Sơ lược động cơ ô tô

Nội dung text: Sơ lược động cơ ô tô

1. Sơ lược động cơ ô tô Sơ đồ và nguyên lý làm việc của động cơ 1 xy lanh Sơ đồ và nguyên lý làm việc của động cơ nhiều xy lanh Giới thiệu các hệ thống chính của động cơ
2. CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN CỦA ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG - Thể tích buồng đốt Va; - Thể tích làm việc của xi lanh Vb - Thể tích làm việc của S động cơ - Tỷ số nén của động cơ - Số xi lanh của động cơ - Công suất lớn nhất của động cơ và tốc độ động cơ tương ứng - Mô men xoắn lớn nhất của động cơ và tốc độ tưng ứng - Suất tiêu hao nhiên liệu
3. Nguyên lý làm việc của động cơ 4 kỳ - Quá trình nạp - Quá trình nén - Quá trình cháy và giãn nở - Quá trình thải - Góc mở sớm đóng muộn xu páp - Góc đánh lửa/phun nhiên liệu sớm
4. Nguyên lý làm việc của động cơ nhiều xi lanh - Thứ tự nổ và nguyên tắc bố trí thứ tự nổ xi lanh 1 xi lanh 2 xi lanh 3 xi lanh 4
5. Nguyên lý làm việc của động cơ nhiều xi lanh - Bảng trạng thái làm việc của các xi lanh Khoảng gãc quay trôc 0-180 180-360 360-540 540-720 khuûu (o) Xi lanh 1 Hót NÐn Næ Xả Xi lanh 2 NÐn Næ Xả Hót Xi lanh 3 Xả Hót NÐn Næ Xi lanh 4 Næ Xả Hót NÐn
6. Đặc tính tốc độ của động cơ đốt trong
7. CƠ CẤU PHỐI KHÍ CỦA ĐỘNG CƠ Công dụng, yêu cầu
8. Các chi tiết chính
9. Pha phối khí
10. Vấn đề điều chỉnh phối khí điều chỉnh pha phối khí điều chỉnh tiết diện van nạp và xả khí
11. HỆ THỐNG LÀM MÁT CỦA ĐỘNG CƠ Công dụng, phân loại
12. Cấu tạo chung hệ thống làm mát
13. Vấn đề điều chỉnh nhiệt độ động cơ Sử dụng van hằng nhiệt Điều chỉnh tốc độ quạt gió
14. Hệ thống điện cơ bản của ô tô
15. Hệ thống điện cơ bản của ô tô
16. Hệ thống cung cấp điện HÖ thèng cung cÊp ®iÖn vµ khëi ®éng ®éng c¬ thùc hiÖn cung cÊp nguån ®iÖn cho c¸c thiÕt bÞ sö dông vµ tiªu thô ®iÖn trªn ®éng c¬, «t« C¸c thiÕt bÞ chÝnh cña hÖ thèng nµy gåm cã b×nh ®iÖn (¾c quy), m¸y ph¸t ®iÖn, bé ®iÒu chØnh ®iÖn cïng c¸c thiÕt bÞ kh¸c nh khãa ®iÖn, r¬-le, thiÕt bÞ b¸o n¹p ®iÖn cho ¾c quy, d©y dÉn + Khi ®éng c¬ cha lµm viÖc hoÆc lµm viÖc ë tèc ®é thÊp, m¸y ph¸t ®iÖn kh«ng lµm viÖc hoÆc cha cã kh¶ n¨ng cung cÊp ®iÖn cho c¸c phô t¶i th× ¾c quy cung cÊp ®iÖn cho c¸c phô t¶i. + Khi ®éng c¬ lµm viÖc ë tèc ®é trung b×nh hoÆc cao, m¸y ph¸t lµ nguån ®iÖn, sÏ cung cÊp ®iÖn cho c¸c phô t¶i vµ n¹p ®iÖn cho ¾c quy. + Khi cã phô t¶i qu¸ lín mµ m¸y ph¸t kh«ng ®ñ cung cÊp ho¨c khi ¾c quy ®· ®îc n¹p ®ñ, c¶ m¸y ph¸t ®iÖn vµ ¾c quy cïng cïng cÊp ®iÖn cho c¸c phô t¶i. + Bé ®iÒu chØnh ®iÖn cã tÝch hîp bé chØnh lu cã t¸c dông ®iÒu chØnh ®iÖn ¸p vµ dßng ®iÖn do m¸y ph¸t t¹o ra
