Bài giảng Động cơ đốt trong - Trần Hoàng Luân

...................................................4 1.3.8. Theo phương pháp nạp: .....................................................................................................4 1.3.9. Theo tỷ số S/D ...................................................................................................................4 1.3.10. Theo tốc độ động cơ .........................................................................................................4 1.3.11. Theo phương pháp làm mát .............................................................................................4 1.4. Sự khác biệt giữa động cơ xăng và diesel ..................................................................... 5 1.5. Nguyên lý làm việc của động cơ đốt trong kiểu piston ................................................. 7 1.5.1. Nguyên lý làm việc của động cơ bốn kỳ ............................................................................7 1.5.2. Nguyên lý làm việc của động cơ hai kỳ .............................................................................9 1.5.3. Nguyên lý làm việc động cơ piston quay (Walkel) ..........................................................11 1.6. Xu hướng phát triển của ĐCĐT .................................................................................. 12 Chương 2: NHỮNG CHI TIẾT CỐ ĐỊNH TRONG ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG .................. 14 2.1. Thân máy ..................................................................................................................... 14 2.1.1. Cấu tạo – Nhiệm vụ – Phân loại ......................................................................................14 2.1.2. Điều kiện làm việc ...........................................................................................................15 2.1.3. Yêu cầu ............................................................................................................................15 2.1.4. Hư hỏng thường gặp ........................................................................................................15 2.2. Nắp máy ....................................................................................................................... 15 2.2.1. Cấu tạo – Nhiệm vụ – Phân loại ......................................................................................15 2.2.2. Điều kiện làm việc ...........................................................................................................17 2.2.3. Yêu cầu ............................................................................................................................17 2.2.4. Hư hỏng thường gặp ........................................................................................................17 2.3. Gioăng nắp máy ........................................................................................................... 17 2.4. Xilanh .......................................................................................................................... 18 2.4.1. Cấu tạo – Nhiệm vụ – Phân loại ......................................................................................18 2.4.2. Điều kiện làm việc ...........................................................................................................19 2.4.3. Yêu cầu ............................................................................................................................19 2.4.4. Hư hỏng thường gặp ........................................................................................................19 2.5. Cacte ............................................................................................................................ 19 2.6. Ổ đỡ trục – Bạc lót: ..................................................................................................... 20 2.6.1. Cấu tạo –nhiệm vụ - phân loại .........................................................................................20 2.6.2. Điều kiện làm việc: ..........................................................................................................21 2.6.3. Yêu cầu: ...........................................................................................................................21 2.6.4. Hư hỏng thường gặp: .......................................................................................................21 2.7. Gugiông ....................................................................................................................... 21 2.7.1. Cấu tạo –nhiệm vụ - phân loại .........................................................................................21 2.7.2. Điều kiện làm việc ...........................................................................................................21 2.7.3. Yêu cầu ............................................................................................................................22 2.7.4. Hư hỏng thường gặp: .......................................................................................................22 Chương 3: NHÓM PISTON – NHÓM THANH TRUYỀN – TRỤC KHUỶU – BÁNH ĐÀ ............................................................................................................................................. 23 3.1. Piston ........................................................................................................................... 23 3.1.1. Cấu tạo - Nhiệm vụ - Phân loại: .......................................................................................23 3.1.2. Điều kiện làm việc: ..........................................................................................................25 185 3.1.3. Yêu cầu: ...........................................................................................................................25 3.1.4. Hư hỏng thường gặp: .......................................................................................................25 3.2. Chốt piston ................................................................................................................... 