Tìm hiểu động cơ xăng và các nhân tố ảnh hưởng đến các quá trình của động cơ xăng (KL03435)

Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHSP Hà Nội LI CM N Trong quỏ trỡnh hon thnh ti tụi ó nhn c nhiu s giỳp ca cỏc Thy, Cụ giỏo v cỏc bn sinh viờn khoa Vt Lý-Trng HSP H Ni Tụi xin gi li cm n sõu sc thy Nguyn Vn Dng ó thng xuyờn hng dn v giỳp tụi Tụi xin chõn thnh cm cỏc n cỏc thy, cụ giỏo khoa Vt Lý ó to iu kin giỳp tụi hon thnh khoỏ lun ny Do ln u tham gia nghiờn cu khoa hc v thi gian cú hn nờn kt qu ca ti cha thc s c nh mong mun ca chỳng tụi, tỏc gi rt mong c s giỳp úng gúp ý kin ca thy cụ v cỏc bn khoỏ lun ny hon chnh hn Tụi xin trõn trng cm n! H Ni, ngy thỏng 05 nm 2011 Sinh viờn V Th Bớch Hu GVHD: Nguyễn Văn Dương SVTH: Vũ Thị Bích Hậu Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHSP Hà Nội LI CAM OAN ti nghiờn cu khoa hc ny c thc hin t thỏng 02-2011 ti trng HSP H Ni 2, phng Xuõn Hũa-Phỳc Yờn-Vnh Phỳc Tụi xin cam oan õy l ti nghiờn cu ca mỡnh khụng trựng vi tỏc gi khỏc Nu nhng li trờn sai s tht tụi xin hon ton chu trỏch nhim H Ni, ngy 02 thỏng 05 nm 2011 Sinh viờn V Th Bớch Hu GVHD: Nguyễn Văn Dương SVTH: Vũ Thị Bích Hậu Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHSP Hà Nội MC LC LI CM N LI CAM OAN MC LC M U 1 Lý chn ti Mc ớch v nhim v nghiờn cu i tng nghiờn cu v phm vi nghiờn cu Phng phỏp nghiờn cu í ngha khc hc v thc tin ca ti CHNG TNG QUAN V NG C XNG 1.1 Cu to chung ca ng c xng 1.1.1 Thõn mỏy 1.1.2 Np mỏy 1.1.3 C cu trc khuu, truyn 1.1.4 C cu phõn phi khớ 1.1.5 H thng bụi trn 1.1.6 H thng lm mỏt 1.1.7 H thng nhiờn liu 1.1.8 H thng ng 10 1.1.9 H thng ỏnh la 11 CHNG 13 NGUYấN L LM VIC CA NG C XNG 13 2.1 Chu trỡnh lý thuyt 13 2.1.1 Mt s gi thuyt 13 2.1.2 Cỏc chu trỡnh 14 2.1.3 Hiu sut nhit ca chu trỡnh 17 2.2 Chu trỡnh thc t 21 2.2.1 ng c k 21 2.2.2 ng c kỡ 28 Chng 3:Nhng nhõn t nh hng cỏc quỏ trỡnh ca ng c xng 3.1 Nhng nhõn t nh hng ti quỏ trỡnh trỡnh np 31 3.1.1 p sut cui quỏ trỡnh np pa 31 3.1.2 Lng khớ sút 32 3.1.3 Nhit sy núng mụi cht mi T 32 GVHD: Nguyễn Văn Dương SVTH: Vũ Thị Bích Hậu Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHSP Hà Nội 3.1.4 Nhit mụi cht cui quỏ trỡnh np Ta 33 3.1.5 nh hng tc vũng quay ca trc khuu 33 3.2 Nhng nhõn t nh hng ti quỏ trỡnh nộn 34 3.2.1 Tc ng c 34 3.2.2 Ph ti ng c 35 3.2.3 Tỡnh trng k thut 35 3.2.4 Kớch thc xilanh (ng kớnh D v hnh trỡnh S ca xilanh) 35 3.2.5 Ch lm vic ca nh c 36 3.3 Nhng nhõn t nh hng ti quỏ trỡnh chỏy 36 3.3.1 nh hng ca thnh phn ho khớ 36 3.3.2 nh hng ca s phõn phi khớ vo cỏc xilanh 37 3.3.3 nh hng ca tia la in ti quỏ trỡnh chỏy 39 3.3.4 nh hng ca tc quay 42 3.3.6 nh hng ca cng lm mỏt 43 3.3.7 nh hng ca nhiờn liu v du nhn 43 3.4 Nhng nhõn t nh hng ti quỏ trỡnh gión n 44 3.4.1 Tc ng c ( n ) 44 3.4.2 Ph ti ca ng c 45 3.4.3 Kớch thc xilanh 45 3.4.4 Cu to bung chỏy 46 3.5.Nhng nhõn t nh hng ti quỏ trỡnh thi 46 3.5.1.Pha phi khớ 46 3.5.2.ng ng thi 47 3.5.3.Cỏc sn vt chỏy ngoi 48 KT LUN 49 TI LIU THAM KHO 50 GVHD: Nguyễn Văn Dương SVTH: Vũ Thị Bích Hậu Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHSP Hà Nội M U Lý chn ti Bờn cnh s phỏt trin khụng ngng ca khoa hc k thut ngnh ng c cú nhng bc tin rt ỏng k Vi chic u ng c cú kỡ u trờn chy bng khớ than JeanEtinenior ch to nm 1860, ó ỏnh du mc lch s phỏt trin ca ngnh ch to ng c t Tip sau ú l s i ca ng c kỡ, ng c iờzen, ng c xng, vi hiu sut v cụng sut s lng ngy cng c nõng cao Do vy nhng ci tin k thut m ng c t ngy cng hon ho S i v phỏt trin ca ng c t trong, to iu kin cho s i ca cỏc ngnh cụng nghip ch to ụtụ, giao thụng ti, cụng ngh hoỏ cht Cú rt nhiu ngnh nng lng nh thu in, nhit in, nng lng mt tri, nng lng ht nhõn, nng lng sc giú, Hin khong 80% tng nng lng trờn th gii l nng lng ca