Đồ Án Hệ Thống Động Cơ Đốt Trong -Hệ Thống Nạp.pdf

Mỗi cụm chỉ tiết trong hệ thống nạp thải đều có một vai trò quang trọng trong việc đưa một lượng không khí sạch cần thiết vào trong buồng đốt động cơ và dẫn lượng khí thải đã xỷ lý ra ng

BO GIAO DUC VA DAO TAO

ey HUTECH Đạ nọc Cong nghéteHOM = TRUONG DAI HQC CONG NGHE TP HO CHi MINH |

ĐỎ ÁN: <HE THONG DONG CO DOT TRONG>

<HE THONG NAP>

Ngành: <Công nghệ kỹ thuật oto>

Lớp: <19DOTDI>

Giảng viên hướng dẫn: <Lê Văn Thoại>

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thanh Thông Ma SV: 1911252551

EPRHUTECH Đại học Công nghệ Tp.HCM

VIỆN KỸ THUẬT HUTECH

PHIẾU GIAO ĐÈ TÀI

TEN MON HQC: HE THONG DONG CO DOT TRONG

NGÀNH: Công nghệ kỹ thuật oto

1 Họ và tên sinh viên/ nhóm sinh viên được giao đề tai (sĩ số trong nhóm 3): (1) Nguyễn Thanh Thông MSSV: 1911252551 Lop:

I9DOTDI

(2) Huynh Hoang Quan MSSV: 1911250461 Lớp: I9DOTDI

(3) Nguyễn Đình Tiến Đạt MSSV: 1911252045 Lớp: I9DOTDI

2 Tên đề tài: Hệ thống nạp 2 2+S22+SE+SE+EE2EE22112212112212212112112111211211211 21111 1.0

3 Các dữ liệu ban đầu: Mô hình mẫu động cơ, Giáo trình động cơ đốt trong

4 Nội dung nhiệm Vụ: Trình bảy tông quan về hệ thống, Thiết kê, mô phỏng hệ thông hoặc một cơ câu/chi tiết trong hệ thông

5 Kết quả tối thiểu phải có:

1) File -.:4 2) Bản vẽ chi tiét trén khé gidy A3 hodc A4 (PDE) o ccccssessesssssessessessesseessessteseeseeeseeees

3) File gc ban V6 2D, 3D oe.ceeeccssessssssssesssssessessessssssssesssesuesussucsessesateatssesaesuescateatsaesaeaees

4) File géc m6 phong hoat dOng (MU CO) .ceeseesessssssessessessseeseessesseesesstssessessseeseeseesteesees Ngày giao đề tài: 27/9/2021 Ngày nộp báo cáo: 22/12/2021

Sinh viên thực hiện TP HCM, ngày 22 tháng 12 năm 2021 Nguyên Thanh Thông Giảng viên hướng dẫn Huynh Hoang Quan

eC HUTECH

Đại học Công nghệ Tp.HCM

Nguy Thuyết Tham Huge 1ezf Quan

Nguyen Dinh Tien Dat Lop

Hone Ge Mgaệ* Đính Te! Ded (we

L2 Nến Tre (Kỹ và ghi rõ họ tên các thành viên)

(Kỹ và ghi rõ họ tên)

II

EPRHUTECH

Đại học Công nghệ Tp.HCM

VIỆN KỸ THUẬT HUTECH

_ PHIEU THEO DOI TIEN DO

THUC HIEN DO AN MON HOC & DANH GIA KET QUA THUC HIEN TÊN MÔN HỌC: HE THONG DONG CO DOT TRONG

NGÀNH: Công nghệ kỹ thuật oto (Do giảng viên hướng dân ghi và giao lại cho sinh viên đóng vào cuốn báo cáo)

7 Giảng viên hướng dẫn: Lê Văn Thoại 2 + ©5252 +E+SE+SE+E2E2EE+EEeEE+xezxrxerxee

§ Sinh viên/ nhóm sinh viên thực hiện đề tài (sĩ số trong nhóm 3):

Kết quả thực hiện của sinh Tuân Ngày Nội dung thực hiện viên (Giảng viên hướng dẫn

ghi)

; Phân chia công việc, lên kê

1 8/11 Giao đề tài hoạch hoạt động

; Tham gia goi meet cung nhau

2 9/11 Tuan | (Ghi r6 ndi dung thực | tìm tài liệu tham khảo và tiên

hiện) hành hoạt động

Chia ra làm word, tính toán

Tuần 2 (Gi¡ rõ nội dung thc | cac chi tiết của chỉ tiết

3 16/11 hién) -

x ow ae Hoan thién chinh stra word va

4 | 23/11 Tuân 3 (Gii rỡ nội dưng Phực | an va Tiến hành kiểm tra số hiện) lia

iéu

x ow ae Hoan thién chinh stra word va

5 | 30/11 Tuân 4 (Gii rỡ nội dưng Phực | yan ve Tién hanh kiém tra 86 hién) lia

iéu

\ ¬ Hoan thiện chỉnh sửa word và

6 |7⁄12 Tuan 5 (Ghi r6 ngi dung thec _ | bình vẽ, Tiến hành kiểm tra số hiện) lê

lệu

à ¬ Hoàn thiện word và hình vẽ

8 21/12 Tuan 7 (Ghi ie he dung thực trên solidwork

lên

II

Đánh giá kết quả báo cáo: (Nội

12 dung báo cáo ; Sản phâm thực

hiện; Thái độ ; Kỹ năng: )

Điểm quá trình = 0.5 x Tông điểm tiêu chí đánh giá + 0.5 x diém bao cao DA MH

Luu y: 1 ống điểm tiêu chí đánh gid về quá trình thực hiện đồ án; Điểm báo cáo bảo vệ đồ án môn học; Điêm quả trình (Ghỉ theo thang điểm 10)

Tie us hí đánh giá ve Tổng điểm F F qua trinh thực hiện đồ tiêu chí đánh Diem Diem qua

— im _| gigvequa | Poco | tinh =

Tinh chủ Đáp ứng trình thực bao vệ 0.5 tông

Họ tênsinhviên | MasốSv | đồn lếh | mụctiêu | mngàán | đán | điểm tiêu cực, sáng đê ra (tông 2 cột môn chí +

dạo (tôi đa 5 điểm 1+2) học 0.5“điệm (tôi đa 5 diem) 50% (50%) báo cáo điềm)

1 2 3 4 5 Nguyễn Thanh | 1911252551 |4 4 8 9 8.5 Thông

Huynh Hoàng | 1911250461 | 4 4 8 9 8.5 Quan

Nguyễn Dinh | 1911252045 | 4 4 8 9 8.5

Tién Dat

vao phan diém chính súa

Ghi chi: Điểm số nếu có sai sót, GV gạch bỏ rỗi ghỉ lại điểm mới kế bên và ký nháy

TP HCM ngày 22 tháng l2 năm 2021

IV

cy HUTECH

Đại học Công nghệ Tp.HCM

Sinh viên thực hiện Nguyên Thanh Thông Huỳnh Hoàng Quân Nguyên Đỉnh Tiên Đạt

an

Haye Heang =

(Ky và ghi rõ họ tên các thành viên)

Giảng viên hướng dẫn

Lê Văn Thoại

(Ký và ghi rõ họ tên)

EJ HUTECH Bal hoo Cine hgh TAG

LOI CAM ON

Trong những năm gan đây ngành công nghiệp chế tạo ô tô đang trên đà phát triển mạnh mẽ, đặc biệt cùng với việc ứng dụng khoa học kỹ thuật công nghệ vào trong ngành đã đưa ngành công nghiệp chế tạo ô tô hoà nhập cùng với tốc độ phát triển của

sự nghiệp công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước

Do điều kiện kinh tế ngày càng nâng cao nên xe VIOS là loại xe do hãng TOYOTA chế tạo được đưa vào nước ta trong những năm gần đây đề phục vụ nhu cầu

đi lại của người dân, đặc biệt là người dân sống ở khu vực thành thị Vì vậy việc tìm hiểu về tính năng kỹ thuật của xe, cụ thể là hệ thông nạp là hết sức cần thiết đối với một sinh viên thuộc chuyên ngành ô tô Do đó em đã chọn đề tài “Hệ thống nạp trên động cơ INZ-FE” trên xe ô tô VIOS Đây là một cơ hội vô cùng thuận lợi để em củng

cô những kiến thức cơ bản về hệ thông nạp trên động cơ nói chung, đồng thời trên cơ

sở đó tìm hiểu những đặc điểm mới về kết cấu của hệ thống nạp trên một động cơ mới được phát triển trong thời gian gần đây