25 3.2.1. Cấu tạo – phân loại - công dụng: .....................................................................................25 3.2.2. Điều kiện làm việc: ..........................................................................................................26 3.2.3. Yêu cầu: ...........................................................................................................................26 3.2.4. Hư hỏng thường gặp: .......................................................................................................26 3.3. Xécmăng (Segment) .................................................................................................... 26 3.3.1. Cấu tạo - Nhiệm vụ - Phân loại: .......................................................................................26 3.3.2. Điều kiện làm việc: ..........................................................................................................29 3.3.3. Yêu cầu: ...........................................................................................................................29 3.3.4. Hư hỏng thường gặp: .......................................................................................................29 3.4. Thanh truyền ................................................................................................................ 29 3.4.1. Cấu tạo – Nhiệm vụ – Phân loại ......................................................................................29 3.4.2. Điều kiện làm việc ...........................................................................................................30 3.4.3. Yêu cầu ............................................................................................................................31 3.4.4. Hư hỏng thường gặp ........................................................................................................31 3.5. Trục khuỷu ................................................................................................................... 31 3.5.1. Cấu tạo – Nhiệm vụ .........................................................................................................31 3.5.2. Điều kiện làm việc: ..........................................................................................................32 3.5.3. Yêu cầu: ...........................................................................................................................32 3.5.4. Hư hỏng thường gặp: .......................................................................................................33 3.6. Bánh đà ........................................................................................................................ 33 3.6.1. Cấu tạo .............................................................................................................................33 3.6.2. Nhiệm vụ ..........................................................................................................................33 Chương 4: HỆ THỐNG PHÂN PHỐI KHÍ ........................................................................... 35 4.1. Công dụng, phân loại ................................................................................................... 35 4.1.1. Công dụng ........................................................................................................................35 4.1.2. Phân loại ..........................................................................................................................35 4.2. Yêu cầu ........................................................................................................................ 35 4.2.1. Phương án bố trí supap ....................................................................................................35 4.2.2. Phương án dẫn động trục cam ..........................................................................................37 4.3. Supap ........................................................................................................................... 38 4.3.1. Phân loại hệ thống phân phối khí .....................................................................................38 4.3.2. Phân tích điều kiện làm việc, vật liệu chế tạo supap ........................................................40 4.3.3. Kết cấu supap ...................................................................................................................41 4.3.4. Lò xo supap ......................................................................................................................42 4.4. Con đội ........................................................................................................................ 43 4.4.1. Con đội hình nấm và hình trụ ..........................................................................................43 4.4.2. Con đội con lăn ................................................................................................................44 4.4.3. Con đội thủy lực ...............................................................................................................44 4.5. Đũa đẩy ........................................................................................................................ 44 4.6. Cò mổ .......................................................................................................................... 45 4.7. Đế supap ...................................................................................................................... 45 4.7.1. Công dụng ........................................................................................................................45 4.7.2. Kết cấu .............................................................................................................................45 4.8. Ống dẫn hướng ............................................................................................................ 45 4.8.1. Công dụng ........................................................................................................................45 4.8.2. Kết cấu .............................................................................................................................45 4.9. Trục cam ...................................................................................................................... 