Thuyết trình về Động cơ đốt trong

KÍNH THƯA THẦY VÀ CHÀO CÁC BẠN ĐẾN VỚI BÀI THUYẾT TRÌNH CỦA NHÓM ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG CHUYÊN ĐỀ: QUÁ TRÌNH NÉN, TẠO HỖN HỢP VÀ CHÁY NHIÊN LIỆU TRONG ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG LOGO Ôtô 56CNOT LOGO Sơ đồ nội dung: A.ĐẶT VẤN ĐỀ B.GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ NỘI DUNG a.CÁC CÔNG TRÌNH NGIÊN CỨU b.CÁC NỘI DUNG NGIÊN CỨU c.KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ LOGO A.ĐẶT VẤN ĐỀ - Khi động làm việc cần đạt áp suất nhiệt độ buồng cháy đủ cao để đảm bảo cho trình cháy diễn ra, áp suất nhiệt độ thấp trình cháy hoạt động hiệu chí không hoạt động - Để giải khắc phục vấn đề người ta đưa vào động đốt chu trình nén môi chất công tác, nhặm mục đích làm tăng hiệu suất động Đối tượng nghiên cứu: Động đốt Phạm vi nghiên cứu: Động đốt sử dụng nhiên liệu xăng diesel xe ôtô Mục tiêu nghiên cứu`: hiểu sơ đồ nguyên lý hoạt động, nhận biết đánh giá loại hình nén, tạo hỗn hợp cháy nhiên liệu động cơ; cấu tạo hoạt động phận hệ thống LOGO B.GIẢI QUYẾT VẤNĐỀ a.CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ - Hệ thống phun xăng điện tử EFI xuất từ năm 1950, phải đến năm 1980, hệ thống thực phát triển rộng rãi Châu Âu - Còn với hệ thống GDI phải tới tận năm 1996,hãng Mitsubishi thức sử dụng mẫu xe Galant Legnum Đây bước đột phá lịch sử phát triển hệ thống nhiên liệu cho động đốt - - đời turobo tăng áp vào năm 1885 kể từ Gottlieb nhận quyền sáng chế cho động đốt cháy cưỡng 6/3/1896 Rudol Diesel nhận bắng phát minh sáng chế tăng áp cho động tự bốc cháy.Cho đến trải qua trình lâu dài turbo tăng áp ngày hoàn thiện LOGO b.CÁC NỘI DUNG NGHIÊN CỨU QUÁ TRÌNH NÉN  I- MỤC ĐÍCH, DIỄN BIẾN VÀ CÁC THÔNG      SỐ ĐẶC TRƯNG CỦA QUÁ TRÌNH NÉN 1.Mục đích Diễn biến Các thông số đặc trưng cho trình nén II- VẤN ĐỀ CHỌN TỶ SỐ NÉN LOGO 1-Mục Đích Tăng hiệu suất động Tạo áp suất Tự bốc cháy Tạo nhiệt độ LOGO Diễn biến trình nén Hành trình nén bắt đầu piston rời ĐCD lên ĐCT trình nén khí xylanh thực tế bắt đầu sau cấu thay đổi khí đóng kín Ở động kỳ thời điểm đóng cấu thay đổi khí lúc piston qua mép cửa, động kỳ thời điểm xupáp nạp đóng ***Quá trình nén trình đoạn nhiệt biểu diễn phương trình: Hình 4.1 Đường cong biểu diễn trạng thái môi chất công tác trình nén LOGO Diễn biến trình nén Trong giai đoạn đầu trình nén, môi chất công tác hấp thụ nhiệt từ chi tiết nóng hơn, số nén n’1 giai đoạn có trị số cao số đoạn nhiệt k, đường nén thực tế dốc đường nén đoạn nhiệt Piston tiếp tục phía ĐCT, nhiệt độ áp suất môi chất công tác tiếp tục tăng làm cho cường độ lọt khí tăng, đồng thời trình trao đổi nhiệt môi chất công tác vách xylanh diễn theo chiều ngược lại, tức môi chất công tác làm mát Khi piston tới gần ĐCT , nhiên liệu phun vào buồng cháy (đối với động diesel) bugi bật tia lửa điện (đối với động đốt cháy cưỡng bức) bắt đầu trình cháy LOGO Diễn biến trình nén *NHẬN XÉT  Quá trình nén thực tế không hoàn toàn trùng với hành trình nén động  Quá trình nén