Câu hỏi mở đầu trang 87

Đề bài: Em hãy quan sát Hình 18.1 và cho biết: Nếu trục khuỷu quay theo chiều mũi tên, pít tông sẽ chuyển động lên trên hay xuống dưới? Thể tích, nhiệt độ và áp suất phía trên đỉnh pít tông (phần tô màu xanh) thay đổi thế nào?

Lời giải:

Theo chiều mũi tên quay của trục khuỷu trong Hình 18.1, pít tông sẽ chuyển động lên trên (từ ĐCD lên ĐCT).

Khi đó, phần thể tích phía trên đỉnh pít tông (phần tô màu xanh) thay đổi như sau:

I. Một số khái niệm cơ bản

Câu hỏi Khám phá trang 88

Đề bài: Quan sát Hình 18.2 và cho biết hình nào có đỉnh pít tông xa tâm trục khuỷu nhất và hình nào có đỉnh pít tông gần tâm trục khuỷu nhất?

Lời giải:

Nhắc lại từ lý thuyết:

• ĐCT (điểm chết trên): vị trí đỉnh pít tông xa tâm trục khuỷu nhất.
• ĐCD (điểm chết dưới): vị trí đỉnh pít tông gần tâm trục khuỷu nhất.

Đối chiếu với Hình 18.2:

→ Kết luận:

• Hình a có đỉnh pít tông xa tâm trục khuỷu nhất.
• Hình c có đỉnh pít tông gần tâm trục khuỷu nhất.

Luyện tập trang 89

Đề bài:

1. Tính thể tích công tác của một xi lanh khi biết thể tích công tác của động cơ 4 xi lanh là 2,4 lít.
2. Tính thể tích công tác của động cơ 4 xi lanh khi biết đường kính của mỗi xi lanh là 80 mm và bán kính quay của trục khuỷu là 75 mm.

Lời giải:

Bài 1:

Cho: $V_h = 2{,}4$ lít, $i = 4$ xi lanh. Tính $V_s$.

Áp dụng công thức (18.4): $V_h = V_s \times i$

$$V_s = \frac{V_h}{i} = \frac{2{,}4}{4} = 0{,}6 \text{ (lít)}$$

Đáp số: Thể tích công tác của mỗi xi lanh là 0,6 lít.

Bài 2:

Cho: $D = 80$ mm, $R = 75$ mm, $i = 4$ xi lanh. Tính $V_h$.

Bước 1: Tính hành trình pít tông $S$ theo công thức (18.1):

$$S = 2 \times R = 2 \times 75 = 150 \text{ (mm)}$$

Bước 2: Tính thể tích công tác của một xi lanh $V_s$ theo công thức (18.2):

$$V_s = \frac{\pi \times D^2}{4} \times S = \frac{3{,}14 \times 80^2}{4} \times 150$$

$$V_s = \frac{3{,}14 \times 6400}{4} \times 150 = 5024 \times 150 = 753,600 \text{ (mm}^3\text{)}$$

Đổi đơn vị: $V_s = 753,600 \text{ mm}^3 = 753{,}6 \text{ cm}^3 \approx 0{,}7536 \text{ lít}$

Bước 3: Tính thể tích công tác của động cơ $V_h$ theo công thức (18.4):

$$V_h = V_s \times i = 0{,}7536 \times 4 \approx 3{,}014 \text{ (lít)}$$

Đáp số: Thể tích công tác của động cơ ≈ 3,014 lít.

II. Nguyên lí làm việc

Câu hỏi Khám phá trang 89

Đề bài: Đọc nội dung mô tả về các kì, quan sát Hình 18.3 và đặt tên các hình a, b, c, d tương ứng với các kì nạp, nén, nổ, thải.

Lời giải:

Đối chiếu với mô tả 4 kì trong SGK:

Câu hỏi Khám phá trang 90 (Hình 18.5)

Đề bài: Quan sát mỗi hình a, b, c trong Hình 18.5 và cho biết:

• Chiều chuyển động của pít tông.
• Trạng thái của cửa thải và cửa quét.
• Trạng thái khí trong buồng đốt của động cơ.

Lời giải:

Câu hỏi Khám phá trang 90 (Hình 18.4)

Đề bài: Quan sát Hình 18.4 và cho biết:

• Những chi tiết, bộ phận nào có ở động cơ 4 kì nhưng không có ở động cơ 2 kì và ngược lại.
• Vị trí của pít tông ở đâu thì cửa quét, cửa thải cùng được mở ra? Cửa nào được mở ra trước?

