Quá trình cháy trong động cơ xăng và những nhân tố ảnh hưởng đến

Quá trình cháy động xăng nhân tố ảnh hưởng đến? (News.oto-hui.com) – Quá trình cháy động xăng có nhiều giai đoạn cháy khác Vậy giai đoạn cháy giai đoạn nào? Diễn nào, có nhân tố ảnh hưởng đến trình cháy đó? Hãy tìm hiểu câu trả lời thơng qua viết Quá trình cháy động xăng nhân tố ảnh hưởng đến? Đã có phần 2: Quá trình cháy động diesel nhân tố ảnh hưởng đến => Xem: TẠI ĐÂY! I Quá trình cháy động xăng? Như biết, động xăng hịa khí hình thành bên xylanh (ngoại trừ động phun xăng trực tiếp) Q trình cháy động xăng chia thành giai đoạn giai đoạn cháy trễ, giai đoạn cháy nhanh cuối giai đoạn cháy rớt Giai đoạn I: Cháy trễ Giai đoạn cháy trễ giai đoạn tính từ lúc bugi bắt đầu bật tia lửa điện (tại điểm đồ thị) đến đường cháy tách khỏi đường nén (tại điểm đồ thị) Quá trình cháy động xăng (Lý thuyết động ô tô – Phạm Minh Tuấn) Về chất, giai đoạn cháy trễ trình châm cháy nhiệt độ cao Trong giai đoạn hình thành nguồn lửa từ bugi bắt đầu dịch chuyển màng lửa Lượng hịa khí tham gia giai đoạn chiếm phần nhỏ (khoảng 1,5%) nên nhiệt lượng tỏa không làm thay đổi áp suất đường nén Các thông số đặc trưng giai đoạn cháy trễ thời gian cháy trễ hay góc cháy trễ, phụ thuộc vào thành phần tính chất nhiên liệu, mức độ chuyển động rối môi chất, nhiệt độ lân cận bugi thời điểm đánh lửa lượng tia lửa Giai đoạn II: Cháy nhanh Giai đoạn cháy nhanh diễn cuối giai đoạn cháy trễ đến áp suất buồng cháy đạt giá trị cao (tại điểm đồ thị) Tại giai đoạn này, màng lửa lan tràn với tốc độ lớn, hịa khí hịa trộn tốt từ bên (xăng dễ bay hơi, thời gian chuẩn bị hịa khí dài từ bên ngồi xylanh tiếp tục q trình nạp q trình nén) nên phần lớn lượng hịa khí bị đốt cháy giai đoạn Ở cuối giai đoạn này, màng lửa lan tràn khắp buồng cháy áp suất bên buồng cháy đạt giá trị cực đại, nhiệt lượng tỏa với tốc độ lớn Về chất, cháy giai đoạn cháy nổ lan dần Thông số đặc trưng giai đoạn cháy nhanh tốc độ tăng áp suất Nếu trình cháy diễn mãnh liệt tốc độ tăng áp suất lớn, động hoạt động không êm ngược lại Trên lý thuyết, trình cháy giai đoạn cho hiệu sinh công tốt đầu cuối giai đoạn cháy nhanh đối xứng qua điểm chết Đây sở để lựa chọn góc đánh lửa tối ưu Giai đoạn III: Cháy rớt Giai đoạn cháy rớt diễn sau kết thúc giai đoạn cháy nhanh Tốc độ trình cháy giảm cháy nốt phần hịa khí nhỏ cịn sót lại sát vách hay khe kẽ buồng cháy Cùng với điều kiện nồng độ oxy lúc giảm xuống nhiều nên tốc độ tỏa nhiệt nhỏ Ngoài ra, giai đoạn piston di chuyển từ điểm chết xuống điểm chết làm tăng thể tích xylanh Vì lí nên q trình đốt cháy hịa khí giai đoạn có hiệu sinh cơng thấp, nhiệt lượng sinh chủ yếu làm nóng chi tiết động Chính nên nhà sản xuất ln cố gắng tìm cách để làm giảm giai đoạn cháy rớt lại Một số biện pháp áp dụng để hạn chế cháy rớt chọn góc đánh lửa sớm, cường độ xốy lốc mơi chất thích hợp sử dụng loại nhiên liệu