MỞ ĐẦU Trong thời đại hiện nay, ngành công nghệ ô tô ngày càng phát triển vượt bậc. Nhiều công nghệ mới về vật liệu, điện tử, điều khiển. được áp dụng cho các loại động cơ làm cho động cơ gọn nhẹ hơn, tiết kiệm được nhiên liệu, tốt hơn, dễ điều khiển hơn ngày càng tiện nghi cho người sử dụng, đặc biệt nó còn cải thiện đáng ké về vấn đề khói xả. Do đó ngoài việc nắm vững những kiến thức cơ bản về động cơ đốt trong, việc tìm hiểu nắm rõ thêm về ôtô hiện đại là vấn đề hết sức cần thiết.
Mô hình động cơ phun xăng đơn điểm phần nào giúp chúng ta nắm vững hơn về động cơ phun xăng đơn điểm và hiểu rõ hơn về các cơ cấu hệ thống được điều khiển bằng điện tử. Được sự đồng ý của Ban Chủ Nhiệm Khoa Cơ Khí — Công Nghệ trường Đại Học Nông Lâm TPHCM và với sự hướng dẫn tận tình của thầy Trần Mạnh Quý chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài. Song đã có rất nhiều cố gắng trong quá trình thực hiện nhưng cũng không tránh được những sai sót, chúng tôi chân thành mong được sự đóng góp của thầy cô và các bạn dé dé tài được hoàn thiện hon. Xin chân thành cảm ơn ! 2.
MỤC ĐÍCH LUẬN VĂN Lắp đặt mô hình một động cơ phun xăng đơn điểm trên xe Nissan BlueBird đã được thanh lý, nhằm nâng cao hiệu quả giảng dạy của giảng viên, giúp học viên hưng phan hơn trong học tập. Đồng thời nâng cao tay nghề tháo lắp, sửa chữa động cơ đốt trong. Nội dung của đề tài gồm các công việc sau: - Tra cứu tài liệu về sự phát triển của động cơ phun xăng được trang bị cho ôtô hiện đại ngày nay - Thao d6ng co trén xe Nissan BlueBird da thanh ly - Tim hiéu cau tao va nguyên lý hoạt động của các cơ cấu và hệ thống trên động cơ. - Đặc biệt tìm hiểu cấu tao va nguyên lý làm việc, mạch điều khiển của hệ thong nhién liéu va hé thong đánh lửa ở động cơ Nissan - Vẽ lại sơ đồ các hệ thống trên động cơ và các chỉ tiết chính - Xây dựng bài thực tập về động co phun xăng đơn điểm 3.
TRA CỨU TÀI LIỆU 3.1 Giới thiệu chung về động cơ xăng: 3.1 Nguyên lý làm việc của động cơ xăng 4 kỳ dùng bộ chế hòa khí: Hỗn hợp đốt (hỗn hợp khí) được tạo thành bên ngoài động cơ nhờ bộ chế hòa khí. -Thời kỳ nạp: Sú páp nạp mở, sú páp xả đóng. Pít tông đi từ điểm chết trên (BCT) đến điểm chết dưới (DCD) tạo sự giảm áp trong xi lanh, hỗn hợp đốt gồm xăng+không khí từ bộ chế hòa khí đi qua đường nạp vào trong xi lanh. Thời kỳ nạp kết thúc khi pít tông ở ĐCD.Góc quay trục khuỷu từ 0°—180 Áp suất và nhiệt độ trong xi lanh cuối thời kỳ nạp: P.=0,7+ 0,9kG/ em? T, =20+120°C -Thời kỳ nén: Cả 2 si pap nạp và st pap xả đều đóng.
Pit tông đi từ DCD đến DCT và nén dần hỗn hợp đốt. Khi pit tông lên DCT, khí làm việc trong buồng đốt đạt áp suất và nhiệt độ cao. Động cơ xăng có tỷ số nén ¢ = 7+10 Thời kỳ nén kết thúc khi pit tông ở DCT. Góc quay trục khuyu từ 180°- 360°.
