TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
KHOA KỸ THUẬT GIAO THÔNG

ĐỒ ÁN MÔN HỌC
ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG

LOẠI ĐỘNG CƠ: MAZDA 3 HATHBACK 1.5 SKYACTIV-G
Nha Trang tháng 4/2021


LỜI NĨI ĐẦU
Động cơ đốt trong đóng vai trị quan trọng trong nền kinh tế, là nguồn động lực
cho các phương tiện vận tải như ô tô, máy kèo, xe máy, tàu thủy, máy bay và các máy
công tác như máy phát điện, bơm nước. Động cơ đốt trong là nguồn cung cấp 80%
năng lượng hiện tại của thế giới. Chính vì vậy, việc tính tốn và thiết kế đồ án mơn học
động cơ đốt trong đóng vai trị hết sức quan trọng đối với các sinh viên chuyên ngành
động cơ đốt trong. Đồ án tính tốn thiết kế đồ án mơn học động cơ đốt trong là đồ án
địi hỏi người thực hiện phải sử dụng tổng hợp rất nhiều kiến thức chuyên ngành cũng
như kiến thức của các mơn học cơ sở.
Trong q trình hồn thành đồ án không những đã giúp cho chúng em củng cố
được nhiều các kiến thức đã học và còn giúp em mở rộng và hiểu sau hơn về các kiến
thức chuyên ngành của mình cũng như các kiến thức tổng hợp khác. Đồ án này cũng là
một bước tập dượt rất quan trọng cho em trước khi tiến hành làm đồ án tốt nghiệp sau
này.
Mặc dù đã cố gắng rất nhiều để hoàn thành đồ án này một cách tốt nhất, song
do những hạn chế về kiến thức cũng như những kinh nghiệm thực tế nên trong q
trình làm khơng thể tránh được sai sót. Chính vì vậy, chúng em rất mong được sự đóng
góp của thầy để đồ án của chúng em được hoàn chỉnh hơn. Chúng em xin chân thành
cảm ơn thầy!

1

CHƯƠNG I: CHỌN ĐỘNG CƠ MẪU
1.1. Lựa chọn xe mẫu.
a. Yêu cầu: Xe 4 chỗ, 4 xylanh, sử dụng động cơ xăng.
b. Xe mẫu: MAZDA 3 HATHBACK 1.5 SKYACTIV-G
DANH MỤC

Mazda3 Hatchback 1.5L
ĐỘNG CƠ & KHUNG XE

Động cơ
Loại động cơ
Số xy lanh
Bố trí xy lanh
Dung tích xy lanh (cc)
Tỉ số nén
Đường kính x Hành trình (mm x mm)
Hệ thống nhiên liệu
Loại nhiên liệu
Cơng suất tối đa (Kw (Mã Lực)/
vịng/phút)
Mơ men xoắn tối đa (Nm/ vịng/phút)
Tốc độ tối đa
Tiêu chuẩn khí thải
Hộp số
Kích thước
Kích thước tổng thể bên ngồi
(D x R x C) (mm x mm x mm)
Chiều dài cơ sở (mm)

Chiều rộng cơ sở (Trước/sau) (mm)
Khoảng sáng gầm xe (mm)
Bán kính vịng quay tối thiểu (m)
Trọng lượng khơng tải (kg)
Trọng lượng tồn tải (kg)
Dung tích nhiên liệu (L)
Dung tích khoang hành lý (L)
Chế độ lái
Hệ thống truyền động
Hộp số
Hệ thống treo
Trước

SkyActiv-G 1.5L 4 xy lanh thẳng
hàng 16 van DOHC

4
Thẳng hàng/ In-line
1.496
14.0: 1
74,5 mm x 85,8 mm
Phun xăng điện tử/ EFI
Xăng/ Petrol
110hp/6000
144/4000
180
Euro4
Hộp số tự động 6 cấp
4460 x 1.795 x 1.465
2700

1520/1520
155 (mm)
5.3 (m)
1310 (kg)
1760 (kg)
51
314
Thể thao/ Sport Mode
Dẫn động cầu trước/ FWD
Tự động 6 cấp
Mc Pherson với thanh cân bằng/ Mc
2


Sau
Hệ thống lái
Trợ lực tay lái
Vành & lốp xe
Loại vành
Kích thước lốp
Lốp dự phịng
Phanh
Trước
Sau
Tiêu thụ nhiên liệu
Kết hợp
Trong đơ thị
Ngồi đô thị

