Đồ án động cơ đốt trong thiết kế động cơ diêzen

Các quả văng này phát hiện tốc độ gốc của trục bộ điều chỉng nhờ lực ly tâmvà bạc bộ điều chỉnh sẽ truyền lực ly tâm nàyđến cần điều khiển.. Ở bầu dưới còn là nơi chứa bộ làm mát dầu và

Phần I GIỚI THIỆU ĐỘNG CƠ THIẾT KẾ VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN

ĐẶC ĐIỂM ĐỘNG CƠ THIẾT KẾ

- Số xy lanh và cách bố trí xy lanh: Động cơ được thiết kế là loại 4 kỳ ,có 4 xylanh,

bố trí thẳng hàng

+ Công suất danh nghĩa: 59 (KW)

+ Số vòng quay danh nghĩa: 4000 (v/p)

- Động cơ này được sử dụng trang bị trên xe ô tô HYUNDAI H100 PORTER 1.25– Lamberet/ĐL

1 TỔ CHỨC QUÁ TRÌNH CHÁY

1.1 Loại nhiên liệu.

- Nhiên liệu dùng cho động cơ là điêzen

- Các thành phần có trong nhiên liệu: C, H, O [3,chương2, trang số 22]

- Đôi khi cũng có hàm lượng nhỏ lưu huỳnh (S ) và nitơ (N2)

1.2 Buồng đốt.

Hinh 1: Buồng đốt xoáy lốc

- Buồng đốt xoáy lốc có buồng đốt phụ lớn và lỗ thông buồng đốt lớn hơn loại buồng đốt trước Nó tạo ra dòng khí xoáy mạnh ở buồng xoáy lốc trong hành trình nén, và 1

lượng lớn nhiên liệu được phun vào dòng khí để bốc cháy

- Buồng đốt xoáy lốc chiếm khoảng 60% - 75% tổng thể tích và tiết diện lỗ thông chiếm 1% – 3,5% diện tích đỉnh piston Lỗ thông có vị trí và hướng của nó sao cho tạo xoáy lốc mãnh liệt Ap suất tăng lên trong buồng đốt chính khi piston đến gần điểm chết trên sẽ lớn hơn so với loại buồng đốt trước bởi vì tỷ lệ cháy hỗn hợp khí khi ở buồng đốt xoáy lốc là cao hơn

- Điều này nghĩa là hiệu quả chu kỳ cháy là cao hơn Lỗ thông lớn hơn dẫn đến tổn thất qua lỗ thông nhỏ hơn Đây là những ưu điểm khi chạy tốc độ cao

Đặc điểm:

∗ Hiệu quả chu kỳ cháy cao khi chạy ở tốc độ cao, do đó tạo ra công suất lớn và mức tiêuhao nhiên liệu thấp Tuy nhiên, ở tốc độ chậm thì làm việc không hiệu quả, đường cong

mô men kéo sẽ võng xuống ở tốc độ chậm và trung bình

∗ Tổn thất nhiệt từ buồng đốt xoáy lốc là rất lớn đến mức rất khó khởi động khi động cơ nguội nếu không có hệ thống xông máy

2 HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU.

- Sử dụng hệ thống cung cấp nhiên liệu điêzen bơm cao áp VE Hệ thống này cóthể tạo nên hoà khí có tỷ lệ lý tưởng cho từng xylanh ở mọi chế độ hoạt động của độngcơ

- Nhiên liệu được cung cấp theo hình thức thời điểm, thời điểm cung cấp và lượngnhiên liệu cung cấp nhiên liệu điêzen được phun vào BC của động cơ theo từng thời điểmphun một lần Quá trình phun (thời điểm phun và lượng nhiên liệu được phun) được thựchiện theo những yếu tố: Góc quay trục khuỷu và góc quay trục cam, tín hiệu về vận tốctrục khuỷu của động cơ

- Vẽ sơ đồ cấu tạo, trình bày nguyên lý hoạt động và ưu nhược điểm của hệ thống

+ Cấu tạo bơm cao áp:

Hình 2:1 – Bơm cấp nhiên liệu 2 – Đĩa cam 3 – Bộ điều khiển phun sớm 4 – Cữa chia 5 –

Pittông 6 – Van phân phối 7 – Cữa hút 8 – Van cắt nhiên liệu + Sơ đồ nguyên lý làm việc:

Hình 3:1 – Thùng chứa dầu

2 – Bơm chuyển tiếp 3 – Lọc tinh 4 – Van an toàn 5 – Bơm tiếp vận 6 – Cần điều khiển 7– Lò xo điều khiển 8 – Đường dầu về 9 – Pittong bơm 10 – Đường dầu đến kim phun 11 –

Van phân phối 12 – Van định lượng (Vành tràn) 13 – Đĩa cam

14 – Bộ điều khiển phun dầu sớm

+ Nguyên lý hoạt động:

Bơm sơ cấp hút nhiên liệu từ thùng đưa qua lọc sau đó nhiên liệu được bơm cánh quạt hút

rồi đẩy vào buồng bên trong bơm

Một van điều chỉnh áp suất điều khiển áp suất nhiên liệu bên trong bơm cao áp.Đĩa cam được dẫn động bỡi trục dẫn động, pittông bơm được gắn với đĩa cam, nhiên liệuđược cấp cho kim phun nhờ chuyển động quay và chuyển động tịnh tiến của pittông này

