gi¶m bít thÓ tÝch, níc t¸c dông cña lß xo hép xÕp trë vÒ vÞ trÝ ban ®Çu, van 4 ®ãng l¹i vµ mµng 9 h¹ xuèng b. Van kÐp: 1. Hép 2. §êng níc vÒ b¬m. 3. Van vÒ b¬m. 4. Van ra kÐt níc. 5. §êng ra kÐt níc. 6. §êng níc nãng tõ ®éng c¬. 7. Th©n van xÕp. H×nh 4.12. S¬ ®å nguyªn lý cña van h»ng nhiÖt kÐ CÊu t¹o: Gåm 2 çnh v¸n g¾n trªn 2 trô van. Hép xÕp bªn trong cã chøa chÊt bay h¬i ( gåm 1/ 3 lµ thÓ tÝch rîu ªtilic vµ 2/ 3 lµ níc cÊt lîng chÊt láng nµy cã tæng thÓ tÝch kho¶ng 5 ÷ 8cm 3 ) hép xÕp cã thÓ b»ng kim lo¹i cã hÖ sè gi·n në lín . Trªn hép xÕp cã g¾n liÒn víi trô van, cã ®êng níc vÒ b¬m, ®êng ra kÐt 5 vµ ®êng níc ®Õn tõ ®éng c¬ 6. Nguyªn lý: Khi nhiÖt ®é ®éng c¬ cßn thÊp çc chÊt trong hép xÕp cha bÞ gi·n në çnh van 4 ®ãng kÝn ®êng níc ra kÐt lµm m¸t. Çnh van 3 më cho níc tõ ®éng c¬ vµo b¬m, níc tõ ®éng c¬ ra van h»ng nhiÖt theo ®êng dÉn 2 t¹o thµnh mét vßng tuÇn hoµn nhá. Khi nhiÖt ®é ®éng c¬ ®¹t 60 ÷ 700c do çc chÊt láng trong hép xÕp bay h¬i nªn lµm hép xÕp gi·n ë kho¶ng 0,2 ÷ 0,3mm sÏ më van 4 vµ ®ãng dÉn van. Tõ sù ph©n chia lu lîng gi÷a 2 dßng níc, ra kÐt vµ vÒ b¬m phô thuéc vµo nhiÖt ®é cña níc ra khái ®éng c¬ vµ do ®ã cã t¸c dông nhiÖt ®é lµm m¸t ®éng c¬ trong mét ph¹m vi nhÊt ®Þnh. Khi nhiÖt ®é ®¹t ®Þnh møc ( 75 ÷ 800c) hép xÕp gi·n në hoµn toµn chiÒu cao èng kho¶ng 8 ÷ 9 33 mm çnh van 3 ®ãng kÝn, çnh van 4 më hoµn toµn bé lu lîng níc lµm m¸t ra kÐt níc nªn van h»ng nhiÖt kh«ng cßn t¸c dông ®iÒu chØnh nhiÖt ®é n÷a. Ch¬ng 4. HÖ thèng cung cÊp nhiªn liÖu diesel 1. NhiÖm vô, ph©n lo¹i vµ yªu cÇu 1.1. Chøc n¨ng: HÖ thèng nhiªn liÖu diesel cã nhiÖm vô cung cÊp nhiªn liÖu diesel vµo buång ®èt ®Ó t¹o thµnh hçn hîp cho ®éng c¬ díi d¹ng s¬ng mï víi ¸p suÊt cao, cung cÊp kÞp thêi, ®óng lóc phï hîp víi çc chÕ ®é cña ®éng c¬ vµ ®ång ®Òu trong tÊt c¶ çc xylanh. 1.2. Yªu cÇu : - Ph¶i cung cÊp nhiªn liÖu vµo buång ch¸y cña ®éng c¬ víi ¸p suÊt cao vµ lîng nhiªn liÖu cung cÊp vµo ph¶i phï hîp víi phô t¶i (chÕ ®é c«ng t¸c) cña ®éng c¬ - Ph¶i phun ®óng thø tù lµm viÖc cña çc xylanh vµ lîng nhiªn liÖu phun vµo ph¶i ®ång ®Òu nhau ®Ó ®éng c¬ cã tÝnh kinh tÕ cao. - Thêi gian phun nhiªn liÖu ph¶i chÝnh x¸c, kÞp thêi b¾t ®Çu vµ kÕt thóc ph¶i døt kho¸t 34 1.3. Ph©n lo¹i : + HÖ thèng cung cÊp nhiªn liÖu kiÓu ph©n b¬m : ë lo¹i nµy b¬m cao ¸p vµ vßi phun lµ hai chi tiÕt riªng biÖt vµ ®îc nèi víi nhau b»ng ®êng èng dÉn nhiªn liÖu cao ¸p. + HÖ thèng nhiªn liÖu kiÓu b¬m ph©n cao ¸p : ë lo¹i nµy chøc n¨ng cña b¬m cao ¸p vµ vßi phun ®îc thay thÕ b»ng mét thiÕt bÞ nhiÒu t¸c dông ®îc gäi b¬m phun cao ¸p nã ®îc thùc hiÖn tÊt c¶ çc nhiÖm vô cung cÊp ®iÒu chØnh vµ phun nhiªn liÖu cao ¸p vµo buång ®èt. HÖ thèng cung cÊp nhiªn liÖu kiÓu b¬m phun cao ¸p ®îc sö dông ë møc ®é rÊt h¹n chÕ trong ®éng c¬ diesel hiÖn ®¹i. 2. HÖ thèng cung cÊp nhiªn liÖu dïng b¬m cao ¸p d·y 2.1. S¬ ®å tæng qu¸t hÖ thèng vµ nguyªn lý chung a)S¬ ®å cÊu t¹o : 1. Thïng chøa nhiªn liÖu 2. B¬m chuyÓn nhiªn liÖu 3. BÇu läc nhiªn liÖu 4. B¬m cao ¸p 5. Bé ®iÒu chØnh gãc phun sím 6. Bé ®iÒu tèc 7. Vßi phun 8. §êng dÇu ®i 9. §êng dÇu håi b) Nguyªn lý lµm viÖc cña hÖ thèng: - Khi ®éng c¬ lµm viÖc b¬m chuyÓn nhiªn liÖu 2 lµm viÖc, b¬m chuyÓn nhiªn liÖu 2 sÏ hót nhiªn liÖu tõ thïng chøa 1®Èy lªn bÇu läc 3 ë ®©y nhiªn liªu ®îc läc s¹ch çc cÆn bÈn ®îc gi÷ l¹i ë ®©y, sau ®ã chuyÓn ®Õn b¬m cao ¸p b¬m cao ¸p 4. Khi nhiªn liÖu bÞ nÐn trong b¬m cao ¸p ®Õn ¸p suÊt cao, nhiªn liÖu sÏ ®i theo ®êng èng ®Èy nhiªn liÖu cao ¸p ®Õn vßi phun 7. Vµo thêi ®iÓm piston ®· lªn gÇn ®iÓm chÕt trªn (cuèi nÐn ®Çu næ) khi ®ã kh«ng khÝ trong xylanh ®· bÞ nÐn víi ¸p suÊt lín (30-40) kg/cm 2 vµ nhiÖt ®é cao 800-10000k th× ¸p suÊt nhiªn liÖu còng ®¹t ®Õn gi¸ trÞ cÇn thiÕt (125-175) kg/cm2 ®Ó n©ng kim phun më lç phun vµ nhiªn liÖu ®îc phun ra díi d¹ng s¬ng mï vµ ®îc ph©n bè ®Òu trong toµn bé thÓ tÝch buång ch¸y ®Ó h×nh thµnh hçn hîp trong thêi gian ng¾n vµ qu¸ tr×nh ch¸y b¾t ®Çu. Qu¸ tr×nh phun kÕt thóc, khi b¬m cao ¸p ng¾t 35 hoµn toµn viÖc cung cÊp nhiªn liÖu cao ¸p (khi r·nh tho¸t trªn piston trïng víi ®êng x¶ trªn xylanh) lîng nhiªn liÖu thõa trong b¬m cao ¸p, bÇu läc vµ vßi phun ®îc x¶ trë vÒ thïng chøa theo çc ®êng èng håi dÇu nhiªn liÖu. 2.2. KÕt cÊu çc chi tiÕt trong hÖ thèng 2.2.1. B¬m chuyÓn nhiªn liÖu: a. Chøc n¨ng : Hót nhiªn liÖu tõ thïng chøa qua bÇu läc th« vµ tinh ®Ó cung cÊp cho b¬m cao ¸p, ngoµi ra b¬m chuyÓn nhiªn liÖu cßn ph¶i ®¶m b¶o mét lu lîng nhiªn liÖu cÇn thiÕt ®ñ ®Ó lµm m¸t. b. Ph©n lo¹i: B¬m chuyÓn nhiªn liÖu ®ang ®îc sö dông trong çc ®éng c¬ diesel cã rÊt nhiÒu lo¹i: B¬m phiÕn g¹t hoÆc b¬m con l¨n thêng ®îc sö dông trong b¬m cao ¸p chia, b¬m piston thêng ®îc sö dông trong b¬m cao ¸p dÉy. c. CÊu t¹o b¬m chuyÓn nhiªn