CHƯƠNG I: CẤU TẠO NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CHUNG CỦA CÁC LOẠI XE Ô TÔ. Xe ô tô bao gồm nhiều chi tiết khác nhau và thường được chia thành các phần chính : Động cơ – Gầm – Điện.1 Cấu Tạo Nguyên Lý Làm Việc Của Động cơ: - Động cơ ô tô : Hiện nay trên ô tô thường sử dụng là động cơ đốt trong kiểu piston 4 kỳ sử dụng nhiên liệu xăng hoặc diesel. Trên một số xe con hiện đại thường được dùng động cơ điện hoặc kết hợp động cơ xăng với điện. - Cấu tạo động cơ ô tô gồm xilanh, piston, xupap, bugi, trục cam, thanh truyền , trục khuỷu, dây curoa, cacte và các hệ thống phụ trợ động cơ.1 Nguyên lý làm việc của động cơ đốt trong.1 Nguyên lý làm việc của động cơ xăng: Động cơ đốt trong sử dụng nhiên liệu xăng, loại hình thành hòa khí bên ngoài hoặc “ vùng chế hòa khí” hoặc hình thành hòa khí bên trong “ phun xăng trực tiếp” có chu trình làm việc gồm 4 quá trình: - Kì hút: Khi piston chuyển động từ điểm chết trên xuống điểm chết dưới , xupap hút mở , xupap xả đóng, khí “hỗn hợp xăng hòa trộn với không khí ở dạng sương” tại bộ chế hòa khí hút vào trong xilanh của động cơ.
- Kì nén: Khi piston chuyển động từ điểm chết dưới lên điển chết trên lúc này cả 2 xupap đều đóng , khí hỗn hợp trong xilanh bị nén lại. 1 Luận Văn Tốt Nghiệp SVTH: Cáp Văn Tuấn - Kì nổ (cháy-giãn nở-sinh công): ở cuối kì nén , khí hỗn hợp ở nhiệt độ và áp suất cao gặp tia lửa điện sẽ bốc cháy và sinh công sẽ đẩy piston chuyển động từ điểm chết trên xuống điểm chết dưới (2 xupap đều đóng). Ở kỳ nổ nhiệt năng biến thành cơ năng làm quay trục khuỷu của động cơ. - Kì xả: Khi piston chuyển động từ điểm chết dưới lên điểm chết trên (xupap hút đóng, xupap xả mở).
Hòa khí đã cháy trong xilanh bị đẩy qua cửa xả ra ngoài.2 Nguyên lí làm việc của động cơ diesel : - Nguyên lý làm việc của động cơ diesel: Cũng giống như động cơ xăng chỉ khác ở kỳ nạp không khí được hút vào xilanh và ở cuối quá trình nén dầu diesel được phun vào hòa trộn với không khí ngay trong buồng đốt, ở nhiệt độ cao và áp suất lớn khí hỗn hợp tự bốc cháy và sinh công.3 Hệ thống bôi trơn động cơ: - Hệ thống bôi trơn dùng để : • Đưa dầu đến các bề mặt chi tiết ma sát để bôi trơn. • Lọc sạch các tạp chất có trong dầu nhớt dầu tẩy rữa các bề mặt chi tiết ma sát. • Làm mát các bề mặt chi tiết ma sát.2 Hệ thống bôi trơn động cơ. 1-Cacte chứa dầu, 2-Bạc đầu trục khuỷu, 3-Bạc bánh răng trung gian, 4-Bạc trục cam, 5-Nắp đổ dầu, 6-Cò cam, 7-Đũa đẩy, 8-Xilanh , 9-Con đội, 10-Cam, 11-Bạc biên, 12- 2 Luận Văn Tốt Nghiệp SVTH: Cáp Văn Tuấn Bạc trục khuỷu, 13-Bơm dầu, 14-Lọc dầu, 15-Ống dẫn dầu chính, 16-Phao hút dầu, 17- Đồng hồ báo áp suất dầu.
