Giáo trình Động cơ đốt trong (Nghề Điện dân dụng Trình độ Cao đẳng)

+ Ý nghĩa và vai trò của mô đun: Nội dung mô đun này nhằm trang bị cho học viên những kiến thức cơ bản và những kỹ năng cần thiết về cầu tạo, nguyên lý làm việc, và vận hành động cơ đốt

BO GIAO THONG VAN TAI

TRUONG CAO DANG GIAO THONG VAN TAI TRUNG UONG I

GIAO TRINH DONG CO DOT TRONG

NGHE: ĐIỆN DÂN DỤNG TRÌNH ĐỘ CAO DANG

Ban hành theo Quyết định số 1955/QD-CDGTVTTWI-DT ngay 21/12/2017

của Hiệu trưởng Trường Cao đăng GTVT Trung ương I

Hà Nội, năm 2017

LỜI GIỚI THIỆU

Trong quá trình đào tạo cho các học sinh nghề Điện dân dụng, những khái

niệm cơ bản ban đầu về các hiện tượng, các quá trình xảy ra trong các trang thiết

bị mà sau này các em sẽ học là vô cùng cần thiết Mô đun Động cơ đốt trong sẽ trang bị cho các học sinh ngành máy nói riêng và khối kỹ thuật nói chung các

khái niệm, nguyên lý về động cơ đốt trong, kiến thức về máy, chỉ tiết máy Giúp cho các em hiều biết về động cơ đốt trong đang được thịnh hành, vận hành được

cơ bản động cơ đốt trong an toàn hiệu quả trên cơ sở của nguyên lý đã học

Có thê nói Động cơ đốt trong là một trong những mô đun cơ sở nền tảng cho các mô đun về máy nên đòi hỏi các em phải nắm vững những khái niệm,

nguyên lý hoạt động và các chức năng, nhiệm vụ, cấu tao,các hệ thông phục vụ

Các em phải biết vận dụng các kiến thức đã học vào việc vận hành cũng như sửa

chữa một số hư hỏng co bản trong quá trình vận hành

Đề quá trình dạy học mô đun Động cơ đốt trong thuận tiện và hiệu quả

hơn, giáo trình mô đưn Động cơ đốt trong được biên soạn

Những kiến thức mà giáo trình động cơ đốt trong cung cấp giúp cho người học học là cơ sở vê động cơ xăng, động cơ diesel: trong chương trình đào tạo nghê Điện dân dụng

Cấu trúc cơ bản của giáo trình bao gồm 6 bài:

Bài I: Đặc điểm cấu tạo và nguyên lý hoat động của động cơ đốt trong,

Bài 2 : Vận hành động cơ đôt trong

Bài 3 : Bảo dưỡng hệ thống nhiên liệu của động cơ đốt trong,

Bài 4: Bảo dưỡng hệ thống bôi trơn của động cơ đốt trong,

Bài 5: Bảo dưỡng hệ thống làm mát của động cơ đốt trong,

Bài 6: Bảo dưỡng hệ thống điện của động cơ đốt trong

MO DUN: DONG CO DOT TRONG

Mã số mô đun: MĐ 17

- Vi tri, tinh chat, ý nghĩa và vai trò của mô đun:

+ Vị trí mô đun: Mô đun được bố trí sau khi học sinh học xong các mô đun chung, trước các mô đun đào tạo nghê

+ Tính chất của mô đun: Là mô đun cơ sở nghề

+ Ý nghĩa và vai trò của mô đun:

Nội dung mô đun này nhằm trang bị cho học viên những kiến thức cơ bản

và những kỹ năng cần thiết về cầu tạo, nguyên lý làm việc, và vận hành động cơ đốt trong „ năm được các hư hỏng và cách sữa chữa một số chỉ tiết cơ bản của động cơ đôt trong

- Mục tiêu của mô đun:

* Về kiến thức: Trình bày được cấu tạo, nguyên lý hoạt động và chức năng

nhiệm vụ các chi tiệt và các hệ thông của động cơ đôt trong

* Về kỹ năng: Vận hành, bảo dưỡng được động cơ đốt trong có công suất

< 20 HP đúng qui trình, đúng phương pháp

* Về thái độ: Tuân thủ các biện pháp an toàn lao động khi lắp đặt, vận

hành, sửa chữa và bảo dưỡng động cơ đôt trong

Nội dung của mô đun:

2 Tên bai 1: Dac điểm cầu tạo và nguyên 4 3 1

lý hoat động của động cơ đôt trong

3 Tên bài 2: Vận hành động cơ đốt trong 4 1 2

4 | Tên bài 3: Bảo dưỡng hệ thống nhiên

liệu của động cơ đốt trong 8 3 4 1

5 | Tên bài 4: Bảo dưỡng hệ thống bôi

6 | Tên bài 5: Bảo dưỡng hệ thống làm

mát của động cơ đốt trong 4 2 2

7 | Tén bài 6: Bảo dưỡng hệ thống điện

của động cơ đốt trong 6 3 3 1

2 Cấu tạo động cơ đôt trong

2.1 Cau tao chi tiết tĩnh

2.2 Cấu tạo chỉ tiết động

5.3 Vệ sinh công nghiệp

BÀI 2:VẬN HÀNH ĐỘNG CƠ ĐÓT TRONG

1 Đặc điểm cấu tạo động cơ đốt trong

2 Qui trình vận hành

3 Nhân dạng, phân biệt được các hệ thống

4 Vận hành động cơ

3 Thực hành vận hành động cơ

BÀI 3:BẢO DƯỠNG HỆ THÓNG NHIÊN LIỆU CỦA

1 Nhiệm vụ, yêu cầu của hệ thống nhiên liệu

2 Quy trình bảo dưỡng HT nhiên liệu của động cơ đốt trong

3 Bảo dưỡng hệ thống nhiên liệu của động cơ đốt trong

A Bảo dưỡng hệ thống nhiên liệu động cơ diesel : Một sô công việc

bảo dưỡng kỹ thuật HTNL Diesel bao gồm những nội dung sau: 1 Rửa

nắp thùng nhiên liệu và lưới lọt ở miệng rót: Nắp và lưới lọc được rửa sạch

trong dầu lửa hoặc dầu diesel 2 Xả cặn thùng nhiên liệu: Trước khi

cho máy làm việc cần phải xả cặn lắng qua khóa xả thùng nhiên liệu 3

Rửa thùng nhiên liệu: Khi rửa thùng phải tháo ra khỏi máy, xả hết nhiên liệu trong thùng Sau đó đồ một ít dầu lửa hoặc đầu Diesel súc thùng

và xả ra ngoài cho đến khi nhiên liệu chảy ra được trong sạch 4.Xãả

không khí ra khỏi hệ thống: Cần chú ý khi xả gió trong đường dầu á áp

lực thấp cần tháo các đỉnh ô ốcở bầu lọc và bơm Khi xả gió ở đường ô ống cao

áp thì nới lỏng các đầu nối của ống cao áp Một số động cơ không có bơm

tay, khi xả gió phải để tay ga vị trí lớn nhất và cho động cơ quay bằng máy khởi động Xã gió phải tiến hành một cách cần thận đề tránh khởi động động cơ khó khăn và động cơ làm việc bị ngắt quãng Š Bảo dưỡng vòi phun: Để đảm bảo chất lượng, việc bảo dưỡng vòi phun, phải tiến hành

ở xưởng có trang bị và dụng cụ chuyên dùng Bảo đưỡng vòi phun bao gồm

làm sạch, rửa, kiểm tra và điều chỉnh

B Bảo dưỡng nhiên liệu động cơ xăng : 1 Sửa chữa bâu lọc xăng:

4 Thực hành bảo dưỡng hệ thống nhiên liệu

1 Nhiệm vụ, yêu cầu của hệ thống bôi trơn

2 Quy trình bảo dưỡng hệ thống bôi trơn của động cơ đốt trong

3 Bảo dưỡng hệ thống bôi trơn của động cơ đốt trong

4 Thực hành bảo dưỡng hệ thống bôi trơn

1 Nhiệm vụ, yêu cầu của hệ thống làm mát

2 Quy trình bảo dưỡng hệ thông làm mát của 62

4 Thực hành bảo dưỡng hệ thống làm mát 2

BAI 6:BAO DUGNG HE THONG DIEN CUA DONG CO DOT TRONG

1 Nhiệm vụ, yêu cầu của hệ thống IỆT :(uccbnntixnsc2nE0001110211130002101035068160031606115 g3

2 Sơ đồ mạch điện của động cơ đốt trong

3 Quy trình bảo dưỡng hệ thống điện của động cơ đốt trong

4 Bảo đưỡng hệ thống đánh lửa của động cơ đót trong

Š Thực hành bảo dưỡng hệ thống điện

BAI 1:DAC DIEM, CAU TAO VA NGUYEN LY HOAT DONG CUA ĐỘNG

CO DOT TRONG

Ma bai : MD 17.01

Giới thiệu:

Cùng với sự phát triển các ngành công nghiệp động cơ đốt trong đóng một

vai trò đặc biệt quan trọng trong nên kinh tê chúng đa dạng về chủng loại, và

cũng không ngừng được cải tiền và nâng cao cùng với sự phát triên của công

nghệ mới Vì vậy đòi hỏi người vận hành làm việc trong các ngành, nghề và đặc

biệt trong các nghề vận tài, công nhiệp phải hiểu rõ về các yêu cầu, nắm vững

cơ sở lý thuyết động cơ đốt trong Biết ứng dụng của từng loại động cơ đề sử

vận hành hợp lý trong các điều kiện làm việc khác nhau

Với thời lượng 4 giờ bao gồm 3 lí thuyết, 1 giờ thực hành nội dung của bài

nhằm cung cấp những kiến thức ban đầu cho học sinh về đặc điểm, câu tạo các

chỉ tiết tĩnh và động, nguyên lý làm việc của động cơ đốt trong

Mục tiêu của bài:

- Trình bày được nguyên lý kết cấu và nguyên lý hoạt động của động cơ xăng bốn kỳ

- Nhân dạng, phân biệt đúng các chỉ tiết trong cơ cấu truyền động của động

cơ xăng bón kỳ: xy lanh, nắp xi lanh, thanh truyền, trục khuyu, xupáp

- Rèn luyện tính tư duy, sáng tạo, tích cực trong học tập

1 Đặc điểm

Mục tiêu: -

- Hiểu được đặc điểm câu tạo, wu nhược điểm của động cơ xăng và động

cơ diesel

1.1 Giới thiệu về động cơ đốt trong

Động cơ nhiệt là những động cơ trong đó một phần năng lượng của nhiên

liệu bị đốt cháy chuyền hóa thành cơ năng

Các động cơ nhiệt đầu tiên là máy hơi nước, chúng có đặc điểm chung là

nhiên liệu (củi, than, dầu ) được đốt cháy ở bên ngoài xilanh của động cơ

Động cơ nhiệt được sử dụng rộng rãi nhất hiện nay, bao gồm từ những động cơ

chạy bằng xăng hoặc dầu ma dút của xe máy, ô tô, máy bay, tàu hỏa, tàu thủy

đến các động cơ chạy băng các nhiên liệu đặc biệt của tên lửa, tàu vũ trụ, động

cơ chạy băng năng lượng nguyên tử của tàu ngầm, tàu phá băng

Động cơ nhiệt bao gồm động cơ đt trong và động cơ đốt ngoài

Động cơ đốt ngoài: Là loại động cơ nhiệt có quá trình đốt cháy nhiên liệu

được tiên hành ở bên ngoài động cơ (Ví dụ: Máy hơi nước kiéu piston, tua bin hơi nước .)

