Câu hỏi ôn thi cuối kì NGUYÊN LÍ ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG ( có lời giải )

CÂU HỎI ÔN TẬP NGUYÊN LÝ ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG ( DESIGN BY GROUP “ AETT ” 13C4B ) ( 27-12-2015 ) Cho đồ thị P-V đồ thị tròn giải thích nguyên lý làm việc động xăng diesel kỳ, không tăng áp - Nguyên lí làm việc động diezen kì không tăng áp: + Kì 1: Nạp: piston từ ĐCT xuống ĐCD, xupap nạp mở, xupap thải đóng Áp suất xilanh giảm, không khí vào xilanh qua cửa nạp Kết thúc kì nạp trục khuỷu quay 180 độ + Kì 2: Piston trục khuỷu dẫn động từ ĐCD lên ĐCT, hai xupap đóng, áp suất nhiệt độ xilanh tăng Vòi phun phun nhiên liên với áp suất cao vào buồng cháy Trục khuỷu quay 360 độ + Kì 3: Cháy- dãn nở: Piston ĐCT, xupap đóng kín, nhiên liệu phun vào buồng cháy hòa trộn với khí nóng tạo thành hòa khí Hòa khí tự bốc cháy sinh công đẩy piston từ ĐCT xuống ĐCD, qua truyền làm trục khuỷu quay, trục khuỷu quay 540 độ + Kì 4: Thải: Piston trục khuỷu dẫn động từ ĐCD lên ĐCT, xupap nạp đóng , xupap thải mở Thải khí qua cửa thải, kết thục kỳ này, trục khuỷu quay 720 độ Cho đồ thị P-V đồ thị tròn giải thích nguyên lý làm việc động xăng kỳ, cỡ nhỏ - Kì 1: Piston từ ĐCT xuống ĐCD, xi lanh diễn trình + Cháy dãn nở: Khi cháy có áp suất cao dãn nở đẩy piston xuống, làm quay trục khuỷu sinh công Quá trình kết thúc piston bắt đầu mở cửa thải + Thải tự do: Khi piston mở cửa thải bắt đầu mở cửa quét, khí thải xi lanh có áp suất cao tự qua cửa thải + Quét – thải khí: Khi piston mở cửa quét tới ĐCD, hòa khí cacte có áp suất cao, qua đường thông cửa quét vào xilanh, đẩy khí thải xilanh qua cửa thải - Kì 2: Piston từ ĐCD – ĐCT, xilanh diễn trình + Quét-thải khí: Do cửa quét cửa thải mở, hòa khí có áp suất cao từ cacte qua đường thông cửa quét tiếp tục vào xilanh, đẩy khí thải xilanh qua cửa thải Quá trình kết thúc piston đóng kín cửa quét + Lọt khí: Khi piston đóng cửa quét, nhiên cửa thải mở, phần hòa khí xilanh bị lọt qua cửa thải Quá trình kết thúc piston đóng kín cửa thải + Khi piston đóng cửa thải tới ĐCT, trình nén xảy ra, làm cho áp suất nhiệt độ xilanh tăng cao Cuối kỳ, bugi bật tia lửa ddienj châm hòa khí trình cháy bắt đầu So sánh động kỳ kỳ D, S số vòng quay - Công suất động hai kỳ lớn công suất động kỳ, thường công suất độg kỳ gấp 1.5 -1.7 lần công suất động kỳ D,S n Vì động kỳ, vòng quay trục khuỷu lại có hành trình sinh công, đọng kỳ, vòng quay trục khuỷu có hành trình sinh công - Động kỳ chạy êm động kỳ động kỳ có trình mở đóng supap nạp thải nên rung Hơn nữa, muốn công suất với động kỳ động kỳ phải có số vòng tăng gấp đôi so với động kỳ, lực quán tính lí tâm trục khuỷu lớn, gây rung lắc động - Động kỳ có hiệu suất có công suất nhỏ động kì, máy nóng động kỳ vòng quay trục khuỷu động kỳ , động lại đốt hỏa khí lần, động kì phải hai vòng quay trục khuỷu động đốt hỏa khí lần - Thiết kế phối khí khó khăn động kì - Quá trình cháy động kỳ động kỳ hòa khí không đồng = động kỳ, động phải dùng thêm tua bin khí - Đc kỳ khó tăng áp hơn, thường nén cacte - Tuổi thọ động kỳ thường So sánh chu trình lý tƣởng lƣợng nhiệt cấp vào Q1, tỷ số nén  điều kiện ban đầu So sánh chu trình lý tƣởng