Chu trình nạp xả trong động cơ đốt trong

Chơng 4 qúa trình nạp - xả 4.1. các thông số đặc trng của quá trình nạp-xả H. 4-1. Một số thông số đặc trng của quá trình nạp-xả a) Sơ đồ hệ thống nạp-xả, b) Quá trình nạp-xả ở động cơ 4 kỳ không tăng áp, c) Quá trình nạp-xả ở động cơ 4 kỳ tăng áp K- ống góp khí nạp, X - ống góp khí thải. T- turbine khí thải, N- máy nén khí tăng áp, LM - thiết bị làm mát khí tăng áp. p 0 , T 0 - áp suất và nhiệt độ khí quyển , p s , T s - áp suất và nhiệt độ của khí nạp sau máy nén, p k , T k - áp suất và nhiệt độ khí mới, p x , T x - áp suất và nhiệt độ khí thải, p a - áp suất cuối quá trình nạp, p r - áp suất khí sót. b) a) a b r r a b p x , T x p k , T k X K p s , T s p 0 , T 0 p 0 , T 0 LM N T p r p a ĐCT p VĐCT p o p k p a p r p o ĐCT V p ĐCT c) PGS. TS . Nguyễn Văn Nhận - Lý thuyết ĐCĐT - 108 Nh chúng ta đã biết, hoạt động của ĐCĐT có tính chu kỳ, tức là có các chu trình công tác kế tiếp nhau. Để thực hiện đợc chu trình công tác tiếp theo, phải xả hết khí thải ra khỏi không gian công tác của xylanh rồi nạp vào đó khí mới. Quá trình nạp khí mới và xả khí thải có liên quan mật thiết với nhau và đợc gọi chung là quá trình nạp-xả hoặc quá trình thay đổi khí hoặc quá trình trao đổi khí. Do sự thay đổi tiết diện lu thông và vận tốc của piston cũng nh ảnh hởng của hàng loạt hiện tợng khí động khác nên áp suất của MCCT trong xylanh trong quá trình nạp-xả biến đổi rất phức tạp. H. 4.2 giới thiệu một ví dụ về đồ thị công thu đợc khi dùng thiết bị ghi áp suất có độ nhạy cao. Tuy nhiên, sự dao động của áp suất của MCCT trong quá trình nạp-xả có ảnh hởng không đáng kể đến tổng diện tích đồ thị công nên khi tính và vẽ chu trình, ngời ta thờng qui ớc áp suất của MCCT trong thời gian diễn ra quá trình xả và nạp là không đổi (H. 4-1b và H. 4-1c). b) a) VĐCT p o p ĐCTĐCT V p p o H. 4-2. áp suất của MCCT trong quá trình nạp-xả đợc đo bằng thiết bị có độ nhạy cao 1) áp suất khí nạp (p k ) áp suất khí nạp (p k ) là áp suất đợc xác định tại không gian chứa khí nạp trớc khi vào không gian công tác của xylanh (trớc xupáp nạp đối với động cơ 4 kỳ hoặc trớc cửa nạp đối với động cơ 2 kỳ). p k = p 0 - p 0 - Động cơ 4 kỳ không tăng áp p k = p s - p m - Động cơ 4 kỳ tăng áp và 2 kỳ trong đó : p 0 - áp suất khí quyển, p s - áp suất sau máy nén khí nạp, p 0 - tổn thất áp suất do lực cản của lọc khí và đờng ống nạp, p m - tổn thất áp suất do lực cản của thiết bị làm mát khí tăng áp. PGS. TS . Nguyễn Văn Nhận - Lý thuyết ĐCĐT - 109 Trị số của p 0 phụ thuộc vào đặc điểm cấu tạo, chất lợng chế tạo, tình trạng kỹ thuật của lọc khí và đờng ống nạp. Trị số của p m phụ thuộc chủ yếu vào đặc điểm cấu tạo của thiết bị làm mát. áp suất p s đợc quyết định bởi phơng pháp tăng áp và mức độ cờng hoá động cơ. Bảng 4-1. áp suất khí nạp ở ĐCĐT áp