Nguyễn Cẩm Thanh - Khoa Sư phạm Kỹ thuật, Trường ĐHSP Hà Nội
%2525252525252525253CTEXTFORMAT%25252525252525252520LEADING%2525252525252525253D%252525252525252525222%25252525252525252522%2525252525252525253E%2525252525252525253CP%25252525252525252520ALIGN%2525252525252525253D%25252525252525252522LEFT%25252525252525252522%2525252525252525253E%2525252525252525253CFONT%25252525252525252520FACE%2525252525252525253D%25252525252525252522%2525252525252525255Fsans%25252525252525252522%25252525252525252520SIZE%2525252525252525253D%252525252525252525222%25252525252525252522%25252525252525252520COLOR%2525252525252525253D%25252525252525252522%25252525252525252523000000%25252525252525252522%25252525252525252520LETTERSPACING%2525252525252525253D%252525252525252525220%25252525252525252522%25252525252525252520KERNING%2525252525252525253D%252525252525252525220%25252525252525252522%2525252525252525253E%2525252525252525253CIMG%25252525252525252520SRC%2525252525252525253D%25252525252525252522Data%2525252525252525255C4%25252525252525252520ky%2525252525252525252Ejpg%25252525252525252522%25252525252525252520ID%2525252525252525253D%25252525252525252522image1%25252525252525252522%25252525252525252520VSPACE%2525252525252525253D%2525252525252525252220%25252525252525252522%25252525252525252520HSPACE%2525252525252525253D%2525252525252525252220%25252525252525252522%2525252525252525253E%25252525252525252520%2525252525252525253C%2525252525252525252FFONT%2525252525252525253E%2525252525252525253C%2525252525252525252FP%2525252525252525253E%2525252525252525253C%2525252525252525252FTEXTFORMAT%2525252525252525253E : C%2525252525252525C3%2525252525252525A1c%252525252525252520%2525252525252525C4%252525252525252591i%2525252525252525E1%2525252525252525BB%252525252525252583m%252525252525252520ch%2525252525252525E1%2525252525252525BA%2525252525252525BFt%252525252525252520c%2525252525252525E1%2525252525252525BB%2525252525252525A7a%252525252525252520pitt%2525252525252525C3%2525252525252525B4ng%252525252525252520v%2525252525252525C3%2525252525252525A0%252525252525252520th%2525252525252525E1%2525252525252525BB%252525252525252583%252525252525252520t%2525252525252525C3%2525252525252525ADch%252525252525252520xilanh
H%2525252525252525C3%2525252525252525A3y%252525252525252520quan%252525252525252520s%2525252525252525C3%2525252525252525A1t%252525252525252520h%2525252525252525C3%2525252525252525ACnh%25252525252525252021%25252525252525252D1%25252525252525252C%252525252525252520r%2525252525252525C3%2525252525252525BAt%252525252525252520ra%252525252525252520nh%2525252525252525E1%2525252525252525BA%2525252525252525ADn%252525252525252520x%2525252525252525C3%2525252525252525A9t%252525252525252520v%2525252525252525E1%2525252525252525BB%252525252525252581%25252525252525253A%25252525252525250D%25252525252525252D%252525252525252520V%2525252525252525E1%2525252525252525BB%25252525252525258B%252525252525252520tr%2525252525252525C3%2525252525252525AD%252525252525252520pitt%2525252525252525C3%2525252525252525B4ng%252525252525252520%25252525252525250D%25252525252525252D%252525252525252520Kho%2525252525252525E1%2525252525252525BA%2525252525252525A3ng%252525252525252520c%2525252525252525C3%2525252525252525A1c%252525252525252520