Hệ thống nạp đóng vai trò rất quan trọng trong việc cung cấp hoà khí cho chu trình làm việc của động cơ cũng như đưa sản phâm cháy trong mỗi chu trình ra ngoài, đảm bảo yêu cầu nạp đầy của động cơ Nó có ảnh hưởng rất lớn đến công suất động cơ

và mức độ ô nhiễm môi trường do khí thải của động cơ Vì vậy yêu cầu khi nghiên cứu

về hệ thông nạp là phải đặt nó trong mỗi quan hệ với các hệ thông khác của động cơ Thực hiện đề tài này đòi hỏi sinh viên ngoài kiến thức về chuyên ngành còn phải

có kỹ năng tìm kiếm những nguồn tài liệu mới, đặc biệt cần khai thác mạng thông tin toàn cầu internet Bên cạnh đó cần trau dồi thêm khả năng ngoại ngữ chuyên ngành động cơ và ôtô

Do kiến thức còn nhiều hạn chế, kinh nghiệm chưa nhiễu, tài liệu tham khảo còn

ít và điều kiện thời gian không cho phép nên đồ án của em không tránh khỏi những thiếu sót, kính mong các thầy cô giáo trong bộ môn chỉ bảo để đồ án của em được hoàn thiện hơn

Cuôi cùng em xin gửi lời cảm ơn đên thây giáo hướng dân Lê Văn Thoại, cùng tât cả

các bạn sinh viên đã giúp em hoàn thành đồ án này

VỊ

EBHUTECH Đại học Công nghệ Tp.HCM

, ; MUC LUC 9058) /101929.108:7.0 c1 ix

DANH MUC CAC BIEU DO, DO THI, SO DO, HINH ANH .eeceeescseeseseeseseeseeeeeees x

Chirong I GIGI THIEU DE TAL ooecccccceccesecssesssssssssssessesssssssssseseesessssusseeesesseesecseeeesees 1

I Téng quan vé hé théng map o c.ccccsceesesssessesssessesssssessesssesseeseesessssesssesseseeseeseees 1 1.1 Hệ thong nap AONg CO XGNG.ecceccesessessessessesseseeseevesssesuesessesscssessesessesaesseseatesseees 1 1.1.1 Đường nạp động cơ xăng dùng bộ chế hòa khí -ccccscce+ 1 1.1.2 Đường nạp động cơ phun xăng đIỆH ẨỨ, ààc cà SeK SH ke 3 1.2 Hệ thống nạp thải động cơ điezen 2 2-22222<+EE+EE2EE22E2EE2EEEEEE re 5 1.2.1 Duedng nap Ab 1n nne AHA,ỈH.HH|,.Ả 6

Ea na .e 6 Chương II Cơ sở lý thuyết -2-©2-©2227<2EE+EE2EE2EE2212221211211221221 21 2xe2 11

QL Duong 6g map Ỷẽẽn Ố.Ố 11 2.1.1 gio in 11

2.1.3 BO 13 2.1.4 Đặc điểm kết cầu và nguyên lý làm việc của các cảm biến trên đường hL)htŸÄŸ 14 Chương III Nội dung tính toán thiết kế . 2-©22©-2+2£+EE+EE+EE+2E2EE2EEz+Eecrecxee 19

3 Tính toán các chu trinh công tác của động cơ 1NZ-FE < <e2 19 Kết quả tính toán trong phần tính toán nhiệt động cơ sẽ là nền tảng trong quá trình tính

00208101198 {55/0110 0oi00ïả9 000 19

3.1.Các số liệu ban đầu -¿-+22++c+ttEEkkrtEEEEEEE.rrrrred 19

3.2.Các thông số chọn 2- 2+ ©E+SEE+EE+EE22E22212212212212112112112111211211 11 2e 19 3.3 Tính toán các chu trình công tÁC 2c ke re, 20 BBD Qu tra GD ae ea 22 B.B.2 QUE tr bre EN eee ccc ce cece cece nett ee ete tae tee ee ca geet cad sa aae sa aaeseaaeensaeensaes 23 B.3.3 Que trivtte CHOY n n6 nAHđHđgđÄAẩẶẤẠà ^ 24

