thiết kế và chế tạo thiết bị chỉ thị độ đen khí xả của động cơ đốt trong bằng vi điều khiển

Luận Văn Tốt Nghiệp GVHD: TS. Nguyễn Thạch SVTH: Lê Minh Thức Lớp: 43DLTT - SG Trang 1 Lời nói đầu Ngày nay, xu thế áp dụng tự động điều khiển và tự động hoá đang lan rộng trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Vì vậy, việc lắp đặt thêm các thiết bị tự động điều khiển trên các động cơ nói chung và động cơ đốt trong nói riêng là một việc làm hết sức cần thiết, nhằm tăng thêm năng suất trong lao động và sản xuất. Qua quá trình tìm hiểu về động cơ đốt trong để góp phần tăng thêm tính hiện đại và tự động cho động cơ em đã chọn đề tài “Thiết kế và chế tạo thiết bị chỉ thị độ đen khí xả của động cơ đốt trong bằng vi điều khiển”. Nội dung đề tài gồm 3 chương: Chương 1: Tổng quan về các quá trình cháy của động cơ và nguyên nhân khói đen trong khí xả. Chương 2: Cảm biến và vi điều khiển. Chương 3: Thiết kế và chế tạo thiết bị chỉ thị độ đen khí xả. Mục đích của đề tài nhằm chế tạo ra một thiết bị đánh giá tình trạng kỹ thuật của động cơ một cách đơn giản, chính xác. Với các chương trình được thiết lập trước trên vi mạch xử lý. Ứng dụng của loại thiết bị cảm biến này có thể dùng để kiểm tra độ đen khí xả cho tất cả các loại động cơ đốt trong. Và nhân đây em xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn và giúp đỡ tận tình của TS.Nguyễn Thạch. Thầy đã cung cấp cho em rất nhiều ý kiến cũng như nhiều tài liệu để cho em có thể hoàn thành đề tài này. Nhưng do vấn đề hạn hẹp về thời gian và kiến thức, chắc chắn đề tài còn nhiều thiếu sót. Vì vậy em xin nhận được sự đóng góp ý kiến từ các thầy và các bạn để đề tài này có thể hoàn thiện tốt hơn. Em xin chân thành cảm ơn. Nha Trang tháng 06 năm 2006 Sinh viên thực hiện Lê Minh Thức PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Luận Văn Tốt Nghiệp GVHD: TS. Nguyễn Thạch SVTH: Lê Minh Thức Lớp: 43DLTT - SG Trang 2 Chương 1 TỔNG QUAN VỀ QUÁ TRÌNH CHÁY CỦA ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG VÀ NGUYÊN NHÂN CÓ KHÓI ĐEN TRONG KHÍ XẢ 1.1. QUÁ TRÌNH CHÁY TRONG ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG . 1.1.1.Khái niệm. Cháy ở động cơ đốt trong (ĐCĐT) là một quá trình hoá học có kèm theo toả nhiệt. Phương trình phản ứng hoá học giữa các phân tử nhiên liệu và không khí ở ĐCĐT có thể biểu diễn như sau: C n H m O r + ( 2 4 rm n -+ ).(O 2 +3,76N 2 ) = nCO 2 + 2 m H 2 O+( 2 4 rm n -+ )N 2 (1.1) Ví dụ, phương trình (1.1) viết cho nhiên liệu là octane (C 8 H 18 ) sẽ có dạng: C 8 H 18 +(8+ 4 18 ).(O 2 +3,67N 2 ) = 8CO 2 +9H 2 O+47N 2 (1.2) Từ phương trình (1.2) ta thấy, để đốt cháy hoàn toàn một phân tử octane cần phải có ít nhất 12,5 phân tử ôxy, tương đương với 59,5 phân tử không khí để đốt cháy hoàn toàn 1kg octane. Nếu sử dụng không khí nhiều hơn lượng không khí lý thuyết để có thể đốt cháy hoàn toàn nhiên liệu trong điều kiện thực tế thì trong khí xả có ôxy dư.Ví dụ phương trình hoá học của quá trình cháy octane với lượng không khí dư 20% sẽ có dạng: C 8 H 18 +1,2[(8+ 4 18 ).