Đang tải... (xem toàn văn)
Bài giảng Slide, nguyên lý động cơ Đại học , Khái quát về ĐCĐT
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN BÀI GIẢNG ĐIỆN TỬ “ LÝ THUYẾT ĐỘNG CƠ Ô TÔ” Giáo viên hướng dẫn: T.S Đinh Ngọc Ân Sinh viên thực hiện: Phạm Văn Hoàng LÝ THUYẾT ĐỘNG CƠ Ô TÔ Chương I Chương II Chương III Chương IV Chương V Chương VI Chương I Khái quát ĐCĐT 1.1 Động đốt 1.2 So sánh động đốt với động nhiệt khác 1.3 Phân loại động đốt 1.4 Nguyên lý làm việc động đốt loại trục khuỷu-thanh truyền 1.4.1 Sơ đồ nguyên lý cấu trúc 1.4.2 Các khái niệm thông số động đốt 1.4.3 Ngun lí làm việc độn kì không tăng áp 1.4.3 1Nguyên lý làm việc động xăng xilanh 1.4.3.2 Nguyên lý làm việc động Diesel xi lanh 1.4.4 Nguyên lí làm việc động kì 1.4.5 Nguyên lý làm việc động nhiều xi lanh 1.4.6 Nguyên lý động có tăng áp 1.5 Nguyên lý làm việc động pittông quay (động Valken ) Chương I Khái quát ĐCĐT 1.1 Động đốt loại đông nhiêt Động đốt trong loại động nhiệt, biến đổi nhiệt nhiên liệu thành Động nhiệt hoạt động với hai trình sau: Đốt cháy nhiên liệu, giải phóng hố thành nhiệt gia nhiệt cho mơi chất công tác Trong giai đoạn xảy tượng lý hoá phức tạp Biến đổi trạng thái mơi chất cơng tác, hay nói cách khác, mơi chất cơng tác thực chu trình nhiệt động để biến đổi phần nhiệt thành Trên sở phân loại động nhiệt thành hai loại động đốt động đốt Ở động đốt ngồi, ví dụ máy nước cổ điển tàu hoả, hai giai đoạn xảy hai nơi khác Giai đoạn thứ xảy buồng đốt nồi xúp-de, kết nước có áp suất nhiệt độ cao Cịn giai đoạn thứ hai trình giãn nở nước buồng công tác sinh công làm quay bánh xe Ở động đốt trong, hai giai đoạn diễn vị trí, bên buồng công tác động Chương I Khái quát ĐCĐT 1.1 Động đốt loại đông nhiêt Hai loại động nói có hai kiểu kết cấu, động kiểu piston kiểu tuốc-bin theo sơ đồ đây, hình 1-1 Chương I Khái quát ĐCĐT 1.2 So sánh động đốt với động nhiệt khác 1.2.1 Ưu điểm Hiệu suất có ích η e lớn nhất, đạt tới 50% Trong đó, máy nước cổ điển kiểu piston đạt khoảng 16%, tuốc bin nước từ 22 đến 28%, cịn tuốc bin khí tới 30% Kích thước trọng lượng nhỏ, công suất riêng lớn Do đó, động đốt thích hợp cho phương tiện vận tải với bán kính hoạt động rộng Khởi động, vận hành chăm sóc động thuận tiện, dễ dàng 1.2.2 Nhược điểm Khả tải kém, cụ thể không 10% Tại chế độ tốc độ vòng quay nhỏ, mơ men sinh khơng lớn Do đó, động khơng thể khởi động có tải phải có hệ thống khởi động riêng Chương I Khái quát ĐCĐT 1.2 So sánh động đốt với động nhiệt khác Công suất cực đại không lớn Cấu tạo phức tạp, giá thành chế tạo cao Nhiên liệu cần có u cầu khắt khe Ơ nhiễm mơi trường khí thải ồn Tuy cịn nhiều nhược điểm với ưu điểm bật, động đốt máy động lực chủ yếu, đóng vai trị vơ quan trọng lĩnh vực đời sống người giao thông vận tải, xây dựng, khai thác mỏ, nông nghiệp, ngư nghiệp Theo nhà khoa học, vòng nửa kỷ tới chưa có động thay động đốt Chương I Khái quát ĐCĐT 1.3 Phân loại động đốt Theo cách thực chu trình: Động kì, động kì Theo nhiên liệu : Động