Giáo trình Động cơ đốt trong 1 Biên soạn: ThS. Nguyễn Văn Trạng 18 Chương 2 NHỮNG CHI TIẾT CỐ ĐỊNH TRONG ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG I. THÂN MÁY – XYLANH I.1. Nhiệm vụ, điều kiện làm việc và vật liệu chế tạo Thân máy kết hợp với các chi tiết khác (xylanh, nắp xylanh, piston, ) hình thành không gian công tác của môi chất, thực hiện các quá trình nạp, nén, cháy – giãn nở và thải sản vật cháy ra khỏi động cơ tạo nên chu trình làm việc liên tục. Trong quá trình làm việc, thân máy đóng vai trò truyền nhiệt giữa môi chất công tác và môi trường để làm mát động cơ. Thân máy là chi tiết bố trí các đường dầu bôi trơn để dẫn dầu đến ổ trục khuỷu, ổ trục cam, Làm thành một khung chòu lực, trên đó bố trí các ổ trục khuỷu, các cơ cấu và các hệ thống của động cơ. Thân máy và xylanh thường được chế tạo theo phương pháp đúc cho các động cơ cỡ nhỏ và trung bình hoặc hàn cho các động cơ cỡ lớn. Vật liệu thường dùng là hợp kim nhôm, hợp kim gang hoặc các loại thép tấm và thép đònh hình. I.2. Kết cấu của thân máy, ống lót I.2.1. Kết cấu của thân máy Trong động cơ đốt trong, thân máy là chi tiết có kết cấu khá phức tạp, có kích thước và khối lượng lớn. Đối với động cơ ô tô, khối lượng của thân máy thường chiếm khoảng 30 ÷ 60% khối lượng toàn bộ động cơ. Hình 2.1. Kết cấu thân máy. Kết cấu của thân máy có nhiều dạng, thân máy có thể làm riêng cho từng xylanh hoặc chung cho nhiều xylanh. Kết cấu của thân máy phụ thuộc rất nhiều vào kiểu làm mát. Khi làm mát bằng nước, khoảng không gian bao quanh xylanh để chứa nước làm mát gọi là áo nước. Loại thân máy có xylanh đúc liền với thân gọi là thân máy kiểu thân xylanh. Khi xylanh làm riêng thành ống lót rồi lắp vào thân máy gọi là thân máy kiểu vỏ thân. Giáo trình Động cơ đốt trong 1 Biên soạn: ThS. Nguyễn Văn Trạng 19 Khi thân xylanh đúc liền với hộp trục khuỷu, kết cấu này gọi là thân máy kiểu thân xylanh – hộp trục khuỷu. Nếu thân xylanh và hộp trục khuỷu làm rời nhau thì kết cấu này gọi là thân máy kiểu thân rời, và để ghép các phần của thân máy với nhau người ta thường dùng gujông dài suốt từ đế máy lên nắp xylanh. I.2.2. Kết cấu thân máy động cơ xăng – động cơ Diesel Thân máy của động cơ xăng và động cơ Diesel tương tự nhau về mặt kết cấu, tùy thuộc vào cơ cấu phân phối khí và hệ thống làm mát mà thân máy có những đặc điểm cấu tạo khác nhau. Tuy nhiên, về cơ bản kết cấu thân máy của động cơ đốt trong được phân ra thành 2 loại: thân máy kiểu thân xylanh – hộp trục khuỷu và thân máy kiểu thân rời. a) Thân máy kiểu thân xylanh – hộp trục khuỷu Loại thân máy kiểu thân xylanh – hộp trục khuỷu được dùng rất phổ biến trong động cơ ô tô, động cơ tónh tại và động cơ tàu thủy cỡ nhỏ. Các xylanh được đúc liền với thân hoặc làm thành ống lót rồi lắp lên thân máy, chung quanh thân máy đều có nước làm mát để giải nhiệt trong quá trình động cơ làm việc. Kết cấu này dùng cho cả động cơ xăng và động cơ Diesel. Do thân máy đúc liền với hộp trục khuỷu nên giảm bớt được mặt lắp ghép khiến cho gia công đơn giản và ở mặt lắp thân máy với hộp trục khuỷu chỉ cần làm mỏng như chiều của vỏ thân, không cần