Bài 21. Nguyên lí làm việc của động cơ đốt trong

Phần
Động cơ đốt trong
Ba
Mục tiêu:
Hiểu một số khái niệm cơ bản về động cơ đốt trong.
Hiểu nguyên lý làm việc của động cơ đốt trong.
ĐẠI CƯƠNG VỀ
ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG
Nguyên lý làm việc
của động cơ đốt trong
NGUYÊN LÝ ĐCĐT
I-MỘT SỐ KHÁI NIỆM CƠ BẢN
NGUYÊN LÝ ĐCĐT
I-MỘT SỐ KHÁI NIỆM CƠ BẢN
1. Điểm chết của pit-tông
Là vị trí tại đó pit-tông đổi chiều chuyển động
Điểm chết dưới (ĐCD)
Piston gần tâm trục khuỷu nhất
Điểm chết trên (ĐCT)
Piston xa tâm trục khuỷu nhất


NGUYÊN LÝ ĐCĐT
I-MỘT SỐ KHÁI NIỆM CƠ BẢN
2. Hành trình của pit-tông (S)
Là quãng đường pit-tông đi được giữa hai điểm chết
Piston dịch chuyển 1 hành trình, trục khuỷu quay 1800 ta có: S=2R
(R: bán kính quay của trục khuỷu)

NGUYÊN LÝ ĐCĐT
I-MỘT SỐ KHÁI NIỆM CƠ BẢN
3. Thể tích toàn phần (Vtp)
Là thể tích xilanh khi piston ở điểm chết dưới
Là không gian giới hạn bởi nắp máy, xilanh, đỉnh piston
Đơn vị: cm3 hoặc lít

NGUYÊN LÝ ĐCĐT
I-MỘT SỐ KHÁI NIỆM CƠ BẢN
4. Thể tích buồng cháy (Vbc)
Là thể tích xilanh khi piston ở điểm chết trên
Là không gian giới hạn bởi nắp máy, đỉnh piston
Đơn vị: cm3 hoặc lít
NGUYÊN LÝ ĐCĐT
 
NGUYÊN LÝ ĐCĐT
 
NGUYÊN LÝ ĐCĐT
I-MỘT SỐ KHÁI NIỆM CƠ BẢN
7. Chu trình làm việc của động cơ
Động cơ làm việc, trong xilanh diễn ra các quá trình:
nạp – nén – nổ - xả
Bốn quá trình đó gọi là chu trình làm việc của động cơ
8. Kì
Là 1 phần chu trình diễn ra trong 1 hành trình piston
Động cơ 4 kì: 1 chu trình thực hiện 4 hành trình piston
Động cơ 2 kì: 1 chu trình thực hiện 2 hành trình piston

NGUYÊN LÝ ĐCĐT
II-NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC ĐỘNG CƠ 4 KÌ
Nguyên lý làm việc của động cơ điêzen 4 kì


NGUYÊN LÝ ĐCĐT
II-NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC ĐỘNG CƠ 4 KÌ
Nguyên lý làm việc của động cơ điêzen 4 kì


II-NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC ĐỘNG CƠ 4 KÌ
Nguyên lý làm việc của động cơ điêzen 4 kì


II-NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC ĐỘNG CƠ 4 KÌ
Nguyên lý làm việc của động cơ điêzen 4 kì


NGUYÊN LÝ ĐCĐT
II-NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC ĐỘNG CƠ 4 KÌ
Nguyên lý làm việc của động cơ xăng 4 kì


NGUYÊN LÝ ĐCĐT
II-NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC ĐỘNG CƠ 4 KÌ
Nguyên lý làm việc của động cơ điêzen 4 kì
Kì 1: Nạp
Pit-tông đi từ ĐCT xuống ĐCD
Xupap nạp mở
Xupap thải đóng
Áp suất xilanh giảm
Không khí trong đường ống nạp qua xupap nạp đi vào xilanh nhờ chênh áp suất


NGUYÊN LÝ ĐCĐT
II-NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC ĐỘNG CƠ 4 KÌ
Nguyên lý làm việc của động cơ điêzen 4 kì
b. Kì 2: Nén
Pit-tông đi từ ĐCD lên ĐCT
Xupap nạp đóng
Xupap thải đóng
Áp suất, nhiệt độ xilanh tăng
Cuối kì nén Vòi phun phun 1 lượng nhiên liệu điêzen với áp suất cao vào buồng cháy
NGUYÊN LÝ ĐCĐT
II-NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC ĐỘNG CƠ 4 KÌ
Nguyên lý làm việc của động cơ điêzen 4 kì
c. Kì 3: Cháy – dãn nở
Xupap nạp và thải đóng.
Nhiên liệu hòa trộn với không khí tạo thành hòa khí.
Trong điều kiện nhiệt độ áp suất cao hòa khí tự bốc cháy.
Pit-tông đi từ ĐCT xuống ĐCD qua thanh truyền àm trục khuỷu quay sinh công.


