Khảo sát động cơ 1 xi lanh WAVE RS 110 và cải tạo hệ thống nhiên liệu động cơ

MỤC LỤCLỜI NÓI ĐẦU1CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN21.1. Mục đích, ý nghĩa của đề tài21.2. Giới thiệu ô tô cơ sở21.2.1. Tính năng kỹ thuật của ô tô trước cải tạo21.2.2. Giới thiệu các hệ thống cấu thành ô tô satxi HINO 500FC9JJSA51.2.2.1. Động cơ51.2.2.2. Hệ thống truyền lực61.2.2.3. Hệ thống phanh71.2.2.4. Hệ thống lái81.2.2.5. Hệ thống treo91.2.2.6. Hệ thống chuyển động91.2.2.7. Khung, vỏ, cabin xe91.2.2.8. Hệ thống nhiên liệu111.2.2.9. Hệ thống an toàn111.2.2.10. Hệ thống điện111.3. Giới thiệu về xi tec11CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN BỐ TRÍ CHUNG CỤM XITEC CHỞ LƯU HUỲNH142.1. Phân tích lựa chọn xitec142.2. Xác định tọa độ trọng tâm của ô tô cơ sở172.2.1. Khi không tải172.2.2. Khi đầy tải182.3. Kết cấu cụm xitec192.4. Xác định trọng lượng của xitec và các phụ kiện lắp ráp202.4.1. Tính trọng lượng thân, đáy, vỏ bọc202.4.2. Tính trọng lượng bệ đỡ xitec222.4.3. Tính trọng lượng cổ nắp xitec232.4.4. Tính trọng lượng phụ kiện lắp ráp242.4.5. Tính trọng lượng của lưu huỳnh272.5. Kết luận sơ bộ về khả năng dùng cụm xitec đã có cho xe tải HINO 500FC9JJSA272.6. Các bước công nghệ thi công cải tạo ô tô tải HINO 500FC9JJSA thành xe xitec27CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA XE THIẾT KẾ293.1. Xác định phân bố tải trọng293.1.1. Xác định tọa độ trọng tâm ô tô satxi293.1.2. Xác định vị trí lắp đặt xitec293.1.3. Xác định các thành phần tải trọng tác dụng lên từng cầu313.1.4. Xác định toạ độ trọng tâm của ô tô thiết kế323.2. Tính mối liên kết giữa xitec và khung xe353.2.1. Công dụng của mối ghép353.2.2. Kết cấu mối ghép353.2.3. Tính mối ghép363.3. Tính toán ổn định ô tô393.3.1. Tính chất ổn định dọc của ô tô393.3.1.1. Tính chất ổn định tĩnh của xe393.3.1.2. Tính chất ổn định động của xe433.3.2. Tính chất ổn định ngang của ô tô493.3.2.1. Tính chất ổn định tĩnh ngang493.3.2.2. Tính chất ổn định động ngang513.4. Tính bền xitec603.5. Xây dựng các đồ thị đặc tính của ô tô đóng mới643.5.1. Xác định đặc tính ngoài của động cơ643.5.2. Xây dựng đồ thị cân bằng công suất của ô tô663.5.3. Xây dựng đồ thị cân bằng lực kéo của ô tô713.5.4. Xây dựng đồ thị nhân tố động lực học của ô tô743.5.5. Xây dựng đồ thị gia tốc của ô tô77CHƯƠNG 4: HƯỚNG DẪN VẬN HÀNH794.1. Trước khi nổ máy phải xem xét794.2. Kiểm tra hàng tháng794.3. Nạp lưu huỳnh cho xitec794.4. Xả lưu huỳnh cho xitec794.5. Thao tác sau khi tra nạp lưu huỳnh xong86KẾT LUẬN81TÀI LIỆU THAM KHẢO82 LỜI NÓI ĐẦUSau 5 năm nghiên cứu học tập tại trường, với sự đào tạo, hướng dẫn của các thầy cô của trường nói chung và các thầy cô thuộc khoa cơ khí giao thông nói riêng, được sự quan tâm giúp đỡ từ ban giám hiệu nhà trường, ban chủ nhiệm khoa cơ khí giao thông cùng với sự diều dắt của thầy chủ nhiệm. Hôm nay, chúng em những sinh viên ngành cơ khí động lực thuộc khoa cơ khí giao thông Đại học bách khoa Đà Nẵng, đã được trang bị những kiến thức chuyên môn nhất định, đủ sức tham gia vào sản xuất, góp một phần công sức đóng góp cho xã hội, tham gia vào tiến trình phát triển khoa học kỹ thuật của nước nhà.Nhằm củng cố và hệ thống lại những kiến thức đã học trong 5 năm qua, em chọn đề tài “Thiết kế ô tô xitec chở lưu huỳnh trên cơ sở satxi ô tô tải HINO 500FC9JJSA”. Đây sẽ là đồ án đánh giá toàn diện những kiến thức, kỹ năng của em trong suốt quá trình học tập tại trường. Trong quá trình làm đồ án, do trình độ cũng như điều kiện thời gian còn hạn chế, kinh nghiệm thực tế chưa nhiều. Mặt khác, đây là lần đầu tiên tiếp xúc với một đồ án có tính chất quan trọng cao, đòi hỏi sự chính xác và kiến thức sâu rộng nên chắc chắn không thể nào tránh khỏi sai xót. Em kính mong nhận được sự phê bình, chỉ bảo của các thầy cô giáo trong khoa để em được mở rộng kiến thức, hiểu rộng và sâu hơn với các vấn đề chuyên môn. Đồ án được hoàn thành đúng tiến độ nhờ có sự chỉ bảo và giúp đỡ tận tình của các thầy cô trong bộ môn, cùng với sự đóng góp của bạn bè, đặc biệt là sự chỉ bảo tận tình của thầy giáo hướng dẫn TS. Nguyễn Văn Đông. Qua đây, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy Nguyễn Văn Đông cùng các thầy trong bộ môn đã hướng dẫn em thực hiện đồ án, cảm ơn sự quan tâm giúp đỡ từ phía ban chủ nhiệm khoa cơ khí giao thông cùng ban giám hiệu nhà trường đã tạo mọi điều kiện tốt nhất để em có thể hoàn thành tốt khóa học. Em xin chân thành cảm ơnĐà Nẵng, ngày 04 tháng 06 năm 2015Sinh viên thực hiện Nguyễn Tấn Tài CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN1.1. Mục đích, ý nghĩa của đề tàiNhu cầu về phương tiện đi lại, chở hàng hóa, nguyên vật liệu cho các nhà máy xí nghiệp ngày càng cao. Ngành công nghiệp hóa chất như lưu huỳnh việc vận chuyển và lưu trữ lưu huỳnh rất khó khăn và phức tạp. Mặt khác phải bảo đảm sự an toàn cho người vận hành, không ảnh hưởng đến môi trường thì cần phải có một xe chuyên dùng để đáp ứng những đặc điểm trên.Em chọn đề tài đồ án tốt nghiệp “Thiết kế ô tô xitec chở lưu huỳnh trên cơ sở satxi ô tô tải HINO 500FC9JJSA”. Đây là đề tài rất phù hợp thực tế, từ một satxi xe tải HINO, ta tiến hành cải tạo và gắn lên nó một chiếc xitec có tải trọng phù hợp để tạo thành chiếc xe tải xitec. Ta thấy ô tô tải xitec được sử dụng rất thuận tiện trong việc vận chuyển hóa chất, nhiên liệu. Nên việc thiết kế ô tô tải xitec trên cơ sở satxi ô tô tải HINO là công việc rất thiết thực, phù hợp với điều kiện phát triển của chúng ta.Khi hoàn thành đồ án, đề tài này giúp em hiểu hơn về vai trò quan trọng của lưu huỳnh trong các nghành công nghiệp. Không những vậy, đề tài này còn giúp em bước đầu tìm hiểu được kết cấu, nguyên lý làm việc của xe mà còn tạo tiền đề cơ sở kĩ thuật để tìm hiểu các xe chuyên dụng khác đang hoạt động. Từ đó giúp em có thể biết được một số nguyên nhân hư hỏng của xe để biết được hướng sửa chữa, bảo dưỡng