Động cơ đốt trong: Là loại động cơ nhiệt trong đó việc đốt cháy nhiên liệu,

sự toả nhiệt và quá trình chuyên hoá từ nhiệt năng của môi chất công tác (hỗn hợp khí đốt do việc cháy nhiên liệu), sang cơ năng được tiền hành ngay trong

bản thân động cơ (VD: động cơ Diesel, động cơ cacbua ratơ, động cơ xăng .)

1.2 Ưu nhược điểm

a Ưu điểm

~_ Hiệu suất có ích cao: Đối với động cơ đốt trong hiện đại hiệu suất có ích

có thể đạt 40 + 54 % trong khi đó hiệu suất của thiết bị động luc tua bin hơi chi

22 + 28%, của thiết bị máy hơi nước không quá 16%, của thiết bị tua bin khí

khoảng 30%

- Nếu hai động cơ đốt trong và đốt ngoài cùng công suất thì động cơ đốt

trong gọn và nhẹ hơn nhiều (vì không cần các thiết bị phụ khác như động cơ đốt ngoài, như nồi hơi, buồng cháy, máy nén, thiết bị ngưng hơi .)

- Tinh cơ động cao: Khởi động nhanh và luôn luôn ở trạng thái sẵn sàng khởi động Có thê điêu chỉnh kịp thời công suât theo phụ tải

- Dễ tự động hoá và điều khiển từ xa

~ Ít gây nguy hiểm khi vận hành (ít có khả năng gây hoả hoạn và nỗ vỡ thiết

bị)

- Nhiệt độ xung quanh tương đối thấp tạo điều kiện tốt cho thợ máy làm

VIỆC

- Không tốn nhiên liệu khi dừng động cơ

- Không cần có nhiều người vận hành

b Nhược điểm:

- Kha năng quá tải kém (thường không quá 10% về công suất, 3% về vòng quay trong thời gian một giờ)

- Không ồn định khi làm việc ở tốc độ quá thấp

- Rat khó khởi động khi đã có tải

- Công suất lớn nhất của thiết bị không cao lắm (công suất của động cơ đốt

trong không vượt quá 40 + 4Š ngàn mã lực hoặc 30 + 37 ngàn KW)

_ "Yêu cầu nhiên liệu dùng cho động cơ đốt trong tương đối khắt khe và đắt

tiên

- Cấu tạo của động cơ đốt trong tương đối phức tạp, yêu cầu các chỉ tiết phải có độ chính xác cao

- Động cơ làm việc gây tiếng Šn lớn , nhất là động cơ cao tốc

- Yêu cầu người thợ máy vận hành phải có trình độ kỹ thuật cao

2 Câu tạo động cơ đốt trong

Mục tiêu:

- Hiểu được cấu tạo, điều kiện làm việc của các chỉ tiết cơ bản trong động

cơ đốt trong, nguyên lý hoạt động của các hệ thông phục vụ động cơ

2.1 Cầu tạo chỉ tiết tĩnh

2.1.1 Bộ khung động cơ

Bộ khung động cơ bao gồm các bộ phận có 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 động cơ bao gồm: nắp xi lanh, khối xi lanh, cacte, các nắp đậy, đệm kín,

bul6ng , v.v

Block Portion

crankcase Portion

Hinh 1.1 Khung động cơ đối trong

+ Khối xỉ lanh:

Các xi lanh của động cơ nhiều xi lanh thường được đúc liền thành một khối

(khối xi lanh) Mặt trên và mặt dưới của khối xi lanh được mài phẳng dé lap VỚI nắp xi lanh và cacte Vách trong của xi lanh được doa nhăn (mặt sương)

Vật liệu chế tạo: gang, hợp kim nhôm, hoặc được hàn từ các tam thép

Đối với động cơ được làm mát bằng không khí, khối xi lanh có gắn thêm

+ Cacte: Là bộ phận bao bọc, nơi lắp đặt các bộ phận chuyền động chủ yếu của động cơ

Phần trên cacte (cacte trên) lắp đặt khối xi lanh, trục khuỷu, trục cam, v.v

Phần dưới cacte (cacte đưới, cacte nhớt) có chức năng đậy kín không gian

trong động cơ từ bên dưới Nơi đây chứa dâu bôi trơn

Ở động cơ nhỏ và trung bình, cacte và khối xi lanh được đúc liền (thân động cơ)

Ở động cơ lớn, cacte dưới vừa là nơi chứa dầu bôi trơn vừa là nơi lắp đặt

trục khuỷu và các bộ phận liên quan Ví dụ: các động cơ công suât lớn của hãng

B&W, Cummins, v.v

2.13 Nap xilanh

+ Nắp xI lanh: Là chi tiết đậy kín không gian công tác của động cơ từ phía

trên, nơi đây lắp đặt một số bộ phận như: xupap, đòn gánh xupap, vòi phun, bugi, Ống góp khí nap, ống góp khí thải, van khởi động, v.v

- Vật liệu chế tạo: Gang, hợp kim nhôm

xilanh còn bố trí các đường nạp, đường thải, Các khoang nước làm mát, đường

dầu bôi trơn do đó kết cầu của nắp xilanh rất phức tạp

Nắp xilanh làm việc trong điều kiền rất khó khăn như phải chịu nhiệt độ

cao, áp suất lớn, ăn mòn hóa học nhiều Ngoài ra khi lap rap, lắp xilanh chịu ứng

suất nén khi siết chặt bu lông hoặc gu jông

* Có buồng cháy tốt nhất để bảo đảm quá trình cháy của động cơ tiễn hành

thuận lợi nhất

* Có đủ sức bền và độ cứng vững đề khi chịu tải trọng nhiệt và tải trọng cơ

học lớn không bị biến đạng lọt khí và rò nước

* Dễ dàng tháo lắp và điều chỉnh các cơ cấu lắp trên nó

* Kết cấu đơn giản, dễ chế tạo, đồng thời tránh được ứng suất nhiệt

* Đảm bảo đậy kín xilanh, không bị lọt khí, rò nước, rò dầu

* Nắp xi lanh là một phần của buông đốt do đó nắp xi lanh phải chịu những

điều kiện khắc nghiệt trong quá trình làm việc như: Nhiệt độ cao, áp suất

cao Nắp xi lanh chủ yêu được cấu tạo bằng hợp kim gang hoặc hợp kim nhôm

* Nắp xi lanh là chỉ tiết đề lắp cơ cấu trục cam

2.1.4 Xi lanh

Sơ mi xilanh kết hợp với piston và nắp xilanh tạo thành buồng đốt và không gian công tác, dẫn hướng piston chuyền động và cùng với piston làm nhiệm vụ

nạp khí quét và xả khí thải với động cơ 2 kỳ

Sơ mi xilanh của động cơ nói chung được chế tạo bằng phương pháp đúc + Xi lanh: Là bộ phận có chức năng dẫn hướng piston và cùng với mặt

dưới của nắp xi lanh và đỉnh piston tạo nên không gian công tác của xi lanh Xi lanh được chế tạo riêng và lắp vào khối xi lanh

+ Xi lanh khô: Không tiếp xúc trực tiếp với nước làm mát

+ Xi lanh ướt: Phía ngoài tiếp xúc trực tiếp với nước làm mát Phần dưới của xi lanh có các vòng cao su ngăn không cho nước lọt xuống cacte

Hình 1.4 xi lanh động cơ

Sơ mi xilanh phải có khả năng chịu được ứng suất cơ do áp suất cháy và

ứng suât nhiệt do sự chênh lệch nhiệt độ giữa vách trong và vách ngoài sơ mi xilanh

So mi xilanh của các động cơ có đường kính lớn, hàmh trình dài, có patanh

ban trượt được bôi trơn bằng cách dùng các bơn dầu nhờn kiểu piston cụm, cấp dầu nhờn bôi trơn cho sơ mi xilanh qua các lỗ trên sơ mi xilanh Các lỗ dầu này được khoan ở phía trên của sơ mi xilanh đê hạn chế sự mài mòn sơ mi xilanh

Trên các lỗ dầu nhờn này người ta bố trí các van một chiều để ngăn ngừa việc dầu nhờn chảy ngược lại do áp lực khí cháy lớn Các miệng lỗ phía trong so mi xilanh được nói với nhau bằng rãnh lượn sóng, hoặc thắng đê phân phối dầu

nhờn đều xung quanh chu vi bên trong sơ mi xilanh

So mi xilanh được có định trong khối xilanh bằng sờ định vị phía trên tựa

vào mặt tựa của khối xilanh, phía đuôi đề tự do Kiểu lắp ghép này cho phép sơ

mi xilanh giãn nở theo chiều dọc Độ kín của mồi lắp ghép này được đảm bảo bằng cách rà phẳng bề mặt tiếp xúc hoặc bằng các gioăng đệm làm kín

Khe hở hướng kính giữa gờ định vị và sơ mi xilanh đủ lớn, phù hợp với độ

giãn nở lớn nhât của sơ mi xilanh khi động cơ làm việc

Phần dưới của sơ mi xilanh được lắp các gioăng cao su dé làm kín khoang nước làm mát

Đề tăng khả năng chống ăn mòn, bề mặt làm việc của sơ mi xilanh được

mạ crôm "xốp" đối với các xilanh bằng gang, hoặc thắm Nito đối với các xilanh bằng thép đôi khi để tăng khả năng chống mài mòn một số hãng hiện nay chế tạo bề mặt trong sơmi xilanh kiều gợn sóng Bề mặt ngoài của sơ mi còn có thể

được phủ một lớp sơn Bakelit, mạ thiếc hoặc dùng các tấm kẽm bảo vệ dương cực đề hạn chế ăn mòn điện hóa sơ mi xilanh khi làm mát bằng nước