(O 2 +3,67N 2 ) ]→ 8CO 2 +9H 2 O+47N 2 +2,5O 2 (1.3) Nếu lượng không khí nạp vào động cơ ít hơn lượng không khí lý thuyết thì nhiên liệu sẽ cháy không hoàn toàn và trong khí xả sẽ có thêm các sản phẩm khác, như: CO, H 2 , C n H m , C,v.v. Ví dụ: phương trình cháy ocante với lượng không khí bằng 80% lượng không khí lý thuyết sẽ có dạng: C 8 H 18 +0,8[(8+ 4 18 ).(O 2 +3,67N 2 ) ]→aCO+bCO 2 +cH 2 O+cd 2 + eC+37,7N 2 (1.4) PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Luận Văn Tốt Nghiệp GVHD: TS. Nguyễn Thạch SVTH: Lê Minh Thức Lớp: 43DLTT - SG Trang 3 Trong đó: a, b, c, d và e là số kmol của loại sản phẩm cháy. Các phản ứng hoá học giữa nhiên liệu và ôxy giới thiệu ở trên là sự thể hiện kết quả cuối cùng của hàng loạt quá trình lý-hoá diễn ra từ thời điểm các phân tử nhiên liệu và ôxy chịu tác động của nhiệt độ và áp suất đủ cao để có thể diễn ra các phản ứng ôxy hoá các phân tử nhiên liệu diễn ra với nhiều giai đoạn và theo kiểu phản ứng dây chuyền, trong đó sự hình thành các phân tử hoạt tính trung gian đóng vai trò quyết định trong sự mở đầu và phát triển của các phản ứng ôxy hoá. Cháy hay nổ nhiệt là giai đoạn các phản ứng ôxy hoá nhiên liệu diễn ra với tốc độ lớn với sự tồn tại của ngọn lửa nóng lan truyền từ khu vực cháy sang khu vực hỗn hợp khí công tác chưa cháy. Sự cháy của nhiên liệu thường bắt đầu từ những trung tâm cháy đầu tiên. Và gọi thời điểm xuất hiện những trung tâm cháy đầu tiên là thời điểm phát hoả. Cơ chế hình thành trung tâm cháy đầu tiên, tức là cơ chế của sự phát hoả ở động cơ đốt trong vẫn chưa được lý giải một cách hoàn chỉnh. 1.1.2. Hiện tượng cháy của nhiên liệu trong động cơ. Hoà khí trong động cơ đốt trong được chia làm hai loại: hoà khí đều được hoà trộn trước và hoà khí không được hoà trộn trước. Hiện tượng cháy của từng loại có đặc trưng riêng. 1.1.2.1. Đặc điểm hiện tượng cháy trong động cơ xăng - Sự truyền lan của màng lửa. Đặc trưng chính của việc đốt cháy hoà khí đều, được hoà trộn trước ở động cơ xăng là sự lan truyền màng lửa. Màng lửa là một màng ngăn giữa hai khu vực đã cháy và chưa cháy. Màng lửa chiếm một dung tích rất nhỏ, có hai loại màng lửa: màng lửa chảy tầng và màng lửa chảy rối. Màng lửa chảy tầng có chiều dày nhỏ. Tốc độ lan truyền màng lửa S n càng lớn thì màng lửa càng mỏng. Tốc độ màng lửa chảy tầng chỉ phụ thuộc vào tính chất vật lý – hoá của hoà khí như: tỷ lệ nhiệt, hệ số dẫn nhiệt, nhiệt trị của hoà khí, mà không phụ thuộc loại bình chứa và trạng thái lưu động của dòng khí. Tốc độ của màng lửa chảy tầng S n PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Luận Văn Tốt Nghiệp GVHD: TS. Nguyễn Thạch SVTH: Lê Minh Thức Lớp: 43DLTT - SG Trang 4 S n chỉ tốc độ di chuyển màng lửa tiên phong theo hướng pháp tuyến về phía hoà khí, nên đôi khi còn gọi là tốc độ lan màng lửa theo hướng pháp tuyến như hình vẽ1.1 Hình 1.1: Cấu tạo màng lửa cháy tầng t-nhiệt độ; y p -mật độ sản vật cháy; y F -mật độ hoà khí S n = S t -S n (1.5) Trong đó: S f -tốc độ lan truyền biểu kiến ( đo được khi thí nghiệm ) S đ - tốc độ đẩy màng lửa do giãn nở của sản vật cháy. Nếu biết được áp suất trong quá trình cháy, thì sẽ xác định đư ợc tỷ số: ÷ ø ö ç è æ -+= 1 1 1 2 P P kS S n f (1.6) Trong đó: k- chỉ số đoạn nhiệt p 2 - áp suất cuối thời kỳ cháy. p-áp suất tức thời trong quá trình. Màng lửa chảy rối có chiều dày màng lửa lớn hơn màng lửa chảy tầng. Tốc độ lan truyền màng lửa S r nhanh hơn so với chảy tầng. Quy mô chảy rối khác nhau sẽ làm cho bề mặt màng lửa biến dạng khác nhau. Dựa vào l=u ’ .t ’ (1.7) Sn d Sn(cm/s) YF Yp t( c) PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Luận Văn Tốt Nghiệp GVHD: TS. Nguyễn Thạch SVTH: Lê Minh Thức Lớp: 43DLTT - SG Trang 5 (trong đó: u = tốc độ trung bình mạch động; t ’ - thời gian tồn tại trung bình của mạch động) và chiều dày màng lửa δ, và cháy rối chia làm hai loại: *) Cháy rối quy mô nhỏ l<< δ. Trong trường hợp này dạng màng lửa tương tự như màng lửa chảy tầng Hình 1.2:Màng lửa chảy rối a)Mặt nhăn nhúm b)Các khối hoà khí phân tán 1-hoà khí mới; 2-sản vật cháy Nhưng trao đổi nhiệt và phân tử hoạt tính giữa màng lửa và lớp hoà khí lân cận không chỉ dựa vào vận động phân tử, mà chủ yếu dựa vào chuyển động mạch động của những khói khí nhỏ trong màng lửa, làm cho tốc độ truyền nhiệt và truyền phân tử hoạt tính tới lớp hoà khí lân cận tăng lên đột ngột, làm cho tốc độ tăng theo hướng pháp tuyến tăng lên khoảng 10 lần so với chảy tầng. *) Chảy rối quy mô lớn l> δ. Trong trường hợp này hình dạng màng lửa bị uốn cong và trở nên mấp mô làm tăng diện tích, tốc độ lan truyền theo hướng tiếp tuyến vẫn tương tự như trường hợp chảy tầng, nhưng do diện tích tăng lên nhiều làm cho tốc độ lan truyền tăng nhanh. Càng tăng quy mô chảy rối, các chuyển động nhấp nhô của màng lửa tạo ra nhiều khối hoà khí phân tán (như hình vẽ 1.2) làm tăng diện tích và tốc độ cháy, đó là trường hợp thường gặp trong kĩ thuật. Tốc độ lan truyền màng lửa chảy rối S r được xác định: S r = S n +U r (1.8) d d 1 2 a) b) PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Luận Văn Tốt Nghiệp GVHD: TS. Nguyễn Thạch SVTH: Lê Minh Thức Lớp: 43DLTT - SG Trang 6 cường độ chảy rối U r càng mạnh càng làm tăng S r , khi U r càng lớn thì vai trò của S n trong biểu thức (1.8) càng nhỏ. 1.1.2.2 Đặc điểm hiện tượng cháy trong động cơ diesel- ngọn lửa khuếch tán Ngọn lửa khuếch tán là do một lớp trong vùng phản ứng nhả nhiệt tạo thành, nó tạo nên lớp ngăn cách giữa dòng nhiên liệu và các chất ôxy hoá (hình 1.3) sản phẩm cháy Hình 1.3 nhiên liệu và chất ôxy hoá đều tạo ra gradien đối với màng lửa, vì vậy chúng đều khuếch tán vào khu vực phản ứng tạo nên hoà khí và bốc cháy. Tốc độ phản ứng trong ngọn lửa khuếch tán cũng như sự tiến triển của ngọn lửa phuộc thuộc vào nhiều nhân tố; sự khuếch tán; hoà trộn.v.v Ngọn lửa khuếch tán có thể đồng pha có thể dị pha. Trong ngọn lửa khuếch tán đồng pha, nhiên liệu và ôxy hoá đều ở dạng khí, trong ngọn lửa khuếch tán dị pha nhiên liệu thể lỏng được cháy trong chất ôxy hoá thể khí. So với ngọn lửa của hoà khí đều được chuẩn bị trước ở động cơ xăng, trong