liÖu: 1. Khoang ¸p suÊt 2. B¬m tay 3. Van n¹p 4. Cöa hót 5. Líi läc 6. Piston 7. Lß xo håi vÞ piston 8. Ty ®Éy 9. Van x¶ 10. Cöa x¶ 11. Con ®éi H×nh 9.6. S¬ ®å cÊu t¹o b¬m chuyÓn nhiªn liÖu Nguyªn lý lµm viÖc cña b¬m: a b H×nh 6.7 : S¬ ®å nguyªn lý lµm viÖc cña b¬m chuyÓn nhiªn liÖu. 36 1. §êng nhiªn liÖu vµo 7. Con ®éi con l¨n 2. Líi läc 8. Trôc cam 3. Van n¹p 6. R·nh khoan chÐo 4. Lß xo 10. Van x¶ 5. Piston 11. §êng nhiªn liÖu ra 6. §òa ®Èy a. Hµnh tr×nh chuyÓn tiÕp (h×nh 6.7 a): Khi cam lÖch t©m t¸c dông vµo con ®éi con l¨n, qua ®òa ®Èy sÏ lµm cho piston chuyÓn ®éng Ðp lß xo l¹i. Lóc nµy thÓ tÝch trong khoang hót bÞ gi¶m, ¸p suÊt t¹i ®©y t¨ng lªn lµm van n¹p ®ãng l¹i, van x¶ më ra. §ång thêi khi piston chuyÓn ®éng lµm cho thÓ tÝch khoang ¸p lùc t¨ng lªn, ¸p suÊt ë ®©y gi¶m xuèng v× thÕ hÇu nh toµn bé lîng nhiªn liÖu bÞ ®Èy ra tõ khoang hót sÏ bÞ hót vµo khoang ¸p lùc qua lç khoan chÐo trong th©n b¬m. Nh vËy lîng nhiªn liÖu qua ®êng ra ®Õn b¬m cao ¸p gÇn nh b»ng kh«ng. Hµnh tr×nh nµy cña piston chØ thùc hiÖn ë giai ®o¹n chuyÓn tiÕp nªn n¨ng suÊt cña b¬m b»ng kh«ng. b. Hµnh tr×nh lµm viÖc (h×nh 6.7 b): Khi cam lÖch t©m th«i t¸c dông lªn con ®éi con l¨n, lß xo håi vÞ piston sÏ ®Èy piston vÒ vÞ trÝ ban ®Çu lµm thÓ tÝch ë khoang hót t¨ng lªn, ¸p suÊt t¹i ®©y gi¶m sÏ ®ãng van x¶ vµ van n¹p më ra. Nhiªn liÖu tõ thïng chøa ®îc hót vµo khoang hót qua van n¹p. §ång thêi khi piston dÞch chuyÓn sÏ ®Èy nhiªn liÖu tõ khoang ¸p suÊt qua r·nh khoan chÐo ra ngoµi ®êng x¶ ®Ó ®i ®Õn b¬m cao ¸p. Nh vËy trong hµnh tr×nh lµm viÖc cña piston, b¬m thùc hiÖn ®ång thêi hai qu¸ tr×nh hót vµ ®Èy nhiªn liÖu. c. Hµnh tr×nh treo b¬m: Khi ¸p suÊt ë ®êng x¶ vµo trong khoang ¸p suÊt ®¹t ®Õn mét gi¸ trÞ rÊt lín nµo ®ã, piston sÏ kh«ng thÓ dÞch chuyÓn ®îc vµ bÞ treo ë vÞ trÝ cao nhÊt. Lóc nµy ®òa ®Èy hoµn toµn kh«ng t¸c dông ®Õn piston, ®©y lµ tr¹ng th¸i qu¸ t¶i cña b¬m vµ lóc nµy hµnh tr×nh cña piston b»ng kh«ng dÉn ®Õn n¨ng suÊt cña b¬m b»ng kh«ng. b. B¬m cao ¸p dÉy: 1. Chøc n¨ng vµ yªu cÇu: a) Chøc n¨ng : B¬m cao ¸p lµ thiÕt bÞ dïng ®Ó cung cÊp nhiªn liÖu cã ¸p suÊt cao vµ lµm cho vßi phun ®Ó phun vµo xylanh cña ®éng c¬ hoµ trén víi kh«ng khÝ thùc hiÖn qu¸ tr×nh ch¸y, gi·n në vµ sinh c«ng cã Ých. b) Yªu cÇu: B¬m cao ¸p lµ chi tiÕt quan träng nhÊt trong hÖ thèng nhiªn liÖu cña ®éng c¬ diesel: - Cung cÊp nhiªn liÖu cã ¸p suÊt cao vµo xylanh cña ®éng c¬ diesel víi mét lîng nhiªn liÖu phï hîp víi t¶i träng vµ tèc ®é chÕ ®é cña ®éng c¬. - cung cÊp nhiªn liÖu cho xylanh ®éng c¬ vµo mét thêi ®iÓm quy ®Þnh (tÝnh theo gãc quay cña trôc khuûu) vµ theo mét quy luËt x¸c ®Þnh. 37 2. CÊu t¹o cña b¬m cao ¸p dÉy: CÊu t¹o : B¬m cao ¸p dÉy lµ lo¹i b¬m dµi mét dÉy cung cÊp nhiªn liÖu cho nhiÒu xylanh cña ®éng c¬, ®éng c¬ diesel cã bao nhiªu xylanh th× b¬m dÉy cã bÊy nhiªu th©n b¬m , çc ph©n b¬m ®îc l¾p trung trong mét vá vµ ®îc ®iÒu khiÓn do mét trôc cam n»m trong th©n b¬m víi mét thanh r¨ng ®iÒu khiÓn tÊt c¶ çc piston b¬m. Hai ®Çu b¬m cã bé ®iÒu tèc vµ c¬ cÊu phun sím . ngoµi ra hai bªn thµnh b¬m lµ n¬i l¾p b¬m chuyÓn nhiªn liÖu (h×nh 6.8) 1. Bé ®iÒu tèc. 2. B¬m chuyÓn nhiªn liÖu. 3. C¬ cÊu phun dÇu sím tù ®éng. 4. Trôc cam b¬m cao ¸p. 5. VÝt x¶ kh«ng khÝ. 6. Cöa chÆn. 7. Çc ph©n b¬m. 8. Vá b¬m. 8 7 5 6 4 1 2 H×nh 9.8. CÊu t¹o cña b¬m cao ¸p dÉy 1. §Çu nèi Buång cao ¸p CÊu t¹o2.cña mét ph©n b¬m :(h×nh 6.6). 3. Van triÖt håi 4. Piston b¬m cao ¸p 5. Thanh r¨ng 6. VÊu ch÷ thËp 7. Vßng r¨ng 8. èng kÑp ®u«I piston 9. Lß xo b¬m 10. Bul«ng ®iÒu chØnh 11. Con ®éi con l¨n 12. Trôc cam 13. xylanh b¬m cao ¸p 14. Vá b¬m 15. §Õ van cao ¸p 38 3 H×nh 9.9. S¬ ®å cÊu t¹o mét ph©n b¬m Nguyªn lý lµm viÖc cña mét ph©n b¬m: ( h×nh 6.10). a b c H×nh 9.10. Nguyªn lý lµm viÖc cña mét ph©n b¬m. *. Qu¸ tr×nh nµy bao gåm çc giai ®o¹n sau : - Qu¸ tr×nh n¹p (h×nh 6.10 a). Khi cam th«i t¸c ®éng lªn con ®éi, piston dÞch chuyÓn ®i xuèng díi t¸c dông cña lß xo håi vÞ van cao ¸p ®ãng nªn ®é ch©n kh«ng trong kh«ng gian trªn piston t¨ng lªn khi piston më lç n¹p nhiªn liÖu tõ trong buång nhiªn liÖu sÏ ®iÒn ®Çy vµo trong xylanh b¬m qu¸ tr×nh n¹p nhiªn liÖu vµo xylanh kÐo dµi cho ®Õn khi piston ®i xuèng vÞ trÝ thÊp nhÊt. - Qu¸ tr×nh nÐn - phun nhiªn liÖu (H×nh 6.10b). Khi cam lÖch t©m b¾t ®Çu t¸c dông vµo con ®éi piston sÏ dÞch chuyÓn lªn trªn vµ ®ång thêi lß xo bÞ nÐn l¹i. trong giai ®o¹n nµy tríc khi piston ®ãng kÝn lç n¹p mét phÇn nhiªn liÖu trong xylanh bÞ ®Èy trë l¹i qua lç n¹p qu¸ tr×nh nÐn sÏ b¾t ®Çu khi ®Ønh piston ®ãng kÝn lç n¹p khi ¸p suÊt nhiªn liÖu trong xylanh ®ñ lín th¾ng ®îc søc c¨ng cña lß xo van cao ¸p vµ ¸p suÊt d cña nhiªn liÖu trong ®êng èng cao ¸p n©ng van lªn phÝa trªn më cho nhiªn liÖu trong xylanh ®i vµo ®êng èng cao ¸p tíi vßi phun vµ chÝnh ¸p suÊt cña nhiªn liÖu th¾ng ®îc søc c¨ng cña lß xo kim phun n©ng kim phun ®Ó më phun nhiªn liÖu vµo buång ch¸y cña ®éng c¬. - KÕt thóc phun (H×nh 6.10c). Piston tiÕp tôc ®i lªn khi r·nh v¸t (gê x¶ cña r·nh chÐo) më lç x¶ do chªnh lÖch vÒ ¸p suÊt nªn nhiªn liÖu tõ kh«ng gian phÝa trªn ®Ønh piston sÏ tho¸t ra cöa x¶ do r·nh khoan ®øng lµm cho ¸p suÊt ë ®êng nhiªn liÖu gi¶m xuèng ®ét ngét, lß xo sÏ ®ãng van cao ¸p ®ång thêi kim phun sÏ ®ãng l¹i rÊt nhanh ngõng cung cÊp nhiªn liÖu cho buång ch¸y. díi t¸c dông cña lß xo van cao ¸p vµ ¸p suÊt d trong ®êng èng cao ¸p lµm van cao ¸p sÏ ®îc 39 ®ãng kÝn vµ vßi phun ngõng lµm viÖc kÕt thóc qu¸ tr×nh phun nhiªn liÖu piston dÞch chuyÓn xuèng díi vµ qu¸ tr×nh lµm viÖc l¹i ®îc lÆp l¹i nh cò nh qu¸ tr×nh n¹p. 3. HÖ thèng cung cÊp nhiªn liÖu dïng b¬m ph©n phèi 3.1. S¬ ®å tæng qu¸t hÖ thèng vµ nguyªn lý chung 3.1.1. CÊu t¹o: 1. Trôc truyÒn ®éng 14. CÇn khëi ®éng 2. B¬m chuyÓn nhiªn liÖu 15. CÇn ®iÒu khiÓn 3. B¸nh r¨ng truyÒn ®éng 16. VÝt ®iÒu chØnh toµn t¶i 4. Vßng con l¨n 17. CÇn hiÖu chØnh 5. Con l¨n 18. §êng dÇu håi 6. §Üa cam 16. VÝt c÷ kh«ng t¶i 7. Bé ®iÒu khiÓn phun sím 20. Lß xo ®iÒu tèc 8. Lß xo håi vÞ piston 21. VÝt c÷ toµn t¶i 6. B¹c ®iÒu chØnh nhiªn liÖu 22. CÇn ga10. Xylanh chia 11. Piston chia 23. èng trît bé ®iÒu tèc 12. §Çu chia 24. Qu¶ v¨ng 13. Chèt M2 25. Th©n bé ®iÒu tèc H×nh 6.21: CÊu t¹o b¬m cao ¸p chia VE 40 3.1.2. Nguyªn lý lµm viÖc b¬m cao ¸p chia. H×nh 6.22: Nguyªn lý lµm viÖc b¬m cao ¸p chia 1. Trôc truyÒn ®éng. 17. CÇn ®iÒu khiÓn. 2. B¬m chuyÓn nhiªn liÖu. 18. VÝt ®iÒu chØnh toµn t¶i. 3. Con l¨n vµ vßng con l¨n. 16. CÇn hiÖu chØnh. 4. Bé ®iÒu khiÓn phun sím. 20. §êng dÇu håi. 5. §Üa cam . 21. Lß xo kh«ng t¶i. 6. Lß xo håi vÞ piston. 22. §ßn t¾t c¾t nhiªn liÖu b»ng c¬ khÝ. 7. B¹c®iÒu chØnh nhiªn liÖu . 23. èng trît bé ®iÒu tèc. 8. R·nh chia. 24. Lß xo ®iÒu tèc. 6. Lç chia. 25. CÇn ga. 10. §êng dÉn nhiªn liÖu. 26. Qu¶ v¨ng. 11. Van cao ¸p. 27. B¸nh r¨ng bé ®iÒu tèc. 12. Piston. 28. BÇu läc nhiªn liÖu. 13. Khoang cao ¸p. 26. Trôc bé ®iÒu tèc. 14. Cöa n¹p. 30. Van ®iÒu chØnh ¸p suÊt. 15. Van ®iÖn tõ. 31. Thïng nhiªn liÖu. 16. CÇn khëi ®éng. 32. Vßi phun. Trêng hîp piston ®i lªn, sù nÐn nhiªn liÖu b¾t ®Çu khi ®Çu piston ®ãng cöa n¹p (14), tíi khi lç chia trªn piston (6) trïng víi mét lç chia trªn xylanh (8), th× nhiªn liÖu cã ¸p suÊt cao ®Èy më van triÖt håi (11) vµo ®êng èng cao ¸p vµ tíi vßi phun (32). Qu¸ tr×nh kÕt thóc cung cÊp nhiªn liÖu khi b¹c ®iÒu chØnh (7) më cöa x¶ () trªn piston, khi ®ã nhiªn liÖu tõ khoang cao ¸p (13) ®îc x¶ tù do trë l¹i khoang b¬m. Lîng nhiªn liÖu cung cÊp cho ®éng c¬ ®îc ®iÒu khiÓn bëi b¹c ®iÒu chØnh (7) th«ng qua bé ®iÒu tèc ly t©m vµ cÇn ga (25) sao cho phï hîp víi çc chÕ ®é kh¸c nhau. Khi tèc ®é ®éng c¬ t¨ng, gãc phun sím nhiªn liÖu ®îc ®iÒu chØnh b»ng bé ®iÒu phun sím (4). Khi muèn t¾t m¸y ta ng¾t khãa ®iÖn, van ®iÖn tõ (15) ®ãng ®êng n¹p nhiªn liÖu vµo khoang cao ¸p (13). 41 3.2. KÕt cÊu çc chi tiÕt trong hÖ thèng Vßi phun: - Qu¸ tr×nh phun nhiªn liÖu ph¶i ®¶m b¶o phun t¬i, x¬ng, ¸p suÊt phun ph¶i lín h×nh dang tia phun ph¶i phï hîp víi buång ch¸y. V× chÊt lîng phun nhiªn liÖu ¶nh hëng trùc tiÕp tíi chÊt lîng ®éng c¬. - Thêi ®iÓm phun vµ lu lîng phun nhiªn liÖu ph¶i phï hîp víi tõng chÕ ®é t¶i träng cña ®éng c¬. - Lîng phun nhiªn liÖu ph¶i ®ång ®Òu víi çc xylanh. - Do vßi phun lµm viÖc víi ¸p suet lín, ®Çu vßi phun tiÕp xóc trùc tiÕp víi khÝ ch¸y v× vËy yªu cÇu vßi phun ph¶i cã ®é bÒn cao, ph¶i ®îc gia c«ng chÝnh x¸c, ph¶i dÔ dµng cho viÖc söa ch÷a thay thÕ vµ ph¶I cã gÝ thµnh thÊp Ph©n lo¹i : 1. Lç nhiªn vµo 2. Th©n vßi phun 3. §êng dÉn nhiªn liÖu 4. TÊm chung gian 5. §ai èc d÷ ®ãt kimphun 6. §ai èc b¾t èng cao ¸p 7. Líi läc 8. §êng nhiªn liÖu håi 9. C¨n ®Öm ®iÒu chØnh 10. Lß xo kim phun 11. Ti ®Èy 12. Chèt ®Þnh vÞ 13. §ãt kim phun (®Çu phun) b) a) b. Vßi phun lç tia hë a. Vßi phun lç tia kÝn * Th©n vßi phun: Trªn th©n vßi phun cã ®êng dÇu vµo, ®êng dÇu håi vµ vÝt x¶ kh«ng khÝ ®îc bè trÝ ngay t¹i ®ai èc b¾t ®êng dÇu vµo tuú thuéc vµo h×nh d¹ng vµ kÕt cÊu cña vßi phun mµ çch bè trÝ ®êng dÇu vµo vµ ®êng dÇu håi kh¸c nhau. Trong th©n vßi phun cßn cã lß xo trô ®Èy Ðp kim phun ®ãng kÝn vµo ®Õ cña nã ë ®Çu phun. §èi víi mét sè lo¹i vßi phun cßn cã vÝt ®Ó ®iÒu chØnh søc c¨ng cña lß xo . * §Çu phun : §Çu phun cã chøa kim phun vµ æ ®Æt, phÇn díi ®Çu phun cã mét hay nhiÒu lç tia phun, phÇn th©n ®Çu phun cã ra c«ng lç dÉn dÇu vµo th«ng víi ®êng dÇu vµo th©n vßi phun. Th©n vßi phun ®îc l¾p víi vßi phun b»ng ®ai èc trong phÇn ®Çu vßi phun cÆp bé ®«i kim phun vµ ®ãt phun lµ cÆp chi tiÕt ®îc da c«ng rÊt chÝnh x¸c, ®é bãng bÒ mÆt kim phun vµ bÒ mÆt tiÕp xóc gi÷a phÇn mÆt c«n dÉn híng kim phun vµ æ ®Æt kim phun kh«ng nhá h¬n Ra=12, khe hë gi÷a çc mÆt trô phÇn dÉn híng kim phun n»m trong kho¶ng 0,003 - 0,006 mm ®é c«n vµ ®é « van phÇn trô kh«ng vît qu¸ 0,001- 0,002 mm. 42 CÊu t¹o vßi phun lç tia kÝn: * CÊu t¹o: H×nh 9.69. CÊu t¹o vµ ho¹t ®éng kim phun vßi phun kÝn lç tia kÝn 1. §ãt kim ; 3. PhÇn c«n trªn ; 5. Lç phun 2.