Động cơ đốt trong được sử dụng khá phổ biến, song nguyên lý hoạt động của động cơ đốt trong như thế nào? Hôm nay chuyên mục Tuấn Anh Auto sẽ cung cấp cho bạn đọc một vài thông tin hữu ích nhất!
Giới thiệu động cơ đốt trong
Động cơ đốt trong là một loại động cơ nhiệt có khả năng tạo ra công cơ học tồn tại ở dạng momen quay [momen xoắn] thông qua việc đốt cháy nhiên liệu ở bên trong động cơ. Ngày nay, động cơ đốt trong được sử dụng khá nhiều trong cuộc sống, có thể rất dễ bắt gặp ở nhiều vật dụng trong gia đình.
Nguyên lý hoạt động của động cơ đốt trong
Hỗn hợp gồm có nhiên liệu, không khí sẽ được thực hiện đốt cháy trong xy lanh của động cơ đốt trong. Nếu như thực hiện đốt cháy khi nhiệt độ tăng, thì lúc này khí đốt giãn nở sẽ tạo ra áp suất để tác dụng lên pít tông đẩy pít tông thực hiện di chuyển lên xuống.
Nguyên lý hoạt động của động cơ đốt trong
Có khá nhiều loại động cơ đốt trong nên sẽ có chu kỳ tuần hoàn riêng biệt dong tất cả các động cơ đốt trong đều sẽ lặp lại một chu trình tuần hoàn bao gồm 4 bước cụ thể là: Nạp, nén, nổ và cuối cùng là xả. Xả, nạp chính là công đoạn thay thế khí xả ra bằng một loại khí mới. Còn riêng bước nén và nổ có tác dụng biến đổi thế năng và năng lượng hóa học thành một loại năng lượng mới gọi là năng lượng cơ.
Tìm hiểu các thì trong động cơ pit tông đẩy 4 thì
- Tại thì thứ 1 [nạp – nạp mở, xả đóng]: Tại nguyên lý hoạt động của động cơ đốt trong này, hỗn hợp không khí và nhiên liệu sẽ được “nạp” vào xy lanh tại thời điểm pít tông lên xuống.
- Tại thì thứ 2 [nén – nạp, xả đều đóng] hỗn hợp khí có trong xi lanh sẽ được pittong đưa lên trên. Trong thời gian cuối thì thứ 2 thì hỗn hợp khí sẽ được đốt, động cơ xăng thực hiện thông qua bộ phận đốt lửa, còn trong diesel thông qua cơ chế tự bốc cháy.
- Tại thì thứ 3 [tạo công – nạp, xả vẫn đóng] toàn bộ hỗn hợp khí bên trong xi lanh sẽ được đốt cháy. Vì nhiệt độ tăng lên lúc này áp suất khí sẽ tăng, kéo theo đó pts đông cũng sẽ chuyển động đi xuống. Chuyển động sẽ được thực hiện thông qua chuyển động tay biên cho đến trục khuỷu sau đó sẽ được biến thành chuyển động quay.
- Tại thì thứ 4 [xả – nạp đóng , xả mở] pít tông sẽ di chuyển lên phía trên đẩy khí trong xy lanh lên qua ống xả và thoát ra ngoài môi trường.
Toàn bộ quá trình chuyển động của pít tông tại thì 1, 2, 4 sẽ được thực hiện thông qua năng lượng tích trữ của bánh đà gắn với trục khuỷu có có trong thì thứ 3 [thì tạo công]. Nhờ đó động cơ 4 kỳ sẽ có góc 720 độ đồng nghĩa với việc khi trục khuỷu quay 2 vòng thì sẽ có 1 lần đánh lửa.
Nếu có thêm nhiều xy lanh lúc này góc đánh lửa sẽ nhỏ đi, kéo theo đó là năng lượng đốt sẽ được đưa vào nhiều hơn trong hai vòng quay từ đó sẽ khiến cho động cơ chạy êm hơn.
Khi chuyển động chưa có đà thì trục khuỷu sẽ được quay thông qua dây, cần khởi động hoặc là tay quay.
Việc tiến hành nguyên lý hoạt động của động cơ đốt trong thay thế khí thải sẽ được tiến hành bằng trục cam. Trục sẽ đóng vai trò là kết nối với trục khuỷu để thực hiện quay theo tỷ lệ giảm tốc là 1:2, thực hiện mở các van có trong xi lanh.
Khi trục khuỷu đóng và mở lúc này các van đều sẽ được thực hiện điều chỉnh sao cho van nạp, xả được mở cùng thời điểm khi di chuyển từ xả sang nạp. Khi khí thải thoát ra với vận tốc cao lúc này sẽ thực hiện hút khí mới vào buồng đốt giúp nạp khí mới vào xy lanh hiệu quả hơn cũng như tăng áp suất đốt.
Tìm hiểu các thì trong động cơ pit tông đẩy 4 thì
Động cơ hai thì là loại động cơ được chế tạo theo kiểu pít tông đẩy. Trái ngược với loại hai thì cần thiết sẽ tạo ra một năng lực hoàn thành chỉ bằng một vòng quay trục khuỷu. Một thì sẽ chuyển động từ một trạng thái tĩnh về một trạng thái tĩnh mới. Trục khuỷu đóng vai trò hoàn thành 1 nửa vòng quay trong 1 thì.