17. Hệ thống cung cấp điện
18. Hệ thống cung cấp điện - Ignition Switch: Khóa điện. Khi khóa điện bật ON, ắcquy cấp điện cho mạch kích từ của máy phát - Bộ điều chỉnh điện: điều chỉnh (hạn chế) để điện áp của máy phát nó không quá cao - Bộ báo nạp (Indicator) - Hộp cầu chì để bảo vệ hệ thống
19. Hệ thống cung cấp điện Sơ đồ chung của hệ thống cung cấp điện và khởi động động cơ 1- ắc quy 2- bộ điều chỉnh điện, 3- máy phát điện, 4- cụm công tắc đèn chiếu sáng và thiết bị tín hiệu, 5- thiết bị báo nạp ắc quy, 6- hộp cầu chì bào vệ các thiết bị điện khác, 7- khóa điện, 8- máy khởi động điện, 9- biến áp đánh lửa, 10- bộ chia điện, 11 – nến đánh lửa
20. Hệ thống cung cấp điện Four wires connect the alternator to the rest of the charging system. • B is the alternator output wire that supplies current to the battery. • IG is the ignition input that turns on the alternator/regulator assembly. • S is used by the regulator to monitor charging voltage at the battery. • L is the wire the regulator uses to ground the charge warning lamp.
21. Hệ thống cung cấp điện
22. Hệ thống cung cấp điện Đèn báo nạp
23. Ắc quy khởi động ¾c quy sö dông trªn «t« cßn ®îc gäi lµ ¾c quy khëi ®éng. Nã cã ®Æc ®iÓm: kÝch thíc vµ khèi lîng nhá nhng trong mét thêi gian ng¾n (kho¶ng 5 ®Õn 10 s) cã thÓ cung cÊp mét dßng ®iÖn rÊt lín (®Õn 800 A vµ h¬n n÷a) mµ ®iÖn ¸p hÇu nh kh«ng gi¶m ®i. Nguyªn t¾c cña ¾c quy a-xÝt lµ dùa vµo ph¶n øng thuËn nghÞch. Khi n¹p ®iÖn th× nã chuyÓn ®æi ®iÖn n¨ng thµnh ho¸ n¨ng vµ ngîc l¹i, khi phãng ®iÖn th× nã l¹i biÕn ho¸ n¨ng thµnh ®iÖn n¨ng nhê ph¶n øng «-xi hãa – khö gi÷a c¸c b¶n cùc vµ dung m«i.
24. Ắc quy khởi động
25. Ắc quy khởi động
26. Ắc quy khởi động Cấu tạo chung của ắc quy 1 – vỏ, 2- vách ngăn, 3- nắp, 4- nút thông hơi và bổ sung dung dịch, 5- điện cực, 6- cầu nối các ngăn, 7- ngăn ắc quy đơn, 8- khối bản cực, 10- dung dịch chất điện ly
27. Ắc quy khởi động
