I. Khái niệm động cơ đốt trong

Động cơ đốt trong là loại động cơ nhiệt mà quá trình đốt cháy nhiên liệu sinh nhiệt và quá trình biến đổi nhiệt năng thành công cơ học đều diễn ra ngay bên trong xi lanh của động cơ (Hình 17.2).

Nguyên lí hoạt động cơ bản: Trong động cơ đốt trong, sự giãn nở của khí ở nhiệt độ và áp suất cao do quá trình đốt cháy sẽ tác dụng lực lên pít tông (piston). Lực này thông qua cơ cấu tay quay – con trượt biến chuyển động tịnh tiến của pít tông thành chuyển động quay của trục khuỷu động cơ.

Bản chất quá trình đốt cháy: Quá trình đốt cháy nhiên liệu với không khí trong xi lanh động cơ thực chất là phản ứng oxi hoá của nhiên liệu với oxygen trong không khí. Phản ứng này toả ra lượng nhiệt rất lớn, làm khí trong xi lanh giãn nở mạnh và sinh công.

II. Phân loại động cơ đốt trong

Có nhiều loại động cơ đốt trong, trong đó động cơ pít tông chuyển động tịnh tiến là loại phổ biến nhất. Loại động cơ này có thể được phân loại theo các tiêu chí sau:

1. Theo nhiên liệu sử dụng

• Động cơ xăng: sử dụng nhiên liệu là xăng.
• Động cơ Diesel: sử dụng nhiên liệu là dầu diesel.
• Động cơ gas: sử dụng nhiên liệu là khí gas.

2. Theo số hành trình của pít tông trong một chu trình công tác

• Động cơ 4 kì: pít tông thực hiện 4 hành trình trong một chu trình công tác.
• Động cơ 2 kì: pít tông thực hiện 2 hành trình trong một chu trình công tác.

3. Theo cách bố trí xi lanh

• Động cơ thẳng hàng (Hình 17.3a): các xi lanh được xếp thành một hàng thẳng.
• Động cơ chữ V (Hình 17.3b): các xi lanh được bố trí thành hai hàng tạo góc hình chữ V.
• Động cơ hình sao (Hình 17.3c): các xi lanh được bố trí toả ra xung quanh theo hình ngôi sao.

III. Cấu tạo chung của động cơ đốt trong

Cấu tạo của động cơ đốt trong gồm hai cơ cấu và các hệ thống chính sau:

Hai cơ cấu:

• Cơ cấu trục khuỷu thanh truyền
• Cơ cấu phối khí

Các hệ thống:

• Thân máy, nắp máy
• Hệ thống bôi trơn
• Hệ thống làm mát
• Hệ thống cung cấp nhiên liệu và không khí
• Hệ thống đánh lửa (riêng cho động cơ xăng)
• Hệ thống khởi động
• Hệ thống xử lí khí thải

Các cơ cấu và hệ thống nêu trên được tạo thành bởi nhiều chi tiết, bộ phận được lắp ráp với nhau. Cụ thể trong Hình 17.4:

• Xi lanh (8) được ghép với thân máy (9), nắp máy (10) cùng với pít tông (4) tạo thành các không gian làm việc của động cơ.
• Trên nắp máy (10) có lắp bu gi (2) đối với động cơ xăng hoặc vòi phun nhiên liệu đối với động cơ Diesel, xu páp nạp (1) để đóng mở cửa nạp và xu páp thải (3) để đóng mở cửa thải.
• Pít tông chuyển động tịnh tiến trong lòng xi lanh cùng với nắp máy tạo thành các thể tích công tác.
• Thanh truyền (5) nối pít tông với trục khuỷu (6), biến chuyển động tịnh tiến của pít tông thành chuyển động quay.
• Trong các te (7) có chứa dầu bôi trơn dùng để bôi trơn các chi tiết ma sát của động cơ.

Về chuyển động của pít tông: Theo chiều chuyển động quay của trục khuỷu (6), pít tông (4) dịch chuyển tịnh tiến lên xuống bên trong xi lanh. Pít tông đổi chiều chuyển động khi đến điểm chết trên (vị trí cao nhất) và điểm chết dưới (vị trí thấp nhất). Thể tích không gian giới hạn bởi đỉnh pít tông và phía trên xi lanh sẽ giảm khi pít tông đi lên và tăng khi pít tông đi xuống.

ThS. Hồ Thị Thư

(Người kiểm duyệt, ra đề)

Chức vụ: Trưởng ban biên soạn môn Công Nghệ THPT

Trình độ: Cử nhân Sư phạm Công nghệ, Chứng chỉ hạng II, Chứng chỉ STEM, Ngoại ngữ B1

Kinh nghiệm: 10+ năm kinh nghiệm tại Trường THPT Hoàng Hoa Thám