Giáo trình Nhiệt kỹ thuật

u líp Giả sử cã v¸ch trô 3 líp cã b¸n kÝnh r1, r2, r3, lµm bằng vật liệu đồng chất vµ cã hệ số dẫn nhiệt t­¬ng øng λ1, λ2, λ3, nhiệt độ của c¸c bề mặt bªn ngoµi tương ứng tw1, tw4 kh«ng đổi, nhiÖt ®é bÒ mÆt tiÕp xóc Ðp chÆt nhau lµ tw2 vµ tw3 Qua s¬ ®å dÉn nhiÖt ta thÊy qu¸ tr×nh dÉn nhiÖt lµ æn ®Þnh vµ mét chiÒu, nªn mËt ®é dßng nhiÖt qua c¸c líp lµ b»ng nhau. Nh­ vËy, ®­êng biÓu diÔn sù thay ®æi nhiÖt ®é qua v¸ch trô mét líp lµ mét ®­êng cong logarit vµ qua nhiÒu líp sÏ lµ ®­êng cong l«garit liªn tiÕp cã nhiÖt ®é gi¶m dÇn ra phÝa ngoµi. 3. Trao ®æi nhiÖt ®èi l­u a) Kh¸i niÖm Trao ®æi nhiÖt ®èi l­u lµ qóa tr×nh trao ®æi nhiÖt nhê sù chuyÓn ®éng cña chÊt láng hoÆc chÊt khÝ gi÷a nh÷ng vïng cã nhiÖt ®é kh¸c nhau. - §Æc ®iÓm trao ®æi nhiÖt ®èi l­u : lu«n cã kÌm hiÖn t­îng dÉn nhiÖt bªn trong chÊt láng hay chÊt khÝ, v× trong khèi chÊt láng hay chÊt khÝ kh«ng cã cã c¸c phÇn tö cã nhiÖt ®é kh¸c nhau tiÕp xóc víi nhau. b) Ph©n lo¹i trao ®æi nhiÖt ®èi l­u Trao ®æi nhiÖt ®èi l­u tù nhiªn Trao ®æi nhiÖt ®èi l­u tù nhiªn lµ qu¸ tr×nh trao ®æi nhiÖt ®­îc thùc hiÖn khi chÊt láng hay chÊt khÝ chuyÓn ®éng tù nhiªn. Nguyªn nh©n g©y ra chuyÓn ®éng tù nhiªn lµ do ®é chªnh lÖch mËt ®é chÊt láng hay chÊt khÝ gi÷a nh÷ng vïng cã nhiÖt ®é kh¸c nhau. ChuyÓn ®éng tù nhiªn phô thuéc vµo b¶n chÊt c¸c chÊt vµ ®é chªnh lÖch nhiÖt ®é, nhiÖt ®é chªnh lÖch cµng lín th× ®é chªnh mËt ®é cµng lín vµ chuyÓn ®éng tù nhiªn cµng m·nh liÖt. - VÝ dô : HiÖn t­îng lµm m¸t b»ng n­íc hoÆc b»ng kh«ng khÝ, nhê cã sù chªnh lÖch mËt ®é gi÷a nh÷ng vïng cã nhiÖt ®é kh¸c nhau g©y ra sù chuyÓn ®éng cña c¸c phÇn tö c¸c chÊt láng s¸t bÒ mÆt vËt r¾n ®­îc ®èt nãng h×nh thµnh c¸c bät h¬i, lín dÇn vµ gi¶n në, nhÑ h¬n t¸ch khái bÒ mÆt vËt r¾n, chuyÓn ®éng lªn bÒ mÆt tho¸ng vµ vì ra t¹o ra h¬i (n­íc nãng nhÑ næi lªn trªn, n­íc nguéi nÆng h¬n ch×m xuèng d­íi...) Trao ®æi nhiÖt ®èi l­u c­ìng bøc (h×nh. 2 -4) Trao ®æi nhiÖt ®èi l­u c­ìng bøc lµ qu¸ tr×nh trao ®æi nhiÖt ®­îc thùc hiÖn nhê chuyÓn ®éng c­ìng bøc cña chÊt láng hay chÊt khÝ. - VÝ dô : HiÖn t­îng lµm m¸t b»ng n­íc hoÆc b»ng kh«ng khÝ trªn «t«, nhê cã b¬m n­íc hoÆc qu¹t giã, t¹o ra ¸p lùc vµ g©y ra sù chuyÓn ®éng cña c¸c phÇn tö cña nø¬c hoÆc kh«ng khÝ tõ vïng cã nhiÖt ®é cao tíi vïng cã nhiÖt ®é thÊp... M¸y nÐn khÝ Xi lanh Van æn nhiÖt KÐt n­íc Qu¹t giã B¬m n­íc §éng c¬ nhiÖt §éng hå nhiÖt ®é N­íc tuÇn hoµn H×nh 2-4. Trao ®æi nhiÖt ®èi l­u c­ìng bøc  4. Trao ®æi nhiÖt b»ng bøc x¹ a) Kh¸i niÖm Trao ®æi nhiÖt b»ng bøc x¹ lµ qu¸ tr×nh trao ®æi nhiÖt ®­îc thùc hiÖn b»ng sãng ®iÖn tõ. b) §Æc ®iÓm trao ®æi nhiÖt bøc x¹ - Qu¸ tr×nh dao ®éng ®iÖn tõ cña c¸c ph©n tö vµ nguyªn tö, sinh ra kh¶ n¨ng bøc x¹ n¨ng l­îng biÕn thµnh nhiÖt n¨ng. - Kh¸c víi trao ®æi nhiÖt b»ng dÉn nhiÖt vµ ®èi l­u, c­êng ®é tao ®æi nhiÖt bøc x¹ kh«ng chØ phô thuéc vµo ®é chªnh nhiÖt ®é mµ cßn phô thuèc vµo gi¸ trÞ tuyÖt ®èi nhiÖt ®é cña c¸c vËt, nghÜa lµ qu¸ tr×nh ®­îc tiÕn hµnh ë nhiÖt ®é cµng cao th× vai trß cña trao ®æi nhiÖt bøc x¹ cµng lín. H×nh 2-5. Trao ®æi nhiÖt b»ng bøc x¹ - VÝ dô : n¨ng l­îng bøc x¹ cña mÆt trêi (57620C) ®i qua c¸c tÇng khÝ «z«n bÞ hÊp thô lín, cßn l¹i ®­îc truyÒn tíi mÆt ®Êt th«ng qua c¸c sãng ®iÖn tõ (b­íc sãng ng¾n) Gi¶ sö cã dßng bøc x¹ Q (h×nh. 2 - 5) tõ vËt thÓ kh¸c ®Ëp tíi vËt ®ang xÐt th× mét phÇn bÞ ph¶n x¹ QR, mét phÇn ®­îc vËt hÊp thô QA vµ mét phÇn xuyªn qua vËt QD. Nh­ vËy mét vËt kh«ng chØ cã kh¶ n¨ng ph¸t ®i n¨ng l­îng bøc x¹ mµ cßn cã kh¶ n¨ng hÊp thô n¨ng l­îng bøc x¹. Khi nhiÖt ®é cña c¸c vËt b»ng nhau, trÞ sè n¨ng l­îng bøc x¹ b»ng trÞ sè n¨ng l­îng hÊp thô, ta nãi c¸c vËt ë tr¹ng th¸i c©n b»ng. IV. Néi dung nhËn d¹ng c¸c d¹ng truyÒn nhiÖt cña ®éng c¬ 1. Lµm s¹ch vµ nhËn d¹ng ®éng c¬ lµm m¸t b»ng ®èi l­u tù nhiªn 2. Lµm s¹ch vµ nhËn d¹ng ®éng c¬ lµm m¸t b»ng ®èi l­u c­ìng bøc 3. VËn hµnh ®éng c¬ 4. Quan s¸t sù truyÒn nhiÖt cña c¸c lo¹i ®éng c¬ 5. §o nhiÖt ®é bªn ngoµi ®éng c¬ 6. Tæng hîp c¸c sè liÖu V. C©u hái vµ bµi tËp 1. Kh¸i niÖm vµ ®Æc ®iÓm cña truyÒn nhiÖt b»ng dÉn nhiÖt ? 2. Kh¸i niÖm vµ ®Æc ®iÓm cña truyÖn nhiÖt b»ng ®èi l­u ? 3. (Bµi tËp) Gi¶I thÝch c¸c hiÖn t­îng trao ®æi nhiÖt b»ng ®èi l­u? tHùC HµNH nhËn d¹ng c¸c d¹ng truyÒn nhiÖt I. tæ chøc chuÈn bÞ n¬i lµm viÖc 1. Môc ®Ých: - RÌn luyÖn kü n¨ng kiÓm tra nhËn d¹ng vµ kiÓm tra c¸c d¹ng truyÒn nhiÖt - NhËn d¹ng c¸c bé ph©n cña hÖ thèng cña ®éng c¬ nhiÖt 2. Yªu cÇu: - KiÓm tra chÝnh x¸c, ®óng quy tr×nh vµ ®óng yªu cÇu kü thuËt. - NhËn d¹ng vµ kiÓm tra ®­îc c¸c d¹ng truyÒn nhiÖt - Sö dông dông cô hîp lý, chÝnh x¸c. - §¶m b¶o an toµn trong qu¸ tr×nh th¸o, l¾p - Tæ chøc n¬i lµm viÖc khoa häc, ng¨n n¾p, gän gµng. 3. ChuÈn bÞ: a) Dông cô: - C¸c lo¹i ®éng c¬ nhiÖt dïng nhËn d¹ng vµ kiÓm tra c¸c d¹ng truyÒn nhiÖt - Dông cô th¸o l¾p, b¶o d­ìng ®éng c¬ nhiÖt - Khay ®ùng dông cô, chi tiÕt - Bé dông cô kiÓm tra ¸p suÊt, ®é ch©n kh«ng, nhiÖt ®é vµ thÓ tÝch b) VËt t­: - GiÎ s¹ch - GiÊy nh¸m - Nhiªn liÖu vËn hµnh, röa, dÇu mì b«i tr¬n - C¸c ®Çu nèi, jo¨ng ®Öm.... - Tµi liÖu ph¸t tay vÒ c¸c quy tr×nh vµ tra cøu c¸c yªu cÇu kü thuËt vÒ kiÓm tra vµ b¶o d­ìng ®éng c¬ nhiÖt - Bè trÝ n¬i lµm viÖc cho nhãm häc viªn ®ñ diÖn tÝch, ¸nh s¸ng vµ th«ng giã II. Quy tr×nh thùc hµnh nhËn d¹ng c¸c d¹ng truyÒn nhiÖt 1. NhËn d¹ng c¸c lo¹i ®éng c¬ nhiÖt - NhËn d¹ng cÊu t¹o ®éng c¬ lµm m¸t b»ng ®èi l­u tù nhiªn - NhËn d¹ng cÊu t¹o ®éng c¬ lµm m¸t b»ng ®èi l­u c­ìng bøc 2. NhËn d¹ng c¸c d¹ng truyÒn nhiÖt - VËn hµnh ®éng c¬ - Quan s¸t vµ nhËn d¹ng c¸c d¹ng truyÒn nhiÖt 3. Tæng hîp c¸c d¹ng truyÒn nhiÖt cña ®éng c¬ - LËp b¶ng tæng hîp. III. thùc hµnh nhËn d¹ng c¸c lo¹i ®éng c¬ nhiÖt 1. NhËn d¹ng ®éng c¬ lµm m¸t b»ng ®èi l­u tù nhiªn a) Lo¹i ®éng c¬ lµm m¸t b»ng n­íc - Lµm s¹ch bÒ mÆt vµ bªn ngoµi ®éng c¬ - Quan s¸t c¸c bé phËn cña ®éng c¬ tÜnh t¹i, lo¹i mét hoÆc hai xi lanh (xilanh, th©n m¸y, n­íc..) - VÏ s¬ ®å cÊu t¹o hÖ thèng lµm m¸t - Tæng hîp c¸c ®Æc ®iÓm cÊu t¹o b) Lo¹i ®éng c¬ lµm m¸t b»ng kh«ng khÝ - Lµm s¹ch bÒ mÆt vµ bªn ngoµi ®éng c¬ - Quan s¸t c¸c bé phËn cña ®éng c¬ lo¹i mét hoÆc hai xi lanh (xilanh, th©n m¸y, c¸c c¸nh t¶n nhiÖt..) - VÏ s¬ ®å cÊu t¹o hÖ thèng lµm m¸t - Tæng