Pherson Struts with Stabilizer bar

Liên kết đa điểm
Trợ lực điện/ EPS
Mâm đúc hợp kim nhôm
205/60R16
Mâm đúc hợp kim nhôm
Đĩa thơng gió
Đĩa đặc
6.8
9
5.6
NGOẠI THẤT

Cụm đèn trước
Đèn chiếu gần
Đèn chiếu xa
Đèn chiếu sáng ban ngày
Hệ thống rửa đèn
Hệ thống điều khiển đèn tự động
Hệ thống nhắc nhở đèn sáng
Hệ thống mở rộng góc chiếu tự động
Hệ thống cân bằng góc chiếu
Chế độ đèn chờ dẫn đường
Cụm đèn sau
Đèn báo phanh trên cao
Đèn sương mù
Trước
Sau
Gương chiếu hậu ngoài
Chức năng điều chỉnh điện
Chức năng gập điện

Tích hợp đèn báo rẽ
Tích hợp đèn chào mừng
Màu
Chức năng tự điều chỉnh khi lùi
Bộ nhớ vị trí
Chức năng sấy gương
Chức năng chống bám nước
Chức năng chống chói tự động
Gạt mưa
Trước
Chức năng sấy kính sau
Ăng ten

Halogen
halogen
Có
Khơng có
Có
Tự động tắt
Khơng có
Khơng có
Khơng có
LED
LED
Có
Khơng có
Có
Tự động
Có
Khơng có

Cùng màu thân xe/ Body color
Có
Khơng có
Khơng có
Khơng có
Khơng có
Cảm biến gạt mưa tự động
khơng
Có (vay cá mập)
3


Tay nắm cửa ngồi
Bộ qy xe thể thao
Cánh hướng gió sau
Chắn bùn
Ống xả kép
Tay lái
Loại tay lái
Chất liệu
Nút bấm điều khiển tích hợp
Điều chỉnh
Lẫy chuyển số
Bộ nhớ vị trí
Gương chiếu hậu trong

Cùng màu thân xe với viền bạc (tích
hợp nút bấm mở cửa thơng minh)
khơng
Có

Khơng có
Khơng có
NỘI THẤT
3 chấu
Bọc da
Có
Chỉnh tay 4 hướng
Có
Khơng có
Chống chói tự động, tích hợp màn
hình camera lùi
Mạ bạc

Tay nắm cửa trong
Cụm đồng hồ
Loại đồng hồ
Optiron
Đèn báo chế độ Eco
Có
Chức năng báo lượng tiêu thụ nhiên liệu
Có
Chức năng báo vị trí cần số
Có
Màn hình hiển thị đa thơng tin
Có
Cửa sổ trời
có
GHẾ
Chất liệu bọc ghế
Chất liệu bọc ghế

Da cao cấp
Ghế trước
Loại ghế
Loại thể thao
Điều chỉnh ghế lái
Chỉnh điện
Điều ghế hành khách
Chỉnh tay 4 hướng
Bộ nhớ vị trí
Khơng có
Chức năng thơng gió
Khơng có
Chức năng sưởi
Khơng có
Ghế sau
Hàng ghế thứ hai
Gập lưng ghế 60:40
Tựa tay hàng ghế sau
Khay đựng ly + Ốp sơn màu vàng
TIỆN NGHI
Rèm che nắng kính sau
Rèm che nắng kính sau
Có
Rèm che nắng cửa sau
Khơng có
Cửa gió sau
có
Hệ thống điều hịa
Trước
Tự động/ Auto

Hệ thống âm thanh
Đầu đĩa
Có

4


Số loa
6 loa
Cổng kết nối AUX
Có
Cổng kết nối USB
Có
Kết nối bluetooth
Có
Hệ thống điều khiển bằng giọng nói
Có
Chức năng điều khiển từ hàng ghế sau
Khơng có
Kết nối wifi
Có
Hệ thống đàm thoại rãnh tay
Có
Kết nối điện thoại thơng minh
Có
Kết nối HDMI
Có
Chìa khóa thơng minh và khởi động
Có
bằng nút bấm