28. Ắc quy khởi động Các loại ắc quy ắc quy ướt: là loại ắc quy a-xít, khi sản xuất đã được đổ dung dịch a xít và nạp no điện. Trong quá trình lưu kho, ắc quy loại này tự phóng dần điện nên cần nạp định kỳ khoảng 6 tháng một lần ắc quy khô: là loại ắc quy a-xít, khi sản xuất đã được nạp no điện, loại bỏ dung dịch, làm khô, gắn keo làm kín và cất giữ . Loại này có thể cất giữ khoảng 12 đến 18 tháng, khi đem vào sử dụng cần bổ sung dung dịch và nạp điện lại ắc quy bền (trên thị trường người ta thường gọi nhầm là ắc quy khô): là loại ắc quy ít phải bảo trì. Trong quá trình làm việc, loại ắc quy này rất ít nóng, nước rất ít bay hơi ra ngoài. Loại ắc quy này hầu như không cần bổ sung nước
29. Ắc quy khởi động Các tác nhân gây hại ắc quy Mức dung dịch: Mức dung dịch quá thấp làm các tấm bản cực đóng rắn, ảnh hưởng tới các phản ứng hóa học trong ắc quy. Ắc quy cạn dung dịch có thể do vỏ bình bị nứt vỡ, nạp quá đầy làm ắc quy quá nóng, Mức dung dịch quá cao cũng gây hại cho ắc quy Nạp quá đầy: Nạp quá đầy làm ắc quy quá nóng, nước và a-xít bay hơi mạnh. Không được nạp đủ: Ắc quy phóng hết điện và không được nạp trong thời gian dài sẽ làm các bản cực hóa rắn và không thể nạp lại được bằng cách thông thường
30. Ắc quy khởi động Các tác nhân gây hại ắc quy Sự ăn mòn: Các điện cực, các tấm lưới của bản cực bị ăn mòn Quá trình phóng - nạp liên tục: Quá trình phóng kiệt và nập đầy liên tục làm giảm tuổi thọ của ắc quy Nhiệt độ quá thấp hay quá cao: Nhiệt độ quá thấp làm đặc dung dịch và ắc quy làm việc kèm hiệu quả. Nhiệt độ quá cao làm giảm tuổi thọ ắc quy Sự rung động: Ắc quy cần được bắt chắc chắn vào thân xe. Sự rung động và va đập có thể gây lỏng các đầu nối, nứt vỏ vỏ và hư hại các tấp bản cực
31. Ắc quy khởi động §Ó ¾c quy ho¹t ®éng dîc tèt, ®¶m b¶o tuæi thä theo ®óng nh thiÕt kÕ th× cÇn ph¶i thêng xuyªn theo dâi t×nh tr¹ng cña nã. Trong qu¸ tr×nh sö dông do thêng xuyªn bÞ bay h¬i nªn lîng dung dÞch gi¶m xuèng, khi møc dung dÞch xuèng thÊp qu¸ møc quy ®Þnh th× chØ bæ xung b»ng níc cÊt. §iÖn ¸p cña ¾c quy còng ph¶i ®îc kiÓm tra thêng xuyªn, kh«ng ®îc ®Ó cho ®iÖn ¸p ë mét ng¨n sôt xuèng qu¸ 1,7 V. CÇn ph¶i n¹p bæ sung kÞp thêi.
32. Ắc quy khởi động Nạp điện cho ắc quy Chế độ nạp nhanh: Nạp nhanh tức là cung cấp dòng điện nạp lớn để ắc quy nhanh no. Tuy nhiên quá trình nạp nhanh gây hại cho ắc quy, cần hạn chế áp dụng. Một số loại ắc quy bền không được phép nạp nhanh. Không được dùng chế độ nạp nhanh để nạp no ắc quy mà phải dừng lại khi điện áp ắc quy đạt 12,6 V. Chế độ nạp chậm: Dòng điện nạp cho ắc quy tối đa bằng 1/10 trị số dung lượng điện của ắc quy tính bằng Ah.