hîp c¸c ®Æc ®iÓm cÊu t¹o 2. NhËn d¹ng ®éng c¬ lµm m¸t b»ng ®èi l­u c­ìng bøc a) Lo¹i ®éng c¬ lµm m¸t b»ng n­íc (h×nh. 2 -6) - Lµm s¹ch bÒ mÆt vµ bªn ngoµi ®éng c¬ - Quan s¸t c¸c bé phËn cña ®éng c¬ «t« (xilanh, th©n m¸y, b¬m n­íc, qu¹t giã, kÐt n­íc, van æn nhiÖt vµ c¸c èng n­íc..) - VÏ s¬ ®å cÊu t¹o hÖ thèng lµm m¸t - Tæng hîp c¸c ®Æc ®iÓm cÊu t¹o C¬ cÊu sup¸p Bugi èng x¶ B¸nh r¨ng trôc cam N­íc lµm m¸t C¸c te Trôc khuûu Thanh truyÒn Th©n m¸y vµ xi lanh Pitt«ng B©ï läc kh«ng khÝ B¸nh ®µ H×nh 2-6. S¬ ®å cÊu t¹o ®éng c¬ lµm m¸t b»ng n­íc (lo¹i c­ìng bøc) b) Lo¹i ®éng c¬ lµm m¸t b»ng kh«ng khÝ - Lµm s¹ch bÒ mÆt vµ bªn ngoµi ®éng c¬ - Quan s¸t c¸c bé phËn cña ®éng c¬ «t« (xilanh, th©n m¸y, qu¹t giã, c¸c èng giã vµ c¸c c¸nh t¶n nhiÖt..) - VÏ s¬ ®å cÊu t¹o hÖ thèng lµm m¸t - Tæng hîp c¸c ®Æc ®iÓm cÊu t¹o IV. thùc hµnh nhËn d¹ng c¸c d¹ng truyÒn nhiÖt 1. NhËn d¹ng truyÒn nhiÖt b»ng ®èi l­u tù nhiªn a) Lo¹i ®éng c¬ lµm m¸t b»ng n­íc - VËn hµnh ®éng c¬ - Quan s¸t ho¹t ®éng cña hÖ thèng lµm m¸t ®éng c¬ tÜnh t¹i, lo¹i mét hoÆc hai xi lanh (xilanh, th©n m¸y, n­íc..) - §o nhiÖt ®é cña ®éng c¬ (khi b¾t ®©ï khëi ®éng, khi n­íc bèc h¬i…) - Tæng hîp c¸c ®Æc ®iÓm cña d¹ng truyÒn nhiÖt b) Lo¹i ®éng c¬ lµm m¸t b»ng kh«ng khÝ - VËn hµnh ®éng c¬ - Quan s¸t ho¹t ®éng cña hÖ thèng lµm m¸t ®éng c¬ lµm m¸t b»ng kh«ng khÝ (xilanh, th©n m¸y, c¸nh t¶n nhiÖt..) - §o nhiÖt ®é cña ®éng c¬ (khi b¾t ®©ï khëi ®éng, khi c¸nh t¶n nhiÖt to¶ nhiÖt…) - Tæng hîp c¸c ®Æc ®iÓm cña d¹ng truyÒn nhiÖt Tèc ®é dßng khÝ nãng t¨ng Tèc ®é dßng khÝ nguéi chËm Bät n­íc nguéi gi¶n në nhá Bät n­íc nãng gi¶n në lín a) b) H×nh 2-6. S¬ ®å trao ®æi nhiÖt ®èi l­u tù nhiªn a) §èi l­u cña chÊt láng b) §èi l­u cña kh«ng khÝ 2. NhËn d¹ng c¸c d¹ng truyÒn nhiÖt b»ng ®èi l­u c­ìng bøc a) Lo¹i ®éng c¬ lµm m¸t b»ng n­íc - VËn hµnh ®éng c¬ - Quan s¸t sù ho¹t ®éng cña hÖ thèng lµm m¸t ®éng c¬ «t« (xilanh, th©n m¸y, b¬m n­íc, qu¹t giã, kÐt n­íc, van æn nhiÖt vµ c¸c èng n­íc..) - §o nhiÖt ®é cña ®éng c¬ (khi b¾t ®©ï khëi ®éng, khi n­íc b¾t ®Çu s«i…) - Tæng hîp c¸c ®Æc ®iÓm cña d¹ng truyÒn nhiÖt b) Lo¹i ®éng c¬ lµm m¸t b»ng kh«ng khÝ - VËn hµnh ®éng c¬ - Quan s¸t c¸c bé phËn cña ®éng c¬ «t« (xilanh, th©n m¸y, qu¹t giã, c¸c èng giã vµ c¸c c¸nh t¶n nhiÖt..) - §o nhiÖt ®é cña ®éng c¬ (khi b¾t ®©ï khëi ®éng, khi c¸nh t¶n nhiÖt to¶ nhiÖt…) - Tæng hîp c¸c ®Æc ®iÓm cña d¹ng truyÒn nhiÖt C¸c bµi tËp më réng vµ n©ng cao i. Tªn bµi tËp 1. CÊu t¹o vµ c¸c d¹ng truyÒn nhiÖt cña ®éng c¬ «t« ? II. Yªu cÇu cÇn ®¹t 1. §o ®­îc nhiÖt ®é ë c¸c chÕ ®é lµm viÖc cña ®éng c¬. 2. LËp ®­îc b¶ng tæng hîp c¸c d¹ng truyÒn nhiÖt cña ®éng c¬ «t« ? III. Thêi gian - Sau 1 tuÇn nép ®ñ c¸c bµi tËp. Bµi 3 c¸c qóa tr×nh nhiÖt ®éng cña m«i chÊt - M· bµi: HAR. 02 10 03 Giíi thiÖu : Thùc tÕ cã thÓ x¶y ra rÊt nhiÒu qu¸ tr×nh nhiÖt ®éng kh¸c nhau, nh­ng qu¸ tr×nh tæng qu¸t nhÊt gäi lµ qu¸ tr×nh ®a biÕn. Trong ®ã cã c¸c qu¸ tr×nh nhiÖt ®éng ®Æc biÖt cña m«i chÊt nh­ : qu¸ tr×nh ®o¹n nhiÖt, qu¸ tr×nh ®½ng nhiÖt, qu¸ tr×nh ®½ng tÝch vµ qu¸ tr×nh ®½ng ¸p, ®­îc dïng ®Ó nghiªn cøu trong cÊu t¹o vµ nguyªn lý ho¹t ®éng cña c¸c lo¹i m¸y nhiÖt. §ång thêi ®Ó cã ®ñ kü n¨ng nhËn d¹ng vÒ cÊu t¹o vµ ho¹t ®éng cña c¸c lo¹i ®éng c¬ sö dông trªn « t« ngµy nay. Môc tiªu thùc hiÖn: 1. Ph¸t biÓu ®óng c¸c kh¸i niÖm vµ ph©n lo¹i cña c¸c qóa tr×nh nhiÖt ®éng c¬ b¶n Gi¶i thÝch ®­îc c¸c qóa tr×nh nhiÖt ®éng c¬ b¶n cña m¸y nÐn khÝ NhËn d¹ng vµ ph©n biÖt ®­îc c¸c c¸c qóa tr×nh nhiÖt ®éng c¬ b¶n Néi dung chÝnh: 1. C¸c qóa tr×nh nhiÖt ®éng c¬ b¶n 2. Qóa tr×nh nhiÖt ®éng cña m¸y nÐn khÝ 3. NhËn d¹ng vµ ph©n biÖt vÒ c¸c qóa tr×nh nhiÖt ®éng c¬ b¶n Häc trªn líp I. c¸c qu¸ tr×nh nhiÖt ®éng c¬ b¶n 1. Qu¸ tr×nh ®a biÕn a) Kh¸i niÖm Qu¸ tr×nh ®a biÕn lµ qu¸ tr×nh nhiÖt ®éng x¶y ra chØ cã mét rµng buéc duy nhÊt, lµ nhiÖt dung riªng cña qu¸ tr×nh kh«ng ®æi: Cn = const.Trong qu¸ tr×nh c¸c th«ng sè tr¹ng th¸i cã thÓ thay ®æi vµ hÖ cã thÓ trao ®æi c«ng vµ nhiÖt víi m«i tr­êng. b) Ph­¬ng tr×nh cña qu¸ tr×nh ®a biÕn: pvn = const n – lµ chØ sè ®a biÕn p – lµ ¸p suÊt riªng cña m«i chÊt v – lµ thÓ tÝch riªng cña m«i chÊt a) b) H×nh 3-1. §å thÞ p – v vµ t – s cña qu¸ tr×nh ®a biÕn a) §å thÞ p – v , b) §å thÞ T - s Ph­¬ng tr×nh tr¹ng th¸i ®Çu vµ cuèi: p1v1 = RT1 vµ p2v2 = RT2 T – lµ nhiÖt ®é tuyÖt ®èi cña m«i chÊt R – h»ng sè chÊt khÝ (J/kg0K) Ta cã quan hÖ gi÷a ¸p suÊt riªng vµ thÓ tÝch riªng: = ()n vµ = ()1/n 2. Qu¸ tr×nh ®äan nhiÖt a) Kh¸i niÖm Qu¸ tr×nh ®o¹n nhiÖt lµ mét qu¸ tr×nh riªng (®Æc biÖt) cña qu¸ tr×nh ®a biÕn, khi qu¸ tr×nh x¶y ra kh«ng cã sù trao ®æi nhiÖt gi÷a hÖ (m«i chÊt) vµ m«i tr­êng: q = 0; dq = 0. b) Ph­¬ng tr×nh cña qu¸ tr×nh ®o¹n nhiÖt: pvk = const k – lµ chØ sè ®o¹n nhiÖt p – lµ ¸p suÊt riªng cña m«i chÊt v – lµ thÓ tÝch riªng cña m«i chÊt Ta cã quan hÖ gi÷a ¸p suÊt riªng vµ thÓ tÝch riªng: = ()k vµ = ()1/k c) §­êng biÓu diÔn cña qu¸ tr×nh ®o¹n nhiÖt (h×nh. 3 -2) a) b) H×nh 3-2. §å thÞ p – v vµ t – s cña qu¸ tr×nh ®o¹n nhiÖt a) §å thÞ p – v , b) §å thÞ T - s §­êng biÓu diÔn qu¸ tr×nh ®o¹n nhiÖt (p -v) lµ mét ®­êng cong hybecb«n (rÊt dèc) vµ trªn ®å thÞ T – s lµ mét ®­êng th¼ng th¼ng ®øng. 3. Qu¸ tr×nh ®½ng nhiÖt a) Kh¸i niÖm Qu¸ tr×nh ®½ng nhiÖt lµ mét qu¸ tr×nh riªng (®Æc biÖt) cña qu¸ tr×nh ®a biÕn, khi qu¸ tr×nh x¶y ra kh«ng cã sù thay ®æi nhiÖt ®é cña m«i chÊt: T = comst. NhiÖt dung riªng cña qu¸ tr×nh CT = = ± ∞. b) Ph­¬ng tr×nh cña qu¸ tr×nh ®½ng nhiÖt: pv = const p – lµ ¸p suÊt riªng cña m«i chÊt v – lµ thÓ tÝch riªng cña m«i chÊt a) b) H×nh 3-3. §å thÞ p – v vµ t – s cña qu¸ tr×nh ®½ng nhiÖt a) §å thÞ p – v , b) §å thÞ T - s Ta cã quan hÖ gi÷a ¸p suÊt riªng vµ thÓ tÝch riªng: = c) §­êng biÓu diÔn cña qu¸ tr×nh ®½ng nhiÖt (h×nh. 3 – 3) §­êng biÓu diÔn qu¸ tr×nh ®o¹n nhiÖt lµ mét ®­êng cong hybecb«n c©n vµ trªn ®å thÞ T – s lµ mét ®­êng th¼ng n»m ngang. 