Chức năng mở của thơng minh
Có
Khóa cửa điện
Có
Chức năng khóa cửa từ xa
Có
Cửa sổ điều chỉnh điện
Tự động lên/ xuống vị trí người lái
Cốp điều khiển điện
Khơng có
Hệ thống sạc khơng dây
Khơng CĨ
Hệ thống điều khiển hành trình
Có
AN NINH
Hệ thống báo động
Có
Hệ thống mã hóa khóa động cơ
Có
AN TỒN CHỦ ĐỘNG
Hệ thống chống bó cứng phanh
Có
Hệ thống hỗ trợ lực phanh khẩn cấp
Có
Hệ thống phân phối lực phanh điện tử Có
Hệ thống ổn định thân xe
Có
Hệ thống kiểm sốt lực kéo
Có
Hệ thống hỗ trợ khởi hành ngang dốc

có
Hệ thống hỗ trợ khởi hành đỗ đèo
có
Đèn báo phanh khẩn cấp
Khơng có
Camera lùi
Có
Cảm biến hỗ trợ đỗ xe
Sau
Có
Góc trước
Có
Góc sau
Có
AN TỒN BỊ ĐỘNG
Túi khí
Túi khí người lái và hành khách phía
Có
trước
Túi khí bên hơng phía trước
Có
Túi khí rèm
Có/ With
Túi khí bên hơng phía sau
Khơng có
Túi khí đầu gối người lái
Có
Túi khí đầu gối hành khách
Khơng có
Khung xe GOA

Có
5


Dây đai an toàn
Ghế trước: 3 điểm ELR với chức
năng căng đai khẩn cấp và giới hạn
Trước
lực căng x 2 vị trí/ Front seat: 3
points ELR with PT & FL x 2
Ghế sau: 3 điểm ELR x 3 vị trí/ Rear
Hàng ghế sau thứ nhất
seat 3 points ERL x 3
Thông số và đặc tính kỹ thuật của động cơ mẫu.

6


 Một số hình ảnh về xe.
 Ngoại thất.

Tổng thể chiếc xe

7


Đầu xe

Cụm đèn trước


8


Đuôi xe

\
Mâm xe
 Nội thất.

9


10


Hệ thống điều hòa

CHƯƠNG II: LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN TỔ CHỨC PHỤC VỤ ĐỘNG CƠ.
2.1. Phương án tổ chức quá trình cháy.
2.2.1. Loại nhiên liệu.
-

Nhiên liệu dùng cho động cơ là xăng.

-

Xăng là một hỗn hợp của các loại hydrocacbon có nhiệt độ sơi

khoảng
25 – 2100C, chủ yếu là các hydrocacbon có số nguyên tử cacbon trong phân tử từ 4

– 10. Ngồi ra, xăng ơ tơ cũng có thể chứa một lượng nhỏ tạp chất và chất phụ gia.
-

Các thành phần có trong nhiên liệu:

C = 85,5%; H = 14,5%; O = 0%; S = 0%
2.2.2. Buồng đốt.
11


Tỷ số nén cao, nhiệt độ và áp suất của hỗn hợp xăng – khơng khí tăng cao, có
thể tự cháy khi piston tới điểm chết trên. Nghiên cứu từ Mazda cho thấy, nếu
lượng khí sót trong xi-lanh cuối q trình thải giảm từ 8 xuống 4% thì nhiệt độ
cuối q trình nén ở động có tỷ số nén 14:1 tương đương động cơ
Trên động cơ nhiều xi-lanh có cổ xả ngắn, khí xả áp suất cao từ xi-lanh này có
thể đi vào các xi-lanh khác làm tăng khí sót. Hệ thống xả 4-2-1 có cổ xả dài
làm giảm ảnh hưởng của hiện tượng trên nhờ đó giảm khí sót trong mỗi. Bên
cạnh đó, SkyActiv-G cịn sử dụng piston hốc, chương trình phun nhiên liệu tối
ưu.
Những nỗ lực từ Mazda giúp SkyActiv-G đạt hiệu suất nhiệt cao hơn 15% so
với thế hệ trước.
2.2. Phương án truyền lực.
2.1.1. Nhiệm vụ.
Hệ thống truyền lực có chức năng tiếp nhận áp lực của khí trong khơng gian
cơng tác của xylanh rồi truyền cho hộ tiêu thụ và biến chuyển động tịnh tiến của piston
thành chuyển động quay của trục khuỷu. Bảo đảm bao kín buồng cháy, giữ khơng cho
khí cháy trong buồng cháy lọt xuống. Nó cịn làm nhiệm vụ nén trong q trình thải và
hút khí nạp mới vào buồng cháy trong quá trình nạp.
2.1.2. Điều kiện làm việc, yêu cầu và phân loại từng bộ phận trong hệ thống.
2.1.2.1. Piston.

a. Nhiệm vụ.
Nhiệm vụ chủ yếu là cùng với các chi tiết khác như xylanh, nắp xylanh bao kín
tạo thành buồng cháy, đồng thời tiếp nhận áp lực của môi trường công tác rồi truyền
cho trục khuỷu qua trung gian là thanh truyền. Ngồi ra, piston cịn có cơng dụng trong
việc nạp, nén khí mới và đẩy khí thải ra khỏi khơng gian công tác của xylanh.
b. Điều kiện làm việc.
 Tải trọng cơ học lớn và có chu kỳ, áp suất lớn có thể đạt tới 120 KG/cm 2, lực
qn tính lớn.

12


 Tải trọng nhiệt cao vì piston tiếp xúc trực tiếp với khí cháy nên có thể đạt nhiệt
độ cao từ 500 – 8000K. Nhiệt độ cao khiến piston chịu ứng suất nhiệt lớn gây bó
kẹt, nứt, giảm sức bền, gây kích nổ…
 Ma sát lớn và ăn mịn hóa học. Ma sát gây nên do lực ngang nên giá trị lớn với
điều kiện bơi trơn khó khăn nên khó đảm bảo bơi trơn tốt. Ăn mịn hóa học do
piston thường xuyên tiếp xúc với sản vật cháy.
c. Yêu cầu.
 Dạng đỉnh piston tạo thành buồng cháy tốt nhất.
 Có độ bền, độ cứng đủ để tránh biến dạng quá lớn và chịu mài mịn.
 Đảm bảo bao kín buồng cháy để công suất động cơ không bị giảm sút do hiện
tượng lọt khí từ buồng cháy xuống cacte.
 Tản nhiệt tốt để tránh dãn nở nhiệt quá mức khi động cơ đang làm việc, ngoài
ra tránh được hư hỏng piston do ứng suất nhiệt.
d. Vật liệu chế tạo:
 Dùng hợp kim nhôm.
 Nhiệt luyện để hợp kim nhôm đạt độ cứng: HB = 120 – 140.
 Phương pháp chế tạo là rèn dập có phủ lên bề mặt piston một lớp crôm
nhằm tạo bền cho lớp bề mặt.

e. Phân loại.
Theo dạng đỉnh piston:
 Đỉnh bằng: Diện tích chịu nhiệt nhỏ, kết cấu đơn giản.
 Đỉnh lõm: Có thể tạo xốy lốc nhẹ, tạo thuận lợi cho q trình hình thành hỗn
hợp và đốt cháy. Tuy nhiên, sức bền kém và diện tích chịu nhiệt lớn hơn so với
đỉnh bằng.
 Đỉnh chứa buồng cháy: Thường gặp ở động cơ diesel.
2.1.2.2. Chốt piston.
13


a. Nhiệm vụ.
Truyền lực tác dụng của khí thể từ piston xuống thanh truyền. Chốt piston
thường có cấu tạo rỗng và được lắp lỏng với bệ chốt piston và đầu nhỏ thanh truyền.
b. Điều kiện làm việc.
 Chịu lực va đập, tuần hồn, nhiệt độ cao và điều kiện bơi trơn khó khăn.
 Chịu ma sát dạng nửa ướt và dễ bị mài mòn.
c. Yêu cầu.
 Phải được chế tạo bằng vật liệu tốt để đảm bảo sức bền và độ cứng vững. Bề
mặt làm việc cần tôi theo công nghệ đặc biệt để đảm bảo chốt có độ cứng cao,
chịu mài mòn tốt.
 Ruột chốt phải dẻo để chống mỏi tốt.
 Mặt chốt phải mài bóng để chống ứng suất tập trung và khi lắp ghép với piston,
thanh truyền khe hở phải nhỏ.
d. Phân loại.
-

Theo kiểu lắp ghép chốt:
 Cố định chốt piston trên bệ chốt piston.
 Cố định chốt piston trên đầu nhỏ thanh truyền.

 Chốt piston lắp tự do.

-

Theo hình dạng: Bề mặt bên trong chốt có dạng hình trục hoặc cơn.

