Đề cương đáp án chi tiết Động cơ đốt trong 1 Khai thác máy tàu biển

Đề cương ôn thi động cơ đốt trong 1 có đáp án chi tiết.ngành khai thác máy tàu biển trường đại học hàng hải viet nam. Đề cương mới nhất đốt trong 1 Qúa trình công tác : là toàn bộ các thay đổi xảy ra với chất làm việc trong xilanh, cũng như hệ thống nạp xả của động cơ. Qúa trình công tác bao gồm các phần riêng biệt, chúng nối tiếp nhau theo một thứ tự nhất định và lặp lại theo chu kì

Động cơ đốt trong Câu 1 :

 Qúa trình công tác : là toàn bộ các thay đổi xảy ra với chất làm việc trong xilanh, cũng như hệ thống nạp xả của động cơ Qúa trình công tác bao gồm các phần riêng biệt, chúng nối tiếp nhau theo một thứ tự nhất định và lặp lại theo chu kì

 Chu trình công tác : là toàn bộ các quá trình làm việc diễn ra trong xilanh động cơ trong chu trình

 Động cơ 4 kì : cần 4 hành trình của piston ( tương ứng với 2 vòng quay của trục khuỷu để hoàn thành chu kì làm việc

 Động cơ 2 kì: Cần 2 hành kình của piston để hoàn thành chu kì làm việc Câu 2: Các khái niệm cơ bản :

 Điểm chết của piston : Điểm chết của pittông là vị trí mà tại đó piston đổi chiểu chuyên động

 Điểm chết dưới : là điểm chết mà tại đó piston ở gần tâm trục khuỷu nhất

 Điểm chết trên : là điểm chết mà tại đó piston ở xa tâm trục khuỷu nhất

 Hành trình: Hành trình piston là quãng đường mà piston đi được giữa hai điểm chết

 Thể tích công tác: Thể tích công tác vct là thể tích xilanh giới hạn bởi hai điểm chết

 Thể tích buồng đốt : là thể tích của xilanh bị giới hạn bởi đỉnh piston và xilanh khi piston ở điểm chết trên

 Thể tích toàn phần : Là thể tích giới hạn bở xilanh và đỉnh piston khi piston

ở điểm chết dưới

Câu 3: vẽ sơ đồ và trình bày nguyên lý làm việc của động cơ diesel 4 kì :

1 kì nạp : Trong kì thứ nhất (nạp – van nạp mở, van xả đóng), hỗn hợp không khí và nhiên liệu được nạp vào xilanh trong lúc piston chuyển động từ điểm chết trên (ĐCT) xuống điểm chết dưới (ĐCD)

2 kì nén : ( van nạp và van xả đóng ) Qúa trình nén xảy ra khi piston di chuyển

từ điểm chết dưới lên điểm chết trên thể tích giảm và áp suất trong xilanh tăng lên dẫn đến nhiệt độ tăng Cuối kì nén, khi piston gần đến điểm chết trên, nhiên liệu được phun sương vào xilanh do nhiệt độ và áp suất cao, hỗn hợp nhiên liệu khí nén tự bốc cháy

3 kì nổ : ( van nạp và van xả đóng ) Bắt đầu khi piston di chuyển từ điểm chết trên xuống điểm chết dưới Khi nhiên liệu cháy gây ra sự giãn nở ở buồng đốt , áp suất tăng cao đẩy piston đi xuống để quay trục khửu Đây là kì sinh công của động cơ

4 Kì xả : ( van nạp đóng , van xả mở) : quá trình xả xảy ra khi piston đi

chuyển từ điểm chết dưới lên điểm chết trên khi đó van xả mở, van nạp đóng, khí xả được thoát ra ngoài do sự chênh lệch áp suất Kết thúc kì xả xilanh được làm sạch trước khi bắt đầu chu trình mới

Câu 4 : Động cơ 2 kì quét vòng :

 Nguyên lí hoạt động :

1 Kì I : piston di chuyển từ điểm chết dưới lên điểm chết trên Không khí nạp đi vào xilanh vừa thực hiện quá trình nạp vừa thực hiện quá trình quét sạch khí quá trình nén bắt đầu khi piston đã đóng các cửa hút và cửa xả khi piston chuyển động đến khu vực xung quanh điểm chết

trên, nhiên liệu được phun vào buồng đốt dưới

dạng hại bụi nhỏ Nhờ nhiệt độ cao của không khí

có chứa oxy cuối quá trình nén, nhiên liệu được

phun vào sẽ thực hiện quá trình cháy nổ làm tăng

áp suất và nhiệt độ

2 Kì II : Khí cháy có nhiệt độ cao và áp suất lớn thực

hiện quá trình dãn nở sinh công đẩy piston từ điểm

chết trên xuống điểm chết dưới vào cuối quá trình

dãn nở, khi piston chuyển động xuống sẽ mở cửa

xả và thực hiện quá trình xả nhờ chênh lệch áp

suất

Câu 5 : So sánh động cơ 2 kì và 4 kì :

