ĐỒ án hệ THỐNG ĐỘNG cơ đốt TRONG hệ THỐNG nạp

Hệ thống nạp phải đảm bảo cung cấp đủ lượng hỗnhợp có thành phần hoà khí thích hợp với mọi chế độ hoạt động của động cơ, sao cho hiệu suất động cơ là lớn nhất và giảm ô nhiễm môi trường,

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HỒ CHÍ MINHTRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HỒ CHÍ MINH  

<HỆ THỐNG NẠP>   

Giảng viên hướng dẫn:    <Lê Văn Thoại>   

Sinh viên thực hiện:  Nguyễn  Nguyễn Thanh Thanh ThôngThông   Mã Mã SV: SV: 1911252551Lớp: 19DOTD1

Sinh viên thực hiện:  Huỳnh Hoàng Quân   Mã Mã SV:SV: 1911250461   

Lớp: 19DOTD1

Sinh viên thực hiện:   Nguyễn Đình Tiến Đạt   Mã Mã SV: SV: 1911252045   

Lớp: 19DOTD1

Tp.HCM, ngày 22 tháng 12 năm 2021

VIỆN KỸ THUẬT HUTECH VIỆN KỸ THUẬT HUTECH  

PHIẾU GIAO ĐỀ TÀI

TÊN MÔN HỌC TÊN MÔN HỌC:: HỆ THỐNG ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONGHỆ THỐNG ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG  

NGÀNH: Công nghệ kỹ thuật oto NGÀNH: Công nghệ kỹ thuật oto  

1    Họ và tên sinh viên/ nhóm sinh viên được giao đề tài  (sĩ số trong nhóm 3):

(1) Nguyễn  Nguyễn Thanh Thanh ThôngThông   MSSV: MSSV: 1911252551 1911252551 Lớp:

19DOTD1

19DOTD1 (3) Nguyễn  Nguyễn Đình Đình Tiến Tiến ĐạtĐạt   MSSV: MSSV: 1911252045 1911252045 Lớp:

19DOTD1

2.   Tên đề tàiTên đề tài::  Hệ thống nạp

3    Các dữ liệu ban đầu:: Mô hình mẫu động cơ, Giáo trình động cơ đốt trong

4    Nội Nội dung dung nhiệm nhiệm vụvụ::   Trình Trình bày bày tổng tổng quan quan về về hệ hệ thống,thống, Thiết kế, mô phỏng hệ thống hoặc một cơ cấu/chi tiết trong hệ thống

5    Kết quả tối thiểu phải có:: 1) File báo cáo đồ án

2) Bản vẽ chi tiết trên khổ giấy A3 hoặc A4 (PDF)

3) File gốc bản vẽ 2D, 3D

4) File gốc mô phỏng hoạt động (nếu có)

 Ngày giao đề tài: 27/9/2021 Ngày nộp báo cáo: 22/12/2021  

Sinh viên thực hiện

Sinh viên thực hiện   Nguyễn Thanh Thông   Huỳnh Hoàng Quân Huỳnh Hoàng Quân  

Giảng viên hướng dẫn  

Nguyễn Đình Tiến ĐạtNguyễn Đình Tiến Đạt  

(Ký và ghi rõ họ tên các thành viên)  

(Ký và ghi rõ họ tên)  

VIỆN KỸ THUẬT HUTECH VIỆN KỸ THUẬT HUTECH  

THỰC HIỆN THỰC HIỆN  ĐỒ ÁN MÔN HỌC & ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ THỰC HIỆNĐỒ ÁN MÔN HỌC & ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ THỰC HIỆN  

TÊN MÔN HỌC: HỆ THỐNG ĐỘNG CƠ

NGÀNH:

NGÀNH: Công nghệ kỹ thuật otoCông nghệ kỹ thuật oto   (Do giảng viên hướng dẫn ghi và giao lại cho sinh viên đóng vào cuốn báo cáo)  

6    Tên đề tàiTên đề tài: Hệ thống nạp: Hệ thống nạp

7    Giảng viên hướng dẫnGiảng viên hướng dẫn: Lê Văn Thoại: Lê Văn Thoại

8    Sinh viên/ nhóm sinh viênSinh viên/ nhóm sinh viên thực hiệnthực hiện  đề tàiđề tài  (sĩ số trong nhóm 3):  

(1) Nguyễn Thanh Thông   MSSV: MSSV: 1911252551 1911252551 Lớp: 19DOTD1  

(3) Nguyễn Đình Tiến Đạt   MSSV: MSSV: 1911252045 1911252045 Lớp: 19DOTD1  

Tuần

Tuần   NgàyNgày Nội dung thực hiệnNội dung thực hiện   viên (Giảng viên hướng dẫnKết quả thực hiện của sinh

ghi)  

Phân chia công việc, lên kế hoạch hoạt động.  