suất khí nạp (p k ) Loại động cơ Tăng áp truyền động cơ khí Tăng áp bằng turbine khí thải Động cơ thấp tốc, công suất lớn (1,1 ữ 1,2) p 0 (1,3 ữ 1,7) p 0 Động cơ có công suất và tốc độ trung bình (1,2 ữ 1,4) p 0 (1,5 ữ 3,0) p 0 Động cơ ôtô, máy kéo (1,2 ữ 1,5) p 0 (1,5 ữ 1,7) p 0 Động cơ cờng hoá cao 5,0 p 0 2) Nhiệt độ khí nạp (T k ) Nhiệt độ khí nạp (T k ) là nhiệt độ đợc xác định tại không gian chứa khí nạp trớc khi vào không gian công tác của xyalanh. m m m s k T p p TT = 1 0 0 (4.1) trong đó : p o , T 0 - áp suất và nhiệt độ khí quyển, p s - áp suất khí nạp sau máy nén, m - chỉ số nén đa biến, T m - mức độ làm mát khí tăng áp. Chỉ số nén đa biến trong máy nén tăng áp (m) phụ thuộc vào loại máy nén. Mức hạ nhiệt độ khi qua thiết bị làm mát khí tăng áp (T m ) phụ thuộc vào mức độ tăng áp, thiết bị và phơng pháp làm mát khí tăng áp. T m = 25 0 ữ 50 0 m = 1,45 ữ 1,60 - Máy nén piston m = 1,65 ữ 1,80 - Máy nén roto m = 1,45 ữ 1,80 - Máy nén ly tâm PGS. TS . Nguyễn Văn Nhận - Lý thuyết ĐCĐT - 110 3) áp suất cuối quá trình nạp (p a ) áp suất cuối quá trình nạp (p a ) là một trong những thông số liên quan trực tiếp đến lợng khí mới đợc nạp vào không gian công tác của xylanh trong mỗi chu trình, từ đó quyết định công suất mà động cơ có thể phát ra. Để hiểu rõ hơn ảnh hởng của các yếu tố khác nhau đến p a , chúng ta viết phơng trình Bernoullie cho dòng khí nạp tại các vị trí trớc và sau cửa nạp nh sau : a n n n n a ak k k k Hg wwpw Hg p +++=++ 222 22 2 2 (4.2) trong đó : p k , p a - áp suất của khí nạp trớc cửa nạp và áp suất trong xylanh, H k , H a - độ cao của cửa nạp và độ cao của không gian công tác tại vị trí đang xét , a - mật độ của khí nạp trong xylanh, w k - vận tốc của khí nạp trớc cửa nạp, w n - vận tốc trung bình của khí nạp tại cửa nạp, n - hệ số tính đến ảnh hởng của tiết diện lu thông của cửa nạp, n - hệ số cản của đờng ống nạp. Có thể xem H k H a , k a và w k << w n , từ biểu thức (4.2) ta có : ( ) 22 2 n k nnaka wppp +== (4.3) Từ phơng trình liên tục của dòng khí nạp ta có : n P n P mn A AnS A A Cw == 30 (4.4) trong đó : C m - vận tốc trung bình của piston, [m/s] A p - tiết điện đỉnh piston, [m 2 ] A n - tiết diện lu thông của cửa nạp, [m 2 ] S - hành trình của piston, [m] n - tốc độ quay của động cơ, [rpm] Kết hợp (4.3) và (4.4) ta có : () 2 2 2 2 2 2 302 n n n p k nna A n K A n AS p = += (4.5) PGS. TS . Nguyễn Văn Nhận - Lý thuyết ĐCĐT - 111 Từ biểu thức (4.5) ta thấy, để giảm tổn thất áp suất trên đờng ống nạp, qua đó tăng áp suất của khí nạp trong không gian công tác của xylanh, có thể áp dụng các biện pháp sau : - Giảm sức cản của hệ thống nạp bằng cách tạo đờng ống nạp có tiết diện lu thông lớn và hình dạng khí động tốt. - Tăng đờng kính của xupap nạp hoặc dùng nhiều xupap. Trị số của áp suất cuối quá trình nạp nằm trong phạm vi nh sau [1] : p a = (0,80 ữ 0,90) p k - Động cơ 4 kỳ không tăng áp p a = (0,90 ữ 0,96) p k - Động cơ 4 kỳ tăng áp p a = (0,85 ữ 1,05) p k - Động cơ 2 kỳ 4) áp suất (p r ) và nhiệt độ khí sót (T r ) áp suất khí sót (p r ) và Nhiệt độ khí sót (T r ) là áp suất và nhiệt độ của khí sót trong không gian công tác của xylanh tại thời điểm cuối quá trình xả. áp suất khí sót lớn hơn áp suất trong đờng ống xả do sức cản khí động của cửa xả, ống xả, bình tiêu âm và thiết bị tận dụng nhiệt khí thải (nếu có). Tơng tự nh đối với áp suất cuối quá trình nạp (p a ), áp suất khí sót (p r ) có thể đợc thể hiện nh sau : 2 2 x xxrxr A n Kpppp +=+= (4.6) trong đó : p x - áp suất trong đờng ống xả, p x - kháng áp trong hệ thống xả, n - tốc độ quay của động cơ, A x - tiết diện lu thông của cửa xả, K x - hệ số. Nhiệt độ khí sót (T r ) phụ thuộc chủ yếu vào hệ số d lợng không khí, tỷ số nén và cờng độ trao đổi nhiệt giữa MCCT với vách xylanh trong quá trình dãn nở và xả. Trị số của p r và T r nằm trong phạm vi sau : p r = (1,03 ữ 1,06) p 0 - Động cơ thấp tốc p r = (1,05 ữ 1,10) p 0 - Động cơ cao tốc p r = 700 ữ 900 K - Động cơ diesel T r = 900 ữ 1000 K - Động cơ xăng T r = 750 ữ 1000 K - Động cơ chạy bằng nhiên liệu khí. PGS. TS . Nguyễn Văn Nhận - Lý thuyết ĐCĐT - 112 5) Nhiệt độ cuối quá trình nạp (T a ) MCCT cuối quá trình nạp bao gồm khí mới và khí sót. Nhiệt độ của MCCT cuối quá trình nạp (T a ) lớn hơn nhiệt độ của khí nạp (T k ) do nhận nhiệt từ các bề mặt nóng (vách ống nạp, bề mặt xupap nạp, vách xylanh) và hoà trộn với khí sót có nhiệt độ cao hơn. Có thể xác định T a từ phơng trình cân bằng nhiệt của khí mới và khí sót tại những thời điểm trớc và sau khi hoà trộn, với giả định rằng quá trình hoà trộn diễn ra trong điều kiện p a = const và nhiệt độ khí sót (T r ) không đổi khi khí sót dãn nở từ áp suất p r xuống p a , nh sau : () ( ) aprrprkkp TcmmTcmTTcm +=++ ' 1 '' 1 (4.7) trong đó : c P - tỷ nhiệt đẳng áp của khí mới, c '' P - tỷ nhiệt đẳng áp của khí sót, c ' P - tỷ nhiệt đẳng áp của hỗn hợp khí công tác cuối quá trình nạp, T k - mức độ sấy nóng khí mới, [K] Mức độ sấy nóng khí mới (T k ) phụ thuộc vào nhiệt độ của các bề mặt tiếp xúc, vận tốc của dòng khí nạp, thời gian diễn ra quá trình nạp, v.v. T k ở động cơ xăng thờng thấp hơn ở động cơ diesel do một phần nhiệt truyền từ bề mặt nóng đợc sử dụng để hoá hơi các hạt xăng trong quá trình nạp. Trị số của c P , c '' P và c ' P phụ thuộc vào nhiệt độ và thành phần của khí mới, khí sót và hỗn hợp khí mới-khí sót. Nhiệt độ và thành phần của khí mới và hỗn hợp khí mới - khí sót khác nhau không nhiều nên có thể xem c P = c ' P ; còn c '' P = 1 . c P , trong đó 1 là hệ số hiệu đính tỷ nhiệt. 