Câu hỏi tự luận Công nghệ cơ khí 11 cánh diều Bài 19: Thân máy và các cơ cấu của động cơ đốt trong

CHƯƠNG 6: ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG

BÀI 19: THÂN MÁY VÀ CÁC CƠ CẤU TRONG ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG

( 14 câu)

1. NHẬN BIẾT (4 câu)

Câu 1: Cơ cấu chính trong động cơ đốt trong là gì?

Trả lời:

Cơ cấu chính trong động cơ đốt trong là xi-lanh và piston.

Câu 2: Cơ cấu nào trong động cơ đốt trong điều khiển quá trình hút và xả khí?

Trả lời:

Cơ cấu van (van hút và van xả) trong động cơ đốt trong điều khiển quá trình hút và xả khí.

Câu 3: Cơ cấu nào trong động cơ đốt trong đảm nhận vai trò đánh lửa nhiên liệu?

Trả lời:

Cơ cấu buji (spark plug) trong động cơ đốt trong đảm nhận vai trò đánh lửa nhiên liệu.

Câu 4: Cơ cấu nào trong động cơ đốt trong điều khiển quá trình nén nhiên liệu-khí oxy?

Trả lời:

Cơ cấu piston và xi-lanh trong động cơ đốt trong điều khiển quá trình nén nhiên liệu-khí oxy.

2. THÔNG HIỂU ( 4 câu)

Câu 1: Giải thích cách cơ cấu xi-lanh và piston hoạt động trong động cơ đốt trong.

Trả lời:

Cơ cấu xi-lanh là nơi chứa không gian nén và đốt cháy hỗn hợp nhiên liệu-khí oxy. Piston là một thành phần di động trong xi-lanh, di chuyển lên và xuống để thay đổi thể tích không gian trong xi-lanh và thực hiện các quá trình hút, nén, đốt cháy và xả.

Câu 2: Quá trình làm việc của cơ cấu van trong động cơ đốt trong như thế nào?

Trả lời:

Cơ cấu van bao gồm van hút và van xả. Van hút mở để cho phép hỗn hợp nhiên liệu-khí oxy được hút vào xi-lanh trong quá trình hút. Sau đó, van hút đóng và van xả mở để cho phép khí thải xả ra ngoài trong quá trình xả.

Câu 3: Vai trò của cơ cấu buji trong động cơ đốt trong là gì?

Trả lời:

Cơ cấu buji (spark plug) làm nhiệm vụ tạo ra ngọn lửa hoặc tia lửa để đánh lửa hỗn hợp nhiên liệu-khí oxy trong xi-lanh, khởi đầu quá trình đốt cháy.

Câu 4: Cơ cấu piston và xi-lanh trong động cơ đốt trong có vai trò gì?

Trả lời:

Cơ cấu piston và xi-lanh trong động cơ đốt trong đảm nhận vai trò quan trọng trong quá trình nén hỗn hợp nhiên liệu-khí oxy, tạo ra áp suất và nhiệt độ cao để thúc đẩy quá trình đốt cháy và tạo ra công suất cơ học.

3. VẬN DỤNG (4 câu)

Câu 1: Mô tả cách cơ cấu van có thể điều chỉnh thời gian mở và đóng trong động cơ đốt trong.

Trả lời:

Cơ cấu van trong động cơ đốt trong có thể điều chỉnh thời gian mở và đóng thông qua hệ thống cơ cấu cam (camshaft) và van biên độ (valve lift). Camshaft điều khiển việc quay của cơ cấu cam và từ đó điều chỉnh thời gian và biên độ mở van. Cam có hình dạng đặc biệt với các góc và vòng cung khác nhau, khi quay cam sẽ đẩy các tappet (bulông đẩy) ở đầu van để mở van. Khi cam không còn đẩy tappet, van sẽ đóng lại do lực từ lò xo van.

Câu 2: Giải thích cách cơ cấu piston và xi-lanh tương tác trong quá trình nén và đốt cháy trong động cơ đốt trong.