2 9/11 Tuần 1 ((Ghi rõ nội dung thực

hiện))   

Tham gia gọi meet cùng nhau tìm tài liệu tham khảo và tiến hành hoạt động.  

hiện))   

Chia ra làm word, tính toán

các chi tiết của chi tiết

hiện)  

Hoàn thiện chỉnh sửa word và hình vẽ Tiến hành kiểm tra số liệu.  

hiện)  

Hoàn thiện chỉnh sửa word và hình vẽ Tiến hành kiểm tra số liệu  

hiện)  

Hoàn thiện chỉnh sửa word và hình vẽ Tiến hành kiểm tra số liệu.  

Tuần 7 (Ghi rõ nội dung thực

hiện)  

Hoàn thiện word và hình vẽ

trên solidwork.

TuầnTuần   NgàyNgày Nội dung thực hiệnNội dung thực hiện  

Kết quả thực hiện của sinhviên (Giảng viên hướng dẫn

Cách tínhCách tính điểm:điểm:  

Điểm quá trình = 0.5 x Điểm quá trình = 0.5 x Tổng điểm tiêu chí đánh giá + Tổng điểm tiêu chí đánh giá + 0.5 x điểm báo cáo ĐA MH0.5 x điểm báo cáo ĐA MH  

 Lưu ý:Tổng điểm tiêu chí đánh Tổng điểm tiêu chí đánh giá về quá trình thực hiện đồ giá về quá trình thực hiện đồ án; Điểm báo cáo bảo vệ án; Điểm báo cáo bảo vệ đồ án môn đồ án môn học; Điểm quá trình (Ghi theo thang điểm 10)   

Họ tên sinh viên

Họ tên sinh viên   Mã số SV Mã số SV  

Tiêu chí đánh giá về   quá trình thực hiện đồ

án

Tổng điểm tiêu chí

tiêu chí đánh đánh giá về quá trình thực hiện đồ án (tổng 2 cộtđiểm 1+2)điểm 1+2)  50%

Điểm báo cáo bảo vệ

đồ án môn học (50%)

Điểm quá trình = 0.5*tổng điểm tiêu chí + 0.5*điểm báo cáo

Tính chủ động,

động, tích  tích cực, sáng tạo (tối đa

(tối đa 55 điểm) điểm)  

Đáp ứng mục tiêu

đề ra (tối đa 5 điểm) điểm)  

Sinh viên thực hiện

Sinh viên thực hiện  Nguyễn Thanh Thông

Nguyễn Thanh Thông  Huỳnh Hoàng Quân

Huỳnh Hoàng Quân  Nguyễn Đình Tiến ĐạtNguyễn Đình Tiến Đạt  

(Ký và ghi rõ họ tên các thành viên)

Giảng viên hướng dẫn

Giảng viên hướng dẫn  

Lê Văn Thoại

Lê Văn Thoại  

(Ký và ghi rõ họ tên)  

LỜI CẢM ƠN   

Trong những năm gần đây ngành công ngTrong những năm gần đây ngành công nghiệp chế tạo ô tô đang trên hiệp chế tạo ô tô đang trên đà phát triểnđà phát triểnmạnh mẽ, đặc biệt cùng với việc ứng dụng khoa học kỹ thuật công nghệ vào trongngành đã đưa ngành công nghiệp chế tạo ô

ngành đã đưa ngành công nghiệp chế tạo ô tô hoà nhập cùng với tốtô hoà nhập cùng với tốcc  độ phát triển của

sự nghiệp công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước.  

Do điều kiện kinh tế ngày càng nâng cao nên xe VIOS là loại xe do hãngTOYOTA chế tạo được đưa vào nước ta trong những năm gần đây để phục vụ nhu cầu

đi lại của người dân, đặc biệt là người dân sống ở khu vực thành thị Vì vậy việc tìmhiểu về tính năng kỹ thuật của xe, cụ thể là hệ thống nạ p là hết sức cần thiết đối vớimột sinh viên thuộc chuyên ngành ô tô. Do đó em đã chọn đề tài “Hệ thống nạp trên

động cơ 1NZ-FE” trên xe ô tô VIOS Đây  là một cơ hội vô cùng thuận lợi để em củng

cố những kiến thức cơ bản về hệ thống nạ p trên động cơ nói chung, đồng thời trên cơ

sở đó tìm hiểu những đặc điểm mới về kết cấu của hệ thống nạ p trên một động cơ mớiđược phát triển trong thời gian gần đây.  