2.2 Cáu tạo chỉ tiết động

2.2.1 Piston

- Là một trong các chỉ tiết tạo thành buồng đốt

- Tạo ra thay đổi áp suất trong xilanh khi chuyền động

~ Truyền áp lực khí cháy đến tay biên, biến lực tác động vô hướng của khí cháy thành lực có hướng

~_ Truyền nhiệt từ buồng cháy ra môi trường

- Đóng mở các cửa hút, cửa xả đối với động cơ 2 kỳ

Do vậy, piston chịu tác dụng tải trọng cơ do lực khí cháy và lực quán tính gây ra, chịu tải trọng và nhiệt cao, ngoài ra còn chịu ma sát mài mòn do chuyên

động tương đôi so với chỉ tiệt xilanh, xéc măng gây nên Lực khí cháy, lực quán

tính tác dụng và nhiệt độ cao nên thường gây ra ứng suât cơ và ứng suât nhiệt trong piston, ngoài ra còn chịu va đập với xilanh, xéc măng do van toc piston

thay đôi khi thay đôi chê độ tôc độ

Đối với động cơ cao tốc, tăng áp cao, đặc biệt là động cơ 2 kì thì điều kiện

làm việc của piston nặng nề hơn

Yêu cầu cơ bản đối với piston

- Dam bao bao kin buồng cháy:

- Truyén nhiệt tốt;

11

- Có khối lượng nhỏ đề giảm lực quán tính, nhưng phải đảm bảo độ cứng

vững đê chịu được tải trọng cơ & nhiệt

Hình 1.5 Mộtsố kết cấu piston động cơ đốt trong

Kết cầu piston chia thanh 3 phan chinh:

- Đỉnh: là phần trên cùng của piston, cùng với mặt dưới nắp xilanh và một

phần vách ống lót xilanh tạo thành buồng cháy

- Dau piston: bao gồm đỉnh và phan đai lắp xéc măng có nhiệm vụ bao kín buông cháy

- Than piston: phần phía dưới xéc măng cuối cùng của đầu piston, làm

nhiệm vụ dẫn hướng piston

Nói chung, kết cấu piston phụ thuộc loại động cơ Căn cứ vào cầu tạo piston được chia thành hai loại: piston của động cơ nối trực tiếp với tay biên và piston của động cơ có guốc trượt Tuy thuộc vào loại động cơ Diesel: sô kì, công

suât xilanh, mức độ tăng áp, mà có thể làm mát hoặc không làm mát cho đỉnh piston Chat lam mat cho dinh piston thường dùng là dâu hoặc nước

Piston của các động cơ 2 kỳ quét vòng có patanh bàn trượt có phan din hướng dài để ngăn không cho cửa quét và cửa xả thông nhau khi piston chuyển động Phần dẫn hướng thường được ché tạo bằng gang vì phụ tải nhiệt và phụ tải

cơ trên phần dẫn hướng nhỏ hon phan dinh piston

Piston của các động cơ 2 kỳ quét thẳng có patanh bàn trượt, hành trình dài

thì không có phần dẫn hướng vì patanh bàn trượt giữ vai trò dẫn hướng Đối với

các động cơ không có patanh bàn trượt, piston có phần dẫn hướng dài hơn Vật

liệu chế tạo piston phụ thuộc vào kích thước, loại nhiên liệu sử dụng và tốc độ

của động cơ

a Dinh piston

Dinh piston la noi tiếp xúc trực tiếp với khí thể, nên nó chịu áp lực lớn,

nhiệt độ cao và chịu ăn mòn hoá học Đối với động cơ tăng áp cao Áp lực khí cháy cực đại có thể lên tới 10 - 18 MPa và nhiệt độ khí cháy cực đại có thê lên

tới 2000 — 2200°K

Với điều kiện làm việc như vậy, nên đỉnh piston có nhiều loại Phụ thuộc

loại động cơ mà đỉnh piston có các dạng khác nhau Tuy nhiên, nói chung đỉnh piston sau khi chế tạo thường thoả mãn các yêu cầu sau đây:

12

- C6 dang phù hợp với chùm tia nhiên liệu, tạo nên xoáy lốc mạnh để hoà trộn hỗn hợp tốt, với động cơ hai kì đỉnh piston còn phải tạo ra khả năng quét

- Cần phải hạn chế các góc nhọn đề giảm nhiệt độ tập trung và có góc lượn tương đối lớn đề dẫn nhiệt tốt

Đỉnh piston có các dạng: đỉnh bằng (a), đỉnh lõm dạng (e), đỉnh lõm dạng

chỏm cầu hoặc lõm không đối xứng (g.i.h,f) đỉnh lồi (b,c,d)

Đối với động cơ Diesel tàu thuỷ có công suất lớn phần đầu piston được làm bằng thép và chế tạo rời so với phần thân Kiểu kết cầu này có thể giảm được giá thành của vật liệu chế tạo và thay thế từng phần nếu bị hư hỏng

Động cơ Diesel hai kì có guốc trượt phần đầu và thân piston không chịu tác

dụng của lực đây ngang, nên có thê để khe hở giữa piston và xilanh lớn hơn, do

đó tránh được hiện tượng kẹt piston khi làm việc ở chế độ quá tải Và phần đầu piston được lắp trực tiếp với cán piston Nếu động cơ bố trí quét vòng, để che

kín các cửa lúc khi piston ở điểm chết trên thì ngoài phan dau cần phải bố trí thêm phần dẫn hướng dài hơn

Đối với động cơ Đốt trong có công suất vừa và nhỏ phần đầu piston thường

được chế tạo liên với phần thân

Thân piston (phân dẫn hướn,

Kết cấu thân piston phụ thuộc loại động cơ Đối với động cơ Diesel hai kì công suất lớn, xả qua xu páp thường là loại động cơ có guôc trượt Tác dụng dẫn hướng và chịu lực đây ngang do guoc dan hướng tiếp nhận, nên người ta chỉ chế tạo phan đầu và lắp trực tiếp vào cán piston mà không chế tạo phần thân Động

13

cơ có guốc trượt, nhưng bố trí quét vòng qua cửa, người ta chế tạo thêm phần thân để đóng mở cửa quét Đối với động cơ không có guốc trượt, phần thân

piston làm nhiệm vụ dẫn hướng và chịu tác dụng của lực đây ngang Để đảm

bảo dẫn hướng tốt và ít bị va đập trong quá trình hoạt động, thì khe hở giữa thân

piston với ống lót xilanh phải bé

- Chiều dài thân piston: Được xác định trên cơ sở áp lực tác dụng lên bề mặt

trong xi lanh, sao cho duy trì màng dầu bôi trơn Riêng đối với động cơ hai kì

quét vòng, thân piston phải đủ dài để khi piston năm ở ĐCT vẫn đủ đóng kín cửa quét và cửa xả Đối với động CƠ cao tốc, vòng quay động cơ càng lớn, chiều dài phần dẫn hướng phải càng ngăn đề giảm lực quán tính của khối lượng chuyển

động tịnh tiến, vì thế áp lực riêng lên thân càng cao, do đó tốc độ mài mòn tăng lên

Trên thân piston có bố trí các rãnh xéc măng dầu, thường bó trí từ 1 đến 2 rãnh Đối với động cơ Diesel trung và thấp tốc đễ giảm ma sát và mài mòn với mặt gương xi lanh trên phần dẫn hướng có lắp ép một hoặc nhiều vành đai bằng đồng thanh hay hợp kim nhôm

- VỊ trí bệ chốt piston (đối với piston nối trực tiếp với tay biên): Thường

được bô trí cao hơn trọng tâm đê áp suất do lực đầy ngang và lực ma sát gây ra

phân bô đêu hơn Nếu vị trí bệ chốt chọn đúng sẽ giảm được mức độ va đập của

thân piston lên thành xi lanh

- Trên thân piston chỗ tập trung nhiều vật liệu nhất là hai bệ chốt Dé tránh hiện tượng biến dạng nhiệt gây bó kẹt chốt piston, piston khi chịu lực đây

ngang, lực thể khí và chịu nhiệt cao, thì thân piston tại tiết diện ngang ứng với

bệ chốt được ché tạo có dạng hình ô van hoặc vát bớt phần vật liệu ở hai đầu bệ chốt Trong quá trình hoạt động do tác dụng của lực đây ngang thân piston tại vùng chốt tác dụng lên mặt gương xi lanh trong mặt phẳng lắc Ngoài ra phần

đầu và phần thân piston còn chịu tác dụng của áp lực khí cháy Pz và chịu tác dụng của nhiệt độ cao làm biến dạng

2.2.2 Biên (Thanh truyền)

Biên là khâu trung gian nối piston với trục khuỷu, dùng đề biến chuyền

động tịnh tiến của piston thành chuyên động quay tròn của trục khuyu, trong hành trình sinh công và ngược lại làm nhiệm vụ truyền lực từ trục khuỷu dé dẫn động piston trong những hành trình không sinh công

Khi động cơ hoạt động: Biên làm việc trong điều kiện chịu lực thay đổi liên

tục

- Chịu lực nén và uốn rất lớn do áp lực khí cháy thông qua piston truyền

xuống

- Chiu luc kéo, luce quan tinh cua ban than va cua piston

- Chịu mài mòn ở hai đầu

Trong động cơ không có guốc trượt thì biên được chia thành ba phần chính:

Đầu nhỏ (Đầu trên lắp ghép với piston), Thân, Đầu to (Đầu dưới lắp ghép với cổ

trục khuỷu)

- Da số động cơ đầu nhỏ biên thường được chế tạo liền với thân biên Đối

Kích thước đầu nhỏ biên được xác định theo đường kính ngoài của chốt

piston va khả năng dat no trong long piston

Hình 1.7 Cấu tạo thanh truyền (fay biên)

1 Lỗ phun dâu làm mát đỉnh piston, 2 Đầu nhỏ, 3 Bạc lót, 4 Lỗ dẫn dầu

bôi trơn, 5 Thân thanh truyền, 6 Căn đệm điều chỉnh chiêu cao buông đốt,

7 Bulong thanh truyền, 8 Căn đệm điều chỉnh khe hở dâu

a Đâu nhỏ biên: Đầu nỗi với piston thông qua cht (ac) piston

- Hình dạng đường viền phía ngoài của đầu nhỏ biên có nhiều đạng ví dụ: Động cơ cao tốc thì đầu nhỏ biên có hình tròn xoay, loại thấp tốc có hình ô van với vành dày hơn, hoặc tròn xoay có gờ nồi đề tăng độ cứng

