Cấu tạo động cơ xe motor 2 bánh

[mobinam]

Đang cố gắng nghiên cứu kỹ thuật xe cho bằng anh bằng em, lên mạng search tìm thấy một số bài chưa biết 4r mình đã post chưa mà bản thân thấy hữu ích, xin chia sẻ, có gì chưa đúng mong anh em thông cảm và bổ sung cho hoàn chỉnh.

Động cơ xe motor 2 bánh

Năm 1885, lịch sử thế giới ghi nhận chiếc mô-tô đầu tiên ra đời do Gotthieb Daimler (1834 - 1900 ) sáng chế, thời gian đầu xe mô-tô 2 bánh phát triển chậm do điều khiển khó khăn và tốc độ quá chậm. Đến thế kỷ XX mô-tô 2 bánh mới được sử dụng rộng rãi ở châu Âu.

Hình ảnh của chiếc mô-tô đầu tiên (1885)

Thời kỳ đầu, động cơ của xe được đặt ngay trục bánh xe, xe không có giảm xóc. Dần dần, sau nhiều cải tiến, động cơ được đưa vào giữa khung xe để đảm bảo cân bằng. Các bộ phận khác như khung, li hợp (côn), hộp số, phanh, giảm xóc cũng phát triển và hoàn thiện để xe dễ điều khiển và có tốc độ tối ưu.

Phân loại mô-tô, xe máy: Mô-tô, xe máy được phân loại chủ yếu dựa vào động cơ:

- Nguyên lý hoạt động: 2 kỳ hoặc 4 kỳ.

Động cơ hình chữ V

- Kết cấu và cách lắp đặt động cơ:
+ Động cơ đặt đứng
+ Động cơ đặt ngang
+ Động cơ hình chữ V

- Dung tích xi-lanh: Có nhiều loại với dung tích xi-lanh thông thường từ 50 – 1500 cm3


Ngoài ra, mô-tô/xe máy còn được phân loại theo năm sản xuất, hệ thống đánh lửa, xe nam/nữ/tay ga hay các xe chuyên dùng như: thể thao, việt dã, địa hình...

Cấu tạo cơ bản của mô-tô/xe máy

- Động cơ: Là bộ máy gồm nhiều chi tiết, liên quan mật thiết với nhau. Đây là nơi đốt cháy nhiên liệu, nhiệt năng biến thành cơ năng và sinh ra động lực truyền sang hệ thống truyền động làm cho xe chạy. Động cơ gồm có các hệ thống chính:

+ Hệ thống trục khuỷu, thanh truyền
+ Hệ thống nhiên liệu
+ Hệ thống đánh lửa
+ Hệ thống bôi trơn, làm mát
+ Hệ thống phân phối khí

Hệ thống đánh lửa bán dẫn

- Hệ thống điện: Tùy theo loại xe hệ thống điện có thể là hệ thống đánh lửa điện từ hay hệ thống đánh lửa bán dẫn. Hệ thống điện trên mô-tô/xe máy có nhiệm vụ sau:


+ Tạo tia lửa điện cao áp vào đúng thời điểm nhất định để đốt cháy hỗn hợp nhiên liệu trong xi-lanh động cơ.
+ Cung cấp điện năng có điện áp ổn định cho hệ thống đèn, còi tín hiệu.
+ Khởi động động cơ (đề)
+ Theo dõi mức nhiên liệu ở bình chứa

- Hệ thống truyền động: Có nhiệm vụ truyền chuyển động từ động cơ đến bánh xe chủ động, thay đổi mô-men cho phù hợp với tải trọng và hệ thống đường sá. Hệ thống này gồm: Bộ li hợp, hộp số, nhông trước, nhông sau và xích. Ở một số loại xe dùng trục các-đăng hoặc dây cu-roa (Vespa) để truyền động.