Hệ thống nạ p đóng vai trò rất quan trọng trong việc cung cấp hoà khí cho chutrình làm việc của động cơ cũng như đưa sản phẩm cháy trong mỗi chu trình ra ngoài,đảm bảo yêu cầu nạp đầy của động cơ Nó có ảnh hưởng rất lớn đến công suất động cơ

và mức độ ô nhiễm môi trường do khí thải của động cơ Vì vậy yêu cầu khi nghiên cứu

về hệ thống nạ p là phải đặt nó trong là phải đặt nó trong mối quan hệ với các hệ thống khmối quan hệ với các hệ thống khác của động cơ.ác của động cơ.  

Thực hiện đề tài này đòi hỏi sinh viên ngoài kiến thức về chuyên ngành còn phải

có kỹ năng tìm kiếm những nguồn tài liệu mới, đặc biệt cần khai thác mạng thông tintoàn cầu internet Bên cạnh đó cần trau dồi thêm khả năng ngoại ngữ chuyên ngànhđộng cơ và ôtô.  

Do kiến thức còn nhiều hạn chế, kinh nghiệm chưa nhiều, tài liệu tham khảo còn

ít và điều kiện thời gian không cho phép nên đồ   án án của em không tránh khỏi nhữngthiếu sót, kính mong các thầy cô giáo trong bộ môn chỉ bảo để đồ án của em đượchoàn thiện hơn

MỤC LỤ C

DANH MỤC CÁC BẢNG ix ix   

DANH MỤC  CÁC BIỂU ĐỒ, ĐỒ THỊ, SƠ ĐỒ, HÌNH ẢNH x x   

Chương I.   GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI 1 1   

1    Tổng quan về hệ thống nạp 1 1   

1.1 Hệ thống nạp động cơ xăng  1 1   

1.1.1   

 Đường nạp động cơ xăng dùng bộ chế hòa khí  1 1   

1.1.2 Đường nạp động cơ phun xăng điện tử  3 3   

1.2 Hệ thống nạp thải động cơ diezen 5 5   

1.2.1 Đường nạp động cơ diezen 6 6   

1.3 1.3 Quá Quá trình trình nạp.nạp 6 6   

Chương II.   Cơ sở lý thuyết 11 11   

Chương III.    Nội dung tính toán thiết kế 19 19   

3.Tính toán các chu trình công tác Tính toán các chu trình công tác của động cơcủa động cơ 1NZ-FE 1NZ-FE 19 19   

Kết quả tính toán trong phần tính toán nhiệt động cơ sẽ là nền tảng trong quá trình tínhtoán thiết kế động cơ đốt trong 19 19   

3.1.Các số liệu ban đầu 19 19   

3.2.Các thông số chọn 19 19   

3.3.Tính 3.3.Tính toán toán các ch các chu u trình trình công công tác tác 20 20   

Tài Liệu Tham Khảo 37 37   

DANH MỤC CÁC BẢNG   

Bảảng 3 1 Thông sốố   ban đầu u 19 19   

Bảảng 3 2 Thông sốố chọọn n 20 20   

Bảảng ng 3 3 3 3 Error! Bookmark not defined.  

Bảảng 3 4 Các thông sốố tính toán nhiệệt t 30 30   

Bảảng 4 1 Giá tr ịị  điện tr ở  tiêu chuẩẩn n 33 33   

DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ, ĐỒ THỊ, SƠ ĐỒ, HÌNH ẢNH   

Hình 1 1 Sơ đồ tổổng quan hệệ thốống nạạ p  p 1 1   

Hình 1 2 Sơ đồ  đườ ng nạp động cơ xăng dùng bộ chếế  hòa hòa khí khí 2 2   

Hình 1 3 Sơ đồ  đườ ng nạp động cơ phun xăng điện tửử   3 3   

Hình 1 4a Cổổ họọng ng gió gió 3 3   

Hình 1 5 Bộộ góp nạp có đườ ng nạạ p d ạạng xoắắn ốốc c 4 4   

Hình 1 6 Bộộ góp nạp có đườ ng nạạ p biếến n thiên thiên 5 5   

Hình 1 7 Sơ đồ tổổng quan hệệ thốống nạạ p thải động cơ diezen   5 5   

Hình 1 8 Sơ đồ  đườ ng nạp động cơ diezel có bộ  sưỡ i i không không khí khí 6 6   

Hình 1 9 Đồ thịị công của quá trình trao đổi khí trong động cơ 4 kỳ   7 7   

Hình 2 1 K ếết cấấu cổổ họọng ng gió gió 11 11   

Hình 2 2 Quan hệệ tỷỷ lệệ giữữa góc nhấn bàn đạ p ga và góc mở    bướ m m ga ga 12 12   

Hình 2 3 Quan hệệ giữữa góc nhấn bàn đạ p ga, góc mở    bướ m ga và gia tốốc c xe xe 13 13   

