Nguyên lý động cơ đốt trong (tt) pptx

P i 2 1 2:B c chỏy nhi t th p v i nhi u giai o n : Cú th chia lm hai giai o n: * Giai o n 1: Hỡnh thnh ng n l a ngu i. ng c diesel khi phun nhiờn li u vo, nhi t xi lanh lỳc ny th p khụng phõn hu cỏc phõn t cacbua Hyrụ m ch t o thnh peoxyt. Theo tỏc gi cỏc peoxyt tớch t cng nhi u. Khi v t quỏ gi i h n m t n ng no ú nú m i kh n ng phõn hu cac ph n t nhiờn li u thnh cỏc phõn t ho t tớnh hỡnh thnh ng n l a phõn b u kh p th tớch khu ch tỏn. Giai o n ny bi u th b ng 1 Lỳc ny ỏp su t v nhi t ch a t ng rừ r t. * Giai o n 2:Hỡnh thnh ng n l a núng. Ph n t ho t tớnh su t hi n giai o n m t theo s ph n ng c a DTN ngy cng t ng. Khi t c ph n ng t n m t gi i h n (W K ) P DTN chuy n qua t gia t c nhi t ng n l a th c s hỡnh thnh nhiờn li u t b c chỏy. Giai o n ny c bi u thi b ng 2 . B:CC D NG B C CHY TH NG TH Y TRONG NG C : Chỏy h n h p trong ng c t trong cú 3 d ng c tr ng chỳng x y ra ng th i ho c liờn ti p nhau trong xi lanh ng c : Ba d ng ú l : Chỏy n ng th i Chỏy n lan d n Chỏy khu ch tỏn C: B N CH T C A CC D NG CHY 1 CHY N NG TH I : L hi n t ng t b c chỏy trong ton b th tớch v i h s d l ng khụng khớ thớch h p ( =0.85 ữ 0.9) h n h p ng nh t v thnh ph n v nhi t , ph n ng to nhi t x y ra ng th i m i n i, t c ph n ng t ng theo nhi t ph n ng phỏt tri n v i t c ngy cng t ng kh p m i n i v hon thnh trong m t lỳc s chỏy hon thnh ng th i gõy nờn s n nhi t cựng m t lỳc ton b th tớch. Chỏy n ng th i ng c x ng cú thnh ph n h n h p b kớch n . ng c diesel, giai o n u trong t ng vựng nh cú giai o n thớch h p. 2: CHY N LAN D N : L s lan trn mn l a, l quỏ trỡnh chỏy trong ng c x ng t ngu n l a (do bougie). Chỏy n lan d n ch x y ra khi h n h p l ng nh t. Trong khụng gian t do c a mn l a cú d ng hỡnh c u v mn l a ng n cỏch pha ó chỏy v ch a chỏy. T c d ch chuy n c a mn l a ph thu c vo chuy n ng r i c a h n h p. T c lan trn c a mn l a l n nh t khi = 0.8 ữ 0.9. 3: CHY KHU CH TN : L quỏ trỡnh chỏy trong ú t c chỏy c quy t nh b i t c ho tr n gi a h i n c v khụng khớ. Chỏy khu ch tỏn cú trong ng c diesel. Khi nhiờn li u phun vo xi lanh ng c , h n h p c t o khụng ng nh t cú vựng =0.8 ữ 0.9, cú vựng =4 ữ 5. nh ng vựng =0.8 ữ 0.9 t c ph n ng v nhi t c a SVC r t cao nh ng vựng ny l nh ng trung tõm 78 chửa chaựy ẹaừ chaựy Maứn lửỷa đ t cháy nh ng vùng có h n h p nghèo nh hi n t ng khu ch tán ố ữ ỗ ợ ờ ệ ượ ế → đ ng c diesel có thộ ơ ể dùng h n h p r t nghèo.ỗ ợ ấ C.QUÁ TRÌNH CHÁY NG C X NGĐỘ Ơ Ă ⇓I.DI N BI N QUÁ TRÌNH CHÁYỄ Ế (Hình v ) ẽ Di n bi n quá trình cháy đ ng c x ng chia làm ba giai đo n:ễ ế ộ ơ ă ạ I.GIAI O N I Đ Ạ : (T đi m 1 ừ ể ÷ 2): Giai đo n hình thànhạ các trung tâm b c cháyố • i m 1 : đi m đánh l a s m.Đ ể ể ử ớ • i m 2: đi m ng v i đ ngĐ ể ể ứ ớ ườ cong cháy tách kh i đ ng cong nénỏ ườ -Khi tia l a đi n n t ra ử ệ ẹ → hình thành ngu n l a đ u tiên và d ch chuy n ban đ uồ ử ầ ị ể ầ c a màn l a.ủ ử -L ng h n h p tham gia ph n ngượ ỗ ợ ả ứ ít vì v y t c đ to nhi t ch a cao.ậ ố ộ ả ệ ư -Ap su t và nhi t đ chấ ệ ộ a ư có chuy nể bi n rõ r t.ế ệ -Giai đo n này đ c g i là giai đo nạ ượ ọ ạ cháy tr đ c đ c tr ng b ng góc quay tr c khu u ể ượ ặ ư ằ ụ ỷ ϕ I ho c th i gian cháy tr ặ ờ ể i τ - (sec) .6 n i i ϕ τ = II.GIAI O N IIĐ Ạ (T đi m 2 ừ ể ÷ 3 (c ÷ z)): giai đo n lan tràn màn l a.