Giảm xóc

- Hệ thống chuyển động: Có tác dụng biến chuyển động quay của hệ truyền động thành chuyển động tịnh tiến của xe, nó còn có tác dụng làm cho xe chuyển động êm hơn trên mặt đường không bằng phẳng. Hệ thống này gồm: bánh trước, bánh sau và giảm xóc.

- Hệ thống điều khiển: Hệ thống này có tác dụng thay đổi hướng chuyển động của xe, cho xe chạy chậm hay dừng hẳn. Hệ thống này gồm tay lái, các cần điều khiển và hệ thống phanh.

- Hệ thống chiếu sáng và tín hiệu: Hệ thống này có tác dụng chiếu sáng, tạo tín hiệu còi hay đèn khi phanh xe, khi quay xe để đảm bảo an toàn giao thông cho người sử dụng. Hệ thống này gồm: các đèn pha, cốt, đèn phanh, đèn xi-nhan, các đèn báo số và còi.

Ngoài những hệ thống trên, mô-tô/xe máy còn có những bộ phận khác như ống xả để giảm tiếng ồn, cần khởi động, bàn đạp phanh, tay phanh, cần số, yên xe...

[mobinam]

Hiện nay, động cơ xe gắn máy phổ biến là loại động cơ sử dụng nhiên liệu xăng. Có hai loại động cơ là động cơ 2 kỳ và động cơ 4 kỳ với hệ thống nạp nhiên liệu dạng hút chân không (áp thấp). Hệ thống làm mát cho các loại động cơ này thường là làm mát bằng gió tự nhiên, tuy nhiên với các loại xe thể thao, xe phân khối lớn hoặc xe tay ga thì lại làm mát bằng gió cưỡng bức (quạt gió) hoặc bằng nước. Chúng ta cùng nghiên cứu cấu trúc và hoạt động động cơ 4 kỳ.

ĐỘNG CƠ 4 KỲ: CẤU TẠO VÀ HOẠT ĐỘNG

A: súp báp vào
B: vỏ che súp báp
C: cổng lấy khí
D: nắp máy
E: làm mát
F: vỏ máy
G: hộp dầu
H: dầu bôi trơn
I: trục cam
J: Súp báp ra
K: bu gi
L: khí ra
M: pít tông
N: tay dên
O: vòng tay dên
P: tay quay


1. Cấu trúc cơ bản:

Cấu trúc động cơ 4 kỳ được mô tả như hình vẽ.

. Cụm đầu xy lanh chứa cơ cấu phối khí gồm trục cam, các cò mổ để điều khiển các xupap nạp và xả.

. Piston nối với trục khuỷu thông qua thanh truyền để biến chuyển động tịnh tiến của piston thành chuyển động quay của trục khuỷu.

. Chu trình của động cơ 4 kỳ diễn ra trọn vẹn ứng với 2 vòng quay trục khuỷu (tương ứng với 4 hành trình của piston). Cứ hai vòng quay của trục khuỷu lại có một kỳ sinh công.

2. Hoạt động của động cơ 4 kỳ:

Kỳ nạp: Khi piston dịch chuyển từ điểm chết trên (ĐCT) xuống điểm chết dưới (ĐCD) tạo ra áp suất chân không trong buồng đốt tăng dần, lúc này xupap nạp mở ra, hỗn hợp hòa khí gồm không khí và xăng đã được hòa trộn ở chế hòa khí được hút vào buồng đốt.

Thực tế để tăng hiệu suất nạp, xupap nạp được cho mở sớm trước khi piston đến ĐCT một chút và đóng lại sau khi piston qua ĐCD.

Như vậy, lượng hòa khí nạp vào buồng đốt được nhiều hơn nhờ thời gian mở xupap nạp dài hơn.


. Kỳ nén: Piston tiếp tục di chuyển từ ĐCD lên ĐCT, lúc này cả hai xupap nạp và xả đều đóng kín. Thể tích buồng đốt thu hẹp dần từ lớn nhất đến nhỏ nhất, hòa khí đã được nạp bị nén lại với áp suất lớn dần tạo điều kiện dễ bắt lửa và đốt cháy.