nhiên liệu khí, động nhiên liệu lỏng, động đa nhiên liệu Theo phương pháp hình thành khí hỗn hợp: Động hình thành hịa khí bên trong, động hình thành hịa khí bên ngồi Theo phương pháp đốt cháy hỗn hợp: Động cháy cưỡng bức, động tự cháy Theo chu trình nhiệt động: Chu trình đẳng tích, chu trình hỗn hợp Theo tốc độ trung bình piston :Gọi tốc độ trung bình piston S: hành trình piston n: tốc độ vịng quay trục khuỷu cm = S n 30 3,5 m/s ≤ cm < 6,5 m/s: động tốc độ thấp 6,5 m/s ≤ cm < m/s: động tốc độ trung bình cm ≥ m/s: động tốc độ cao hay gọi động cao tốc Chương I Khái quát ĐCĐT 1.3 Phân loại động đốt Theo dạng chuyển động piston Động piston tịnh tiến thường gọi ngắn gọn động piston Đa số động đốt động piston Động piston quay hay động rô-to Wankel phát minh năm 1954 nên gọi động Wankel Theo số xy lanh Động xy lanh (Single Cylinder Engine) động nhiều xy lanh (Multi Cylinder Engine) Theo cách bố trí hàng xy lanh Động hàng động chữ V động đối đỉnh Chương I Khái quát ĐCĐT 10 Chương I Khái quát ĐCĐT 1.4.4 Nguyên lí làm việc động kì 30 Chương I Khái quát ĐCĐT 1.4.5 Nguyên lí làm việc động nhiều xylanh Trong thực tế, nhằm mục đích nâng cao công suất động người ta ghép động lại với tạo thành động nhiều xylanh Thực tế, động thường có từ xylanh trở lên Các xylanh bố trí theo nhiều cách khác ( giới thiệu phần phân loại động cơ) Việc bố trí tuân theo quy tắc sau: Trong động nhiều xylanh, kích thước chi tiết xylanh nên trình làm việc xylanh giống nhau, khác pha Điều phụ thuộc vào việc bố trí vị trí tương quan xylanh: Việc bố trí tuân theo quy tắc sau: Đảm bảo mômen động chu trình đồng Theo nguyên tắc này, động đốt hàng xylanh, người ta bố trí cho góc cơng tác xylanh làm việc liên tiếp Không để tải trọng tập trung nhiều vào cổ trục khuỷu để trục có sức bền đồng Trục khuỷu phải có hình dạng động lực hợp lý 31 Chương I Khái quát ĐCĐT Các dạng cấu trúc trục khuỷu Động xi lanh thẳng hàng Động xi lanh thẳng hàng Động xi lanh chữ V Động xi lanh chữ V 32 Chương I Khái quát ĐCĐT 1.4.5.1 Nguyên lí làm việc động kì xi lanh thằng hàng 33 Chương I Khái quát ĐCĐT 1.4.5.1 Nguyên lí làm việc động kì xi lanh thằng hàng Với dạng trục khuỷu hình 1-15.1 bố trí góc cơng tác hai xi lanh liên tiếp , tức 180 có lần sinh cơng momen động phát Mặt khác, trục khuỷu có dạng đối xứng nên tính cân động lực tốt, với cấu trúc trục khuỷu có thứ tự làm việc 1-3-4-2 1-2-4-3 Ta có bảng thứ tự nổ động sau: 34 Chương I Khái quát ĐCĐT 1.4.5.1 Nguyên lí làm việc động kì xi lanh thằng hàng Động có thứ tự nổ 1-3-4-2 35 Chương I Khái quát ĐCĐT 1.4.5.1 Nguyên lí làm việc động kì xi lanh thằng hàng Bảng thứ tự nổ 1-2-4-3 36 Chương I Khái quát ĐCĐT 1.4.6 Nguyên lí làm việc động tăng áp Một phương pháp hiệu để tăng công suất động tăng lượng môi chất nạp cách nén môi chất trước nạp vào xi lanh Phương pháp gọi tăng áp cho động Khi nén, áp suất, nhiệt độ môi chất tăng Một số động trang bị phận làm mát khí nén trước nạp vào động để nạp nhiều Sau tìm hiểu số phương pháp tăng áp chủ yếu Tăng áp khí Tăng áp hỗn hợp Tăng áp tua bin- máy nén 37 Chương I Khái quát ĐCĐT Tăng áp khí Máy nén truyền động từ trục khuỷu động Phương pháp có ưu điểm số vịng quay động thay đổi đột ngột, máy nén cung cấp cho động lượng môi chất cần thiết Tuy nhiên, 1.