46 4.9.1. Công dụng ........................................................................................................................46 4.9.2. Kết cấu .............................................................................................................................46 4.10. Công tác bảo dưỡng hệ thống phân phối khí ............................................................. 46 4.10.1. Các hư hỏng của nhóm Xupáp và trục cam: ..................................................................46 4.10.2. Điều chỉnh khe hở nhiệt của Xupáp: ..............................................................................47 Chương 5: HỆ THỐNG BÔI TRƠN ĐỘNG CƠ ................................................................... 50 186 5.1. Nhiệm vụ của hệ thống bôi trơn động cơ .................................................................... 50 5.1.1. Các dạng mài mòn ...........................................................................................................50 5.1.2. Vật liệu bôi trơn – các phụ gia pha trong dầu ..................................................................50 5.2. Phân loại hệ thống bôi trơn .......................................................................................... 52 5.2.1. Hệ thống bôi trơn bằng muỗng tát dầu nhờn ...................................................................52 5.2.2. Hệ thống bôi trơn cưỡng bức ...........................................................................................52 5.2.3. Bôi trơn cho động cơ 2 kỳ ................................................................................................54 5.3. Kết cấu các chi tiết chủ yếu trong hệ thống bôi trơn ................................................... 54 5.3.1. Bơm dầu ...........................................................................................................................54 5.3.2. Lọc dầu ............................................................................................................................56 5.3.3. Két làm mát dầu nhờn ......................................................................................................57 5.4. Công tác bảo dưỡng hệ thống bôi trơn ........................................................................ 57 5.4.1. Các đồng hồ của hệ thống bôi trơn ..................................................................................57 5.4.2. Kiểm tra mức dầu nhờn: ..................................................................................................59 5.4.3. Thay dầu nhờn động cơ ....................................................................................................59 5.4.4. Xúc – Rửa bầu lọc ly tâm.................................................................................................59 5.4.5. Hư hỏng thường gặp ........................................................................................................59 5.4.6. Bảo dưỡng kỹ thuật: .........................................................................................................60 Chương 6: HỆ THỐNG LÀM MÁT ....................................................................................... 61 6.1. Nhiệm vụ - Nhiệt độ tối ưu của nước làm mát ............................................................ 61 6.1.1. Nhiệm vụ ..........................................................................................................................61 6.1.2. Nhiệt độ tối ưu của nước làm mát ....................................................................................61 6.2. Phân loại hệ thống làm mát ......................................................................................... 62 6.2.1. Hệ thống làm mát bằng không khí ...................................................................................62 6.2.2. Hệ thống làm mát bằng nước ...........................................................................................62 6.2.3. Hệ thống làm mát tuần hoàn cưỡng bức một vòng kín ....................................................64 6.2.4. Hệ thống làm mát tuần hoàn cưỡng bức hai vòng ...........................................................65 6.2.5. Hệ thống làm mát một vòng hở .......................................................................................65 6.2.6. So sánh hệ thống làm mát bằng nước và hệ thống làm mát bằng không khí ...................65 6.3. Kết cấu các chi tiết chủ yếu trong hệ thống làm mát. .................................................. 66 6.3.1. Két nước và nắp két nước ................................................................................................66 6.3.2. Bơm nước.........................................................................................................................68 6.3.3. Van hằng nhiệt .................................................................................................................68 6.3.4. Quạt gió ............................................................................................................................70 6.3.5. Chất lỏng làm mát ............................................................................................................71 6.4. Công tác bảo dưỡng hệ thống làm mát ........................................................................ 72 6.4.1. Hư hỏng thường gặp ........................................................................................................72 6.4.2. Bảo dưỡng ........................................................................................................................72 Chương 7: NHIÊN LIỆU DÙNG TRONG ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG ................................. 74 7.1. Các yêu cầu đối với nhiên liệu sử dụng trong ĐCĐT ................................................. 74 7.2. Nhiên liệu sử dụng trong ĐCĐT ................................................................................. 