SA trial SIG AO occ ceccececceeeseeceeseese teste seee eee eecescesaesaeeeaesaesaeseeeeaeeaeeeenaeeaees 26 3.3.5 Tĩnh toán các thông số của chu trình công tác -ccsscea 27 3.3.6 Tĩnh toán các thông số có Ích: -©cs+cc+cksckeckccrcrrrrerkerveei 28 Chương IV Kiểm tra bảo đưỡng các cụm chỉ tiết trong hệ thông nạp động cơ INZ-

0 31 4.1 Nhtmg hu hong thurong gap cece ee cecceeeeeeneeeseeeeeseeeesaeeaeeaeeaeeaeeneeeaeeaes 31 4.2 Kiểm tra các cảm biến -2-©2+©22222SEE2E22E1221221221221121121121121111 21111 Xe 32 Chương V Kết luận -S2-S2222222E22122122122122112211211211211 21111 Xe 34 00/2 35

VI

eC HUTECH

Đại học Công nghệ Tp.HCM

Tài Liệu Tham Khảo

Vill

EBHUTECH Đại học Công nghệ Tp.HCM

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bang 3 1 Thong SỐ 0 19

10924 9ii0i156.)0ui 66 20 0m Error! Bookmark not defined Bảng 3 4 Các thông số tính toán nhiỆt 22- 22-552 S2E+EE22EEEEESEESEEerErerkrrrkrsree 30 Bảng 4 1 Giá trị điện trở tiêu chuẩn c+cssx S351 1E11111 1111111111151 xeE 33

Ix

DANH MỤC CÁC BIÊU ĐỎ, ĐỎ THỊ, SƠ ĐỎ, HÌNH ẢNH

1 Sơ đỗ tông quan hệ thống nạp 2-2222 ©5222ESCE2SEE2EESEEESExrrrrerxrrrree 1

2 Sơ đồ đường nạp động cơ xăng dùng bộ chế hòa khí . -5 5+©5+- 2

3 Sơ đồ đường nạp động cơ phun xăng điện tử . -5-©5+552©ccz55e2 3

4a Cổ họng giÓ 222-2222 22 E111 1d 3

5 Bộ góp nạp có đường nạp dạng xoăn ÔG Ăn seerereerrerrke 4

6 Bộ góp nạp có đường nạp biến thiên - 2-22 ©22222z2cE2Exerxrsrrxrrxesred 5

7 Sơ đồ tông quan hệ thống nạp thải động cơ diezen -: - 5

8 So dé đường nạp động cơ diezel có bộ sưỡi không khí 6

9 Đồ thị công của quá trình trao đối khí trong động cơ 4 kỳ - 7

1 Kết cầu cô họng giÓ -22:22 222 2S 2 E32 22122112712211221112112112112211 11c 11

2 Quan hệ tý lệ giữa góc nhắn bàn đạp ga và góc mở bướm ga 12

3 Quan hệ giữa góc nhân bản đạp ga, góc mở bướm ga và gia tốc xe 13

"0n 13

5 Cảm biến lưu lượng khí nạp kiểu đây sấy 2-52+©52cxcccxscxecree 14

6 Sơ đồ mạch điện điều khiển của cảm biến đo lưu lượng không khí 15

7 Cảm biến nhiệt độ khí nạp kiêu đây sấy 2-c5¿©52cxccccccsecre l6

8 Sơ đồ mạch điện cảm biến nhiệt độ khí nạp -2 22-552 552255522 l6

9 Cảm biến vị trí bướm ga 22-5252 SS22EE22EESEEESEESEEESEEeEErerkrsrrrrkrsree 17

10 Sơ đồ điện cảm biến vị trí bướm :A — 18

1.1 Hệ thông nạp động cơ xăng

Hình 1 1 Sơ đồ tổng quan hệ thống nạp 1-Bộ lọc không khí; 2-Cô họng gió; 3- Bộ góp nạp; 4-Bộ góp thải;

5-Bộ xử lý khí thải; 6-Bộ giảm âm

Không khí được hút vào xylanh động cơ qua bộ lọc không khí đến cô họng gió,

ở động cơ dùng bộ chế hòa thì hòa khí được hình thành tại đây nhờ độ chân không tại họng, từ đây không khí đến bộ góp nạp và đi vào buồng đốt Sau khi hòa khí được đốt cháy, khí thải được dẫn vào đường Ống thải tới bộ góp thải đi vào bộ xúc tác ba chức năng tại đây khí thải độc hại được khử thành các chất vô hại rồi theo ống dẫn khí thải qua bộ giảm âm thoát ra ngoài môi trường