Hình 2 4 Bộộ góp nạạ p  p 13 13   

Hình 2 5 Cảảm biến lưu lượ ng khí nạạ p kiểểu dây sấấy y 14 14   

Hình 2 6 Sơ đồ mạch điện điều khiểển củủa cảảm biến đo lưu lượ ng ng không không khí khí 15 15   

Hình 2 7 Cảảm biếến nhiệt độ khí nạạ p kiểểu dây sấấy y 16 16   

Hình 2 8 Sơ đồ mạch điện cảảm biếến nhiệt độ khí nạạ p  p 16 16   

Hình 2 9 Cảảm biếến vịị  trí bướ m m ga ga 17 17   

Hình 2 10 Sơ đồ  điện cảảm biếến vịị  trí bướ m m ga ga 18 18   

Chương I GI Ớ  I THI ỆU ĐỀ  TÀI

1.   Tổng quan về hệ thống nạp  

Hệ thống nạp có nhiệm vụ đưa hỗn hợp không khí nhiên liệu vào buồng cháy để thựchiện quá trình cháy của động  cơ Hệ thống nạp phải đảm bảo cung cấp đủ lượng hỗnhợp có thành phần hoà khí thích hợp với mọi chế độ hoạt động của động cơ, sao cho

hiệu suất động cơ là lớn nhất và giảm ô nhiễm môi trường, giảm tiếng ồn.  

1.1 Hệ thống nạp động cơ xăng

Hình 1 1Hình 1 1 Sơ đồ tổng quan hệ thống nạpSơ đồ tổng quan hệ thống nạp

1-Bộ lọc không khí; 2 Cổ họng gió; 3 Bộ góp nạp; 4 Bộ góp thải;  

5-Bộ xử lý khí thải; 6 Bộ giảm âm.  

Không khí được hút vào xylanh động cơ qua bộ lọc không khí đến cổ họng gió,

ở động cơ dùng bộ chế hòa thì hòa khí được hình thành tại đây nhờ độ chân không tạihọng, từ đây không khí đến bộ góp nạp và đi vào buồng đốt Sau khi hòa khí được đốt

ccháy, khí thải được dẫn vào đường ống thải tới bộ góp thải đi vào bộ xúc tác ba chứcnăng tại đây khí thải độc hại được khử thành các chất vô hại rồi theo ống dẫn khí thảiqua bộ giảm âm thoát ra ngoài môi trường.  

Mỗi cụm chi tiết Mỗi cụm chi tiết trong hệ thống nạp thải đều có mtrong hệ thống nạp thải đều có một vai trò quang trọng trongột vai trò quang trọng trongviệc đưa một lượng không khí sạch cần thiết vào trong buồng đốt động cơ và dẫnlượng khí thải đã xỷ lý ra ngoài môi trường   

5

6

Hình 1 2Hình 1 2 Sơ Sơ   đồ đường nạp động cơ xăng dùng bộ chế hòa khí đồ đường nạp động cơ xăng dùng bộ chế hòa khí   

1-Bướ m ga; 2-Đườ ng ốống nhiên liệệu; 3-Van kim; 4-Buồồng phao;

5-Phao; 6-Ziclơ; 7 Đườ ng ốống nạạ p; 8-Vòi phun; 9-Họọng;  

Không khí từ khí trời được hút qua bầu lọc vào đường ống nạp (7) qua họng(9) của bộ chế hoà khí, họng (9) làm cho đường ống bị thắt lại vì vậy tạo nên độ chânkhông khi không khí đi qua họng Chỗ tiết diện lưu thông nhỏ nhất của họng là nơi có

độ chân không nhỏ nhất Vòi phun (8) được đặt tại tiết diện lưu thông nhỏ nhất củahọng Nhiên  liệu từ buồng phao (4) qua ziclơ (6) được dẫn động tới vòi phun Nhờ có

độ chân không ở họng nhiên liệu được hút khỏi vòi phun và được xé thành những hạtsương mù nhỏ hỗn hợp với dòng không khí đi qua họng vào động cơ Để bộ chế hoàkhí làm việc chính xác  thì nhiên liệu trong buồng phao luôn luôn ở mức cố định vì vậytrong buồng phao có đặt phao (5) Nếu mức nhiên liệu trong buồng phao hạ xuống thì phao

 phao (5) (5) cũng cũng hạ hạ theo, theo, van van kim kim (3) (3) rời rời khỏi khỏi đế đế van van làm làm cho cho nhiên nhiên liệu liệu từ từ đường đường ốngống(2) đi vào buồng phao Phía sau họng còn có bướm ga (1) dùng để điều chỉnh số lượnghỗn hợp đưa vào động cơ.  