Áp suất và nhiệt độ trong buông đốt cuối thời kỳ nén: P,=7+12kGIecmˆ T, = 200+400°C nfs -Thời kỳ cháy và sinh công: Cả 2 sú páp nạp và sú páp xả vẫn đóng, vào cuối kỳ nén bugi bật tia lửa đốt cháy hỗn hợp khí. Hỗn hợp cháy và giãn nở mạnh tạo ra áp suất cao day pit tông từ DCT xuống DCD va sinh công. Thời kỳ nạp kết thúc khi pit tông ở ĐCD.Góc quay trục khuyu từ 360° — 540° Ap suất và nhiệt độ trong xi lanh cuối thời kỳ nạp: P,=30+40kG/enm? 7, = 2000+2500°C -Thời ky xa: Su pap nap dong, st pap xa mở. Pit tong di từ DCD lên DCT đây khí thai đã làm việc ra ngoài động cơ qua đường xả Áp suất và nhiệt độ trong xi lanh cuối thời kỳ nạp: ?P =l1+ L2kG/em? T, = 500+1000°C Sau khi thời ky xả kết thúc, pit tong lại từ DCT xuống DCD, supap nap mở ra và lại tiến hành nạp hỗn hợp khí mới của chu trình kế tiếp.
Quá trình như thé tiếp diễn mãi khiến cho động cơ làm việc và sinh công liên tục.2 Nguyên lý làm việc của động cơ phun xăng đơn điểm: Tương tự như nguyên lý làm việc của động cơ xăng dùng chế hòa khí nhưng ở đây hỗn hợp khí được tạo thành từ nhiên liệu ở vòi phun và ống dẫn không khí. Vòi phun nhiên liệu được đặt trước bướm ga và hỗn hợp không khí nhiên liệu sẽ được đưa vào đường ống nạp thông qua bướm ga. CƠ CẤU BIEN TAY QUAY 3. Nhiệm vụ chung: Cơ cấu biên tay quay hay cơ cau trục khuyu - thanh truyền có nhiệm vụ thực hiện chu trình làm việc của động cơ, biến chuyên động tịnh tiễn thành chuyền động quay của trục khuỷu.
Chỉ tiết chính : Trong cơ cấu biên tay quay gồm các chỉ tiết chính sau : - Thân động cơ — XI lanh. - Nắp xi lanh — Cac te — Đệm nắp xi lanh. - Píttông — Chốt pit tông — Séc măng. «5x - Thanh truyền (biên) — Bu lông thanh truyền - Bạc lót.
- Trục khuỷu - 6 đỡ - Bánh đà. Cấu tạo của các chỉ tiết chính: 3. Thân động cơ (Khối động cơ, thân máy.): - Nhiệm vụ: là một chi tiết chính trong cơ cấu biên tay quay, có kích thước và khối lượng lớn (Chiém từ 30 — 60% khối lượng toàn bộ động co), làm giá đỡ cho các chỉ tiết khác. - _ Điều kiện làm việc: Trong khi động cơ làm việc, thân động cơ chịu các lực rất phức tạp như lực va đập có chu kỳ, lực kéo, nén, nhiệt độ cao, ăn mòn hoá học.
- Vật liệu chế tạo: Thân động cơ thường được chế tạo theo phương pháp đúc với vật liệu là gang xám hay hợp kim nhôm tuỳ theo kết cau của máy. - Cấu tạo: Tuy theo từng loại động cơ: + Loại thân đúc thành một khối. + Loại thân động co rời. + Theo phương pháp làm mát: làm mát bằng nước hay bằng không khí.
+ Tuy theo số xi lanh và cách sắp xếp xi lanh. + Tuy theo sự bồ trí của hệ thống phân phối khí như: bố trí sú pap đặt hay sú páp treo. Ngoài ra thân động cơ gia công các 6 đỡ dé lắp trục khuyu, trục cam, phân phối khí. Mặt trước gia công đề lắp bơm, các bánh răng truyền động, mặt sau gia công đề lắp vỏ bánh đà và dưới được gia công dé lắp nắp xi lanh và cạc te.1: Sơ đồ thân động cơ một hàng.
Nắp che mặt trước 5. Nắp xi lanh 6. Nắp che mặt trên 7. Hộp ga cò supap 8.
Nắp che mặt sau 9. Bu lông thân động cơ 10.2 Xi lanh: - Nhiệm vụ: nằm trong thân động cơ, có hình dạng ống. Xi lanh kết hợp với nắp xi lanh, đỉnh pít tông tạo thành buồng đốt, thê tích làm việc, dẫn hướng cho pít tông chuyền động lên xuống. - Điều kiện làm việc: chịu ăn mòn hóa học, áp suất thì cháy, tải trọng va đập, tải trọng nhiệt, chịu sự ăn mòn hóa học.
