1. Cấu tạo tổng quát:
Động cơ xe gắn máy 4 thì như Future, Dream, Viva, Nouvo… Có những cơ cấu và
hệ thống chính sau đây:
a. Cơ cấu cốt máy, thanh truyền (trục khuỷu tay biên):
Dùng để thực hiện chu trình của động cơ, biến chuyển động lên xuống của pít -
tông thành chuyển động xoay tròn ở cốt máy. Cơ cấu này gồm có:
– Các chi tiết cố định: Catte, khối xylanh, nắp quylát.
– Các chi tiết di động: pít - tông, xéc - măng, thanh truyền (tay biên) cốt máy,
bánh trớn (volant).
b. Cơ cấu phân phối khí:
Dùng để hút hòa khí vào xylanh, thải khí cháy ra ngoài đúng lúc đúng thì. Cơ cấu
này gồm: bánh xe răng cốt máy (nhông chia thì), xích cam, bánh xe răng cam, cốt cam,
cò mổ, xu - páp hút, xu - páp thoát và các chi tiết phụ thuộc.
c. Hệ thống nhiên liệu:
Tạo một tỉ lệ hòa khí (xăng + gió) thích hợp tùy theo yêu cầu hoạt động của động
cơ. Hệ thống này gồm: Thùng xăng, khóa xăng, lọc xăng, ống dẫn xăng, lọc gió, bộ
chế hòa khí (bình xăng con), ống thoát. Ngoài ra còn có hệ thống phun xăng sử dụng
trên các xe tay ga đời mới như Honda SH 150.
- 8-
d. Hệ thống đánh lửa:
Dùng để tạo tia lửa điện cao thế nhảy sang hay chấu bugi đốt cháy khối hòa khí
đã được ép nóng xong giản nở rồi sinh công. Hệ thống đánh lửa gồm 3 loại:
– Hệ thống đánh lửa điện từ: dùng ở các xe đời cũ đến đời 80.
– Hệ thống đánh lửa accu: dùng trên các xe môtô, các xe ôtô đến đời 80, các xe
gắn máy có đề đời cũ như: cub 78, 79, Honda 90, 125…
– Hệ thống đánh lửa điện tử: còn gọi là đánh lửa IC, đánh lửa CDI, được sử
dụng trên các đời xe 81 trở về sau này có đề cũng như không có đề
e. Hệ thống làm trơn:
Dẫn dầu bôi trơn đến các chi tiết cọ xát, để giảm ma sát. Hạ thấp nhiệt độ các chi
tiết động cơ bị đốt nóng trong quá trình làm việc để tăng tuổi thọ và công suất động cơ.
Hệ thống này gồm catte dầu, các đường dẫn dầu, bơm dầu. Các cánh tỏa nhiệt đúc liền
với xylanh, quylát.
f. Hệ thống làm mát:
Có nhiệm vụ rút nhiệt độ khí cháy truyền cho xylanh, quylát và truyền cho môi
trường xung quanh. Có 2 cách làm mát:
– Làm mát bằng gió áp dụng hầu hết các xe Honda, Yamaha, Suzuki. . .
– Làm mát bằng chất lỏng áp dụng cho các xe môtô, tay ga: Honda Click,
Yamaha Exciter .. .
2. Nguyên lý làm việc:
a. Theo chu kỳ lý thuyết: Để hoàn thành một chu kỳ, động cơ 4 thì phải vận
chuyển qua 4 thì liên tiếp đó là:
– Thì hút: Ta quay cốt máy pít - tông từ TĐT di chuyển xuống TĐH tạo áp thấp
phía sau nó. Nhờ hệ thống phân phối khi cam đội xu - páp hút mở hòa khí được hút vào
lòng xylanh. Khi pít - tông xuống đến TĐH hòa khí vào đầy xylanh, xu - páp hút đóng
lại.
– Thì ép (nén): Pít - tông tiếp tục di chuyển chạy trở lên TĐT, lúc này hai xu -
páp đều đóng nên pít - tông ép hòa khí đã hút vào thì trước. Khi pít - tông lên đến TĐT
thì áp lực trong xylanh khoảng từ 8 - 10 kg/cm2, nhiệt độ lối 3000 C.
