Bài giảng Bài 1: đặc điểm, cấu tạo và nguyên lý làm việc động cơ xăng 4 kỳ

ĐỘNG CƠ XĂNG 4 KỲ Bài 1: ĐẶC ĐIỂM, CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC ĐỘNG CƠ XĂNG 4 KỲ 1. Đặc điểm của động cơ xăng 4 kỳ: - Là 1 loại động cơ nhiệt. - Nhiên liệu dùng để đốt cháy là xăng. - Chu trình làm việc sau 4 hành trình của pít tông hay 2 vòng quay của trục khuỷu. * Những khái niệm và định nghĩa cơ bản: - Điểm chết: Là vị trí cuối cùng của piston trong xylanh, tại vị trí này piston không chuyển động được nữa (vận tốc = 0) và piston bắt đầu đổi chiều chuyển động. Do có hai vị trí giới hạn của pitton trong xy lanh mà nó có hai điểm chết: điểm chết trên và điểm chết dưới. Điểm chết trên (ĐCT): Là vị trí đỉnh piston cách xa đường tâm trục khủyu nhất. Điểm chết dưới (ĐCD): Là vị trí đỉnh piston gần đường tâm trục khủyu nhất. - Hành trình của piton (S): Là khoảng cách dịch chuyển của piston giữa hai điểm chết. - Thể tích công tác (Vh): Là không gian được giới hạn bởi hai mặt phẳng cắt thẳng góc với đường tâm xylanh qua hai điểm chết. - Thể tích buồng cháy (Vc): Là khoảng không gian được giới hạn bởi đỉnh piston, xylanh và nắp xylanh khi piston ở ĐCT. - Thể tích toàn bộ xylanh (Va): Là khoảng được giới hạn bởi đỉnh piston, xylanh và nắp xylanh khi piston ở ĐCD (tổng thể tích công tác của xylanh và thể tích buồng cháy). - Tỉ số nén (ε): Là tỷ số dung tích toàn bộ xylanh chia cho dung tích buồng cháy. - Thì (kỳ): Là số hành trình của piston để hoàn thành một chu trình công tác. - Chu trình công tác: Là tổng cộng các quá trình xảy ra trong một xylanh của động cơ để biến đổi môi chất và thực hiện một lần sinh công. 2. Cấu tạo của động cơ xăng 4 kỳ Hình 1 – Cấu tạo động cơ xăng 4 kỳ 3. Nguyên lý làm việc. a. Hành trình thứ nhất: Hành trình nạp ( Kỳ nạp) b. Hành trình thứ 2: Hành trình nén ( Kỳ nén) c. Hành trình thứ 3: Hành trình cháy – giản nở ( Kỳ nổ) d. Hành trình thứ 4: Hành trình thải ( Kỳ thải) Nhận xét: Trong 4 hành trình làm việc của pít tông, chỉ có 1 hành trình thứ 3 là sinh công còn 3 hành trình còn lại là tiêu tốn công từ động năng của các chi tiết quay như trục khuỷu, bánh đà… * Nguyên lý làm việc của động cơ 4 kỳ nhiều xy lanh: a. Cách bố trí và thứ tự nổ của các máy b.Bảng trạng thái làm việc của các xy lanh ( 1 -3 - 4 – 2 ) Khoảng góc quay của trục khuỷu ( 0 ) 0 -180 180 - 360 360 - 540 540 - 720 Xy lanh 1 Hút Nén Nổ Xả Xy lanh 2 Nén Nổ Xả Hút Xy lanh 3 Xả Hút Nén Nổ Xy lanh 4 Nổ Xả Hút Nén Bài 2: BẢO DƯỠNG VÀ VẬN HÀNH ĐỘNG CƠ 1.Bảo dưỡng động cơ. 1.1.Mục đích bảo dưỡng. Muốn cho động cơ làm việc được lâu dài, ít hư hỏng vặt, thì phương pháp tốt nhất và có lợi nhất về mặt kinh tế là phải tiến hành bảo dưỡng thường xuyên và bảo dưỡng định kỳ. Bảo dưỡng nhằm các mục đích sau: Kéo dài tuổi thọ động cơ để giảm chi phí cho sửa chữa và nâng cao tính kinh tế. Đảm bảo tính năng kỹ thuật của động cơ như: công suất, mức tiêu hao nhiên liệu. Phát hiện kịp thời những hư hỏng của động cơ để sửa chữa, tránh được những hư hỏng lớn có thể xẩy ra. Tiến hành sửa chữa và điều chỉnh đúng lúc để động cơ dùng được liên tục. 1.2.Nội dung bảo dưỡng. Để đảm bảo các mục đích trên, công tác bảo dưỡng động cơ thường tiến hành theo năm nội dụng cơ bản sau đây: Lau chùi sạch sẽ động cơ. Thay thế bổ sung nhiên liệu, dầu bôi trơn và nước làm mát…theo đúng quy định. Kiểm