3. Qu¸ tr×nh ®½ng ¸p a) Kh¸i niÖm Qu¸ tr×nh ®¼ng ¸p lµ mét qu¸ tr×nh riªng (®Æc biÖt) cña qu¸ tr×nh ®a biÕn, khi qu¸ tr×nh x¶y ra ¸p suÊt cña m«i chÊt kh«ng ®æi: p = const. b) Ph­¬ng tr×nh cña qu¸ tr×nh ®¼ng ¸p: p = const Cp – lµ nhiÖt dung riªng cña qu¸ tr×nh p – lµ ¸p suÊt riªng cña m«i chÊt Ta cã quan hÖ gi÷a nhiÖt ®é riªng vµ thÓ tÝch riªng: = T – lµ nhiÖt ®é tuyÖt ®èi cña m«i chÊt (0K) v – lµ thÓ tÝch riªng cña m«i chÊt a) b) H×nh 3-4. §å thÞ p – v vµ t – s cña qu¸ tr×nh ®½ng ¸p a) §å thÞ p – v , b) §å thÞ T - s c) §­êng biÓu diÔn cña qu¸ tr×nh ®½ng ¸p §­êng biÓu diÔn qu¸ tr×nh ®¼ng ¸p (p – v) lµ mét mét ®­êng th¼ng n»m ngang vµ ®å thÞ T – s lµ ®­êng cong l«garit. 4. Qu¸ tr×nh ®½ng tÝch a) Kh¸i niÖm Qu¸ tr×nh ®¼ng tÝch lµ mét qu¸ tr×nh riªng (®Æc biÖt) cña qu¸ tr×nh ®a biÕn, khi qu¸ tr×nh x¶y ra mµ thÓ tÝch cña m«i chÊt kh«ng ®æi: v = const. b) Ph­¬ng tr×nh cña qu¸ tr×nh ®¼ng tÝch: v = const CV – lµ nhiÖt dung riªng cña qu¸ tr×nh v – lµ thÓ tÝch riªng cña m«i chÊt  Ta cã quan hÖ gi÷a nhiÖt ®é riªng vµ ¸p suÊt riªng riªng: = T – lµ nhiÖt ®é tuyÖt ®èi cña m«i chÊt (0K) P – lµ ¸p suÊt riªng cña m«i chÊt H×nh 3-5. §å thÞ p – v vµ t – s cña qu¸ tr×nh ®½ng tÝch a) §å thÞ p – v , b) §å thÞ T - s c) §­êng biÓu diÔn cña qu¸ tr×nh ®½ng tÝch §­êng biÓu diÔn qu¸ tr×nh ®o¹n nhiÖt (p – v) lµ mét ®­êng th¼ng ®øng vµ ®å thÞ T – s lµ ®­êng cong l«garit. II. c¸c qu¸ tr×nh nhiÖt ®éng cña m¸y nÐn khÝ 1. Kh¸i niÖm vµ ph©n lo¹i a) Kh¸i niÖm M¸y nÐn khÝ lµ m¸y t¹o ra khÝ nÐn cã ¸p suÊt cao theo yªu cÇu. b) Ph©n lo¹i Trong kü thô©t khÝ nÐn ®­îc sö dông rÊt nhiÒu, nh­: b¬m h¬i, bóa m¸y, pkun s¬n vµ thæi s¹ch c¸c chi tiÕt ...Do ®ã cã rÊt nhiÒu lo¹i m¸y nÐn ®­îc sö dông : - M¸y nÐn pitt«ng hoÆc r«to (¸p suÊt lín, n¨ng suÊt nhá cÇn cã b×nh chøa..) - M¸y nÐn ly t©m ( ¸p suÊt kh«ng lín, n¨ng suÊt cao v× dßng khÝ lÊy liªn tôc...) 2. CÊu t¹o vµ ho¹t ®éng a) CÊu t¹o M¸y nÐn khÝ cÊu t¹o gåm c¸c bé phËn chÝnh sau: - Th©n m¸y, n¾p xi lanh vµ xi lanh, van n¹p, van nÐn dïng bao kÝn kh«ng khÝ - Pitt«ng vµ xÐc m¨ng dïng ®Ó bao kÝn vµ nÐn khÝ - Trôc khuûu vµ thanh truyÒn dïng ®Ó lµm chuyÓn ®éng pitt«ng - §éng c¬ ®iÖn hoÆc ®éng c¬ ®èt trong dïng ®Ó dÉn ®éng trôc khuûu - B×nh chøa dïng chøa khÝ nÐn b) Ho¹t ®éng Gi¶ thiÕt lo¹i m¸y nÐn cã ®Ønh pitt«ng vµ n¾p xi lanh, bá qua ma s¸t cña dßng khÝ, cã thÓ coi ¸p suÊt hót kh«ng khÝ vµo xi lanh b»ng ¸p suÊt m«i tr­êng p1 vµ ¸p suÊt khÝ nÐn b»ng ¸p suÊt cña b×nh chøa p2. Qu¸ tr×nh n¹p khÝ (a – 1, h×nh 3-6) Khi pitt«ng dÞch chuyÓn tõ tr¸i sang ph¶i, van n¹p më, khÝ ®­îc hót vµo xi lanh ë nhiÖt ®é, ¸p suÊt, thÓ tÝch riªng T1, p1, v1 kh«ng ®æi, nªn qu¸ tr×nh n¹p (a – 1) kh«ng ph¶i lµ qu¸ tr×nh nhiÖt ®éng (v× tr¹ng th¸i kh«ng ®æi) vµ trªn ®å thÞ tr¹ng th¸i (T – s) ®­îc biÓu thÞ b»ng ®iÓm 1. Qu¸ tr×nh nÐn khÝ (1 – 2) Khi pitt«ng dÞch chuyÓn tõ ph¶i sang tr¸i, van n¹p ®ãng, thÓ tÝch xi lanh gi¶m lµm cho ¸p suÊt trong xi lanh t¨ng tõ p1 lªn p2. Qu¸ tr×nh nÐn ®­îc thÓ hiÖn b»ng c¸c giai ®o¹n sau: Pitt«ng Van n¹p B×nh chøa khÝ nÐn Xi lanh Thanh truyÒn H×nh 3-6. S¬ ®å cÊu t¹o vµ ho¹t ®éng cña m¸y nÐn (lo¹i 1 cÊp) - NÐn ®½ng nhiÖt tõ 1 – 2T. Khi nÐn ®½ng nhiÖt, c«ng cña m¸y nÐn lµ nhá nhÊt ( b»ng diÖn tÝch h×nh a12Tb). Muèn nÐn ®½ng nhiÖt ph¶i lµm m¸t xi lanh tèt nhÊt ®Ó ®¶m b¶o nhiÖt ®é khÝ nÐn kh«ng t¨ng trong qu¸ tr×nh nÐn. - NÐn ®o¹n nhiÖt tõ 1 – 2K. Khi nÐn ®o¹n nhiÖt, c«ng cña m¸y nÐn ®¹t lín nhÊt ( b»ng diÖn tÝch h×nh a12Kb), v× vËy kh«ng bao giê bäc c¸h nhiÖt m¸y nÐn. - NÐn ®a biÕn tõ 1 – 2n. Khi nÐn ®a biÕn (chØ sè nÐn ®a biÕn 1 > n < k. Muèn nÐn ®a biÕn ph¶i lµm m¸t xi lanh nh­ng kh«ng nhiÒu b»ng nÐn ®½ng nhiÖt. Qu¸ tr×nh ®Èy khÝ nÐn (2 – b, h×nh 3-7) Cuèi qu¸ tr×nh nÐn, khi ¸p suÊt trong xi lanh ®ñ lín ®Èy van nÐn më , khÝ nÐn ®­îc ra khái xi lanh vµo b×nh chøa. Trong qu¸ tr×nh ®Èy tr¹ng th¸i cña khÝ nÐn kh«ng ®æi (t­¬ng tù nh­ qu¸ tr×nh n¹p, v× T2, p2, v2 kh«ng ®æi) vµ kh«ng ph¶i lµ qu¸ tr×nh nhiÖt ®éng. - Trªn ®å thÞ T – s , ®­êng biÓu diÔn qu¸ tr×nh ®Èy lµ ®iÓm 2 (2K, 2n, 2K). c) M¸y nÐn pitt«ng nhiÒu cÊp M¸y nÐn pitt«ng mét cÊp th­êng cã tû sè nÐn thÊp (tû sè nÐn = 7 – 8), viÖc t¨ng ¸p suÊt nÕn p2 bÞ h¹n chÕ v× l­îng khÝ hót vµo xi lanh gi¶m vµ nhiÖt ®é cuèi qu¸ tr×nh nÐn T2 còng t¨ng cã h¹i cho ®iÒu kiÖn b«i tr¬n m¸y nÐn. V× vËy muèn cã ¸p suÊt khÝ nÐn cao h¬n, cÇn cã m¸y nÐn pitt«ng nhiÒu cÊp (2 – 3 cÊp), sÏ cã ®iÒu kiÖn lµm m¸t trung gian cho khÝ nÐn gi÷a c¸c cÊp ®Ó gi¶m nhiÖt ®é khÝ nÐn tr­íc khi vµo m¸y nÐn tiÕp theo. a) b) H×nh 3-7. S¬ ®å cÊu t¹o vµ ho¹t ®éng cña m¸y nÐn lo¹i nhiÒu cÊp §å thÞ qu¸ tr×nh nÐn p – v , b) S¬ ®å cÊu t¹o m¸y nÐn Pitt«ng Thanh truyÒn Trôc khuûu Xi lanh III. Néi dung nhËn d¹ng m¸y nÐn khÝ vµ c¸c qu¸ tr×nh nhiÖt ®éng 1. Lµm s¹ch vµ nhËn d¹ng c¸c lo¹i m¸y nÐn khÝ 2. VËn hµnh m¸y nÐn khÝ 3. Quan s¸t vµ ghi nhËn c¸c th«ng sè tr¹ng th¸i cña m¸y nÐn khÝ 4. Tæng hîp vµ ph©n tÝch c¸c th«ng sè IV. C©u hái vµ bµi tËp 1. Kh¸i niÖm vµ ®Æc ®iÓm cña qu¸ tr×nh ®½ng ¸p ? 2. Kh¸i niÖm vµ ®Æc ®iÓm cña qu¸ tr×nh ®¼ng tÝch? 3. (Bµi tËp) VÏ ®å thÞ p – v vµ T – s cña c¸c qu¸ tr×nh nhiÖt ®éng riªng biÖt ? tHùC HµNH nhËn d¹ng cÊu t¹o m¸y nÐn khÝ I. tæ chøc chuÈn bÞ n¬i lµm viÖc 1. Môc ®Ých: - RÌn luyÖn kü n¨ng kiÓm tra nhËn d¹ng m¸y nÐn khÝ - NhËn d¹ng c¸c bé ph©n cña m¸y nÐn khÝ 2. Yªu cÇu: - KiÓm tra chÝnh x¸c, ®óng quy tr×nh vµ ®óng yªu cÇu kü thuËt. - NhËn d¹ng vµ kiÓm tra ®­îc c¸c - Sö dông dông cô hîp lý, chÝnh x¸c. - §¶m b¶o an toµn trong qu¸ tr×nh th¸o, l¾p - Tæ chøc n¬i lµm viÖc khoa häc, ng¨n n¾p, gän gµng. 3. ChuÈn bÞ: a) Dông cô: - C¸c lo¹i m¸y nÐn khÝ dïng dïng nhËn d¹ng vµ kiÓm tra - Dông cô th¸o l¾p, b¶o d­ìng m¸y nÐn khÝ - Khay ®ùng dông cô, chi tiÕt - Bé dông cô kiÓm tra ¸p suÊt, ®é ch©n kh«ng, nhiÖt ®é vµ thÓ tÝch b) VËt t­: - GiÎ s¹ch - GiÊy nh¸m - Nhiªn liÖu vËn hµnh, röa, dÇu mì b«i tr¬n - C¸c ®Çu nèi, jo¨ng ®Öm.... - Tµi liÖu ph¸t tay vÒ c¸c quy tr×nh vµ tra cøu c¸c yªu cÇu kü thuËt vÒ kiÓm tra vµ b¶o d­ìng ®éng c¬ nhiÖt - Bè trÝ n¬i lµm viÖc cho nhãm häc viªn ®ñ diÖn tÝch, ¸nh s¸ng vµ th«ng giã II. Quy tr×nh thùc hµnh nhËn d¹ng m¸y nÐn khÝ 1. NhËn d¹ng c¸c lo¹i m¸y nÐn khÝ - Lµm s¹ch bªn ngoµi c¸c bé phËn cña m¸y nÐn khÝ - NhËn d¹ng cÊu t¹o m¸y nÐn khÝ 2. VËn hµnh m¸y nÐn khÝ - Nghe h­íng dÉn c¸c b­íc vËn hµnh - ChuÈn bÞ khëi ®éng - TiÕn hµnh vËn hµnh m¸y nÐn 3. Thùc hµnh nhËn d¹ng c¸c d¹ng truyÒn nhiÖt - Quan s¸t vµ nghe h­íng dÉn c¸c b­íc sö dông thiÕt bÞ - §o nhiÖt ®é, ¸p suÊt cña m¸y nÐn 4. Tæng hîp c¸c th«ng sè - LËp b¶ng tæng hîp. III. thùc hµnh nhËn d¹ng c¸c qu¸ tr×nh nhiÖt ®éng 1. Qu¸ tr×nh ch¸y ®½ng ¸p cña ®éng c¬ ®iªzen - Lµm s¹ch bªn ngoµi c¸c thiÕt bÞ thùc nghiÖm - NhËn d¹ng cÊu t¹o c¸c thiÕt bÞ thùc nghiÖm - TiÕn hµnh thùc nghiÖm - Quan s¸t, thèng kª c¸c sè liÖu cña sù thay ®æi ¸p suÊt, thÓ tÝch vµ nhiÖt ®é cña m«i chÊt x¶y ra trong qu¸ tr×nh. - LËp b¶ng tæng hîp qu¸ tr×nh. a) b) H×nh 3-5. S¬ ®å chu tr×nh cña ®éng c¬ ®èt trong Chu tr×nh ch¸y ®¼ng tÝch cña ®éng c¬ §iªzen Chu tr×nh ch¸y ®¼ng ¸p cña ®éng c¬ x¨ng 2. Qu¸ tr×nh ®½ng tÝch - Lµm s¹ch bªn ngoµi c¸c thiÕt bÞ thùc nghiÖm - NhËn d¹ng cÊu t¹o c¸c thiÕt bÞ thùc nghiÖm - TiÕn hµnh thùc nghiÖm - Quan s¸t, thèng kª c¸c sè liÖu cña sù thay ®æi ¸p suÊt, thÓ tÝch vµ nhiÖt ®é cña m«i chÊt x¶y ra trong qu¸ tr×nh. - LËp b¶ng tæng hîp qu¸ tr×nh. 3. Qu¸ tr×nh ®½ng nhiÖt - Lµm s¹ch bªn ngoµi c¸c thiÕt bÞ thùc nghiÖm - NhËn d¹ng cÊu t¹o c¸c thiÕt bÞ thùc nghiÖm - TiÕn hµnh thùc nghiÖm - Quan s¸t, thèng kª c¸c sè liÖu cña sù thay ®æi ¸p suÊt, thÓ tÝch vµ nhiÖt ®é cña m«i chÊt x¶y ra trong qu¸ tr×nh. - LËp b¶ng tæng hîp qu¸ tr×nh. 4. Qu¸ tr×nh ®o¹n nhiÖt - Lµm s¹ch bªn ngoµi c¸c thiÕt bÞ thùc nghiÖm - NhËn d¹ng cÊu t¹o c¸c thiÕt bÞ thùc nghiÖm - TiÕn hµnh thùc nghiÖm - Quan s¸t, thèng kª c¸c sè liÖu cña sù thay ®æi ¸p suÊt, thÓ tÝch vµ nhiÖt ®é cña m«i chÊt x¶y ra trong qu¸ tr×nh. - LËp b¶ng tæng hîp qu¸ tr×nh. IV. thùc hµnh nhËn d¹ng cÊu t¹o m¸y nÐn khÝ 1. NhËn d¹ng m¸y nÐn mét cÊp - Lµm s¹ch bÒ mÆt vµ bªn ngoµi m¸y nÐn - Quan s¸t c¸c bé phËn cña m¸y nÐn (xilanh, th©n m¸y, b×nh chøa khÝ nÐn..) - VËn hµnh m¸y nÐn - §o nhiÖt ®é vµ ¸p suÊt cña m¸y nÐn - Tæng hîp c¸c th«ng sè tr¹ng th¸i 2. NhËn d¹ng m¸y nÐn nhiÒu cÊp (h×nh 3-9 ) - Lµm s¹ch bÒ mÆt vµ bªn ngoµi m¸y nÐn - Quan s¸t c¸c bé phËn cña m¸y nÐn (xilanh, th©n m¸y, - VËn hµnh m¸y nÐn - §o nhiÖt ®é vµ ¸p suÊt cña m¸y nÐn - Tæng hîp c¸c th«ng sè tr¹ng th¸i Van n¹p N¾p m¸y Van gi¶m t¶i Pitt«ng Xi lanh C¸c te Puly Trôc khuûu T truyÒn Van nÐn a) CÊu t¹o (h×nh 3-9 ) H×nh 3-9. S¬ ®å cÊu t¹o m¸y nÐn khÝ M¸y nÐn khÝ dïng trªn «t« gåm cã : Pu ly, hai xi lanh, pitt«ng vµ n¾p xi lanh, trôc khuûu, thanh truyÒn, van nÐn, van n¹p vµ van ®iÒu chØnh ¸p suÊt. b) Nguyªn t¾c ho¹t ®éng Khi ®éng c¬ ho¹t ®éng, pu ly quay nhê lµm cho trôc khuûu vµ pitt«ng cña m¸y nÐn khÝ chuyÓn ®éng. Khi pitt«ng ®i xuèng t¹o ch©n kh«ng trong xi lanh hót më van n¹p, cho kh«ng khÝ ngoµi trêi ®­îc hót qua bÇu läc vµ n¹p vµo xi lanh. Khi pitt«ng ®i lªn, van n¹p ®ãng kÝn, kh«ng khÝ trong xi lanh bÞ nÐn ®Èy më van nÐn, ®­a kh«ng khÝ nÐn qua n¾p xi lanh ®Õn b×nh chøa khÝ nÐn. - Khi ¸p suÊt trong b×nh chøa khÝ nÐn ®¹t 0,75MPa th× van ®iÒu chØnh ¸p suÊt b¾t ®Çu ho¹t ®éng. Lóc nµy kh«ng khÝ nÐn t¨ng ¸p suÊt më van ¸p suÊt ®i theo ®­êng èng, ®Èy më më th«ng van n¹p gi÷a hai xi lanh, c¾t ®­êng dÉn khÝ nÐn ®Õn b×nh chøa vµ kh«ng khÝ nÐn ®­îc th«ng tõ xi lanh nµy qua xi lanh kh¸c. Khi ¸p gi¶m xuèng, van ®iÒu chØnh ¸p suÊt sÏ ®ãng kÝn, më th«ng ®­êng dÉn khÝ nÐn ®Õn b×nh chøa khÝ nÐn nh­ ban ®Çu. C¸c bµi tËp më réng vµ n©ng cao i. Tªn bµi tËp 1. Gi¶i thÝch vµ vÏ s¬ ®å cña qu¸ tr×nh ch¸y ®½ng ¸p vµ ®½ng tÝch cña ®éng c¬ «t« ? 2. VÏ s¬ ®å cÊu t¹o cña mét lo¹i m¸y nÐn khÝ mét cÊp ? II. Yªu cÇu cÇn ®¹t 1. VÏ ®­îc s¬ ®å cÊu t¹o cña m¸y nÐn khÝ 1 cÊp vµ chu tr×nh c«ng t¸c cña ®éng c¬. 2. Gi¶i thÝch ®­îc qu¸ tr×nh ch¸y ®½ng ¸p vµ ®½ng tÝch cña ®éng c¬ «t« ? III. Thêi gian - Sau 1 tuÇn nép ®ñ c¸c bµi tËp. Bµi 4 chu tr×nh nhiÖt ®éng cña ®éng c¬ nhiÖt -M· bµi: HAR. 02 10 04 Giíi thiÖu : C¸c chu tr×nh nhiÖt ®éng cña chÊt khÝ vµ chÊt láng ®­îc sö dông rÊt nhiÒu trong kü thuËt vµ ®åi sèng hiÖn nay nh­ : chu tr×nh ®éng c¬ ®èt trong, chu tr×nh ®éng c¬ tuabin khÝ, chu tr×nh ®éng c¬ ph¶n lùc vµ chu tr×nh cña m¸y l¹nh hoÆc b¬m nhiÖt...V× vËy chu tr×nh nhiÖt ®éng cña ®éng c¬ nhiÖt ®­îc dïng ®Ó nghiªn cøu trong cÊu t¹o vµ nguyªn lý ho¹t ®éng cña c¸c lo¹i ®éng c¬. §ång thêi ®Ó cã ®ñ kü n¨ng nhËn d¹ng vÒ cÊu t¹o vµ ho¹t ®éng cña c¸c lo¹i ®éng c¬ sö dông trªn « t« ngµy nay. Môc tiªu thùc hiÖn: 1. Ph¸t biÓu ®óng c¸c kh¸i niÖm vµ ph©n lo¹i chu tr×nh nhiÖt ®éng Tr×nh bµy ®­îc cÊu t¹o vµ nguyªn t¾c ho¹t ®éng cña c¸c chu tr×nh nhiÖt ®éng. Tr×nh bµy ®­îc cÊu t¹o vµ nguyªn t¾c ho¹t ®éng cña ®éng c¬ nhiÖt. NhËn d¹ng cÊu t¹o vµ ho¹t ®éng cña ®éng c¬ nhiÖt Néi dung chÝnh: 1. Kh¸i niÖm vµ ph©n lo¹i chu tr×nh nhiÖt ®éng 2. CÊu t¹o vµ nguyªn t¾c ho¹t ®éng cña c¸c chu tr×nh nhiÖt ®éng. 3. CÊu t¹o vµ nguyªn t¾c ho¹t ®éng cña ®éng c¬ nhiÖt. 4. NhËn d¹ng cÊu t¹o vµ ho¹t ®éng cña ®éng c¬ nhiÖt Häc trªn líp I. chu tr×nh nhiÖt ®éng 1. Kh¸i niÖm vµ ph©n lo¹i a) Kh¸i niÖm Chu tr×nh nhiÖt ®éng lµ chu tr×nh bao gåm c¸c qu¸ tr×nh khÐp kÝn, mµ trong ®ã m«i chÊt thay ®æi tr¹ng th¸i mét c¸ch liªn tôc råi trë vÒ tr¹ng th¸i ban ®©ï. b) Ph©n lo¹i C¸c chu tr×nh nhiÖt ®éng dïng ®Ó biÕn nhiÖt thµnh c«ng hoÆc ng­îc l¹i biÕn c«ng thµnh nhiÖt, ®Òu ®­îc sö dông réng r¶i vµ ®­îc ph©n thµnh hai loai: a) b) H×nh 4- 1 ; S¬ ®å chu tr×nh nhiÖt ®éng a) S¬ ®å chu tr×nh thuËn chiÒu (®éng c¬ nhiÖt) b) S¬ ®å chu tr×nh ng­îc chiÒu (m¸y l¹nh) - Chu tr×nh thuËn chiÒu; lµ chu tr×nh tiÕn hµnh theo chiÒu kim ®ång hå (trªn ®å thÞ tr¹ng th¸i), chu tr×nh nµy dïng ®Ó biÕn nhiÖt thµnh c«ng vµ ®­îc sö dông trong ®éng c¬ nhiÖt. - Chu tr×nh ng­îc chiÒu: lµ chu tr×nh lµm viÖc theo chiÒu ng­îc chiÒu kim ®ång hå, dïng ®Ó biÕn c«ng thµnh nhiÖt gØan në vµ ®­îc sö dông trong c¸c m¸y l¹nh vµ b¬m nhiÖt. 