– Thì nổ giãn: Khi pít - tông lên đến TĐT nhờ hệ thống đánh lửa tia lửa điện
nẹt ở bugi, đốt cháy hòa khí vừa bị ép nóng. Hòa khí bốc cháy rất nhanh, áp lực lên
đến 30 - 35 kg/cm2, nhiệt độ lối 20000 C, pít - tông bị đẩy xuống rất nhanh do sự giãn
nở của khí cháy. Đó là thì phát động.
– Thì thoát: Lúc pít - tông đẩy xuống TĐH do quán tính của bánh trớn pít - tông
tiếp tục đi lên, cam thoát đội xu - páp thoát mở ra để khí cháy tuông ra ngoài. Khi pít -
tông đến TĐT thì xylanh sạch khí cháy xu - páp thoaùt đóng lại. Khi pít - tông bắt đầu
đi xuống thì xu - páp hút lại mở ra để khởi sự một chu kỳ khác.
Tóm lại sở dĩ gọi là động cơ 4 thì vì muốn làm xong một chu kỳ pít - tông lên
xuống 4 lần cốt cam quay 2 vòng, cốt máy quay một vòng.
Theo chu kỳ lý thuyết ở trên mỗi thì khởi sự ngay ở tử điểm và cũng chấm dứt
ngay tử điểm. Khởi sự tính từ lúc xu - páp bắt đầu mở, chấm dứt tính lúc xu - páp vừa
đóng kín. Ví dụ: Thì hút khởi sự ở TĐT và chấm dứt ở TĐH. Nếu động cơ hiệu chỉnh
như thế sẽ mất đi 30% công suất. Vì vậy nên thực tế ta áp dụng chu kỳ thực hành.
Điểm khác nhau cơ bản giữa chu kỳ lý thuyết và thực tế là ở chu kỳ thực tế các thì khởi
sự hoặc chấm dứt trước hoặc sau tử điểm với mục đích cho hòa khí hút vào xylanh đầy
đủ hơn và khí cháy thoát ra ngoài một cách trọn vẹn.
Chu kỳ thực tế tùy theo loại động cơ, nhà chế tạo thiết kế khác nhau. Ví dụ đối
với động cơ xe Honda S50 áp dụng chu kỳ thực tế sau đây:
– Thì hút: Xu - páp hút mở sớm trước TĐT và đóng trễ hơn 300 sau TĐH. Sự mở
sớm và đóng trễ có mục đích làm cho xylanh được hoàn toàn đầy đủ hòa khí. Như vậy
tiếng nổ mới mạnh được.
– Thì nén: Khởi sự khi xu - páp hút vừa chấm dứt trước TĐT lối 150 lúc ấy bugi
nẹt lửa. Ta gọi đó là sự đánh lửa sớm.
b. Theo chu kỳ thực tế:
Theo chu kỳ lý thuyết ở trên mỗi thì khởi sự ngay ở tử điểm và cũng chấm dứt
ngay tử điểm. Khởi sự tính từ lúc xu - páp bắt đầu mở, chấm dứt tính lúc xu - páp vừa
đóng kín. Ví dụ: Thì hút khởi sự ở TĐT và chấm dứt ở TĐH. Nếu động cơ hiệu chỉnh
như thế sẽ mất đi 30% công suất. Vì vậy nên thực tế ta áp dụng chu kỳ thực hành.
Điểm khác nhau cơ bản giữa chu kỳ lý thuyết và thực tế là ở chu kỳ thực tế các thì khởi
sự hoặc chấm dứt trước hoặc sau tử điểm với mục đích cho hòa khí hút vào xylanh đầy
đủ hơn và khí cháy thoát ra ngoài một cách trọn vẹn.
Chu kỳ thực tế tùy theo loại động cơ, nhà chế tạo thiết kế khác nhau. Ví dụ đối
với động cơ xe Honda S50 áp dụng chu kỳ thực tế sau đây:
– Thì hút: Xu - páp hút mở sớm trước TĐT và đóng trễ hơn 300 sau TĐH. Sự mở
sớm và đóng trễ có mục đích làm cho xylanh được hoàn toàn đầy đủ hòa khí. Như vậy
tiếng nổ mới mạnh được.
– Thì nén: Khởi sự khi xu - páp hút vừa chấm dứt trước TĐT lối 150 lúc ấy bugi
nẹt lửa. Ta gọi đó là sự đánh lửa sớm.
