Bài giảng Thiết bị động lực

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI Khoa Cơ khí – Bộ môn KTHTCN *** THIẾT BỊ ĐỘNG LỰC Tên giảng viên Nguyễn Tường Vi Emaul nguyentuongvi1978@tlu edu vn Điện thoại 0989199280 mailto nguyentuongvi1978@tlu edu vn MỞ[.]

Trang 1

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI

Khoa Cơ khí – Bộ môn KTHTCN

Trang 2

MỞ ĐẦU

Trang 3

BÀI MỞ ĐẦU

- Nội dung môn học gồm 7 chương + BT+ TH

- Số tín chỉ: 3 (3,0,0)

* NỘI DUNG ĐỀ CƯƠNG, CÁCH TỔ CHỨC

THI, ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ,

- Điểm quá trình: 30% (Bài tập + Chuyên cần)

- Điểm thi kết thúc môn: 70%

Trang 4

Tài liệu tham khảo:

2.Dương Văn Đức, Cấu tạo và lý thuyết ô tô máy kéo, Nhà xuất bản xây dựng, 2005

3.Trang bị điện - điện tử máy công nghiệp, Vũ Quang Hồi, NXB Giáo dục, 2011.

4 Bộ môn Máy xây dựng Trường Đại học Thủy lợi, Kỹ thuật thủy khí và ứng dụng, Nhà xuất bản Đại học quốc gia Hà Nội, 2011.

Trang 6

GIỚI THIỆU CHUNG

1 TỔNG QUAN

Động cơ và các trang bị phụ trợ nhằm tạo nên cơ năng bằng

liệu, điện, gió, thủy lực vv.

Trang 7

1 TỔNG QUAN

TBĐL còn được dùng rộng rãi trong máy móc Công nghiệp, giao thông vận tải, trên tàu thuỷ, máy bay, đầu máy tàu hoả, vv

Trang 8

1 TỔNG QUAN

Tổ hợp của TBĐL và máy biến đổi cơ năng thành các dạng năng lượng khác để sử dụng trong thực tiễn được gọi là trạm Theo chức năng, phân thành: trạm phát điện, trạm bơm, trạm quạt gió, vv.

Trang 9

GiỚI THIỆU CHUNG

2 CÔNG DỤNG, PHÂN LOẠI

thể đưa đến các vùng không có nguồn năng lượng khác

cấp: nhiên liệu, điện, gió, thủy lực vv.

Trang 10

3 PHẠM VI ỨNG DỤNG

TBĐL còn được dùng rộng rãi trong máy móc Công nghiệp, giao thông vận tải, trên tàu thuỷ, máy bay, đầu máy tàu hoả, vv.

+TBĐL nhiệt: giao thông vận tải, trên tàu thuỷ, máy bay, đầu máy tàu hoả, máy phát điện

+TBĐL thuỷ lực: Hầu như trong tất cả các hệ thống thủy lực vận hành bằng nhớt, dầu, chất lỏng, dung trong công nghiệp.

+TBĐL điện: Ô tô điện, một số loại motor điện được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng công nghiệp như máy

Trang 11

CHƯƠNG 2.

ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG

- Cấu tạo, nguyên lý làm việc ĐCĐT.

- Các khái niệm cơ bản về ĐCĐT.

- Cấu tạo, nguyên lý động cơ 2 kỳ, 4 kỳ.

- Các thông số hình học, động học.

Trang 12

CHƯƠNG 2

2.1.GIỚI THIỆU CHUNG VỀ

ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG

- Cấu tạo, nguyên lý làm việc ĐCĐT.

- Các khái niệm cơ bản về ĐCĐT.

- Cấu tạo, nguyên lý động cơ 2 kỳ, 4 kỳ.

- Các thông số hình học, động học.

Trang 13

GiỚI THIỆU CHUNG VỀ ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG

GIỚI THIỆU CHUNG Lịch sử phát triển:

Trang 14

GIỚI THIỆU CHUNG Ứng dụng: Đây là một phát minh lớn của thế kỷ XIX.