Lượng phun được điều khiển bởi bộ điều chỉnh kiểu cơ khí

Thời điểm phun được điều khiển bởi pittông điều khiển phun sớm, pittông điềukhiển

phun sớm hoạt động nhờ áp suất nhiên liệu

Van phân phối có hai chức năng: Ngăn không cho nhiên liệu trong ống dẫn đến kim phun

quay về pittông và bơm; hút nhiên liệu còn lại sau khi phun khỏi kim phun

Hình 4: 1 – Pittông bơm

2 – Lỗ nạp nhiên liệu3 – Rãnh hút4 – Buồng cao áp 5 – Rãnh phân phối6 – Đường phân

phối7 – Lỗ thoát nhiên liệu 8 – Van định lượng

- Khi cam quay, piston bơm đi đến điểm chết trên sau đó về điểm chết dưới

Quá trình điều khiển lượng dầu cung cấp cho một chu trình được thực hiện gồm các bước sau:

 Bước 1Bước Bước 11: Nạp nhiên liệu:

Khi pittông bơm chuyển động sang trái, một trong 4 rãnh hút trên pittông sẽ thẳng hàng với cửa hút và nhiên liệu sẽ được hút vào đường bên trong pittông

 Bước 1Bước Bước 12: Phân phối nhiên liệu:

Khi đĩa cam và pittông quay, cữa hút đóng và cữa phân phối của pittông sẽ thẳng hàng với một trong bốn trên nắp phân phối Khi đĩa cam lăn trên các con lăn, pittông vừa quay vừa dịch chuyển sang phải, làm nhiên liệu bị nén Khi nhiên liệu bị nén đến một áp suất nhất định nó được phun ra khỏi vòi phun

 Bước 1Bước Bước 13: Kết thúc việc cung cấp nhiên liệu:

Khi pittông dịch chuyển thêm về phía bên phải, hai cửa tràn của pittông sẽ lộ ra khỏi van

định lượng và nhiên liệu dưới áp suất cao sẽ bị đẩy về buồng bơm qua các cửa tràn này

Vì vậy áp suất nhiên liệu sẽ giảm đột ngột và quá trình phun kết thúc

 Bước 1Bước Bước 14: Cân bằng áp suất :

Khi piston quay 180 sau khi phân phối nhiên liệu, rãnh cân bằng áp suất trên pittông thẳng hàng với đường phân phối để cân bằng áp suất nhiên liệu trong đường phân phối và trong buồng bơm

+ Bộ điều khiển phun dầu sớm: (điều khiển thời điểm phun)

-Giống như thời điểm đánh lửa của động cơ xăng, nhiên liệu trong động

cơ Diesel phải được phun sớm hơn theo tốc độ động cơ để đảm bảo tínhnăng tốt nhất Vì vậy bơm cao áp kiểu Vecó trang bị bộ điều khiển phunsớm tự động, nó hoạt động nhờ áp suất nhiên liệu, để thay đổi thời điểm phun tỷ lệ với sự tăng giảm tốc độ động cơ

Cấu tạo và hoạt động:

Pittông bộ điều khiển phun sớm được gắn bên trong vỏ bộ điều khiển, vuông góc với trục bơm và trượt theo sự cân bằng giữa áp suất nhiên liệu và sức căn của lò xo bộ điều khiển

Phun trễ Phun sớm

Hình 5: Bộ điều khiển phun sớm tự động.

1 – Vòng lăn2 – Con lăn 3 – Lò xo bộ điều khiển4 – Chốt trượt5 – Pittông bộ điều khiển

phun sớm

Chốt trượt biến chuyển động ngang của pittông thành chuyển động quay của vòng đỡ con lăn

Lò xo có xu hướng đẩy pittông về phía phun trễ (sang phải) Tuy nhiên, khi tốc độ động

cơ tăng, áp suất nhiên liệu cũng tăng lên nên pittông thắng được sức căng lò xo và dịch sang trái Cùng với chuyển động của pittông, vòng lăn quay ngược hướng với pittông bơm, do đó làm sớm thời điểm phun tương ứng với vị trí đĩa cam

+ Cơ cấu điều chỉnh bơm cơ khí VE

– Cấu tạo và vai trò:

 Bánh răng trục cơ cấu điều chỉnh và giá đỡ quả văng quay 1,6 lần trong một vòng quay của bánh răng trục dẫn động

 Có bốn quả văng trên giá đỡ Các quả văng này phát hiện tốc độ gốc của trục bộ điều chỉng nhờ lực ly tâmvà bạc bộ điều chỉnh sẽ truyền lực ly tâm nàyđến cần điều khiển

Độ căng của lò xo điều khiển thay đổi theo tải ( tức là mức độ đạp chân ga)

Lò xo giảm chấn và lò xo không tải tránh cho bộ điều chỉnh hoạt động giật cục bằng cách tỳ nhẹ vào cần căng và cần điều khiển khi chúng dịch chuyển sang phải (tức là theo hướng giảm lượng phun)

Cụm cần bộ điều chỉnh sẽ điều chỉnh vị trí của van định lượng theo tốc độ động cơ và theo tải Nó bao gồm cần dẫn hượng, và cần điều khiển và cần căng, những cần này được nối tại điểm tựa (điểm tự do ) Cần hướng dẫn còn có thêm một điểm tựa (điểm cố định vào vỏ bộ điều chỉnh )

Hình 6:1- Đĩa cam 2 – Trục dẫn động.3 – Bánh răng.4 – Trục bộ điều chỉnh.5 – Cần điềuchỉnh 6 – Lò xo điều khiển.7 – Lò xo giảm chấn.8 – Cần dẫn hướng.9 – Cần căng 10 –Cần điều khiển 11 – Bạc 12 – Quả tạ 13 – Pitông bơm 14 – Van định lượng ( vòng tràn).