nhằm mục đích tăng tuổi thọ cũng như khả năng làm việc của các thiết bị trên xe. Có như vậy mới mang lại hiệu quả kinh tế cho đơn vị sản xuất.1.2. Giới thiệu ô tô cơ sở1.2.1. Tính năng kỹ thuật của ô tô trước cải tạoXe ô tô tải HINO 500FC9JJSA là một loại phương tiện vận tải do Nhật Bản sản xuất. Nó ra đời nhằm đáp ứng nhu cầu vận chuyển hàng hóa và nó có nhửng ưu điểm nổi trội so với các loại ô tô tải khác. Dòng xe HINO 500FC9JJSA với mức độ tin cậy cao để giành được tình cảm của khách hàng. Cùng với sử dụng nhiên liệu hiệu quả và khí thải thấp, dòng xe 500FC9JJSA được thiết kế cho tính năng vận hành mạnh mẽ, bền bỉ, tiện nghi kinh tế cũng như chất lượng vận tải cao và khả năng chuyên chở linh hoạt. Hình 11 Xe tải HINO 500FC9JJSA thùng kín trước khi cải tạoHình 12 Hình tổng thể ô tô satxi HINO 500FC9JJSACác thông số kỹ thuật của satxi xe tải HINO 500FC9JJSA trước khi cải tạo được thể hiện như bảng 11 dưới đây: Bảng 11 Các thông số kỹ thuật của xe cơ sở HINO 500FC9JJSATTThông số kỹ thuậtKí hiệuGiá trịĐơn vị1Chiều dài baoL7490mm2Chiều rộng baoB2275mm3Chiều cao baoH2470mm4Chiều dài cơ sởL04350mm5Chiều rộng cơ sởB01775mm6Khoảng sáng gầm xe225mm7Tỷ số truyền các tay số123456rev8,1905,0722,9811,8481,3431,0007,6198Trọng lượng toàn bộ:+ Phân bố cầu trước:+ Phân bố cầu sau:Trọng lượng không tải+ Phân bố cầu trước:+ Phân bố cầu sau:Trọng lượng satxi+ Phân bố cầu trước:+ Phân bố cầu sau:GaG1G2GoG01G02Go’’Go1’’Go2’’1040030007400380518052000298017301250KGKGKGKGKGKGKGKGKG9Động cơ:+ Công suất cực đại+ Momen xoắn cực đại+ Dung tích xi lanhJ05E TE EURO 2NemaxMemaxV1215205123KwNmcm310Chiều dài từ sau cabin đến cuối satxi5635mm11Bán kính quay vòng nhỏ nhấtRmin≤ 8,0M 1.2.2. Giới thiệu các hệ thống cấu thành ô tô satxi HINO 500FC9JJSA1.2.2.1. Động cơÔ tô satxi HINO 500FC9JJSA được lắp động cơ mang ký hiệu J05E TE và được đặt ở phía trước xe để truyền động cho cầu sau. Động cơ thế hệ mới được thiết kế bởi công nghệ mới nhất của HINO với hệ thống 4 van. Hệ thống cao cấp này không chỉ nhằm mục tiêu là giảm mức tiêu hao nhiên liệu mà còn ở ở độ chính xác, độ bền công suất lớn và khí xả sạch. Động cơ được trang bị TURBO tăng áp và intercooler làm mát khí nạp giúp cho động cơ hoạt động tốt hơn, dễ khởi động, tiết kiệm nhiên liệu. Hình 13 Động cơ J05E TE Kí hiệu động cơ: J05E TE Loại nhiên liệu: Diesel Số xy lanh: 4 xy lanh Tỉ số nén động cơ: 18:1 Đường kính xi lanh: 112 (mm) Hành trình piston: 130 (mm) Công suất cực đại: 121 (KW) 165 (PS) Số vòng quay đạt công suất cực đại: 2500 (vòngphút) Dung tích xy lanh: 5123 (cm3) Mô men xoắn lớn nhất: 520 (Nm) Số vòng quay đạt mô men xoắn lớn nhất: 1500 (vòngphút) Tốc độ không tải nhỏ nhất: 550 (vòngphút)1.2.2.2. Hệ thống truyền lựcHệ thống truyền lực kiểu cơ khí truyền động cho cầu sau qua cơ cấu các đăng. Ly hợp: Loại ly hợp một đĩa ma sát khô, dẫn động bằng thủy lực trợ lực khí nén. Hộp số: Hộp số điều khiển bằng cơ khí, có 6 số tiến và một số lùi. Đồng tốc từ số 2 đến số 6. Model hộp số: LX06S Truyền lực chính hai cấp: 2 trục các đăng, 4 khớp các đăng không đồng trục. Tỷ số truyền lực cuối cùng: 4,333 : 1 Hình 14 Hộp số LX06S Hình 15 Sơ đồ hệ thống truyền lực xe cơ sở HINO1 Động cơ; 2 Ly hợp; 3 Hộp số; 4 Các đăng; 5 Truyền lực chính; 6 Vi sai; 7 Bán trục.1.2.2.3. Hệ thống phanh Hệ thống phanh của xe HINO 500JJSA hiện đại, hệ thống phanh thủy lực trợ lực khí nén giúp hiệu quả phanh tốt hơn, ngoài hệ thống phanh chính còn trang bị hệ thống phanh đỗ. Phanh chính: Cả bánh trước và bánh sau đều sử dụng loại tang trống. Phanh đỗ: Kiểu trống trên bánh sau, dẫn động bằng cơ khí. Hình 16 Hệ thống phanh thủy lực trợ lực khí nén1 Bàn đạp; 2 Đòn bẩy; 3 Cụm van khí nén; 4 Bình chứa khí nén; 5 Xy lanh lực; 6 Xy lanh chính; 7,9 Đường ống dẫn dầu đến các xy lanh bánh xe; 8,10 Xy lanh bánh xe. 1.2.2.4. Hệ thống lái Hệ thống lái trục vít đai ốc bi tuần hoàn, trợ lực thủy lực toàn phần, với cột tay lái có thể thay đổi độ nghiêng và chiều cao. Tay lái dễ dàng điều chỉnh được và người lái xe dễ dàng có được vị trí lái tốt nhất. Tỷ số truyền 18,6. Hình 17 Hệ thống lái với hệ thống treo phụ thuộc1 Vô lăng; 2 Trục lái; 3 Cơ cấu lái; 4 Trục ra của cơ cấu lái; 5 Đòn quay đứng; 6 Thanh kéo dọc; 7 Đòn kéo ngang; 8 Cam quay; 9 Cạnh bên hình thang lái; 10 Thanh kéo ngang; 11 Bánh xe; 12 Bộ phận phân phối; 13 Xy lanh trợ lực.1.2.2.5. Hệ thống treo Hệ thống treo có van thiết kế mới, tải trọng phân bố đều hơn, giúp vận hành êm và ổn định. Bộ giảm chấn cấu tạo kiểu trục cứng tác động đơn giúp giảm chấn hiệu quả hơn, thỏa mái dễ chịu hơn. Hệ thống treo cầu trước: Hệ thống treo phụ thuộc, nhíp lá, giảm chấn thủy lực. Hệ thống treo cầu sau: Hệ thống treo phụ thuộc, nhíp lá.1.2.2.6. Hệ thống chuyển động Có 6 bánh xe, công thức bánh xe 4x2. Kiểu lốp hơi thay đổi áp suất. Cỡ lốp: 8.25161.2.2.7. Khung, vỏ, cabin xe Cabin loại ngắn, kiểu lật với cơ cấu thanh xoắn và các thiết bị khóa an toàn, cabin được đặt phía trước, trên động cơ và có 3 chỗ ngồi. Đặc biệt ghế lái có thể điều chỉnh lên xuống trái phải giúp lái xe thỏa mái hơn. Cabin an toàn chống va đập, cabin với độ cứng cao cùng với gân chịu lực ở cánh cửa được phát triển thông qua những thử nghiệm phức tạp để luôn tạo ra một khoảng an toàn cho lái xe. Cửa sổ rộng hơn, cabin mới tăng góc quan sát của người lái xe rộng hơn, tăng độ an toàn khi lái xe chủ động. Cột A được thiết kế mỏng khiến tầm quan sát gần như không bị cản, cho phép lái xe dễ dàng phát hiện khách bộ hành hoặc người đi xe đạp. Cabin được thiết kế kiểu dáng khí động học hiện đại làm giảm sức cản gió. Cản trước và lưới tản nhiệt được thiết kế trang nhã với nhiều khe thông gió hơn làm mát động cơ. Cabin được trang bị cửa sổ điện, khóa cửa trung tâm, CDAMFM radio, điều hòa không khí DENSO chất lượng cao, đồng hồ hiển thị được thiết kế đơn giản dễ đọc. Đồng hồ tích hợp sử dụng công nghệ đèn nền LED thiết kế

