ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA CƠ KHÍ GIAO THƠNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ
CHUN NGÀNH: CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC

ĐỀ TÀI:

KHẢO SÁT HỆ THỐNG NẠP - THẢI TRÊN
ĐỘNG CƠ 1NZ-FE TRÊN XE TOYOTA VIOS

Người hướng dẫn: GS. TS. TRẦN VĂN NAM
Sinh viên thực hiện: NGUYỄN LÊ CHÍNH
Số thẻ sinh viên: 103140009
Lớp: 14C4A

Đà Nẵng, 12/2019


ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA CƠ KHÍ GIAO THƠNG

CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
I. Thông tin chung:

☐Không được bảo vệ
Đà Nẵng, ngày… tháng…năm 2019
Người hướng dẫn

GS.TS. Trần Văn Nam


ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA CƠ KHÍ GIAO THƠNG

CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

NHẬN XÉT PHẢN BIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
I. Thông tin chung:
1. Họ và tên sinh viên: Nguyễn Lê Chính
2. Lớp: 14C4A
Số thẻ SV: 103140009
3. Tên đề tài: Khảo sát hệ thống nạp - thải động cơ 1NZ-FE trên xe Toyota Vios
4. Người phản biện: Bùi Văn Ga
Học hàm/ học vị: Giáo sư
II. Nhận xét, đánh giá đồ án tốt nghiệp:
Điểm
tối đa

TT Các tiêu chí đánh giá
1
1a


80

15

50

15

20
15

2b - - Thuyết minh đồ án khơng có lỗi chính tả, in ấn, định dạng
5
3 Tổng điểm đánh giá theo thang 100:
Quy về thang 10 (lấy đến 1 số lẻ)
- Các tồn tại, thiếu sót cần bổ sung, chỉnh sửa:
………………………………………………………………………………………
3. Câu hỏi đề nghị sinh viên trả lời trong buổi bảo vệ:
………………………………………………………………………………………
4. Đề nghị: ☐Được bảo vệ đồ án ☐Bổ sung để bảo vệ ☐Không được bảo vệ
Đà Nẵng, ngày… tháng… năm 2019
Người phản biện
GS.TSKH Bùi Văn Ga


TÓM TẮT
Tên đề tài: Khảo sát hệ thống nạp-thải trên động cơ 1NZ-FE trên xe Toyota vios
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Lê Chính
Số thẻ sinh viên: 103140009


Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Họ tên sinh viên: Nguyễn Lê Chính
Số thẻ sinh viên: 103140009
Lớp: 14C4A
Khoa: Cơ Khí Giao Thơng Ngành: Kỹ Thuật Cơ Khí
1. Tên đề tài đồ án: KHẢO SÁT HỆ THỐNG NẠP-THẢI TRÊN ĐỘNG CƠ
1NZ-FE TRÊN XE VIOS.
2. Đề tài thuộc diện: ☐Có ký kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ đối với kết quả thựchiện
3. Các số liệu và dữ liệu ban đầu: Các thông số xe Kia Optima
4. Nội dung các phần thuyết minh và tính tốn:
-Chương 1: Tổng quan về hệ thống nạp thải
-Chương 2: Giới thiệu tổng thể về động cơ 1NZ-FE và tính tốn các chu trình
cơng tác.
-Chương 3: Khảo sát hệ thống nạp thải động cơ 1NZ-FE
-Chương 4: Kiểm tra bảo dưỡng các cụm chi tiết trong hệ thống nạp thải động cơ
1Nz-FE.
5. Các bản vẽ, đồ thị ( ghi rõ các loại và kích thước bản vẽ ):
- Bản vẽ phuơng án bố trí đường nạp và thải động cơ
1 A3
- Bản vẽ mặt cắt ngang động cơ 1NZ-FE
1 A3
- Bản vẽ mặt cắt dọc động cơ 1NZ-FE
1 A3
- Bản vẽ sơ đồ hệ thống nạp thải động cơ 1NZ-FE
1 A3
- Bản vẽ sơ đồ bố trí hệ thống nạp thải động cơ 1NZ-FE
1 A3

