i. ảnh h−ởng của tốc độn và phụ tải động cơ
4.4.1.3. Những nhân tố ảnh h−ởng đến chỉ số giãn nở đa biến trung bình n
Trong quá trình giãn nở bất kỳ yếu tố nào làm tăng cháy rớt sẽ làm giảm n2, còn làm tăng mất nhiệt của môi chất sẽ làm cho n2 tăng. Những yếu tốc gây ảnh h−ởng lớn tới chỉ số
giãn nở đa biến trung bình n2 gồm có: tốc độ và phụ tải của động cơ, kích th−ớc xi lanh, trạng thái nhiệt của động cơ, chất l−ợng và diễn biến quá trình cháy….
Tốc độ động cơ n.
Nếu tăng tốc độ động cơ sẽ làm giảm số nhiệt l−ợng từ môi chất tản cho bên ngoài qua truyền nhiệt và rò khí (vì giảm thời gian tiếp xúc giữa môi chất và thành xi lanh cũng nh− thời gian rò khí của mỗi chu trình ) , trong khi đó đối với động cơ điêden lại tăng thời kỳ cháy rớt khiến môi chất đ−ợc nhận nhiệt càng nhiều hơn, kết quả sẽ làm giảm n2. Nếu giảm tốc độ n sẽ cho kết quả ng−ợc lại đối với n2. Biến thiên của n2 có dạng hàm bậc nhất: n2 = a – bn. Trong đó: a,b - là hằng số, còn n - tốc độ động cơ.
Động cơ xăng cũng có xu h−ớng t−ơng tự, n2 cũng giảm khi tăng n (hình4.23), nh−ng sự thay đổi của n2 theo n của động cơ xăng có những đặc điểm riêng đặc biệt khi động cơ hoạt động ở toàn tải hoặc sát toàn tải. Trong phạm vi tốc độ thấp (từ 1000 ữ
1600 vòng/ phút) giá trị n2 giảm t−ơng đối nhanh khi tăng n, khi v−ợt quá 1800 vòng/ phút n2 không những không giảm mà có chiều gia tăng khi tăng n, vì ở tốc độ này vận động rối loạn (xoáy lốc) của dòng khí trong buồng cháy đ−ợc gia tăng làm giảm cháy rớt, gảim tổn thất nhiệt cho thành xi lanh và giảm rò khí.
Phụ tải của động cơ
Phụ tải của động cơ có ảnh h−ởng tới n2 trên hai mặt:
Hình4.23
- Khi tăng tải, một mặt do nhiệt độ và áp suất môi chất trong quá trình giãn nở đều tăng, do đó làm tăng chênh áp và tăng chênh nhiệt độ giữa môi chất và môi tr−ờng xung quanh, qua đó làm tăng phần nhiệt tổn thất qua truyền nhiệt và rò khí.
- Mặt khác, tăng tải với động cơ đieden là tăng l−ợng nhiên liệu cấp cho chu trình, qua đó làm giảm hệ số d− l−ợng không khí α và làm tăng cháy rớt trên đ−ờng giãn nở, vì vậy làm tăng phần nhiệt cấp cho động cơ trong quá trình giãn nở.
Đối với động cơ điêden đặc biệt động cơ đieden cao tốc ảnh h−ởng thứ hai rõ rệt hơn, vì vậy khi tăng tải, môi chất đ−ợc nhiệt nhiều hơn do đó làm giảm n2 (hình4.25) 1- áp suất cuối quá trình dãn nở pb; 2- Chỉ số dãn nở đa biến trung bình n2;
Đối với động cơ xăng, hai ảnh h−ởng trên t−ơng đ−ơng nhau, nên bù trừ lẫn nhau. Khi mở 50% đến 100% b−ớm ga hầu nh− giữ nguyên không đổi. Nh−ng khi giảm tải từ 50% xuống 20% độ mở b−ớm ga n2 có xu h−ớng tăng đạt tới cực đại, nếu mở nhỏ hơn 20% thì n2 lại giảm xuống.
Kích th−ớc xi lanh
Nếu Vh = const mà giảm ( )
D S (tr−ờng hợp ( ) D S >1 ), sẽ làm giảm ( ) h lm V F , mức độ tản nhiệt từ môi chất cho thành xi
lanh sẽ làm giảm qua đó làm giảm n2. Nếu gĩ− D S = const mà giảm Vh, sẽ làm tăng ) ( h lm V F
khiến môi chất tản nhiệt nhiều hơn qua đó làm tăng n2.
Cấu tạo buồng cháy
Buồng cháy có tỉ số ( )
c lm V F
càng nhỏ, tản nhiệt càng khó, làm giảm n2 (ví dụ buồng cháy thống nhất của động cơ điêden, buồng cháy bán cầu, buồng cháy hình chêm của động cơ xăng), ng−ợc lại sẽ làm tăng n2 (ví dụ buồng cháy xoáy lốc và buồng cháy dự bị của động cơ điêden)
Hình4.25