a, Kỳ 1:Hút - Hình aPiston đi từ ĐCT xuống ĐCD xupáp hút mở, xupáp xả đóng: áp suất trong xi lanh giảm so với bên ngoài, nên không khí đã lọcsạch ở bầu lọc đợc hút vào xi lanh qua đờng ố
Trang 1Bài 1 khái niệm mở đầu
Máy phát động lực là loại máy dùng để biến đổi các dạngnăng lợng nh nhiệt năng, điện năng, hoá năng thành cơ năng
Căn cứ vào vị trí biến đổi hoá năng thành nhiệt năng ngời tachia máy nhiệt thành 2 loại là động cơ đốt trong và động cơ đốtngoài
- Động cơ đốt ngoài: Là loại động cơ biến đổi hoá năng (nhiênliệu) thành nhiệt năng ở bên ngoài động cơ rồi qua một chấttrung gian (thờng là nớc) mà biến đổi nhiệt năng thành cơ năng
Ví dụ: Máy hơi nớc
- Động cơ đốt trong: Là loại động cơ biến đổi hoá năng thànhnhiệt năng ở ngay bên trong xi lanh của động cơ và môi chât sinhcông chính là sản phẩm cháy
Ví dụ: Động cơ xăng,động cơ điêzel, động cơ ga
Do động cơ đốt trong có nhiều u điểm hơn so với động cơ
đốt ngoài, cho nên ôtô , máy kéo hiện nay đều dùng động cơ
đốt trong
- Động cơ đôt trong là một loại động cơ nhiệt, trong quá trìnhcháy nhiên liệu, quá trình toả nhiệt và quá trình biến đổi mộtphần nhiệt này thành cơ năng đợc tiến hành ngay trong xi lanhcủa động cơ
Trang 21,Căn cứ vào chu trình công tác của động cơ :
3,Căn cứ vào phơng pháp tạo hỗn hợp cháy:
-Động cơ có bộ chế hoà khí (hỗn hợp khí cháy tạo thành bên ngoài
xi lanh nhờ bộ chế hoà khí )
-Động cơ Điêzen (hỗn hợp khí cháy đợc tạo bên trong xi lanh)
4, Căn cứ vào cách đốt cháy hoà khí :
- Động cơ hoà khí tự bốc cháy: Điêzen
- Động cơ hoà khí cháy cỡng bức: xăng, ga
Trang 37, Căn cứ vào cách bố trí xi lanh trong động cơ
9, Căn cứ vào phơng pháp đa khí nạp vào xi lanh
- Động cơ không tăng áp: Việc nạp hỗn hợp (hoặc không khí) vào
xi lanh là do piston trực tiếp gây sức hút
- Động cơ tăng áp: Khí nạp đợc đa vào trong xi lanh dới áp lực củamáy nén khí
Bài 3 Một số định nghĩa cơ bản của động cơ
1-Kỳ: Là cả một quá trình xảy ra biến
hoá trong xi lanh ứng với chuyển động
của piston từ điểm chết này đến
điểm chết kia
Ví dụ: Kỳ hút, kỳ nén , kỳ nổ , kỳ
xả
2-Điểm chết: Là vị trí tột cùng của
piston ở trong xi lanh mà tại đó piston sẽ
thay đổi chuyển động theo hớng ngợc
lại:
- Điểm chết trên (ĐCT): Là điểm ứng với
vị trí đỉnh của piston trong xi lanh khi
piston xa tâm trục khuỷu nhất
- Điểm chết dới (ĐCD): Là điểm ứng với
vị trí đỉnh của piston trong xi lanh khi
piston gần tâm trục khuỷu nhất
3-Hành trình piston (S): Là khoảng cách
giữa điểm ĐCT và ĐCD Nó bằng 2 lần
Trang 45 - Thể tích buồng cháy: Là phần thể tích trong xi lanh tạo thành
giữa đỉnh piston và lắp máy khi piston nằm ở ĐCT – Ký hiệu là Vc
6- Buồng công tác: Là phần thể tích trong xi lanh tạo thành giữa
đỉnh piston, và nắp máy khi piston nằm ở ĐCD – Ký hiệu là Vh
7- Thể tích làm việc của xi lanh: Là phần thể tích trong xi lanh
giới hạn bởi ĐCT và ĐCD – Ký hiệu là Vs Nó đợc xác định bằng côngthức:
c s
V
V V
V V Vc
Bài 4
Trang 5Những cơ cấu và hệ thống chính của động cơ đốt
trong và tác dụng của nó
1- Cơ cấu trục khuỷu – Thanh truyền
Dùng để thực hiện chu trình công tác của động cơ và biếnchuyển động lên xuống của piston thành chuyển động quay củatrục khuỷu Cơ cấu này gồm: Cácte dầu, thân máy, nắp máy, xilanh, nhóm piston, trục khuỷu và thanh truyền
- Động cơ điêzen có: Thùng dầu, ồng dẫn, bơm cung cấp nhiênliệu ,các bầu lọc dầu, bơm cao áp, vòi phun, bầu lọc không khí,các đờng ống nạp, xả và ống giảm thanh
