Sách giải bài tập công nghệ 11 – Bài 21: Nguyên lí làm việc của động cơ đốt trong giúp HS giải bài tập, lĩnh hội các kiến thức, kĩ năng kĩ thuật và vận dụng được vào thực tế cần khơi dậy và phát huy triệt để tính chủ động, sáng tạo của học sinh trong học tập:
Xem thêm các sách tham khảo liên quan:
- Sách Giáo Viên Công Nghệ Lớp 11
Lời giải:
Áp suất nhiên liệu phun vào xi lanh cao .Vì vào thời điểm phun áp, suất khí trong xi lanh cao.
Lời giải:
– Vị trí mà tại đó pit-tông đổi chiểu chuyên động gọi là điểm chết.
– Quãng đường mà pit-tông đi được giữa hai điểm chết gọi là hành trình pittong.
– Thể tích xilanh giới hạn bởi hai điểm chết gọi là thể tích công tác.
– Chu trình làm việc của động cơ đốt trong là tổng hợp bốn quá trình nạp, nén, cháy – dãn nở và thải.
Lời giải:
– Kì 1 [Nạp]: Pittong đi từ điểm chết trên xuống điểm chết dưới, xupáp nạp mở, xupáp thải đóng, Pittong được trục khuỷu dẫn động đi xuống. Do sự chênh lệch áp suất giữa bên trong và bên ngoài xilanh nên hòa khí được nạp vào xilanh động cơ.
– Kì 2 [Nén]: Pittông đi từ ĐCD lên ĐCT nhờ trục khuỷu dẫn động, cả hai xupáp đều đóng. Pittong được trục khuỷu dẫn động đi lên.Cuối kì nén bugi bật tia lửa điện châm cháy hòa khí.
– Kì 3 [Cháy – Dãn nở]: Pít-tông đi từ ĐCT xuống ĐCD, hai xupáp đều đóng.Trong điều kiện áp suất và nhiệt độ trong xilanh cao, hòa khí tự bốc cháy tạo ra áp suất cao đẩy pít-tông đi xuống, qua thanh truyền làm trục khuỷu quay và sinh công.
– Kì 4 [Thải]: Pittông đi từ ĐCD lên ĐCT nhờ trục khuỷu dẫn động, xupáp nạp đóng, xupáp thải mở. Do sự chênh lệch áp suất giữa bên trong và bên ngoài xilanh nên không khí được thải ra cửa thải.
– Khi pittong đi đến DCT, xupap thải đóng, xupap nạp lại mở, trong xi lanh lại diễn ra kì 1 của chu trình mới.
Lời giải:
– Kì 1 [Nạp]: Pittong đi từ điểm chết trên xuống điểm chết dưới, xupáp nạp mở, xupáp thải đóng, Pittong được trục khuỷu dẫn động đi xuống. Do sự chênh lệch áp suất giữa bên trong và bên ngoài xilanh nên không khí được nạp vào xilanh động cơ.
– Kì 2 [Nén]: Pittông đi từ ĐCD lên ĐCT nhờ trục khuỷu dẫn động, cả hai xupáp đều đóng. Pittong được trục khuỷu dẫn động đi lên.Cuối kì nén vòi phun phun một lượng nhiên liệu diezen với áp suất cao vào buồng cháy.
– Kì 3 [Cháy – Dãn nở]: Pít-tông đi từ ĐCT xuống ĐCD, hai xupáp đều đóng.Trong điều kiện áp suất và nhiệt độ trong xilanh cao, hòa khí tự bốc cháy tạo ra áp suất cao đẩy pít-tông đi xuống, qua thanh truyền làm trục khuỷu quay và sinh công.
– Kì 4 [Thải]: Pittông đi từ ĐCD lên ĐCT nhờ trục khuỷu dẫn động, xupáp nạp đóng, xupáp thải mở. Do sự chênh lệch áp suất giữa bên trong và bên ngoài xilanh nên không khí được thải ra cửa thải.