ngọn lửa khuếch tán tốc độ phản ứng nhả nhiệt chậm hơn, khu vực phản ứng dày hơn. Ngoài ra do ảnh hưởng của nhiệt độ lớn các hạt cacbon được phân giải từ nhiên liệu, gây phản xạ ánh sáng làm cho ngọn lửa trở nên sáng rực. 1.1.3 Quá trình cháy trong động cơ. 1.1.3.1 Những đặc điểm của qúa trình cháy trong động cơ xăng. a) Phương thức tạo hoà khí và đốt cháy trong động cơ xăng: -Quá trình hình thành hỗn hợp không khí nhiên liệu được chuẩn bị trước từ bên ngoài và kéo dài trong cả quá trình nạp và nén. -Hỗn hợp cháy là đồng nhất. vùng phản ứng hơi nhiên liệu PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Luận Văn Tốt Nghiệp GVHD: TS. Nguyễn Thạch SVTH: Lê Minh Thức Lớp: 43DLTT - SG Trang 7 -Hỗn hợp được đốt cháy cưỡng bức bằng tia lửa điện. Hình 1.4: biểu diễn quá trình cháy trong động cơ xăng . I-Cháy trể, II-Cháy chính, III-Cháy rớt 1-đánh lửa, 2-hình thành màng lửa trung tâm, 3-áp suất lớn nhất p z b)Diễn biến của quá trình cháy trong động cơ xăng. Quá trình cháy bình thường trong động cơ xăng có thể chia ra thành ba giai đoạn: *) Giai đoạn 1-giai đoạn cháy trể ( từ điểm 1 ® 2) Giai đoạn này bắt đầu khi buji đánh lửa đến khi áp suất trong xylanh cao hơn đường cong áp suất thuần tuý. Trong giai đoạn này là thời kỳ chuyển hoá để hình thành các trung tâm bốc cháy đầu tiên và cháy một phần nhỏ nhiên liệu ở gần buji Thông số đặc trưng cho giai đoạn này là thời gian cháy trể ký hiệu t 1 [s] hoặc góc quay trục khuỷu: j 1 =2pnt 1 (1.9) Trong đó: n-tốc độ quay của động cơ tính bằng vòng/phút. *) Giai đoạn 2-giai đoạn cháy chính (từ điểm 2 ® 3) Bắc đầu từ khi nhiên liệu bốc cháy (điểm 2) đến khi áp suất trong động cơ đạt giá trị cực đại (điểm 3) 100 80 60 4 0 20 0 20 40 60 80 7 14 21 28 35 42 p (10 pa) 5 q 1 2 II I j 3 III Đ CT PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Luận Văn Tốt Nghiệp GVHD: TS. Nguyễn Thạch SVTH: Lê Minh Thức Lớp: 43DLTT - SG Trang 8 Nhiệt độ và áp suất trong xylanh tăng rất nhanh do quá trình cháy diễn ra một cách mãnh liệt. Nhiệt lượng cung cấp cho chu trình chủ yếu được toả ra từ giai đoạn này. Một số thông số đặc trưng cho giai đoạn này là tốc độ tăng áp suất trung bình: jjj D D = - - = P PP W tb 23 33 ( 1.10) trong đó :P 2 , p 3 – áp suất môi chất công tác tại điểm 2 và điểm 3. j 2 , j3 – góc quay trục khuỷu ứng với điểm 2 và điểm 3. Tốc độ tăng áp suất trung bình là thông số đánh giá về chế độ làm việc êm dịu của động cơ. Động cơ xăng tỷ số nén e = 6í8 thường có W tb = (1,1í1,6) bar/ 0 gqtk *) Giai đoạn 3 – giai đoạn cháy rớt (từ điểm 3 – áp suất cực đại trở đi ) Là giai đoạn cháy sau khi áp suất trong xylanh đã giảm. Nếu thực hiện tốt các biện pháp để đốt cháy nhiên liệu (điều chỉnh thành phần của hoà khí; góc đánh lửa; tạo vận động rối của hỗn hợp cháy trong buồng cháy ) thì có thể kết thúc quá trình cháy ở đầu quá trình giãn nở. Song trong thực tế quá trình cháy còn diễn ra trên đường giản nở thậm chí trên đường ống xả. Giai đoạn cháy rớt kéo dài làm cho động cơ quá nóng, công suất và hiệu suất của động cơ giảm. Trên