74 7.2.1. Xăng .................................................................................................................................74 7.2.2. Dầu Diesel ........................................................................................................................76 7.2.3. Nhiên liệu khí ...................................................................................................................78 7.3. Các tính chất cơ bản của nhiên liệu sử dụng trong ĐCĐT .......................................... 80 7.3.1. Nhiệt trị ............................................................................................................................80 7.3.2. Nhiệt độ bén lửa và nhiệt độ tự bốc cháy .........................................................................82 7.3.3. Tính chống kích nổ của nhiên liệu dùng cho động cơ đánh lửa cưỡng bức .....................82 7.3.4. Tính tự cháy của nhiên liệu dùng cho động cơ Diesel .....................................................83 7.4. Phản ứng cháy của nhiên liệu ...................................................................................... 83 7.4.1. Khi nhiên liệu cháy hoàn toàn (α > 1) ..............................................................................83 7.4.2. Khi nhiên liệu cháy không hoàn toàn (α < 1) ...................................................................84 7.5. Tỷ nhiệt của môi chất công tác .................................................................................... 85 Chương 8: CHU TRÌNH NHIỆT ĐỘNG HỌC ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG .......................... 87 8.1. Các định nghĩa ............................................................................................................. 87 8.1.1. Chu trình công tác ............................................................................................................87 187 8.1.2. Chu trình lý tưởng ............................................................................................................87 8.2. Chu trình nhiệt động học lý tưởng dùng cho động cơ không tăng áp ......................... 88 8.2.1. Chu trình lý tưởng hỗn hợp ..............................................................................................88 8.2.2. Chu trình lý tưởng đẳng tích ............................................................................................91 8.2.3. So sánh chu trình hỗn hợp và chu trình đẳng tích ............................................................92 8.3. Chu trình công tác thực tế của ĐCĐT ......................................................................... 92 8.3.1. Quá trình trao đổi khí .......................................................................................................92 8.3.2. Quá trình nén..................................................................................................................104 8.3.3. Quá trình cháy ................................................................................................................108 8.3.4. Quá trình giãn nở ...........................................................................................................119 8.3.5. Các biện pháp hoàn thiện quá trình cháy .......................................................................122 8.3.6. Vấn đề độc hại của khí thải và tiếng ồn .........................................................................122 Chương 9: TÍNH NĂNG KINH TẾ KỸ THUẬT CỦA ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG............. 131 9.1. Các thông số đánh giá tính năng kinh tế - kỹ thuật của động cơ ............................... 131 9.1.1. Thông số chỉ thị .............................................................................................................131 9.1.2. Thông số có ích Ne, Me, ηe, ge .........................................................................................132 9.2. Xác định dung tích công tác của xilanh ..................................................................... 133 9.2.1. Thể tích công tác ............................................................................................................133 9.2.2. Đường kính xilanh .........................................................................................................134 9.2.3. Hành trình của piston .....................................................................................................134 9.3. Giới thiệu đường đặc tính tốc độ động cơ ................................................................. 134 9.3.1. Đường đặc tính tốc độ ngoài và bộ phận của động cơ xăng ..........................................134 9.3.2. Đường đặc tính tốc độ ngoài và bộ phận của động cơ diesel .........................................137 9.4. Giới thiệu đường đặc tính điều chỉnh ........................................................................ 139 9.4.1. Đường đặc tính điều chỉnh theo thành phần hỗn hợp công tác ......................................140 9.4.2. Đường đặc tính theo góc đánh lửa sớm – góc phun sớm: ..............................................140 Chương 10: TĂNG ÁP ĐỘNG CƠ ....................................................................................... 142 10.1. Phân tích các biện pháp nâng cao công suất của động cơ ....................................... 142 10.1.1. Giảm số kỳ () ..............................................................................................................142 10.1.2. Tăng tốc độ động cơ (n) ...............................................................................................142 10.1.3. Tăng số xylanh động cơ (i) ..........................................................................................142 10.1.4. Tăng thể tích công tác của động cơ (Vh) ......................................................................142 10.1.5. Tăng áp cho động cơ ....................................................................................................143 10.2. Sơ đồ hệ thống, nguyên lý làm việc, phạm vi ứng dụng của phương pháp tăng áp dẫn động bằng cơ khí, tuabin khí. ................................................................................................. 