Động cơ 2 kỳ: phân loại, cấu tạo, nguyên lý hoạt động

Động cơ 2 kỳ có chu trình làm việc sau 2 hành trình dịch chuyển của piston trong xi lanh ứng với 1 vòng quay của trục khuỷu (360°).

1. Động cơ 2 kỳ là gì?

Động cơ 2 kỳ có chu trình làm việc sau 2 hành trình dịch chuyển của piston trong xi lanh ứng với 1 vòng quay của trục khuỷu (360°).

Bạn đang xem: Động cơ 2 kỳ: phân loại, cấu tạo, nguyên lý hoạt động

2. Động cơ xăng 2 kỳ một xi lanh

2.1. Sơ đồ cấu tạo

• 1. Chế hoà khí.
• 2. Cửa hút.
• 3. Buồng trục khuỷu.
• 4. Trục khuỷu.
• 5. Đổi trọng.
• 6. Thanh truyền.
• 7. Rãnh thổi.
• 8. Piston
• 9. Bugi.
• 10. Cửa xả.

Động cơ hai kỳ thuộc loại động cơ đơn giản, xung quanh xi lanh có khoét các lỗ: hút, thổi, xả, buồng trục khuỷu có rãnh thông với xi lanh. Bộ chế hoà khí thông với buồng trục khuỷu thông qua xupap. Việc đóng mở các lỗ phân phối do piston đảm nhiệm. Có loại động cơ hai kỳ cửa hút có xupap nạp.

2.2. Nguyên lý hoạt động

2.2.1. Hành trình thứ nhất

Piston dịch chuyển từ ĐCD đến ĐCT ứng với trục khuỷu quay từ 0° – 180° piston lần lượt đóng kín các lỗ thổi, xả. Khi piston chưa đóng lỗ thổi xả trong xi lanh thực hiện quá trình thổi xả. Hỗn hợp thổi từ buồng trục khuỷu qua rãnh thổi vào trong xi lanh và đồng thời thổi khí đã cháy ra ngoài.

Khi piston đóng kín lỗ thổi xả trong xi lanh thực hiện quá trình nén hỗn hợp. Khi piston đi lên áp suất buồng trục khuỷu giảm, khi mở lỗ hút hỗn hợp từ chế hoà khí được hút vào buồng trục khuỷu. Cuối hành trình bugi bật tia lửa điện đốt cháy hỗn hợp.

2.2.2. Hành trình thứ hai

Piston chuyển động từ ĐCT đến ĐCD, ứng với góc quay trục khuỷu từ 180° – 360°. Hỗn hợp dược đốt cháy giãn nở sinh công để piston đi xuống, thông qua thanh truyền chuyển động tới trục khuỷu quay. Khi piston mở cửa xả rồi đến mở cửa thổi trong xi lanh thực hiện quá trình thổi xả. Thể tích buồng trục khuỷu nhỏ lại, hỗn hợp nạp vào trục khuỷu được nén lại đạt đến áp suất khí quyển Pk = 1,1 – 1,3 at.

Kết thúc hành trình thứ hai piston lại thực hiện hành trình thứ nhất của chu trình tiếp theo.

Xem thêm : Gạo tím than có tác dụng gì? Có giảm cân được không?

Nhận xét chung:

Ở động cơ hai kỳ một vòng quay của trục khuỷu sinh công một lần do đó nếu cùng thể tích công tác động cơ hai kỳ có công suất lớn hơn động cơ bốn kỳ (1,7 lần) và số vòng quay động cơ hai kỳ đều hơn. Nhược điểm động cơ hai kỳ là quá trình thổi, xả xảy ra đồng thời trong xi lanh nên một phần hỗn hợp chưa làm việc bị thải ra ngoài cùng với khí đã cháy.

3. Động cơ diesel hai kỳ một xi lanh

3.1. Sơ đồ cấu tạo

• 1. Trục cơ.
• 2. Thanh truyền.
• 3. piston.
• 4. Cửa thổi.
• 5. Xupap.
• 6. Vòi phun.
• 7. Bơm không khí.