- Công nghiệp vận tải: Ôtô, tầu hỏa, máy bay…

- Công nghiệp sản xuất: Dây truyền sản xuất, …

- Đồ dùng gia đình: Xe máy, máy phát, …

Trang 15

Trang 16

Trang 17

Trang 18

C¬ cÊu trôc khuûu

-thanh truyÒn

C¬ cÊu phèi khÝ

HÖ thèng lµm m¸t

HÖ thèng b«i

tr¬n

HÖ thèng nhiªn liÖu

HÖ thèng

®iÖn

Trang 19

Trang 20

Trôc

khuûu

Thanh truyÒn

Xu p¸p x¶

Trang 21

(a) Động cơ một hàng

Trang 22

CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN

- Nhiên liệu của động cơ đốt trong: Là hỗn hợp C & H

* Dầu Diesel: Là NL nặng, γ=0.8-0.95T/m3, Tính tự cháy cao

* Xăng: Là NL nhẹ, γ=0.65-0.8T/m3, Dễ bay hơi, tự cháy kém

Trang 23

Nhiên liệu xăng: Là hỗn hợp của các loại hydrocacbon chưng cất nhẹ gồm: parafin; olefin; napten và các chất thơm.

Supply terminal

Retail station

Truck

Trang 24

Nhiên liệu máy bay

Trang 25

- Động cơ nhiều xi lanh: Nếu chỉ 1 hành trình sinh công thì trục khuỷu quay không đều, bánh đà lớn.

→ Để tăng công suất, làm việc êm, giảm trọng lợng bánh

đà→ Dùng động cơ nhiều xi lanh.

* Đặc điểm của động cơ nhiều xi lanh: Góc lệch của trục khuỷu: Là góc lệch hình học giữa 2 khuỷu làm việc kế tiếp nhau.

Trang 26

6 máy

Trang 27

4 5

Trang 28

CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN

Trang 29

1.2.1 Điểm chết

- Vị trí mà tại đó piston đổi chiều chuyển động

-Có hai điểm chết: điểm chết trên (ĐCT) và

Trang 30

S

4

1.2.3 Thể tích công tác Vh

Thể tích giữa hai điểm chết của xylanh

Nếu động cơ có đường kính D, hành trình S:

1.2.4 Tỷ số nén

Tỷ số giữa thể tích lớn nhất (đạt được khi piston ở ĐCD) và thể tích nhỏ nhất (đạt được khi piston ở ĐCT) trong xylanh

Trang 31

CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN Các thông số động học:

)

(J

A A

A ci :C«ng trôc khuûu truyÒn ra ngoµi kÐo c¸c bé c«ng t¸c

A th : C«ng mÊt m¸t do tæn thÊt c¬ khÝ nh ms

Trang 32

CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN Các thông số động học:

)

( 30

.

f A p V i n kw i

Trang 33

( 55

73

10 )

/

(

h ML

g N

g h

kW

g N

Trang 34

CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN Một số đường đặc tính:

Tốc độ động cơ (V/ph)

M o me

n ph an

h, τ

Công suất,

10 30 50 70 80

0

T?c d? d?ng co (v/ph)

20 40 60 80

10 30 50 70

Mô men xo?n

Su?t tiêu hao nhi

ên li?u

Trang 35

Cửa xả

Cửa nạp

Cửa xả

Nổ (Sinh công)

Xả

Nhiên liệu xăng: Là động cơ đốt cháy cưỡng bức

(SI – Spark Ignition)

* Lưu ý: Hiện tượng kích nổ

Trang 36

Trang 37

ĐỘNG CƠ 4 KỲ Nhiên liệu Diesel: Là động cơ nén nổ

(CI – Compression Ignition)

Dòng khí

Dịch chuyển của Piston

Môi chất bị dồn nén

Cháy

* Lưu ý: - Hiệu suất cao hơn động cơ SI

- Tỷ lệ nhiên liệu – không khí hợp lý.

Trang 38

ĐỘNG CƠ 4 KỲ

Động cơ Diesel 4 kỳ

1 2 3

7

8

Trang 39

Động cơ 4 kỳ

Trang 40

Trang 41

Cửa nạp

Cửa xả

Buzi phát tia lửa điện (hoặc vòi phun)

Nhiên liệu – không khí (hoặc không khí)

Van lưỡi gà

- Nén

- Các cửa đóng

- Không khí được đưa vào các te

- Cháy, giãn nở

- Các cửa đóng --XảCửa nạp đóng - Không khí nén trong các te -

Chu trình 2 kỳ: Quét khí và phun trực tiếp.

* Lưu ý: Hiệu suất, Công suất, Khí xả.

