1
Giáo viên hướng dẫn: T.S Đinh Ngọc Ân
Sinh viên thực hiện: Phạm Văn Hoàng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN
BÀI GIẢNG ĐIỆN TỬ
“ LÝ THUYẾT ĐỘNG CƠ Ô TÔ”
2
LÝ THUYẾT ĐỘNG CƠ Ô TÔ
Chương I
Chương VI
Chương II
Chương II
Chương III
Chương IV
Chương V
3
Chương I. Khái quát về ĐCĐT

1.1. Động cơ đốt trong
1.1. Động cơ đốt trong

1.2. So sánh động cơ đốt trong với các động cơ nhiệt khác
1.2. So sánh động cơ đốt trong với các động cơ nhiệt khác

1.3. Phân loại động cơ đốt trong
1.3. Phân loại động cơ đốt trong

1.4.
1.4.

Nguyên lí làm việc của động cơ 2 kì
Nguyên lí làm việc của động cơ 2 kì

1.4.5.
1.4.5.
Nguyên lý làm việc của động cơ nhiều xi lanh
Nguyên lý làm việc của động cơ nhiều xi lanh

1.4.6.
1.4.6.
Nguyên l
Nguyên l
ý
ý
động cơ có tăng áp
động cơ có tăng áp

1.5.
1.5.
Nguyên lý làm việc của động cơ pittông quay (động cơ Valken
Nguyên lý làm việc của động cơ pittông quay (động cơ Valken
)
)
1.1. Động cơ đốt trong là một loại đông cơ nhiêt
1.1. Động cơ đốt trong là một loại đông cơ nhiêt

Động cơ đốt trong là một trong các loại động cơ nhiệt, biến đổi nhiệt năng của nhiên
Động cơ đốt trong là một trong các loại động cơ nhiệt, biến đổi nhiệt năng của nhiên
liệu thành cơ năng. Động cơ nhiệt hoạt động với hai quá trình cơ bản như sau:
liệu thành cơ năng. Động cơ nhiệt hoạt động với hai quá trình cơ bản như sau:

, ví dụ máy hơi nước cổ điển trên tàu hoả, hai giai đoạn trên xảy
, ví dụ máy hơi nước cổ điển trên tàu hoả, hai giai đoạn trên xảy
ra ở hai nơi khác nhau. Giai đoạn thứ nhất xảy ra tại buồng đốt và nồi xúp-de, kết
ra ở hai nơi khác nhau. Giai đoạn thứ nhất xảy ra tại buồng đốt và nồi xúp-de, kết
quả được hơi nước có áp suất và nhiệt độ cao. Còn giai đoạn thứ hai là quá trình
quả được hơi nước có áp suất và nhiệt độ cao. Còn giai đoạn thứ hai là quá trình
giãn nở của hơi nước trong buồng công tác và sinh công làm quay bánh xe.
giãn nở của hơi nước trong buồng công tác và sinh công làm quay bánh xe.

Ở
Ở
động cơ đốt trong
động cơ đốt trong
, hai giai đoạn trên diễn ra tại cùng một vị trí, đó là bên trong
, hai giai đoạn trên diễn ra tại cùng một vị trí, đó là bên trong
buồng công tác của động cơ.
buồng công tác của động cơ.
4
Chương I. Khái quát về ĐCĐT

1.1. Động cơ đốt trong là một loại đông cơ nhiêt
1.1. Động cơ đốt trong là một loại đông cơ nhiêt

Hai loại động cơ nói trên đều có hai kiểu kết cấu, đó là động cơ kiểu
Hai loại động cơ nói trên đều có hai kiểu kết cấu, đó là động cơ kiểu
piston và kiểu tuốc-bin theo sơ đồ dưới đây, hình 1-1.
piston và kiểu tuốc-bin theo sơ đồ dưới đây, hình 1-1.
5
Chương I. Khái quát về ĐCĐT
1.2. So sánh động cơ đốt trong với các động cơ nhiệt khác

1.2.2 Nhược điểm
1.2.2 Nhược điểm
Khả năng quá tải kém, cụ thể không quá 10% trong 1 giờ.
Khả năng quá tải kém, cụ thể không quá 10% trong 1 giờ.

Tại chế độ tốc độ vòng quay nhỏ, mô men sinh ra không lớn. Do đó, động cơ
Tại chế độ tốc độ vòng quay nhỏ, mô men sinh ra không lớn. Do đó, động cơ
không thể khởi động được khi có tải và phải có hệ thống khởi động riêng.
không thể khởi động được khi có tải và phải có hệ thống khởi động riêng.
6
Chương I. Khái quát về ĐCĐT
1.2. So sánh động cơ đốt trong với các động cơ nhiệt khác
1.2. So sánh động cơ đốt trong với các động cơ nhiệt khác
Công suất cực đại không lớn.
Công suất cực đại không lớn.
Cấu tạo phức tạp, giá thành chế tạo cao.
Cấu tạo phức tạp, giá thành chế tạo cao.

