Nguyên lý hoạt động
của động cơ Dieessl 4 kỳ
toàn bộ chu trình công tác của động cơ dieessl4 kỳđược diễn ra trong 2 vòng quay của trục khuỷu ( 4 lần lên, xuống của pisston ). cụ thể :
1/ Hành trình thứ nhất : Kỳ nạp
2/ Hành trình thứ hai : Kỳ nén
3/ Hành trình thứ ba : Kỳ cháy- dãn nở
4/ Hành trình thứ tư : Kỳ thải
đ c t
đ c d
Kỳ nạp
piston
đi từ
đ c t
xuống
đ c d
thể tích V tăng
áp suất
pgiảm
Kỳ nén
piston
đi từ
đ c d
lên
đ c t
thể tích V giảm
áp suất
p tăng
Kỳ nổ
piston
đi từ
đ c t
xuống
đ c d
Kỳ thải
piston
đi từ
đ c d
lên
đ c t
P
V
Đồ thị công P-V
Tiết 26. bài 21
NGUYấN L� L�M VI?C
C?A D?NG CO D?T TRONG
III. NGUYÊN LÍ LÀM VIỆc CỦA ĐỘNG CƠ 2 KÌ:
1. Đặc điểm cấu tạo của động cơ 2 kì:
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Sơ đồ cấu tạo động cơ xăng 2 kì
1. Bugi
2. Pittông
3. Cửa thải
4. Cửa nạp
5. Thanh truyền
6. Trục khuỷu
7. Cacte
8. Đường thông cacte với cửa quét
9. Cửa quét
10. Xilanh
- Cấu tạo động cơ 2 kì đơn giản hơn động cơ 4 kì.
Động cơ không dùng xupap, pit-tông làm thêm nhiệm vụ của van trượt để đóng, mở các cửa.
Hoà khí đưa vào xilanh phải có áp suất cao, nên
trước khi đưa vào xilanh được nén trong cacte.
2. Nguyên lí làm việc của động cơ xăng 2 kì :
GỒM 2 KÌ:
+ Kì 1: Pit-tông đi từ điểm chết trên (ĐCT) xuống
điểm chết dưới (ĐCD), trong xilanh diễn ra các quá
trình cháy – dãn nở, thải tự do và quét - thải khí.
+ Kì 2: Pit-tông được trục khuỷu dẫn động đi từ
ĐCD lên ĐCT, trong xilanh diễn ra các quá trình
quét - thải khí, lọt khí, nén và cháy.
Quá trình cháy – dãn nở:
Đầu kì pittông ở ĐCT
Khí cháy có áp suất cao dãn nở đẩy
pittông đi xuống.
Quá trình cháy – dãn nở kết thúc khi
pittông bắt đầu mở cửa thải.
Giai đoạn thải tự do:
Từ khi pittông mở cửa thải cho tới khi bắt đầu mở cửa quét,
khí thải trong xilanh có áp suất cao sẽ qua cửa thải ra ngoài.
Giai đoạn quét - thải khí:
Từ khi pittông mở cửa quét (cửa thải vẫn
đang mở) cho đến khi tới ĐCD, hòa khí có
áp suất cao (được gọi là khí quét) từ cacte,
qua đường thông và cửa quét đi vào xilanh, đẩy khí thải trong xilanh qua cửa thải ra ngoài.
Đồng thời, từ khi đóng cửa nạp cho đến khi pittông tới ĐCD, hòa khí trong cacte được nén nên áp suất và nhiệt độ của chúng tăng lên. Cửa nạp đóng trước khi pittông mở cửa quét, vì thế khi pittông mở cửa quét, hoà khí trong cacte đã có áp suất cao.
Quá trình quét - thải khí:
Lúc đầu, cửa quét và cửa thải vẫn còn mở, hòa khí có áp suất cao từ cacte qua đường thông và cửa quét tiếp tục đi vào xilanh, đẩy khí thải trong xilanh qua cửa thải ra ngoài.
Quá trình quét - thải khí kết thúckhi pittông đóng kín cửa quét.
Giai đoạn lọt khí:
Từ khi pittông đóng cửa quét cho tới khi đóng cửa thải,
một phần hòa khí trong xilanh bị lọt qua cửa thải ra ngoài.
Giai đoạn nén và cháy:
- Từ khi pittông đóng cửa thải cho đến khi tới ĐCT, quá trình nén mới thực sự xảy ra. Cuối kì 2, bugi bật tia lửa điện châm cháy hòa khí, quá trình cháy bắt đầu.
- Khi pittông đi từ ĐCD lên, pittông đóng kín cửa quét, cửa nạp, làm áp suất trong cacte giảm. Vì vậy, hòa khí trên đường ống nạp sẽ qua cửa nạp đi vào cacte nhờ sự chênh áp suất.
- Như vậy, đối với động cơ 2 kì loại này, phía dưới pittông và cacte đóng vai trò như một máy nén khí. Quá trình nạp của động cơ là quá trình hòa khí qua cửa quét đi vào xilanh.
3. Nguyên lí làm việc của động cơ điêzen 2 kì :
Nguyên lí làm việc của động cơ điêzen 2 kì cũng tương tự như động cơ xăng 2 kì, chỉ khác ở hai điểm sau:
Khí nạp vào cacte của động cơ xăng là hòa khí, còn ở động cơ điêzen là không khí.
Cuối kì nén, ở động cơ xăng thì bugi bật tia lửa điện để châm cháy hòa khí, còn ở động cơ điêzen thì vòi phun phun nhiên liệu vào buồng cháy. Nhiên liệu được phun tơi vào buồng cháy hòa trộn với khí nóng tạo thành hòa khí. Trong điều kiện áp suất và nhiệt độ trong xilanh cao, hòa khí sẽ tự bốc cháy.
Ưu vµ nhược điểm của động cơ 2 kì so với động cơ 4 kì
* Ưu điểm:
Động cơ 2 kì có mật độ năng lượng lớn hơn vì tạo ra công trong mỗi một vòng quay của trục khuỷu.
Các động cơ 2 kì có thể được chế tạo đơn giản và rẻ tiền hơn vì
ngược với động cơ 4 kì, loại động cơ này không cần có bộ phận điều khiển van.
* Nhược điểm:
Dùng động cơ 2 kì tốn nhiên liệu nhiều hơn vì bị mất đi một phần hỗn hợp không khí và nhiên liệu không được đốt trong lúc đẩy khí thải thoát ra ngoài.
Khí thải của động cơ 2 kì có hàm lượng cacbon mônôxít và các chất hyđrocacbon cao vì có nhiều nhớt bôi trơn trong khí được hút vào và lượng khí thải trong buồng đốt cao.
ỨNG DỤNG
Động cơ 2 kì được sử dụng phần lớn ở các ứng dụng mà giá tiền của
động cơ (cấu tạo đơn giản) và mật độ năng lượng cao quan trọng hơn
là tiêu thụ năng lượng và bảo vệ môi trường:
Động cơ xăng:
Máy cắt cỏ
Máy cưa
Xe gắn máy nhỏ
Động cơ điêzen:
Tàu
Máy phát điện