Trang 42

1 2 3

7 8

9

Động cơ diesel 2 kỳ

Trang 43

ĐỘNG CƠ 2 KỲ Các phương pháp quét khí:

Quét ngang Quét ngang với Quét vòng

van xả quay

Quét thẳng với các xupáp xả Quét thẳng với các van xả ống

lồng

Quét thẳng với các piston đối đỉnh

Bơm bánh răng

gạt

Trục vít

Trang 44

ĐỘNG CƠ WANKEL

Trang 45

ĐỘNG CƠ WANKEL

Trang 46

2.2 CƠ CẤU TRỤC KHUỶU THANH TRUYỀN VÀ BỘ PHẬN CỐ ĐỊNH

ĐỘNG CƠ

- Vị trí, cấu tạo các bộ phận trên động cơ đốt trong (Thân, xilanh, piston, trục khuỷu, thanh truyền, nắp xilanh, bánh đà )

Trang 47

KẾT CẤU ĐỘNG CƠ

ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG

Cơ cấu khuỷu

trục thanh truyền

Thân máy và nắp xylanh

Trang 49

N¾p

®Çu m¸y

Trang 50

+ c¸c te

Trang 51

CÁC BỘ PHẬN CHÍNH

- Thân động cơ:

Trang 53

- Xéc măng:

Trang 54

N¾p

®Çu m¸y

Trang 56

b) c)

Trang 57

- Chốt Piston (Chốt ắc):

1 2

3

4

Trang 58

- Trục khuỷu:

Trang 60

- Thanh truyền:

Trang 62

N¾p

®Çu m¸y

Trang 63

- Nắp máy (Quy lát):

Trang 64

- Bánh đà:

Trang 65

2.3 CƠ CẤU PHÂN PHỐI KHÍ

- Công dụng, phân loại và NLLV

- Trình bày pha phối khí.

- Vị trí, cấu tạo các bộ phận cơ bản

Trang 66

CƠ CẤU PHỐI KHÍ

PHÂN LOẠI VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC

Trang 67

Bố trí cơ cấu

phối khí

Trang 68

PHÂN LOẠI VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC Các cách bố trí Xupáp:

Xú- pắp hút: 0.38 mm (0.015 Inch) Xú- pắp xả: 0.76 mm (0.030 Inch)

Xú- pắp hút Xú- pắp xả

Khe hở nhiệt Đ/c C7

Trang 69

- Hệ thống phối khí xupáp đặt:

1 2

Trang 70

- Hệ thống phối khí xupáp treo:

1 2

3 4 5 6

10

7 9

8

Trang 71

Các kiểu dẫn động Xupáp:

Đòn bẩy quay

quanh một đầu

(II-OHC)

Đòn bẩy, đũa đẩy,

đội (I-OHC)

Đòn bẩy quay quanh điểm giữa (III-OHC)

Trang 72

CÁC PHA CỦA QUÁ TRÌNH PHỐI KHÍ

Trang 73

CÁC PHA CỦA QUÁ TRÌNH PHỐI KHÍ

Trang 74

CẤU TẠO CÁC CHI TiẾT CƠ BẢN

- Xupáp, đế xupáp:

Trang 75

- Ống dẫn hướng, lò xo xupáp:

Trang 76

- Trục cam, con đội:

b)

Trang 77

- Truyền động trục cam:

Trang 78

2.4.HỆ THỐNG NHIÊN

LIỆU ĐỘNG CƠ XĂNG

- Tổng quan hệ thống nhiên liệu động cơ xăng.

- Bộ chế hòa khí đơn giản, hệ thống nhiên liệu phụ.

- Các bộ phận cơ bản của hệ thống.

- Hệ thống phun xăng.

Trang 79

HỆ THỐNG NHIÊN LiỆU ĐỘNG CƠ XĂNG

GIỚI THIỆU CHUNG Tổng quan

Van

®iÒu ¸p

Trang 80

Sơ đồ hệ thống nhiên liệu

2 3

7

1

8

10 2

6

9

Nhiên liệu

Vòi phun

Ống

khuyếc

h tán

Van điều chỉnh lưu lượng

Zíchlơ nhiên liệu

Trang 81

BỘ CHẾ HÒA KHÍ (Carburetor)

- Được sử dụng trong động cơ đốt cháy cưỡng bức;

- Để điều chỉnh lượng nhiên liệu phù hợp với lượng không khí cung cấp cho động cơ.

