Giáo trình Cơ khí nông nghiệp

Nội dung text: Giáo trình Cơ khí nông nghiệp

1. dụng là xăng. b. Đặc điểm cấu tạo và hoạt động: - Hỗn hợp đốt được tạo thành bên ngoài xilanh của động cơ nhờ bộ chế hoà khí. Hỗn hợp đốt được nạp vào trong xilanh ở kỳ nạp vì vậy với động cơ xăng lý số nén không cao (6 ÷ 10,5 lần). - Phương pháp đốt cháy hỗn hợp đốt: đốt cháy cưỡng bức nhờ tia lửa điện cao áp. - Để hoàn thành một chu trình công tác piston dịch chuyển 4 lần lên xuống trong xilanh của động cơ, tương ứng với hai vòng quay của trục cơ. c. Chu trình làm việc: * Hành trình thứ nhất (kỳ nạp): Piston dịch chuyển từ ĐCT xuống ĐCD, xupap nạp mở, xupap xả đóng, thể tích trong xilanh tăng dần, áp suất giảm dần đạt độ chân không 0,25 - 0,35 Kg/cm2. Do có sự chênh lệch áp suất giữa môi trường và trong xilanh, không khí sẽ đi qua bầu lọc không khí tạo thành không khí sạch, khi qua bộ chế hoà khí sẽ tạo thành hỗn hợp đốt nạp vào trong xilanh của động cơ, kỳ nạp kết thúc áp suất hỗn hợp đất trong xilanh đạt 0,70 - 0,90 Kg/cm2, nhiệt độ 300 - 4000K (T0k = t0c + 273). * Hành trình thứ hai (kỳ nén): Piston dịch chuyển từ ĐCD lên ĐCT, cả hai xupap đều đóng. Thể tích trong xilanh giảm dần, áp suất và nhiệt độ của hỗn hợp đốt tăng dần. Cuối quá trình nén áp suất của hỗn hợp đất đạt 7 - 9 Kg/cm2 và nhiệt độ T = 500 - 7000K. Khi piston gần đến ĐCT, cách khoảng 15 - 450 tính theo góc quay của trục cơ, thì buổi bật tia lửa điện cao áp để đốt cháy hỗn hợp đốt (góc đốt sớm). - Hành trình thứ ba (kỳ giãn nở sinh công): Lúc này cả 2 xupap đều đóng kín, hỗn hợp đốt bị đốt cháy hoàn toàn trong thể tích buồng đốt, áp suất và nhiệt độ của khí cháy sẽ tăng lên một cách đột ngột, P: 30 - 50 Kg/cm2, nhiệt độ T = 2200 - 27000K, sẽ tạo thành áp lực tác động vào đáy piston đẩy piston đi từ ĐCT xuống ĐCD thông qua tay biên đẩy trục cơ quay thực hiện quá trình sinh công (thời kỳ này nhiệt năng được biến thành cơ năng nên gọi là kỳ sinh công). Cuối quá trình giãn nở sinh công áp suất và nhiệt độ trong xilanh giảm xuống, P = 3 - 5 kg/cm2, T = 1500 - 18000K. * Hành trình thứ tư (kỳ xả): Ở kỳ này piston dịch chuyển từ ĐCD lên ĐCT, xupap xả mở, xupap nạp đóng, do áp suất khí còn dư ở cuối kỳ sinh công một phần sản phẩm khí cháy tự 12
2. thoát ra ngoài, phần còn lại sẽ bị piston dồn ra ngoài qua cửa xả. Cuối quá trình xả P = 1,1- 1,15 Kg/cm2, T = 900 - 12000K. Sau đó động cơ lại tiếp tục thực hiện một chu trình làm việc mới, cứ như vậy động cơ sẽ làm việc liên tục. 1.2.1.2. Động cơ điezen 4 kỳ a. Định nghĩa: động cơ điêzen 4 kỳ là loại động cơ nhiệt đốt trong kiểu piston chuyển động tịnh tiến có chu trình làm việc thực hiện trong 4 kỳ tương ứng với 4 lần dịch chuyển lên xuống của piston (2 vòng quay của trục cơ), có nhiên liệu sử dụng là dầu điêzen. b. Đặc điểm cấu tạo và hoạt động - Ở kỳ nạp động cơ chỉ nạp không khí sạch, vì vậy loại động cơ này có khả năng nén đến nhiệt độ và áp suất cao hơn động cơ xăng. - Hỗn hợp đất