LỜI NÓI ĐẦU

Sau 5 năm học được học tập và rèn luyện tại Trường Đại Học Bách Khoa ĐàNẵng cũng đã sắp đi đến thời gian kết thúc và chuẩn bị cho ngày tốt nghiệp sắp tới.Trong thời gian học ở đây là quãng thời gian thật ý nghĩa đối với em, bao nhiêukhó khăn trong quá trình học tập đều được các thầy cô và các bạn hướng dẫn tậntình giúp đỡ Trong đề tài tốt nghiệp của em “ Khảo sát động cơ 1 xilanh WAVE

RS 110 và cải tạo hệ thống nhiên liệu động cơ” là một đề tài giúp em kiểm tra củng

cố lại những kiến thức đã được học tại trường, vận dụng nâng cao khả năng tiếtkiệm nhiên liệu trên động cơ Ở nước ta số lượng xe gắn máy còn rất nhiều là vẫnphương tiện di chuyển là chủ yếu, trước tình hình nguồn nguyên liệu hóa thạchngày càng giảm và vẫn đề ô nhiễm do khí thải động cơ tăng lên, vì vậy đề tài của

em nhằm mọi người hiểu rõ hơn về đặc điểm, cấu tạo cũng như nguyên lý hoạtđộng của động cơ và hơn nữa ý thức tiết kiệm nhiên liệu sử dụng sao cho hợp lý vàtối ưu nhất Vậy việc cải tạo cho động cơ giảm thiểu tiêu hao nhiên liệu vô ích cũng

là một biện pháp để nâng cao tiết kiệm nhiên liệu

Được sự giúp đỡ và hướng dẫn tận tình của Thầy Dương Đình Nghĩa và cácthầy cô trong khoa cùng với việc tìm hiểu, tham khảo các tài liệu liên quan và vậndụng các kiến thức được học, em đã cố gắng hoàn thành đề tài này Mặc dù vậy, dotrình độ bản thân em lại hạn chế thời gian và điều kiện làm đề tài có hạn, do đó đồ

án sẽ không tránh khỏi những thiếu sót Em mong các thầy cô góp ý, chỉ bảo thêm

để kiến thức của em ngày càng hoàn thiện hơn

Qua đây em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy hướng dẫn Dương ĐìnhNghĩa, cùng các thầy cô trong khoa và và gửi lời chúc sức khỏe đến các Quý thầycô!

Sinh viên thực hiện

Mục đính và ý nghĩa của đề tài

Nhằm củng cố, hiểu rõ hơn những kiến thức đã được học về nguyên lý, cấu

tạo, kết cấu các chi tiết, cơ cấu và các hệ thống trong động cơ

Hệ thống cung cấp nhiên liệu là một trong những hệ thống quan trọng nhất củađộng cơ, trước các yêu cầu hết sức khắt khe về tiết kiệm nhiên liệu và giảm lượngkhí thải Nghiên cứu và khảo sát hệ thống cung cấp nhiên liệu sẽ giúp chúng ta nắmvững những kiến thức cơ bản để nâng cao hiệu quả khi sử dụng, khai thác, sửachữa, cải tiến và chế tạo chúng Ngoài ra nó còn bổ sung thêm nguồn tài liệu đểphục vụ học tập và công tác sau này

Chương 1 GIỚI THIỆU CHUNG ĐỘNG CƠ 1 XILANH WAVE RS 110

Động cơ 1 xilanh WAVE RS do hãng Honda Nhật Bản chế tạo và được sửdụng chung cho nhiều dòng xe như WAVE- WAVE-S, WAVE-RSX của hãng Nóđược giới thiệu lần đầu cho thị trường châu Á và châu Âu vào năm 1995 Còn tạiViệt Nam vào năm 2002 Honda cho ra mắt dòng xe Wave phiên bản đầu tiên Đây

là dòng xe có ưu điểm bền máy và tiêu thụ ít xăng nhất trong các dòng xe máy củaHonda và cho đến nay dòng xe này được sử dụng phổ biến tại nước ta

1

2 3 4 5

8-Trục cam; 9-Lò xo xupap; 10-Thanh truyền

5-Con lăn cò mổ; 6-Ổ lăn; 7-Bu ri; 8-Chốt piston; 9-Bơm dầu; 10-Lọc dầu bôi trơn Đây là loại động cơ xăng 4 kỳ, 110 phân phối(thể tích công tác), xi lanh đơn vàđược làm mát bằng không khí

Một số đặc điểm của các hệ thống chính trong động cơ

Hệ thống bôi trơn của động cơ là loại cácte ướt dùng bơm dầu để vẩn chuyển dầu bôi trơn và kiểu bơm dầu là bơm bánh răng ăn khớp ngoài

Hệ thống phân phối khí loại SOHC bố trí 1 trục cam trên nắp máy

Hệ thống đánh lửa của động cơ trang bị loại đánh lửa DC-CDI

Trọng lượng động cơ khô là 22,6 kg

Bố trí xilanh được đặt nghiêng 800 so với phương thẳng đứng

1.1.THÔNG SỐ KỸ THUẬT CHUNG CỦA ĐỘNG CƠ

T.T

Hiệu Số liệu kỹ thuật Đơn vị

2 Số vòng quay đạt công suất

Bảng 1-1 Thông số kỹ thuật của động cơ1.2 ĐẶC ĐIỂM CÁC CƠ CẤU VÀ CÁC HỆ THỐNG TRONG ĐỘNG CƠ

1.2.1. Cơ cấu Piston -Trục khuỷu- Thanh truyền

Cơ cấu piston trục khuỷu thanh truyền là một trong những hệ thống quan trọng

và chiếm diện tích lớn trong động cơ Biến chuyển động tịnh tiến của piston thànhchuyển động quay của trục khuỷu và ngược lại biến chuyển động quay của trụckhuỷu thành chuyển động tịnh tiến của piston

1.2.1.1. Nhóm Piston

a, Piston

Trong quá trình làm việc của động cơ, nhóm piston co nhiệm vụ chính sau:

+ Cùng với các chi tiết khác như xilanh, nắp xilanh bao kín tạo thành buồngcháy

+ Tiếp nhận lực khí thể thông qua thanh truyền, truyền xuống trục khuỷu làmquay trục khuỷu trong quá trình cháy và quá trình giãn nở, nén khí trong quá trìnhnén, đẩy khí ra khỏi xilanh trong quá trình thải và hút khí nạp mới vào buồng cháytrong quá trình nạp

- Điều kiện làm việc của Piston rất nặng nhọc vừa chịu tải trọng cơ học vừachịu tải trọng nhiệt Ngoài ra Piston còn chịu ma sát và ăn mòn

+ Tải trọng cơ học: Trong quá trình cháy, khí hổn hợp cháy sinh ra áp suất rấtlớn trong buồng cháy, trong chu kỳ công tác áp suất khí thể thay đổi rất lớn vì vậylực khí thể có tính chất va đập

+ Tải trọng nhiệt: Trong quá trình cháy Piston trực tiếp tiếp xúc với sản vậtcháy có nhiệt độ rất cao Mà như vậy nhiệt độ của Piston và nhất là nhiệt độ phầnđỉnh Piston cũng rất cao