– Thì nổ: Tia lửa điện nẹt ở bugi đốt cháy hòa khí rất nhanh (lối 1/200 giây) sau
khi cháy xong giãn nở đẩy pít - tông xuống TĐH. Khi pít - tông còn lối 400 đến TĐT xu
- páp thoát mở.
– Thì xả: Xu - páp thoát mở sớm 400 trước TĐT, khí cháy tuôn ra ngoài 1 phần
lớn trong lúc pít - tông chạy xuống, pít - tông chạy lên khí cháy tiếp tục tuôn ra ngoài.
Xu - páp thoát đóng trễ lối 50 khi pít - tông qua khỏi TĐT để khí cháy có thì giờ ra hết
trong xylanh. Tại thời điểm này ta thấy hút mở sớm 50 trong lúc xu - páp thoát chưa
đóng ta gọi là 2 xu - páp cưỡi nhau (trong khoảng thời gian rất ngắn ấy khí cháy không
đủ thời gian dội lại bộ chế hòa khí).
Theo chu kỳ thực hành ta thấy rằng:
Xu - páp hút đóng trễ 300 trong lúc pít - tông từ TĐH đi lên nhưng hòa khí không
bị đẩy trở về bộ chế hòa khí là do:
– Áp suất trong xylanh lúc này nhỏ hơn áp suất khí trời.
– Mặc dầu pít - tông đi lên nhưng cốt máy quay nhanh trớn hút vẫn còn mạnh.
– Ở gần tử điểm ta quay cốt máy đi một cung dài nhưng pít - tông chỉ đi một
đoạn ngắn.
Xu - páp thoát mở sớm 400 trước TĐH làm thì nổ giãn không trọn vẹn nhưng
không ảnh hưởng đến công suất là vì xu - páp thoát mở sớm mất đi một phần hiệu suất
nhưng được bù lại trong lúc pít - tông chạy lên không bị cản bởi sức đối áp của khí cháy,
nhờ vậy mà công suất động cơ tăng lên.
7. Góc đánh lửa sớm
Động cơ xe gắn máy 4 thì như Future, Dream, Viva, Nouvo… Có những cơ cấu và
hệ thống chính sau đây:
a. Cơ cấu cốt máy, thanh truyền (trục khuỷu tay biên):
Dùng để thực hiện chu trình của động cơ, biến chuyển động lên xuống của pít -
tông thành chuyển động xoay tròn ở cốt máy. Cơ cấu này gồm có:
– Các chi tiết cố định: Catte, khối xylanh, nắp quylát.
– Các chi tiết di động: pít - tông, xéc - măng, thanh truyền (tay biên) cốt máy,
bánh trớn (volant).
b. Cơ cấu phân phối khí:
Dùng để hút hòa khí vào xylanh, thải khí cháy ra ngoài đúng lúc đúng thì. Cơ cấu
này gồm: bánh xe răng cốt máy (nhông chia thì), xích cam, bánh xe răng cam, cốt cam,
cò mổ, xu - páp hút, xu - páp thoát và các chi tiết phụ thuộc.
c. Hệ thống nhiên liệu:
Tạo một tỉ lệ hòa khí (xăng + gió) thích hợp tùy theo yêu cầu hoạt động của động
cơ. Hệ thống này gồm: Thùng xăng, khóa xăng, lọc xăng, ống dẫn xăng, lọc gió, bộ
chế hòa khí (bình xăng con), ống thoát. Ngoài ra còn có hệ thống phun xăng sử dụng
trên các xe tay ga đời mới như Honda SH 150.
- 8-
d. Hệ thống đánh lửa:
Dùng để tạo tia lửa điện cao thế nhảy sang hay chấu bugi đốt cháy khối hòa khí
đã được ép nóng xong giản nở rồi sinh công. Hệ thống đánh lửa gồm 3 loại:
– Hệ thống đánh lửa điện từ: dùng ở các xe đời cũ đến đời 80.
– Hệ thống đánh lửa accu: dùng trên các xe môtô, các xe ôtô đến đời 80, các xe
gắn máy có đề đời cũ như: cub 78, 79, Honda 90, 125…
– Hệ thống đánh lửa điện tử: còn gọi là đánh lửa IC, đánh lửa CDI, được sử
dụng trên các đời xe 81 trở về sau này có đề cũng như không có đề
e. Hệ thống làm trơn:
Dẫn dầu bôi trơn đến các chi tiết cọ xát, để giảm ma sát. Hạ thấp nhiệt độ các chi
tiết động cơ bị đốt nóng trong quá trình làm việc để tăng tuổi thọ và công suất động cơ.
