b, Sơ đồ hệ thống và nguyờn lớ làm việc
2.4.2. Dựng đồ thị cụng chỉ thị của chu trỡnh cụng tỏc
a. Khỏi quỏt
Đồ thị cụng chỉ thị là đồ thịu biểu diễn cỏc quỏ trỡnh của chu trỡnh cụng tỏc xảy ra trong xy lanh động cơ trờn hệ toạ độ P – V. Tiến trỡnh dựng đồ thị được chia làm hai bước: Dựng sơ bộ đồ thị lý thuyết và điều chỉnh. Đồ thị cụng chỉ thị lý thuyết được xõy dựng trờn kết quả của việc tớnh toỏn
chu trỡnh cụng tỏc khi chưa kể đến cỏc yếu tố ảnh hưởng của quỏ trỡnh làm việc thực tế trong động cơ.
Đồ thị cụng chỉ thị hiệu chỉnh khi đó kể đến cỏc yếu tố ảnh hưởng như gúc đỏnh lửa sớm, gúc mở sớm và đúng muộn cỏc xu pỏp cũng như ảnh hưởng của sự thay đổi thể tớch khi chỏy.
b. Dựng đồ thị cụng chỉ thị lý thuyết
Ở đồ thị cụng chỉ thi lý thuyết, ta thấy chu trỡnh thực tế bằng chu trỡnh kớn a-c-z-b-a. Trong đú quỏ trỡnh chỏy nhiờn liệu được thay bằng quỏ trỡnh cấp nhiệt đẳng tớch c-y và cấp nhiệt đẳng ỏp y- z, quỏ trỡnh trao đổi khớ được thay bằng quỏ trỡnh rỳt nhiệt đẳng tớch a-b. thứ tự tiến hành dựng đồ thị được tiến hành như sau:
Thống kờ giỏ trị của cỏc thụng số đó tớnh ở cỏc quỏ trỡnh như ỏp suất khớ thể ở cỏc điểm đặc trưng Pa,Pc, Pz,Pb, chỉ số nộn đa biến trung bỡnh n1, chỉ số dón nở đa biến trung bỡnh n2, tỷ số nộn ε, thể tớch cụng tỏc Vh, thể tớch buồng chỏy Vc và tỷ số dón nở sớm ρ.
Dựng hệ tọa độ P- V với gốc tọa độ 0 trờn giấy kẻ ly và theo một tỷ lệ xớch chọn trước của thể tớch và ỏp suất, xỏc định cỏc điểm a(Pa, Va), c(Pc, Vc), z(Pz, Vz) và b(Pb,Va). h1 10,5 10, 4934 c V V ε = = − − = 0,052 [dm3]; c z V
V = ρ. = 1.0,052 = 0,052 [dm3], ( vỡ động cơ xăng khụng tăng ỏp nờn tỷ số dón nở sớmρ = 1)
Phương phỏp lập bảng dựa vào phương trỡnh của quỏ trỡnh nộn và dón nở đa biến.
Với quỏ trỡnh nộn đa biến, ta cú: 1 n1
a a n n nV p V p = ,
Với quỏ trỡnh dón nở đa biến, ta cú: 2 n2
a b n d dV p V p = ,
trong đú: pn, pd, Vn và Vd là cỏc giỏ trị biến thiờn của ỏp suất và thể tớch trờn đường nộn và dón nở. Ta cú thể đưa cỏc phương trỡnh về dạng:
11 1 . n a n p e p = và 2 2 . n b d p e p = , trong đú: n a V V e1 = và d a V V
e2 = là những chỉ số biến thiờn ( với động cơ xăng Cỏc giỏ trị ỏp suất trờn đường nộn và gión nở được giới thiệu trong bảng 2.1.
Bảng 2.2 Xỏc định cỏc điểm trờn đường nộn và dón nở đa biến.
Thứ tự cỏc điểm e1= e2 d a n V e V V = = 1 pn =p ea. 1n1 pd =p eb. n22 1 1 0.5454 0.0838 0.42 2 1.0474 0.5207 0.0892 0.4446 3 1.0995 0.4960 0.0954 0.4719 4 1.157 0.4713 0.1023 0.5025 5 1.2209 0.4467 0.1101 0.5368 6 1.2923 0.4220 0.1190 0.5757 7 1.3725 0.3973 0.1293 0.6199 8 1.4633 0.3727 0.1411 0.6708 9 1.5671 0.3480 0.1550 0.7298 10 1.6866 0.3233 0.1714 0.7988 11 1.8259 0.2987 0.1911 0.8807 12 1.9903 0.2740 0.2151 0.97930 13 2.1872 0.2493 0.2448 1.0997 14 2.4273 0.2246 0.2824 1.2501 15 2.7267 0.2000 0.3311 1.4424 16 3.1104 0.1753 0.3966 1.6959 17 3.6196 0.1506 0.4882 2.0436 18 4.3282 0.1260 0.6237 2.5463 19 5.3819 0.1013 0.8406 3.3288 20 7.1136 0.0766 1.2319 4.6915 21 10.5 0.0520 2.1002 7.5737
Sau khi tớnh toỏn, để thuận tiện cho việc vẽ và kiểm tra đồ thị ta chọn tỷ lệ xớch như sau: Chọn àP = 0,0168[MPa/mm], àV = 0,001327 [dm3/mm].
