chương 1 (cá nhân hoặc nhóm). - Đối với người học: chủ động đọc trước giáo trình (bài 1) trước buổi học; hoàn thành đầy đủ câu hỏi thảo luận và bài tập tình huống bài 1 theo cá nhân hoặc nhóm và nộp lại cho người dạy đúng thời gian quy định. ❖ ĐIỀU KIỆN THỰC HIỆN BÀI 1 - Phòng học chuyên môn hóa/nhà xưởng: Xưởng TB tĩnh và động - Trang thiết bị máy móc: Máy chiếu, máy cân bằng động và các thiết bị dạy học khác - Học liệu, dụng cụ, nguyên vật liệu: Chương trình môn học, giáo trình, tài liệu tham khảo, giáo án, phim ảnh, quy trình chuẩn. - Các điều kiện khác: Không có ❖ KIỂM TRA VÀ ĐÁNH GIÁ BÀI 1 - Nội dung: Trang 12 ✓ Kiến thức: Kiểm tra và đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kiến thức ✓ Kỹ năng: Đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kĩ năng.
✓ Năng lực tự chủ và trách nhiệm: Trong quá trình học tập, người học cần: + Nghiên cứu bài trước khi đến lớp + Chuẩn bị đầy đủ tài liệu học tập. + Tham gia đầy đủ thời lượng môn học. + Nghiêm túc trong quá trình học tập. - Phương pháp: ✓ Điểm kiểm tra thường xuyên: 1 điểm kiểm tra (hình thức: hỏi miệng) ✓ Kiểm tra định kỳ lý thuyết: không có NỘI DUNG BÀI 1 1.
TỔNG QUAN VỀ RUNG ĐỘNG 1. Giới thiệu về động cơ đốt trong a. Định nghĩa động cơ Là một máy công tác dùng để biến đổi các dạng năng lượng khác ra cơ năng. - Động cơ nhiệt: Biến nhiệt năng thành cơ năng.
- Động cơ điện: Biến điện năng thành cơ năng. - Động cơ khí động: Biến năng lượng khí nén thành cơ năng. Định nghĩa động cơ nhiệt Bất kỳ một động cơ nhiệt nào khi làm việc đều diễn ra 2 quá trình. - Đốt cháy nhiên liệu và truyền nhiệt cho môi chất.
- Biến đổi một phần nhiệt năng thu được thành cơ năng. Động cơ nhiệt được phân ra : Động cơ đốt trong (Kiểu Piston, kiểu Turbine) và động cơ đốt ngoài (Máy hơi nước). Định nghĩa động cơ đốt trong Là một động cơ nhiệt, trong đó quá trình đốt cháy nhiên liệu, sự tỏa nhiệt và biến nhiệt năng thành cơ năng đều xẩy ra bên trong xi lanh của động cơ. Ưu nhược điểm của động cơ đốt trong a.
Ưu điểm - Hiệu suất có ích cao, với động cơ Diesel hiện đại hiệu suất có thể đạt đến 45%. - Kích thước và trọng lượng của động cơ đốt trong không lớn vì toàn bộ chu trình công tác được thực hiện trong một thiết bị duy nhất mà không cần các thiết bị cồng kềnh như nồi hơi, ống dẫn …v.v - Vận hành an toàn, khả năng gây hỏa hoạn cũng như nổ vỡ thiết bị ít. - Luôn ở trạng thái khởi động và khởi động dễ dàng. - Điều kiện làm việc của thợ máy tốt, cần ít người vận hành và bảo dưỡng.
Nhược điểm - Khả năng quá tải kém. - Rất khó khởi động khi có tải. - Các chi tiết của động cơ đốt trong tương đối phức tạp, giá thành chế tạo cao. - Sử dụng nhiên liệu đắt tiền, yêu cầu đối với nhiên liệu rất khắt khe.
- Đòi hỏi công nhân vận hành, sữa chữa phải có tay nghề cao. - Đặc tính kéo của động cơ đốt trong không được tốt lắm, không thể phát ra một mômen lớn ở tốc độ nhỏ, vì vậy ở ô tô, xe máy phải dùng hộp số. Phân loại động cơ đốt trong a. Dựa vào cách thực hiện một chu trình công tác - Động cơ 4 kỳ: Muốn thực hiện một chu trình công tác cần phải 4 hành trình của Piston.