15 – Điểm tựa A

Bộ điều chỉnh mọi tốc độ.

(A) Khởi động

(B) Không tải

(C) Đầy tải

Hình 7: Nguyên lý hoạt của bộ điều tốc

bơm cao áp VE.

 Khởi động: (hìnhA)

Khi đạp chân ga, cần điều chỉnh sẽ dịch chuyển về vị trí đầy tải Vì vậy cần căng bị kéo bởi lò xo điều khiển đến tận khi nó tiếp xúc với vấu chặn Do động cơ vẫn chưa hoạt động, các quả văng không dịch chuyển và cầ điều khiển bị đẩy tỳ lên bạc bởi sức căng lò

xo khởi động vì thế các quả văng vẫn ở vị trí đống hoàn toàn Cùng lúc đó, cần điều khiển quay ngược chiều kim đồng hồ quanh điểm tựa A và đẩy vòng tràn đến vị trí khởi động Phun cực đại Nhờ đó lượng nhiê liệu cung cấp cần thiết cho động cơ để khởi động

 Không tải : ( hình B)

Sau khi động cơ đã khởi động, chân ga nhả và cần điều chỉnh quay về vị trí không tải Ở

vị trí này lò xo điều khiển tự do hoàn toàn nên nó không kéo cần căng Vì vậy, ngay cả ở tốc độ thấp, các quả văng bắt đầu mở ra Nó làm cho bạc dịch sang phải, đẩy cần điều khiển và cần căng sang phải chống lại sức căng các lò xo khởi động, không tải và giảm chấn Vì vậy cần điều khiển quay theo chiều kim đồng hồ quanh điểm tựa A, đẩy van địnhlượng đến vị trí không tải

 Đầy tải: (hình C)

Khi đạp chân ga, cần điều chỉnh dịch đến vị trí đầy tải và sức căng của lò xo điều khiển trở nên lớn hơn ( vì vậy lò xo giảm chấn sẽ bị ép lại hoàn toàn) Do đó cần căng sẽ tiếp xúc với dấu chặn và đứng im Hơn nữa, khi cần điều khiển bị đẩy bởi bạc, nó tiếp xúc với cần căng nên van định lượng được giử ở vị trí đầy tải

Khi vít đặt đầy tải ( để điều chỉnh lượng phun khi đầy tải ) quay theo chiều kim đồng hồ quanh điểm tựa D nên cần điều khiển ( gắn với điểm A) sẽ cũng quay ngược chiều kim đồng hồ quanh điểm D, đẩy van định lượng theo hướng tăng lượng phun

 Tốc độ cực đại :

Khi tốc độ động cơ tăng với tải đầy, lực ly tâm của các quả văng dần dần trở nên lớn hơn lực căng của lò xo điều khiển Vì vậy cần căng và cần điều khiển cùng quay theo chiều kim đồng hồ quanh điểm tựa A , do đó đẩy van định lượng sang trái, giảm lượng phun để ngăn động cơ chạy quá nhanh

3 HỆ THỐNG NẠP - XẢ

3.1 Cấu tạo:

3.1.1.Cơ cấu phân phối khí dùng xupap treo.bố trí kiểu đặt

• Ưu điểm:

-Kết cấu buồng đốt gọn do vậy tỷ lệ nén e có thể lớn, không chiếm diện tích lớn

-ngoài ra con làm tránh tổn thất nhiệt lớn

-Khả năng thải khí cháy nhanh

Nhờ đó, tôi chọn phương án là xupap đặt ,bố trí kiểu treo xong phương án trên vẫn tồn tại một số nhược điểm như sau:

• Nhựơc điểm:

-Kết cấu phức tạp, số lượng chi tiết nhiều,

-Khoảng cách truyền động cam dài, hoặc dẫn động xu páp xa,

-Dễ bị xảy ra hiện tượng xupap chạm đỉnh pittong (do tuột cá hay điều chỉnh cam sai)

3.1.2.phương án dẫn động trục cam:

phương án : Truyền động bằng đai:

Phương pháp dẫn động này có đặc điểm:

- Quá trình truyền động êm, ít tiếng ồn

- Không cần phải bôi trơn

- Dễ chế tạo, giá thành giảm

- Phải định kỳ thay dây đai dẫn động

bố trí xupap

Hình 8: Nguyên lý làm việc cơ cấu phối khí

- Cơ cấu bao gồm: trục cam, đệm đẩy (con đội), thanh đẩy, vít chỉnh khe hở nhiệt, cò mổ (đòng gánh ), trục cò mổ, xupáp, lò xo xupáp, đế đỡ lò xo, móng hãm, ống dẫn hướng xupáp và bánh răng dẫn động trục cam

- Các xupáp, cò mổ ( đòng gánh ), trục cò mổ, xupáp được bố trí ở nắp máy

3.2 Nguyên lý làm việc

- Khi trục cam quay, cam đẩy con đội và thanh đẩy đi lên làm đòn gánh tác động vào xupáp, đẩy xupáp xuống mở thông ống hút ( xả) với buồng đốt Khi cam quay tới vị trí thấp, xupáp được đóng lại nhờ lực lò xo xupáp và đẩy thanh đẩy, đệm đẩy về vị trí cũ tỳ vào bề mặt vấu cam Vít điều chỉnh dùng để điều chỉnh khe hở nhiệt đuôi xupáp.

