Thiết kế hệ thống bôi trơn trong động cơ diesel

TÍNH MÔI CHẤT CÔNG TÁC

Để đảm bảo cho nhiên liệu được đốt cháy hoàn toàn thì lượng không khí thực tế nạp vào không gian công tác của xylanh phải bằng hoặc lớn hơn lượng không khí lí thuyết cần thiết (L0) được xác định bằng phương pháp trình bày ở trên. Ở động cơ diesel chạy bằng nhiên liệu lỏng, HHC được hình thành bên trong không gian công tác của xylanh khi nhiên liệu được phun vào ở cuối hành trình nén. Thể tích nhiên liệu lỏng là rất nhỏ so với thể tích của không khí nên khi tính số kmol HHC ở động cơ diesel chạy bằng nhiên liệu lỏng, người ta thường bỏ qua thể tích của nhiên liệu.

MCCT tại thời điểm cuối quá trình nén (Mc) cũng bao gồm HHC và khí sót, nhưng có số lượng nhỏ hơn lượng MCCT tại thời điểm đầu quá trình nén (Ma) do lọt khí qua khe hở giữa piston và xylanh. Trong trường hợp λ < 1, do thiếu oxy nên một phần C và H2 không được oxy hoá hoàn toàn thành CO2 và H2O và trong sản phẩm cháy sẽ có thêm CO và H2. Kết quả phân tích thành phần sản phẩm cháy không hoàn toàn ở ĐCĐT cho thấy rằng : tỷ số giữa hàm lượng hydro chưa cháy ( ) MH2 và hàm lượng oxyt carbon (MCO) có trong sản phẩm cháy hầu như không đổi và không phụ thuộc vào hệ số dư lượng không khí (λ).

Hệ số biến đổi phân tử

∆M là đại lượng đánh giá sự thay đổi số kmol của MCCT trước và sau khi nhiên liệu cháy, ta có. Ở ĐCĐT thực tế, MCCT tại thời điểm trước quá trình cháy bao gồm hỗn hợp cháy (M1) và khí sót (Mr).

QUÁ TRÌNH NẠP - XẢ

Như 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 được 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 được 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 lưu thông và vận tốc của piston cũng như ảnh hưởng của hàng loạt hiện tượng khí động khác nên áp suất của MCCT trong xylanh trong quá trình nạp-xả biến đổi rất phức tạp. 2.1-2 giới thiệu một ví dụ về đồ thị công thu được 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 hưởng không đáng kể đến tổng diện tích đồ thị công nên khi tính và vẽ chu trình, người ta thường qui ước áp suất của MCCT trong thời gian diễn ra quá trình xả và nạp là không đổi (H.

Áp suất của MCCT trong quá trình nạp-xả được đo bằng thiết bị có độ nhạy cao.

Nhiệt độ cuối quá trình nén (T c )

Tỷ số nén của động cơ xăng bị giới hạn chủ yếu bởi hiện tượng kích nổ ; còn tỷ số nén của động cơ diesel được quyết định chủ yếu bởi điều kiện đảm bảo cho nhiên liệu tự phát hoả.

Lượng tiêu thụ nhiên liệu giờ (G e ), [kg/.h]

QT - tổng số nhiệt đưa vào động cơ trong một đơn vị thời gian, [kJ/s]. Qmt - tổn thất nhiệt cho môi trường xung quanh do bức xạ, đối lưu và những tổn thất khác không thuộc các thành phần kể trên, [kJ/s]. Trong phương trình (2.7-1) không có thành phần tổn thất do ma sát hoặc tổn thất cơ học nói chung, bởi vì phần lớn lượng nhiệt phát sinh do ma sát đã bao hàm trong phần nhiệt tổn thất do làm mát, phần còn lại được tính vào tổn thất cho môi trường.

Lượng nhiệt tổn thất do làm mát có thể bao gồm các thành phần tổn thất do làm mát các bộ phận nóng của động cơ (piston, xylanh, nắp xylanh, vòi phun, turbine tăng áp, v.v), làm mát dầu bôi trơn, làm mát khí tăng áp, v.v. Tổn thất do cháy không hoàn toàn (Qkh) và tổn thất cho môi trường (Qmt) là hai thành phần rất khó xác định chính xác. Thông thường các thành phần trong phương trình cân bằng nhiệt được cho dưới dạng phần trăm và được biểu diễn bằng đồ thị Sankey (H.

Thanh truyền

• Momen tác dụng lên động cơ
• THIẾT KẾ KỸ THUẬT HỆ THỐNG NẠP – XÃ

Khi tăng tải tức tăng momen Me thì ne giảm, tại Memax thì ne = nM nếu tiếp tục tăng tải thì động cơ không còn momen dự trữ nữa. - Các gía trị d1 và d2 của xupáp được giới hạn bởi đường kính của xilanh D và cách bố trí xupáp trong buồng đốt. Ta không nên chọn lớn qua vì sẽ làm cản trở đường lưu thông khí dấn đến làm giảm hiệu suất đôt của động cơ.

- Khi khảo sát các quá trình nạp và xả, ta thấy tác dụng của mở sớm và đóng muộn các xupáp xả và nạp trên nguyên lý lợi dụng sự chênh lệch áp suất giữa bên trong và bên ngoài buồng đốt để giảm công chi phí trao đôi khí, khí đó sẽ làm tăng hiệu suất nạp và xả, nghĩa là nạp được đầy hơn và xả sạch hơn tiết diện lưu thông khí lớn nhất. - Xupáp mở sớm và đóng muộn sẽ kéo dài thời gian nạp hỗn hợp nhiên liệu và thoát khí xả, tiết diện thời gian sẽ tăng lên. - Đường kính xupáp, độ nâng cực đại hmax và pha phân phối chưa đủ dặc trưng cho sự làm việc của cơ cấu phân phối khí.

Ngoài các yếu tố trên, ta cần phải biết quy luật thay đổi tiết diện lưu thông của xupáp theo thời gian hay là tiết diện thời gian. - Chúng ta tiến hành thiết kế chắc diện của cam, nó phải thỏa mãn mở hoàn toàn xupáp và đóng một cách đột ngột, nhưng khi đó nó gây ra quán tính rất lớn cho nên khi tính toán biên dạng của cam phải thỏa mãn sao cho lực quán tính cơ cáu đòn đảy sinh ra trong giới hạn cho phép. - Loại bốn cung tròn được dung rất phổ biến, ta chọn loại biên dạng này để thiết kế cho cơ cấu phân phối khí.

- Vậy ta xác định được hai điểm trên đường tròn cơ sở của cam, điểm A tương ứng điểm bắt đầu mở xupáp, điểm B là khi đóng xupáp. - Như vậy biết được hC, ta dựng trên vòng tròn cơ sở độ nâng hC ta được điểm C nằm trên đường phân giác góc AOB. - Khi chế tao ta giảm vòng tròn cơ sở đi một khoảng là δ để tạo khe hở nhiệt, khe hở nhiệt còn có ở đuôi xupáp σ.

- Do biên dạng cam tạo bới các cung tròn có bán kính ρ1 # ρ2 nên quy luật biến thiên S khác nhau trên các cung ρ1 và ρ2. + SI tương ứng với cung tròn bán kính ρ1 là độ chuyển dời con đội khi trượt trên phần thứ nhất. + SII tương ứng với cung tròn bán kính ρ2 là độ chuyển dời con đội khi trượt trên phần thứ hai.