. Kỳ cháy giãn nở (kỳ nổ): Trước khi piston tới ĐCT, bugi phát ra tia lửa điện và đốt cháy hỗn hợp đã bị nén dưới áp suất cao. Hỗn hợp bị cháy rất nhanh và áp suất khí cháy giãn nở rất lớn đẩy piston đi xuống, truyền qua thanh truyền làm quay trục khuỷu.

Đây là kỳ sinh công duy nhất của động cơ 4 thì.


. Kỳ xả: Dưới tác động áp suất cao của khí cháy, piston tiếp tục di chuyển xuống ĐCD. Khi piston gần tới ĐCD, xupap xả mở ra và khí cháy thoát ra ngoài qua cửa xả nhờ áp suất chênh lệch giữa trong và ngoài buồng đốt. Xupap xả đóng lại khi piston qua ĐCT một chút (đóng muộn), chấm dứt kỳ xả.

[mobinam]

3. Sơ đồ phối khí của động cơ 4 kỳ:



Thời điểm các xupap nạp và xả đóng, mở tương ứng với vị trí của piston trong xylanh được định theo góc quay của trục khuỷu gọi là thời điểm phối khí. Sơ đồ biểu thị thời điểm phối khí của một động cơ 4 kỳ được gọi là Sơ đồ phối khí. Như đã trình bày ở phần trên, xupap nạp và xả đều mở sớm và đóng muộn để tăng hiệu suất nạp và xả. Ở giai đoạn đầu kỳ nạp và cuối kỳ xả, khi xupap xả chưa đóng lại thì xupap nạp đã được mở ra (có nghĩa là cả hai xupap cùng mở), người ta gọi là khoảng trùng lặp của xupap. Ở thời điểm này, nhờ quán tính hút theo của dòng khí đã cháy đang thoát ra ngoài để hỗn hợp khí tươi được nạp vào nhanh hơn làm tăng được hiệu suất nạp, đồng thời hỗn hợp khí tươi nạp vào góp phần đẩy khí đã cháy ra ngoài nhanh, tăng được hiệu suất xả. Khoảng trùng lặp của xupap rất quan trọng trong hoạt động của một động cơ, ảnh hưởng đến công suất, mô men và hiệu suất của động cơ đó, cũng như ảnh hưởng đến mức tiêu tốn nhiên liệu của động cơ.



4. Phân loại cơ cấu phối khí:

Có 4 loại cơ cấu phối khí cơ bản, có cấu tạo và hoạt động khác nhau.

@ Cơ cấu phối khí cạnh SV (Side Valve) :



Phân phối khí cạnh SV. Xupap được bố trí bên cạnh của xy lanh, như vậy buồng đốt sẽ lớn nên động cơ không thể có tỉ số nén cao và công suất lớn

. Trục cam được đặt gần trục khuỷu .

. Cơ cấu phối khí này chỉ phù hợp với các động cơ tốc độ thấp và máy công nghiệp.

@ Cơ cấu phối khí xupap trên đỉnh OHV (Over head Valve):



Cơ cấu phôi khí xupap trên đỉnh OHV. Xupap được đặt phía trên đỉnh của piston và được điều khiển bởi trục cam thông qua cò mổ và cần đẩy. Như vậy, thể tích buồng đốt có thể làm nhỏ hơn và động cơ có tỉ số nén và công suất cao hơn.

. Với kết cấu cò mổ và cần đẩy dài, nên khi động cơ hoạt động ở tốc độ cao chưa thực sự được ổn định.

@ Cơ cấu phối khí trục cam trên đỉnh SOHC (Single Over Head Camshaft):



Cơ cấu phối khí trục cam trên đỉnh S.O.H.C. Trục cam được bố trí trong cụm đầu xylanh (trên đỉnh piston), được dẫn động bởi xích cam và điều khiển xupap thông qua cò mổ.