ạ ử • i m 3 : đi m đ t áp su t c c đ i Pzmax.Đ ể ể ạ ấ ự ạ • Trong giai đo n này quá trình oxy hoá nhiên li u ti n hành r t mãnh li t, màn l a lanạ ệ ế ấ ệ ử tràn h u kh p bu ng cháy.ầ ắ ồ • T c đ cháy đ t đ c l n nh t, t c đ to nhi t l n, ph n nhi t l ng ch y u doố ộ ạ ượ ớ ấ ố ộ ả ệ ớ ầ ệ ượ ủ ế cháy nhiên li u c ng đ c to ra giai do n này. Ap su t c c đ i t i đi m 3 (đi m Z)ệ ũ ượ ả ở ạ ấ ự ạ ạ ể ể Giai đo n II này đ c đ c tr ng b ng tính làm vi c êm d u c a đ ng c ( t c là t c đạ ượ ặ ư ằ ệ ị ủ ộ ơ ứ ố ộ t ng áp su t trung bình)ă ấ c cz z PP P ϕϕϕ − − = ∆ ∆ (MN/m 2 .đ )ộ ng c x ng có : Độ ơ ă ε =6.5 ÷ 8, ∆P/∆ϕ =(0,11 ÷ 0,16) MN/m 2 .độ ∆P/∆ϕ là m t thông s quan tr ng, b i vì nó nh h ng đ n hao mòn các chi ti t ộ ố ọ ở ả ưở ế ế → nh h ng đ n tu i th đ ng c .ả ưở ế ổ ọ ộ ơ III.GIAI O N IIIĐ Ạ (T đi m 3 ừ ể ÷ 4) :giai đo n cháy r t.ạ ớ • i m 4 : đi m đ t đ c nhi t đ Max.Đ ể ể ạ ượ ệ ộ • H n h p ti p t c cháy n i màn l a đã đi qua cháy thi u oxy.ỗ ợ ế ụ ơ ử ế • T c đ cháy gi m đ n 0 , P gi m nh ng T v n t ng đ n Tố ộ ả ế ả ư ẫ ă ế Max Giai đo n này dài hay ng n ph thu c vào m c đ xoáy l c c a khí cu i quá trìnhạ ắ ụ ộ ứ ộ ố ủ ở ố cháy, thành khí h n h p ỗ ợ α và góc đánh l a s mử ớ θ (ho c ặ ϕ đls ) 79 P,MPa 1 • 2 • θ I θ II θIII 4 3 2 1 0 80 40 T C 40 Đ ϕ 0 SPark θIII NH NG HI N T NG CHÁY KHÔNG BÌNH TH NG TRONG ÔNG CỮ Ệ ƯỢ ƯỜ Đ Ơ X NGĂ I.CHÁY KÍCH N :Ổ 1.Nguyên nhân : Do : • t s nén ỉ ố ε quá cao • T ng áp su t quá s mă ấ ớ • Nhiên li u có ch s octan không phù h p.ệ ỉ ố ợ • S d ng bu ng cháy có kích th c quá l nử ụ ồ ướ ớ • S d ng v t li u làm bu ng cháy không thích h p.ử ụ ậ ệ ồ ợ • Góc đánh l a quá s m.ử ớ 2.Di n bi n :ễ ế Tia l a đi n n t ra thì hình thành nh ng ph n t ho t tính và trung tâm l a ban đ uử ệ ẹ ữ ầ ử ạ ử ầ sau đó hình thành màn l a và lan tràn trong bu ng cháy. Do đó ph n h n h p khí phía tr cử ồ ầ ỗ ợ ướ màn l a b d n ép r t m nh và gi s trong khu v c màn l a ch a lan tràn t i xu t hi nử ị ồ ấ ạ ả ử ở ự ử ư ớ ấ ệ m t trung tâm t cháy A nào đó (m t ho c nhi u trung tâm t cháy) thì màn l a do A sinh raộ ự ộ ặ ề ự ử s đi ng c chi u màn l a do bougie sinh ra ẽ ượ ề ử → phát sinh sóng xung kích (do 2 màn l aử ng c chi u đ ng nhau).ượ ề ụ 3.Tác h i :ạ • Sóng xung kích tác d ng lên piston làm v piston ho c làm gi m s c b n c aụ ỡ ặ ả ứ ề ủ piston. • Sóng xung kích tác d ng lên xylanhụ → t ng ng su t nhi t ă ứ ấ ệ → chóng b hị ư h ng.ỏ • Sinh ra nhi u m ôi than.ề ụ • Gi m công su t đ ng c , gi m tính kinh t .ả ấ ộ ơ ả ế II. CHÁY S MỚ Là hi n t ng t cháy khi ch a đánh l a.ệ ượ ự ư ử S b c cháy không ph i do tia l a đi n mà do h n h p khí ti p xúc v i các chi ti tự ố ả ử ệ ỗ ợ ế ớ ế nóng ho c do mu i than nóng đ ặ ộ ỏ → cháy không theo m t qui lu t nào c .ộ ậ ả S lan tràn màn l a c ng gi ng s đ t cháy b ng tia l a đi n nh ng s cháyự ử ũ ố ự ố ằ ử ệ ư ự đ c b t đ u s m h n, tiêu hao m t ph n công do vi c nén khí có P l n.ượ ắ ầ ớ ơ ộ ầ ệ ớ Cháy s m ớ → QTC kéo dài h n ơ → nhi t đ trong xylanh cao.ệ ộ i v i đ ng c có nhi u xylanh, s thay đ i cháy s m không gi ng nhau trongĐố ớ ộ ơ ề ự ổ ớ ố t ng xylanh m t ừ ộ → đ ng c làm vi c không n đ nh và gây ti ng gõ kim lo i.