 Khi 2 động cơ có kích thức cơ bản như nhau, động cơ 2 kì sẽ có công suất bằng 1,6 ~ 1,8 lần động cơ 4 kì

 Mô men quay của động cơ 2 kì đều đặn hơn so với động cơ 4 kì

 Khả năng gia tốc của động cơ 2 kì tốt hơn động cơ 4 kì

 nhiệt độ khí xả của động cơ 2 kì thấp hơn động cơ 4 kì

 quá trình trao đổi khí ở động cơ 2 kì kém hoàn thiện hơn động cơ 4 kì

 Tăng áp cho động cơ 2 kì khó khan hơn 4 kì

 Góc quay của trục khuỷu tương ứng với quá trình cháy giãn nở ở động cơ 2

kì thấp hơn 4 kì

 việc lựa chọn và hiệu chỉnh các pha phối khí ở động cơ 2 kì khó khan hơn so với 4 kì

Câu 6:

a,b : điểm chết dưới

aa’:quá trình nạp thêm

a’c: quá trình nén

c,d : điểm chết trên

tại c nhiệt độ , áp suất cao

bắt đầu quá trình cháy

z : kết thúc cấp nhiên liệu

Z1Z : cháy đẳng áp

zb : quá trình sinh công

b’ : xunap xả mở sớm

b d1 d2 : quá trình xả cưỡng bức

d2 a a’ : quá trình nạp

Câu 7 :

a : điểm chết dưới

c: điểm chết trên

aa’ : quá trình nạp them

a’ : đóng cửa nạp

a’c: quá trình nén

tại c nhiệt độ va áp suất cao bắt đầu quá trình cháy

z1 : kết thúc cấp nhiên liệu

z1z : nhiên liệu cháy bắt đầu sinh công

za : quá trình sinh công

b : mở cửa xả

d: mở cửa quét

ba : quá trình xả

Câu 8: đồ thị tròn động cơ 4 kì :

N1 :thời điểm mở cửa van nạp

N2: thời điểm đóng cửa van nạp

F1: Bắt đầu phun nhiên liệu

F2: Kết thúc phun nhiên liệu

X1: thời điểm mở cửa van xả

X2: Thời điểm đóng cửa van xả

Góc N1OC: góc mở đầu van nạp trước điểm chết trên

Góc N2OA : góc đóng trễ của van nạp sau điểm chết dưới

góc F1OC : góc phun nhiên liệu sớm trước điểm chết trên

Góc F2OC : góc kết thúc phun nhiên liệu sau điểm chết trên

góc X1OA : góc mở đầu van xả trước điểm chết dưới

góc X2OC : góc đó treẽ của van xả sau điểm chết trên

góc N1OX2: góc chồng chéo của van nạp và van xả

N1 -> C->A->N2: quá trình nạp

N2-> B -> F1 : quá trình nén

F1-> C-> E -> X1 : qúa trình đánh lửa và dãn nở

X1 -> A -> B-> X2 : quá trình xả

Câu 9 :

b : thời điểm mở cửa xả

d: thời điểm mở cửa làm sạch

d’ : thời điểm đóng cửa làm sạch

b’ : thời điểm đóng cửa xả

F1-> c->F2->b : quá trình cháy và dãn nở

b ->d :giai đoạn xả khí cháy

d-> d’ : gian đoạn làm sạch và nạp không khí

d’ –b’ : giai đoạn mất mát khí sạch

Câu 10

Các ổ đỡ chính của trục khủy được bố trí trên các dầm ngang của bệ máy Ổ đỡ chính bao gồm 2 nửa bạc lót hình trụ và 1 nắp đậy

Nắp đậy liên kết với bệ máy động cơ nhờ các gu giông hoặc các bu lông Các nửa bạc lót có thể lấy ra để cạo rà , kiểm tra trong điều kiện sửa chữa ngay dưới tàu

mà không cần tháo trục khủy

Các bạc lót gồm 2 nửa Bạc lót được định vị để ngăn ngừa dịch chuyển dọc trục và xoay bằng các chốt bằng các vấu ồi ăn khớp vào hõm rãnh đã chế tạo sẵn trên bệ máy ( hay nắp của ổ đỡ )