1.1.2 Đường nạp động cơ phun xăng điện tử   

Hình 1 3Hình 1 3 Sơ đồ đường nạp động cơ phun xăng điện tửSơ đồ đường nạp động cơ phun xăng điện tử

1-Bộ lọc khí; 2 Cảm biến MAF; 3 Bướm ga; 4 Cổ họng gió;

5-Cảm biến vị trí bướm ga; 6 Đường ống nạp  

Không khí từ khí trời được hút qua bầu lọc, tín hiệu lưu lượng nhiệt độ khí nạpđược truyền về ECU thông qua cảm biến MAF, từ đó ECU sẽ tính toán và định lượng phun

 phun cho cho phù phù hợp, hợp, sau sau đó đó dòng dòng khí khí nạp nạp tới tới cổ cổ họng họng gió gió Đây Đây là là thiết thiết bị bị kiểm kiểm soátsoátlượng không khí cho các động cơ dùng bộ chế hòa khí và phun nhiên liệu Lượngkhông khí đi vào động

không khí đi vào động cơ được điều tiết bởi độ cơ được điều tiết bởi độ mở của bướm ga.mở của bướm ga

Hình 1 4Hình 1 4a Cổ họng gióa Cổ họng gió

4

5

3 2

1

6

Hình 1 4b

1- Bướm ga; 2 Cổ họng gió; 3 Cảm biến vị trí bướm ga;  

4-Môtơ điều khiển bướm ga; 5 Cảm biến vị trí băn đạp ga  

Trước đđy góc mở bướm ga được điều khiển bằng cơ học thông qua câc cơ cấu

cơ khí nối từ băn đạp ga đến bướm ga, hiện nay điều năy đê được thay thế bằng hệthống  điều khiển bằng điện tử hiện đại Dòng khí nạp từ cổ gió đi văo bộ góp nạp sau

đó phđn ra câc nhânh đi văo xylanh động cơ   

Ở câc động cơ hiện đại ngăy nay hình dạng đường ống nạp đê được thiết kế cảitiến nhằm lợi dụng lực quân tính lưu động của dòng khí nạp để nạp thím, những vậtliệu mới như nhựa tổng hợp, sợi cacbon cho phĩp tạo dâng đường nạp có hệ số cảnnhỏ, kích thước gọn nhẹ mă độ câch nhi

nhỏ, kích thước gọn nhẹ mă độ câch nhiệt cao hơn vật liệu kim loại.ệt cao hơn vật liệu kim loại

Hình 1 5Hình 1 5 Bộ góp nạp có đường nạp dạng xoắn ốcBộ góp nạp có đường nạp dạng xoắn ốc  

1- Đường ống nạp; 2 Buồng tích âp Nguyín lý lăm việc

 Nguyín lý lăm việc của bộ góp nạcủa bộ góp nạp có đường p có đường nạp dạng xoắn ốc nạp dạng xoắn ốc lă dựa văo hìnlă dựa văo hìnhhdạng thiết kế đặc biệt dạng xoắn ốc của đường nạp để tạo ra hiệu ứng lưu động dòng

ECU Cá Các tín hiệ c tín hiệu u

khá khác nhau c nhau

5

2

1

Hình 1 6Hình 1 6 Bộ góp nạp có đường nạp biến thiênBộ góp nạp có đường nạp biến thiên  a) Van biến biến thiên đường nạp đóng; b) Van biến biến thiên đường nạp mở

1    Buồng tích áp; 2 Van biến thiên đường nạp.  

 Nguyên lý làm việc của bộ góp nạp có chiều dài đường nạp biến thiên:  

Khi tốc độ động cơ nhỏ, van biến thiên đường nạp đóng Ở điều kiện này, chiềudài khoảng tác động của đường nạp là từ xupáp nạp đến buồng tích áp là đường nạpdài, với tác dụng của lực quán tính khí nạp, lượng không khí nạp được tăng lên, mô

men xoắn của động cơ cũng tăng lên ở vòng quay từ thấp đến trung bình

Khi tốc độ động cơ lớn, van biến thiên đường nạp mở Ở điều kiện này, chiều dàikhoảng tác động đường nạp là từ xupáp nạp đến buồng tích áp là đường nạp ngắn ((như

hình-a) Lực quán tính khí nạp đã đạt được ở tốc độ động cơ cao nên cổ nạp ngắn lạilàm tăng lượng khí nạp vào trong xilanh và mô men xoắn của động cơ cũng tăng lêntheo ở tốc độ cao.  