Nhiên liệu sử dụng trong bộ chế:

Trang 82

Cấu tạo Carburetor:

6

7 8 9

10

Trang 83

Các hệ thống nhiên liệu phụ (Hệ thống không tải)

9 8 7 6

Trang 84

Các hệ thống nhiên liệu phụ (Hệ thống công suất)

1

2

9

3 4 5

7 6

8

10 11

12 13

Trang 85

Các hệ thống nhiên liệu phụ (Hệ thống gia tốc)

1

2

9

3 4

7

5

8

11 6

10

Trang 86

Các hệ thống nhiên liệu phụ (Hệ thống khởi động)

5

1

2

3 4

6

7

Trang 87

CÁC BỘ PHẬN CƠ BẢN CỦA HỆ THỐNG

- Thùng xăng:

Trang 88

- Bầu lọc xăng:

Trang 89

1 2 3

4

5 6 7

10 9 8

8 9

Trang 90

- Ống xả, ống

tiêu âm:

Trang 91

8 7 6

5

4

HỆ THỐNG PHUN NHIÊN LIỆU XĂNG

- Tổng quan:

Trang 92

HỆ THỐNG NHIấN LiỆU ĐỘNG CƠ XĂNG

HỆ THỐNG PHUN NHIấN LIỆU XĂNG

- Tổng quan:

Cảm biến nhiệt độ nớc

Cảm biến nhiệt độ khí

nạp Cảm biến vị trí bớm ga

Khoá điện

ắc quy Cảm biến ô xy

EFI ECU

Electronic Fuel Injection

điều chỉnh

* cảm biến ô xy chỉ

có ở một số động cơ`

Trang 93

2.5.HỆ THỐNG NHIÊN

LiỆU ĐỘNG CƠ DIESEL

- Tổng quan hệ thống nhiên liệu động cơ Diesel.

- Hệ thống vòi phun – Bơm cao áp.

- Các bộ phận cơ bản của hệ thống.

- Hệ thống nạp và xả.

Trang 94

HỆ THỐNG NHIÊN LiỆU ĐỘNG CƠ DIESEL

Tổng quan:

Trang 95

GIỚI THIỆU CHUNG Tổng quan:

10

8 1

2

3

9 11

Trang 96

- Vũi phun nhiờn liệu:

HỆ THỐNG NHIấN LiỆU ĐỘNG CƠ DIESEL

VềI PHUN – BƠM CAO ÁP

Đỉnh pít tông

Buồng

đốt

Vòi phun

Trang 97

- Vũi phun nhiờn liệu và dạng buồng đốt:

Dạng đỉnh pít tông

Các dạng buồng đốt

Trang 98

VÒI PHUN – BƠM CAO ÁP

- Bơm cao áp:

hÖ thèng nhiªn liÖu b¬m d·y

Trang 99

- Bơm cao áp:

6

5 2

1

a 3

c

b

7 4

Trang 100

có áp suất thấp

Lượng cung cấp lớn nhất

Lượng cung cấp bằng 0 Lượng cung cấp một phần

Piston bơm

Cần thanh răng Hành trình tác động

Trang 101

Vòi phun Bơm

1- Cam dẫn động 2- Vành răng

3- Thanh răng ĐK 5- Xi lanh

6- Pit tông 8- Cửa cấp dầu 9- Rãnh dầu 10- Cửa hồi dầu 11- Mép cắt dầu 12- Van một chiều 13- Đờng cao áp 14- Lò xo

15- Kim phun 16- Vỏ vòi phun 17- Dầu cao áp

Nhiên liệu

- Vũi phun +

Bơm cao

ỏp:

Trang 102

Cụm bơm cao áp + vòi phun:

10 11

12

Trang 103

Van 1 chiều

Cửa nhiên liệu ra

Đầu phun

Van điện từ

Cửa nhiên liệu vào

Thân vòi phun

Buồng cung cấp nhiên liệu

Van điều khiển hình nấm

Phần ứng của môtơ điện

Con đội vòi phun

Trang 104

1

2

7 8

9

10 11 12 13

Trang 105

Cỏc hệ thống

nhiờn liệu

khỏc:

Hệ thống điều khiển điện tử

Cảm biến nhiệt độ nớc Cảm biến nhiệt độ khí nạp Cảm biến vị trí bớm ga Tín hiệu máy khởi động Cảm biến ô xy

Các cảm biến

Tín hiệu

đánh lửa

Hệ thống nhiên liệu

Hệ thống nạp khí

Xăng

Bơm xăng

Bầu lọc xăng Vòi phun

Van

điều áp Vòi phun

hiệu Phun

Điều khiển phun nhiên liệu

ECU

Công tắc vòi phun

Trang 106

Cỏc mối quan hệ:

Hệ thống nhiên liệu HEUI

Hệ thống nhiên liệu thông th ờng

Không tải Tốc độ động cơ Định mức

áp suất phun

Quan hệ áp suất phun – tốc độ động cơ

Quan hệ tốc độ phun - thời gian phun

Tốc độ phun

Bắt đầu phun Thời gian phun

Tạo s ơng tr ớc khi phu

Trang 107

Loại có buồng đốt phụ Loại phun trực tiếp

1 Loại kim phun

Trang 108

Những vấn đề cần lưu ý về BẢO DƯỠNG:

nước.