yêu cầu II Những nhân tố ảnh hưởng đến trình cháy động xăng? Góc đánh lửa sớm: Nếu đánh lửa sớm dẫn đến tượng vừa cháy vừa nén, làm tốn cơng nén nóng máy (đường đồ thị) Ngược lại, đánh lửa muộn làm cho trình cháy kéo dài đường giãn nở, làm nhiệt độ khí thải cao, nóng máy hiệu sinh cơng (đường đồ thị) Lựa chọn góc đánh lửa thích hợp đem lại tính kinh tế tính hiệu cao (đường đồ thị) Tuy nhiên, chọn góc đánh lửa tối ưu khơng đồng nghĩa với việc nồng độ độc hại khí thải động thấp Ảnh hưởng góc đánh lửa sớm (Lý thuyết động tơ – Phạm Minh Tuấn) Hệ số dư lượng không khí: Hịa khí động xăng có giới hạn cháy hẹp, 0,4 < lamda < 1,68 nhiệt độ 300oC Vì thế, để điều chỉnh tải trọng thường phải sử dụng phương pháp điều chỉnh lượng thông qua van tiết lưu đường nạp Nếu lamda lớn (hịa khí nhạt) nhiệt lượng tỏa ít, cơng suất động giảm Ngồi ra, hịa khí nhạt q trình cháy rớt kéo dài, hiệu sinh cơng giảm làm giảm tính hiệu tính kinh tế động Để khắc phục phần ảnh hưởng cháy rớt tăng góc đánh lửa sớm Xem thêm: Hệ số nạp gì? Những nhân tố ảnh hưởng đến hệ số nạp động cơ? Ngược lại, lamda nhỏ (hịa khí đậm), nhiên liệu cháy khơng hết làm giảm tính kinh tế động tăng ô nhiễm môi trường Khi lamda dao động khoảng từ 0,8 đến 0,9 tốc độ lan tràn màng lửa lớn nhất, động đạt công suất lớn Khi lamda nằm khoảng từ 1,05 đến 1,1 suất tiêu thụ nhiên liệu động nhỏ Tỉ số nén: Khi tăng tỉ số nén làm cho nhiệt độ áp suất thời điểm đánh lửa tăng lên, dẫn tới giảm thời gian cháy trễ góc cháy trễ Tỉ số nén nhân tố ảnh hưởng đến trình cháy động xăng Kết cấu buồng cháy bố trí bugi: Nếu kết cấu buồng đốt gọn, bugi đặt bố trí nhiều bugi làm cho thời gian góc dành cho q trình cháy nhanh rút ngắn lại, đồng thời tốc độ tăng áp suất tăng trình cháy rớt giảm Nếu buồng đốt tạo chuyển động rối hợp lí tốc độ cháy tăng lên, dẫn tới tốc độ tăng áp suất tăng trình cháy rớt giảm 5 Tốc độ vòng quay n: Khi tăng tốc độ vịng quay n, thời gian dành cho tồn trình cháy bị giảm xuống Tuy nhiên, chuyển động rối tăng dẫn đến tăng tốc độ lan tràn màng lửa nên góc dành cho q trình cháy nhanh gần khơng đổi cịn góc cháy trễ cháy rớt có tăng Tải trọng: Khi giảm tải trọng phải đóng bớt van tiết lưu đường nạp làm tăng hệ số khí sót Điều làm cho hỗn hợp hịa khí bẩn hơn, làm giảm áp suất nhiệt độ cuối q trình nén Hịa khí phải đậm hơn, góc cháy trễ tăng tốc độ cháy giảm làm cho trình cháy kéo dài hơn, tính kinh tế giảm tăng nguy ô nhiễm môi trường Để hạn chế ảnh hưởng phải tăng góc đánh lửa sớm Đây nguyên tắc điều chỉnh góc đánh lửa sớm theo tải trọng động xăng III Các tượng cháy khơng bình thường động xăng: Cháy kích nổ: Cháy kích nổ tượng đặc thù động đốt cháy cưỡng Những yếu tố làm tăng nhiệt độ cục nguyên nhân gây tượng cháy kích nổ Ví dụ tỉ số nén lớn, nhiên liệu có trị số octan nhỏ, tải trọng lớn, làm mát kém, góc đánh lửa sớm khơng phù hợp… Cháy kích nổ làm nóng giảm công suất động