4- Hệ thống đánh lửa: Chỉ có trong động cơ dùng bộ chế hoà
khí, dùng để điểm lửa đốt cháy hoà khí ở trong xi lanh của
động cơ Gồm có: ác quy, máy phát điện, bôbin, bộ chia điện
5- Hệ thống làm mát: Dùng để hạ bớt nhiệt độ cho các chi tiết
động cơ bị đốt nóng trong quá trình làm việc để tăng tuổi thọ
và công suất của động cơ Gồm có: các đờng nớc trong thân vànắp máy, két nớc, ống dẫn nớc, bơm nớc, quạt gió,van hằng nhiệt
Động cơ làm mát bằng không khí có các cánh tản nhiệt
6-Hệ thống bôi trơn: Dùng để đa dầu đi bôi trơn các bề mặt chi
tiết có sự chuyển động tơng đối trong động cơ để giảm ma sát,mài mòn Gồm có: Cácte dầu, bơm dầu, các đờng dẫn dầu, cácbầu lọc và kết nớc làm mát
Trang 67- Hệ thống khởi động: Dùng để gây nguồn động lực ban đầu
cho động cơ làm việc Gồm: Máy khởi động, bộ truyền lực và các
bộ phận hỗ trợ cho máy khởi động nh hâm nóng khí nạp trớc khivào xi lanh
Ch ơng 1
nguyên lý làm việc của động cơ đốt trong
I - Nguyên lý làm việc của động cơ xăng 4 kỳ
Trang 7Ha) Hb) Hc) Hd)
Để hoàn thành một chu trình công tác, piston phải lên xuóng
4 lần, tơng ứng với 2 vòng quay của trục khuỷu
a,Kỳ 1: Nạp (hút) - Ha
Xupáp hút mở, xupáp xả đóng, piston đi từ điểm chết trên(ĐCT) xuống điểm chết dới (ĐCD) Hỗn hợp nhiên liệu và không khí(đã đợc hoà theo một tỷ lệ nhất định ở bộ chế hoà khí ) đi vàotrong xi lanh Khi piston tới ĐCD thì xupáp hút đóng lại, lúc này cảxupáp hút và xupáp xả đều đóng và hỗn hợp đã vào đầy xilanh áp suất trong xi lanh lúc này thấp vì hỗn hợp ở trạng tháiloãng
Kỳ này ứng với trục khuỷu quay từ 00 _ 1800
Trang 8Khi kỳ nén hoàn thành, xupáp hút và xupáp xả vẫn đóng Lúcnày bugi bật tia lửa điện làm hỗn hợp đã bị nén bốc cháy rấtnhanh và giãn nở mãnh liệt, tạo ra một áp suất lớn ( 20 _40kg/cm2 ) tác dụng lên đỉnh piston và đẩy nó đi xuống ĐCD.Trục khuỷu quay từ 3600 _ 5400 ở kỳ này 2 xupáp vẫn đóngkín.
d, Kỳ 4: Xả - Hd
Trục khuỷu vẫn tiếp tục quay, xupáp xả mở dần, xupáp hút vẫn
đóng, piston đi từ ĐCD đi lên ép dần khí thải ra ngoài kếtthúc quá trình xả Piston lên đến ĐCT thì xupáp xả đóng lại,xupáp hút mở ra để nạp hỗn hợp khí mới vào Các quá trình lại
đợc tiếp tục nh cũ
Nh vậy qua 4 quá trình hút, nén, nổ, xả trục khuỷu đã quay đợc 2
vòng từ 00 _ 7200 Trong đó chỉ có quá trình thứ 3 là sinhcông có ích
II-Nguyên lý làm việc của động cơ Điêzel 4 kỳ
Ha) Hb) Hc) Hd)
Trang 9a, Kỳ 1:Hút - (Hình a)
Piston đi từ ĐCT xuống ĐCD xupáp hút mở, xupáp xả đóng:
áp suất trong xi lanh giảm so với bên ngoài, nên không khí đã lọcsạch ở bầu lọc đợc hút vào xi lanh qua đờng ống nạp
b, Kỳ 2: Nén - (Hình b)
Piston đi từ ĐCD lên ĐCT, lúc náy xupáp hút và xupáp xả đều
đóng, không khí trong xi lanh bị nén lại
c, Kỳ 3: Cháy, nổ sinh công - (Hình c)
Khi kỳ nén kết thúc áp suất trong xi lanh lên tới 30-50 kg/cm2,nhiệt độ không khí nén tới 5500c- 7500C, vợc quá nhiệt độ tự cháycủa dầu điêzel là 3000C Nhờ bơm cao áp, dầu diêzel đợc phun quavòi phun vào trong xi lanh với áp suất rất cao thành những hạt dầurất nhỏ (dới dạng sơng mù) trộn với không khí nén ở nhiệt độ caothành hỗn hợp khí và tự bốc cháy một cách nhanh chóng Lúc này
áp suất trong xi lanh có thể lên tới 60 kg/cm2-70kg/cm2 đẩy piston
từ ĐCT xuống ĐCD qua thanh truyền làm quay trục khuỷu
d, Kỳ 4: Xả - (Hình d)
Piston đi từ ĐCD lên ĐCT Lúc này xupáp hút đóng, xupáp xả
mở Khí thải qua đó đi ra ngoài theo đờng ống xả