- Động cơ 2 kỳ: Muốn thực hiện một chu trình công tác cần phải 2 hành trình lên, xuống của Piston. Dựa vào nhiên liệu dùng cho động cơ - Động cơ xăng: Nhiên liệu dùng cho động cơ là xăng. - Động cơ Diesel: Nhiên liệu dùng cho động cơ là dầu Diesel. - Động cơ gas: Nhiên liệu dùng cho động cơ là khí hóa lỏng.
Dựa vào sự cháy hỗn hợp khí - Động cơ cháy cưỡng bức: Dùng tia lửa điện để đốt cháy hỗn hợp khí(Động cơ xăng, động cơ gas) - Động cơ tự cháy: Hỗn hợp khí tự cháy khi nhiên liệu được phun vào buồng đốt (Động cơ diesel). Các thuật ngữ cơ bản về động cơ a. Quá trình công tác - Là tập hợp tất cả các diễn biến của môi chất công tác xẩy ra trong xi lanh của động cơ. - Ví dụ: Quá trình nén, bao gồm sự thay đổi về thể tích, nhiệt độ, áp suất … b.
Chu trình công tác Là tập hợp tất cả các quá trình công tác xẩy ra trong xi lanh của động cơ, sau mỗi chu trình thì môi chất được thay đổi. Kỳ Là một phần của chu trình công tác khi Piston từ vị trí thể tích lớn nhất đến vị trí thể tích nhỏ nhất hoặc ngược lại. Điểm chết Là vị trí của Piston mà tại đó nó phải đổi chiều chuyển động. Điểm chết trên(ĐCT) là vị trí tại đó Piston phải đổi chiều đi xuống, điểm chết dưới (ĐCD) là vị trí tại đó Piston phải đổi chiều đi lên.
Hành trình của Piston ( S ) Là khoảng dịch chuyển của Piston từ ĐCT đến ĐCD hoặc ngược lại. Thể tích buồng cháy ( Vc ) Trang 14 Là thể tích nhỏ nhất của Xi lanh ứng với vị trí khi Piston tại điểm chết trên. Thể tích công tác của Xi lanh( Vh ) Là thể tích của Xi lanh ưng với khoảng dịch chuyển của Piston từ ĐCT đến ĐCD hoặc ngược lại. Thể tích lớn nhất của Xi lanh ( Vmax ) Là thể tích của Xi lanh ứng với vị trí Piston tại ĐCD: Vmax = Vh + Vc vii.
Tỷ số nén Là tỷ số giữa thể tích lớn nhất của Xi lanh và thể tích buồng cháy: = Vmax / Vc 1. ẢNH HƯỞNG CỦA RUNG ĐỘNG ĐẾN HOẠT ĐỘNG CỦA CÁC MÁY 1. Nguyên lý cấu tạo Hình 1.1: Nguyên lý cấu tạo động cơ xăng 4 kỳ Trang 15 A.Nắp đậy xu páp, C.Dầu bôi trơn, P.Trục cam Hình 1.2: Chu trình làm việc của động cơ xăng 4 kỳ a.Kỳ giãn nở, d.Piston Trang 16 Hình 1. 3: Chu trình làm việc của động cơ diesel 4 kỳ 1.
Nguyên lý hoạt động a. Kỳ thứ nhất (Kỳ nạp) Piston đi từ ĐCT đến ĐCD, xupáp nạp mở, xupáp xả đóng, thể tích trong xilanh tăng dần tạo sự chênh lệch áp xuất giữa bên trong xilanh và bên ngoài. Không khí( đối với máy dầu ) hay hỗn hợp khí ( đối với máy xăng ) được nạp vào trong xilanh động cơ. Kỳ thứ hai ( Kỳ nén ) Piston đi từ ĐCD đến ĐCT cả hai xupáp nạp và xả đều đóng, không khí hay hỗn hợp không khí trong xilanh được nén lại, nhiệt độ và áp suất tăng dần.Ở cuối kỳ nén nhiệt độ có thể đạt đến 600oC, áp suất có thể đạt tới 30 Kg/cm2.