143 10.2.1. Tăng áp dẫn động bằng cơ khí (supercharger) .............................................................143 10.2.2. Tăng áp bằng tuabin khí (turbocharger) .......................................................................144 10.2.3. Tăng áp hỗn hợp ..........................................................................................................145 10.3. Những vấn đề cần lưu ý khi tăng áp động cơ .......................................................... 147 10.3.1. Tỷ số nén  ...................................................................................................................147 10.3.2. Pha phân phối khí.........................................................................................................147 10.3.3. Hệ thống cung cấp nhiên liệu .......................................................................................148 10.3.4. Ống nạp và ống thải .....................................................................................................148 10.3.5. Làm mát trung gian cho không khí tăng áp .................................................................148 10.3.6. Làm mát piston ............................................................................................................149 Chương 11: ĐỘNG HỌC - ĐỘNG LỰC HỌC CƠ CẤU PISTON - TRỤC KHUỶU - THANH TRUYỀN ................................................................................................................. 150 11.1. Động học cơ cấu piston - trục khuỷu - thanh truyền giao tâm ................................ 150 11.1.1. Quy luật động học của piston (chuyển vị, vận tốc và gia tốc của piston) ....................150 11.1.2. Khảo sát quy luật động học của piston bằng phương pháp đồ thị................................153 11.1.3. Quy luật động học của thanh truyền ............................................................................155 11.2. Động học cơ cấu piston - trục khuỷu - thanh truyền lệch tâm ................................. 156 11.2.1. Mục đích của việc dung cơ cấu piston - trục khuỷu - thanh truyền lệch tâm ...............156 11.2.2. Quy luật động học của cơ cấu piston ...........................................................................156 11.2.3. Quy luật động học của thanh truyền trong cơ cấu piston - trục khuỷu - thanh truyền lệch tâm ................................................................................................................................................158 188 11.3. Động lực học của cơ cấu piston - trục khuỷu - thanh truyền ................................... 159 11.3.1. Khái niệm .....................................................................................................................159 11.3.2. Khối lượng của các chi tiết chuyển động .....................................................................159 11.3.3. Hợp lực và momen tác dụng lên cơ cấu piston - trục khuỷu - thanh truyền ................163 11.4. Hợp lực tác dụng lên trục khuỷu của động cơ nhiều xilanh .................................... 167 11.4.1. Góc công tác k ..........................................................................................................167 11.4.2. Lực và momen tác dụng trên trục khuỷu của động cơ một hàng xilanh ......................168 11.4.3. Đồ thị vectơ phụ tải tác dụng trên chốt khuỷu .............................................................170 Chương 12: CÂN BẰNG ĐỘNG CƠ .................................................................................... 173 12.1. Cân bằng động cơ một xilanh .................................................................................. 174 12.1.1. Cân bằng lực quán tính chuyển động tịnh tiến .............................................................174 12.2. Cân bằng động cơ nhiều xilanh ............................................................................... 177 12.2.1. Cân bằng động cơ hai xilanh ........................................................................................177 12.2.2. Cân bằng động cơ ba xilanh .........................................................................................179 12.2.3. Cân bằng động cơ bốn xilanh ......................................................................................181 12.2.4. Cân bằng động cơ sáu xilanh .......................................................................................182 DANH MỤC HÌNH Hình 1.1. Sơ đồ cấu tạo ĐCĐT. ................................................................................................. 3 Hình 1.2. Sơ đồ nguyên lý làm việc của động cơ xăng bốn kỳ. .................................................. 8 Hình 1.3. Sơ đồ nguyên lý làm việc của động cơ Diesel bốn kỳ. ................................................ 9 Hình 1.4. Sơ đồ nguyên lý làm việc của động cơ xăng hai kỳ dùng cửa quét và cửa thải. ...... 10 Hình 1.5. Sơ đồ làm việc của động cơ Diesel hai kỳ. ............................................................... 11 Hình 1.6. Sơ đồ làm việc của động cơ Diesel hai kỳ quét thẳng qua supap thải. .................... 11 Hình 2.1. Thân máy. ................................................................................................................. 14 Hình 2.2. Nắp xilanh và các chi tiết lắp trên nắp xylanh ......................................................... 16 Hình 2.3. Hình dạng và cấu tạo gioăng nắp máy. .................................................................... 17 Hình 2.4. Thân động cơ và lót xylanh. ..................................................................................... 18 Hình 2.5: Các loại ống lót xylanh ............................................................................................ 18 Hình 2.6. Cacte. ........................................................................................................................ 19 Hình 2.7. Cacte chứa dầu bôi trơn động cơ. ............................................................................ 20 Hình 2.8. Ổ đỡ trục và bạc lót .................................................................................................. 20 Hình 2.9: Gugiông .................................................................................................................... 