- Nguyên lý làm việc : Khi động cơ hoạt động, dầu bôi trơn ở từ đấy cacte sẽ được bơm dầu hút đẩy lên lọc dầu. Từ bộ lọc, dầu sẽ được dẫn tới bề mặt các chi tiết cần được bôi trơn như: piston, xilanh, trục cam - bạc trục cam, trục khuỷu - bạc trục khuỷu nắp máy, con đội,… Ngoài ra dầu cũng được cung cấp tới các hệ thống sử dụng áp suất dầu để hoạt động bên trong động cơ như hệ thống điều khiển phân phối khí,. Sau đó dầu được hồi về đấy cacte để tái sử dụng đảm bảo cho các chi tiết của động cơ được bôi trơn và hoạt động ổn định.4 Hệ thống làm mát: - Quá trình của động cơ làm việc nhiệt độ sinh ra ở kì nổ là rất lớn. Các chi tiết khi tiếp xúc trực tiếp với nhiệt độ cao sẽ bị ảnh hưởng xấu đến độ bền, độ cứng, độ giãn nở và tuổi thọ của các chi tiết khi tiếp xúc.
- Do nhiệt độ cao, độ nhớt của dầu bôi trơn giảm, làm độ ma sát tăng gây ra hiện tượng bó kẹt piston trong xilanh, hệ số nạp giảm dẫn tới công suất động cơ giảm đối với động cơ xăng dễ gây ra hiện tượng cháy kích nổ. Để tránh những hiện tưởng trên cần có hệ thống làm mát động cơ.3 Hệ thống làm mát động cơ. 3 Luận Văn Tốt Nghiệp SVTH: Cáp Văn Tuấn 1-Két nước làm mát, 2-Quạt làm mát, 3-Van xả nước trên két làm mát, 4-Két sưởi, 5- Van hệ thống sưởi, 6-Đường ống, 7-Bơm, 8-Van hằng nhiệt, 9-Bình nước dự phòng, 10- Nắp đổ nước, 12-Cảm biến nhiệt độ nước. - Nguyên lý làm việc : Khi động cơ làm việc, bơm nước hút nước từ két nước vào đường dẫn nước trong thân máy để làm mát các xilanh, buồng cháy và phần nắp máy.
Sau khi làm mát thân máy và nắp máy, nếu nhiệt độ nước dưới 80℃ thì nước làm mát không qua két nước mà lại qua bơm nước rồi tuần hoàn trong động cơ khi nhiệt độ nước làm mát tăng lên đến nhiệt độ trên 80℃ thì van hằng nhiệt sẽ mở để nước qua két nước làm mát, nước sau khi được làm mát lại tiếp tục theo đường ống lên bơm nước để đi làm mát động cơ. Ngoài ra hệ thống làm mát còn cung cấp nhiệt lượng cho hệ thống sưởi trên ô tô thông qua van đóng mở hệ thống sưởi nước nóng chảy qua két sấy để cung cấp nhiệt lượng sưởi cho hệ thống. - Để tăng hiệu quả và làm mát động cơ, phía trước động cơ có bố trí quạt gió, quạt gió làm việc khi nhiệt độ động cơ đạt ngưỡng 80℃ thì “cảm biến nhiệt độ động cơ cấp tín hiệu về cho rơle điều khiển quạt gió hoạt động”, khi nhiệt độ giảm xuống dưới 80℃ thì “cảm biến nhiệt độ cấp tín hiệu về cho rơle điều khiển tắt quạt gió”.5 Hệ thống cung cấp nhiên liệu.1 Hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ xăng. - Hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ xăng: Hòa trộn xăng với không khí sạch theo một tỉ lệ nhất định tạo thành hỗn hợp khí cung cấp cho các xilanh của động cơ theo thứ tự làm việc của nó.
a, Hệ thống cung cấp nhiên liệu bằng chế hòa khí: - Nguyên lí làm việc: Khi động cơ làm việc, bơm xăng hút từ thùng chứa theo ống dẫn qua bầu lọc đến buồng phao của bộ chế hòa khí. Ở kì hút, piston đi từ điểm chết trên xuống điểm chết dưới áp suất trong xilanh giảm, hút không khí qua bầu lọc không khí vào bộ chế hòa khí và hút xăng hòa trộn đều với không khí tạo thành khí hỗn hợp. Khí hỗn hợp theo đường ống nạp, nạp vào các xilanh theo thứ tự làm việc của động cơ, Ở cuối kì nén bugi bật tia lửa điện đốt cháy khí hỗn hợp 4 Luận Văn Tốt Nghiệp SVTH: Cáp Văn Tuấn trong buồng cháy của động cơ. Sau quá trình cháy, khí đã cháy trong xilanh được thải ra ngoài theo đường ổng thải và qua ống giảm âm ra ngoài.4 Hệ thống cung cấp nhiên liệu bằng chế hòa khí.
