Hình 3 .3Tỷ lệ trượt và lực trượt
Hình 3.26 :Đường cong lực ma sát của nhóm piston trong chế độ vận hành
Hình 3.26:Đường cong lực ma sát của nhóm piston trong chế độ vận hành.
Hình 3.27:Ma sát vịng piston như một hàm của tải trước
Sự cân bằng khối lượng
Sự cân bằng khối lượng là thuật ngữ dùng để đề cập đến các biện pháp dùng để cân bằng một phần hoặc hoàn chỉnh lực và thời gian quay vòng . Để cải tiến sự
tiện nghi, sự cân bằng lớn hơn được sử dụng trong nhiều động cơ xe hơi. Tổn thất do ma sát của sự cân bằng khối lượng đang bị ảnh hưởng bởi :
Hình 3.28:Cân bằng của khối lượng phụ lực tạo trong động cơ 4 xy lanh
So sánh các khái niệm tàu van
• Sự tác động của khối lượng,thời gian cân bằng , chỉ số và tốc độ của bánh răng • Chỉ số , thiết kế, đường kính của ổ trục
• Tổn thất trong ổ cứng của các yếu tố cân bằng khối lượng
Sự cân bằng của khối lượng phụ lực tạo trong động cơ 4 xy lanh đòi hỏi 2 chiếc bánh răng quay gấp đôi tốc độ trục khuỷu và do các yêu cầu giới hạn về điều kiện trong quá trình ma sát .Sự cân bằng khối lượng đã được quy định trong động cơ 4 xy lanh ,các giá trị ma sát 0,05 bar-0,16 bar tại 2000rpm, điều này có thể tương ứng với mức 18% tổng ma sát của động cơ .
3.7.3Điều chỉnh van
Sự ma sát của bộ truyền động trên nắp van có thể được xác định bằng phương pháp tính tốn sự chênh lệch khác biệt giữa sự đo lường và quy định cho trục quay và bánh răng và kích thước về mặt của tay quay .Hơn nữa xác định sự ma sát trong
cần truyền động van hoặc tay quay có thể xảy ra nhưng trong phân tích phải nhớ kĩ theo thời gian các bộ phận bị ảnh hưởng so sự tác động của ma sát làm thay đổi Nhiều loại van khác nhau được sử dụng trong động cơ xe hiện đại .Hình 3.28 minh họa ví dụ động cơ nhiều van cho ta thấy những khái niệm này có tác động rất lớn đối với việc xử lí ma sát trên van xe hơi.
Van trượt, van thủy lực thường phổ biến. Sự điều chỉnh sự tác động làm tăng ma sát bởi vì ma sát gây ra bởi áp lực của lực hấp dẫn thủy lực trong trục cam va các vòng lớn hơn khi di chuyển .Van động cơ hay con lăn răng của máy nói chung chịu tác động của ma sát có ích. Khơng có ích khi động lực hệ thống của bánh răng thời gian gắn với con lăn. Tuy nhiên, răng của máy hoạt động thường xuyên hơn trong thời gian có thể dẫn đến gia tăng Ma sát, đặc biệt với các ổ cứng. Sự giảm ma sát trong van xe là cần thiết và cần thực hiện các biện pháp hiệu quả. Hình 3.29 cho thấy sự phân tích này cho các khái niệm của van trên xe. Chuyển động lớn nhất trong vùng hoạt động của trục cam và răng của máy . Cái này là vì các lực chuyển động nhanh và tương đối cao vận tốc giữa cam và răng . Sự giảm ma sát có thể đạt được thông qua việc hạ thấp lực chuyển động bằng cách giảm các lực lò xo. Tuy nhiên, tốc độ động cơ cực điểm không thay đổi, tuy nhiên, giảm tốc độ chuyển động khối lượng trong van xe không thể thiếu. Các khả năng khác là giảm tốc độ tương đối bằng cách sử dụng một con lăn giữa trục cam và răng của máy.
Hình 3.29:Bỏ qua ma sát trong xe lửa
3.7.4Thiết bị phụ
Ngoài máy động cơ và bánh răng điều chỉnh van, một động cơ đốt trong cũng có số lượng lớn thiết bị phụ . Đây là điều cần thiết để hoạt động chính xác động cơ đốt trong và cũng cung cấp thêm các chức năng như sự an tồn và khí thải khí thải hoặc làm sạch các nhu cầu an ủi phát triển nhanh chóng của phương tiện chủ sở hữu. Ví dụ về chức năng của thiết bị phụ là:
• Bảo đảm chức năng cơ khí của động cơ trong tất cả các trạng thái hoạt động của ô tô: bôi trơn bơm dầu, bơm chất làm lạnh, hệ thống cung cấp nhiên liệu, bộ tản nhiệt quạt cơ khí
• Bảo đảm cung cấp năng lượng điện phù hợp
cho động cơ và ô tô trong tất cả các trạng thái hoạt động sử dụng máy phát điện • Tạo ra một cơ sở làm sạch khí thải bổ sung máy bơm khơng khí thứ cấp, bộ chuyển đổi xúc tác
• Cung cấp năng lượng phụ trợ để che phủ các yêu cầu nâng cao và bảo đảm an tồn: máy bơm điện, máy nén khí, máy bơm chân khơng, máy bơm khơng khí, hệ thống phanh, hệ thống điều khiển antilock, hệ thống điều khiển kéo,hệ thống điều khiển mức.
