ĐỘNG CƠ XE NÂNG VẬN HÀNH NHƯ THẾ NÀO? (PHẦN 1)

Do sự cháy diễn ra bên trong xy lanh nên máy này tạm gọi là máy đốt trong.

 Trong hiện tại, có cả kiểu máy đốt ngoài. Thí dụ như máy hơi nước dùng trên xe nâng đốt cháy cổ điển là loại máy cháy ngoài. Loại nhiên liệu như than, gỗ, dầu v.v…  được xài trên động cơ hơi nước để tạo ra nhiệt năng đun nước sôi nên hơi nước và chính hơi nước này lại tạo nên chuyển động bên trong động cơ.

 Hiệu suất của máy đốt trong lớn hơn động cơ đốt ngoài (tức là cùng đoạn đường như nhau, động cơ đốt trong tiêu ít khí đốt hơn động cơ đốt ngoài), hơn nữa máy đốt trong có diện tích nhỏ hơn nhiều so với động cơ đốt ngoài tương đương. Đó là nguyên nhân tại sao xe nâng hạ lại dùng động cơ đốt trong.

 Nguyên lý hoạt động của máy 4 kỳ lúc sửa xe nâng:

 Hầu hết các xe nâng hàng hiện nay dùng động cơ đốt trong loại piston chuyển động tịnh tiến vì có những ưu điểm:

 –  Hiệu suất khá cao (so với động cơ đốt ngoài).

 –  Giá xài vừa phải (so với động cơ tuabin khí).

 – Rất dễ tiếp khí đốt tiếp tục hành trình (so với động cơ điện).

 – Các ưu điểm này làm cho động cơ đốt trong là công nghệ gần như là duy nhất hơn 100 năm qua.

 Để rõ hơn về quy tắc hoạt động, chúng ta hãy hiểu biết những điều cơ bản nhất về máy đốt trong.

 Quy tắc hoạt động của động cơ đốt trong:

Mô phỏng quá trình bắn của khẩu súng đại bác.

 Trước hết, một ví dụ đơn giản nhất về động cơ đốt trong chính là khẩu súng đại bác. Khẩu súng là một ống hình trụ được bịt kín một đầu. Người ta nhồi thuốc súng vào lòng nòng súng sau đó cho một viên đạn (hình dạng hình trụ có đầu nhọn) để bịt kín hoàn toàn khối thuốc súng. Khi bắn, người ta châm lửa đốt cho khối thuốc súng cháy. Lượng khí sinh ra tức thời rất lớn làm áp suất trong nòng súng tăng mạnh đẩy viên đạn bắn ra khỏi nòng súng.

 Động cơ của những xe nâng hạ chính là một cơ cấu cơ khí tận dụng được năng lượng đó và chuyển hoá thành chuyển động quay cho trục khuỷu của máy.

 Hầu hết những xe nâng hàng hiện nay đang dùng loại máy 4 kỳ (do Nicolaus Otto phát minh năm 1867).

4 kỳ của động cơ đốt trong:

– Kỳ hút (nạp)

– Kỳ nén

– Kỳ cháy (nổ)

– Kỳ xả

 Chúng ta có thể nhìn thấy chi tiết đang chuyển động lên xuống trong máy, đó là piston. Piston được kết nối với trục khuỷu nhờ thanh chuyền. Toàn bộ quá trình của 4 kỳ có thể miêu tả như sau:

                              Quy tắc hoạt động của máy 4 kỳ

 Chú thích: A: Van nạp, cò mổ, lò xo xu-páp; B: Nắp cylinder; C: Họng hút; D: Nắp xy lanh; E: Thân cylinder; G: Các-te chức dầu; H: Dầu bôi trơn; I: Trục cam; Van xả, cò mổ, lò xo xu-páp; K: Bugi; L: Họng xả; M: Piston; N: Thanh truyền; O: Vòng đệm; P: Trục khuỷu.

 1. Vị trí xuất phát đầu tiên của piston là ở trên đỉnh, lúc ấy van (xuppap) nạp mở ra và piston di chuyển xuống dưới để lượng hỗn hợp không khí và các hạt xăng nhỏ (gọi tắt là hỗn hợp khí) nạp đầy vào trong xi lanh (phần 1-màu vàng).

 2. Khi piston chuyển động lên trên để nén khối không khí đã hoà trộn các hạt xăng nhỏ li ti. Việc nén không khí vẫn làm cho hiệu quả của việc đốt cháy không khí tăng thêm nhiều (phần 2-màu tím).