- Th©n kim phun 4. vßi Khoang §Æc ®iÓm c¬ b¶n ®Ó nhËn biÕt phun¸plµsuÊt; trªn ®Çu van kim (hay kim phun) cã mét chèt h×nh d¹ng kh¸c biÖt. NÕu ta quan s¸t vßi phun chèt ®· l¾p hoµn chØnh ta cã thÓ nh×n thÊy mét chèt nhá nh« ra tõ lç phun kho¶ng 0,4 - 0,5 mm. - Th©n vßi phun ®îc lµm b»ng khèi thÐp ®óc ®Þnh h×nh. *. Nguyªn lý lµm viÖc: Trong hµnh tr×nh nÐn cña piston b¬m cao ¸p nhiªn liÖu tõ ®êng èng cao ¸p ®i vµo ®êng èng dÉn nhiªn liÖu 3 qua líi läc 7 vµo khoang ¸p lùc cña vßi phun ¸p lùc nµy sÏ t¸c dông lªn mÆt c«n cña kim phun n©ng kim phun ¸p lùc nµy lín h¬n ¸p lùc cña lß xo 10 ®Èy kim phun n©ng lªn kim phun sÏ më lç phun cho nhiªn liÖu phun vµo mét xylanh nµo ®ã ë thêi ®iÓm cuèi nÐn ®Çu næ. §é n©ng kim phun bÞ giíi h¹n bëi kho¶ng çch tèi ®a gi÷a mÆt ph¼ng trªn phÇn trô dÉn híng cña kim phun víi mÆt ph¼ng díi cña th©n vßi phun (h×nh 20) ®Ó gi¶m møc ®é hao mßn do va ®Ëp gi÷a mÆt c«n vµ th©n kim phun còng nh ®¶m b¶o ®é kÝn khÝt l©u dµi, ®é nµy thêng giíi h¹n trong kho¶ng 0,3 - 0,5 mm. Khi b¬m cao ¸p kÕt thóc qu¸ tr×nh cung cÊp nhiªn liÖu vµo khoang ¸p suÊt cña vßi phun do ®ã ¸p lùc nhiªn liÖu trong khoang gi¶m ®ét ngét, lß xo 10 sÏ ®Èy kim phun ®i xuèng ®ãng mÆt c«n cña kim phun víi ®Õ cña vßi phun nhiªn liÖu ngõng cung cÊp cho ®éng c¬. Lîng nhiªn liÖu rß rØ qua phÇn dÉn híng cña kim phun còng nh qua mÆt ph¼ng tiÕp xóc gi÷a bé ®«i kim phun vµ th©n kim phun vµo khoang chøa lß xo 10 nhiªn liÖu sÏ ®îc ®a ra ®êng dÇu håi sè 8 ®Ó vÒ thïng chøa. CÊu t¹o vßi phun kÝn lç tia hë: * CÊu t¹o: Lo¹i vßi phun nµy cã ¸p suÊt phun (150 –180) kg/cm 2 vµ thêng ®îc sö dông ë ®éng c¬ cã buång ch¸y thèng nhÊt, vÒ cÊu t¹o chung th× gièng nh vßi phun cã chèt 43 nhng cã sù kh¸c biÖt víi vßi phun chèt ë chç phÇn ®Çu kim phun cã chèt l¹i t¹o nªn mét nóm ë gi÷a. Çc lç phun cã ®êng kÝnh nhá l¹i ®îc bè trÝ trong nóm . Sè lîng ®êng kÝnh çch bè trÝ vµ ®é nghiªng cña çc lç phun so 1. Th©n vßi phun víi ®êng t©m tuú thuéc vµo 2. PhÇn c«n trªn ph¬ng ph¸p h×nh thµnh hçn 3. khoang ¸p suÊt hîp nhiªn liÖu, h×nh d¹ng vµ 4. Th©n kim phun 5. Lç phun çch bè trÝ buång ch¸y. Trong çc ®éng c¬ diesel sö 6. gãc tia phun dông buång ch¸y thèng nhÊt kh«ng tËn dông buång ch¸y xo¸y lèc cña dßng khÝ th× vßi phun cã thÓ cã ®Õn t¸m lç phun vµ ®êng kÝnh H×nh 9.70. CÊu t¹o cña kim phun vßi phun kÝn lç tia hë kho¶ng 0,2 mm . Lo¹i buång ch¸y cã tËn dông xo¸y lèc th× çc vßi phun cã tõ 2 ®Õn 8 vµ ®êng kÝnh kho¶ng 0,4 - 0,6 mm. Lo¹i buång ch¸y Man çc vßi phun cã tõ 1 ®Õn 2 lç phun vµ ®êng kÝnh kho¶ng 0,4 - 0,6 mm. * Nguyªn lý lµm viÖc: Trong hµnh tr×nh nÐn cña piston b¬m cao ¸p, nhiªn liÖu ®îc b¬m víi ¸p suÊt cao vµ ®îc ®a tõ ®êng èng cao ¸p vµo th©n vßi phun. Khi ¸p lùc cña nhiªn liÖu t¸c dông lªn mÆt c«n ®Ó n©ng kim phun lín h¬n ¸p lùc cña lß xo, kim phun sÏ bÞ ®Èy lªn vµ lµm cho phÇn c«n díi cña kim phun më lç phun cho nhiªn liÖu phun vµo buång ®èt. Vµo thêi ®iÓm x¶ nhiªn liÖu trong bé ®«i b¬m cao ¸p, ¸p suÊt nhiªn liÖu trong buång ¸p suÊt gi¶m ®ét ngét, ¸p lùc cña lß xo qua trô ®Èy sÏ lµm kim phun h¹ xuèng nhanh. Khi mÆt c«n díi cïng ¸p khÝt víi æ ®Æt th× khoang ¸p suÊt vµ lç phun hoµn toµn bÞ ng¨n çch. Lîng nhiªn liÖu bÞ rß rØ qua phÇn dÉn híng cña kim phun còng nh qua mÆt ph¼ng tiÕp xóc gi÷a bé ®«i kim phun vµ th©n vßi phun ®Ó b«i tr¬n vµ lµm m¸t sau ®ã qua khoang lß xo vµ theo ®êng dÇu håi vÒ thïng chøa nhiªn liÖu. 44 4. HÖ thèng commonrail 4.1. Sù ph¸t triÓn cña hÖ thèng nhiªn liÖu Common-Rail. §éng c¬ Diesel ®îc dïng cho xe du lÞch ngµy cµng nhiÒu. H¹n chÕ lín nhÊt cho kh¶ n¨ng øng dông nã trong lÜnh vùc nµy lµ tiÕng ån ®Æc biÖt lµ ë ®éng c¬ Diesel phun trùc tiÕp (buång ch¸y thèng nhÊt). Song víi yªu cÇu ngµy cµng cao vÒ gi¶m lîng tiªu thô nhiªn liÖu vµ khÝ x¶ th× ®éng c¬ Diesel phun trùc tiÕp, t¨ng ¸p cao ngµy cµng ®îc sö dông réng r·i trong lÜnh vùc xe du lÞch. Sù h×nh thµnh hçn hîp ch¸y ®Æc biÖt ë ®éng c¬ Diesel phun trùc tiÕp phô thuéc hoµn toµn vµo qu¸ tr×nh phun nhiªn liÖu. HÖ thèng nhiªn liÖu dïng cho ®éng c¬ Diesel cho ®Õn nay chñ yÕu lµ kiÓu Bosch bao gåm cÆp piston- xylanh, ®êng èng dÉn dÇu cao ¸p, vßi phun ®· kh«ng tho¶ m·n ®îc çc yªu cÇu trªn do cã nh÷ng nhîc ®iÓm: + ChÊt lîng qu¸ tr×nh phun phô thuéc phÇn lín vµo ®é chÝnh x¸c chÕ t¹o vµ l¾p r¸p cña çc bé ®«i. + ë tèc ®é vßng quay nhá ¸p suÊt phun thÊp. + Khã kh¨n trong viÖc ®iÒu chØnh lîng nhiªn liÖu phun, thêi ®iÓm b¾t ®Çu phun vµ thêi gian phun hîp lý. + Thêi gian phun chÝnh phô thuéc vµo biªn d¹ng cam cña b¬m cao ¸p. Vµo gi÷a nh÷ng n¨m 80 Fiat ®· ®i s©u nghiªn cøu c¶i tiÕn hÖ thèng nhiªn liÖu dïng cho ®éng c¬ Diesel nh»m tho¶ m·n çc yªu cÇu sau: + Tiªu hao nhiªn liÖu thÊp. + C¶i thiÖn ®Æc tÝnh c«ng suÊt cña ®éng c¬ Diesel, ®Ó cã m«-men lín ë sè vßng quay nhá. + C¶i thiÖn ®Æc tÝnh khëi ®éng l¹nh. + Gi¶m tiÕng ån do ch¸y g©y ra do . + §¸p øng yªu cÇu ngµy cµng kh¾t khe vÒ khÝ x¶. 