BÀI 1 : MỞ ĐẦU I. các định nghĩa 1. Động cơ nhiệt : là thiết bị biến đổi hóa năng do đốt cháy nhiên liệu thành nhiệt năng và biến đổi nhiệt năng này thành cơ năng ( công kéo máy công tác hoạt động ). - Sơ đồ nguyên lý chuyển hóa của động cơ nhiệt - Động cơ nhiệt làm việc theo 2 quá trình : + Đốt nhiên liệu (dạng đặc ,lỏng ,khí ) để sinh nhiệt. + Môi chất công tác thay đổi trạng thái để sinh công. - Tùy thuộc 2 quá trình trên xẩy ra ở đâu mà động cơ nhiệt có 2 loại : + Động cơ đốt trong + Động cơ đốt ngoài - Động cơ đốt trong Hai quá trình trên xẩy ra ở một nơi ,trong động cơ này nhiệt được đốt cháy ngay trong xilanh của động cơ kiểu piston. Nhiệt năng tích trong môi chất công tác là khí đã cháy (sản vaath cháy )có nhiệt độ và áp suất cao đẩy piston đi xuống làm trục khuỷu của động cơ quay rồi truyền công suất cho máy công tác hoạt động. - Động cơ đốt trong gồm : + Động cơ piston :động cơ xăng –động cơ diesel ,động cơ sử dụng khí . + Động cơ walken (động cơ quay) + Động cơ phản lực + Động cơ piston tự do + Tua bin khí - Cho đến nay ĐCĐT kiểu piston dùng nhiên liệu có sẵn như động cơ xăng ,động cơ dầu vẫn là nguồn động lực chính cho oto vì có những ưu điểm sau : +Hiệu suất sử dụng cao +Tính ổn định và độ tin cậy cao. +Dễ sử dụng và bảo trì. - Tuy nhiên cũng có nhiều mặt hạn chế cần được khắc phục là: + Gây ô nhiễm môi trường. + Nguồn nhiên liệu ngày càng cạn kiệt. + Đây cũng chính là những lý do bắt buộc chúng ta muốn bảo vệ môi trương sống quý báu thì nhiệm vụ đặt ra cho các nhà khoa học cũng như nhà chế tạo oto là phải nghiên cứu và phát triển nguồn năng lượng mới, các loại nhiên liệu sạch dần thay thế xăng và dầu . II. các thuật ngữ thường dùng 1. thì (kỳ) :là một phần của chu trình công tác ,ứng với thời gian đó piston đi từ điểm chết này đến điểm chết kia. 2. Điểm chết : là điểm tuột cùng của piston trong xilanh mà tại đó piston thay đổi hướng chuyển động. tại điểm chết, lực tác dụng lên piston có lớn đến mấy đi nữa thì piston củng không di chuyển. - Trong động cơ đốt trong có 2 điểm chết : + Điểm chết trên ( top dead center = TDC) + Điểm chết dưới (bottom dead center = BDC ) 3. Khoảng chạy ( hành trình ) : là khoảng các giữa 2 điểm chết ,kí hiệu là S 4. Đường kính xilanh :là kích thước đo được bên trong xi lanh ,kí hiệu là D 5. Thể tích buồng đốt (Vc) :là thể tích được giới hạn bởi thành xi lanh ,nắp máy và đỉnh piston khi piston ở điểm chết trên. _ 6. Thể tích làm việc (Vh) : là thể tích được giới hạn bởi mặt cắt của điểm chết trên và điểm chết dưới .
〖V〗_h=(π.D^2)/4.S.i 7. Thể tích toàn phần (Va) : là tổng thể tích buồng đốt và thể tích làm việc.
