Bài giảng Công nghệ lớp 11 - Tiết 26: Nguyên lí làm việc của động cơ đốt trong

Tiết 26: Nguyên lí làm việc của động cơ đốt trongI. Một số khái niệm cơ bảnĐiểm chết của Pittông:Là vị trí tại đó pittông đổi chuyển động, có hai điểm chết làĐiểm chết trên(ĐCT): Là điểm chết mà pittông gần tâm trục khuỷu nhất.Điểm chết dưới(ĐCD): Là điểm chết mà pittông gần tâm trục khuỷu nhất.I. Một số khái niệm cơ bảnLà quảng đường mà pittông di chuyển giữa hai điểm chết.3. Thể tích toàn phần(Vtp)Là phần thể tích được giới hạn từ nắp xi lanh đến ĐCD.Là phần thể tích từ nắp xi lanh đến ĐCT4. Thể tích buồng cháy(Vbc)2. Hành trình pittông( S):I. Một số khái niệm cơ bảnLà phần thể tích giới hạn giữa 2 điểm chết.6. Tỉ số nén(ε)Là tỉ số giữa thể tích toàn phần và thể tích buồng cháyKhi làm việc trong xi lanh động cơ trải qua các kì: Hút – nén- cháy- xả, tổng hợp 4 quá trình đó gọi là chu trình làm việc7. Chu trình làm việc của động cơ5. Thể tích công tác(Vct)8. KìLà một phần của chu trình khi pittông chuyển động trong xi lanhNguyªn lý ho¹t ®éng cña ®éng c¬ Diezen 4 kú toµn bé chu tr×nh c«ng t¸c cña ®éng c¬ diezen 4 kú ®­îc diÔn ra trong 2 vßng quay cña trôc khuûu ( 4 lÇn lªn, xuèng cña pisston ). cô thÓ : 1/ Hµnh tr×nh thø nhÊt : Kú n¹p2/ Hµnh tr×nh thø hai : Kú nÐn3/ Hµnh tr×nh thø ba : Kú ch¸y- d·n në4/ Hµnh tr×nh thø t­ : Kú th¶i® c t® c dKú n¹ppiston®i tõ ® c txuèng® c dthÓ tÝch V t¨ng¸p suÊtpgi¶mKú nÐnpiston®i tõ ® c dlªn® c tthÓ tÝch V gi¶m¸p suÊtp t¨ngKú næpiston®i tõ ® c txuèng® c dKú th¶ipiston®i tõ ® c dlªn® c tTiÕt 26. bµi 21NGUYÊN LÍ LÀM VIỆC CỦA ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG III. NGUYÊN LÍ LÀM VIỆc CỦA ĐỘNG CƠ 2 KÌ:1. Đặc điểm cấu tạo của động cơ 2 kì:12345678910Sơ đồ cấu tạo động cơ xăng 2 kì1. Bugi2. Pittông3. Cửa thải4. Cửa nạp5. Thanh truyền6. Trục khuỷu7. Cacte 8. Đường thông cacte với cửa quét9. Cửa quét10. Xilanh- Cấu tạo động cơ 2 kì đơn giản hơn động cơ 4 kì. Động cơ không dùng xupap, pit-tông làm thêm nhiệm vụ của van trượt để đóng, mở các cửa. Hoà khí đưa vào xilanh phải có áp suất cao, nên trước khi đưa vào xilanh được nén trong cacte.2. Nguyên lí làm việc của động cơ xăng 2 kì :GỒM 2 KÌ:+ Kì 1: Pit-tông đi từ điểm chết trên (ĐCT) xuống điểm chết dưới (ĐCD), trong xilanh diễn ra các quá trình cháy – dãn nở, thải tự do và quét - thải khí.+ Kì 2: Pit-tông được trục khuỷu dẫn động đi từ ĐCD lên ĐCT, trong xilanh diễn ra các quá trình quét - thải khí, lọt khí, nén và cháy. KÌ 1Quá trình cháy – dãn nở:Đầu kì pittông ở ĐCT Khí cháy có áp suất cao dãn nở đẩy pittông đi xuống. Quá trình cháy – dãn nở kết thúc khi pittông bắt đầu mở cửa thải.KÌ 1Giai đoạn thải tự do:Từ khi pittông mở cửa thải cho tới khi bắt đầu mở cửa quét, khí thải trong xilanh có áp suất cao sẽ qua cửa thải ra ngoài.KÌ 1Giai đoạn quét - thải khí: Từ khi pittông mở cửa quét (cửa thải