làm mặt lắp ghép. Do những nguyên nhân trên nên thân máy này thường nhỏ gọn và đỡ tốn kim loại hơn loại thân rời. Dựa vào tình trạng chòu lực, thân máy kiểu thân xylanh – hộp trục khuỷu được chia ra ba loại: 1) Thân xylanh chòu lực Trong loại kết cấu này, lực khí thể tác dụng trên nắp xylanh sẽ truyền cho thân xylanh qua các gujông nắp xylanh. Lực tác dụng gây ra ứng suất kéo trên các tiết diện của thân xylanh, thân máy của động cơ xăng thường dùng kiểu chòu lực này (hình 2.2). Hình 2.2. Kết cấu thân máy kiểu thân xylanh chòu lực. Giáo trình Động cơ đốt trong 1 Biên soạn: ThS. Nguyễn Văn Trạng 20 2) Vỏ thân chòu lực Trong loại kết cấu này, lực khí thể tác dụng lên nắp xylanh sẽ truyền cho vỏ thân qua các gujông nắp xylanh. Lực tác dụng gây ứng sức kéo trên các tiết diện của vỏ thân vuông góc với đường tâm xylanh. Do trong loại thân máy này, xylanh được chế tạo riêng dưới dạng ống lót rồi lắp vào vỏ thân, nên ống lót không chòu ứng suất kéo trên phương đường tâm xylanh. Khi các lót xylanh mòn, có thể tháo ra thay mới. Nắp xylanh lắp trên thân máy bằng các gujông cấy trên vỏ thân máy (hình 2.3). 3) Gujông chòu lực Trong kết cấu này lực tác dụng này truyền cho các gujông liên kết nắp xylanh, thân máy – hộp trục khuỷu với đế máy. Các gujông này khá dài và chòu lực kéo, còn thân xylanh trong trường hợp này không chòu lực kéo gây ra bởi lực khí thể. Thân máy kiểu thân xylanh – hộp trục khuỷu có thể dùng lót xylanh ứơt, lót xylanh khô hoặc không có lót xylanh (hình 2.4). b) Thân máy kiểu thân rời Do thân máy kiểu xylanh – hộp trục khuỷu chế tạo rất khó, nhất là đối với các loại động cơ có đường kính xylanh lớn .Vì vậy người ta thường chế tạo theo kiểu thân rời để thuận tiện trong gia công và chế tạo. Kết cấu này thường dùng trong các động cơ tỉnh tại, tàu thủy và động cơ ôtô máy kéo có công suất lớn. Thân máy có thể làm riêng từng xylanh một (động cơ làm mát bằng không khí) hay làm cho nhiều xylanh (động cơ làm mát bằng nước). Một số động cơ tàu thủy hoặc động cơ tỉnh tại dùng chung cho 2, 3, 4 xylanh và có khi cả dãy xylanh trong cùng một hàng dùng chung một thân. Làm như thế vừa tăng được độ cứng vững cho thân máy vừa rút ngắn chiều dài và giảm trọng lượng thân máy. Thân máy kiểu thân rời cũng dùng lót xylanh khô và lót xylanh ướt. Loại lót khô thường dùng cho động cơ làm mát bằng gió. Loại lót ướt dùng cho động cơ Diesel tàu thủy và tỉnh tại. Để tăng độ cứng vững cho lót xylanh, có khi người ta làm thêm gân ở phía ngoài của ống lót. Hình 2.3. Kết cấu thân máy kiểu vỏ thân chòu lực. Hình 2.4. Kết cấu thân máy kiểu gujông chòu lực. Giáo trình Động cơ đốt trong 1 Biên soạn: ThS. Nguyễn Văn Trạng 21 Dựa vào tình trạng chòu lực, thân máy kiểu rời được chia ra ba loại: 1) Xylanh chòu lực Trong kết cấu này, lực tác dụng sẽ do xylanh chòu đựng. Kết cấu này thường dùng trong các loại động cơ làm mát bằng gió. Nắp xylanh lắp cố đònh trên xylanh bằng bulông, xylanh lắp cố đònh trên hộp trục khuỷu bằng gujông. 