CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỘNG CƠ DIESEL - Động cơ là một loại máy có chức năng biến đổi một dạng năng lượng nào đó thành cơ năng. Tùy thuộc vào dạng năng lượng ở đầu vào là điện năng, nhiệt năng, thủy năng,v. - Động cơ đốt trong là một loại động cơ nhiệt, tức là loại máy có chức năng biến đổi nhiệt năng thành cơ năng. Các loại động cơ nhiệt phổ biến hiện nay không được cung cấp nhiệt năng từ bên ngoài một cách trực tiếp mà được cung cấp nhiên liệu, sau đó nhiên liệu được đốt chay để tạo ra nhiệt năng.
Căn cứ vào vị trí dốt nhiên liệu, người ta chia các loại đột co nhiệt thành hai nhóm: động cơ đốt trong và động cơ đốt ngoài. Ở động cơ đốt trong, nhiên liệu được đốt cháy trực tiếp trong không gian công tác của động cơ và cũng tại đó diễn ra quá trình chuyển hóa nhiệt năng thành cơ năng. Ở động cơ đốt ngoài, nhiên liệu được đốt cháy trong lò riêng biệt để cung cấp nhiệt cho môi chất công tác (MCCT) , sau đó MCCT được dẫn vào không gian công tác của động cơ để thực hiện quá trình chuyển hóa nhiệt năng thành cơ năng. KHÁI NIÊM ĐỘNG CƠ DIESEL.
- Động cơ ddiessel ( Diesel engine) là loại động cơ đốt trong hoạt động theo nguyên lú: nhiên liệu tự phát hỏa khi được phun vào buồn đốt chứa không khí bị nén đến áp suất và nhiệt độn đủ cao. Nguyên lú hoạt động nhue trên do ông Rudolf Diesel – kỹ sư người Đức- đề xuất năm 1882. Ở nhiều nưc, động cơ diesel còn được gọi là động cơ phát hỏa bằng chác nén (compression- Ignition engine). - Động cơ 4 kỳ: là loại động cơ đốt trong có chu trình công tác được hoàn thành sau 4 hành trình của piston.
- Động cơ 2 kỳ: là loại động cơ đốt trong có chu trình công tác được hoàn thình sau 2 hành trinh của piston. Bảng phân loại trổng quát động cơ đốt trong Tiêu chí phân loại Phân loại Loại nhiên liệu - động cơ chạy bằng nhiên liệu lỏng dễ bay hoei như: xăng, alcohl, benzol… - động cơ chạy bằng nhiên liệu lỏng khó bay hơi nhue gá oil, mazout… Phương pháp phát hỏa nhiên liệu - Động cơ phát hỏa bằng tia lửa - Động cơ điesel - Động cơ semidiel Cách thức thực hiện chu trình công tác - Động cơ 4 kỳ - Động cơ 2 kỳ Trang 9 Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Đề tài Tốt nghiệp Mô hình động cơ Diesel Mitsubishi Phương pháp nạp khí mới vào không - Động cơ không tăng áp gian công tác - Động cơ tăng áp Đặc điểm kết cấu - động cơ một hang xy lanh, động cơ hình sao , hình chữ V,W,H,… - động cơ có xy lanh thẳng đứng. ngang, nghiêng Theo tính năng - Động cơ thấp tốc, trung tốc và cao tốc - Động cơ công suất nhỏ, trung bình và lớn Theo công dụng - Động cơ xe cơ giới đường bộ - Động cơ thủy - Động cơ máy bay - Động cơ tĩnh tại 1. MỘT SỐ THUẬT NGỮ - KHÁI NIỆM - CÔNG DỤNG 1.
Tên gọi các bộ phận cơ bản 1, Lọc không khí 2, ống nạp 3, xu phap nạp 4, xupap xả 5, ống xã 6, Bình giảm thanh 7, Nắp xylanh 8, xy lanh 9, piston 10, xéc măng 11, thanh truyền 12, trục khuỷu 13, cacte 14, vòi phun nhiên liệu 1. Điểm chết, điểm chết tên, điểm chết dưới - Điểm chết- vị trí của cơ cấu truyền lực, tại đó dù tác dụng lên đỉnh piston một lực lớn bap nhiều thì cũng không làm cho trục khuỷu quay. - Điểm chết trên(ĐCT): vị trí của cơ cấu truyền lực, tại đó piston cách xa trục khuỷu nhât. - Điểm chết dưới(ĐCD): vị trí của cơ cấu truyền lực, tại đó piston ở gần trục khuỷu nhất.