NGUYÊN LÝ ĐCĐT
II-NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC ĐỘNG CƠ 4 KÌ
Nguyên lý làm việc của động cơ điêzen 4 kì
d. Kì 4: Thải
Xupap nạp đóng
Xupap thải mở
Pit-tông đi từ ĐCD lên ĐCT đẩy khí thải qua xupap thải ra ngoài
Pit-tông đi đến ĐCT, xupap thải đóng, xupap nạp mở, trong xilanh diễn ra kì 1 của chu trình mới.

NGUYÊN LÝ ĐCĐT
II-NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC ĐỘNG CƠ 4 KÌ
2. Nguyên lý làm việc của động cơ xăng 4 kì
Nguyên lý làm việc tương tự động cơ điêzen 4 kì
Khí nạp vào cacte là hoà khí ( hỗn hợp xăng và không khí)
Cuối kì nén bugi đánh lửa đốt cháy hòa khí

NGUYÊN LÝ ĐCĐT
II-NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC ĐỘNG CƠ 4 KÌ
Chu trình thực tế của động cơ 4 kì


NGUYÊN LÝ ĐCĐT
II-NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC ĐỘNG CƠ 4 KÌ
Chu trình thực tế của động cơ 4 kì


III-NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC ĐỘNG CƠ 2 KÌ
Đặc điểm cấu tạo động cơ 2 kì
Có 3 cửa: nạp, thải, quét
Pit-tông đóng mở các cửa
Hòa khí được nén trong cacte
NGUYÊN LÝ ĐCĐT
III-NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC ĐỘNG CƠ 2 KÌ
NGUYÊN LÝ ĐCĐT
III-NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC ĐỘNG CƠ 2 KÌ
NGUYÊN LÝ ĐCĐT
III-NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC ĐỘNG CƠ 2 KÌ
2. Nguyên lý làm việc động cơ xăng 2 kì
a. Kì 1:
Cháy - dãn nở: từ ĐCT tới khi piston mở cửa thải. Khí cháy giãn nở đẩy piston đi xuống làm quay trục khuỷu
Thải tự do: từ khi mở cửa thải tới khi piston mở cửa quét. Khí cháy có áp suất cao qua cửa thải ra ngoài
Quét thải khí: từ khi mở cửa quét tới ĐCD. Hòa khí áp suất cao từ cacte qua cửa quét vào xilanh đẩy khí thải ra ngoài.

III-NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC ĐỘNG CƠ 2 KÌ
NGUYÊN LÝ ĐCĐT
III-NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC ĐỘNG CƠ 2 KÌ
2. Nguyên lý làm việc động cơ xăng 2 kì
b. Kì 2:
Quét – thải khí: từ ĐCD tới khi piston đóng kín cửa thải. Cửa quét và thải vẫn mở, hòa khí áp suất cao từ cacte qua cửa quét tiếp tục vào xilanh đẩy khí thải ra ngoài.
Lọt khí: từ khi đóng cửa quét tới khi piston đóng cửa thải. Một phần hòa khí bị lọt qua cửa thải ra ngoài.
Nén - cháy: từ khi đóng cửa thải tới ĐCT, cuối quá trình nén bugi đánh lửa đốt cháy hòa khí.
III-NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC ĐỘNG CƠ 2 KÌ
Quá trình nạp hòa khí vào cacte:
Piston từ ĐCD đi lên, đầu piston đóng kín cửa quét và thân piston đóng kín cửa nạp. Tiếp tục đi lên V cacte tăng, P giảm khi thân piston mở cửa nạp do chênh áp hòa khí được nạp vào cacte.
Phía dưới piston và cacte đóng vai trò như một máy nén khí.
NGUYÊN LÝ ĐCĐT
III-NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC ĐỘNG CƠ 2 KÌ
3. Nguyên lý làm việc động điêzen 2 kì
NGUYÊN LÝ ĐCĐT
III-NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC ĐỘNG CƠ 2 KÌ
3. Nguyên lý làm việc động điêzen 2 kì
Nguyên lý làm việc tương tự động cơ xăng 2 kì
Khí nạp vào cacte là không khí
Cuối kì nén vòi phun phun nhiên liệu vào buồng cháy