CÁC BỘ PHẬN CƠ BẢN

Trang 109

Những vấn đề cần lưu ý về

BẢO DƯỠNG:

 Một lượng bụi rất nhỏ bằng một thìa cà phê trong hệ thống nhiênliệu có thể phá hỏng hệ thống (kim phun, bơm cao áp) trong vòng 8 giờ

 Bụi bẩn ở bên ngoài có thể lọt vào hệ thống và gây ra vấn đề

Trang 110

Trang 111

• Giảm thiểu bụi bẩn;

• Giảm độ mòm của kim

phun và bơm

• Giảm thiểu chi phí sửa

chữa cho hệ thống nhiên

liệu

Mòn thông thường Mòn sớm

Vai trò của lọc nhiên liệu:

Trang 112

HỆ THỐNG NẠP – XẢ

Trang 114

HỆ THỐNG BÔI TRƠN

- Tổn hao cơ giới lớn nhất: Tổn thất ma sát.

(Lực ma sát: Là lực chống lại sự dịch chuyển tương đối giữa hai bề mặt tiếp xúc với nhau Phụ thuộc vào: Kết cấu, vật liệu và trạng thái tiếp xúc).

- Các phần chính của ma sát:

- Ma sát cơ khí: Là MS giữa các chi tiết chuyển động: piston, xéc măng, đũa đẩy…

- Công bơm: Công cần thiết để thực hiện hành trình thải, nạp.

- Công dẫn động các thiết bị phụ: Công cần thiết vận hành các thiết bị: bơm dầu, máy phát điện…

- Để giảm tổn thất: Động cơ cần được bôi trơn (Giảm ma sát và bảo vệ động cơ khỏi hư hỏng).

Trang 115

- Hệ thống bôi trơn

Ống hút và bơm dầu

Tổng quan hệ thống bôi trơn

Trang 116

Các đờng dầu trong trục khuỷu

Dầu áp suất cao Dầu áp suất cao

Các bề mặt bôi trơn bằng vung toé Dầu trong ống hút

Trang 117

CÁC HỆ THỐNG BÔI TRƠN

Các phương pháp:

1

5 3

4

7

Trang 118

- Bơm dầu:

Trang 119

- Hệ thống bôi trơn/ Các chi tiết cơ bản

Líi läc

Trang 120

- Hệ thống bôi trơn/ Thông hơi các te:

Trang 121

- Để giảm ma sát giữa các bề mặt chi tiết chuyển động của động cơ.

Trang 123

- Hệ thống bôi trơn/ Dầu bôi trơn

Dầu bôi trơn: 80% dầu nguyên chất

20% phụ gia (Tăng chức năng dầu)

Trang 124

- Hệ thống bôi trơn/ Các hỏng hóc cơ bản do bôi trơn kém

- Kẹt xéc măng;

- Đổi mầu ổ chốt ắc piston.

Trang 125

Các lưu ý:

- Độ nhớt của dầu là đặc tính quan trọng nhất (Được thể hiện qua độ đậm đặc);

- Độ nhớt của dầu giảm khi nhiệt độ tăng;

- Độ nhớt của dầu tăng khí tăng áp suất;

DẦU BỔI TRƠN

Trang 126

Dung tích thùng chứa của Máy ủi:

Đầu khớp nối thanh cân bằng (mỗi bên) 0.11

DẦU BỔI TRƠN

Tiêu đề	Thiết Bị Động Lực
Tác giả	Trần Đức Hiếu, Nguyễn Ngọc Nhì, Dương Văn Đức, Vũ Quang Hồi
Người hướng dẫn	Nguyễn Tường Vi
Trường học	Trường Đại Học Thủy Lợi
Chuyên ngành	Cơ khí
Thể loại	Bài giảng
Năm xuất bản	2019
Thành phố	Hà Nội

Định dạng
Số trang	317
Dung lượng	28,91 MB

Bài giảng Thiết bị động lực

ĐỘNG CƠ ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