2) Vỏ thân chòu lực Trong kết cấu này vỏ thân chòu lực kéo còn xylanh không chòu lực kéo, kết cấu này có thể phân ra thành hai kiểu sau đây: Nắp xylanh, vỏ thân và hộp trục khuỷu lắp với nhau bằng các bulông ngắn. Nắp xylanh lắp với thân máy rồi thân máy lắp với hộp trục khuỷu. Vỏ thân và hộp trục khuỷu lắp với nhau bằng gujông dài, còn nắp xylanh lắp trên thân máy bằng các bulông ngắn (hình 2.5). 3) Gujông chòu lực Trong kết cấu này lực tác dụng sẽ do gujông chòu đựng. Kết cấu này thường dùng khá phổ biến trong động cơ làm mát bằng gió và động cơ chữ V (hình 2.6). I.2.3. Lót xylanh a) Nhiệm vụ Lót xylanh là chi tiết máy có dạng ống, được lắp vào thân máy nhằm mục đích kéo dài tuổi thọ của máy. Kết cấu thân máy phụ thuộc rất nhiều vào kiểu lót xylanh. Thân máy có thể dùng lót xylanh khô, lót xylanh ướt hoặc không dùng lót xylanh. Mặt trong của lót xylanh được gia công với độ chính xác cao và được mài bóng được gọi là mặt gương xylanh. Độ côn và độ ô van cho phép của mặt gương xylanh nằm trong phạm vi 0,01 ÷ 0,06mm. Hình 2.5. Thân máy kiểu vỏ thân chòu lực của động cơ Diesel. Hình 2.6. Thân máy kiểu gujông chòu lực của động cơ tàu thủy. Giáo trình Động cơ đốt trong 1 Biên soạn: ThS. Nguyễn Văn Trạng 22 b) Phân loại Lót xylanh có hai loại: lót xylanh khô và lót xylanh ướt. 1) Lót xylanh khô là loại ống lót lắp vào trong lỗ xylanh ; mặt ngoài của ống lót tiếp xúc với mặt trong lỗ xylanh không tiếp xúc trực tiếp với nước làm mát (hình 2.7). Lót xylanh khô có các đặc điển sau: - Do kết cấu lót xylanh có độ cứng vững tốt nên có thể làm mỏng và tốn ít vật liệu. - Thân máy có độ cứng vững cao, do vậy ít biến dạng khi siết bulông nắp xylanh. - Không bò rò rỉ nước và lọt khí do không tiếp xúc trực tiếp với nước làm mát. - Truyền nhiệt kém và khó tháo lắp trong quá trình bảo dưỡng sửa chữa. 2) Lót xylanh ướt là loại ống lót lắp vào vỏ thân, mặt ngoài của lót xylanh tiếp xúc trực tiếp với làm mát (hình 2.8). Lót xylanh ướt có các đặc điển sau: - Hiệu quả làm mát xylanh tốt hơn loại lót xylanh khô do lót xylanh tiếp xúc trực tiếp với nước làm mát nên không xảy ra hiện tượng quá tải nhiệt. - Vật liệu và công nghệ đúc thân máy khi dùng lót xylanh ướt không yêu cầu cao. - Công nghệ gia công lót xylanh cũng đơn giản hơn lót xylanh khô. - Thuận tiện trong việc bảo dưỡng, sửa chữa và thay thế. - Khó bao kín, dễ bò rò nước làm mát và lọt khí. - Độ cứng vững kém hơn lót xylanh khô. II. NẮP MÁY (NẮP XYLANH) II.1. Nhiệm vụ, điều kiện làm việc và vật liệu chế tạo Nắp xylanh là chi tiết đậy kín một đầu phía trên của xylanh, cùng với xylanh và piston tạo thành không gian buồng cháy. Để gá lắp các chi tiết và các hệ thống khác như: bougie, vòi phun, cơ cấu phân phối khí, Ngoài ra nắp máy còn là chi tiết để bố trí các đường nạp, thải, dẫn dầu bôi trơn, Áo nước Lót xylanh khô Hình 2.7. Lót xylanh khô. Gờ lót xylanh Thành xylanh Áo nước Gioăng lót xylanh Hình 2.8. Lót xylanh ướt. Lót xylanh ướt Giáo trình Động cơ đốt trong 1 Biên soạn: ThS. Nguyễn Văn Trạng 23 Hình 2.10. Nắp xylanh có buồng cháy bán cầu và hình chêm. a) b) Điều kiện làm việc của nắp xylanh rất xấu: chòu nhiệt độ cao, áp suất lớn và ăn mòn hoá học bởi các hợp chất có trong sản vật cháy. Ngoài ra nắp xylanh còn chòu ứng suất nén khi siết