ộ ơ ệ ổ ị ế ạ Tác h i cháy s m : ạ ớ • Nhiên li u cháy không h t, nhi t đ t ng, Nệ ế ệ ộ ă e gi m.ả • Piston cháy đ u.ầ • Gi m s c b n các chi ti t : piston, tr c khu u, thanh truy n… ( có th gãyả ứ ề ế ụ ỷ ề ể tr c khu u , thanh truy n).ụ ỷ ề Nguyên nhân cháy s m :ớ • ng c quá nóngĐộ ơ • Bougie quá nóng • Mu i than nóng độ ỏ Cháy s m thúc đ y cháy kích n và ng c l i. M t vài tr ng h p có tính chu k , cóớ ẩ ổ ượ ạ ộ ườ ợ ỳ ngh a là sau m t lo t kích n đ ng c nóng, nhi u mu i than ĩ ộ ạ ổ ộ ơ ề ộ → m t lo t cháy s m.ộ ạ ớ Cháy s m nguy hi m h n kích n vì khó phát hi n.ớ ể ơ ổ ệ III. CHÁY TRÊN NG TH I :ĐƯỜ Ả 80 m t s đ ng c do quá trình cháy không t t Ơ ộ ố ộ ơ ố → cháy kéo dài trên đ ng giãn nườ ở và cháy không h t ế → khí th y ra ngoài còn ch a m t l ng nhiên li u đáng k s đ ng l iả ứ ộ ượ ệ ể ẽ ộ ạ trên đ ng th i và m t lúc nào đó s cháy x y ra kèm theo ti ng n . Có th có nguyên nhân làườ ả ộ ự ả ế ổ ể h n h p quá đ m.ỗ ợ ậ IV. CHÁY T NG ( NG C V N CÒN LÀM VI C KHI NG T TIAỰ ĐỘ ĐỘ Ơ Ẫ Ệ Ắ L A I N )Ử Đ Ệ Khi t t đi n đ ng c v n ti p t c n máy ch đ không t i là do tình tr ngắ ệ ộ ơ ẫ ế ụ ổ ở ế ộ ả ạ đ ng c quá nóng ộ ơ → ng t đi n r i mà cu i nén nhi t đ và áp su t c a h n h p công tác ắ ệ ồ ố ệ ộ ấ ủ ỗ ợ ở n kt i ả = ( 200 ÷300 ) v/ph v n t cháy đ c ( th ng đ ng c có ẫ ự ượ ườ ở ộ ơ ε cao ). ⇓II : CÁC Y U T NH H NG N QUÁ TRÌNH CHÁY NG C X NG Ế Ố Ả ƯỞ ĐẾ ĐỘ Ơ Ă 1.Góc ánh l a s m đ ử ớ θ (ϕ lsđ ) : đ chu trình công tác nh n đ c công l n nh t ể ậ ượ ớ ấ → góc ϕ đls ph i thích h p ( hình )ả ợ ϕ 1 = 0 ϕ 2 = 7 0 ϕ 3 = 22 0 ϕ 4 = 27 0 III. CÂN B NG NHI T TRONG QUÁ TRÌNH CHÁY NG C X NG – XÁCẰ Ệ ĐỘ Ơ Ă NH CÁC THÔNG S ĐỊ Ố : Do b n ch t c a quá trính cháy trong đ ng c x ng là b c cháy nhi t đ caoả ấ ủ ộ ơ ă ố ở ệ ộ v i m t giai đo n, nên ta có th xem khi cháy ch a k p thay đ i th tích và ch n s đ tínhớ ộ ạ ể ư ị ổ ể ọ ơ ồ toán là cháy đ ng tích.ẳ Ph ng trình cân b ng nhi t : ươ ằ ệ Qcz = Lcz + ∆Ucz (1) • Qcz là nhi t l ng nh n đ c c a quá trình czệ ượ ậ ượ ủ • Uz, Uc là bi nnthiên n i n ng c a đi m z và c.ế ộ ă ủ ể • Lcz là công c a quá trình cz , cháy đ ng tích : Lcz = 0 ủ ẳ Qcz = ( Q H - ∆QH ) – (Qhn + Qpz + Qoc ) • Q H : nhi t tr th p c a nhiên li u ệ ị ấ ủ ệ • ∆QH : nhi t l ng t n th t do cháy thi u oxyệ ượ ổ ấ ế • Qhn : nhi t l ng truy n cho n c làm mátệ ượ ề ướ • Qpz : nhi t l ng m t cho hi n t ng hoàn nguyên và phân gi i SVCệ ượ ấ ệ ượ ả • Qoc : nhi t l ng t n th t do m t ph n nhiên li u ch a k p cháy quá trìnhệ ượ ổ ấ ộ ầ ệ ư ị ở cz đánh giá m c đ l i d ng nhi t t i đi m Z, ng i ta đ a ra h s l i d ng nhi tĐể ứ ộ ợ ụ ệ ạ ể ườ ư ệ ố ợ ụ ệ : ξz và đ c tính b ng : ượ ằ 81 ° f Z ° C ° 0 Vc V c / ° P c P ZA P Z P P ° c ° Z TDC ϕ ( ) ( ) Q /'' cz cvccz vz zcz HHz HH cz z TCMTCMUU QQ QQ Q −=− ∆−=→ ∆− = ξξ Trong đó :Mz, Mc : s mole khí đi m Z và Cố ở ể /// , vcvz CC = t nhi t mole đ ng tích t i đi m Z và Cỉ ệ ẳ ạ ể ( ) ( ) zvzzcvccHHz cvcczvzzHHz TCMTCMQQ TCMTCMQQ /// // =+∆− −=∆− ξ ξ Chia ph ng trình cho :Mc = M1(1 + ươ γr) và thay Mz/Mc = βz ( ) [ ] ( ) [ ] { } (2) 1./. /// 1 zvzzcvcrHHz TCTCMQQ βγξ =++∆− t Đặ [ ] ( ) [ ] z // vz1 b.Ta C ; 1./! +=+∆−= rHH MQQQ γ that t t c vào (2)ấ ả (3) 2 . / zzzzcvcz TbTaTCQ ββξ +=+ Ph ng trình (3) đ a v d ng :ươ ư ề ạ 0 2 =++ CTBTA xz Gi i ph ng trình b c 2 có 2 nghi m :Tả ươ ậ ệ z1 ; T z2 . Ch n 1 nghi m cho tho mãnọ ệ ả đi u ki n: Tz ề ệ ≤ [Tz] 0 K CÁC THÔNG S TRONG QUÁ TRÌNH CHÁY NG C X NG:Ố ĐỘ Ơ Ă 1.Ap su t cu i quá trình cháy :ấ ố (Pz) :Pz = Pc.