III - Nguyên lý làm việc của động cơ xăng 2 kỳ (quét vòng)
Nguyên lý làm việc của loại động
cơ này khác với loại động cơ 4 kỳ là
toàn bộ quá trình hút, nén, nổ, xả,
chỉ hoàn thành trong 1 vòng quay
của trục khuỷu và piston lên xuống 2
lần Thực hiện chu trình làm việc
không chỉ xảy ra ở khoảng không
phía trên piston mà còn ở cả khoảng
không phía dới piston (có nghĩa là
trong buồng tay quay) khoảng trên
pitston và buồng tay quay (cácte) đợc
nối thông với nhau qua cửa quét (số
8)
Để cho buồng tay quay (Cácte)
tham dự vào quá trình làm việc thì
ngời ta không đổ dầu bôi trơn vào
Trang 10Chu trình công tác đợc hoạt động nh sau:
a, Kỳ 1: Hút- Nén (Quét, thải, nạp, nén)
Khi piston chuyển động từ ĐCD đến ĐCT lúc này thể tíchbuồng a tăng khi đó áp suất giảm Khi đó hỗn hợp (xăng + khôngkhí + dầu nhờn) từ bộ chế hoà khí vào hòm trục khuỷu qua cửahút vào trộn trong hòm trục khuỷu Khi piston đi lên thải nốt khícháy ra ngoài, khi piston bịt kín cửa quét và cửa xả thì quá trìnhnén bắt đầu cho đến khi piston đến ĐCT
b, Kỳ 2 : Nổ- Xả (Cháy giãn nở, hút, xả)
Cháy giãn nở, hút, xả: Cuối kì 1 buzi bật tia lửa điện đốtcháy hỗn hợp khí làm cho áp suất ở nhiệt độ tăng lên đẩy chopiston từ ĐCT xuống ĐCD Lúc này thể tích không gian A giảm khicửa hút đóng kín thì áp suất của không gian A tăng và cửa xả
mở, khí cháy đợc thoát ra ngoài Cửa quét mở, hỗn hợp khí đợc nạplên buồng công tắc của động cơ và quá trình cứ thế lặp đi lặplại từ đầu
IV- Nguyên lý làm việc của động cơ điêzel 2 kỳ
của trục khuỷu các lỗ trên thành
xilanh và piston tạo thành 1 van trợt
để nạp khí vào buồng công tác của
động cơ, còn van xả thì dung
xupáp Loại này không khí đợc hút
Trang 11Chu trình công tác đợc thực hiện nh sau:
*Kỳ 1 (Quét, thải, hút, nén):
Piston đi từ ĐCD đến ĐCT, cửa xả mở, cửa hút mở, không khí
đợc bơm tăng áp đẩy vào buồng công tác của động cơ Cửa xả
mở để quét khí cháy ra ngoài Piston vẫn tiếp tục đi lên khi bịtkín cửa hút, cửa xả thời kỳ nén bắt đầu
*Kỳ 2 (Cháy rãn nở, hút, xả):
Cuối kỳ 1 áp suất và nhiệt độ tăng, vòi phun phun nhiên liệuvới áp suất cao dới dạng sơng mù vào buồng đốt của động cơ hoàtrộn với không khí tạo thành hỗn hợp khí, rồi tự bốc cháy sinh ra áplực đẩy piston từ ĐCT đến ĐCD Khi piston đi xuống, xupáp xả mở
để thải khí cháy ra ngoài Piston tiếp tục đi xuống cửa hút mở,không khí đợc bơm tăng áp đẩy vào buồng công tác của độngcơ Quá trình cứ thế lặp lại từ đầu
*Nhận xét
- Chu trình đợc thực hiện trong một vòng quay của trục khuỷuứng với hai hành trình chuyển động của piston trong đó có mộthành trình sinh công, một hành trình để nén nạp khí
Trang 122 – Mô men xoắn của động cơ 2 kỳ ổn định hơn nhiều vì toàn
bộ chu trình nổ tiến hành trong một vòng quay của trục khuỷu
3 – Cấu tạo của động cơ 2 kỳ đơn giản hơn nhiều so với động cơ
4 kỳ nhất là loại động cơ 2 kỳ quét thẳng không có cửa thải
4 - Động cơ 2 kỳ nạp và thải không hoàn toàn nh động cơ 4 kỳ
5 - Động cơ 4 kỳ có lợi hơn về mặt chọn góc phân phối khí tốtnhất vì khi nó cần thay đổi vị trí của mặt cam trên trục cam là
có thể thay đổi góc sớm hay muộn
6 - Động cơ 2 kỳ đạt tốc độ vòng quay cao hơn
7 - Động cơ 4 kỳ tiêu tốn nhiên liệu cho một đơn vị công suấttrong một đơn vị thời gian ít hơn động cơ 2 kỳ Vì nó hao phíkhi nạp ít hơn và thảy sạch hơn
VI – So sánh động cơ xăng và động cơ điêzen
(Khi 2 động cơ có cùng D, S, n , số xi lanh , cùng chu trình côngtác.)
