Bài giảng Công nghệ 11 - Bài 20: Khái quát về động cơ đốt trong

Phần III: Động cơ đốt trongChương 5: Đại cương về động cơ đốt trong.Bài 20: Khái quát về động cơ đốt trongI. Sơ lược lịch sử phát triển của động cơ đốt trong.Giêm oatĐỘNG CƠ HƠI NƯỚCNăm 1860Lơnoa chế tạo động cơ đốt trong đầu tiên là động cơ 2 kì công suất 2 mã lực chạy bằng khí thiên nhiên	Khí thiên nhiên là hỗn hợp chất khí cháy được, bao gồm phần lớn là các hydrocarbon.Cùng với than đá, dầu mỏ và các khí khác, khí thiên nhiên là nhiên liệu hóa thạch. Khí thiên nhiên có thể chứa đến 85% mêtan (CH4) và khoảng 10% êtan (C2H6), và cũng có chứa số lượng nhỏ hơn propan (C3H8), butan (C4H10), pentan (C5H12), và cácalkan khác. Khí thiên nhiên, thường tìm thấy cùng với các mỏ dầu ở trong vỏ Trái Đất, được khai thác và tinh lọc thành nhiên liệu cung cấp cho khoảng 25% nguồn cung năng lượng thế giới.Năm 1877Khí than có nguồn gốc từ than đá, là khí đốt tự nhiên được tạo thành trong quá trình hoạt động của vi sinh biến đổi than bùn thành than đá dưới tác động của nhiệt và áp suất. Một phần lượng khí này thoát vào không khí, phần còn lại tích tụ trong các lỗ rỗng của vỉa than, đất đá ở xung quanh vỉa than và hấp thụ trong than. Thành phần chủ yếu trong khí than là khí metan (CH4), thường chiếm khoảng 94 - 95%, phần còn lại gồm etan, propan, butan, pentan, nitơ, cacbonđioxit, một ít lưu huỳnh (hoặc có thể không chứa lưu huỳnh).Năm 1885Gôlip Đemlơ chế tạo thành công động cơ đốt trong chạy bằng xăng có công suất 8 mã lực, tốc độ quay 800 vòng/ phútNăm 1897Điêzen chế tạo thành công động cơ đốt trong đầu tiên chạy bằng nhiên liệu nặng có công suất 20 mã lựcMã lực (viết tắt là HP - horse power) là một đơn vị cũ dùng để chỉ công suất. Nó được định nghĩa là công suất cần thiết để nâng một khối lượng 75 kg lên cao 1 mét trong thời gian1 giây hay 1HP = 75 kgm/s.Trong thực tế để chuyển đổi nhanh chóng giữa các đơn vị "mã lực" và "kW" (kilô watt), người ta hay dùng các hệ số tương đối như sau:1 HP = 0,746 kW; hoặc1kW = 1,36 HP.Ví dụ: Con tàu đánh cá có công suất là 300 mã lực, thì có nghĩa là có 300 x 0,736= 221 kW.Mã lực phân chia các loại khác nhau nên sau đó, các nhà khoa học đặt tên cho cách gọi của ông là mã lực cơ học (mechanical horsepower). Một mã lực cơ học có giá trị chính xác 745,69987158227022 W, nghĩa là công suất 1 bóng điện 100 W sẽ bằng 0,13 mã lực.Mã lực liên quan đến mô-men xoắn, và mô-men xoắn là lực quay hay lực xoay của trục khuỷu. Đặt một thiết bị đo lên trục khuỷu của động cơ và đo lực xoay của nó, bạn sẽ có thông số về mô-men xoắn. Xin lưu ý rằng, thời gian không có ý nghĩa trong phép đo này, điều đó có nghĩa là mô-men xoắn có thể được tính không giới hạn thời gian, có thể rất nhanh hoặc rất lâu.