được tạo thành ngay bên trong xilanh của động cơ ở cuối kỳ nén vào thời điểm này kim phun phun tơi nhiên liệu vào trong buồng đất (góc phun sớm), nhiên liệu hoà trộn với không khí tạo thành hồn hơn đất. - Phương pháp đốt cháy: hỗn hợp đất tự bốc cháy do bị nén lại tới áp suất và nhiệt độ cao. - Để hoàn thành một chu trình công tác piston dịch chuyển 4 lần lên xuống trong xilanh tương ứng với hai vòng quay của trục cơ. c. Chu trình làm việc: * Hành trình thứ nhất (kỳ nạp): Piston dịch chuyển từ ĐCT xuống ĐCD, xu nạp nạp mở, xupap xả đóng, thể tích trong xilanh tăng dần, áp suất giảm dần, P = 0,25 - 0,35 kg/cm2. Do có sự chênh lệch áp suất giữa môi trường và trong xilanh không khí sẽ đi qua bầu lọc không khí tạo thành không khí sạch qua cửa nạp nạp đầy cho xilanh, cuối kỳ nạp áp suất không khí trong xilanh đạt P: 0,75 - 0,95 kg/cm2, nhiệt độ 300 - 4000K. * Hành trình thứ hai (kỳ nén): Piston dịch chuyển từ ĐCD lên ĐCT, cả hai xupap đều đóng kín, thể tích trong xilanh giảm dần, áp suất và nhiệt độ của không khí sạch sẽ tăng dần. Cuối quá trình nén áp suất trong xilanh đạt P 30 - 40 kg/cm2, T = 750 - 10000K (với nhiệt độ này nhiên liệu có thể tự bốc cháy). Gần cuối quá trình nén, khi piston gần đến ĐCT, cách khoảng 4 - 150 tính theo góc quay của trục có thì nhiên liệu được phun với áp suất cao (110 - 180 kg/cm2) thành dạng sương mù qua đòi phun nhiên liệu vào buồng đốt. * Hành trình thứ ba (kỳ giãn nở sinh công): 13
3. Do nhiên liệu phun vào buồng đốt, lúc đầu nó ở dạng hạt. Sau đó nhanh chóng bốc hơi hoà trộn với không khí có áp suất có và nhiệt độ lớn tạo thành hỗn hợp đất, nhiên liệu sẽ ma sát với không khí để tự bốc cháy. Nhiệt độ và áp suất của khí cháy sẽ tăng lên một cách đột ngột P = 50 - 80 kg/cm2, T = 1900 - 22000K, tạo thành áp lực đẩy piston đi từ ĐCT Xuống ĐCD thông qua tay biên đẩy trục cơ quay thực hiện quá trình sinh công. Cuối quá trình giãn nở sinh công áp suất và nhiệt độ trong xilanh giảm xuống P = 2,5 - 3 kg/cm2, T = 900 - 12000K. * Hành trình thứ tư (kỳ xả): Ở kỳ này piston dịch chuyển từ ĐCD lên ĐCT, xupap xả mở, xupap nạp đóng, do áp suất khí còn dư ở cuối kỳ sinh công một phần sản phẩm khí cháy tự thoát ra ngoài, phần còn lại sẽ bị piston dồn ra ngoài qua cửa xả. Cuối quá trình xả P = 1,1- 1,15 Kg/cm2, T = 700 - 9000K. Sau đó động cơ lại tiếp tục thực hiện một chu trình làm việc mới, cứ như vậy động cơ sẽ làm việc liên tục. 1.2.2. Động cơ 2 kỳ 1.2.2.1. Động cơ xăng 2 kỳ a. Định nghĩa: động cơ xăng 2 kỳ là loại động cơ nhiệt đất trong kiểu piston chuyển động tịnh tiến có chu trình làm việc thực hiện trong 2 kỳ tương ứng với 2 lần dịch chuyển lên xuống của piston (l vòng quay của trục cơ), có nhiên liệu sử dụng là xăng. b. Đặc điểm cấu tạo và hoạt động: - Hỗn hợp đốt được tạo thành bên ngoài xilanh của động cơ. 14
