Lý thuyết động cơ đốt trong

3 Ch−¬ng I. Kh¸i qu¸t vÒ ®éng c¬ ®èt trong 1.1 §éng c¬ ®éng c¬ ®èt trong lµ mét lo¹i ®éng c¬ nhiÖt §éng c¬ nhiÖt lµ mét lo¹i m¸y biÕn ®æi nhiÖt n¨ng cña nhiªn liÖu thµnh c¬ n¨ng. Cã thÓ ph©n qu¸ tr×nh c«ng t¸c cña ®éng c¬ nhiÖt thµnh hai qu¸ tr×nh c¬ b¶n nh− sau: - §èt ch¸y nhiªn liÖu, gi¶i phãng ho¸ n¨ng thµnh nhiÖt n¨ng vµ gia nhiÖt cho m«i chÊt c«ng t¸c. Trong giai ®o¹n nµy x¶y ra c¸c hiÖn t−îng lý ho¸ rÊt phøc t¹p. - BiÕn ®æi tr¹ng th¸i cña m«i chÊt c«ng t¸c, hay nãi c¸ch kh¸c, m«i chÊt c«ng t¸c thùc hiÖn chu tr×nh nhiÖt ®éng ®Ó biÕn ®æi mét phÇn nhiÖt n¨ng thµnh c¬ n¨ng. Trªn c¬ së ®ã cã thÓ ph©n lo¹i ®éng c¬ nhiÖt thµnh hai lo¹i chÝnh lµ ®éng c¬ ®èt ngoµi vµ ®éng c¬ ®èt trong. ë ®éng c¬ ®èt ngoµi, vÝ dô m¸y h¬i n−íc cæ ®iÓn trªn tµu ho¶, hai giai ®o¹n trªn x¶y ra ë hai n¬i kh¸c nhau. Giai ®o¹n thø nhÊt x¶y ra t¹i buång ®èt vµ nåi xóp-de, kÕt qu¶ ®−îc h¬i n−íc cã ¸p suÊt vµ nhiÖt ®é cao. Cßn giai ®o¹n thø hai lµ qu¸ tr×nh giEn në cña h¬i n−íc trong buång c«ng t¸c vµ sinh c«ng lµm quay b¸nh xe. Cßn ë ®éng c¬ ®èt trong, hai giai ®o¹n trªn diÔn ra t¹i cïng mét vÞ trÝ, ®ã lµ bªn trong buång c«ng t¸c cña ®éng c¬. Hai lo¹i ®éng c¬ nãi trªn ®Òu cã hai kiÓu kÕt cÊu, ®ã lµ ®éng c¬ kiÓu piston vµ kiÓu tuèc-bin theo s¬ ®å d−íi ®©y, h×nh 1-1. H×nh 1-1. §éng c¬ ®èt trong thuéc hä ®éng c¬ nhiÖt Do giíi h¹n cña gi¸o tr×nh, chóng ta chØ xÐt ®éng c¬ ®èt trong kiÓu piston vµ tõ ®©y gäi v¾n t¾t lµ ®éng c¬ ®èt trong. Trong thùc tÕ, ®éng c¬ kiÓu tuèc bin lµ ®èi t−îng kh¶o s¸t cña chuyªn ngµnh m¸y tuèc-bin. 1.2 So s¸nh ®éng c¬ ®èt trong víi c¸c ®éng c¬ nhiÖt kh¸c 1.2.1 ¦u ®iÓm - HiÖu suÊt cã Ých ηe lín nhÊt, cã thÓ ®¹t tíi 50% hoÆc h¬n n÷a. Trong khi ®ã, m¸y h¬i n−íc cæ ®iÓn kiÓu piston chØ ®¹t kho¶ng 16%, tuèc bin h¬i n−íc tõ 22 ®Õn 28%, cßn tuèc bin khÝ còng chØ tíi 30%. Lý do chñ yÕu lµ v× chu tr×nh C¸c-n« t−¬ng ®−¬ng cña ®éng c¬ ®èt trong cã chªnh lÖch nhiÖt ®é trung b×nh cña nguån nãng vµ nguån l¹nh lín nhÊt (Theo ®Þnh luËt C¸c-n« hiÖu suÊt nhiÖt 1 2 t T T1 −=η , trong ®ã T1 lµ nhiÖt ®é nguån §éng c¬ nhiÖt §éng c¬ ®èt ngoµi §éng c¬ ®èt trong KiÓu piston KiÓu tuèc-bin KiÓu piston KiÓu tuèc-bin 4 nãng vµ T2 lµ nhiÖt ®é nguån l¹nh). Cô thÓ trong ®éng c¬ ®èt trong, nhiÖt ®é qu¸ tr×nh ch¸y rÊt cao cã thÓ ®Õn 1800 ®Õn 2700 K, trong khi nhiÖt ®é cuèi qu¸ tr×nh giEn në kh¸ nhá, chØ vµo kho¶ng 900 ®Õn 1500 K. - KÝch th−íc vµ träng l−îng nhá, c«ng suÊt riªng lín. Nguyªn nh©n chÝnh lµ do qu¸ tr×nh ch¸y diÔn ra trong xy lanh cña ®éng c¬ nªn kh«ng cÇn c¸c thiÕt bÞ cång kÒnh nh− lß ®èt, nåi h¬i... vµ do sö dông nhiªn liÖu cã nhiÖt trÞ cao (vÝ dô nh− x¨ng, nhiªn liÖu diesel... so víi than, cñi, khÝ ®èt... dïng trong ®éng c¬ ®èt ngoµi). Do ®ã, ®éng c¬ ®èt trong rÊt thÝch hîp cho c¸c ph−¬ng tiÖn vËn t¶i víi b¸n kÝnh ho¹t ®éng réng. - Khëi ®éng, vËn hµnh vµ ch¨m sãc ®éng c¬ thuËn tiÖn, dÔ dµng. 1.2.2 Nh−îc ®iÓm - Kh¶ n¨ng qu¸ t¶i kÐm, cô thÓ kh«ng qu¸ 10% trong 1 giê. - T¹i chÕ ®é tèc ®é vßng quay nhá, m« men sinh ra kh«ng lín. Do ®ã, ®éng c¬ kh«ng thÓ khëi ®éng ®−îc khi cã t¶i vµ ph¶i cã hÖ thèng khëi ®éng riªng. - C«ng suÊt cùc ®¹i kh«ng lín. VÝ dô, mét trong nh÷ng ®éng c¬ lín nhÊt thÕ giíi lµ ®éng c¬ cña hEng MAN B&W cã c«ng suÊt 68.520 kW (sè liÖu 1997), trong khi tuèc-bin h¬i b×nh th−êng còng cã c«ng suÊt tíi vµi chôc v¹n kW. - CÊu t¹o phøc t¹p, gi¸ thµnh chÕ t¹o cao. - Nhiªn liÖu cÇn cã nh÷ng yªu cÇu kh¾t khe nh− hµm l−îng t¹p chÊt thÊp, tÝnh chèng kÝch næ cao, tÝnh tù ch¸y cao... nªn gi¸ thµnh cao. MÆt kh¸c, nguån nhiªn liÖu chÝnh lµ dÇu má ngµy mét c¹n dÇn. Theo dù ®o¸n, tr÷ l−îng dÇu má chØ ®ñ dïng cho ®Õn gi÷a thÕ kû 21. - ¤ nhiÔm m«i tr−êng do khÝ th¶i vµ ån. Tuy nhiªn, ®éng c¬ ®èt trong hiÖn nay vÉn lµ m¸y ®éng lùc chñ yÕu, ®ãng vai trß v« cïng quan träng trong c¸c lÜnh vùc cña ®êi sèng con ng−êi nh− giao th«ng vËn t¶i, x©y dùng, khai th¸c má, n«ng nghiÖp, ng− nghiÖp... Theo c¸c nhµ khoa häc, trong vßng nöa thÕ kû tíi vÉn ch−a cã ®éng c¬ nµo cã thÓ thay thÕ ®−îc ®éng c¬ ®èt trong. 