ÔN TẬP LÍ THUYẾT ĐỘNG CƠ - Đề Cương Trả Lời Câu Hỏi Tự Soạn. Môn Lý thuyết động cơ | Trường Đại học Giao thông Vận tải.

lOMoAR cPSD| 59735610
ÔN TẬP LÍ THUYẾT ĐỘNG CƠ
Câu 1: Trình bày sơ đồ cấu tạo và nguyên lý làm việc của động cơ xăng 4 kỳ?  Cấu tạo 1. Đường ống nạp 2. Xupap nạp 3. Bugi 4. Xupap xả 5. Đường ống xả 6. Piston 7. Xi lanh 8. Thanh truyền 9. Trục khuỷu 10. Cacte  NLLV A- Kì 1: Nạp 1 lOMoAR cPSD| 59735610
Pittông 6 đi từ ĐCT xuống ĐCD, xupap nap 2 mở hoà khí (hổn hợp gồm xăng và
không khí). Hoà khí này được tạo bởi bộ chế hoà khí lắp trên đường ống nạp 1, xupap xả 4 đóng.
- Pit-tông 6 được trục khuỷu 9 dẫn động đi xuống, áp suất trong xilanh 7 giảm,
không khí trong đường ống nạp 1 sẽ qua cửa nạp đi vào xilanh 7 nhờ chênh lệch áp suất. B- Kì 2: Nén
Pittông 6 đi từ ĐCD lên ĐCT, hai xupap đều đóng. -
Pit-tông 6 được trục khuỷu 9 dẫn động đi lên làm thể tích xilanh giảm
nên áp suất và nhiệt độ của khí trong xilanh tăng. -
Cuối kì nén xăng Bugi 3 bật tia lửa điện để châm cháy hoà khí..
C- Kì 3: Cháy, giãn nở
- Đây là sự khởi đầu của vòng quay thứ hai của động cơ 4 kỳ.
- Tại thời điểm này, trục khuỷu 9 đã hoàn thành một vòng quay 360o
đầy đủ. Trong khi pít-tông ở ĐCT (cuối hành trình nén), hỗn hợp khí nén/
nhiên liệu được đánh lửa bằng bugi 3 (trong động cơ xăng) hoặc bằng nhiệt
sinh ra bởi độ nén cao (trong động cơ diesel), đẩy pít-tông 6 xuống ĐCD.
- quá trình này tạo ra công cơ học từ động cơ để làm quay trục khuỷu 9. D- Kì 4: Xả
- Trong quá trình xả , một lần nữa, pít-tông 6 sẽ quay trở lại từ động cơ trên đến
động cơ dưới trong khi van xả mở. Hành động này đẩy hỗn hợp không khí, nhiên
liệu đã được đốt cháy qua van xả. Bốn kì Nạp, Nén, Nổ, Xả được hoàn tất và động
cơ lại tiếp tục chu trình mới.
Câu 2: Trình bày sơ đồ cấu tạo và nguyên lý làm việc của động cơ diesel 4 kỳ? 2 lOMoAR cPSD| 59735610
Câu 3: Trình bày sơ đồ cấu tạo và nguyên lý làm việc của động cơ xăng 2 kỳ
sử dụng khoan các te làm máy nén  Sơ đồ cấu tạo 3 lOMoAR cPSD| 59735610
Kỳ 1: Hành trình nén
− Khi trục khuỷu 2 quay, piston dịch chuyển từ ĐCD đến ĐCT, khi của của thải
đc piston đóng kín, hoà khí có sẵn trong xilanh bị nén, làm cho áp suất và nhiệt
độcủa nó tăng lên, đến khi piston gần tới ĐCT thì nó bị đốt cháy nhờ bugi phóng tia lửa điện
− Khi đi lên để nén hoà khí, ở dưới piston, trong cácte áp suất giảm và hoà khí
từ bộ chế hoà khí, qua ống nạp và cửa nạp được hút và cácte để chuẩn bị cho việc
thổi hoà khí vào xilanh ở hành trình sau Kỳ 2: Hành trình sinh công và thay khí −
Do hoà khí đã được đốt cháy ở cuối hành trình nén, nên khi piston đến
ĐCT thì hoà khí càng cháy nhanh hơn, làm áp suất khí cháy tăng lên và đẩy
piston đi xuống ĐCD qua thanh truyền, làm quay tục khuỷu phát sinh công. −
Khi PT mở của xả ( điểm b’) SPC có áp suất cao được xả tự do ra
đường thải – Quá trình thải tự do −
Khi PT đi xuống mở cửa thôi, hòa khí có áp suất cao ( dưới cascte)
nạp vào XL đồng thời quét spc ra ngoài – quá trình quét nạp 4 lOMoAR cPSD| 59735610 −
Khi PT đi xuống, ở khoanh cacte, V dưới PT giảm, nén hòa khí làm
tăng áp suất để đưa vào cửa thổi.
