Câu 3: Nguyên lý làm việc của động cơ 4 kỳ:

Chu trình làm việc của động cơ 4 kỳ được thực hiện trong 4 hành trình của piston ứng với 4 quá trình theo thứ tự nạp, nén, cháy dãn nở và thải khí.

a.Kỳ nạp: diễn ra sau khi khí cháy trong xylanh đã được thải sạch. Ở kỳ nạp, xupap nạp mở, xupap thải đóng, piston di chuyển từ ĐCT xuống ĐCD, tạo ra chênh áp hút khí nạp mới vào xylanh qua cửa nạp. Đối với động cơ xăng, khí nạp là hỗn hợp của hơi xăng và không khí, còn đối với động cơ diezel, khí nạp mới là không khí. Người ta mong muốn nạp được càng nhiều khí càng tốt để động cơ làm việc khỏe nên xupap nạp được mở sớm hơn một một chút trước khi bắt đầu hành trình nạp để đến khi bắt đầu hành trình nạp thì xupap đã mở to.

b. Kỳ nén: diễn ra sau kỳ nạp. Ở kỳ nén , các xupap nạp và xu pap thải đều đóng, piston di chuyển từ ĐCD lên ĐCT, thực hiện nén khí trong xylanh. Khí bị nén làm cho áp suất và nhiệt độ tăng lên.Nhiệt độ khí cuối kỳ nén đối với động cơ xăng đạt khoảng 350-400*C, còn đối với động cơ diezel , nhiệt độ khoảng 600-650*C.

Gần cuối kỳ nén thì bugi bật tia lửa điện để đốt cháy hỗn hợp không khí và hơinhieen liệu trong xylanh (đối với động cơ xăng) hoặc vòi phun dầu diezel dưới dạng sương mù vào không khí nén ở nhiệt độ cao trong xylanh và tự bốc cháy (đối với động cơ diezel). Quá trình cháy bắt đầu ở cuối kỳ nén và tiếp diễn sang kỳ tiếp theo.

c.Kỳ cháy và dãn nở ( kỳ nổ): diễn ra sau kỳ nén. Ở kỳ này, các xupap vẫn đóng kín, quá trình cháy hỗn hợp nhiên liệu và không khí diễn ra rất mãnh liệt ở đầu hành trình khi piston đã qua ĐCT, làm tăng nhiệt đọ và áp suất khí cháy lên rất cao. Nhiệt đọ và áp suất khí cháy có thể đạt đến 2.200-2.500*C và 35-50at đối với động cơ xăng, 1.800-2.000*C và 60-100at đối với động cơ diezel. Áp suất khí cháy cao gây áp lực lớn lên piston và đẩy piston xuống ĐCD, thông qua thanh truyền làm quay trục khuỷu. Khi piston đã xuống thì áp suất trong xylanh giảm dần.

d.Kỳ thải: diễn ra sau kỳ cháy dãn. Ở kỳ này, xupap nạp vẫn đóng kín, xupap thải mở, piston di chuyển từ ĐCD lên ĐCT đẩy khí đã cháy ra ngoài qua cửa thải. Vì áp suất trong xylanh ở cuối kỳ cháy dãn nở vẫn còn khá cao nên xupap thải bắt đầu mở ở cuối kỳ dãn nở khi trục khuỷu còn cách ĐCD khoảng 40-60* góc quay để khí đã cháy tự thoát bớt ra ngoài, làm giảm bớt lực cản đối với chuyển động trong kỳ thải và để thải được sạch hơn. Kết thúc kỳ thải là kết thúc một chu trình làm việc của động cơ, sau đó chuyển động của piston tiếp tục lặp lại theo trình tự của chu trình làm việc như trên.