động cơ xăng hiện tượng cháy rớt ít hơn động cơ diesel. c) Nhũng đặc điểm của quá trình cháy trong động cơ xăng. -Hỗn hợp nhiên liệu không khí được đốt cháy bằng tia lửa điện. -Trung tâm cháy được xuất hiện đầu tiên gần hai cực buji. -Quá trình cháy trong động cơ xăng là quá trình cháy bề mặt của hỗn hợp đồng nhất. 1.1.3.2 Những hiện cháy không bình thường ở động cơ xăng. a) Cháy kích nổ. Hiện tượng: Là hiện tượng tự bốc cháy một phần hỗn hợp khi ngọn lửa chưa lan truyền tới. Khi có hiện tượng kích nổ trong xylanh có thể nhận biết qua một số biểu hiện sau đây: PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Luận Văn Tốt Nghiệp GVHD: TS. Nguyễn Thạch SVTH: Lê Minh Thức Lớp: 43DLTT - SG Trang 9 -Xuất hiện tiếng gõ kim loại do sóng sung kích phản xạ nhiều lần trong buồng đốt. -Động cơ xả khói đen do một phần nhiên liệu và sản phẩm cháy bị phân huỷ dưới tác dụng của của áp suất và nhiệt độ rất cao tại khu vực kích nổ. -Công suất của động cơ giảm, suất tiêu thụ nhiên liệu tăng do một phần năng lượng phải tiêu hao cho sự lan truyền của sóng xung kích, tổn thất nhiệt cho môi chất làm mát tăng, một phần năng lượng tiêu hao cho sự phân huỷ nhiên liệu và sản phẩm cháy. Nguyên nhân và bản chất hiện tượng kích nổ được lý giải là do hoạt động hoá học mãnh liệt của các phân tử nhiên liệu ở phía trước màng lửa bị chèn ép do kết quả nhả nhiệt của các hoà khí đã cháy tạo ra áp suất và nhiệt độ cao lại có sự vận động va chạm gây ra sự phân huỷ cacbuahydro, các sản phẩm bị phân huỷ này kết hợp với ôxy để hình thành các peoxyt có tính chất của cá hợp chất nổ (khả năng bốc cháy cao). Khả năng xuất hiện kích nổ được quyết định bởi ba nhóm yếu tố sau đây: -Tính chất của hỗn hợp cháy -Đặc điểm của cấu tạo của động cơ. -Chế độ làm việc của động cơ. Với hỗn hợp cháy có thành phần khác nhau và loại nhiên liệu khác nhau, tính chất và tốc độ của cá phản ứng tiền ngọn lửa sẽ khác nhau, có khả năng kích nổ cũng khác nhau. Ví dụ xăng chứa nhiều hydrocacbon loại parafin mạch thẳng dễ bị kích nổ hơn xăng chứa nhiều hydrocacbon loại aromatic mạch vòng do việc phá vở cấu trúc của các phân tử aromatic khó hơn so với các phân tử parafin. Đặc điểm cấu tạo động cơ (ví dụ: cấu hình của buồng đốt, số lượng và vị trí của buji, tỷ số nén, vật liệu chế tạo piston và nắp xylanh,.v.v ) và chế độ làm việc của động cơ (ví dụ: tốc độ quay, tải, chế độ làm mát .v.v ) có liên quan trực tiếp áp suất và nhiệt độ của phần hoà khí chưa cháy. Tất cả những yếu tố góp phần làm tăng áp suất và nhiệt độ của phần hoà khí cuối cũng như thời gian mà phần hoà khí đó chịu tác dụng của áp suất và nhiệt độ cao đều có thể làm tăng khả năng kích nổ. PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Luận Văn Tốt Nghiệp GVHD: TS. Nguyễn Thạch SVTH: Lê Minh Thức Lớp: 43DLTT - SG Trang 10 b) Cháy sớm Cháy sớm là hiện tượng hoà khí được đốt cháy bởi những vật thể có nhiệt độ đủ cao (các cực của buji, nấm xupap xả, muội than đang cháy ,v.v) trước khi có tia lửa điện của buji. Quá trình lan truyền ngọn lửa trong trường hợp