SỞ LĐ- TB VÀ XÃ HỘI HÀ NAM TRƢỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ HÀ NAM GIÁO TRÌNH Mô đun: Bảo dƣỡng và sửa chữa động cơ đốt trong NGHỀ: CƠ ĐIỆN NÔNG THÔN TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG/ TRUNG CẤP (Ban hành kèm theo Quyết định số: 285/QĐ - CĐN ngày 21 tháng 7 năm 2017 của Trường Cao đẳng nghề Hà Nam) Hà Nam, năm 2017 TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN: Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thể được phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo nghề và tham khảo. Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm. 0 MỤC LỤC Nội dung Trang I. Lời nói đầu 1 II.
Nội dung tổng quát và phân bổ thời gian của mô-đun 2 III. Nội dung chi tiết 3 Bài 1. Nguyên lý động cơ đốt trong 3 Bài 2. Hệ cố định 73 Bài 3.
Cơ cấu trục khuỷu thanh truyền Bài 4. Cơ cấu phân phối khí 102 Bài 5. Hệ thống bôi trơn Bài 6. Hệ thống làm mát 137 IV.
Tài liệu tham khảo 168 1 I. LỜI NÓI ĐẦU Động cơ đốt trong là một trong những bộ phận quan trọng trên máy nông nghiệp. Động cơ đốt trong có làm việc tốt sẽ góp phần làm tăng hiệu quả sử dụng của máy móc, giúp tiết kiệm thời gian, kinh tế. Chính vì vậy, việc bảo dưỡng, sửa chữa động cơ đốt trong là một trong những công việc cần thiết phải được tiến hành thường xuyên.
Đối với người thợ, việc nắm bắt tốt các quy trình bảo dưỡng, sửa chữa các cơ cấu, hệ thống của động cơ đốt trong sẽ giúp nâng cao hiệu quả sửa chữa, tăng thêm độ tin cậy, an toàn mỗi khi thực hiện sửa chữa bảo dưỡng. Khi biên soạn giáo trình này, tác giả đã xem xét, cân nhắc tới thời gian đào tạo, trình độ của người học, yêu cầu của chương trình để đưa ra những nội dung cần thiết. Tuy nhiên, trong quá trình biên soạn, giáo trình không thể tránh khỏi những sai sót. Tác giả rất mong nhận được ý kiến phản hồi từ các học viên và giáo viên giảng dạy để giáo trình ngày càng được hoàn thiện hơn.
NỘI DUNG TỔNG QUÁT VÀ PHÂN BỔ THỜI GIAN CỦA MÔ ĐUN 1. Vị trí, tính chất của mô-đun - Là mô-đun chuyên môn nghề bắt buộc. - Là mô-đun đào tạo độc lập với các mô-đun khác, căn cứ theo tình hình thực tế có thể sắp xếp vị trí dạy mô-đun này so với các mô-đun khác cho phù hợp. Mục tiêu của mô-đun - Kiến thức: + Trình bày được nguyên lý hoạt động của động cơ đốt trong; + Trình bày được cấ u ta ̣o và nguyên lý hoạt động của các cơ cấu , hệ thống của động cơ đốt trong; - Kỹ Năng: + Phân tić h được các hiê ̣n tươ ̣ng , nguyên nhân hư hỏng và đề ra được phương pháp kiểm tra, sửa chữa các chi tiết của động cơ đốt trong; + Tháo lắp, kiể m tra, bảo dưỡng và sửa chữa các bộ phận cố định ; cơ cấu trục khuỷu thanh truyền ; cơ cấu phân phối khí ; hệ thống: bôi trơn, làm mát đúng quy trình, đảm bảo yêu cầu kỹ thuâ ̣t; - Về năng lực tự chủ và trách nhiệm: + Có khả năng tự bảo dưỡng và tháo lắp các chi tiết trong động cơ đảm bảo yêu cầu kỹ thuật.