4. - Phương pháp đốt cháy: đốt cháy cưỡng bức bằng tia lửa điện cao áp. - Hỗn hợp đốt được nạp và chứa ở đáy các te của động cơ, vì vậy để bôi trơn cho các chi tiết của động cơ phải pha dầu nhờn vào nhiên liệu nên loại động cơ này không có hệ thống bôi trơn độc lập. Nắp xilanh của động cơ chỉ có lỗ khoan để lắp buổi, các của nạp, thổi, xả được bố trí trên thành xilanh. Vị trí của các cửa theo độ cao từ trên xuống là: xả, thổi, nạp. - Đáy của piston và nắp xilanh có dạng cong lồi để dẫn hướng cho hỗn hợp đất và khí xả Cửa xả, cửa thổi, cửa nạp được piston trực tiếp đóng mở khi di chuyển vì vậy động cơ cũng không có hệ thống phân phối khí độc lập. Khoang đáy các te chỉ thông với bộ chế hoà khí và thông với khoang trên piston qua cửa thổi khi piston mở cửa này. Để hoàn thành một chu trình công tác piston sẽ dịch chuyển 2 lần lên xuống trong xilanh tương ứng với 1vòng quay của trục cơ. c. Chu trình làm việc: * Hành trình thứ nhất: (piston đi từ ĐCT xuống ĐCD) Giả sử piston đang ở ĐCT, lúc này ở phía trên của piston hỗn hợp đất đã cháy. Khoang đáy các te đã chứa đầy hỗn hợp đốt được nạp vào từ bộ chế hoà khí lúc này cửa xả đóng kín, cứa nạp mở. Khi buổi bật tia lửa điện đốt cháy toàn bộ hỗn hợp đất, áp suất và nhiệt độ của khí cháy sẽ tăng vọt tạo thành áp lực tác động vào đáy piston đẩy piston đi xuống thông qua tay biên đẩy trục cơ quay thực hiện quá trình sinh công. Trong quá trình đi xuống, đầu tiên piston mở cửa xả, đồng thời đóng cửa nạp, một phần sản phẩm khí cháy tự thoát ra ngoài qua cửa xả ra ngoài (xả thuần tuý khí cháy). Lúc này khoang đáy các te là khoang kín và có thể tích giảm dần, áp suất của hỗn hợp đốt tại đây tăng dần. Piston tiếp tục đi xuống mở cửa thổi hỗn hợp đốt trong buồng các te bị nén ép dồn qua cửa thổi, thổi lên phía trên, dồn sản phẩm khí cháy ra ngoài đồng thời nạp hỗn hợp đốt cho xilanh. Quá trình này tiếp tục diễn ra đến khi piston xuống đến ĐCD kết thúc kỳ thứ nhất. * Hành trình thứ hai: (piston di chuyển từ ĐCD lên ĐCT) Piston di chuyển lên khi chưa đóng cửa thổi, hỗn hợp đất vẫn tiếp tục dồn từ các te lên phía trên đẩy khí xả ra ngoài. Piston đi lên đầu tiên đóng cửa thổi kết thúc quá trình nạp hỗn hợp đốt lên phía trên tuy nhiên cửa xả chưa đóng nên hỗn hợp đốt và khí xả tiếp tục thoát ra ngoài (xả thuần tuý lần hai). Khoang đáy các te lúc này trở thành khoang kín, có thể tích tăng dần, áp suất giảm dần. Piston tiếp tục đi lên đóng cửa xả, đồng thời mở cửa nạp. Ở khoang phía trên của piston lúc này trở thành khoang kín có thể tích giảm dần, áp suất tăng dần, động cơ bắt đầu thực hiện quá trình nén. Ở khoang phía dưới của piston (đáy cácte) do có áp suất thấp hơn áp suất khí quyển nên hút hỗn hợp đốt từ bộ chế hoà khí và0, thực hiện quá trình nạp hỗn hợp đốt vào đáy các te. Ở khoang phía trên của piston nhiệt độ 15