Trả lời:

Trong quá trình nén, piston di chuyển từ vị trí dưới lên trên trong xi-lanh, làm giảm thể tích trong xi-lanh và nén hỗn hợp nhiên liệu-khí oxy. Khi đạt đến đỉnh hành trình nén, van hút đóng lại và quá trình đốt cháy bắt đầu. Trong quá trình đốt cháy, nhiên liệu được đánh lửa bởi cơ cấu buji, tạo ra một lửa cháy nhanh chóng và tăng áp suất trong xi-lanh. Áp suất tạo ra sức đẩy lên piston, đẩy nó xuống và tạo ra công suất cơ học. Sau đó, van xả mở và piston di chuyển từ vị trí trên xuống dưới, đẩy các khí thải ra ngoài xi-lanh trong quá trình xả.

Câu 3: Nêu vai trò quan trọng của cơ cấu biên độ van trong động cơ đốt trong.

Trả lời:

Cơ cấu biên độ van trong động cơ đốt trong quyết định biên độ mở và đóng của van, ảnh hưởng trực tiếp đến lưu lượng khí hút vào và khí thải xả ra. Với việc điều chỉnh biên độ van, có thể tăng hoặc giảm lưu lượng khí và tùy chỉnh thời gian và độ mở van để đạt hiệu suất làm việc tốt nhất của động cơ.

Câu 4: Cách cơ cấu piston và xi-lanh ảnh hưởng đến tỷ lệ nén và tỷ lệ pha nhiên liệu-khí oxy trong động cơ đốt trong như thế nào?

Trả lời:

Cơ cấu piston và xi-lanh trong động cơ đốt trong quyết định tỷ lệ nén và tỷ lệ pha nhiên liệu-khí oxy. Khi piston di chuyển từ vị trí dưới lên trên trong xi-lanh trong quá trình nén, thể tích trong xi-lanh giảm, làm tăng tỷ lệ nén. Tỷ lệ nén càng cao, nhiệt độ và áp suất càng tăng, cải thiện hiệu suất đốt cháy. Đồng thời, cơ cấu piston và xi-lanh cũng

4. VẬN DỤNG CAO ( 2 câu)

Câu 1: Trình bày cách cơ cấu van biên độ (variable valve lift) có thể tối ưu hóa hiệu suất làm việc của động cơ đốt trong.

Trả lời:

Cơ cấu van biên độ cho phép điều chỉnh biên độ mở van theo các điều kiện khác nhau để tối ưu hóa hiệu suất làm việc của động cơ đốt trong. Khi động cơ hoạt động ở một tốc độ và mức tải cụ thể, việc tăng biên độ mở van sẽ tạo ra lưu lượng khí nạp vào xi-lanh nhanh hơn, cải thiện hiệu suất đốt cháy. Ngược lại, khi động cơ hoạt động ở tốc độ và mức tải thấp, việc giảm biên độ mở van sẽ giúp tăng tốc độ chảy của khí và cải thiện sự pha trộn nhiên liệu-khí trong xi-lanh. Điều này giúp đạt hiệu suất làm việc tốt nhất trong mọi điều kiện hoạt động của động cơ.

Câu 2: Trình bày tác động của cơ cấu piston và xi-lanh lên tỷ lệ nén và tỷ lệ pha nhiên liệu-khí oxy trong động cơ đốt trong.

Trả lời:

Cơ cấu piston và xi-lanh trong động cơ đốt trong ảnh hưởng đến tỷ lệ nén và tỷ lệ pha nhiên liệu-khí oxy. Piston di chuyển từ vị trí dưới lên trên trong quá trình nén, làm tăng tỷ lệ nén và cải thiện hiệu suất đốt cháy. Ngoài ra, cơ cấu piston và xi-lanh cũng kiểm soát tỷ lệ pha nhiên liệu-khí oxy bằng cách điều chỉnh thể tích không gian trong xi-lanh. Khi piston ở vị trí trên, hỗn hợp nhiên liệu-khí oxy được hút vào đầy đủ. Khi piston di chuyển xuống, tỷ lệ nhiên liệu-khí oxy tăng, tạo điều kiện tối ưu cho quá trình đốt cháy.