2.1.2.3. Xéc-măng.
a. Nhiệm vụ.
Đảm bảo piston di động dễ dàng trong xylanh. Xec-măng có 2 loại là
xec-măng khí và xec-măng dầu. Xec-măng khí làm nhiệm vụ bao kín buồng cháy
tránh lọt khí cịn xec-măng dầu ngăn cách dầu bôi trơn từ hộp trục khuỷu sụt lên buồng
cháy.
b. Điều kiện làm việc.
14


Xec – măng chịu tải trọng cơ học lớn (áp lực khí cháy), chịu lực qn tính lớn,
có chu kỳ và va đập. Ngồi ra, xec – măng cịn chịu nhiệt độ cao, ma sát lớn, ăn mịn
hóa học và ứng suất lắp ghép ban đầu.
c. Yêu cầu.
 Chịu nhiệt cao: Đặc biệt với xec – măng khí tiếp xúc trực tiếp với khí cháy.
 Chịu lực va đập: Vì khi làm việc lực khí thể và lực quán tính tác dụng lên xec –
măng.
 Chịu mài mòn: Khi làm việc xec – măng ma sát với các xylanh rất lớn.
d. Phân loại.
Có hai loại là xec – măng khí và xec – măng dầu.
2.1.2.4. Nhóm thanh truyền.
a. Nhiệm vụ.
Thanh truyền là chi tiết trung gian, trong đó đầu nhỏ lắp ghép với piston, đầu
lớn liên kết với trục khuỷu. Thanh truyền có nhiệm vụ truyền lực tác dụng từ piston

đến trục khuỷu.
b. Điều kiện làm việc.
Thanh truyền có chuyển động phức tạp bao gồm: Đầu nhỏ chuyển động tịnh
tiến cùng piston, thân thanh truyền chuyển động lắc, đầu to thanh truyền chuyển động
quay cùng với trục khuỷu. Vậy thanh truyền chịu lực va đập tuần hồn như lực khí thể,
lực qn tính của nhóm piston và của chính bản thân thanh truyền.
c. Yêu cầu.
Lựa chọn kích thước và vật liệu chế tạo hợp lý để thanh truyền chịu được các
lực va đập tuần hoàn như trên.
d. Phân loại.
Theo tiết diện thân thanh truyền:
 Tiết diện hình chữ I: Có sức bền đều theo hai phương, được dùng rất phổ biến
từ động cơ cỡ nhỏ đến động cơ cỡ lớn.
15


 Tiết diện hình chữ nhật, ơ van: Có ưu điểm là dễ chế tạo, thường dùng ở động
cơ mô tô, xuồng máy cỡ nhỏ.
2.1.2.5. Trục khuỷu.
a. Nhiệm vụ.
Tiếp nhận lực từ piston tạo mômen quay kéo các máy công tác và nhận năng
lượng của bánh đà. Sau đó, truyền cho thanh truyền và piston thực hiện quá trình nén
cũng như trao đổi khí trong xylanh.
b. Điều kiện làm việc.
Trục khuỷu chịu lực do lực khí thể và lực quán tính của nhóm piston – thanh
truyền gây ra. Ngồi ra, trục khuỷu cịn chịu lực qn tính ly tâm của các khối lượng
quay lệch tâm của bản thân trục khuỷu và của thanh truyền. Những lực này gây uốn,
xoắn, dao động xoắn và dao động ngang của trục khuỷu lên các ổ đỡ.
c. Yêu cầu.
 Đảm bảo động cơ làm việc đồng đều, biên độ dao động mômen xoắn tương đối

nhỏ.
 Ứng suất sinh ra do dao động xoắn nhỏ.
 Động cơ làm việc cân bằng, ít rung động.
 Cơng nghệ chế tạo đơn giản.
d. Vật liệu chế tạo:
 Dùng thép hợp kim crôm, niken. Chế tạo bằng phương pháp rèn khn.
e. Phân loại.
Có hai loại trục khuỷu: Trục khuỷu nguyên và trục khuỷu ghép.
2.1.2.6. Bánh đà.
a. Nhiệm vụ.
Giữ cho độ không đồng đều của động cơ nằm trong giới hạn cho phép. Ngồi
ra, bánh đà cịn là nơi lắp vành răng khởi động và khắc vạch chia độ góc quay trục
khuỷu.
16