Nhiên liệu cần có những yêu cầu khắt khe
Nhiên liệu cần có những yêu cầu khắt khe


nhiên liệu.

Theo phương pháp hình thành khí hỗn hợp: Động cơ hình thành hòa khí bên
Theo phương pháp hình thành khí hỗn hợp: Động cơ hình thành hòa khí bên
trong, động cơ hình thành hòa khí bên ngoài.
trong, động cơ hình thành hòa khí bên ngoài.

Theo phương pháp đốt cháy hỗn hợp: Động cơ cháy cưỡng bức, động cơ tự cháy.
Theo phương pháp đốt cháy hỗn hợp: Động cơ cháy cưỡng bức, động cơ tự cháy.

Theo chu trình nhiệt động: Chu trình đẳng tích, chu trình hỗn hợp.
Theo chu trình nhiệt động: Chu trình đẳng tích, chu trình hỗn hợp.

Theo tốc độ trung bình của piston
Theo tốc độ trung bình của piston
:
:
Gọi tốc độ trung bình của piston là
Gọi tốc độ trung bình của piston là

S: hành trình piston. n: tốc độ vòng quay trục khuỷu
S: hành trình piston. n: tốc độ vòng quay trục khuỷu

3,5 m/s
3,5 m/s
≤
≤
c
c
m

≥
9 m/s: động cơ tốc độ cao hay còn gọi là động cơ cao tốc
9 m/s: động cơ tốc độ cao hay còn gọi là động cơ cao tốc
8
Chương I. Khái quát về ĐCĐT
30
.nS
c
m
=
1.3. Phân loại động cơ đốt trong
1.3. Phân loại động cơ đốt trong

Theo dạng chuyển động của piston
Theo dạng chuyển động của piston
Động cơ piston tịnh tiến thường gọi ngắn gọn là động cơ piston. Đa số
Động cơ piston tịnh tiến thường gọi ngắn gọn là động cơ piston. Đa số
động cơ đốt trong là động cơ piston.
động cơ đốt trong là động cơ piston.

Động cơ piston quay hay động cơ rô-to do Wankel phát minh năm 1954
Động cơ piston quay hay động cơ rô-to do Wankel phát minh năm 1954
nên còn gọi là động cơ Wankel.
nên còn gọi là động cơ Wankel.

1.4. Nguyên lí làm việc của động cơ đốt trong loại TK-TT
1.4.1. Sơ đồ nguyên lý và cấu trúc cơ bản
1.4.1. Sơ đồ nguyên lý và cấu trúc cơ bảnCấu tạo của động cơ đốt trong bao gồm:
Cấu tạo của động cơ đốt trong bao gồm:
a. Cơ cấu sinh lực gồm:
a. Cơ cấu sinh lực gồm:

1. Bộ hơi: Xi lanh, cụm piston, nắp máy…
1. Bộ hơi: Xi lanh, cụm piston, nắp máy…
2.Bộ phận chuyển động và dự trữ năng lượng: Trục khuỷu, thanh
2.Bộ phận chuyển động và dự trữ năng lượng: Trục khuỷu, thanh
truyền, bánh đà.
truyền, bánh đà.
b. Các hệ thống và cơ cấu trong động cơ:
b. Các hệ thống và cơ cấu trong động cơ:

1. Cơ cấu phối khí
1. Cơ cấu phối khí

2. Hệ thống bôi trơn
2. Hệ thống bôi trơn

3. Hệ thống làm mát
3. Hệ thống làm mát

15
Chương I. Khái quát về ĐCĐT
15
Hình 1-7. Lược đồ động cơ
bốn kỳ
1.Trục khuỷu
2.Thanh truyền,
3. Piston
4. Xu páp thải,
5. Vòi phun (động cơ diesel)
hay bu-gi (động cơ xăng),
6. Xu páp nạp
ĐCT. Điểm chết trên
ĐCD. Điểm chết dưới
S. Hành trình piston
D. Đường kính xy lanh
1.4. Nguyên lí làm việc của động cơ đốt trong loại TK-TT
1.4. Nguyên lí làm việc của động cơ đốt trong loại TK-TT
1.4.2. Các khái niệm và thông số cơ bản
1.4.2. Các khái niệm và thông số cơ bản

Quá trình công tác
Quá trình công tác
là tổng hợp tất cả biến đổi của môi chất công tác xảy
là tổng hợp tất cả biến đổi của môi chất công tác xảy
ra trong xy lanh của động cơ và trong các hệ thống gắn liền với xy lanh
ra trong xy lanh của động cơ và trong các hệ thống gắn liền với xy lanh
như hệ thống nạp - thải.
như hệ thống nạp - thải.


1.4.2. Các khái niệm và thông số cơ bản
1.4.2. Các khái niệm và thông số cơ bản
17
Chương I. Khái quát về ĐCĐT

Điểm chết trên (ĐCT) của piston là điểm mà
piston cách xa đường tâm trục khuỷu nhất.