1.3 Ph©n lo¹i ®éng c¬ ®èt trong • Theo c¸ch thùc hiÖn chu tr×nh - §éng c¬ bèn kú: lµ ®éng c¬ cã chu tr×nh c«ng t¸c thùc hiÖn sau bèn hµnh tr×nh cña piston hay hai vßng quay cña trôc khuûu. - §éng c¬ hai kú: lµ ®éng cã chu tr×nh c«ng t¸c thùc hiÖn sau hai hµnh tr×nh cña piston hay mét vßng quay cña trôc khuûu. • Theo nhiªn liÖu - §éng c¬ nhiªn liÖu láng nh− x¨ng, diesel, cån (methanol, ethanol), cån pha x¨ng hoÆc diesel, dÇu thùc vËt... - §éng c¬ nhiªn liÖu khÝ (cßn gäi lµ ®éng c¬ gas). Nhiªn liÖu khÝ bao gåm: khÝ thiªn nhiªn (Compressed Natural Gas - CNG), khÝ ho¸ láng (Liquidfied Petroleum Gas - LPG), khÝ lß ga, khÝ sinh vËt (Biogas)... - §éng c¬ nhiªn liÖu kÐp (Dual Fuel) vÝ dô nh− ®éng c¬ gas måi b»ng nhiªn liÖu láng nh− x¨ng hay diesel. 5 - §éng c¬ ®a nhiªn liÖu (Multi Fuel) nh− ®éng c¬ cã thÓ dïng ®−îc c¶ nhiªn liÖu nÆng nh− diesel vµ nhiªn liÖu nhÑ nh− x¨ng, hoÆc ®éng c¬ dïng c¶ x¨ng vµ khÝ ®èt. • Theo ph−¬ng ph¸p h×nh thµnh khÝ hçn hîp - Hçn hîp bªn ngoµi nh− ®éng c¬ x¨ng, ®éng c¬ gas. Khi ®ã, ®éng c¬ khÝ dïng bé chÕ hoµ khÝ hay phun x¨ng vµo ®−êng n¹p cßn gäi lµ phun gi¸n tiÕp. - Hçn hîp bªn trong nh− ®éng c¬ diesel hay ®éng c¬ phun x¨ng trùc tiÕp (Gasoline Direct Injection - GDI) vµo xy lanh. §èi víi mçi lo¹i ®éng c¬ cô thÓ, vÝ dô nh− ®éng c¬ x¨ng hay diesel, l¹i cã c¸c lo¹i h×nh thµnh thµnh khÝ hçn hîp kh¸c nhau sÏ xÐt sau ë ch−¬ng VII. • Theo ph−¬ng ph¸p ®èt ch¸y hçn hîp - §èt ch¸y c−ìng bøc nh− ®éng c¬ x¨ng, ®éng c¬ gas dïng tia löa ®iÖn. - §èt b»ng tù ch¸y do nÐn nh− ®éng c¬ diesel. • Theo d¹ng chu tr×nh nhiÖt ®éng - Chu tr×nh ®¼ng tÝch ë ®éng c¬ x¨ng, gas, cån... - Chu tr×nh hçn hîp ë ®éng c¬ diesel. • Theo ph−¬ng ph¸p n¹p - §éng c¬ kh«ng t¨ng ¸p: kh«ng khÝ hay hçn hîp ®−îc hót vµo xy lanh. - §éng c¬ t¨ng ¸p: kh«ng khÝ hay hçn hîp ®−îc nÐn tr−íc khi n¹p vµo xy lanh. • Theo tèc ®é trung b×nh cña piston Gäi tèc ®é trung b×nh cña piston lµ cm. DÔ dµng tÝnh ®−îc 30 n.S cm = (m/s) víi S lµ hµnh tr×nh piston (m) vµ n lµ tèc ®é vßng quay cña trôc khuûu (v/ph). Theo cm ng−êi ta ph©n lo¹i ®éng c¬ nh− sau: - 3,5 m/s ≤ cm < 6,5 m/s: ®éng c¬ tèc ®é thÊp - 6,5 m/s ≤ cm < 9 m/s: ®éng c¬ tèc ®é trung b×nh - cm ≥ 9 m/s: ®éng c¬ tèc ®é cao hay cßn gäi lµ ®éng c¬ cao tèc. • Theo d¹ng chuyÓn ®éng cña