MĐ 20 - Giáo trình kỹ thuật chung ô tô

Trường Cao Đẳng Kỹ thuật Công Nghệ Quy Nhơn Khoa Cơng Nghệ tơ LỜI GIỚI THIỆU Cuốn giáo trình “Kỹ thuật chung ô tô công nghệ sửa chữa” biên soạn dựa theo chương trình khung Tổng cục dạy nghề Đây giáo trình có tính thực tế cao Trong bối cảnh ngành công nghệ phát triển liên tục, đặc biệt ngành công nghệ ô tơ nên giáo trình cần cập nhập để bám sát thực tiễn Đó lí chúng tơi giới thiệu đến bạn đọc giáo trình Giáo trình gồm có với hình thức trình bày cách có hệ thống đọng Nội dung giáo trình giới thiệu cho người đọc kiến thức ô tô cách sửa chữa, phục hồi chi tiết hư hỏng Mặc dù cố gắng sửa chữa bổ sung cho giáo trình hồn thiện hơn, song khơng tránh khỏi thiếu sót hạn chế Nhóm biên soạn mong nhận đóng góp ý kiến bạn đọc Người biên soạn Trần Nhật Tuyên Trường Cao Đẳng Kỹ thuật Công Nghệ Quy Nhơn Khoa Công Nghệ tơ GIÁO TRÌNH KỸ THUẬT CHUNG VỀ Ơ TƠ Bài TỔNG QUAN CHUNG VỀ Ô TÔ MỤC TIÊU Học xong học viên có khả năng: - Phát biểu khái niệm, phân loại lịch sử phát triển ôtô - Phát biểu loại ôtô cấu tạo chung ôtô - Nhận dạng phận loại ôtô NỘI DUNG Khái niệm tơ: Ơ tơ xe tự chạy, dùng để chở hàng hóa, chở người dùng giới hóa số cơng việc.Ơtơ có tính động cao đến tận nơi xếp dỡ hàng, vận chuyển nhiều loại hàng hóa, việc sử dụng đơn giản, tính kinh tế cao Ơ tơ sử dụng nhiều ngành kinh tế quốc dân Lịch sử xu hướng phát triển ôtô : Những xe tự vận hành chạy động nước, vào năm 1769, dựa nguyên lý đó, người Pháp tên Nicolas Joseph Cugnot chế tạo xe ôtô đầu tiên, xe câu lạc bô (CLB) xe Hoàng gia Anh CLB xe Pháp xác nhận xe - Năm 1885, Kỹ sư khí người Đức: Karl Benz thiết kế chế tạo xe ôtô chạy động đốt giới Ngày 29 -1 -1886, Benz nhận sáng chế (DRP số 37435) cho xe tơ chạy khí đốt Đến năm 1891 Benz chế tạo xe bánh Cho đến năm 1900 Benz & Cie, công ty nhà phát minh sáng lập trở thành hãng sản xuất ô tô lớn nhất giới - Năm 1885, Gottleib Daimler với đối tác Wilhl Mayback cải tiến động đốt Ơttơ đệ đơn cấp sáng chế cho phát kiến nguyên mẫu động xăng - Động Daimler-Maybach đời 1885 nhỏ, nhẹ, chạy nhanh, dùng chế hòa khí(bộ chế hịa khí viết tắt là:BCHK), bơm xăng xi lanh đặt thẳng đứng Kích cỡ, tốc độ hiệu suất loại động tạo nên cách mạng thiết kế xe - Năm 1889, Daimler phát minh động đốt kỳ có van hình nấm xylanh hình chữ V Cũng giống động ôtô đời năm 1876, loại động Daimler đặt tảng cho động ôtô đại ngày Cũng vào năm Trường Cao Đẳng Kỹ thuật Công Nghệ Quy Nhơn Khoa Công Nghệ ô tô 1889, Daimler Mayback chế tạo xe ôtô từ số không, họ không ngừng cải tiến từ xe cũ trước họ làm Chiếc Daimler có hộp số tốc độ với tốc độ tối đa 10 dặm/giờ - Năm 1890, Daimler thành lập Daimler Motoren – Gesllschft để sản xuất mẫu xe theo thiết kế ơng Mười năm sau đó,Wilhelm Mayback thiết kế xe Mercedes - Những năm đầu kỷ XX, doanh số xe ôtô động xăng bắt đầu vượt qua tất loại xe gắn động khác Thị trường phát triển mạnh với loại xe ôtô tiết kiệm nhiên liệu nhu cầu ngành công nghiệp sản xuất trở nên cấp thiết Hãng sản xuất ôtô giới thuộc người Pháp, hãng Panhars & Levassor( 1889) Peugeot (1891) - Năm 1890 Rene Panhars & Emile Levassor cho đời xe sử dụng động Daimler với ủy quyền Edouard Sarazin, người nhượng quyền hợp pháp sáng chế Daimler Pháp Những xe PanhardLevassor chế tạo trang bị hệ thống Ly hợp (côn ) điều khiển bàn đạp, xích truyền lực tới hộp số tản nhiệt phía trước