Câu 4: Trình bày sơ đồ cấu tạo và nguyên lý làm việc của động cơ diesel 2 kỳ
sử dụng máy nén khí bên ngoài  Sơ đồ cấu tạo:  Nguyên lý làm việc
Kỳ 1: Hành trình nén
Trong hành trình nảy (hinh 1-9a), khi trục khuỷu l quay. piston 7 dịch
chuyến từ ĐCD lên ĐCT Cửa thổi 9 được piston đậy kín và sau đó xupáp thải 6
cũng được đóng lại, không khí có sẵn trong xylanh 4 bị nén, áp suât và nhiệt độ
của nó tăng lên cho đến khi piston gần đến ĐCT. Vòi phun 5 của hệ thống nhiên
liệu sẽ phun nhiên liệu với áp suất cao (100 +140 kG/cm) hình thành hỗn hợp với
không khí nén có nhiệt độ cao làm cho nhiên liệu này tự cháy được.
Kỳ 2: Hành trình sinh công và thay khí
− Do nhiên liệu diesel dã tự bốc cháy ở cuối hành trình trước nên khi PT
đến ĐCT thì quá trình công cháy nhanh hơn, làm cho áp suất, nhiệt độ 5 lOMoAR cPSD| 59735610
khí cháy tăng lên và đẩy PT đi xuống ĐCD qua thanh truyền làm quay trục khuỷu sinh công.
− Đồng thời môi chất thực hiện quá trình giãn nở- áp suất nhiệt môi chất giảm.
− Khi PT dịch chuyển gần tới ĐCD, xupap xả mở spc có áp suất cao thải tự do ra ngoài.
− Sau đó cửa thổi cũng được PT mở ra, ko khí từ môi trường qua lọc khí,
qua máy nén tạo áp suất cao đi vào quét SPC trong xylanh ra ngoài- gđ quét nạp.
− Áp suất và nhiệt độ khi cháy trong xylanh là: P = 50-80 KG/cm’ T = 1900 – 2100 K
Câu 5: Trình bày các giả thiết về chu trình lý tưởng? Các loại chu trình lý
tưởng của động cơ? So sánh hiệu suất các chu trình lý tưởng trong trường
hợp cùng tỷ số nén ε và nhiệt lượng cấp vào Q1?
 Giả thiết về chu trình lý tưởng:
+) Một chất công tác là khí lý tưởng, nhiệt dung riêng là hằng số không phụ thuộc và
áp suất và nhiệt độ môi chất
+) Lượng môi chất dùng trong chu trình cố định, không thay đổi. Trong chu trình
không có sự thay đổi môi chất (nạp, thải) vì vậy không có tổn thất của quá trình này gây ra
+) Các quá trình nén, giãn nở là quá trình đoạn nhiệt, không có tổn thất với môi trường xung quanh
+) Quá trình chay được thay bằng quá trình cấp nhiệt lượng Q1 từ nguồn nóng trong
điều kiện đẳng tích, đẳng áp, hỗn hợp. 6 lOMoAR cPSD| 59735610
+) Quá trình thải được thay thế bởi quá trình nhả nhiệt Q2 cho nguồn lạnh trong điều
kiện đẳng tích hoặc đảng áp.
 Các chu trình lí tưởng của động cơ
− Chu trình OTTO ( cấp nhiệt đẳng tích)
− Chu trình diesel ( chu trình cấp nhiệt đẳng áp)
− Chu trình seliger ( chu trình cấp nhiệt hổn hợp)
 So sánh phương trình lý tưởng 7 lOMoAR cPSD| 59735610
Câu 6: So sánh hiệu suất các chu trình lý tưởng trong trường hợp cufgn áp
suất lớn nhất và nhiệt lượng cấp vào Q1?
Câu 7: Định nghĩa hệ số dư không khí α? Trình bày phương trình cháy của
nhiên liệu khi α >1?
 Hệ số dư không khí: là tý số giữa lượng không khí nạp vào trong để đốt
cháy hết 1kg nhiên liệu với lượng không khí lý thuyết để đốt cháy hoàn toàn 1 kg nhiên liệu đó: L 8 lOMoAR cPSD| 59735610 L   Trong đó:
+) L: lượng không khí thực tế đốt cháy 1kg nhiên liệu
+) L : lượng không khí lý thuyết đốt cháy hoàn toàn 1 kg nhiên liệu 0
 Phương trình cháy của nhiên liệu khi α >1
 Phương trình tổng quát
Câu 8: Trình bày phương trình cháy của nhiên liệu khi α <1?