Về phớa dưới trục hoành đồ thị cụng p – V vẽ nửa vũng trũn Brớch đường kớnh AB bằng khoảng cỏc từ ĐCT tới ĐCD trờn đồ thị p –V, về phớa điểm chết dưới, xỏc định điểm 0’ sao cho: oo’= 00’ =
b) Hiệu chỉnh đồ thị cụng chỉ thị lý thuyết thành đồ thị cụng chỉ thị thực tế . Hiệu chỉnh đồ thị cụng chỉ thị lý thuyết thành đồ thị cụng chỉ thị thực tế khi kể đến cỏc yếu tố ảnh hưởng như gúc đỏnh lửa sớm: Gúc mở sớm hay gúc đúng muộn xupỏp cũng như ảnh hưởng của sự thay đổi thể tớch khi chỏy. Để dựng đồ thị cụng chỉ thị thực tế a’-c’-c”-z’-b’-b”-a’, ta gạch bỏ cỏc diện tớch I,II,III và IV trong đồ thị cụng chỉ thị lý thuyết.
Diện tớch I do việc đỏnh lửa sớm gõy ra. Khi đú một phần hỗn hợp bị chỏy sớm nờn ỏp suất của quỏ trỡnh nộn thực tế "
c
p ( ứng với điểm c’’) lớn hơn ỏp suất cuối quỏ trỡnh nộn thuần tỳypc (ứng với điểm c). Điểm c’ được xỏc định theo gúc đỏnh lửa sớm và nhờ vũng trũn Brớch (00'= AB.λ/4). Điểm c” được xỏc định theo quan hệ sau:
"
c
p = (1,15ữ1,25)pc, chọn "
c
p = 1,2pc=1,2.2,1 = 2,52 [MPa].
Diện tớch II xuất hiện do quỏ trỡnh chỏy xảy ra với thể tớc tăng dần trong khi lượng hỗn hợp chỏy và tốc độ tỏa nhiệt của phản ứng chỏy giảm dần. Kết quả là ỏp suất trong xy lanh động cơ thay đổi từ từ theo một đương cụng liờn tục và giỏ trị của ỏp suất lớn nhất '
z
p nhỏ hơn giỏ trị pz ở chu trỡnh lý thuyết. Giỏ trị của pz' được xỏ định trong khoảng sau:
pz' = (0,85ữ0,90).pz, chọn pz'= 0,87pz= 0,87.7,5643 = 6,58 [MPa]. Dựng điểm b” ở giữa đoạn thẳng a-b. Từ a và r, kẻ cỏc đường song song với trục hoành. Chọn điểm b''' trờn đường thải cưỡng bức sao cho đường cong khụng bị gấp khỳc. Dựng điểm r” theo gúc đúng muộn của xupỏp thải (50) nhờ vũng trũn Brớch. Vẽ đường cong lượn đều từ r” lờn r và đường
[ ]372.0, 262 372.0, 262 24,366 4 = mm 4 ABλ =
cong lượn đều qua cỏc điểm b’, b”, b”’ sao cho cỏc đường cong ấy khụng bị góy khỳc , Từ đú ta cú đồ thị cụng chỉ thị thực tế của chu trỡnh cụng tỏc.
CHƯƠNG 3
KHAI THÁC HỆ THỐNG NHIấN LIỆU CỦA ĐỘNG CƠ 1MZ-FE 3.1. Giới thiệu về hệ thống EFI
Động cơ Toyota 1MZ-FE sử dụng hệ thống phun nhiờn liệu điện tử (EFI) hệ thống này cú cỏc ưu điểm chớnh là cỏc thụng số được đo và kiểm soỏt được đưa vào xử lý cho quỏ trỡnh cung cấp nhiờn liệu và bảo vệ động cơ nhiều hơn (lượng khụng khớ nạp, nhiệt độ nước làm mỏt, tốc độ xe...). Cỏc đại lượng vật lý được đo với nguyờn lý hiện đại, độ chớnh xỏc cao, cụng cụ xử lý điều khiển hiện đại và chớnh xỏc cao.
Đặc điểm chớnh của hệ thống cung cấp nhiờn liệu trờn động cơ 1MZ-FE là: -Phun đa điểm, phun giỏn tiếp (vũi phun đặt trước xu pỏp nạp). Ưu điểm so với cỏc loại động cơ cú hệ thống phun nhiờn liệu điện tử trực tiếp là khụng đũi hỏi khắt khe về thời điểm phun. Kết cấu đơn giản và dễ sử dụng hơn.
-Lưu lượng khụng khớ đo trực tiếp nhờ cảm biến lưu lượng khụng khớ kiểu van lật.
-Điều khiển qua ECU, theo phương phỏp hiệu chỉnh phản hồi tỷ lệ khụng khớ nhiờn liệu, từ tớn hiệu cảm biến oxy.
Hệ thống làm nhiệm vụ cung cấp hoà khớ (hỗn hợp xăng và khụng khớ) sạch đồng đều về số lượng và thành phần vào cỏc xi lanh của động cơ theo yờu cầu về tốc độ và tải của mỏy.
Hệ thống bao gồm 3 phần cơ bản: nhiờn liệu, dẫn nạp khụng khớ và điều khiển điện tử.