Bài giảng Nhận dạng động cơ 2 kỳ

Bài 7: Nhận dạng động cơ 2 kỳ. 1.Khái niệm về động cơ 2kỳ: Động cơ 2 kỳ là động cơ nhiệt đốt trong, trong một chu trình công tác phải trải qua 2 thời kỳ tương ứng với 2 hành trình của Piston trong xi lanh, có một lần sinh công có ích, trục cơ quay được một vòng ( 3600). 2.Động cơ xăng: - Sơ đồ cấu tạo và đặc điểm cấu tạo. a.Sơ đồ cấu tạo: 1. Cửa nạp. 2. Cửa xả. 3. Nắp máy 4. Bugi 5. Cửa quét 6. Piston 7. Thanh truyền 8. Trục khuỷu 9. Các te. 10. Thân máy 10 Đặc điểm cấu tạo: - Các cửa: cửa nạp, cửa xả, cửa quét đựơc đúc liền trên thành xi lanh - Việc đóng mở các cửa đựơc thực hiện nhờ sự dịch chuyển của piston trong xi lanh và thành bên của xi lanh và piston. - Cửa xả cao hơn cửa nạp và cửa quét. - Các te khô kín không chứa dầu bôi trơn. - Việc bôi trơn thành xi lanh và các chi tiết chuyển động trong động cơ nhờ vào pha dầu bôi trơn và xăng theo 1 tỉ lệ nhất định 3- 5%. c. Nguyên lý hoạt động Xét trong 1 chu trình công tác: Hành trình I: Khi piston chuyển động từ ĐCD ĐCT, nhờ chu trình trứơc hoà khí ở cácte qua cửa quét và lên trên, khi piston chuyển động đi lên đóng cửa quét quá trình nạp kết thúc, piston tiếp tục đi lên thì quá trình xả cũng kết thúc, piston đóng cửa xả 2 và quá trình nén bắt đầu. Piston tiếp tục đi lên thì : thể tích giảm dần, P tăng, T tăng. P=6-9at To=150 - 2000 C ( Khi piston đến gần ĐCT thì bugi phóng tia lửa điện đốt cháy hỗn hợp  hành trình I kết thúc). Ở phía dưới piston: V tăng, P giảm , lúc piston mở cửa 1 thì hoà khí từ bộ chế hoà khí được nạp và buồng cac te để chuẩn bị cho chu trình sau. Như vậy hành trình 1 piston chuyển động từ ĐCD ĐCT gồm có : nạp , nén hỗn hợp ngoài ra còn có quét lọt khí và cháy hỗn hợp. trục cơ quay đựơc ½ vòng quay. Hành trình II: Khi piston chuyển động từ ĐCT  ĐCD do cuối thời kỳ nén hoà khí được đốt cháy một cách mãnh liệt tạo nên áp xuất lớn, nhiệt độ cao tạo nên lực khí thể rất lớn tác động vào đỉnh piston, đẩy piston chuyển động đi xuống thông qua thanh truyền làm cho trục khuỷu quay sinh công ra bên ngoài. ( P=25-35 at. T=2200-24000c) Khi piston mở cửa xả thì quá trình xả bắt đầu, piston tiếp tục đi xuống mở cửa quét, khi mở cửa quét thì hoà khí có áp xuất lớn từ các te qua cửa và đẩy khí cháy ra ngoài. Trong quá trình này có cả hoà khí lẫn khí cháy ra ngoài gọi là hiện tượng lọt khí. Khi piston đến điểm chết dưới thì hành trình 2 kết thúc. V trong xi lanh tăng và P giảm , T giảm; P = 3-4at; T=1100-13000C ở phía dưới piston. Khi piston đi xuống đóng cửa 1 thì áp xuất tăng, thể tích giảm. Khi piston mở cửa 5 thì hoà khí được quét lên phía trên piston thực hiện việc nạp hoà khí vào xi lanh. Cho chu trình sau như vậy ở hành trình II ngoài cháy giãn nở thải tự do còn có quét khi nạp hoà khí mới. Trục khuỷu quay đựơc ½ vòng . Các quá trình sau lại lặp đi lặp lại như vậy. 3. Động cơ Điêzen 2 kỳ: a.Sơ đồ cấu tạo b. Đặc điểm cấu tạo: + Cửa nạp đặt bên trong thành xi lanh có lắp máy tăng áp, việc đóng mở cửa nạp nhờ piston chuyển động. + Cửa xả đặt trên nắp máy, đóng mở cửa này nhờ xu páp được đặt riêng. + Nhiên liệu được cấp vào xi lanh nhờ vòi phun và bơm cao áp thay chỗ cho vị trí lắp buzi ở động