A. Lý thuyết liờn quan
4.1. Khỏi niệm về động cơ bốn kỳ
a, Kỳ nạp b, Kỳ nộn c, Kỳ sinh cụng d, Kỳ xả
Hỡnh 4.1 Chu trỡnh làm việc của động cơ 4 kỳ
Đồ thị cụng
Đ
z
Đ Đ Đ
Đ Đ Đ Đ
Động cơ 4 kỳ là loại động cơ đốt trong mà một chu trỡnh làm việc nú phải thực hiện bốn hành trỡnh chuyển động của piston tƣơng ứng với hai vũng quay của trục khuỷu. Trong một chu trỡnh làm việc, động cơ thực hiện cỏc quỏ trỡnh (kỳ): Nạp, nộn, chỏy-gión nở-sinh cụng và xả.
4.2. Động cơ xăng bốn kỳ 4.2.1. Đặc điểm
Động cơ xăng bốn kỳ bao gồm cỏc bộ phận: thõn mỏy, nắp mỏy, đỏy dầu, cơ cấu trục khuỷu-thanh truyền, cơ cấu phõn phối khớ, hệ thống bụi trơn, hệ thống làm mỏt, hệ thống nhiờn liệu, hệ thống đỏnh lửa, hệ thống cung cấp điện, hệ thống khởi động.
Hỡnh 4.2 Động cơ xăngbốn kỳ
1.Đỏy dầu; 2.Thõn mỏy;3.Trục khuỷu; 4.Thanh truyền; 5.Piston; 6.Xi lanh; 7.Xu pỏp; 8.Trục cam; 9.Nắp mỏy; 10.Bộ chia điện; 11.Cụm ống hỳt; 12.Mỏy phỏt điện; 13.Truyền động cam; 14.Pu-ly trục khuỷu; 15.Cụm ống xả
Động cơ xăng dựng tia lửa điện để đốt chỏy hỗn hợp hơi xăng và khụng khớ. Hơi xăng đƣợc hoà trộn với khụng khớ tạo ra hỗn hợp cú khả năng chỏy cao trƣớc khi đƣa vào xi lanh của động cơ. Hỗn hợp khụng khớ-nhiờn liệu đƣợc nộn lại và bốc chỏy nhờ tia lửa điện của bugi tạo ra ỏp suất cao và gión nở sinh lực đẩy piston đi xuống. Chuyển động tịnh tiến của piston đƣợc biến đổi thành chuyển động quay của trục khuỷu nhờ cơ cấu trục khuỷu - thanh truyền.
4.2.2 Nguyờn lý hoạt động
4.2.2.1. Kỳ nạp
Piston chuyển động từ ĐCT xuống ĐCD ứng với gúc quay của trục khuỷu từ 00 đến 1800. Lỳc này xupỏp hỳt mở, xupỏp xả đúng nối thụng khoảng khụng gian phớa trờn piston với đƣờng ống nạp.
Thời điểm bắt đầu quỏ trỡnh nạp, trong xi lanh cũn một lƣợng khớ sút của chu trỡnh trƣớc nờn ỏp suất trong xi lanh cao hơn ỏp suất trong đƣờng ống nạp. Vỡ vậy xupỏp xả chƣa đúng hoàn toàn (xupỏp xả đúng muộn) để tiếp tục xả khớ sút. Khi piston chuyển động đi xuống, thể tớch phớa trờn đỉnh piston tăng lờn nhanh chúng làm
cho ỏp suất phớa trờn đỉnh piston giảm nhỏ hơn ỏp suất đƣờng ống nạp tạo nờn độ chờnh ỏp khoảng 0,01 đến 0,03 MPa. Sự chờnh ỏp này làm cho hỗn hợp khụng khớ - nhiờn liệu (động cơ xăng) hoặc khụng khớ sạch (động cơ điờzen) hỳt vào xi lanh.
a) b) c) d)
Hỡnh 4.3 Nguyờn lý hoạt động của động cơ bốn kỳ
a.Kỳ nạp; b.Kỳ nộn; c.Kỳ chỏy-sinh cụng; d.Kỳ xả Áp suất cuối quỏ trỡnh nạp thấp hơn ỏp suất khớ trời.
Đối với động cơ khụng tăng ỏp: P0 = (0,8 0,9)Pk Đối với động cơ tăng ỏp: P0 = (0,9 0,96)Pk Nhiệt độ khớ thể cuối quỏ trỡnh nạp: Ta = 800 1300
4.2.2.2. Kỳ nộn
Piston chuyển động từ ĐCD lờn ĐCT, ứng với gúc quay của trục khuỷu từ 1800
3600. Lỳc này xupỏp nạp và xupỏp xả đều đúng nờn mụi chất trong xi lanh bị nộn lại. Tuy nhiờn ở đầu kỳ nộn, ỏp suất trong xi lanh cũn thấp hơn ỏp suất trờn đƣờng ống nạp nờn để quỏ trỡnh nạp đƣợc hoàn thiện thỡ xupỏp nạp mở thờm một gúc để mụi chất nạp thờm vào xi lanh nhờ tỏc dụng của động năng dũng khớ (gúc đúng muộn xupỏp nạp).
Sau khi xupỏp nạp đúng, ỏp suất và nhiệt độ của mụi chất tăng lờn do thể tớch xi lanh phớa trờn đỉnh piston giảm. ỏp suất cuối quỏ trỡnh nộn phụ thuộc vào cỏc yếu tố nhƣ: tỷ số nộn, độ kớn của buồng chỏy, sự truyền nhiệt của xi lanh ra mụi chất làm mỏt, nhiệt độ mụi chất đầu kỳ nạp.
Áp suất cuối quỏ trỡnh nộn thƣờng nằm trong khoảng:
Đối với động cơ xăng: Pc = 0,7 2,0MPa (khoảng 7 20 Kg/cm2) Đối với động cơ điờzen:
Loại khụng tăng ỏp: Pc = 3,0 5,0MPa (khoảng 30 50 Kg/cm2) Loại tăng ỏp: Pc = 4,0 7,5MPa (khoảng 40 75 Kg/cm2)
Cuối kỳ nộn, khi piston lờn đến gần ĐCT bugi sẽ đỏnh lửa để đốt chỏy hoà khớ (đối với độn cơ xăng) hoặc vũi phun sẽ phun nhiờn liệu vào buồng chỏy với ỏp suất cao (đối với động cơ điờzen).