nng lng ng c t Trong nhng ng c t ang c s dng ngy cng rng rói ngy l ng c xng nú phc v rt nhiu ngnh sn xut, phc v i sng Trong quỏ trỡnh hot ng ca ng c xng cú nhng nhõn t nh hng ti hiu sut, cụng sut ca ụng c Do vy ti ca tụi s lm sỏng t mt s v ng c xng v nhng nhõn t nh hng hng ti quỏ trỡnh lm vic ca ng c xng Mc ớch v nhim v nghiờn cu - Hiu c ng c xng - Nguyờn lý lm vic ca ng c xng gm chu trỡnh lý thuyt v chu trỡnh thc t - Nhng nhõn t nh hng n quỏ trỡnh lm vic ca ng c xng GVHD: Nguyễn Văn Dương SVTH: Vũ Thị Bích Hậu Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHSP Hà Nội i tng nghiờn cu v phm vi nghiờn cu - ng c xng v nhng nhõn t nh hng ti quỏ trỡnh lm vic ca ng c xng Phng phỏp nghiờn cu - Phng phỏp lớ lun - Cỏc ti liu tham kho í ngha khc hc v thc tin ca ti Kt qu nghiờn cu dựng lm ti liu cho sinh viờn khoa Vt Lý chuyờn ngnh s phm k thut v nhng ngi quan tõm, GVHD: Nguyễn Văn Dương SVTH: Vũ Thị Bích Hậu Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHSP Hà Nội CHNG TNG QUAN V NG C XNG ng c xng l dng ca ng c t trong, thng c s dng cho ụtụ, mỏy bỏy, cỏc mỏy múc di ng nh nh mỏy xộn c, hay xe mỏy cng nh lm ng c cho cỏc loi thuyn v tu nh nhiờn liu ca ng c xng l xng ng c xng ph bin nht l ng c xng kỡ, vic t chỏy nhiờn liu din bung t bi mt h thng ỏnh la theo chu kỡ Ni to tia la in l bugi cú in ỏp cao ng c k cng c s dng cỏc ng dng nh, nh hn v r tin hn nhng cú nhiu nhc im nh hng n tớnh kinh t, v mụi trng nờn hin ớt c s dng 1.1 Cu to chung ca ng c xng Ngoi thõn mỏy v np mỏy, ng c xng thng cú hai c cu v nm h thng - C cu trc khuu truyn - C cu phõn phi khớ - H thng bụi trn - H thng lm mỏt - H thng nhiờn liu - H thng ỏnh la - H thng ng 1.1.1 Thõn mỏy Dựng lp c cu v h thng ca ng c Khi ng c hot ng thõn mỏy chu nhiu lc tỏc ng Lc tỏc ng ca th lc l lc khớ th, lc GVHD: Nguyễn Văn Dương SVTH: Vũ Thị Bích Hậu Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHSP Hà Nội quỏn tớnh ca cỏc ch tit ng (pittụng, truyn) luụn thay i v phng, chiu v ln gõy dao ng mnh Trong thõn mỏy cú cỏc xilanh, mt ca xilanh c gia cụng nhn lm gim ma sỏt v trỏnh hin tng lt khớ t bung chỏy xung cỏcte Cỏc xilanh cú th ỳc lin vo thõn mỏy hoc lm ri sau ú ộp vo thõn mỏy (gi l s mi xilanh) S mi xilanh cú loi l: loi khụ v loi t - Loi khụ cú cỏc cỏnh tn nhit lm bng cỏc lỏ thộp bờn ngoi tng din tớch tip xỳc vi khụng khớ tn nhit nhanh - Loi t c t khoang nc lm mỏt 1.1.2 Np mỏy c t phớa trờn ca thõn mỏy, np mỏy cựng vi xi lanh, nh pittụng to thnh bung chỏy kớn cho ng c Np mỏy dựng lp cỏc chi tit v cm chi tit vi nh: Cỏc xuppap, bugi, vũi phun, cỏc c cu iu khin xuppap, ng ng np, x, Vi ng c lm mỏt bng nc thỡ trờn np mỏy cú ỏo nc lm mỏt Vi ng c lm mỏt bng khụng khớ trờn np mỏy cú cỏc cỏnh tn nhit, ng c k cú cỏnh tn nhit ln hn ng c k Vỡ ng cú k cú ỏo nc lm mỏt, cũn ng c k trờn np mỏy khụng cú ỏo nc lm mỏt nờn phi lp cỏnh tn nhit ln hn tn nhit tt hn nh cỏnh tn nhit xe mỏy Np mỏy l chi tit luụn tip xỳc vi nhit , ỏp sut cao v nc lm mỏt nờn nú chi s n mũn hoỏ hc gia thõn mỏy v np mỏy cú cỏc m giong to nờn bung chỏy kớn 1.1.3 C cu trc khuu, truyn * Nhim v GVHD: Nguyễn Văn Dương SVTH: Vũ Thị Bích Hậu Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHSP Hà Nội C cu trc khuu truyn cú nhim v bin i chuyn ng tnh tin ca pittụng k chỏy gión n thnh chuyn ng quay trũn ca trc khuu ri truyn cụng ngoi di dng momem quay, v cỏc kỡ cn (np, nộn, x) thỡ chuyn bin ngc li * Cu to C cu trc khuu truyn gm nhúm chi tit: Nhúm pittụng, nhúm truyn v nhúm trc khuu * Nhúm pittụng - Nhim v chung l cựng vi xilanh v np mỏy to thnh bung chỏy kớn Nhn lc y ca khớ chỏy ri truyn lc cho trc khuu sinh cụng v nhn lc t trc khuu thc hin cỏc quỏ trỡnh np, nộn, thi khớ Ngoi ra, ng c k pittụng cũn cú tỏc dng nh mt van