33. Máy phát điện Alternator Assembly Drive Frame Cover Identification End Frame Cover Label Drive Pulley Regulator, Diode, & Brush Cover Circulation Vent Alternator B+ Mounting Ear Output Terminal
34. Máy phát điện
35. Máy phát điện
36. Máy phát điện Internal Cooling Fan Finger Poles Rotor Field Winding Bearing Internal Cooling Fan Slip Rings Rotor Shaft
37. Máy phát điện North Field South Field North Field
38. Máy phát điện Stator Winding Stator Neutral Lead Ends Junction Laminated Iron Frame Three Phase Windings
39. Chỉnh lưu dòng điện
40. Chỉnh lưu dòng điện
41. Chỉnh lưu dòng điện
42. Bộ điều chỉnh điện Khi động cơ làm việc ở các chế độ tải và tốc độ khác nhau, điện áp và dòng điện mà máy phát phát ra phải được duy trì ổn định để đảm bảo cho các phụ tải hoạt động ổn định Bộ điều chỉnh điện điều chỉnh điện áp phát ra của máy phát bằng cách thay đổi cường độ từ trường của rô-to, cụ thể hơn là điều chỉnh dòng kích từ
43. Bộ điều chỉnh điện bé ®iÒu chØnh ®iÖn lo¹i rung MF- m¸y ph¸t ®iÖn; ĐCĐ- bé ®iÒu chØnh ®iÖn lo¹i rung; Aq- ¾c quy; 1- cuén kÝch tõ; 2- lß xo kÐo cÇn m¸ vÝt; 3- cÆp m¸ vÝt; 4- nam ch©m ®iÖn;
44. Bộ điều chỉnh điện bé ®iÒu chØnh ®iÖn IC
45. Bộ điều chỉnh điện bé ®iÒu chØnh ®iÖn IC – Khi khóa điện ON, động cơ tắt
46. Bộ điều chỉnh điện bé ®iÒu chØnh ®iÖn IC – Khi khóa điện ON, động cơ tắt
47. Bộ điều chỉnh điện bé ®iÒu chØnh ®iÖn IC – Khi động cơ làm việc, Umf < 14,5 V
48. Bộ điều chỉnh điện bé ®iÒu chØnh ®iÖn IC – Khi động cơ làm việc, Umf < 14,5 V
49. Bộ điều chỉnh điện bé ®iÒu chØnh ®iÖn IC – Khi động cơ làm việc, Umf cao
50. Bộ điều chỉnh điện bé ®iÒu chØnh ®iÖn IC – Khi động cơ làm việc, Umf cao
51. Bộ điều chỉnh điện bé ®iÒu chØnh ®iÖn IC – Khi động cơ làm việc, Hở cực S
52. Bộ điều chỉnh điện bé ®iÒu chØnh ®iÖn IC – Khi động cơ làm việc, Hở cực S
53. Bộ điều chỉnh điện bé ®iÒu chØnh ®iÖn IC – Khi động cơ làm việc, Hở cực B
54. Bộ điều chỉnh điện bé ®iÒu chØnh ®iÖn IC – Khi động cơ làm việc, Hở cực B
55. Bộ điều chỉnh điện bé ®iÒu chØnh ®iÖn IC – Khi động cơ làm việc, Hở mạch kích từ
56. Bộ điều chỉnh điện bé ®iÒu chØnh ®iÖn IC – Khi động cơ làm việc, Ngắn mạch kích từ
57. Bộ điều chỉnh điện bé ®iÒu chØnh ®iÖn IC – Khi động cơ làm việc, Ngắn mạch E-F
58. Bộ điều chỉnh điện bé ®iÒu chØnh ®iÖn IC – Điều chỉnh theo điện áp máy phát
59. Hệ thống khởi động §Ó khëi ®éng ®éng c¬ ®èt trong cã thÓ dïng nhiÒu ph¬ng ph¸p kh¸c nhau. C¸c ®éng c¬ cì nhá cã thÓ ®îc khëi ®éng trùc tiÕp b»ng tay (ch©n), c¸c lo¹i ®éng c¬ lín h¬n th× cã thÓ khëi ®éng b»ng ®éng c¬ ®iÖn (dïng ¾c quy), b»ng mét ®éng c¬ ®èt trong nhá (m¸y lai) hay b»ng khÝ nÐn. §èi víi ®éng c¬ «t«, hÇu hÕt ®Òu sö dông ®éng c¬ ®iÖn vµ ¾c quy ®Ó khëi ®éng. C¬ cÊu ®éng c¬ ®iÖn dïng ®Ó khëi ®éng ®éng c¬ (thêng ®îc gäi t¾t lµ “m¸y khëi ®éng ®iÖn” hay ®¬n gi¶n chØ lµ “m¸y khëi ®éng”) lµ c¬ cÊu trùc tiÕp quay b¸nh ®µ cña ®éng c¬ ®èt trong víi tèc ®é phï hîp ®Ó cã thÓ khëi ®éng ®éng c¬. Nã cÇn ®¶m b¶o mét sè yªu cÇu ®Ó phï hîp víi ®iÒu kiÖn lµm viÖc nh ph¶i ®ñ c«ng suÊt ®Ó khëi ®éng ®éng c¬ ngay c¶ ë ®iÒu kiÖn nhiÖt ®é thÊp, tù ®éng t¸ch khái vµnh r¨ng khëi ®éng trªn b¸nh ®µ sau khi ®éng c¬ ®· næ vµ yªu cÇu dßng ®iÖn nhá nhÊt. M¸y khëi ®éng cã cÊu t¹o chung gåm ba bé phËn chÝnh lµ ®éng c¬ ®iÖn, khíp truyÒn ®éng vµ c¬ cÊu ®iÒu khiÓn
60. Hệ thống khởi động
61. Hệ thống khởi động
62. Hệ thống khởi động
63. Hệ thống khởi động
64. Hệ thống khởi động
65. Hệ thống khởi động
66. Hệ thống khởi động
67. Hệ thống khởi động
68. Hệ thống khởi động
69. Hệ thống khởi động
70. Hệ thống khởi động
71. Hệ thống khởi động
72. Hệ thống khởi động
73. Hệ thống khởi động
74. Hệ thống khởi động
75. Hệ thống khởi động
76. Hệ thống khởi động
77. Hệ thống khởi động
78. Chương 3: Hệ thống đánh lửa 1. Công dụng, yêu cầu, phân loại, cấu tạo chung Công dụng: Tạo ra tia lửa điện trong buồng cháy đúng thời điểm để đốt cháy hỗn hợp hơi xăng - Yêu cầu cơ bản: Thời điểm đánh lửa thích hợp với chế độ làm việc của động cơ Đảm bảo tia lửa mảnh, gọn, có năng lượng lớn. Phân loại: + Hệ thống đánh lửa thường + Hệ thống đánh lửa bán dẫn + Hệ thống đánh lửa manhêtô
79. 1. Công dụng, yêu cầu, phân loại, cấu tạo chung Hệ thống đánh lửa gồm có ba bộ phận chính: - bộ điều khiển đánh lửa, - biến áp đánh lửa - và mạch cao áp. Bộ điều khiển đánh lửa có chức năng xác định thời điểm cần đánh lửa, phát ra tín hiệu điều khiển quá trình đánh lửa và tạo xung điện trong mạch sơ cấp. Biến áp đánh lửa thực hiện biến đổi các xung điện có hiệu điện thế thấp thành những xung điện có hiệu điện thế rất cao để có thể đánh lửa với chất lượng tốt. Mạch cao áp gồm các dây cao áp, nến đánh lửa (còn gọi là bu-gi) và có thể có bộ chia điện. Nhiệm vụ của mạch cao áp là đưa các xung điện cao áp tạo ra bởi biến áp đánh lửa đến nến cần đánh lửa cho phù hợp với thứ tự làm việc của động cơ.
80. 2. Hệ thống đánh lửa thường Cấu tạo chung + Nguồn điện + Bộ tạo xung và điều khiển đánh lửa + Biến áp đánh lửa + Mạch cao áp Nguyên lý làm viêc và đặc điểm
81. 2. Hệ thống đánh lửa thường
82. 2.Hệ thống đánh lửa thường 1- cùc cao ¸p; 2- cùc d¬ng; 3- cùc ©m; 4- cuén thø cÊp; 5- cuéc s¬ cÊp; 6- n¾p c¸hc ®iÖn; 7- ®iÖn trë phô; 8- lâi s¾t; 9- èng thÐp tõ; 10- sø c¸ch ®iÖn
83. 2. Hệ thống đánh lửa thường Bộ chia điện 1- Nắp; 2- con quay; 3- mâm tiếp điểm; 4- bộ điều chỉnh góc đánh lửa sớm li tâm; 5- Bộ điều chỉnh góc đánh lửa sớm theo trị số ốc-tan; 6- Bộ điều chỉnh góc đánh lửa sớm chân không; 7- Nút chứa mỡ bôi trơn cho trục cam
84. 2. Hệ thống đánh lửa thường Bộ tạo xung 1- cam; 2- các má vít; 3- vít hãm; 4- dạ lau cam; 5- mâm dưới (cố định); 6- mâm tiếp điểm trên; 7- vít hãm tiếp điểm; 8- tụ điện; 9- dây nói mát; 10- chốt nối với bộ điều chỉnh đánh lửa sớm chân không
