* Hệ thống làm mát: Có chức năng giải nhiệt, cân bằng nhiệt độ các chi tiết trong động cơ sao cho không vượt quá mức cho phép trong quá trình động cơ hoạt động.. * Hệ thống cung cấp hòa
Trang 1TRƯỜNG HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT VINH
BÀI TIỂU LUẬN Học phần: Ứng dụng động cơ đốt trong
Họ và tên: Đặng Quốc Huy Lớp: K15 Sư Phạm Công Nghệ
Nghệ An, ngày 15 tháng 10 năm 2021 Câu 1 Động cơ đốt trong là gì? Nêu các bộ phận chính của động cơ đốt trong?
Trang 2a Động cơ đốt trong là gì?
Động cơ đốt trong là một loại động cơ nhiệt, tạo ra công suất bằng cách đốt cháy nhiên liệu bên trong động cơ Hỗn hợp nhiên liệu và không khí này được đốt cháy bên trong xilanh của động cơ đốt trong Bên trong xilanh sẽ có sự gia tăng về nhiệt độ và áp suất, từ đó đẩy pít tông di chuyển tịnh tiến, làm quay trục khuỷu của động cơ và tạo ra nguồn cơ năng dưới dạng mô men quay (hay còn gọi là mô men xoắn)
b.Cấu tạo của động cơ đốt trong:
Động cơ đốt trong có cấu tạo chính bao gồm 2 cơ cấu và 4 hệ thống như sau:
* Cơ cấu trục khủy thanh truyền:
- Pít tông: Pít tông và xilanh là bộ phận chính của động cơ Hai bộ phận này nhận lực đẩy của khí cháy, sau đó truyền lực cho trục khuỷu để sinh công Đồng thời, chúng nhận lực từ trục khuỷu để thực hiện các quá trình nạp, nén, cháy-dãn nở và thải
- Thanh truyền (tay biên): Phụ trách truyền lực giữa pít tông và trục khuỷu
-Trục khuỷu: Có tác dụng biến đổi chuyển động tịnh tiến của pít tông thành chuyển động quay Trục khuỷu nhận lực từ thanh truyền tạo ra mô men quay để kéo bộ phận công tác Đồng thời, bộ phận này nhận năng lượng từ bánh đà truyền lại cho pít tông để thực hiện các quá trình hút, nén và xả Trong quá trình vận hành, trục khuỷu chịu tác dụng của lực khí thể, lực quán tính và lực quán tính ly tâm
* Cơ cấu phân phối khí:
Có chức năng đóng mở các cửa nạp thải đúng lúc khi động cơ thực hiện quá trình nạp khí mới vào xilanh và thải khí đã cháy trong xilanh ra ngoài
* Hệ thống bôi trơn:
Có chức năng đưa dầu bôi trơn lên bề mặt ma sát của các chi tiết máy, từ đó giúp động cơ hoạt động bình thường và tăng tuổi thọ chi tiết máy
* Hệ thống làm mát:
Có chức năng giải nhiệt, cân bằng nhiệt độ các chi tiết trong động cơ sao cho không vượt quá mức cho phép trong quá trình động cơ hoạt động
* Hệ thống cung cấp hòa khí:
Cung cấp hòa khí (không khí và nhiên liệu) sạch vào trong xilanh của động cơ theo lượng và tỉ lệ phù hợp với các cơ chế làm việc của động cơ
* Hệ thống khởi động:
Trang 3Có chức năng quay trục khuỷu động cơ đạt đến một tốc độ nhất định để hệ thống khởi động, động cơ đốt trong vận hành
Câu 2 Hệ thống bôi trơn động cơ đốt trong
1 Bôi trơn bằng pha dầu vào nhiên liệu
Phương pháp này được dùng ở động cơ xăng hai kỳ có cửa nạp, cửa xả, cửa thổi ở trên xi lanh và các te chứa hòa khí Dầu bôi trơn được pha vào trong nhiên liệu theo một
tỷ lệ nhất định từ 1/20 – 1/25 và có thể theo các cách sau:
Xăng và dầu bôi trơn được hòa trộn trước khi đổ vào bình chứa
Dầu bôi trơn và xăng được chứa ở hai thùng riêng biệt trên động cơ Trong quá trình động cơ làm việc, dầu và xăng được hoà trộn song song, tức là dầu và xăng được pha trộn theo định lượng khi ra khỏi thùng chứa
Dùng bơm phun dầu trực tiếp vào ống khuếch tán hay vị trí bướm ga Bơm được điều chỉnh theo tốc độ vòng quay của động cơ và vị trí bướm ga nên định lượng dầu được hoà trộn phù hợp với các tốc độ, chế độ tải trọng khác nhau
- Quá trình động cơ làm việc, các hạt dầu ở trong hỗn hợp xăng – dầu sẽ ngưng đọng trên các bề mặt chi tiết để bôi trơn các bề mặt ma sát
Phương pháp bôi trơn bằng cách pha dầu vào trong nhiên liệu rất đơn giản nhưng không an toàn, do khó đảm bảo được lượng dầu bôi trơn cần thiết
Mặt khác do bôi trong hỗn hợp khí bị đốt cháy cùng nhiên liệu nên dễ tạo muội than bám trên đỉnh pit tông ngăn cản quá trình tản nhiệt của pit tông
Nếu lượng dầu pha nhiều, muội than hình thành càng nhiều làm pittông quá nóng dẫn đến hiện tượng cháy sớm, kích nổ, bu ri đoản mạch Nếu pha ít dầu, bôi trơn kém làm cho pit tông bó kẹt trong xi lanh
2 Bôi trơn bằng vung té:
Khi động cơ làm việc,các chi tiết như trục khuỷu, thanh truyền, bánh răng…sẽ vung té dầu lên bề mặt làm việc của các chi tiết cần bôi trơn như xi lanh, các te, các cam…Ngoài ra, một phần dầu vung té dạng sương mù sẽ rơi vào các kết cấu hứng dầu của các chi tiết khác cần bôi trơn, như đầu nhỏ thanh truyền Phương án bôi trơn này đơn giản, nhưng cũng như phương pháp bôi trơn bằng pha dầu vào nhiên liệu là khó đảm bảo
đủ dầu bôi trơn cho các cổ trục Vì vậy phương pháp này chỉ sử dụng ở động cơ có công suất nhỏ như động cơ xe máy, thuyền máy, bơm nước…
3 Bôi trơn cưỡng bức:
Trang 4Trong hệ thống này dùng bơm dầu để đưa dầu đến các bề mặt làm việc có ma sát Dầu bôi trơn luôn luôn lưu động tuần hoàn và có một áp suất nhất định, thường khoảng 0,
1 – 0,04MN/m2
Hệ thống bôi trơn cưỡng bức có cấu tạo phức tạp, nhưng có ưu điểm là điều chỉnh được lượng dầu, tẩy rửa sạch bề mặt ma sát và hiệu quả bôi trơn tốt
Hệ thống bôi trơn cưỡng bức thường dùng ở một số động cơ có cấu tạo đặc biệt và dầu không chứa ở các te mà để ở một thùng khác như động cơ đặt ngược hay đặt ngang
có pittông đối nhau…
4 Hệ thống bôi trơn hỗn hợp:
Hầu hết các động cơ dùng trên ôtô đều sử dụng hệ thống bôi trơn hỗn hợp gồm bôI trơn cưỡng bức và bôI trơn theo các te dầu Các chi tiết quan trọng chịu tảI trọng lớn như bạc cổ trục chính và bạc đầu to thanh truyền, các bạc trục cam, các bạc đòn mở của cơ cấu phân phối khí … được bôi trơn bằng áp lực, còn các chi tiết khác như pittông, mạt gương xi lanh, con đội, xu-páp, thân xu-páp và ống dẫn hướng xu-páp … được bôI trơn bằng dầu vung té
a Cấu tạo hệ thống bôi trơn:
Trong hệ thống bôi trơn hỗn hợp toàn bộ dầu được chứa trong các te của động cơ Bơm dầu được dẫn động từ trục khuỷu hoặc trục cam Phao hút dầu có lưới chắn