2. Chu tr×nh thuËn chiÒu (®éng c¬ nhiÖt) a) Chu tr×nh ®éng c¬ ®èt trong S¬ ®å cÊu t¹o chung §éng c¬ ®èt trong lµ mét lo¹i ®éng c¬ nhiÖt, cÊu t¹o gåm c¸c bé phËn chÝnh sau: - Th©n m¸y, n¾p xi lanh vµ xi lanh dïng bao kÝn m«i chÊt - Pitt«ng vµ xÐc m¨ng dïng ®Ó bao kÝn, n¹p, x¶ vµ nÐn m«i chÊt - Trôc khuûu vµ thanh truyÒn dïng ®Ó lµm chuyÓn ®éng pitt«ng - Trôc cam, van n¹p, van nÐn dïng ®Ó ®ãng vµ më cña n¹p vµ cöa x¶. - C¸c hÖ thèng: b«i tr¬n, lµm m¸t, khëi ®éng , cung cÊp nhiªn liÖu vµ hÖ thèng ®¸nh löa (®éng c¬ x¨ng) dïng ®Ó ®Èm b¶o sù ho¹t ®éng liªn tôc cña ®éng c¬. - M«i chÊt lµ nhiªn liÖu, kh«ng khÝ vµ s¶n phÈm ch¸y. Nguyªn t¾c ho¹t ®éng - Coi m«i chÊt lµ khÝ lý t­ëng vµ ®ång nhÊt. - C¸c qu¸ tr×nh x¶y ra ®Òu lµ qu¸ tr×nh thuËn nghÞch, coi qu¸ tr×nh nÐn vµ qu¸ tr×nh gi¶n në lµ qu¸ tr×nh thuËn nghÞch. - Qu¸ tr×nh ch¸y lµ qu¸ tr×nh cÊp nhiÖt, qu¸ tr×nh th¶i s¶n phÈm ch¸y lµ qu¸ tr×nh th¶i nhiÖt ®¼ng tÝch (trong tuabin khÝ vµ ®éng c¬ ph¶n lùc lµ qu¸ tr×nh th¶i nhiÖt ®¼ng ¸p). - Qu¸ tr×nh th¶i vµ qu¸ tr×nh n¹p triÖt tiªu nhau vÒ c«ng vµ biÕn hÖ hë ë ®¨y thµnh hÖ kÝn (chu tr×nh). - Quan s¸t c¸c bé phËn cña ®éng c¬ «t« (xilanh, th©n m¸y, b¬m n­íc, qu¹t giã, kÐt n­íc, van æn nhiÖt vµ c¸c èng n­íc..) a) b) H×nh 4-2. Chu tr×nh ®éng c¬ bèn kú a) CÊu t¹o ®éng bèn kú , b) §åthÞ c«ng p – v vµ T - s Pitt«ng Xi lanh Thanh truyÒn «ng n¹p Van n¹p Van x¶ èng x¶ Trôc khuûu C¸c te - Qu¸ tr×nh ch¸y lµ qu¸ tr×nh cÊp nhiÖt, qu¸ tr×nh th¶i s¶n phÈm ch¸y lµ qu¸ tr×nh th¶i nhiÖt ®¼ng tÝch (trong tuabin khÝ vµ ®éng c¬ ph¶n lùc lµ qu¸ tr×nh th¶i nhiÖt ®¼ng ¸p). - Qu¸ tr×nh th¶i vµ qu¸ tr×nh n¹p triÖt tiªu nhau vÒ c«ng vµ biÕn hÖ hë ë ®¨y thµnh hÖ kÝn (chu tr×nh). - Quan s¸t c¸c bé phËn cña ®éng c¬ «t« (xilanh, th©n m¸y, b¬m n­íc, qu¹t giã, kÐt n­íc, van æn nhiÖt vµ c¸c èng n­íc..) Nh­ vËy c¸c qu¸ tr×nh cña chu tr×nh ®éng c¬ ®èt trong ®­îc x¶y ra nh­ sau: - Qu¸ tr×nh nÐn ®o¹n nhiÖt m«i chÊt trong m¸y nÐn 1 -2. - Qu¸ tr×nh cÊp nhiÖt (ch¸y ®½ng ¸p) 2 – 3’’. M«i chÊt nhËn nhiÖt q1. - Qóa tr×nh gi¶n në ®o¹n nhiÖt 3 – 4. - Qóa tr×nh th¶i nhiÖt ®½ng tÝch q2 cña m«i chÊt 4 - 1. b) Chu tr×nh tuabin khÝ S¬ ®å cÊu t¹o chung §éng c¬ tuabin khÝ lµ mét lo¹i ®éng c¬ nhiÖt, cÊu t¹o gåm c¸c bé phËn chÝnh sau: - M¸y nÐn khÝ ®Ó t¹o khÝ nÐn cÊp cho buång ch¸y - B¬m nhiªn liÖu dïng ®Ó b¬m nhiªn liÖu vµo buång ch¸y - Tuabin khÝ dïng ®Ó cÊp nhiÖt ( khÝ gi¶n në vµ sinh c«ng) - C¸c hÖ thèng: b«i tr¬n, lµm m¸t, khëi ®éng , cung cÊp nhiªn liÖu... dïng ®Ó ®Èm b¶o sù ho¹t ®éng liªn tôc cña tuabin khÝ. - M«i chÊt lµ nhiªn liÖu, kh«ng khÝ vµ s¶n phÈm ch¸y. Nguyªn t¾c ho¹t ®éng Kh«ng khÝ ®­îc hót vµo m¸y nÐn I, sau ®ã ®­îc nÐn trong m¸y nÐn. PhÇn lín kh«ng khÝ nÐn ®i vµo buång ch¸y III cña tuabin, mét phÇn nhá ®­a vÒ phÝa sau buång ch¸y, hoµ trén víi s¶n phÈm ch¸y tr­íc khi vµo tuabin. Nhiªn liÖu láng (hoÆc khÝ) ®­îc b¬m II ®­a vµo bu«ng ch¸y III hoµ trén víi kh«ng khÝ nÐn vµ ch¸y trong buång ch¸y. Qu¸ tr×nh ch¸y (cÊp nhiÖt) lµ qu¸ tr×nh ch¸y ®½ng ¸p ( p = const). ë ®©y m«i chÊt vµo vµ ra khái buång ch¸y ®­îc liªn tôc, cÊu t¹o buång ch¸y ®¬n gi¶n vµ Ýt tæn thÊt do c¸c van n¹p, x¶. S¶n phÈm ch¸y ra khái buång ch¸y cã nhiÖt ®é cao (13000C) ®­îc hoµ víi kh«ng khÝ tõ m¸y nÐn ®Ó lµm gi¶m nhiÖt ®æan phÈm ch¸y (6000C). Sau ®ã s¶n phÈm ch¸y ®­îc ®­a qua èng t¨ng tèc IV ®Ó t¨ng ®éng n¨ng cña dßng khÝ. Tuabin khÝ nhËn khÝ nÐn tõ èng t¨ng tèc ®Ó cho khÝ gi¶n në vµ sinh c«ng. Mét phÇn c«ng dïng ®Ó ch¹y m¸y nÐn I vµ b¬m nhiªn liÖu II, phÇn lín c«ng chñ yÕu dïng ®Ó vËn hµnh m¸y c«ng t¸c. Tuabin khÝ cã nhiÒu ­u ®iÓm so víi ®éng c¬ ®èt trong; - M¸y nhá gän, cã c«ng suÊt lín (kh«ng cã c¬ cÊu biÕn chuyÓn ®éng th¼ng thµnh chuyÓn ®éng quay – trôc khuûu vµ thanh truyÒn). - Sè vßng quay lín, m« men quay ®Òu vµ liªn tôc. a) b) H×nh 4-3. §å thÞ p – v vµ t – s cña chu tr×nh tuabin khÝ a) S¬ ®å cÊu t¹o tuiabin khÝ , b) §å thÞ p – v vµ T - s - §iÒu khiÓn ®¬n gi¶n (nh­îc ®iÓm ph¶i chÕ t¹o m¸y nÐn lín vµ gi¸ thµnh cao) Nhiªn liÖu M¸y ph¸t ®iÖn Tuabin khÝ èng t¨ng tèc Buång ®èt M¸y nÐn B¬m nhiªn liÖu Nh­ vËy c¸c qu¸ tr×nh cña chu tr×nh tuabin khÝ ®­îc x¶y ra nh­ sau: - Qu¸ tr×nh nÐn ®o¹n nhiÖt m«i chÊt trong m¸y nÐn 1 -2. - Qu¸ tr×nh cÊp nhiÖt (ch¸y ®½ng ¸p) trong èng t¨ng tèc vµ trong tuabin 2 – 3. M«i chÊt nhËn nhiÖt q1. - Qóa tr×nh gi¶n në ®o¹n nhiÖt trong èng t¨ng tèc vµ trong tuabin 3 – 4. - Qóa tr×nh th¶i nhiÖt ®½ng ¸p q2 cña m«i chÊt 4 - 1. c) Chu tr×nh ®éng c¬ ph¶n lùc (h×nh. 4 – 4) S¬ ®å cÊu t¹o chung §éng c¬ ph¶n lùc (cã m¸y nÐn) lµ mét lo¹i ®éng c¬ nhiÖt, cÊu t¹o gåm c¸c bé phËn chÝnh sau: - èng t¨ng ¸p A - M¸y nÐn khÝ (lo¹i ly t©m) B - Buång ch¸y D vµ vßi phun nhiªn liÖu C - Tuabin khÝ E vµ èng t¨ng tèc F. - C¸c hÖ thèng: b«i tr¬n, lµm m¸t, khëi ®éng , cung cÊp nhiªn liÖu...dïng ®Ó ®¶m b¶o sù ho¹t ®éng liªn tôc cña ®éng c¬. - M«i chÊt lµ nhiªn liÖu, kh«ng khÝ vµ s¶n phÈm ch¸y. Nguyªn t¾c ho¹t ®éng - Coi m«i chÊt lµ khÝ lý t­ëng vµ ®ång nhÊt. - C¸c qu¸ tr×nh x¶y ra ®Òu lµ qu¸ tr×nh thuËn nghÞch, coi qu¸ tr×nh nÐn vµ qu¸ tr×nh gi¶n në lµ qu¸ tr×nh thuËn nghÞch. - Qu¸ tr×nh ch¸y lµ qu¸ tr×nh cÊp nhiÖt, qu¸ tr×nh th¶i s¶n phÈm ch¸y lµ qu¸ tr×nh th¶i nhiÖt ®¼ng ¸p. a) b) H×nh 4-4. §å thÞ p – v vµ t – s cña chu tr×nh ®éng c¬ ph¶n lùc a) CÊu t¹o ®éng c¬, b) §å thÞ p – v vµ T - s M¸y nÐn èng t¨ng tèc Buång ®èt Tuabin khÝ Vßi phun x¨ng èng t¨ng ¸p Nh­ vËy c¸c qu¸ tr×nh cña chu tr×nh ®éng c¬ ph¶n lùc ®­îc x¶y ra nh­ sau: - Qu¸ tr×nh nÐn ®o¹n nhiÖt kh«ng khÝ trong èng t¨ng ¸p 1 - a. - Qu¸ tr×nh nÐn ®o¹n nhiÖt kh«ng khÝ trong m¸y nÐn a - 2. - Qu¸ tr×nh cÊp nhiÖt (ch¸y ®½ng ¸p) trong buång ®èt. Nhiệt cấp cho qóa tr×nh q1 - Qóa tr×nh gi¶n në ®o¶n nhiÖt cña s¶n phÈm ch¸y trong tuabin khÝ, sinh c«ng ®Ó ch¹y m¸y nÐn (diÖn tÝch 2’3bb’) b»ng diÖn tÝch a’a22’) 3 - b. - Qóa tr×nh gi¶n në ®o¶n nhiÖt cña s¶n phÈm ch¸y trong èng t¨ng tèc b – 4. - Qóa tr×nh th¶i nhiÖt ®½ng ¸p q2 cho m«i tr­êng 4 - 1. 3. Chu tr×nh ng­îc chiÒu (m¸y l¹nh) Chu tr×nh ng­îc chiÒu lµ chu tr×nh chuyÓn nhiÖt n¨ng tõ nguån cã nhiÖt ®é thÊp ®Õn nguån cã cã nhiÖt ®é cao d­íi t¸c dông cña n¨ng l­îng bªn ngoµi (c«ng hoÆc nhiÖt...). Muèn lµm l¹nh mét vËt ta ph¶i lÊy nhiÖt cña vËt ®ã ë nhiªt ®é thÊp ®Ó nhiÖt ®é cña vËt gi¶m ®Õn nhiÖt ®é yªu cÇu. a) S¬ ®å cÊu t¹o chung (h×nh. 4 – 5) M¸y l¹nh lµ mét lo¹i m¸y nhiÖt, cÊu t¹o gåm c¸c bé phËn chÝnh sau: - M¸y nÐn dïng ®Ó nÐn m«i chÊt - Buång l¹nh dïng ®Ó to¶ h¬i l¹nh - B×nh ng­ng dïng ®Ó ng­ng tô vµ nh¶ nhiÖt cho kh«ng khÝ hoÆc n­íc - M«i chÊt lµ am«niac (NH3), hoÆc Frªon (F12...) th­êng dïng trong m¸y l¹nh, tñ l¹nh cã c«ng suÊt nhá vµ v× kh«ng mïi, kh«ng ®éc h¹i. a) b) H×nh 4-5 S¬ ®å cÊu t¹o m¸y l¹nh a) CÊu t¹o M¸y l¹nh , b) §å thÞ T – s cña chu tr×nh m¸y l¹nh M¸y nÐn èng dÉn m«i chÊt Bé ho¸ h¬i (l¹nh) Bé trÝch tr÷ Bé ng­ng h¬i (nãng) b) Nguyªn t¾c lµm l¹nh M¸y nÐn hót h¬i m«i chÊt, lµ h¬i b¶o hoµ kh« tõ buång l¹nh (bé ho¸ h¬i) ë ¸p suÊt p1, sau ®ã nÐn ®o¹n nhiÖt m«i chÊt ®Õn ¸p suÊt p2. H¬i tõ m¸y nÐn ®i vµo b×nh ng­ng h¬i (nãng) vµ ng­ng tô trong ®iÒu kiÖn ¸p su¸t kh«ng ®æi p2 = const, sau ®ã nh¶ nhiÖt cho q1 cho kh«ng khÝ hoÆc n­íc lµm m¸t. ChÊt láng ng­ng tõ b×nh ng­ng h¬i (nãng) ®i qua van tiÕt l­u lµm cho ¸p suÊt gi¶m tõ p2 ®Õn p1. H¬i b¶o hoµ láng ®i tõ van tiÕt l­u vµo buång l¹nh (bé ho¸ h¬i) vµ bèc h¬i nhËn nhiÖt q2 cña vËt cÇn lµm l¹nh ë p1 = const. Nh­ vËy c¸c qu¸ tr×nh cña chu tr×nh m¸y l¹nh ®­îc x¶y ra nh­ sau: - Qu¸ tr×nh nÐn ®o¹n nhiÖt m«i chÊt trong m¸y nÐn 1 -2. - Qu¸ tr×nh ng­ng tô ë p2 kh«ng ®æi vµ nh¶ nhiÖt q1 trong b×nh ng­ng h¬i 2 - 3. - Qóa tr×nh tiÕt l­u trong van tiÕt l­u 3 – 4. - Qóa tr×nh bèc híi x¶y ra trong dµn bèc h¬i cña buång l¹nh (bé ho¸ h¬i) vµ m«i chÊt nhËn nhiÖt q2 ë p1 kh«ng ®æi 4 - 1.  