. Do giảm nhiều chi tiết dẫn động nên hoạt động ổn định hơn, ngay cả ở tốc độ cao.

@ Cơ cấu phối khí hai trục cam trên đỉnh DOHC( Double Over Head Camshaft):



Cơ cấu phối khí hai trục cam trên đỉnh Single Over Head Camshaft D.O.H.C. Xupap nạp và xupap xả được điều khiển bởi hai trục cam riêng biệt.

. Có 2 loại cơ cấu phối khí hai trục cam: loại có sử dụng cò mổ và loại không sử dụng cò mổ.

. Cho phép thiết kế dạng buồng đốt ưu việt hơn loại SOHC.

. Khả năng đáp ứng và hoạt động của xupap nhanh hơn và chính xác hơn so với loại SOHC.

. Áp dụng cho các loại động cơ cần tính năng cao, tốc độ cao (xe thể thao,xe hơi)

Mô hình vận hành :


5. Ưu và nhược điểm của động cơ 4 kỳ :

* Ưu điểm :

. Động cơ hoạt động rất chính xác, hiệu quả và ổn định do các kỳ nạp, nén, cháy giản nở và xả đều diễn ra riêng biệt.

. Ít xảy ra hiện tượng quá nhiệt do cửa xả không bố trí trên thành xy lanh và động cơ có hệ thống bôi trơn hoạt động rất hiệu quả.

. Sự mất mát nhiên liệu ít, động cơ có khả năng tiết kiệm nhiên liệu cao (so với động cơ 2 kỳ)

. Quá trình nạp và nén kéo dài nên hiệu suất nạp và nén cao, như vậy động cơ có khả năng cho hiệu quả công suất cao so với mức tiêu tốn nhiên liệu (PS/l lớn).

* Nhược điểm :

. Động cơ có cơ cấu phối khí để đóng mở các xupap khá phức tạp, nhiều chi tiết nên việc chế tạo và bảo dưỡng khó khăn hơn so với động cơ 2 kỳ.

. Tiếng ồn các cơ cấu cơ khí khi động cơ làm việc lớn.

. Sự cân bằng của động cơ kém do 2 vòng quay trục khuỷu mới có một kỳ sinh công.

P/S : Bài này nói về động cơ 4 kỳ 1 máy, CD 125T là động cơ 4 kỳ 2 máy đứng nhưng chắc cấu tạo không khác mấy thì phải, cái này anh em nào biết xin chỉ giáo, bộ phận nào sẽ phải thêm 1 cái nữa (như piston, pô, ...)? bộ phận nào vẫn giống động cơ 1 máy?

[jimmy nguyen]

Nói chung những xe 2 máy song song như CD thì chẳng khác một máy cơ bản là mấy, chỉ khác là gấp đôi lên, 2 tay dên (tay biên), 2 piston và cơ cấu cam cò kiểu SOHC...và có 1 sên cam nằm giữa (đời cũ thì nằm 1 bên)

[mobinam]

Mô hình vận hành động cơ 2 kỳ (2 thì)


So sánh động cơ 2 thì và 4 thì
* Động cơ 2 thì có mật độ năng lượng lớn hơn vì tạo ra công trong mỗi một vòng quay của trục khuỷu.
* Các động cơ 2 thì có thể được chế tạo đơn giản và rẻ tiền hơn vì ngược với động cơ 4 thì, loại động cơ này không cần có bộ phận điều khiển van.
* Dùng động cơ 2 thì tốn nhiên liệu nhiều hơn và khí thải có trị xấu hơn vì bị mất đi một phần hỗn hợp không khí và nhiên liệu không được đốt trong lúc đẩy khí thải thoát ra ngoài. Điều này được có thể được khắc phục nhờ bộ phận phun nhiên liệu trực tiếp (thí dụ như ở động cơ diesel).
* Các động cơ 2 thì không có được công suất như động cơ 4 thì ngày nay vì khác với động cơ 4 thì chúng đã không được tiếp tục cải tiến nữa và đã bị động cơ 4 thì đẩy lùi do tốn nhiên liệu hơn và vì có khí thải xấu hơn.