21 Hình 2.10. Gugiông liên kết nắp xilanh, cổ xả. ........................................................................ 22 Hình 3.1: Cấu tạo piston .......................................................................................................... 23 Hình 3.2: Các dạng đỉnh lõm piston ........................................................................................ 24 Hình 3.3: Chốt piston và các loại chốt piston .......................................................................... 25 Hình 3.4: Các kiểu lắp chốt piston. .......................................................................................... 26 Hình 3.5. Xécmăng khí và dầu. ................................................................................................. 27 Hình 3.6. Kết cấu xécmăng khí. ................................................................................................ 27 Hình 3.7: Tác dụng bơm dầu của xecmăng khí ........................................................................ 27 Hình 3.8: Miệng cắt xecmăng khí và xecmăng dầu. ................................................................. 28 Hình 3.9: Các kiểu tiết diện xecmăng ...................................................................................... 28 Hình 3.10. Cấu tạo thanh truyền .............................................................................................. 29 Hình 3.11. Mặt cắt thân thanh truyền ...................................................................................... 30 Hình 3.12. Trục khuỷu và các chi tiết lắp ghép. ....................................................................... 31 189 Hình 3.13. Bánh đà dạng đĩa. ................................................................................................... 33 Hình 3.14. Bánh đà dạng vành (a) và bánh đà dạng chậu (b). ................................................ 33 Hình 3.15: Kết cấu bánh đà ..................................................................................................... 34 Hình 4.1. Cơ cấu phân phối khí bố trí supap treo. ................................................................... 36 Hình 4.2. Cơ cấu phân phối khí bố trí supap đặt. .................................................................... 36 Hình 4.3. Dẫn động trục cam bằng bánh răng. ........................................................................ 37 Hình 4.4. Dẫn động trục cam bằng xích................................................................................... 37 Hình 4.5. Dẫn động trục cam bằng trục. .................................................................................. 38 Hình 4.6. Dẫn động trục cam bằng đai răng............................................................................ 38 Hình 4.7. Hệ thống điều khiển phân phối khí VVT-i. ............................................................... 39 Hình 4.8. Hệ thống hệ thống supap không lò xo. ..................................................................... 40 Hình 4.9. Kết cấu supap. Hình 4.10. Supap đỉnh lõm (a) và đỉnh lồi (b). ............................ 41 Hình 4.11. Đuôi supap và móng hãm hình côn. ....................................................................... 42 Hình 4.12. Lò xo supap. ............................................................................................................ 43 Hình 4.13. Con đội hình nấm a) và các loại con đội hình trụ c), d), e), f). .............................. 43 Hình 4.14. a) Con đội con lăn và b)con đội thủy lực. .............................................................. 44 Hình 4.15. Cò mổ và đũa đẩy. .................................................................................................. 45 Hình 4.16. Các loại đế supap. .................................................................................................. 45 Hình 4.17. Các loại ống dẫn hướng. ........................................................................................ 46 Hình 4.18. Cấu tạo trục cam. ................................................................................................... 46 Hình 4.19: Điều chỉnh khe hở nhiệt ......................................................................................... 47 Hình 4.20: Ví trí các xupáp và cơ cấu điều chỉnh .................................................................... 48 Hình 5.1. Hệ thống bôi trơn trên động cơ. ............................................................................... 50 Hình 5.2. Sơ đồ nguyên lý của hệ thống bôi trơn bằng vung tóe. ............................................ 52 Hình 5.3. Sơ đồ nguyên lý hệ thống bôi trơn cacte ướt. ............................................................ 53 Hình 5.4. Sơ đồ hệ thống bôi trơn cacte khô. ........................................................................... 53 Hình 5.5. Cấu tạo bơm bánh răng ăn khớp ngoài. ................................................................... 55 Hình 5.6. Cấu tạo bơm bánh răng ăn khớp trong. ................................................................... 55 Hình 5.7. Bơm phiến trượt (bơm cánh quạt). ........................................................................... 55 Hình 5.8. Cấu tạo bầu lọc thô. ................................................................................................. 56 Hình 5.9. Kết cấu bình lọc tinh. ................................................................................................ 56 Hình 5.10. Bộ làm mát dầu ....................................................................................................... 57 Hình 5.11. Đồng hồ đo nhiệt độ dầu ........................................................................................ 57 Hình 5.12. Đồng hồ đo áp suất dầu bôi trơn. ........................................................................... 58 Hình 5.13. Sơ đồ nguyên lý đo áp suất dầu bằng cảm biến. .................................................... 58 Hình 5.14. Đèn báo nguy áp suất dầu. ..................................................................................... 