II. CÊu t¹o vµ ho¹t ®éng cña ®éng c¬ nhiÖt 1. Kh¸i niÖm vµ ph©n lo¹i a) Kh¸i niÖm §éng c¬ nhiÖt lµ ®éng c¬ dïng ®Ó biÕn nhiÖt n¨ng thµnh c¬ n¨ng. b) Ph©n lo¹i §éng c¬ nhiÖt ngµy nay ®­îc sö dông réng r¶i vµ ®­îc ph©n lo¹i nh­ sau: Theo d¹ng nhiªn liÖu ®­îc ®èt ch¸y bªn trong hoÆc bªn ngoµi xi lanh. - §éng c¬ ®èt ngoµi (m¸y h¬i n­íc), c«ng suÊt nhá ngµy nay kh«ng sö dông. - §éng c¬ ®èt trong, cã c«ng suÊt lín, ®­îc sö dông trªn c¸c «t«, tµu ho¶, tµu thuû vµ m¸y bay. Theo d¹ng nhiªn liÖu dïng - §éng c¬ x¨ng - §éng c¬ ®iªzen - §éng c¬ ch¹y ga Theo sè hµnh tr×nh cña pitt«ng - §éng c¬ hai kú (sö dông Ýt) - §éng c¬ bèn kú (sö dông nhiÒu) 2. CÊu t¹o vµ ho¹t ®éng cña ®éng c¬ bèn kú a) CÊu t¹o §éng c¬ nhiÖt cÊu t¹o gåm c¸c bé phËn chÝnh sau: - C¬ cÊu trôc khuûu – thanh truyÒn (th©n m¸y, n¾p xi lanh, xi lanh, trôc khuûu, thanh truyÒn vµ pitt«ng...) - C¬ cÊu ph©n phèi khÝ (Trôc cam, van n¹p, van x¶...) - HÖ thèng b«i tr¬n vµ hÖ thèng lµm m¸t - HÖ thèng cung cÊp nhiªn liÖu - HÖ thèng khëi ®éng - HÖ thèng ®¸nh löa (dïng cho ®éng c¬ x¨ng) hÖ kÝn (chu tr×nh). - Quan s¸t c¸c bé phËn cña ®éng c¬ «t« (xilanh, th©n m¸y, b¬m n­íc, qu¹t giã, kÐt n­íc, van æn nhiÖt vµ c¸c èng n­íc..) èng x¶ C¬ cÊu sup¸p B©ï läc kh«ng khÝ Th©n m¸y vµ xi lanh B r¨ng trôc cam B¸nh ®µ Thanh truyÒn Pitt«ng C¸c te Trôc khuûu a) b) H×nh 4-6. §éng c¬ ®èt trong a) CÊu t¹o ®éng c¬ , b) §å thÞ p – v b) Ho¹t ®éng cña ®éng c¬ x¨ng bèn kú Kú thø nhÊt (kú n¹p) Cöa n¹p më, cöa x¶ ®ãng. Trôc khuûu quay mét nöa vßng thø nhÊt (00 – 1800), lµm cho pitt«ng ®i tõ ®iÓm chÕt trªn (§CT) vÒ ®iÓm chÕt d­íi. ThÓ tÝch xi lanh t¨ng lªn, lµm cho ¸p suÊt trong xi lanh gi¶m t¹o ra søc hót vµ hót hoµ khÝ (x¨ng + kh«ng khÝ) tõ bªn ngoµi n¹p vµo xi lanh. KÕt thóc pitt«ng vÒ ®iÓm chªt d­íi (§CD), cöa n¹p ®ãng. - ¸p suÊt trong qu¸ tr×nh tõ n¹p 0,07 – 0,09 Mpa - NhiÖt trong qu¸ tr×nh n¹p tõ 700 – 1200C. Kú thø hai (kú nÐn) Cöa n¹p vµ cöa x¶ ®ãng. Trôc khuûu quay tiÕp hÕt thø nhÊt (1800 – 3600), ®Èy pitt«ng ®i tõ ®iÓm chÕt d­íi lªn ®iÓm chÕt trªn. ThÓ tÝch xi lanh gi¶m, lµm cho hoµ khÝ trong xi lanh bÞ nÐn ®Õn ¸p suÊt cao. KÕt thóc pitt«ng vÒ ®iÓm chªt trªn. - ¸p suÊt cuèi qu¸ tr×nh nÐn tõ 1,2 – 1,5 Mpa - NhiÖt ®é cuèi qu¸ tr×nh nÐn tõ 4000 – 5000C. Kú thø ba (kú ch¸y næ vµ gi¶n në – sinh c«ng) Cöa n¹p cöa x¶ ®ãng. §Çu kú bugi bËt tia löa ®iÖn, hoµ khÝ bèc ch¸y t¹o ra nhiÖt ®é vµ ¸p suÊt cao: - ¸p suÊt ®Çu qu¸ tr×nh ch¸y tõ 3,0 – 5,0 MPa - NhiÖt ®é ®Çu qu¸ tr×nh ch¸y tõ 18000 – 20000C ¸p suÊt cao ®Èy pitt«ng ®i tõ ®iÓm chÕt trªn (§CT) vÒ ®iÓm chÕt d­íi, lµm cho trôc khuûu quay mét nöa vßng thø hai (3600 – 5400. KÕt thóc pitt«ng vÒ ®iÓm chªt d­íi (§CD). Kú thø t­ (kú x¶) Cöa n¹p ®ãng, cöa x¶ më, khÝ ch¸y cã nhiÖt ®é vµ ¸p suÊt cao tho¸t ra ngoµi. Trôc khuûu quay tiÕp hÕt vßng thø hai (5400 – 7200), ®Èy pitt«ng ®i tõ ®iÓm chÕt d­íi lªn ®iÓm chÕt trªn vµ ®Èy hÕt khÝ ch¸y ra ngoµi. KÕt thóc pitt«ng vÒ ®iÓm chªt trªn, cöa x¶ ®ãng. - ¸p suÊt cuèi qu¸ tr×nh x¶ tõ 0,11 – 0,12 Mpa - NhiÖt ®é cuèi qu¸ tr×nh x¶ tõ 7000 – 8000C. Nh­ vËy chu tr×nh ®éng c¬ bốn kỳ, trục khuỷu phải quay hai vßng (7200), pitt«ng chuyÓn ®éng bèn hµnh tr×nh trong ®ã cã mét hµnh tr×nh sinh c«ng ®Ó lµm cho trôc khuûu quay. Bèn kú chÝnh lµ bèn qu¸ tr×nh ®­îc x¶y ra nh­ sau: - Qu¸ tr×nh n¹p ®o¹n nhiÖt m«i chÊt. - Qu¸ tr×nh nÐn ®o¹n nhiÖt m«i chÊt. - Qóa tr×nh cÊp nhiÖt q1 vµ gi¶n në cña m«i chÊt. - Qóa tr×nh th¶i nhiÖt ®½ng tÝch q2 cña m«i chÊt. c) Ho¹t ®éng cña ®éng c¬ ®iªzen bèn kú Kú thø nhÊt (kú n¹p) Cöa n¹p më, cña x¶ ®ãng. Trôc khuûu quay mét nöa vßng thø nhÊt (00 – 1800), lµm cho pitt«ng ®i tõ ®iÓm chÕt trªn (§CT) vÒ ®iÓm chÕt d­íi. ThÓ tÝch xi lanh t¨ng lªn, lµm cho ¸p suÊt trong xi lanh gi¶m t¹o ra søc hót vµ hót kh«ng khÝ tõ bªn ngoµi n¹p vµo xi lanh. KÕt thóc pitt«ng vÒ ®iÓm chªt d­íi (§CD), cöa n¹p ®ãng. - ¸p suÊt trong qu¸ tr×nh tõ n¹p 0,07 – 0,09 Mpa - NhiÖt trong qu¸ tr×nh n¹p tõ 700 – 1200C. Kú thø hai (kú nÐn) Cöa n¹p vµ cöa x¶ ®ãng. Trôc khuûu quay tiÕp hÕt thø nhÊt (1800 – 3600), ®Èy pitt«ng ®i tõ ®iÓm chÕt d­íi lªn ®iÓm chÕt trªn. ThÓ tÝch xi lanh gi¶m, lµm cho hoµ khÝ trong xi lanh bÞ nÐn ®Õn ¸p suÊt cao. KÕt thóc pitt«ng vÒ ®iÓm chªt trªn. - ¸p suÊt cuèi qu¸ tr×nh nÐn tõ 3,0 – 5,0 Mpa Trôc khuûu Xi lanh Pitt«ng Thanh truyÒn C¸c te Van n¹p èng dÉn kh«ng khÝ èng dÉn nhiªn liÖu Vßi phun cao ¸p Van x¶ a) b) c) d) H×nh 4-7. Nguyªn t¾c ho¹t ®éng cña ®éng c¬ ®iªzen 4 kú a) Kú n¹p (kh«ng khÝ); b) Kú nÐn (kh«ng khÝ) c) Kú ch¸y – gi¶n në; d) Ky x¶ - NhiÖt ®é cuèi qu¸ tr×nh nÐn tõ 4000 – 5000C. Kú thø ba (kú ch¸y næ vµ gi¶n në – sinh c«ng) Cöa n¹p cöa x¶ ®ãng. §Çu kú, vßi phun cao ¸p phun nhiªn liÖu cã ¸p suÊt cao (¸p suÊt tõ 10 – 30 Mpa) vµo buång ch¸y hoµ trén víi kh«ng khÝ nÐn vµ tù bèc ch¸y t¹o ra nhiÖt ®é vµ ¸p suÊt cao: - ¸p suÊt ®Çu qu¸ tr×nh ch¸y tõ 5,0 – 9,0 Mpa - NhiÖt ®é ®Çu qu¸ tr×nh ch¸y tõ 18000 – 20000C ¸p suÊt cao ®Èy pitt«ng ®i tõ ®iÓm chÕt trªn (§CT) vÒ ®iÓm chÕt d­íi, lµm cho trôc khuûu quay mét nöa vßng thø hai (3600 – 5400. KÕt thóc pitt«ng vÒ ®iÓm chªt d­íi (§CD). Kú thø t­ (kú x¶) Cöa n¹p ®ãng, cöa x¶ më, khÝ ch¸y cã nhiÖt ®é vµ ¸p suÊt cao tho¸t ra ngoµi. Trôc khuûu quay tiÕp hÕt vßng thø hai (5400 – 7200), ®Èy pitt«ng ®i tõ ®iÓm chÕt d­íi lªn ®iÓm chÕt trªn vµ ®Èy hÕt khÝ ch¸y ra ngoµi. KÕt thóc pitt«ng vÒ ®iÓm chªt trªn, cöa x¶ ®ãng. - ¸p suÊt cuèi qu¸ tr×nh x¶ tõ 0,11 – 0,12 Mpa - NhiÖt ®é cuèi qu¸ tr×nh x¶ tõ 7000 – 8000C. Nh­ vËy chu tr×nh ®éng c¬ bốn kỳ, trục khuỷu phải quay hai vßng (7200), pitt«ng chuyÓn ®éng bèn hµnh tr×nh trong ®ã cã mét hµnh tr×nh sinh c«ng ®Ó lµm cho trôc khuûu quay. Bèn kú chÝnh lµ bèn qu¸ tr×nh ®­îc x¶y ra nh­ sau: - Qu¸ tr×nh n¹p ®o¹n nhiÖt m«i chÊt. - Qu¸ tr×nh nÐn ®o¹n nhiÖt m«i chÊt. - Qóa tr×nh cÊp nhiÖt q1 vµ gi¶n në cña m«i chÊt. - Qóa tr×nh th¶i nhiÖt ®½ng tÝch q2 cña m«i chÊt. 3. CÊu t¹o vµ ho¹t ®éng cña ®éng c¬ hai kú a) CÊu t¹o §éng c¬ x¨ng hai kú cÊu t¹o gåm c¸c bé phËn chÝnh sau: - C¬ cÊu trôc khuûu – thanh truyÒn (th©n m¸y, n¾p xi lanh, xi lanh, trôc khuûu, thanh truyÒn vµ pitt«ng...) - C¬ cÊu ph©n phèi khÝ (cÊu t¹o ®¬n gi¶n, chØ cã ba cöa khoÐt quanh thµnh xi lanh :cöa x¶ cao nhÊt, cöa quÐt thÊp h¬n cöa x¶ vµ cöa n¹p thÊp nhÊt. §ãng vµ më c¸c cöa nhê pitt«ng) - HÖ thèng b«i tr¬n vµ hÖ thèng lµm m¸t - HÖ thèng cung cÊp nhiªn liÖu (hoµ khÝ = x¨ng + kh«ng khÝ + 5% dÇu b«i tr¬n hoµ trén vµ ®­îc n¹p vµo c¸c te) - HÖ thèng khëi ®éng - HÖ thèng ®¸nh löa (dïng cho ®éng c¬ x¨ng) Xi lanh C¸c te Trôc khuûu Pitt«ng N¾p m¸y Bugi Cöa n¹p Cöa x¶ Thanh truyÒn Cöa quÐt a) b) H×nh 4-8. CÊu t¹o ®éng c¬ x¨ng hai kú a) CÊu t¹o ®éng c¬ hai kú , b) CÊu t¹o ®éng c¬ bèn kú b) Ho¹t ®éng cña ®éng c¬ x¨ng hai kú Kú thø nhÊt §Çu kú, pitt«ng ë ®iÓm chÕt d­íi, cöa n¹p ®ãng, cöa quÐt vµ cöa x¶ më. Hoµ khÝ tõ c¸c te qua cöa quÐt n¹p lªn buång ch¸y vµ ®Èy hÕt khÝ ch¸y ra ngoµi xi lanh. Trôc khuûu quay mét nöa vßng thø nhÊt (00 – 1800), ®Èy pitt«ng ®i tõ ®iÓm chÕt d­íi (§CD) lªn ®iÓm chÕt trªn (§CT). Khi pitt«ng ®ãng cöa quÐt vµ cöa x¶ sÏ thùc hiªn qu¸ tr×nh nÐn hoµ khÝ trong xi lanh ®Õn ¸p suÊt cao. KÕt thóc pitt«ng vÒ ®iÓm chªt trªn, cöa n¹p vµ n¹p hoµ khÝ tõ ngoµi vµo c¸c te. - ¸p suÊt cuèi qu¸ tr×nh nÐn tõ 0,10 – 0,12 Mpa - NhiÖt ®é cuèi qu¸ tr×nh nÐn tõ 4000 – 5000C Kú thø hai §Çu kú cöa quÐt vµ cöa x¶ ®ãng, bugi bËt tia löa ®iÖn ®èt ch¸y hoµ khÝ, t¹o nhiÖt ®é vµ ¸p suÊt cao. - ¸p suÊt ®Çu qu¸ tr×nh ch¸y tõ 0,30 – 0,50 Mpa - NhiÖt ®é ®Çu qu¸ tr×nh ch¸y tõ 18000 – 20000C ¸p suÊt cao ®Èy pitt«ng ®i tõ ®iÓm chÕt trªn (§CT) vÒ ®iÓm chÕt d­íi, lµm cho trôc khuûu quay mét nöa vßng thø hai (3600 – 5400. Khi pitt«ng ®i xuèng më cöa x¶ vµ x¶ khÝ ch¸y ra ngoµi, sau ®ã më cöa quÐt vµ ®Èy hoµ khÝ tõ c¸c te n¹p lªn buång ch¸y. KÕt thóc pitt«ng vÒ ®iÓm chªt d­íi (§CD), ®ãng cöa n¹p. - ¸p suÊt cuèi qu¸ tr×nh tõ 0,12 – 0,15 Mpa - NhiÖt ®é cuèi qu¸ tr×nh tõ 7000 – 9000C. Nh­ vËy chu tr×nh ®éng c¬ hai kỳ, trục khuỷu quay mét vßng (3600), pitt«ng chuyÓn ®éng hai hµnh tr×nh trong ®ã cã mét hµnh tr×nh sinh c«ng ®Ó lµm cho trôc khuûu quay. Hai kú chÝnh lµ hai hµnh tr×nh cña pitt«ng, nh­ng bao gåm bèn qu¸ tr×nh ®­îc x¶y ra kÕt hîp nh­ sau: - Qu¸ tr×nh n¹p ®o¹n nhiÖt m«i chÊt. - Qu¸ tr×nh nÐn ®o¹n nhiÖt m«i chÊt. - Qóa tr×nh cÊp nhiÖt q1 vµ gi¶n në cña m«i chÊt. - Qóa tr×nh th¶i nhiÖt ®½ng tÝch q2 cña m«i chÊt. III. Néi dung nhËn d¹ng cÊu t¹o ®éng c¬ nhiÖt 1. Lµm s¹ch vµ nhËn d¹ng bªn ngoµi c¸c lo¹i ®éng c¬ 2. NhËn d¹ng c¸c bé phËn vµ chi tiÕt 3. VËn hµnh ®éng c¬ 4. Quan s¸t vµ ghi nhËn sù ho¹t ®éng cña ®éng c¬ 5. Tæng hîp c¸c th«ng sè tr¹ng th¸i cña ®éng c¬. IV. C©u hái vµ bµi tËp 1.Tr×nh bµy qu¸ tr×nh ch¸y næ cña ®éng c¬ x¨ng bèn kú ? 2.Tr×nh bµy ho¹t ®éng kú thø hai cña ®éng c¬ hai kú? 3. (Bµi tËp) VÏ s¬ ®å cÊu t¹o vµ gi¶I thÝch ho¹t ®éng cña kú ch¸y næ cña ®éng c¬ ®iªzen bèn kú ? tHùC HµNH nhËn d¹ng cÊu t¹o ®éng c¬ nhiÖt I. tæ chøc chuÈn bÞ n¬i lµm viÖc 1. Môc ®Ých: - RÌn luyÖn kü n¨ng kiÓm tra, b¶o d­ìng ®éng c¬ bèn kú vµ hai kú - NhËn d¹ng c¸c bé ph©n cña ®éng c¬ bèn kú vµ hai kú 2. Yªu cÇu: - KiÓm tra chÝnh x¸c, ®óng quy tr×nh vµ ®óng yªu cÇu kü thuËt. - NhËn d¹ng vµ kiÓm tra ®­îc c¸c - Sö dông dông cô hîp lý, chÝnh x¸c. - §¶m b¶o an toµn trong qu¸ tr×nh th¸o, l¾p - Tæ chøc n¬i lµm viÖc khoa häc, ng¨n n¾p, gän gµng. 3. ChuÈn bÞ: a) Dông cô: - C¸c bé phËn vµ chi tiÕt cña ®éng c¬ dïng nhËn d¹ng cÊu t¹o - C¸c ®éng c¬ bèn kú vµ hai kú dïng nhËn d¹ng cÊu t¹o vµ vËn hµnh - Dông cô th¸o l¾p, b¶o d­ìng - Khay ®ùng dông cô, chi tiÕt - Bé dông cô kiÓm tra ¸p suÊt, ®é ch©n kh«ng, nhiÖt ®é vµ thÓ tÝch b) VËt t­: - GiÎ s¹ch - GiÊy nh¸m - Nhiªn liÖu vËn hµnh, röa, dÇu mì b«i tr¬n - C¸c ®Çu nèi, jo¨ng ®Öm.... - Tµi liÖu ph¸t tay vÒ c¸c quy tr×nh vµ tra cøu c¸c yªu cÇu kü thuËt vÒ kiÓm tra vµ b¶o d­ìng ®éng c¬ nhiÖt - Bè trÝ n¬i lµm viÖc cho nhãm häc viªn ®ñ diÖn tÝch, ¸nh s¸ng vµ th«ng giã II. Quy tr×nh thùc hµnh nhËn d¹ng vµ vËn hµnh ®éng c¬ 1. NhËn d¹ng cÊu t¹o bªn ngoµi c¸c lo¹i ®éng c¬ - Lµm s¹ch bªn ngoµi c¸c bé phËn cña ®éng c¬ - NhËn d¹ng cÊu t¹o c¸c bé phËn bªn ngoµi 2. NhËn d¹ng cÊu t¹o bªn ngoµi c¸c bé phËn vµ chi tiÕt - Lµm s¹ch bªn ngoµi c¸c bé phËn vµ chi tiÕt - NhËn d¹ng cÊu t¹o c¸c bé phËn vµ chi tiÕt 3. VËn hµnh ®éng c¬ - Nghe h­íng dÉn c¸c b­íc cña quy tr×nh vËn hµnh - ChuÈn bÞ khëi ®éng - TiÕn hµnh vËn hµnh ®éng c¬ 4. KiÓm tra t×nh tr¹ng ho¹t ®éng cña ®éng c¬ - Quan s¸t vµ phi nhËn c¸c tr¹ng th¸i ho¹t ®éng cña ®«ng c¬ - KiÓm tra nhiÖt ®é, ¸p suÊt cña ®éng c¬ 5. LËp b¶ng tæng hîp - B¶ng tæng hîp ®Æc ®iÓm cÊu t¹o cña c¸c lo¹i ®éng c¬ - B¶ng tæng hîp t×nh tr¹ng ho¹t ®éng cña ®éng c¬. III. thùc hµnh nhËn d¹ng cÊu t¹o c¸c lo¹i ®éng c¬ 1. §éng c¬ x¨ng a) §éng c¬ x¨ng bèn kú - Lµm s¹ch bªn ngoµi ®éng c¬ - NhËn d¹ng cÊu t¹o c¸c bé phËn bªn ngoµi ®éng c¬ - Lµm s¹ch vµ nhËn d¹ng cÊu t¹o c¸c chi tiÕt vµ bé phËn bªn trong ®éng c¬ - LËp b¶ng tæng hîp vÒ ®Æc ®iÓm cÊu t¹o. Thïng x¨ng §éng c¬ Bé chia ®iÖn M¸y khëi ®éng Bé chÕ hoµ khÝ H×nh 4-9: S¬ ®å cÊu t¹o chung ®éng c¬ x¨ng 4 kú b) §éng c¬ x¨ng hai kú - Lµm s¹ch bªn ngoµi ®éng c¬ - NhËn d¹ng cÊu t¹o c¸c bé phËn bªn ngoµi ®éng c¬ - Lµm s¹ch vµ nhËn d¹ng cÊu t¹o c¸c chi tiÕt vµ bé phËn bªn trong ®éng c¬ - LËp b¶ng tæng hîp vÒ ®Æc ®iÓm cÊu t¹o. 2. §éng c¬ ®iªzen - Lµm s¹ch bªn ngoµi ®éng c¬ - NhËn d¹ng cÊu t¹o c¸c bé phËn bªn ngoµi ®éng c¬ - Lµm s¹ch vµ nhËn d¹ng cÊu t¹o c¸c chi tiÕt vµ bé phËn bªn trong ®éng c¬ - LËp b¶ng tæng hîp vÒ ®Æc ®iÓm cÊu t¹o Th©n m¸y M¸y khëi ®éng C¸c te B¬m cao ¸p B¸nh ®µ M¸y ph¸t ®iÖn