Bài giảng Nhận dạng động cơ nhiều xi lanh

Bài 8: Nhận dạng động cơ nhiều xi lanh. 1. Khái niệm về động cơ nhiều xi lanh: Động cơ nhiều xilanh là nhiều xilanh của động cơ ghép lại với nhau, từng xi lanh làm việc giống nhau, khi ghép lại người ta thường bố trí thời kỳ làm việc lệch nhau để đảm bảo sau 2 vòng quay mỗi xilanh đều thực hiện 1 chu trình công tác dều có 1 lần sinh công, chúng được bố trí thứ tự làm việc theo qui luật nhất định. Thứ tự nổ động cơ thông thường Động cơ 3 xilanh: 1-3-2. Động cơ 4 xilanh: 1-3-4-2 hay 1-2-4-3. Động cơ 5 xilanh: 1-4-2-5-3. Động cơ 6 xilanh: 1-5-3-6-2-4 hay 1-4-2-6-3-5. Động cơ 8 xilanh: 1-5-4-2-6-3-7-8. Lập bảng thứ tự nổ của động cơ nhiều xi lanh Để lập được bảng thứ tự nổ của động cơ ta phải biết được góc lệch công tác: khi đó ta có công thức: δ = (1) Trong đó: δ là góc lệch công tác i là số xylanh là số kỳ 2. Nguyên lý hoạt động của động cơ nhiều xilanh - Động cơ bốn xilanh: (. Động cơ 4 kỳ, 4 xi lanh xếp theo 1 hàng dọc) + Sơ đồ kết cấu trục khuỷu: Ở loại động cơ này các cổ thanh truyền của trục khuỷu cùng nằm trên một mặt phẳng, nếu xếp thứ tự từ trước ra sau thì hai cổ biên (1) & (4) đặt cách hai cổ biên (2) & (3) một góc 1800. Khi trục khuỷu quay, piston của xilanh (1)&(4) và piston của xi lanh (2)&(3) chuyển động theo hướng ngược chiều nhau. Có nghĩa là khi piston (1)&(4) ở ĐCT thì Piston (2)&(3) ở ĐCD và ngược lại. Trong mỗi xilanh chu trình công tác được thực hiện sau hai vòng quay của trục khuỷu, trình tự các hành trình (hút, nén, nổ, xả) được bố trí để trong các xilanh đồng thời xảy ra các kỳ khác nhau, cũng vì thế mà trục khuỷu quay được ổn định. Như vậy ở động cơ 4 kỳ 4 xilanh thì cứ sau ½ vòng quay của trục khuỷu thì có một hành trình sinh công, nhưng chúng không bố trí theo thứ tự của các xilanh 1- 2 - 3 - 4 mà là 1- 3- 4 - 2 hoặc1 - 2 - 4 - 3. +Bảng công tác của động cơ 4 kỳ, 4 xi lanh theo thứ tự: 1-2- 4- 3. Số xilanh Góc công tác 1 2 3 4 00 - 1800 1800 - 3600 3600 - 5400 5400 - 7200 Nổ Nén Xả Hút Xả Nổ Hút Nén Hút Xả Nén Nổ Nén Hút Nổ Xả +Bảng công tác của động cơ 4 kỳ, 4 xi lanh theo thứ tự: 1-3- 4- 2. Số xilanh Góc công tác 1 2 3 4 00 - 1800 1800 - 3600 3600 - 5400 5400 - 7200 Nổ Xả Nén Hút Xả Hút Nổ Nén Hút Nén Xả Nổ Nén Nổ Hút Xả Qua bảng công tác ta thấy cứ sau ½ vòng quay của trục khuỷu sẽ có 1 hành trình công tác (cháy, nổ sinh công) và sau 2 vòng quay trục khuỷu quá trình lại lặp lại như trước. - Động cơ sáu xilanh: (.