trt lm nhim v phõn phi khớ - Cu to gm phn: nh (nh bng, nh li, nh lừm); u; thõn nh pit tụng nh bng nh li nh lừm Hỡnh 1.1 Cu to ca pittụng * Nhúm truyn: L chi tit dựng truyn lc gia pittụng v trc khuu GVHD: Nguyễn Văn Dương SVTH: Vũ Thị Bích Hậu Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHSP Hà Nội Cu to gm phn: u nh, thõn, u to u nh Bc lút u nh Thõn 4,6 u to Bc lút u to c Bulụng Hỡnh 1.2 Cu to ca truyn * Nhúm trc khuu: - Nhim v chớnh l nhn lc t truyn to momem quay kộo mỏy cụng tỏc Ngoi trc khuu cũn nhim v dn ng cỏc c cu v h thng ca ụng c, cu to ca trc khuu tu thuc vo kớch thc ca ng c u trc khuu Mỏ khuu Cht khuu i trng C khuu uụi tr c khuu Hỡnh 1.3 Cu to ca trc khuu GVHD: Nguyễn Văn Dương SVTH: Vũ Thị Bích Hậu Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHSP Hà Nội 3.2.5 Ch lm vic ca nh c Cỏc ch lm vic khụng dng ch chuyn tip ca ng c tng ti hoc tng tc u cú n1 nh hn ch dng 3.3 Nhng nhõn t nh hng ti quỏ trỡnh chỏy 3.3.1 nh hng ca thnh phn ho khớ Quỏ trỡnh chỏy cú th c chỏy cn kit v kp thi hay khụng ph thuc vo tc lan truyn mng la Nhõn t gõy nh hng chớnh n tc lan truyn mng la v thnh phn ho khớ Do nh hng ca h s d lng khụng khớ : ( = L ) Lo Trong ú: L l lng khụng khớ thc t a vo xilanh ng c t chỏy 1kg xng L0 l lng khụng khớ cn thit t chỏy hon ton 1kg xng iu kin tiờu chun Nu < thỡ xilanh tha nhiờn liu, thiu khụng khớ lỳc ú lỳc ú hn hp c gi l m c 36 GVHD: Nguyễn Văn Dương SVTH: Vũ Thị Bích Hậu Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHSP Hà Nội Nu > hn hp nht th trờn cho thc nghim xõy dng cho ta thy rng: thnh phn ho khớ khỏc s cho tc lan truyn mng la khỏc nhau: + Khi = 0.85 0,95 tc lan truyn mng la cao nht ỏp sut cc i Pz v nhit cc i cng ln nht, ú cụng sut ng c cao nht Thnh phn ca ho khớ c gi l thnh phn cụng sut Nu ho khớ nht hn (so vi = 0,85 0,95), tc lan truyn mng la gim bt lờn cụng sut ca ng c gim dn Nhng nhiờn liu chỏy kit hn (vỡ cú oxy hn) nờn hiu sut cao hn * Khi = 1,05 1,1 nhiờn liu c chỏy hon ton, hiu sut cao nht, vỡ vy = 1,05 1,1 gi l thnh phn tit kim Tip tc lm nht ho khớ tc l > 1,05 1,1 nu cú gii phỏp thớch hp, m bo cho ho khớ chỏy kit, thỡ hiu sut li dng nhit cú th tip tc tng Nhng núi chung ho khớ cng nht tc lan truyn mng la cng gim, tc chỏy chm chp, tng phn chỏy rt hiu sut gim * Khi < 0,8 thỡ tc chỏy ca nhiờn liu cựng gim vỡ lỳc ny hn hp thiu oxy chỏy dn ti tc lan truyn mng la gim * Khi > 2,1 hn hp quỏ nht lm khụng chỏy c * Khi = 0,4 0,5 thiu oxy trm trng khin ho khớ khụng chỏy c ú l gii hn trờn ca thnh phn ho khớ m bo cho mng la lan truyn c 3.3.2 nh hng ca s phõn phi khớ vo cỏc xilanh Trong ng c nhiu xilanh cht lng ho khớ cú liờn quan n s phõn phi s lng v thnh phn ho khớ vo cỏc xilanh Nu phõn phi khụng u v s lng cng nh thnh phn ho khớ cỏc xilanh ca ng c khụng th dựng mt lỳc u s dng ho khớ thỡ cỏc xilanh ca ng c khụng 37 GVHD: Nguyễn Văn Dương SVTH: Vũ Thị Bích Hậu Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHSP Hà Nội th cựng mt lỳc u s dng ho khớ cú thnh phn cụng sut hoc thnh phn tit kim nht, ú lm gim cụng sut v hiu sut ca ng c Phõn phi khụng ng u l phn nhiờn liu nng khú bay hi, thnh phn ny li d gõy kớch n, vỡ vy vic phõn phi ho khớ khụng u s lm tng khuynh hng gõy kớch n ca mt s xilanh Trong ng c xng, bay hi ca nhiờn liu v hỡnh thnh ho khớ phn ln c thc hin trờn ng np Vỡ vy, phõn phi ng u v s lng cng nh thnh phn ho khớ ph thuc chớnh vo cu to, tc l phõn b ng np Bin phỏp: Trong ú mi xilanh cú mt nhỏnh ng np riờng ng thi dựng b ch ho khớ cú hai khụng gian hn hp hot ng song song m bo cho s lng cng nh thnh phn ho khớ i vo cỏc xilanh u hn lm tng cụng sut v hiu sut ng c i vi ng c nhiu xilanh mun m bo cho s lng cng nh thnh phn ho khớ c phõn phi u vo cỏc xilanh cng phi cú phng ỏn phõn phi