1.2 Hệ thống nạp thải động cơ diezen

Hình 1 7Hình 1 7 Sơ đồ tổng quan hệ thống nạp thải động cơSơ đồ tổng quan hệ thống nạp thải động cơ diezendiezen

1-Bộ lọc không khí ; 2 Đường ống nạp; 3 Đường ống thải;

Bộ xúc tác; 5 Bộ giảm âm

5

3 2

1

4

1.2.1 Đường nạp động cơ diezen

Hình 1 8Hình 1 8 Sơ đồ đường nạp động cơ diezel có bộ sưỡi không khí Sơ đồ đường nạp động cơ diezel có bộ sưỡi không khí   

1-Bộ sưỡi không khí; 2 Ống góp nạp; 3 Đường  ống nạp  

Không khí được hút vào Không khí được hút vào xylanh động cơ qua xylanh động cơ qua bộ lọc không khí bộ lọc không khí rồi đến ống góprồi đến ống gópnạp, đối với các nước có khí hậu lạnh trên động cơ có hệ thống sưỡi ấm không khíđược trước khi vào các xylanh động cơ bằng dây điện trở đặt tại ống góp nạp, hoặc bugi sư

 bugi sưỡi tronỡi trong buồng buồng g đốt động đốt động cơ, điều cơ, điều này này giúp giúp máy dễ máy dễ nỗ khi nỗ khi khởi khởi động động lạnh Cònlạnh Cònđối với động cơ diezen sử dụng ở các nước có khí hậu nóng thì không có bộ sưỡi

không khí.

Ở động cơ cummunrai, là động cơ diezen hiện đại nên trên đường nạp còn có cảm biến để đo lưu  lượng nhiệt độ khí nạp (MAF), và luôn có máy nén tăng áp.  

1.3 1.3 Quá Quá trình trình nạp.nạp

Quá trình nạp môi chất mới vào xi lanh được thực hiện khi piston đi từ ĐCTxuống ĐCD Lúc đầu ((tại điểm r ), do prr > pk  (pk    –   áp suất môi chất mới trước xu pápnạp ) và do p r > > p pth  nên một phần sản vật cháy trong thể tích Vcc   vẫn tiếp tục chạy raống thải, bên trong xi lanh khí sót giãn nở đến điểm r oo  rồi từ đó trở đi, môi chất mới cóthể bắt đầu nạp vào xi lanh.  

1 2

3

Hình 1 9Hình 1 9 Đồ thị công của quá trình trao đổi khí trong động cơ 4 kỳĐồ thị công của quá trình trao đổi khí trong động cơ 4 kỳ  Quá trình nạp lệ thuộc vào rất nhiều yếu tố, khiến cho môi chất mới nạp vào xilanh trong mỗi chu trình nhỏ hơn lượng nạp lý thuyết, được tính bằng số môi chất mớichứa đầy thể tích công tác Vh   có nhiệt độ Tk    và áp suất pk    của môi chất mới ở phíatrước xu pap nạp (đối với động cơ điêden) hoặc của môi chất mới ở phía trước bộ chế

hoà khí (đối với động cơ xăng) Các thông số sau đây ảnh hưởng chính tới quá trìnhnạp::

+ Áp suất cuối quá trình nạp p   a

Áp suất cuối quá trình nạp có ảnh hưởng lớn tới công suất động cơ Muốn tăng ápsuất cuối quá

suất cuối quá trình nạp người ta trình nạp người ta sử dụng các sử dụng các biện biện pháp saupháp sau::

Tạo đường nạp có hình dạng khí động tốt, tiết diện lưu thông lớn và phươnghướng lưu động thay đổi từ từ, ít ngoặt

Dùng xu páp có đường kính lớn hoặc dùng nhiều xu páp Động cơ 1NZ FE sử

dụng hai xu páp nạp và hai xu páp thải cho mỗi máy, do đó tăng được lượng khí lưuthông

thông trong mỗi trong mỗi chu trình, chu trình, tăng áp tăng áp suất psuất paa

+ Lượng khí sót ::   

Cuối quá trình thải, xi lanh còn lưu lại 1 ít sản vật cháy  gọi là khí sót Trong quátrình nạp, số khí sót trên sẽ giãn nở, chiếm chỗ trong xi lanh và trộn với khí nạpmới,,làm giảm lượng khí nạp mới Vì vậy giảm lượng khí sót sẽ làm tăng lượng khí nạp

vào,làm tăng công suất động cơ Các biện làm tăng công suất động cơ Các biện pháp sau làm giảm lượng pháp sau làm giảm lượng khí sótkhí sót::

Dùng động cơ tăng áp Phương pháp này thường được sử dụng trên động cơđiêden do không bị hạn chế bởi khả năng kích nổ.  

Tăng góc trùng điệp các xu páp nạp và thải Phương pháp này áp dụng cho cảđộng cơ xăng và điêden.  

+ Nhiệt độ sấy nóng môi chất mới Nhiệt độ sấy nóng môi chất mới ΔΔT

Đi trên đường nạp và vào xi lanh, môi chất mới tiếp xúc với các bề mặt nóng củađộng cơ, được sấy nóng và tăng n

động cơ, được sấy nóng và tăng nhiệt độ lên một gia số hiệt độ lên một gia số ΔT.ΔT.  