+ Ma sát và ăn mòn: Trong quá trình làm việc Piston chịu ma sát khá lớn dothiếu dầu bôi trơn và lực ngang N ép Piston vào xi lanh, ma sát càng lớn do biếndạng của Piston Ngoài ra đỉnh Piston tiếp xúc trực tiếp với sản vật cháy nên còn bịsản vật cháy ăn mòn

Hình 1-4 Kết cấu piston1- Khóa chốt piston; 2- Rãnh xéc măng dầu; 3- Rãnh xéc măng khí ; 4-Đỉnh

piston; 5- Lỗ hồi dầu về cac te; 6-Chốt piston;

Cấu tạo của piston gồm có 3 phần: đỉnh piston, đầu piston và thân piston Pisston của động cơ được chế tạo bằng hợp kim nhôm chịu nhiệt

- Đỉnh piston : đỉnh piston của động cơ 1 xilanh WAVE RS 110 là loại đỉnhlõm (4) có diện tích chịu nhiệt lớn tạo ra lốc xoáy nhẹ trong quá trình nén và quátrình cháy , nó có nhiệm vụ bao kín buồng cháy Trên bề mặt trụ ngoài của piston cókhoét 2 rãnh để lắp xéc măng khí (3) và một rãnh xéc măng dầu (2)

- Kết cấu đầu Piston : Nhiệm vụ chủ yếu của đầu Piston là bao kín và là nơi bố

trí rãnh xéc măng, số lượng rãnh xéc măng khí là 2 rãnh , số lượng rãnh xécmăngdầu từ 1 rãnh

- Thân piston: Làm nhiệm vụ dẫn hướng cho piston chuyển động tịnh tiếntrong xi lanh và chịu lực ngang N Để khắc phục hiện tượng bó kẹt piston người tatiện vát bớt mặt thân piston ở hai đầu bệ chốt

Miệng 2 xéc măng khí được đặt lệch nhau 180 độ

f

t

D 2 3

1Hình 1-5 Kết cấu xéc măng

1. Mặt đáy; 2- Mặt lưng; 3- Mặt bụng; 4- Phần miệng; 5- Khe hở miệng

ở trạng thái lắp ghép

b, a,

Hình 1-6 Tiết diện xéc măng khí (a) và xéc măng dầu (b) Tiết diện loại xéc măng khí của động cơ này trên hình 1-6.a khí lắp vào xi lanhmặt lưng bị vênh lên thành mặt côn do đó xéc măng chỉ tiếp xúc với thành xilanhmột phần mặt lưng xéc măng vì vậy khi áp suất tiếp xúc cao, ít lọt khí và chóng ràkhít hơn

5 Khe hở nhiêt (f) – Vòng đỉnh và vòng 2

- Vòng dầu

0,12 (mm)0,24 (mm)

Bảng 1-3 Các thông số cơ bản của xéc măng

- Xéc măng dầu được làm từ thép chống gỉ, xéc măng dầu có nhiệm vụ san đều lớp dầu trên bề mặt làm việc và gạt dầu bôi trơn thừa từ thành xilanh về cacte Xéc măng dầu có các lỗ dầu và được lắp vào rãnh dưới cùng của piston,trong rãnh có lỗ nhỏ ăn thông với khoang trống phía trong piston (hình 1-6.b)

c, Chốt piston

Kết cấu của chốt piston rất đơn giản, đều là hình trụ rỗng cho nhẹ Các chốt chỉkhác nhau ở mặt bên trong của chốt, mặt bên trong có hình trụ, các loại khác có độcôn tuy có phức tạp hơn nhưng bù lại nhẹ hơn và có sức bền hơn Kích thước đườngkính ngoài của chốt piston được thiết kế theo hệ trục để việc lắp ghép thêm thuậntiện và đảm bảo khe hở làm việc giữa chốt piston với piston và giữa chốt piston vớiđầu nhỏ thanh truyền

Có hình dạng trụ rỗng để giảm bớt khối lượng, được chế tạo bằng thép, chốtpiston được lắp tự do, Các vòng hãm lắp trong bệ chốt giữ cho nó khỏi dịch chuyểndọc trục, mỗi lắp giữa chốt piston và bệ chốt piston là mối lắp lỏng, còn mỗi lắpgiữa chốt và đầu nhỏ thanh truyền là mỗi ghép chặt

có sức bền đều hơn và sử dụng vật liệu tốt hơn nên nhẹ hơn

1.2.1.2. Trục khuỷu

Trục khuỷu là bộ phận tiếp nhận lực tác dụng trên piston truyền qua thanhtruyền và biến chuyển động tịnh tiến của piston thành chuyển động quay của trục đểđưa công suất ra ngoài Trục khuỷu chịu tải trọng bởi áp lực của khí, lực quán tínhcủa các phần chuyển động tịnh tiến và chuyển động quay Các lực tác dụng có tínhchất chu kỳ gây nên dao động xoắn Trục khuỷu là chi tiết chịu lực chính của động

cơ Bạc lót cổ trục khuỷu và cổ thanh truyền đều bằng hợp kim nhôm có khả năngchịu mài mòn ,chống rung động, bên trong bạc lót có các khe rãnh dầu

+ Đầu trục khuỷu là nơi truyền công suất ra ngoài hộp số và là nơi lắp đặt bánhrăng để dẫn động bánh răng trục cam phân phối khí, bơm dầu bôi trơn Các bánhrăng chủ động lắp trên đầu trục khuỷu theo kiểu lắp căn hoặc lắp trung gian và đều

là lắp bán nguyệt đai ốc hãm chặt bánh đai, phớt chắn dầu, ổ chắn dọc trục đều lắptrên đầu trục khuỷu

1 2 3 4 5

255

127 89

Hình 1-8 Kết cấu trục khuỷu1- Đầu trục khuỷu; 2- chốt khuỷu; 3-Đối trọng; 4- Cổ trục; 5- Đuôi trục khuỷu + Kết cấu trục khuỷu bao gồm: chốt khuỷu, má khuỷu, cổ trục khuỷu Kết cấukhuỷu trục như hình 1-8, trong đó:

Các cổ trục thường có cùng kích thước đường kính Trong một vài động cơ cổtrục làm lớn dần theo chiều từ đầu đến đuôi trục để đảm bảo sức bền và khả năngchịu lực của cổ trục được đồng đều hơn

Khi đường kính cổ trục tăng làm tăng thêm độ cứng vững trục khuỷu mặt khác

mô men quán tính độc cực của trục khuỷu tăng lên, độ cứng chống xoắn của trụctăng lên mà khối lượng chuyển động quay hệ thống trục khuỷu vẫn không thay đổi Đường kính của chốt khuỷu bằng đường kính của cổ trục khuỷu, nhất là động

cơ cao tốc do phụ tải và lực quán tính lớn muốn vậy để tăng khả năng khả năng làmviệc bạc lót và chốt khuỷu người ta thường tăng đường kính chốt khuỷu

Như vậy kính thước và khối lượng đầu to thanh truyền đầu to sẽ tăng theo tần

số dao động riêng sẽ giảm có thể xảy ra hiện tượng cộng hưởng trong phạm vi tốc

độ sử dụng cho phép Hình dạng má khuỷu chủ yếu phụ thuộc vào dạng động cơ, trị

số áp suất khí thể và tốc độ quay của trục khuỷu

Khi thiết kế má khuỷu động cơ cần giảm trọng lượng , má khuỷu có nhiều dạngnhưng chủ yếu dạng má hình chữ nhật và hình tròn có kết cấu đơn giản dễ chế tạo,dạng má hình ô van có kết cấu phức tạp loại má khuỷu hình chữ nhật phân bố lợidụng vật liệu không hợp do tăng khối lượng không cân bằng má khuỷu, má khuỷudạng tròn sức bền cao có khả năng giảm chiều dày má do đó có thể tăng chiều dài

cổ trục và chốt khuỷu và giảm mài mòn cổ trục và chốt khuỷu mặt khác má tròn dễgia công