1 - Động cơ điêzen có công suất lớn hơn vì nó có hệ số nạp cao,
áp suất ở cuối kỳ nén lớn và đầu kỳ nổ lớn
2 - Động cơ điêzen khi làm việc ít hỏng vặt hơn vì động cơxăng có hệ thống điện
3 - Động cơ điêzen sử dụng nhiên liệu rẻ tiền hơn, khí thải ra ít
Trang 13Hiện nay hầu hết động cơ đốt trong đều đợc cùng làm máyphát động lực nên đòi hỏi động cơ đốt trong phải có công suấtcao và mô men xoắn lớn, ổn định, đồng thời phải có số vòngquay cao và đồng đều.
Nhng để thực hiện đợc những yêu cầu đó thì động cơ cómột xi lanh không thể đáp ứng đợc những yêu cầu đó vì vậyphải dùng động cơ có nhiều xi lanh Động cơ nhiều xi lanh có thểtăng công suất của động cơ lên một cách rễ ràng nhng muốn chomô men xoắn, công suất lớn, tốc độ vòng quay cao thì phải bốtrí sao cho trong một chu trình thì tất cả các xi lanh đều phảisinh công một lần và các thời điểm bắt đầu sinh công không đợctrùng nhau mà phải cách đều nhau Mặt khác để khỏi bị ảnh h-ởng do nhiệt sinh ra ở các kỳ sinh công thì các xi lanh ở liền nhaukhông đợc sinh công liên tiếp nhau mà phải sinh công cách nhau
và xen kẽ nhau
Góc lệch công tác của động cơ 4 kỳ 4 xi lanh là: 0 180 0
2
2 360
Trang 14Sự làm việc của động cơ 4 kỳ 6 xi lanh bố trí thẳng hàng có góclệch công tác là:
0 120 0
6
2 360
Trang 15ơng 2
Hệ thống cố định2.1 – Thân máy
- Loại đúc riêng từng xi lanh rồi lắp ghép lại với nhau và dùng choloại động cơ lớn
* Loại thân máy đúc liền thành một khối và bố trí xi lanh theomột đờng thẳng:
Trang 16- 13 Đờng dẫn nớc làm mát
- 14 Lỗ lắp bơm nớc; 15 - Mặt phía trớc; 16 - Lỗ lắp mặt bích trớc; 17 - Lỗ lắp trục cam
Điều kiện làm việc:
Nắp máy trực tiếp tiếp xúc với nhiệt độ và áp suất cao Dokết cấu của nắp máy không đồng đều nên rễ bị cong vênh rạnnứt
Trên nắp máy đợc bố trí các buồng đốt, hình dáng củabuồng đốt rất quan trọng nó đợc cấu tạo theo yêu cầu của tỉ sốnén trong động cơ
Trang 172.3 – Xi lanh
2.3.1- Nhiệm vụ:
- Xi lanh nằm trong thân máy kết hợp với nắp máy và đỉnhpiston tạo thành buồng đốt
- Dẫn hớng cho piston chuyển động lên xuống
Điều kiện làm việc
- Chịu các lực nén của khí cháy tác dụng vào thành
- Chịu lực ngang trong quá trình chuyển động của piston
- Chịu ma sát mài mòn với xéc măng
- Chịu nhiệt độ cac do khí cháy sinh ra
Yêu cầu:
- Vật liệu chế tạo xi lanh phải có cơ tính cao, không bị biến dạng, chịu đợc nhiệt độ cao, truyền nhiệt tốt, chịu mài mòn tốt
2.3.2 - Vật liệu chế tạo
Thờng dùng là gang xám hoặc dùng gang hợp kim CRôm-
Niken
2.3.3 – Cấu tạo:
Trang 18Có 2 loại: Liền và có ống lót
a - Xilanh liền thân máy; b - Xi lanh có ống lót loại ớt;
c - ống lót xi lanh loại khô; d - Một phần ống lót
a) Xi lanh đúc liền: Đợc đúc luôn cùng với thân máy, nó có u điểm
là độ cứng cao, truyền nhiệt tốt, nhng có nhợc điểm là không tiếtkiệm đợc vật liệu
b) Xi lanh đúc rời: Loại này đúc rời thành từng ống gọi là ống lótxilanh (sơ mi xilanh), loại này tiết kiệm đợc vật liệu (Khi h hỏngchỉ cần thay ống lót.)