- Chú ý: Trong cơ cấu xupáp treo nếu trục cam được dẫn động bằng xích hoặc dây đai và đặt trên nắp máy, trực tiếp đóng mở xupáp thì không có thanh đẩy

Khi động cơ làm việc, trục khuỷu dẫn động trục cam quay, khi vấu cam tác động vào con đội làm con đội, đũa đẩy đi lên tác động vào cò mổ làm cò mổ quay đẩy xupáp đi xuống (mở xupáp) thực hiện quá trình nạp hoặc thải khí Lúc này lò xo xupáp bị nén lại

Khi cam tiếp tục quay qua vị trí tác động thì lò xo xupáp làm cho xupáp đóng kín vào bệ

đỡ, cò mổ, đũa đẩy, con đội trở về vị trí ba

3.3.Điều chỉnh khe hở xupáp

3.3.1 Khái niệm khe hở nhiệt xu páp:

Khe hở nhiệt xu páp là khe hở được tạo ra bởi tất cả các chi tiết từ trục cam đến xupáp khi xupáp đóng Khe hở này được biểu thị bằng khoảng cách giữa đuôi xupáp

và đầu cò mổ khi xupáp đóng Một số động cơ có trục cam đặt trên nắp máy tác động trực tiếp và xupáp thì khe hở nhiệt là khoảng cách giữa cam và đuôi xupáp ở những động cơ này, thường điều chỉnh khe hở nhiệt bằng cách thay các tấm đệm ở đuôi xupáp

3.3.2 Tầm quan trọng của việc điều chỉnh khe hở nhiệt xupáp

Như đã biết mọi vật đều bị giãn nở khi nhiệt độ tăng Khi động cơ làm việc

xupáp là chi tiết luôn luôn tiếp xúc với khí cháy có nhiệt độ cao vì vậy nó cũng bị giãn nở trong quá trình làm việc

Nếu không có khe hở nhiệt xupáp thì khi động cơ làm việc xupáp bị giãn nở làm cho nó đóng không kín vào ổ đỡ làm giảm áp suất cuối kỳ nén đồng thời xupáp còn bị cháy, rỗ bềmặt tiếp xúc với bệ đỡ Nếu khe hở nhiệt quá lớn thì sẽ làm thay đổi thời điểm đóng mở của các xupáp dẫn đến làm giảm công suất của động cơ, tăng mức tiêu hao nhiên liệu, giảm tuổi thọ của động cơ… Vì vậy trong sử dụng, bảo dưỡng và sửa chữa ta thường xuyên kiểm tra và điều chỉnh khe hở nhiệt xupáp

3.3.3 Điều kiện cần biết trước khi điều chỉnh:

3.3.3.1 Thứ tự làm việc của động cơ.

3.3.3.2 Khe hở nhiệt xupáp tiêu chuẩn:

Mỗi loại động cơ đều có quy định trị số khe hở nhiệt tiêu chuẩn

Thường Bước 1khe Bước 1hở Bước 1nhiệt Bước 1xupáp Bước 1hút Bước 1từ Bước 10,15 Bước 1– Bước 10,30mm

khe Bước 1hở Bước 1nhiệt Bước 1xupáp Bước 1xả Bước 1từ Bước 10,25 Bước 1– Bước 10,35mm

3.3.3 5 Xác định vị trí các xupáp hút – xả

Có nhiều cách để xác định vị trí của các xupáp

- Căn cứ vào quy luật bố trí xupáp

XH – XH – XH - XH

XH – HX – XH - HX

- Căn cứ vào vị trí tương ứng giữa xupáp và các cổ hút-xả

- Căn cứ vào tài liệu hướng dẫn sử dụng, bảo dưỡng và sửa chữa của từng loại động cơ cụthể (nếu có)

Chú Bước 1ý: Bước 1Chỉ Bước 1điều Bước 1chỉnh Bước 1khe Bước 1hở Bước 1nhiệt Bước 1xupáp Bước 1khi Bước 1động Bước 1cơ Bước 1nguội Bước 1và Bước 1xupáp Bước 1đã Bước 1đóng Bước 1kín Bước 1vào Bước 1ổ Bước 1

đỡ Bước 1Khi Bước 1đó Bước 1khe Bước 1hở Bước 1nhiệt Bước 1là Bước 1lớn Bước 1nhất

3.3.3 6 Trình tự điều chỉnh khe hở nhiệt xupáp theo từng máy

- Chuẩn bị dụng cụ điều chỉnh: Tay quay, căn lá, tuốc nơ vít, clê, khẩu

- Tháo các bộ phận liên quan trên nắp máy

- Tháo nắp che giàn cò mổ xupáp

- Xác định vị trí của các xupáp hút - xả

- Xác định góc lệch công tác giữa các máy

- Xác định các cặp máy song hành

- Chọn căn lá có chiều dày phù hợp vói khe hở nhiệt tiêu chuẩn của các xupáp hút và xả

- Quay trục khuỷu bằng tay quay để máy số 1 ở ĐCT vào cuối kỳ nén - đầu kỳ nổ Khi đó máy song hành máy 1 ở thời điểm cuối xả - đầu hút (cặp xupáp của

máy song hành máy 1 đều hé mở, còn cặp xupáp của máy 1 đóng kín)