βz.(Tz/Tc) ≤ [Pz] Pza = 0.85.Pz, pz = λp c 2.T s t ng áp su t :ỉ ố ă ấ λ = Pz/Pc X ng : Vz/Vc = ă ρ = 1 → λ = βz.Tz/Tc ≤ [λ] S HÌNH THÀNH H N H P THEO PHÂN L PỰ Ỗ Ợ Ớ gi m đ c h i khí th i có thành ph n đ c h i c b n nh NOx, CO, HC các nhàĐể ả ộ ạ ả ầ ộ ạ ơ ả ư ch t o ôtô s d ng ph ng pháp hình thành h n h p theo phân l p. V i ph ng pháp nàyế ạ ử ụ ươ ỗ ợ ớ ớ ươ giai đo n đ u c a quá trình cháy, s cháy x y ra trong vùng h n h p giàu còn giai đo n 2ở ạ ầ ủ ự ả ỗ ợ ở ạ thì x y ra trong vùng h n h p nghèo. Khí NOx trong giai đo n đ u b gi i h n b i thi uả ỗ ợ ạ ầ ị ớ ạ ở ế Oxy, còn trong giai 2 thì do nhi t đ th p.ệ ộ ấ 1 : ng góp hút, 2 : vách ng n ng góp hút, 3 : supap n p, 4 : Bougie, 5 : pistonố ă ố ạ khi hình thành h p h p theo l p trong đ ng c x ng, h n h p giàu n m trongỗ ợ ớ ộ ơ ă ỗ ợ ằ vùng g n bougie. i u này t o đi u ki n t t đ đ t cháy h n h p b ng tia l a đi n và hìnhầ Đ ề ạ ề ệ ố ể ố ỗ ợ ằ ử ệ thành nh ng trung tâm cháy ban đ u , nh m đ m b o s làm vi c n đ nh c a đ ng c ữ ầ ằ ả ả ự ệ ổ ị ủ ộ ơ ở nh ng vùng h n h p nghèo.ữ ỗ ợ 1.H TH NG IFPỆ Ố : tr ng đ i h c D u M Pháp đ a ra h th ng này. Trong hườ ạ ọ ầ ỏ ư ệ ố ệ th ng IFP, l ng hoà khí m i đ c d n vào xylanh theo ng 1 và 2. Theo ng 1 : khí n pố ượ ớ ượ ẫ ố ố ạ vào t o thành h n h p t ng đ i giàu ( ạ ỗ ợ ươ ố α = 0,5 ),còn theo ng 2 : h n h p t ng đ i nghèoố ỗ ợ ươ ố ( α = 1,3 ), không khí s ch đ c d n v phía cách xa bougie. Nh s hình thành h n h pạ ượ ẫ ề ờ ự ỗ ợ 82 theo phân l p, vùng g n bougie s ch a h n h p đ m, đ m b o s b c cháy h n h pớ ầ ẽ ứ ỗ ợ ậ ả ả ự ố ỗ ợ công tác trong xylanh. S đ nguyên lý c a bu ng cháy và h th ng n p đ ng làm vi c theo ph ng pháp phânơ ồ ủ ồ ệ ố ạ ộ ệ ươ l p :ớ 1 và 4 : ng hút, 2 và 3 : hai bu ng n i v i BCHK, 5 : vách ng n ng góp hút, 6 bougie,ố ồ ố ớ ă ố 7 : bu ng ch a h n h p giàu, 8 bu ng ch a h n h p nghèo.ồ ứ ỗ ợ ồ ứ ỗ ợ ng góp hút c a đ mg c đ c ng n ra b i vách 5, t bu ng chính 3 c a BCHKỐ ủ ộ ơ ượ ă ở ừ ồ ủ h n h p đi vào xylanh ( ỗ ợ α= 0,65 – 0,75 ). H n h p giàu s n m trong vùng có bougie 6.ỗ ợ ẽ ằ Khi piston CT, piston chia bu ng cháy ra 2 bu ng cháy 7 và 8 t ng ng v i nh ngở Đ ồ ồ ươ ứ ớ ũ vùng có h n h p giàu và nghèo ( ỗ ợ α= 1,4 – 1,5 ). H n h p giàu trong 7 s đ c bougie đ tỗ ợ ẽ ượ ố cháy. Khi piston đi xu ng, c 2 bu ng cháy đ c n i v i nhau, ng n l a t bu ng 7 trànố ả ồ ượ ớ ớ ọ ử ừ ồ vào bu ng 8 và b c cháy h n h p nghèo. ch đ Nemax, bu ng 8 có ( ồ ố ỗ ợ Ở ế ộ ồ α= 1,1 – 1,2 ), bu ng 7 có ( ồ α= 0,6 – 0,7 ) và nh v y thành ph n h n h p chung có ( ư ậ ầ ỗ ợ α= 0,85 – 0,9 ). Thành ph n CO và NOx nh h n t ( 1/5 – 1/7 ) l n so v i đ ng c th ng.ầ ỏ ơ ừ ầ ớ ộ ơ ừơ α 1 : H n h p loãng, ỗ ợ α 2 : H n h p đ m. H n h p m i đi qua supap đ c bi t đi vàoỗ ợ ậ ỗ ợ ồ ặ ệ bu ng cháy m i. Sau khi nhiên li u m i b c cháy, P t ng lên, phun SVC, nhiên li u ch aồ ồ ệ ồ ố ă ệ ư cháy vào bu ng cháy chính và đ t cháy.