– Khi pittong đi đến DCT, xupap thải đóng, xupap nạp lại mở, trong xi lanh lại diễn ra kì 1 của chu trình mới.
Lời giải:
a. Kì 1:
– Pít-tông đi từ ĐCT xuống ĐCD, trong xi lanh xẩy ra các quá trình cháy dãn nở, thải tự do, quét và thải khí.
– Đầu kì 1, pit-tông ở ĐCT, khí cháy có áp suất cao đẩy pit-tông
– Đi xuống làm trục khuỷu quay và sinh công, quá trình cháy dãn nở kết thúc khi pit-tông bắt đầu mở cửa quét 3.
– Từ khi pit-tông mở cửa thải cho đển khi bắt đầu mở cửa quét . Khí thải trong xi lanh có áp suất cao qua cửa thải thoát ra ngoài, giai đoạn này còn gọi là giai đoạn thải tự do.
– Từ khi pit-tông mở cửa quét cho tới khi tới ĐCD hoà khí có áp suất cao từ cacte qua đường thông 8 và cửa quét đi vào xi lanh đẩy khí thải trong xi lanh qua cửa thải ra ngoài, giai đoạn này được gọi là giai đoạn quét thải khí.
– Đồng thời khi pit-tông đi xuống đóng cửa nạp cho tới khi pit-tông đến ĐCD, hoà khí trong cacte được nén nên áp suất và nhiệt độ hoà khí tăng lên.
– Pit-tông được bố trí đóng cửa nạp trước khi mở cửa quét nên hoà khí trong cacte có áp suất cao.
b. Kì 2:
– Pít-tông được trục khuỷu dẫn động đi từ ĐCD lên ĐCT, trong xi lanh diễn ra các quá trìng quét-thải khí, lọt khí, nén, và cháy-dãn nở.
– Lúc đầu cửa quét và cửa thải vẫn mở hoà khí có áp suất cao từ cạcte qua đường thông 8 và cửa quét 9 vẫn tiếp tục đi vào xi lanh. Khí thải trong xi lanh qua cửa thải ra ngoài. Quá trình quét thải khí chỉ kết thúc khi pít-tông đóng cửa quét
– Từ khi pit-tông đóng cửa quét đến khi đóng cửa thải thì một phần hoà khí trong xi lanh bị lọt ra cửa thải ra ngoài. Giai đoạn này gọi là giai đoạn lọt khí.
– Từ khi pit-tông đóng cửa thải tới khi đến ĐCT quá trình nén mới thực sự diễn ra. Cuối kì 2 bugi bật tia lửa điện châm cháy hoà khí. Quá trình cháy bắt đầu.
– Khi pit-tông đi từ ĐCD lên đóng cửa quét và cửa nạp vẫn còn đóng → áp suất trong cạcte giảm, pit-tông tiếp tục đi lên mở cửa nạp 4, hoà khí trên đường ống nạp đi vào cacte nhờ sự chênh lệch áp suất.
Lời giải:
a. Kì 1:
– Pít-tông đi từ ĐCT xuống ĐCD, trong xi lanh xẩy ra các quá trình cháy dãn nở, thải tự do, quét và thải khí.
– Đầu kì 1, pit-tông ở ĐCT, khí cháy có áp suất cao đẩy pit-tông
– Từ khi pit-tông mở cửa thải cho đển khi bắt đầu mở cửa quét. Khí thải trong xi lanh có áp suất cao qua cửa thải thoát ra ngoài, giai đoạn này còn gọi là giai đoạn thải tự do.
– Từ khi pit-tông mở cửa quét cho tới khi tới ĐCD không khí có áp suất cao từ cacte qua đường thông 8 và cửa quét đi vào xi lanh đẩy khí thải trong xi lanh qua cửa thải ra ngoài, giai đoạn này được gọi là giai đoạn quét thải khí.
– Đồng thời khi pit-tông đi xuống đóng cửa nạp cho tới khi pit-tông đến ĐCD, hoà khí trong cacte được nén nên áp suất và nhiệt độ hoà khí tăng lên.