- Bên trong đầu nhỏ biên có bạc lót đề chống mòn, bạc lót có thể làm liền

hoặc làm rời bằng thép hoặc bằng đồng, mặt trong có tráng lớp hợp kim đỡ sát

Trên bạc lót có lỗ dẫn dầu bôi trơn (thông với thân biên hoặc thông qua đầu nhỏ biên lên phía trên) Bạc lót được cô định vào đầu nhỏ biên bằng chót định vi

hoặc ép chặt để chống xoay

- Phương pháp bôi trơn cho đầu nhỏ: Bôi trơn tự nhiên hoặc cưỡng bức

Bôi trơn tự nhiên: (Đường kính xilanh D<150mm) khoan các lỗ hướng tâm theo biên xuyên qua bạc lót lợi dụng dầu nhờn vung toé

Bôi trơn cưỡng bức: Dầu nhờn sau khi bôi trơn cho ổ đỡ chính, theo đường khoan trong má khuỷu, lên bôi trơn cho đầu to biên, sau đó theo đường khoan trong thân biên hoặc ống dẫn dầu lên bôi trơn cho đầu nhỏ biên

b Thân biên: Nôi đầu nhỏ với đầu to biên

- Thân biên thường có dạng thon đều từ đầu to lên đầu nhỏ, tại các vị trí

chuyền tiếp đều có góc lượn

- Hình dạng tiết diện thân biên có nhiều loại

15

Loai tiét dién tron va elip la don gian, dé ché tao nhưng độ cứng kém thường dùng cho động cơ thâp tốc

Hình 1.8 Mặt cắt một số loại thân thanh truyền

Loại tiết diện chữ I, chữ H khó chế tạo nhưng độ cứng cao chịu lực tốt, „

trọng lượng nhỏ nên giảm được lực quán tính thường dùng cho động cơ cao tốc

- Bên trong thân biên có khoan một lỗ dẫn dầu xuyên suốt từ đầu to lên đầu

nhỏ (có trường hợp lắp ông dân dâu sát ngoài thân biên)

c Đầu to biên: Lắp với trục khuỷu

Hình 1.9 Một số loại đầu to thanh truyền

- Được chế tạo thành 2 nửa, nửa trên thường chế tao liền với thân biên, còn

nửa dưới lắp với nửa trên bằng bulông biên Có trường hợp đầu to biên được chế

tạo riêng rôi lắp với thân biên băng bu lông hoặc gu giông

- Bên trong đầu to biên có bạc lót, bạc lót được chế tạo thành 2 nửa (hình

lòng máng) và được cô định với đầu biên bằng chốt hoặc gờ định vị Mặt trong

bạc lót có lỗ dẫn dầu và rãnh chứa dầu bôi trơn

- Mặt cắt chia 2 nửa đầu to biên có thể làm vuông góc với thân biên hoặc

vát nghiêng với thân biên Nếu vát nghiêng sẽ giảm được lực kéo bulông biên và

có thế tháo biên rút qua xilanh dễ dàng hơn, nhưng khó chế tạo hơn

- Dé điều chỉnh tỉ số nén (kích thước buồng đót) có thể dùng căn đệm giữa 2

nửa đầu to biên đề điều chỉnh

đ Bu lông biên:

16

Dùng đề lắp liên kết đầu to biên với thân biên hoặc liên kết 2 nửa đầu to với

nhau Bulông biên phải chịu lực rất lớn: Lực kéo, lực cắt, lực uốn Vì vậy

bulông biên không giông bu lông thường Có câu tạo như hình vẽ

Bu long biên sau khi chế tạo phải rà cho chính xác Các bu lông biên được xiết chặt bằng đai ốc xẻ rãnh Với động cơ có công suất lớn chúng được chia độ

để cho tiện việc điều chỉnh

(1g) ly Oy Hinh 1.10 Kết cấu bulông biên

Trục khuyu

Trong quá trình làm việc trục khuỷu có nhiệm vụ:

- Nhận áp lực khí cháy (Từ piston, biên truyền xuống) chuyền thành mô men quay để truyền chuyền động cho các cơ cấu bên ngoài

~ Truyền chuyền động cho piston trong những hành trình không sinh công

Trục khuỷu là một trong những chỉ tiết quan trọng nhất và chế tạo khó khăn nhất trong các chỉ tiết của động cơ

Truc khuyu chiu tai trong nang né cua áp lực khí cháy cũng như các lực quán tính của các khối lượng chuyên động tịnh tiến và chuyền động quay

Các lực này gây ra mô men xoắn và uốn lớn, thay đổi cả trị số và chiều Sự biến thiên có chu kỳ của các lực trên không chỉ gây ra các dao động xoắn và dao động dọc trục, mà trong những điều kiện nhất định có thẻ gây ra những ứng suất

phụ, ứng suất mỏi rất lớn làm gãy trục khuỷu Trục khuỷu còn luôn bị mài mòn

(Tại vị trí các cổ trục)

Yéu cau kết cấu và kích thước trục phải tính toán đảm bảo đủ độ cứng

vững đề chịu lực, đảm bảo cân bằng động được tốt nhất và không gây ra rung

động khi làm việc Vật liệu chế tạo phải đảm bảo độ bền, độ cứng, chịu mòn và chịu mỏi tốt Các trục khuỷu của động cơ Diesel hiện đại hầu hết chế tạo từ thép

các bon Đối với động cơ cao tốc có thể chế tạo từ hợp kim thép để tăng độ bền vững của trục và tăng độ chịu mài mòn của ổ trục

Trục khuỷu gồm 3 phan: Phan dau, Phan thân và Phần đuôi

a Phần đầu trục

Là đầu tự do quay thường để lai các bơm, các thiết bị khác ., và đề lắp các

bánh răng để dẫn động các thiết bị như: Trục cam, bơm cao áp, bơm dầu

b._Phâần đuôi trục

17

Có mặt bích lắp với một bánh đà Bánh đà có tác dụng tích trữ năng lượng

làm cho động cơ hoạt động êm, ít rung động Vành ngoài bánh đà có lỗ để via

máy, có vành răng đề khởi động, có khía một số vạch dầu cần thiết cho việc

kiêm tra góc phun nhiên liệu và hệ thông phân phôi khí

Hinh 1.11 Céu tao truc khuyu

c Than truc khuyu

Gồm nhiều cổ trục (cổ trục và cô biên) và các má khuỷu Có thể chia thành

nhiều đơn vị trục, mỗi đơn vị trục khuyu gom: 1 cô trục, 1 cô biên và 2 má

khuỷu

Kết cấu trục khuỷu có nhiều loại khác nhau:

- Loại chế tạo liền toàn bộ trục (động cơ công suất nhỏ, ít xilanh)

- Loại chế tạo ghép (động cơ công suất lớn, thấp tốc)

+ Loại ghép từng đơn vị

+ Loại ghép riêng từng cô trục, cổ biên với má khuỷu

IW

8) Trụe liên đặc b) Trụ rỗng e) Trục nữa ghếp d) Truc ghép

Hình 1.12 Kết cấu một số đơn vị trục khuỷu

- Loại đặc

- Loại rỗng

- Loại nửa ghép

- Loại ghép, rỗng

Cấu tạo một đơn vị trục:

Để bôi trơn cho cổ biên với đầu to biên, người ta khoan đường đầu xuyên

từ cổ trục qua má khuỷu lên cổ biên Đường dầu nghiêng khoảng 120° Việc bôi

trơn dùng hệ thống đầu tuần hoàn

18

Để tiện cho việc chế tạo thường đường kính cổ trục bằng đường kính cô

biên Đối với trục ghép thì chế tạo các má, cỗ trục, cổ biên riêng biệt Khi lắp ráp dùng phương pháp lắp nóng (Má trục được sấy nóng) hoặc bằng cách làm

lạnh cổ trục (Trong lắp ghép không dùng then) độ bền cần thiết đạt được nhờ chế độ lắp ghép, nhờ lực ma sát Các cổ khuỷu của động cơ có nhiều xilanh nằm trong những mặt phẳng khác nhau

Thứ tự nỗ và sự cân bằng động cơ phụ thuộc vào cách bồ trí các khuỷu Đối với động cơ 4 kỳ người ta sử dụng trục đối xứng, có nghĩa là các khuỷu

phân bố theo từng cặp trên một khoảng cách giống nhau kê từ tâm trục Góc kẹp

giữa các khuỷu trục (góc lệch pha) a = Kế) (ï: số xilanh)

3607

i

Đề đảm bảo cho trục và cac 6 trục chịu tải trọng phân bố đề theo chiều dọc,

không nên bô trí 2 xilanh liên nhau làm việc liên tiệp ma cân bô trí cách nhau (Tôt nhât nên bô trí ở các xilanh khác phía nhau so với trọng tâm trục khuỷu)

Đối với động cơ 2 kỳ: ø=

+Cơ câu phân phôi khí:

Cơ cấu phân phối khí có chức năng điều khiển quá trình nạp khí mới vào không gian công tác của xi lanh, thải khí thải ra khỏi động cơ

Hau hết động cơ 4 kỳ hiện nay có cơ cấu phân phối khí kiểu xupap

Đối với động cơ 2 kỳ, không nhất thiết phải có xupap, chức năng điều khiển

quá trình nạp xả được đảm nhiệm bởi piston, cửa nạp, cửa xả

+ Xupap là một loại van đặc trưng của động cơ đốt trong, có chức năng

đóng mở đường ông nạp, xả

19

2.3.2- Hệ thống nhiên liệu

Hệ thống nhiên liệu có nhiệm vụ cung cấp đủ một lượng nhiên liệu nhất

định, trong một khoảng thời gian nhất định, vào buồng đốt của động cơ tại đúng các thời điểm quy định, dưới dạng sương mù tạo điều kiện cho nhiên liệu hòa trộn tốt nhất với không khí trong xi lanh

- Lượng nhiên liệu cấp vào phải đủ và chính xác theo yêu cầu của mỗi chu trình và có thể điều chỉnh được theo yêu cầu của phụ tải (vòng quay động co)

- Lượng nhiên liệu cấp vào các xilanh phải đồng đều, nếu cấp không đều thi động cơ sẽ hoạt động không đều, rung động mạnh ảnh hưởng đến độ bền của động cơ

- Thời điểm cung cấp nhiên liệu phải đúng thời điểm quy định, không sớm quá, không muộn quá