hp lý cỏc nhỏnh ũng np da theo trỡnh t ca cỏc s xilanh ng c cỏch b trớ cỏc xupap np v cu to ca b ch ho khớ Nguyờn tc chung gim cn cho ng np v t c ng u ca s lng cng nh thnh phn ho khớ i vo cỏc xilanh l: rỳt ngn chiu di cỏc nhỏnh ng np v ng np chung, gi cho hnh trỡnh dũng khớ np cng nh s lng ln i chiu lu ng tớnh t b ch ho khớ n cỏc xilanh c ging v trỏnh hin tng trựng ip thi k np ca hai xilanh trờn cựng mt nhỏnh ng 38 GVHD: Nguyễn Văn Dương SVTH: Vũ Thị Bích Hậu Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHSP Hà Nội 3.3.3 nh hng ca tia la in ti quỏ trỡnh chỏy nh hng ca tia la in ti quỏ trỡnh chỏy bao gm cú: gúc ỏnh la sm, v trớ t bugi v nng lng ca tia la in, 3.3.3.1 Gúc ỏnh la sm Ngi ta dựng gúc ỏnh la lm cn c cho thi im ỏnh la Gúc ỏnh la sm gúc quay trc khuu c tớnh t thi im bt u bt tia la in cho ti im cht trờn nú cú nh hng rt ln n tớnh kp thi ca quỏ trỡnh chỏy Giỏ tr tt nht ca gúc ỏnh la ph thuc vo tớnh cht nhiờn liu, tc l ph ti ca ng c nh hng ca gúc ỏnh la sm ti tớnh kp thi ca quỏ trỡnh c th hin trờn hỡnh 19 Hỡnh 2.8 nh hng ca gúc ỏnh la sm ti quỏ trỡnh chỏy th cụng c xỏc nh = 260 ú l gúc ỏnh la sm hp lý, ỏp sut chỏy cao nht xut hin sau im cht trờn khong 10 150, quỏ trỡnh chỏy tng i kp thi nhit lng c li dng tt nờn din tớch th cụng sut ln nht, cụng sut v hiu sut ng c cao nht, lỳc y tc tng ỏp sut cng nh ỏp sut cc i chỏy u khụng ln quỏ Gúc ỏnh 39 GVHD: Nguyễn Văn Dương SVTH: Vũ Thị Bích Hậu Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHSP Hà Nội la tng ng vi cụng sut v hiu sut cao nht c gi l gúc ỏnh la ti u Nu ln (ỏnh la trc im cht trờn nhiu) lm tng ỏp trung bỡnh ln ng c rung ng mnh dn ti hiu sut v cụng sut gim Nu nh lm quỏ trỡnh chỏy chuyn sang chỏy rt nhiu khụng tt cho ng c 3.3.3.2 V trớ t bugi V trớ t bugi bung chỏy gõy nh hng ln ti khuynh gõy kớch n khong cỏch t mng la n khu vc xa nht ca bung chỏy cng di (tc hnh trỡnh mng la cng di) thỡ khuynh hng gõy kớch n cng ln Nu t bugi gn sỏt xupap np xa xupap thi s lm tng kh nng nõng nhit ca ho khớ cui hnh trỡnh mng la, nhit ln ca xupap gõy ra, vỡ vy lm tng khuynh hng kớch n Do ú cn t bugi sỏt vi khu vc gia bung chỏy v gn vi b phn núng nht ca bung chỏy, qua ú mt mt rỳt ngn hnh trỡnh mng la mt khỏc cũn gim bt nhit ca ho khớ khu vc cui hnh trỡnh mng la lm gim khuynh hng gõy kớch n V trớ bugi bung chỏy khỏc s ũi hi s octan khỏc ca nhiờn liu 3.3.3.3 Loi bugi Chn loi bugi cn phi da vo trng thỏi ph ti nhit ca ng c Nng lc chu ph ti nhit ca bugi c gi l c tớnh nhit ca bugi v c th hin qua tr s nhit Chn ỳng loi bugi, cn phi m bo cho ng c hot ng tt tc thp v khụng c to im núng rc gõy ỏnh la b mt chy ti ln Thc nghim ch rng : nhit phn u cú s cỏch in phi nm phm vi 580 8500C ng c mi hot ng c bỡnh thng, vỡ phm vi nhit y du nhn vo xilanh v 40 GVHD: Nguyễn Văn Dương SVTH: Vũ Thị Bích Hậu Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHSP Hà Nội dớnh trờn cc bugi s b t chỏy lm gim kh nng gõy tớch mun than ti khe h ca cc bugi Nu thp hn 5800C s gõy tớch than trờn cc bugi lm on mch gõy nờn hin tng b la (khụng cú tia la in) Nu nhit ln hn 5800C s lm cho cc bugi tr thnh im núng gõy ỏnh la b mt, kt qu lm chỏy c bugi v s cỏch in, vỡ vy phi gi cho nhit phn u ca s cỏch in nm phm vi cho phộp 3.3.3.4 Nng lng ỏnh la Mun cho quỏ trỡnh chỏy c thc hin bỡnh thng cn m bo tia la in xut hin khe h bugi cú nng lng chõm chỏy ho khớ Tia la in h thng ỏnh la truyn thng u l tia la ca dũng in cm ng tc l cp tip in ct dũng in s cp bụbin ỏnh la to cm ng cao ỏp cun dõy th cp nh ú xut hin tia la in h quang gia hai cc bugi in th ca dũng th cp cn cú l 10 15 kV Nhng in th k trờn li ph thuc nhiu vo tc ca ng c, tng tc thi gian úng cỏc tip im b rỳt ngn lm gim cng ca dũng cp gõy nờn hin tng t hoỏ lừi st bụbin khụng , nờn m tip im, in th cm ng ca dũng th cp v ú cng tia la h quang yu thm khụng xut hin tia la in bugi gõy b n tc ln, v cng d gõy tớch mui than cc bugi Ngoi ra, úng v m tip im thng xut hin tia la in h quang lm chỏy tip im (do t cm ng ca dũng s cp gõy ra), gõy tng in tr qua ú lm gim cng dũng s cp v nng lng ca dũng th cp Nhng iu trờn s lm gim cụng sut v hiu sut ng c gõy khú ng ú l tr ngi ca h thng ỏnh la truyn thng i vi cỏc xu th cng hoỏ ng c bng cỏch tng tc gii quyt trờn ngi ta ó s dng h thng ỏnh la bỏn dn vi rt nhiu u im: 41 GVHD: Nguyễn Văn Dương SVTH: Vũ Thị Bích Hậu Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHSP Hà Nội - Khc phc hon cnh hin tng b la tc cao vỡ in ỏp dũng in th cp ln chỏy tc cao - Tui th tip im tng nờn nhiu vỡ dũng in i qua tip im ch bng khong 1/10 so vi ỏnh la truyn thng (khong 300 700mA) nờn trỏnh c hon ton hin tng chỏy tip im kộo di tui th s dng D ng tri lnh Ngoi nng lng ca tia la rt ln nờn gia tng tc chỏy, gim chỏy rt, lm tng cụng sut v hiu sut ng c Ngi ta cũn dựng cỏc bin phỏp v phõn lp ho khớ m bo cho ho khớ khu vc cc bugi cú thnh phn m ( = 0,85 0,95) to mng la mnh lan truyn v t kit s ho khớ cũn li vi thnh phn nht ( ti 2), nhm tit kim xng, v khụng gõy ụ nhim mụi trng Tuy nhiờn dựng ho khớ nht s hn ch cụng sut ng c ng c xng ụtụ nu s dng phõn lp ho khớ rt cú li chy ti va v nh, nhng chy ton ti cn cú gii phỏp lm m ho khớ ton b khụng gian bung chỏy nhm thớch ng ũi hi v cụng sut 3.3.4 nh hng ca tc quay Khi tc quay (n) ca ng c tng thỡ s lm tng cng xoay lc ca hn hp bung chỏy to iu kin thun li cho quỏ trỡnh chỏy Khi tng tc vũng quay (n) thỡ cng lm tng nhit hũa khớ cui quỏ trỡnh nộn, gia tng quỏ trỡnh chỏy hũa khớ Kt qu lm tng tc lan truyn mng la, v khú gõy hin tng kớch n 3.3.5 nh hng ca t s nộn ( ) Khi tng t s nộn , ỏp sut v nhit cui quỏ trỡnh nộn iu tng, to iu kin tt cho cỏc phn ng oxy hoỏ ca ho khớ, nh ú s rỳt ngn thi k chỏy tr lm tng tc mng la Vỡ vy, cỏc ng c cú t s nộn cao, thi gian chỏy tr v thi gian lan trn mng la u c rỳt 42 GVHD: Nguyễn Văn Dương SVTH: Vũ Thị Bích Hậu Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHSP Hà Nội ngn, ỏp sut chỏy cc i vng nm sỏt khu vc im cht trờn, tc tng ỏp sut v ỏp sut chỏy cc i u ln 3.3.6 nh hng ca cng lm mỏt Lm mỏt bng nc thỡ khú xy kớch n, nhng lm ng cú lnh thỡ cng khụng cú li vỡ xng s khú bc hi khụng nhng lm xng b ngng t thnh tng git nh lt xung lm phõn hu du nhn 3.3.7 nh hng ca nhiờn liu v du nhn Nhiờn liu cú tr s octan cng cao thỡ tớnh kớch n cng tt ng c thit k vi nhiờn liu cú tr s octan cao ( ln 66 98%) m em dựng vi nhiờn liu cú tr s octan thỡ gõy hin tng kớch n v cp n cho ng c Hin tng kớch n v chỏy sm rt cú hi cho ng c Ch s octan l mt n v quy c dựng c trng cho kh nng chng kớch n ca nhiờn liu, c o bng phn trm th tớch ca isooctan hn hp chun n heptan v isooctan tng ng vi kh nng chng kớch n ca nhiờn liu iu kin tiờu chun Octan cú cụng thc húa hc l C8H18 Cu to phõn t ca octan l: Octan chớnh: Ngoi cũn cú isooctane (2,2,4is-ooctan): 43 GVHD: Nguyễn Văn Dương SVTH: Vũ Thị Bích Hậu Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHSP Hà Nội Octan l hp cht ca hirụcacbon no bóo ho CnH2n + cỏc nguyờn t cacbon c liờn kt mch thng nờn cỏc mch C d b góy (d gõy phn ng hoỏ hc) lm cho nú d t chỏy (mch liờn kt cng di, cng d t chỏy) ú l octan chớnh Vỡ vy, khụng phi l thnh phn lý tng ca nhiờn liu dựng ng c xng t chỏy cng bc Cũn vi isoankan hay 2,2,4 isooctan thỡ hon ton trỏi ngc rt khú b góy mch cỏc nguyờn t C khụng liờn kt vi theo mch thng m liờn kt vi to thnh mch nhỏnh nờn rt khú b góy tc l nú khú t chỏy Nh vy tr s octan cú nh hng ln n quỏ trỡnh chy ca ng c Nu tr s octan thp gõy hin tng kớch n v chỏy sm Hai hin tng ny rt cú hi cho ng c Do ú du bụi trn tiờu tn