Động cơ ôtô hoạt động như thế nào.pdf

ng c t hot ng nh th no? - 24/3/2007 10h:20

Bn bao gi m np ca-p chic t ca mnh v t hi ci g xy ra trong ng c ca n cha? C th bn khng hiu k v khng mun bit tng tn iu . Th nhng khi mua mt chic xe mi chc chn bn cng cn phi bit 3.0 V6 hay 2.4 G... ngha l g? Dual overhead cams hay tuned port fuel injection l th no?... tr li cho cc cu hi trn, chng ta hy tm hiu v ng c ca t.

Mc ch ca ng c t (thng s dng nhin liu xng hoc du diesel - tm gi l ng c) l chuyn i nng lng sinh ra t qu trnh t chy xng, du thnh nng lng c hc chic xe ca bn c th chuyn ng c. Do qu trnh chy din ra bn trong xilanh nn ng c ny c gi l ng c t trong.

ng c Maybach 57

Trn thc t, c c loi ng c t ngoi. V d nh ng c hi nc s dng trn xe la c in l loi ng c t ngoi. Loi nhin liu nh than, g, du, ... c s dng trn ng c hi nc to ra nhit nng un nc si thnh hi nc v chnh hi nc ny li to nn chuyn ng bn trong ng c. Hiu sut ca ng c t trong cao hn ng c t ngoi (tc l cng qung ng nh nhau, ng c t trong tn t nhin liu hn ng c t ngoi), thm na ng c t trong c kch thc nh hn nhiu so vi ng c t ngoi tng ng. l l do ti sao t li s dng ng c t trong.

Nguyn l hot ng ca ng c 4 k

Hu ht cc xe t hin nay s dng ng c t trong loi piston chuyn ng tnh tin do c cc u im:

- Hiu sut kh cao (so vi ng c t ngoi) - Chi ph s dng va phi (so vi ng c tuabin kh) - D dng tip nhin liu duy tr hnh trnh (so vi ng c in) - Nhng u im ny lm cho ng c t trong l cng ngh hu nh l duy nht hn 100 nm qua. r hn v nguyn l hot ng, chng ta hy tm hiu nhng iu c bn nht v ng c t trong. Nguyn l hot ng ca ng c t trong

M phng qu trnh bn ca khu sng i bc

Trc ht, mt v d n gin nht v ng c t trong chnh l khu sng i bc. Khu sng l mt ng hnh tr c bt kn mt u. Ngi ta nhi thuc sng vo lng nng sng sau cho mt vin n (hnh dng hnh tr c u nhn) bt kn hon ton khi thuc sng. Khi bn, ngi ta chm la t cho khi thuc sng chy. Lng kh sinh ra tc thi rt ln lm p sut trong nng sng tng mnh y vin n bn ra khi nng sng. ng c ca cc xe t chnh l mt c cu c kh tn dng c nng lng v chuyn ho thnh chuyn ng quay cho trc khuu ca ng c. Hu ht cc xe t hin nay ang s dng loi ng c 4 k (do Nicolaus Otto pht minh nm 1867). 4 k ca ng c t trong c minh ho hnh 1. Chng gm c: - K ht (np) - K nn - K chy (n) - K x Chng ta c th nhn thy chi tit ang chuyn ng ln xung trong ng c, l piston. Piston c ni vi trc khuu nh thanh truyn. Ton b qu trnh ca 4 k c th miu t nh sau:

Hnh 1: Nguyn l hot ng ca ng c 4 k

Ch thch: A: Van np, c m, l xo xu-pp; B: Np xilanh; C: Hng ht; D: Np xilanh; E: Thn xilanh; G: Cc-te chc du; H: Du bi trn; I: Trc cam; Van x, c m, l xo xu-pp; K: Bugi; L: Hng x; M: Piston; N: Thanh truyn; O: Vng m; P: Trc khuu. 1. V tr xut pht u tin ca piston l trn nh, lc ny van (xuppap) np m ra v piston chuyn ng xung di lng hn hp khng kh v cc ht xng nh (gi tt l hn hp kh) np y vo trong xi lanh (phn 1-mu vng). 2. Khi piston chuyn ng ln trn nn khi khng kh ho trn cc ht xng nh li ti. Vic nn khng kh li s lm cho hiu qu ca vic t chy khng kh tng thm nhiu (phn 2-mu tm). 3. Khi piston chm ti nh (im cht trn) ca hnh trnh i ln, nn in pht tia la t chy xng ho trn trong khng kh. Lc ny hi xng chy tc thi to nn s n trong xilanh y piston i xung (phn 3-mu ). 4. Khi piston im di cng (im cht di), van (xuppap) x m ra v khi piston i ln s y ton b lng kh trong xi lanh ra ngoi qua ng x (phn 4-mu xanh). By gi, ng c li sn sng cho chu trnh tip theo v n li tip tc np hn hp kh v hi xng. Lu rng, chuyn ng ca ng c l chuyn ng quay ca trc khuu, cn chuyn ng ca piston li l chuyn ng tnh tin. chuyn i chuyn ng tnh tin ca piston thnh chuyn ng quay cn nh n trc khuu. By gi chng ta cng xem xt s ghp ni v phi hp lm vic ca cc b phn trong ng c nh th no?

Phn ct li ca ng c l xilanh v piston chuyn ng ln xung trong . ng c m t trn y l loi ng c mt xilanh. Th nhng a s ng c t hin nay khng ch c mt xilanh m c ti 4, 6 hoc 8 xilanh, 12 hay 16. i vi ng c nhiu xilanh, cc xilanh c sp xp thnh mt trong nhng cch sau: thnh mt hng dc (xilanh xp thng hng), thnh hnh ch V (xilanh xp hnh ch V) , hai xilanh xp i nhau nm ngang (xilanh xp i nh) hoc hnh sao (ng c my bay) nh hnh v minh ho di y.

M phng hot ng ca ng c 4 xilanh, thng hng

M phng hot ng ca ng c 6 xilanh, xp hnh ch V (V6)

M phng hot ng ca ng c 4 xilanh, i nh

Mi cch sp xp c nhng u, nhc im ring v m du khi hot ng, gi thnh sn xut, hnh dng kt cu. Nhng u, nhc im ca tng loi s lm cho chng ph hp vi tng loi phng tin giao thng. V d: ng c ch V hoc 1 hng dc v t xilanh thng s dng cho t, ng c 1 hng dc v nhiu xi lanh thng c dng cho tu thu cn ng c hnh sao th thng dng trn my bay,... Cc thut ng thng dng trong ng c u tin l dung tch xi lanh. Bung chy l khong khng gian m k nn v k x xy ra. Khi piston chuyn ng ln v xung, bn c th thy kch c ca bung chy thay i. N c th l th tch ln nht hoc nh nht. Hiu s gia th tch ln nht v th tch nh nht c gi l dung tch xi lanh v c o bng lt hoc cc (cubic Centimeter - 1000 cc bng 1 lt). Di y l mt s v d: - Mt ca my cn c mt ng c khong 40 cc - Mt xe mt cn ng c khong 500 cc hoc 750 cc - Mt xe t th thao cn ng c ln hn na, khong 5 lt. - a s xe t bnh thng cn ng c t 1.5 lt (1500 cc) n 4.0 lt (4000 cc) Nu bn c mt ng c 4 xilanh v mi xilanh c dung tch khong na lt th ng c ca bn c dung tch 2.0 lt. Nu mi xilanh l na lt nhng ng c c 6 xilanh xp thnh hnh ch V th ng c ca bn c dung tch 3.0 lt v ngi ta thng k hiu l ng c 3.0 V6. Thng thng dung tch xilanh cho bn bit v cng sut ca ng c. Mt xilanh dung tch 0.5 lt c th cha lng hn hp kh gp i mt xilanh dung tch 0.25 lt. V vy ng c 2.0 lt c th ch cho cng sut bng mt na ng c 4.0 lt. C th tng dung tch xilanh bng cch tng s lng xilanh ca ng c hoc tng th tch bung chy ca tng xilanh.

Chc hn bn nhn thy ng c xe ca bn c rt nhiu h thng ph gip cho n hot ng. Hu ht cc h thng ph tr c thit k vi nhng cng ngh khc nhau. H thng ph cng hin i th hiu sut ca ng c cng cao v ngc li. Sau y chng ta cng xem xt mt s h thng ph c lp t trn ng c hin i.