b. u cầu.
Trong q trình làm việc, bánh đà tích trữ năng lượng dư sinh ra trong q trình
sinh cơng để đắp phần năng lượng hao hụt trong các thành phần tiêu hao công khiến
cho trục khuỷu quay đều hơn, giảm được biên độ dao động của tốc độ góc trục khuỷu.
c. Phân loại.
 Bánh đà dạng đĩa: là bánh đà mỏng có mơmen qn tính nhỏ nên chỉ dùng cho
động cơ có tốc độ cao.
 Bánh đà dạng vành: là bánh đà có mơmen qn tính lớn.
 Bánh đà dạng chậu: là bánh đà có dạng trung gian của hai loại bánh đà treen, có
mơmen qn tính và sức bền lớn.
 Bánh đà dạng vành có nan hoa: Để tăng mơmen qn tính của bánh đà, phần
lớn khối lượng bánh đà ở dạng vành xa tâm quay và nối với mayơ bằng các gân
kiểu nan hoa.
2.1.3. Lựa chọn phương án truyền lực trên động cơ thiết kế.

2.1.3.1. Piston.
Dựa trên mẫu động cơ 3ZR-FE có 16 van với 4 xylanh, có 4 van là 2 van nạp và
2 van xả cho một xylanh làm việc, đảm bảo hiệu suất nạp tốt nhất. Vậy piston có đỉnh
lõm hình dạng cơn như sau được chọn.

Hình 2.1: Đỉnh piston
2.1.3.2. Chốt piston.

17


Để có kết cấu đơn giản dễ chế tạo và vì tỷ số nén động cơ xăng được thiết kế
khơng lớn lắm nên chọn chốt piston có dạng mà bề mặt bên trong là hình trụ.
2.1.3.3. Nhóm thanh truyền.
a. Đầu nhỏ thanh truyền: Có 2 dạng.
 Đầu nhỏ thanh truyền có dạng hình trụ rỗng. Khi ấy chốt piston lắp tự do.
 Đầu nhỏ thanh truyền dùng kiểu lắp chốt piston cố định.
Động cơ được thiết kế công suất không lớn nên chọn phương án đầu nhỏ thanh
truyền có dạng trụ rỗng và có khoan lỗ hứng dầu.
b. Thân thanh truyền:
Thân thanh truyền có tiết diện hình chữ I được sử dụng rất phổ biến hiện nay vì
đảm bảo sức bền theo hai phương. Vậy, chọn phương án thân thanh truyền có tiết diện
hình chữ I.
c. Đầu to thanh truyền.
Chọn phương án là một phần đầu to của thanh truyền được gắn liền với thân
thanh truyền, phần còn lại được ghép với phần trên nhờ hai bulơng. Vì phương án này
rất phổ biến trên các động cơ hiện nay.

Hình 2.2: Thanh truyền.
18



2.1.3.4. Trục khuỷu.
Chọn phương án sử dụng trục khuỷu nguyên. Vì trên động cơ xăng 4 xylanh
hiện nay phổ biến nhất là dùng trục khuỷu nguyên.
Sau khi lựa chọn các phương án thiết kế xong ta có sơ đồ cấu tạo sau:

Hình 2.3: Cấu tạo cơ cấu truyền lực.
 Nguyên lý làm việc:
 Nhóm piston chuyển động tịnh tiến lên xuống truyền lực khí thể cho thanh
truyền.
 Nhóm thanh truyền là chi tiết chuyển động trung gian, có chuyển động phức
tạp để biến chuyển động tịnh tiến của piston thành chuyền động quay của
trục khuỷu.
 Trục khuỷu là chi tiết máy quan trọng nhất, có chuyển động quay và truyền
cơng suất của động cơ ra ngoài để dẫn động máy cơng tác khác.
2.3. Phương án trao đổi khí.
2.3.1. Nhiệm vụ, yêu cầu.
a.