Điểm chết dưới (ĐCD) của piston là điểm mà
piston cách tâm trục khuỷu một khoảng ngắn nhất.

Hành trình piston (S): Là khoảng cách giữa hai
điểm chết (m).

Thể tích tại một vị trí của piston: Là không gian
giới hạn bởi nắp máy, vách xilanh và đỉnh piston.
1.4. Nguyên lí làm việc của động cơ đốt trong loại TK-TT
1.4. Nguyên lí làm việc của động cơ đốt trong loại TK-TT
1.4.2. Các khái niệm và thông số cơ bản
1.4.2. Các khái niệm và thông số cơ bản

Thể tích tại một vị trí của piston: Là không gian giới hạn bởi nắp máy,
Thể tích tại một vị trí của piston: Là không gian giới hạn bởi nắp máy,
vách xilanh và đỉnh piston.
vách xilanh và đỉnh piston.

Thể tích công tác V
Thể tích công tác V
h
h

Chương I. Khái quát về ĐCĐT
c
h
c
ch
V
V
V
VV
V
V
+=
+
== 1
min
max
ε
19

Động cơ bốn kỳ có chu trình
Động cơ bốn kỳ có chu trình
công tác được thực hiện sau
công tác được thực hiện sau
bốn hành trình của piston
bốn hành trình của piston
hay hai vòng quay của trục
hay hai vòng quay của trục
khuỷu.
khuỷu.


đầy hơn, xu páp nạp
đầy hơn, xu páp nạp
mở sớm
mở sớm
một góc là
một góc là
ϕ
ϕ
1.
1.
20
Chương I. Khái quát về ĐCĐT
1.4.3.1. Nguyên lí làm việc của động cơ xăng 1 xylanh
1.4.3.1. Nguyên lí làm việc của động cơ xăng 1 xylanh

Hành trình nén:
Hành trình nén:

Piston đi từ ĐCD lên ĐCT. Xu páp nạp đóng muộn một góc
Piston đi từ ĐCD lên ĐCT. Xu páp nạp đóng muộn một góc
ϕ
ϕ
2
2
tại điểm d
tại điểm d
2
2
. Hỗn
. Hỗn

áp suất và nhiệt độ tiếp tục tăng, sau đó giảm do thể tích xylanh tăng
nhanh. Khí cháy giãn nở sinh công. Gần cuối hành trình, xu páp thải
nhanh. Khí cháy giãn nở sinh công. Gần cuối hành trình, xu páp thải
mở
mở
sớm
sớm
một góc
một góc
ϕ
ϕ
3
3
tại điểm b’ để
tại điểm b’ để
thải tự do
thải tự do
một lượng đáng kể sản vật cháy
một lượng đáng kể sản vật cháy
ra khỏi xy lanh vào đường thải.
ra khỏi xy lanh vào đường thải.
22
Chương I. Khái quát về ĐCĐT
1.4.3.1. Nguyên lí làm việc của động cơ xăng 1 xylanh
1.4.3.1. Nguyên lí làm việc của động cơ xăng 1 xylanh

Hành trình thứ tư: hành trình thải
Hành trình thứ tư: hành trình thải

Piston đi từ ĐCD lên ĐCT, sản vật cháy bị

nhưng có một số nét khác biệt: Động cơ diesel không có hệ thống đánh
nhưng có một số nét khác biệt: Động cơ diesel không có hệ thống đánh
lửa, nhiên liệu được nén tới áp suất cao và phun vào không khí có áp
lửa, nhiên liệu được nén tới áp suất cao và phun vào không khí có áp
suất và nhiệt độ cao trong buồng cháy để cho nhiên liệu tự bốc cháy.
suất và nhiệt độ cao trong buồng cháy để cho nhiên liệu tự bốc cháy.

Hành trình nạp: Chỉ khác động cơ xăng ở chỗ nạp không khí vào
Hành trình nạp: Chỉ khác động cơ xăng ở chỗ nạp không khí vào
xylanh
xylanh
24
Chương I. Khái quát về ĐCĐT
1.4.3.2. Nguyên lí làm việc động cơ diesel 4 kì 1 xylanh
1.4.3.2. Nguyên lí làm việc động cơ diesel 4 kì 1 xylanh

Hành trình nén
Hành trình nén
:
:
Piston đi từ ĐCD lên ĐCT, các xupap đóng kín,
Piston đi từ ĐCD lên ĐCT, các xupap đóng kín,
không khí trong xylanh bị nén lại tới nhiệt độ và áp suất cao, nhiệt độ
không khí trong xylanh bị nén lại tới nhiệt độ và áp suất cao, nhiệt độ
buồng cháy động cơ diesel lúc này khoảng 500- 800
buồng cháy động cơ diesel lúc này khoảng 500- 800
0
0
C. Cuối hành trình
C. Cuối hành trình