 Phương trình tổng quát 9 lOMoAR cPSD| 59735610
Câu 9: Định nghĩa và phân loại trị số Octane của xăng? Ý nghĩa của trị số
Octane, giải thích ký hiệu xăng E5 –RON92 -II?
Định nghĩa : là đơn vị quy ước dùng để đặc trưng cho khả năng chóng nổ của
nhiên liệu đc gọi là trị số octance
Ý nghĩa : chỉ tiêu đánh giá tính chống kích nổ của nhiên liệu được sử dụng phổ
biến ở nhiều nước Phân Loại: - Ron - MON -Road ON
Ý nghĩa : trị số octane là chỉ tiêu đánh giá tính chỗng kích nổ của nhiên liệu đc sử
dụng phổ biến ở nhiều nước.
Giải thích ký hiueej E5 Ron92-II :
+ E5 tức là xăng sinh học gồm 95% xăng và 5% ethanol
+ Ron92 là trị số octane = 92 10 lOMoAR cPSD| 59735610
Câu 10: Định nghĩa trị số Cetane? Ý nghĩa của trị số Cetane? Phân tích ảnh
hưởng của độ nhớt và trị số Cetane đến quá trình cháy của động cơ diesel? -
- Định nghĩa: Chỉ số cetan là một đại lượng qui ước đặc trưng cho khả năng tự
bốc cháy của nhiên liệu Diesel và được tính bằng % thể tích của n-xetan
trong hỗn hợp của nó với α-metylnaphtalen khi hỗn hợp này có khả năng tự
bốc cháy tương đươngvới nhiên liệu Diesel đang xét
--- Ý nghĩa : là trị số tối ưu cho động cơ diesel và không phụ thuộc tỉ số nén
- Độ nhớt của nhiên liệu có liên quan đến quá trình cháy thông qua ảnh hưởng tới
chất lượng phun nhiên liệu và tốc độ hóa hơi của các hạt nhiên liệu trong buồng
cháy. Độ nhớt quá thấp sẽ không đảm bảo độ kín và điều kiện độ trơn cho các chi
tiết thuộc hệ thống phun nhiên liệu . Tia phun nhiên liệu lớn thì sẽ giảm chất lượng
fun và khả nawg hóa hơi của nhiên liệu bị giảm sút làm tăng cường hiện tượng cháy không hoàn toàn .
- Ảnh hưởng của xê tan « :
+ Xê tan càng cao thì thời gian cháy trễ càng ngắn , động cơ làm việc êm dịu
+ Sử dụng nhiên liệu có trị số Xê tan phù hợp ( 45 -48 ) đơn vị
Câu 11: Trình bày hiện tượng, bản chất, nguyên nhân hiện tượng cháy kích
nổ? Nêu các biện pháp khắc phục hiện tượng này? - Hiện tượng:
+ Hòa khí trong xilanh tự bốc cháy.
+ Xuất hiện tiếng gõ kim loại.
+ Động cơ xả khói đen do 1 phần nhiên liệu và sản phẩm cháy bị phân hủy dưới tác
dụng của áp suất và nhiệt độ cao tại khu vực kích nổ.
+ Đồ thị công có hình răng cưa. 11 lOMoAR cPSD| 59735610 - Bản chất:
+ Là hiện tượng cháy đột ngột 1 phần hỗ hợp cháy trước khi ngọn lửa làn tràn tới nó.
+ Khi xảy ra cháy kích nổ, trong xilanh hình thành sóng xung kích . Những song
nãy bị phản xạ nhiều lần khi gặp vách buồng cháy tạo nên tiếng gõ kim loại giống
tiếng va đạp của động cơ đã hao mòn. - Nguyên nhân:
+ Yếu tố kết cấu: Tỷ số nén, kết cấu buồng cháy, vật liệu chế tạo, pp làm mát;..
+ Yếu tố sử dụng: Loại nhiên liệu chưa đúng, góc đánh lửa chưa thích hợp.
- Biện pháp khắc phục: + Tăng xoáy lốc.
+ Bố Trí vị trí bugi hợp lí.
+ Tăng trị số octan của nhiên liệu nếu nhiên liệu có trị số octan thấp.
+ Cải thiện nhiên liệu ( cải thiện sự chống cháy kích nổ, ngăn ngừa hoặc loại bỏ sự
bám muội nhiên liệu trong động cơ).
+ Sử dụng nhiên liệu có trị số octan phù hợp hoặc dùng 1 số pp công nghệ, pha phụ gia vào xăng.
Câu 12: Trình bày diễn biến quá trình nạp trong động cơ 4 kỳ không tăng áp?