cháy sớm cũng tương tự như khi cháy bình thường. Nếu hiện tượng cháy sớm xuất hiện đúng hoặc rất gần thời điểm buji đánh lửa thì nó không gây ra tác hại gì đáng kể. Ngược lại, nếu hoà khí được đốt cháy sớm hơn nhiều so với thời điểm đánh lửa tối ưu sẽ dẫn đến hàng loạt hậu quả như: -Công suất và hiệu suất động cơ giảm do tiêu hao cho quá trình nén tăng bởi vì phải nén môi chất công tác có áp suất cao hơn. -Phụ tải cơ và phụ tải nhiệt của động cơ tăng do áp suất và nhiệt độ cực đại của môi chất công tác cao hơn. -Cháy rất dễ kéo theo kích nổ do áp suất và nhiệt độ trong xylanh cao hơn. -Cháy sớm có xu hướng xuất hiện sớm hơn. Ở động cơ nhiều xylanh, cháy sớm thường xuất hiện và phát triển và không giống nhau trong các xylanh khác nhau. Nếu cháy sớm chỉ xuất hiện trong một hoặc vài xyalnh thì rất khó phát hiện do tiếng ồn của động cơ trong quá trình làm việc. Điều đó có thể gây ra hậu quả rất nghiêm trọng như gẩy thanh truyền, trục khuỷu ,.v.v… nếu trong một xylanh nào đó cháy sớm xảy ra khi piton còn ở rất xa so với động cơ trong hành trình nén. Hiện tượng cháy sớm ở động cơ xăng có thể khắc phụ bằng cách chọn “độ nóng” của buji phù hợp với đặc điểm của động cơ, ngăn ngừa hiện tượng kết muội than trong buồng đốt,v.v… PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com [...]... đó cơng suất và hiệu suất động cơ sẽ giảm và khí thải có màu đen Ø Van cao áp của bỏm cao áp khơng hoạt động: trong q trình sử dụng lâu dài có thể xảy ra hiện tượng đầu van cao áp của bơm cao áp bị gãy Khi ấy nhiên liệu bị nhỏ giọt ở đầu vòi phun Khí thải có màu đen và cơng suất động cơ bị giảm Ø Ở động cơ xăng hỗn hợp cháy được hình thành bên ngồi buồng cháy, khi ấy nhiên liệu đi qua jiclơ của bộ chế. .. lửa trong buồng đốt kéo dài d) Góc đánh lửa sớm Góc đánh lửa sớm phải chọn được thời điểm có lợi nhất Góc đánh lửa q sớm hoặc q muộn cũng đều khơng có lợi cho q trình cơng tác của động cơ e)Tốc độ của động cơ Khi tăng tốc độ của động cơ, cải thiện được q trình hòa trộn của hòa khí trong khí nén, nhiệt độ cuối q trình nén Tc, do đó gia tăng q trình chuẩn bị cháy của hòa khí và kết quả sẽ làm tăng tốc độ. .. giảm cơng suất và hiệu suất động cơ, ngồi ra còn thải khói đen gây ơ nhiểm mơi trường, tích muội than trên thành buồng đốt làm cho động cơ khơng hoạt động bình thường e) Ảnh hưởng của tốc độ quay của động cơ (n) Tốc độ quay ảnh đến q trình cháy theo hai chiều trái ngược nhau Tốc độ quay tăng sẽ làm cho chất lượng phun nhiên liệu và tăng cường độ chuyển động rối của mơi chất cơng tác, điều đó có ảnh... phụ tải lên cơ cấu trục khuỷu thanh truyền, làm giảm tuổi thọ, độ tin cậy của động cơ -Vi c chọn tỷ số nén cho động cơ diesel cần dựa vào điều kiện cụ thể Đối với động cơ có đường kính xylanh nhỏ, buồng cháy dự bị, buồng cháy xốy lốc cần chọn tỷ số nén cao hơn so với buồng cháy thống nhất - Động cơ cao tốc do u cầu của hình thành hồ khí và khởi động lạnh cũng cần chọn e cao để nhiệt độ và áp suất cuối... cháy trong đường ống xả lượng hỗn hợp cháy này sẽ phát hỏa nếu tiếp xúc với vật