Hình 1-9 kết cấu má khuỷu1- Cổ biên ( chốt khuỷu); 2- Cổ trục chính; 3- Đối trọng Đuôi trục khuỷu: Lắp với các chi tiết máy của động cơ truyền dẫn công suất rangoài máy công tác Trục thu công suất động cơ thường đồng tâm với trục khuỷudùng mặt bích trục khuỷu để lắp bánh đà

Để tăng cường độ chịu lực cho trục khuỷu, biện pháp xủ lý tăng cứng bề mặt

đã được áp dụng Do đó trong quá trình sửa chữa không mài lại bề mặt trục khuỷu

Vì vậy trục khuỷu không có cốt sửa chữa

1.2.1.3. Thanh truyền

Thanh truyền trên động cơ là loại thanh truyền có kết cấu đơn giản nhất, gồm

ba phần: đầu nhỏ thanh truyền, thân thanh truyền và đầu to thanh truyền Trong quátrình làm việc của động cơ nhóm thanh truyền có nhiệm vụ truyền lực tác dụng từpiston đến trục khuỷu, làm quay trục khuỷu Khi động cơ làm việc, thanh truyềnchịu tác dụng các lực sau: lực khí thể trong xi lanh , lực quán tính chuyển động tịnhtiến của nhóm piston , lực quán tính của thanh truyền

Thanh truyền được chế tạo bằng thép hợp kim đăc biệt 40XH

Hình 1-10 Thanh truyền động cơ

+ Kết cấu thanh truyền như hình

Hình 1-11 Kết cấu thanh truyền1- đầu nhỏ thanh truyền; 2- bạc lót đầu nhỏ thanh truyền; 3- Thân thanh

truyền; 4- Đầu to thanh truyền; 5- ô bi kim Đặc điểm kết cấu của thanh truyền động cơ 1 xilanh lắp trên xe WAVE RS 110được mô tả trên hình 1-113

+ Đầu nhỏ của thanh truyền có dạng hình trụ rỗng và được lắp lỏng với chốtpiston Kết cấu này có đơn giản nhưng chịu mài mòn lớn ,do đó phải chú ý bôi trơncác bề mặt ma sát và ở dầu nhỏ thanh truyền có lỗ hứng dầu bôi trơn vào chốt

1

2

3

R14 R6,5

Hình 1-12 Đầu nhỏ thanh truyền1-Tiết diện đầu nhỏ thanh truyền; 2- Bạc lót; 3- Đường dầu bôi trơn + Thân thanh truyền:

Tiết diện ngang của thân thanh truyền giới thiệu trên hình 1.5

Hình 1-13 Tiết diện ngang của thanh truyềnLoại thân có tiết diện loại này sữ dụng vật liệu rất hợp lý do đó trọng lượngthanh truyền nhỏ mà độ cứng vững của thanh truyền lớn Loại thân thanh truyền cótiết diện chữ I thường chế tạo theo phương pháp rèn khuôn, thích hợp với phương

án sản xuất lớn

+ Đầu to thanh truyền được đúc liền khối và được tráng một lớp kim loại chịumài mòn

2 3

Hình 1-14 Kết cấu đầu to thanh truyền1- Đầu to thanh truyền; 2- ô bi kim; 3-Chốt khuỷu;

+ Ưu điểm của loại này là đơn giản dễ dàng chế tạo, có khối lượng quán tínhnhỏ, giảm kính thước của trục khuỷu Chỗ tiếp giữa thân thanh truyền và dầu tothanh truyền có góc lượn lớn giúp giảm được ứng suất tập trung

Khoảng cách tâm hai trục đầu thanh

Bảng 1-4 thông số kích thước thanh truyền1.2.2 Cơ cấu phân phối khí

Cơ cấu phối khí có nhiệm vụ xác định thời điểm và điều khiển quá trình đóng

mở xupap để thực hiện việc nạp hỗn hợp cháy cũng như thải sản vật cháy ra khỏi xy

lanh động cơ Cơ cấu phối khí động cơ xăng 1 xylanh lắp trên xe WEVE RS 110 là

cơ cấu phối khí sử dụng xupap treo, hai xupap trục cam đơn truyền động xích đơn( SOHC) Xu páp của cơ cấu phối khí có nhiệm vụ đóng, mở cửa nạp, xả để thựchiện nạp khí sạch và thải sản phẩm cháy ra ngoài

Cơ cấu phối khí có 2 xupap, 1 xupáp nạp và 1 xupáp thải nhằm nạp đầy hòakhí thải sạch khí cháy tạo điều kiện cho quá trình cháy tối ưu Xu páp dịch chuyểntrong ống đẫn hướng, trên ống dẫn hướng của xu páp nạp người ta đặt vòng làm kín

để hạn chế dầu đi vào khe hở giữa thân xu páp và ống dẫn hướng

Hình 1-15 Sơ đồ dẫn động trục cam1- Trục cam; 2,4- Đĩa xích; 3- Dây xích; 4- Trục khuỷu

Để ép xu páp vào đế xu páp, phần cuối của thân xu páp có gia công một rãnh

để cài móng hãm đuôi xupáp, lò xo tỳ ép vào đế Trục cam của động cơ được dẫn động từ trục khuỷu thông qua bộ truyền xích Để đảm bảo cho xích luôn có độ căng nhất định trong quá trình làm việc người ta lắp cơ cấu căng xích điều chỉnh được trên xe.Dẫn động xích thường sử dụng trên các động cơ có khoảng cách giữa hai trục khá lớn như động cơ trên Trục cam đặt trên nắp máy Loại này có đặc điểm:

- Quá trình truyền động gây tiếng ồn

- Phải bôi trơn thường xuyên cho xích và bánh xích

- Phải chăm sóc thường xuyên bộ truyền động

Hình 1-16 Xu páp và bố trí xupap 1- đế xupap; 2- xupap ;3- ống dẫn hướng xupap; 4- lò xo xupap;5-phớt chắn dầu;6- trục cam; 7- đủa đẩy;8- trục cò mổ; 9- vít điều chỉnh

khe hở nhiệt; 10 - đuôi xupap; 11- đĩa lò xo dưới

1.2.2.1 Xupap

Xupap dùng cho động cơ là loại đỉnh bằng có kết cấu như hình dưới

Các thông số hình học cơ bản của xupap:

- Tán xupáp được gia công vát một góc 450

1 2

3 4

1 Đường kính ngoài thân xupap (d0)(Hút - Xả) 4,985 -4,965

2 Chiều rộng nấm xupap (d2) (Hút - Xả) 32,543- 30,433

3 Bề rộng mặt côn (b) (Hút – Xả) 5,557 -5,299

Bảng 1-5 Các thông số cơ bản của xupap

- Nấm xupáp là loại nấm bằng vì có những ưu điểm sau: kết cấu đơn giản, dễchế tạo, dùng cho cả xupáp nạp và xupáp thải đa số động cơ được dùng loại này

- Nhiệm vụ thân xupáp là dẫn hướng và tải nhiệt cho xupáp, để dẫn hướng tốtthì chiều dài thân và chiều dài ống dẫn hướng phải đủ lớn

- Để tránh hao mòn thân máy hoặc nắp xilanh khi chịu lực va đập của xu páp,người ta dùng đế xupáp ép vào họng đường ống nạp và đường ống thải

Kết cấu xu páp đơn giản, thường chỉ là một vòng hình trụ nên có mặt vát côn

để tiếp xuc với mặt côn của nấm xu páp Mặt ngoài của đé xu páp có thể là măt trụnên có tiện rãnh đàn hồi để lắp cho chắc chắn, mặt ngoài có độ côn nhỏ

Mục đích của xupap nạp và xả là hút càng nhiều khí nạp, xả càng nhiều khícháy trong một thời gian rất ngắn của 1 chu kỳ làm việc piston Ngoài ra khi đóng

có thể tránh rò rỉ khí cháy áp suất cao, mở và đóng đúng lúc mặc dù phải chịu khícháy, nhiệt độ cao và làm việc trong thời gian dài Mép tiếp xúc của xupap được chếtạo với góc 450 để làm kín khí cháy và truyền nhiệt tới đế xupap khi xupap đóng.Xupap được làm bằng thép chịu nhiệt bởi vì xupap nạp phải chịu nhiệt độ cao tớikhoảng 4000C , còn xupap xả làm việt trong nhiệt độ từ 5000 -8000C