ra.
Sinh viên thực hiện

Nguyễn Lê Chính

ii


MỤC LỤC
TÓM TẮT .....................................................................................................................
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP .............................................................................
LỜI NÓI ĐẦU .............................................................................................................i
CAM ĐOAN .............................................................................................................. ii
DANH SÁCH CÁC BẢNG VÀ HÌNH VẼ ................................................................ v
MỞ ĐẦU ..................................................................................................................... 1
1. Lí do chọn đề tài. ..................................................................................................... 1
2. Mục tiêu đề tài. ........................................................................................................ 1
3. Phương pháp nghiên cứu......................................................................................... 1
4. Kết cấu đồ án. .......................................................................................................... 1
Chương 1. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG NẠP THẢI ............................................ 2
1.1 Sự phát triển của hệ thống nạp thải. ......................................................................2
1.1.1 Công dụng của hệ thống nạp thải. ......................................................................2
1.1.2 Yêu cầu...............................................................................................................2
1.1.3 Hệ thống nạp thải cổ điển...................................................................................2
1.1.4 Sự khác nhau giữa hệ thống phân phối khí cổ điển và hiện đại .......................11
1.2. Các hệ thống phụ trợ cho quá trình nạp thải của động cơ đốt trong ..................12
1.3. Đặc điểm quá trình nạp-thải trong động cơ đốt trong. .......................................12
1.3.1. Quá trình nạp. ..................................................................................................13
1.3.2. Quá trình thải...................................................................................................14
Chương 2: ĐỘNG CƠ 1NZ-FE ................................................................................ 17

4.2. Kiểm tra hệ thống thông hơi cạc te ....................................................................59
4.3. Kiểm tra hệ thống kiểm soát sự thải hơi xăng ...................................................59
4.4. Kiểm tra hệ thống hồi lưu khí thải .....................................................................59
4.5. Kiểm tra các cảm biến ........................................................................................60
KẾT LUẬN ............................................................................................................... 62
TÀI LIỆU THAM KHẢO......................................................................................... 63

iv


DANH SÁCH CÁC BẢNG VÀ HÌNH VẼ
Hình 1-1 Biểu diễn kết cấu cơ cấu phân phối khí xupáp đặt.
Hình 1-2 Thể hiện kết cấu Cơ cấu phân phối khí xupáp treo
Hình 1-3 Biểu diễn kết cấu xupáp treo dẫn động trực tiếp
Hình 1-4 Đồ thị biểu diễn momen động cơ
Hình 1-5 Biểu diễn Sơ đồ thời điểm phối khí
Hình 1-6 Đồ thị biểu diễn biên dạng cam tác dụng
Hình 1-7 Biểu diễn cấu tạo của hệ thống mivec.
Hình 1-8 Thể hiện hoạt động của các cam ở tốc độ thấp
Hình 1-9 Thể hiện hoạt động của các cam ở tốc độ cao.
Hình 1-10. Đồ thị cơng của q trình trao đổi khí trong động cơ 4 kỳ
Hình 1-11 Biểu diễn diễn biến quá trình thải trong động cơ 4 kỳ
Hình 2-1 Biểu diễn kết cấu trục khuỷu.
Hình 2-2 Biểu diễn kết cấu Thanh truyền
Hình 2-3 Biểu diễn kết cấu Pittơng.
Hình 2-4 Biểu diễn Nắp máy
Hình 2-5 Biểu diễn Thân máy
Hình 2-6 Sơ đồ biểu diễn bố trí cơ cấu phân phối khí
Hình 2-7 Thể hiện Sơ đồ dẫn động xúpap
Hình 2-8 Thể hiện Sơ đồ hệ thống bơi trơn