Nhiệm vụ

Cơ cấu phân phối khí trên động cơ đốt trong có nhiệm vụ điều khiển q trình
thay đổi mơi chất cơng tác trong động cơ. Thải sạch khí thải khỏi xylanh và nạp đầy
mơi chất mới (khơng khí hoặc hịa khí) vào xylanh giúp động cơ làm việc liên tục.
b. Yêu cầu.
19


Để đảm bảo tính năng làm việc của động cơ, cơ cấu phân phối khí phải thỏa

mãn các yêu cầu:
 Đóng mở xupap đúng thời gian quy định và đảm bảo độ kín khít.
 Độ mở đủ lớn để dịng khí lưu thơng
 Làm việc êm dịu, tuổi thọ và độ tin cậy cao
 Thuận tiện trong việc bảo dưỡng, sửa chữa động cơ và giá thành chế tạo hợp
lý.
 Hệ thống hiện đại, thiết kế nhỏ gọn.
2.3.2. Các phương án trao đổi khí trên động cơ đốt trong.
2.3.2.1. Cơ cấu phân phối khí kiểu xupap đặt.

Hình 2.4: Cơ cấu phân phối khí bố trí xupap đặt.
 Ưu điểm:
 Giảm được chiều cao động cơ.
 Kết cấu của nắp xylanh đơn giản và dẫn động xupap cũng dễ dàng.
 Nhược điểm:
 Buồng cháy không gọn gàng.

20


 Tổn thất nhiệt nhiều do diện tích làm mát lớn, làm cho hiệu suất động cơ
giảm.
 Tăng tổn thất khí động.
 Nạp khơng đầy, thải khơng sạch.
2.3.2.2. Cơ cấu phân phối khí kiểu xupap treo.
a.

Cơ cấu phân phối khí loại trục cam bố trí trên nắp máy.

Hình 2.5: Cơ cấu phân phối khí loại trục cam bố trí trên nắp máy.

1. Xupap; 2. Ống dẫn hướng; 3. Lò xo xupap; 4. Đĩa lò xo; 5. Con đội; 6. Cam; 7.
Móng hãm; 8. Đế xupap.
21


 Ưu điểm:
 Buồng cháy gọn.
 Làm việc ít tiếng ồn, có độ chính xác cao.
 Đường nạp và đường thải thơng thống, làm cho sức cản khí động nhỏ.
 Nhược điểm:
 Cơ cấu dẫn động trục cam phức tạp.
 Làm cho kết cấu của nắp xylanh trở nên phức tạp gây khó khăn cho gia
cơng chế tạo.
b. Cơ cấu phân phối khí loại trục cam bố trí trên thân máy.

Hình 2.6: Cơ cấu phân phối khí bố trí trục cam trên thân máy.
1. Ống dẫn hướng; 2. Lò xo xupap; 3. Đĩa lị xo; 4. Móng hãm; 5. Xupap;
6. Địn bẫy; 7. Vít chỉnh xupap; 8. Đế xupap; 9. Đũa đẩy; 10. Con đội; 11. Cam.
22


 Ưu điểm:
 Buồng cháy nhỏ gọn, diện tích truyền nhiệt nhỏ, giảm được tổn thất
nhiệt.
 Dễ tăng tỉ số nén, đường nạp đường thải thơng thống, tăng hệ số
nạp, giảm hệ số khí sót. Đảm bảo góc phối khí chính xác hơn.
 Nhược điểm:
 Dẫn động xupap phức tạp hơn.
 Kết cấu nắp xupap phức tạp, khó chế tạo.
 Chiều cao của động cơ tăng lên.

2.3.3. Lựa chọn phương án phân phối khí trên động cơ thiết kế.

Hình 2.7: Cấu tạo hệ thống VVT-i kép.
 Nguyên lý làm việc của động cơ DOHC.
Hình 2.8: Cấu tạo động cơ DOHC.

23


Khi động cơ làm việc, trục cam quay thi các quả cam được gắn trên trục cam
cũng quay theo, trực tiếp tiếp xúc với van nạp và xả không cần phải qua con đội, đũa
đẩy...
-

-

Ưu điểm:
Ỉ

Dễ sửa chữa.

Ỉ

Cơ cấu hoạt động êm.

Nhược điểm: Hệ thống phức tạp, khó chế tạo.

2.4. Hệ thống nhiên liệu.
2.4.1. Nhiệm vụ, yêu cầu.
a.


Nhiệm vụ

Hệ thống nhiên liệu của động cơ xăng có chức năng cung cấp hỗn hợp cháy cho
động cơ hoạt động ổn định.
b. u cầu.
 Có độ bay hơi thích hợp để động cơ dễ khởi động và làm việc ổn định.
 Có tính chống kích nổ cao, bảo đảm cho động cơ làm việc bình thường ở
phụ tải lớn.

24