Ứng dụng
Động cơ 2 thì được sử dụng phần lớn ở các ứng dụng mà giá tiền của động cơ (cấu tạo đơn giản) và mật độ năng lượng cao quan trọng hơn là tiêu thụ năng lượng và bảo vệ môi trường, trước tiên là cho những động cơ có dung tích nhỏ như ở các loại xe gắn máy nhỏ, máy cưa, mô hình có động cơ, trong thể thao đua mô tô và các động cơ cho tàu thủy.

Ưu điểm và nhược điểm
Ưu điểm trên lý thuyết của một động cơ hai thì là có hiệu suất riêng (hiệu suất trên dung tích) cao hơn một động cơ bốn thì, vì mỗi một vòng quay của trục khuỷu là một thì tạo công (ở động cơ bốn thì, hai vòng quay của trục khuỷu tương ứng với một thì tạo công). Trên thực tế động cơ bốn thì đã rút ngắn khoảng cách này rất nhiều nhờ vào những cải tiến gần đây (thí dụ như nhờ vào các hệ thống phun cải tiến) nên các mô tô hay xe máy có động cơ bốn thì không còn chạy chậm hay có gia tốc chậm hơn hơn loại hai thì nữa. Vận tốc tối đa của pít tông chậm hơn so với động cơ bốn thì vì có các ống dẫn khí trong xy lanh, điều này cũng hạn chế hiệu suất của động cơ hai thì.

Cách chế tạo đơn giản hơn của động cơ hai thì mang lại nhiểu ưu điểm như dễ bảo trì hơn và có khối lượng di động (trục khuỷu, pít tông,...) nhỏ hơn rất nhiều so với một động cơ bốn thì tương tự. Hiệu ứng tốt của việc này là mang lại một xung lượng góc nhỏ hơn. Điều này quan trọng trước nhất là ở những mô tô chạy trên nhiều địa hình, ở loại này động cơ hai thì tạo khả năng linh động hơn trong lúc phóng qua vật cản. Động cơ có dung tích lớn (động cơ diesel tàu thủy) hoạt động đa phần theo nguyên tắc hai thì.

Khí thải của động cơ hai thì có hàm lượng cácbon mônôxít và các chất hyđrocacbon cao vì có nhiều nhớt bôi trơn trong khí được hút vào và vì có lượng khí thải trong buồng đốt cao.

(Theo Bách khoa toàn thư mở Wikipedia)

[mobinam]

Mô hình hoạt động của động cơ xe CD125T (04 thì 02 máy) không biết có giống như vậy không anh em? Không dám tự chẻ máy con xe của mình để nghiên cứu

(Hình sưu tầm trên internet)

[cd50benly]

Nguyên văn bởi mobinam

Mô hình hoạt động của động cơ xe CD125T (04 thì 02 máy) không biết có giống như vậy không anh em? Không dám tự chẻ máy con xe của mình để nghiên cứu

(Hình sưu tầm trên internet)

Không giống vì :
+Thứ nhất động cơ này chữ V .
+Thứ hai là động cơ này xài đũa cam chứ không phải sên cam.
+Thứ ba là động cơ này tiếng nổ cách nhau khoảng gần 180 độ.(cái này hơi giống CB125T)
Cuối cùng, xe CD là 04 thì 02 piston chứ không phải 02 máy

[mobinam]

@Cd50benly : Cho anh đính chính "động cơ 4 thì 2 piston (hay là 2 xy-lanh)", anh đã ghi sai từ bài đầu . Em có hình bên trong động cơ CD125T không, cho anh học hỏi 1 chút nè

Video nội soi 01 xy-lanh động cơ 4 thì đang hoạt động