Chú Bước 1ý Bước 1: Bước 1Khi Bước 1quay Bước 1trục Bước 1khuỷu Bước 1thì Bước 1quan Bước 1sát Bước 1cặp Bước 1xupáp Bước 1của Bước 1máy Bước 1song Bước 1hành Bước 1với Bước 1máy Bước 11 Bước 1đang Bước 1

hé Bước 1mở Bước 1thì Bước 1dừng Bước 1lại Bước 1(thời Bước 1điểm Bước 1xupáp Bước 1hút Bước 1của Bước 1máy Bước 1song Bước 1hành Bước 1bắt Bước 1đầu Bước 1đi Bước 1xuống)

- Chia puly đầu trục khuỷu thành các phần theo góc lệch công tác

- Dùng clê nới đai ốc hãm vít điều chỉnh khe hở nhiệt Dùng tuốcnơvít nới vít điều chỉnh

- Đưa căn lá đã chọn vào giữa đuôi xupáp và đầu cò mổ Dùng tuốcnơvít văn vít điều chỉnh vào đồng thời vừa xê dịch căn lá đến khi nào dịch chuyển căn lá thấy hơi nặng tay thì dừng lại

Chú Bước 1ý: Bước 1Khi Bước 1điều Bước 1chỉnh Bước 1nên Bước 1vặn Bước 1vít Bước 1điều Bước 1chỉnh Bước 1từ Bước 1từ, Bước 1mỗi Bước 1lần Bước 1vặn Bước 1khoảng Bước 11/8 Bước 1vòng Bước 1hoặc Bước 1ít Bước 1 hơn Bước 1để Bước 1tránh Bước 1gây Bước 1hư Bước 1hỏng Bước 1căn Bước 1lá

- Đưa căn lá ra ngoài, dùng tuốcnơvít giữ cố định vít điều chỉnh, dùng clê vặn chặt đai ốc hãm lại

Chú Bước 1ý: Bước 1Khi Bước 1hãm Bước 1ốc, Bước 1không Bước 1được Bước 1để Bước 1vít Bước 1điều Bước 1chỉnh Bước 1xoay Bước 1đi Bước 1làm Bước 1khe Bước 1hở Bước 1nhiệt Bước 1bị Bước 1sai

- Sau khi điều chỉnh xong, ta phải kiểm tra lại khe hở nhiệt Nếu khe hở nhiệt chưa đúng cần phải điều chỉnh lại

- Tiến hành điều chỉnh cho xupáp còn lại theo trình tự như trên

- Quay trục khuỷu đi một góc bằng góc lệch công tác (dấu vạch trên puly trùng với dấu trên thân máy) để điều chỉnh khe hở nhiệt của máy tiếp theo

- Lần lượt tiến hành điều chỉnh khe hở nhiệt xupáp cho tất cả các máy

- Điều chỉnh khe hở nhiệp xupáp theo phương pháp điều chỉnh hàng loạt

* Đặc điểm của phương pháp

- Tại cùng một thời điểm có thể điều chỉnh khe hở nhiệt của nhiều xupáp ở các máy khác nhau

- Trong toàn bộ quá trình điều chỉnh chỉ cần quay trục khuỷu một lần

- Quá trình điều chỉnh nhanh đặc biệt đối với động cơ nhiều xi lamh

4 HỆ THỐNG LÀM MÁT

4.1.Két tản nhiệt (két nước)

-Công dụng:Làm mát nước nóng từ động cơ ra rồi lại đưa nước đã làm mát trở lại động cơ

để làm mát cho động cơ-Chọn loại : Két nước kiểu ống dẫn nằm dọc

Hình 9: Cấu tạo két nước-Cấu tạo:Gồm 3 phần chính

 Giàn ống tản nhiệt: gồm các ống rỗng có thành mỏng bên trong chứa các dòng nước làm mát.Có 2 loại ống tản nhiệt :Loại ống tròn và loại ống dẹt

Loại ống dẹt có sức cản không khí ít hơn và diện tích tản nhiệt lớn hơn so với loại ốngtròn nhưng không bền vì có nhiều mối hàn và khó sửa chữa; Loại ống tròn tháo lắp được mà không cần hàn cố định vào bầu trên và bầu dưới của két nên được dùng phổ biến trong các động cơ ô tô, máy kéo

Giữa các ống tản nhiệt người ta gắn thêm các cánh tản nhiệt nhằm tăng cường diện tích tiếp xúc của nước với không khí nhờ đó hiệu quả làm mát cao hơn

Vật liệu làm ống và cánh tản nhiệt thường là đồng hay đồng thau vì có hệ số tản nhiệt lơn.Ngoài ra người có thể làm ống và cánh tản nhiệt bằng nhôm còn bầu trên và bầu dưới có thể làm bằng plastic hoặc kim loai

 Bầu trên : Là nơi tiếp nhận nước nóng từ động cơ ra Ở bầu trên là nơi lắp nắp áp lực

 Bầu dưới :Là nơi chứa nước đã làm mát để đưa tới các khoang áo nước để làm mátcho động cơ Ở bầu dưới còn là nơi chứa bộ làm mát dầu và có thể còn được lắp thêm van xả

- Nguyên lý làm mát như sau:

Khi nước nóng chảy qua các ống tản nhiệt, nhiệt lượng của nước truyền qua các ống đến các cánh tản nhiệt, không khí từ bên ngoài thổi xuyên qua các lá mỏng và lấy nhiệt lượng mang đi, nhờ đó nhiệt lượng của nước giảm đi

