ĐỘNG cơ đốt TRONG 4 kỳ KHÔNG TĂNG ÁPCÁC LOẠI NHIÊN LIỆU sử DỤNG TRONG ĐỘNG cơ

NGUYỄN VĂN BẢN THÀNH VIÊN NHÓM 4: MÔN HỌC: ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG NGÀNH : CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ ĐỀ TÀI TIỂU LUẬN CUỐI KỲ ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG 4 KỲ KHÔNG TĂNG ÁP CÁC LOẠI NHIÊN LIỆU SỬ DỤNG TRO

Trang 1

VÕ THÀNH NHÂN NGUYỄN NGỌC KIM

GVBM: Ths NGUYỄN VĂN BẢN THÀNH VIÊN NHÓM 4:

MÔN HỌC: ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG NGÀNH : CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ

ĐỀ TÀI TIỂU LUẬN CUỐI KỲ

ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG 4 KỲ KHÔNG TĂNG ÁP CÁC LOẠI NHIÊN LIỆU SỬ DỤNG TRONG ĐỘNG CƠ

Trang 2

Cấu tạo của động cơ 4 kỳ không tăng áp AR-FSE trên xe Toyota Camry

ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG

Trang 3

Động cơ 4 kỳ không tăng áp bao gồm:

Thân máy: là nơi chứa và lắp đặt các cơ

cấu và hệ thống của động cơ Các kết cấu

phức tạp được đúc bằng hợp kim nhẹ

Xylanh được bố trí thành dãy dọc ở phần

trên của thân động cơ Để tăng độ cứng

vững cho thân máy, mép dưới thân máy

được bố trí thấp hơn so với tâm trục khuỷu

50 mm, các vách ngang ở các ổ đỡ trục

khuỷu có các gân tăng cường Trong thân

máy có các lỗ và các đường dẫn dầu bôi

trơn và nước làm mát Bao quanh các

Xylanh là khoang chứa nước để làm mát

Tên gọi Xylanh khô cũng là vì nước làm

mát không tiếp xúc trực tiếp với thân

Trang 4

Nắp máy:

-Là phần đậy trên xylanh, có

cấu tạo tương đối phức tạp vì

trong nó có rất nhiều các đường

Trang 5

Piston: Được đặt ở bên trong của động cơ

Piston được sử dụng với vai trò giúp chuyển

đổi năng lượng khi nhiên liệu được đốt cháy

và giãn nở trong buồng đốt

Trục khuỷu: là bộ phận giúp Piston

chuyển sang chuyển động tròn thay vì

chuyển động tịnh tiến.

Trang 6

Thanh truyền: là bộ phận giúp chuyển dao động

đến trục khuỷu từ Piston

Đối trọng: Được đặt trên trục khuỷu với mục đích

làm giảm sự rung động được sinh ra

Xupap nạp và xupap xả: được ví như những cái van

Xupap nạp và xupap xả sẽ tự động mở ra cho hòa khí

đi vào cũng như mở cho khí thải đi ra

Bugi: giúp đánh lửa đốt cháy hòa khí trong động

cơ.

Trang 7

Nguyên lý làm việc động cơ 4 kì không tăng áp

Trang 8

Kì nạp:- Piston đi từ ĐCT xuống ĐCD Tạo sự chênh lệch

áp suất trong xy lanh thấp hơn bên ngoài,hút khí nạp đi vào

trộn lẫn nhiên liệu tạo hòa khí cháy( Ở động cơ diezen thì

khí vào là không khí còn ở động cơ xăng là hỗn hợp xăng

với không khí do bộ chế hoà khí tạo ra).

- Xupap nạp mở, xupap xả đóng.

- Có hai góc cần lưu ý trong kì nạp là: Góc mở sớm và góc

đóng muộn của xupap nạp.Việc mở sớm giúp nạp được

nhiều khí hơn giúp tăng hiệu quá trình nạp, giảm sự tổn thất

trên đường nạp Đóng muộn nhằm tận dụng quán tính của

dòng khí nạp thêm khí nạp, tăng hiệu suất cho động cơ,tiết

kiệm nhiên liệu.

- Hệ số nạp = Môi chất nạp thực tế/ môi chất nạp lý thuyết:

Trang 9

Kì nén:- Piston đi từ ĐCD lên ĐCT Nén hỗn hợp hòa khí

khiến nhiệt độ và áp suất tăng cao.