gi%2525252525252525E1%2525252525252525BB%2525252525252525AFa%252525252525252520hai%252525252525252520v%2525252525252525E1%2525252525252525BB%25252525252525258B%252525252525252520tr%2525252525252525C3%2525252525252525AD%252525252525252520pitt%2525252525252525C3%2525252525252525B4ng%25252525252525250D%25252525252525252D%252525252525252520So%252525252525252520s%2525252525252525C3%2525252525252525A1nh%252525252525252520%2525252525252525C4%252525252525252591%2525252525252525E1%2525252525252525BA%2525252525252525A1i%252525252525252520l%2525252525252525C6%2525252525252525B0%2525252525252525E1%2525252525252525BB%2525252525252525A3ng%252525252525252520%252525252525252528S%252525252525252529%252525252525252520v%2525252525252525C3%2525252525252525A0%252525252525252520%252525252525252528R%252525252525252529%25252525252525250D%25252525252525252D%252525252525252520X%2525252525252525C3%2525252525252525A1c%252525252525252520%2525252525252525C4%252525252525252591%2525252525252525E1%2525252525252525BB%25252525252525258Bnh%252525252525252520v%2525252525252525E1%2525252525252525BB%25252525252525258B%252525252525252520tr%2525252525252525C3%2525252525252525AD%252525252525252520c%2525252525252525E1%2525252525252525BB%2525252525252525A7a%252525252525252520th%2525252525252525E1%2525252525252525BB%252525252525252583%252525252525252520t%2525252525252525C3%2525252525252525ADch%252525252525252520c%2525252525252525C3%2525252525252525B4ng%252525252525252520t%2525252525252525C3%2525252525252525A1c%25252525252525252C%252525252525252520th%2525252525252525E1%2525252525252525BB%252525252525252583%252525252525252520t%2525252525252525C3%2525252525252525ADch%252525252525252520bu%2525252525252525E1%2525252525252525BB%252525252525252593ng%252525252525252520ch%2525252525252525C3%2525252525252525A1y%252525252525252520v%2525252525252525C3%2525252525252525A0%252525252525252520th%2525252525252525E1%2525252525252525BB%252525252525252583%252525252525252520t%2525252525252525C3%2525252525252525ADch%252525252525252520to%2525252525252525C3%2525252525252525A0n%252525252525252520ph%2525252525252525E1%2525252525252525BA%2525252525252525A7n%25252525252525252E Trang bìa
Trang bìa:
Bài 21: NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG SƠ ĐỒ CẤU TRÚC NỘI DUNG Mục tiêu bài học
:     Học xong bài này học sinh phải:
 1.  Biết được một số khái niệm cơ bản về động cơ đốt trong  2. Hiểu được nguyên lý làm việc của động cơ 4 kì và 2 kì, động cơ xăng và điêden. Một số khái niệm
: Các điểm chết của pittông và thể tích xilanh
Hãy quan sát hình 21-1, rút ra nhận xét về: - Vị trí pittông - Khoảng các giữa hai vị trí pittông - So sánh đại lượng (S) và (R) - Xác định vị trí của thể tích công tác, thể tích buồng cháy và thể tích toàn phần. 1- Điểm chết của pittông: Khái niệm điểm chết của pittông
Điểm chết là vị trí của pittông mà tại đó pittông đổi chiều chuyển động. Có hai loại điểm chết:    - Điểm chết trên (ĐCT) là điểm chết mà pittông ở xa tâm trục khuỷu nhất.    - Điểm chết dưới (ĐCD) là điểm chết mà pittông ở gần tâm trục khuỷu nhất. 2- Hành trình pittông (S2: Khái niệm hành trình của pittông (S)