ΔT  tt mức tăng nhiệt độ của môi chất mới do mức tăng nhiệt độ của môi chất mới do sự truyền nhiệt từ sự truyền nhiệt từ các bề mặt nóngcác bề mặt nóng

ΔT b.h b.h - - mức giảm nhiệt độ của môi chất mới do bmức giảm nhiệt độ của môi chất mới do bay hơi của nhiên liệuay hơi của nhiên liệu

ΔT = 20 ÷ 40o oC - C - đối với động cơ điêden;  

ΔT = 0 ÷ 20o oC - C -đối với động cơ xăng.  

+ Nhiệt độ môi chất cuối quá trình nạp T a

 Nhiệt  Nhiệt độ độ môi môi chất chất cuối cuối quá quá trình trình nạpnạp   T T aa   cũng ảnh hưởng tới mật độ môi chất

mới nạp vào xi lanh Tăng Taa   làm giảm mật độ môi chất mới nạp vào xi lanh và ngượclại Nhiệt độ môi chất cuối quá trì

lại Nhiệt độ môi chất cuối quá trình nạp Tnh nạp Taa   lớn hơn Tk   (nhiệt độ môi chất mới trước xu páp nạp ) và nhỏ hơn Tr   (nhiệt độ khí sót ) là  do kết quả của việc truyền nhiệt từ các bềmặt nóng tới môi chất mới khi tiếp xúc và việc hoà trộn của môi chất mới với khí sótnhiều

nhiều hơn Các quá trình trên hơn Các quá trình trên diễn ra riêng lẻ trên diễn ra riêng lẻ trên đường nạp hoặc đồng thời trên xiđường nạp hoặc đồng thời trên xilanh động cơ

 Hệ số nạp::

Hệ số nạp ηv   là tỉ số giữa lượng môi chất mới thực tế nạp vào xi lanh ở đầu quátrình nén khi đã đóng các cửa nạp và cửa thải so với lượng môi chất mới lý thuyết cóthể nạp đầy vào thể tích công tác của xi lanh Vh   ở điều kiện áp suất và nhiệt độ môichất phía trước xu páp nạp Môi chất mới của động cơ điêden là không khí,, của động

cơ xăng là hoà khí của không khí và hơi xăng tạo thành Các yếu tố ảnh hưởng đến hệ

số nạp của động cơ 4 kỳ bao gồm: áp suất paa   và nhiệt  độ Taacủa môi chất cuối quá trìnhnạp ; nhiệt độ sấy nóng môi chất mới ΔT ; hệ số khí sót γr   ; nhiệt độ Tr   và áp suất pr   ; tỉ

ảnh hưởng tổng hợp của chúng tới hệ số nạp ηv   theo các chế độ làm việc cụ thể củađộng cơ

Các biện pháp chính làm tăng hệ số nạp và giảm cản cho đường nạp::   

Hệ thống đường nạp của động cơ gồm: bình lọc khí, bộ chế hoà khí, đường nạpchung, các nhánh nạp của các xi lanh và xu pap đều gây cản đối với dòng khí nạp.Làm thế nào để giảm cản cho hệ thống này là vấn đề đáng lưu ý Muốn giảm trở lựccủa hệ thống cần có tiết diện lớn của đường thông qua đó giảm tốc độ của dòng chảy,cần chú ý đặc biệt đến lực cản cục bộ do chuyển hướng dòng hoặc do tăng giảm độtngột tiết diện lưu thông của dòng tạo ra Khi tìm biện pháp giảm cản cho đường nạpcần phải lưu ý tới nhiều

cần phải lưu ý tới nhiều yếu tố khác nhau.yếu tố khác nhau.  

ở tải nhỏ, phải chấp nhận mất mát 1 ít công suất bằng cách dùng ống nạp có tiết diệnnhỏ một chút Và để hoà khí có thành phần và khối lượng đều nhau người ta còn cố ýgây ngoằn ngoèo ở một vài đoạn ố

gây ngoằn ngoèo ở một vài đoạn ống.ng.  

+ Các nhánh ống nạp tới các xi lanh và xu páp nạp:  

Trong hệ thống nạp của động cơ, xu páp nạp là nơi có tiết diện lưu thông nhỏnhất nên trở thành bộ phận quan trọng nhất  của lực cản đường nạp Người ta thườnggiảm đường kính xu páp thải để tăng đường kính xu páp nạp, tăng hành trình cực đại,tăng tốc độ đóng mở các xu páp, tăng thời gian giữ xu páp ở vị trí mở lớn nhất để tăngkhả năng lưu thông qua xu páp.  