1.2.2.2 Lò xo xupap và ống dẫn hưỡng xupap

Hình 1-18.Kết cấu lò xo xupap (a) và ống dẫn hướng (b)

- Xupap được lắp vào ống dẫn theo chế độ lắp lỏng

- Ống dẫn hướng sẽ dẫn hướng xupap chuyển động theo phương thẳng đướng

- Lò xo xupap dùng để đóng kín xupap trên đế xupap và yêu cầu luôn tiếp xúckín vào đế xupap khi đóng để buồng đốt không lọt khí

- Đảm bảo xupap chuyển động theo đúng quy luật của cam phân phối khí Loại

lò xo dùng trong động cơ là lò xo xoắn ốc hình trụ và hai vòng ở hai dầu lò xo quẫnsít nhau và được mài phẳng để lắp ghép

1.2.2.3 Cò mổ xupap

Cò mổ là một cần chuyển động quanh trục cò mổ và biến chuyển động quaycủa trục cam thành chuyển động tịnh tiến của cò mổ theo quy luật nhất định Là chitiết truyền lực trung gian một đầu tiếp xúc với vấu trục cam thông qua con lăn, mộtđầu tiếp xúc với đuôi xupap Mục đích của cò mổ cùng với trục cam là để mở vàđóng các xupap hút và xả nhằm điều khiển thời điểm đốt cháy hỗn hợp nếu nhữngchi tiết này mòn hoặc hư hỏng thì sẽ ảnh hưởng nghiêm trọng tới tính năng làm việccủa động cơ

1- Ốc hãm vít điều chỉnh;

Cò mổ được chế tạo bằng phương pháp đúc hoặc dập bằng thép tấm cacbon ,đầu tiếp xúc với xupap được tôi cứng Đầu tiếp xúc với đuôi xupap có vít điều chỉnhkhe hở nhiệt khi điều chỉnh nỡi ốc hãm (2) và sau khi điều chỉnh khe hở xong khóa

ốc hãm lại Đầu tiếp xúc với trục cam bằng con lăn mục đích làm giảm giữa vấucam và cò mổ Trục cò mổ và cò mổ lắp ổ bi kim và được bôi trơn từ trục lên

Hình 1-21 Trục cam động cơ Trục cam có cấu tạo bao gồm các vấu cam nạp, cam thải và cổ trục Các vấucam trên trục cam được bố trí phù hợp với thứ tự làm việc của các xy-lanh Biêndạng cam phụ thuộc vào thời điểm đóng mở xu páp và trị số của tiết diện lưu thôngdòng khí Thông thường cam có biên dạng đối xứng, chiều cao vấu cam có tính chấtquyết định đến độ mở của xu páp Biên dạng cam là loại lồi cung tròn.

72 13

B A

Hình 1-22 Kết cấu trục cam1-Cổ cam; 2- lỗ bu lông; 3,7-ổ bi; 4- Cam nạp; 5-Cam thải; 6-Cam giảm áp

Bảng 1-7 Các thông số cơ bản của trục cam Vật liệu chế tạo thường là thép hợp kim có thành phần cacbon thấp như thép15X, 15MH, 12XH…Hoặc thép cacbon có thành phần trung bình như thép 45.Cam được chế tạo cam và trục liền khối, trục cam có thể dập bằng thép hoặc đúcbằng gang chuyên dùng Hình dạng của cam và vị trí của cam phối khí quyết địnhbởi thứ tự làm việc, góc độ phân phối khí và số kì của động cơ

Các bề mặt làm việc của cam được gia công với yêu cầu kỹ thuật, độ chínhxác rất cao và được nhiệt luyện để giảm ma sát và mài mòn

1.2.3 Hệ thống bôi trơn

Hệ thống bôi trơn trên động cơ 1xilanh lắp trên xe WAVE RS 110 là hệ thốngbôi trơn kiểu cưỡng bức để đưa dầu đi bôi trơn các bề mặt ma sát và làm mát cácchi tiết trong động cơ Quá trình chuyển dầu của động cơ nhờ cặp bánh răng ănkhớp trong và được dẫn động từ trục khuỷu động cơ Lọc dầu bôi trơn của động cơđược gắn trực tiếp trên đuôi trục khuỷu nhờ đó lọc dầu được li tâm nhờ chuyểnđộng quay của trục khuỷu Sau khi bôi trơn xong các chi tiết dầu được quay trở vềcacte của động cơ

Có nhiệm vụ:

+ Bôi trơn các bề mặt ma sát, làm giảm tổn thất do ma sát tạo ra

+ Làm mát các ổ trục

+ Tẩy rửa bề mặt ma sát

+Bao kín khe hở giữa piston-xilanh, piston-xecmăng trong động cơ

1.2.3.1 Sơ đồ hệ thống bôi trơn

Hình 1-23 Sơ đồ hệ thống bôi trơn1- Trục cam; 2- Piston; 3- Trục khuỷu; 4- Trục chính; 5- Trục thứ cấp; 6- Màn lọc dầu; 7- Lọc dầu li tâm ;8- Bơm dầu

Dầu từ cac te được hút bằng bơm (8) qua tấm lọc (6) vào đường ống dầu dọctrong thân máy, sau đó dầu đi qua lọc dầu li tâm (7) dầu được lọc tinh, dầu đi bôitrơn được chia làm 2 đường, một đường đi vào lỗ dẫn dầu trong trục khuỷu động cơ(3) bôi trơn cổ trục, cổ biên, đường dầu còn lại đi lên bôi trơn trục cam và trục cò

mổ rồi theo các đường về tự chảy xuống cac te và một phần dầu từ bơm phun trựctiếp lên vách xi lanh

Bơm bánh răng trong Bộ phận quay trong và ngoài được quay trong một vỏbơm, vấu của bộ phận quay được làm tròn ăn khớp với nhau Số vấu của bánh chủđộng luôn ít hơn bánh bị động 1 vấu và khi làm việc không phải nhờ đến cơ cấutách mà vẫn đảm bảo sự ngăn cách giữa buồng hút và buồng đẩy

Bơm dầu được dẫn động bởi trục khuỷu thông qua bộ truyền xích, loại bơmdầu ăn khớp trong Trên động cơ trên xe máy đa số sử dụng bơm bánh răng, bởi kếtcấu nhỏ gọn, dễ bố trí trên động cơ, áp suất bơm dầu đảm bảo cung cấp dầu liên tục,đặc biệt là độ tin cậy cao, tuổi thọ dài

1

2

3 4

Hình 1-24 Kết cấu bơm dầu bôi trơn1-Lỗ bắt bu lông; 2-Trục dẫn động bơm dầu; 3-Bánh răng trong; 4-Bánh răng ngoài1.2.3.3 Lọc dầu bôi trơn

Trong động cơ trên xe, thì lọc dầu bôi trơn (lọc tinh) kết hơp với li hợp li tâmđược gắn ở đuôi trục khuỷu (như hình 1-25) Dầu nhờn từ bơm dầu dẫn vào bộ lọc

li tâm nhờ chuyển động quay của trục khuỷu(2) mà những chất bẩn, cặn kim loại cókích cỡ và khối lượng lớn được lọc ra về cacte theo đường dầu (7) nhờ quán tính

chuyển động của nó, rồi phần dầu nhờn dược tách các chất bẩn sẽ đi vào bôi trơntrục khuỷu động cơ (1).