Lời giải:

a) So sánh chi tiết giữa động cơ 4 kì và 2 kì:

→ Động cơ 2 kì dùng các cửa khí (cửa nạp, cửa quét, cửa thải) thay cho xu páp ở động cơ 4 kì.

b) Vị trí pít tông khi cửa quét và cửa thải cùng mở:

Khi pít tông ở gần ĐCD (điểm chết dưới) thì cửa quét và cửa thải cùng được mở ra.

c) Cửa nào mở trước:

Khi pít tông đi xuống, cửa thải mở trước, sau đó cửa quét mới mở.

Giải thích: Cửa thải nằm cao hơn cửa quét, nên khi pít tông đi xuống, đỉnh pít tông sẽ đi qua cửa thải trước → cửa thải mở trước để thoát khí đã cháy, sau đó pít tông tiếp tục đi xuống mới mở cửa quét để hoà khí mới vào xi lanh.

Câu hỏi Kết nối năng lực trang 91

Đề bài: Qua sách báo, internet và quan sát thực tế trong cuộc sống, em hãy cho biết các phương tiện cơ giới đường bộ như ô tô và xe máy thường sử dụng động cơ xăng hay động cơ Diesel.

Lời giải:

→ Kết luận: Xe máy và ô tô con thường dùng động cơ xăng; các phương tiện tải trọng lớn thường dùng động cơ Diesel.

Luyện tập trang 91

Đề bài: Động cơ Diesel có cần bu gi đánh lửa như động cơ xăng hay không? Nếu không thì tại sao nhiên liệu diesel lại cháy được?

Lời giải:

Động cơ Diesel KHÔNG cần bu gi đánh lửa.

Giải thích: Trong động cơ Diesel:

• Ở kì nạp, xi lanh chỉ nạp không khí (không phải hoà khí).
• Ở kì nén, không khí bị nén với tỉ số nén rất cao, làm cho áp suất và nhiệt độ trong xi lanh tăng lên rất cao.
• Cuối kì nén, nhiên liệu diesel được vòi phun phun vào xi lanh dưới dạng sương mù, gặp không khí nóng có áp suất và nhiệt độ cao, hoà khí sẽ tự bốc cháy mà không cần tia lửa điện.

→ Đây chính là điểm khác biệt cơ bản giữa động cơ Diesel và động cơ xăng.

III. Các thông số cơ bản của động cơ đốt trong

Vận dụng trang 92

Đề bài: Quan sát, tìm hiểu và lựa chọn một phương tiện, máy móc của gia đình hoặc trong cộng đồng nơi em ở và cho biết: động cơ đốt trong được sử dụng là 2 hay 4 kì; nhiên liệu dùng cho động cơ là xăng hay dầu diesel.

Lời giải:

Ví dụ tham khảo:

→ Nhận xét: Hiện nay đa số phương tiện dùng động cơ 4 kì vì hoạt động êm, tiết kiệm nhiên liệu và ít ô nhiễm. Động cơ 2 kì chỉ còn dùng ở một số máy nhỏ như máy cắt cỏ, cưa xích,…

Luyện tập trang 92

Đề bài: Tại sao nói suất tiêu thụ nhiên liệu có ích $g_e$ càng nhỏ thì động cơ đốt trong càng tiết kiệm nhiên liệu?

Lời giải:

Theo công thức (18.9):

$$g_e = \frac{G_{nl}}{N_e}$$

Trong đó:

• $g_e$ (g/kW.h): suất tiêu thụ nhiên liệu có ích.
• $G_{nl}$ (g/h): lượng nhiên liệu tiêu thụ trong một đơn vị thời gian.
• $N_e$ (kW): công suất có ích của động cơ.

Giải thích:

$g_e$ chính là lượng nhiên liệu cần tiêu thụ để tạo ra 1 kW công suất trong 1 giờ.

• Nếu $g_e$ nhỏ → để tạo ra cùng một công suất $N_e$, động cơ cần ít nhiên liệu hơn → tiết kiệm nhiên liệu.
• Nếu $g_e$ lớn → để tạo ra cùng công suất $N_e$, động cơ cần nhiều nhiên liệu hơn → tốn nhiên liệu.

→ Kết luận: $g_e$ càng nhỏ thì động cơ đốt trong càng tiết kiệm nhiên liệu.

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