lƣợng nhiệt cấp vào Q1, áp suất cực đại Pz điều kiện ban đầu Vẽ đồ thị P-V T-S loại chu trình lý tƣởng (Chu trình đẳng tích, chu trình đẳng áp chu trình hỗn hợp) Tính hiệu suất nhiệt chu trình đẳng tích đẳng áp Ảnh hƣởng tỉ số nén động đến hiệu suất nhiệt chu trình đẳng tích Cho hiệu suất nhiệt chu trình hỗn hợp: t   - Chu trình hỗn hợp: - Chu trình đẳng tích:  k   k 1   k(  1) - Chu trình đẳng áp: - Tính hiệu suất nhiệt chu trình đẳng tích đẳng áp Ảnh hƣởng tỉ số nén động đến hiệu suất nhiệt chu trình đẳng tích Cho hệ số nạp:  v  1  Pa   Pk Tk P Tk  T  t  r Tr ( a ) Pr m 1 m Giải thích công thức Tính v trƣờng hợp nạp thêm, bỏ qua sai khác tỉ nhiệt giãn nở khí sót Ảnh hƣởng áp suất cuối trình nạp Pa đến hệ số nạp - Giải thích công thức: - Ảnh  v  1  Pa   Pk Tk P Tk  T  t  r Tr ( a ) Pr o λ1 : Hệ số nạp thêm o λt : Hệ số hiệu đính tỉ nhiệt o ε: Tỉ số nén o Pa : Áp suất môi chất cuối trình nạp o Pk : Áp suất môi chất ống nạp o Tk : Nhiệt độ môi chất đường ống nạp o ΔT: Nhiệt độ sấy nóng khí nạp o m: Chỉ số nén đa biến o γr: Hệ số khí sót o Tr: Nhiệt độ khí sót m 1 m hƣởng Pa đến hệ số nạp: + Áp suất cuối trình nạp có ảnh hưởng lớn tới công suất động Muốn tăng áp suất cuối trình nạp, người ta sử dụng biện pháp sau: + Tạo đường nạp có hình dạng khí động tốt, tiết diện lưu thông lớn phương hướng lưu động thay đổi từ từ, ngoặt + Dùng xupap có đường kính lớn dùng nhiều xupap Động 1NZ-FE sử dụng hai xupap nạp hai xupap thải cho máy, tăng lượng khí lưu thông chu trình, tăng áp suất Pa T gì? Giải thích T = Ttn - Tbh Các yếu tố ảnh hƣởng đến T (hệ số truyền nhiệt, thời gian tiếp xúc, mức độ truyền nhiệt) - Các yếu tố ảnh hƣởng đến ΔT: + Phụ thuộc mức độ truyền nhiệt: Độ chênh lệch chi tiết nóng với khí nạp, chế độ tải động cơ, tải lớn động nóng, độ chênh lệch cao , ΔT lớn ngược lại + Hệ số truyền nhiệt: Tốc độ lưu động dòng khí nạp so với vật nóng + Thời gian tiếp xúc khí nạp: Với chi tiết nóng, tgian phụ thuộc vào tốc độ quay n ( vòng/ phút ) - Chú ý: ΔT tăng hiệu suất Nv giảm nên cần thiết phải giảm ΔT để tăng ηv Tổn thất áp suất Pk đƣờng ống nạp ( P k  k. n2 fn ) Các yếu tố: hệ số trở lực đƣờng ống nạp, tiết diện supap nạp, số vòng quay động n, tiết diện lƣu thông supap nạp fn ảnh hƣởng đến Pk  n  -  Pk  k.   fn     + ζ : Hệ số trở lực đường ống nạp ΔPk tỉ lệ thuận với ζ Giảm ζ cách chế tạo ống nạp có bề mặt trơn nhẵn bóng, nhấp nhô Tại góc khuỷu nên làm cung lượn + n : Tốc độ quay trục khuỷu, ΔPk tỉ lệ thuận với n2 + fn : Tiết diện lưu thông qua xupap nạp ΔPk tỉ lệ nghịch với fn2 Muốn giảm ΔPk ta tăng fn lên , fn lại phụ thuộc vào D, tỉ số fn/D có sẵn, D phải cao fn cao Do phải chọn S/D = const Tăng S, D tăng f n Và tăng fn cách đặt nghiên xupap 10 Diễn biến trình cháy động xăng (đồ thị P-) Ảnh hƣởng góc đánh lửa sớm đ đến trình cháy? 13 Các thông số thị thông số có ích động đốt 14 Các phƣơng pháp tăng công suất động đốt Ƣu nhƣợc điểm phƣơng pháp - Tăng đường kính D hành trình S piston Tăng D tăng S làm cho ηe tăng lên Tuy nhiên, D S lớn kích thước bên động lớn, cồng kềnh công nghệ chế tạo vật liệu khó khăn D lớn tản nhiệt ít, làm tăng ứng suật nhiệt - Giảm số kỳ τ : Khi τ giảm Ne tăng lên, nhiên, τ = tối thiểu, điều kiện làm việc xilanh khắc khe, tuổi thọ động giảm, ứng suất nhiệt tăng lên - Tăng số xilanh i: Tăng i tăng ηe, có loại động hàng 12 xilanh hay động chữ V có 20 xilanh, hình có 56 xilanh, nhiên nhiều xilanh chi tiết nhiều, dễ phát sinh hư hỏng o Độ cứng vững trục khuỷu giảm o Độ tin cậy an toàn trình làm việc giảm, bảo dưỡng sử dụng phức tạp - Tăng số vòng quay n: ηe tỉ lệ thuận với n, nhiên n tăng thì: o Tải trọng quán tính nhiệt tăng lên o Tăng mài mòn, tăng ứng suất nhiệt tác dụng lên cấu trục khuỷu - truyền, làm giảm tuổi thọ động o Thời gian chu trình giảm, thời gian để cháy ngắn, dẫn tới chảy rớt diễn nhiều - Tăng Pe: Thiết kế cải tiến, điều chỉnh xác thông số kết cấu thông số điều chỉnh động nhằm làm giảm α , tăng ηi , ηm, ηv - Tăng ε: Làm ηi tăng nên tăng Pe ηe tăng ε đến giới hạn định, hạn chế kích nổ tăng cao gây giảm ηm, hoàn thiện trình cháy hình thành hỗn hợp trình cháy, tạo điều kiện giảm α tăng ηi - Ưu điểm: o Lượng không khí nạp vào xilanh tăng lên nên đốt nhiều nhiên liệu hơn, ηe tăng o Tăng áp số trường hợp cải thiện thông số chu trình o Khi tăng áp , kích thước động cũ, điều kiện làm việc động k thay đổi o Công suất tăng lên nhiều (2-3 lần ), giảm tiêu hao nhiên liệu mã lực , ηi , ηv tăng - Nhược điểm: tự viết theo ưu điểm 15 Cho đƣờng đặc tính Bộ chế hòa khí đơn giản Tại đặc tính không đáp ứng thực tế ? 16 Cho đƣờng đặc tính lý tƣởng Bộ chế hoà khí Giải thích phân tích Đặc tinh chế hòa khí lý tƣởng I – Giới hạn không tải 17 So sánh đƣờng đặc tính chế hòa khí đơn giản chế hòa khí lý tƣởng Yêu cầu BCHK đại lắp ô tô máy kéo 18 Bơm Bosch Cấu tạo, nguyên lý làm việc Cách điều chỉnh lƣợng nhiên liệu chu trình (gct) - Cách điều chỉnh lƣợng chu trình Gct : Điều chỉnh lượng nhiên liệu chu trình cách xoay piston để thay đổi hành trình có ích ( He = var ) 19 Đặc tính tốc độ Bơm Bosch gct=f(nb) (tính chịu nén nhiên liệu đàn hồi đƣờng ống; rò rỉ nhiên liệu tƣợng tiết lƣu qua cửa nạp cửa xả) 20 Các chế độ làm việc có động đốt (động tĩnh tại, động dẫn động chân vịt tàu thủy, động lắp phƣơng tiện giao thông vận tải) - Động chân vịt: - Đặc tính tải: 21 Cho đồ thị quan hệ thông số theo số vòng quay n Xây dựng đặc tính tốc độ động xăng 22 Cho đồ thị quan hệ thông số theo số vòng quay n Đặc tính tốc độ động Diesel 23 Đặc tính tốc độ phận động xăng 24 Đặc tính tốc độ phận động Diesel 25 Đặc tính tải động xăng 26 Đặc tính tải động Diesel 27 Sự cần thiết phải lắp điều tốc động đốt (xăng, diesel) trƣờng hợp lắp phƣơng tiện giao thông vận tải 28 Sự cần thiết phải lắp điều tốc động đốt (xăng, diesel) trƣờng hợp nối với chân vịt tàu thủy 29 Sự cần thiết phải lắp điều tốc động đốt (xăng, diesel) trƣờng hợp động tĩnh [...]