nhiu cụng sut cho ma sỏt ca ng c nhng nu du nhn cú nht quỏ thp thỡ nú d b lt khớ dn n bung chỏy hỡnh thnh mui than bỏm vo bugi to iu kin d xy hin tng chỏy sm 3.4 Nhng nhõn t nh hng ti quỏ trỡnh gión n 3.4.1 Tc ng c ( n ) Nu tng tc ng c s lm gim s nhit lng t mụi cht tn cho bờn ngoi truyn nhit v dũ khớ (vỡ gim thi gian tip xỳc gia mụi cht v thnh xilanh cng nh thi gian dũ khớ ca mi chu trỡnh), ú i vi ng c iờzen li tng thi k chỏy rt khin mụi cht c nhn nhit cng nhiu hn, kt qu s lm gim n2 Nu gim tc n s cho kt qu ngc li i vi n2 ng c xng cng cú xu hng tng t, n2 cng gim tng n ngng s thay i ca n2 theo n ca ng c xng cú nhng c im riờng bit ng c hot ng ton ti hoc sỏt ton ti Trong phm vi tc thp (t 1000 1600 n, vt quỏ 1800 vũng/phỳt) khụng nhng khụng 44 GVHD: Nguyễn Văn Dương SVTH: Vũ Thị Bích Hậu Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHSP Hà Nội gim m cú chiu gia tng tng n vỡ tc ny ng ri lon (xoỏy lc) ca dũng khớ bung chỏy c gia tng lm gim chỏy rt, gim tn tht nhit cho thnh xilanh v gim rũ khớ 3.4.2 Ph ti ca ng c Ph ti ca ng c cú nh hng ti n2 trờn hai mt: - Khi tng ti, mt mt nhit v ỏp sut mụi cht quỏ trỡnh gión n u tng, ú lm tng chờnh ỏp v tng chờnh nhit gia mụi cht v mụi trng xung quanh, qua ú lm tng phn nhit tn tht qua truyn nhit v qua rũ khớ - Mt khỏc tng ti vi ng c iờzen l tng nhiờn liu cp cho chu trỡnh, qua ú lm gim h s d lng khụng khớ lm tng chỏy rt trờn ng gión n vỡ vy lm tng phn nhit cp cho ng c quỏ trỡnh gión n i vi ng c xng hai nh hng trờn tng ng nờn bự tr ln ng c chy t 50% - 100% ti, vỡ vy phm vi ph ti ny n2 hu nh gi nguyờn khụng i Nhng gim t 50 xung 20% m bm ga n2 cú xu hng tng t ti giỏ tr cc i, nu bm ga m nh hn 20% n2 li gim xung nh hng phc ca ti nh mỏy xng ti n2 nh trờn l khớ sút gõy Nu úng bm ga nh v chy tc cao, h s khớ sút rt ln lm tng chỏy rt nờn khin n2 nh (10% n 20 25%) h s khớ sút gim dn lờn gim chỏy rt lm cho n2 tng dn ti giỏ tr cc i m bm ga phn chỏy rt mt phn chỏy nhit cú th ho khớ trờn nht gõy 3.4.3 Kớch thc xilanh F S S Nu Vh = const m gim (trng hp > 1, s lm gim lm , D D Vh mc tn nhit mụi cht cho thnh xilanh s gim qua ú lm gim n2 Nu 45 GVHD: Nguyễn Văn Dương SVTH: Vũ Thị Bích Hậu Khóa luận tốt nghiệp gi Trường ĐHSP Hà Nội F S = const m gim Vh, S lm tng lm khin mụi cht tn nhit nhiu D Vh hn ú lm tng n2 3.4.4 Cu to bung chỏy F Bung chỏy cú t s lm cng nh, tn nhit cng khú lm gim n2 (vớ Vh d bung chỏy thng nht ca ng c iờzen, bung chỏy bỏn cu, bung chỏy hỡnh chờm ca ng c xng), ngc li s lm tng n2 (vớ d bung chỏy xoỏy lc v bung chỏy d b ca ng c iờnzen hoc bung chỏy ch L ca ng c xng) Tng tc chỏy ca ho khớ thi k chỏy nhanh s lm gim khớ ho bc chỏy rt, kt qu lm tng n2, nh phn trờn ó gii thiu bt k gii phỏp no lm tng h s li dng nhit lm gim chỏy rt v lm tng n 3.5.Nhng nhõn t nh hng ti quỏ trỡnh thi 3.5.1.Pha phi khớ nh hng ca pha phõn phi khớ ti quỏ trỡnh thi ca ng c nh sau: Xupap thi bt u m sm trc pittụng ti im cht di nhm to iu kin cho quỏ trỡnh thi, bng cỏch cho sn vt t chỏy thoỏt nh chờnh lch ỏp sut gia xilanh v ng thi Vi mc ớch lm gim ti trng cho xupap m v úng ng thụng mt cỏch t t Chớnh vỡ vy, vic m sm xupap thi nhm to giỏ tr thi gian tit din ỏp sut xilanh c gim ti mc yờu cu pittụng bt u i ngc t im cht di lờn im cht trờn Khi ó m xupap thi vo thi im hp lý s gim cụng tiờu hao cho vic y khớ thi Nhng m sm xupap thi quỏ sm 46 GVHD: Nguyễn Văn Dương SVTH: Vũ Thị Bích Hậu Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHSP Hà Nội s lm gim cụng gión n trờn th cụng, qua ú lm gim cụng sut ca ng c Tc ca ng c cng cao thỡ thi im m xuppap thi cng sm Xupap thi bao gi cng úng mun (sau pittụng ó i qua im cht trờn) nhm m bo tr s thi gian tit din cho sn vt chỏy i cui hnh trỡnh thi, mt khỏc li dng s chờnh ỏp sn vt chỏy