NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN Hưng Yên, ngày tháng Năm 2010.
Giảng viên hướng dẫn 1 Giảng viên hướng dẫn 2
( Ký, ghi rõ họ tên) ( Ký, ghi rõ họ tên)
1
NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN
1. Lý do chọn đề tài. 6
2. Mục tiêu đề tài 6
3. Đối tượng và khách thể nghiên cứu 6
4. Giả thuyết khoa học. 7
5. Nhiệm vụ nghiên cứu 7
6. Phân tích chương trình môn học 7
PHẦN II: NỘI DUNG ĐỀ TÀI 10
Chương I: ĐỘNG HỌC CƠ CẤU TRỤC KHUỶU 10
1.1. Động học cơ cấu trục khuỷu thanh truyền giao tâm 10
1.2. Động học cơ cấu trục khuỷu thanh truyền lệch tâm 11
Chương II: ĐỘNG LỰC HỌC CƠ CẤU TRỤC KHUỶU THANH TRUYỀN 14
2.1. Khối lượng các chi tiết chuyển động cơ cấu trục khuỷu thanh truyền 14
2.2. Lực và mô menn tác dụng lên cơ cấu trục khuỷu thanh truyền 16
2.3. Hệ lực và mô men tác dụng trên trục khuỷu của động cơ một hàng xy lanh 20
2.4. Cân bằng động cơ 21
Chương III: CƠ CẤU SINH LỰC 28
3.1. Giới thiệu chung 28
3.2. Thân máy, nắp máy, xy lanh và các te 28
3.3. Cụm piston 32
3.4. Cụm thanh truyền 39
3.5. Nhóm trục truỷu – bánh đà 43
Chương IV: HỆ THỐNG PHỐI KHÍ 51
4.1. Chức năng, yêu cầu và phân loại 51
4.2. Pha phối khí động cơ đốt trong (động cơ xăng và diezel) 51
4.3. Kết cấu và hoạt động của hệ thống phối khí 53
CHƯƠNG VI: HỆ THỐNG BÔI TRƠN 72
5.1. Công dụng, yêu cầu và phân loại 72
5.2. Các phương án bôi trơn 73
5.2.1. Bôi trơn bằng phương pháp vung té 73
5.3. Các chi tiết chính trong hệ thống bôi trơn 76

+ Xây dựng các cơ sở khoa học để hoàn thiện dần kết cấu của ôtô và tăng hiệu
quả trong khai thác và sử dụng.
Xuất phát từ các điều kiện trên, em đã được nhà trường và khoa giao cho hoàn
thành đề tài: “Xây dựng bài giảng điện tử môn Cấu tạo động cơ đốt trong””.
Trong quá trình thực hiện đề tài, được sự chỉ bảo tận tình của các thầy cô trong
khoa, đặc biệt là thầy Đỗ Văn Cường và thầy Khổng Văn Nguyên đến nay đề tài của
chúng em đã hoàn thành. Tuy vậy, với kiến thức và tài liệu còn hạn chế nên không
tránh khỏi thiếu sót, em rất mong được sự giúp đỡ của các thầy cô và sự đóng góp ý
kiến của bạn bè đồng nghiệp để đề tài của em được hoàn thiện hơn.
Chúng em chân thành cảm ơn!
Hưng yên, ngày tháng năm 2010.
Nhóm viên thực hiện.

VŨ THẠCH BÁ
ĐỒNG VIỆT GIANG
5
PHẦN I: TỔNG QUAN ĐỀ TÀI
1. Lý do chọn đề tài.
1.1. Tính cấp thiết của đề tài.
Trong mục tiêu phát triển nền kinh tế quốc dân của nhà nước ta thì ngành cơ khí
ôtô đã được nhà nước quan tâm vì nó là một trong những ngành tham ra vào quá trình
công nghiệp hoá và hiện đại hoá đất nước cũng như xây dựng và củng cố nền an ninh
quốc phòng cho đất nước.
Những năm gần đây cùng với sự phát triển chung của xã hội, ngành giáo dục đào
tạo đã có những nỗ lực đáng kể trong việc thực hiện mục tiêu nâng cao chất lượng dạy
và học. Đó là việc xây dựng chương trình đào tạo và bồi dưỡng giáo viên cải tiến
phương pháp dạy học, với nội dung môn học phù hợp với mức độ nhận thức của sinh
viên cũng như yêu cầu của xã hội, để có một chất lượng đào tạo toàn diện.
Qua cái nhìn đó, chúng em đã thực hiện đề tài “Xây dựng bài giảng điện tử
môn“Cấu tạo động cơ””.