Hình 3-22 Biểu diễn đường đặc tính lưu lượng van PCV
Hình 3-23 Sơ đồ hệ thống điều khiển hồi lưu khí thải
Hình 3-24 Biểu diễn kết cấu van EGR
Hình 3-25 Thể hiện Sơ đồ hệ thống kiểm soát sự bay hơi xăng
Hình 3-26 Biểu diễn Van điện từ điều khiển thốt hơi nhiên liệu
Bảng 2-1 Trọng lượng và kích thước xe
Bảng 2-2 Thông số động cơ
Bảng 2-3 Thông số kỹ thuật
Bảng 2-4 Thông số ban đầu
Bảng 2-5 Thông số chọn
Bảng 3-1 Thông số kỹ thuật

vi


Khảo sát hệ thống nạp-thải trên động cơ 1NZ-FE

MỞ ĐẦU

1. Lí do chọn đề tài.
Ngành cơng nghiệp ơ tơ là một trong những ngành quan trọng trên thế giới. Các
nhà nghiên cứu chế tạo ln mong muốn có được động cơ đốt trong đảm bảo được
tính kinh tế và tính hiệu quả cao.Trong khi đó hệ thống nạp thải cổ điển còn nhiều
hạn chế. Để khắc phục những hạn chế đó, đã có những ý tưởng cải thiện hệ thống
nạp thải để tạo hiệu suất tối ưu cho động cơ, giải quyết được vấn đề nhiên liệu. Để
hiểu rõ hơn những vấn đề đó em đề tài “ khảo sát hệ thống nạp thải trên động cơ
1nz-fe ” được lắp trên xe Toyota Vios.
2. Mục tiêu đề tài.
Tìm hiểu hệ thống nạp thải của động cơ sẽ giúp em thấy rõ sự quan trọng của hệ
thống này. Đồng thời củng cố và bổ sung kiến thức về chuyên ngành. Tìm hiểu,

Như chúng ta đã biết, ngày nay với tốc độ phát triển mạnh mẽ của nền khoa
học công nghệ. Các hãng sản xuất ôtô như Honda, Toyota, Ford…đã lần lượt đưa ra
nhiều sản phẩm với nhiều động cơ có những tính năng hiện đại. Một trong những
tính năng đó là việc áp dụng sự điều khiển tự động vào hệ thống phân phối khí trong
động cơ. Với sự điều khiển này sẽ làm thay đổi được góc phân phối khí phù hợp với
từng dãi tốc độ của động cơ, đảm bảo được yêu cầu của cuộc sống đặt ra như việc
sử dụng động cơ có tính kinh tế cao, tiết kiệm được lượng nhiên liệu tối thiểu khi sử
dụng. Động cơ phải phát huy được hết cơng suất ở những dải tốc độ khác nhau.
Ngồi ra động cơ khi làm việc cũng đảm bảo nhiều qui định về mức độ ô nhiễm môi
trường của các quốc gia cũng như yêu cầu về kinh tế của người tiêu dùng. Tuy các
biện pháp tiến hành cải tiến của các hãng sản xuất khác nhau nhưng đều tìm cách
điều khiển và chế tạo các cơ cấu để dẫn động cơ cấu phối khí gần với giá trị tính
tốn lý thuyết lý tưởng.
1.1.1 Công dụng của hệ thống nạp thải.
Hệ thống nạp thải có nhiệm vụ đưa hỗn hợp khơng khí- nhiên liệu vào buồng
cháy để thực hiện q trình cháy của động cơ, đồng thời đưa sản phẩm cháy từ
buồng cháy thốt ra ngồi. Hệ thống nạp thải phải đảm bảo cung cấp đủ lượng hỗn
hợp có thành phần hồ khí thích hợp với mọi chế độ hoạt động của động cơ, thải
sạch sản phẩm cháy ra ngoài trong quá trình thải, sao cho hiệu suất động cơ là lớn
nhất và giảm ô nhiễm môi trường, giảm tiếng ồn.
1.1.2 u cầu.
Phải đảm bảo q trình thay đổi khí như nạp đầy thải sạch. Đóng mở xupap
đúng quy luật và đúng thời gian quy định. Độ mở lớn để dòng khí dễ dàng lưu
thơng. Đóng xupáp phải kín nhằm đảm bảo áp suất nén, khơng bị cháy do lọt khí.
Xupáp thải khơng tự mở trong q trình nạp. Ít va đập, tránh gây mòn. Dễ dàng điều
chỉnh, sửa chữa, giá thành chế tạo thấp
1.1.2 Hệ thống nạp thải cổ điển.
1.1.2.1 Cơ cấu xupap đặt.
- Nguyên lí làm việc: Khi động cơ làm việc thông qua dẫn động từ bánh răng
trục khuỷu 10 làm cho trục cam 8 quay, khi trục cam quay vấu cam sẽ tác động