các bulông. Nắp xylanh của động cơ Diesel làm mát bằng nước thường được đúc bằng gang hợp kim, đúc bằng khuôn cát hoặc bằng khuôn kim loại. Nắp xylanh của động cơ làm mát bằng gió thường làm bằng hợp kim nhôm và đúc bằng khuôn kim loại. Đa số nắp động cơ xăng đều dùng hợp kim nhôm, vì hợp kim nhôm nhẹ và tản nhiệt tốt. II.2. Kết cấu nắp máy động cơ xăng – động cơ Diesel Nắp xylanh được ghép lên thân máy bằng một tấm gioăng. Bulông lắp ghép xylanh và nắp xylanh được siết đều theo trình tự và trò số lực siết nhất đònh (do nhà sản xuất qui đònh) để tránh rò rỉ khí cháy và hư hỏng gioăng nắp xylanh. Để đảm bảo độ kín khít, cần phải kiểm tra độ phẳng mặt tiếp xúc của xylanh và nắp xylanh mỗi khi tháo hoặc lắp. Hình 2.9. Thứ tự khi nới lỏng và siết bulông nắp xylanh. II.2.1. Kết cấu nắp máy động cơ xăng Kết cấu nắp máy động của động cơ tùy thuộc vào kết cấu của buồng cháy, cách bố trí cơ cấu supap và số supap của cơ cấu phân phối khí, bougie, kiểu làm mát động cơ và đường nạp thải trên nắp xylanh. Dạng buồng cháy trên động cơ quyết đònh hiệu suất nạp, thải và hiệu suất của quá trình cháy trên động cơ. Nắp xylanh có buồng cháy dạng bán cầu dùng trên động cơ ô tô được giới thiệu trên (hình 2.10). Loại nắp xylanh trên dùng supap treo, supap nạp hơi lớn hơn supap thải, buogie đặt ở bên hông buồng cháy, khoảng cách từ bougie đến điểm xa nhất của vùng cháy gần bằng đường kính xylanh. Khi nới lỏng Khi siết Giáo trình Động cơ đốt trong 1 Biên soạn: ThS. Nguyễn Văn Trạng 24 Nắp xylanh có buồng cháy dạng hình chêm dùng rộng rãi trên động cơ chữ V và động cơ nhiều hàng xylanh. Loại buồng cháy này có ưu điểm: gọn, có cường độ xoáy lốc tốt. Trên nắp xylanh có các lỗ dẫn nước làm mát, lỗ bắt gujông, lỗ để luồn đũa đẩy v.v Vách buồng cháy được làm mát tốt để tránh kích nổ. Nước làm mát từ thân máy đi lên nắp xylanh bằng 4 lỗ tròn nhỏ chung quanh mỗi xylanh và hai lỗ dẹt ở hai bên phía đường thải và đường nạp. Ứng với mỗi xylanh dùng 5 gujông để bắt chặt nắp xylanh. Trong động cơ xăng một hàng xylanh còn thường dùng loại buồng cháy khối ôvan như (hình 2.11). Loại buồng cháy này có hai diện tích chèn khí. Diện tích chèn khí thứ nhất tương đối lớn, nằm đối diện với bougie, là phần xa bougie nhất, diện tích chèn khí thứ hai nhỏ hơn, nằm phía dưới bougie. Các diện tích chèn khí trên nắp xylanh sinh ra xoáy lốc và dồn khí hỗn hợp vào vùng gần bougie. Bougie bố trí ở bên cạnh nắp xylanh, lệch về phía supap thải. Các đế supap lắp trên nắp xylanh làm bằng gang trắng hoặc gang xám, trong đó đế supap thải nhỏ hơn đế supap nạp khoảng 27%. Các supap nạp và supap thải bố trí cùng về một phía, điều này nhằm lợi dụng nhiệt của khí thải để sấy nóng đường ống nạp. Nước làm mát nắp xylanh đi từ dưới thân máy lên, qua các lỗ dẫn nước khoan trên mặt nóng (mặt nước) của nắp xylanh. Để làm mát đế supap được tốt hơn, người ta còn dùng một ống dẫn nước riêng đặt phía đối diện của đường thải và đường nạp để dẫn nước có nhiệt độ tương đối thấp phun thẳng vào vùng đế supap. Không gian chứa nước làm mát trong nắp xylanh không nên quá lớn để khỏi ảnh hưởng đến thời gian chạy ấm máy quá