Động cơ 4 kỳ và 6 xi lanh xếp thành 1 hàng dọc) + Sơ đồ kết cấu trục khuỷu Áp dụng công thức (1) ta có: δ = 1200 Ở loại động cơ này, nếu xếp theo thứ tự từ trước ra sau thì các cổ trục thanh truyền của trục khuỷu bố trí như sau, cổ (1)&(6) hướng lên trên, cổ (2)&(5) hướng sang trái, cổ (3) &(4) hướng sang phải, góc lệch nhau của các cổ là 1200. Sắp xếp như vậy cứ mỗi vòng quay của trục khuỷu có 3 xilanh lần lượt qua hành trình nổ, trục khuỷu quay 1200 thì có một hành trình nổ. Để thứ tự đều và chạy ổn định người ta sắp xếp thứ tự nổ là 1-5- 3-6- 2- 4 hoặc 1- 4 - 2 - 6- 3 - 5 hoặc 1- 2 - 3 - 6- 5 - 4. 1 6 2 3 4 5 1,6 3,4 2,5 1200 Như vậy, khi trục khuỷu quay 2 vòng thì 6 xilanh thực hiện 4 hành trình và ở mỗi xilanh đều thực hiện nổ một lần theo thứ tự nổ. + Bảng công tác của động cơ 4 k ỳ, 6 xi lanh theo thứ tự: 1- 5- 3- 6- 2- 4. 1 2 3 4 5 6 Số Xilanh Góc công tác 00 - 600 600 - 1200 1200 - 1800 1800 - 2400 2400 - 3000 3000 - 3600 3600 - 4200 4200 - 4800 4800 - 5400 5400 - 6000 6000 - 6600 6600 - 7200 Nổ Xả Hút Nén Nổ Xả Hút Nén Nén Nổ Xả Hút Hút Nén Nổ Nổ Xả Xả Hút Nén Nổ Nổ Xả Hút Nén Xả Hút Nén + Bảng công tác của động cơ 4 k ỳ, 6 xi lanh theo thứ tự: 1- 4- 2- 6- 3- 5. 1 2 3 4 5 6 Số Xilanh Góc công tác 00 - 600 600 - 1200 1200 - 1800 1800 - 2400 2400 - 3000 3000 - 3600 3600 - 4200 4200 - 4800 4800 - 5400 5400 - 6000 6000 - 6600 6600 - 7200 Nổ Xả Hút Nén Nổ Xả Hút Nén Nổ Xả Hút Nén Nổ Nổ Xả Hút Nén Nổ Xả Hút Nén Xả Hút Nén Nén Hút Xả Nổ + Động cơ V 6 xilanh ﻻ = 900 1,4 3,6 2,5 1200 1 4 1 2 3 Động cơ V 6 xilanh được coi là tập hợp của 2 động cơ 3 xilanh, hoặc là 3 động cơ V2 đặt nối tiếp nhau. Các khuỷu trục lệch nhau một góc là 1200. Bảng góc công tác cũng thiết lập tương tự như động cơ 6 xilanh thẳng hàng. - Động cơ tám xilanh: Động cơ 4 kỳ và 8 xilanh xếp thành hình chữ V) + Sơ đồ kết cấu trục khuỷu Ở động cơ này xilanh được đặt theo hai hàng hình chữ V, mỗi hàng có 4 xilanh. Đường tâm của các xilanh đi qua đường tâm trục khuỷu và các đường tâm của 2 hàng đặt nghiêng với nhau một góc 900 (hoặc 750). Trục khuỷu có 4 cổ biên, mỗi cổ biên lắp hai đầu to của hai thanh truyền của hai xilanh nằm trong một mặt cắt ngang. Để phân bố đều các kỳ, các cổ biên của trục khuỷu được đặt từng đôi một trong hai mặt phẳng vuông góc và mỗi đôi cách nhau một góc 1800. Nếu nhìn từ phía đầu trục khuỷu thì các cổ biên xếp đặt như sau: cổ một hướng lên trên, cổ 4 hướng xuống dưới, cổ 2 hướng sang phải, cổ 3 hướng sang trái. Trong mỗi nhóm xilanh piston của xilanh 1&4 chuyển động ngược chiều nhau và cùng tới các điểm chết, piston của xilanh 2&3 cũng chuyển động ngược chiều nhau và các kỳ của chúng cách cặp thứ nhất ¼ vòng quay của trục khuỷu (900) Thứ tự làm việc của các xilanh, của động cơ 4 kỳ 8 xilanh hình chữ V có rất nhiều kiểu khác nhau. ứng với mỗi kiểu, thứ tự nổ là kết cấu của trục khuỷu có thể khác nhau. + Bảng công tác của động cơ 4 kỳ 8 xilanh theo thứ tự: 1- 5- 4- 2- 6- 3- 7- 8. 