 Diễn biến quá trình nạp
− Quá trình nạp là 1 bộ phận của quá trình trao đổi khí tiếp ngay sau quá trình
thải. Do vậy: Phải thải sạch -> nạp đầy
− Cần môi chất trong mối liên hệ với quá trình thải. Diễn biến: 3 gđ
A- Giai đoạn nạp sớm 12 lOMoAR cPSD| 59735610
− Bắt dầu từ lúc mở sớm xupap nạp và kết thúc khi piston đến ĐCT
− Trong giai đoạn này xupap mới bắt đầu nâng lên, tiết diện lưu thông bé ->
hầu như ko nạp được gì.
− Góc mở sớm xupap nạp phi1= 10-45 độ
− Mục đích: tạo tiết diện lưu thông lớn quá trình
− Góc trùng điệp của 2 xupap – khoảng 20-60 độ góc quay trục khuỷu, trong
động cơ tăng áp: quét buồng cháy
B- Giai đoạn nạp cơ bản
− Kéo dài trong thời gian tương ứng với trục khuỷu quay 180 độ, bắt đầu khi
piston ở ĐCT và kết thúc khi piston ở ĐCD
− V tăng, P giảm, khí sót sản phẩm cháy giãn nở chiếm 1 phần thể tích XL,
môi chất nạp thực sự đi vào xl khi áp suất trong xl nhỏ hơn áp suất trên đường nạp −
Giai đoạn cơ bản chia làm 2 thời kỳ:
₊ Nạp cơ bản khi PT chuyển động tăng tốc ( tính từ ĐCT tới gqtk được khoảng 80 độ)
₊ Nạp khi PT chuyển dần tới 0 m/s (ĐCD)
− Lượng môi chất nạp được trong giai đoạn này G180
C- Giai đoạn nạp muộn/ nạp thêm hoặc thải lui
− Nằm trong vùng đóng muộn xupap nạp ở 1 góc phi2 PT đi lên, V giảm, áp suất sẽ tăng lên
− Thời kỳ nạp thêm: tính từ khi PT ở ĐCD chuyển động đi lên và kết thúc khi
áp suất môi trường trong XL lấy áp suất trong đường ống nạp ( vẫn tiếp tục
nạp được vào môi chất XL) − Thời kỳ thoái lui:
₊ Tính từ khí áp suất trong XL lớn hơn áp suất trong đường ống nạp và kết
thúc khi đóng xupap nạp ( môi chất đã nạp bị ép ra ngoài) 13 lOMoAR cPSD| 59735610
₊ Ở tốc độ cao, lực quán tính của dòng khí lớn, thời kỳ nạp thêm kéo dài, còn thoái lui giảm
₊ Qua nghiên cứu cho thấy: Khả năng thoái lui lớn nhất 20% và khả năng nạp thêm lớn nhất cũng 20%
 Ảnh hưởng tới khối lượng nạp ( những hệ số nạp)
Câu 13: Định nghĩa hệ số nạp❑ ? Phân tích các nhân tố ảnh hưởng đến hệ số v
nạp ❑v?
Hệ số nạp ❑ là tỷ số giữa lượng khí mới thực tế nạp vào xylanh trong 1 chu trình v
m1 chia cho lượng khí mới lý thuyết chứa đầy thể tích công tác của xylanh ở điều
kiện áp suất và nhiệt độ trước khi xupap nạp (P ,
k Tk,mk¿ Công thức: -
Các nhân tố ảnh hưởng đến hệ số nạp ❑ : v
+) Nhiệt độ môi trường To: To giảm thì ❑vtăng. Tuy nhiên, thực tế lại khác: Pa
giảm làm ❑ tăng. Nên tại các vùng cao không khí càng loãng cần có các biện v pháp tăng áp phù hợp
+) Mức độ sấy nóng khi nạp: ∆T: Khi ∆T tăng thì ❑ giảm. vì vậy động cơ diesel làm v
đường nạp và xả về 2 phía còn động cơ xăng thì đường nạp và xả quấn nhau. +) kết
cấu đường ống nạp: được đánh giá thông qua tiết diện lưu thông và cản trong đường ống. 14 lOMoAR cPSD| 59735610
 tiết diện lưu thông tăng thì ❑ tăng v
 ống nạp nhẵn, ít gấp khúc thì ❑ tăng. v
+) tải động cơ: Nếu tăng tải
 động cơ xăng: bướm ga mở to, cản giảm => ❑vtăng
 động cơ diesel: tăng lượng nhiên liệu cấp cho chu trình ❑v=> tăng
+) tốc độ động cơ: nếu giảm tốc độ động cơ
 trị số thời gian – tiết diện tăng ❑ => tang v
Câu 14: Trình bày diễn biến quá trình nén? Phân tích các nhân tố ảnh hưởng
đến chỉ số nén đa biến trung bình n1? 15 lOMoAR cPSD| 59735610 16 lOMoAR cPSD| 59735610 17 lOMoAR cPSD| 59735610 18 lOMoAR cPSD| 59735610 19 lOMoAR cPSD| 59735610 20