1-Thùng xăng, 2-Ống dẫn xăng, 3-Bình lọc xăng, 4-Bơm chuyển, 5-Bộ chế hòa khí, 6-Bình lọc không khí, 7-Ống hút, 8-Ống thải, 9-Ống giảm thanh. b, Hệ thống cung cấp nhiên liệu bằng vòi phun điện tử( hệ thống EFI): - Cấu tạo: các cảm biến, bộ điều khiển điện tử, bộ phận phun nhiên liệu.5 Hệ thống EFI. - Nguyên lý hoạt động: Khi xe khởi động, hệ thống điều khiển điện tử trung tâm sẽ quét từng cảm biến có trong động cơ. 5 Luận Văn Tốt Nghiệp SVTH: Cáp Văn Tuấn - Khi các cảm biến hoạt động, các thông số về nhiệt độ, mật độ không khí, áp suất không khí, áp suất nhiên liệu, thời gian, tốc độ động cơ,.
sẽ liên tục được thu thập. Những dữ liệu này sẽ được bộ ECU tiếp nhận và xử lý. ECU trong hệ thống phun xăng điện tử sẽ tính toán và phát tín hiệu đến cơ cấu chấp hành khi đó vòi phun sẽ phun vào buồng đốt động cơ. Nhờ đó, lượng nhiên liệu sẽ được phun với thời gian và lưu lượng hợp lý nhất đảm bảo cho động cơ hoạt động ổn định và tiết kiệm nguồn nhiên liệu hiệu quả.2 Hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ diesel.
- Hệ thống cung cấp nhiên liệu diesel dùng để hút dầu diesel từ thùng chứa sau đó bầu lọc, lọc sạch và tạo ra áp lực cao phun vào buồng đốt của động cơ dưới dạng sương để hòa trộn với không khí tạo thành hỗn hợp khí. a, Hệ thống cung cấp nhiên liệu điều khiển bằng cơ khí: - Khi động cơ làm việc, dầu diesel được bơm dầu hút từ thùng chứa qua bầu lọc thô tới bơm nhiên liệu qua bầu lọc tinh tới bơm cao áp, nhiên liệu được nén đến áp suất cao rồi qua vòi phun, phun vào buồng cháy hòa trộn với không khí tạo thành khí hỗn hợp ở cuối kỳ nén. Do tác dụng của áp suất và nhiệt độ cao khí hỗn hợp tự bốc cháy. Khí đã cháy theo ống xả và ống giảm âm thải ra ngoài.
Dầu thừa ở vòi phun trở về bầu lọc tinh và thùng chứa. b, Hệ thống cung cấp nhiên liệu điều khiển bằng điện tử: - Khi động cơ làm việc, dầu diesel được bơm dầu hút từ thùng chứa qua bầu lọc thô tới bơm nhiên liệu qua bầu lọc tinh tới bơm cao áp.Ở đây nhiên liệu được nén đến áp suất cao rồi qua ray cung cấp nhiên liệu, ở cuối chu trình nén hệ thống điều khiển điện tử cấp tín hiệu cho vòi phun, phun dầu áp suất cao vào buồng cháy hòa trộn với không khí tạo thành khí hỗn hợp ở cuối kỳ nén. Do tác dụng của áp suất và nhiệt độ cao khí hỗn hợp tự bốc cháy.Khí đã cháy theo ống xả và ống giảm âm thải ra ngoài. Dầu thừa ở vòi phun trở về bầu lọc tinh và thùng chứa.
6 Luận Văn Tốt Nghiệp SVTH: Cáp Văn Tuấn 1.6 Hệ thống đánh lửa. - Cấu tạo: nguồn điện pin (sử dụng dòng điện 1 chiều 12-14.2V) , cuộn dây đánh lửa, công tắc đánh lửa, mo-đun đánh lửa hoặc bộ điều khiển, cảm biến, phần ứng, bugi, nhóm tiếp điểm.6 Sơ đồ hệ thống đánh lửa. Nguyên lý hoạt động: - Khi xe được khởi động, hệ thống đánh lửa bằng tia lửa điện được kích hoạt. Dòng điện bắt đầu chạy từ ắc quy qua công tắc đánh lửa đến cuộn dây sơ cấp.
Lúc này, cuộn dây cấp phần ứng sẽ được kích hoạt, nhận tín hiệu điện áp từ phần ứng và đưa đến mô đun đánh lửa.