  Hành trình pittông là khoảng cách giữa hai điểm chết.    Khi pittông chuyển dịch được một hành trình thì trục khuỷu sẽ quay được một góc 1800. Nếu gọi R là bán kính quay của trục khuỷu thì S=2R. 3- Thể tích buồng cháy (Vbc) [cm3 hoặc lít]: Khái niệm thể tích buồng cháy (Vbc) [cm3 hoặc lít]
Thể tích buồng cháy là thể tích xilanh (thể tích không gian giới hạn bởi nắp máy, xilanh và đỉnh pittông) khi pittông ở ĐCT. 4- Thể tích toàn phần (Vtp) [cm3 hoặc lít]: Khái niệm thể tích toàn phần (Vtp) [cm3 hoặc lít]
Thể tích toàn phần Vtp là thể tích xilanh khi pittông ở ĐCD 5- Thể tích công tác (Vct) [cm3 hoặc lít]: Khái niệm thể tích công tác (Vct) [cm3 hoặc lít]
Thể tích công tác Vct là phần thể tích xilanh giới hạn bởi hai điểm chết.    Rõ ràng: Vct = Vtp - Vbc.    Nếu gọi D là đường kính xilanh thì: 6- Tỷ số nén (ε): Khái niệm tỷ số nén (ε)
Tỷ số nén là tỷ số giữa thể tích toàn phần và thể tích buồng cháy.    ε = Vtp/Vbc    Động cơ điêden có tỷ số nén cao hơn so với động cơ xăng (thông thường động cơ xăng có ε = 6÷10, còn động cơ đieden có ε = 15÷21). 7- Chu trình làm việc 8: Khái niệm chu trình làm việc
Chu trình làm việc của động cơ có thể hiểu là:    Khi động cơ làm việc, bên trong xilanh diễn ra các quá trình: nạp, nén, cháy-giãn nở và thải, tổng hợp cả bốn quá trình ấy được gọi là chu trình làm việc của động cơ. 8- Kỳ làm việc: Khái niệm kỳ làm việc
Kỳ- là các quá trình xảy ra trong một hành trình của piston.     Đối với động cơ 4 kỳ chu trình làm việc được thực hiện trong bốn hành trình của pittông. Còn của động cơ hai kỳ là trong hai hành trình của pittông. Nguyên lý ĐC 4 kỳ
ĐC điêden 4 kỳ: Hãy quan sát hình 21-2 và rút ra nhận xét cho từng hình a, b, c, d về:
- Chiều quay trục khuỷu - Vị trí xupáp nạp, xupáp thải? - Vị trí pittông chuyển dịch đi lên hay đi xuống? a) Kỳ 1- Nạp: Chu kỳ thứ nhất thực hiện quá trình nạp
- Pittông 3 đi từ ĐCT xuống ĐCD, xupap nạp 6 mở, xupap thải 9 đóng. - Pittông được trục khuỷu dẫn động đi xuống tạo nên sự giảm áp suất trong xilanh, không khí trong đường ống nạp sẽ qua cửa nạp đi vào xialnh nhờ sự chênh áp. b) Kỳ 2- Nén: Kỳ thứ 2 thực hiện quá trình nén hỗn hợp nhiên liệu
- Pittông đi từ ĐCD lên ĐCT, hai xupap đều đóng.     - Pittông được trục khuỷu dẫn động đi lên làm thể tích xilanh giảm nên áp suất và nhiệt độ của khí trong xilanh tăng. Cuối kỳ nén, nhiên liệu điêden được vòi phun phun vào buồng cháy hoà trộn với khí nóng tạo thành hoà khí. Trong điều kiện áp suất và nhiệt độ trong xialnh cao, hoà khí tự bốc cháy làm cho nhiệt độ và áp suất trong xialnh tăng nhanh. c) Kỳ 3- Cháy-giãn nở: Kỳ thứ 3 thực hiện quá trình cháy giãn nở
- Pittông đi từ ĐCT xuống ĐCD, hai xupap đều đóng. - Đầu hành trình, quá trình cháy tiếp tục diễn ra rồi giảm dần. Trong suốt hành trình, khí cháy có áp suất cao giãn nở đẩy pittông đi xuống.  Lực đẩy của khí cháy tác dụng vào pittông được truyền qua thanh truyền tới trục khuỷu để làm quay trục khuỷu. Vì vậy, kỳ này còn được gọi là kỳ sinh công. d) Kỳ 4- Thải: Kỳ thứ tư thực hiện quá trình thải khí cháy ra ngoài
    - Pittông đi từ ĐCD lên ĐCT, xupap nạp đóng, xupap thải mở.     - Pittông được trục khuỷu dẫn động đi lên đẩy khí thải trong xilanh qua cửa thải ra ngoài. Khi pittông đi đến ĐCT, xupap thải đóng kỳ thải kết thúc.   Pittông lại đi xuống ĐCD, xupap nạp lại mở, trong xialnh lại diễn ra kỳ 1 của chu trình mới. Quan sát mô phỏng : Quan sát mô phỏng và rút ra nhận xét