- Cả hai xupap nạp,mở đều đóng kín.

- Tỉ số nén động cơ diesel luôn cao hơn động cơ xăng.Vì

xăng là loại nhiên liệu dễ bị kích nổ gây ra hậu quả nghiêm

trọng cho động cơ khi áp suất cao nên phải cho tỷ số nén

thấp Dầu là loại nhiên liệu tự bốc cháy trong điều kiện

buồng đốt áp suất cao ,nhiệt độ cao vì vậy nên cần tỷ số nén

cao mà không sợ bị kích nổ như xăng.

- Ở động cơ xăng thì bugi chính là nguồn dẫn cháy cho hòa

khí xăng -không khí,còn ở động cơ diesel là dầu được phun

trực tiếp vào buồng đốt,trộn lẫn với không khí nạp ở cuối kì

nén và cháy nhờ nhiệt độ và áp suất cao.

- Tỉ số nén:

Trang 10

Kì cháy giãn nở:Quá trình cháy

- Piston đi từ ĐCT xuống ĐCD.Hòa khí được châm cháy

sinh ra áp suất đẩy pittong đi xuống Đây là kì sinh công

chính của cả chu trình.Cả hai xupap đều đóng.

- Hệ số dư lượng không khí:Đây là thước đo cho hiệu suất

và khả năng tiết kiệm nhiên liệu của động cơ.

- Trên thực tế thì quá trình này diễn ra sớm hơn so với góc

của ĐCT ở cuối kì nén khi piston gần tới ĐCT Chúng ta có

góc đánh lửa sớm (ĐC xăng) hay góc phun sớm (ĐC

diesel) Việc này giúp tạo điều kiện thuận lợi nhất, chuẩn bị

cho việc sinh công.

Quá trình giãn nở: rất phức tạp, đây coi là quá trình nhiệt đa

Trang 11

Kì xả thải:

- Piston đi từ ĐCD lên ĐCT Xupap nạp đóng, xupap xả thải mở

- Trên thực tế, xupap thải có góc mở sớm giảm thiểu sự cản chở dòng

khí thải để thải sạch hơn

- Ở cuối quá trình xả thải cả hai xupap nạp, thải đều mở Đó là do

xupap nạp mở sớm chuẩn bị cho kì nạp, trong khi xupap thải đóng

muộn hơn để tận dụng quán tính thải thêm khí thải vẫn còn sót lại

giúp cho buồng đốt sạch hơn ,giảm khả năng hư hại đến động cơ

- Gồm 2 quá trình thải:Thải cưỡng bức do việc chênh lệch áp suất do

việc Piston đi lên và thải tự do nhờ quán tính của dòng khí thải trước

đó

Trang 12

CÁC LOẠI NHIÊN LIỆU SỬ DỤNG TRONG ĐỘNG CƠ

Trang 13

Các yêu cầu đối với nhiên liệu sử dụng cho các động cơ đốt trong

Hình 1: ảnh bụi than

- Ở động cơ đốt trong, thường sử dụng

nhiên liệu dễ hòa trộn vs không khí để

tạo hòa khí, cháy không để lại tro vì tro

làm tăng độ mài mòn của xilanh, piston

và xéc măng

Trang 14

Gồm 2 dạng: nhiên liệu thể lỏng và nhiên liệu thể

khí

- Nhiên liệu lỏng là sản phẩm tạo ra từ dầu mỏ

( xăng , diesel)

- Nhiên liệu khí dùng cho động cơ đốt trong: khí

thiên nhiên, khí công nghiệp và khí lò ga,…

Hình 2 Nhiên liệu lỏng

Hình 3 khí ga CNG

Trang 15

- Xăng là loại nhiên liệu được sử dụng phổ biến hiện

nay

- Phải nắm vững yêu cầu kỹ thuật của các loại xăng để

có thể sử dụng xăng hiệu quả và tiết kiệm.

Hình 3 Xăng ron 92

Trang 16

Phân loại xăng

a Phân loại xăng theo trị số octan

Trang 17

+ Xăng đặc biệt: xăng có trị số RON 101103 được dùng trong tất

cả động cơ có tỷ số nén trên 10

- Theo TCVN

+ Xăng thường: trị số xác định không nhỏ hơn 83

+ Xăng chất lượng cao: trị số octan xác định không nhỏ hơn 92

+ Xăng đặc biệt: trị số octan xác định không nhỏ hơn 97

a Phân loại xăng theo trị số octan

Trang 18

b Phân loại theo hàm lượng chì

+ Xăng pha chì: có khả năng chống kích nổ cao còn có tác dụng bôi trơn cho

xupap và bệ của nó lâu mòn hơn.