động cơ có tỉ số nén thấp. Diện tích làm mát lớn dẫn tới tổn thất nhiệt nhiều, dẫn
đến t giảm. Tăng tổn thất khí động. Do có nhiều hạn chế nên người ta chỉ sử
dung phương án này cho các loại động cơ xăng có tỉ số nén thấp (
8

2
1

Hình 1-3 Biểu diễn kết cấu xupáp treo dẫn động trực tiếp;
1-Xupáp; 2-Ống dẫn hướng; 3-lò xo xupáp; 4-Đĩa lị xo; 5-Con đội; 6-Cam;
7-Móng hãm; 8-Đế xupáp
-Ngun lí làm việc:
Khi động cơ làm việc thông qua cơ cấu truyền động đến trục cam 6 làm cho trục
cam 6 quay. Khi bề mặt làm việc của cam 6 tác động vào con đội 5 làm cho nó
chuyển động đi xuống, tác động vào đuôi xupáp 1 làm cho xupáp 1 chuyển động
đi xuống dẫn đến mở thông cửa nạp với bên trong xi lanh nếu như ở xupáp nạp
và bên trong xi lanh với bên ngoài cửa xả nếu như ở xupáp xả, lúc này lò xo 3
bị nén lại. Khi bề mặt làm việc của cam 6 không tác động vào con đội 5 lúc này
nhờ lực đẩy lò xo 3 làm cho xupáp 1 chuyển động đi lên và đóng kín khơng cho
thơng giữa bên trong xilanh với bên ngoài cửa nạp hoặc cửa xả.
-Ưu điểm:
+ Kết cấu gọn
+ Làm việc ít tiếng ồn, có độ chính xác cao.
- Nhược điểm:
+ Cơ cấu dẫn động trục cam phức tạp, yêu cầu độ chính xác chế tạo và lắp ghép
1.1.2.4. Nhược điểm của cơ cấu phân phối khí cổ điển:
Do tính chất của hịa khí và sau khi cháy mà 3 thông số thời điểm, độ nâng và
thời gian mở của các xupáp ở tốc độ thấp và tốc độ cao rất khác nhau. Đối với động
cơ cổ điển thì cơng suất và mơ-men xoắn cực đại ở tốc độ nào của xe thì phụ thuộc
vào điều kiện sử dụng của xe đó. Nếu đặt điều kiện hoạt động tối ưu của các xupáp
ở tốc độ thấp thì q trình đốt nhiên liệu lại khơng hiệu quả khi động cơ ở trạng thái
tốc độ cao, khiến công suất chung của động cơ bị giới hạn. Ngược lại, nếu đặt điều
kiện tối ưu ở số tốc độ cao thì động cơ lại hoạt động không tốt ở tốc độ thấp. Từ

Hình 1-4 Đồ thị biểu diễn momen động cơ.
- Ở chế độ cầm chừng (phạm vi số 1 trên biểu đồ) công sinh ra chỉ cần để thắng các
lực ma sát nên tốc độ động cơ thấp và khi có sự tăng tải bất ngờ thì động cơ dễ bị
chết máy. Chế độ này u cầu tỉ lệ hịa khí nạp vào xylanh động cơ đậm hơn và việc
thải sạch khí thải để hệ số khí sót thấp dẫn tới mơi chất công tác được tốt hơn. Lúc
này cần pha phân phối khí trễ hơn tức điều chỉnh góc trùng điệp ( 1 + 4 ) nhỏ lại để
khí cháy được thải sạch ra ngồi, giảm khí xả chạy ngược lại phía nạp. Điều này
làm ổn định chế độ không tải.
- Khi ở chế độ tải nhẹ (phạm vi số 2 trên biểu đồ) nghĩa là áp suất trên ống góp hút
rất thấp nên có xu hướng hút khí xả trên ống góp xả lại nên thời điểm phối khí của
trục cam nạp cũng cần được làm trễ lại và độ trùng điệp xupap ( 1 + 4 ) giảm đi.
Điều này làm ổn định tốc độ động cơ.
- Chế độ tải trung bình (phạm vi số 3 trên biểu đồ) pha phân phối khí của động cơ
được điều chỉnh sớm và độ trùng lặp xupap tăng lên để tăng tuần hoàn khí thải