piston - §éng c¬ piston tÞnh tiÕn th−êng gäi ng¾n gän lµ ®éng c¬ piston. §a sè ®éng c¬ ®èt trong lµ ®éng c¬ piston. - §éng c¬ piston quay hay ®éng c¬ r«-to do Wankel ph¸t minh n¨m 1954 nªn cßn gäi lµ ®éng c¬ Wankel. • Theo sè xy lanh §éng c¬ mét xy lanh (Single Cylinder Engine) vµ ®éng c¬ nhiÒu xy lanh (Multi Cylinder Engine) • Theo c¸ch bè trÝ hµng xy lanh 6 §éng c¬ mét hµng (Line Engine), ®éng c¬ ch÷ V, ®éng c¬ h×nh sao..., h×nh 1-2. • Theo m«i chÊt lµm m¸t §éng c¬ lµm m¸t b»ng n−íc hay chÊt láng ®Æc biÖt vµ ®éng c¬ lµm m¸t b»ng giã (kh«ng khÝ). • Theo c«ng dông §éng c¬ tÜnh t¹i nh− m¸y ph¸t ®iÖn, ®éng c¬ tµu thuû, ®éng c¬ « t« vµ xe m¸y, ®éng c¬ m¸y kÐo, ®éng c¬ tµu ho¶, ®éng c¬ m¸y bay... 1.4 §¹i c−¬ng vÒ nguyªn lý lµm viÖc cña ®éng c¬ ®èt trong 1.4.1 Nh÷ng kh¸i niÖm vµ ®Þnh nghÜa c¬ b¶n Dùa vµo l−îc ®å ®éng c¬ trªn h×nh 1-3, chóng ta hEy ®−a ra mét vµi kh¸i niÖm vµ ®Þnh nghÜa c¬ b¶n lµm c¬ së ®Ó xÐt nguyªn lý lµm viÖc cña ®éng c¬ ®èt trong. • Qu¸ tr×nh c«ng t¸c lµ tæng hîp tÊt c¶ biÕn ®æi cña m«i chÊt c«ng t¸c x¶y ra trong xy lanh cña ®éng c¬ vµ trong c¸c hÖ thèng g¾n liÒn víi xy lanh nh− hÖ thèng n¹p - th¶i. • Chu tr×nh c«ng t¸c lµ tËp hîp nh÷ng biÕn ®æi cña m«i chÊt c«ng t¸c x¶y ra bªn trong xy lanh cña ®éng c¬ vµ diÔn ra trong mét chu kú. H×nh 1-2. a) §éng c¬ ch÷ V, b) §éng c¬ h×nh sao a) b) 1 2 3 456 §CT §CD S D H×nh 1-3. L−îc ®å ®éng c¬ bèn kú 1. Trôc khuûu, 2. Thanh truyÒn, 3. Piston, 4. Xu p¸p th¶i, 5. Vßi phun (®éng c¬ diesel) hay bu-gi (®éng c¬ x¨ng), 6. Xu p¸p n¹p, §CT. §iÓm chÕt trªn, §CD. §iÓm chÕt d−íi, S. Hµnh tr×nh piston, D. §−êng kÝnh xy lanh 7 • §iÓm chÕt lµ ®iÓm mµ t¹i ®ã piston ®æi chiÒu chuyÓn ®éng. Cã hai ®iÓm chÕt lµ ®iÓm chÕt trªn (§CT) vµ ®iÓm chÕt d−íi (§CD). • Hµnh tr×nh piston S lµ kho¶ng c¸ch gi÷a hai ®iÓm chÕt (m). • Kú lµ mét phÇn cña chu tr×nh c«ng t¸c x¶y ra khi piston dÞch chuyÓn mét hµnh tr×nh. • ThÓ tÝch c«ng t¸c Vh lµ thÓ tÝch xy lanh giíi h¹n bëi hai tiÕt diÖn ®i qua c¸c ®iÓm chÕt. Vh = Vmax - Vmin (1-1) trong ®ã: Vmax vµ Vmin lµ thÓ tÝch xy lanh khi piston ë §CD vµ §CT. Vmin cßn ®−îc gäi