 3. Khi piston chạm trên đỉnh (điểm chết trên) của quá trình đi lên, nến điện phát tia lửa đốt cháy xăng hoà trộn trong không khí. Lúc này hơi xăng cháy tức thời đã tạo nên sự nổ ở trong cylinder đẩy piston đem xuống (phần 3-màu đỏ).

 4. Lúc piston đã ở điểm đáy (điểm chết dưới), van (xuppap) xả mở ra và lúc piston đi lên sẽ đẩy toàn bộ lượng khí trong xi lanh ra ngoài qua ống xả (phần 4-màu xanh).

 Nhận sửa xe nâng ở Bình Dương, Đồng Nai và HCM.

 Bây giờ, máy lại chuẩn bị cho chu trình tiếp theo và động cơ lại tiếp tục nạp hỗn hợp khí và hơi xăng. Lưu ý rằng, chuyển động của máy là di chuyển quay của trục khuỷu, còn di chuyển của piston lại là di chuyển tịnh tiến.

 Để chuyển đổi dịch chuyển tịnh tiến của piston thành dịch chuyển quay phải nhờ tới trục khuỷu. Bây giờ chúng ta cùng xe nâng xét sự ghép nối và phối hợp làm việc của các chi tiết trong máy như thế nào?

 Phần cốt lõi của máy là xilanh và piston dịch chuyển lên xuống trong đó. Máy mô tả trên đây là loại động cơ một xy lanh.

 Thế nhưng đa số động cơ xe nâng hạ nay không chỉ có một cylinder mà có tới 4, 6 hoặc 8 xilanh, 12 thường xuyên 16.

 Đối với máy nhiều xy lanh, những cylinder được sắp xếp thành một trong các cách sau: thành một hàng dọc (xilanh xếp thẳng hàng), thành hình chữ V (xilanh xếp hình chữ V), hai xilanh xếp đối nhau nằm ngang (cylinder xếp đối đỉnh) hoặc hình sao (động cơ máy bay) như hình vẽ minh hoạ dưới đây.

 Mô phỏng hành trình của động cơ 4 cylinder, thẳng hàng

 Mô phỏng hoạt động của máy 6 xilanh, xếp hình chữ V (V6)

 Mô tả hành trình của máy 4 cylinder, đối đỉnh

 Mỗi cách sắp xếp có những ưu, nhược điểm riêng về độ êm dịu khi hoạt động, giá thành sản xuất, hình dạng kết cấu. Các ưu, nhược điểm của từng loại sẽ làm cho chúng phù hợp cùng từng loại phương tiện giao thông.

 Ví dụ: máy chữ V hoặc 1 hàng dọc và ít cylinder thường xài cho xe nâng, động cơ 1 hàng dọc và nhiều xi lanh thường được sử dụng cho tàu thuỷ còn máy hình sao thì thường sử dụng trên máy bay,.. .

 Các thuật ngữ thường sử dụng trong động cơ:

 Đầu tiên là “dung tích xi lanh”. Buồng cháy là khoảng không gian mà kỳ nén và kỳ xả xảy ra. lúc piston dịch chuyển lên và xuống, anh có thể thấy kích thước của buồng cháy thế đổi. Nó có thể là thể tích lớn nhất hoặc nhỏ nhất.

 Hiệu số giữa thể tích lớn nhất và thể tích nhỏ nhất được gọi là dung tích xi lanh và được đo bằng lít hoặc cc (cubic Centimeter – 1000 cc bằng 1 lít).

 Dưới đây là một số ví dụ:

 – Một cưa máy cần có một động cơ khoảng 40 cc

 – Một xe nâng hàng phải động cơ khoảng 500 cc hoặc 750 cc

 – Một xe nâng hạ thể thao cần động cơ lớn hơn nữa, khoảng 5 lít.

 – Đa số xe nâng hàng bình thường phải máy từ 1.5 lít (1500 cc) tới 4.0 lít (4000 cc)

 Nếu cậu có một máy 4 xilanh và mỗi cylinder có dung tích khoảng nửa lít thì động cơ của cậu có dung tích 2.0 lít.

 Nếu mỗi cylinder là nửa lít nhưng máy có 6 xilanh xếp thành hình chữ V thì máy của ông có dung tích 3.0 lít và người ta hay ký hiệu là động cơ 3.0 V6.

 Thông thường dung tích xilanh cho anh biết về công suất của máy.

 Một xilanh dung tích 0.5 lít có thể chứa lượng hỗn hợp khí gấp đôi một xy lanh dung tích 0.25 lít.

 Vì vậy máy 2.0 lít có thể chỉ cho công suất bằng một nửa động cơ 4.0 lít.

 Có thể tăng dung tích xilanh bằng cách tăng số lượng xy lanh của máy hoặc tăng thể tích buồng cháy của từng xilanh.