- Thời gian cung cấp nhiên liệu phải đúng theo yêu cầu chế độ động cơ

- Đối với động cơ diesel

+ Áp suất nhiên liệu phun vào buồng đốt phải đúng quy định, phải đủ lớn dé tạo sương tốt và có sức xuyên tốt, tạo điều kiện hoà trộn tốt với khí nén trong

xilanh

+ Nhiên liệu phải được phun ở trạng thái tơi sương (càng tơi sương càng

tốt), hình đáng tia nhiên liệu phải phù hợp với buồng đốt tương đối đồng đều,

dầu bôi trơn còn có nhiệm vụ làm mát, rửa sạch bề mặt các chỉ tiết và chống ô

xy hóa bề mặt các chỉ tiêt

Các thiết bị trong hệ thống phải đơn giản, dễ tháo lắp, kiểm tra, điều chỉnh,

dễ tự động hóa

Các phương pháp bôi trơn: hơi dầu, vung toé đầu, áp suắt

Đa số động cơ đốt trong hiện nay được trang bị hệ thống bôi trơn cưỡng bức (áp suất) Hệ thống này dùng bơm dầu nén dầu đến áp suất 1.5 - 8 bar, rồi cung cập vào mạch dầu chính của động cơ, từ mạch dầu chính đầu được chuyển đến

các bề mặt cần bôi trơn: Cổ chính, cổ biên trục khuỷu, cam, mặt gương xi lanh,

V.V

2.3.4- Hệ thống làm mát

Hệ thống làm mát có chức năng giải nhiệt từ các chỉ tiết nóng của động cơ (piston, xi lanh, nap xi lanh, xupap, v.v.) để chúng không bị quá tải về nhiệt Hệ thống bôi trơn còn có chức năng thứ hai là duy trì nhiệt độ của dầu bôi trơn trong một phạm vi nhất định để đảm bảo các chỉ tiêu kỹ thuật của dầu bôi trơn

Môi chất làm mát là chất có vai trò trung gian trong việc truyền nhiệt từ các chỉ tiết nóng của động cơ ra ngoài Môi chat làm mát có thể là đầu, nước, không khí, hoặc là một dung dịch đặc biệt

2.3.5- Hệ thống khởi động

Động cơ đang ở trạng thái dừng, để nó có thể bắt đầu hoạt động cần phải dùng một nguôn năng lượng bên ngoài nào đó lai động cơ đến một tốc độ quay khởi động (n„¿), đó là tốc độ quay nhỏ nhất mà vận tốc trung bình của piston đạt

đến giá trị Cụ cần thiết để nhiên liệu có thể tự bốc cháy và động cơ có thể làm

viéc

Có nhiều phương pháp khởi động động cơ diesel Khởi động bằng tay, khởi

động bằng động cơ điện, khởi động bằng những động cơ xăng phụ, khởi động bằng không khí nén Khởi động bằng không khí nén là phương pháp chủ yếu của động cơ diesel tàu thuỷ

Điều kiện để động cơ có thê khởi động bằng khí nén khi piston ở bat ky vị

trí nào chỉ có thê thực hiện được với động cơ có nhiều xilanh Cụ thể động cơ 4

kỳ thì ít nhất phải có 6 xi lanh và động cơ 2 kỳ ít nhất có 4 xilanh

3 Nguyên lý hoạt động

Mục tiêu:

- Hiểu được nguyên lý hoạt động của động cơ 2 kỳ và 4 ky, uu khuyết điểm

của từng loại Phân loại được động cơ đốt trong theo các đặc trưng cơ bản của

nó

3.1 Nguyên lý hoạt động

Nguyên lý làm việc như sau:

Hỗn hợp không khí và nhiên liệu được đốt trong xi lanh của động cơ đốt

trong

21

Khi nhiên liệu long, hay thé khí được đưa dưới dạng hơi sương vào trong

xilanh động cơ và bốc cháy ( Tự cháy do nén đến ap suat và nhiệt độ tự bốc cháy của nó, hoặc bị đốt cháy cưỡng bức nhờ nguôn lửa là Bugi), sản vật cháy

có áp suất và nhiệt độ rất cao tiền hành quá trình giãn nở, tác dụng lực lên mặt trên của đỉnh piston đây piston chuyền động tịnh tiến đi xuống

Có nhiều loại động cơ đốt trong khác nhau, một phan sir dung các chu kỳ tuần hoàn khác nhau Tuy vậy tât cả các động cơ đốt trong đều lặp lại trong một chu trình tuần hoàn chu kỳ làm việc bao gôm 4 bước: Nạp, Nén, N6 (đốt) và Xả

Xã và Nạp là hai bước dùng để thay khí thải bằng khí mới Nén va N6 ding dé biến đổi năng lượng hóa học (Đốt hỗn hợp không khí và nhiên liệu) thông qua nhiệt năng (nhiệt độ) và thé năng (áp suất) thành năng lượng cơ (động năng)

trong chuyên động quay của trục khuỷu

1 Trong kỳ thứ nhất (Nạp -Xu páp nạp mở, Xu páp xả đóng) hỗn hợp không

khí và nhiên liệu được "Nạp" vào xi lanh trong lúc piston chuyền động đi xuống

2 Trong kỳ thứ hai (Nến - hai Xu pap đều đóng) piston nén hỗn hợp khí trong xi lanh khi chuyển động đi lên Ở cuối kỳ thứ hai (khi ‘piston dén diém

chết trên) hỗn hợp khí được đốt cháy, trong động cơ xăng bằng bộ phận đánh lửa, trong động cơ diesel bằng cách tự bốc cháy

3 Trong kỳ thứ ba (Nỗ (tạo công) — các Xu páp vẫn tiếp tục được đóng): hỗn hợp khí được đốt cháy mãnh liệt Vì nhiệt độ tăng dẫn đến áp suất của hỗn

hợp khí tăng đây piston chuyển động đi xuống Chuyên động tịnh tiến của piston được chuyền bằng tay biên đến trục khuỷu và được biến đồi thành chuyền động

quay

4 Trong kỳ thứ tư (Xả - Xu páp nạp đóng, Xu pap xa m0) piston chuyén

động đi lên đây khí từ trong xi lanh qua ong xả ra môi trường

Chuyên động của piston 6 kỳ thứ nhất, hai và bốn là nhờ vào năng lượng

được tích trữ bởi bánh đà lắp ở đầu trục khuyu trong kỳ thứ ba (Thì sinh công) Một động cơ bốn kỳ vì thế có góc quay là 720 độ tính theo góc quay của trục

khuỷu tức là khi trục khuỷu quay 2 vòng thì mới có một lần sinh công Có thêm

nhiều xy lanh thì năng lượng đốt được đưa vào nhiều hơn trong hai vòng quay

của trục khuỷu sẽ làm cho động cơ chạy êm hơn

Do trong lúc khởi động chưa có đà nên trục khuỷu phải được quay từ bên ngoài bằng một thiết bị khởi động như dây (máy cưa, động cơ của ca nô), cần khởi động (mô tô), tay quay khởi động ở các ô tô cô hay bằng động cơ điên như ở các mô tô và ô tô hiện đại hoặc bằng gió nén như các động cơ tầu thủy

Hình 1.14 Nguyên lý hoạt động động cơ đốt trong 4 kỳ 1- trục khujỷu, 2-biên, 3-piston, 4-sơ mỉ xỉ lanh, Š-cửa hút, 6-xu páp hút,

7- xu pap xd, 8- cửa xả, 9- nam xu pap

Việc thay thé khí thải bang hỗn hợp khí mới được điều khiển bằng trục cam

Trục cam này được liên kết với trục khuỷu, quay có giảm tốc 1: 2 đối với động

cơ 4 kỳ, dé đóng và mở các Xu páp trên nắp xi lanh của động cơ Thời gian trục khuỷu đóng và mở các Xu páp được điều chỉnh sao cho Xu páp nạp và Xu páp

xả được mở cùng một lúc trong một thời gian ngắn khi chuyên từ thì xả sang kỳ nạp Khí thải thoát ra với vận tốc cao sẽ hút khí mới vào buông đốt nhằm nạp

khí mới vào xi lanh tốt hơn và tăng áp suất cháy

Động cơ hai kỳ là một động cơ đốt trong cũng được chế tạo theo kiểu động

cơ có piston đây Khác với động cơ bốn kỳ, hai kỳ cần thiết để tạo ra năng lực được hoàn thành trong một vòng quay của trục khuỷu Một kỳ là chuyển động của piston từ một trạng thái tĩnh theo một hướng về trạng thái tĩnh mới (chuyền

động từ một điểm chết này về đến điểm chết kia) Trục khuỷu hoàn thành nửa

vòng quay trong một kỳ Loại động cơ diesel hai kỳ đang được sử dụng rộng rãi

trên tàu thủy, tàu hỏa và các máy phát điện, loại động cơ xăng thường sử dụng trong các loại xe ôtô nhỏ có dung tich 50-750 cm’, như xe máy, máy cất

cỏ và máy cưa

Chu trình của động cơ hai thì:

Hinh 1.15 So dé hoat động động cơ 2 kỳ

Ky I1: Tạo công và nén khí

+ Piston bat đầu sắp vượt qua điểm chết trên Bộ phận đánh lửa đốt hỗn hợp

trong buồng đốt phía trên piston, nhiệt độ tăng dẫn đến áp suất trong buồng đốt tăng Đẩy Piston đi xuống và qua đó tạo ra công cơ học

« Trong phần không gian ở phía dưới piston (các te máy - khoang quét), khí

mới vừa được hút vào sẽ bị nén lại bởi chuyên động đi xuông của piston

« Trong giai đoạn cuối khi piston đi xuống, lỗ thải khí và ống dẫn khí được

mở ra Hỗn hợp khí mới đang bị nén dưới áp suất chuyền động từ khoang nén dưới piston qua ống dẫn khí đi vào xy lanh đây khí thải qua lỗ thải khí ra ngoài

« Trong khoang quét khí ở phía dưới piston khí mới được hút vào qua ống

dẫn

3.2 Phân loại

Động cơ đốt trong có thể phân theo các đặc trưng cơ bản sau đây :

3.2.1 Theo quy trình nhiệt động lực học

- Động cơ đốt trong có chu trình cấp nhiệt đẳng tích Đây là các động cơ chạy nhiên liệu nhẹ như động cơ xăng, động cơ máy bay, ôtô

- Động cơ đốt trong có chu trình có quá trình cháy vừa đẳng tích, vừa đẳng

áp Đây là quá trình của động cơ diesel

3.2.2 Theo cách thức hoạt động

- Động cơ bốn kỳ là loại động cơ để hoàn thành một chu trình công tác thì

piston thực hiện 4 hành trình hoặc trục khuỷu phải quay 2 vòng

- Động cơ 2 kỳ là loại động cơ đê hoàn thành một chu trình công tác thì

piston thực hiện 2 hành trình hoặc trục khuỷu phải quay l vòng

3.2.3 Theo phương thức làm mát

« Động cơ được làm mát bằng nước

+ Dong co được làm mát bằng không khí

« Động cơ được làm mát bằng dầu nhớt (Động cơ Elsbett)