lµ thÓ tÝch buång ch¸y Vc. DÔ dµng cã thÓ tÝnh ®−îc: S 4 DV 2 h pi = (1-2) víi D lµ ®−êng kÝnh xy lanh vµ S lµ hµnh tr×nh piston. • Tû sè nÐn ε lµ tû sè gi÷a thÓ tÝch lín nhÊt vµ thÓ tÝch nhá nhÊt (thÓ tÝch buång ch¸y): c h c ch min max V V1 V VV V V += + ==ε (1-3) 1.4.2 Nguyªn lý lµm viÖc cña ®éng c¬ bèn kú kh«ng t¨ng ¸p Nh− ®E nªu ë phÇn ph©n lo¹i, ®éng c¬ bèn kú cã chu tr×nh c«ng t¸c ®−îc thùc hiÖn sau bèn hµnh tr×nh cña piston hay hai vßng quay cña trôc khuûu. Sau ®©y sÏ kh¶o s¸t mét c¸ch kh¸i qu¸t diÔn biÕn c¸c qu¸ tr×nh lý-ho¸ x¶y ra trong tõng hµnh tr×nh cña piston, h×nh 1-4. H×nh 1-4. §å thÞ m« t¶ nguyªn lý lµm viÖc cña ®éng c¬ bèn kú kh«ng t¨ng ¸p a. §å thÞ c«ng; b. §å thÞ pha ChiÒu quay trôc khuûu N¹p Ch¸y - giEn në §CD §CT NÐn Th¶i z c' r b' b'' a a) b) §CT §CD p V kT p thp k d1 p k th p 2d 1ϕ ϕ 2 3ϕ 4 ϕ sϕ r' 8 • Hµnh tr×nh thø nhÊt: hµnh tr×nh n¹p Piston ®i tõ §CT xuèng §CD t¹o nªn ®é ch©n kh«ng trong xy lanh. Kh«ng khÝ (ë ®éng c¬ diesel) hay hçn hîp (ë ®éng c¬ x¨ng, gas...) tõ ®−êng n¹p gäi lµ khÝ n¹p míi ®−îc hót vµo xy lanh qua xu p¸p (valve) n¹p ®ang më vµ hoµ trén víi khÝ sãt cña chu tr×nh tr−íc t¹o thµnh hçn hîp c«ng t¸c. §Ó tiÕt diÖn l−u th«ng cña xu p¸p kh¸ lín khi khÝ n¹p míi thùc sù ®i vµo xy lanh do ®ã n¹p ®Çy h¬n, xu p¸p n¹p më sím mét gãc lµ ϕ1 t¹i ®iÓm d1. • Hµnh tr×nh thø hai: hµnh tr×nh nÐn Piston ®i tõ §CD lªn §CT. Xu p¸p n¹p ®ãng muén mét gãc ϕ2 t¹i ®iÓm d2 nh»m tËn dông qu¸n tÝnh cña dßng khÝ ®Ó n¹p thªm. Hçn hîp c«ng t¸c bÞ nÐn khi hai xu-p¸p cïng ®ãng dÉn tíi t¨ng ¸p suÊt vµ nhiÖt ®é trong xy lanh. T¹i ®iÓm c’ gÇn §CT t−¬ng øng víi gãc ϕs, bu-gi (®éng c¬ x¨ng, gas) bËt tia löa ®iÖn hay vßi phun (®éng c¬ diesel) phun nhiªn liÖu vµo xy lanh. Gãc ϕs ®−îc gäi lµ gãc ®¸nh löa sím (®éng c¬ x¨ng, ®éng c¬ gas) hay gãc phun sím (®éng c¬ diesel). Sau mét thêi gian chuÈn bÞ rÊt ng¾n, qu¸ tr×nh ch¸y thùc sù diÔn ra lµm cho ¸p suÊt vµ nhiÖt ®é trong xy lanh t¨ng lªn rÊt nhanh. • Hµnh tr×nh thø ba: hµnh tr×nh ch¸y- giYn në, hµnh tr×nh c«ng t¸c Piston ®i tõ §CT xuèng §CD. Sau §CT, qu¸ tr×nh ch¸y tiÕp tôc diÔn ra