4. Tính toân câc thông số kỹ thuật của mây nĩn TA80.
4.1. Câc quâ trình cơ bản của mây nĩn TA80.
4.1.1. Quâ trình lý thuyết.
Mây nĩn piston lăm việc theo nguyín lý nĩn cưỡng bức, với câc quâ trình tiến hănh tuần tự như sau: hút, nĩn, đẩy khí. Toăn bộ câc quâ trình năy được lặp lại trong mỗi vòng quay của trục mây nĩn vă được gọi lă chu trình lý thuyết của mây nĩn. v 1' p 1 dV p 1p1v1 2p2v2 p 2 v2 2' vl 4' 4 3 v p
Hình 4-1 Đồ thị biểu diễn chu trình nĩn lý thuyết.
Câc quâ trình lý thuyết của mây nĩn TA80 biểu diễn trín đồ thị P-V (hình 4- 1): Đường 4-1 lă đường hút khí khi âp suất không đổi; Đường 1-2 lă nĩn khí từ Ph
đến Pd; Đường 2-3 lă đẩy khí khi âp suất không đổi.
Quâ trình hút vă đẩy không phải lă quâ trình nhiệt động, vì trong quâ trình năy khí trong xylanh chỉ biến đổi về lượng chứ không biến đổi trạng thâi.
Ở chu trình lý thuyết, quâ trình hút chỉ xảy ra trong cả khoảng chạy của piston. Ở thời điểm thay đổi hướng chạy (điểm 1), xupap hút đóng lại vă quâ trình nĩn bắt đầu. Quâ trình năy kĩo dăi đến khi âp suất trong xylanh đạt tới âp suất đẩy P , xylanh đẩy mở ra vă quâ trình đẩy khí ra khỏi xylanh bắt đầu. Khi piston thay
đổi hướng chạy lần thứ 2 (điểm 3) thì xupap đẩy đóng lại vă xupap hút bắt đầu mở ra.
Chu trình lý thuyết chỉ đúng khi: trở lực của xupâp hút vă đẩy bằng không, âp suất trong ống hút vă đẩy không đổi, nhiệt độ khí trong giai đoạn hút vă đẩy không đổi; cuối quâ trình nĩn, tất cả khí trong xilanh phải được đẩy văo đường đẩy (thể tích không gian vô ích bằng 0); không có tổn hao khí trong qua khe xupâp vă xĩcmăng. Câc mây nĩn thực hiện được chu trình lý thuyết gọi lă mây nĩn lý tưởng.
4.1.2. Quâ trình thực.
Câc mây nĩn thực tế đều thực hiện chu trình thực. Chu trình thực của mây nĩn thể hiện bằng đồ thị chỉ thị (hình 4-2). Đồ thị chỉ thị biểu diễn sự biến đổi âp suất khí trong xylanh theo khoảng rời của piston hay theo sự thay đổi của không gian lăm việc. Câc ký hiệu trín đồ thị:
Vh ,VH , Vx - thể tích không gian có hại của xylanh, thể tích quĩt được của piston vă thể tích xylanh.
V’H - thể tích của khí được hút văo xylanh ở điều kiện âp suất Pa vă nhiệt độ Ta
VH - thể tích khí hút được ở điều kiện âp suất của khí trín đường hút P1 vă nhiệt độ T1.
V4 - khoảng không gian do khí giên nở từ khoảng hại chiếm mất. a, c – câc điểm ứng với lúc xupâp hút vă đẩy đóng.
b,d – câc điểm ứng với lúc xupâp hút vă đẩy mở. Đường ad - ứng với quâ trình hút .
Đường ab - ứng với quâ trình nĩn Đường bc - ứng với quâ trình đẩy
2M2 M2 C 3 P 4 V p 2p1 a 1 M1 d p 2 pc V'4 V4 V'H Vh VH Vx b
Hình 4-2 Đồ thị chỉ thị thực của mây nĩn TA80
Qua đồ thị (Hình.4-2) cho thấy chu trình thực của mây nĩn khâc chu trình lý thuyết ở câc điểm sau: khi piston đổi chiều, quâ trình hút không xảy ra ngay mă còn có quâ trình giên, đường hút vă đường đẩy lă những đường cong.
Có sự khâc nhau như vậy giữa chu trình thực vă lý thuyết của mây nĩn lă: 1. Xylanh có khoảng hại Vh: vì có khoảng hại nín khi kết thúc quâ trình đẩy không phải tất cả khí được đẩy khỏi xylanh , mă còn lại một phần khí trong khoảng hại, gồm phần thể tích giữa piston vă xylanh, ở trong hộp xupap vă câc rênh xupap. Do có khoảng hại, nín việc hút khí văo xilanh chỉ bắt đầu khi âp suất của khí còn lại trong khoảng hại giảm xuống bằng âp suất hút. Do sự có mặt của khoảng hại đê lăm xuất hiện câc đường cong giên cd, lăm giảm thể tích có ích của xylanh trong quâ trình hút.
2. Xupâp hút vă đẩy có trở lực nín quâ trình hút vă đẩy chỉ xảy ra khi âp suất khí trong xylanh thấp hơn âp suất khí trong đường hút vă cao hơn âp suất khí trín đường đẩy. Trở lực xupâp biến đổi trong cả khoảng dời của piston vì vận tốc của khí biến đổi vă giâ trị lớn nhất của trở lực xuất hiện khi xupâp bắt đầu mở cho nín đường hút vă đường đẩy luôn lă đường cong. Còn có ảnh hưởng của sự rò rỉ khí, sự trao đổi nhiệt giữa khí vă xylanh cùng piston lăm cho sự khâc nhau giữa chu trình thực vă chu trình lý thuyết.
3. Âp suất trong ống hút vă ống đẩy thay đổi (hoặc dao động) tuỳ theo vị trí của piston: sự thay đổi âp suất gđy ra do chuyển động không ổn định của dòng khí.
4. Có sự trao đổi nhiệt giữa khí vă xylanh cùng piston: do lần lượt bị đốt nóng vă lăm lạnh nín nhiệt độ của thănh xylanh vă piston có giâ trị trung gian giữa nhiệt độ khí hút vă khí đẩy.
5. Có sự rò khí qua xupap, xecmăng vă hộp đệm: nếu khí rò qua xupap hút, xecmăng, hộp đệm thì đường cong nĩn sẽ thoải hơn vă đường cong dên sẽ dốc hơn. Như vậy chỉ số đa biến biểu kiến của đường cong nĩn sẽ thấp hơn vă của đường cong dên sẽ cao hơn chỉ số đa biến thực khi không có sự rò khí.