Trang 10 Đề tài Tốt nghiệp Mô hình động cơ Diesel Mitsubishi 1. Hành trình của piston: khoảng cách giửa ĐCT và ĐCD 1. Không gian công tác của xylanh: khoảng không gian bên trong xy lanh được giới hạn bởi: đỉnh piston, nắp xylanh và thành xylanh. Thể tích của không gian công tác của xylanh thay đổi khi piston chuyển đông.
Buông đốt( Vc): phần không gian công tác của xylanh khi piston ở ĐCT. Dung tích công tác của xylanh ( Vs): thẻ tích phần không gian công tác của xylanh và đi qua ĐCT, ĐCD và thể tích không gian công tác của xylanh 1. Môi chất công tác: chất có vai trò trung gian trong quá trình biến đổi nhiệt năng thành cơ năng. Ở những giai đoạn khác nhau của chu trình công tác, Môi chat Công tác có thành phân, trạng thái khác nhau và được gọi bằng ngững tên khác nhau như khí mới, sản phẩm cháy, khí thải, khí sót, hỗn hợp cháy, hỗn hợp khí công tác.
- Khí mới: khí được nạp vào không gian công tác của xylanh qua cửa nạp. ở động cơ diesel, khí mới là không khí - Sản phẩm cháy: những chất được tạo thành trong quá trình đốt chay nhiên liệu trong không gian công tác của xylanh, như: CO2, H2O, NOx. - Khí thải: hỗn hợp các chất được thải tr khỏi không gian công tác của xylanh sau khi đã dản nở để sinh ra cơ năng. Khí thải của động cơ gôm có: sản phẩm chat, nitơ và oxy còn dư.
- Khí sót: phần sản phẩm chat còn sót lại trong không gian công tác của xylanh sau khi cơ cấu xã đã đóng hoàn toàn. - Hỗn hợp cháy: hỗn hợp của nhiên liệu và không khí. - Hỗn hợp khí công tác: hỗn hợp nhiên liệu, không khí, khí sót 1. Quá trình công tác: quá trình thay đổi trạng thái và thành phần của môi chất công tác diễn ra trong khoảng thời gian tương ứng với một lần sinh công ở xylanh.
Trang 11 Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Đề tài Tốt nghiệp Mô hình động cơ Diesel Mitsubishi 1. Chu trình công tác: tổng cộng tất cả các quá trình công tác diễn ra trong khoảng thời gian tương ứng với một lần sinh công ở một xylanh. Đồ thị công: đồ thị biểu diển sự thay đổi áp suất của môi chat công tác theo thể tích không gian công tác hoặc theo góc quay của trục khuỷu. CÁC BỘ PHẬN CƠ BẢN CỦA ĐỘNG CƠ DIESEL.
¾ Bộ khung ¾ Hệ thống truyền lực ¾ Hệ thống nạp-xả Trang 12 Đề tài Tốt nghiệp Mô hình động cơ Diesel Mitsubishi ¾ Hệ thống nhiên liệu ¾ Hệ thống bôi trơn ¾ Hệ thống làm mát ¾ Hệ thống khởi động Ngoài ra, một số động cơ còn có thêm hệ thống điện, hệ thống tăng ap, hệ thong cảnh báo, bảo vệ…. BỘ KHUNG CỦA ĐỘNG CƠ Bộ khung: bao gồm các bộ phận cố định có chức năng che chắn hoặc là nơi lắp đặt các bộ phận khác của động cơ. Các bộ phận cơ bản của bộ khung của đông cơ Diesel bao gôm: nắp xylanh, khối xylanh, cacte và các nắp đậy, đệm kín, bu long,… a. Nắp xylanh Nắp xylanh là chi tiết đậy kín không gian công tác của động cơ từ phía trên và là nơi lắp đặt một số bộ phận khác của động cơ như: xupap, đòn gánh xupap, vòi phun , ống góp khí nạp, ống góp khí thải, van khởi động… Trang 13 Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Đề tài Tốt nghiệp Mô hình động cơ Diesel Mitsubishi Nắp xylanh thường được chế tạo từ gang hoặc từ hơp kim nhôm ằng phương pháo đúc.
