BÀI 3: ĐỘNG CƠ NHIỀU XY LANH
2. NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA ĐỘNG CƠ NHIỀU XI LANH
2.1. Động cơ 4 xilanh xếp 1 hàng dọc.
2.1.1. Sơ đồ kết cấu trục khuỷu.
Loại động cơ này trục khuỷu có 4 cổ thanh truyền nằm trong cùng một mặt phẳng.
Giữa cổ 1 và cổ 2, giữa cổ 3 và cổ 4 lệch nhau một góc 1800. Khi trục khuỷu quay pít tông của cổ 1 và cổ 4 đi lên điểm chết trên còn pít tông của cổ 2 và cổ 3 đi xuống điểm chết dưới.
25 2.1.2. Bảng thứ tự nổ của động cơ 1-3-4-2.
Nửa vòng quay
Góc quay trục khuỷu
Xy lanh số
1 2 3 4
Thứ nhất 00
1800 Nổ Xả Nén Hút
Thứ hai 1800
3600 Xả Hút Nổ Nén
Thứ ba 3600
5400 Hút Nén Xả Nổ
Thứ tư 5400
7200 Nén Nổ Hút Xả
Qua bảng thứ tự nổ ta thấy ở nửa vòng quay thứ nhất của trục khuỷu (00÷1800).
Pít tông của máy số 1 đi từ điểm chết trên xuống điểm chết dưới thực hiện kỳ nổ. Cùng thời điểm này pít tông của máy số 4 cũng đi từ điểm chết trên xuống điểm chết dưới nhưng thực hiện kỳ hút. Pít tông của máy số 2 và số 3 đi từ điểm chết dưới lên điểm chết trên, máy số 2 thực hiện kỳ xả còn máy số 3 thực hiện kỳ nén. Theo thứ tự nổ 1-3- 4-2 thì máy số 1 nổ được 1800 thì máy số 3 nổ và sau 3600 thì máy 4 nổ và sau 5400 thì máy số 2 nổ. Sau 2 vòng quay của trục khuỷu cả 4 máy đều thực hiện sinh công một lần và trong mỗi máy đều thực hiện đủ bốn hành trình: Hút, nén, nổ, xả.
2.2. Động cơ 6 xilanh xếp hàng dọc.
2.2.1. Sơ đồ kết cấu trục khuỷu
Loại động cơ này trục khuỷu có 6 cổ thanh truyền được bố trí lệch nhau 1200. Theo thứ tự cổ 1 và cổ 6 hướng lên trên, cổ 2 và cổ 5 hướng sang trái, cổ 3 và cổ 4 hướng sang phải (nếu nhìn từ đầu trục khuỷu lại)
Hình 4.1: Sơ đồ kết cấu trục khuỷu động cơ 4 xi lanh xếp 1 hàng dọc.
26 Hình 4.2: Sơ đồ kết cấu trục khuỷu động cơ 6 xi lanh.
2.2.2. Bảng thứ tự nổ của động cơ 1-5-3-6-2-4
Xét nửa vòng quay thứ nhất của trục khuỷu từ (00÷1800) ở xilanh thứ nhất. Pít tông chuyển động từ điểm chết trên xuống điểm chết dưới thực hiện kỳ nổ. Pít tông của xilanh số 6 cũng chuyển động từ điểm chết trên xuống điểm chết dưới, nhưng thực hiện kỳ hút. Pít tông của xilanh số 5 và số 2 chuyển động hết 2/3 lên điểm chết trên sau đó chuyển động 1/3 hành trình xuống điểm chết dưới. Xilanh số 5 kết thúc kỳ nén và bắt đầu kỳ nổ, xi lanh số 2 kết thúc kỳ xả và bắt đầu kỳ hút. Pít tông của xilanh số 3 và số 4 chuyển động hết 1/3 hành trình xuống điểm chết dưới và tiếp tục 2/3 hành trình lên điểm chết trên. Xilanh số 3 kết thúc kỳ hút và bắt đầu kỳ nén, xilanh số 4 kết thúc kỳ nổ
và bắt đầu kỳ thải. Tương tự như vậy trong 3 nửa vòng quay tiếp theo của trục khuỷu, các xilanh lần lượt thực hiện các kỳ còn lại, khi trục khuỷu quay được 2 vòng thì cả 6 xilanh đều thực hiện 4 kỳ và mỗi xilanh thực hiện một kỳ nổ.