Động 2.Đường thải 3.Máy nén Bình làm mát trung gian 5.Đường nạp Môi chất trước máy nén 7.Bộ truyền khí dẫn động từ động nên lượng khí nén phụ thuộc vào tốc độ động nên có nhược điểm máy nén khơng cung cấp đủ lượng khí nén phù hợp cho động tải trọng thay đổi 38 Chương I Khái quát ĐCĐT Tăng áp hỗn hợp Với kiểu tăng áp này, máy nén dẫn động từ động tuabin Phương pháp khắc phục nhược điểm hai phương pháp Động cung cấp khí nén phù hợp chế độ tải trọng tốc độ quay khác nhau, kể thay đổi tốc độ đột ngột Mặt khác, công suất dư tuabin sử dụng công có ích hệ thống 39 Chương I Khái quát ĐCĐT Tăng áp kiểu tua bin- máy nén Khí thải động dẫn vào tua bin 7, sinh công làm quay máy nén Phương pháp tận dụng lượng khí thải Nhưng tốc độ vòng quay động thay đổi đột ngột, quán tính tua bin máy 1.Động 2.Đường thải 3.Máy nén Bình làm mát trung gian 5.Đường nạp Môi chất trước máy nén 7.Tua bin nén nên máy nén không cung cấp lượng không khí cần thiết Mặt khác, chế độ tốc độ vịng quay nhỏ tải nhỏ, cơng tua bin khơng đủ cho máy nén làm việc bình thường 40 Chương I Khái quát ĐCĐT Nguyên lí tăng áp: 41 Chương I Khái quát ĐCĐT 1.5 Nguyên lý làm việc động piston quay Trục quay theo chiều kim đồng hồ làm bánh quay, bánh quay dẫn động piston (rôto) quay làm thay đổi thể tích khoang AC, BC, AB piston quay theo chiều kim đồng hồ, khơng gian AC tích tăng dần thơng với cửa nạp nên q trình nạp diễn Khí nạp hút vào xylanh qua cửa nạp Khi điểm A qua cửa nạp trình nạp kết thúc Piston tiếp tục quay, không gian AC giảm thể tích thực q trình nén Khi mơi chất bị nén tới áp suất cao (khoang BC) bugi bật tia lửa điện đốt cháy nhiên liệu (động xăng) vòi phun phun nhiên liệu (động diesel) 42 Chương I Khái quát ĐCĐT 1.5 Nguyên lý làm việc động piston quay Sau thời gian cháy trễ, trình cháy thực diễn Áp suất khoang tăng lên tác dụng lên bề mặt piston (mặt BC) làm piston quay, qua vành bánh làm quay trục Khi khoang BC diễn trình cháy- giãn nở khoang AC diễn trình nạp khoang AB diễn trình thải Quá trình thải bắt đầu đỉnh A mở cửa thải 43 Chương I Khái quát ĐCĐT 1.5 Nguyên lý làm việc động piston quay 44 ...LÝ THUYẾT ĐỘNG CƠ Ô TÔ Chương I Chương II Chương III Chương IV Chương V Chương VI Chương I Khái quát ĐCĐT 1.1 Động đốt 1.2 So sánh động đốt với động nhiệt khác 1.3 Phân loại động đốt... Engine) động nhiều xy lanh (Multi Cylinder Engine) Theo cách bố trí hàng xy lanh Động hàng động chữ V động đối đỉnh Chương I Khái quát ĐCĐT 10 Chương I Khái quát ĐCĐT 11 Chương I Khái quát ĐCĐT. .. việc động xăng xilanh 1.4.3.2 Nguyên lý làm việc động Diesel xi lanh 1.4.4 Nguyên lí làm việc động kì 1.4.5 Nguyên lý làm việc động nhiều xi lanh 1.4.6 Nguyên lý động có tăng áp 1.5 Nguyên lý làm