4.2. S¬ ®å vµ nguyªn lý ho¹t ®éng : S¬ ®å nguyªn *. lý: 45 H×nh 6.72 : S¬ ®å nguyªn lý ho¹t ®éng cña hÖ thèng Common Rail. 1: Thïng mµng nhiªn liÖu. 2: Van an toµn. 3: Vßi phun. 4: B×nh tÝch ¸p. 5: Van ®iÒu chØnh nhiªn liÖu ¸p suÊt cao. 6: M¹ch ®iÒu khiÓn rail nhiªn liÖu víi ¸p suÊt cao. 7: C¶m biÕn ¸p suÊt nhiªn liÖu. 8: B¬m cao ¸p. 6: Van ®Þnh lîng nhiªn liÖu. 11: B¬m b¸nh r¨ng. 12: Läc nhiªn liÖu. 13: Bé lµm m¸t nhiÖt ®é b»ng níc. 14: CÆp van lìng kim sÊy nãng nhiªn liÖu b»ng Bimetal. 15: Bé lµm m¸t nhiªn liÖu b»ng kh«ng khÝ díi gÇm xe. 16: B¬m nhiªn liÖu thÊp ¸p (kiÓu con l¨n). 17: Van trµn ®iÒu khiÓn ®iÖn tõ. 18: B¬m nhiªn liÖu thÊp ¸p. * Nguyªn lý ho¹t ®éng cña hÖ thèng: Nhiªn liÖu tõ thïng chøa ®îc b¬m chuyÓn nhiªn liÖu thÊp ¸p 18 chuyÓn vµo trong thïng mµng cung cÊp vµ ®îc b¬m nhiªn liÖu thÊp ¸p kiÓu con l¨n 16 chuyÓn tõ thïng chøa tíi b¬m b¸nh r¨ng. M¾c song song víi b¬m nhiªn liÖu 16 lµ van ®iÖn tõ 17 cã chøc n¨ng ho¹t ®éng t¬ng tù nh van an toµn. NÕu ¸p suÊt sau b¬m 16 vît qu¸ gi¸ trÞ cho phÐp th× nhiªn liÖu sÏ qua van trë vÒ thïng chøa. Sau khi qua bÇu läc, nhiªn liÖu ®îc b¬m b¸nh r¨ng chuyÓn tíi b¬m cao ¸p vµ tõ ®©y nhiªn liÖu cung cÊp cho çc Rail víi ¸p suÊt rÊt cao. NÕu ¸p suÊt trong Rail vît qu¸ ¸p suÊt cho phÐp th× nhiªn liÖu kh«ng cung cÊp cho rail n÷a mµ theo ®êng dÇu håi trë vÒ tríc b¬m b¸nh r¨ng. Nhiªn liÖu tõ Rail ®îc cung cÊp cho çc th©n Rail chÝnh vµ ®îc chia cho çc vßi phun phun ®óng thêi ®iÓm, tÊt c¶ ®Òu ®îc tÝnh to¸n mét çch chÝnh x¸c vµ ®Òu ®îc ®iÒu khiÓn b»ng ECU th«ng qua çc c¶m biÕn ®Ó ®iÒu chØnh lîng nhiªn liÖu còng nh ¸p suÊt phï hîp cho tõng chÕ ®é lµm viÖc cña ®éng c¬. Lîng nhiªn liÖu thõa ë mçi vßi phun sÏ theo ®êng dÇu håi trë vÒ thïng nhiªn liÖu. Trªn ®êng håi vÒ dÇu ®îc lµm m¸t nhê thiÕt bÞ lµm m¸t b»ng níc. Sau ®ã ®êng dÇu ®îc chia lµm hai ®êng. NÕu nhiÖt ®é cßn cao dÇu tiÕp tôc ®îc lµm m¸t bëi kh«ng khÝ tríc khi vÒ thïng cßn nÕu nhiÖt ®é thÝch hîp dÇu ®îc ®a trë l¹i ®êng dÇu tríc b¬m b¸nh r¨ng. 4.3. Çc côm chi tiÕt chÝnh trong hÖ thèng nhiªn liÖu Common-Rail: 46 1. B×nh tÝch ¸p: B×nh tÝch ¸p (h×nh 78) cã kÕt cÊu kh¸ ®¬n gi¶n, d¹ng h×nh èng hoÆc h×nh cÇu vµ cã thÓ tÝch phï hîp. B×nh cã thÓ chÞu ®îc ¸p suÊt cao ®Õn 2000 bar. B×nh cã nhiÖm vô tÝch tr÷ nhiªn liÖu víi ¸p suÊt cao ®Ó s½n sµng cung cÊp cho vßi phun. 2. B¬m cao ¸p: a. CÊu t¹o b¬m cao ¸p: H×nh 9.73: B×nh tÝch ¸p. B¬m cao ¸p gåm 3 b¬m piston cã chuyÓn ®éng híng kÝnh vµ ®îc bè trÝ çch nhau 1200. B¬m ®îc dÉn ®éng bëi cam lÖch t©m cã 3 ®Ønh. ¦u viÖt cña b¬m lµ trong mét vßng quay c¶ 3 b¬m ®Òu ho¹t ®éng vµ mçi b¬m ®Òu thùc hiÖn 3 lÇn cÊp nhiªn liÖu. Nh vËy lîng nhiªn liÖu cung cÊp lµ lín vµ nã sÏ lµm gi¶m lîng tiªu hao c«ng H×nh 9.74: CÊu t¹o b¬m cao ¸p. cho dÉn ®éng b¬m v× vËy m«men xo¾n cùc ®¹i nhá chØ 17 Nm mµ ¸p suÊt ®¹t 1300 Bar gÊp 6 lÇn so víi c«ng nghÖ b¬m phun cò. CÊu t¹o cña b¬m ® îc biÓu diÔn trªn h×nh 6. 77: b. Nguyªn lý ho¹t ®éng: Cam lÖch t©m dÉn ®éng 3 piston lªn xuèng d¹ng sãng h×nh sin. B¬m b¸nh r¨ng chuyÓn nhiªn liÖu vµo miÖng khoang cña b¬m cao ¸p ®ång thêi ®a dÇu ®i b«i tr¬n vµ lµm m¸t vßng tuÇn hoµn cña b¬m cao ¸p th«ng qua lç tiÕt lu nhê van ®iÖn tõ. NÕu ¸p suÊt do b¬m b¸nh r¨ng cung cÊp vît qu¸ ¸p suÊt më cña van n¹p tõ 0,5÷1,5 Bar th× van nµy sÏ më, b¬m b¸nh r¨ng sÏ ®Èy nhiªn liÖu ®i qua van n¹p vµ lµm cho piston ®i xuèng cho ®Õn khi vît qu¸ ®iÓm chÕt díi th× van n¹p sÏ ®ãng lµm cho ¸p suÊt kh«ng t¨ng n÷a, nhiªn liÖu trong th©n b¬m bÞ nÐn l¹i do piston chuyÓn ®éng lªn ®iÓm chÕt trªn vµ vît xa ¸p suÊt cÊp cña b¬m b¸nh r¨ng. ¸p suÊt giê ®©y t¨ng lªn lµm cho van cÊp më vµ lµm cho ¸p suÊt hiÖn cã trong Rail t¨ng, b¬m cung cÊp nhiªn liÖu cho ®Õn khi ch¹m tíi ®iÓm chÕt trªn . Khi nhiªn liÖu ®i vµo trong èng qua van tiÕt lu mét phÇn sÏ qua van ®Þnh lîng 260 cßn mét phÇn sÏ qua bé phËn h¹n chÕ hµnh tr×nh cña piston ®Ó ®iÒu chØnh ®é më cña van cung cÊp cho b¬m. 47 Van ®Þnh lîng nhiªn liÖu cã nhiÖm vô ®iÒu chØnh lîng nhiªn liÖu cung cÊp cho b¬m cao ¸p. Ngoµi ra ®Ó gi¶m bít kh¶ n¨ng tiªu thô c«ng cña b¬m cao ¸p vµ tr¸nh viÖc lµm nãng nhiªn liÖu mét çch kh«ng cÇn thiÕt nhiªn liÖu ®îc håi trë l¹i qua vßng lµm m¸t tuÇn hoµn bëi van ®iÖn tõ H×nh 6.75: nguyªn lý cña b¬m cao 1: Van an toµn. 2: Van 1 chiÒu tíi Rail. 3: Piston b¬m. 4: B¬m cao ¸p. 9: Van n¹p. S¬ ®å lµm viÖc ¸p. 5: H¹n chÕ hµnh tr×nh piston. 