Nửa vòng quay
Góc quay trục khuỷu
Xy lanh số
1 2 3 4 5 6
Thứ 1
00
Nổ Thải Hút Nổ
Nén Hút
600 1200
Nén Thải 1800
Hút Nổ
Thứ 2
2400
Thải Nén
3000
Nổ Hút
3600
Nén Thải
Thứ 3
4200
Hút Nổ
4800
Thải Nén 5400
Nổ Hút
Thứ 4
6000
Nén Thải
6600
Hút Nổ
7200 Thải Nén
Kết luận: khi máy 1 nổ được 1200 thì máy 5 nổ, máy 5 nổ được 1200 thì máy 3 nổ, máy 3 nổ được 1200 thì máy 6 nổ, máy 6 nổ được 1200 thì máy 2 nổ, máy 2 nổ
được 1200 thì máy 4 nổ, như vậy sau 2 vòng quay của trục khuỷu có 6 lần sinh công và
27 các máy sinh công cách nhau 1200 theo thứ tự nổ
2.3. Động cơ 8 xilanh hình chữ V có thứ tự nổ là: 1-5-4-2-6-3-7-8 2.3.1. Sơ đồ kết cấu trục khuỷu:
- Trong động cơ 8 xilanh hình chữ V, các xilanh được sắp xếp thành hai dãy, mỗi dãy có 4 xilanh.
- Trục khuỷu có 4 cổ thanh truyền, mỗi cổ được lắp 2 thanh truyền. Các cổ thanh truyền được sắp xếp từng đôi vào hai mặt phẳng vuông góc và mỗi đôi cách nhau 1800. Nếu nhìn từ đầu trục khuỷu thì các cổ sắp xếp như sau:
+ Cổ 1 và 4 là một đôi, trong đó cổ 1 hướng lên trên, cổ 4 hướng xuống dưới.
+ Cổ 2 và 3 là một đôi, cổ 2 hướng sang phải, cổ 3 hướng sang trái.
- Khi đặt hai hàng xilanh lệch nhau 900 thì pít tông của 1 xilanh nằm ở một điểm chết nào đó, pít tông ở xilanh bên cạnh (cùng cổ thanh truyền) sẽ ở điểm giữa trên đường đi của mình. Vì vậy, các kỳ xảy ra ở dãy xilanh bên phải sẽ lệch 1/4 vòng quay (900) so với các kì ở dãy xilanh bên trái.
2.3.2. Bảng thứ tự nổ của động cơ 1-5-4-2-6-3-7-8.
Nửa vòng quay
Góc quay trục khuỷu
Xy lanh số
1 2 3 4 5 6 7 8
Thứ 1
00
Nổ
Hút Thải
Nén
Nén
Hút Thải
Nổ
450 900 1350
Nén Hút Nổ Thải
1800 Thứ 2
2250
Thải Nổ Nén Hút
2700 3150
Nổ Nén Thải
3600 Hút Thứ 3
4050
Hút Thải Nổ Nén
4500 4950
Thải Nổ Hút Nén
5400
Thứ 4 5850 Nén Hút Thải Nổ
Hình 4.3: Sơ đồ kết cấu trục khuỷu động cơ 8 xi lanh xếp hàng chữ V.
28 6300
6750
Hút Thải Nén Nổ
7200
- Ở nửa vòng quay thứ nhất của trục khuỷu, xilanh số 1 pít tông chuyển động từ điểm chết trên xuống điểm chết dưới thực hiện kỳ nổ, xilanh số 4 pít tông chuyển động từ điểm chết dưới lên điểm chết trên thực hiện kỳ nén.
- Trong xilanh số 2 pít tông chuyển động xuống phía dưới 1/2 hành trình xuống điểm chết dưới và dịch chuyển tiếp 1/2 hành trình từ điểm chết dưới đi lên kết thúc quá trình hút và bắt đầu quá trình nén.
- Trong xilanh số 3 pít tông xuất phát từ điểm giữa hành trình chuyển động lên điểm chết trên, khi đến điểm chết trên pít tông lại chuyển động tiếp xuống 1/2 hành trình, để kết thúc quá trình xả và thực hiện một phần quá trình hút. Các xilanh bên phải tương tự như xilanh bên trái.