Hình 1-25 Kết cấu lọc dầu bôi trơn1-Đường dầu bôi trơn chốt khuỷu; 2-Trục khuỷu; 3-Lõi li hợp 1 chiều; 4-Đường

dầu vào lọc; 5-Bulông; 6-Nắp lọc; 7-Đường dầu ra lọc

1.2.4 Hệ thống làm mát

Động cơ 1 xylanh lắp trên xe WEVE RS 110 được làm mát bằng gió Vớiphương pháp này sức nóng ở xylanh, quylát sẽ toả ra môi trường không khí xungquanh, Động cơ tản nhiệt 1 phần nhờ các cánh tỏa nhiệt.Ngoài ra hệ thống bôi trơncòn đảm bảo làm mát cho xy lanh,nắp máy nhờ đường dầu chảy qua xylanh và nắpmáy Hệ thống làm mát trên xe là làm mát kiểu tự nhiên rất đơn giản, nó chỉ gồmcác phiến tản nhiệt bố trí trên nắp xilanh và nắp máy Các phiến ở mặt trên nắpxilanh bao giờ cũng bố trí dọc theo hướng di chuyển của xe

Các phiến tản nhiệt ở thân máy bố trí dọc theo đường tâm xilanh để lùa gió quakhe giũa các phiến tản nhiệt

1

3 4

6 5

2

7 9

1 10

11

Hình 1-25 Sơ đồ hệ thống làm mát

1- Bơm dầu; 2-Tấm lọc ;3- Trục khuỷu; 4- Đường ống dầu; 5-Trục hộp số sơcấp; 6 – Trục hộp số Thứ cấp; 7– Chốt khuỷu;8- Trục cò mổ; 9- Trục cam.

Hệ thống làm mắt kiểu tự nhiên lợi dụng nhiệt khi xe chạy trên đường để lấylàm mát các phiến tản nhiệt Vì vậy khi xe chở nặng, leo dốc chạy chậm… thườngđộng cơ quá nóng do làm mát kém

+ Gân làm mát động cơ

Hình dáng và kích thước các gân tản nhiệt động cơ giải quyết hai vấn đề mâuthuẫn với nhau: tản nhiệt tốt nhưng tổn thất khí động bé nhất

Hình 1-26 Gân làm mát động cơ1- Gân làm mát; 2- Xilanh; 3- Lỗ bu lông Loại gân của động cơ xe này có hình dạng bề mặt là tam giác nó co khả năngtản nhiệt tốt hơn dạng hình thang và hình chữ nhật Nhiệt độ của môi chất cháytruyền qua thành xilanh ra ngoài không khí qua các cánh gân tản nhiệt

1.2.5 Hệ thống nhiên liệu

Hỗn hợp nhiên liệu và không khí được chuẩn bị một cách thích hợp bên ngoàiđộng cơ trong một thiết bị riêng gọi là bộ chế hòa khí sau đó được đưa vào động cơthông qua hệ thống nạp

Hệ thống nhiên liệu trên xe dùng bộ chế hòa khí, có nhiệm vụ cung cấp nhiênliệu đến hòa trộn với không khí tạo thành hỗn hợp Sau dó hỗn hợp này được cấpcho động cơ với số lượng và thành phần tối ưu cho từng chế độ làm việc.`

Sơ đồ nguyên lý làm việc của hệ thống nhiên liệu

Xăng từ bình xăng (1) tự chảy qua đường ống (2) qua lọc (3) vào van khóaxăng (4) (Khóa xăng đang mở) vào buồng phào của bộ chế hòa khí (5), tại đây bộchế hòa khí hòa tạo hòa khí thích hợp khi động cơ làm việc

Hệ thống nhiên liệu động cơ gồm có: Thùng xăng, lọc xăng, bộ chế hòa khí, hộplọc gió được bố trí như hình 1-25

Hình 1-27 Sơ đồ hệ thống cung cấp nhiên liệu cho động cơ 1 xylanh lắp trên

xe WEVE RS 110

1-Bình xăng; 2-Đường ống dẫn xăng; 3- Lọc xăng; 4-Van khóa xăng; 5- Bộ chế hòa khí; 6- Cổ nạp; 7-Lọc gió; 8-Cần mở bướm ga Trong hệ thống nhiên liệu động cơ trên xe thì thùng xăng được lắp đặt ở vị trícao hơn vị trí động cơ và bộ hòa chế nên xăng có thể tự chảy xuống mà không cầnbơm xăng vận chuyển Lọc xăng được lắp ngay cửa ra của ống xăng từ thùng xăng

đi xuống trên đường ống có van khóa xăng (4) mục đích đóng mở xăng đến với bộchế Khi tháo lắp bộ chế ra thì phải khóa van xăng lại

1.2.6 Hệ thống đánh lửa

1.2.6.1 Sơ đồ hệ thống đánh lửa

Hệ thống đánh lửa động cơ 1 xylanh lắp trên xe WEVE RS 110 được trang bị

hệ thống đánh lửa điện tử không dùng bộ vít lửa, được gọi là hệ thống CDI hayđánh lửa điện dung, thông thường gọi là IC Ưu điểm của hệ thống này là điện khoẻ,

ổn định, không cần phải chỉnh tầm điện như hệ thống dùng tiếp điểm

Trong mâm lửa của một số xe hệ thống điện CDI có hai cuộn dây, cuộn nguồn

và cuộn đèn, bên ngoài có cuộn kích Một số xe hiện đại hơn có 8 cuộn dây: haicuộn nhỏ nối tiếp và được cách điện tốt dùng làm cuộn điện nguồn Các cuộn cònlại sinh điện cung cấp cho đèn và nạp điện ắc quy Cuộn kích bố trí bên ngoài mâmlửa

Hệ thống hoạt động như sau: Khi khởi động máy, cuộn dây nguồn phát sinhdòng điện xoay chiều 100-200 V nạp vào tụ Vào cuối thì ép, đúng thời điểm đánhlửa, cực nam châm trên vành ngoài vô lăng quét ngang qua cuộn dây tín hiệu, cuộn

này xuất hiện sức điện động điều khiển đánh lửa Tụ phóng điện qua mô bin sườncực nhanh, khoảng 10-4 giây đồng hồ, làm cho cuộn thứ cấp cảm ứng dòng điện caothế 15-20 KV đưa đến bugi tạo tia lửa Quá trình trên được lặp lại theo chu kỳ khépkín, duy trì hoạt động của động cơ.

Là nơi tạo tia lửa điện để đốt cháy hỗn hợp

- Điều kiện làm việc:

Bugi làm việc trong điều kiện rất khắc nghiệt:

+ Chịu tải trọng cơ khí, sự rung sóc của động cơ, áp suất nén và cháy củahỗn hợp nhiên liệu khá cao 50 - 60 (KG/cm2)

+ Chịu tải trọng nhiệt do quá trình cháy, do tia lửa điện hồ quang (1800 20000C) Trong khi đó ở quá trình nạp chỉ là 50 - 800C, nói cách khác tải trọngnhiệt thay đổi

+ Ngoài ra bugi còn làm việc với điện áp cao, phần chấu của bugi tiếp xúctrực tiếp với khí thải, chịu ăn mòn hoá học

- Cấu tạo:

Bugi gồm ba phần: + Điện cực trung tâm (cực dương)

+ Thân

+ Điện cực âm (cực mát)

Đối với loại bugi liền là loại không thể tháo rời Phần sứ cách điện AL2O3 baokín điện cực dương dọc chiều dài , một đầu điện cực dưới đầu kia nối với cao ápbugi

Phần thân được làm bằng kim loại, trên thân gia công đai ốc để tháo lắp, ngoài

ra còn chế tạo mặt côn để làm kín bugi với nắp máy Đồng thời còn được gia côngren để bắt vào nắp máy, một số bugi phần ren được bôi lớp hợp chất chống bị kẹttạo điều kiện tháo lắp dễ dàng với nắp máy bằng nhôm