c thi tip gim lng khớ sút cũn li xilanh Ngoi ra, vic úng mun xupap x cũn nhm s dng quỏn tớnh ca dũng khớ trờn ng thi, sinh gim ỏp cú tớnh chu k, thp hn giỏ tr trung bỡnh ca ỏp sut thi, to iờu kin thi sch hn 3.5.2.ng ng thi Hỡnh dng, kớch thc ca ng ng np gõy nh hng ln ti mc phun ti v bay hi ca nhiờn liu Nu tit din ca ng ng thi cng ln, lc cn s nh, tc cng thp, lm cho cỏc ht nhiờn liu d ngng ng trờn thnh ng lm gim tc bay hi trờn thnh ng lm gim lng bay hi ca nhiờn liu Trong quỏ trỡnh thay i mụi cht thc th chy cỏc ng ng khụng phi l dũng chy dng, n nh m l dũng khụng dng ging nh súng dn bóo git: cú súng nộn, súng gión n, cú truyn súng v gõy súng phn x iu kin nht nh s gõy nh hng ti quỏ trỡnh thi ca ng c Trong quỏ trỡnh thay i mụi cht, trờn ng ng thi, kớch thớch ca dũng chy cao tc ca sn vt chỏy t xilanh phun ó to cỏc súng cú ỏp sut cỏc súng ny c truyn qua li ng ng to nờn hiu ng ng ca dao ng ỏp sut cú th s dng hiờuh ng k trờn ci thin cht lng thay i mụi cht giỳp thi sch khớ sút xilanh 47 GVHD: Nguyễn Văn Dương SVTH: Vũ Thị Bích Hậu Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHSP Hà Nội 3.5.3.Cỏc sn vt chỏy ngoi Khớ thi t xilanh ng c i mụi trng,ngoi cỏc sn vt chỏy hon ton CO2, H2O, N2, cũn cha cỏc sn vt cha c chỏy hon ton, cỏc sn vt c phõn gii t sn vt chỏy hoc t nhiờn liu nh oxit cacbon (CO), cú khớ thi thiu oxy nờn cacbon khụng chỏy hon ton ng c xng hot ng vi hũa khớ m ( 1 xy hin tng chỏy khụng hon ton Ngoi cũn cú oxit nit (NO,NO2), cỏc sn vt cha oxy ch yu l alehit (khong vi mg/l), cỏc hp cht hydrocacbon cha sn vt chỏy di dng cỏc cht CnHm c hi ca chỳng khụng kộm khớ CO mt cỏc cht ú l benzopiren, cỏc hp cht ca chỡ 48 GVHD: Nguyễn Văn Dương SVTH: Vũ Thị Bích Hậu Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHSP Hà Nội KT LUN Sau mt thi gian nghiờn cu, tỡm hiu v lam lun vi ti ng c xng v nhng nhõn t nh hng ti cỏc quỏ trỡnh ca ng c xng Khoỏ lun ó thu c mt s kt qu sau: Tỡm hiu v ng c xng Cỏc chu trỡnh lớ thuyt v thc t ca ng c xng Cỏc nhõn t nh hng n cỏc quỏ trỡnh ca ng c xng Vi nhng kt qu t c, bi lun cú th lm ti liu tham kho cho cỏc bn sinh viờn v nhng ngi quan tõm Trong quỏ trỡnh thc hin ti, iu kin thi gian cũn hn hp, vỡ vy kt qu t c ca khúa lun cha c nh s mong mun ca tỏc gi, tỏc gi rt mong nhn c s úng gúp v ch bo ca cỏc thy cụ v cỏc bn 49 GVHD: Nguyễn Văn Dương SVTH: Vũ Thị Bích Hậu Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHSP Hà Nội TI LIU THAM KHO Hong Minh Tỏc ng c t NXBHSP 2003 Nguyn Tt Tin Nguyờn lý ng c ụt NXBGD 2000 Nguyn Vn Dng Bi ging ng c t Khoa vt lý-Trng HSP HN Nguyn Vn Khụi (ch biờn), Nguyn Vn nh, Nguyn Trng Bỡnh, ng Vn C, Nguyn Trng Khanh, Trn Hu Qu Cụng ngh lp 11 NXBGD 2006 Phm Minh Tun ng c t NXBKHKT 1999 50 GVHD: Nguyễn Văn Dương SVTH: Vũ Thị Bích Hậu [...]... Thị Bích Hậu Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHSP Hà Nội 2 - Cỏc phng phỏp bụi trn: + Bụi trn vung tộ: Trc khuu t trong cacte du, khi quay to nờn nhng ỏm mõy du bụi trn cho cỏc chi tit + Bụi trn cng bc: Dựng bm du to ra du cú ỏp lc a du ti ch cn bụi trn + Bụi trn kt hp (ph bin) ng h bỏo ỏp sut du ng DBT cỏc b phn khỏc ng du chớnh Van khng ch lng du qua Ni dung kột ng DBT Nhiệm vụ và phân loại trc khuu...Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHSP Hà Nội 2 1.1.4 C cu phõn phi khớ - Nhim v: C cu phõn phi khớ cú nhim v úng, m cỏc ca np, thi ỳng lỳc ng c thc hin quỏ trỡnh np y khớ mi vo xi lanh v thi sch khớ ó chỏy ra ngoi xi... bay hi dn ti chỏy khụng ht to mui than bú kt vũng gng, lm gim cụng sut v tn hao nhit - Cỏc phng phỏp lm mỏt + Lm mỏt bng khụng khớ: Nh xe mỏy, 8 GVHD: Nguyễn Văn Dương SVTH: Vũ Thị Bích Hậu Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHSP Hà Nội 2 + Lm mỏt bng cht lng: Nh ụtụ, Hỡnh 1.6 H thng lm mỏt bng nc tun hon cng bc 1.Thõn mỏy; 2 Np mỏy; 3 ng nc núng ra khi ng c; 4 Van hng nhit; 5 Kột nc; 6 Gin ng ca kột nc;... khớ) sch vo xilanh ca ng c Lng v t l ho khớ phi phự hp vi ch lm vic ca ng c - Theo cu to b phn to thnh ho khớ h thng nhiờn liu c chia lm 2 loi: 9 GVHD: Nguyễn Văn Dương SVTH: Vũ Thị Bích Hậu Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHSP Hà Nội 2 + H thng nhiờn liu dựng b ch ho khớ + H thng nhiờn liu dựng vũi phun 1.1.8 H thng khi ng - H thng khi ng cú nhim v lm quay trc khuu ng c n s vũng quay nht nh ng c t n mỏy... thộp 4 Thanh kộo 5 Cn gt 1 7 6 Khp chuyn ng 9 7 Trc rụto ca ng c in 8 Bỏnh ng c t trong 9 Trc khuu ng c 8 Hỡnh 1.8 S h thng khi ngbng ng c in 10 GVHD: Nguyễn Văn Dương SVTH: Vũ Thị Bích Hậu Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHSP Hà Nội 2 1.1.9 H thng ỏnh la - H thng ỏnh la cú nhim v to ra tia la in cao ỏp chõm chỏy ho khớ trong xi lanh ng c ỳng thi im - H thng ỏnh la c phõn loi da theo cu to ca b chia in... xng l loi nhiờn liu nh, cú khi lng riờng S = 0,65 0,8 g/cm3, d bay hi v cú tớnh cht t chỏy kộm v thnh phn ca xng gm cacbuahirụ no nhng cú dng 11 GVHD: Nguyễn Văn Dương SVTH: Vũ Thị Bích Hậu Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHSP Hà Nội 2 mch nhỏnh v cacbuahirụ thm nhõn bezen l cỏc liờn kt mch vũng rt bn vng VD1: Xng cú tr nhit ln, c 1.000 11.000 Kcal/kg (Tr nhit l lng nhit thu c khi t chỏy hon ton 1 kg... m (nht) ca ho khớ L: Lng khụng khớ thc t a vo xi lanh t chỏy 1kg nhiờn liu Lo: Lng khụng khớ cn thit t chỏy hon ton 1 kg nhiờn liu th lng 12 GVHD: Nguyễn Văn Dương SVTH: Vũ Thị Bích Hậu Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHSP Hà Nội 2 CHNG 2 NGUYấN L LM VIC CA NG C XNG 2.1 Chu trỡnh lý thuyt Quỏ trỡnh chuyn bin t nhit nng thnh c hc ca ng c t trong rt phc tp Khi ng c hot ng, tn ti rt nhiu tn tht trung... trỡnh cp nhit lng t ngun núng trong iu kin ng tớch (V=const), ng ỏp (P=const) hoc hn hp (mt phn ng ỏp v mt phn ng tớch) v quỏ trỡnh nh nhit cho 13 GVHD: Nguyễn Văn Dương SVTH: Vũ Thị Bích Hậu Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHSP Hà Nội 2 ngun lnh qua khớ thi c thay th bng quỏ trỡnh nh nhit t mụi cht ti ngun lnh trong iu kin ng ỏp v ng tớch Xõy dng mi quan h gia 3 thụng s ri i hiu chnh thụng qua thc nghim... trỡnh ng tớch + Gi s ti a: cỏc thụng s c trng cho nú l Va, Pa, Ta mụi cht bt u thc hin quỏ trỡnh nộn on nhit Q = 0 theo ng ac (theo gi thuyt 3) 14 GVHD: Nguyễn Văn Dương SVTH: Vũ Thị Bích Hậu Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHSP Hà Nội 2 + Ti c: cỏc thụng s c trng l Vc, Pc, Tc, tip theo mụi cht nhit lng Q1 trong iu kin ng tớch (V = const) theo ng cz (cz: cp nhit ng tớch) (theo gi thuyt 4) + Ti z: cỏc thng... theo ng ac + Ti c: cỏc thng s c trng Vc, Pc, Tc theo mụi cht nhn mt nhit lng Q1 trong iu kin ng ỏp (P = const) theo ng t c z ng cz cp nhit ng ỏp 15 GVHD: Nguyễn Văn Dương SVTH: Vũ Thị Bích Hậu Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHSP Hà Nội 2 + Ti z: Cỏc thụng s c trng Vz, Pz, Tz tip theo mụi cht gión on nhit ( Q = 0) theo ng t z d ri thc hin quỏ trỡnh truyn nhit lng Q2 cho ngun lnh trong iu kin ng tớch tr ...Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHSP Hà Nội LI CAM OAN ti nghiờn cu khoa hc ny c thc hin t thỏng 02-2011 ti trng... thỏng 05 nm 2011 Sinh viờn V Th Bớch Hu GVHD: Nguyễn Văn Dương SVTH: Vũ Thị Bích Hậu Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHSP Hà Nội MC LC LI CM N LI CAM OAN MC LC M U 1 Lý chn ti ... 3.1.3 Nhit sy núng mụi cht mi T 32 GVHD: Nguyễn Văn Dương SVTH: Vũ Thị Bích Hậu Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHSP Hà Nội 3.1.4 Nhit mụi cht cui quỏ trỡnh np Ta 33 3.1.5 nh hng tc vũng