SVTH: Nguyễn Lê Chính

GVHD: GS.TS Trần Văn Nam

6


Khảo sát hệ thống nạp-thải trên động cơ 1NZ-FE

(EGR). Điều này cải thiện ơ nhiễm khí xả và tính tiết kiệm nhiên liệu, hiệu suất làm
việc của động cơ tăng lên.
- Trong phạm vi tốc độ thấp tới trung bình với tải nặng (phạm vi số 4 trên biểu đồ)
do lúc này tốc độ động cơ thấp và tải nặng nên áp suất trên đường ống nạp lớn hơn
xupap nạp cần được đóng sớm lại để hịa khí nạp vào đảm bảo vừa đủ cải thiện hiệu
suất thể tích nạp. Điều này làm cải thiện mômen xoắn ở tốc độ thấp tới trung bình.

SVTH: Nguyễn Lê Chính

GVHD: GS.TS Trần Văn Nam

7


Khảo sát hệ thống nạp-thải trên động cơ 1NZ-FE

Việc sử dụng các bộ phận thay đổi thời điểm và qui luật nâng của xupáp, làm
cho cơ cấu phối khí hiện đại luôn hoạt động ở điều kiện tối ưu. Điều đó đã làm cho
động cơ sử dụng cơ cấu phối khí hiện đại có suất tiêu hao nhiên liệu thấp, việc gia
tốc thay đổi từ tốc độ thấp sang tốc độ cao xảy ra nhanh chóng, ít gây ơ nhiễm và
đạt cơng suất cao. Xe có sử dụng cơ cấu phân phối khí hiện đại sẽ chạy êm dịu
trong thành phố cũng như trên quốc lộ, dễ dàng chuyển từ tốc độ thấp sang tốc độ
cao. Tuy nhiên bên cạnh những ưu điểm đó thì cơ cấu phối khí hiện đại có nhược
điểm là: Có nhiều chi tiết, cụm chi tiết, cần chế tạo với độ chính xác cao. Hệ thống
điều khiển phức tạp. Việc bảo quản, sữa chữa khó khăn, giá thành cao.

Hình 1-5 Biểu diễn Sơ đồ thời điểm phối khí.
Khi nhiệt độ thấp, khi tốc độ thấp ở tải nhẹ, hay khi tải nhẹ.Thời điểm phối khí
của trục cam nạp được làm trể lại và độ trùng lặp xupáp giảm đi để giảm khí xả
chạy ngược lại phía nạp. Điều này làm ổn định chế độ khơng tải và cả thiện tính tiết
kiệm nhiên liệu và tính khởi động. Khi tải trung bình, hay khi tốc độ thấp và trung
bình ở tải nặng hoặc khi tốc độ cao và tải nặng. Thời diểm phối khí được làm sớm
lên và độ trùng lặp xupáp tăng lên để tăng EGR (tuần hồn khí thải) nội bộ và giảm
mất mát do bơm. Điều này cải thiện ơ nhiểm khí xả và tính tiết kiệm nhiên liệu.

SVTH: Nguyễn Lê Chính



Thời gian

Hình 1-6 Đồ thị biểu diễn biên dạng cam tác dụng
Đồ thị khai triển biên dạng cam tác dụng cho ta thấy cả thời điểm và độ nâng
xupap đều được thay đổi để đáp ứng lượng khơng khí và pha phân phối khí phù hợp
khi động cơ hoạt động ở tốc độ cao. Từ đó giúp động cơ hoạt động với hiệu suất cao
và mơmen xoắn lớn.