để lọc sơ các tạp chất có kích thước lớn và có khớp nối nên luôn luôn nổi trên mặt thoáng
để hút dầu, kể cả khi động cơ bị nghiêng
b Nguyên lý làm việc hệ thống bôi trơn:
Khi động cơ làm việc, dầu từ các te được bơm hút qua phao lọc dầu, qua ống dẫn đến bầu lọc thô vào ống dẫn dầu chính
Từ ống dẫn dầu chính, dầu sẽ theo các ống dẫn dầu nhánh đi bôi trơn cho cổ trục cam, trục đòn mở và bạc cổ trục chính rồi qua lỗ và rãnh ở trong trục khuỷu (trục khuỷu rỗng) để bôi trơn bạc đầu to thanh truyền và các cổ trục còn lại của trục khuỷu
Mặt khác, dầu cũng từ cổ biên, qua lỗ dẫn nhỏ theo rãnh dọc ở thân thanh truyền lên bôi trơn chốt pittông
Ở đầu to thanh truyền của một số động cơ có khoan lỗ phun dầu đặt nghiêng một góc 40 – 45 độ so với đường tâm của thanh truyền Khi lỗ phun dầu này trùng hoặc nối thông với lỗ dầu ở cổ biên, thì dầu được phun hay té lên để bôi trơn xi lanh, cam và con đội…
Sau khi bôi trơn tất cả các bề mặt làm việc của chi tiết, dầu lại chảy về các te, nghĩa là khi động cơ làm việc, dầu sẽ lưu động tuần hoàn liên tục trong hệ thống bôi trơn
Trang 5Cũng từ đường dầu chính có một lượng dầu nhỏ khoảng 10 – 15% qua bầu lọc tinh Tại đây những tạp chất có kích thước nhỏ được giữ lại nên dầu được lọc sạch sau đó
về lại các te
c Các bộ phận kiểm tra và giữ an toàn cho hệ thống bôi trơn:
Đồng hồ áp suất dầu nối với đường dầu chính để kiểm tra áp suất dầu và tình hình làm việc của hệ thống bôi trơn.Đồng hồ nhiệt độ dầu: Được nối với các te để báo nhiệt độ dầu trong các te.Thước thăm dầu : Dùng để kiểm tra mức dầu trong các te khi động cơ ngừng hoạt động.Các van: Trong hệ thống có ba van: van ổn áp, van an toàn và van nhiệt
- Van ổn áp: có tác dụng giữ cho áp suất dầu không đổi trong phạm vi tốc độ vòng quay của động cơ Khi áp suất dầu sau bơm cao hơn quy định thì van mở, một lượng dầu phía sau bơm sẽ qua van về lại phía trước bơm, nhờ vậy, áp suất dầu trên hệ thống bôi trơn luôn luôn ổn định
- Van an toàn: Khi bầu lọc thô bị tắc, van an toàn sẽ mở, phần lớn dầu không qua bầu lọc mà lên thẳng đường dầu đi bôi trơn cho các chi tiết, để tránh hiện tượng thiếu dầu bôi trơn các bề mặt cần bôi trơn
- Van nhiệt: Sau khi bôi trơn, dầu ở các te có nhiệt độ dầu quá cao (trên 80 độ C),
do độ nhớt giảm, van nhiệt đóng để dầu qua két làm mát dầu rồi trở về các te
Ở một số động cơ diesel bốn kỳ, két dầu đặt nối tiếp giữa bơm dầu và bầu lọc thô, nghĩa là dầu từ các te phải qua két dầu rồi mới lên bôi trơn các bề mặt làm việc của các chi tiết
Hệ thống bôi trơn hỗn hợp có ưu điểm là: đảm bảo lượng dầu đi bôi trơn cho các chi tiết Nhưng do dầu bôi trơn chứa trong các te, nên các te phải sâu để có dung tích lớn do đó làm tăng chiều cao động cơ Đồng thời, dầu trong các te luôn tiếp xúc với khí cháy có nhiệt độ cao từ buồng cháy lọt xuống mang theo hơi nhiên liệu và hơi axít làm giảm tuổi thọ của dầu