- Chì trong xăng có 2 loại:

+ chì TEL ( Tetra Ethyl Lead)

+ chì TML ( Tetra Methyl Lead)

=> Giúp cải thiện khả năng chống kích nổ, chì thêm vào xăng còn làm tăng từ

6 – 16 octane

Trang 19

* Xăng không pha chì

- Không có khả năng chống kích nổ Để duy trì chỉ số octane người ta trộn

thêm các hợp chất khác

- * Một số cách tăng chỉ số octane không dùng chì

- Dùng các hydrocarbon có chỉ số octane cao

- Dùng các ete (Ethers) và cồn (Alcohols) có chỉ số octane cao

- Dùng MTBE (methyl tertiary butyl ether) và Ethanol

b Phân loại theo hàm lượng chì

Trang 20

Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng xăng

- Độ bay hơi, không tạo ra hiện tượng nghẽn hơi

- Tính ổn định hóa học tốt, khi cháy không để lại bụi than trong buồng đốt

- Tính chống kích nổ cao, đảm bảo cho động cơ làm việc bình thường

- Không bị đông đặc khi nhiệt độ hạ thấp

Trang 21

Dầu diesel

- Dầu Diesel nhiên liệu sử dụng trong động cơ Diesel,tuabin khí và

động cơ tàu thủy

- Thành phần chủ yếu là các hợp chất hydrocacbon

- Dầu diesel chứa một số phụ gia nhằm cải thiện chất lượng nhiên

liệu như phụ gia trị số xeetan, chống đông,

Trang 22

Phân loại dầu diesel

Dựa theo tốc độ và trị số xeetan có trị số 4065

Phân thành 2 loại:

- Loại thường: có chỉ số xetan 52 và có phạm vi sôi 175345C

- Loại cao cấp: có chỉ số xetan là 50 và phạm vi độ sôi 180320C.

Trang 23

b Nhóm 2: dùng cho động cơ tốc tộ thấp

Có chỉ số xetan thấp khoảng 4045, độ bay hơi thấp điểm sôi cuối cao hơn

(360 370

- Theo TCVN:dựa vào lưu huỳnh chia làm 2 loại

+ Lượng lưu huỳnh không lơn hơn 0,5% khối lượng (DO 5,5%S)

+ Lượng lưu huỳnh lớn hơn từ 0,51,0% khối lượng (DO 1%S)

Phân loại dầu diesel

Trang 24

Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng dầu diesel

- Khả năng tự cháy thông qua chỉ tiêu chất lượng và trị số xetan

- Độ bay hơi hợp lý, bởi tính bay hơi của nhiên liệu diesel ảnh hưởng

rất lớn đến chất lượng hỗn hợp

- Không gây hiện tượng oxy hóa và ăn mòn bề mặt các chi tiết động

cơ

- Đảm bảo tính an toàn cháy nổ khi di chuyển

Trang 25

Các loại nhiên liệu khí

- Nhiên liệu khí bao gồm khí tự nhiên lấy từ các mỏ dầu khí, khí công nghiệp, khí lò ga

- Các thành gồm: cacbonmonoxit (CO), metan (CH4), các loại hydrocacbon

(CnHm), cacbondioxit ( CO2), hydro (H2), hydrosunfur ( H2S) và nitơ (N2)

với tỷ lệ khác nhau

Trang 26

Phân loại nhiên liệu thể khí theo nhiệt trị

Nhiên liệu thể khí gồm có 3 loại:

a Nhiên liệu có nhiệt trị lớn

- Bao gồm khí thiên nhiên và khí thu được khi khai thác hoặc tinh luyện đầu,mỏ hay khí nhân tạo

- Thành phần chủ yếu là mêtan (CH:) chiếm từ 30 + 99%, còn lại là các hyđrocacbon khác Có QH > 23 MJ/(với QH là nhiệt trị của 1 nhiên liệu khí).

b Nhiên liệu khí có nhiệt trị trung bình

QH = 16+23 MJ/Loại này bao gồm các loại khí thu được từ luyện cốc, thành phần chủ yếu là H2 (chiếm khoảng 40+60%), còn lại là CH4 và CO

c Nhiên liệu khí có nhiệt nhỏ

QH = 4+16 MJ/ Loại này bao gồm khí lò cao và khí lò ga Thành phần chủ yếu là CO và H; chiếm khoảng 40%, còn lai là các loại khí trở như N2

