- A: diện tích bề mặt buồngđốt (m2) được tính bằng công thức:
1 dQht dQhrdpp d
4.4 Áp suất theo góc trục khuỷu
Trường áp suất là kết quả của các quá trình di chuyển mặt phẳng pit tông và sự nổ xảy ra. Hình 4.7 biểu diễn đáp ứng áp suất trong buồng cháy theo góc quay của trục khuỷu. Đồ thị trên biểu diễn áp suất trong lòng xylanh cho ta thấy được sự thay đổi của áp suất theo từng góc quay của trục khuỷu tương ứng với từng chu kỳ hoạt động. Ta thấy đồ thị trên mô tả biên dạng là hoàn toàn phù hợp cho động cơ thực.
Đồ thị 4.7 thể hiện ảnh hưởng của góc nghiêng của cổ góp nạp lên thông số quan trọng nhất của động cơ là áp suất, theo đó, giả trị đỉnh của áp suất là 0.8Mpa đối với góc nghiêng ban đầu và 1.1Mpa đối với góc nghiêng sau khi cải tiến. Từ kết quả đường cong P-V trong toàn bộ chu trình của động cơ đốt trong, ta có thể tính mô-men xoắn, công suất, hiệu suất bằng mô phỏng trên Matlab.
Hình 4.26Đáp ứng áp suất trong buồng cháytheo góc quay của trục khuỷu
Từ đồ thị áp suất, suốt kỳ nạp, áp suất gần như là hằng số. Cuối kỳ nén và đầu kỳ nổ, áp suất tăng đạt ngưỡng 1.1 MPa. Áp suất buồng xy lanh tăng ngay sau thời gian đánh lửa phù hợp thực nghiệm. Dựa vào đáp ứng của đồ thị áp suất, ta thấy rằng đường đáp ứng là một đường cong trơn, không gấp khúc, điều nay có nghĩa là bước thời gian dùng cho phân tícháp suất là phù hợp, nghiệm áp suấthội tụ tốt, giá trị liên tục không bị gián đoạn hay gấp khúc quá trình tính toán các hệ số sẽ dễ dàng hơn. Tại kỳ nạp, áp suất hầu như không tăng, giá trịáp suất tương đối nằm ở mức 0 Pa, điều này phù hợp với thực tế, do trong kỳ nạp, không khí chỉ lưu thông và không có sự cháy xảy ra, không khí lưu thông vào thành bình khi pit tông đi xuống, áp vẫn cân bằng với áp bên ngoài, áp suất tương đối không tăng, sau kỳ nổ, kỳ xả diễn ra, không khí nóng được đẩy ra ngoài, áp suất buồng cháy giảm xuống.
Áp suất chính là thông số liên quan trực tiếp đến mô men xoắn của trục khủy, dẫn đến công suất động cơ. Lương áp suất sẽ được tích phân theo bề mặt đỉnh pit
tông, tạo thành lực đơn có hướng, lực này sẽ thông qua thanh truyền và truyền xuống tay đòn của trục khủy, gây ra mô men xoắn. Tùy theo số vòng quay mà ta có đáp ứng công suất tương ứng. Việc cải thiện áp suất được thực hiện bằng cách cải thiện mật độ phân bố khí-xăng trong lòng xy lanh, và vấn đề này sẽ được giải quyết bằng việc cải thiện tỉ số xoáy lốc và xoáy cuộn.