5. và áp suất của hỗn hợp đốt tăng dần. Gần cuối quá trình nén, khi piston lên gần đến ĐCT thì buổi sẽ bật tia lửa điện cao áp để đốt cháy hỗn hợp đất (cách ĐCT một góc 8 - 100 tính theo góc quay của trục cơ). Đồng thời lúc đó phía dưới piston, hỗn hợp đốt đã được nạp đầy vào buồng cácte, khi piston lên đến ĐCT động cơ đã kết thúc kỳ thứ hai lúc này động cơ hoàn thành một chu trình làm việc. Tiếp sau đó lại đến một chu trình làm việc mới, cứ như vậy động cơ sẽ làm việc liên tục. 1.2.2.2. Động cơ điêzen 2 kỳ a. Định nghĩa: động cơ điêzen 2 kỳ là loại động cơ nhiệt đất trong kiểu piston chuyển động tịnh tiến có chu trình làm việc thực hiện trong 2 kỳ tương ứng với 2 lần dịch chuyển lên xuống của piston ( 1 vòng quay của trục cơ), có nhiên liệu sử dụng là dầu điêzen. b. Đặc điểm cấu tạo và hoạt động: - Ở kỳ nạp động cơ chỉ nạp không khí sạch, vì vậy loại động cơ này có khả năng nén đến nhiệt độ và áp suất cao hơn động cơ xăng. - Hỗn hợp đốt được tạo thành ngay bên trong xilanh của động cơ ở cuối kỳ nén vào thời điểm này kim phun phun tơi nhiên liệu vào trong buồng đất, nhiên liệu hoà trộn với không khí tạo thành hỗn hợp đốt. - Phương pháp đốt cháy: hỗn hợp đốt tự bốc cháy do bị nén lại tới áp suất và nhiệt độ cao. - Để hoàn thành một chu trình công tác piston dịch chuyển hai lần lên xuống 16
6. trong xilanh tương ứng với một vòng quay của trục cơ. - Trên nắp xilanh chỉ gia công cửa xả (hai cửa xả), các cửa này được đóng mở bởi các xupap. - Cửa nạp được bố trí ở thành xilanh, để nạp đầy không khí và dồn khí xả ra ở trước cửa nạp động cơ điêzen bố trí một máy nén khí do vậy động cơ điêzen hai kỳ chỉ sản xuất loại động cơ có công suất lớn. c. Chu trình làm việc của động cơ: * Hành trình thứ nhất: giả sử piston đang ở điểm chết trên, lúc này cả hai xupap đều đóng kín. Trong xilanh không khí đã được nén lại, nhiên liệu đã được phun vào hoà trộn với không khí tạo thành hỗn hợp đất, hỗn hợp đốt đã cháy. Hỗn hợp đốt cháy làm nhiệt độ của khí cháy tăng đột ngột, khí cháy giãn nở tác động vào đáy piston một lực đẩy piston di chuyển xuống ĐCD, thông qua tay biên đẩy trục cơ quay thực hiện quá trình sinh công. Piston di chuyển xuống sẽ thở cửa nạp, đồng thời ở phía trên cả 2 xupap xả đều mở, quá trình sinh công kết thúc. Không khí sạch từ máy nén khí thổi vào trong xilanh dồn khí xả ra ngoài, quá trình này tiếp tục diễn ra đến khi piston xuống đến ĐCD kết thúc kỳ thứ nhất. * Hành trình thứ hai: ở kỳ này piston di chuyển từ ĐCD lên ĐCT, trước khi piston đóng cửa nạp ở phía trên không khí sạch tiếp tục nạp vào và dồn khí xả ra ngoài. Đến khi piston đóng cửa nạp, đồng thời ở phía trên cả hai xupap xả đồng thời đóng lại. Khoang xilanh lúc này trở thành khoang kín có thể tích giảm dần, áp suất và nhiệt độ của không khí tăng dần động cơ thực hiện quá trình nén. Trước khi piston lên đến ĐCT cách điểm chết trên một góc 4 - 150 lúc này kim phun phun tơi nhiên liệu vào trong buồng đốt, nhiên liệu hoà trộn với không khí tạo thành hỗn hợp đất do nhiệt độ của hỗn hợp đốt cao nên tự bốc cháy, quá trình cháy diễn ra đến khi piston lên đến ĐCT, kết thúc một chu trình làm việc và lại tiếp tục thực hiện chu trình tiếp theo. 1.3. So sánh đặc điểm chính của các loại