ĐỀ CƯƠNG BÀI GIẢNG TÊN BÀI: NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG MỤC TIÊU CỦA BÀI: Sau học xong người học có khả năng: Kiến thức: Trình bày nguyên lý hoạt động động đốt Kỹ năng: Nhận biết chi tiết động đốt Năng lực tự chủ trách nhiệm + Chủ động nghiên cứu tài liệu học tập tham khảo tài liệu khác động đốt + Tìm hiểu phạm vi áp dụng động đốt trong thực tiễn NỘI DUNG 1.2.3 Nguyên lý làm việc động đốt Động đốt kỳ trục khuỷu, chế hồ khí, xylanh, piston, xupáp nạp, bu gi, ống thải, 10 truyền ống nạp, xupáp thải, Hình 1-2: Các hành trình làm việc động xăng kỳ a) Kỳ hút Trong hành trình (hình 1-2a), trục khuỷu quay, piston dịch chuyển từ ĐCT xuống ĐCD, xupáp nạp mở, xupáp thải đóng, làm cho áp suất xylanh giảm hồ khí chế hồ khí qua ống nạp hút vào xylanh Trong hành trình nạp, xupáp nạp thường mở sớm trước piston lên điểm chết (biểu thị điểm d1), để piston đến ĐCT (thời điểm bắt đầu nạp) xupáp mở tương đối lớn làm cho tiết diện lưu thơng lớn bảo đảm hồ khí vào xylanh nhiều Góc ứng với đoạn d1r gọi góc mở sớm xupáp nạp Đồng thời xupáp nạp đóng muộn chút so với vị trí piston ĐCD (điểm d2) để lợi dụng độ chân khơng cịn lại xylanh lực qn tính dịng khí nạp, làm tăng thêm lượng hồ khí nạp vào xylanh (giai đoạn nạp thêm) Góc ứng 2 với đoạn ad2 gọi góc đóng muộn xupáp nạp Vì vậy, q trình nạp khơng phải kết thúc ĐCD mà muộn chút, nghĩa sang hành trình nén Tuy nhiên số chế độ tốc độ thấp qn tính dịng khí nạp cịn nhỏ, (do pd2>p0) phần môi chất nạp vào xylanh bị lọt ngồi giai đoạn góc đóng muộn xupáp nạp người ta gọi "hiện tượng thối lui“ b) Kỳ nén Trong hành trình (hình 1-2b), xupáp nạp xupáp thải đóng Piston dịch chuyển từ ĐCD lên ĐCT, hồ khí xylanh bị nén, áp suất nhiệt độ tăng lên Hành trình nén biểu thị đường ac” (hình 1-3), trình nén thực tế bắt đầu xupáp nạp thải đóng kín hồn tồn, tức lúc mà hồ khí xylanh cách ly với mơi trường bên ngồi Do thời gian thực tế trình nén (1800 - 2) nhỏ thời gian hành trình nén lý thuyết (1800 ) Cuối hành trình nén (điểm c’ hình 1-3) bu-gi hệ thống đánh lửa phóng tia lửa điện để đốt cháy hồ khí Góc ứng với đoạn cc’ (hình 1-3) hay góc s (hình 1-4) gọi góc đánh lửa sớm động c) Kỳ cháy giãn nở Trong hành trình (hình 1-2c), xupáp nạp thải đóng Do hồ khí bugi đốt cháy cuối hành trình nén, nên piston vừa đến ĐCT tốc độ cháy hồ khí nhanh, làm cho áp suất khí cháy tăng lên lớn xylanh biểu thị đường c’z đồ thị cơng Tiếp theo q trình cháy q trình giãn nở khí cháy (đường zb) piston bị đẩy từ ĐCT xuống ĐCD phát sinh cơng d) Kỳ xả Trong hành trình (hình 1-2b), xupáp nạp đóng cịn xupáp thải mở Piston dịch chuyển từ ĐCD lên ĐCT đẩy khí cháy qua ống thải Trước kết thúc hành trình cháy – giãn nở sinh cơng, xupáp thải mở sớm chút trước piston tới ĐCD (điểm b’) để giảm bớt áp