Nắp xylanh bằng gang ít bị biến dạng hơn so vơi vắp xy lanh bằng hợp kim nhôn, nhưng nặng hơn và dẫn nhiệt kém hơn. Động cơ nhiều xylanh có thể có 1 nắp xylanh riêng có ưu điểm là dễ chế tạo, tháo lắp, sửa chửa ít bị biến dạng hơn. Nhược điểm của nắp xylanh riêng là khó bố trí các bu long để liên kết nắp xylanh với khối xylanh, khó bố trí ống nạp và ống xã hơn so với nắp xylanh chung. Khối xylanh Các xylanh của động cơ nhiều xylanh thường được đúc liền thành một khối gọi là khối xylanh.
Mặt trên và mặt dưới của khối xylanh được màu phẳng để lắp vào nắp xylanh và cacte. Vách trong của các xylanh được doa nhẵn, gọi là mặt gương của xylanh. Vật liệu để đúc khối xylanh thường dung là gang hoặc hợp kim nhôm. Một số loại động cơ công suất lớn có khối xylanh được hàn từ các tấm théo.
Xylanh của động cơ được làm mát bằng không khí có các cánh tản nhiệt để tăng khả năng thoát nhiệt. động cơ được làm mát bằng nước có các khoang trong khối xylanh để chứa nước làm mát. Thân động cơ và lót xylanh a. Lót xylanh đúc liền với khối xylanh b.Đệm cao su kín nước Trang 14 Đề tài Tốt nghiệp Mô hình động cơ Diesel Mitsubishi c.
Carte Cacte là bộ phận bao bọc và là nơi lắp đặt các bộ phận chuyển đọng chủ yếu của động cơ. Phần trên của cacte là nơi lắp đặt khối xykanh, trục khuyut, trục cam,… Phần dưới của cacte có chức năng đậy kín không gian trong động cơ từ phía dưới và là nơi chứa dầu bôi trơn. Đa số động cơ cỡ nhỏ cà trung bình được làm mát bằng nước, có khối xylanh và cacte trên được đúc liền thành một khối gọi là thân động cơ. Ở một số động cơ cở lớn, cacte dưới vừa là nơi chứa dầu bôi trơn vừa là nơi đặt trục khuỷu và các bộ phận liên quan.
HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC Hệ thống truyền lực có chức năng tiếp nhận áp lực của khí trong không gian công tác của xylanh rồi truyền cho hộ tiêu thị và biến chuyển động tịnh tiến của piston thành chuyển động quay của trục khuỷu. Các bộ phận chính của hệ thống truyền lực cũng chính là các bộ phận chuyển động chính của động cơ, bao gồm: piston, thanh truyền, trục khuỷu, bánh đà. Các bộ phận có liên quan trực tiếp với các bộ phận chuyển động chính kể trên cũng có thể được xếp vào hệ thống truyền lực: xecmang, chốt piston, ạc lót cổ chính, ạc lót cổ biên… 1. HỆ THỐNG NẠP – XẢ Hệ thống nạp – xả có chức năng lọc sạch không khí rồi nạp vào không gian công tác của xylanh và xả khí thải ra khỏi động cơ.
Các bộ phận cơ bản của hệ thong nạo- xả bao gôm: lọc không khí, ống nạp, ống xả, bình giảm thanh và cơ cấu phân phối khí. Trang 15 Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Đề tài Tốt nghiệp Mô hình động cơ Diesel Mitsubishi a. Cơ cấu phân phối khí b. Cơ cấu phân phối khí Xupap là một loại van đặc trưng ở ĐCĐT, có chứ năng đóng, mở đường ống nạp và xã.
Mỗi xylanh của động cơ 4 kỳ thấp tốc và trung tốc thường có 2 xupap: một xupap nạo có chức năng đóng và mở đường ống nạp, một xupap xã có chức năng đóng và mởi đường ống xã.