tra và điều chỉnh các cơ cấu, hệ thống của động cơ theo đúng quy định của nhà sản xuất như: khe hở nhiệt xu páp, góc đánh lửa … Kiểm tra xiết chặt các mối lắp ghép bằng bu lông và đai ốc. Tiến hành sửa chữa kịp thời những hư hỏng đã phát hiện. 2.Vận hành động cơ. 2.1.Quy trình vận hành động cơ. Bước 1. Chuẩn bị trước khi khởi động Kiểm tra lượng nhiên liệu, dầu bôi trơn, nước làm mát Kiểm tra các đầu nối dây điện của hệ thống đánh lửa, máy khởi động. Kiểm tra khớp nối giữa động cơ với máy công tác. Kiểm tra tổng quát bên ngoài động cơ. Bước 2. Khởi động động cơ: Nối mạch điện từ ắc quy tới máy khởi động. Đóng công tắc điện Ấn nút khởi động. Để động cơ chạy không tải (3 – 5) phút rồi mới tăng tải. Bước 3. Theo dõi động cơ trong khi làm việc. Thường xuyên nghe tiếng máy chạy xem có đều và bình thường không. Theo dõi đồng hồ báo áp suất dầu bôi trơn, nhiệt độ nước làm mát. Quan sát động cơ có xả nhiều khói đen không. Không để động cơ chạy quá tải. Phải kịp thời sửa chữa ngay những chỗ nào hư hỏng, chảy nhiên liệu, rò dầu, chảy nước… Bước 4. Tắt động cơ. Giảm dần phụ tải Để động cơ chạy không tải khoảng (3 – 5) phút Cắt điện. 2.2. Các chú ý khi vận hành động cơ. Ắc quy phải đủ điện áp (12V) Ấn nút khởi động không quá 10 giây và cứ sau 10 giây nếu động cơ chưa nổ thì phải ngừng lại 15 giây rồi mới khởi động lại. Áp suất dầu bôi trơn khoảng 2 – 4 KG/ cm2. Nhiệt độ nước làm mát 80 – 900C Không được tắt động cơ đột ngột (trừ trường hợp có sự cố) Không tắt động cơ bằng cách đóng khóa nhiên liệu. Nếu động cơ ngừng làm việc một thời gian ngắn (giữa các ca làm việc) thì phải tháo dây nối mát với cực âm ắc quy và phải che đậy cẩn thận. Nếu động cơ ngừng làm việc trong một thời gian dài (nhiều ngày) thì phải tháo hết nhiên liệu, dầu bôi trơn và nước làm mát ra rồi lau chùi sạch sẽ và bôi dầu mỡ vào những bộ phận hay chi tiết máy dễ bị rỉ. Bài 3: BẢO DƯỠNG HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU CỦA ĐỘNG CƠ XĂNG 4 KỲ 1. Công dụng: - Cung cấp hỗn hợp nhiên liệu xăng – không khí ( Hòa khí ) cho động cơ theo các chế độ tải khác nhau. - Thải sản phẩm cháy ra bên ngoài. 2. Yêu cầu: - Nhiên liệu phải được hòa trộn đều với không khí. - Thành phần hỗn hợp phải phù hợp với các chế độ làm việc của động cơ. - Hỗn hợp nhiên liệu phải được phân bố đều cho các xy lanh của động cơ nhiều xylanh. - Tiết kiệm được nhiên liệu. - Thải sạch sản phẩm cháy ra bên ngoài. - Kết cấu đơn giản, dễ thay thế, bảo dưỡng. 3. Phân loại: - Hệ thống nhiên liệu động cơ dùng bộ chế hòa khí. - Hệ thống nhiên liệu động cơ phun xăng điện tử. 4. Cấu tạo và nguyên lý làm việc: 4.1. Hệ thống nhiên liệu động cơ dùng bộ chế hòa khí: a. Hệ thống nhiên liệu loại tự chảy. Hình 3.1. Sơ đồ hệ thống nhiên liệu loại tự chảy 1-Thùng xăng; 2-Nắp có lỗ thông hơi; 3-Ống dẫn; 4- Bộ chế hòa khí; 5- Van. b. Hệ thống nhiên liệu loại cưỡng bức. Hình 3.2. Hệ thống nhiên liệu loại cưỡng bức 4.2. Hệ thống nhiên liệu động cơ phun xăng điện tử Hình 3.3. Sơ đồ hệ thống phun xăng điện tử 5.Bảo dưỡng hệ thống nhiên liệu - Kiểm tra mức nhiên liệu ( Xăng ). - Kiểm tra độ kín khít các đường ống. - Kiểm tra tính năng hoạt động của bơm xăng. - Kiểm tra độ kít khít và mài mòn của các giclơ. - Kiểm tra liên kết giữa bàn đạp ga và bướm ga - Kiểm tra, vệ sinh bầu lọc gió. Bài 4: BẢO DƯỠNG HỆ THỐNG BÔI TRƠN ĐỘNG CƠ XĂNG 4 KỲ 1. Công dụng: - Bôi trơn các bề mặt ma sát của các chi tiết chuyển động. - Rửa sạch các bề mặt ma sát. - Làm mát một số chi tiết của động cơ. - Làm kín buồng cháy. - Chống ô xy hóa các bề mặt kim loại của động cơ. 2. Yêu cầu: - Dầu bôi trơn phải có độ nhớt phù hợp. - Phải đưa dầu bôi trơn đến nơi bôi trơn liên tục. - Kết cấu đơn giản, dễ kiểm tra, sửa chữa và thay thế, giá thành thấp. 3. Phân loại: - Hòa trộn dầu bôi trơn vào nhiên liệu ( Tỷ lệ 1/20 – 1/25 ). - Bôi trơn vung tóe. - Bôi trơn cưỡng bức. 4. Cấu tạo và nguyên lý làm việc: 4.1. Hệ thống bôi trơn kiểu vung tóe: Hình 4.1. Hệ thống bôi trơn kiểu vung tóe 4.2. Hệ thống bôi trơn cưỡng bức: Dầu bôi trơn, 2. Lưới lọc dầu, 3. Bơm dầu, 4. Lọc dầu, 5. Két làm mát dầu, 6. Đường dầu chính, 7. Đồng hồ đo áp suất dầu, 8. Van điều áp, 9. Van an toàn. Hình 4.2. Hệ thống bôi trơn cưỡng bức các te ướt Hình 4.3. Hệ thống bôi trơn cưỡng bức các te khô 5. Bảo dưỡng hệ thống bôi trơn: - Kiểm tra mức dầu. - Kiểm tra chất lượng dầu. - Kiểm tra áp suất dầu. - Kiểm tra rò rỉ dầu ở các đường ống. - Kiểm tra tính năng làm việc của bơm dầu. Bài 5: BẢO DƯỠNG HỆ THỐNG LÀM MÁT ĐỘNG CƠ XĂNG 4 KỲ 1. Công dụng: - Tản nhiệt khỏi các chi tiết của động cơ. - Ổn định nhiệt độ làm việc của động cơ. 2. Yêu cầu: - Cung cấp đủ lượng nước làm mát cho động cơ. - Ổn định được nhiệt độ làm việc của động cơ. - Kết cấu đơn giản, dễ thay thế, sửa chữa và giá thành thấp. 3. Phân loại: - Hệ thống làm mát bằng nước: Nước làm môi chất trung gian để tản nhiệt cho các chi tiết, dựa vào tính chất lưu động của nước mà chia làm các loại: + Bốc hơi: Dùng phổ biến cho động cơ máy nông nghiệp. + Đối lưu tự nhiên: Dùng cho các động cơ tĩnh tại. + Tuần hoàn cưỡng bức: Dùng trên động cơ ô tô, máy kéo, tàu thủy… - Làm mát bằng gió ( không khí). 4. Cấu tạo và nguyên lý làm việc: Hình 5.1. Hệ thống làm mát cưỡng bức tuần hoàn kín một vòng. 1. Thân máy; 2. Nắp xi lanh; 3. Đường nước ra khỏi động cơ; 4 ống dẫn bọt nước; 5. Van hằng nhiệt; 6.Nắp rót nước; 7. Két làm mát ; 8. Quạt gió; 9. Puly; 10. Ông nước nối tắt vào bơm; 11. Đường nước vào động cơ; 12. Bơm nước; 13. Két làm mát dầu ; 14. Ông phân phối nước 5. Bảo dưỡng hệ thống làm mát: - Kiểm tra nhiệt độ động cơ (Kiểm tra đồng hồ đo nhiệt độ nước làm mát). - Kiểm tra bơm nước. - Kiểm tra van hằng nhiệt. 6. Tham khảo: Hình 5.1. Hệ thống làm mát bằng nước kiểu bốc hơi. 1. Thân máy; 2. Piston; 3. Thanh truyền; 4. Hộp cacte trục khuỷu; 5. Thùng nhiên liệu; 6. Bình bốc hơi 7. Nắp xi lanh. Hình 5.2. Hệ thống làm mát bằng nước đối lưu tự nhiên. 1. Thân máy; 2. Xilanh ; 3. Nắp xi lanh ; 4. Đường nước ra két ; 5. Nắp đổ rót nước ; 6. Két nước ; 7. Không khí làm mát; 8. Quạt gió ; 9. Đường nước làm mát vào động cơ Hình 5.3. Hệ thống làm mát cưỡng bức kiểu hai vòng tuần hoàn. 1. Thân máy; 2. Nắp xilanh; 3. Van hằng nhiệt; 4. Két làm mát; 5. Đường nước ra vòng hở; 6. Bơm vòng hở; 7. Đường nước vào vòng hở; 8. Bơm nước vòng kín. Hinh 5.4. Hệ thống làm mát một vòng hở. 1.Thân máy; 2. Nắp máy; 3.Van hằng nhiệt; 4.Đường nước; 5.Lọc lưới; 6. Bơm nước. Bài 6: BẢO DƯỠNG HỆ THỐNG ĐIỆN ĐỘNG CƠ XĂNG 4 KỲ 1. Hệ thống khởi động. Hình 6.1. Sơ đồ hệ thống khởi động điện 1. Công tắc khởi động, 2. Cuộn dây rơ le, 3. Đòn quay, 4. Vành răng, 5. Đĩa tiếp điểm, 6. Tiếp điểm, 7. Cuộn dây kích từ. 2. Hệ thống đánh lửa.