Hệ thống này gồm catte dầu, các đường dẫn dầu, bơm dầu. Các cánh tỏa nhiệt đúc liền
với xylanh, quylát.
f. Hệ thống làm mát:
Có nhiệm vụ rút nhiệt độ khí cháy truyền cho xylanh, quylát và truyền cho môi
trường xung quanh. Có 2 cách làm mát:
– Làm mát bằng gió áp dụng hầu hết các xe Honda, Yamaha, Suzuki. . .
– Làm mát bằng chất lỏng áp dụng cho các xe môtô, tay ga: Honda Click,
Yamaha Exciter .. .
a. Theo chu kỳ lý thuyết: Để hoàn thành một chu kỳ, động cơ 4 thì phải vận
chuyển qua 4 thì liên tiếp đó là:
– Thì hút: Ta quay cốt máy pít - tông từ TĐT di chuyển xuống TĐH tạo áp thấp
phía sau nó. Nhờ hệ thống phân phối khi cam đội xu - páp hút mở hòa khí được hút vào
lòng xylanh. Khi pít - tông xuống đến TĐH hòa khí vào đầy xylanh, xu - páp hút đóng
lại.
– Thì ép (nén): Pít - tông tiếp tục di chuyển chạy trở lên TĐT, lúc này hai xu -
páp đều đóng nên pít - tông ép hòa khí đã hút vào thì trước. Khi pít - tông lên đến TĐT
thì áp lực trong xylanh khoảng từ 8 - 10 kg/cm2, nhiệt độ lối 3000 C.
– Thì nổ giãn: Khi pít - tông lên đến TĐT nhờ hệ thống đánh lửa tia lửa điện
nẹt ở bugi, đốt cháy hòa khí vừa bị ép nóng. Hòa khí bốc cháy rất nhanh, áp lực lên
đến 30 - 35 kg/cm2, nhiệt độ lối 20000 C, pít - tông bị đẩy xuống rất nhanh do sự giãn
nở của khí cháy. Đó là thì phát động.
– Thì thoát: Lúc pít - tông đẩy xuống TĐH do quán tính của bánh trớn pít - tông
tiếp tục đi lên, cam thoát đội xu - páp thoát mở ra để khí cháy tuông ra ngoài. Khi pít -
tông đến TĐT thì xylanh sạch khí cháy xu - páp thoaùt đóng lại. Khi pít - tông bắt đầu
đi xuống thì xu - páp hút lại mở ra để khởi sự một chu kỳ khác.
Tóm lại sở dĩ gọi là động cơ 4 thì vì muốn làm xong một chu kỳ pít - tông lên
xuống 4 lần cốt cam quay 2 vòng, cốt máy quay một vòng.
HÌNH 1 THEO CHU KỲ LÝ THUYẾT
b. Theo chu kỳ thực tế:
Theo chu kỳ lý thuyết ở trên mỗi thì khởi sự ngay ở tử điểm và cũng chấm dứt
ngay tử điểm. Khởi sự tính từ lúc xu - páp bắt đầu mở, chấm dứt tính lúc xu - páp vừa
đóng kín. Ví dụ: Thì hút khởi sự ở TĐT và chấm dứt ở TĐH. Nếu động cơ hiệu chỉnh
như thế sẽ mất đi 30% công suất. Vì vậy nên thực tế ta áp dụng chu kỳ thực hành.
Điểm khác nhau cơ bản giữa chu kỳ lý thuyết và thực tế là ở chu kỳ thực tế các thì khởi
sự hoặc chấm dứt trước hoặc sau tử điểm với mục đích cho hòa khí hút vào xylanh đầy
đủ hơn và khí cháy thoát ra ngoài một cách trọn vẹn.
Chu kỳ thực tế tùy theo loại động cơ, nhà chế tạo thiết kế khác nhau. Ví dụ đối
với động cơ xe Honda S50 áp dụng chu kỳ thực tế sau đây:
– Thì hút: Xu - páp hút mở sớm trước TĐT và đóng trễ hơn 300 sau TĐH. Sự mở
sớm và đóng trễ có mục đích làm cho xylanh được hoàn toàn đầy đủ hòa khí. Như vậy
tiếng nổ mới mạnh được.