59 Hình 6.1. Đồ thị suất tiêu hao nhiên liệu, độ mòn xilanh với nhiệt độ làm việc của động cơ. 61 Hình 6.2. Sơ đồ làm mát bằng không khí. ................................................................................ 62 Hình 6.3. Hệ thống làm mát bằng nước kiểu bốc hơi. .............................................................. 63 Hình 6.4. Hệ thống làm mát bằng nước đối lưu tự nhiên. ........................................................ 63 Hình 6.5. Hệ thống làm mát tuần hoàn cưỡng bức một vòng kín. ............................................ 64 Hình 6.6. Hệ thống làm mát tuần hoàn cưỡng bức hai vòng. .................................................. 65 Hình 6.7. Hệ thống làm mát một vòng hở. ............................................................................... 65 Hình 6.8. Cấu tạo của két nước. ............................................................................................... 67 Hình 6.9. Các dạng ống của két nước. ..................................................................................... 67 Hình 6.10. Kết cấu nắp két nước. ............................................................................................. 67 Hình 6.11. Nắp két nước được tháo ra từ cổ rót nước vào bộ tản nhiệt. ................................. 68 Hình 6.12. Bơm nước kiểu ly tâm. ............................................................................................ 68 Hình 6.13. Van hằng nhiệt. ....................................................................................................... 69 Hình 6.14. Chế độ làm việc của van hằng nhiệt kiểu xốp. ....................................................... 69 Hình 6.15. Các kiểu van hằng nhiệt. ........................................................................................ 70 Hình 6.16. Quạt cơ khí. ............................................................................................................ 70 Hình 6.17. Một số chất lỏng dùng cho động cơ ô tô. ............................................................... 72 190 Hình 8.1. Chu trình lý tưởng của ĐCĐT. ................................................................................. 88 Hình 8.2. Chu trình lý tưởng hỗn hợp. ...................................................................................... 90 Hình 8.3. Chu trình đẳng tích. .................................................................................................. 91 Hình 8.4. So sánh các chu trình lý tưởng của ĐCĐT trên cơ sở đồ thị T-S, (hình a cùng  và Q1, hình b cùng áp suất cực đại và Q1). ................................................................................... 92 Hình 8.5. Phần đồ thị công của quá trình thay đổi môi chất trong động cơ 4 kỳ. ................... 93 Hình 8.6. Sơ đồ tính toán áp suất Pa. ....................................................................................... 94 Hình 8.7. Ảnh hưởng của ∆T tới nhiệt độ Ta (Tk = 2880K ; γr = 0,06 và T = 10000K). ........... 96 Hình 8.8. Mối quan hệ giữa hệ số nạp ηv và tỷ số nén ε. .......................................................... 99 Hình 8.9. Ảnh hưởng của tốc độ dòng khí W qua supap nạp tới hệ số nạp ηv. ........................ 99 Hình 8.10. Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy nóng khí nạp mới ∆T tới hệ số nạp ηv. .................... 100 Hình 8.11. Minh họa ảnh hưởng của các góc phối khí đến quá trình thay đổi khí ở động cơ bốn kỳ. 101 Hình 8.12. Phần đồ thị công của quá trình thay đổi khí trong động cơ 2 kỳ. ........................ 103 Hình 8.13. Đồ thị biến thiên áp suất Px trong xilanh động cơ 2 kỳ. ...................................... 103 Hình 8.14. Đường cong biểu diễn trạng thái của môi chất công tác trong quá trình nén. .... 104 Hình 8.15. Sự thay đổi của Pc và n1 theo số vòng quay. ........................................................ 106 Hình 8.16. Ảnh hưởng của tải trọng tới n1. ............................................................................ 107 Hình 8.17. Quá trình cháy của động cơ xăng đốt cháy cưỡng bức. ....................................... 109 Hình 8.18: Cháy kích nổ a/ đồ thị P – V; b/ đồ thị P – . ................................................... 110 Hình 8.19. Quá trình cháy sớm. ............................................................................................. 110 Hình 8.20. Ảnh hưởng của thành phần hòa khí α tới tốc độ lan màng lửa u. ........................ 112 Hình 8.21. Ảnh hưởng của góc đánh lửa sớm tới quá trình cháy. ......................................... 112 Hình 8.22. Đồ thị khai triển quá trình cháy ở động cơ diesel. ............................................... 114 Hình 8.23. Ảnh hưởng của số xêtan tới tới quá trình cháy. ................................................... 116 Hình 8.24. Ảnh hưởng của góc phun sớm θ tới φi, Pz và ∆P/∆φ. ........................................... 117 Hình 8.25. Đồ thị công P – V của quá trình giãn nở. ............................................................. 119 Hình 8.26. Sự thay đổi chỉ số giãn nở đa biến trung bình n2 của động cơ Zil – 130 theo số vòng quay trục khuỷu khi mở van tiết lưu ở vị trí khác nhau. ................................................ 120 Hình 8.27. Sự thay đổi của n2 và áp suất cuối quá trình giãn nở theo phụ tải. ..................... 121 Hình 8.28. Cấu tạo và nguyên lý làm việc của van chân không điều khiển bằng nhiệt ......... 124 Hình 8.29. Hoạt động của hệ thống EGR khi động cơ lạnh, nhiệt độ nước làm mát dưới 500C. ....... 124 Hình 8.30. Hoạt động của hệ thống EGR khi động cơ ở chế độ không tải, bướm ga đóng hoàn. ...... 125 Hình 8.31. Hoạt động của hệ thống EGR khi động cơ ở tải nhỏ và tải lớn, bướm ga nằm giữa cửa EGR và cửa R. ................................................................................................................. 125 Hình 8.32. Hoạt động của hệ thống EGR khi cửa “R” của van điều biến chân không EGR mở bởi bướm ga ............................................................................................................................ 126 Hình 8.33. Hoạt động của hệ thống EGR khi bướm ga mở hoàn toàn. ................................. 126 Hình 8.34. Vị trí van PVC trên động cơ. ................................................................................ 