SVTH: Nguyễn Lê Chính

GVHD: GS.TS Trần Văn Nam

9


Khảo sát hệ thống nạp-thải trên động cơ 1NZ-FE

1.1.3.3 Hệ thống MIVEC của hãng MITSUBISHI.
MIVEC (Mitsubishi Innovative Valve timing Electronic Control system) là tên
viết tắt của công nghệ động cơ với xupáp nạp biến thiên được phát triển bởi hãng
Mitsubishi.
* Cấu tạo của hệ thống mivec được thể hiện ở hình 1-7 dưới đây:

Hình 1-7 Biểu diễn cấu tạo của hệ thống mivec.
* Ngun lí hoạt động:
Hai cam có hai biên dạng khác nhau được sử dụng ở hai chế độ khác nhau của
động cơ: một cam có biên dạng nhỏ, dùng ở dải tốc độ thấp mà ta gọi tắt là cam tốc
độ thấp và vấu cam còn lại có biên dạng lớn hơn, dùng ở dải tốc độ cao gọi tắt là
cam tốc độ cao. Các vấu cam tốc độ thấp và các trục cò mổ, dẫn động các xupáp

đóng mở xupáp, hệ thống điều khiển điện tử.

SVTH: Nguyễn Lê Chính

GVHD: GS.TS Trần Văn Nam

11


Khảo sát hệ thống nạp-thải trên động cơ 1NZ-FE

Bộ cảm ứng có nhiệm vụ giám sát sự thay đổi tốc độ quay của động cơ và truyền
tín hiệu về bộ điều khiển điện tử.
Cơ cấu thay đổi thời điểm đóng mở của xupáp có nhiệm vụ nhận tín hiệu từ bộ
điều khiển điện tử và thực hiện theo những tín hiệu nhận được.
Bộ điều khiển điện tử có nhiệm vụ nhận tín hiệu từ bộ cảm ứng, xử lí tín hiệu và
truyền tín hiệu đến cơ cấu thực hiện thay đổi thời điểm đóng mở của xupáp.
1.2. Các hệ thống phụ trợ cho quá trình nạp thải của động cơ đốt trong
Để hạn chế các chất ơ nhiễm trong khí thải và tối ưu hố q trình làm việc
của động cơ. Trong động cơ đốt trong cịn có các hệ thống phụ trợ sau:
+ Hệ thống thông hơi cạc te
Khe hở giữa pittơng và xylanh được bít kín nhờ xéc măng nhưng bản thân xec
măng cũng khơng làm kín được hồn tồn, hơi xăng và khí cháy sẽ len lỏi qua khe
hở này trong các trường hợp: xì qua khe hở có sẵn; xì qua khi áp suất trong xylanh
tăng cao vào kỳ nén và kỳ nỗ; hoặc xì ngược lại khi áp suất trong xylanh giảm
xuống hay áp suất trong cạc te tăng cao.
Khí lọt xuống hộp trục khuỷu gồm có HC, CO, bồ hóng, muội than, hơi nước,
lưu huỳnh và axit. Các chất này nếu không đưa ra khỏi cạc te sẽ làm cho chi tiết
máy bị ăn mịn bởi lưu huỳnh và axít, nhớt bị phân hủy tạo thành sình bùn đọng
dưới đáy cạc te gây tắc nghẽn mạch nhớt. Để tránh ô nhiễm môi trường và giữ sạch

