Năm 1650: chiếc xe 4 bánh vận chuyển bằng các lò xo tích năng lượng được thiết kế bởi nghệ sĩ, nhà phát minh người Ý Leonardo da Vinci. • Năm 1769: Ra đời động cơ máy hơi nước • 1860: Động cơ 4 kỳ
Trang 2Vßi phun c¬ khÝ
Trang 4- Bugi sÊy
Trang 5C §éng c¬ Diesel t¨ng ¸p
Tuabin tăng áp và máy nén khí tăng áp là
những thiết bị để nén không khí vào xy-lanh,
với áp suất cao hơn áp suất khí quyển, để
tăng công suất của động cơ
Nhìn chung, công suất của động cơ
được xác định bởi lượng hỗn hợp không
khí-nhiên liệu đốt cháy trong một quãng thời gian
nhất định và lượng hỗn hợp không khí-nhiên
liệu càng tăng thì công suất động cơ càng
lớn.Điều đó có nghĩa là, để tăng công suất
động cơ thì phải tăng dung tích động cơ
hoặc tăng tốc độ của động cơ.Vấn đề là ở
chỗ, khi tăng dung tích động cơ thì trọng
lượng của động cơ cũng tăng lên, và các yếu
tố như là tổn thất do ma sát, rung động, và
tiếng ồn lại hạn chế khả năng tăng tốc độ của
động cơ
Tuabin tăng áp đáp ứng được cả hai yêu
cầu mâu thuẫn nhau này: tăng công suất
động cơ mà vẫn giữ cho động cơ gọn nhẹ,
bằng cách cung cấp khối lượng hỗn hợp
không khí-nhiên liệu lớn hơn mà không thay
đổi kích thước động cơ Thiết bị tăng áp
được dẫn động bằng hai phương pháp:
Tuabin tăng áp được dẫn động bằng khí xả,
còn máy nén tăng áp thì được dẫn động từ động cơ
Toyota đã sử dụng Tuabin nạp khí tăng áp từ năm 1980 và Máy nén tăng áp từ năm 1985
ở Nhật Bản
-HiÖu suÊt n¹p khÝ: Khả năng nạp khí của động cơ được gọi là hiệu suất nạp khí
Các động cơ thông thường có hiệu suất nạp khí khoảng 65-85%, do sức cản trong hệ
Trang 6thống nạp và do khí xả chỉ qua hệ thống xả Nhưng đối với động cơ có trang bị Tuabin nạp khí hoặc máy nén tăng áp thì hiệu suất nạp có thể đạt trên 100%
- Tuabin tăng áp:
Là thiết bị sử dụng
năng lượng của khí
xả để làm quay bánh
tuabin với tốc độ cao
Bánh nén khí (rôto)
được lắp trên cùng
một trục với bánh
Tuabin, nó có tác
dụng nén không khí
vào xy-lanh Nhờ thế,
công suất của động
cơ tăng lên
Van cửa xả và bộ
điều khiển có tác
dụng ngăn ngừa áp
suất nạp tăng lên quá
cao Một số kiểu
động cơ có trang bị
bộ làm mát trung gian
để làm giảm nhiệt độ
của không khí nạp và
tăng hiệu quả nạp
Trang 7- Bánh tuabin và bánh nén khí được lắp trên cùng một trục Khi bánh tuabin quay với tốc
độ cao nhờ có áp suất của luồng khí xả thì bánh nén khí cũng quay theo và nén không khí vào xy-lanh Bánh tuabin phải chịu được nhiệt và có độ bền cao vì nó tiếp xúc trực tiếp với khí xả, quay với tốc độ cao và trở nên rất nóng Bởi vậy, nó được làm bằng hợp kim siêu chịu nhiệt hoặc bằng gốm
- Khoang trung tâm đỡ bánh tuabin và bánh nén khí thông qua trục của chúng