phần “Cấu tạo động cơ đốt trong”.
6. Phân tích chương trình môn học.
6.1. Mục tiêu môn học.
- Khi xây dựng nội dung chương trình cho môn học ta cần phải dựa vào mục tiêu
của môn học, mục tiêu hiểu là cái đích đạt đến sau mỗi môn học. Gồm có ba mục tiêu
cơ bản như sau:
+ Mục tiêu kiến thức.
+ Mục tiêu kỹ năng.
+ Mục tiêu thái độ.
- Đối với học phần “Cấu tạo động cơ đốt trong” sau khi học xong học phần này
người học cần phải:
+ Phân tích được kết cấu, nguyên lý làm việc của các cơ cấu, hệ thống trong
động cơ đốt trong.
+ Mô tả được cấu tạo, mối liên quan lắp ghép của các chi tiết cụm chi tiết trong
động cơ.
+ Hình thành khả năng quan sát, tư duy, tính nhanh nhẹn của nguời học.
+ Vận dụng các kiến thức của học phần vào công tác nghiên cứu tính toán thiết
kế động cơ cũng như công tác bảo dưỡng, sửa chữa động cơ.
+ Tiếp cận công nghệ mới về công nghệ cải tiến động cơ đốt trong, những ứng
dụng trong việc tối ưu hoá hoạt động của động cơ.
+ Mục tiêu đào tạo trên cũng nằm trong mục tiêu chung về đào tạo kỹ sư, cử
nhân ô tô của ngành cơ khí động lực đó là đào tạo nguồn nhân lực khả năng quan sát,
tư duy biết vận dụng những kiến thức đã học vào công tác nghiên cứu tính toán thiết
kế trên ô tô và nắm bắt những công nghệ kỹ thuật mới.
6.2. Nội dung chính của môn học
Chương I: ĐỘNG HỌC CƠ CẤU KHUỶU TRỤC THANH TRUYỀN
(LT: 03 tiết, KT:0)
7
1.1. Động học cơ cấu TKTT giao tâm.
1.2. Động học cơ cấu TKTT lệch tâm.

4.1. Chức năng, yêu cầu, phân loại.
4.2. Pha phối khí động cơ đốt trong (ĐC xăng và ĐC Diesel)
4.3. Kết cấu và hoạt động của hệ thống phối pkhí
4.3.1. Cơ cấu phối khí cơ bản
4.3.2. Cơ cấu điều khiển pha phối khí
4.3.3. Cơ cấu điều khiển hành trình xuppáp
4.3.4. Đường nạp và xả khí của động cơ
Chương V: HỆ THỐNG BÔI TRƠN
(LT: 06 tiết, KT: 0)
5.1. Chức năng, yêu cầu và phân loại
5.2. Các phương pháp bôi trơn
5.3. Kết cấu và hoạt động của các cụm trong hệ thống bôi trơn:
5.3.1 Bơm dầu
5.3.2 Bầu lọc dầu (tinh, thô)
5.4. Dầu bôi trơn
8
Chương VI: HỆ THỐNG LÀM MÁT
(LT: 06 tiết, KT: 0)
6.1. Chức năng, yêu cầu, phân loại
6.2. Kết cấu và hoạt động của hệ thống làm mát
6.2.1. Hệ thống làm mát bằng nước.
6.2.2 Kết cấu và hoạt của các cụm trong hệ thống làm mát
6.2.2.1. Két nước
6.2.2.2. Bơm nước
6.2.2.3. Van hằng nhiệt.
6.2.3 Hệ thống làm mát bằng không khí
Chương VII: HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU
(LT: 18 tiết, KT: 02)
7.1. Hệ thống nhiên liệu động cơ xăng
7.1.1. Chức năng, yêu cầu và phân loại

βα
lRRl
+−+=
(1-1)
Trong đó :
l: Chiều dài của thanh truyền.
R: Bán kính quay của trục khuỷu.

