b.1. Ảnh hưởng của chất lượng hòa khí tới quá trình cháy
Khi = 0,8 - 0,9 thì góc đánh lửa sớm và thời gian toàn bộ quá trình cháy nhỏ nhất,
p
lớn nhất, công suất của động cơ lớn nhất (mức độ tỏa nhiệt cũng mãnh liệt nhất).
Khi hỗn hợp nghèo ( > 0,9) thì quá trình cháy bị kéo dài không ổn định, điểm áp suất cực đại lùi về sau, tốc độ tăng áp suất giảm
p
giảm vì mức độ tỏa nhiệt giảm, tính kinh tế và tính hiệu quả của chu trình kém. Khi tăng phải tăng đ tương ứng.
Hình 6.12. Ảnh hưởng của thành phần hòa khí α tới tốc độ lan màng lửa u
b.2. Ảnh hưởng của tia lửa điện tới quá trình cháy
Góc đánh lửa sớm đ
Giảm góc đánh lửa sớm: thì sát ĐCT hoặc sau ĐCT áp suất mới tách khỏi đường nén, lực tác dụng êm hơn nhiều nhưng hiện tượng cháy chủ yếu sau ĐCT, điểm áp suất cực đại lùi xa dần sau ĐCT vừa giản nỡ vừa cháy, công thu được của chu trình giảm - nhiệt độ rất cao, khí xả rất nóng. Không tận dụng hết năng lượng nên đông tốn nhiên liệu và bị yếu.
Hình 6.13. Ảnh hưởng của góc đánh lửa sớm tới quá trình cháy a. đ = 00; b. đ = 100; c. đ = 260 hợp lý; d. đ = 390
Tăng quá lớn đ thì làm công nén tăng, áp suất tăng lên khi piston tiếp tục đi lên, nên áp suất tăng rất lớn
p
tăng, công của chu trình giảm và tải trọng cơ học tăng. Do đó vừa hại máy vừa tốn công.
Vị trí đặt bugi
Hình 6.14. Ảnh hưởng v trí đặt bugi tới quá trình cháy J. Xu páp nạp; P. Xu páp ả; ε = 9; 99% tải; n= 1000 vòng/phút
Vị trí bugi A B C
Số octan yêu cầu 90 92 94
Hình 6.15. Các loại bugi a. Bugi nóng; b. bugi lạnh
Năng lượng đánh lửa
Để đảm bảo cho quá trình cháy được thực hiện bình thường cần đảm bảo tia lửa điện phải có đủ năng lượng để châm cháy hòa khí.
Tia lửa điện trong hệ thống đánh lửa truyền thống đều là tia lửa của dòng cảm ứng, phụ thuộc nhiều vào tốc độ động cơ, tăng tốc độ thì cường độ tia lửa yếu, thậm chí không xuất hiện, gây bỏ nổ ở tốc độ lớn, gây tích muội than, giảm công suất và hiệu suất động cơ gây khó khởi động.
Hệ thống đánh lửa bán dẫn khắc phục hoàn toàn hiện tượng bỏ lửa ở tốc độ cao, tuổi thọ tăng. Dễ khởi động khi trời lạnh, giảm cháy rớt, tăng công suất và hiệu suất động cơ.
b.3. Ảnh hưởng của tốc độ và phụ tải tới quá trình cháy
Số vòng quay n
Khi tăng số vòng quay, thời gian dành cho quá trình cháy giảm, chuyển động rối của hỗn hợp lại tăng do đó làm tăng tốc độ phản ứng cháy và phản ứng dây chuyền. Do đó khi tăng n thì i giảm.
Tăng n thì trong cùng thời gian trục khuỷu quay một góc lớn hơn. Ta có: 6n 360.n .60 τ i i i
Khi n tăng thì i giảm nhưng ti giảm chậm hơn so với mức độ tăng của n nên i
lại tăng. Thường i n. Như vậy khi tăng số vòng quay buộc phải tăng góc đánh lửa sớm tốt nhất.
Phụ tải
Khi giảm tải, đóng nhỏ bướm ga áp suất đầu và cuối quá trình nén giảm môi chất mới đi vào giảm đi trong khi lượng khí sót vẫn như cũ. Do đó trong quá trình vận chuyển va chạm phải khí trơ nhiều phản ứng dây chuyền chậm, tốc độ phản ứng chậm do đó i dài, i tăng và quá trình cháy kém ổn định hơn. Có cơ cấu điều chỉnh tự động góc đánh lửa sớm. Để khắc phục một phần khi tải nhỏ phải làm đậm hỗn hợp ( < 0,8 ÷ 0,9). Song như vậy không tránh khỏi kéo dài quá trình cháy, tốn nhiều nhiên liệu và bẩn môi trường.
b.4. Ảnh hưởng của tỷ số nén và loại buồng cháy
Tỷ số nén
Khi tăng tỉ số nén làm cho áp suất và nhiệt độ ở thời điểm bật tia lửa điện tăng lên, rút ngắn thời gian chuẩn bị cháy và tăng tốc độ cháy, do đó rút ngắn thời gian từ khi bật tia lửa đến khi đạt Pmax,
p sẽ tăng lớn hơn. Do đó khi cao đòi hỏi vật liệu chế tạo tốt hơn. c h V V 1
ε , khi Vh = const, tăng thì giảm Vc do đó c V
lm F
tăng lên, lượng hỗn hợp sát thành sẽ có nhiệt độ càng thấp hơn do đó tăng lượng nhiên liệu cháy rớt. Khi đó cần phải khuấy động mạnh hỗn hợp để sớm cháy hết hỗn hợp bên ngoài.
Kết cấu buồng cháy:
Kết cấu buồng cháy và bố trí bugi ảnh hưởng đến hình dạng và diện tích màng lửa, tốc độ di động của nó và do đó ảnh hưởng đến tốc độ tỏa nhiệt phản ánh qua
p
.
Kết cấu buồng cháy tạo xoáy lốc tốt sẽ làm tăng tốc độ cháy, tăng
p và giảm thời gian cháy rớt.
Kết cấu buồng cháy nhỏ gọn, bugi đặt giữa hoặc nhiều bugi làm quá trình cháy rút ngắn, tăng
p
và giảm thời gian cháy rớt. Buồng cháy kéo dài, bugi đặt bên,
p
nhỏ, tăng lượng hỗn hợp cháy rớt.
a b
c
Hình 6.9. Bu ng cháy
Hình 6.10. Bu ng cháy hình chậu