– Pit-tông được bố trí đóng cửa nạp trước khi mở cửa quét nên hoà khí trong cacte có áp suất cao.
b. Kì 2:
– Pít-tông được trục khuỷu dẫn động đi từ ĐCD lên ĐCT, trong xi lanh diễn ra các quá trìng quét-thải khí, lọt khí, nén, và cháy-dãn nở.
– Lúc đầu cửa quét và cửa thải vẫn mở hoà khí có áp suất cao từ cạcte qua đường thông 8 và cửa quét 9 vẫn tiếp tục đi vào xi lanh. Khí thải trong xi lanh qua cửa thải ra ngoài. Quá trình quét thải khí chỉ kết thúc khi pít-tông đóng cửa quét.
– Từ khi pit-tông đóng cửa quét đến khi đóng cửa thải thì một phần hoà khí trong xi lanh bị lọt ra cửa thải ra ngoài. Giai đoạn này gọi là giai đoạn lọt khí.
– Từ khi pit-tông đóng cửa thải tới khi đến ĐCT quá trình nén mới thực sự diễn ra. Cuối kì 2 vòi phun phun nhiên liệu vào buồng cháy, trộn với khí nóng tạo thành hòa khí, trong điều kiện áp suất và nhiệt độ trong xi lanh cao, hòa khí sẽ tự bốc cháy. Quá trình cháy bắt đầu.
– Khi pit-tông đi từ ĐCD lên đóng cửa quét và cửa nạp vẫn còn đóng → áp suất trong cạcte giảm, pit-tông tiếp tục đi lên mở cửa nạp 4, hoà khí trên đường ống nạp đi vào cacte nhờ sự chênh lệch áp suất.
Trường THPT Trịnh Hoài Đức - Trường Trung Học Chất Lượng Cao
Địa chỉ: DT745, Thạnh Lợi, An Thạnh, Thuận An, Bình Dương
Điện thoại: 0650.825477
Website: //thpttrinhhoaiduc.edu.vn/
8.Kì• Kì là một phần của chu trình diễn ra trongthời gian một trình của pit-tông• Động cơ 4 kì là loại động cơ mà một chutrình làm việc thực hiện trong 4 hành trìnhcủa pit-tông• Động cơ 2 kì là loại động cơ mà một chutrình làm việc thực hiện trong 2 hành trìnhcủa pit-tông II.NGUYÊN LÍ LÀM VIỆC CỦA ĐỘNGCƠ 4 KÌ.1.Nguyên lí làm việc của động cơ điêzen 4 kì a] Kì 1:Nạp [hình 2a]* Pít-tông đi từ ĐCT xuốngĐCD,xupap nạp mở,xupap thải đóng.*Pit-tông được trục khuỷu dẫn động đixuống,áp suất trong xi lanhgiảm,không khí trong đường ống nạpsẽ qua của đi vào xi lanh nhờ sựchênh lệch áp suất. b] Kì 2 :Nén[hình 2b]* Pit-tông đi từ ĐCD lên ĐCT, haixupap đều đóng.* Pit-tông được trục khuỷu dẫn độngđi lên làm thể tích xi lanh giảm nênáp suất và nhiệt độ của khí trong xilanh tăng .Cuối kì nén,vòi phun phun một lượngnhiên liệu điêzen với áp suất caovào buồng cháy.
1.1. Một số khái nệm cơ bản.
-
Điểm chết của Pit-tông là vị trí mà tại đó Pit-tông đổi chiều chuyển động, có 2 điểm chết.
-
Điểm chết trên [ĐCT] là điểm chết mà tại đó Pit-tông ở gần tâm của trục khuỷu nhất [ H.21.1a].
-
Điểm chết dưới [ĐCD] là điểm chết mà tại đó Pit-tông ở xa tâm của trục khuỷu nhất [ H.21.1b].
1.1.2, Hành trình của Pit-tông [S].
-
Hành trình của Pit-tông là quảng đường mà Pit-tông đi được giữa hai điểm chết [S].