Cấu tạo của nhánh ống nạp, nhất là phần sát với xu páp gây ảnh hưởng lớn tới lựccản của đường nạp Muốn có hình dạng đường nạp tốt nhất phải thử nghiệm trên môhình làm bằng vật liệu dẻo cho tới khi đạt hiệu quả cao nhất.  

Các thử nghiệm đã đem lại những kết quả có giá trị Phía trước xu páp nạp, thêmmột vấu nhô trơn tròn tạo họng thắt hợp lý có thể làm giảm cản cho đường nạp Nếulắp ống Laval trên miệng đi vào xu páp nạp sẽ làm tăng lưu lượng hoà khí một cách rõrệt khi chạy ở tốc độ cao Mở rộng đường nạp và tránh những đường ngoặt gấp sẽ cóthể giảm bớt lực cản v.v…  

Dạng cửa vào phải được thiết kế để cho không khí vào sẽ quay hoặc xoáy quanh

trục của xi lanh Độ xoáy được thay đổi với mỗi kiểu và kích cỡ buồng cháy được sửdụng.  

Chương II Cơ sở   lý thuy ếế tt

không cao, dễ chế tạo Tuy vậy nhược điểm là tuổi thọ thấp, chu ểm là tuổi thọ thấp, chu kỳ thay thế ngắn.kỳ thay thế ngắn.  

2.1.2 Cổ họng gió

2.1.2 Cổ họng gió.  

Hình 2 1Hình 2 1 Kết cấu cổ họngKết cấu cổ họng gió

1- Các bánh răng giảm tốc; 2 Lò xo hồi bướm ga; 3 Cảm biến vị trí bướm ga;  

4- Bướm ga; 5 Mô tơ điều khiển bướm ga.  

Các bộ phận tạo thành gồm: bướm ga, môtơ điều khiển bướm ga, cảm biến vị trí bướm ga và các bộ

 bướm ga và các bộ phận khác Bướm ga phận khác Bướm ga dùng để thadùng để thay đổi lưy đổi lượng không khí ợng không khí dùng trongdùng trongquá trình hoạt động của động cơ, cảm biến vị trí bướm ga lắp trên trục của bướm ganhằm nhận biết độ mở bướm ga, môtơ bướm ga để mở và đóng bướm ga, và một lò xohồi để trả bướm ga về một vị trí cố định Môtơ bướm ga ứng dụng một môtơ điện mộtchiều có độ nhạy tốt và ít tiêu thụ năng lượng.  

 Nguyên lý làm việc:

ECU động cơ điều khiển độ lớn và hướng của dòng điện chạy đến môtơ điềukhiển bướm ga, làm quay hay giữ môtơ, và mở hoặc đóng bướm ga qua một cụm bánhrăng giảm tốc Góc mở bướm ga thực t

răng giảm tốc Góc mở bướm ga thực tế được phát hiện bằng ế được phát hiện bằng một cảm biến vị trí bướmmột cảm biến vị trí bướm

ga, và thông số đó được phản h

ga, và thông số đó được phản hồi về ECU động cơ.ồi về ECU động cơ.  

Khi dòng điện không chạy qua môtơ, lò xo hồi sẽ mở bướm ga đến vị trí cố định(khoảng 70) Tuy nhiên, trong chế độ không tải bướm ga có thể được đóng lại nhỏ hơn

so với vị trí cố định.  

Khi ECU động cơ phát hiện thấy có hư hỏng, nó bật đèn báo hư hỏng trên đồng

hồ táp lô đồng thời cắt nguồn đến môtơ, nhưng do bướm ga được giữ ở góc mởkhoảng 70, xe vẫn có thể chạy đến nơi an toàn.  

Các chế độ điều khiển  

a) Điều khiển ở chế độ bình thưa) Điều khiển ở chế độ bình thường, chế độ công suất cao và chế đờng, chế độ công suất cao và chế độ đường tuyếtộ đường tuyết

Hình 2 2Hình 2 2 Quan hệ tỷ lệ giữa góc nhấn bàn đạp ga và Quan hệ tỷ lệ giữa góc nhấn bàn đạp ga và góc mở bướm gagóc mở bướm ga  

1-Chế độ công suất cao;2 Chế độ bình thường; 3 Chế độ di chuyển đường tuyết  

+ Điều khiển chế độ thường:: đây là chế độ cơ bản để duy trì sự cân bằng giữa tính dễvận hành và chuyển động êm.  

+ Điều khiển chế độ đường tuyết:: chế độ này giữ cho góc mở bướm ga nhỏ hơn chế độ bình thường để tránh trượt khi lái xe trên đường trơn trượt.  

+ Điều khiển chế độ công suất cao: ở chế độ này bướm ga mở lớn hơn so với chế độ bình

 bình thườngthường Do đó chế độ này mang lại cảm giác động cơ đáp ứng ngay với thao tác