Trang 27

Phân loại nhiên liệu khí dựa vào tính chất và phương pháp lưu trữ

a Khí đầu mỏ hoá lỏng LPG (Liquefied Petroleum Gas)

- Thành phần chủ yếu của khí hoá lỏng là hỗn hợp propan và butan

- Từ khai thác đầu mỏ chế biến từ đầu mỏ có thành phần hỗn hợp như sau:

Trang 28

b Khí thiên nhiên NGV (Natural Gas Vehicle)

- Nhiên liệu khí dùng trong động cơ đốt trong được lấy từ các mỏ khí

- Thành phần gồm: CO, CH4, CnHm, CO2, H2S,

+ Căn cứ vào phương pháp lưu trữ khí chia làm ba loại:

- Khí nén CNG (Compress Natural Gas)

- Khí hoá lỏng LNG (Liquefied Natural Gas

- Khí hấp thụ ANG (Air natural Gas)

ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG Phân loại nhiên liệu khí dựa vào tính chất và phương pháp lưu trữ

Trang 29

Tính chất cơ bản của nhiên liệu dùng trong động cơ đốt trong

Nhiệt trị của nhiên liệu

(hoặc ) nhiên liệu trong điều kiện tiêu chuẩn (P =760 mmHg, t = 0C).

a Nhiệt trị đẳng áp (Qp)

Nhiệt trị đẳng áp (Qp) là nhiệt lượng thu được sau khi đốt cháy hoàn toàn 1

kg (hoặc ) nhiên liệu trong điều kiện áp suất môi chất trước và sau khi đốt bằng nhau.

Trang 30

Trang 31

Nhiệt độ bén lửa và nhiệt độ bốc cháy

a Nhiệt độ bén lửa

- Là nhiệt độ thấp nhất để hoà khí bén lửa

- Để tránh cho nhiên liệu có thể bén lửa ở điều kiện sử dụng, dùng trên tàu

thuỷ không được thấp hơn 65°C

Trang 32

Tính chống kích nổ của nhiên liệu dùng cho động cơ đánh lửa cưỡng bức

- Quá trình cháy của động cơ đốt trong là tạo hòa khí ở ngoài rồi đưa buồn đốt sau đó bugi đánh lửa từ đó màng lửa hình thành và lan truyền khắp bưồng cháy để đốt hết hoà khí trong buồng cháy

Hiện tượng kích nổ tạo ra sóng kích nổ với cường độ lớn tiếng gõ kim loại và nhiệt

độ cao gây tác hại đến động cơ

=> Vì vậy người ta tìm cách chống kích nổ ở nhiên liệu

Trang 33

Nhiên liệu mẫu bao gồm hai thành phần:

Trang 34

Tính tự cháy của nhiên liệu Diesel là một chỉ tiêu quan trọng của nhiên liệu này

- Trong động cơ Diesel, nhiên liệu được phun vào buồng cháy ở cuối quá trình nén sau đó nhiên liệu đạt tới nhiệt độ nhất định rồi tự bốc cháy

Tính chống kích nổ của nhiên liệu dùng cho động cơ đánh lửa cưỡng bức

Trang 35

Tính tự cháy của nhiên liệu dùng cho động cơ diesel

a Tỷ số nén tới hạn

-Cho động cơ hoạt động bằng nhiên liệu cần thử nghiệm, thay đổi tỷ số nén ε sao cho thời

kỳ cháy trễ đạt 13° góc quay trục khuỷu

-Kết quả thí nghiệm rút ra được, nhiên liệu nào có tỷ số nén

tới hạn càng thấp thì nhiên liệu đó có tính tự cháy càng cao

Trang 36

b Chỉ số xêtan.

- Chỉ số xêtan là số phần trăm thể tích của xêtan ở nhiên liệu mẫu

- Nhiên liệu mẫu được tạo thành bởi hỗn hợp của hai hydrocacbon: xêtan chính và Methyl Napthalin

- Để đánh giá tính tự cháy thường sử dụng chỉ số xetan

Tính tự cháy của nhiên liệu dùng cho động cơ diesel

Định dạng
Số trang	36
Dung lượng	2,31 MB