Theo phân tích và tính toán ở trên, trong chế độ thay đổi tải đặc biệt là chế độđóng tải hoặc tăng tốc đột ngột động cơ làm việc với hệ số dư lượng không khí rất thấp. Quá trình cháy thiếu không khí sẽ làm cho chất lượng giảm xuống làm xấu các thông số chỉ thị và có ích của động cơ. Việc cấp khí bổ
sung cho tuabin tăng áp vào thời điểm này có thể cải thiện chất lượng làm việc cũng như các thông số công tác của động cơ khi hoạt động ở các chế độ
này.
Ngày nay, cùng với sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ thông tin và
điều khiển học, việc điều khiển tự động cấp khí bổ sung cho tăng áp khi thay
đổi tải đột ngột là phương án hoàn toàn có cơ sở khoa học và thực tiễn. Lượng không khí bổ sung có thể xác định bằng công thức:
Gbổsung = Gcầnthiết - Gtứcthời (3.36) Trong đó:
Gtứcthời = Gk - được xác định theo công thức (3.15)
Gcầnthiết =αgiớihạn. gct. Lo (3.37) Lo - Lượng không khí lý thuyết cần thiết đốt cháy hoàn toàn 1 kg nhiên liệu,
được xác định theo loại nhiên liệu của động cơ Diesel;
gct - Lượng nhiên liệu cấp cho chu trình tính theo công thức (3.7)
αgiớihạn- là hệ số dư lượng không khí mà ở đó động cơ đốt cháy hoàn toàn nhiên liệu được tính theo chế độ làm việc ổn định của động cơ.
Việc xác định thời điểm bắt đầu quá trình chuyển tiếp (bao gồm cả thay
đổi tải ngoài Mc hoặc tăng đột ngột thanh răng bơm cao áp) sẽ do cảm biến thanh răng đảm nhiệm. Mỗi một thay đổi của vị trí thanh răng sẽ làm thay đổi
điện trở của cảm biến tạo ra tín hiệu tương tự gửi tới vi xử lý chính. Đây là thông tin quan trọng phản ánh sự thay đổi mức tải của động cơ.
Việc xác định thời điểm kết thúc quá trình chuyển tiếp sẽ do cảm biến tốc
độ trục khuỷu của động cơ đảm nhiệm. Mức độ dao động của vòng quay trục khuỷu tạo ra tín hiệu xung sau khi xử lý qua vi xử lý phụ gửi tới vi xử lý chính. Đây là thông tin quan trọng phản ánh mức độ dao động ổn định của vòng quay động cơ. Đối với mỗi động cơ cụ thể, chất lượng hoạt động ổn định của hệ thống tự động điều chỉnh (bộ điều tốc) được đánh giá bằng mức độ dao động ψ của vòng quay: ∆ (3.38) Trong đó: ∆ωε : Biên độ dao động tốc độ góc ωo : Tốc độ góc của động cơở chế độổn định
Quá trình chuyển tiếp được coi là kết thúc khi: Δωtt≤Δωđm
- Việc xác định lượng không khí nạp tức thời trên đường ống nạp Gk, lượng không khí nạp cần thiết cho chu trình Gkct cũng như lượng không khí cần bổ
sung Gbs nhờ vào cảm biến lưu lượng, cảm biến áp suất, cảm biến tốc độ và cảm biến vị trí thanh răng trên cơ sở thực nghiệm để tìm ra mối quan hệ giữa lưu lượng cần thiết Gkct theo tốc độđộng cơ nđc và lượng nhiên liệu Gnl.
+ Nội suy mối quan hệ giữa Gkct giá trị Gkct, Gnl, nđc:
Từ giá trị Gktt đo được tại thời điểm tức thời trên đường ống nạp, so sánh với Gkct tương ứng với Gnl và nđc , bộ cảm biến sẽ xác định độ mở của van điện từ
(diện tích xupáp van F van) và thông qua tầng công suất điều khiển mở van cấp khí với lưu lượng khí bổ sung:
Gbs = Gkct− Gktt (3.39)
Để xác định được tiết diện lưu thông xupáp van ta dùng phương trình liên tục:
Gbs= Fvan.v.ρ (3.40)
v- vận tốc của dòng không khí, được xác định từ phương trình liên tục. Từ đó diện tích xupáp van điện từ được xác định theo công thức sau:
∆ (3.41)
Trong đó: mbs - khối lượng không khí thông qua xupáp van [m3/s]
ΔP - Độ chênh áp suất trước và sau xupáp van [KG/cm2]
CHƯƠNG 4
LẬP CHƯƠNG TRÌNH TÍNH TOÁN CẢI THIỆN SỰ HOẠT ĐỘNG CỦA TỔ HỢP TUABIN TĂNG ÁP KHI ĐỘNG CƠ DIESEL LÀM VIỆC Ở CHẾ ĐỘ CHUYỂN TIẾP BẰNG PHƯƠNG PHÁP CẤP KHÍ
BỔ SUNG
Sử dụng phần mềm mô phỏng hoạt động của tổ hợp tuabin tăng áp khi động cơ diesel làm việc ở chế độ chuyển tiếp từ đó đánh giá tính đáp ứng của tuabin.