– Thì nén: Khởi sự khi xu - páp hút vừa chấm dứt trước TĐT lối 150 lúc ấy bugi
nẹt lửa. Ta gọi đó là sự đánh lửa sớm.
b. Theo chu kỳ thực tế:
Theo chu kỳ lý thuyết ở trên mỗi thì khởi sự ngay ở tử điểm và cũng chấm dứt
ngay tử điểm. Khởi sự tính từ lúc xu - páp bắt đầu mở, chấm dứt tính lúc xu - páp vừa
đóng kín. Ví dụ: Thì hút khởi sự ở TĐT và chấm dứt ở TĐH. Nếu động cơ hiệu chỉnh
như thế sẽ mất đi 30% công suất. Vì vậy nên thực tế ta áp dụng chu kỳ thực hành.
Điểm khác nhau cơ bản giữa chu kỳ lý thuyết và thực tế là ở chu kỳ thực tế các thì khởi
sự hoặc chấm dứt trước hoặc sau tử điểm với mục đích cho hòa khí hút vào xylanh đầy
đủ hơn và khí cháy thoát ra ngoài một cách trọn vẹn.
Chu kỳ thực tế tùy theo loại động cơ, nhà chế tạo thiết kế khác nhau. Ví dụ đối
với động cơ xe Honda S50 áp dụng chu kỳ thực tế sau đây:
– Thì hút: Xu - páp hút mở sớm trước TĐT và đóng trễ hơn 300 sau TĐH. Sự mở
sớm và đóng trễ có mục đích làm cho xylanh được hoàn toàn đầy đủ hòa khí. Như vậy
tiếng nổ mới mạnh được.
– Thì nén: Khởi sự khi xu - páp hút vừa chấm dứt trước TĐT lối 150 lúc ấy bugi
nẹt lửa. Ta gọi đó là sự đánh lửa sớm.
– Thì nổ: Tia lửa điện nẹt ở bugi đốt cháy hòa khí rất nhanh (lối 1/200 giây) sau
khi cháy xong giãn nở đẩy pít - tông xuống TĐH. Khi pít - tông còn lối 400 đến TĐT xu
- páp thoát mở.
– Thì xả: Xu - páp thoát mở sớm 400 trước TĐT, khí cháy tuôn ra ngoài 1 phần
lớn trong lúc pít - tông chạy xuống, pít - tông chạy lên khí cháy tiếp tục tuôn ra ngoài.
Xu - páp thoát đóng trễ lối 50 khi pít - tông qua khỏi TĐT để khí cháy có thì giờ ra hết
trong xylanh. Tại thời điểm này ta thấy hút mở sớm 50 trong lúc xu - páp thoát chưa
đóng ta gọi là 2 xu - páp cưỡi nhau (trong khoảng thời gian rất ngắn ấy khí cháy không
đủ thời gian dội lại bộ chế hòa khí).
Theo chu kỳ thực hành ta thấy rằng:
Xu - páp hút đóng trễ 300 trong lúc pít - tông từ TĐH đi lên nhưng hòa khí không
bị đẩy trở về bộ chế hòa khí là do:
– Áp suất trong xylanh lúc này nhỏ hơn áp suất khí trời.
– Mặc dầu pít - tông đi lên nhưng cốt máy quay nhanh trớn hút vẫn còn mạnh.
– Ở gần tử điểm ta quay cốt máy đi một cung dài nhưng pít - tông chỉ đi một
đoạn ngắn.
Xu - páp thoát mở sớm 400 trước TĐH làm thì nổ giãn không trọn vẹn nhưng
không ảnh hưởng đến công suất là vì xu - páp thoát mở sớm mất đi một phần hiệu suất
nhưng được bù lại trong lúc pít - tông chạy lên không bị cản bởi sức đối áp của khí cháy,
nhờ vậy mà công suất động cơ tăng lên.
HÌNH 2 GÓC ĐỘ PHÂN PHỐI KHÍ XE HONDA
1.Tử điểm thượng 2. Tử điểm hạ 3. Thì hút 4. Thì ép 5. Thì giãn nổ 6. Thì thoát
7. Góc đánh lửa sớm
HÌNH 3 . CHU KỲ LÝ THUYẾT VÀ THỰC HÀNH ĐỘNG CƠ 4 THÌ