thực tế động trình đoạn nhiệt mà trình đa biến với số nén đa biến n’1 có trị số thay đổi suốt trình nén  Quá trình biểu diễn phương trình : LOGO Các thông số đặc trưng cho trình nén : Công tiêu hao cho trình nén Lac Chỉ số nén đa biến trung bình n1 Nhiệt độ cuối hành trình nén: Áp suất cuối hành trình nén pc LOGO Giai đoạn 1: Giai đoạn cháy trễ Giai đoạn 2: Giai đoạn cháy Giai đoạn 3: Giai đoạn cháy rớt Đồ thị công khai triển P - ϕ LOGO Động diesel a) Buồng cháy tạo hỗn hợp cháy - Buồng cháy đc diesel nơi hòa khí hình thành bốc cháy, gây ảnh hưởng lớn tới tiêu: công suất, hiệu quả, độ tin cậy động ô nhiễm môi trường khí xả - Yêu cầu chất lượng cấu tạo HHC: + Nhiên liệu phải hóa nhanh + Nhiên liệu hòa trộn với không khí + Giảm thời gian cháy trễ + Giảm thời gian cháy rớt + Tăng lượng nhiên liệu tốc độ thời gian cháy + Hệ số dư lượng không khí α phải phù hợp với chế độ hoạt động động LOGO - Phân loại buồng cháy Theo nguyên tắc tạo HHC Tạo HHC kiểu màng Tạo HHC kiểu màng thể tích Theo cấu tạo Buồng cháy thống Buồng cháy xoáy lốc Buồng cháy ngăn cách Buồng cháy dự bị LOGO Buồng cháy thống + Ưu điểm: Hiệu suất nhiệt cao, mức tiêu hao nhiên liệu thấp Nhiệt độ khí xả thấp Dễ khởi động Không cần xông nóng máy trước khởi động nhiệt độ bình thường Hiệu suất nhiệt cao tổn thất nhiệt thấp Ít chi tiết cấu tạo đơn giản + Nhược điểm: Áp suất cháy cao, tăng áp suất đột ngột tiếng ồn lớn Việc đốt cháy phụ thuộc vào chất lượng vòi phun Phạm vi sử dụng nhiên liệu rộng không thích hợp loại phun trực tiếp kén nhiên liệu Cường độ xoáy lốc thay đổi tốc độ chậm tốc độ nhanh khói đen tạo tốc độ chậm Phạm vi ứng dụng: sử dụng động tàu thủy, tĩnh tải có công suất lớn, tốc độ quay thấp LOGO - Buồng cháy ngăn cách: loại mà toàn không gian buồng cháy ngăn thành phần rõ rệt: buồng buồng phụ, buồng có đường thông nhỏ Dựa vào nguyên tắc lưu động dòng chảy công dụng buồng phụ buồng cháy ngăn cách chia làm loại: buồng xoáy lốc buồng dự bị Buồng cháy xoáy lốc: có buồng đốt phụ lớn lỗ thông buồng đốt lớn loại buồng đốt trước Nó tạo dòng khí xoáy mạnh buồng xoáy lốc hành trình nén, lượng lớn nhiên liệu phun vào dòng khí để bốc cháy LOGO + Ưu điểm: Sử dụng vòi phun lỗ ( thường có chốt), áp suất kim phun thấp pf = 12MPa Không đòi hỏi hệ thống phun nhiên liệu có chất lượng cao Tỷ số tăng áp suất Δp/Δϕ buồng cháy thấp nên động làm việc êm Nhạy cảm với chất lượng phun thay đổi tốc độ quay phjam vi rộng Hệ số dư lượng không khí α thấp loại buồng cháy thống nhất, bán phân cách + nhược điểm: Tỷ số Flm/Vc lớn tổn thất nhiệt cho nước làm mát, khởi động lạnh khó hiệu suất thấp Tỷ số nén cao( đến 23), tải trọng học lên cấu truyền động lớn Kết cấu buồng cháy (nắp xylanh) phức tạp, ứng suất nhiệt lớn Phạm vi ứng dụng: sử dụng ô tô, tĩnh tải công suất nhỏ, tốc dộ quay cao LOGO Buồng cháy dự bị: Buồng đốt phụ loại tích 30%45% tổng thể tích buồng đốt, lỗ thông buồng đốt buồng đốt phụ có diện tích bằng0,3%–0,6% diện tích đỉnh piston Lỗ thông buồng đốt điều tiết để dùng lỗ phun hỗn hợp khí Ưu