Câu 11 : Cấu tạo của sơ mi xilanh :

Sơ mi xilanh của động cơ nói chung được chế tạo bằng phương pháp đúc

Sơ mi xilanh phải có khả năng chịu được hai ứng suất : ứng suất cơ do áp suất cháy và ứng suất nhiệt do chênh lệch nhiệt độ giữa vách trong và vách ngoài sơ mi xilanh

Sơ mi xilanh của động cơ có đường kính lớn , hành trình dài , có patanh bàn bôi trơn được bôi trơn bằng cách dùng các bơm dầu nhờn kiểu piston cụm , cấp đàu nhờn bôi trơn cho sơ mi xilanh qua các lỗ trên sơ mi xilanh Các lỗ dầu này được khoan ở phía trên của sơ mi xilanh để hạn chế sự mài mòi sơ mi xi lanh Trên các

lỗ dầu nhờn này người ta bố trí các van 1 chiều để ngăn ngừa việc dầu nhờn chảy ngược lại do áp lực khí cháy lớn Các miêng lỗ phía trong sơ mi xilanh được nối với nhau bằng rãnh lượn sóng , hoặc thẳng để phân phối dầu nhờn đều xung quanh chu vi sơ mi xilanh

Câu 12:

Các ổ đỡ chính của trục khủy được bố trí trên các dầm ngang của bệ máy Ổ đỡ chính bao gồm 2 nửa bạc lót hình trụ và 1 nắp đậy

Nắp đậy liên kết với bệ máy động cơ nhờ các gu giông hoặc các bu lông Các nửa bạc lót có thể lấy ra để cạo rà , kiểm tra trong điều kiện sửa chữa ngay dưới tàu

mà không cần tháo trục khủy

Các bạc lót gồm 2 nửa Bạc lót được định vị để ngăn ngừa dịch chuyển dọc trục và xoay bằng các chốt bằng các vấu ồi ăn khớp vào hõm rãnh đã chế tạo sẵn trên bệ máy ( hay nắp của ổ đỡ )Câu 12

1 Sơ mi xilanh rời lắp trong khối xilanh (Sơ mi xilanh ướt )

ở loại này bề mặt ngoài của Sơ mi xilanh và bề mặt trong của khối xilanh tạo thành khoang chứa nước làm mát Loại này dùng phổ biến nhất

2 Sơ mi xilanh có khoang nước làm mát riêng

Trong trương hợp này mặt trong của khối xilanh không tiếp xúc với nước làm mát

do vậy không bị ăn mòn Loại này chỉ dùng cho động cơ cao tốc công suất nhỏ

3 Sơ mi xilanh được lắp chặt trong lỗ doa của khối xilanh ( Sơ mi xilanh khô)

Trong trường hợp này Sơ mi xilanh không tiếp xúc trực tiếp với nước làm mát , koang nước làm mát nằm trong khối xilanh Loại xilanh này cũng chỉ dùng cho động cơ cao tốc công suất nhỏ

4 Sơ mi xilanh của các động cơ diesel tăng áp cao: ở phần trên của sơ mi của loại động cơ này có các lỗ khoan xiên để dẫn nước làm mát nhằm tăng cường quá trình trao đổi nhiệt ở khu vực này Đây là kiểu Sơ mi xilanh được sử dụng rộng rãi nhất trong các động cơ chậm tốc và trung tốc

Câu 13 : Mục đích bôi trơn sơ mi xilanh :

giảm ma sát giữa piston, xéc măng với sơ mi xilanh từ đó giảm ăn mòn sơ mi xilanh và xéc măng nâng cao tuổi thọ, hiệu suất làm việc của động cơ,

 Các phương pháp bôi trơn sơ mi xilanh :

 Hệ thống bôi trơn áp suất cao :

Dùng cho các động cơ diesel công suất lớn, hành trình piston dài Hệ thống này có nhiêm vụ cung cấp định lượng và đúng thời điểm dầu bôi trơn cho mặt gương sơ mi xilanh nhờ các bơm dầu kiểu piston

 Bôi trơn bằng phương pháp tung tóe :

Dùng cho các động cơ diesel công suất nhỏ, hành trình piston ngắn Một lượng dầu sau khi bôi trơn cổ khuỷu sẽ tràn ra hai bên mép và do có lực li tâm, dầu

sẽ vung lên bôi trơn cho xilanh

Câu 14 : • Điều kiện làm việc: chịu tác dụng của áp suất và nhiệt độ cao của khí

cháy, nắp xilanh được làm mát bằng nước

 Kết cấu :