Bugi Nn in dng cung cp tia la t chy hn hp kh to nn s chy trong ng c. Nn in cn phi nh la ng thi im hiu sut ca k n t cao nht. (xem bi h thng nh la trn t). Xu-pp (van x, ht)

M phng hot ng ca c cu phi kh

Cc xu-pp ht v x cn phi c m ra ng thi im lng khng kh np vo xilanh nhiu nht v thi sch lng kh chy trong xilanh ra ng x. Ch rng, cc xu-pp np v thi u ng k nn v n bung chy c bt kn. Piston Piston c dng hnh tr c ch to bng kim loi v chuyn ng ln xung trong xi-lanh. Xc-mng Xc-mng c nhim v lm kn phn khe h gia piston v xilanh. Xc-mng p ng hai mc ch: - Chng c s lt kh trong qu trnh nn v n (loi xc-mng ny cn c gi l xc mng hi). - Ngn chn khng cho du bi trn lt ln bung chy v nu du lt ln bung chy th s b t v do vy lng tiu hao du bi trn s rt ln ng thi lm gim hiu sut chy (loi ny c gi l xc-mng du). - i vi a s cc xe c, tiu th du nhn tng ln v xc-mng du b mn nn du nhn b lt

ln bung chy v chy ln vi ha kh. Thanh truyn (tay bin) Thanh truyn dng ni piston vi trc khuu ca ng c. Chng chuyn ng va quay va tnh tin chuyn i chuyn ng tnh tin ca piston thnh chuyn ng quay ca trc khuu Trc khuu (trc c)

Trc c

Trc khuu dng bin i chuyn ng tnh tin ca piston thnh chuyn ng quay ging nh trc b bnh vt trc vt. Hp trc khuu (cc te) Hp trc khuu bao quanh trc khuu v dng cha du bi trn. H thng phn phi kh (h thng np, thi) H thng phn phi kh gm cc xu-pp v mt h c kh iu khin chng ng m ng thi im. H thng ng, m c gi l trc cam. Trc cam c cc vu cam y cc xu-pp ln v xung.

Chi tit (trc cam, vi phun... ) trong c cu phi kh

a s cc ng c hin i s dng trc cam t trn np my, tc l trc cam c t trn cc xu-pp, nh bn nhn thy hnh 5. Cc vu cam trn trc cam tc ng trc tip ln cc xu-pp hoc thng qua mt vt lin kt ngn. Cc ng c c in s dng loi trc cam t pha di gn trc khuu. Cc thanh ni (cn gi l a y) s truyn lc nng ca vu cam n cc xu-pp qua cc n by (cn gi l dn c).

Trc cam, xu-pp, l xo, con i...

Vic dn ng trc cam quay nh dy ai, dy xch hoc bnh rng truyn chuyn ng ca trc khuu n vic ng m cc xu-pp ng b vi chuyn ng ca piston. i vi ng c bn k, khi trc khuu quay c hai vng th trc cam mi quay c mt vng.

Xch dn ng trc cam v bnh rng cam

a s cc ng c hiu sut cao hin nay s dng 4 xu-pp trn mt xi lanh ( hai np, hai x) v do vy cn ti hai trc cam cho mt hng xi-lanh. iu ny dn n thut ng dual overhead cams (DOHC) tc l hai trc cam t trn np xilanh. H thng nh la

H thng nh la c tc dng sinh ra ngun in cao p v a n nn in sinh ra tia la t chy nhin liu. Bn d dng tm ngay ra h thng nh la nh b phn phi in (chia in). B chia in c mt ng dy cao p ni vo trung tm (cn gi l dy cao p chnh) v c 4, 6 hoc 8 dy cao p ni vi cc bugi (gi l dy cao p con, s dy cao p con ph thuc vo s xilanh ca ng c). B chia in s phn phi cho mi xilanh nhn c ngun in cao p mt ln trong mt chu trnh vo ng thi im thch hp ca k nn qu trnh chy hon ho nht, ng c s hot ng hiu qu v m du nht. H thng lm mt