Tùy thuộc vào trạng thái hoạt động, ổ đĩa phụ tiêu thụ một phần lớn năng lượng chuyển động do động cơ đốt trong ứng dụng công nghệ hiện đại. Độ bên của ổ đĩa thể hiện sự mất mát cơ khí và có thể được tính cho sự tiêu hao nguyên liệu . Định nghĩa khác nhau trợ cấp cho những người này theo những cách khác nhau. Mục đích ở đây không phải để xem xét định nghĩa nhưng để xem xét những mối quan hệ cơ bản với sự ma sát thiết bị phụ . Như việc này đóng vai trò quan trọng trong tiêu thụ nhiên liệu của phương tiện, khía cạnh này đang càng ngày càng quan trọng hơn trong nhu cầu năng lượng được mong đợi cho tương lai do người tiêu dùng ngày càng nhiều hơn . Phần này đưa ra tổng quan về thiết bị phụ của một động cơ đốt trong hiện đại. Ta thấy số lượng của những bộ phận này , và ta thấy những thiết bị phụ cần thiết cho hoạt động của động cơ và sức mạnh cao nhất của chúng . Chúng ta hãy nhìn vào một số lượng lớn các thành phần được thúc đẩy mạnh mẽ và khoogn phải bởi động cơ đốt trong. Nguồn cung cấp điện cho các thành phần này không phải là phủ nhận khi xem xét nguồn điện. Trong các động cơ hiện đại, Động cơ phụ được thúc đẩy gần như chỉ với tỷ lệ bánh răng liên tục với trục khuỷu . Điều này có nghĩa là tốc độ của một bộ phận tỷ lệ với tốc độ trục. Sự lan truyền tốc độ phụ (ratio của tối đa cho phụ trợ tối thiểu Speed) được định nghĩa bởi sự lan truyền của động cơ cháy trong do truyền tải cố định tỷ lệ. Một lượng năng lượng đầy đủ của bộ phân phụ thậm chí gần với tốc độ chạy động cơ sẽ xác định tỷ số truyền. Mặt khác, sức mạnh của máy móc bị siết chặt qua vành đai qua vành đai hoặc ổ xích tăng lên với tốc độ động cơ, ngay cả khi sức mạnh được cung cấp khơng địi hỏi . Tuy nhiên , sự quan trọng của thiết bị máy phụ không phụ thuộc trực tiếp vào tốc độ động cơ. Trực tiếp điều khiển xe là một cách
phân biệt rõ mức lợi ích và chi phí.Trong các đánh giá dưới đây, sự phân biệt được thực hiện giữa các định nghĩa quan trọng sau đây:
• Công suất phụ trợ: công suất động cơ cần sử dụng phụ trợ
• Sản lượng điện : sản lượng điện của động cơ phụ trợ (e. điện năng g., hoặc energy) thủy lực
• Nhu cầu năng lượng : sản lượng điện của động cơ phụ trợ cần thiết để đảm bảo nhu cầu điện của động cơ hay ơ tơ
Hình 3.30 cho thấy áp lực ma sát trung bình của động cơ phụ cần thiết cho hoạt động động cơ: dầu và bơm chất làm lạnh phân phối theo động cơ điểm, máy phát điện được hoạt động nhưng không sản xuất bất kỳ nguồn điện nào. Tổng giá trị có ích thấp nhất ,các động cơ khác nhau cho thấy rằng vẫn cịn tối ưu hóa.
Hình 3.30:Ma sát của các phụ trợ cần thiết cho động cơ hoạt động
Bơm Dầu
Động cơ bốn kỳ hiện đại được bôi trơn bởi một hệ thống bôi trơn cng cấp cưỡng bức. Các thành phần chủ yếu sau đây được cung cấp dầu bôi trơn dầu mỏ:
Trục trục chính và cột kết nối: • Vịi phun phun pittơng
• Van và xe(camshaft, bánh răng, bánh răng bánh xe, ..) • Bộ tăng áp
• Các điểm bơi trơn khác theo mẫu động cơ phù hợp cơng việc của mạch dầu máy • Đảm bảo một màng dầu hỗ trợ trên tất cả các bề mặt trượt trong tất cả các điều kiện hoạt động để ngăn chặn hiệu quả ma sát hỗn hợp và có liên quan
• Ngăn chặn các thành phần quá nóng của bản địa hóa và thiệt hại do việc đảm bảo nhiệt độ đầy đủ tỏa ra .