Về mặt lý thuyết, thời điểm đóng mở các xupap trùng với thời điểm pittông ở vị trí điểm chết. Tuy nhiên, trong thực tế các xupap được bố trí mở sớm và đóng muộn hơn so với thời điểm lý thuyết để động cơ nạp được nhiều hơn và thải được sạch hơn. Hãy kích chuột vào nút > ĐC xăng 4 kỳ: Hãy quan sát mô phỏng và rút ra nguyên lý làm việc như sau:
   Nguyên lý làm việc của động cơ xăng 4 kỳ cũng tương tự như động cơ điêden 4 kỳ, chỉ khác ở hai điểm sau:    - Trong kỳ nạp: khí nạp vào xilanh của động cơ điêden là không khí còn động cơ xăng là hoà khí (hỗn hợp xăng và không khí). - Cuối kỳ nén, ở động cơ điêden thì diễn ra sự phun nhiên liệu còn ở động cơ xăng thì bugi bật tia lửa điện để châm cháy hoà khí. Nhận xét chung: Nhận xét chu trình làm việc của động cơ 4 kỳ
    - Trong một chu trình chỉ có một kỳ sinh công là kỳ 3 (cháy - giãn nở), các kỳ còn lại đều tiêu tốn công của động cơ. Công tiêu tốn này được cấp bởi công của kỳ 3 được tích lũy trong bánh đà. Với động cơ nhiều xilanh thì công tiêu tốn được lấy từ  công của kỳ 3 ở các xilanh khác và bánh đà.     - Thời điểm đóng mở các xupap và thời điểm vòi phun phun nhiên liệu hoặc bugi bật tia lửa điện không trùng với các điểm chết của pittông.  Động cơ xăng 2 kỳ
Đặc điểm cấu tạo: Hãy quan sát tranh sau (hình 21-3):
Hình 21-3  Cấu tạo động cơ 2 kỳ đơn giản hơn động cơ 4 kỳ. (Hình bên) giới thiệu sơ đồ cấu tạo động cơ xăng 2 kỳ đơn giản nhất với 3 cửa khí (nạp, quét, thải). động cơ không dùng xupap, pittông làm thêm nhiệm vụ của van trượt để đóng, mở các cửa. Do hoà khí đưa vào xilanh phải có áp suất cao nên trước khi vào xilanh chúng được pittông nén trong cácte. Nguyên lý làm việc:
Ho¹t ®éng cña ®éng c¬ ®èt trong hai k× diÔn ra trong hai hµnh tr×nh: Kú 1: (ch¸y - gi·n në, th¶i tù do, quÐt - th¶i khÝ) + Pit«ng ®i tõ §CT => §CD do khÝ ch¸y ®Èy pit«ng (sinh c«ng). + Pitt«ng më cöa th¶i ®Ó th¶i tù do + Sau ®ã më cöa quÐt ®Ó n¹p hçn hîp nhiªn liÖu míi ®ång thêi quÐt khÝ th¶i + Pit«ng tíi §CD, kÕt thóc thø nhÊt. Kú 2: (quÐt - th¶i, nÐn - ch¸y gi·n në) + Pit«ng ®i tõ §CD=> §CT. + TiÕp tôc quÐt vµ th¶i khÝ ch¸y. + Khi pitt«ng ®ãng cöa quÐt, cöa th¶i, hçn hîp nhiªn liÖu ®­îc nÐn. + Cuèi k× Buzi bËt tia löa ®iÖn. Củng cố bài
So sánh động cơ: So sánh động cơ
Câu hỏi 1: Hãy trả lời câu hỏi sau:
Chọn câu đúng trong những câu sau: Khái niệm điểm chết được hiểu như thế nào:
Là vị trí mà tại đó pittông đổi chiều chuyển động
Là vị trí pittông ở gần nhất hoặc xa nhất đối với tâm quay của trục khuỷu.
Là vị trí pittông mà tại đó thể tích của xilanh là lớn nhất hoặc nhỏ nhất.
Tất cả các ý trên đều đúng
Câu hỏi 2: Hãy trả lời câu hỏi sau:
Chọn câu trả lời đúng: Động cơ điêden bốn kỳ là động cơ:
Có chu trình làm việc với 4 kỳ: nạp - nén - nổ - xả
Nhiên liệu được vòi phun phun vào buồng đốt ở cuối kỳ nén
Hỗn hợp nhiên liệu được đốt cháy nhờ áp suất cao và nhiệt độ.
Tất cả các ý trên đều đúng.
Câu hỏi 3: Hãy trả lời câu hỏi sau:
Chọn câu trả lời đúng: Động cơ xăng 4 kỳ và xăng 2 kỳ có đặc điểm giống nhau là:
Hỗn hợp nhiên liệu được đốt cháy nhờ bugi đánh lửa
Phối khí dùng van trượt
Có xécmăng dầu
Chu trình làm việc diễn ra trong 2 hành trình của pittông