dễ dàng nhng nhợc điểm là dễ dò nớc
và nắp máy lọt vào buồng đốt
2.4.2 - Vật liệu chế tạo:
Đệm nắp máy đợc làm bằng amiăng có lót lớp đồng mỏng
2.4.3 - Cấu tạo (hình vẽ)
Trang 191 - Lỗ xilanh; 2 - Lỗ lắpiston bulông; 3 - Lỗ dẫn nớc làm mát;
4 - Lỗ Gu giông; 5 - Lớp hợp kim đồng mỏng; 6 - Lớp amiăngchống cháy;
Trang 20ơng 3
Cơ cấu truyền lực chính3.1 – Pistông
3.1.1 – Nhiệm vụ:
- Kết hợp với xi lanh và nắp máy tạo thành buồng đốt
- Nhận và truyền lực của khí thể ở kỳ sinh công truyền tới thanh truyền tới trục khuỷu
- Riêng đối với động cơ 2 kỳ piston còn có nhiệm vụ nh một
xupáp đóng mở cửa hút
Điều kiện làm việc:
- Chịu nhiệt độ và áp suất cao
để đảm bảo độ dãn nở của piston
1 - Đỉnh piston
2 - Đầu piston
3 - Thân piston
4 - Lỗ chốt piston
Trang 21* Thân piston: Kể từ xéc măng dầu cuối cùng trên lỗ chốtpiston trở xuống Thân piston là phần chủ yếu tiếp xúc với thành
xi lanh có tác dụng trợt và dẫn hớng cho piston do đó nó thờngchịu va đập và biến dạng, mài mòn nhiều Để đề phòng sự dãn
nở nhiệt ngời ta thờng xẻ rãnh và làm hình ô van (hình dới)
Điều kiện làm việc:
- Chịu nhiệt độ cao nhất là xéc măng trên cùng
Trang 22b – Xéc măng dầu:
Là một vòng kim loại có cắt miệng nh xéc măng khí nhng dày hơn có tiện rãnh và khoan lỗ dầu để gạt dâù về các te động cơ
c – Các dạng khe hở miệng xéc măng:
- Miệng cắt thẳng đợc dùng phổ biến nhất đơn giản dễ chế tạonhng dễ lọt khí
Trang 23- Miệng cắt vát một góc 30 độ hoặc 45 độ cũng dùng tơng đối nhiều, loại này ít lọt khí nhng khó chế tạo.
- Miệng xếp chồng bậc thang có khả năng bao kín tốt nhất nhng chế tạo rất phức tạp nên ít dùng
3.3 – Thanh truyền (Biên)
3.3.1 – Nhiệm vụ:
- Biến chuyển động tịnh tiến của piston thành chuyển động quay của trục khuỷu (và ngợc lại)
- Giới hạn hành trình của piston trong xi lanh
Điều kiện làm việc:
- Chịu xoắn, uốn với ứng suất khá lớn
- Chịu mài mòn do bôi trơn kém
- Chịu lực luôn thay đổi cả về lợng và trị số
a - Đầu nhỏ thanh truyền:
Lắp với chốt piston bên trong
có bạc lót bằng đồng, hình dáng
và cấu taọ phụ thuộc vào cách lắp
chốt piston (cố định hay tự do)
Đầu nhỏ thanh truyền thờng có lỗ
dầu đi qua để bôi trơn bề mặt
làm việc
Trang 24Có mặt cắt hình chữ I , phía trên nhỏ, phía dới to, nh vậy vẫn đảm bảo độ cứng vững và tiết kiệm đợc vật liệu giảm đợc trọng lợng bản thân.
Để bôi trơn cỡng bức bạc đầu to thanh truyền ngời ta khoan lỗdọc theo thân thanh truyền
c - Đầu to thanh truyền:
Phụ thuộc vào đờng kính và chiều dài cổ bên trên trục
khuỷu Đầu to đợc chia làm 2 nửa có bạc lót để giảm ma sát, 2 nửa
có thể đối xứng hoặc không đối xứng Bên trong có gờ hãm để cố
định gờ lồi của bạc biên, Hai nửa đợc ghép với nhau bởi bu lông và hãm chặt bằng đai ốc và chốt hãm
Bạc lót thờng đợc cắt thành 2 nửa để lắp vào đầu lớn biên bên ngoài bằng vỏ thép, mặt trong có tráng một lớp hợp kim chống mòn và có rãnh để chứa dầu bôi trơn
3.4 – Trục khuỷu
3.4.1 – Nhiệm vụ:
- Nhận lực truyền từ mỗi bên của kỳ sinh công biến lực thànhmômen quay truyền cho bộ phận truyền lực phía sau của máyxây dựng Mặt khác nó có tác dụng duy trì sự làm việc của độngcơ
Điều kiện làm việc:
Chịu tải trọng thay đổ theo chu kỳ nh lực quán tính của khốichuyển động thẳng, chịu tác dụng của lực khí thể
Trang 25Hình dáng, kích thớc của trục khuỷu phụ thuộc vào số xi lanh, cách bố trí xi lanh số kỳ của động cơ, thứ tự làm việc của các xi lanh.