điểm: ∗ Loại có hiệu sử dụng tỷ lệ khí nạp cao, cháy hoàn toàn nhiên liệu mà không khói đen ∗ Hoạt động êm buồng đốt áp suất thấp không tăng đột ngột buồng đốt trước có áp suất cháy cao ∗ Việc cháy độc lập với việc phun nhiên liệu, động thường dùng vòi phun loại đót kín, loại bị trục trặc loại vòi phun khác Vì vậy, hoạt động ổn định trì chu kỳ dài phạm vi sử dụng nhiên liệu đạt hiệu rộng LOGO Nhược điểm: ∗ Hiệu nhiệt thấp cháy hoàn toàn phần cháy hầu hết xảy piston qua điểm chết Tổn thất qua lỗ thông buồng đốt tổn thất làm mát tăng diện tích buồng đốt lớn, mức tiêu hao nhiên liệu tăng ∗ Nhiệt độ khí xả cao ∗ Khó khởi động động nguội không xông máy ∗ Chế tạo mặt quy lát phức tạp Lỗ thông buồng đốt chịu nhiệt độ cao dễ bị trục trặc nhiệt động tạo công suất cao Phạm vi ứng dụng: sử dụng ô tô, tĩnh tải công suất nhỏ, tốc dộ quay cao LOGO số mẫu xe sử dụng động diesel Mercedes-Benz E250 BMW X3 xDrive28d Audi Q5 TDI BMW 328d Wagon LOGO III.QUÁ TRÌNH GIÃN NỞ Diễn biến trình giãn nở động đốt phức tạp thời gian môi chất công tác giãn nở diễn đồng thời nhiều trình hoá học nhiệt động khí động khác như: - Phân giải hoàn nguyên sản phẩm cháy - Cháy rớt - Truyền nhiệt từ môi chất công tác cho vách xylanh - Lọt khí qua khe hở piston xylanh,… LOGO “Thêm Slogan ” LOGO Các tượng phân giải sản phẩm cháy, truyền nhiệt cho vách xylanh lọt khí gây tổn thất nhiệt mà môi chất công tác nhận trình cháy Hiện tượng cháy rớt hoàn nguyên sản phẩm cháy có tác dụng cung cấp cho môi chất công tác lượng nhiệt định Tuy nhiên hiệu sử dụng lượng nhiệt thấp, việc trì nhiệt độ cao môi chất công tác thời gian dài làm hư hại chi tiết tiếp xúc trực tiếp với khí nóng như: đỉnh piston, xupáp thải,… LOGO Hành trình cháy giãn nở sinh công:  Trong hành trình (hình 1-5c), xupáp nạp thải đóng Do nhiên liệu phun vào xylanh cuối hành trình nén chuẩn bị tự bốc cháy, nên piston đến ĐCT nhiên liệu cháy nhanh, làm cho áp suất khí cháy tăng lên, hoà khí cháy nhanh, làm cho áp suất xylanh tăng lên lớn đẩy piston từ ĐCT xuống ĐCD qua truyền làm quay trục khuỷu phát sinh công.Áp suất nhiệt độ lớn khí cháy xylanh là:  pz= 60 80 kG/cm2 ; Tz= 1900 2200 LOGO LOGO Loại động n2 pb, MN/m2 Tb (K) Động gas 1,25 - 1,35 0.4 - 0,6 1300-1700 Động xăng 1,23 - 1,27 0.4 - 0,6 1500-1700 Động diesel oto , máy kéo 1,14 - 1,23 0,3 - 0,5 1000-1400 Động dầu máy diesel 1,15 - 1,25 0.4 - 0,6 1000-1200 LOGO CẢM ƠN! LOGO “Thêm Slogan ” LOGO ... (đối với động đốt cháy cưỡng bức) bắt đầu trình cháy LOGO Diễn biến trình nén *NHẬN XÉT  Quá trình nén thực tế không hoàn toàn trùng với hành trình nén động  Quá trình nén thực tế động trình đoạn... nhiệt độ thấp trình cháy hoạt động hiệu chí không hoạt động - Để giải khắc phục vấn đề người ta đưa vào động đốt chu trình nén môi chất công tác, nhặm mục đích làm tăng hiệu suất động Đối tượng... đoạn nhiệt mà trình đa biến với số nén đa biến n’1 có trị số thay đổi suốt trình nén  Quá trình biểu diễn phương trình : LOGO Các thông số đặc trưng cho trình nén : Công tiêu hao cho trình nén Lac