α
: Góc quay của trục khuỷu tương ứng với x tính từ điểm chết trên.

β
: Góc lệch giữa tâm thanh truyền và đường tâm xylanh.
Gọi
l
R
=
λ
là tham số kết cấu.
Công thức chính xác: (1-2)
Công thức gần đúng:

⇒
)]2cos1(
4
)cos1[(
α
λ
α
−+−≈

Gia tốc đạt cực đại khi đạo hàm:
(1-6)
Vậy ta có gia tốc cực trị:
1.2. Động học cơ cấu trục khuỷu thanh truyền lệch tâm.
Cơ cấu trục khuỷu thanh truyền lệch tâm có tác dụng:
- Giảm lực ngang N tác dụng lên xylanh.
- Tăng được dung tích công tác của xylanh.
1.2.1. Quy luật động học của piston.
1.2.1.1 Vị trí điểm chết.
11
)2sin
2
(sin
α
λ
αω
+=
Rv
0)2sin2(sin
2
=+−=
αλαω
α
R
d
dj
)1(
2
0
λω

d
d
dx
dt
dx
v
===
)/(
30
.
sm
nS
v
tb
=
)/(5,65,3 smv
tb
−=
)/(95,6 smv
tb
−=
)/(9 smv
tb
>
ω
α
α
α
.
d

: Tham số kết cấu.
Ta có: (1-8)
Do đó:
)
1
arcsin(
1
+
=
λ
λ
α
k
và
)
1
arcsin(
2
−
−=
λ
λ
α
k
. (1-9)
1.2.1.2. Hành trình của piston.
Gọi khoảng cách: - Từ ĐCT đến O: S
1
- Từ ĐCD đến O: S
2

1
sin
2
−
−=
λ
λ
α
k
k
R
a
=
l
R
=
λ
Hình 1.2. Sơ đồ cơ cấu trục khuỷu thanh truyền lệch tâm.
Hành trình piston:
(1-10)
Do dó độ lệch tâm tồn tại khi: k > 2R.
1.2.2. Chuyển vị, vận tốc và gia tốc của piston.
a. Chuyển vị của piston.
Khi trục khuỷu quay đi một góc, chuyển vị của piston tính từ ĐCT có thể xác
định theo công thức sau:
Trong đó :
Vì vậy:
(1-11)
Thay tất cả vào (1-8):
(1-12)

λ
+−−+= kRx
)cos2sin
2
(sin
αλα
λ
αω
α
α
kR
dt
d
d
dx
dt
dx
v −+===
)sin2cos(cos
2
αλαλαω
α
α
kR
dt
d
d
dv
dt
dv

α
kRx −−+−=
2222
21
)()( aRlaRlSSS
−−−−+=−=
])1
1
()1
1
([
2222
kkR
−−−−+=
λλ
Chương II: ĐỘNG LỰC HỌC CƠ CẤU TRỤC KHUỶU THANH
TRUYỀN
2.1. Khối lượng các chi tiết chuyển động cơ cấu trục khuỷu thanh truyền.
Khối lượng của các chi tiết của cơ cấu trục khuỷu thanh truyền đựơc chia làm 2
loại:
- Khối lượng chuyển động tịnh tiến.
- Khối lượng chuyển động quay.
2.1.1. Khối lượng chuyển động tịnh tiến
2.1.1.1. Khối lượng của nhóm piston.
Khối lượng của nhóm piston bao gồm khối lượng của piston, xéc măng, móng
hãm:
m
np
= m
p