a - Đầu trục khuỷu:
Dùng để lắp các cơ cấu dẫn động nh:
- Bánh răng trục khuỷu để dẫn động trục cam
- Puly để kéo bơm nớc, quạt gió, máy phát
- Đầu mút lắp vấu khởi động bằng tay quay ( Đai ốc răng sói )
Trục khuỷu đợc bôi trơn cỡng bức vì vậy trong trục khuỷu có
g - Đuôi trục khuỷu:
Có mặt bích để lắp bánh đà bằng bu lông, có tiện ren trái
chiều để không cho dầu lọt ra ngoài
- Phơng pháp bôi trơn: Để bôi trơn các bề mặt làm việc cổ biên,
cổ khuỷu và các loại bạc lót khỏi bị mài mòn Ngời ta thờng khoancác đờng rãnh dẫn dầu bôi trơn, dầu đợc bơm đa lên theo các lỗ khoan đi bôi trơn cho các cổ trục (hình vẽ)
Trang 26Thờng là gang xám hoặc gang biến tính, đối với động cơ có
số vòng quay cao và truyền mô men lớn thì bánh đà đợc đúc hoặc dập bằng thép ít các bon
Vành răng bánh đà đợc chế tạo bằng thép và qua nhiệt luyện
3.5.3 – Cấu tạo:
Bánh đà là một đĩa kim loại tròn có khối lợn lớn Trên vành ngoài bánh đà (của động cơ có máy khởi động) có lắp vành răng
để dẫn động khi khởi động động cơ
Trang 27ơng 4
Cơ cấu phân phối khí4.1 – Nhiệm vụ và nguyên lý làm việc chung
- Nạp đầy đủ hỗn hợp khí (động cơ xăng) hay không khí sạch (động cơ điêzen) cho các xi lanh ở các kỳ nạp
- Bao kín buồng công tác ở kỳ nén nổ
- Thải khí cháy ở kỳ xả
- Nạp thải đúng góc độ
- Đóng mở xupáp theo đúng thứ tự của động cơ
4.2 – Cơ cấu phân phối khí kiểu Xupáp treo
Trang 28đẩy vào vít điều chỉnh 5 làm cho đòn gánh 8 quay đi mộtgóc quanh trục 7, đầu phải đòn gánh đi xuống tác dụng lên
đuôi xúp páp lò xo 10 nén lại, xupáp mở ra để hoà khí hoặckhông khí sạch vào buồng đốt của động cơ (nếu xupáp nạp )thải khí cháy ra ngoài ( nếu xupáp xả )
- Khi quả đào quay xuống, nhờ sức căng của lò xo 11 kéo xupáp
đi lên đóng kín lại Đồng thời do trọng lợng bản thân ty đẩy vàcon đội đi xuống, quá trình lặp lại
4.3 – Cơ cấu phân phối khí kiểu xupáp đặt
Trang 29xo 2 nén lại súp páp mở ra (hút , xả ).
- Trục cam tiếp tục quay, quả đào quay xuống dới, phần caokhông tì vào con đội,con đội đi xuống theo trọng lợng bảnthân, lò xo 2 bung ra tì vào đế 1 kéo xupáp đóng kín lại , quátrình lặp lại
4.4 Các bộ phận chính của cơ cấu phân phối khí
Trang 30hơn đờng kính của các vấu cam Các ổ trục phía đầu phải lớnhơn các ổ trục phía sau.
* Vấu cam:
Dùng đẩy các xupáp nạp thải, ngoài ra ở một số động cơ xăngtrục cam còn có 1 bánh răng đúc liền với trục để dẫn động chobơm dầu nhờn và bộ chia điện của hệ thống đánh lửa, có vấucam để dẫn động cho bơm xăng Thông thờng các vấu cam đợc
đúc liền với trục, vị trí các vấu cam hút, xả quyết định thứ tựlàm việc của các xilanh
* Bánh răng:
Để truyền chuyển động cho trục cam, hiện nay thờng dùngphơng pháp lắp vào đầu trục cơ 1 bánh răng ăn khớp trực tiếp vớibánh răng đầu trục cam Đối với động cơ 4 kỳ thì để đảm bảocho trục khuỷu quay đợc 2 vòng thì trục cam sẽ quay đợc 1 vòng,các xupáp đợc đóng, mở 1 lần Trên bánh răng có đánh dấu ăn khớpsẵn để khi lắp ráp cần chú ý lắp cho đúng dấu ăn khớp của 2bánh răng.l
ý nghĩa của góc mở sớm đóng muộn
Góc công tác của vấu cam từ khi bắt đầu tác dụng mở xupápcho đến khi xupáp đóng hoàn toàn Vì vậy công suất của độngcơ lớn hay nhỏ đều ảnh hởng trục tiếp đến tình hình cung cấpkhí nạp cho các xilanh và việc thải sạch khí cháy Nhờ có nạp đầy,thải sạch hay mở sớm đóng muộn của các xupáp nhắm nâng caocông suất của động cơ Thời gian đóng mở xupáp phụ thuộc vàotốc độ của động cơ, trục khuỷu quay càng nhanh thời gian củahành trình càng ngắn, khí nạp không đủ, khí thải thì thảikhông hết, vì vậy trục cam đợc chế tạo cho từng loại động cơ có
1 con số cho góc mở sớm đóng muộn nhất định
Đồ thị pha phân phối
khí động cơ 4 kỳ:
4.4.2.-Xupáp
a-Nhiệm vụ
Trang 31-Bao kín buồng đốt ở kỳ nén, nổ.