Levassor nhà thiết kế dời động lên phía trước sử dụng cấu trúc dẫn động cầu sau Thiết kế gọi hệ thống Panhard nhanh chóng trở thành tiêu chuẩn cho tất xe tơ tạo cân vận hành tốt Panhard Levassor xem nhà phát minh hộp số hiên đại lắp mẫu xe Panhard 1895 Hai ông với Armand Peugeot chia sẻ quyền sử dụng phát minh động Daimler Một xe Peugeot giàn chiến thắng đua tổ chức Pháp giúp Peugeot khẳng định vị hãng doanh thu cải thiên đáng kể Trước người Pháp khơng tiêu chuẩn hóa ơtơ, sản xuất khác mẫu xe Benz Velo 1894 với 134 hoàn toàn giống sản xuất vào năm 1895 - Nhà sản xuất ôtô gắn động xăng Mỹ anh em nhà Duryea, ban đầu nhà sản xuất xe đạp họ để mắt động xăng ôtô kết xe gắn động họ đời năm 1893 Springfield, Bang Massachusetts Năm 1896, công ty Duryea Môtor Wagon đưa 13 mẫu xe, cá mẫu xe Limousine đắt tiền cịn trì tới năm 20 kỷ XX - Mẫu xe hàng loạt Mỹ 1901 Curved Dash Oldsmobile nhà sản xuất người Mỹ Ransome Eli Olds ( 1864-1950) chế tạo Rasem Eli Olds đưa ý tưởng dây chuyền lắp ráp người khởi xướng khu cơng nghiệp Detroit Ơng thân phụ, Pliny Fisk Olds bắt đầu sản xuất động nước động xăng Laansing, Michigan vào năm 1885 Olds thiết kế Trường Cao Đẳng Kỹ thuật Công Nghệ Quy Nhơn Khoa Công Nghệ ô tô ôtô dùng động nước ông vào năm 1887 năm 1889, với kinh nghiệm gặt hái động xăng, Olds chuyển tới Detroit lập Olds Motor Works khởi nghiệp bằn việc sản xuất ôtô rẻ tiền Ông sản xuất mẫu xe 425 Cuverd Dash Olds vào năm 1901 nhà sản xuất ôtô hàng đầu Mỹ từ 1901- 1904 - Nhà sản xuất xe người Mỹ Henry Ford (1863-1947) phát kiến dây chuyền lắp ráp hoàn thiện lắp đặt hệ thống băng chuyền cho nhà máy ôtô Highland ông Michigan vào khoảng năm 1913-1914 Dây chuyền lắp ráp giảm thiểu chi phí cách rút ngắn thời gian lắp ráp, mẫu xe tiếng Ford, Model “T” lắp ráp hoàn thiện 93 phút - Ford đưa mẫu xe Quadrcyle vào tháng năm 1896 Tuy nhiên, thành công sau ông lập Ford Môtor vào năm 1903, công ty thứ ba lập để sản xuất xe ông thiết kế Ford giới thiệu mẫu xe “T” năm 1908 thành công Sau lắp đặt dây chuyền lắp ráp vào năm 1913, Ford trở thành nhà sản xuất ôtô lớn nhất giới Tính đến năm 1927, có tới 15 triệu xe Model “T” xuất xưởng - Một thắng lợi khác Ford trận chiến pháp lý với George B Selden, người nắm giữ sáng chế cho loại động xăng, sở tất nhà sản xuất ôtô Mỹ phải trả tiền quyền cho ông ta ( ông ta chưa sản xuất động ) Ford không chấp nhận quyền Selden mở cho nước Mỹ thị trường : Ôtô rẻ tiền - Năm 1897, ông Rudolf Diezen cho đời mơ hình động điêzel hoạt động Năm 1908, động điêzel lắp xe tải Động điêzel dùng cho ôtô chế tạo hàng loạt vào năm 1936 trang bị Mercedes-Benz 260-D - Chúng ta biết, ôtô không phát minh hai phát minh riêng nhà chế tạo Lịch sử ôtô phản ánh tiến diễn khắp giới Ước tính có khoảng 100000 sáng chế để tạo nên xe ô tô đại ngày Tuy vậy, thấy có rất nhiều phát minh thời kỳ sơ khai đặt móng cho phát triển xe Hiện tương lai, xu hướng thiết kế ôtô mong muốn tạo xe gợi cảm, có sức mạnh, tiết kiệm nhiên liệu, điều khiển dễ dàng, an toàn giá thành hạ Ơ tơ có hệ thống bảo vệ mơi trường, giảm chất độc khí thải xuống thấp giảm chất độc khí thải khơng sử dụng động điện, lượng mặt trời, loại ôtô sử dụng nhiều tương lai Ở nước ta nay, số hãng xe lớn sử dụng nhiều thị trường : Tôyota Motor, Ford, Honda motor, Nissan Môto, Peugeot, Fiat,BMW, Hyundai Môtor, Volvo, Suzuki, Mazda Môtor, Isuzu… Một