3.2. Nguyên lý hoạt động

Động cơ diesel hai kỳ làm việc phức tạp hơn, khó khăn hơn, thông thường hay dùng kiểu động cơ diesel hai kỳ có máy nén khí chu trình làm việc xảy ra như sau:

3.2.1. Hành trình thứ nhất

Piston dịch chuyển từ ĐCD đến ĐCT ứng với góc quay trục khuỷu từ 0° – 180°, khi piston chưa đóng các diesel hai kỳ cửa thổi, thì bơm khí sẽ thổi không khí qua các lỗ thổi 4 vào xi lanh và thổi sạch khí đã cháy ra ngoài qua xupap xả 5. Khi piston đóng kín lỗ thổi và xupap xả đóng lại, không khí trong xi lanh được nén lại với áp suất cao 50kG/cm2 và nhiệt độ 600° – 700°C. Khi piston gần đến ĐCT, vòi phun phun nhiên liệu dạng sương mù vào trộn với không khí tạo thành hỗn hợp.

3.2.2. Hành trình thứ hai

Hỗn hợp ở nhiệt độ và áp suất cao tự bốc cháy giãn nở sinh công đẩy piston từ ĐCT đến ĐCD, khi piston gần đến ĐCD xupap xả mở ra khí đã cháy theo cửa xả ra ngoài, khi piston mở cửa thổi khí nén được thổi vào xi lanh và đẩy khí đã cháy ra ngoài qua cửa xả.

4. So sánh ưu, nhược điểm giữa động cơ 2 kỳ và động cơ 4 kỳ

4.1. Ưu điểm động cơ hai kỳ

– Động cơ hai kỳ một vòng quay trục khuỷu sinh công một lần, do đó nếu cùng thể tích công tác động cơ hai kỳ có công suất lớn hơn (1,7 lần) và làm việc êm hơn, cân bằng tốt hơn, chạy bốc hơn động cơ 4 kỳ.

– Động cơ đơn giản, giá thành hạ, sửa chữa đơn giản.

– Piston được làm mát tốt do mặt dưới tiếp xúc với hỗn hợp nạp Xi lanh luôn được nhận dầu bôi trơn mới.

4.2. Nhược điểm động cơ hai kỳ

Xem thêm : Mặt thứ hai vấn đề cơ bản của triết học

– Hành trình làm việc kỳ nổ ngắn, do cuối kỳ nổ piston phải mở sớm lỗ xả nên mất một phần lực do sức đẩy của khí đã cháy.

– Do thổi và thải không rõ ràng như ở động cơ 4 kỳ, khi hỗn hợp được thổi vào xi lanh có một phần hỗn hợp chưa cháy theo khí xả ra ngoài nên tốn nhiên liệu hơn động cơ 4 kỳ. Khí xả còn sót lại trong xi lanh nhiều hơn so với loại bốn kỳ.

– Piston làm nhiệm vụ thêm ép hỗn hợp ở dưới buồng trục khuỷu nên giản một phần công suất.

– Các chi tiết chịu lực phức tạp nên tuổi thọ thấp.

– Bôi trơn xi lanh bằng dầu nhớt pha bằng nhiên liệu nên bôi trơn kém hơn động cơ bốn kỳ. Khí cháy có nhiều muội than bám vào buồng đốt và ống xả nên dễ làm tắc ống xả.

– Động cơ 4 kỳ có các kỳ làm việc rõ ràng, chạy đầm hơn, tiết kiệm nhiên liệu, bôi trơn tốt, bền hơn. So sánh với động cơ 2 kỳ phức tạp hơn, sửa chữa khó khăn hơn nhưng nó có nhiều ưu điểm nên hiện nay được sử dụng chủ yếu ở động cơ ô tô, xe máy.

5. Xác định hành trình làm việc thực tế của động cơ 2 kỳ

Động cơ hai kỳ một chu trình làm việc chỉ có hai hành trình dịch chuyển của piston. Thời gian mở cửa thổi và cửa xa gần trùng nhau hoàn toàn. Điểm 1 kết thúc quá trình nén và bắt đầu nổ trước khi piston tới ĐCT. Điểm 2 kết thúc quá trình nổ và bắt đầu xả. Điểm 3 bắt đầu thổi và điểm 4 kết thúc quá trình thôi.

Điểm 5 kết thúc quá trình xả bắt đầu nén. Điểm 3 đến 4 quá trình xả và thổi trùng nhau. Ta thấy quá trình xả và thổi khi piston gần ĐCD cuối hành trình thứ nhất và đầu hành trình thứ 2. Quá trình nén có thời gian ngắn trong một hành trình làm việc.

Nguồn: https://luatduonggia.edu.vn
Danh mục: Tổng hợp