- _ Vật liệu chế tạo: chế tao bằng gang hợp kim, thành trong xi lanh được tráng các chất chịu mài mòn như: Crôm cứng, Oxit sắt, Mangan. - Cấu tạo: gồm 2 loại + Xi lanh đúc liền thân động cơ: là loại không có ống lót. Ưu điểm: gọn nhẹ, dễ chế tạo, khó bị rò rỉ nước làm mát. Nhược điểm: xi lanh bị mòn thì phải thay toàn bộ thân động cơ.
+ Xi lanh có ống lót: gồm hai loại ống lót khô và ống lót ướt. Ong lót ướt: được ép vào xi lanh, chúng tiếp xúc với toàn bộ xi lanh dọc theo toàn bộ chiều dài. Ong lót khô: chỉ tiếp xúc với khối xi lanh phía trên và phía đưới. Bề mặt ngoài ống lót là chất làm nguội.2 Các loại xi lanh trên động cơ.
Đệm chắn nước 4. Lót ướt xi lanh 5. Lót khô xi lanh.3 Nắp xi lanh : - Điều kiện làm việc: Trong khi làm việc xi lanh chịu tải trọng cơ học lớn, lực va đập, nén, ma sát, chịu sự ăn mòn hoá học. - Vật liệu chế tạo: Nắp xi lanh của động cơ xăng thường dùng hợp kim nhôm.
- Cau tạo: Hình 3.3: Cấu tạo của nắp xi lanh và thân động cơ hình chữ V. Nắp xi lanh 2. Ong lót xi lanh loạ 3. Đệm ống lót Pa@1RA Vành định hướng cho ống lót 5.
Thân động cơ Đệm của nắp bánh răng phân phối Phớt dầu trục khuỷu §. Nắp bánh răng phân phối Đệm xi lanh 10. Buồng đốt trên nắp xi lanh s* Nap xi lanh cấu tạo rất phức tạp phu thuộc vào: + Số xi lanh và cách sắp xếp xi lanh (Xi lanh được đúc liền khối hay rời từng cái một). + Theo phương pháp làm mát (Loại đúc rỗng hay loại có cánh tan nhiệt).
+ Theo sự bố trí của hệ thống phân phối khí (như bố trí su pap đặt hay sú páp treo). + Theo loại buồng đốt. Mặt lắp với thân động cơ được gia công thật phẳng và bắt chặt vào thân động cơ nhờ các con vít bu lông. Khi tháo lắp phải theo một trình tự nhất định và lực siết đo nhà chế tạo qui định.
Khi lắp thì phải lắp từ trong ra ngoài, khi tháo thì phải từ ngoài vào trong, tăng hay giảm lực phải từ từ, phải có tính đối xứng hoặc xoắn ốc. Cạc te: - Nhiệm vu: Bao kín các chi tiết bên trong của phần dưới động co và chứa dau bôi trơn cho toàn bộ động cơ. - Vật liệu chế tạo: Được chế tạo bằng thép tôn theo phương pháp đúc. - Cấu tạo: Dạng hình hộp trong có nhiều ngăn đề tránh dầu nhờn bị xáo trộn khi xe lên dôc hoặc xuông dôc vân bảo đảm dâu nhờn đê bôi trơn động cơ.
Pít tông: - Nhiệm vụ: Dinh pit tông kết hợp với xi lanh, nắp xi lanh dé tạo thành buồng đốt va thé tích làm việc. Tạo giảm áp dé hút hỗn hợp không khí — nhiên liệu vào trong xi lanh, nén và đây khí cháy ra ngoài ở thời kỳ xả. - Điều kiện làm việc: Làm việc trong điều kiện nặng nề phức tạp: + Tải trọng cơ học: trong thời kỳ cháy hỗn hợp cháy giãn nở sinh ra áp suất lớn trên đỉnh pít tông. + Tải trọng nhiệt: trong thời kỳ cháy pit tông tiếp xúc trực tiếp với khí cháy có nhiệt độ khoảng 2000°C nên nhiệt độ của pit tông có thé lên đến 300 — 400°C.