-Mở cửa thải để thải khí cháy ra ngoài ở kỳ xả
-Mở cửa nạp để nạp hỗn hợp cháy ở kỳ hút
b-Điều kiện làm việc
-Chịu nhiệt độ cao do phải trực tiếp tiếp xúc với khí cháy
-Chịu ăn mòn hoá học
-Mài mòn do ma sát của dòng khí
c-Cấu tạo
Đợc chia làm 3 phần : Đầu, thân và đuôi
a) Đầu xupáp (nấm)
Đây là bộ phận quan trọng nhất gồm có:
- Đầu nấm phẳng: Có trọng lợng lớn
- Đầu nấm nồi: Thờng sử dụng cho động cơ 2 kỳ.\
- Đầu nấm lõm: Có trọng lợng nhỏ
Nơi tiếp giáp giữa thân và đầu có bán kính lợn R để choluồng khí nạp đợc vào tốt hơn, giảm bớt ứng suất tập trung, mặtxung quanh của nấm đợc làm hình côn và đợc chế tạo chính xácvới mặt côn của đế Thờng đờng kính của tán xupáp nạp lớn hơn
đờng kính của tán xupáp xả ở một số đôngj cơ cao tốc để làmmát cho xupáp xả ngời ta làm xupáp xả có phần đầu và thân rỗngtrong đó có chứa Natri (từ 50 đến 60% thế tích phần rỗng hình
Trang 32c) Nhiệt độ nóng chảy của Na là 970C, khi xupáp làm việc thì Nachảy lỏng ra tạo điều kiện truyền nhiệt tốt từ đầu xupáp lênthân xupáp ở mặt dới của nấm xupáp có loại đợc phay thành 1rãnh nhỏ hoặc khoan thành 2 lỗ nhỏ để gán dụng cụ mài, rà, khisửa chữa xupáp.
Khi khởi động động cơ: Ngời
lái tác dụng vào tay điều khiển làm
trục giảm áp quay đi một góc nhất
định, các vít tỳ tỳ lên các đầu đòn
gánh của xupáp nạp đầu đòn gánh
Trang 33
Khí nén theo xupáp nạp ra ngoài máy lai kéo máy chính, khitrục khuỷu máy chính quay đến tốc độ cao và ổn định Ngời láitác dụng vào tay điều khiển theo hớng ngợc lại, trục giảm áp quay
về vị trí ban đầu, các vít tỳ không tỳ lên đầu đòn gánh nữa,các xupáp nạp đóng lại để động cơ làm việc bình thờng
10 Tay điều khiển
Đặc điểm cấu tạo: Trên trục
giảm áp có làm thành 4 rãnh
để đỡ 4 ty đẩy Đầu ty đẩy
Trang 34Rãnh vát đỡ ty đẩy của máy số 1 và máy số 4 cùng nằm trênmột mặt phẳng và sâu hơn rãnh vát lắp ty đẩy số 2 và số 3 đợc
đặt lệch so với số 1 và số 4 Các ty đẩy đợc tỳ vào tai ngang củabốn đầu đòn gánh để mở xupáp nạp Đầu cuối của trục giảm áplắp với hệ thống thanh kéo bằng then bánh nguyệt
* Nguyên lý làm việc:
- Khi khởi động động cơ:
Cho máy lái kéo máy chính làm việc Khi tốc độ trục khuỷu độngcơ chính quay đạt đến tốc độ cao và ổn định ngời lái tác dụngvào cần điều khiển (10) đa về vị trí giữa (II) trục giảm áp quayngợc trở lại một góc làm ty đẩy máy (1) và máy (4) rơi xuống rãnhvát, đầu trên không tỳ vào tai ngang của các đòn gánh nữa,xupáp của máy (1) và máy (4) đóng lại bắt đầu làm việc Sau đóngời lái đa tay điều khiển (10) về vị trí cao nhất (III) của tấm (9)làm trục giảm áp tiếp tục xoay đi 1 góc, các ty đẩy máy (3) và (2)rơi tiếp vào rãnh vát của trục, các ty đẩy không tỳ vào tai ngangcủa đòn gánh nữa Động cơ làm việc bình thờng, ổn định Việc
đóng mở xupáp lúc này là do trục cam đảm nhiệm
Chú ý : Khe mở giữa đầu tỳ đẩy và tai ngang đòn gánh khi
không giảm áp bằng 0,4 0,6 mm để xupáp không bị kênh do cơcấu giảm áp gây ra
Trang 354.6.3 Nguyên lý làm việc