Mỗi cụm chỉ tiết trong hệ thống nạp thải đều có một vai trò quang trọng trong việc đưa một lượng không khí sạch cần thiết vào trong buồng đốt động cơ và dẫn lượng khí thải đã xỷ lý ra ngoài môi trường

1.1.1 Đường nạp động cơ xăng dùng bộ chế hòa khí

Hình 1 2 Sơ đồ đường nạp động cơ xăng dùng bộ chế hòa khí

1-Bướm ga; 2-Đường ống nhiên liệu; 3-Van kim; 4-Buông phao;

5-Phao; 6-Ziclo; 7-Duong ống nạp; 8-Vòi phun; 9-Họng;

Không khí từ khí trời được hút qua bầu lọc vào đường ống nạp (7) qua họng (9) của bộ chế hoà khí, họng (9) làm cho đường ống bị thắt lại vì vậy tạo nên độ chân không khi không khí đi qua họng Chỗ tiết diện lưu thông nhỏ nhất của họng là nơi có

độ chân không nhỏ nhất Vòi phun (8) được đặt tại tiết điện lưu thông nhỏ nhất của họng Nhiên liệu từ buồng phao (4) qua ziclơ (6) được dẫn động tới vòi phun Nhờ có

độ chân không ở họng nhiên liệu được hút khỏi vòi phun và được xẻ thành những hạt sương mù nhỏ hỗn hợp với dòng không khí đi qua họng vào động cơ Đề bộ chế hoà khí làm việc chính xác thì nhiên liệu trong buồng phao luôn luôn ở mức có định vì vậy trong buồng phao có đặt phao (5) Nếu mức nhiên liệu trong buồng phao hạ xuống thì phao (5) cũng hạ theo, van kim (3) rời khỏi để van làm cho nhiên liệu từ đường ống (2) đi vào buông phao Phía sau họng còn có bướm øa (1) dùng đề điều chỉnh số lượng hỗn hợp đưa vào động cơ

Hinh 1 4a Cé hong gió

1- Bướm ga; 2- Cô họng gió; 3-Cảm biến vị trí bướm ga;

4-Môtơ điều khiển bướm ga; 5-Cảm biến vị trí bàn dap ga Trước đây góc mở bướm ga được điều khiển bằng cơ học thông qua các cơ cầu

cơ khí nối từ bản đạp ga đến bướm ga, hiện nay điều này đã được thay thế bằng hệ thống điều khiển bằng điện tử hiện đại Dòng khí nạp từ cô gió đi vào bộ góp nạp sau

đó phân ra các nhánh đi vào xylanh déng co

Ở các động cơ hiện đại ngày nay hình dạng đường ống nạp đã được thiết kế cải tiến nhằm lợi dụng lực quán tính lưu động của dòng khí nạp để nạp thêm, những vật liệu mới như nhựa tông hợp, sợi cacbon cho phép tạo đáng đường nạp có hệ số cản nhỏ, kích thước gọn nhẹ mà độ cách nhiệt cao hơn vật liệu kim loại

Hình 1 5 Bộ góp nạp có đường nạp dạng xoắn ốc 1- Duong ống nạp; 2- Buông tích áp Nguyên lý làm việc của bộ góp nạp có đường nạp dạng xoắn ốc là đựa vào hình dạng thiết kế đặc biệt dạng xoắn ốc của đường nạp dé tạo ra hiệu ứng lưu động dòng khí nạp Từ đó làm tăng lượng khí nạp thêm vào xylanh động cơ ở kỳ nạp

Ngoài ra một số bộ góp nạp còn có đường nạp được phân khúc- khi động cơ chạy ở tốc

độ thấp, đường nạp dài; khi động cơ chạy ở tốc độ cao, đường nạp ngắn nhờ sự đóng

mở của van biên thiên đường nạp

1 - Buông tích áp; 2 - Van biên thiên đường nạp

-_ Nguyên lý làm việc của bộ góp nạp có chiều dài đường nạp biến thiên:

Khi tốc độ động cơ nhỏ, van biến thiên đường nạp đóng Ở điều kiện này, chiều dài khoảng tác động của đường nạp là từ xupáp nạp đến buồng tích áp là đường nạp đài, với tác dụng của lực quán tính khí nạp, lượng không khí nạp được tăng lên, mô- men xoắn của động cơ cũng tăng lên ở vòng quay từ thấp đến trung bình

Khi tốc độ động cơ lớn, van biến thiên đường nap mở Ở điều kiện này, chiều dài khoảng tác động đường nạp là từ xupáp nạp đến buồng tích áp là đường nạp ngắn (như hình-a) Lực quán tính khí nạp đã đạt được ở tốc độ động cơ cao nên cô nạp ngắn lại làm tăng lượng khí nạp vào trong xilanh và mô-men xoắn của động cơ cũng tăng lên theo 6 toc độ cao

1.2 Hé thong nap thải động cơ diezen

EJ HUTECH Đại học Công nghệ Tp.HCM

1.2.1 Đường nạp động cơ diezen

—>

Hình 1 8 Sơ đồ đường nạp động cơ diezel có bộ sưỡi không khí 1-Bộ sưỡi không khí; 2-Ông góp nạp; 3-Đường ống nạp Không khí được hút vào xylanh động cơ qua bộ lọc không khí rồi đến ống góp nạp, đối với các nước có khí hậu lạnh trên động cơ có hệ thống sưỡi ấm không khí được trước khi vào các xylanh động cơ bằng dây điện trở đặt tại Ống góp nạp, hoặc bugi sưỡi trong buồng đốt động cơ, điều này giúp máy dễ nỗ khi khởi động lạnh Còn đối với động cơ diezen sử dụng ở các nước có khí hậu nóng thì không có bộ sưỡi không khí

Ở động cơ cummurral, là động cơ diezen hiện đại nên trên đường nạp còn có cảm biến dé đo lưu lượng nhiệt độ khí nạp (MAF), và luôn có máy nén tăng áp

1.3 Quá trình nạp

Quá trình nạp môi chất mới vào xi lanh được thực hiện khi piston di tr DCT xuống ĐCD Lúc đầu (tại điểm r ), do p; > Py (Py — áp suất môi chất mới trước xu páp nap ) va do p ,> p„ nên một phần sản vật cháy trong thể tich Vc van tiép tuc chay ra ống thải, bên trong xi lanh khí sót giãn nở đến điểm rọ rồi từ đó trở đi, môi chất mới có thê bắt đầu nạp vào xI lanh

+ Áp suất cuỗi quá trình nạp Dạ

Áp suất cuối quá trình nạp có ảnh hưởng lớn tới công suất động cơ Muốn tăng áp suất cuối quá trình nạp người ta sử dụng các biện pháp sau:

- Tạo đường nạp có hình đạng khí động tốt, tiết diện lưu thông lớn và phương hướng lưu động thay đôi từ từ, ít ngoặt

- Dùng xu páp có đường kính lớn hoặc dùng nhiều xu páp Động cơ INZ-FE sử dụng hai xu páp nạp và hai xu páp thải cho mỗi máy, do đó tăng được lượng khí lưu thông trong mỗi chu trình, tăng áp suất pa

+ Lượng khí sót:

Cuối quá trình thải, xi lanh còn lưu lại I ít sản vật cháy gọi là khí sót Trong quá trình nạp, số khí sót trên sẽ giãn nở, chiếm chỗ trong xi lanh và trộn với khí nạp mới,làm giảm lượng khí nạp mới Vì vậy giảm lượng khí sót sẽ làm tăng lượng khí nap vào, làm tăng công suất động cơ Các biện pháp sau làm giảm lượng khí sót:

- Dùng động cơ tăng áp Phương pháp này thường được sử dụng trên động cơ điêden do không bị hạn chế bởi khả năng kích nỗ

=3 HUTECH

- Tăng góc trùng điệp các xu pap nap va thai Phuong phap nay ap dung cho ca déng co xang va diéden

+ Nhiệt độ say nóng môi chất mới AT

Đi trên đường nạp và vào xi lanh, môi chất mới tiếp xúc với các bề mặt nóng của động cơ, được sấy nóng và tăng nhiệt độ lên một gia số AT