động cơ Để so sánh các loại động cơ ta phải so sánh trên các động cơ có cùng kích thước xilanh, có cùng số vòng quay của trục cơ. 1.3.1. So sánh động cơ hai kỳ và động cơ bốn kỳ (chỉ so sánh động cơ xăng) 1.3.1.1. So sánh giống khác nhau a. Giống nhau: - Cả hai loại động cơ đều là loại động cơ đốt trong kiểu piston chuyển động tịnh tiến sử dụng nhiên liệu lỏng. - Cùng có quá trình chuyển hoá năng lượng như nhau: hoá năng nhiệt năng cơ năng. 17
7. - Cùng có phương pháp tạo thành và phương pháp đốt cháy hỗn hợp đất, cùng có một số hệ thống làm việc giống nhau như: cơ cấu biên tay quay, hệ thống cung cấp nhiên liệu, hệ thống đốt cháy, hệ thống khởi động, hệ thống làm mát. b. Khác nhau: - Có chu trình làm việc khác nhau: 2 - 4 kỳ, số lần sinh công khác nhau (trên cùng số vòng quay của trục cơ) do vậy công suất của hai động cơ khác nhau. Công suất của động cơ xăng 2 kỳ lớn gấp 1,6 - 1,7 lần so với động cơ 4 kỳ. Có kết cấu động cơ khác nhau: động cơ xăng 2 kỳ không có hệ thống bôi trơn độc lập, không có các chi tiết thuộc hệ thống phân phối khí (phân phối khí kiểu ngăn kéo). Kết cấu của các chi tiết thuộc cơ cấu biên tay quay khác nhau như: piston, xilanh, nắp xilanh, đáy các te. 1.3.1.2. So sánh ưu nhược điểm giữa 2 loài động cơ a. Động cơ xăng 2 kỳ: * Ưu điểm: - Có tần số sinh công lớn hơn (gấp 2 lần) nên công suất của động cơ lớn hơn 1,6 - 1,7 lần so với động cơ 4 kỳ. - Do tần số sinh công lớn hơn, tỷ số nén của động cơ thấp nên động cơ làm việc êm hơn (ít rung), trọng lượng bánh đà nhỏ hơn, khả năng tăng tốc của động cơ nhanh hơn, số vòng quay của trục cơ lớn. - Có số lượng chi tiết ít hơn: không có hệ thống bôi trơn, phân phối khí độc lập, hệ thống làm mát bằng không khí vì vậy kết cấu động cơ nhỏ gọn, nhẹ. - Động cơ xăng 2 kỳ dễ khởi động hơn. * Nhược điểm: - Hiệu suất làm việc của động cơ kém do khả năng nạp đầy xả sạch kém, tỷ số nén của động cơ thấp. - Động cơ xăng hai kỳ tiêu tốn nhiều nhiên liệu hơn do xả một phần hỗn hợp đốt ra môi trường. - Do khả năng bôi trơn của động cơ không hoàn hảo (dầu bôi trơn hoà trộn với hỗn hợp đốt sẽ bay hơi để bôi trơn cho các chi tiết) nên độ bền của các chi tiết máy thấp dẫn đến tuổi thọ của động cơ thấp, chi phí sửa chữa lớn. - Do các chi tiết thuộc cơ cấu biên tay quay có kết cấu chính xác nên chế tạo đắt tiền (đặc biệt là xilanh của động cơi. Động cơ xăng 2 kỳ có nguy cơ gây ô nhiễm môi trường và chi phí cho nhiên liệu đắt hơn (do đốt và xả dầu nhờn cùng nhiên liệu ra môi trường). 18
8. b. Động cơ xăng 4 kỳ * Ưu điểm: - Động cơ có hiệu suất làm việc cao hơn, chi phí nhiên liệu thấp hơn. - Động cơ ít gây ô nhiễm môi trường hơn, nhiên liệu rẻ hơn. - Tuổi thọ của động cơ cao hơn. * Nhược điểm: - Kết cấu của động cơ cồng kềnh hơn, nhiều chi tiết, động cơ nặng hơn (khi so cùng công suất). - Động cơ làm việc rung hơn, khả năng tăng tốc chậm hơn, trọng lượng bánh đà của động cơ lớn, động cơ khó khởi động hơn. 1.3.2. So sánh động cơ xăng