Kỳ thứ ba ( Kỳ cháy, sinh công ) Ở cuối kỳ thứ hai, vòi phun nhiên liệu ( động cơ diesel ) hay Buzi bật tia lửa điện ( động cơ xăng ), hỗn hợp khí trong xilanh bốc cháy, nhiệt độ và áp suất tăng cao ( Ở kỳ này áp suất có thể đạt tới 70 Kg/cm2, nhiệt độ có thể tới 2500oC ) môi chất dãn nở đẩy Piston đi xuống Sinh công. Ở kỳ này cả 2 xupáp đều đóng, kết thúc kỳ này Piston đến ĐCD. Kỳ thứ tư ( Kỳ xả ) Piston đi từ ĐCD đến ĐCT , xupáp xả mở, piston đẩy khí cháy ra ngoài kết thúc một chu trình công tác khi Piston đến ĐCT. Chu trình công tác mới lại bắt đầu, cứ như vậy động cơ 4 kỳ hoạt động.
Nhận xét Chu trình công tác của động cơ 4 kỳ được thực hiện bằng 4 hành trình của Piston ứng với 2 vòng quay của trục khuỷu ( 7200 ), trong đó chỉ có kỳ thứ 3 là sinh công còn các kỳ khác phải tiêu tốn công, công này lấy từ năng Trang 17 lượng của các chi tiết chuyển động quay, đối với động cơ nhiều xilanh công này lấy từ kỳ sinh công của các máy khác ( Các máy nổ lệch nhau một góc nào đó tùy vào số lượng xi lanh của động cơ ). Trong thực tế để nạp được đầy không khí hay hỗn hợp khí, xu páp nạp mở trước ĐCT (Gọi là góc mở sớm của xupáp nạp ) và đóng sau ĐCD ( Gọi là góc đóng muộn của xupáp nạp ). Để thải sạch khí cháy ra ngoài, xupáp thải mở trước ĐCD ( Gọi là góc mở sớm của xu páp thải ) và đóng sau ĐCT ( Gọi là góc đóng muộn của xupáp thải ). Để đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp khí trong xilanh phát huy công suất tối đa thì vòi phun phải phun nhiên liệu trước ĐCT một góc nào đó tùy vào từng loại động cơ ( Gọi là góc phun sớm ), đối với động cơ xăng thì Buzi phải bật tia lửa điện trước ĐCT ( Gọi là góc đánh lửa sớm ).
Đối với động cơ nhiều xi lanh, nhà thiết kế sẽ ấn định thứ tự làm việc của từng xi lanh theo một trình tự nhất định. Ví dụ động cơ 4 xi lanh thứ tự làm việc là 1-3-4-2, động cơ 6 xi lanh là 1-5-3-6-2-4, động cơ 8 xi lanh thứ tự nổ là 1-5-4-8-6-3-7-2. Các máy sẽ nổ cách nhau một góc ( Ứng với góc quay của trục khuỷu ) gọi là góc lệch công tác. Góc lệch công tác được tính theo công thức sau: Góc LCT = (1800.
n) / i Trong đó: n là số hành trình piston trong 1 chu trình công tác ( Động cơ 4 kỳ: n = 4, động cơ 2 kỳ: n = 2 ), i Là số xi lanh của động cơ. Ví dụ: Động cơ 4 kỳ 6 xi lanh góc lệch công tác là: Góc LCT = (1800. LÝ THUYẾT VỀ RUNG ĐỘNG MÁY 1. Nguyên lý hoạt động của động cơ xăng 2 kỳ a.
Nguyên lý cấu tạo Trang 18 Xi lanh Trục khuỷu Hình 1.4: Nguyên lý cấu tạo động cơ xăng 2 kỳ Trang 19 b. Nguyên lý hoạt động: Hình 1.5: Chu trình làm việc của động cơ xăng 2 kỳ và pha phối khí + Kỳ thứ nhất Piston đi từ ĐCD lên ĐCT, lần lượt đóng các cửa nạp (7) và cửa xả (2) ở thành xilanh, hỗn hợp khí trong xilanh được nén lại, nhiệt độ và áp suất tăng. Đồng thời Piston đi lên nó sẽ mở thông cửa hút(1) với Cácte, do có sự giảm áp trong Cácte hỗn hợp khí được hút vào trong Cácte. Kết thúc kỳ này khi Piston đến ĐCT.