Chi tiết nguyên lý hoạt động của động cơ đốt trong 4 kỳ, 2 kỳ
Động cơ 4 kỳ
Kỳ 1: Kỳ nạp
- Pitton sẽ thực hiện di chuyển từ điểm chết trên -> điểm chết dưới, xupap sẽ trong tình trạng nạp mở, xả đóng
- Ngay sau đó pitton sẽ được dẫn đi xuống khiến áp suất bên trong xi lanh giảm mạnh, không khí tthông qua đường nạp sẽ qua cửa nạp đi vào xi lanh thông qua độ chênh lệch áp suất.
Kỳ 2: Kỳ nén
- Ngay lúc này, Pitton sẽ thực hiện di chuyển từ vị trí điểm chết dưới lên vị trí trên, và đây cũng là lúc 2 xupap đều đóng.
- Pitton thông qua trục khuỷu để có thể dẫn động đi lên khiến thể tích ở bên trong xi lanh có thể giảm áp suất nhiệt độ khí phía bên trong xi lanh tăng lên trong nguyên lý hoạt động của động cơ đốt trong.
- Cuối chu kỳ nén, vòi phun sẽ thực hiện phun một lương diezen trong buồng cháy với áp suất cao nhất.
Nguyên lý hoạt động của động cơ đốt trong 4 kỳ
Kỳ 3: Kỳ nổ
- Trong suốt kỳ 3, Pitton di chuyển từ điểm chết trên xuống phía dưới, và trạng thái của 2 xupap là vẫn đóng.
- Nhiên liệu sau khi được phun vào bên trong buồng cháy sẽ kết hợp với không khí có trong đó tạo ra hòa khí. Khi áp suất và nhiệt độ trong xi lanh cao, hòa khí sẽ bốc cháy tạo ra áp suất lớn khiến pitton đi xuống khiến cho trục khuỷu quay và sinh công.
Kỳ 4: Kỳ thải
- Lúc này pittong sẽ thực hiện di chuyển từ điểm chết dưới lên, xupap nạp đóng, thải mở. Tiếp tục pitton sẽ được dẫn động thông qua trục khuỷu đi lên và đẩy khí thải ở bên trong xi lanh ra phía ngoài.
- Nếu di chuyển chạm điểm chết trên, lúc này xupap thải đóng và nạp sẽ mở ra, và ở trong xi lanh cũng sẽ tiếp tục thực hiện một chu trình khác mới.
Động cơ 2 kỳ
Chi tiết nguyên lý hoạt động của động cơ 2 kỳ là như sau:
Kỳ 1
- Pitton sẽ tiến hành di chuyển từ điểm chết trên tới điểm chết dưới trong xi lanh, lúc này nó cũng sẽ tiếp diễn xảy ra các quá trình dãn nở, thải tự do, quét và cuối cùng là thải khí.
- Ở đầu kỳ 1: Vị trí của pitton ở điểm chết trên, khí cháy sẽ tạo ra áp xuất khiến cho pít tông bị đẩy xuống, trục khuỷu lúc này sẽ bị quay và sinh công, nó chỉ dừng lại nếu pit tông mở cửa quét.
- Bắt đầu lúc pitton mở cửa thải tới thời điểm mở cửa quét, khí thải ở bên trong xi lanh sẽ đi qua cửa để thoát ra ngoài.
- Từ lúc pitton mở cửa quét cho tới lúc di chuyển tới điểm chết dưới, hòa khí ở trong cacte sẽ qua đường cửa quét để đi vào xi lanh đẩy khí thải trong xi lanh thoát ra phía ngoài trong nguyên lý hoạt động của động cơ đốt trong.
Nguyên lý hoạt động của động cơ đốt trong 2 kỳ
Kỳ 2
- Pitton sẽ dẫn động thông qua trục khuỷu đi từ điểm chết dưới lên điểm chết trên trong xi lanh từ đó sẽ xảy ra các quá trình quét thải, lọt khí và cháy.
- Tại thời điểm ban đầu cửa quét, thải vẫn sẽ mở hòa khí tạo sáp suất cao di chuyển cacte qua cửa quét, rồi xi chuyển vào xilanh thông qua của thải để thoát ra ngoài. Nó sẽ chỉ dừng lại khi mà cửa quét đóng.
- Khoảng thời gian từ lúc pitton đóng cửa quét cho tới thời điểm khi cửa thải bị đóng, 1 phần hòa khí ở trong xi lanh sẽ bị thoát ra ngoài.
- Riêng ở khoảng thời gian pitton đóng cửa thải cho tới lúc di chuyển tới điểm chết trên, lúc này quá trình nén kết thúc. Vào giai đoạn cuối kỳ 2, bugi bật tia lửa điện để làm cháy hòa khí xuất hiên bên trong xi lanh.
Ở trên là toàn bộ những thông tin có liên quan tới nguyên lý hoạt động của động cơ đốt trong chung và chi tiết nguyên lý hoạt động đối với động cơ 2 kỳ, 4 kỳ. Mong rằng bạn đọc nhận được nhiều thông tin hữu ích và đừng quên việc ghé thăm chuyên mục blog xe thường xuyên nhé!
Xem thêm:
>> Hướng dẫn cách tìm hiểu về hệ thống lại trợ lực điện của ô tô
>> Hướng dẫn tìm hiểu về chỉ số nhớt cho xe ô tô chuẩn nhất 2019 -2020