số mẫu xe ôtô tương lai (Hình 1.1) Trường Cao Đẳng Kỹ thuật Cơng Nghệ Quy Nhơn a-Mercedes c- Ơtơ động điện Khoa Cơng Nghệ tơ b-Toyota d- Ơtơ lượng mặt trời Hình 1.1 : Một số mẫu xe tương lai Phân loại ôtô: 3.1 Phân loại ơtơ theo sử dụng nhiên liệu 3.1.1 Xe có động sử dụng nhiên liệu xăng : Động xăng có cơng śt lớn, gọn nhẹ nên sử dụng rộng rãi loại xe 3.1.2 Xe có động sử dụng nhiên liệu điêzel : Là loại động có mơmen xoắn lớn, giá dầu rẻ xăng nên sử dụng nhiều xe tải xe thể thao đa dụng 3.1.3 Xe có động lai (Hybrid): Là loại xe trang bị động khác với loại xe thông thường, có động xăng mơ tơ điện, động phát điện nạp vào ắc quy lớn để sử dụng.Mô tơ bánh xe chạy điện U= 270V, hệ thống điện khác xe dùng U= 12V 3.1.4 Xe có động sử dụng lượng điện : Là xe sử dụng loại động điện, điện dự trữ đầy bình Ắcquy lớn, xe khơng có máy phát điện nên xe phải sạc đầy điện trước chuyến đi, điện dùng cho động có điện áp U= 290V, hệ thống điện khác có: U=12V 3.1.5.Xe có động sử dụng lượng từ pin nhiên liệu : Trường Cao Đẳng Kỹ thuật Công Nghệ Quy Nhơn Khoa Công Nghệ ô tô Đây loại xe chạy động điện, tạo phản ứng Hydro Ơxy khơng khí, thải nước, nên loại xe không gây ô nhiễm môi trường, dự đốn loại động ơtơ tương lai 3.2 Phân loại ôtô theo thân xe : Thân xe chia thành phần : Khoang máy, khoang người ngồi, khoang hành lý 3.2.1 Loại Sedan : Đây loại xe có khoang riêng biệt, cửa, 4-7 chỗ ngồi( Hình 1.2) Sedan thơng dụng Hyundai Accent, Honda Civic & Ford Focus( trung) Honda Accord, Tôyota Camry, Ford Taurus Mitsubishi Grandis ( lớn hơn) Hình 1.2 : Loại Sedan 3.2.2 Loại Coupe : Là dịng xe hai cửa thể thao có chỗ ,luôn thể sức mạnh động Hình1.3LoạiCoupe 3.2.3 Loại Lift Back ( Hatch back) : Về giống với loại Coupe kết hợp khoang hành khách khoang hành lý Nắp cốp đồng thời cửa sau 3.2.4 Loại Hardtop : Cơ giống dịng Sedan Hình1.4 Loại Hardtop 3.2.5 Loại Convertible : Đây kiểu xe Sedan Coupe, có khả thu gọn mui lại thành xe mui trần Trường Cao Đẳng Kỹ thuật Công Nghệ Quy Nhơn Khoa Công Nghệ ô tô (Hình1.5) Hình.1.5.Loại Convertible 3.2.6 Loại Pikup : Đây loại xe tải nhỏ, có khoang máy kéo dài phía trước ghế người lái ( Hình 1.6) Hình 1.6 : Loại Pikup 3.3 Phân loại theo quy ước : 3.3.1 Xe Hybrid : Chỉ loại xe dùng lượng phối hợp, ví dụ ĐC đốt kết hợp với môtơ điện môtơ điện kết hợp ắc quy pin nhiên liệu v.v Động điện giải tốt điều kiện xe phải dừng , chạy nhiều lưu thơng thành phố Nó giúp tăng tốc nhanh bắt đầu vào đường cao tốc Động ổn định, tất công việc “ đổi tải “ qua lại computer tự động thực hiện, ĐC xăng làm công việc nạp điện cho ắc quy động điện.Có thể kể đến Honda Insight Tơyota Priut (đều đạt 4,7 lít cho 100 km) Xe Hybrid coi tương lai cơng nghiệp ơtơ với việc giải tốn lâu đời tiêu hao nhiên liệu ô nhiễm môi trường 3.3.2 Xe sang trọng : Chỉ có loại xe thiết kế cao cấp, nội thất sang trọng, trang bị đại, kich thước từ nhỏ lớn kiểu Sedan to rộng, Roll royce Một vài xe khác thuộc loại Audi A2, Fiat Idea, Hyundai Matrix, Mercedes – Benz A class, Opel Meriva, Peugeot 1007 … 3.3.3 Xe cỡ trung ( mid – size cả): Cỡ xe trung bình, nằm Compact Sedan 3.3.4 Xe tiện ích/ việt dã chuyên dụng ( Utiliti/Offroad cars ) : Các loại xe chuyên dụng không chủ yếu chạy đường xá thông thường -Ví dụ : Xe leo núi, xe chuyên chạy bãi biển, xe chuyên chạy băng tuyết 3.3.5 Xe thể thao : Các loại xe nhỏ chỗ ngồi, có động mã lực lớn, hiệu cao,vóc dáng khí động học,trọng tâm thấp cấu lái thiết kế hoàn thiện số loại xe thể thao tiêng : Porsche, Ferrary,Renault 3.3.6 Xe AUV : Trường Cao Đẳng Kỹ thuật Công Nghệ Quy Nhơn Khoa Cơng Nghệ tơ Đây dịng xe chỗ , xuất từ năm 70, thiết kế để đáp ứng điều kiện đường xá không thuận lợi kể đến Tơyota zace, Tơyota innova, Ford Everest, Mitsubishi Jolie… 3.4 Phân loại ôtô châu Âu ( theo chiều dài xe ): Tiêu chuẩn phân hạng xe châu Âu dựa kích thước thơng số để so sánh chiều dài gồm hạng ký hiệu từ A đến F 3.4.1.Xe hạng A : Là loại xe nhỏ ngắn nhất, có chiều dài < 3,6m Loại xe tiết kiệm nhiên liệu, điển hình xe hạng A VW LUPO, FIAT Ciecento 3.4.2 Xe hạng B: Có chiều dài từ 3,6 - 3,9m, sử dụng phổ biến châu Âu, ví dụ xe Peugeot 206, Fiat Punto 3.4.3 Xe hạng C : Có chiều dài từ 3,9 - 4,4m, nhóm xe thơng dụng, xe chở người Một số mẫu xe hạng C: Nissan Almera, Ford Focus 3.4.4 Xe hạng D : Nhóm có chiều dài từ 4,4 - 4,7m, thường gọi xe hạng trung Hạng xe chia thành nhóm xe gia đình, ( Citroen C5, Tơyota Avensis.) xe cao cấp( Audi A4, BMW Serie 3, Mercedes - Benz C-Class…)Mercedes 3.4.5 Xe hạng E nhóm sang trọng, dài 4,7- 5m , nội thất rộng trang thiết bị cao cấp, đầy đủ tiện nghi Các mẫu xe hạng E ưa chuộng Mercedes E- Class, BMW Serie , AUDI A6 3.4.5 Cuối hạng F : Loại Sedan có chiều dài vượt m Nội thất rất sang trọng, động từ xylanh trở lên, trang bị hệ thống điện tử tiên tiến nhất Những mẫu xe hạng F ưa chuộng nhất Mercedes S – Class, BMW Serie 7, AUDI A8, Lexus LS- 430.v.v Phân loại xe ôtô Việt Nam: - Xe du lịch (chở khách từ đến chỗ ngồi) - Xe tải (chở hàng hoá từ 500kg đến 3,5 tấn) - Xe chở khách (trên 12 chỗ đến 45 chỗ) - Xe chở khách (trên 45 chỗ) - Xe tải trọng lớn (siêu trường, siêu trọng) Trường Cao Đẳng Kỹ thuật Công Nghệ Quy Nhơn Khoa Công Nghệ ô tô Hình 1.7- Xe chở khách Hình 1.8 Xe tải (chở hàng hố) Cấu tạo chung ơtơ: 5.1 Động ôtô: - Động phận biến đổi dạng lượng thành năng, nguồn động lực chủ yếu ôtô - Hiện ôtô sử dụng phổ biến nhất động đốt kiểu piston kỳ Hình 1.9: Mơ hình động đốt ô tô Trường Cao Đẳng Kỹ thuật Cơng Nghệ Quy Nhơn Hình 1.10 : Hệ thống truyền lực Hình 1.11.Khung, bệ xe Ơtơ Hình 1.12.Hệ thống lái Hình 1.13.Buồng lái thùng xe - Các phận động đốt trọng: 10 Khoa Công Nghệ ô tô Trường Cao Đẳng Kỹ thuật Công Nghệ Quy Nhơn Khoa Cơng Nghệ tơ hồ trộn với khơng khí nén tạo thành hỗn hợp cháy Khi gặp nhiệt độ áp suất cao, hỗn hợp nhiên liệu tự bốc cháy sinh lực đẩy Piston xuống điểm chết Áp suất nhiệt độ buồng đốt vào khoảng: P = (70– 100) kG/cm² T° = (1600 – 2000) °C Hỗn hợp khí cháy sinh áp lực đẩy Piston chuyển động từ điểm chết xuóng điểm chết qua truyền làm quay trục khuỷu -Piston chuyển động xuống đến điểm chết kết thúc kỳ nổ, áp suất nhiệt độ giảm xuống vào khoảng: P = (2– 4) kG/cm² T° = (800 – 1000)°C -Trục khuỷu quay 1/2 vòng quay thứ hai (360° - 540°) 3.2.4 Kỳ xả: - Piston chuyển động từ điểm chết lên điểm chết trên, khí cháy Piston đẩy ngồi qua xupáp xả cửa xả - Khi Piston tới điểm chết kết thúc kỳ xả, xupáp xả đóng lại Cuối kỳ xả, áp suất nhiệt độ vào khoảng: P = (1,1– 1,2) kG/cm² T° = (600 – 700)° b.Trục khuỷu quay 1/2 vòng quay thứ hai (540 – 720)° Chu trình làm việc động lặp lại từ đầu Tóm lại: - Một chu trình cơng tác động kỳ hồn thành sau hai vịng quay trục khuỷu - Trong kỳ hoạt động, có kỳ sinh cơng (kỳ nổ) cịn kỳ tiêu thụ công động - Thời điểm đánh lửa bugi thời điểm phun dầu điêsel vòi phun sớm góc trước điểm chết - Xupáp hút xupáp xả cần mở sớm đóng muộn để nạp đầy hỗn hợp cháy xả khí cháy khỏi buồng đốt động So sánh ưu nhược điểm động điêsel động xăng: Bảng thông số đặc trưng chu trình cơng tác Động Động TT Các thông số điêsel xăng Tỷ số nén (ε) 12 – 20 (30) – 12 Áp suất cuối hành trình nén (P c ), (bar) 30 - 50 – 20 Nhiệt độ cuối hành trình nén (T c ), (°C) 700 - 900 400 - 600 41 Trường Cao Đẳng Kỹ thuật Công Nghệ Quy Nhơn Khoa Công Nghệ ô tô 2100 2600 Áp suất cháy cực đại (P z ), bar 50 – 100(150) 40 – 60 Áp suất cuối trình dãn nở (P b ), bar 2–4 3,5 – 5,5 1300 Nhiệt độ cuối trình dãn nở (T b ), (°C) 800 - 1200 1500 220 – 245 300 – 380 Suất tiêu hao nhiên liệu (g e ), g/kW.h ( 70%) (100%) Nhiệt độ cháy cực đại (T max ), (°C) 1600 - 2000 4.1.Ưu điểm: a Hiệu suất động điêsel lớn 1.5 lần so vố động xăng b Nhiên liệu (DO )rẻ tiền so với xăng c Suất tiêu hao nhiên liệu riêng (ge): ge(diesel)=180g/m.l.h, ge(xăng) =250g/m.l.h d Nhiên liệu (DO) khơng bốc cháy nhiệt độ bình thường nên nguy hiểm e Động điêsel hư hỏng vặt khơng có hệ thống đánh hệ thống chế hịa khí 4.2.Nhược điểm: a Trọng lượng động công suất lớn trọng lượng động xăng b Những chi tiết hệ thống nhiên liệu bơm cao áp, kim phumv.v.đòi hỏi phải chế tạo thật xác với dung sai nhỏ = 1/100mm c Tỉ số nén lớn đòi hỏi vật liệu chế tạo nắp máy phải vật liệu tốt Và yếu tố động điêsel đắt tiền so với động xăng d.Sửa chữa hệ thống nhiên liệu phải có máy chuyên dùng, dụng cụ đắt tiền thợ chuyên môn cao e Tốc độ động điêsel lớn động xăng ( cơng śt lớn, chi tiết nặng ) f Do có tỷ số nén cao nên khó khởi động, đặc biệt nhiệt độ thấp Xác định hành trình làm việc thực tế động xăng kỳ 5.1 Xác định hành trình hút : (Hút hỗn hợp nhiên liệu vào buồng đốt) xác định chuyển động Piston từ ĐCT xuống ĐCD, quan sát trình mở xupáp hút 5.2 Xác định hành trình nén: Xác định chuyển động Piston từ ĐCD lên ĐCT, quan sát q trình đóng xu páp hút 5.3 Xác định hành trình nổ: 42 Trường Cao Đẳng Kỹ thuật Công Nghệ Quy Nhơn Khoa Công Nghệ ô tô (Dùng tia lửa điện cao áp đốt cháy hỗn hợp nhiên liệu bị nén động xăng), xác định chuyển động Piston từ ĐCT xuống ĐCD, quan sát đóng kín hai xupáp xả hút 5.4 Xác định hành trình xả: Xác định chuyển động Piston từ ĐCD lên ĐCT, quan sát q trình đóng xupáp hút q trình mở xupáp xả Xác định hành trình làm việc thực tế động điêzel kỳ 6.1 Xác định hành trình hút (Hút khơng khí vào buồng đốt) 6.2 Xác định hành trình nén (nén hỗn hợp nhiên liệu) 6.3 Xác định hàng trình nổ (Hỗn hợp nhiên liệu bị nén với áp suất cao tự bốc cháy) 6.4 Xác định hành trình xả(đẩy khí cháy ngồi) 43 Trường Cao Đẳng Kỹ thuật Công Nghệ Quy Nhơn Khoa Công Nghệ ô tô BÀI 7: NHẬN DẠNG ĐỘNG CƠ KỲ MỤC TIÊU Học xong này, học viên có khả năng: - Phát biểu khái niêm động hai kỳ, mô tả chi tiết sơ đồ cấu tạo động cơ, trình bày nguyên lý hoạt động động hai kỳ qua đồ thị phân phối khí - So sánh ưu nhực điểm động bốn kỳ hai kỳ - Xác định hành trình hoạt động thực tế động NỘI DUNG Khái niệm động hai kỳ: Động kỳ động có chu trình cơng tác hịan thành hành trình Piston tương ứng với vòng quay trục khuỷu Động xăng hai kỳ: 2.1.Sơ đồ cấu tạo: (Hình a) Hình 7.1a.Cấu tạo chung động kỳ a Cấu tạo chung : 44 Trường Cao Đẳng Kỹ thuật Công Nghệ Quy Nhơn Khoa Công Nghệ ô tơ b Sơ đồ: Hình 7.1b Sơ đồ cấu tạo động kỳ 1.Bugi 2.Nắp máy Cửa thải 4.Cửa hút Đáy cácte(buồng phụ) Trục khuỷu 7.Thanh truyền 8.