6: Gicl¬ tiÕt lu. 7: Van ®Þnh lîng nhiªn liÖu 8: §êng b«i tr¬n th©n b¬m. 3. Vßi phun: Vßi phun ®îc thiÕt kÕ ®Ó phun nhiªn liÖu vµo trong buång ch¸y. Lîng nhiªn liÖu phun vµ thêi ®iÓm phun ®îc tÝnh to¸n bëi ECU vµ tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn ®îc göi tíi cuén d©y ®iÖn tõ trong vßi phun. Thêi ®iÓm më vµ ®ãng cña van trong vßi phun ®îc ®iÒu khiÓn bëi cuén d©y ®iÖn tõ. Ban ®Çu lµ phun phô sau ®ã lµ phun chÝnh khi van trong vßi phun bÞ ®ãng ®ét ngét. ViÖc phun sím mét lîng nhiªn liÖu vµo trong xylanh ®· lµm cho ®éng c¬ ch¹y ªm h¬n. Phun sím mét lîng nhiªn liÖu chÝnh lµ giai ®o¹n chuÈn bÞ cho qu¸ tr×nh ®èt ch¸y trong ®éng c¬. Lîng nhiªn liÖu phun chÝnh ®îc phun vµo trong buång ch¸y ngay sau khi kÕt thóc qu¸ tr×nh phun sím. Trong giai ®o¹n nµy nhiªn liÖu sÏ ch¸y nhanh vµ kiÖt. 48 a. CÊu t¹o vßi phun: 1: Lß xo vßi phun. 2: Van ®Þnh lîng. 3: TiÕt lu dÇu håi vÒ. 4: Lâi cña van ®iÖn tõ 5: §êng dÇu håi vÒ. 6: §Çu nèi ®iÖn cña van ®iÖn tõ. 7: Van ®iÖn tõ. 8: Nhiªn liªô ¸p suÊt cao ®îc cung cÊp tõ rail. 6: Van bi. 10: TiÕt lu cung cÊp. 11: Van piston. 12: §êng dÉn nhiªn liÖu. 13: Buång chøa. 14: Kim phun. H×nh 6. 77: CÊu t¹o vßi phun. b. Nguyªn lý ho¹t ®éng: TÝn hiÖu ®iÒu khiÓn vßi phun lµm cho nam ch©m ®iÖn hót van bi më ®êng x¶ cña vßi phun. Lóc nµy hiÖn tîng chªnh ¸p gi÷a hai ®Çu kim phun xuÊt hiÖn dÉn ®Õn më kim phun vµ nhiªn liÖu ®îc phun vµo xylanh. Phô thuéc vµo sè tÝn hiÖu vµ thêi gian t¸c dông cña tÝn hiÖu mµ sè lÇn phun nhiªn liÖu cã thÓ lµ 1 hoÆc nhiÒu lÇn trong mét chu tr×nh c«ng t¸c cña ®éng c¬. NÕu dßng ®iÖn tån t¹i trong van ®iÖn tõ trong mét thêi gian dµi th× piston cña van vµ kim phun sÏ ®îc n©ng lªn tíi vÞ trÝ cao nhÊt cña piston. Khi ®ã miÖng vßi phun sÏ ®îc më ra lín nhÊt, nhiªn liÖu ®îc phun vµo trong xylanh díi ¸p suÊt b»ng víi ¸p suÊt ë trong Rail. Khi phun víi mét lîng nhiªn liÖu Ýt th× van ®iÖn tõ chØ më trong mét thêi gian ng¾n kim phun kh«ng më tíi vÞ trÝ xa nhÊt mµ kim phun chØ n©ng lªn mét kho¶ng nhá. MỤC LỤC 1. LÞch sö ph¸t triÓn cña ®éng c¬ ®èt trong...............................................................1 2. VÞ trÝ vµ vai trß cña ®éng c¬ ®èt trong...................................................................1 3. §Þnh nghÜa vµ ph©n lo¹i ®éng c¬ ®èt trong............................................................1 3.1 §éng c¬ ®éng c¬ ®èt trong lµ mét lo¹i ®éng c¬ nhiÖt..........................................1 H×nh 1-1. §éng c¬ ®èt trong thuéc hä ®éng c¬ nhiÖt................................................1 3.2 So s¸nh ®éng c¬ ®èt trong víi çc ®éng c¬ nhiÖt kh¸c........................................2 3.2.1 ¦u ®iÓm................................................................................................................2 49 3.2.2 Nhîc ®iÓm............................................................................................................2 3.3 Ph©n lo¹i ®éng c¬ ®èt trong...................................................................................2 §éng c¬ tÜnh t¹i nh m¸y ph¸t ®iÖn, ®éng c¬ tµu thuû, ®éng c¬ « t« vµ xe m¸y, ®éng c¬ m¸y kÐo, ®éng c¬ tµu ho¶, ®éng c¬ m¸y bay................................................4 4 Nguyªn lý lµm viÖc cña ®éng c¬ ®èt trong..............................................................5 4.1 Nh÷ng kh¸i niÖm vµ ®Þnh nghÜa c¬ b¶n................................................................5 4.2 Nguyªn lý lµm viÖc cña ®éng c¬ bèn kú kh«ng t¨ng ¸p......................................5 4.3 Nguyªn lý lµm viÖc cña ®éng c¬ hai kú.................................................................7 5. So s¸nh ®éng c¬ x¨ng vµ ®éng c¬ Diesel.................................................................8 6. So s¸nh ®éng c¬ bèn kú vµ ®éng c¬ hai kú.............................................................8 7. Çc bé phËn tÜnh......................................................................................................9 7.2. Th©n m¸y.............................................................................................................12 7.3. Çcte.....................................................................................................................15 Ch¬ng 2.: hÖ thèng b«i tr¬n.......................................................................................15 1. NhiÖm vô.................................................................................................................15 2. Çc ph¬ng ¸n b«i tr¬n - u, nhîc ®iÓm..................................................................16 2.1. B«i tr¬n b»ng ph¬ng ph¸p vung tÐ....................................................................16 2.2. B«i tr¬n b»ng ph¬ng ph¸p pha dÇu trong nhiªn liÖu.......................................16 2.3. Ph¬ng ¸n b«i tr¬n cìng bøc................................................................................17 3. KÕt cÊu çc bé phËn trong HTBT.........................................................................20 3.1. B¬m dÇu...............................................................................................................20 Ch¬ng 3: HÖ thèng lµm m¸t......................................................................................22 1. NhiÖm vô, ph©n lo¹i vµ yªu cÇu............................................................................22 2. KiÓu lµm m¸t b»ng kh«ng khÝ...............................................................................22 3. HÖ thèng lµm m¸t b»ng níc...................................................................................23 3.1. HÖ thèng lµm m¸t kiÓu bèc h¬i..........................................................................23 3.2. HÖ thèng lµm m¸t kiÓu ®èi lu tù nhiªn..............................................................24 3.3. HÖ thèng lµm m¸t tuÇn hoµn cìng bøc..............................................................25 3.3.1. HÖ thèng lµm m¸t mét vßng hë.......................................................................25 3.3.2. HÖ thèng lµm m¸t cìng bøc 2 vßng.................................................................26 3.3.3. HÖ thèng lµm m¸t cìng bøc tuÇn hoµn kÝn mét vßng...................................26 3.3.4. S¬ ®å vµ nguyªn lý lµm viÖc cña hÖ thèng lµm m¸t kiÓu cìng bøc 2 vßng tuÇn hoµn kÝn..............................................................................................................27 4. So s¸nh hÖ thèng lµm m¸t b»ng kh«ng khÝ vµ hÖ thèng lµm m¸t b»ng níc......28 5. KÕt cÊu çc chi tiÕt trong hÖ thèng lµm m¸t........................................................29 5.3. B¬m níc:..............................................................................................................31 5.4. Van h»ng nhiÖt.....................................................................................................32 Ch¬ng 4. HÖ thèng cung cÊp nhiªn liÖu diesel.........................................................34 1. NhiÖm vô, ph©n lo¹i vµ yªu cÇu............................................................................34 1.1. Chøc n¨ng:...........................................................................................................34 1.2. Yªu cÇu :...............................................................................................................34 1.3. Ph©n lo¹i :............................................................................................................35 2. HÖ thèng cung cÊp nhiªn liÖu dïng b¬m cao ¸p d·y...........................................35 2.1. S¬ ®å tæng qu¸t hÖ thèng vµ nguyªn lý chung..................................................35 2.2. KÕt cÊu çc chi tiÕt trong hÖ thèng....................................................................36 2.2.1. B¬m chuyÓn nhiªn liÖu:...................................................................................36 H×nh 9.8. CÊu t¹o cña b¬m cao ¸p dÉy............................................................................................38 H×nh 9.9. S¬ ®å cÊu t¹o mét ph©n b¬m....................................................................39 3. HÖ thèng cung cÊp nhiªn liÖu dïng b¬m ph©n phèi............................................40 3.1. S¬ ®å tæng qu¸t hÖ thèng vµ nguyªn lý chung..................................................40 3.2. KÕt cÊu çc chi tiÕt trong hÖ thèng....................................................................42 H×nh 9.69. CÊu t¹o vµ ho¹t ®éng kim phun vßi phun kÝn lç tia kÝn......................43 H×nh 9.70. CÊu t¹o cña kim phun vßi phun kÝn lç tia hë.................................................................44 4. HÖ thèng commonrail............................................................................................45 50 4.1. Sù ph¸t triÓn cña hÖ thèng nhiªn liÖu Common-Rail.......................................45 4.2. S¬ ®å vµ nguyªn lý ho¹t ®éng :..........................................................................45 3. Vßi phun:.................................................................................................................48 51 [...]