1 phụ thuộc vào hệ số d lợng không khí () và nhiệt độ khí sót (T r ). Chia cả 2 vế phơng trình (4.7) cho m 1 và thay C' p = C p , C '' p = 1 . C p , m 1 /m r = r , sau khi biến đổi ta có : r rrkk a TTT T + ++ = 1 1 (4.8) Trị số của T k , 1 và T a nằm trong phạm vi sau : T k = 20 ữ 40 0 C - Động cơ diesel T k = 0 ữ 20 0 C - Động cơ xăng 1 = 1,5 ữ 1,8 - Động cơ diesel 1 = 1,11 ữ 1,17 - Động cơ xăng T a = 310 ữ 350 K - Động cơ 4 kỳ không tăng áp T a = 320 ữ 400 K - Động cơ 4 kỳ tăng áp và 2 kỳ. PGS. TS . Nguyễn Văn Nhận - Lý thuyết ĐCĐT - 113 6) Hệ số khí sót ( r ) Hệ số khí sót ( r ) là đại lợng đợc xác định bằng tỷ số giữa lợng khí sót (m r ) và lợng khí mới đợc nạp vào không gian công tác của xylanh (m 1 ) : 1 m m r r = (4.9) Hệ số khí sót là đại lợng đánh giá lợng khí thải còn sót lại trong không gian công tác sau mỗi chu trình, tức là đánh giá chất lợng quá trình xả. Hệ số khí sót phụ thuộc chủ yếu vào phơng pháp nạp-xả và có trị số nằm trong phạm vi sau [2] : r = 0,01 ữ 0,03 - Động cơ 4 kỳ r = 0,03 ữ 0,06 - Động cơ 2 kỳ quét thẳng r = 0,06 ữ 0,20 - Động cơ 2 kỳ quét vòng có máy nén riêng r = 0,25 ữ 0,40 - Động cơ 2 kỳ dùng hộp cacte làm máy nén. 7) Hệ số nạp ( v ) Hệ số nạp ( v ) đợc xác định bằng tỷ số giữa lợng khí mới thực tế đợc nạp vào xylanh trong một chu trình (m 1 ) và lợng khí mới so sánh chứa đầy dung tích công tác của xylanh ở điều kiện áp suất và nhiệt độ trớc cửa nạp (m s ) : s v m m 1 = (4.10) Lợng khí mới so sánh (m s ) có thể xác định đợc theo phơng trình trạng thái tại cửa nạp : kk sk s TR Vp m = (4.11) Lợng khí mới thực tế m 1 bao gồm : - Lợng khí mới có trong xylanh tại thời điểm cuối hành trình nạp (m' a ), - Lợng khí mới đợc nạp thêm . Lợng hỗn hợp khí công tác tại thời điểm cuối hành trình nạp ( m a ) bằng tổng lợng khí mới cuối hành trình nạp ( m' a ) và với lợng khí sót (m r ). Phơng trình trạng thái tại thời điểm cuối hành trình nạp có dạng nh sau : aa aa raa TR Vp mmm =+= ' (4.12) Lợng hỗn hợp khí công tác tại thời điểm cuối quá trình nạp (m a1 ) bằng tổng lợng khí mới (m 1 ) và lợng khí sót (m r ) : m a1 = m 1 + m r = m 1 (1 + r ) (4.13a) PGS. TS . Nguyễn Văn Nhận - Lý thuyết ĐCĐT - 114 Nếu dùng Hệ số nạp thêm ( 2 ) để đánh giá mức độ nạp thêm, có thể viết biểu thức (4.13a) dới dạng khác nh sau : m a1 = m 1 (1 + r ) = 2 . m a (4.13b) 2 có trị số khoảng 1,02 ữ 1,07, tuỳ thuộc vào phơng pháp nạp và góc độ phối khí. Từ các biểu thức (4.13b) và (4.12) ta có : aa aa rr a TR Vpm m + = + = 1 1 1 221 (4.14) Thế m s từ (4.11) và m 1 từ (4.14) vào (4.10), đồng thời thay xem R a = R k và thay 11 = +=+= s s scsa V V VVVV , sau khi rút gọn ta có : a k k a r v T T p p + = 11 1 2 (4.15) Trị số của v nằm trong phạm vi sau [2] : v = 0,65 ữ 0,80 - Động cơ xăng 4 kỳ v = 0,75 ữ 0,90 - Động cơ diesel 4 kỳ v = 0,40 ữ 0,80 - Động cơ 2 kỳ. 8) Hệ số quét ( q ) Trong một số trờng hợp, đặc biệt đối với động cơ 2 kỳ và