và động cơ điêzen (chỉ so sánh động cơ 4 kỳ có cùng công suất, cùng số vòng quay của trục cơ) 1.3.2.1. So sánh sự giống khác nhau a. Giống nhau: - Cả hai loại động cơ đều là loại động cơ đốt trong kiểu piston chuyển động tịnh tiến sử dụng nhiên liệu lỏng. - Cùng có quá trình chuyển hoá năng lượng như nhau: hoá năng nhiệt năng cơ năng. - Cùng sử dụng nhiên liệu lỏng, cùng phải có các hệ thống làm việc giống nhau như: cơ cấu biên tay quay, cơ cấu phân phối khí, hệ thống cung cấp nhiên liệu, hệ thống bôi trơn, hệ thống khởi động, hệ thống làm mát. b. Khác nhau: - Loại nhiên liệu sử dụng khác nhau nên phương pháp tạo thành hỗn hợp đất khác nhau, phương pháp đốt cháy hỗn hợp đất khác nhau. - Động cơ điêzen không có hệ thống điện cao áp. - Tỷ số nén của 2 loại động cơ khác nhau. - Hiệu suất nhiệt của 2 loại động cơ khác nhau. - Chi phí nhiên liệu khác nhau. 1.3.2.2. So sánh ưu nhược điểm: a. Động cơ điêzen: * Ưu điểm: - Nhiên liệu của động cơ rẻ hơn, dễ bảo quản, an toàn hơn với người sử dụng. - Động cơ không có hệ thống điện cao áp nên làm việc an toàn hơn. 19
9. - Tỷ số nén của động cơ cao hơn nên hiệu suất nhiệt của động cơ cao hơn, chi phí nhiên liệu thấp hơn. - Hệ thống cung cấp nhiên liệu chế tạo chính xác hơn (lọc qua nhiều cấp), nên độ bền lớn hơn. - Nhiên liệu của động cơ ít gây ô nhiễm môi trường hơn. - Tuổi thọ của động cơ cao hơn. * Nhược điểm: Do tỷ số nén lớn nên kích thước của các chi tiết thuộc cơ cấu biên tay quay tăng lên, bánh đà có trọng lượng lớn hơn. Số lượng chi tiết của hệ thống cung cấp nhiên liệu nhiều, kết cấu phức tạp do vậy kết cấu của động cơ điêzen 4 kỳ cồng kềnh hơn, năng nề hơn. Động cơ làm việc rung hơn (diễn biến áp suất trong xilanh thay đổi trong biên độ rộng nhất là ở kỳ sinh công), khả năng tăng tốc của động cơ chậm, số vòng quay của trục cơ thấp hơn. Động cơ khó khởi động hơn. b. Động cơ xăng: * Ưu điểm: Kết cấu của động cơ nhỏ gọn hơn, trọng lượng bánh đà và tổng thể cả động cơ nhẹ hơn (trên đơn vị công suất). - Số vòng quay của trục cơ lớn hơn, khả năng tăng tốc của động cơ nhanh hơn. Động cơ dễ khởi động hơn. - Giá thành chế tạo động cơ rẻ hơn. * Nhược điểm: Nhiên liệu đắt tiền hơn, khó bảo quản hơn, dễ gây ô nhiễm môi trường, chi phí nhiên liệu cao hơn, hiệu suất nhiệt của động cơ thấp hơn. Tuổi thọ của động cơ thấp hơn, không chế tạo được loại động cơ có công suất rất lớn. - Khả năng an toàn của động cơ thấp hơn (nguy cơ cháy động cơ cao). 1.4. Động cơ nhiều xilanh Các loại động cơ một xilanh đều có chung các nhược điểm như sau: - Không có khả năng tăng công suất. - Số vòng quay của trục cơ thấp, trục cơ quay không đều. 20