Điện cực của bugi được làm bằng hợp kim Nikel và Crom để chống ăn mòn.Các bugi kiểu này đánh lửa sai ít hơn và có khoảng nhiệt lớn hơn các bugi khác.Một số bugi cực dương có dây mỏng Platin, một số được làm bằng lõi đồng Thôngthường các bugi có bộ triệt hoặc điện trở bao quanh cực dương để giảm tĩnh điệnhoặc chống nhiễu sóng radio do hệ thống đánh lửa gây ra Cực mát được gắn vớiphần thân và được uốn cong vào phía trong để tạo khe hở thích hợp, có thể điềuchỉnh được, khe hở tiêu chuẩn 0,6 - 0,8(mm) Nếu khe hở của bugi lớn, tia lửa sinh

ra sẽ dài và nếu tiếp xúc tốt sẽ có khả năng đánh lửa tốt nhưng điện áp phải lớn Dovậy khó đáp ứng được với hệ thống đánh lửa thường Ngược lại khe hở bugi nhỏ, tiatạo muội than dễ nối cầu và bị di điện Trong quá trình làm việc chấu bugi phải cónhiệt độ ổn định, không quá nóng hoặc quá lạnh, tiêu chuẩn từ 500 - 900(0C) Nếunhiệt độ quá lớn sẽ gây hiện tượng cháy sớm và các cực bugi dễ bị cháy và nhanhmòn Nếu quá nhỏ điện cực sẽ bị dầu bôi trơn bám vào tạo muội than gây ra hiệntượng kích nổ

Hình 1-29 Kết cấu bugi1- Đầu cực; 2- Điện cực trung tâm; 3- Các gân vỏ; 4- Sứ cách điện; 5- Điện trở;

6- Đai ốc; 7- vỏ; 8- Gờ tựa; 9- Điện cực dương; 10- Điện cực âm

Khoảng nhiệt được xác định sơ bộ bằng chiều dài của lớp cách điện phía dưới.Lớp sứ cách điện dài, khoảng nhiệt lớn, bugi nóng ngựơc lại ta có bugi lạnh.

1.2.6.3 Môbin đánh lửa

Môbin là bộ phận sinh ra cao áp để tạo ra tia lửa Rất đơn giản, điện thế caođược sinh ra do cảm ứng giữa hai cuộn dây Một cuộn có ít vòng được gọi là cuộn

sơ cấp (màu vàng), cuốn xung quanh cuộn sơ cấp (màu đen) nhưng nhiều vòng hơn

là cuộn thứ cấp Cuộn thứ cấp có số vòng lớn gấp hàng trăm lần cuộn sơ cấp

Dòng điện từ nguồn điện chạy qua cuộn sơ cấp của bôbin, đột ngột, dòng điện

bị ngắt đi tại thời điểm đánh lửa do má vít (đang đóng kín mạch điện thì đột ngột

mở ra) Khi dòng điện ở cuộn sơ cấp bị ngắt đi, từ trường điện do cuộn sơ cấp sinh

ra giảm đột ngột Theo nguyên tắc cảm ứng điện từ, cuộn thứ cấp sinh ra một dòngđiện để chống lại sự thay đổi từ trường đó Do số vòng của cuộn thứ cấp lớn gấp rấtnhiều lần số vòng dây cuộn sơ cấp nên dòng điện ở cuộn thứ cấp có điện áp rất lớn(có thể đến 100.000 vôn)

Chương 2 TÍNH TOÁN NHIỆT ĐỘNG HỌC CỦA ĐỘNG CƠ

2.1 MỤC TIÊU

Phân tích tính toán quá trình nhiệt trong động cơ qua đó hiểu rõ được các quan

hệ gữa các thông số nhiệt động của chu trình, xác định được các chỉ tiêu kinh tế kỹthuật và kiểm nghiệm lại các kích thước cơ bản của động cơ Từ kết quả tính toánnhiệt có thể xây dựng đồ thị công lý thuyết của động cơ Qua đó xác định suất tiêuhao nhiên liệu hệ thống và công suất của động cơ

2.2 CÁC SỐ LIỆU BAN ĐẦU

Bảng 2-1 Các số liệu ban đầu

Số vòng quay đạt công suất cực đại N Vòng/ phút 7500

2.3.1.Tính toán quá trình nạp

Nhiệt độ không khí trước xupap nạp là 298oK

- Hệ số nạp ηv được xác định theo công thức :

−

a

r t

k

a k

k v

p

p p

p T T T

1 2

1

.

1

ε η

Thay số vào công thức tính ηv ta được : (2-1) [1]

1 1,5

Hệ số khí sót γr được theo công thức :

m a

r t

a

r r

k r

p p p

p T

T T

1 2

1

2

.

1

.

=

λ λ λ ε

λ γ

Thay số vào công thức tính γr ta được : (2-2) [1]

1 1,5

m m a

r a

r

p

p T

λ γ γ

1,5 1 1,5

(21,0

10

nl

O H C

C m

C m

C m

2

′ +

19,88972

v v r v

'' ' 0, 00419 0,00608.0,05301

0, 00429

v v r v

C m

2

′ +

- Chỉ số nén đa biến trung bình n1:

Chỉ số nén đa biến phụ thuộc rất nhiều thông số kết cấu và thông số vận hànhnhư kích thước xy lanh, loại buồng cháy, số vòng quay, phụ tải, trạng thái nhiệt củađộng cơ…

n1 = 1 + .( 1)

2

314 , 8

1 '

' + n1− +

a v

0, 00429 19,88972 365, 0667 9 1

Vế phải = 1,32176 ( Thỏa mãn điều kiện)

- Nhiệt độ cuối quá trình nén Tc được tính theo công thức : [1]

Động cơ xăng khi α≥ 1 thì:

1

4 32 nl

H O M

µ

Với : O= 0 thành phần khối lượng oxy có trong nhiên liệu

µnl=114 trọng lượng phân tử xăng

γ

γββ+

o

ξγ

β

1

11

+

−+

=

( 2-13) [1]1,05179 1 0,92

Do động cơ phun xăng α> 1 nên ∆QH = 0

- Tỷ nhiệt mol đẳng tích trung bình môi chấtm Cvz′′ tại z

z vz vz

vz a b T C

m ′′ = ′′ + ′′

Trong đó:

( ) ( )

1, 05179 0,05301 0,55851 0,9684 0,53101 1 0,9684

- Nhiệt độ cực đại của chu trình Tz [oK]

Nhiệt độ cực đại tính theo phương trình cháy:

r

H H

z m C T m C T M

Q Q

.''

1

.1

βγ

M

)QQ(

r 1

H H z

γ+

∆

−ξ

−

A = βz vz / 2 b ′′ = (1,04763.0,00603)/2 = 0,00314

B = βza.vz′′ = 1,04783 20,5351= 22,33257

z c z

T

T p

2311, 29

1, 04763 3, 02834

737, 445

z z c

T T

[1]Thỏa mãn: λ của động cơ xăng nằm trong khoảng (3 4)

2.3.4.Tính toán quá trình giãn nở

- Tỷ số giãn nở sớm ρ được xác định theo công thức :

z z c

T T

εδρ

= = =

- δ = ε =9 (vì ρ =1)

- Kiểm nghiệm lại trị số n2:

Chọn trước n2, tính lặp n2theo công thức :

( )

2

8,314 1

− =

(2-20) [1]Trong đó: n 1

Thông thường để xác định n2 ta chọn n2 trong khoảng (1,15 1,25),

(sách nguyên lý Động Cơ Đốt Trong – Nguyễn tất Tiến, trang 184) vì vậy ta chọn

n2 = 1,24 Kiểm tra n2 bằng cách thay giá trị n2 vào 2 vế phương trình trên ta có:

Vế trái n2 = 1,23 sai số = 0,197% < 0,2 %

Vế phải n2 = 1,23242 (thỏa mãn điều kiện)

- Nhiệt độ cuối quá trình giãn nở Tb [oK]

1 n

z b

b

r b

rt P

P T T

976, 656 1000

2,39% 15%

976, 656

r r r

2.4.1.Tính toán các thông số chỉ thị

- Áp suất chỉ thị trung bìnhP'i[MN/m2] được tính theo công thức :

k i i

p Q

T p M

314,

2.4.2.Tính toán các thông số có ích

- Tổn thất cơ giới pm [MN/m2]

Áp suất tổn thất cơ giới pm được xác định theo nhiều công thức khác nhau vàđược biểu diễn bằng quan hệ tuyến tính với tốc độ trung bình của động cơ Theocông thức kinh nghiệm ta có:

a r m

m a b C p p