-
Khi Pittông dịch chuyển được một hành trình thì trục khuỷu quay 180o.
-
Gọi R là bán kính quay của trục khuỷu thì S=2R
1.1.3, Thể tích toàn phần [Vtp] [Cm3 hoặc Lít].
-
Vtp là thể tích Xilanh [ thể tích không giới hạn bởi Xilanh, nắp máy và đỉnh pit-tông khi pittông ở ĐCT [H 21.1a]
1.1.4, Thể tích buồng cháy [Vbc] [Cm3 hoặc Lít].
-
Vbc là thể tích xilanh khi pit-tông ở ĐCT [H 21.2b]
1.1.5, Thể tích công tác [Vct] [Cm3 hoặc Lít].
-
Vct là thể tích xilanh được giới hạn bởi 2 điểm chết Vct= Vtp+ Vbc . [H 21.1c]
-
Nếu gọi D là đường kính xilanh ta có \[{V_{ct}} = \frac{{\pi {D^3}S}}{4}\]
1.1.6, Tỉ số nén \[\varepsilon \]
-
Tỉ số nén là tỉ số giữa Vtp và Vbc :
\[\varepsilon = \frac{{{V_{tp}}}}{{{V_{bc}}}}\]
-
Động cơ xăng \[\varepsilon \] = 6÷10.
-
Động cơ Điêzen \[\varepsilon \] = 15÷21.
1.1.7, Chu trình làm việc của động cơ
-
Khi động cơ làm việc trong xilanh diễn ra 4 quá trình nạp, nén , cháy - dãn nở , thải .
-
4 quá trình này được lặp đi lặp lại có tính chu kì .
-
4 quá trình đó tạo thành 1 chu trình , tính từ khi bắt đầu quá trình nạp đến khi kết thúc quá trình thải .
1.1.8, Kì
-
Kì là phần của chu trình diễn ra trong thời gian một hành trình của pit-tông [tương đương vởi trục khuỷu quay 1800]
-
Kết luận:
-
Chu trình được hoàn thành trong 2 kì ta có động cơ 2 kì [ trục khuỷu quay 3600]
-
Chu trình được hoàn thành trong 4 kì ta có động cơ 2 kì [ trục khuỷu quay 7200 ]
-
1.2. Nguyên lí làm việc của động cơ 4 kì
a] Kì 1: Kì nạp:
-
Pittông đi từ ĐCT xuống ĐCD nhờ trục khuỷu dẫn động, xupáp nạp mở, xupáp thải đóng.
-
Bên trong xilanh động cơ:
-
Do sự chênh lệch áp suất giữa bên trong và bên ngoài xilanh nên không khí được nạp vào xilanh động cơ.
b] Kì 2: Kì nén:
-
Pittông đi từ ĐCD lên ĐCT nhờ trục khuỷu dẫn động, cả hai xupáp đều đóng.
-
Bên trong xilanh động cơ:
-
V giảm dần.
-
P và T tăng dần.
-
-
Cuối kì nén vòi phun sẽ phun tơi một lượng nhiên liệu điêzen vào buồng cháy hòa trộn với khí nóng tạo thành hòa khí.
c] Kì 3: Cháy dãn nở - Kì nổ:
-
Pít-tông đi từ ĐCT xuống ĐCD, hai xupáp đều đóng.
-
Nhiên liệu được phun tơi vào buồng cháy [từ cuối kì nén] hòa trộn với khí nóng tạo thành hòa khí.
-
Trong điều kiện áp suất và nhiệt độ trong xilanh cao, hòa khí tự bốc cháy tạo ra áp suất cao đẩy pít-tông đi xuống, qua thanh truyền làm trục khuỷu quay và sinh công.
-
Vì vậy, kì này còn gọi là kì sinh công.
d. Kì 4: [Thải]
-
Pittông đi từ ĐCD lên ĐCT nhờ trục khuỷu dẫn động, xupáp nạp đóng, xupáp thải mở.