ồ ố D. QUÁ TRÌNH CHÁY NG C DIESELĐỘ Ơ ⇓I : DI N BI N QUÁ TRÌNH CHÁYỄ Ế ( hình ) Chia làm 4 giai đo n ;ạ I-GIAI O N 1 Đ Ạ : ( T đi m 1 –2 ) : giai đo n chu n b cho quá trình cháy .ừ ể ạ ẩ ị II- GIAI O N 2 :Đ Ạ ( T đi m 2 – 3) :giai đo n phát tri n trung tâm b c cháy và lanừ ể ạ ể ố tràn màn l aử III- GIAI O N 3 Đ Ạ : (T đi m 3 – 4) :giai đo n cháy chính ph n h n h p công tác.ừ ể ạ ầ ỗ ợ IV- GIAI O N 4 :Đ Ạ (T đi m 4 – 5 ) :giai đo n cháy chính ph n nhiên li u còn r iừ ể ạ ầ ệ ơ r t l i.ớ ạ I-GIAI O N 1 :Đ Ạ (T đi m 1 – 2) :giai đo n chu n b cho quá trình cháyừ ể ạ ẩ ị i m 1: đi m phun s m nhiên li uĐ ể ể ớ ệ • i m 2: đ ng cong cháy tách kh i đ ng cong nénĐ ể ườ ỏ ườ • Nhiên li u phun vào bu ng cháy đ c xé nh , bay h i hoà tr n v i không khíệ ồ ượ ỏ ơ ộ ớ t o thành h n h p ạ ỗ ợ → b t đ u hình thành nh ng trung tâm t cháy đ u tiên.ắ ầ ữ ự ầ • Nhiên li u phun vào chi m (30 ệ ế ÷ 40) %gct (qui lu t phun 2). đ ng c caoậ Ơ ộ ơ t c nhiên li u phun vào là100% gct (qui lu t phun 1).ố ệ ậ • Thông s đ c tr ng cho giai đo n này là th i gian cháy tr ố ặ ư ạ ờ ể τi. τi. Là r t quan tr ng nó nh h ng đ n toàn b quá trình cháy.ấ ọ ả ưở ế ộ 83 84 2 3 • I II III IV T z =f(ϕ) 4 • 2200 1800 1400 800 600 dx/dt T 0 (K) CTĐ 1 ϕ θ CTĐ P(MN/m 2 ) 1 • 2 • 4 • 5 • I II III IV ϕ ϕ * II-GIAI O N II :Đ Ạ (T đi m 2-3) :giai đo n phát tri n c a nh ng trung tâm b cừ ể ạ ể ủ ữ ố cháy và lan tràn màn l aử • i m 3:đi m đ t áp su t Max(Pzmax)Đ ể ể ạ ấ • đ ng c t c đ th p và trung bình nhiên li u v n ti p t c phun vào và k tƠ ộ ơ ố ộ ấ ệ ẫ ế ụ ế thúc phun vào cu i giai đo n này .ố ạ • T c đ cháy t ng nhanh, t c đ t ng P &T nhanh. Ap su t đ t Max t i đi mố ộ ă ố ộ ă ấ ạ ạ ể 3. • T c đ to nhi t t ng Max.ố ộ ả ệ ă • T c đ t ng trung bình c a áp su t ph thu c vào th i gian cháy tr , số ộ ă ủ ấ ụ ộ ờ ể ố l ng nhiên li u ít hay nhi u, vi c cung c p nhiên liê nhanh hay ch m.ượ ệ ề ệ ấ ụ ậ • đánh giá ch t l ng giai đo n này ta dùng t s t ng áp su t trung bìnhĐể ấ ượ ạ ỉ ố ă ấ ∆P/∆ϕ :đ c tr ng cho đ êm d u c a đ ng c .ặ ư ộ ị ủ ộ ơ -N u ế ∆P/∆ϕ bé → đ ng c làm vi c êm và không gây ti ng gõ.ộ ơ ệ ế -N u ế ∆P/∆ϕ l n ớ → đ ng c làm vi c không êm , có ti ng gõ.ộ ơ ệ ế ∆P/∆ϕ = (0,2 ÷ 0,6)MN/m 2 .đ .ộ III-GIAI O N III : Đ Ạ (T đi m 3-4):giai đo n cháy chính kh i l ng h n h pừ ể ạ ố ượ ỗ ợ công tác. • i m 4: đ t đ c TĐ ể ạ ượ Max • T c ố đ cháy, t c đ to nhi t gi m d n vì :ộ ố ộ ả ệ ả ầ -N ng đ Oồ ộ 2 gi m (Oxy ít d n)ả ầ -S n v t cháy t ng d n.ả ậ ă ầ • Nhiên li u không còn cung c p giai đo n này ệ ấ ở ạ • Nhi t đ t ng Tệ ộ ă Max nh ng áp su t trong xi lanh gi m (vì Vư ấ ả b/cháy t ng)ă • Nhi t l ng to ra =(40-50)% :g i là giai đo n cháy chính.ệ ượ ả ọ ạ IV-GIAI O N IV : Đ Ạ (T đi m 4-5) : giai đo n cháy r từ ể ạ ớ • i m 5: đi m k t thúc quá trình cháy, t i đây t c đ cháy = 0Đ ể ể ế ạ ố ộ • P, T ↓ nhanh • Giai đo n cháy r t dài s làm cho nhi t đ khí th i t ng ạ ớ ẽ ệ ộ ả ă → t n th t nhi t t ngổ ấ ệ ă → tính kinh t đ ng c gi m.ế ộ ơ ả • Mu n rút ng n giai đo n cháy r t này c n ph i hoàn thi n quá trình h n h p,ố ắ ạ ớ ầ ả ệ ỗ ợ t ng c ng v n đ ng xoáy l c c a bu ng cháy và không cung c p nhiên li u giai đo nă ườ ậ ộ ố ủ ồ ấ ệ ở ạ III Nói chung giai đo n IV dài hay ng n ph thu c vào m c đ xoáy l c, th i gian phunạ ắ ụ ộ ứ ộ ố ờ nhiên li u và m c đ phun t i nhiên l u.