1 2 3 4 5 6 7 8 Số Xilanh Góc công tác Nổ Xả Hút Nén Nổ Xả Hút Nén Nổ Xả Hút Nén Nổ Nổ Xả Hút Nén Nổ Xả Hút Nén Xả Hút Nén Nén Hút Nổ + Bảng công tác của động cơ 4 kỳ 8 xilanh theo thứ tự: 1- 5- 4- 2- 6- 3- 7- 8. Nổ Xả Hút Hút Nén Xả Nén Xả Nổ 00 - 900 900 - 1800 1800-2700 2700-3600 3600-4500 4500-5400 5400-6300 6300-7200 3.So sánh động cơ 1xilanh và động cơ nhiều xi lanh: Khác nhau : Động cơ nhiều xilanh công suất cao hơn, làm việc ổn định hơn, nổ đều đặn hơn động cơ một xilanh. Mặt khác ở động cơ một xilanh chỉ có một kỳ sinh công vì vậy mà tốc độ quay và tải trọng tác dụng không đều. Giống nhau: Động cơ nhiều xilanh của động cơ ghép lại với nhau nên có nguyên lý hoạt động chung(đều trải qua 4 thời kỳ:hút, nén, nổ, xả) - Động cơ nhiều xi lanh có ưu điểm sau: + Gọn nhẹ, dễ chế tạo và lắp ghép sửa chữa….. Ý nghĩa giảm trọng lượng động cơ, giảm giá thành, tăng tính kinh tế, giảm công suất tiêu hao nhiên liệu, thuận tiện gia công chế tạo, di chuyển tháo lắp những thiết kế chế tạo phức tạp. 4.Xác định nguyên lý làm việc thực tế cuả động cơ nhiều xilanh: Sau hai vòng quay của trục cơ, tất cả các xi lanh đều phải hoàn thành 1 chu trình công tác, các xi lanh sinh công lần lượt theo một trật tự làm việc nhất định. VD: 4 xi lanh : 1-2-4-3 6 xi lanh : 1-5-3- 6-2- 4 8 xi lanh : 1-5-4-2-6-3-7-8. Các cơ cấu bộ phận khác bố trí chung với nhau. + Bảng công tác: Cho ta biết quan hệ giữa các xi lanh trên động cơ trong cùng một thời điểm. Dựa vào bảng công tác ta xác định được các thời điểm ứng với từng kỳ của mỗi xi lanh một cách chính xác để giúp cho các quá trình bảo dưỡng, điều chỉnh sửa chữa sau này được thuận lợi, chính xác.( Ví dụ: kiểm tra điều chỉnh khe hở nhiệt xupáp phải xác định thời điểm supáp đóng kín hoàn toàn. + Điều kiện lập bảng công tác: Biết được động cơ đó là động cơ nào, 2 kỳ hay 4 kỳ. Số xi lanh của động cơ là bao nhiêu. Trật tự làm việc của các xi lanh. Góc lệch giữa các xi lanh. Động cơ 2 kỳ góc lệch xác định = 3600/ số xi lanh . Động cơ 4 kỳ góc lệch xác định 7200/số xi lanh. Nhận xét bảng công tác : Khi xi lanh 1 ở đầu thời kỳ hút thì xi lanh 4 ở đầu thời kỳ nổ Khi xi lanh 2 ở đầu thời kỳ hút thì xi lanh 5 ở đầu thời kỳ nổ, tạo ra một cặp song hành là 1-4 và 2-3 ở loại 4 xi lanh. Còn ở 6 xi lanh thì các cặp song hành là 1-6, 5-2, 3-4, cứ sau 1200 thì 2 xi lanh cùng sinh công có ích. Còn 8 xi lanh thì cứ sau 900 có 2 xi lanh cùng sinh công có các cặp song hành như sau: 1-6, 5-3, 4-7, 2-8. ( Mục đích muốn có công suất động cơ lớn).