+ Tiếp nhận và xử lý các vấn đề chuyên môn trong phạm vi của nghề; chịu trách nhiệm cá nhân và trách nhiệm đối với nhóm. + Đánh giá được chất lượng sản phẩm sau khi hoàn thành và kết quả thực hiện của các thành viên trong nhóm. Nội dung mô-đun 3 Bài 1: Nguyên lý động cơ đốt trong 1. Mục tiêu bài: - Trình bày được các thuâ ̣t ngữ và các thông số kỹ thuâ ̣t của đô ̣ng cơ đốt trong; - Mô tả được cấ u ta ̣o , nguyên lý hoa ̣t đô ̣ng và ưu , nhược điểm của đô ̣ng cơ xăng, động cơ diesel hai kỳ, bố n kỳ; - Lâ ̣p đươ ̣c bảng công tác của đô ̣ng cơ nhiề u xi lanh; - Nhâ ̣n da ̣ng được đúng các loa ̣i đô ̣ng cơ đốt trong và các cơ cấ u, hê ̣ thố ng trên đô ̣ng cơ; - Rèn luyện tác phong công nghiệp.
ĐỘNG CƠ XĂNG VÀ DIESEL 4 KỲ Mục tiêu - Giải thích được sơ đồ cấu tạo và trình bày được nguyên lý hoạt động của động cơ xăng và Diesel 4 kỳ - Giải thích được biểu đồ chu trình làm việc. - So sánh được ưu, nhược điểm giữa động cơ Diesel và động cơ xăng - Xác định được hành trình làm việc thực tế của động cơ 4 kỳ.1 Động cơ xăng 4 kỳ 1 xy lanh 2.1 Sơ đồ cấu tạo (hình 3. Thanh truyền động cơ xăng 3. Chế hoà khí 6.2 Nguyên lý hoạt động.
Một chu trình làm việc thực hiện qua các kỳ hút, ép, nổ, xả lần lượt như sau: 4 - Kỳ hút (hình 3.2a): Piston dịch chuyển từ điểm chết trên (ĐCT) đến điểm chết dưới (ĐCD) tương ứng với trục khuỷu quay từ (0 - 180)o, xu páp hút mở, xu páp xả đóng (sự đóng, mở các xu páp do cơ cấu phân phối khí thực hiện). Thể tích trong xy lanh tăng lên, áp suất giảm. Hỗn hợp (xăng và không khí) từ chế hoà khí qua cửa hút vào vào bên trong xy lanh, trộn với khí cháy còn lại tạo thành hỗn hợp đốt. Cuối kỳ hút áp suất trong xy lanh đạt Hình 3.2 a: Kỳ hút khoảng (0,7- 0,8) KG/ cm2 và nhiệt độ đạt khoảng (75 - 125)oC.
Hỗn hợp vào nhiều hay ít phụ thuộc vào bướm ga mở to hay nhỏ. Hỗn hợp nạp càng nhiều công suất càng phát huy. Kỳ ép: Piston dịch chuyển từ ĐCD đến ĐCT (hình 3.2b) tương ứng với trục khuỷu quay từ (180 - 360)o, cả hai xu páp đều đóng, hỗn hợp được nén lại, nhiệt độ và áp suất tăng lên, hỗn hợp được piston nén lại hoà trộn 1 lần nữa. Cuối quá trình nén áp suất trong xy lanh đạt (9 - 15) Hình 3.2 b: kỳ ép KG/ cm2, nhiệt độ đạt (350 - 500)oC.
- Kỳ nổ (kỳ giãn nở sinh công) hình 3.2c: Cuối quá trình ép khi piston gần tới ĐCT bugi phóng tia lửa điện vào hỗn hợp đang có áp suất và nhiệt độ cao do đó hỗn hợp bốc cháy. Hỗn hợp cháy giãn nở sinh công, đẩy piston dịch chuyển từ ĐCT đến ĐCD, tương ứng góc quay trục khuỷu từ (360 - 540)o. áp lực đẩy piston truyền qua thanh truyền đến trục khuỷu, đẩy trục khuỷu quay tròn. Đầu kỳ nổ áp suất trong xy lanh đạt (30- 50) KG/cm2 và nhiệt độ Hình 3.2 c: kỳ nổ đạt (2100 - 2500)0C.
Cuối kỳ nổ nhiệt độ và áp suất trong xy lanh giảm còn (10000 -1200)oC và áp suất (3 - 5) KG/cm2. Để sự cháy xảy ra hoàn toàn, động cơ phát huy hết công suất thông thường bugi phóng lửa trước khi piston đến ĐCT cuối kỳ nén. Góc quay của trục khuỷu tính từ khi bugi phóng tia lửa điện đến khi piston đến ĐCT gọi là góc đánh lửa 5 sớm. Quá trình cháy có thể xảy ra hiện tượng không bình thường là cháy kích nổ (sự cháy xảy ra với tốc độ lăn truyền cực lớn của màng lửa) cháy kích nổ gây va đập mạnh, tăng nhiệt độ làm động cơ nhanh bị hư hỏng.