4.2.Bơm nước

-Công dụng: Cung cấp nước làm mát cho hệ thống làm mát với lưu lượng và áp suất nhất định

-Cấu tạo và nguyên lý làm việc:

 Trong động cơ đốt trong thường dùng bơm nước kiểu ly tâm và bố trí ở đầu trước của động cơ.Bơm nước ly tâm được cấu tạo từ cánh bơm lắp trên trục bơm và đặt trong vỏ bơm.Cánh bơm thường được chế tạo bằng đồng và đôi khi bằng chất

dẻo.Vỏ bơm chế tạo bằng gang hay hợp kim nhôm, có mặt bích lắp với mặt đầu của thân máy

 Khi động cơ làm việc, trục khuỷu dẫn động trục bơm quay, dưới tác dụng của lực

ly tâm, các phần tử nước bị dồn ra ngoài rồi theo đường nước ra đi vào hệ thống, ở phần trung tâm hình thành độ chân không có tác dụng hút nước theo đường ống vào bơm

Hình 10 :Bơm nước và quạt gió

1.Trục bơm 2.Bạc côn 3.Vòng đệm 4.Chốt hãm 5 Đai ốc

6.Then bán nguyệt 7.Quạt gió 8.Puli dẫn động phía trước

là không đều nhau nhằm tránh cộng hưởng dao động, gây ồn.Cánh quạt thường chế tạo từ thép lá, hợp kim nhôm hoặc nhựa.

Hình13 :Cấu tạo quạt gió

* Quạt gió có thể được truyền động bằng cơ khí :Những động cơ đặt dọc, bánh sau chủ động thì thường được truyền động bằng cơkhí.Trong các động

cơ hiện nay, với mục đích điều khiển hoạt động của quạt gió theo nhiệt độ của nước làm mát mà không lệ thuộc vào tốc độ quay của động cơ nên chọn quạt có tốc độ thay đổi được:

Việc điều chỉnh tốc độ quay của quạt thông qua bộ ly hợp thuỷ lực được đặt giữa pulibơm nước và quạt.Cảm biến nhiệt độ không khí được đặt phía trước của ly hợp, nhận nhiệt từ không khí đi vào sau khi qua két tản nhiệt.Nhiệt độ không khí làm cho lò xo của cảm biến nhiệt uốn cong, mở van cho phép dầu thuỷ lực đi vào hoặc ra khỏi khớp thuỷ lực.Khi nhiệt độ động cơ thấp, khớp thuỷ lực trượt, do vậy quạt không quay Điều này làm giảm tiếng ồn và tiết kiệm được công suất động cơ.Khi động cơ nóng lên, lò xo cảm biến nhiệt sẽ tác dụng làm cho dầu nhờn đi vào khớp thuỷ lực, li hợp sẽ truyền động cho quạt và quạt quay

Hình14 :Quạt có tốc độ thay đổi được dẫn động thông qua ly

hợp thuỷ lực gắn trên puli bơm nước

4.4.Van hằng nhiệt

-Công dụng: Khống chế lưu lượng nước qua két tản nhiệt để duy trì nhiệt độ của động cơ trong một phạm vi nhất định

-Cấu tạo và nguyên lý làm việc:

Hình15: Sơ đồ nguyên lý của van hằng nhiệt

1 Ống xếp 2 Đường đến bơm nước

3,4.Van đóng mở 5 Đương đến két nước

6 Đường nước từ ĐC 7.Vỏ van hằng nhiệt

-Nguyên lý làm việc của van hằng nhiệt là lợi dụng nhiệt độ của nước làm mát để điều chỉnh lưu lượng nước qua két.Bộ phận chủ yếu của van là thiết bị nhạy cảm, thường được chế tạo từ một ống đồng xếp, bên trong chứa đầy chất lỏng dễ bay hơi.Khi nhiệt độ nước làm mát còn thấp, chất lỏng chưa bay hơi, van 4 đóng van 3 mở, nước từ động cơ vềkhông qua két nước để làm mát mà quay trực tiếp trở về động cơ theo đường 2 nên nhiệt

độ tăng lên nhanh chóng.Khi nhiệt độ nước làm mát đạt tới trị số qui định (khoảng 75oC) van 4 bắt đầu mở ra cho phép nước qua đường 5 đến két tản nhiệt và làm mát tại

đây.Nhiệt độ của nước càng tăng ống xếp càng giãn nở nhiều thì van 4 mở càng lớn cho phép nước đi qua két nhiều hơn

4.5 Nắp két nước(Nắp áp lực)

-Nắp két nước lắp ở bầu trên của két nước dùng để bổ xung nước làm mát, đậy kín két nước giảm tổn hao nước do bay hơi Đồng thời nắp két nước còn là nơi lắp các van để điều chỉnh áp suất trong hệ thống

-Nguyên lý làm việc: Khi áp suất trong hệ thống tăng cao (khoảng 1,15-1,25 kG/cm2) van giảm áp 2 sẽ mở cho hơi nước thoát ra ngoài theo đường ống 8; Khi nhiệt độ nước giảm,

áp suất trong hệ thống giảm vượt quá giá trị cho phép

(khoảng 0,05-0,1 kG/cm2) van giảm chân không 10 sẽ mở cho không khí tràn vào giúp két nước không bị kẹt vì áp suất bên ngoài