• Nhặt các hạt (phủ bóng và nhỏ) và giữ lại để xác định • Ngăn ngừa hoặc loại bỏ cặn bã lắng động
• Ngăn chặn ăn mịn
Hình 3.31:Ma sát của các loại dầu khác nhau máy bơm
Máy bơm dầu thường dùng trong động cơ xe, động cơ là máy bơm hình lưỡi liềm hoặc máy bơm trochoid trực tiếp bằng cách trục khuỷu hoặc máy bơm bên ngoài
áym bơm được đưa vào một thiết bị và ổ đĩa phụ.Sức mạnh của máy bơm khác nhau đáng kể tùy thuộc vào hệ thống ổ đĩa và kiểu bơm. Các bước tối ưu hóa various được mô tả trong refs. [12], [13], và [14] cho phép các máy bơm được cải thiện riêng thích nghi với các yêu cầu động cơ. Một tính năng phổ biến ở tất cả các loại bơm là, như được minh họa bởi sự lây lan của dầu bơm áp lực ma sát trung bình trong hình.3.30 gia tăng năng lượng ổ đĩa ở tốc độ động cơ cao. Trong phần lớn dầu máy bơm hoạt động, được sử dụng rộng rãi nhưng đa dạng ,kết quả điều khiển vịng lặp khơng thuận lợi trong hiệu suất thấp hơn. Sự bơi trơn đầy đủ, nói cách khác một áp suất dầu nhất định, phải tồn tại dưới tất cả động cơ điều kiện vì khơng có áp suất tối thiểu,động cơ hư hỏng có thể xảy ra trong một thời gian rất ngắn. Dầu theo đó máy bơm được thiết kế cho những trường hợp ít thuận lợi nhất,có nghĩa là nhiệt độ dầu và động cơ cao sử dụng lâu dài và từ đó những yêu cầu lớn, nhiều hơn nữa các tiêu chí thiết kế là tốc độ thấp để đảm bảo nguồn cung cấp dầu các thành phần điều chỉnh bằng van thủy lực (fast idle) và sức ép khí nén dầu được điều chỉnh bổ bộ cần truyền động điều khiển áp suất và tốc độ truyền dầu .Thanh kết nối có thể chịu nổi tải trọng động (15),(16) hình 3.31 cho thấy thể tích dầu .Dịng chảy và áp lực dầu trong hệ thống bôi trơn. Đây là cần thiết để áp lực dầu tối thiểu cần thiết đảm bảo cung cấp dầu bôi trơn hướng nhu cầu vượt quá thời gian hoạt động của động cơ.., khơng có những chấn động và rủi ro trong thanh kết nối.
Hình 3.32:Áp suất dầu và lưu lượng thể tích dầu trong mạch bôi trơn
Dịch chuyển dầu của động cơ tăng ít hơn và tốc độ động cơ tăng cao hơn việc vận chuyển máy bơm dầu tăng nhiều hoặc ít hơn so với tăng tốc độ động cơ. Vì lý do này, một phần của dòng vận chuyển được trả về với tốc độ động cơ trung bình và cao thơng qua một van động cơ máy bơm , nhìn chung là bên trong của máy bơm.Ngoài việc thích ứng theo hướng nhu cầu của hệ thống bơi trơn và tối ưu hóa chi tiết của máy bơm dầu yêu cầu của động cơ, biến đổi biến đổi b ơm có tiềm năng rất lớn để giảm năng lượng ổ đĩa của bơm dầu. Khả năng thích nghi với việc chuyển giao của các máy bơm dầu đến nhu cầu cần thiết là rất tốt .Tuy nhiên cũng rất phức tạp và đắt đỏ, cũng như điều khiển tốc độ bằng cách tách tốc độ bơm từ tốc độ động cơ.
