Giải chi tiết Công nghệ cơ khí 11 Kết nối mới bài 18: Nguyên lí làm việc của động cơ đốt trong

Mở đầu

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 như thế nào?

Hướng dẫn trả lời: 

Trục khuỷu quay theo chiều mũi tên, pít tông sẽ chuyển động lên trên; thể tích giảm dần, nhiệt độ và áp suất phía trên đỉnh pít tông tăng dần.

I. Một số khái niệm cơ bản

Khám phá: 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 gân tâm trục khuỷu nhất?

Hướng dẫn trả lời: 

- Hình a có đỉnh pit tông ở xa tâm trục khuỷu nhất.

- Hình b, c có đỉnh pit tông gần tâm trục khuỷu nhất.

Luyện tập: Tính thể tích công tác của một xilanh khi biết thể tích công tác của động cơ 4 xilanh là 2,4 lít.

Hướng dẫn trả lời: 

Thể tích công tác của một xilanh là: 2,4:4 = 0,6 lít

Luyện tập: Tính thể tích công tác của động cơ 4 xi lanh khi biết đường kính của mỗi xi lanh là 80mm và bán kính quay của trục khuỷu là 75mm.

Lời giải:

Ta có: S = 2.R = 2.0,075 = 0,15 m

Theo công thức:

$V_{h}=V_{s}\times i=\frac{\pi \times D^{2}}{4}\times S\times i$

$=\frac{\pi \times 0,08^{2}}{4}\times 0,15\times 4\approx 0,003(m^{3})$

II. Nguyên lí làm việc

Khám phá: 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:

- Hình a: nạp

- Hình b: nén

- Hình c: nổ

- Hình d: thải

Khám phá: 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?

Hướng dẫn trả lời: 

- Động cơ 4 kì có: xupap còn động cơ 2 kì không có. Ngược lại, động cơ 2 kì có cửa quét còn động cơ 4 kì không có.

- Pit tông đi xuống điểm chết dưới thì cửa quét, cửa thải đều mở. Cửa thải được mở ra trước.

Khám phá: 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.

Hướng dẫn trả lời: 

- Hình a: pit tông đi xuống, cửa thải và cửa quét đóng, khí cháy đẩy phit tông đi xuống.

- Hình b: pit tông đi xuống điểm chết dưới, cửa quét và cửa thải mở, hòa khí từ cửa quét vào xilanh, khí cháy từ xilanh bị đẩy ra ngoài qua cửa thải.

- Hình c: pit tông đi lên, cửa quét và cửa thải đóng, hòa khí trong xilanh bị nén với áp suất cao.

Kết nối năng lực: 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

Hướng dẫn trả lời: 

Ô tô và xe máy thường sử dụng động cơ xăng.

Luyện tập: Động cơ Diesel có cần bugi đánh lửa như động cơ xăng hay không? Nếu không thì tại sao nhiên liệu diesel lại cháy được?

Hướng dẫn trả lời: 

Động cơ Diezen không cần bugi đánh lửa như động cơ xăng. Nhiên liệu diezen cháy được là do tỉ số nén cao, nên khi bị nén ở điều kiện nhiệt độ và áp suất cao, hòa khí tự bốc cháy.

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

Vận dụng: 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.

Hướng dẫn trả lời: 

Xe máy của gia đình em là loại động cơ đốt trong 4 kì, nhiên liệu dùng cho động cơ là xăng.

Luyện tập: Tại sao nói suất tiêu thụ nhiện liệu có ích ge càng nhỏ thì động cơ đốt trong càng tiết kiệm nhiên liệu?

Hướng dẫn trả lời: 

Vì nó là lượng nhiên liệu tiêu thụ để tạo ra một đơn vị công suất động cơ trong một đơn vị thời gian.