lâu. Nắp xylanh cũng dùng bốn gujông chung quanh mỗi xylanh để cố đònh với thân máy, giữa nắp xylanh và thân máy cũng dùng đệm nắp xylanh để bao kín. Lỗ ren lắp bougie thường có kích thước M18, M14, và M10 và có thể bố trí ở các vò trí sau: - Phía trên supap nạp, để giảm nhiệt độ của bougie. - Phía trên supap thải, để cải thiện quá trình cháy, có khả năng chống cháy sớm và kích nổ. Tuy vậy tình trạng thải nhiệt của bougie sẽ rất nghiêm trọng vì bò luồng khí thải đốt nóng và chòu nhiệt bức xạ từ supap thải đến. Vì vậy khi bố trí như thế thường phải dùng loại bougie lạnh có đường kín nhỏ. - Ở khoảng cách giữa hai supap và lệch về phía supap thải chừng 1/3 khoảng cách. II.2.2. Kết cấu nắp máy động cơ Diesel Kết cấu nắp xylanh của động cơ Diesel phức tạp hơn nắp xylanh của động cơ xăng nhiều vì trên nó phải bố trí rất nhiều cơ cấu và chi tiết máy như: cơ cấu supap, buồng cháy phụ, vòi phun, bougie sấy nóng, cơ cấu khởi động bằng khí nén, đường nước làm mát, đường thải nạp, v.v Điều kiện làm việc của nắp xylanh động cơ Diesel rất xấu. Nó chòu nhiệt độï cao và áp suất lớn. Ứng suất cơ học và ứng suất nhiệt trong quá trình làm việc của động cơ thường rất lớn và hay gây ra rạn nứt nắp xylanh. Trong nắp xylanh vùng nóng nhất thường là vùng giữa hai đế supap và Hình 2.11. Nắp xylanh của động cơ có buồng cháy ôvan. Giáo trình Động cơ đốt trong 1 Biên soạn: ThS. Nguyễn Văn Trạng 25 họng buồng cháy (nhiệt độ vùng này có thể đạt tới 723 o K). Vì vậy để tránh ứng suất nhiệt, các lớp kim loại trong nắp xylanh cần cố gắng thiết kế có chiều dày đồng đều, chỗ tiếp giáp giữa các lớp kim loại cần có góc lượn lớn. Ngoài ra cần tổ chức làm mát tốt, bố trí nước mát làm mát đi về phía chòu nhiệt nhiều để giảm nhiệt độ của mặt nắp xylanh. Kết cấu nắp xylanh của động cơ Diesel phụ thuộc từng loại động cơ kiểu buồng cháy (phương pháp hình thành khí hỗn hơp), số kỳ và cơ cấu phân phối khí của động cơ. Nói chung nó phải thoả mãn các yêu cầu chính sau: - Buồng cháy phải tạo thành xoáy lốc mạnh để cải thiện quá trình hình thành hỗn hợp. - Kết cấu buồng cháy phải gọn, hợp lý, để tránh tổn thất nhiệt và tổn thất lưu động của dòng khí trong quá trình cháy. - Vò trí của vòi phun, supap nạp, supap thải và đường thải đường nạp phải hợp lý, thuận lợi cho qúa trình tạo thành khí hỗn hợp và quá trình thay đổi môi chất. Trong các loại nắp xylanh của động cơ có buồng cháy trực tiếp (buồng cháy trên đỉnh piston), mặt nóng của nắp xylanh thường làm phẳng. Vòi phun bố trí chính giữa trùng với đường tâm xylanh, hoặc lệch đi một khoảng không lớn lắm. Cách bố trí này thường dùng trong động cơ Diesel cỡ lớn. Trong động cơ ôtô máy kéo và động cơ tónh tại cỡ nhỏ, vòi phun bố trí lệch với đường tâm xylanh một góc nhất đinh. Trong các loại động cơ có buồng cháy trực tiếp, để tạo thành xoáy lốc của dòng khí nạp, người ta thường thiết kế đường nạp có độ nghiêng và thắt dần lại về phía supap nạp hoặc đôi khi dùng loại supap nạp có bản dẫn hướng dòng khí cũng như lợi dụng diện tích chèn khí giữa đỉnh piston và nắp xylanh. Các loại xylanh có buồng cháy phụ (buồng cháy dự bò, buồng cháy xoáy