• thường có dạng hình trụ, hình vuông, hình lục giác hay bát giác

• Trên nắp xilanh có bố trí xunap nạp và xả, vòi phun , van khởi động, van chỉ thị và van an toàn

Câu 15 :• Điều kiện làm việc

Piston làm việc trong những điều kiện năng nề :

- Chịu tác dụng cơ của áp lực khí cháy và lực quán tính gây ra chịu phụ tải nhiệt do phải truyền nhiệt từ đỉnh piston ra nước mát và bản thân đỉnh piston bị nóng bởi khí cháy trong xilanh

- Các xéc măng và phần dần hướng của piston còn phải chịu mài mòn

do ma sát ở nhiệt độ cao

• Cấu tạo

- Piston có cấu dạng hình trụ hơi côn phần đỉnh nhỏ hơn phần đuôi trên

đó có phanh các rãnh để lắp các xéc măng khí và xéc măng dầu

- ở động cơ không có patanh bàn trượt Piston có cấu tạo gồm hai phần : phần đỉnh và phần dẫn hướng trên phần đỉnh có phay các rãnh để lắp các xéc măng để tăng khả năng chịu mà mòi va đập rãnh các xéc măng thường

được phủ 1 lớp crôm hoặc hóa cứng mặt đỉnh có thể có các dạng : đỉnh bằng đỉnh lồi hây đỉnh lõm phía dưới phần dẫn hướng thường có phay các rãnh để lắp xéc măng dầu trên các rãnh lắp xéc măng dầu có khoan các lỗ hướng tâm để thoát dầu bôi trơn

• chức năng: Đối với động cơ đốt trong, piston có nhiệm vụ cùng với xi lanh

và nắp máy tạo thành buồng đốt Piston nhận áp suất do sự giãn nở của khí cháy rồi truyền lực cho trục khuỷu để sinh công trong quá trình nổ và nhận lực từ trục khuỷu để thực hiện các quá trình nạp, nén và thải (động cơ đốt trong 4 thì), ở động

cơ đốt trong 2 thì piston còn thực hiện chức năng làm van đóng mở cửa hút và cửa xả

Câu 16

• Điều kiện làm việc : Piston làm việc trong những điều kiện năng nề :

- Chịu tác dụng cơ của áp lực khí cháy và lực quán tính gây ra chịu phụ tải nhiệt do phải truyền nhiệt từ đỉnh piston ra nước mát và bản thân đỉnh piston bị nóng bởi khí cháy trong xilanh

- Các xéc măng và phần dần hướng của piston còn phải chịu mài mòn

do ma sát ở nhiệt độ cao

• Chức năng: Đối với động cơ đốt trong, piston có nhiệm vụ cùng với xi lanh

và nắp máy tạo thành buồng đốt Piston nhận áp suất do sự giãn nở của khí cháy rồi truyền lực cho trục khuỷu để sinh công trong quá trình nổ và nhận lực từ trục khuỷu để thực hiện các quá trình nạp, nén và thải (động cơ đốt trong 4 thì), ở động

cơ đốt trong 2 thì piston còn thực hiện chức năng làm van đóng mở cửa hút và cửa xả

Câu 17 : Trình bày các phương pháp làm mát đỉnh piston

 Trong các động cơ cỡ nhỏ, đỉnh piston không được làm mát nhiệt từ đỉnh piston được truyền đến buồng làm mát qua các xéc măng và vách sơ mi, 1 phần nhiệt nhỏ truyền qua áo sơ mi

 Trong các động cơ cỡ lớn piston không có bàn trượt, piston được làm mát bằng dầu nhờn được cấp từ lỗ khoan trong đầu nhỏ của thanh truyền đến sau đỉnh piston

 trong các đọng cơ piston có bàn trượt: Bên trong đỉnh piston có buồng làm mát môi chất sử dụng là nước ngọt hoặc dầu nhờn Nước sạch làm mát tốt hơn nhưng nguy hiểm trong việc rò lọt xuống cacte do đó phải làm kính chặt Nước làm mát được đưa vào và ra khoang làm mát qua hệ thống ống lồng, còn dầu nhờn thì thông qua cán piston Phương phám làm mát bằng dầu nhờn

sử dụng trong các tàu hiện đại

Câu 18 : Có 2 loại séc măng sử dungj cho động cơ diesel tàu thủy :

 Séc măng khí : có nhiệm vụ :

