1.3 - GIỚI THIỆU KHÁI QUÁT VỀ ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG 1.3.1 Động cơ đốt trong ĐCĐT: 1.3.1.1 Vai trò của ĐCĐT: Nguồn động lực chính dẫn động các phương tiện giao thông vận tải như : ô tô, xe
Trang 11.3 - GIỚI THIỆU KHÁI QUÁT VỀ ĐỘNG CƠ ĐỐT
TRONG
1.3.1 Động cơ đốt trong (ĐCĐT):
1.3.1.1 Vai trò của ĐCĐT:
Nguồn động lực chính dẫn động các phương tiện giao thông vận
tải như : ô tô, xe máy, tàu thủy, máy
bay và các máy công tác khác (máy
phát điện, bơm nước,…)
Hiện nay nhiều loại động cơ khác đang được nghiên cứu và chế tạo
như: động cơ điện, tuốc bin khí, tuốc bin
nước, động cơ chạy bằng nhiên liệu khí,
năng lượng mặt trời…
Trang 21860, J.J E Lenoir (1822-1900-Pháp) đã chế tạo động cơ đốt trong đầu tiên
bằng sự đốt cháy khí đốt ở áp suất môi
trường, không có sự nén hỗn hợp trước quá
trình cháy
1.3.1.2 Lịch sử phát triển của ĐCĐT:
1876, Nicolaus A Otto (1832-1891) và Eugen Langen (1833-1895) tận dụng sự
gia tăng áp suất trong quá trình cháy, để cải
tiến dòng khí nạp Hiệu suất nhiệt đạt được
trong trường hợp này lên đến 11%
Sau đó, nhằm nâng cao hiệu suất nhiệt và giảm kích thước động cơ đốt trong,
Otto đã gợi ý các chu trình (nạp, nén, cháy
dãn nở và thải) cho 4 hành trình piston của
động cơ đốt trong
Nicolaus August Otto
Eugen Langen
Trang 31884, Alphonse Beau de Rochas (1815-1893) đã mô tả nguyên lý các chu trình của ĐCĐT
Ông cũng đưa ra các điều kiện nhằm đạt hiệu suất
cực đại của động cơ đốt trong như :
* Thể tích xy lanh tối đa ứng với bề mặt biên tối thiểu
* Tốc độ làm việc lớn nhất có thể đạt
* Tăng tỉ số nén tối đa
* Aùp suất tối đa kể từ lúc bắt đầu dãn nở
1886, Hãng Daimler – Maybach xuất xưởng động cơ xăng đầu tiên có công suất 0,25 mã lực ở
số vòng quay 600 vòng/phút
Trang 41892, Rudolf Diesel (1858-1913) đã gợi ý một dạng động cơ đốt trong mới bằng cách phun
nhiên liệu lỏng vào trong không khí sấy nóng Sau
đó, hỗn hợp này tự bắt cháy và có hiệu suất nhiệt
khoảng 26% Loại động cơ này được biết như động
cơ Diesel ngày nay
1957, Động cơ đốt trong kiểu piston quay (Động cơ Wankel) được chế tạo rất gọn nhẹ
Trang 51.3.2 Động cơ và Động cơ đốt
trong::
Các dạng năng lượng
(Sứùc gió, sức nước,
điện năng, năng lượng
mặt trời, hóa năng-nhiệt
năng,…)
Động cơ (dẫn độngCơ năng
máy công tác)
Đốt cháy nhiên liệu
(hoá năng → nhiệt
năng)
Môi chất tích năng lượng
sinh công
(nhiệt năng → cơ
năng)
2
Động cơ nói chung là một thiết bị (máy) thực hiện việc chuyển đổi bất kỳ
một dạng năng lượng nào đó sang cơ
năng để dẫn động máy công tác
Động cơ nhiệt là một thiết bị chuyển đổi hoá năng do đốt cháy (hoặc oxy hóa nhiên
liệu) thành nhiệt năng và biến nhiệt năng này
thành cơ năng
Trang 6So sánh ưu vàkhuyết điểm của hai loại động cơ trên:
Nội dung so sánh Động cơ đốt trong Động cơ đốt ngoài
3 Cùng công suất Ne Gọn, nhẹ vàkhông có các thiết bị nồi hơi, bộ ngưng
tụ và bộ quá nhiệt…
Nặng nề, cồng kềnh vì phải có các thiết bị phụ…
7 Quá trình khởi động Phải trang bị hệ thống khởi động do động cơ
không tự khởi động được
Động cơ tự khởi động khi áp lực hơi nước đủ lớn
8 Công suất động cơ Công suất bị giới hạn(≤ 37.000kW)
Công suất động cơ tuabin hơi nước có thể trên
Trang 71.3.3 Các thuật ngữ và khái niệm cơ
bản :
1.3.3.1 Hòa khí
:
Là hỗn hợp giữa hơi xăng và không khí trộn thật đều và đúng tỷ lệ Ở
động cơ xăng hòa khí được tạo thành ở
bên ngoài xy lanh động cơ tại bộ chế
hòa khí ( carburater) Vì vậy, khí nạp
mới hút vào xy lanh động cơ xăng chính
là hòa khí trong khi ở động cơ diesel khí