lốc và buồng cháy không khí) bố trí trên nắp xylanh thường được dùng trong động cơ Diesel ôtô máy kéo; đôi khi động cơ đầu máy Diesel cũng dùng nhưng hầu như không được dùng trong động cơ tónh tại và tàu thủy cỡ lớn. Kết cấu nắp xylanh có buồng cháy phụ rất phức tạp, giá thành chế tạo cao. Buồng cháy xoáy lốc và buồng cháy dự bò thường chế tạo theo kiểu tổ hơp: nửa trên của buồng cháy xoáy lốc đúc liền với nắp xylanh; nửa dưới của buồng cháy có họng làm bằng thép chòu nhiệt hoặc gang chòu nhiệt rồi ép vào nắp xylanh, phần họng của buồng cháy thông hướng với tâm xylanh. Buồng cháy dự bò cũng được gia công thành hình dạng nhất đònh rồi ép vào lỗ trên nắp xylanh. Bố trí vòi phun và buồng cháy cũng cần phối hợp với việc bố trí supap. Nếu dùng nhiều supap (trong động cơ tónh tại và tàu thủy cỡ lớn mỗi xylanh thường dùng 3÷4 supap), vòi phun thường được bố trí ở chính giữa. Trong động cơ dùng hai supap, họng thông của buồng cháy phụ thường đặt lệch một bên để có thể có được tiết diện lưu thông lớn nhất. Do nắp xylanh của động cơ Diesel rất dễ bò rạn nứt ở vùng giữa đế supap thải – đế supap nạp – miệng buồng cháy nên phải chú ý làm mát thật tốt. Nắp xylanh của động cơ Diesel của động cơ ôtô máy kéo loại buồng cháy trên đỉnh piston (hình 2.12). Loại nắp xylanh này bố trí supap nạp và supap thải về hai phía khác nhau; vòi phun bố trí nghiêng so với một góc so với đường tâm xylanh. Vòi phun được lắp trong một ống bằng đồng, ống lót này lắp sít trên nắp xylanh. Do lỗ lắp ống lót vòi phun trên nắp xylanh làm tách làm hai đoạn nên phần ống gần đầu vòi phun được nước trực tiếp làm mát. Ngoài ra, để tăng cường độ làm mát vòi Giáo trình Động cơ đốt trong 1 Biên soạn: ThS. Nguyễn Văn Trạng 26 phun và phần đế supap, người ta còn thiết kế hai đường dẫn nước đi qua hai ống phun đúc liền với mặt ống của nắp xylanh. Hình 2.12. Nắp xylanh của động cơ Diesel loại buồng cháy trên đỉnh piston. Nắp xylanh được cố đònh trên thân máy bằng 6 gujông bố trí quanh xylanh. Các lỗ dẫn nước làm mát đều bố trí trên mặt nóng chung quanh xylanh và gần các gujông. Trên nắp xylanh còn bố trí đường dẫn dầu bôi trơn cơ cấu phân phối khí. Đường dầu này được khoan ở phần trên dọc theo chiều dài của nắp. Trên (hình 2.13) giới thiệu nắp xylanh của động cơ Diesel có buồng cháy trực tiếp (thống nhất) kiểu ω cạn, loại nắp này được đúc bằng gang. Vòi phun bố trí chính giữa nắp xylanh, chung quanh có bốn supap: hai supap thải và hai supap nạp (supap nạp hơi lớn hơn supap thải). Khi ở điểm chết trên, phần đỉnh của piston chui vào phần lõm hình trụ trên nắp xylanh, cùng với mặt nóng của nắp xylanh làm thành buồng cháy. Hình 2.13. Nắp xylanh của động cơ Diesel có buồng cháy trực tiếp kiểu ω. Giáo trình Động cơ đốt trong 1 Biên soạn: ThS. Nguyễn Văn Trạng 27 Nắp xylanh của động cơ Diesel có buồng cháy xoáy lốc hình cầu, buồng cháy phân thành hai nữa (hình 2.14). Nửa trên đúc liền với nắp xylanh, nửa dưới làm riêng bằng thép chòu nhiệt hoặc gang chòu nhiệt rồi lắp vào nắp xylanh. Để đảm bảo nhiệt độ thích hợp của buồng cháy, phần thân của nửa dưới buồng cháy lắp có khe hở với nắp xylanh. Nửa dưới của buồng cháy có họng thông với khoảng không gian bên trên đỉnh piston. Tiết diện của họng có rất nhiều dạng: ôvan, bán nguyệt, tròn hoặc dạng phức tạp. Nửa dưới của buồng cháy được đònh vì bằng một chốt đống trên nắp xylanh hoặc bằng vít. Các supap đều bố trí gần sát với đường tâm xylanh. Supap nạp lớn hơn supap thải và đều bố trí theo phương thẳng đứng. Vòi phun lắp vào nửa phần trên của buồng cháy xoáy lốc và nghiêng đi một góc nhất đònh. Các đường thải nạp đều nằm cùng một phía và hai xylanh kề nhau đều chung đường thải, nạp. Nước làm mát từ thân máy đi lên nắp xylanh bằng 5 lỗ: 2 lỗ nhỏ ở hai bên buồng cháy xoáy lốc, 2 lỗ lớn ở hai bên supap và 1 lỗ ở giữa các hai đường thải nạp đưa nước làm mát vào thẳng vùng có nhiệt độ cao nhất của vùng giữa hai đế supap và họng của buồng cháy xoáy lốc (xem mũi tên trên hình 2.14). Sau khi làm mát nắp xylanh, nước làm mát theo đường ống lắp ở phía đầu đi ra khỏi nắp xylanh rồi vào két nước. Nắp xylanh lắp chặt với thân máy bằng gujông (phần nắp xylanh giới thiệu trên hình vẽ có 8 lỗ gujông chung quanh xylanh). Hình 2.15 giới thiệu loại nắp xylanh của động cơ Diesel có buồng cháy dự bò. Nắp xylanh đúc bằng gang hợp kim, kết cấu theo kiểu nắp chung cho 2 xylanh. Mặt trên và mặt dưới nắp đều phẳng. Buồng cháy dự bò được chế tạo riêng và lắp Hình 2.15. Nắp xylanh của động cơ Diesel có buồng cháy dự bò. Hình 2.14. Nắp xylanh của động cơ Diesel có buồng cháy xoáy lốc hình cầu. [...]... chòu nhiệt 31 Giáo trình Động cơ đốt trong 1 Biên soạn: ThS Nguyễn Văn Trạng A–A Hình 2. 23 Hình dạng và cấu tạo gioăng nắp xylanh 1 – Lớp cơ bản, 2 – Lớp phía trên, 3 – Lớp trong 4 – Lớp trong, 5 – Lớp đệm dưới Hiện nay người ta thường dùng các loại gioăng nắp xylanh sau: Tên Cấu tạo Vật liệu Đặc điểm - Thép tấm Kim loại - Đồng tấm - Chòu nhiệt tốt - Nhôm tấm Laminate - Thép tấm - Vòng dây - Thép tấm... BATHTUB (hình 2 .18 ) Kiểu này mỗi buồng đốt bố trí một supap nạp và một supap thải, 2 supap bố trí lệch cùng một phía và các supap đặt thẳng đứng Kiểu này có khuyết điểm là đường kính đầu supap bò hạn chế nên việc nạp và thải kém 28 Giáo trình Động cơ đốt trong 1 Biên soạn: ThS Nguyễn Văn Trạng Hình 2 .18 Buồng đốt kiểu BATHTUB Hình 2 .19 Buồng đốt kiểu PENTROOF v Buồng đốt kiểu PENTROOF (hình 2 .19 ) Ngày nay,... Sandwich - Đồng tấm - Chất chòu nhiệt Thép Chất chòu nhiệt - Thép tấm - Chất chòu nhiệt - Vòng dây - Sợi, thép - Gioăng laminate bổ sung cho tính năng của loại gioăng kim loại - Chất lượng lắp ghép ban đầu tốt - Chất chòu nhiệt được kẹp giữa lớp sắt và lớp đồng - Độ ổn đònh lớn, dùng cho động cơ cỡ lớn - Chất lượng lắp ghép ban đầu tốt, thường dùng cho động cơ xăng - Chất chòu nhiệt - Vòng dây Sợi dệt - Vòng... liệu sẽ tăng - Nhiệt độ khí xả cao - Khó khởi động khi động cơ nguội nếu không xông máy - Chế tạo mặt nắp xylanh phức tạp Lỗ thông buồng đốt chòu nhiệt độ cao và dễ bò sự cố do nhiệt khi động cơ tạo công suất cao v Buồng đốt xoáy lốc Buồng đốt xoáy lốc có buồng đốt phụ lớn và lỗ thông buồng đốt lớn hơn loại buồng đốt trước Nó tạo ra dòng khí xoáy mạnh ở buồng xoáy lốc trong hành trình nén, và 1 lượng lớn... không khí di chuyển chậm trong buồng đốt nên loại này có một cửa hút dạng xoắn ốc để tạo xoáy lốc khí nạp vòng theo chu vi trong hành trình hút và 1 vùng nén theo phương thẳng đứng ở phần lõm đặc biệt trên đỉnh piston Vùng xoáy khí nạp Gioăng Vòi phun Vùng xoáy Supap nạp Piston Phần lõm hình ω Xoáy lóc nhẹ Xoáy lóc chính Hình 2. 