Có nhiều nguyên nhân dẫn đến cháy kích nổ được tăng tỉ số nén, tăng góc đánh lửa sớm, tăng nhiệt độ động cơ,. Đều dẫn đến tăng khả năng xảy ra cháy kích nổ. - Kỳ xả (hình 3.2d): Piston dịch chuyển từ ĐCD đến ĐCT tương ứng với trục khuỷu quay từ (540 - 720)0 xu páp xả mở, xu páp hút đóng. Piston đẩy khí đã cháy qua cửa xả theo ống xả ra ngoài.
Cuối kỳ xả áp suất trong xy lanh còn khoảng (1,5 - 1) KG/cm2 và nhiệt độ còn khoảng (700 - 800)oC. Khi kết thúc quá trình xả piston lại thực hiện kỳ hút của chu trình tiếp theo. Nhận xét chung: Trong bốn kỳ làm việc chỉ có một kỳ nổ là sinh công, các kỳ còn lại tiêu tốn công, công được tích trữ Hình 3.2d: kỳ xả nhờ bánh đà. Các kỳ tiêu tốn công nhờ sự giải phóng công từ bánh đà dưới dạng công và quán tính.
Biểu đồ chu trình làm việc và sơ đồ lực tác dụng thể hiện trên (hình 3. Trục tung biểu diễn áp suất trong xy lanh, trục hoành biểu diễn thể tích trong xy lanh. Trên biểu đồ đường 7 - 1 biểu diễn kỳ hút, điểm 1 thấp hơn áp suất khí quyển. Đường 1 - 2 - 3 - 4 biểu diễn quá trình nén hỗn hợp (kỳ nén) điểm 2 thể hiện điểm phóng tia lửa điện của bugi.
Đường 2 - 3 - 4 - 5 - 6 biểu diễn kỳ nổ, đoạn 3 - 4 biểu diễn áp suất tăng đột ngột còn thể tích không đổi. Điểm 5 biểu diễn điểm mở sớm xu páp xả. Đường 5 - 6 - 7 là kỳ xả trong thực tế.3 biểu diễn lực tác dụng của áp suất khí cháy, áp lực khí cháy tác dụng lên piston được phân thành Hình 3.3: Biểu đồ chu trình làm việc và lực tác dụng lên gối đỡ hai thành phần S dọc theo phương 6 thanh truyền, S luôn luôn đổi hướng và N vuông góc với thành xy lanh. Phương trình véc tơ có dạng: P= S+N Đối với S lại được chia thành hai thành phần lực tiếp tuyến T và lực pháp tuyến F , T vuông góc với tay quay của trục khuỷu, còn F , trùng với phương tay quay, T tạo ra mô men quay cho trục khuỷu, còn lực F tác dụng lên gối đỡ.
Phư- ơng trình véc tơ có dạng: S = F + T 2.2 Động cơ Diesel 4 kỳ 1 xy lanh 2.1 Sơ đồ cấu tạo (hình 3.4: Sơ đồ cấu tạo động cơ Diêzen Gồm có piston 3 được lắp trong xy lanh, đặt trong thân máy 10, piston được nối với trục khuỷu bằng thanh truyền, thân máy lắp với mặt máy 9 và đáy máy 11 bằng các bu lông, vòi phun nối với bơm cao áp bằng ống cao áp. Đỉnh piston cùng với xy lanh và mặt máy tạo thành buồng đốt.2 Nguyên lý hoạt động: Chu trình làm việc động cơ Diesel 4 kỳ 1 xy lanh tương tự như động cơ xăng 4 kỳ 1 xy lanh, cũng thực hiện các kỳ hút, ép, nổ, xả như sau: - Kỳ hút: Piston chuyển động từ ĐCT đến ĐCD ứng với trục khuỷu quay từ (0 - 180)0, xu páp hút mở, xu páp xả đóng. Thể tích trong xy lanh tăng lên tạo ra sự giảm áp suất hút không khí sạch đã qua bộ phận lọc qua cửa hút vào bên trong xy 7 lanh động cơ.