Trôc khuûu Qu¹t giã Vßi phun cao ¸p BÇu läc nhiªn liÖu N¾p m¸y H×nh 4-10: S¬ ®å cÊu t¹o chung ®éng c¬ §iªzen  IV. thùc hµnh vËn hµnh ®éng c¬ 1. Nghe h­íng dÉn c¸c b­íc cña quy tr×nh vËn hµnh a) KiÓm tra bªn ngoµi ®éng c¬ vµ giao nhËn sæ vËn hµnh. - Lµm s¹ch vµ kiÓm tra c¸c bé phËn vµ chi tiÕt bªn ngoµi ®éng c¬ (®Çy ®ñ hoÆc thiÕu) - KiÓm tra møc dÇu b«i tr¬n, møc n­íc lµm m¸t, nhiªn liÖu (®ñ hoÆc thiÕu) - KiÓm tra c¸c vÕt nøt, g¶y vµ ch¶y rØ bªn ngoµi c¸c chi tiÕt, bé phËn. - KiÓm tra c¸c dông cô, vËt t­ kÌm theo (dông cô, tay quay vËn hµnh, nhiªn liÖu..) - Ký bµn giao vµ ký nhËn sæ vËn hµnh (nÕu t×nh tr¹ng ®éng c¬ ®Çy ®ñ, b×nh th­êng) - KiÓm tra vµ vÆn chÆt c¸c ®Çu nèi vµ chi tiÕt bé phËn bÞ chên láng. b) ChuÈn bÞ khëi ®éng - KiÓm tra vµ cÊp ®ñ dÇu b«I tr¬n, nhiªn liÖu vµ n­íc lµm m¸t. - B¬m nhiªn liÖu b»ng tay (nÕu cã) - KiÓm tra vµ vÆn chÆt c¸c ®Çu d©y dÉn ®iÖn vµ d©y b×nh ¨c quy - §Ó cÇn ga ë vÞ trÝ lín h¬n kh«ng t¶i - KÐo ®ãng n¾p giã (®éng c¬ x¨ng), ®éng c¬ ®iªzen bËt bugi sÊy nãng hoÆc kÐo cÇn gi¶m ¸p. - §éng c¬ cã hép sè ®Ó cÇn sè ë vÞ trÝ sè 0, c¸c ®éng c¬ cã kÐo t¶I cÇn c¾t ly hîp. c) TiÕn hµnh vËn hµnh ®éng c¬ - Më kho¸ ®iÖn (®éng c¬ ®iªzen bËt bugi sÊy nãng tõ 15 – 30 gi©y, hoÆc chê ®Ìn b¸o sÊy ®· t¾t) - Ên nót khëi ®éng (5 – 10 gi©y), hoÆc quay trôc khuûu ®éng c¬ (®éng c¬ ®iªzen c«ng suÊt nhá kÕt hîp kÐo cÇn gi¶m ¸p vµ quay nhanh dÇn b¸nh ®µ cho ®Õn khi cã ®µ qu¸n tÝnh lín th× th¶ cÇn gi¶m ¸p cho ®éng c¬ næ m¸y) - §éng c¬ næ m¸y, kÐo më b­ím giã (®éng c¬ x¨ng) d) KiÓm tra sau khi vËn hµnh ®éng c¬ - KiÓm tra nhiÖt ®é n­íc lµm m¸t vµ ¸p suÊt dÇu b«i tr¬n (¸p suÊt ®¹t tõ 0,3 - 0,5 Mpa, nÕu ¸p suÊt kh«ng b¸o hoÆc nhá h¬n quy ®Þnh, cÇn ngõng ®éng c¬ vµ kiÓm tra söa ch÷a) - KiÓm tra c¸c vÕt ch¶y rØ bªn ngoµi c¸c chi tiÕt, bé phËn. - KiÓm tra t×nh tr¹ng ho¹t ®éng cña ®éng c¬ (nÕu cã tiÕng gâ kh¸c th­êng cÇn ngõng ®éng c¬ vµ kiÓm tra söa ch÷a) - Nèi t¶i vµo ®éng c¬ (khi ®éng c¬ ho¹t ®éng b×nh th­êng) e) Ngõng ®éng c¬ vµ giao nhËn ®éng c¬ - Gi¶m ga tõ tõ. - C¾t t¶i khái ®éng c¬ - T¾t m¸y - Giao ®éng c¬ vµ sæ vËn hµnh. 2. Thùc hµnh vËn hµnh ®éng c¬ - KiÓm tra bªn ngoµi ®éng c¬ vµ giao nhËn sæ vËn hµnh - ChuÈn bÞ khëi ®éng - TiÕn hµnh vËn hµnh ®éng c¬ - KiÓm tra sau khi vËn hµnh ®éng c¬ - Ngõng ®éng c¬ vµ giao nhËn ®éng c¬ C¸c bµi tËp më réng vµ n©ng cao i. Tªn bµi tËp 1. §éng c¬ x¨ng hai kú ? 2. §éng c¬ ®iªzen bèn kú? II. Yªu cÇu cÇn ®¹t 1. VÏ ®­îc s¬ ®å cÊu t¹o vµ tr×nh bµy ho¹t ®éng cña ®éng c¬ x¨ng hai kú 2. VÏ ®­îc s¬ ®å cÊu t¹o vµ tr×nh bµy ho¹t ®éng cña ®éng c¬ ®iªzen bèn kú « ? III. Thêi gian - Sau 1 tuÇn nép ®ñ c¸c bµi tËp. §¸p ¸n c¸c c©u hái vµ bµi tËp §¸p ¸n - Bµi 1 C©u 1. C¸c th«ng sè tr¹ng th¸i c¬ b¶n ®ã lµ: nhiÖt ®é (00K t­¬ng øng víi – 273,15 0C vµ 320F = 00C , 2120F = 1000C), ¸p suÊt (p = ; N/ m2) vµ thÓ tÝch riªng (v = ; m3/ kg) C©u 2. §iÒu kiÖn ®Ó cã sù thay ®æi tr¹ng th¸i nhiÖt ®éng cña hÖ lµ cã trao ®æi nhiÖt hoÆc c«ng víi m«i tr­êng vµ Ýt nhÊt ph¶i cã mét th«ng sè tr¹ng th¸i thay ®æi. §¸p ¸n - Bµi 2 C©u 1. DÉn nhiÖt lµ qu¸ tr×nh trao ®æi nhiÖt gi÷a c¸c phÇn cña vËt hay gi÷a c¸c vËt cã nhiÖt ®é kh¸c nhau khi chóng tiÕp xóc víi nhau. - §iÒu kiÖn ®Ó cã sù truyÒn nhiÖt : th× c¸c vËt ph¶i cã ®é chªnh lÖch nhiÖt ®é vµ ph¶i tiÕp xóc víi nhau. C©u 2. Trao ®æi nhiÖt ®èi l­u lµ qóa tr×nh trao ®æi nhiÖt nhê sù chuyÓn ®éng cña chÊt láng hoÆc chÊt khÝ gi÷a nh÷ng vïng cã nhiÖt ®é kh¸c nhau. - §Æc ®iÓm trao ®æi nhiÖt ®èi l­u : lu«n cã kÌm hiÖn t­îng dÉn nhiÖt bªn trong chÊt láng hay chÊt khÝ, v× trong khèi chÊt láng hay chÊt khÝ kh«ng cã cã c¸c phÇn tö cã nhiÖt ®é kh¸c nhau tiÕp xóc víi nhau. §¸p ¸n - Bµi 3 C©u 1. Qu¸ tr×nh ®¼ng ¸p lµ mét qu¸ tr×nh riªng (®Æc biÖt) cña qu¸ tr×nh ®a biÕn, khi qu¸ tr×nh x¶y ra ¸p suÊt cña m«i chÊt kh«ng ®æi: p = const. Ta cã quan hÖ gi÷a nhiÖt ®é riªng vµ thÓ tÝch riªng: = C©u 2. Qu¸ tr×nh ®¼ng tÝch lµ mét qu¸ tr×nh riªng (®Æc biÖt) cña qu¸ tr×nh ®a biÕn, khi qu¸ tr×nh x¶y ra mµ thÓ tÝch cña m«i chÊt kh«ng ®æi: v = const. Ta cã quan hÖ gi÷a nhiÖt ®é riªng vµ ¸p suÊt riªng riªng: = §¸p ¸n - Bµi 4 C©u 1. Qu¸ tr×nh ch¸y næ cña ®éng c¬ x¨ng bèn kú Cöa n¹p cöa x¶ ®ãng. §Çu kú bugi bËt tia löa ®iÖn, hoµ khÝ bèc ch¸y t¹o ra nhiÖt ®é vµ ¸p suÊt cao: - ¸p suÊt ®Çu qu¸ tr×nh ch¸y tõ 3,0 – 5,0 MPa - NhiÖt ®é ®Çu qu¸ tr×nh ch¸y tõ 18000 – 20000C ¸p suÊt cao ®Èy pitt«ng ®i tõ ®iÓm chÕt trªn (§CT) vÒ ®iÓm chÕt d­íi, lµm cho trôc khuûu quay mét nöa vßng thø hai (3600 – 5400. KÕt thóc pitt«ng vÒ ®iÓm chªt d­íi (§CD). C©u 2. Kú thø hai cña ®éng c¬ hai kú §Çu kú cöa quÐt vµ cöa x¶ ®ãng, bugi bËt tia löa ®iÖn ®èt ch¸y hoµ khÝ, t¹o nhiÖt ®é vµ ¸p suÊt cao. - ¸p suÊt ®Çu qu¸ tr×nh ch¸y tõ 0,30 – 0,50 Mpa - NhiÖt ®é ®Çu qu¸ tr×nh ch¸y tõ 18000 – 20000C ¸p suÊt cao ®Èy pitt«ng ®i tõ ®iÓm chÕt trªn (§CT) vÒ ®iÓm chÕt d­íi, lµm cho trôc khuûu quay mét nöa vßng thø hai (3600 – 5400. Khi pitt«ng ®i xuèng më cöa x¶ vµ x¶ khÝ ch¸y ra ngoµi, sau ®ã më cöa quÐt vµ ®Èy hoµ khÝ tõ c¸c te n¹p lªn buång ch¸y. KÕt thóc pitt«ng vÒ ®iÓm chªt d­íi (§CD), ®ãng cöa n¹p. - ¸p suÊt cuèi qu¸ tr×nh tõ 0,12 – 0,15 Mpa - NhiÖt ®é cuèi qu¸ tr×nh tõ 7000 – 9000C. C¸c thuËt ng÷ chuyªn m«n - §½ng ¸p ( ¸p suÊt kh«ng ®æi) - §½ng nhiÖt (nhiÖt ®é kh«ng ®æi) - §½ng tÝch (ThÓ tich kh«ng ®æi) - §o¹n nhiÖt (kh«ng trao ®æi nhiÖt ) - Chu tr×nh (chu kú)) - M¸y nhiÖt (®éng c¬ nhiÖt) - M¸y l¹nh (m¸y ®iÒu hoµ kh«ng khÝ, tñ l¹nh, tñ ®¸…) - M¸y nÐn khÝ (b¬m nÐn khÝ) - Trôc khuûu (trôc c¬) - Pitt«ng (qu¶ nÐn) - XÐc m¨ng (vßng g¨ng) - N¾p m¸y (n¾p xi lanh) - Van ®iÒu ¸p (van ®iÒu chØnh ¸p suÊt) Tµi liÖu tham kh¶o 1-NguyÔn TÊt TiÕn-Nguyªn lý ®éng c¬ ®èt trong-NXB.gi¸o dôc-2000 2- NguyÔn tÊt TiÕn-§ç Xu©n KÝnh-Gi¸o tr×nh kü thuËt söa ch÷a «t«-m¸y næ-2002 3- NguyÔn TÊt TiÕn-NguyÔn ®øc Phó-Hå TÊn ChuÉn-TrÇn V¨n TÕ-KÕt cÊu tÝnh to¸n ®éng c¬ ®èt trong I.II.III-NXB gi¸o dôc-1996 4-NguyÔn Oanh-Kü thuËt söa ch÷a «t« vµ ®éng c¬ næ hiÖn ®¹i-§éng c¬ x¨ng vµ ®éng c¬ ®iªzen -NXB ban GDCN.TP.Hå ChÝ MInh-1990. 5-TrÇn Duy §øc ( dÞch)-B¶o d­ìng kü thuËt vµ söa ch÷a «t«-NXB C«ng nh©n kü thuËt Hµ néi-1987. 6. Bïi H¶I vµ TrÇn ThÕ S¬n – Kü thuËt nhiÖt - NXB Khoa hoc vµ kü thuËt Hµ néi-1997.