« Động cơ Kết hợp giữa làm mát bằng không khí và dầu nhớt

3.2.4 Theo nhiên liệu sử dụng

Động cơ chạy bằng nhiên liệu lỏng loại nhẹ (xăng, cồn, benzen, dau hoa .)

và chạy băng nhiên liệu lỏng loại nặng (Dâu mazút, Dâu Diesel)

Động cơ chạy bằng nhiên liệu khí (Khí thiên nhiên, Khí nén, Khí lỏng, Khí ga)

Động cơ chạy bằng nhiên liệu khí long (Trong đó nhiên liệu chính là khí,

nhiên liệu làm môi là lỏng) - Động cơ gazo Diesel

Động cơ chạy bằng nhiều loại nhiên liệu: Tức là động cơ có thê chạy bằng

nhiều loại nhiên liệu lỏng khác nhau từ nhẹ đến nặng

3.2.5 Theo cách tạo hỗn hợp không khí và nhiên liệu

+ Tạo hỗn hợp bên ngoài : Nhiên liệu và không khí được hòa vào nhau ở ngoài xi lanh, sau đó được đưa vào xi lanh và nén lại Đại diện đặc trưng cho loại này là động cơ xăn có bộ chế hoà khí Nếu nhiệt độ động cơ quá cao, thời

điểm đánh lửa quá sớm thay vì tự bốc cháy hỗn hợp này có thé gay ra nỗ không kiểm soát được làm giảm công suất và ' gây hư hại cho động cơ Trong lúc được

nén lại nhiên liệu phải bốc hơi một phần để có thê cháy rất nhanh ngay sau khi đánh lửa,

+ Tạo hỗn hợp bên trong: Chỉ có không khí được đưa vào và nén lại trong

xi lanh, nhiên liệu được phun vào sau đó Do không có nhiên liệu nên không xảy

ra việc tự cháy vì thế mà có thê tăng hiệu suất bằng cách tăng áp suất nén nhiều hơn Đánh lửa bằng cách tự bốc cháy (Động cơ diesel) hay bằng bộ phận đánh lửa (Động cơ Otto có bộ phận phun nhiên liệu trực tiếp, và ở các động cơ có thể

dùng nhiều loại nhiên liệu khác nhau) Sau khi được phun vào nhiên liệu cần

một thời gian nhất định đề bốc hơi vì thế thời gian cháy bị trì hoãn

3.2.6 Theo phương pháp đốt cháy nhiên liệu

Động cơ đốt cháy cưỡng bức: Động cơ trong đó khí hỗn hợp công tác được đốt cháy bằng một nguôn lửa bên ngoài (tia lửa điện) tại một thời điểm nhất

định: Động cơ xăng, Động cơ gas

Động cơ tự cháy: Động cơ trong đó nhiên liệu được đưa vào xilanh ở cuối quá trình nén, mà nhiên liệu tự bốc cháy trong không khí nóng và áp suất cao - Động cơ Diesel

Trong thực tế hiện nay động cơ Diesel được áp dụng rộng rãi làm động cơ tàu thuỷ và một số lĩnh vực khác trong giao thông vận tải

Động cơ đốt cháy hỗn hợp: (Động cơ gazo Diesel) trong đó nhiên liệu lỏng

tự cháy làm môi đề đốt cháy cưỡng bức hỗn hợp khí (Khí ga + Không khí) 3.2.7 Theo hình đáng động cơ và số xilanh

© Theo số xi lanh :

- Động cơ một xi lanh

- Động cơ nhiều xi lanh

© Theo cách phân bó xi lanh :

- Động cơ có xi lanh thăng đứng

- Động cơ có xi lanh nằm ngang

- Động cơ có xi lanh hai hàng song song hay chữ V

- Động cơ có xi lanh hình sao

- Động cơ có piston đối đỉnh

3.3 So sánh động cơ xăng ,đdiesel

3.3.1 So sánh động cơ xăng, Diesel

25

Nếu xét về ưu nhược điểm thì mỗi loại động cơ đều có những ưu nhược

điểm riêng, tủy vào nhu cầu và mục đích sử dụng của mỗi người

So sánh về tính hiệu quả ;

Động cơ Diesel có một số ưu và nhược điểm so với động cơ xăng :

Uu diém :

- Hiéu suat động co Diesel lon hon 1,5 lần so với động cơ xăng

~ Nhiên liệu Diesel rẻ tiền hơn xăng

- Hiệu suất tiêu hao nhiên liệu riêng của động cơ Diesel thấp hơn động cơ

- Những chi tiết của hệ thống nhiên liệu như bơm cao áp, kim phun được

chế tạo rất tinh vi, đòi hỏi độ chính xác cao với dung sai 1/100mm

~_ Tỉ số nén cao đòi hỏi vật liệu chế tạo các chỉ tiết động cơ như nắp

- Về cấu tạo động cơ xăng hai kỳ đơn giản, ít chỉ tiết máy hơn so với động

cơ bốn kỳ

$o sánh về nguyên lý

Thi Dong co Diesel Đồng cơ xăng

Hút Hút thanh khí (không khí) Hút hoà khí vào xy lanh Vì

vào xv lanh Hẻ thống nhiên liêu | vậy hệ thống nhiền liệu co nhiém

cung cấp thanh khí vào lòng xv vụ hình thành hoà khí từ bền ngoài lanh (hoà khí được hình thành:

trong lòng xv lanh)

Nến (ép) Ép thanh khí đạt được áp Ép hoà khí với áp suat P = (8

suất P= (30 + 35) Kg/em?, nhiệt | + 10)Kg/em’, nhiét d6 T = (200=

đó T= (500 + 600)°C Cuối quá _ | 300)°C Cuối quá trình nén tia lửa

tinh nén nhien liệu được phun phát ra từ bouzie đốt cháy hoà khí

sớm vào buồng đốt

Cháy Nhiên liệu phun vào xy lanh Hoà khí được đốt bởi tia lửa giàn nở _ | hoà trộn với không khí tự bốc phát ra từ bouzie Hồn hợp nhiên

cháy nhờ nhiệt độ cao của khóng {| liệu cháy giàn nở và sinh công

khí Hỗn hợp nhiền liệu cháy giãn

- Nhién liệu Diesel rẻ tiền hơn xăng „

- Suât tiêu hao nhiên liệu riêng của động cơ Diesel thâp hơn động cơ xăng

- Nhiên liệu Diesel không bôc cháy ở nhiệt độ bình thường, vì vậy ít gây nguy hiểm

- Động cơ Diesel ít hư hỏng lặt vặt vì không có bộ đánh lửa và bộ chế hoà

khí

- Cùng một công suât thì động cơ Diesel có khôi lượng nặng hơn động cơ

xăng

- Những chỉ tiết của hệ thống nhiên liệu như bơm cao áp, kim phun được

chế tạo rất tỉnh vi, đòi hỏi độ chính xác cao với dung sai 1/100mm

- Tỉ số nén cao đòi hỏi vật liệu chế tạo các chỉ tiết động cơ như nap

xylanh phải tốt Các yếu tố trên làm cho động cơ Diesel đắt tiền hon động cơ

xăng

- Sửa chữa hệ thống nhiên liệu cần phải có máy chuyên dùng, dụng cụ đắt

tiền và thợ chuyên môn cao

- Tốc độ động cơ Diesel thấp hơn tốc độ động cơ xăng

3.3.2 So sánh động cơ 2 thì và 4 thì

1 Nếu hai động cơ có cùng các kích thước cơ bản: Đường kính xilanh D, hành trình piston S, cùng số vòng quay n và cùng số xilanh thì về mặt lý thuyết công suất của động cơ 2 kỳ có thê lớn gấp đôi công suất của động cơ 4 kỳ

27

Vi tiéu thy nhién ligu gấp hai và số lần sinh công cũng gap hai động cơ 4

kỳ Nhưng thực tế động cơ hai kỳ có công suất chỉ lớn hơn 1,6 + 1,8 lần công suất của động cơ bốn kỳ vì những lý do sau:

- Tén thất công suất đề lai bơm quét khí

- Một phần hành trình của piston của động cơ hai kỳ dùng đê nạp và thải khí

có một phần khí nạp mới bị lọt ra ngoài khi cửa quét đã đóng mà cửa xả vẫn mở

- Thải khí không sạch, nạp khí không đầy nên cháy không tốt

2 Quá trình quét sạch khí thải và nạp khí mới vào xilanh ở động cơ 4 kỳ

tiến hành hoàn hảo hơn động cơ 2 kỳ vì các quá trình này được tiền hành trong

hai hành trình của piston

3 Động cơ 2 kỳ cầu tạo đơn giản hơn khi sử dụng sơ đồ quét vòng vì không

có các xupáp nạp, thải và bộ phận dẫn động chúng Tuy vậy để thực hiện việc

trao đổi khí vẫn cần phải có bơm quét khí

4 Mô men quay tác dụng lên trục khuỷu của động cơ hai kỳ so với động cơ

4 kỳ có cùng số xilanh thì đều đặn hơn vì số hành trình sinh công nhiều hơn

5 Động cơ 4 kỳ có thể thay đôi được góc phân phối khí dễ dàng hơn so với

động cơ 2 kỳ (động cơ xăng), vì chỉ cần thay đổi vị trí của mặt cam trên trục phân phối là có thê thay đồi góc mở sớm, góc đóng muộn khác nhau

6 Góc ứng với quá trình cháy và giãn nở của động cơ 4 kỳ lớn hơn của động cơ 2 kỳ (ở động cơ 4 kỳ khoảng 140”, còn ở động cơ 2 kỳ khoảng 100-

120°)

4 Quan sát nhận dạng các chi tiết

Mục tiêu:

- Quan sát được từng chỉ tiết của động cơ đốt trong, hiểu được vị trí lắp

đặt và công dụng của từng chỉ tiết

4.1 Nhận dạng các chỉ tiết tĩnh

4.1.1 Trang thiết bị cần thiết

Các chỉ tiết tĩnh của động cơ đốt trong đã được tháo rời

Một động cơ đốt trong còn nguyên trạng thái hoạt đông

Phòng học tích hợp có đủ trang thiết bị

- Động cơ đốt trong bổ

- Máy chiếu và máy tính

4.1.2 Chia nhóm

Để giờ thực hành đạt hiệu quả cao, ta cần chia lớp thành nhiều nhóm, cụ thể

như sau: Mỗi ca thực hành có sĩ số tối đa là 35học sinh, chia thành 7 nhóm, mỗi

nhóm 5 hoc sinh

Mỗi học sinh trong nhóm sẽ vào vị trí quan sát cho thuận lợi nhất tiến hành

quan sát và ghi lại vào trong vở thực hành

4.1.3 Quan sát

- Chia nhóm và phân bổ các nhóm vào vị trí thực hành

- Trong thời gian học sinh thực hành, giáo viên phải thường xuyên quan sát,

hướng dân, giải thích cầu tao, hành dáng các chỉ tiết và so sánh với hình vẽ trong quá trình giảng dạy đê hoàn thiện kỹ năng cho học sinh