nạp mới chỉ là không khí (thanh khí)
1.3.3.2 Môi chất công tác
(MCCT):
Là 1 khối khí trong xy lanh
động cơ mà nhờ sự thay đổi các thông
số trạng thái (thể tích , áp suất và
nhiệt độ) của nó,
Trang 8Là toàn thể sự thay đổi
trạng thái (sự thay đổi thể tích, áp
suất và nhiệt độ) của MCCT từ khi
mới đem vào xy lanh cho đến lúc
được xả ra ngoài khí trời
1.3.3.3 Kỳ/thì
(temps):
Là thời gian MCCT thay đổi trạng thái trong một hành trình
piston hay trong nửa vòng quay của
trục khuỷu
1.3.3.4 Chu kỳ (cycle):
Trang 91.3.3.5 Điểm chết/tử
điểm:
Điểm chết dưới (ĐCD):
vị trí của piston nằm phía dưới xy lanh,
gần đường tâm của trục khuỷu nhất
Là vị trí cuối cùng của piston trong xy lanh mà ở đó nó không thể di
chuyển tiếp được nữa Tại vị trí đó, vận
tốc của piston bằng không và piston sẽ
đổi chiều chuyển động Có hai điểm
chết: điểm chết trên/tử điểm thượng và
điểm chết dưới/tử điểm hạ:
Điểm chết trên (ĐCT):
vị trí của piston nằm phía trên xy lanh,
xa đường tâm của trục khuỷu nhất
Trang 10A - Hành trình dài
B - Hành trình vuông
C - Hành trình ngắn
piston):
Là khoảng dịch chuyển của piston giữa hai điểm chết
1.3.3.7 Đường kính xy lanh D (lòng xy lanh)
:
Là đường kính trong của lòng xy
lanh
Trang 11D
Vh = ×
4
2 π
i S
D
4
2
π
1.3.3.8 Thể tích xy lanh (dung tích xy lanh,
Vh):
Đối với động cơ nhiều xylanh, dung tích xy lanh của động cơ bằng
ixVh (i là số xy lanh trong động cơ
Là thể tích xy lanh mà piston giải phóng khi di chuyển từ ĐCT đến
ĐCD hoặc ngược lại Thể tích công tác
được tính như sau:
Trang 121.3.3.9 Thể tích buồng cháy
(Vc):
Là thể tích ở phía trên piston khi nó nằm ở ĐCD Đóù là thể tích lớn
nhất của xy lanh:
Là thể tích còn lại trong xy lanh khi piston ở ĐCT Đó là thể
tích bé nhất của xy lanh.
1.3.3.10 Thể tích toàn bộ xylanh
(Va):
Va = Vh + Vc
Trang 13h c
h c
c
a
V
V V
V
V V
V
+
=
+
=
ε
1.3.3.11 Tyû soâ
neùn(ε) :
Laø tyû soâ giöõa theơ tích toaøn boô
xy lanh chia cho theơ tích buoăng chaùy
Tyû soâ neùn chư roõ theơ tích xy lanh bò
giạm ñi bao nhieđu laăn, töùc laø theơ tích
khí trong xy lanh bò eùp nhoû bao nhieđu
laăn khi piston ñi töø ÑCD leđn ÑCT Tyû
soẫ neùn kyù hieôu laø ε vaø ñöôïc tính
baỉng cođng thöùc sau :
Trang 141.3.4 Phân loại và ưu khuyết điểm của động cơ đốt
trong:
1.3.4.2 Theo nhiên liệu dùng cho động cơ đốt
trong:
1.3.4.1 Theo mục đích sử
dụng:
1 - Động cơ tỉnh tại: máy phát điện, dùng dẫn động các loại bơm: khí, dầu
và dùng trong nông nghiệp…
2- Động cơ dùng cho ô tô, tàu thuỷ, máy bay,…
1- Động cơ dùng nhiên liệu lỏng, nhẹ: xăng, benzen, cồn, kerosene
2- Động cơ dùng nhiên liệu lỏng, nặng: Diesel, dầu mazut,
3- Động cơ dùng nhiên liệu khí: khí thiên nhiên (CNG), khí hoá lỏng (LPG) 4- Động cơ dùng đa nhiên liệu: dùng các loại nhiên liệu lỏng từ nhẹ đến
nặng
Trang 151.3.4.3 Theo đặc điểm cấu tạo của động
cơ:
a-Theo Số lượng xy lanh:
Động cơ một xy lanh và động cơ nhiều xy lanh (động cơ 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10,
12 xylanh
Trang 16động cơ một hàng xy lanh, động cơ
chữ V, động cơ hình sao, động cơ
piston đối đỉnh
b Cách bố trí xy lanh
1 Động cơ một dãy xy lanh
2 Động cơ đối xy lanh
3 Động cơ đối đỉnh
4 Động cơ hình sao
5 Động cơ chữ U
6 Động cơ chữ V
6
Trang 171.3.4.4 Theo phương pháp hình thành hòa khí (hỗn hợp nhiên liệu và không khí):
1 – Bình xăng
2 – Đường dẫn nhiên liệu
3 – Lọc xăng
4 – Bơm xăng
5 – Bộ chế hòa khí
6 – Lọc gió
7 – ống góp hút
8 – Oáng góp thoát
9 – Oáng pô
Trang 18CỦNG CỐ
3 Động cơ Diesel thường được sử dụng trên xe
b Xe tải
c Xe môtô
d Xe lam
XÓA KQ
a Xe du lịch
CÂU 3