xuống ĐCD. Lúc đầu ( tại điểm r ), do pr > pk (pk – áp suất môi chất mới trước xu
páp nạp ) và do p r> pth nên một phần sản vật cháy trong thể tích Vc vẫn tiếp tục
chạy ra ống thải, bên trong xi lanh khí sót giãn nở đến điểm ro rồi từ đó trở đi, mơi
chất mới có thể bắt đầu nạp vào xi lanh.
Q trình nạp lệ thuộc vào rất nhiều yếu tố, khiến cho môi chất mới nạp vào xi
lanh trong mỗi chu trình nhỏ hơn lượng nạp lý thuyết, được tính bằng số mơi chất
mới chứa đầy thể tích cơng tác Vh có nhiệt độ Tk và áp suất pk của mơi chất mới ở
phía trước xu pap nạp (đối với động cơ điêden) hoặc của mơi chất mới ở phía trước
bộ chế hồ khí (đối với động cơ xăng).
- Các biện pháp chính làm tăng hệ số nạp và giảm cản cho đường nạp :
Hệ thống đường nạp của động cơ gồm: bình lọc khí, bộ chế hồ khí, đường
nạp chung, các nhánh nạp của các xi lanh và xupap đều gây cản đối với dịng khí
nạp. Làm thế nào để giảm cản cho hệ thống này là vấn đề đáng lưu ý. Muốn giảm
trở lực của hệ thống cần có tiết diện lớn của đường thơng qua đó giảm tốc độ của
dòng chảy, cần chú ý đặc biệt đến lực cản cục bộ do chuyển hướng dòng hoặc do
tăng giảm đột ngột tiết diện lưu thơng của dịng tạo ra. Khi tìm biện pháp giảm cản
cho đường nạp cần phải lưu ý tới nhiều yếu tố khác nhau.
+ Đường ống nạp :
Hình dạng, kích thước của ống nạp gây ảnh hưởng lớn tới hệ số nạp, tới mức
độ phun tơi và bay hơi của nhiên liệu và sự phân phối về số lượng và thành phần
hồ khí vào các xi lanh, đây là vấn đề tương đối phức tạp. Nếu làm tiết diện ống nạp
lớn để giảm cản thì sẽ làm tăng tiêu hao nhiên liệu và thành phần hoà khí vào các xi
lanh khơng đều nhau. Vì vậy một số động cơ xăng, muốn đạt yêu cầu ít tiêu hao
nhiên liệu ở tải nhỏ, phải chấp nhận mất mát 1 ít cơng suất bằng cách dùng ống nạp
có tiết diện nhỏ một chút. Và để hồ khí có thành phần và khối lượng đều nhau
người ta còn cố ý gây ngoằn ngoèo ở một vài đoạn ống.

SVTH: Nguyễn Lê Chính

GVHD: GS.TS Trần Văn Nam

Va

Hình 1-10. Đồ thị cơng của q trình trao đổi khí trong động cơ 4 kỳ
+ Các nhánh ống nạp tới các xi lanh và xupáp nạp:
Trong hệ thống nạp của động cơ, xupáp nạp là nơi có tiết diện lưu thông nhỏ
nhất nên trở thành bộ phận quan trọng nhất của lực cản đường nạp. Người ta thường
giảm đường kính xupáp thải để tăng đường kính xupáp nạp, tăng hành trình cực đại,
tăng tốc độ đóng mở các xupáp, tăng thời gian giữ xupáp ở vị trí mở lớn nhất để
tăng khả năng lưu thông qua xupáp.
Cấu tạo của nhánh ống nạp, nhất là phần sát với xupáp gây ảnh hưởng lớn tới
lực cản của đường nạp. Muốn có hình dạng đường nạp tốt nhất phải thử nghiệm trên
mơ hình làm bằng vật liệu dẻo cho tới khi đạt hiệu quả cao nhất.
Các thử nghiệm đã đem lại những kết quả có giá trị. Phía trước xupáp nạp,
thêm một vấu nhơ trơn trịn tạo họng thắt hợp lý có thể làm giảm cản cho đường
nạp. Nếu lắp ống Laval trên miệng đi vào xupáp nạp sẽ làm tăng lưu lượng hồ khí
một cách rõ rệt khi chạy ở tốc độ cao. Mở rộng đường nạp và tránh những đường
ngoặt gấp sẽ có thể giảm bớt lực cản .v.v…
Dạng cửa vào phải được thiết kế để cho khơng khí vào sẽ quay hoặc xoáy
quanh trục của xi lanh. Độ xoáy được thay đổi với mỗi kiểu và kích cỡ buồng cháy
được sử dụng.
1.3.2. Quá trình thải
Nhiều vấn đề của quá trình thải đã được trình bày khi nghiên cứu về quá trình
nạp, ở đây chỉ giới thiệu bổ sung một số vấn đề.
a- Thải sạch và công tiêu hao cho quá trình thay đổi mơi chất :

SVTH: Nguyễn Lê Chính

GVHD: GS.TS Trần Văn Nam

14