Đường nạp thông với cácte 9.Piston 2.2 Nguyên lý làm việc: 2.2.1 Hành trình thứ nhất: Hình 7.2a.Hành trình thứ 45 Trường Cao Đẳng Kỹ thuật Công Nghệ Quy Nhơn Khoa Công Nghệ ô tô a Trục khuỷu quay 1/2 vòng từ (0o-180o) b Khi Piston chuyển động từ ĐCD → ĐCT - Cửa nạp (8): Đóng - Cửa thải (3): Đóng + Trong xilanh: Thể tích giảm, áp suất tăng , nhiệt độ tăng trình nén bắt đầu + Dưới cacte: Thể tích tăng, áp suất giảm tạo độ chênh lệch với áp suất khí trời Khi cửa hút (4) mở, hỗn hợp khí (xăng + khơng khí + dầu bơi trơn) đưa từ BCHK vào điền đầy cácte c Khi Piston chuyển động đến gần ĐCT, bugi (1) có tia lửa điện cao áp làm cháy hỗn hợp khí, sinh áp lực, đẩy Piston xuống ĐCD d Kết luận: Ở hành trình xảy trình: - Nạp hỗn hợp khí vào xilanh cácte - Thải khí cháy - Nén hỗn hợpnhiên liệu - Bắt đầu trình cháy 2.2.2 Hành trình thứ hai: Hình 7.2b Hành trình thứ hai a Trục khuỷu quay tiếp 1/2 vịng từ (180o-360o.) b Do q trình cháy nên xilanh: Nhiệt độ tăng, áp suất tăng sinh áp lực đẩy Piston từ ĐCT → ĐCD, làm cho: + Cửa hút (4): Đóng kết thúc q trình hút khí vào đáy cácte + Cửa thải (3): Mở, khí cháy đẩy 46 Trường Cao Đẳng Kỹ thuật Công Nghệ Quy Nhơn Khoa Công Nghệ ô tô + Cửa nạp (8): Mở (sau cửa thải) Do Piston chuyển động xuống ĐCD + Dưới cacte: Thể tích giảm dần , áp suất tăng c Khi Piston mở cửa nạp, hỗn hợp khí từ cacte đẩy vào nạp đầy cho xilanh, đồng thời đẩy khí cháy ngồi (một phần hỗn hợp khí nạp bị thất ngồi theo) d Kết luận: Ở hành trình xảy q trình: - Vẫn có q trình nạp hỗn hợp khí vào cácte - Nạp hỗn hợp khí vào xilanh - Cháy, giãn nở, sinh cơng - Thải khí e Lưu ý: Với ĐC xăng hai kỳ q trình bơi trơn thực theo phương thức sau: - Dầu bôi trơn đưa vào động bôi trơn cho chi tiết, hoà trộn hai hình thức: + Pha trực tiếp vào xăng + Tự động pha chế hồ khí - Tỷ lệ dầu bôi trơn xăng khoảng 5% - Dầu bôi trơn cháy chung với khí hỗn hợp xilanh 2.3.Ưu nhược điểm động xăng hai kỳ so với động xăng bốn kỳ: 2.3.1.Ưu điểm: a Kết cấu đơn giản, chi tiết b Bảo dưỡng, sửa chữa đơn giản c Động vận hành cân liên tục vịng quay trục khuỷu có kỳ nổ sinh cơng d Khi đường kính xilanh (D), hành trình Piston (S) tốc độ quay trục khuỷu (n), lý thuyết, công suất động kỳ phải gấp lần công suất động kỳ.Thực tế công suất ĐC kỳ (1,6 – 1,8) lần công suất động bốn kỳ e Piston làm mát tốt mặt ln tiếp xúc với khí hỗn hợp mát 2.3.2 Nhược điểm: a Tiêu hao nhiên liệu nhiều động xăng bốn kỳ b.Tính kinh tế nhiên liệu thấp động kỳ phần khí hỗn hợp bị ngồi q trình qt nạp (gây ô nhiễm môi trường) c Không phát huy tối đa công suất (bị mất phần công suất) nguyên nhân: + Quá trình quét thải khí 47 Trường Cao Đẳng Kỹ thuật Cơng Nghệ Quy Nhơn Khoa Cơng Nghệ tơ + Piston cịn phải làm nhiệm vụ nén khí hỗn hợp đáy cacte d Khí thải cịn sót lại xilanh tương đối nhiều động kỳ e Góc quay tương ứng với q trình cháy (hành trình sinh cơng) nhỏ so với động kỳ 2.4 So sánh ưu nhược điểm động bốn kỳ động hai kỳ: 2.4.1.