động cơ tăng áp, một lợng nhất định khí mới đợc chủ động cho thoát ra khỏi không gian công tác của xylanh qua xupap xả hoặc cửa xả cùng với khí thải nhằm mục đích giảm lợng khí sót và làm mát buồng đốt,. Để đánh giá lợng khí mới nói trên, ngời ta dùng đại lợng gọi là Hệ số quét ( q ) : 1 M M q q = (4.16) trong đó M q là lợng khí mới đi qua cửa nạp hoặc xupap nạp vào không gian công tác của xylanh. PGS. TS . Nguyễn Văn Nhận - Lý thuyết ĐCĐT - 115 4.2. quá trình nạp - xả ở động cơ 4 kỳ 4.2.1. diễn biến v các thông số đặc trng H. 4-3. Đồ thị biểu diễn quá trình nạp-xả ở động cơ 4 kỳ a) Sự thay đổi tiết diện lu thông của xupap xả (A x ) và xupap nạp (A n ) b) Đồ thị công ; c) Đồ thị góc Quá trình nạp-xả ở động cơ 4 kỳ kéo dài từ thời điểm xupap xả bắt đầu mở đến thời điểm xupap nạp đóng hoàn toàn. Căn cứ vào đặc điểm làm việc của cơ cấu nạp-xả, có thể chia quá trình nạp-xả ở động cơ 4 kỳ thành 5 giai đoạn : xả tự do, xả cỡng bức, quét buồng đốt, nạp chính và nạp thêm. 1) Xả tự do Giai đoạn Xả tự do (còn gọi là giai đoạn Xả sớm) kéo dài từ thời điểm xupap xả bắt đầu mở (điểm b 1 - H. 4.3) đến thời điểm piston tới ĐCD trong hành trình dãn nở. Góc quay của trục khuỷu tính từ điểm xupap xả bắt đầu mở đến ĐCD trong hành trình dãn nở đợc gọi là Góc xả sớm ( xs ). Trong giai đoạn xả tự do, MCCT trong không gian công tác của xylanh tự thoát ra ngoài qua xupap xả. ở những thời điểm đầu của giai đoạn xả tự do, khí thải lu động với tốc độ truyền âm do chênh lệch khá lớn giữa áp suất trong và A n a 1 r 1 d 1 b 1 ĐCDĐCD ĐCT a) A x n m x s x m ns a 1 b 1 b r 1 d 1 p o b 1 X ả N ạ p r 1 d 1 a 1 ĐCT ĐCD r ĐCT ĐCD V p a b) c) PGS. TS . Nguyễn Văn Nhận - Lý thuyết ĐCĐT - 116 ngoài xylanh. Chính do chênh lệch khá lớn về áp suất nên chỉ trong một thời gian ngắn của giai đoạn xả tự do đã có khoảng 60 ữ70 % tổng lợng khí thải tự thoát ra ngoài. 2) Xả cỡng bức Giai đoạn Xả cỡng bức kéo dài từ thời điểm piston rời ĐCD trong hành trình xả đến thời điểm xupap nạp bắt đầu mở (điểm d 1 ). Góc quay trục khuỷu tính từ điểm xupap nạp bắt đầu mở đến ĐCT trong hành trình xả đợc gọi là Góc nạp sớm ( ns ). Trong giai đoạn này khí thải đợc piston đẩy ra khỏi không gian công tác qua xupap xả. 3) Quét buồng đốt Giai đoạn Quét buồng đốt kéo dài từ thời điểm xupap nạp bắt đầu mở đến thời điểm xupap xả đóng hoàn toàn (điểm r 1 ). Góc quay trục khuỷu tính từ ĐCT đến điểm xupap xả đóng hoàn toàn đợc gọi là Góc xả muộn ( xm ). Trong giai đoạn quét buồng đốt, cả xupap nạp và xupap xả đều mở và có thể có một lợng khí mới cùng khí thải thoát ra khỏi không gian công tác qua xupap xả. 4) Nạp chính Giai đoạn Nạp chính kéo dài từ thời điểm xupap xả đóng hoàn toàn đến thời điểm piston tới ĐCD trong hành trình nạp. Phần lớn lợng khí mới đợc nạp vào không gian công tác của xylanh trong giai đoạn nạp chính. 