cơ xăng. + Cac te có chứa dầu bôi trơn. c. Nguyên lý hoạt động ( xét trong 1 chu trình công tác) Thời kỳ 1: Hướng của piston từ ĐCD  ĐCT, cửa xả đóng cửa nạp mở, máy tăng áp. thổi không khí vào đầy trong xi lanh. Khi piston đi qua cửa nạp thì quá trình nạp kết thúc, quá trình nén bắt đầu, piston tiếp tục đi lên thì V giảm, P tăng, T tăng. cuối kỳ nén P= 25-35at. T=500-7000C. Khi piston gần đến ĐCT thì vòi phun nhiên liệu vào trong buồng đốt của động cơ dưới dạng sương mù, nhiên liệu được hoà trộn với không khí, có sẵn áp suất, nhiệt độ cao hỗn hợp tự bốc cháy, quá trình này kết thúc khi piston ở ĐCT, ứng với trục khuỷu quay được ½ vòng quay thứ 1. Như vậy thời kỳ 1 trong xi lanh thực hiện nạp nén: không khí và phun nhiên liệu. Thời kỳ 2: Nhờ có phản ứng cháy của hỗn hợp điêzel và không khí tạo ra áp xuất và nhiệt độ cao: P=50-60at; T0=1500-18000C. Môi chất giãn nở lớn tạo áp lực khi thể mạnh tác động vào đỉnh piston. Đẩy mạnh piston đi xuống thông qua thanh truyền làm quay trục khuỷu sinh công ra bên ngoài. Khi piston đi xuống V tăng, P, T giảm. Khi piston đi xuống đến 1 vị trí nào đó P2=4-5at; T20=800-9000C thì xupáp xả mở ra, do áp xuất trong xi lanh P=4-5at nén khí cháy thoát tự do ra ngoài môi trường. Piston tiếp tục đi xuống mở cửa nạp, thì máy tăng áp thổi không khí vào trong xi lanh kết hợp đẩy khí cháy ra ngoài. Quá trình này kết thúc khi piston ở ĐCD ứng với trục cơ quay được thêm ½ vòng quay thứ 2 . Như vậy: Thời kỳ 2 gồm các quá trình cháy giãn nở, xả khí cháy, quét khí và nạp khi mới. Để thực hiện 1 chu trình công tác phải trải qua 2 thời kỳ tương ứng với 2 hành trình của piston trong xi lanh trong đó có1 phần sinh công, trục cơ quay được 1 vòng 3600 4. So sánh ưu nhược điểm động cơ bốn kỳ và động cơ hai kỳ: a. Về cấu tạo: + Giống nhau: Có nhiều chi tiết giống nhau như thanh truyền, trục khuỷu. + Khác nhau: - Động cơ 2 kỳ có kết cấu đơn giản, gọn nhẹ hơn 4 kỳ. - Động cơ 2 kỳ cơ cấu phối khí thường dùng các cửa đúc trên thành xi lanh, đóng mở các cửa là nhờ vào piston khi chuyển động và supáp. Còn động cơ 4 kỳ các cửa đặt trên nắp máy, đóng mở nhờ xu páp được dẫn động riêng biệt. Riêng đối với động cơ xăng hai kỳ: các te không chứa dầu bôi trơn còn động cơ khác, các te đều chứa dầu bôi trơn. b. Nguyên lý hoạt động: + Giống nhau: đều là động cơ đốt trong dùng nhiên liệu lỏng, biến đổi môi chất giống nhau. + Khác nhau: Số kỳ khác nhau, động cơ 2 kỳ sinh công 1 lần/1 vòng quay trục khuỷu, động cơ 4 kỳ sinh công 1 lần/ 2 vòng quay trục khuỷu. Công suất của động cơ 2 kỳ > công suất của động cơ 4 kỳ từ 1,6  1,7 lần. - Tốc độ quay của động cơ 2 kỳ đều hơn  do phải nén hoà khí dưới hộp. . - Chất lượng nạp thải của động cơ 2 kỳ kém hơn  do tốn một phần nhiên liệu khi quét đi ra ngoài, thải không được sạch. Vì vậy động cơ 4 kỳ kinh tế hơn động cơ 2 kỳ. Động cơ 2 kỳ đóng mở các cửa nhờ vào sự chuyển động của piston nên khó điều chỉnh. Không chế tạo được động cơ 2 kỳ có công suất lớn. giá thành động cơ 2 kỳ rẻ hơn. Tính năng kỹ thuật kém hơn 4 kỳ. Vì vậy người ta sử dụng động cơ 2 kỳ trên các động cơ công suất nhỏ, lắp trên xe máy, xe đua hoặc dùng làm máy khởi động cho động cơ Điêzel