nªn ¸p suÊt vµ nhiÖt ®é tiÕp tôc t¨ng, sau ®ã gi¶m do thÓ tÝch xy lanh t¨ng nhanh. KhÝ ch¸y giEn në sinh c«ng. GÇn cuèi hµnh tr×nh, xu p¸p th¶i më sím mét gãc ϕ3 t¹i ®iÓm b’ ®Ó th¶i tù do mét l−îng ®¸ng kÓ s¶n vËt ch¸y ra khái xy lanh vµo ®−êng th¶i. • Hµnh tr×nh thø t−: hµnh tr×nh th¶i Piston ®i tõ §CD lªn §CT, s¶n vËt ch¸y bÞ th¶i c−ìng bøc do piston ®Èy ra khái xy lanh. §Ó tËn dông qu¸n tÝnh cña dßng khÝ nh»m th¶i s¹ch thªm, xu p¸p th¶i ®ãng muén sau §CT mét gãc ϕ4 ë hµnh tr×nh n¹p cña chu tr×nh tiÕp theo. Sau khi kh¶o s¸t, ta rót ra mét sè nhËn xÐt nh− sau: - Trong bèn hµnh tr×nh chØ cã mét hµnh tr×nh sinh c«ng. C¸c hµnh tr×nh cßn l¹i ®Òu tiªu hao c«ng tõ ®éng n¨ng cña c¸c chi tiÕt chuyÓn ®éng quay nh− b¸nh ®µ, trôc khuûu... - C¸c xu p¸p ®Òu cã c¸c gãc më sím vµ ®ãng muén nh»m th¶i s¹ch vµ n¹p ®Çy. TËp hîp c¸c gãc më sím ®ãng muén cña xu p¸p ®−îc gäi lµ pha phèi khÝ, h×nh 1-4, b. Gi¸ trÞ tèi −u cña pha phèi khÝ cïng c¸c gãc phun sím vµ ®¸nh löa sím ϕs rÊt khã x¸c ®Þnh b»ng tÝnh to¸n nªn th−êng ®−îc lùa chän b»ng thùc nghiÖm. - Trong kho¶ng gãc ϕ1 + ϕ4 (cuèi qu¸ tr×nh th¶i, ®Çu qu¸ tr×nh n¹p), h×nh 1-4, b, hai xu p¸p ®Òu më. Do ®ã ϕ1 + ϕ4 ®−îc gäi lµ gãc trïng ®iÖp cña xu p¸p. 1.4.3 Nguyªn lý lµm viÖc cña ®éng c¬ hai kú §éng c¬ hai kú, nh− ®E nªu trong phÇn ph©n lo¹i (môc 1.3), cã chu tr×nh c«ng t¸c thùc hiÖn sau hai hµnh tr×nh cña piston hay mét vßng quay cña trôc khuûu. Sau ®©y, ta xÐt mét d¹ng ®éng c¬ hai kú ®¬n gi¶n nhÊt, h×nh 1-5, qua ®ã kh¶o s¸t nguyªn lý lµm viÖc cña ®éng c¬ hai kú. • Hµnh tr×nh thø nhÊt 9 Piston ®i chuyÓn tõ §CT ®Õn §CD, khÝ ®E ch¸y vµ ®ang ch¸y trong xy lanh giEn në sinh c«ng. Khi piston më cöa th¶i A, khÝ ch¸y cã ¸p suÊt cao ®−îc th¶i tù do ra ®−êng th¶i. Tõ khi piston më cöa quÐt B cho ®Õn khi ®Õn ®iÓm chÕt d−íi, khÝ n¹p míi cã ¸p suÊt cao n¹p vµo xy lanh ®ång thêi quÐt khÝ ®E ch¸y ra cöa A. Nh− vËy trong hµnh tr×nh thø nhÊt gåm c¸c qu¸ tr×nh: ch¸y giYn në, th¶i tù do, quÐt khÝ vµ n¹p khÝ míi. • Hµnh tr×nh thø hai Piston di chuyÓn tõ §CD ®Õn §CT, qu¸ tr×nh quÐt n¹p vÉn tiÕp tôc cho ®Õn khi piston ®ãng cöa quÐt B. Tõ ®ã cho ®Õn khi piston ®ãng cña th¶i A, m«i chÊt trong xy lanh bÞ ®Èy qua cöa th¶i ra ngoµi, v× vËy giai ®o¹n nµy gäi lµ giai ®o¹n lät khÝ. TiÕp theo lµ qu¸ tr×nh nÐn b¾t ®Çu tõ khi piston ®ãng cöa th¶i A cho tíi khi nhiªn liÖu phun vµo xy lanh (®éng c¬ diesel) hoÆc bu gi (®éng c¬ x¨ng) bËt tia löa ®iÖn. Sau mét thêi gian ch¸y trÔ rÊt ng¾n qu¸ tr×nh ch¸y sÏ x¶y ra. Nh− vËy trong hµnh tr×nh thø hai gåm cã c¸c qu¸ tr×nh: quÐt vµ n¹p khÝ, lät khÝ, nÐn vµ ch¸y. §Æc ®iÓm cña ®éng c¬ hai kú lµ khÝ n¹p míi ph¶i cã ¸p suÊt pk ®ñ lín ®Ó quÐt khÝ ®E ch¸y ra ®−êng th¶i cã ¸p suÊt pth. Th«ng th−êng ng−êi ta thiÕt kÕ m¸y nÐn khÝ riªng l¾p trªn ®éng c¬ hoÆc tËn dông kh«ng gian bªn d−íi piston - hép trôc khuûu ®Ó nÐn khÝ n¹p nh− ë mét vµi ®éng c¬ x¨ng cì nhá, h×nh 1-6. zP c' V p th p k a d o A B §CT §CD b Ch¸y - giEn në NÐn ϕ §CD Th¶i tù do Th¶i N¹p o Lät khÝ da bd §CT c' s a) b) H×nh 1-5. Nguyªn lý lµm viÖc cña ®éng c¬ hai kú a) §å thÞ c«ng, b) §å thÞ pha 10 1.4.4 So s¸nh ®éng c¬ bèn kú vµ ®éng c¬ hai kú - NÕu cïng ®−êng kÝnh xy lanh D, hµnh tr×nh piston S vµ tèc ®é vßng quay n th× vÒ lý thuyÕt c«ng suÊt cña ®éng c¬ hai kú gÊp hai lÇn c«ng suÊt cña ®éng c¬ bèn kú. Trong thùc tÕ do cã tæn thÊt hµnh tr×nh cho c¸c qu¸ tr×nh n¹p th¶i vµ tèn c«ng nÐn vµ quÐt th¶i khÝ nªn c«ng suÊt chØ gÊp 1,6 ®Õn 1,8 lÇn. - C¬ cÊu phèi khÝ cña ®éng c¬ hai kú ®¬n gi¶n h¬n. - M« men cña ®éng c¬ hai kú ®Òu h¬n. - §éng c¬ bèn kú dÔ lùa chän pha phèi khÝ tèi −u h¬n. - Qu¸ tr×nh quÐt th¶i ë ®éng c¬ bèn kú hoµn h¶o h¬n v× thùc hiÖn trong hai hµnh tr×nh cña piston, tøc lµ l©u h¬n nhiÒu so víi ®éng c¬ hai kú. - T¨ng ¸p ®éng c¬ bèn kú dÔ dµng h¬n v× øng suÊt nhiÖt thÊp vµ dÔ bè trÝ hÖ thèng t¨ng ¸p. VÊn ®Ò t¨ng ¸p ®éng c¬ sÏ ®−îc kh¶o s¸t sau nµy trong m«n häc T¨ng ¸p ®éng c¬ ®èt trong. Ghi chó: cã cÇn h×nh 1-6 kh«ng???, cã lÏ kh«ng cÇn v× ® nãi ë ®¹i c−¬ng hay lµ chuyÓn ®Õn ch−¬ng Trao ®æi khÝ trong ®éng c¬ 2 kú. Nh−ng sÏ v−íng khi kh¶o s¸t hÖ sè n¹p, hÖ sè khÝ sãt, khi ®ã nãi ®Õn quÐt vßng qua hép trôc khuûu. H×nh 1-6. NÐn khÝ quÐt b»ng hép c¸cte- trôc khuûu