〖V〗_a=V_h+V_c 8. Tỉ số nén : là một thong số quan trọng ,nó có ý nghĩa quan trọng đối với quá trình làm việc của động cơ ,nó ảnh hưởng rất nhiều đến các thong số khác. 9. Chu trình công tác :là sự thay đổi môi chất công tác trong xilanh động cơ ,chu kỳ của chu trình công tác đặc trưng bằng số hành trình piston cần thiết để thực hiện chu trình đó (sinh công ). III. nguyên lý làm việc của động cơ đốt trong kiểu piston 1. Nguyên lý làm việc của động cơ xăng bốn kỳ . - thì hút piston đi từ ĐCT xuống ĐCD ,xupap hút mở .khi piston tạo ra một áp suất bên trong xilanh (thấp hơn áp xuất khí trời khoảng 0,1-0,2 kg/cm3 )do đó hổn hợp hòa khí được hút vào xilanh qua đường xupap hút ,góc quay của trục khuỷu từ 0- 180 độ - thì nén piston đi từ ĐCD lên ĐCT ,cả 2 xupap đóng kín hổn hợp hòa khí bị nén lại. ở cuối kỳ nén áp suất khoảng p=10 -15 kg/cm2 ,t= 300 – 400 độ C (các nguyên tử chuyển động hổn loạn ,ma sát lẩn nhau sinh ra nhiệt độ và áp suất cao) .trục khuỷu hoàn thành một vòng quay khi piston đến ĐCT - hành trình cháy và giản nở (sinh công) ở cuối kỳ nén bugi nẹt tia lửa điện đốt cháy khối hòa khí đang bị nén ,cháy rất nhanh màng lửa lan tràn khắp buông đốt với tốc độ khoảng 20 m/s. khí cháy có áp suất cao sẻ đẩy piston đi xuống ,lực này sẻ làm cho piston chuyển động. nhiệt độ lúc này vào khoảng 2000- 2500 độ C ,P=40 -60 kg/cm2 ,góc quay của trục khuỷu là 360 -540 - thì xả xupap xả mở ra ,piston đi từ ĐCD lên ĐCT đẩy sản vật cháy ra ngoài qua đường xupap xả (do chênh lệch áp suất bên trong xilanh và áp suất khí trời ) 2. ngyên lý làm việc của động cơ dầu 4 kỳ - thì hút :piston đi từ ĐCT xuống ĐCD tạo một áp suất thấp ,xupap hút mở ,không khí lọc sạch được hút vào trong xilanh. Khi piston xuống tới ĐCD xupap hút đóng lại . - thì nén : piston đi từ ĐCD lên ĐCT ,hai xupap đóng kín thanh khí bị nén lại. khi piston tới ĐCT áp suất trong xilanh lên tới 25 – 35 kg/cm2 , t= 500 – 600 độ C - thì giãn nở sinh công : khi piston lên tới ĐCT ,nhiên liệu từ đầu kim phun xịt dầu vào buồng đốt dưới dạng tơi sương ,gặp phải môi trường nhiệt độ cao ,nhiên liệu tự bốc cháy giãn nỡ và đẩy piston đi xuống làm quay trục khuỷu. - thì xã : piston đi từ ĐCD lên ĐCT (nhờ lực quán tính của bánh đà ) xupap mở ra ,đẩy sản vật cháy ra ngoài ,khi piston tới ĐCT xupap xả đóng lại ,xuspap hút mở ra bắt đầu chu trình mới . 3. so sánh động cơ xăng và động cơ diesel - về cấu tạo cơ bản giống hệt nhau ,chỉ khác là động cơ diesel không có bugi ,bộ chế hòa khí và được thay bằng bơm cao áp và kim phun .tỉ số nén của động cơ diesel cao hơn động cơ xăng . - ưu điểm và khuyết điểm của động cơ diesel so với động cơ xăng + ưu điểm * hiệu suất động cơ diesel bằng 1,5 lần động cơ xăng * dầu rẻ hơn xăng và năng suất tỏa nhiệt của dầu củng lớn hơn xăng * cùng một công suất thì máy dầu ít hao nhiên liệu hơn máy xăng * dầu khó bốc cháy nên ít nguy hiểm hơn xăng + khuyết điểm * cùng một công suất thì máy dầu lớn và nặng hơn máy xăng. *Các chi tiết như bơm cao áp ,kim phun cần chế tạo một cách chính xác ,giá thành cao. *Máy dầu khó sửa hơn máy xăng . *Tốc độ của máy dầu không cao bằng máy xăng .