4.1.4 Đánh giá kết quả

Kết thúc giờ thực hành, giáo viên dựa vào các tiêu chí đánh giá của bài thực hành đề đánh giá kết quả của từng nhóm Đối với kỹ năng quan sát và nhận biết

các chỉ tiết nh động cơ đốt trong học sinh cần đạt các yêu cau sau:

- Chỉ đúng tên của từng chỉ tiết

- Nêu được cấu tạo, vị trí lắp đặt trên đông cơ và công dung của chúng ,Từ kết quả bài thực hành của các nhóm, nhận xét kết quả chung của cả lớp Nhắc nhở, nhân mạnh những kiên thức, những lưu ý trong bài

hận ang cdc chi tiét động

4.2.1 Trang thiết bị cần thiết

- Các chỉ tiết động của động cơ đốt trong đã được tháo rời

- Một động cơ đốt trong

- Phòng học tích hợp có đủ trang thiết bị

4.2.2 Quan sát

- Chia nhóm và phân bồ các nhóm vào vị trí thực hành

~ Các nhóm tiến hành thực hiện quan sát từng chỉ tiết động cơ

- Trong thời gian học sinh thực hành, giáo viên phải thường xuyên quan sát, hướng dẫn, giải thích câu tao, hành dáng các chỉ tiết và so sánh với hình vẽ trong quá trình giảng dạy đê hoàn thiện kỹ năng cho học sinh

4.2.3 Đánh giá kết quả

Kết thúc giờ thực hành, giáo viên dựa vào các tiêu chí đánh giá của bài thực

hành để đánh giá kết quả của từng nhóm Đối với kỹ năng quan sát và nhận biết các chỉ tiết động động cơ đốt trong học sinh cần đạt các yêu cầu sau:

- Chỉ đúng tên của từng chỉ tiết

- Néu duge cau tao, vi tri lap đặt trên động cơ và công dụng của chúng

_ Từ kết quả bài thực hành của các nhóm, nhận xét kết quả chung của cả lớp

Nhắc nhở, nhân mạnh những kiên thức, những lưu ý trong bài

5 Thực hành nhận dạng cấu tạo động cơ

Truc cam Truc khuyu Tay bién

31

- Giáo viên chỉ rõ vị trí của các chỉ tiết, cấu tạo của từng chỉ tiết động cơ,

công dụng và điêu kiện làm việc của chúng

5.2.3 Chia nhóm

Để giờ thực hành đạt hiệu quả cao, giáo viên cần chia lớp thành nhiều nhóm

„ cụ thê như sau: Mỗi ca thực hành có sĩ sô tôi đa là 35 học sinh, chia thành 7 nhóm, mỗi nhóm 5Š học sinh

32

Mỗi học sinh trong nhóm sẽ có vị trí quan sat cho thuận lợi nhất đề tiến hành quan sát và ghi lại vào trong vở thực hành

5.2.4 Thực hành

- Chia nhóm và phân bổ các nhóm vào vị trí thực hành

- Các nhóm tiến hành thực hiện công việc quan sát

._~ Trong thời gian học sinh thực hành, giáo viên phải thường xuyên quan sát,

uôn nắn và chỉnh sửa những hiệu biệt còn chưa đúng, chưa đạt đề hoàn thiện kỹ năng cho học sinh

5.2.5 Đánh giá kết quá

Kết thúc giờ thực hành, giáo viên dựa vào các tiêu chí đánh giá của bài thực hành để đánh giá kết quả của từng nhóm Đối với kỹ năng quan sát và nhận biết

các chỉ tiết của động cơ đốt trong học sinh cần đạt các yêu câu sau:

- Chỉ đúng, chắc chắn vị trí của chỉ tiết lắp trên động cơ

- Nói được cấu tạo, công dụng, điều kiện làm việc của từng chỉ tiết động cơ

Từ kết quả bài thực hành của các nhóm, đưa ra nhận xét kết quả chung của

cả lớp Nhắc nhở, nhân mạnh những kiên thức, những lưu ý trong bài

5.3 Vệ sinh công nghiệp

1) Hướng dẫn và huấn luyện về nội qui xưởng thực hành

2) Công việc chuẩn bị, kiểm tra quần áo bảo hộ lao động và dụng cụ phòng 3) Khuyến cáo các vấn đề phải chú ý để bảo đảm an toàn

4) Ghi nhật ký làm việc

5) Chỉ tiết máy và dụng cụ đồ nghề phải đề đúng nơi quy định

6) Phải chú ý giữ khu vực làm việc sạch dầu, nước

7) Tập trung rác thải và vật tư đồ dùng hủy bỏ vào nơi quy định

8) Vệ sinh các chỉ tiết máy, khu vực thực hành, tắt điện, đóng cửa sau khi

rời khỏi xưởng

BÀI 2:VẬN HÀNH ĐỘNG CƠ ĐÓT TRONG

động cơ và cho con người Vì vậy việc nắm vững đặc điểm cấu tạo, qui trình vận hành cho mỗi động cơ được đặt lên hàng đầu

Mục tiêu :

- Trinh bay được đặc điểm cấu tạo và qui trình vận hành của động cơ đốt

trong

- Nhận dạng, phân biệt được các hệ thống của động cơ đót trong, vận hành

động cơ xăng bốn kỳ đúng qui trình kỹ thuật, bảo đảm an toàn cho người và

thiết bị

~ Tuân thủ các quy tắc an toàn khi vận hành động cơ

- Rèn luyện tính tỷ mi, chính xác và an toàn vệ sinh công nghiệp

Nội dung chỉ tiết, phân bồ thời gian và hình thức giảng dạy bài 2

1 Đặc điểm cấu tạo động cơ đốt trong

1.2 Đặc điểm cấu tạo cu

- Có tôc độ cao, tiêng ôn lớn

- Kiểm tra bên ngoài động cơ trước khi khởi động

- Kiểm tra hệ thông làm mát

- Kém tra hệ thống nhiên liệu

- Kiểm tra hệ thống bôi trơn

- Kiểm tra hệ thống khởi động

2.2 Nguyên tắc chung khi vận hành các hệ thống phục vụ động cơ

- Doc bản vẽ nguyên lý, hướng dẫn vận hành

- Kiém tra độ rò rỉ của hệ thông

- Kiểm tra lượng môi chất trong hệ thông

-Tùy theo cấu tạo, nguyên lý hoạt động của từng hệ thống đề tuân theo thứ

tự vận hành

3 Nhân dạng, phân biệt được các hệ thống

Mục tiêu:

- Phan biét được loại động cơ ở xưởng, hiểu phân biệt được từng hệ thong

phục vụ động cơ đốt trong,

3.1 Nhận dạng động cơ đốt trong trước khi vận hành

- Nhận dạng động cơ đốt frong là một quá trình nhận dạng mẫu, với mục

đích là phân loại (type) thông tin đầu vào là động cơ đốt trong thành một dãy tuần tự các mẫu đã được học trước đó giúp cho việc khai thác vận hành động cơ

một cách chính xác

Nhận dạng động cơ đốt trong dựa trên nguyên tắc cơ bản của sự phân loại

theo kết cầu, nguyên lý hoạt động:

+ Theo nguyên lý làm việc

Động cơ 4 kỳ, động cơ 2 kỳ

+ Theo nhiên liệu sử dụng

Động cơ xăng, động cơ diesel

Vận hành động cơ đốt trong là quá trình chuẩn bị đưa động cơ vào hoạt

động và theo dõi hoạt động của động cơ trong suât quá trình làm việc

Chuẩn bị để đưa động cơ vào hoạt động là việc làm rất quan trọng, đảm bảo cho động cơ làm việc liên tục, không trục trặc, phát huy hết công suất, chi phi

thâp và an toàn cho máy cũng như người sử dụng

Trước khi đưa động cơ vào hoạt động cần phải thực hiện các công việc sau:

1 Kiểm tra sự lắp chặt của động cơ trên thiết bị và các bộ phan, chi tiết lắp trên động cơ

2 Quan sát xem động cơ có bị rò rỉ nước làm mát, dầu bôi trơn, nhiên liệu

không

3 Kiểm tra các mức nước làm mát, mức dầu bôi trơn và nhiên liệu trên

động cơ hoặc thông qua các chỉ sô trên đông hô đo Nêu thiêu phải bô xung đê

động cơ làm việc an toàn, liên tục trong thời gian dự định

4.2 Qui tắc an toàn trong vận hành động cơ

- Qui định chung:

1 Học sinh phải được huấn luyện thuần thục về vận hành và an toàn khi đứng máy mới được sử dụng máy

2 Khi làm việc phải sử dụng đầy đủ các phương tiện bảo hộ lao động theo

quy định của từng Bộ phận đã được trang bị

3 Trình tự vận hành máy phải tuân thủ nghiêm ngặt, động tác thực hiện

phải chính xác

4 Kiểm tra vệ sinh máy trước khi vận hành

5 Những người không có trách nhiệm tuyệt đối không được vận hành và

đứng gần máy

6 Mọi máy móc phải có hướng dẫn vận hành máy

7 Đôi với các thiết bị áp lực phải có giấy phép sử dụng mới được sử dụng

§ Không được sửa chữa các thiết bị áp lực, khi thiết bị vẫn còn áp lực

9 Không được dé các hóa chat dé gây cháy gần các thiết bị áp lực trong

lúc hoạt động

10 Khi ra về, học sinh phải tắt hết máy do mình sử dụng, giáo viên hướng dẫn trực tiếp có trách nhiệm hướng dẫn học sinh của mình thực hiện theo quy định này, mọi trường hợp không tắt máy giáo viên hướng dẫn trực tiếp chịu

trách nhiệm cao nhất

4.3 Các bước vận hành động cơ

Khi đảm bảo chắc chắn các bước chuẩn bị đã hoàn thành tốt mới đưa động

cơ vào hoạt động theo các bước sau:

hiện những sự cố trên phải dừng máy, sửa chữa, sau đó khởi động lại

5.Khi động cơ hoạt động bình thường, bắt đầu tăng tốc từ từ đề đạt tới tốc

6.Cho động cơ kéo máy công tác( trong điêu kiện có thê), chú ý tăng tải dân

dần cho đến tải định mức

7.Khi động cơ làm việc, nhất thiết phải theo dõi, đảm bảo động cớ làm việc

bình thường Nếu có sự cố thì phải dừng máy, tìm nguyên nhân, khắc phục, sau

đó khởi động lại và tiếp tục vận hành động cơ

§.Trước khi tắt động cơ cần:

- Giảm tải và tốc độ của động một cách từ từ

- Quan sat phía bên ngoài động cơ nhằm phát hiện sự cố sau khi vận hành

5 Thực hành vận hành động cơ

Mục tiêu:

- Năm được các bước vận hành của động cơ, vận hành an toàn động cơ

5.1 Công tác chuẩn bị

+ Chuẩn bị một động cơ đốt trong hoặc thiết bị dùng động co đốt trong làm

nguồn động lực (như xe máy, ôtô máy nông nghiệp, xuồng máy, cụm phát điện)

+ Cac dung cu va vat liệu phục vụ cho việc vận hành, bảo dưỡng động cơ

đốt trong: nhiên liệu, dầu bội trơn, giẻ lau, xà phòng, khay đựng, dụng cụ tháo

lap,

» Néucd thé, Giáo viên nên chuẩn bị thêm một số tranh ảnh, phần mềm

phục vụ cho công tác giảng đạy về vận "hành và bảo dưỡng

« Chuẩn bị dụng cụ khởi động ( nếu can)

Š.2 Vận hành động cơ

Khi đảm bảo chắc chắn các bước chuẩn bị đã hoàn thành tốt mới đưa động

cơ vào hoạt động theo các bước sau:

« Khởi động động cơ

«_ Cho động cơ làm việc ở tốc độ quay thấp( khoảng 30% tốc độ quay định

mức) trong thời gian 15 phút

« Kiểm tra sự lắp chặt của động cơ lên thiết bị cũng như các bộ phận bên ngoài động cơ

« Nghe và quan sát tình hình làm việc của động cơ nhằm phát hiện tiếng go,

khí xả không bình thường, rò rỉ nhiên liệu, nước làm mát, dầu bôi trơn Nếu phát

hiện những sự có trên phải dừng máy, sửa chữa, sau đó khởi động lại

« Khi động cơ hoạt động bình thường, bat đầu tăng tốc từ từ để đạt tới tốc

độ quay định mức và ôn định chế độ nhiệt

« Cho động cơ làm việc với máy công tác( trong điều kiện có thể), chú ý

ting tai dan dan cho đến tải định mức

« Khi động cơ làm việc, nhất thiết phải theo dõi, đảm bảo động cớ làm việc bình thường Nếu có Sự có thì phải dừng máy, tìm nguyên nhân, khắc phục, sau

đó khởi động lại và tiếp tục vận hành động cơ

« Trước khi tắt động cơ cần:

-_ Giảm tải và tốc độ của động

- Quan sat phía bên ngoài động cơ nhằm phát hiện sự có sau khi vận hành

« Thu dọn nơi làm việc

5.3 Vệ sinh công nghiệp

1) Hướng dẫn và huấn luyện về nội qui xưởng thực hành

2) Công việc chuẩn bị , kiểm tra quần áo bảo hộ lao động và dụng cụ phòng

6) Chỉ tiết máy và dụng cụ đồ nghề phải để đúng nơi quy định

7) Phải chú ý giữ khu vực làm việc sạch dầu , nước

8) Tập trung rác thải và vật tư đồ dùng hủy bỏ vào nơi quy định

9) Vệ sinh khu vực thực hành, tắt điện, đóng cửa sau khi rời khỏi xưởng

BAI 3:BAO DUONG HE THONG NHIEN LIEU CUA

DONG CO DOT TRONG

Mã bài : MD 17.03

Giới thiệu

Hệ thống nhiên liệu động cơ đốt trong là một trong những hệ thống có kết

cấu phức tạp, đòi hỏi người vận hành phải nắm rõ nguyên lý hoạt động, cấu tạo,

nhiệm vụ của từng chỉ tiết thiết bị dé khai thác vận hành một cách hiệu qua

Mục tiêu:

- Trinh bay được nhiệm vụ, yêu cầu của hệ thống nhiên liệu và qui trình bảo dưỡng hệ

- Bao dưỡng được hệ thống nhiên liệu của động cơ đốt trong theo đúng qui

định kỹ thuật

- Tuan thủ các quy tắc an toàn khi bảo dưỡng động cơ

- Rèn luyện tính tư duy, sáng tạo, tích cực trong học tập

1 Nhiệm vụ, yêu cầu của hệ thống nhiên liệu

Mục tiêu:

- Hiểu được đặc điểm, nhiệm vụ của hệ thống nhiên liệu

1.1 Nhiệm vụ của hệ thống nhiên liệu

[ICung cấp nhiên liệu cần thiết tùy theo chế độ làm việc của động cơ

', Cung cập lượng nhiên liệu đồng đều cho các xi lanh động cơ đúng thời

điểm và đúng thứ tự thì nổ

(Phun strong và phân tán đều hơi nhiên liệu vào buồng đốt

* Yêu cầu:

L¡ Thùng nhiên liệu dự trữ phải đảm bảo cho động cơ hoạt động liên tục

trong suốt thời gian quy định

L] Các lọc phải sạch nước và tạp chất cơ học lẫn trong nhiên liệu

LiCác chỉ tiết phải chắc chắn, có độ chính xác cao, dễ vận hành

— Dự trữ và cung cấp nhiên liệu đảm bảo cho hệ động lực làm việc bình

thường trong suốt thời gian vận hành qui định

— Hệ thống nhiên liệu có quan hệ mật thiết với động cơ và loại nhiên liệu sử

dụng, do đó hệ thông có một sô chức năng nhất định sau:

+ Cấp nhiên liệu: Đưa nhiên liệu từ các két hoặc từ các phương tiện khác

sang

+ Dự trữ nhiên liệu: Dự trữ nhiên liệu trong các khoang, két, bể chứa,

+ Vận chuyển và cung cấp nhiên liệu: Vận chuyền dầu từ khoang, két n nay

đến khoang, két khác, cung cấp nhiên liệu cho động cơ và các thiết bi tiêu thụ

+ Lọc nhiên liệu và hâm nhiên liệu: Hâm nóng, phân ly và lọc sạch các tạp

chất cơ học, nước ra khỏi nhiên liệu

1.2 Đặc điểm cơ bản của hệ thống nhiên liệu

Do nhiên liệu có ảnh hưởng lớn đến công suất, mức tiêu hao nhiên liệu của động cơ Vì vậy hệ thông cung câp nhiên liệu cân phải đảm bảo các yêu câu sau:

- Nhiên liệu cung cấp cho động cơ phải sạch

- Thời điểm bất đầu phun dầu (đánh lửa) phải chính xác, thời điểm kết thúc

phải phù hợp với yêu câu

._- Lượng nhiên liệu đưa vào động cơ kịp thời, đúng thời điểm quy định và

đồng đêu giữa các xilanh của động cơ

- Đối với động cơ diesel áp suất phun phải đảm bảo đề nhiên liệu phun ra ở

đạng sương mù và bảo đảm độ phun xa tới các góc của buông cháy

- Lượng nhiên liệu đưa vào phải thay đổi phù hợp với các chế độ làm việc

2.1 Giới thiệu các chỉ tiết trong hệ thống nhiên liệu

Vì hệ thống nhiên liệu động cơ diesel rất đa dạng và phức tạp, trong phạm

vi bài giảng này chỉ chất lọc những hệ thống, bộ phận cơ bản có tính chất quan

trọng trong hệ thống Đặc biệt được ứng dụng nhiều trong thực tế, là những bộ phận có câu tạo đặc trưng dễ nghiên cứu

- Các chỉ tiết trong hệ thông nhiên liệu Diesel

* Thùng nhiên liệu: Bao gồm thùng nhiên liệu hàng ngày và thùng nhiên

liệu dự trữ Thùng nhiên liệu hàng ngày cần có dung tích bảo đảm chứa đủ nhiên liệu cho động cơ hoạt động liên tục trong một khoảng thời gian định trước

* Lọc nhiên liệu: Trong hệ thống nhiên liệu động cơ còn các bộ phận được chế tạo với độ chính xác rất cao như: Cặp piston xylanh của BCA — VP, các bộ

phận này rất dễ bị hư hỏng nếu trong nhiên liệu còn tạp chất cơ học Vì thế nhiên liệu cần phải được lọc sạch trước khi đến BCA

= Ong dan nhiên liệu: Gồm còn ống cao áp và ống thấp á áp Ống cao áp dẫn

nhiên liệu có áp suất cao từ BCA tới vòi phun Ong thấp áp dẫn nhiên liệu từ thùng chứa đến bơm thấp áp và dẫn nhiên liệu về thùng chứa

* Bơm thấp á áp (bơm cung cấp): Có chức năng hút nhiên liệu từ thùng chứa hàng ngày roi đầy tới BCA Hệ thống nhiên liệu có thể không cần bơm thấp áp nêu thùng chứa nhiên liệu được đặt ở vị trí cao hơn động cơ

* Bơm cao áp (BCA): Có chức năng sau: Bơm nhiên liệu đến áp suất cao rồi đây đến vòi phun

- Điều chỉnh lượng nhiên liệu cung cấp vào buông đốt phù hợp với chế độ làm việc của động cơ (chức năng định lượng)

- Định thời điểm bắt đầu và kết thúc quá trình phun nhiên liệu (chức năng

* Thùng nhiên liệu: Bao gồm thùng nhiên liệu hàng ngày và thùng nhiên liệu

dự trữ Thùng nhiên liệu hàng ngày cần có dung tích bảo đảm chứa đủ nhiên liệu cho động cơ hoạt động liên tục trong một khoảng thời gian định trước

Bau lọc thô Vòi phun

Ống cao á

\ lọc tỉnh “TỐ tt?

faa 4 J +ường đâu hồi

E }ường dẫn đầu

Hình 3.1 Sơ đồ hệ thống nhiên liệu diesel

* Lọc nhiên liệu: Trong hệ thống nhiên liệu xăng được lắp sau bình chứa là

thiết bị lọc nhiên liệu giúp cho việc lọc sạch nhiên liệu trước khi vào chế hòa khí

« Bộ chế hòa khí cung cấp lượng hỗn hợp với thành phần thích hợp nhất

đáp ứng kịp thời với mọi chế độ làm việc của động cơ Thành phần hòa khí đi

vào xi lanh phụ thuộc vào tốc độ dòng khí qua họng, tốc độ của xăng ra khỏi vòi phun và đặc điêm kêt cấu vòi phun và họng khuếch tán

« Các đường ống dẫn nhiên liệu có chức năng chuyền dẫn nhiên liệu tới các

bộ phận trong hệ thống nhiên liệu