AT=AT,-ATw

Trong đó:

AT ,- mức tăng nhiệt độ của môi chất mới do sự truyền nhiệt từ các bề mặt nóng

AT bh - mức giảm nhiệt độ của môi chất mới do bay hơi của nhiên liệu

AT =20 + 409C - đối với động cơ điêden;

AT =0 + 209C - đối với động cơ xăng

+ Nhiệt độ môi chất cuối quá trình nạp Tị,

Nhiệt độ môi chất cuối quá trình nạp T; cũng ảnh hưởng tới mật độ môi chất mới nạp vào xi lanh Tăng Ta làm giảm mật độ môi chất mới nạp vào xI lanh vả ngược lại Nhiệt độ môi chất cuối quá trình nạp Ta lớn hơn T: (nhiệt độ môi chất mới trước xu páp nạp ) và nhỏ hơn T; (nhiệt độ khí sót ) là do kết quả của việc truyền nhiệt từ các bề mặt nóng tới môi chất mới khi tiếp xúc và việc hoà trộn của môi chất mới với khí sót nhiều hơn Các quá trình trên diễn ra riêng lẻ trên đường nạp hoặc đồng thời trên xi lanh động cơ

- Hệ số nap:

Hệ số nạp tị là tỉ số giữa lượng môi chất mới thực tế nạp vào xi lanh ở đầu quá trình nén khi đã đóng các cửa nạp và cửa thải so với lượng môi chất mới lý thuyết có thể nạp đầy vào thê tích công tác của xi lanh Vụ ở điều kiện áp suất và nhiệt độ môi chất phía trước xu páp nạp Môi chất mới của động cơ điêden là không khí, của động

cơ xăng là hoà khí của không khí và hơi xăng tạo thành Các yếu tô ảnh hưởng đến hệ

số nạp của động cơ 4 kỳ bao gồm: áp suất pa và nhiệt độ Ta của môi chất cuối quá trình nạp ; nhiệt độ sấy nóng môi chất mới AT ; hệ số khí sót y, ; nhiệt độ T, và áp suất p, ; tỉ

số nén e; hệ số quét buồng cháy ^„ và hệ số nạp thêm 2¡ Những thông số trên có liên

hệ qua lại mật thiết với nhau và mỗi thông số lại phụ thuộc vào các yếu tố khác Vì vậy song song với việc phân tích ảnh hưởng của từng thông số riêng biệt phải phân tích

ảnh hưởng tông hợp của chúng tới hệ số nạp rị, theo các chế độ làm việc cụ thể của động cơ

- Các biện pháp chính làm tăng hệ số nạp và giảm cản cho đường nạp:

Hệ thống đường nạp của động cơ gồm: bình lọc khí, bộ chế hoà khí, đường nạp chung, các nhánh nạp của các xi lanh và xu pap đều gây cản đối với dòng khí nạp Làm thế nào để giảm cản cho hệ thống này là vẫn đề đáng lưu ý Muốn giảm trở lực của hệ thống cần có tiết điện lớn của đường thông qua đó giảm tốc độ của dòng chảy, cần chú ý đặc biệt đến lực cản cục bộ do chuyên hướng dòng hoặc do tăng giảm đột ngột tiết diện lưu thông của dòng tạo ra Khi tìm biện pháp giảm cản cho đường nap cần phải lưu ý tới nhiều yếu tô khác nhau

+ Đường ống nạp:

Hình dạng, kích thước của ống nạp gây ảnh hưởng lớn tới hệ số nạp, tới mức độ phun tơi và bay hơi của nhiên liệu và sự phân phối về số lượng và thành phần hoà khí vào các xi lanh, đây là vẫn đề tương đối phức tạp Nếu làm tiết điện ống nạp lớn để giảm cản thì sẽ làm tăng tiêu hao nhiên liệu và thành phần hoà khí vào các xi lanh không đều nhau Vì vậy một số động cơ xăng, muốn đạt yêu cầu ít tiêu hao nhiên liệu

ở tải nhỏ, phải chấp nhận mất mát l ít công suất bằng cách dùng ống nạp có tiết điện nhỏ một chút Và đề hoà khí có thành phần và khối lượng đều nhau người ta còn cỗ ý gây ngoằn ngoèo ở một vải đoạn ống