Trong khoang trung tâm có đường dẫn dầu để bôi trơn và làm mát cho trục và các ổ trục Nước làm mát động cơ cũng được tuần hoàn qua kênh làm mát trong khoang trung tâm để nhiệt độ dầu động cơ không bị tăng lên và tránh huỷ hoại dầu
Trang 8- C¸c cæ trôc tù lùa hoμn toμn:
Các bánh tuabin và nén khí chạy
với tốc độ đến 100,000 v/ph, vì thế
phải sử dụng các ổ trục tự lựa
hoàn toàn để đảm bảo hấp thụ các
rung động của trục và bôi trơn trục
Những ổ trục này được bôi trơn
bằng dầu động cơ, và quay tự do
giữa trục và vỏ hộp, nhằm giảm
ma sát, cho phép trục quay với tốc
độ cao
- Van cửa xả được lắp trong khoang tuabin Khi van này mở thì một phần khí xả sẽ đi tắt
qua ống xả, nhờ thế mà giữ ổn định cho áp suất nạp, khi áp suất nạp đạt đến trị số đã định (khoảng 0,7 kg/cm2) Việc đóng mở van được kiểm soát bởi bộ chấp hành
Trang 9- Tuabin kép hai chế độ:
Tuabin kộp
hai chế độ bao
gồm hai Tuabin
tăng ỏp lắp trờn
cựng một động
cơ Khi hai tuabin
cựng làm việc ở
điều kiện tải nhẹ
hoặc tốc độ thấp,
tớnh thớch ứng của
động cơ được cải
thiện, vớ dụ thớch
ứng với tăng tốc
Khi hai tuabin
cựng làm việc ở
điều kiện tải nặng
hoặc tốc độ cao,
động cơ cú thể
sản ra cụng suất
cao Khi chỉ cú một tuabin thỡ động cơ khú đạt được hiệu quả cao ở cả hai chế độ làm việc với tải trọng nặng và tải trọng nhẹ Trong trường hợp này chỉ cú thể đạt được hiệu quả cao
ở một trong hai chế độ
Tuabin kộp sử dụng van điều khiển khớ xả và van phõn dũng Nú điều khiển cho một tuabin làm việc ở chế độ tải nhẹ và hai tuabin làm việc ở chế độ tải nặng hoặc tốc độ cao,
để tăng tớnh thớch ứng của động cơ ở mọi tốc độ và đạt được cụng suất cao
* Điều khiển phun nhiên liệu:
Động cơ được trang bị Tuabin tăng ỏp hoặc mỏy nộn tăng ỏp để đưa vào xy-lanh một lượng khụng khớ lớn hơn Cụng suất của động cơ sẽ khụng tăng lờn được khi lượng khớ nạp này khụng
được đốt chỏy
hoàn toàn Vỡ thế,
phải tăng lượng
nhiờn liệu để đốt
chỏy hoàn toàn khớ
nạp Như vậy, tiờu
hao nhiờn liệu sẽ
tăng lờn khi tăng
cụng suất động cơ
- Điều khiển cơ học
Đối với động cơ
Diesel, bộ bự nạp
sẽ tăng lượng bơm
nhiờn liệu cực đại
phự hợp với ỏp suất
nạp
Trang 10- §iÒu khiÓn b»ng m¸y tÝnh
Trong động cơ
điều khiển bằng
máy tính, lượng
không khí nạp
được theo dõi bằng
cảm biến lưu lượng
khí nạp, còn áp
suất nạp được theo
dõi bằng bộ cảm
biến áp suất của
tuabin nạp, và sự
tăng lượng phun
nhiên liệu cực đại
được điều khiển bằ
ng ECU của động
cơ
-B«i tr¬n vµ lµm m¸t tuabin:
- Dầu động cơ
được cung cấp
từ ống dẫn dầu,
đưa vào để bôi
trơn và làm mát
các ổ trục tự lựa
lắp bên trong
khoang trung
tâm Sau đó dầu
chảy ra theo
ống thoát và trở
về các te dầu
- Tuabin nạp khí
được làm mát
bằng nước làm
mát động cơ
Nước làm mát
động cơ được
đưa vào kênh
làm mát bên
trong khoang
trung tâm, thông
qua ống dẫn
nước làm mát
Sau khi làm mát