Do yếu tố hay ngun nhân trình bày Nhiệt đột hay số vùng buồng cháy đủ lớn để hịa khí tự cháy với xuất lửa cục lửa từ bugi chưa lan tràn tới Về chất, dạng cháy nổ đồng thời Ngọn lửa cục phát triển nhanh, lan tràn với tốc độ lớn chèn ép với vùng cháy lửa từ bugi, gây sóng va kèm theo tiếng gõ đanh áp suất buồng cháy dao động với tần số lớn Nhiên liệu không kịp cháy bị phân hủy thành cacbon tự nên khí thải có khói màu đen Do cháy kích nổ, động nóng cơng suất giảm nên khơng thể tiếp tục làm việc Áp suất xylanh có cháy kích nổ (Lý thuyết động tơ – Phạm Minh Tuấn) Trên động sử dụng hệ thống phun xăng đại thường trang bị cảm biến kích nổ (knock sensor) dùng để phát cháy kích nổ Tín hiệu truyền ECU để tự động điều chỉnh thông số làm việc động cho sát với giới hạn kích nổ để động hoạt động với hiệu suất cao Động cao tốc tải lớn trang bị cho xylanh cảm biến kích nổ, cịn thơng thường trang bị cảm biến cho động xylanh, hai cảm biến cho động xylanh nhiều cảm biến cho động có 8, 12 xylanh Cháy sớm Cháy sớm tượng cháy xảy bugi chưa bật tia lửa điện Nguồn lửa từ chi tiết có nhiệt độ cao hay muội than có buồng đốt nên tượng cháy sớm khơng có quy luật khơng điều khiển Áp suất xylanh có cháy sớm (Lý thuyết động ô tô – Phạm Minh Tuấn) Hiện tượng cháy sớm làm tăng công nén, máy nóng tới mức làm chảy piston Hiện tượng cháy kích nổ cháy sớm thường kèm với có ngun nhân nhiệt độ cao Cháy sớm làm tăng cơng nén, nóng máy hư hỏng piston Xem thêm: Những nguyên nhân hư hỏng Piston động cơ? Ngắt điện làm việc: Hiện tượng xảy động làm việc lâu trạng thái tải lớn, tốc độ vòng quay thấp Khi nhiệt độ chi tiết cao thời gian cháy trễ đủ lớn để hịa khí tự bốc cháy Nổ xylanh Hiện tượng xảy động làm việc lâu chế độ khơng tải, lúc hịa khí q đậm, nhiên liệu cháy không hết phân hủy thành muội than bị nung nóng đỏ bám lên chi tiết bugi, xupap Khi động chuyển chế độ có tải, lượng hịa khí vào xylanh nhiều bị nguồn lửa nói đốt cháy đồng thời nhiều điểm xylanh gây tiếng nổ Nổ đường thải: Khi động làm việc chế độ tải lớn đột ngột chuyển chế độ khơng tải (ví dụ phanh đột ngột), động dùng chế hịa khí hỗn hợp hịa khí lúc q đậm (do đặc điểm cấu tạo chế hịa khí động bị kéo chế độ tốc độ vòng quay cao van tiết lưu vị trí khơng tải) Q trình cháy kéo dài tận đường thải gây tiếng nổ ... sử dụng loại nhiên liệu yêu cầu II Những nhân tố ảnh hưởng đến trình cháy động xăng? Góc đánh lửa sớm: Nếu đánh lửa sớm dẫn đến tượng vừa cháy vừa nén, làm tốn công nén nóng máy (đường đồ thị)... tải trọng động xăng III Các tượng cháy khơng bình thường động xăng: Cháy kích nổ: Cháy kích nổ tượng đặc thù động đốt cháy cưỡng Những yếu tố làm tăng nhiệt độ cục nguyên nhân gây tượng cháy kích... thời điểm đánh lửa tăng lên, dẫn tới giảm thời gian cháy trễ góc cháy trễ Tỉ số nén nhân tố ảnh hưởng đến trình cháy động xăng Kết cấu buồng cháy bố trí bugi: Nếu kết cấu buồng đốt gọn, bugi đặt