vẫn đang mở) cho đến khi tới ĐCD, hòa khí có áp suất cao (được gọi là khí quét) từ cacte, qua đường thông và cửa quét đi vào xilanh, đẩy khí thải trong xilanh qua cửa thải ra ngoài. Đồng thời, từ khi đóng cửa nạp cho đến khi pittông tới ĐCD, hòa khí trong cacte được nén nên áp suất và nhiệt độ của chúng tăng lên. Cửa nạp đóng trước khi pittông mở cửa quét, vì thế khi pittông mở cửa quét, hoà khí trong cacte đã có áp suất cao.KÌ 2Quá trình quét - thải khí: Lúc đầu, cửa quét và cửa thải vẫn còn mở, hòa khí có áp suất cao từ cacte qua đường thông và cửa quét tiếp tục đi vào xilanh, đẩy khí thải trong xilanh qua cửa thải ra ngoài.Quá trình quét - thải khí kết thúckhi pittông đóng kín cửa quét.KÌ 2Giai đoạn lọt khí:Từ khi pittông đóng cửa quét cho tới khi đóng cửa thải, một phần hòa khí trong xilanh bị lọt qua cửa thải ra ngoài.KÌ 2Giai đoạn nén và cháy: - Từ khi pittông đóng cửa thải cho đến khi tới ĐCT, quá trình nén mới thực sự xảy ra. Cuối kì 2, bugi bật tia lửa điện châm cháy hòa khí, quá trình cháy bắt đầu. - Khi pittông đi từ ĐCD lên, pittông đóng kín cửa quét, cửa nạp, làm áp suất trong cacte giảm. Vì vậy, hòa khí trên đường ống nạp sẽ qua cửa nạp đi vào cacte nhờ sự chênh áp suất. - Như vậy, đối với động cơ 2 kì loại này, phía dưới pittông và cacte đóng vai trò như một máy nén khí. Quá trình nạp của động cơ là quá trình hòa khí qua cửa quét đi vào xilanh.3. Nguyên lí làm việc của động cơ điêzen 2 kì : Nguyên lí làm việc của động cơ điêzen 2 kì cũng tương tự như động cơ xăng 2 kì, chỉ khác ở hai điểm sau: Khí nạp vào cacte của động cơ xăng là hòa khí, còn ở động cơ điêzen là không khí. Cuối kì nén, ở động cơ xăng thì bugi bật tia lửa điện để châm cháy hòa khí, còn ở động cơ điêzen thì vòi phun phun nhiên liệu vào buồng cháy. Nhiên liệu được phun tơi vào buồng cháy hòa trộn với khí nóng tạo thành hòa khí. Trong điều kiện áp suất và nhiệt độ trong xilanh cao, hòa khí sẽ tự bốc cháy.Ưu vµ nhược điểm của động cơ 2 kì so với động cơ 4 kì * Ưu điểm: Động cơ 2 kì có mật độ năng lượng lớn hơn vì tạo ra công trong mỗi một vòng quay của trục khuỷu. Các động cơ 2 kì có thể được chế tạo đơn giản và rẻ tiền hơn vì ngược với động cơ 4 kì, loại động cơ này không cần có bộ phận điều khiển van. * Nhược điểm: Dùng động cơ 2 kì tốn nhiên liệu nhiều hơn vì bị mất đi một phần hỗn hợp không khí và nhiên liệu không được đốt trong lúc đẩy khí thải thoát ra ngoài. Khí thải của động cơ 2 kì có hàm lượng cacbon mônôxít và các chất hyđrocacbon cao vì có nhiều nhớt bôi trơn trong khí được hút vào và lượng khí thải trong buồng đốt cao.ỨNG DỤNGĐộng cơ 2 kì được sử dụng phần lớn ở các ứng dụng mà giá tiền của động cơ (cấu tạo đơn giản) và mật độ năng lượng cao quan trọng hơn là tiêu thụ năng lượng và bảo vệ môi trường:Động cơ xăng: Máy cắt cỏ Máy cưa Xe gắn máy nhỏĐộng cơ điêzen:TàuMáy phát điện