5) Nạp thêm Giai đoạn Nạp thêm kéo dài từ thời điểm piston rời ĐCD trong hành trình nén đến thời điểm xupap nạp đóng hoàn toàn (điểm a 1 ). Góc quay trục khuỷu ứng với giai đoạn nạp thêm đợc gọi là Góc nạp muộn ( nm ). Trong giai đoạn nạp thêm sẽ có một lợng nhất định khí mới đợc bổ sung vào không gian công tác của xylanh. Từ những điều trình bày ở trên, có thể rút ra một số nhận xét sau : Quá trình nạp-xả ở động cơ 4 kỳ đợc điều khiển bằng cơ cấu nạp-xả kiểu xupap. Thời điểm bắt đầu mở và đóng hoàn toàn của các xupap có thể không trùng với ĐCT hoặc ĐCD. Khí thải đợc piston "đẩy" ra khỏi không gian công tác của xylanh qua xupap xả, còn khí mới đợc piston "hút" vào không gian công tác qua xupap nạp. Quá trình nạp-xả ở động cơ 4 kỳ diễn ra trong khoảng thời gian lớn hơn 360 0 góc quay trục khuỷu. Trong khoảng thời gian trên, chỉ có một giai đoạn ngắn, trong đó cả xupap nạp và xả cùng mở. [...]... xylanh động cơ 2 kỳ phải có áp suất cao hơn áp suất khí quyển, vì vậy động cơ 2 kỳ phải có máy nén khí Tuy nhiên, nhìn chung hệ thống nạp- xả của động cơ 2 kỳ có cấu tạo đơn giản hơn so với động cơ 4 kỳ Tơng tự nh ở động cơ 4 kỳ, cơ cấu quét -xả của động cơ 2 kỳ phải đảm bảo cho cửa xả hoặc xupap xả mở sớm hơn cửa quét Yêu cầu này dễ dàng đợc thực hiện đối với hệ thống quét thẳng vì cơ cấu nạp và xả có... thẳng qua cửa xả chỉ sử dụng đợc cho loại động cơ piston đối đỉnh (2 piston trong 1 xylanh) Loại động cơ này phải có 2 trục khuỷu hoặc nếu chỉ dùng 1 trục khuỷu thì phải có cơ cấu đồng bộ khá phức tạp 4.3.3 diễn biến quá trình nạp - xả ở động cơ 2 kỳ Quá trình nạp- xả ở động cơ 2 kỳ có thể chia thành 3 giai đoạn : xả tự do, quét và nạp thêm (hoặc lọt khí) 1) Giai đoạn I - Xả tự do Giai đoạn xả tự do kéo... Giai đoạn nạp thêm nếu cơ cấu xả đóng trớc Chỉ những hệ thống quét -xả có góc phối khí không đối xứng (H 4-7d và H 4-8d, e, f) mới có thể thực hiện giai đoạn nạp thêm Qua tìm hiểu hệ thống và diễn biến quá trình nạp- xả ở động cơ 2 kỳ, có thể rút ra một số nhận xét sau : Toàn bộ quá trình nạp- xả ở động cơ 2 kỳ chỉ diễn ra trong một phần hành trình của piston (120 ữ 150 0 gqtk) xung quanh ĐCD Khí nạp vào... quá trình nạp- xả ở động cơ 4 kỳ po a1 a1s a as ĐCD V PGS TS Nguyễn Văn Nhận - Lý thuyết ĐCĐT - 117 1) Góc xả sớm Xupap xả đợc mở trớc khi piston tới ĐCD trong hành trình dãn nở nhằm mục đích để một lợng đáng kể khí thải tự thoát ra khỏi không gian công tác của xylanh, qua đó giảm đợc công tiêu hao cho việc đẩy khí thải trong hành trình xả và giảm lợng khí sót Giả sử b1 là thời điểm bắt đầu mở xupap xả. .. khí thải trong ống xả đợc hút ngợc trở lại không gian công tác của xylanh 3) Góc nạp sớm Xupap nạp đợc mở trớc khi piston tới ĐCT trong hành trình xả nhằm mục đích tăng lợng khí nạp vào xylanh nhờ đảm bảo tiết diện