Để có hình ảnh trực quan hơn, mã lực cơ học được mô tả là công mà một chú ngựa bỏ ra để kéo 33.000 pound (1 pound = 454 gram) lên 1 foot (30,48 cm) trong thời gian 1 phút (minute). Động cơ một chiếc xe mà sinh ra càng nhiều mã lực thì nó di chuyển được một khối lượng càng lớn trong một khoảng thời gian nào đó. Nói cách khác, động cơ càng nhiều mã lực thì nó có thể mang một trọng lượng bất biến nào đó (chính là trọng lượng của chiếc xe) di chuyển một quãng đường nhất định trong một khoảng thời gian càng nhanh. Nói một cách đơn giản, để chiếc xe tăng tốc tốt hơn, thì động cơ cần sản sinh ra mô-men xoắn nhanh hơn. Karl Benz -18851886-Karl Benz chế tạo chiếc ôtô đầu tiên trên thế giớiVà cũng là chiếc Mercedes – Benz đầu tiên øng dông §C§TII- KHÁI NIỆM VÀ PHÂN LOẠIĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG1. Khái niệm:Là động cơ nhiệt mà quá trình đốt cháy nhiên liệu sinh nhiệt và quá trình biến đổi nhiệt năng thành công cơ học diễn ra trong xi lanh động cơ2. Phân loại:Động cơ pit-tôngPit-tông CĐ tịnh tiếnPit-tông CĐ quayĐộng cơ tuabin khíĐộng cơ phản lựca) Theo động cơĐộng cơ pittông chuyển động tịnh tiếnPit-tông CĐ quayPit-tông CĐ quayĐộng cơ Tuabin khíĐộng cơ phản lựcb)Theo nhiên liệu:c)Theo số hành trình của Pit-tông trong một chu trình:Động cơ xăngĐộng cơ điezenĐộng cơ gasĐộng cơ 4 kìĐộng cơ 2 kìĐộng cơ 4 kìĐộng cơ 2 kìĐộng cơ 4 kìĐộng cơ 2 kìXe 2 kìXe 4 kìĐộng Cơ 4 KÌ dùng nhiên liệu xăngĐộng cơ 4 kì dùng nhiên liệu ĐiêzenĐỘNG CƠ 4 KÌĐỘNG CƠ 2 KÌIII/. Cấu tạo chu ng của động cơ đốt trong:	Gồm 2 cơ cấu và 4 hệ thống chính:	a) 2 Cơ Cấu:Cơ cấu trục khuỷu thanh truyềnCơ cấu phân phối khíCơ cấu trục khuỷu thanh truyềnCơ cấu phân phối khí	b) 4 Hệ thống:Hệ thống bôi trơnHệ thống làm mátHệ thống cung cấp nhiên liệu và không khíHệ thống khởi độngRiêng động cơ xăng còn có thêm hệ thống đánh lửaI. KHÁI QUÁT VỀ ĐCĐTCơ cấu trục khuỷu thanh truyền.Cơ cấu phân phối khí.Hệ thống bôi trơn.Hệ thống cung cấp nhiên liệu và không khí.Hệ thống làm mát.Hệ thống khởi độngSơ đồ cấu tạo của động cơ xăng 4 kìBugiBơm nướcCon độiBánh đàTrục camBơm dầu bôi trơncactebánh răng phân phốiTrục khuỷuThanh truyềnChốt PittôngXupap nạpXupap thảiBộ chế hoà khíCò mổĐũa đẩyNắp máyPit-tôngĐộng cơ xăngHệ thống đánh lửa 2 cơ cấu và 4 hệ thống 2 cơ cấu và 5 hệ thống III. MỘT SỐ KHÁI NIỆM CƠ BẢNĐiểm chết của pit-tôngHành trình pit-tôngThể tích toàn phần (Vtp)Thể tích buồng cháy (Vbc)Thể tích công tác (Vct)Tỉ số nén (€)Chu trình làm việc của động cơKì (Thì) 1. Điểm chết của pit-tôngLà vị trí mà pit-tông đổi chiều chuyển độngĐCDĐCT2 loại điểm chếtĐCD: là điểm chết mà tại đó pit-tông ở gần tâm trục khuỷu nhất pit-tôngTâm trục khuỷuĐCT: là điểm chết mà tại đó pit-tông ở xa tâm trục khuỷu nhất ĐCDĐCT2. Hành trình pit-tông (S)SQuãng đường pit-tông đi giữa 2 điểm chếtĐCTĐCD1S=180 độS=2RVct3. Các loại thể tíchThể tích xilanh giới hạn bởi 2 điểm chếtVbcThể tích xilanh giới hạn bởi ĐCT và nắp máyVtpThể tích xilanh giới hạn bởi ĐCD và nắp máyVtp = Vct + VbcVtp > Vct > VbcVct = ח.D S24VtpVct3. Các loại thể tíchThể tích xilanh giới hạn bởi 2 điểm chếtVbcThể tích xilanh giới hạn bởi ĐCT và nắp máyVtpThể tích xilanh giới hạn bởi ĐCD và nắp máy4. Tỉ số nénέ =VtpVbcĐc xăng: 6-10Đc điezen: 15-215. Chu trình làm việcNẠPNÉNCHÁY DÃN NỞTHẢI6. Kì 1 kì = 1SĐộng cơ 4 kì = 4SĐộng cơ 2 kì = 2S