H thng lm mt trn xe hi gm c b tn nhit (kt nc lm mt) v bm nc cng cc ng dn v cm bin nhit . Nc c lun chuyn trong ng c v i ra ngoi ti kt mt lm lnh. Mt s xe t, trong c Volswagen Beetles v cc xe m t hay my ct c, ng c c lm mt bng khng kh (cc ng c ny rt d nhn ra bi cc cnh tn nhit bn ngoi mi xi lanh). Tn nhit khng kh c u im l trng lng ca ng c nh hn nhng mc tn nhit km hn lm mt bng nc nn nhit ng c nng hn, hiu sut v tui th gim i. H thng np v h thng khi ng a s cc xe t s dng h thng np bnh thng (tc l ht kh t nhin nh chnh p gia p sut ca khng kh bn ngoi v chn khng trong xilanh). i vi cc t hin i, tng hiu sut ng c ngi ta s dng h thng np kh Turbocharged hoc Supercharged tng lng khng kh np vo ng c ng thi tng mc ho trn khng kh v nhin liu gip cho p sut nn tng ln, qu trnh chy hon ho hn v hiu sut cao hn. B Turbocharged s dng mt tuabin nh nh nng lng ca dng kh thi lm quay my nn kh cn b Supercharged li s dng trc tip ngun cng sut ca ng c lm quay my nn kh.

Chi tit cnh Tua-bin trong c cu tng p Turbocharged

H thng khi ng gm c mt ng c in v mt cun dy khi ng t. Khi bn bt kho in khi ng, ng c in lm quay trc khuu ng c vi vng to nn qu trnh nn, n. ng c khi ng cn phi thng c nhng sc cn sau: - Ton b lc ma st ca ng c - Lc nn ca xilanh ng c (i vi xilanh no ang qu trnh nn) - Phn nng lng trc cam ng v m xu-pp - Tt c nhng h thng ph khc nh bm nc lm mt, bm du, my pht in,... V ngun in t c quy ca xe ch l 12 V trong cng sut ca ng c in li phi rt ln thng c nhng lc cn trn y, nn dng in s dng cho ng c in kh cao. tng bn cho h thng khi ng cn phi gim ti cho kho in bng cch s dng khi ng t ng m dng in vo ng c in. Nh vy khi bn bt kho in khi ng ng c, bn cp in cho khi ng t lm vic ng m ngun in cho my khi ng. H thng bi trn

Thn xilanh

H thng bi trn c tc dng a du bi trn n cc b mt ca cc chi tit chuyn ng ca ng c chng di chuyn d dng hn. C hai cm chi tit chnh cn bi trn, l piston v cc bi hoc bc trc khuu v trc cam ca ng c. i vi a s ng c, du bi trn c ht t bnh cha du sau qua b lc v c nn di p sut cao n cc b mt bc lt v thnh xilanh. Sau lng du ny li chy v y cc-te tip tc mt chu trnh tun hon mi. H thng nhin liu H thng nhin liu bm nhin liu t thng v trn chng vi khng kh to iu kin chy tt nht trong lng xilanh. H thng nhin liu c chia thnh 3 loi: Ch ha kh, phun nhin liu gin tip v phun nhin liu trc tip.

H thng ch ha kh c tc dng ho trn khng kh vi nhin liu ngay khi khng kh c ht vo trong xilanh. Trong ng c phun xng, mt lng nhin liu ph hp nht c phun trc tip vo trong xilanh ca ng c (direct fuel injection) hoc phun vo ng ng np chung (port fuel injection). H thng x

H thng x bao gm ng ng x v b gim thanh. Nu khng c b gim thanh th bn s nghe thy m thanh ca hng ngn ting n thot ra t ng ng x. B gim thanh s lm gim m lng ting n ca ng c. H thng x cn c b lc xc tc nhm lc bt cc cht c hi ca kh thi trc khi thi chng ra ngoi mi trng. H thng iu khin cht thi

H thng iu khin cht thi cc xe hi hin i gm c mt b lc xc tc, mt h thng cm bin v cc c cu chp hnh, mt my tnh gim st v iu chnh hot ng ca cc b phn. V d, b lc xc tc s dng cht xc tc v oxy t chy ht ton b lng nhin liu v cc cht ho hc khc cn st li trn ng ng x. Mt cm bin oxy t trong dng chy ca kh x s bo cho my tnh iu chnh lng oxy ph hp. H thng in H thng in gm c ngun in (c quy) v my pht in. My pht in dn ng bng dy ai v sinh ra in nng np cho c quy. Ngun in 12 vn ca c quy s cung cp cho ton b h thng in nh h thng nh la, radio, n pha, b ra knh in, h thng ng ca in,... nh h thng dy in ca xe. Quang Hng (Bin dch)

Theo Autonet