20 Buồng đốt thống nhất 29 Giáo trình Động cơ đốt trong 1 Biên soạn: ThS Nguyễn... đều lắp các ống phun nước để phun các dòng nước về phía các vùng này II .2. 3 Các dạng buồng đốt động cơ xăng và động cơ Diesel a) Buồn g đốt động cơ xăng v Buồng đốt kiểu hình bán cầu (hình 2 .16 ) Loại này có đặc điểm là diện tích bề mặt buồng đốt nhỏ gọn Trong buồng đốt bố trí một supap nạp và một supap thải, hai supap này bố trí về 2 phía khác nhau Trục cam bố trí ở giữa nắp máy và dùng cò mổ để điều... nhớt, bên trong có bố trí một vách ngăn và bên dưới vách 32 Giáo trình Động cơ đốt trong 1 Biên soạn: ThS Nguyễn Văn Trạng ngăn bố trí lưới lọc của hệ thống làm trơn Vách ngăn dùng để giảm dao động của nhớt khi xe chuyển động, đồng thời bảo đảm được nhớt luôn luôn ngập lọc thô khi xe chuyển động ở mặt đường nghiên g, khi phanh xe hoặc tăng tốc Tấm ngăn dầu Carte dầu số 1 Carte dầu số 2 Hình 2. 24 Carte... hảo trong thời gian ngắn Buồng đốt phun trực tiếp sử dụng vòi phun có nhiều lỗ phun với áp suất cao 15 0 ÷ 300 kg/cm2 vào mọi vò trí trong buồng đốt để hóa sương tốt và đảm bảo cháy hoàn toàn (hình 2. 20) Ưu điểm - Hiệu suất nhiệt cao, tiêu hao nhiên liệu thấp hơn khoảng 10 % so với phun gián tiếp - Nhiệt độ khí xả thấp - Dễ khởi động, không cần xông nóng máy trước khi khởi động ở nhiệt độ bình thường -. .. biến dạng trong quá trình tháo lắp) Kết cấu và kiểu gioăng bao kín phụ thuộc vào loại động cơ Động cơ xăng thường dùng các loại gioăng nắp xylanh bằng amiăng bọc đồng hoặc bằng amiăng viền mép bằng thép Động cơ Diesel dùng các loại gioăng nắp xylanh bằng đồng, bằng thép lá, nhôm hợp kim hoặc bằng amiăng như của động cơ xăng Cấu tạo của gioăng thường được làm như (hình 2. 23) và gioăng cho động cơ Diesel... buồng đốt chính ở dạng xoáy lốc mãnh liệt, hoà trộn kỹ với khí nạp và cháy tiếp Hình 2. 21 Buồng đốt trước Ưu điểm - Loại này có hiệu quả sử dụng tỷ lệ khí nạp cao, có thể cháy hoàn toàn nhiên liệu mà không ra khói đen - Hoạt động êm vì ở buồng đốt chính áp suất thấp và không tăng đột ngột mặc dù ở buồng đốt trước có áp suất cháy cao - Sự cháy hầu như độc lập với việc phun nhiên liệu, và động cơ này . kém. Hình 2 .16 . Buồng đốt hình bán cầu. Hình 2 .17 . Buồng đốt hình nêm. Giáo trình Động cơ đốt trong 1 Biên soạn: ThS. Nguyễn Văn Trạng 29 v Buồng đốt kiểu PENTROOF (hình 2 .19 ) Ngày nay, loại buồng đốt. Giáo trình Động cơ đốt trong 1 Biên soạn: ThS. Nguyễn Văn Trạng 18 Chương 2 NHỮNG CHI TIẾT CỐ ĐỊNH TRONG ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG I. THÂN MÁY – XYLANH I .1. Nhiệm vụ, điều kiện. riêng và lắp Hình 2 .15 . Nắp xylanh của động cơ Diesel có buồng cháy dự bò. Hình 2 .14 . Nắp xylanh của động cơ Diesel có buồng cháy xoáy lốc hình cầu. Giáo trình Động cơ đốt trong 1 Biên soạn: ThS.