-
Bên trong xi lanh động cơ:
-
Do sự chênh lệch áp suất giữa bên trong và bên ngoài xilanh nên không khí được thải ra cửa thải.
-
Trong thực tế để nạp được nhiều hơn và thải được sạch hơn, các xupap được bố trí mở sớm và đóng muộn hơn ,đồng thời để quá trình cháy-dãn nở diễn ra tốt hơn, vòi phun cũng được bố trí ở phun ở cuối kì nén, trước khi pít-tông lên đến DCT
-
Trong chu trình làm việc của động cơ 4 kỳ thì kỳ cháy dãn nở là kỳ duy nhất sinh công, các kỳ còn lại là các kỳ tiêu tốn công đã sinh ra.
-
Để nạp được nhiều hơn và thải được sạch hơn thì các xupáp được bố trí mở sớm hơn và đóng muộn hơn.
1.2.2, Nguyên lí làm việc của động cơ xăng 4 kì
-
Nguyên lí làm việc của động cơ Xăng 4 kì tương tự như nguyên lí làm việc của động cơ Điêzen 4 kì. Chỉ khác ở 2 điểm sau:
-
Trong kì nạp ở động cơ Điêzen khí nạp vào là không khí, ở động cơ xăng khí nạp vào là hoà khí [hỗn hợp gồm xăng và không khí]. .
-
Cuối kì nén, ở động cơ Điêzen diễn ra quá trình phun nhiên liệu, ở động cơ xăng Bugi bật tia lửa điện để châm cháy hòa khí..
-
1.3. Nguyên lí làm việc của động cơ 2 kì.
Sơ đồ cấu tạo của động cơ xăng 2 kì
1- Bugi
2- Pit-tông
3- Cửa thải
4- Cửa nạp
5- Thanh truyền
6- Trục khuỷu
7- Cạc te
8- Đường thông cạc te vói cửa quét
9- Cửa quét
10- Xi lanh
1.3.2, Nguyên lí làm việc của động cơ xăng 2 kì
a. Kì 1
-
Pít-tông đi từ ĐCT xuống ĐCD, trong xi lanh xẩy ra các quá trình cháy dãn nở, thải tự do, quét và thải khí.
-
Đầu kì 1, pit-tông ở ĐCT [H 21.4a], khí cháy có áp suất cao đẩy pit-tông
-
Đi xuống làm trục khuỷu quay và sinh công, quá trình cháy dãn nở kết thúc khi pit-tông bắt đầu mở cửa quét 3 [H21.4b].
-
Từ khi pit-tông mở cửa thải cho đển khi bắt đầu mở cửa quét [H 21.4c]. Khí thải trong xi lanh có áp suất cao qua cửa thải thoát ra ngoài, giai đoạn này còn gọi là giai đoạn thải tự do.
-
Từ khi pit-tông mở cửa quét cho tới khi tới ĐCD [H 21.4d] hoà khí có áp suất cao từ cacte qua đường thông 8 và cửa quét đi vào xi lanh đẩy khí thải trong xi lanh qua cửa thải ra ngoài, giai đoạn này được gọi là giai đoạn quét thải khí.
-
Đồng thời khi pit-tông đi xuống đóng cửa nạp cho tới khi pit-tông đến ĐCD, hoà khí trong cacte được nén nên áp suất và nhiệt độ hoà khí tăng lên.
-
Pit-tông được bố trí đóng cửa nạp trước khi mở cửa quét nên hoà khí trong cacte có áp suất cao.
b. Kì 2:
-
Pít-tông được trục khuỷu dẫn động đi từ ĐCD lên ĐCT, trong xi lanh diễn ra các quá trìng quét-thải khí, lọt khí, nén, và cháy-dãn nở.