+ Các nhánh ống nạp tới các xi lanh và xu páp nạp:

9

“HUTECH

Trong hệ thống nạp của động cơ, xu páp nạp là nơi có tiết diện lưu thông nhỏ nhất nên trở thành bộ phận quan trọng nhất của lực cản đường nạp Người ta thường giảm đường kính xu páp thải để tăng đường kính xu páp nạp, tăng hành trình cực đại, tăng tốc độ đóng mở các xu páp, tăng thời gian giữ xu páp ở vị trí mở lớn nhất để tăng khả năng lưu thông qua xu páp

Cấu tạo của nhánh ống nạp, nhất là phần sát với xu páp gây ảnh hưởng lớn tới lực cản của đường nạp Muốn có hình dạng đường nạp tốt nhất phải thử nghiệm trên mô hình làm bằng vật liệu dẻo cho tới khi đạt hiệu quả cao nhất

Các thử nghiệm đã đem lại những kết quả có giá trị Phía trước xu páp nạp, thêm một vấu nhô trơn tròn tạo họng thắt hợp lý có thể làm giảm cản cho đường nạp Nếu lắp ng Laval trên miệng đi vào xu páp nạp sẽ làm tăng lưu lượng hoà khí một cách rõ rệt khi chạy ở tốc độ cao Mở rộng đường nạp và tránh những đường ngoặt gấp sẽ có thé giảm bớt lực cản.v.v

Dạng cửa vào phải được thiết kế để cho không khí vào sẽ quay hoặc xoáy quanh trục của xi lanh Độ xoáy được thay đôi với mỗi kiểu và kích cỡ buồng cháy được sử dụng

10

2.1.2 Cô họng gió

Hình 2 1 Kết câu cỗ họng gió

1- Các bánh răng giảm tốc; 2- Lò xo hồi bướm ga; 3- Cam biến vị trí bướm ga;

4- Bướm ga; 5- Mô tơ điều khiển bướm ga

Các bộ phận tạo thành gồm: bướm øa, môtơ điều khiên bướm ga, cam bién vi tri bướm ga và các bộ phận khác Bướm ga dùng để thay đối lượng không khí dùng trong quá trình hoạt động của động cơ, cảm biến vị trí bướm øa lắp trên trục của bướm ga nhăm nhận biết độ mở bướm ga, môtơ bướm ga để mở và đóng bướm ga, và một lò xo hồi để trả bướm ga về một vị trí có định Môtơ bướm ga ứng dụng một môtơ điện một chiều có độ nhạy tốt và ít tiêu thụ năng lượng

Nguyên lý làm việc:

11

EJ HUTECH Đại học Công nghệ Tp.HCM

ECU động cơ điều khiển độ lớn và hướng của dòng điện chạy đến môtơ điều khién bướm øa, làm quay hay giữ môtơ, và mở hoặc đóng bướm ga qua một cụm bánh rang giam tốc Góc mở bướm ga thực tế được phát hiện bằng một cảm biến vị trí bướm

ga, và thông số đó được phản hồi về ECU động cơ

Khi đòng điện không chạy qua môtơ, lò xo hồi sẽ mở bướm øa đến vị trí cô định

(khoảng 7) Tuy nhiên, trong chế độ không tải bướm ga có thê được đóng lại nhỏ hơn

so với vị trí cố định

Khi ECU động cơ phát hiện thấy có hư hỏng, nó bật đèn báo hư hỏng trên đồng

hồ táp lô đồng thời cắt nguồn đến môtơ, nhưng do bướm ga được giữ ở góc mở

khoảng 70, xe vẫn có thê chạy đến nơi an toàn

Các chế độ điều khiển

a) Điều khiển ở chế độ bình thường, chế độ công suất cao và chế độ đường tuyết

Góc mở bướm ga

+ Điều khiển chế độ đường tuyết: chế độ này giữ cho góc mở bướm ga nhỏ hơn chế độ bình thường đề tránh trượt khi lái xe trên đường trơn trượt

+ Điều khiển chế độ công suất cao: ở chế độ này bướm ga mở lớn hơn so với chế độ bình thường.Do đó chế độ này mang lại cảm giác động cơ đáp ứng ngay với thao tác ban dap ga và xe vận hành mạnh mẽ hơn so với chế độ thường

b) Điều khiển momen truyền lực chủ động

12