85. 2. Hệ thống đánh lửa thường Bộ điều chỉnh góc đánh lửa sớm li tâm 1- giá đỡ quả văng; 2- trục bộ chia điện; 3- chốt quay; 4- lò xo; 5- giá điều chỉnh lò xo; 6- chốt gạt; 7- quả văng; 8- thanh ngang phần cam; 9- cam; 10- vòng đệm; 11- vòng hãm
86. 2. Hệ thống đánh lửa thường
87. 2. Hệ thống đánh lửa thường Bộ điều chỉnh góc đánh lửa sớm chân không 1- vỏ; 2- đệm điều chỉnh; 3- đẹm làm kín; 4- đai ốc; 5- ống nối; 6- lò xo; 7- màng; 8- thân hộp màng; 9- cần kéo; 10- vít bắt giữ bộ điều chỉnh; 11- chốt; 12- mâm tiếp điểm trên
88. 2. Hệ thống đánh lửa thường
89. 2. Hệ thống đánh lửa thường Bộ điều chỉnh góc đánh lửa sớm theo trị số ốc-tan 1- nút tra mỡ; 2- rãnh cong; 3-vít; 4- đai ốc điều chỉnh; 5- tấm trên; 6- bu lông; 7- tấm dưới; 8- vít hãm; 9- thân bộ chia điện
90. 2. Hệ thống đánh lửa thường Khoảng cách giữa các điện cực nằm trong khoảng 0,5 mm đến 1,1 mm. Khe hở giữa các điện cực của nến lớn, cần có điện áp đánh lửa cao nhưng dễ dàng đốt cháy nhiên liệu, nhất là khi hỗn hợp nghèo. Ngược lại, khe hở điện cực nhỏ không cần điện áp đánh lửa lớn, nhưng tia lửa điện ngắn, khó đốt cháy hỗn hợp và dễ bị muội than lấp kín làm giảm khả năng đánh lửa.
91. 2. Hệ thống đánh lửa thường Tùy theo nhiệt độ của phần đuôi nến trong quá trình làm việc, nến được phân biệt thành loại “nến nóng” và loại “nến nguội”. Nến nguội có phần đuôi nằm trong buồng đốt ngắn hơn, diện tích tiếp xúc với khí cháy ít hơn và khả năng thoát nhiệt tốt hơn. Nến nóng có phần đuôi nằm trong buồng đốt dài hơn, có nhiệt độ cao hơn. Loại nến nguội thích hợp cho các động cơ cao tốc, loại nến nóng thích hợp với các động cơ tốc độ thấp hơn. Nhiệt độ thích hợp nhất của phần đuôi nến vào khoảng 500oC đến 600oC.
92. 2. Hệ thống đánh lửa thường Hình dáng, kích thước và khoảng cách các điện cực của nến có ảnh hưởng tới chất lượng tia lửa điện. Trong quá trình phóng tia lửa điện giữa hai điện cực, các điện cực bị mòn nhanh chóng, làm thay đổi hình dáng các điện cực và tăng khoảng cách giữa chúng. Tuổi thọ của nến chỉ khoảng từ 10000 km đến 60000 km hành trình xe hoạt động. Để tăng tuổi thọ, một số nến được phủ platin lên bề mặt điện cực. Loại nến này không cần phải điều chỉnh khe hở giữa các điện cực và không được làm sạch điện cực bằng cách cạo điện cực.
93. 4. Hệ thống đánh lửa bán dẫn không tiếp điểm
94. 5. Hệ thống đánh lửa điện tử
95. 5. Hệ thống đánh lửa điện tử IGT – ignition timing signal IGF – ignition Confirmation signal Đối với hầu hết các loại xe, chỉ khi có IGF động cơ mới hoạt động (ECU cấp điện cho bơm xăng và vòi phun xăng)
96. 5. Hệ thống đánh lửa điện tử
97. 5. Hệ thống đánh lửa điện tử
98. 5. Hệ thống đánh lửa điện tử
99. 5. Hệ thống đánh lửa điện tử
100. 5. Hệ thống đánh lửa điện tử
101. 5. Hệ thống đánh lửa điện tử