Do áp suất trong két tản nhiệt cao hơn áp suất môi trường nên nhiệt độ sôi của nước làm mát cao hơn( khi áp suất trong hệ thống đạt 0,3 kG/cm2 nước bắt đầu sôi ở 105oC, nếu áp suất khoảng 0,65 kG/cm2 thì nhiệt độ sôi của nước là 114oC),do đó giảm bớt lượng nước mất mát do bay hơi

Hình 16 :Nắp két nước 1.Cổ két nước 2.Van giảm áp 3.Thân nắp 4.Vòng đệm lò xo áp lực

5 Đĩa van giảm áp 6.Lò xo van giảm chân không 7.Lò xo van giảm áp

8 Ống thoát hơi nước 9 Đĩa van giảm chân không 10.Van giảm chân không

-Ưu điểm của việc sử dụng thùng giãn nỡ:

+Không cần liên tục châm thêm nước vào két nước, bớt công chăm sóc hệ thống

+Mực nước trong két nước luôn được duy trì cố định, do đó hiệu suất làm mát của hệ thống được nâng cao

+Trong hệ thống làm mát bằng nước, thường lẫn lộn nhiều bọt khí làm giảm hiệu năng hấp thụ nhiệt.Bình nước trào sẽ loại bỏ số lớn bọt không khí, tăng hiệu suất làm mát động cơ

4.7 Chất chống đông

-Nước đông đặc ở nhiệt độ 0oC vì vậy khi nhiệt độ giảm xuống 0oC nó sẽ đông đặc, ngưngtuần hoàn và động cơ sẽ quá nhiệt Đồng thời, khi đông đặc thể tích của nước tăng lên có thể phá vỡ block máy, nắp xi lanh, bộ tản nhiệt.

-Để tránh trường hợp trên xảy ra, nước làm mát được pha thêm chất chống đông.Chất chống đông thông dụng là etylen glycol.Có hai loại chất chống đông ethylen glycol là loại

có silicát cao và loại có silicát thấp:Loại chất chống đông silicat cao được dùng trong hầu hết các loại động cơ có bloc và nắp xilanh băng hợp kim nhôm; Loại chất chông đông silicat thấp được dùng trong hầu hết các loại động cơ Diesel hoặc động cơ xăng có bloc vànắp xilanh bằng gang

-Một dung dịch làm mát gồm 1/2 nước và 1/2 ethylen glycol thực hiện ba công việc cơ bản:

1 Hạ thấp điểm đông đặc của dung dịch làm mát đến -370C

2 Nâng điểm sôi của dung dịch làm mát đến 1080C

3 Bảo vệ các bộ phận kim loại của hệ thống làm mát khỏi sự ăn mòn và đóng cặn

5 HỆ THỐNG BÔI TRƠN

5.1.Lý do phải bôi trơn cho động cơ khi hoạt động, khi đứng yên:

- Hệ thống bôi trơn cưỡng bức cácte ướt cho động cơ đốt trong sẽ đưa dầu đến các mặtmasát Đồng thời, lọc sạch những tạp chất trong dầu nhờn khi dầu nhờn tẩy rửa các bềmặt masát này và làm mát dầu nhờn để đảm bảo tính năng hóa lý của nó

- Hệ thống bơi trơn cưỡng bức cácte ướt làm giàm masát của ổ trục, đưa nhiệt lượngphát sinh ra khỏi ổ trục Ngoài ra dầu nhờn còn bảo vệ các bề mặt của các chi tiết động cơkhông bị rỉ (õy hóa bề mặt)

- Dầu bôi trơn (dầu nhờn) dùng trong các hệ thống bôi trơn có rất nhiều loại Lựa chọn

sử dụng loại dầu nhờn nào tùy thuộc vào mức độ phụ tải của các ổ trục tính năng tốc độ

và mức độ cường hóa của động cơ Nhưng nói chung dầu nhờn trong động cơ đốt trong cóbốn công dụng cơ bản sau đây:

+ Bôi trơn các bề mặt ma sát, làm giảm tổn thất ma sát:

Hình Bước 1: Bước 1Sơ Bước 1đồ Bước 1hệ Bước 1thống Bước 1bôi Bước 1trơn Bước 1

1 Bầu lọc tinh; 2 Đồng hồ đo nhiệt độ dầu; 3 Két làm mát dầu; 4 Van điều khiển; 5 Khoá; 6 Phao lọc; 7 Bơm dầu; 8.Van điều áp; 9 Van an toàn; 10 Bầu lọc thô; 11 Động

hồ áp suất; 12 Đường dầu chính; 13 Cổ trục chính; 14.Cổ trục cam; 15 Trục cò mổ; 16 Thước thăm dầu; 17 Ống đổ dầu

5.3 Nguyên lý làm việc

- Dầu nhờn chứa trong cácte được bơm dầu hút qua phao lọc từ đáy máy đưa tới bầu lọc, tại đây nước và tạp chất cơ học được lọc sạch, sau đó dầu vào đường dầu chính ở thânmáy đến bôi trơn ổ trục chính của trục khuỷu Một phần dầu từ các ổ đỡ chính, chảy qua các lỗ dầu được khoan bên trong trục khuỷu, đến các ổ đỡ thanh truyền Phần dầu này tiếptục chảy qua khe dầu của ổ trục, sau đó được phun vào các bộ phận truyền động, bôi trơn piston, xi lanh, chốt piston và bạc đầu nhỏ thanh truyền ( nếu trong thân thanh truyền có đường dầu thì dầu theo đường dẫn này tới bôi trơn cho chốt piston và bạc đầu nhỏ thanh truyền sau đó phun ra lỗ phía trên đầu nhỏ để làm mát đỉnh piston) Đồng thời dầu theo rãnh dầu đến bôi trơn các ổ đỡ trục cam và theo rãnh dầu lên nắp máy đi bôi trơn các chi tiết truyền động xupáp Sau khi tuần hoàn qua tất cả các bộ phận cần bôi trơn, dầu rơi trở