... để thay đổi hành trình có ích ( He = var ) 19 Đặc tính tốc độ của Bơm Bosch gct=f(nb) (tính chịu nén của nhiên liệu và sự đàn hồi của đƣờng ống; sự rò rỉ nhiên liệu và hiện tƣợng tiết lƣu qua cửa nạp và cửa x ) 20 Các chế độ làm việc có thể có của động cơ đốt trong ( ộng cơ tĩnh tại, động cơ dẫn động chân vịt tàu thủy, động cơ lắp trên các phƣơng tiện giao thông vận tải) - Động cơ chân vịt: - Đặc tính... hƣởng của góc đánh lửa sớm: 11 Diễn biến quá trình cháy trong động cơ Diesel ( ồ thị P ) Ảnh hƣởng của góc phun sớm sđến quá trình cháy? 12 Cháy kích nổ (cơ chế, đồ thị P-V, P-, hiện tƣợng, nguyên nhân, hậu quả, cách khắc phục) 13 Các thông số chỉ thị và thông số có ích của động cơ đốt trong 14 Các phƣơng pháp tăng công suất động cơ đốt trong Ƣu nhƣợc điểm của các phƣơng pháp đó - Tăng đường kính... cần thi t phải lắp điều tốc trên động cơ đốt trong (xăng, diesel) trong trƣờng hợp lắp trên các phƣơng tiện giao thông vận tải 28 Sự cần thi t phải lắp điều tốc trên động cơ đốt trong (xăng, diesel) trong trƣờng hợp nối với chân vịt tàu thủy 29 Sự cần thi t phải lắp điều tốc trên động cơ đốt trong (xăng, diesel) trong trƣờng hợp động cơ tĩnh tại ... các thông số theo số vòng quay n Xây dựng đặc tính tốc độ ngoài của động cơ xăng 22 Cho đồ thị và quan hệ của các thông số theo số vòng quay n Đặc tính tốc độ ngoài của động cơ Diesel 23 Đặc tính tốc độ bộ phận của động cơ xăng 24 Đặc tính tốc độ bộ phận của động cơ Diesel 25 Đặc tính tải của động cơ xăng 26 Đặc tính tải của động cơ Diesel 27 Sự cần thi t phải lắp điều tốc trên động cơ đốt trong (xăng,... cháy, tạo điều kiện giảm α và tăng ηi - Ưu điểm: o Lượng không khí nạp vào xilanh tăng lên nên đốt được nhiều nhiên liệu hơn, ηe tăng o Tăng áp trong một số trường hợp càng cải thi n được các thông số của chu trình o Khi tăng áp , cơ bản thì kích thước động cơ như cũ, điều kiện làm việc động cơ k thay đổi o Công suất tăng lên nhiều (2 -3 lần ), giảm tiêu hao nhiên liệu trên 1 mã lực giờ , cả ηi , ηv... ngoài của động cơ càng lớn, cồng kềnh công nghệ chế tạo vật liệu khó khăn D càng lớn thì tản nhiệt càng ít, làm tăng ứng suật nhiệt - Giảm số kỳ τ : Khi τ giảm thì Ne tăng lên, tuy nhiên, τ = 2 là tối thi u, điều kiện làm việc của xilanh khắc khe, tuổi thọ động cơ giảm, ứng suất nhiệt tăng lên - Tăng số xilanh i: Tăng i thì tăng ηe, có thể có loại động cơ một hàng 12 xilanh hay động cơ chữ V có 20 xilanh,... làm giảm tuổi thọ động cơ o Thời gian mỗi chu trình giảm, thời gian để cháy ngắn, dẫn tới chảy rớt diễn ra nhiều hơn - Tăng Pe: Thi t kế cải tiến, điều chỉnh chính xác các thông số kết cấu và thông số điều chỉnh động cơ nhằm làm giảm α , tăng ηi , ηm, ηv - Tăng ε: Làm ηi tăng nên tăng Pe ηe tăng ε đến một giới hạn nhất định, hạn chế kích nổ cũng như tăng quá cao gây giảm ηm, hoàn thi n quá trình cháy... đặc tính này không đáp ứng trong thực tế ? 16 Cho đƣờng đặc tính lý tƣởng của Bộ chế hoà khí Giải thích và phân tích Đặc tinh bộ chế hòa khí lý tƣởng I – Giới hạn không tải 17 So sánh đƣờng đặc tính của bộ chế hòa khí đơn giản và bộ chế hòa khí lý tƣởng Yêu cầu của BCHK hiện đại lắp trên ô tô máy kéo 18 Bơm Bosch Cấu tạo, nguyên lý làm việc Cách điều chỉnh lƣợng nhiên liệu chu trình (gct) - Cách điều... 20 xilanh, hình sao có 56 xilanh, tuy nhiên càng nhiều xilanh thì chi tiết càng nhiều, dễ phát sinh hư hỏng o Độ cứng vững của trục khuỷu giảm o Độ tin cậy an toàn trong quá trình làm việc giảm, bảo dưỡng và sử dụng phức tạp - Tăng số vòng quay n: ηe tỉ lệ thuận với n, tuy nhiên n tăng thì: o Tải trọng quán tính và nhiệt tăng lên o Tăng mài mòn, tăng ứng suất cơ nhiệt tác dụng lên cơ cấu trục khuỷu -