thể có nhiệt độ cao, ví dụ muội than nóng đỏ trong khí thải Hiện tượng nổ trong ống xả có thể khắc phục bằng cách điều chỉnh đúng bộ chế hòa khí để hỗn hợp cháy có thành phần thích hợp và khắc phục hiện tượng bỏ lửa •Nổ trong ống nạp - Hiện tượng nổ trong ống nạp có thể xuất hiện trong q trình khởi động động cơ hoặc khi động. .. điểm -Nhiên liệu động cơ diesel có độ nhớt lớn, khó bay hơi nên khơng thể hòa trộn trước ở bộ chế hòa khí như xăng, mà đươc phun dưới dạng sương mù vào trong xylanh có áp suất và nhiệt độ rất cao cùng với sự chuyển động xốy lốc mãnh liệt của khơng khí trong buồng đốt, để tạo hỗn hợp bên trong động cơ - Q trình hình thành hỗn hợp bao gồm: nhiên liệu được sấy nóng và bay hơi, khuếch tán, bị phân hủy thành... Nguyễn Thạch -Tăng nhiệt độ của động cơ nhất là các chi tiết tiếp xúc trực tiếp với mơi chất cơng tác và diện tích lưu thơng của xúpap thải Qua q trình phân tích trên đối với q trình cháy trong động cơ diesel chúng ta nhận xét: -Để động cơ diesel hoạt động tin cậy (đặc biệt khi khởi động lạnh), cần phải bảo đảm cho nhiên liệu có điều kiện cháy tốt để tự bốc cháy -Để cho động cơ diesel chạy êm, ít gõ,... Nguyễn Thạch Chương 2 CẢM BIẾN VÀ VI ĐIỀU KHIỂN 2.1 CẢM BIẾN DÙNG TRÊN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG 2.1.1 Phân loại cảm biến dùng trên động cơ đốt trong Trên động cơ ngày nay người ta sử dụng rất nhiều cảm biến nhằm kiểm tra động cơ thuận lợi chính xác an tồn hơn Chúng được phân loại như sau: 2.1.1.1 Phân loại theo ngun lý làm vi c · Cảm biến quang · Cảm biến nhiệt độ · Cảm biến vị trí và dịch chuyển -Cảm biến cảm... phun hướng vào buồng cháy Khi làm vi c, nếu áp suất phun nhiên liệu thấp thì khơng thể hình thành tia phun tốt và chất lượng hố hơi của nhiên liệu cũng xấu Khi ấy cơng suất động cơ cũng giảm xuống, khí thải có màu đen, và động cơ làm vi c rất tệ ở số vòng quay thấp Ø Dầu nhớt lọt vào buồng cháy do các chi tiết của nhóm piston-xylanh bị mòn: khi sử dụng động cơ lâu ngày nhóm piston-xylanh bị mòn, làm... khắc phục bằng cách trang bị một cơ cấu cho phép cắt hồn tồn nhiên liệu đến buồng đốt động cơ 1.1.3.3 Những yếu tố ảnh chính ảnh hưởng tới q trình cháy trong động cơ xăng a) Tỷ số nén -Khi tăng tỷ số nén sẽ làm tăng thì hiệu suất động cơ càng cao nhưng đồng thời cũng làm tăng khả năng kích nổ và làm cho động cơ làm vi c cứng hơn b) Thành phần của hỗn hợp cháy Q trình cháy có thể cháy hồn tồn và kịp thời . tài Thiết kế và chế tạo thiết bị chỉ thị độ đen khí xả của động cơ đốt trong bằng vi điều khiển . Nội dung đề tài gồm 3 chương: Chương 1: Tổng quan về các quá trình cháy của động cơ và nguyên. nguyên nhân khói đen trong khí xả. Chương 2: Cảm biến và vi điều khiển. Chương 3: Thiết kế và chế tạo thiết bị chỉ thị độ đen khí xả. Mục đích của đề tài nhằm chế tạo ra một thiết bị đánh giá tình. dụng tự động điều khiển và tự động hoá đang lan rộng trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Vì vậy, vi c lắp đặt thêm các thiết bị tự động điều khiển trên các động cơ nói chung và động cơ đốt trong