Bơm tăng áp dùng để tăng khí nạp cho buồng đốt động cơ.Khi động cơ làm việc ở thời kỳ xả xupáp xả mở làm cho khí cháyqua xupáp xả đến cánh tuabin quay, do đó làm cho cánh quạt ở
đầu bên kia Tuabin quay và đẩy cho khí nạp vào động cơ vớimột áp suất nhất định, nhờ bơm tăng áp làm cho công suất độngcơ tăng lên từ 30 đến 50 %
ở kỳ hút piston chuyển động từ ĐCT đến ĐCD xupáp hút mở,cánh tuabin đẩy khí từ ngoài vào làm cho lợng khí nạp và buồng
Khi động cơ làm việc ở kỳ hút piston chuyển động từ ĐCT
đến ĐCD, xupáp hút mở, cánh quạt gió quay không khí từ 2 - 1 - 4rồi qua bộ làm mát 11, tại đây nhiệt độ không khí nạp đợc hạxuống làm cho mật độ không khí tăng lên nên lợng khí nạp vào
động cơ đợc nhiều lên làm cho công suất của động cơ tăng lên
Trang 36khoảng 5 - 10% Do khí nạp của động cơ có lắp bơm tăng áp caohơn loại hút tự nhiên nên cần phải làm nguội nhờ bộ làm mát 11.
Ch ơng 5
Hệ thống bôi trơn
5.1/ Nhiệm vụ và các phơng pháp bôi trơn
5.1.1 Nhiệm vụ
- Làm giảm ma sát ở bề mặt làm việc của các chi tiết khi
động cơ làm việc
- Làm giảm tốc độ mài mòn các chi tiết có chuyển động tơng
đối với nhau
- Giảm nhiệt độ cho động cơ khi làm việc
- Tẩy sạch các mạt kim loại, bụi bẩn bám ở bề mặt làm việc củacác chi tiết
- Bao kín buồng công tác của động cơ
- Bôi trơn vung vẩy
Là phơng pháp bôi trơn nhờ tác dụng của trục khuỷu, đầu lớnbiên quay vung dầu lên bôi trơn cho các chi tiết
Phơng pháp này có qui định, đạt kết quả không cao, khôngkhống chế đợc lợng đầu bôi trơn
- Bôi trơn cỡng bức (tuần hoàn áp lực)
Là phơng pháp bôi trơn dùng bơm dầu để đẩy dầu lên bôitrơn cho các bề mặt chi tiết với một áp suất nhất định
Phơng pháp này đạt kết quả tốt nhất
- Bôi trơn hỗn hợp (Tổng hợp)
Trang 376 Đờng dầu đợc khoan
trong trục khuỷu
ra lọc tinh xong rơi xuống các te, 85% đến đờng dầu chính đibôi trơn các bộ phận, chi tiết nh: cổ trục cơ, các gối đỡ trục cam,bánh răng cam, bánh răng trục cơ…v.v Bôi trơn xong tất cả trở vềcác te áp suất dầu bôi trơn đợc chỉ trên đồng hồ (số 4)
5.3/ Các bộ phận chính của hệ thống bôi trơn
5.3.1 Bơm dầu
a) Nhiệm vụ
Trang 38Hút dầu từ Cácte qua phao lọc rồi đẩy dầu lên các bầu lọc vớimột áp suất nhất định để cho dầu đi bôi trơn các chi tiết trong
7 Viên bi của van an toàn
8 Đờng dầu về van giảm áp
9 Đờng dầu lên bầu lọc
10 Vỏ bơm
Thân bơm đợc chia làm 2 hoặc
3 phần đúc bằng gang, ở giữa rỗng
có chứa 2 bánh răng (một chủ động, một bị động), có một cửadầu vào (3), một cửa dầu ra (9), một van giảm áp (7) Bánh răngchủ động đợc lắp cố định với trục chủ động hoặc đúc liền Đầuphía ngoài của trục chủ động có lắp một bánh răng để nhậnchuyển động từ trục cam Bánh răng bị động đợc quay trơn trêntrục bị động
c) Nguyên lý làm việc:
- Khi động cơ làm việc trục chủ động (1) quay kéo bánh
răng (2) quay, bánh răng (4) quay ngợc chiều với bánh răng (1) Dầu
đợc hút từ các te qua phao lọc lên đờng 3 chứa vào các rãnh răngcủa các bánh răng và đợc đẩy lên qua cửa (9) lên bầu lọc đi bôitrơn cho động cơ