Ưu điểm: - Trong động hai kỳ xilanh, vòng quay trục khuỷu lần sinh cơng Trong động bốn kỳ hai vịng quay trục khuỷu lần sinh cơng Cho nên thể tích cơng tác, số lượng xilanh, tốc độ quay mặt lý thuyết động hai kỳ có cơng suất lớn gấp đôi động bốn kỳ thực tế lớn (1,5 - 1,8 ) lần thực trình thải, quét, dẫn động bơm nén… - Tốc độ quay động hai kỳ hơn, nên cấu tạo kỹ thuật sử dụng đơn giản so với động bốn kỳ 2.4.2 Nhược điểm động hai kỳ: - Mất phần khí qt theo khí xả ngồi thời kỳ quét khí (Mất tới 30% lượng khí quét) Đối với động xăng hai kỳ, khí quét hịa khí nên động xăng hai kỳ hao tốn nhiều xăng - Chỉ sử dụng động xăng hai kỳ động công suất nhỏ, lắp xe máy, dùng làm máy khởi động cho động điêzel 48 Trường Cao Đẳng Kỹ thuật Công Nghệ Quy Nhơn Khoa Công Nghệ ô tô BÀI 8: NHẬN DẠNG ĐỘNG CƠ NHIỀU XI LANH MỤC TIÊU Học xong học viên có khả năng: -Trìnhbày khái niệm động nhiều xilanh, mô tả kết cấu trục khuỷu động lập bảng thứ tự nổ động nhiều xilanh - Xác định nguyên lý hoạt động xilanh động NỘI DUNG Khái niệm vế động nhiều xilanh: 1.1 Sơ đồ cấu tạo: Hình 8.1.Mơ hình chung động nhiều xilanh a Hầu hết động đốt dùng làm máy phát động lực nên địi hỏi phải có cơng śt mơ men xoắn cao, ổn định, tốc độ vòng quay cao đồng Để thực u cầu động đốt không thoả mãn được,nhất động kỳ xilanh vòng quay trục khuyủ có 1/2 vịng sinh cơng cịn 3/4 vịng quay tiêu thụ cơng nên tốc độ vịng quay, cơng śt, mơ men xoắn động không ổn định, mặt khác làm cho động rung động nhiều Việc bố trí động nhiều xilanh khắc phục tượng b Động nhiều xilanh có khả tăng cơng śt động cách dễ dàng mà không bị hạn chế kích thước kết cấu Muốn mơ men xoắn, công suất , tốc độ động nhiều xilanh ổn định phải bố trí cho vòng quay trục khuỷu (động kỳ) vòng quay trục 49 Trường Cao Đẳng Kỹ thuật Công Nghệ Quy Nhơn Khoa Công Nghệ ô tô khuỷu (động kỳ) tất xilanh động sinh cơng lần thời điểm bắt đầu sinh công xilanh phải khơng trùng mà phải cách vịng vịng quay c.Nếu gọi “ưi” khỏang cách xilanh nổ liên tiếp tính độ, i số xilanh điều kiện diển tả qua biểu thức: Ưi =360xK/i - Với K=1 động kỳ, K= động kỳ - Ví dụ: Động xilanh i=4 ưi= 180° Động xilanh i=6 ưi =120° Động xilanh i=8 ưi =90° 1.2 Nguyên lý hoạt động động nhiều xilanh: 1.2.1.Động bốn xilanh: a.Sơ đồ kết cấu trục Hình 8.2.Kết cấu trục cổ biên b.Bảng thứ tự nổ động xilanh thẳng hàng (Thứ tự nổ 1-3-4-2) 50 Trường Cao Đẳng Kỹ thuật Công Nghệ Quy Nhơn Khoa Cơng Nghệ tơ + Nửa vịng quay thứ nhất trục khuỷu (0° - 180°): - Piston xilanh thứ từ ĐCT đến ĐCD thực kỳ nổ - Cùng thời gian Piston chu trình số từ ĐCT xuống ĐCD lại thực kỳ nạp - Các Piston xilanh số từ ĐCD lên ĐCT ,nhưng xilanh số thực kỳ xả xilanh số lại thực kỳ nén + Trong nửa vòng quay trục khuỷu(180-720o) xilanh phải thực qua kỳ( nạp - nén – nổ – xả) Khi trục khuỷu quay hết nửa vòng quay thứ 4, cà xilanh diễn q trình làm việc có đủ kỳ 1/2 vịng quay trục khuỷu thìcó xilanh thực kỳ sinh công + Nhưng kỳ sinh công xilanh không theo thứ tự 1-2-3-4 mà theo thứ tự làm việc 1-3-4-2 1-2-4-3 tuỳ theo thiết kế nhà chế tạo 1.2.2 Động xilanh: a Sơ đồ kết cấu trục (Trục khuỷu) Hình 8.3 Kết cấu trục cổ biên( xi lanh) b Bảng thứ tự nổ động cơ: Trục khuỷu thiết kế có cổ biên, bố trí lệch 120° theo thứ tự 1-6 trên, 2-5 bên trái, 3-4 bên phải -Xét nửa vòng quay thứ nhất trục khuỷu từ 0-180° + Trong xilanh thứ nhất, Piston dịchchuyển từ ĐCT xuống ĐCD, thực kỳ nổ Trong xilanh số 6, Piston chuyển động từ ĐCT xuống ĐCD kỳ nạp + Trong xylanh số , Piston chuyển động hết 2/3 hành trình lên điểm chết sau chuyển động thêm 1/3 hành trình xuống điểm chết Khi xilanh kết thúc xả bắt đầu kỳ hút, xilanh kết thúc nén bắt đầu kỳ sinh cơng + Trong xilanh chuyển động hết 1/3 hành trình xuống ĐCD tiếp tục 2/3 hành trình lên xilanh kết thúc nạp chuyển sang kỳ nén, xilanh kết thúc kỳ nổ chuyển sang kỳ xả 51 Trường Cao Đẳng Kỹ thuật Công Nghệ Quy Nhơn Khoa Công Nghệ ô tô + Trong nửa vòng quay trục khuỷu, xilanh thực chu trình ( nạp – nén - nổ - xả) Góc quay Xilanh trụccơ (độ 0) 0-60 Hút Nén Nổ Xả Hút Nổ 60-120 Nén Xả 120-180 Hút Nổ 180-240 Xả Nén 240-300 Hút Nổ 300-360 Nén Xả 360-420 Hút Nổ 420-480 Xả Nén 480-540 Hút Nổ 540-600 Nén Xả 600-660 Hút Nổ 660-720 Xả Nén 1.2.3 Động xilanh: a.Sơ đồ cấu tạo: Hình 8.4 Kết cấu trục xilanh b Bảng thứ tự nổ động xilanh: (Thứ tự nổ 8) Góc quay trục (độ 0) 090 9052 Xilanh Nổ Hút Xả Nén Nén Nổ Hút Xả Trường Cao Đẳng Kỹ thuật Công Nghệ Quy Nhơn 180 180270 270360 360450 450540 540630 630720 Nén Hút Xả Khoa Công Nghệ ô tô Nén Nổ Nổ Nén Hút Nổ Hút Hút Xả Hút Nén Hút Nổ Nén Hút Xả Xả Xả Xả Nổ Nén Xả Nén Nổ Nổ So sánh động xi lanh động nhiều xilanh: 2.1 Động xilanh (Mơ hình động xilanh) - Nhỏ gọn kết cấu - Có nhóm cấu trục khuỷ ,thanh truyền, Piston , xéc măng - Sau vòng quay trục khuỷu thực kỳ nổ sinh công 2.2 Động nhiều xilanh (Nhiều máy) - Bố trí thẳng hàng máy hình chữ V - Có nhiều nhóm truyền Piston, xéc măng chung trục khuỷu - Sau 2vòng quay trục khuỷu , ĐC thực nhiều kỳ nổ sinh cơng hơn,vì có nhiều máy Xác định ngun lý làm việc thực tế động nhiều xilanh: 3.1 Xác định theo dấu nhà thiết kế đặt: (Mơ hình động nhiều xi lanh) a Lấy máy số1làm chuẩn : Xác định kỳ nổ cách quay trục cho Piston máy số1 lên ĐCT (Dấu bánh đà trùng với dấu thân động ),cả xupápxả, hút máy đóng kín b Xác định thứ tự nổ máy thông qua chuyển động piston ,các máy kỳ nổ tuỳ theo nhà thiết kế c Quan sát đóng mở xupáp xả ,hút kỳ lại máy động 3.2 Xác định tầm nổ máy bất kỳ (động nhiều xilanh) 53 Trường Cao Đẳng Kỹ thuật Công Nghệ Quy Nhơn Khoa Cơng Nghệ tơ Hình 8.5 Xácđịnh ĐCT tầm nổ 3.2.1.Trình tự bước: a.Tháo bugi (hoặc vòi phun) khỏi nắp máy, nhét giẻ vào lỗ bugi vòi phun b Quay trục cho Piston máy chuyển động lên điểm chết c Quan sát thấy giẻ bật khỏi lỗ bugi ,đồng thời thấy đóng kín hai xupáp xả hút, ta xác định tầm (kỳ) nổ máy,cũng quan sát thời điểm nổ (có tia lửa điện cao áp xuất cực bugi).Với động xăng quan sát tầm nổ hồn hợp nhiên liêu bị nén với áp suất cao (với động điêsel) d Các máy làm tương tự vậy,sẽ tìm thứ tự nổ máy động 54 Trường Cao Đẳng Kỹ thuật Công Nghệ Quy Nhơn Khoa Công Nghệ ô tô TÀI LIỆU THAM KHẢO Trịnh văn Đại Ninh văn Hoàn 2007 Cấu tạo sửa chữa động ôtô- xe máy 1997 Khai thác xe Tôyota NXB lao động Hà Nội NXB-KHKT Hà Nội Võ tấn Đơng Nguyễn Tất Tiến Nguyễn Xn Kính 2002 Giáo trình kỹ thuật Sửa chữa tơ- máy kéo NXB- KHKT Hà Nội Nguyễn Oanh 1993 Kỹ thuật sửa chữa ôtô Động ôtô đại 55 ...Trường Cao Đẳng Kỹ thuật Công Nghệ Quy Nhơn Khoa Cơng Nghệ tơ GIÁO TRÌNH KỸ THUẬT CHUNG VỀ Ô TÔ Bài TỔNG QUAN CHUNG VỀ Ô TÔ MỤC TIÊU Học xong học viên có khả năng: - Phát biểu khái niệm,... khả năng: - Phát biểu khái niệm, phân loại lịch sử phát triển ? ?tô - Phát biểu loại ? ?tô cấu tạo chung ? ?tô - Nhận dạng phận loại ? ?tô NỘI DUNG Khái niệm tơ: Ơ tơ xe tự chạy, dùng để chở hàng hóa,... Động ? ?tô: - Động phận biến đổi dạng lượng thành năng, nguồn động lực chủ yếu ? ?tô - Hiện ? ?tô sử dụng phổ biến nhất động đốt kiểu piston kỳ Hình 1.9: Mơ hình động đốt ô tô Trường Cao Đẳng Kỹ thuật