127 Hình 8.35. Chế độ làm việc của van PVC. ............................................................................. 127 Hình 8.36. Bộ lọc khí xả liền khối. ......................................................................................... 127 Hình 8.37. Sơ đồ khối hệ thống xúc tác oxy hoá. ................................................................... 128 Hình 8.38. Quan hệ giữa tỷ lệ làm sạch NOx, CO và HC với tỷ lệ hỗn hợp. ......................... 128 Hình 9.1. Đồ thị công P – V của chu trình thực tế. ................................................................ 131 Hình 9.2. Đặc tính tốc độ của động cơ. .................................................................................. 134 Hình 9.3. Khuynh hướng biến thiên của v theo tốc độ n. ..................................................... 135 Hình 9.4. Biến thiên của m theo tốc độ n của ĐC xăng. ....................................................... 136 Hình 9.5. Biến thiên của Pe và Me theo tốc độ n của ĐC xăng. ............................................. 136 Hình 9.6. Đặc tính tốc độ của ĐC dùng BCHK. .................................................................... 137 Hình 9.7. Biến thiên của m theo tốc độ n của ĐC diesel. ..................................................... 138 Hình 9.8. Đặc tính tốc độ của ĐC diesel. ............................................................................... 139 Hình 9.9. Các đặc tính điều chỉnh thành phần hòa khí. ......................................................... 140 Hình 9.10. Đặc tính điều chỉnh góc phun sớm ở n = 1.800 v/ph và toàn tải. ........................ 141 191 Hình 10.1. Tăng áp dẫn động bằng cơ khí. ............................................................................ 144 Hình 10.2. Tăng áp dẫn động bằng tuabin khí. ...................................................................... 144 Hình 10.3. Sơ đồ nguyên lý động cơ tăng áp tuabin khí dẫn động bằng năng lượng khí thải. .......... 145 Hình 10.4. Sơ đồ nguyên lý động cơ tăng áp hỗn hợp hai tầng lắp nối tiếp. ......................... 146 Hình 11.1. Sơ đồ cơ cấu piston – khuỷu trục – thanh truyền giao tâm. ................................. 150 Hình 11.2. Phương pháp đồ thị Brich và cách triển khai trên tọa độ  -x. ........................... 153 Hình 11.3. Giải tốc độ bằng đồ thị. ........................................................................................ 154 Hình 11.4. Giải gia tốc bằng đồ thị. ....................................................................................... 155 Hình 11.5. Cơ cấu piston –khuỷu trục – thanh truyền lệch tâm. ............................................ 157 Hình 11.6. Hệ lực khi thay thế thanh truyền bằng hệ tương đương một khối lượng. ............. 160 Hình 11.7. Phân bố khối lượng thanh truyền bằng hệ tương đương hai khối lượng. ............ 161 Hình 11.8. Phân bố khối lượng của khuỷu trục. ..................................................................... 162 Hình 11.9. Đồ thị công P – V và đồ thị công triển khai P  . ............................................. 165 Hình 11.10. Chiều tác dụng và dấu của lực quán tính chuyển động tịnh tiến. ...................... 165 Hình 11.11. Hệ lực tác dụng trên cơ cấu piston – trục khuỷu – thanh truyền giao tâm ........ 167 Hình 11.12. Sơ đồ kết cấu trục khuỷu của động cơ 4 kỳ, 6 xilanh. ........................................ 168 Hình 11.13. Diễn biến các hành trình trong các xilanh của động cơ 4 kỳ 6 xilanh. .............. 169 Hình 11.14. Đồ thị vectơ phụ tải tác dụng trên chốt khuỷu. .................................................. 170 Hình 11.15. Đồ thị triển khai vecto phụ tải tác dụng lên chốt khuỷu. .................................... 171 Hình 12.1. Sơ đồ cân bằng lực quán tính chuyển động tịnh tiến cấp I. ................................. 175 Hình 12.2. Cơ cấu cân bằng Lăng-set-chơ-rơ dùng cân bằng lực Pj1 và Pj2. ........................ 176 Hình 12.3. Sơ đồ cân bằng lực quán tính chuyển động quay. ................................................ 176 Hình 12.4. Sơ đồ lực quán tính của động cơ hai xilanh có δ = 3600. .................................... 177 Hình 12.5. Sơ đồ động cơ hai xilanh có góc lệch hai trục khuỷu δ = 1800. ........................... 178 Hình 12.6. Sơ đồ trục khuỷu của động cơ 4 kỳ 3 xilanh, thứ tự làm việc 1-2-3. .................... 179 Hình 12.7. Sơ đồ trục khuỷu động cơ 4 kỳ 4 xylanh, thứ tự làm việc 1 – 3 – 4 – 2. ............... 181 Hình 12.8. Sơ đồ trục khuỷu động cơ 4 kỳ 6 xylanh, thứ tự làm việc 1 – 5 – 3 – 6 – 2 – 4. ... 182 192 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Tất Tiến – Nguyên lý động cơ đốt trong – NXB Giáo Dục Hà Nội 2008 [2] Dương Văn Đức – Ô tô – NXB Xây Dựng Hà Nội 2006 [3] Phạm Minh Tuấn – Động cơ đốt trong – NXB Khoa học Kỹ thuật Hà Nội 2006 [4] Văn Thị Bông, Huỳnh Thành Công – Lý thuyết Động cơ đốt trong – NXB Đại học Quốc gia TP.Hồ Chí Minh [5] Bùi Văn Ga – Quá trình cháy trong động cơ đốt trong - NXB Khoa học kỹ thuật - 2002. [6] Bùi Văn Ga – Ôtô và ô nhiễm môi trường – NXB Giáo dục -1999. [5] Pham Minh Tuan, Nguyen The Luong, Tran Quang Vinh, Tran Đang Quoc, Le Anh Tuan -Evaluation of effect on reducing emission of EMITEC three-way catalytic converter used for motorcycles - Inter. Conference organized by VR, Hanoi, November 5, 2006. [6] Pham Minh Tuan, Le Anh Tuan, Hoang Minh Duc - Simulation of turbocharged diesel engine D1146TIS designed and manufactured by VEAM - Science and Technology Magazine Nr. 61, Hanoi, 2007. [7] Tim Gilles - Automotive Engines diagnosis - Repair and Rebuilding 6th Edition – Santa Barbara City College – 2009 [8] The Internal Combustion Engine in Theory and Practice - The M.I.T press (Masachusettes Institute of Technology) – 1998 [9] Advanced Engine Technology - London Roal Institute of Technology - 1999 [10] A. Kolchin, A. Demidov - Design of Automotive Engines - Mir Publishers Moscow. [11] Internal Combustion Engine Modeling - 1995. [12] Advanced Engine Technology - London Roal Institute of Technology - 1999. [13] Diesel-In-Line Fuel-Injection Pumps, Bosch. [14] Heywood - Internal Combustion Engine Fundamental - Mc Graw-Hill - 1998.