ệ ứ ộ ơ ệ PHÂN TÍCH CÁC Y U T NH H NG QUÁ TRÌNH CHÁY NG CẾ Ố Ả ƯỞ ĐỘ Ơ DIESSEL 1.Góc phun s m nhiên li uớ ệ • Góc phun s m quá l n ớ ớ (↑ Góc phun s m) :t i th i đi m phun nhiên li u, P &Tớ ạ ờ ể ệ trong xi lanh nh do đó ỏ τi ↑ → l ng nhiên li u phun vào nhi u ượ ệ ề → l ng nhiên li u cháy ượ ệ ở CT nhi u, đi m đ t Pzmax lùi g n v CT Đ ề ể ạ ầ ề Đ → ∆p/∆ϕ l n ớ → đ ng c làm vi c không êm.ộ ơ ệ • Góc phun s m quá nh (ớ ỏ ↓ góc phun s m ) : ớ i τ ↓ → m c t ng áp su t và ứ ă ấ ∆p/∆ϕ nh ỏ → đ ng c làm vi c êm tuy nhiên nhiên li u cháy không hoàn toàn ( m t mát nhiên li u vìộ ơ ệ ệ ấ ệ m t ph n nhiên li u cháy trên đ ng gi n n ) ộ ầ ệ ườ ả ở → N e và tính kinh t d ng c gi m.ế ộ ơ ả • L a ch n góc phun s m t t nh t : ự ọ ớ ố ấ ϕ s =20 0 tr c CT.ướ Đ 2.Tính ch t nhiên li u :ấ ệ 85 • Nhiên li u có tr s Xêtan càng l n ệ ị ố ớ → th i gian cháy tr càng ng n (ờ ể ắ i τ gi m )ả → đ ng c làm vi c êm và ng c l i.ộ ơ ệ ươ ạ • Ng i ta thí nghi m cho 3 lo i nhiên li u ( có cùng ườ ệ ạ ệ ϕ s ) và các đi u ki n làmề ệ vi c khác c a đ ng c là nh nhau thì nhiên li u có tr s Xêtan càng l n ệ ủ ộ ơ ư ệ ị ố ớ → ( i τ gi m )ả đ ng c làm vi c êm.ộ ơ ệ 3. Ch t l ng phun nhiên li u và qui lu t phun nhiên li uấ ượ ệ ậ ệ • Khi t ng áp su t phun ă ấ → nhiên li u s đ c phun t i (m c đ phun s ng mùệ ẽ ượ ơ ứ ộ ươ t ng) ă →đ bay h i và hoa tr n v i không khí ể ơ ộ ớ → i τ ↓→QTC hoàn h o h n.ả ơ • s ng mù quy t đ nh ch t l ng phun nhiên li u.Độ ươ ế ị ấ ượ ệ • ng kính h t nhiên li u [Đườ ạ ệ φ]= (10 ÷40) µm. • đ ng đ u trong lo t phun.Độ ồ ề ạ • Qui lu t phun :ậ - Qui lu t phun 1 :đ ng c cao t cậ ộ ơ ố - Qui lu t phun 2 :đ ng c trung bình t c và th p t c.ậ ộ ơ ố ấ ố 4.T s nén ỉ ố ε : * ↑ε→ t 0 & P lúc b t đ u phun nhiên li u( t i th i đi m phun nhiên li u ) ắ ầ ệ ạ ờ ể ệ →τi↓ → ∆P/∆ϕ ↓ → đ ng c làm vi c êm.ộ ơ ệ * N u ế ε quá l n ớ → P tác d ng lên c c u piston, khu u ,bielle quá l n ụ ơ ấ ỷ ớ → ↓ tu i thổ ọ các chi ti t trong d ng c (mu n không ế ộ ơ ố ↓ thì c c u khu u tr c thanh truy n ơ ấ ỷ ụ ề ↑ kích th c ướ → t n th t ma sát nhi u ).ổ ấ ề 5.S vòng quay ng c nố độ ơ n ↑→τi↓ ,ϕi giam; n u không t ng ế ă ϕ I thì nhiên li u cháy không h t ệ ế → nh khói đen.ả ( n ↑→ϕi↑ ,b t bu c ắ ộ ↑ϕ s ) 6.K t c u bu ng cháy :ế ấ ồ Anh h ng đ n quá trình cháy.ưở ế K t c u bu ng cháy s quy t đ nh ch t l ng hình thành h n h p ế ấ ồ ẽ ế ị ấ ượ ỗ ợ → t o xoáy l cạ ố → s hoà tr n gi a nhiên li u và không khí t t ự ộ ữ ệ ố → QTC t t h n.ố ơ 7. i u ki n n p khí n p m iĐ ề ệ ạ ạ ớ Khi ↑ P& t 0 c a khí n p b ng ph ng pháp t ng áp ủ ạ ằ ươ ă → áp su t và nhi t đ cu i quáấ ệ ộ ố trình n p ạ ↑→ rút ng n th i gian hình thành h n h p cháy ắ ờ ỗ ợ → τi↓→∆P/∆ϕ↓ , áp su t Max ấ ↑ 8.V t li u làm piston – xi lanhậ ệ N u b m t bu ng cháy quá nóng ế ề ặ ồ → τi↓ . Vì th đ i v i piston b ng gang có tế ố ớ ằ 0 >t 0 piston b ng h p kim Al ằ ợ → i τ nh ỏ → đ ng c làm vi c êm.