lu thông của xupap nạp đủ lớn ở giai đoạn đầu của hành trình nạp Giả sử d1 là thời điểm bắt đầu mở xupap nạp tối u và đờng áp suất đợc thể hiện bằng đờng liền trên H 4-4d Nếu góc nạp sớm... ĐCĐT - 120 4.3 quá trình nạp - xả ở động cơ 2 kỳ 4.3.1 khái niệm chung Động cơ 2 kỳ không dùng piston để "đẩy" khí thải ra ngoài và "hút" khí mới vào xylanh nh ở động cơ 4 kỳ mà khí mới phải đợc nén đến áp suất cao hơn áp suất khí quyển rồi đợc "thổi" vào xylanh để "quét" khí thải ra ngoài, đồng thời nạp đầy không gian công tác của xylanh H 4-5 mô tả các đờng đặc tính quét ở động cơ 2 kỳ Đờng đặc tính... thời điểm bắt đầu mở xupap nạp quá gần ĐCT (điểm d1m), thì tiết diện lu thông của xupap nạp tại những thời điểm piston gần ĐCT sẽ nhỏ, sức cản khí động tăng sẽ làm cho áp suất trong xylanh ở giai đoạn đầu hành trình nạp thấp hơn Kết quả là lợng khí nạp sẽ giảm và công tiêu hao cho quá trình nạp- xả cũng tăng Nếu xupap nạp mở quá sớm thì hậu quả cũng tơng tự nh trờng hợp xupap nạp mở quá muộn, vì khi đó... làm áp suất trong xylanh tăng lên và dao động xung quanh trị số áp suất trung bình trong quá trình quét -xả (pN) Trong giai đoạn quét bao giờ cũng có một lợng nhất định khí mới và khí thải hoà trộn với nhau và có thể cùng thoát ra ngoài Lợng khí mới thoát ra khỏi xylanh nhiều hay ít tuỳ thuộc vào mức độ hoàn hảo của hệ thống quét -xả và yêu cầu định trớc đối với quá trình nạp- xả Đối với động cơ diesel,... tuyến nên có thể tạo ra đợc vận động xoáy lốc mạnh của không khí sau khi vào xylanh và làm cho quá trình hình thành hỗn hợp cháy và đốt cháy nhiên liệu tốt hơn Ngoài ra, sự độc lập của cơ cấu nạp và xả cho phép chọn đợc các góc phối khí tốt nhất Nhợc điểm cơ bản của hệ thống quét thẳng là có kết cấu phức tạp Động cơ sử dụng phơng án quét thẳng qua xupap xả phải có thêm xupap xả (từ 1 đến 4 chiếc) và hàng... Đối với động cơ diesel, đặc biệt là động cơ tăng áp, ngời ta chủ động cho một phần không khí quét thoát ra ngoài cùng với khí thải nhằm mục đích quét sạch xylanh và làm mát buồng đốt Ngợc lại, đối với động cơ xăng và động cơ ga 2 kỳ, phải chấp nhận một lợng nhất định khí thải lu lại trong xylanh để tránh tổn thất nhiên liệu qua cửa xả 3) Giai đoạn III - Lọt khí (hoặc Nạp thêm) Giai đoạn III là Giai đoạn . trình nạp - xả 4.1. các thông số đặc trng của quá trình nạp- xả H. 4-1. Một số thông số đặc trng của quá trình nạp- xả a) Sơ đồ hệ thống nạp- xả, b) Quá trình. biến quá trình nạp - xả ở động cơ 2 kỳ Quá trình nạp- xả ở động cơ 2 kỳ có thể chia thành 3 giai đoạn : xả tự do, quét và nạp thêm (hoặc lọt khí). 1) Giai đoạn I - Xả tự do Giai đoạn xả tự. xupap xả bắt đầu mở đến thời điểm xupap nạp đóng hoàn toàn. Căn cứ vào đặc điểm làm việc của cơ cấu nạp- xả, có thể chia quá trình nạp- xả ở động cơ 4 kỳ thành 5 giai đoạn : xả tự do, xả cỡng