4. Kiểm tra và điều chỉnh bơm cao áp
10.6.1.Xác định công suất chỉ thị
Công suất chỉ thị có thể đo bằng áp suất chỉ thị trung bình pi thông qua đồ thị công chỉ thị hoặc đồ thị công khai triển. Sau khi biết pi dựa vào công thức sau để xác định công suất chỉ thị của động cơ:
Ni=13,1 D2 .S.k.i.n.pi (10.2) Trong đó: Trong đó:
Ni- công suất chỉ th, kW; D- đường kính xilanh, m;
S - hành trình pittông, m;
k - hệ số kỳ; k = 0.5 đối với động cơ 4 kỳ k = 1- động cơ 2 kỳ
n- tốc độ động cơ, vg/ph i - số xilanh
pi - áp ssuất chỉ thị trung bình, kG/cm2
Đối với 1 xilanh, giá trị 13,1D2S.k = C2 là giá trị không đổi nên công thức trên có thể viết:
Ni= C2nipi (10.3)
Để xác định áp suất chỉ thị trung bình, thường người ta sử dụnh thiết bị đo chỉ thị - Inđicator có lò xo xoắn hoặc lò xo thanh. Inđicator lò xo xoắn có thể sử dụng đối với động cơ có vòng quay nhỏ hơn 300 vg /ph. Còn Inđicator lò xo thanh sử dụng với động cơ có vòng quay lớn hơn 1000 vg /ph. Điều cần lưu ý khi sử dụng Inđicator lò xo thanh là: đồ thị công đo được có kích thước bé nên khi xác định pi sẽ không chính xác, dẫn đến giá trị Ni cần xác định có sai số. Vì vậy đố với các động cơ trung bình và cao tốc người ta chỉ dùng Inđicator để đo áp suất nén p0 (khi ngừng cấp nhiên liệu cho từng xilanh một) và áp suất cháy cực đại pz mà thôi.
Khi xác định công suất chỉ thị bằng Inđicator thường người ta sử dụng pittông có dường kính nhất định còn lò xo thì căn cứ vào áp suất cháy cực đại của động cơ để chọn. Trên đầu mỗi lò xo có in số, biểu thị tỷ lệ xích của lò xo đối với pít tông có đường kính các đường kính khác nhau. Ví dụ với Inđicator Maigak -50 với pít tông có đường kính 20,27mm (1mm tương đương với áp lực 1kG/cm2), việc chọn lò xo tuân thủ theo bảng 1.1. Bảng 1.1. Chọn lò xo Inđicator Maigak - 50 Số lò xo 6 5 `4 3,5 3 2,5 2 1,5 Tỷ lệ xích lò xo, mm/MPa 11,77 9,81 7,85 6,87 5,89 4,9 3,92 2,94 mm/(kG/cm2) (1,2) (1,0) (0,8) 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 áp suất cực đại cho phép MPa 4 5 6 7 8 10 1.25 15 kG/cm2 (40) (50) (60) (70) (80) (100) (125) (150)
Thường, lò xo được chọn với áp suất cực đại cho phép lớn hơn so với áp suất cháy của động pz, Ví dụ: khi pz= 60 kG/cm2thì chọn lò xo có số là 3,5 (vì lúc đó áp suất cực đại cho phép của lò xo là 70 kG /cm2)
Áp suất chỉ thị trung bình pi được xác định theo công thức (10.4):
pi = (10.4) Fg - diện tích đồ thị công, mm2
lg - chiều dài đồ thị công, mm;
m tỷ lệ xích của lò xo, mm/MPa hoặc mm /kG/cm2
Hình 10.23. Đồ thị công để xác định pi
Khi xác định pi cho mỗi đồ thị công, cần tiến hành 3 lần, sau đó lấy giá trị trung bình cộng của 3 lần đó để nâng cao độ chính xác của pi. Sau đó lấy giá trị pi trung bình cho toàn bộ động cơ, rồi đưa vào công thức (10.2) để tính công suất chỉ thị của động cơ.
Diện tích đồ thị công được đo bằng máy đo diện tích, kết quả thu được qua máy đo diện tích có thể kiểm tra bằng diện tích đường tròn trên các tấm cho trước ứng với Inđicator hoặc bằng diện tích hình chữ nhật trên giấy kẻ li cùng với tỷ lệ xích của máy đo.
Trường hợp không có máy đo diện tích, xác định pi theo phương pháp chia nhỏ như sau (xem ở hình 10.23): chia chiều dài lg thành 10 phần đều như nhau; và ở điểm giữa mỗi đoạn xác định y1 ; y2 ; y3... y10. Khi đó sẽ là:
pi = (10.5) p y1 V pi lg y2 y3 Fg y4 y5 y6 y7 y8 y9 y10
Kết quả của phương pháp chia nhỏ này có mức độ chính xác vừa đủ, cho phép sử dụng được.
Trong những năm gần đây, người ta sử dụng thiết bị đo điện tử tự động cho các động cơ tàu thuỷ (ví dụ thiết bị đo của hãng ACEA, MTU…). Những thiết bị kiểu này thông qua những phần tử cảm ứng bố trí trong động cơ sẽ nhận được các tín hiệu cần thiết để cho ta giá trị áp suất chỉ thị trung bình và công suất chỉ thị; Các giá trị này được hiện thị lên màn hình hoặc được ghi lại trên các băng ghi cho người sử dụng biết. Ngoài ra thiết bị đo tự động còn cho biết các giá trị pz; p0 và . Hiện nay, mặc dù giá thành cao, cấu tạo phức tạp... các thiết bị đo tự động này đã được sử dụng trên một số tàu thuỷ để xác định công suất chỉ thị của động cơ. Đặc biệt, với sự phát triển mạnh của công nghệ thông tin ngày nay thì việc xác định công suất chỉ thị và các thông số trạng thái của quá trình công tác không phải là việc làm khó khăn của các hãng chế tạo động cơ nữa. Các động cơ được chế tạo với các ECU điều khiển, thông qua máy vi tính, tất cả các thông số sẽ được hiển thị trong quá trình động cơ làm việc.