suất xylanh giai đoạn giãn nở, giảm cơng tiêu hao để đẩy khí khỏi xylanh Ngồi giảm áp suất lượng sản phẩm cháy cịn lại xylanh giảm, giảm cơng q trình thải giảm lượng khí sót đồng thời tăng lượng hồ khí nạp vào xylanh Góc ứng với đoạn b’b hay góc gọi góc mở sớm xupáp thải Đồng thời để thải khí cháy khỏi xylanh, xupáp thải đóng muộn chút so với thời điểm piston ĐCT (điểm r’) Góc ứng với đoạn rr’ góc gọi góc đóng muộn xupáp thải Động đốt hai kỳ a) Động diesel kỳ Kỳ 1: Hành trình nén: Trong hành trình này, trục khuỷu quay, piston dịch chuyển từ ĐCD lên ĐCT Cửa thổi piston đậy kín sau xupáp thải đóng lại, khơng khí có sẵn xylanh bị nén, áp suất nhiệt độ tăng lên piston gần đến ĐCT, vòi phun hệ thống nhiên liệu phun nhiên liệu với áp suất cao (100140 kG/cm2) hình thành hỗn hợp với khơng khí nén có nhiệt độ cao làm cho nhiên liệu tự cháy Kỳ 2: Hành trình sinh cơng thay khí: hành trình này, nhiên liệu đốt cháy, nhờ khơng khí nén có nhiệt độ cao cuối hành trình nén, nên piston đến ĐCT, nhiên liệu cháy nhanh hơn, làm cho áp suất tăng lên đẩy piston từ ĐCT xuống ĐCD, qua truyền, làm quay trục khuỷu phát sinh công Khi piston dịch chuyển gần tới ĐCD, xupáp mở, đồng thời sau cửa thổi piston mở Do khí cháy sau làm việc, có áp suất (4-5 kG/cm 2) lớn áp suất khí trời, thải ngồi khơng khí bên ngồi, qua bình lọc, nhờ máy nén khí 3, buồng khí cửa thổi cung cấp vào xylanh với áp suất khoảng (1,4-1,5) kG/cm2 lớn áp suất khí thải cịn lại xylanh (1,1-1,2 kG/cm2) góp phần làm khí cháy tạo điều kiện cho hành trình sau Sau hành trình sinh cơng thay khí, trục khuỷu quay trình làm việc động lặp lại b) Động xăng kỳ Kỳ 1: Hành trình nén: trục khuỷu quay, piston dịch chuyển từ ĐCD lên ĐCT, cửa thải piston đóng kín, hồ khí có sẵn xylanh bị nén, làm cho áp suất nhiệt độ tăng, đến piston gần tới ĐCT bị đốt cháy nhờ bugi phóng tia lửa điện Khi piston lên để nén hồ khí, phía piston, cácte áp suất giảm hồ khí từ chế hồ khí, qua ống nạp cửa nạp hút vào cácte để chuẩn bị cho việc thổi hồ khí vào xylanh hành trình sau Kỳ 2: Hành trình sinh cơng thay khí: hành trình này, hồ khí đốt cháy cuối hành trình nén, nên piston đến ĐCT, hồ khí cháy nhanh hơn, làm cho áp suất khí cháy tăng lên đẩy piston xuống ĐCD qua truyền , làm quay trục khuỷu phát sinh công Khi piston dịch chuyển dần tới ĐCD cửa thải mở, đồng thời sau cửa thổi có chiều cao thấp cửa thải mở cửa nạp đóng lại Do đó, khí cháy sau làm việc, có áp suất (3 - kG/cm2) lớn áp suất khí trời (p0 = 1kG/cm2), thải ngồi hồ khí cácte bị nén có áp suất (1,2 – 1,3 kG/cm2) cao áp suất khí cháy cịn lại xylanh (1,1 kG/cm2) theo đường theo cửa thổi vào xylanh phía đỉnh piston, góp phần làm hồ khí cháy Sau hành trình sinh cơng thay khí, trục khuỷu quay trình làm việc động xăng hai kỳ lại lặp chu kỳ