ộ ơ ệ V-CÂN B NG NHI T TRONG QUÁ TRÌNH CHÁY NG C DIESEL- XÁCẰ Ệ ĐỘ Ơ NH CÁC THÔNG SĐỊ Ố Chu trình c p nhi t h n h p :ấ ệ ỗ ợ • Cháy đ ng tích CZẳ / • Cháy đ ng áp :Z’Z, ph n ZZ’ sinh ra 1 công Lczẳ ầ Ph ng trình cân b ng nhi t trong đ ng c diesel :ươ ằ ệ ộ ơ Qcz =Lcz + ∆Ucz tránh m c đ l i d ng nhi t t i đi m z, ta dùng h s l i d ng nhi t :Để ứ ộ ợ ụ ệ ạ ể ệ ố ợ ụ ệ [ ] [ ] Hz QQcz /= ξ ( ng c diesel :Độ ơ α > 1 ⇒ ∆Q H = 0) czzcz Hzcz PPPVV QQ .,/ . / λρ ξ === =⇒ 86 Công c a quá trình CZ :ủ // zzczcz LLL += Mà : VcPVPLLL zzz zz czcz 0 // / −==⇒= Ta có :Pz.Vz = Mz.R.Tz, λ.Pc.Vc= λ.Mc.R.Tc Lcz = R(Mz.Tz - λ.Mc.Tc) ( ) ( ) ( ) KCBTAT RCT rM Q TaTb TbaTTbRavTRCT rM Q TbRavTbavMM CRTMRCTMQ TCMTCMTMTMRQ TCMTCMUUU zz vcc Hz zpzz zpzzzzzvcc Hz zzczz vzzzvcccH cvcczvzzcczzHz cvcczvzzczcz 02 / 1 2 z // 1 // pz // vz /// z /// /// T 0 0)( )1.( . (2) ).(.).(.)( )1.( . .)(C .C / (1) ==−+ =+− + −+ +=++=++ + ++=+== +=++ −+−=⇔ −=−=∆ + γ ξ ββ ββλ γ ξ β λξ λξ ⇒ 2 nghi m Tệ z1 , T z2 T= tz = 273 0 K CHÚ Ý: Ph ng trình 2 n là ươ ẩ λ và Tz. Ch n ọ λ→ Tz CÁC THÔNG S TRONG QUÁ TRÌNH CHÁY NG C DIESEL:Ố ĐỘ Ơ 1/-Ap su t cu i quá trình cháy(Pz)ấ ố :Pz = Pc.β.Tz/Tc ≤ [Pz] Pz = λ.Pc Pza = Pz 2/-T s t ng áp su t ỉ ố ă ấ (λ): λ = Pz/Pc λ = (βz/ρ).(Tz/Tc) 3/- T s gi n n ban u (ỉ ố ả ở đầ ρ):ρ = Vz/Vc , ρ = [(βz/λ)*(Tz/Tc)] Ph ng trình (2) c a cân b ng nhi t có vi t l i nh sau :ươ ủ ằ ệ ế ạ ư [ ] 314.8C )( )(2270.314.8. //// pz 00 /// +== =−+++ vz zpzzzcvcz CCzt tCtCQ ββλλξ ξ z X ng : ă ξ z =0.8 ÷ 0.95 Diesel : ξ z =0.7 ÷ 0.88 Gas : ξ z =0.8 ÷ 0.85 X ng : ă ξ b 0.85 ÷ 0.95 Diesel: ξ b cao t c = 0.8 ố ÷ 0.9 Diesel: ξ b (trung bình t c ) = 0.85 ố ÷ 0.9 Q H X ng: Qă H =44000kJ/kg Diesel: Q H = 42500 kj/kg ∆ Q H α <1 :∆Q H = 119950 (1- α)Mo (kj/kg) α ≥1 :∆Q H = 0 λ X ng : ă λ =3.2 ÷ 4.2 Gas : λ =3 ÷ 5 Diesel:λ=1.6÷ 2.5 b/c th ng nh tố ấ Diesel b/c ng n cách : ă λ =1.2 ÷ 1.8 87 [...]... động cơ hai kỳ, bốn kỳ 2: Động cơ tàu thuỷ hai kỳ qt thẳng tốc độ chậm, mỗi xylanh đặc hai vòi phun có nhiều lỗ 3,4,5 : Dùng cho động cơ hai kỳ qt vòng 5,7 : Động cơ hai kỳ qt thẳng trên mỗi xylanh đặc 1 đến 4 vòi phun 8 : Dùng cho động cơ hai kỳ qt vòng 92 9,10 : Dộng cơ bốn kỳ,loại 9, loại 10 dùng cho động cơ diesel b ốn k ỳ cao tốc như IFA, REO a: Sử dụng động cơ Gardner b : Sử dụng trên động cơ Caterpillar... khí đ ộc trong khí th ải động cơ 1.MỘT SỐ BIỆN PHÁP GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ HẠN CHẾ CÁC CHẤT ĐỘC HẠI TRONG KHÍ THẢI ĐỘNG CƠ: Trong những năm gần đây trên thế giới có nhiều nước tiến hành các cơng trình nghiên cứu về khử độc khí thải trong động cơ, “vấn đề ảnh hưởng của khí th ải t ới c ơ th ể con 110 người”, “vấn đề khử độc khí thải của động cơ Qua đó họ nhận thấy rằng đ ể giảm b ớt tính độc hại trong khí... diesel b ốn k ỳ cao tốc như IFA, REO a: Sử dụng động cơ Gardner b : Sử dụng trên động cơ Caterpillar c: Sử dụng trên động cơ Renault d: Sử dụng trên động cơ Hesselmann e :Sử dụng trên động cơ Saurer f: Sử dụng trên động cơ Cittroen VW g: Sử dụng trên động cơ Mercedes – Unic h: Sử dụng trên động cơ Willeme B-PHÂN LOẠI BUỒNG CHÁY THỐNG NHẤT a.Theo đặc diểm đặc phần chủ yếu V buồng cháy : Bốc cháy trên đỉnh... thường bị tháo bỏ) sẽ làm tăng cơng suất động cơ, làm máy m ạnh lên Th ực t ế ở đ ộng cơ 4 kỳ, việc làm này có thể thu thêm(từ 1,5- 2,5)% cơng su ất động c ơ , xong vi ệc làm đó làm cho mổitường chịu tải trọng ồn Riêng động cơ hai kỳ, việc