10. - Khả năng tăng tốc chậm. - Động cơ làm việc rung không cân bằng. - Trọng lượng của bánh đà lớn. Để khắc phục các nhược điểm trên của động cơ một xilanh người ta chế tạo động cơ nhiều xilanh. 1.4.1. Định nghĩa động cơ nhiều xilanh Động cơ nhiều xilanh là động cơ bao gồm nhiều cụm piston - xilanh có cùng kích thước lắp chung trên một thân động cơ, có chung trục cơ, có chung các hệ thống làm việc khác. 1.4.2. Chu trình làm việc của động cơ nhiều xilanh Để thiết lập chu trình làm việc của động cơ nhiều xilanh nhằm khắc phục các nhược điểm của động cơ một xilanh như: giảm độ rung, giảm kích thước của bánh đà, tăng số vòng quay của trục cơ, tạo diều kiện để trục cơ quay đều hơn và thay đổi khả năng tăng tốc cho động cơ người ta phân đều các kỳ giống nhau của các xilanh trong động cơ trên tổng góc quay của một chu trình. Gọi góc lệch nhau của các kỳ giống nhau của động cơ trên một chu trình là ép (đây cũng là góc lệch giữa các cổ biên của trục cơ) ta có thể tính ϕ theo công thức sau: ϕ = (Tổng góc quay của một chu trình làm việc)/ (Tổng số xilanh) 7200 Với động cơ 4 kỳ: φ = i 3600 Với động cơ 2 kỳ: φ = (trong đó i là số xilanh của động cơ). i Tuy nhiên với động cơ nhiều xilanh thì chiều dài của trục cơ lớn vì vậy cần phải bố trí các kỳ sinh công của động cơ (kỳ có tác động lực lớn nhất lên trục cơ) để lực tác động lên trục cơ phân bố đều tránh tác động cục bộ gây nên mômen xoắn trên trục. Do vậy cần phải chọn một trật tự làm việc hợp lý cho các xilanh của động cơ để phân bố đều các lực này. Trật tự này do các nhà máy thiết kế, chế tạo động cơ tính toán chọn lựa trước khi chế tạo. Ví dụ: - Với động cơ 4 kỳ 2 xilanh có thể chọn các trật tự: 1-2 -0 -0, hoặc 1-0 -0 -2. - Với động cơ 4 kỳ 4 xilanh có thể chọn các trật tự: 1- 3 - 4 - 2, hoặc 1-2 -4 -3. - Với động cơ 4 kỳ 6 xilanh thường có trật tự: 1- 5 - 3 - 6 - 2 - 4. - Với động cơ 4 kỳ 8 xilanh thường có trật tự: 1- 5 - 4 - 2 - 6 - 3 - 7 - 8. Các xilanh của động cơ nhiều xilanh có thể được bố trí thành 1 hay nhiều 21
11. hàng, các động cơ có xilanh bố trí thành nhiều hàng các hàng xilanh có thể xếp với nhau thành hình chữ V, hình Y, Ұ. Sau khi đã có trật tự làm việc của động cơ ta có thể lập bảng chu trình làm việc của động cơ. Ví dụ với động cơ 4 xilanh 4 kỳ có trật tự làm việc 1- 3 - 4 - 2 ta có bảng chu trình làm việc của động cơ như sau: Xilanh Góc quay 1 2 3 4 1800 Sinh công Xả Nén Nạp Vòng quay thứ nhất 3600 Xả Nạp Sinh công Nén 1800 Nạp Nén Xả Sinh công Vòng quay thứ hai 3600 Nén Sinh công Nạp Xả Với động cơ 4 xilanh 4 kỳ có trật tự làm việc 1- 5 - 3 - 6 - 2 - 4 ta có bảng chu trình làm việc như sau: Xilanh 1 2 3 4 5 6 Góc quay 600 Nạp Sinh công Nén 0 120 0 Vòng quay thứ 180 Sinh công Nạp Nén Xả Nạp nhất Sinh công 2400 3000 Xả Nén 3600 Sinh công Nạp Nén Xả 600 1200 Nạp 1800 Sinh công Vòng quay thứ hai Sinh công Xả Nén Nạp 2400 0 300 Nén Xả Nạp Sinh công Nén Xả 3600 Với động cơ 4 kỳ 8 xilanh có trật tự làm việc 1- 5 - 4 - 2 - 6 - 3 - 7 - 8 ta có thể lập bảng chu trình làm việc của động cơ như sau: Xilanh 1 2 3 4 5 6 7 8 Góc quay 900 Nạp Xả Nén SC SC Nén Nạp Xả 1800 Vòng quay thứ nhất Nén Nạp SC Xả 2700 Xả SC Nén Nạp 3600 SC Nén Xả Nạp 900 Nạp Xả SC Nén 1800 Vòng quay thứ hai Xả SC Nạp Nén 2700 Nén Nạp Xả SC 3600 Nạp Xả Nén SC 22