về cácte

- Trong bầu lọc dầu có bố trí van an toàn, khi bầu lọc bị tắc do bẩn, áp suất dầu tăng sẽ

mở van này cho dầu đi tắt lên đường dầu chính không qua bầu lọc

Áp suất và nhiệt độ dầu được đồng hồ áp suất và nhiệt độ dầu chỉ báo Khi nhiệt độ dầu

quá 80 0C làm độ nhớt giảm, khi đó van điều khiển (4) mở để dầu nhờn qua két làm mát.Van điều chỉnh áp suất đảm bảo áp suất dầu trong hệ thống ổn định không phụ thuộc tốc

độ động cơ

5.4 Ưu điểm và nhược điểm:

- Ưu điểm: Các phương pháp bôi trơn cưỡng bức đảm bảo bôi trơn tốt các ổ trục do đó giảm được sự mài mòn và tổn thất ma sát, tăng tuổi thọ cho động cơ

- Nhược điểm: Hệ thống bôi trơn cưỡng bức có kết cấu phức tạp nên chế tạo tốn nhiều chiphí và chiếm nhiều diện tích của động cơ

6 HỆ THỐNG KHỞI ĐỘNG

6.1.Nhiệm vụ:

Hệ thống khởi động trên ô tô có nhiệm vụ khởi động động cơ bằng cách kéo động cơquay với tốc độ cần thiết, đảm bảo cho động cơ có thể tạo hòa khí và nén hòa khí đếnnhiệt độ thích hợp để quá trình cháy hòa khí và sinh công diễn ra

Tốc độ vòng quay khởi động tối thiểu của động cơ diesel khoảng 100- 200 v/p

Hình Bước 11.3 Bước 1Sơ Bước 1đồ Bước 1mạch Bước 1khởi Bước 1động

6.2.Yêu cầu:

Do tính chất, đặc điểm và chức năng nhiệm vụ của hệ thống khởi động như đã trình bày ởtrên, những yêu cầu kỹ thuật cơ bản đối với hệ thống khởi động điện bao gồm:

- Kết cấu gọn nhẹ, chắc chắnm làm việc ổn định với độ tin cậy cao

- Lực kéo tái sinh ra trên trục của máy khởi động phải đảm bảo đủ lớn, tốc độ quaycũng phải phải đạt tới trị số nào đó để cho trục khuỷu của động cơ ôtô quay nhất định

- Khi động cơ ôtô đã làm việc, phải cắt được khớp truyền động của hệ thống khởiđộng ra khỏi trục khuỷu của động cơ ôtô/

- Có thiết bị điều khiển từ xa khi thực hiện khởi động động cơ ôtô ( nút nhấn hoặccông tắc khởi động) thuận tiện cho người sử dụng

Công suất tối thiểu của máy khởi động trong hệ thống khởi động điện được tínhtheo công thức sau:

Pkt=

Trong đó nmin - tốc độ quay nhỏ nhất tương ứng với trạng thái nhiệt đọ của động

cơ ôtô khi khởi động, vong/ phút ( với trị số tốc độ này, động cơ ôtô phải tự độnglàm việc được sau ít nhất hai lần khởỉ động, thời gian khởi động kéo dài khôngoquá 10s đối với động cơ xăng và không quá 15s đối với động cơ diezen, khoảngthời gian cách giữa hai lần khởi động liên tiếp không quá 60s) trị số nmin phụ thuộcvào loại động cơ, số lượng xilanh cáo trong động cơ và nhiệt độ của động cơ ôtôlúc bắt đầu khởi động trị số tốc độ đó bằng:

nmin =(80-120) vòng/ phút đối với động cơ diezen

Mc – mômen cản trung bình của động cơ ôtô trong quá trình khởi động, N.m

Mômen cản khởi động của động cơ ôtô bao gồm cản do lực masát của các chitiết có truyển động tương đối so với động cơ ôtô khi khởi động gây ra mômen cảnkhí nén hỗn hợp công tác trong xilanh của động cơ ôtô trị số của Mc phụ thuộc vàoloại động cơ, số lượng xilanh có trong động cơ và nhiệt độ động cơ khi khởi động

6.3.Lý do chọn hệ thống khởi động:

- Hệ thống khởi động đóng vai trò quan trọng nhất trong hệ thống điện ôtô.Hệ thốngkhởi động sử dụng năng lượng từ bình acquy và chuyển năng lượng này thành cơ năngquay máy khởi động Máy khởi động truyền cơ năng này cho bánh đà trên trục khuỷuđộng cơ thông qua việc gài khớp Chuyển động của bánh đà làm hỗn hợp khí nhiên liệuđược hút vào bên trong xylanh, được nén và đốt cháy để quay động cơ Hầu hết các động

cơ đòi hỏi tốc độ quay khoảng 200rpm

- Khi bạn khởi động động cơ nó không thể tự quay với công suất của nó Trước khitia lửa điện xuất hiện ta phải dùng lực từ bên ngoài để làm quay động cơ Máy khởi động