-
Lúc đầu cửa quét và cửa thải vẫn mở [H21.4d] hoà khí có áp suất cao từ cạcte qua đường thông 8 và cửa quét 9 vẫn tiếp tục đi vào xi lanh. Khí thải trong xi lanh qua cửa thải ra ngoài. Quá trình quét thải khí chỉ kết thúc khi pít-tông đóng cửa quét [H21.4e]
-
Từ khi pit-tông đóng cửa quét đến khi đóng cửa thải [H 21.4g] thì một phần hoà khí trong xi lanh bị lọt ra cửa thải ra ngoài. Giai đoạn này gọi là giai đoạn lọt khí.
-
Từ khi pit-tông đóng cửa thải tới khi đến ĐCT [H 21.4a] quá trình nén mới thực sự diễn ra. Cuối kì 2 bugi bật tia lửa điện châm cháy hoà khí. Quá trình cháy bắt đầu.
-
Khi pit-tông đi từ ĐCD lên đóng cửa quét và cửa nạp vẫn còn đóng → áp suất trong cạcte giảm, pit-tông tiếp tục đi lên mở cửa nạp 4, hoà khí trên đường ống nạp đi vào cacte nhờ sự chênh lệch áp suất.
1.3.3, Nguyên lí làm việc của động cơ Điêzen 2 kì
-
Nguyên lí làm việc của động cơ Điêzen 2 kì tương tự như nguyên lí làm việc của động cơ xăng 2 kì. Chỉ khác ở 2 điểm sau:
-
Trong kì nạp ở động cơ Điêzen khí nạp vào là không khí, ở động cơ Xăng khí nạp vào là hoà khí .
-
Cuối kì nén, ở động cơ Điêzen diễn ra quá trình phun nhiên liệu, ở động cơ xăng Bugi bật tia lửa điện.
-
Bài 1:
Nêu nguyên lí làm việc của động cơ điêzen 2 kì.
Hướng dẫn giải
Tương tự động cơ xăng 2 kì, nhưng khác 2 điểm:
– Khí nạp vào cácte của động cơ Dizen là không khí
– Cuối kì nén: không phải buzi bật tia lửa điện châm cháy hỗn hợp xăng – không khí mà là nhiên liệu được phun vào buồng cháy.
Bài 2:
Trình bày nguyên lí làm việc của động cơ xăng 2 kì.
Hướng dẫn giải
Nguyên lí làm việc của động cơ xăng 2 kì:
Kì 1: cháy giãn nở, thải tự do và quét – thải khí
Kì 2: Quét – thải khí, lọt khí, nén và cháy
3. Luyện tập Bài 21 Công Nghệ 11
Như tên tiêu đề của bài Nguyên lý làm việc của động cơ đốt trong, sau khi học xong bài này các em cần nắm vững các nội dung trọng tâm sau:
-
Hiểu được một số khái niệm cơ bản về động cơ đốt trong.
-
Hiểu được nguyên lí làm việc của động cơ đốt trong.
3.1. Trắc nghiệm
Các em có thể hệ thống lại nội dung kiến thức đã học được thông qua bài kiểm tra Trắc nghiệm Công nghệ 11 Bài 21 cực hay có đáp án và lời giải chi tiết.
Câu 2- Câu 5: Xem thêm phần trắc nghiệm để làm thử Online
3.2. Bài tập SGK và Nâng cao
Các em có thể xem thêm phần hướng dẫn Giải bài tập Công nghệ 11 Bài 21 để giúp các em nắm vững bài học và các phương pháp giải bài tập.
Bài tập 1 trang 103 SGK Công nghệ 11
Bài tập 2 trang 103 SGK Công nghệ 11
Bài tập 3 trang 103 SGK Công nghệ 11
Bài tập 4 trang 103 SGK Công nghệ 11
Bài tập 5 trang 103 SGK Công nghệ 11
4. Hỏi đáp Bài 21 Chương 5 Công Nghệ 11
Trong quá trình học tập nếu có thắc mắc hay cần trợ giúp gì thì các em hãy comment ở mục Hỏi đáp, Cộng đồng Công Nghệ HOC247 sẽ hỗ trợ cho các em một cách nhanh chóng!
Chúc các em học tập tốt và luôn đạt thành tích cao trong học tập!