1 –Đặc tính ngồi; 2, 3, 4, 5 –Các đặc tính tốc độ bộ phận
9.3.2. Đường đặc tính tốc độ ngồi và bộ phận của động cơ diesel
Đặc tính tốc độ biểu thị cơng suất cực đại của động cơ tương ứng với từng số vịng quay của động cơ là đặc tính ngồi. Do cơng suất cực đại của động cơ Diesel theo số
vịng quay cịn phụ thuộc vào vịtrí tay điều khiển nhiên liệu cấp cho chu trình, nên đặc
tính ngồi cũng phụ thuộc vào sựđiều khiển đĩ. Đểphân tích các đặc tính của động cơ
Diesel, ta dùng các biểu thức sau: 1. . . . ( ) e ct i m N C g n kW (9-26) 2. . . ( ) e ct i m P C g MPa (9-27) 3. . . ( . ) e ct i m M C g N m (9-28) 4 1 ( / . ) . e i m g A g kW h (9-29) 5. . ( / ) nl ct G C g n kg h (9-30)
Trong đĩ: n – Tốc độ động cơ (v/ph); m – Hiệu suất cơ giới (m = 0,63 ÷ 0,93); i = Suất tiêu hao nhiên liệu chỉ thị; gct – Lượng nhiên liệu cấp cho chu trình (kg/chu trình); C1, C2, C3, A4, C5 – Các hằng số.
9.3.2.1. Đường đặc tính tốc độ ngồi của động cơ Diesel
Đặc tính ngồi của động cơ Diesel cĩ các loại sau:
Đặc tính ngồi tuyệt đối là đặc tính mà các thơng sốNe, Pe, Me đều đạt giá trị cực
đại tại mỗi số vịng quay n, khi ở vị trí cực đại của thanh răng bơm cao áp.
Đặc tính này chỉthu được khi khảo nghiệm động cơ trên băng thử, trên thực tế khơng xảy ra.
Đặc tính tốc độ bộ phận là các hàm số biểu diễn quan hệ giữa các thơng số Ne, Pe, Me theo tốc độđộng cơ khi ở hành trình giảm dần của cơ cấu cung cấp nhiên liệu. Đặc tính ngồi theo cơng suất thiết kếlà đặc tính tốc độ trong đĩ cơ cấu điều khiển
được giữở vị trí đạt cơng suất thiết kế tại số vịng quay thiết kế.
Đặc tính gới hạn bơm cao áp là đặc tính ngồi mà tay điều khiển bơm cao áp ở vị trí giới hạn lớn nhất.
Đặc tính nhảkhĩi đen là đặc tính tốc độtrong đĩ với mỗi giá trị tốc độđộng cơ n, cơ
cấu điều khiển bơm cao áp đều ở vị trí bắt đầu nhảkhĩi đen trong khí xả.
Hiệu suất chỉ thị i của động cơ Diesel khi chạy theo đặc tính ngồi phụ thuộc hệ
sốdư lượng khơng khí , tỷ sốtăng áp suất khi cháy , khối lượng riêng của khơng khí nạp vào động cơ k và tốc độ n của động cơ. Ảnh hưởng của bản thân tốc độ n và khối
lượng riêng của khơng khí k đến i thường khơng nhiều, mà chủ yếu chúng gây ảnh
hưởng tới và tỷ sốtăng áp khi cháy.
138 nhiên liệu cấp cho chu trình của bơm cao áp lại hơi tăng khi tăng tốc độn do tăng tiết
lưu và giảm rị nhiên liệu. Sự biến động của v và gct khi thay đổi n làm cho hơi giảm
khi tăng tốc độn, qua đĩ ảnh hưởng xấu tới quá trình cháy. Lượng nhiên liệu cấp cho chu trình gct bị giảm khi giảm n sẽ kéo theo giảm Pi, gây ảnh hưởng xấu tới đặc tính tốc
độ. Người ta dùng cơ cấu đặc biệt đặt trên bơm cao áp để hiệu chỉnh đặc tính tốc độ của
bơm.
Động cơ Diesel tăng áp, sự thay đổi của khối lượng khơng khí nạp vào động cơ
cịn phụ thuộc khối lượng riêng của khơng khí k. Khi giảm tốc độ n, giá trị của k sẽ
giảm càng nhanh nếu Pk ở chếđộ định mức càng lớn. Vì vậy động cơ Diesel tăng áp sẽ làm tăng khi tăng n. Cịn tỷ số tăng áp suất khi cháy sẽtăng khi giảm n vì lúc ấy sẽ làm tăng thời gian cháy trễ. Thực nghiệm chỉ ra rằng nếu áp suất Pk càng giảm mạnh khi giảm n sẽ làm cho tăng càng nhiều. Ảnh hưởng tổng hợp của và khi động cơ Diesel
chạy theo đặc tính ngồi như sau: i sẽtăng khi tăng n nhưng tỷ số i/ sẽ giảm.
Khi chọn bơm cao áp cho động cơ Diesel, thường cĩ một lượng dự trữ vềlưu lượng
để cĩ thể dùng cùng một loại bơm cho các động cơ Diesel cĩ mức độcường hố khác nhau về cơng suất và để bù trừ việc giảm gct do mịn piston xylanh bơm cao áp gây ra.
Nếu khơng cĩ biện pháp đặc biệt, khi đạp chân ga cĩ thểlàm tăng gct tới mức làm cho nhiên liệu cháy khơng hết. Do đĩ trên bơm cao áp phải đặt vít hạn chế vị trí lớn nhất của
thanh răng bơm cao áp.
Như vậy, cơng suất và áp suất cĩ ích trung bình lớn nhất của động cơ Diesel trong
sử dụng thực tế phụ thuộc vào vị trí hạn chế của thanh răng bơm cao áp. Tất cả các
đường đặc tính tốc độ khác khi giữkhơng đổi vị trí của cơ cấu điều khiển bơm cao áp để cơng suất động cơ thấp hơn so với các đặc tính ngồi kểtrên được gọi là đặc tính bộ
phận.
9.3.2.2. Đặc tính bộ phận của động cơ Diesel
Đặc tính bộ phận của động cơ Diesel khơng tăng áp với các vị trí khác nhau của
cơ cấu điều khiển thanh răng bơm cao áp cĩ dạng tương tự như đặc tính ngồi. Ở đặc tính bộ phận với gct nhỏ hơn so với đặc tính ngồi sẽ làm cho mơi chất mới được sấy
nĩng ít hơn, nhờđĩ làm tăng khối lượng mơi chất nạp vào xilanh. Do đĩ giảm gct sẽ làm
tăng i chút ít. Đặc điểm kể trên của i cũng thể hiện trên đặc tính bộ phận của động cơ tăng áp dẫn động cơ khí.
Động cơ Diesel tăng áp tua bin khí khi chuyển sang đặc tính bộ phận sẽ làm giảm nhiệt độ và tốc độ dịng khí xả, do đĩ
làm giảm áp suất và số lượng khơng khí do máy nén cấp cho
động cơ, vì vậy đã làm cho tăng chậm khi chuyển sang đặc tính bộ phận. Ngồi ra, nếu Pk càng cao ở đặc tính ngồi địi
hỏi gct càng lớn, khi chuyển sang đặc tính bộ phận gct giảm càng nhiều sẽ làm giảm chất lượng phun và hình thành hồ khí.
Do đĩ cĩ thể làm giảm i khi chạy với gct nhỏ.