... máy động cơ 6 xilanh thẳng hàng 7.2 Thân máy a) Chức năng - Là nơi gá lắp các chi tiết của động cơ ; thân máy bố trí xylanh, hộp trục khuỷu, các bộ phận dẫn động trục cam, bơm dầu, bơm nhiên liệu, quạt gió - Lấy nhiệt từ thành vách xilanh toả ra môi trờng xung quanh làm mát cho động cơ trong quá trình làm việc b) Điều kiện làm việc - Chịu nhiệt dộ cao trong quá trình làm việc - Trong động cơ đốt trong. .. 30460% trọng lợng của động cơ Trong quá trình làm việc thân máy chịu lực khí thể rất lớn và trọng lợng các chi tiết gá lên thân máy -Thân máy chịu rung sóc va đập trong quá trình làm việc c) Vật liệu và phơng pháp chế tạo + Vật liệu chế tạo - Khối xilanh và hộp trục khuỷu động cơ thờng chế tạo bằng gang xám - Một số động cơ thân máy đúc bằng hợp kim nhôm Nhôm làm giảm trọng lợng động cơ, dẫn nhiệt tốt... từ động cơ vào bơm, nớc từ động cơ ra van hằng nhiệt theo đờng dẫn 2 tạo thành một vòng tuần hoàn nhỏ Khi nhiệt độ động cơ đạt 60 ữ 700c do các chất lỏng trong hộp xếp bay hơi nên làm hộp xếp giãn ở khoảng 0,2 ữ 0,3mm sẽ mở van 4 và đóng dẫn van Từ sự phân chia lu lợng giữa 2 dòng nớc, ra két và về bơm phụ thuộc vào nhiệt độ của nớc ra khỏi động cơ và do đó có tác dụng nhiệt độ làm mát động cơ trong. .. động cơ 9 Puly 4 Đờng nớc nối tắt về bơm 10 Đờng nớc vào động cơ 5 Van hằng nhiệt 11 Bơm nớc 6 Nắp két nớc 12 ống phân phối nớc b Nguyên lý làm việc của hệ thống làm mát cỡng bức tuần hoàn 2 vòng kín Khi động cơ làm việc bơm nớc dẫn động bằng puly dẫn động từ trục khuỷu của động cơ làm việc hút nớc từ phía dới của két làm mát 7 Nớc đợc hút qua ống mềm 4 tới bơm vào thân máy đi tới áo nớc làm mát trong. .. khô d- lót xilanh ớt Ngày nay trên động cơ ngời ta thờng kết cấu hai loại: Khối xilanh đầu L và khối xilanh đầu I 14 Hình 3.17: Khối xilanh bằng nhôm động cơ 4 xilanh thẳng hàng đầu I Hình 3.18: Khối xilanh của động cơ V12 đầu I 7.3 Cácte a) Chức năng Chứa dầu bôi trơn, bảo vệ phía dới thân máy, bảo vệ trục khuỷu và làm mát động cơ Đảm bảo cung cấp đủ dầu trong quá trình tăng tốc hoặc phát hành b) Điều... quả làm mát tốt hơn nhiệt của các chi tiết bao quanh buồng đốt cao - Động cơ dễ bị quá nóng nhất là khi các cánh tản nhiệt bị bẩn hoặc vòng quay bị giảm do đai truyền dão - Hệ số nạp của động cơ cao hơn - Tỷ số nén ở động cơ xăng thấp hơn - Tổn thất công suất do dẫn động quạt thấp hơn - Tổn thất công suất do dẫn động - Khi động cơ làm việc êm dịu hơn quạt gió cao hơn do quanh xylanh có áo nớc làm... khí Dùng không khí để đa nhiệt lợng cần thiết từ động cơ ra môi trờng xung quanh Lợi dụng tốc độ tơng đối giữa dòng không khí chuyển động ngợc chiều với chiều chuyển động của động cơ để không khí nhận nhiệt từ động cơ truyền ra ngoài Để tăng cờng hiệu quả làm mát xung quanh nắp máy và thân máy có các cánh tản nhiệt để tăng diện tích tiếp xúc của động cơ 22 * Ưu điểm: ít chi tiết nên dễ chăm sóc bảo... cấp nhiên liệu diesel vào buồng đốt để tạo thành hỗn hợp cho động cơ dới dạng sơng mù với áp suất cao, cung cấp kịp thời, đúng lúc phù hợp với các chế độ của động cơ và đồng đều trong tất cả các xylanh 1.2 Yêu cầu : - Phải cung cấp nhiên liệu vào buồng cháy của động cơ với áp suất cao và lợng nhiên liệu cung cấp vào phải phù hợp với phụ tải (chế độ công tác) của động cơ - Phải phun đúng thứ tự làm việc... chuyển động tơng đối * Tẩy rửa bề mặt ma sát: * Bao kín khe hở các bề mặt ma sát nh giữa piston và xylanh giữa xéc măng với piston Làm cho khả năng lọt khí qua các khe hở này giảm đi 15 * Chống ô xy hóa (kết gỉ): * Rút ngắn quá trình chạy rà động cơ: 2 Các phơng án bôi trơn - u, nhợc điểm 2.1 Bôi trơn bằng phơng pháp vung té Là phơng án thờng dùng trong các động cơ cỡ nhỏ công suất vài mã lực hoặc động cơ. .. tất cả các chi tiết trong động cơ đặc biệt là trong ổ trục khuỷu, ổ trục cam Chất lợng dầu bôi trơn cho các bề mặt ma sát kém do dầu không đợc lọc Nhng kết cấu đơn giản ( Hiện nay bôi trơn bằng phơng pháp vung té thuần túy không còn sử dụng ) 2.2 Bôi trơn bằng phơng pháp pha dầu trong nhiên liệu Đây là phơng án đợc sử dụng trong các động cơ xăng hai kì cỡ nhỏ sử dụng dòng khí quét trong hộp trục khuỷu ... triển động đốt .1 Vị trí vai trò động đốt Định nghĩa phân loại động đốt 3.1 Động động đốt loại động nhiệt Hình 1-1 Động đốt thuộc họ động nhiệt 3.2 So sánh động đốt. .. có động thay đợc động đốt 3.3 Phân loại động đốt Theo cách thực chu trình - Động bốn kỳ: động có chu trình công tác thực sau bốn hành trình piston hay hai vòng quay trục khuỷu - Động hai kỳ: động. .. ngắn gọn động piston Đa số động đốt động piston - Động piston quay hay động rô-to Wankel phát minh năm 1954 nên gọi động Wankel Theo số xy lanh Động xy lanh (Single Cylinder Engine) động nhiều