táo b ộ giảm thanh ch ưa chắc đã mang lại đều lợi mà có khi kết quả ngược lại Ngun nhân là nhịp th ở c ủa đ ộng c ơ b ị nhiễu, động cơ bị mất cơng suất và khói độc càng... tạo ở các động cơ xăng và diesel do sự đốt cháy khơng hồn tồn c các hydrocacbon trong điều kiện thiếu oxi và nhiệt độ khoảng 2273 0 K Trong động cơ diesel CO được tạo ra trong giai đoạn phản ứng tạo ngọn lửa nguội CO cũng có thể được tạo ra do sự phân li CO2 ở nhiệt độ cao ( hi ện t ượng phân giải sản vật cháy ) Với điều kiện 02, CO có thể bị đốt cháy thành CO2 Phản ứng cháy CO xảy ra theo cơ chế dây... điểm : 99 Khó khởi động, khắc phục bằng cách giữa buồng 2a và 2b có m ột lỗ thơng nhỏ, lúc khởi động ta bịt lỗ này Sau khi động cơ làm việc ta mở lỗ này ra Cấu tạo culasse phức tạp • • 3 2a 3 2a 2b 2b H.3c đổi : Động cơ diesel với rãnh thơng ở buồng cháy phụ có tiết diện khơng gian thay Động cơ diesel có buồng đốt phụ thơng với xi lanh b ằng một đường thơng có tiết diện thay đổi trong q trình nén và... cháy hợp lý • Tăng mức độ xốy lốc của hỗn hợp khí và nhiên liệu trong buồng cháy • Các biện pháp trên đã và đang được thực hiện trên thế gi ới và đã đ ạt đ ược m ột s ố k ết qu ả r ất khả quan Tuy nhiên các biện pháp này chỉ được áp dụng trong cơng ngh ệ ch ế t ạo ơtơ mới, khó áp dụng cho việc cải tạo các xe đã cũ 3.3 Xử lý khí thải động cơ: Lắp đặt trên đường ống thải của động cơ các bộ xử lý, các... của chu trình ứng với một đơn vị thể tích cơng tác: L Pi ' = (N/m2) Vh Vh: thể tích cơng tác của xy lanh (m3) L: cơng của chu trình cơng tác khơng kể đến phần cơng tiêu hao cho việc qt sạch và nạp khí mới (Nm) ' Trong thực tế: Pi = ϕ d Pi (N/m2) ϕ d : hệ số điền đầy đồ thị cong (tra bảng) trong đó: II – ÁP SUẤT CHỈ THỊ TRUNG BÌNH CỦA CHU TRÌNH CƠNG TÁC ĐỘNG CƠ DIESEL: + a c z’ z b a :đồ thị chu trình... chủ yếu có hai nguồn: Nguồn gây tiếng ồn • Nguồn thải hơi độc • 1.TIẾNG ỒN 1.1.Tiếng động từ hai ngun nhân tạo ra : Rung động cơ học • Sự giảm áp suất trong khí hoặc khí nén, khí cháy đột ngột • Tiếng ồn do các xe gắn động cơ gây ra do ngun nhân thứ hai Để gi ảm ti ếng ồn chio các xe có gắn động cơ , ở các ống thải động c ơ có g ắn thêm b ộ ph ận gi ảm thanh ( ống tiêu) Bộ giảm thanh là thiết bị giảm... thải của động cơ đốt trong thường có các hướng giải quyết sau: 3.1 Hồn thiện q trình cung cấp nhiên liệu: Hồn thiện tính năng của bộ chế hồ khí • Sử dụng hệ thống phun xăng • Điều khiểu supap bằng điện tử, thay đổi thời gian và độ mở của supap b ằng • điện tử hay bằng cơ khí để tối ưu hố cho việc cung cấp nhiên liệu cho động cơ Dùng đúng loại nhiên liệu • 3.2 Hồn thiện q trình cháy của động cơ: Kết . 2 . B:CC D NG B C CHY TH NG TH Y TRONG NG C : Chỏy h n h p trong ng c t trong cú 3 d ng c tr ng chỳng x y ra ng th i ho c liờn ti p nhau trong xi lanh ng c : Ba d ng ú. cháy x y ra trong vùng h n h p giàu còn giai đo n 2ở ạ ầ ủ ự ả ỗ ợ ở ạ thì x y ra trong vùng h n h p nghèo. Khí NOx trong giai đo n đ u b gi i h n b i thi uả ỗ ợ ạ ầ ị ớ ạ ở ế Oxy, còn trong giai. xoáy l c trong bu ng cháy d b ự ị ớ ậ ố ớ ậ ộ ố ồ ự ị → không khí hoà tr n t t v i nhiên li u trong bu ng cháy d b .ộ ố ớ ệ ồ ự ị • Sau khi phun nhiên li u trong bu ng cháy d b h n h p trong bu