ε
tt

1
l
( l – l
1
).
14
l
ll
1
−
l
l
1
b). Phương án (b) thay thế thanh truyền bằng hệ tương đương hai khối lượng tập
trung ở tâm đầu nhỏ và tâm đầu to.
Phương án chỉ thoả mãn 2 điều kiện:
m
A
+ m
B
= m
tt

m
A
.l
1

12
+m
K
l
02
= IG (2-3)
Mômen thanh truyền của hệ thay thế thường có trị số Mt = IG.…
d). Phương án(d) phân khối lượng thanh truyền thành hai khối lượng và một
mômen thanh truyền.
Mômen thanh truyền của hệ thay thế thường có trị số
Mt = IG.ε
tt
e). Phương án (e) phân bố thnah truyền thành 3 khối lượng để thoả mãn điều kiện
động năng và thế năng không đổi.
Nghĩa là:
(2-4)
Ngày nay thanh truyền ở các loại động cơ ô tô thường có:
m
1
= (0,275 – 0,350)m
tt
m
2
= (0,650 – 0,725)m
tt
(2-5)
m
1
: Khối lượng chuyển động tịnh tiến
m

)())(()
)(
(
0)(
11
=−− llmlm
BA
GBA
Illmlm =−+
2
112
)(
Hình 2.2. Xác định khối lượng của trục khuỷu.
Trong đó :
m
ok
: Đó phần khối lượng chuyển động quay theo bán kính R.
m
m
: Phần khối lượng chuyển động theo bán kính.
Nếu đem m
m
qui dẫn về tâm chốt trục khuỷu bằng khối lượng m
mr
thì :
(2-6)
Do đó khối lượng chuyển động quay của trục khuỷu là:
(2-7)
Khối lượng chuyển động tịnh tiến của cơ cấu trục khuỷu thanh truyền là :
(2-8)

p
np
p
F
l
mm
F
M
m )(
1
+==
p
k
p
r
r
F
l
mm
F
M
m )(
2
+==
Hình 2.3. Vòng xét dấu lực quán tính cấp 1 và cấp 2.
Lực quán tính của khối lượng chuyển động tịnh tiến:
(2-11)
Lực quán tính cấp 1:
Lực quán tính cấp 2:
Thì lực quán tính chuyển động quay:

ω
Lực khí thể tác dụng trên đỉnh piston:
Trong đó :
: Diện tích đỉnh piston (m²).
P: Áp suất trong xilanh của động cơ
D: Đường kính xilanh (m)
2.2.2. Hệ lực tác dụng trên cơ cấu trục khuỷu thanh truyền giao tâm.
Lực tác dụng trên chốt piston là hợp lực của lực quán tính và lực khí thể:
(MN) (2-13)
: Lực tác dụng trên chốt piston và đẩy thanh truyền.
Phân lực thành 2 lực: (2-14)
P
tt
: Lực tác dụng theo đường tâm thanh truyền.
N: Lực ngang.
Ta có : và (2-15)
Phân P
tt
thành 2 phân lực lực tiếp tuyến T và lực pháp tuyến Z tác dụng trên tâm
chốt khuỷu.
(2-16)
(2-17)
Lực quán tính chuyển động quay P
k
tác dụng lên chốt khuỷu.
Lực tiếp tuyến T tạo ra mômen:
Lực ngang N tạo thành mômen lật:
18
)(
4

1
∑
= PP
tt
)sin(
βα
+=
tt
PT
β
βα
cos
)sin( +
=
∑
P
)cos(
βα
+=
tt
PZ
β
βα
cos
)cos( +
=
∑
P
constRMP
rk

)coscos(
αββ
RltgP +=
∑
MRP =
+
=
∑
.
cos
)sin(
β
βα
ε
oC
JMM +=
ε
o
J
jkt
PPP
+=
∑
tt
PNP
+=
∑
β
cos
l

)(sin
)sin(cos
k
k
P
−−
−
−=
∑
αλ
αλ
αα
Hình 2.6. Hệ lực tác dụng trên cơ cấu trục khuỷu thanh truyền lệch
tâm
Nếu coi:
Thì: (2-23)
Mômen lật:
(2-24)
Do độ lệch tâm:
Do đó:
Thay quan hệ trên vào (2-24):
N
M
Ta có:

(2-25)
MN ra còn sinh một mômen lật khác, do lực gây ra:
(2-26)
Thân máy chịu một tổng mômen lật là:
Do

ANM
N
.=
)cos
cos
(
α
λ
β
+= NR
βα
sinsin lRa
−=
β
α
λ
sin
)(sin1 k−
=
)cos
cos
(
α
λ
β
+= NR
]cos
sin
[.
α

sincos
cos
sin
(sin
λ
β
αα
β
β
α
++−=
∑∑
kRPM
l
λ
β
α
sin
)(sin =− k
)sincos
cos
sin
(
αα
β
β
+=
∑∑
RPM
l