+Làm kín buồng đốt năng không cho rò lọt khí cháy và khí nén

+ Truyền nhiệt từ piston qua thành xylanh,

 Séc măng dầu : có nhiệm vụ:

+ gạt dầu bôi trơn cho sơ mi xilanh

+ truyền nhiệt từ piston qua thành xilanh

 Vị trí lắm đặt :

 séc măng khí : các séc măng khí được bố trí phía trên gần đình piston và có kích thước nhỏ hơn séc măng dầu, tiếp xúc trực tiếp với khí cháy

 séc măng dầu : có kích thước lớn hơn được bố trí dưới séc măng khí

Câu 19

• Nhiệm vụ

- Làm kín buồng đốt ngăn ko cho rò lọt khí cháy và khí nén

- Dẫn nhiệt từ piston đến sơ mi xilanh

• Điều kiện làm việc

- Chịu tác dụng của áp suất và nhiệt độ cao

- Chịu mài mòn trong đk bôi trơn kém

- Tải tác dụng lên xéc măng luôn dao động

- Chịu sự ăn mòn của sản phẩm cháy

Yêu cầu xéc măng phải có độ đàn hồi cao ko bị gãy kết hợp vơi tính chất chống

ăn mòn xéc măng phải duy trì đk độ căng áp suất cháy thấp và phù hợp với vật liệu chế tạo sơ mi xilanh

Câu 21 : khái niệm khe hở nhiệt séc măng :

 khe hở miệng là khe hở giữa hai đầu của xéc măng khi xéc măng nằm trong sơ mi xilanh

 khe hở cạnh : là khoảng cách giữa mặt trên của xéc măng và mặt trên của rãnh xéc măng

 khe hở lưng là chiều rộng của xéc măng so với chiều sâu rãnh xéc măng

 Phương pháp kiểm tra :

 Khe hở miệng : Trước khi lắp xéc măng vào piston phải đưa xéc măng vào sơ mi xi lanh sao cho mặt phẳng xéc măng vuông góc vơí sơ mi xilanh rồi dùng thước lá đo khoảng cách giữa 2 đầu xéc măng.so sanhs kết quả với nhà sản xuất

 Khe hở cạnh : dùng thước lá để đo và so sánh với giá trị nhà sản xuất

 khe hở lưng : được kiểm tra sau khi lắm xéc măng vào trong rãnh piston

Câu 22 : Nhiệm vụ của thanh truyền :

Dùng để truyền áp lực khí cháy từ piston tới cổ khuỷu Nhóm thanh truyền của động cơ không có con trượt bao gồm :

 Đầu nhỏ : được rèn liền với thân, các bạc lót được chế tạo liền hoặc thành 2 nửa ép vào đầu nhỏ

 Đầu to : có hình dạng đa dạng, phụ thuộc vào loại động cơ ở động cơ thấp tốc thường dùng kết cấu 2 nửa, giưa đầu to và thân thanh truyền thường có các chôt hoặc gờ định vị ở động cơ cao tốc, phần trên của đầu to được làm liền với thân để giảm bớt kích thước và trọng lượng Các bạc lót có rãnh vòng theo chu vi để dẫn dầu bôi trơn

 Thân thanh truyền : ở ddộng cơ thấp tốc thân thanh truyền thường có diết diện tròn, đặc hoặc khoan rỗng các động cơ cao tốc thường dùng thanh truyền tiết diện chữ I

 Bu lông thanh truyền : là chi tiết chuyển động quan trọng nhằm định vị 2 nửa đàu to thanh truyền

Câu 23 : Điều kiện làm việc trục khuỷu

Trục khuỷu là một trong những chi tiết quan trọng nhất của đọng cơ, chịu tải nặng nề Trục khuỷu chịu tác dụng của lực khí cháy cũng như các lực quán tính của các khối lượng chuyển động tịnh tiến và quay, các lực này gây ra các mô men xoắn và uốn lớn, thay đổi về cả độ lớn và chiều tác dụng

Cấu tạo : gồm có cổ trục, cổ khuỷu và má khuỷu

 Tùy theo số lượng khuỷu truc, kích thước các cổ, chiều dài và trọng lượng mà trục khuỷu có thể làm liền hoặc ghép từ 2 hay nhiều đoạn bằng liên kết cứng

 trục khuỷu có thế chế tạo liền các phần, nửa ghép hoặc ghép

 ở trục khuỷu nửa ghép, các cổ khuỷu được chế tạo liền với má khuỷu còn các cổ trục chính được chế tạo rời

 ở trục khủy ghép, cả cổ chính lẫn cổ khuỷu được chế tạo rời