Bơm chất làm mát
Bơm chất làm mát cho động cơ đốt trong chủ yếu là máy bơm ly tâm được thiết kế để cung cấp năng lượng làm mát đủ để tiêu hao nhiệt độ cả ở tốc độ động cơ thấp và tải trọng động cơ cao (Ví dụ, xe lên dốc với một người ngồi sau ) và tốc độ cơng suất với sự kiểm sốt tốc độ của bơm phụ thuộc vào các thành phần của các thành phần hoặc của chất làm mát, ví dụ như qua một ổ đĩa điện nhiệt độ của
các bức tường xung quanh phòng cháy và hiệu quả của động cơ một phần có thể tăng lên, thời gian ấm áp của động cơ rút ngắn, và nguồn điện bơm chất làm lạnh giảm thậm chí ở tốc độ động cơ cao. Tốc độ động cơ - kết quả lái xe tỷ lệ trong vận chuyển cao với tốc độ động cơ cao, với một thiết bị khơng có lợi được thiết kế mạch làm lạnh, dẫn đến tổn thất áp suất cao ảnh hưởng đến năng suất của máy . Điều này đưa ra một tối ưu hóa trong thiết kế của mạch với một bơm chất làm lạnh.
Máy dao điện
Ắc quy điện hiệu suất cao và sự duy trì thấp kép vào 2 đầu điện cực với điện áp 14V gần như là chuyên dùng để cung cấp năng lượng điện trong ô tô ngày nay. Hiệu quả công việc của amáy dao điện bị giới hạn ở mức tối đa đối với 60%,được đạt được ở tốc độ động cơ thấp và với tải trọng cao. Tuy nhiên, thường thì máy dao điện được vận hành ở mức tốc độ động cơ cao và với tải trọng thấp, do đó với độ ẩm thấp khoảng 20% và 40%.
Các yêu cầu về tải điện được cài đặt trong ô tô hiện đại đã tăng đáng kể trong 40 năm qua, khoảng 0,2 đến 2,5 kw và dự kiến sẽ tăng lên 20 năm để có khoảng 4 kw.Dự đốn dựa trên các cơng trình nghiên cứu Pro-mê-tê thậm trí cịn xa hơn nữa .Hiện tại khoảng 8 kw điện năng sẽ được cung cấp đến năm năm 2010, khi chức năng của máy dao điện 14V được thay thế bình thường khoảng 3 - 5, 5 kw sẽ được vượt quá (19) .Hình 3.33 cho thấy sự ma sát của sản lượng điện thay thế hết . Hệ thống máy phát khởi động với đầu ra điện năng cao hơn và đầu ra 42 v là dự kiến cho phương tiện của tương lai. Đáng kể năng lượng điện cao hơn là một sự thay đổi cho sự chuyển đổi cho động cơ điện cho các thành phần khác nhau, bơm dầu ,bơm chất làm lạnh, van điện cơ điện cơ.Tiêu thụ năng lượng của người tiêu dùng cần thiết để duy trì chức năng động cơ nhiều hoặc ít độc lập hơnCủa vận hành xe, nhu cầu điện năng .Mặt khác, những người sử dùng khác nhau , đặc biệt
là vì các chức năng xử lí , phụ thuộc vào một mức độ rất lớn điều kiện hoạt động,các màu , ngày, hoặc tối ).Nhìn chung có một sự lây lan trong tổng nhu cầu điện từ khoảng 300 w đến 1200 w cho một chiếc xe trung lưu, Tùy thuộc vào điều kiện hoạt động và tần suất hoạt động.Bởi vì các mối quan hệ vật lý, sức mạnh ở tốc độ không vận động động cơ và thay thế tối đa với trọng lượng thay thế không đổi độc lập với nhau.( 20) Tình huống bất lợi này trầm trọng hơn bởi điện năng ngày càng tăng nhu cầu ở tốc độ nhàn rỗi và mong muốn hơn nữa tốc độ nhàn rỗi vì lý do tiêu thụ nhiên liệu.hậu quả của việc này, cho rằng cần thay thế và quản lý ổ đĩa thay thế Một thông số đặc trưng trong thay đổi thiết kế là tốc độ động cơ 2 / 3 mà có thể số lượng 2 / 3 của nó là tối đa. Tỷ lệ truyền ,giữa sự thay đổi đó và động cơ thường được chọn để sự thay đổi chạy lúc 2 / 3 tốc độ động cơ ở động cơ tốc độ và do đó đảm bảo nguồn cung cấp điện động cơ và xe hơi.
Hình 3.33:So sánh công suất truyền động của máy phát điện
Bơm Nhiên Liệu
Bơm phun để bơm nhiên liệu vào và phun thẳng vào buồng đốt đến cuối hành trình nén. Tùy thuộc trên thiết kế của khối lượng phung và điểm động cơ, áp suất tiêm nằm giữa 50 và 200 thanh cho động cơ so với phun trực tiếp và trên 2000 bar cho động cơ diesel.Hình3.33 cho thấy ma sát của một nhà phân phối máy bơm
của động cơ diesel với tiêm trực tiếp.Giữa không tải và vị trí tối đa của nhiên liệu số lượng định sẵn , giá trị ma sát được tăng gấp bốn lần. Các giá trị ma sát xảy ra