động
cơ
4kỳ, 6 xilanh
2.4. Cân bằng động cơ.
- Để cân bằng thì hợp lực của lực quán tính chuyển động tịnh tiến các cấp đều
bằng 0.
(2-29)
- Các điều kiện để đảm bảo cân bằng động cơ:
+ Trọng lượng của các nhóm piston lắp trên xy lanh phải bằng nhau.
+ Trọng lượng các thanh truyền phải bằng nhau, trọng tâm như nhau.
+ Trọng lượng các thanh truyền phải bằng nhau, trọng tâm như nhau.
+ Dùng cân bằng tĩnh và cân bằng động để cân bằng trục khuỷu bánh đà.
21
i
ct
τ
δ
.180
0
=
τ
∑ ∑
+=
− ii
MMM
11
∑
−1i
M
∑

0=
∑
k
M
+ Đảm cân bằng tĩnh và cân bằng động để cân bằng trục khuỷu bánh đà.
+ Đảm bảo tỷ số nén đều nhau.
+ Góc đánh lửa sớm, phun sớm phải giống nhau.
2.4.1. Cân bằng động cơ 1 xilanh.
1. Trong động cơ 1 xi lanh trên hình 2.1 tồn tại các lực sau đây chưa được cân
bằng:
2. Lực quán tính chuyển động tịnh tiến cấp 1:
1j
P
= mR ω
2
cosα
3. Lực quán tính chuyển động tịnh tiến cấp 2:
2j
P
= α mrω
2
cos2α
4. Lực quán tính của khối lượng chuyển động quay:
k
P
= ω
2
m
x
R =const

2

r
n
: Khoảng cách từ tâm đối trọng m
đ
đến tâm bánh răng.
- Dùng 4 bánh răng lắp trên trục 5 và 6 nên hợp lực của tất cả các phân lực của
P
k4
nên phương thẳng đứng bằng:
22
R
j1
= 4m
d
. ω
2
r
n
cosα
- Khi trục khuỷu quay với vận tốc góc kl m sẽ sinh ra lực ly tâm:
P
đ
= mR
2
ω
2

- Phân lực của P


- Để cân bằng hoàn toàn lực quán tính chuyển động tịnh tiến cấp 1, thì R
j1
= P
j1
.
ra khối lượng mặt đặt trên các bánh răng 3 và 4 phải thảo mãn phương trình sau:
Vì vậy:
Trên cặp bánh răng 7 và 8 này ta cũng găn đối trọng sao cho hợp lực của chúng
sinh ra trên phương thẳng đứng thoả mản phương trình:
4 P
đ2
= P
j2

4m’
đ
r’
n
(2ω)
2
cos2α = λmRω
2
cosα
Ta có: m’
đ
=
n
r
mR

2
= m
r
Rω
2
Do đó: m
rx
=
x
r
r
Rm
4

2.4.1.3. Cân bằng mômen lực và mômen thanh truyền.
23
αωαω
coscos.4
22
mRrm
nd
=
n
nd
đ
r
mR
rm
mR
m

mRPP
jj
==∑
αωλ
cos22
2
22
mRPP
jj
==∑
2
22
ω
RmPP
rkk
==∑

Hình 2.11. Sơ đồ trục khuỷu của động cơ 2 xilanh có
Vì vậy:
Do lực P
jt
ở 2 xilanh ngược chiều nhau nên tạo ra mômen quán tính cấp 1.
a: Khoảng cách của 2 đường tâm xilanh.
Chuyển động tịnh tiến Pj2 không được cân bằng.
- Hợp lực này tác dụng trong mặt phẳng chứa đường tâm xilanh và gây ra dao
động trên phương thẳng đứng. Các lực
2j
P
không gây ra mômen nên.
- Hợp lực của lực li tâm P

2
22
mRPP
jj
==∑
αω
cos
2
1
RmaM
j
=
αωλ
2cos22
2
22
mRPP
jj
=∑=∑