M ột số thụng số kỹ thuật của thiết bị phõn tớch khớ thải (AVL DIGAS – 4000).
2.2.4.3. PHÂN TÍCH VÀ NHẬN XẫT.
+ Về lý thuyết quy luật cung cấp nhiờn liệu (QLCCNL) được xỏc định bởi nhiều thụng số khỏc nhau (tốc độ phun, thời điểm bắt đầu phun, khoảng thời gian phun…) và cũn phụ thuộc vào quy luật chuyển động phức tạp của cỏc chi tiết như pớt tụng bơm cao ỏp, van cao ỏp, kim phun…ngoài ra cũn cú cỏc hiện tượng khỏc như: tiết lưu và sự thay đổi nhiệt độ của nhiờn liệu dọc đường truyền, gión nở của đường ống cao ỏp, hiện tượng hai pha của dũng nhiờn liệu….
+ Về mặt thực nghiệm: Cỏc kết quả thực nghiệm về QLCCNL trờn động cơ D243 (của nhúm nghiờn cứu thuộc Bộ mụn Động lực Học viện khoa học Quõn sự tại phũng thớ nghiệm phỏt triển động cơĐại học Bỏch khoa Hà Nội) trỡnh bày trờn 4 hỡnh (hỡnh 2.24; 2.25; 2.26 và 2.27) em nhận thấy rằng:
- Nhúm cỏc nhà nghiờn cứu đó xỏc định cỏc thụng số chớnh, chủ yếu, cần thiết để xõy dựng QLCCNL thực nghiệm đú là tốc độ phun nhiờn liệu và lượng nhiờn liệu cung cấp cho chu trỡnh động cơ làm việc.
- Từ tốc độ phun nhiờn liệu đỏnh giỏ thời điểm bắt đầu, kết thỳc phun cũng như thời gian phun nhiờn liệu thực tế của động cơ.
- Qua tỡm hiểu em nhận thức được rằng: Việc xỏc định trực tiếp bằng thực nghiệm QLCCNL hay cụ thể là tốc độ phun nhiờn liệu vào xi lanh động cơ là cực kỳ khú khăn vỡ liờn quan đến bố trớ thiết bị đo tại đầu vũi phun hoặc trong buồng chỏy trong điều kiện ỏp suất, nhiệt độ rất cao. Nhiều khả năng với thiết bị hiện đại của phũng thớ nghiệm cũng chưa đỏp ứng được điều đú. Chớnh vỡ thế nhúm nghiờn cứu đó chọn giải phỏp xỏc định tốc độ phun thụng qua việc xỏc định diễn biến ỏp suất cuối đường ống cao ỏp. Việc đo này đó sử dụng đầu nối tự tạo cú độ chớnh xỏc cao (trỡnh bày trờn hỡnh 2.19), kết cấu của đầu nối đảm bảo được sự lưu thụng bỡnh thường của nhiờn liệu trong đường ống cao ỏp cũng như giảm thiểu việc ảnh hưởng của thể tớch chết đến kết quảđo và hoạt động của động cơ thử nghiệm.
- Theo em việc đo diễn biến ỏp suất cuối đường ống cao ỏp ởđiều kiện động cơ làm việc theo đường đặc tớnh ngoài sử dụng, BCA ở chếđộ 100% tải và động cơ
làm việc ởđiều kiện núng mới tiến hành đo. Do vậy, kết quả đú cú cả ảnh hưởng của ỏp suất khớ thể trong xi lanh động cơ.
+ Từ những kết quả thu được trờn hỡnh 2.24 em thấy ứng với 4 tốc độ quay ở điều kiện js = 16,3; Pnkp = 17,5 (điều kiện chuẩn) thỡ:
- Với n = 1000 vg/ph thời điểm bắt đầu phun cỡ -13,50, thời điểm kết thỳc phun cỡ - 10. Như vậy thời gian phun cỡ 12,50 (ở tốc độ này đồ thị tốc độ phun cú 2 đỉnh đõy là trường hợp khỏc biệt) nột khỏc biệt này cũn được thể hiện rừ trờn hỡnh 2.25. Sự khỏc biệt này chủ yếu là do tốc độ của động cơ thấp làm ảnh hưởng đến sự dũ rỉ nhiờn liệu dẫn đến sự biến động khụng ổn định của tốc độ phun.
- Với n = 1400 vg/ph thời điểm bắt đầu phun cỡ -130, thời điểm kết thỳc phun cỡ 2,5. Như vậy thời gian phun cỡ 15,50 (ở tốc độ này đồ thị tốc độ phun đạt 1 đỉnh tại – 10 sau đú nhiờn liệu được phun giảm dần) dự đồ thị vẫn cũn nhấp nhụ nhiều nhưng nú đó tuõn theo quy luật tăng dần tốc độ khi mới mở vũi phun và sau khi đó đạt được cực đại rồi mới giảm dần khi mà ỏp suất phun giảm. Điều đú cũn được thể hiện rất rừ trờn hỡnh 2.25 khi bắt đầu phun thỡ lượng nhiờn liệu tăng nhanh sau đú thỡ gct tăng rất chậm đường đặc tớnh bắt đầu cú xu hướng đi ngang.
- Với n = 1800 vg/ph thời điểm bắt đầu phun cỡ -11,50, thời điểm kết thỳc phun cỡ 4,50. Như vậy thời gian phun cỡ 160 (ở tốc độ n = 1800 vg/ph cũng giống như ở tốc độ 1400 vg/ph đồ thị tốc độ phun chỉđạt 1 cực đại tại -80) sau đú tốc độ phun giảm dần tuõn thủ đỳng theo quy luật phun khi ỏp suất tăng thỡ tốc độ phun tăng khi đạt cực đại rồi thỡ tốc độ phun bắt đầu giảm dần do ỏp lực cũng bắt đầu giảm dần và đỉnh cực đại nhỏ hơn ở tốc độ n = 1400 vg/ph và độ mấp mụ của đường tốc độ phun cũng nhỏ hơn, núi chung ổn định hơn.
- Với n = 2200 vg/ph thời điểm bắt đầu phun cỡ -8,50, thời điểm kết thỳc phun cỡ 6,50. Như vậy thời gian phun cỡ 150 (ở tốc độ n = 2200 vg/ph thỡ tốc độ phun cũng chỉđạt 1 cực đại tại -40) ở tốc độ này thỡ tốc độ phun tăng và giảm rất ổn định tuy nhiờn do tốc độ phun nhỏ do vậy quỏ trỡnh phun sẽ kộo dài nờn ảnh hưởng đến quỏ trỡnh chỏy đặc biệt là hiện tượng chỏy rớt.
- Túm lại qua kết quả thu được trờn hỡnh 2.24 em thấy rằng: Khi thay đổi tốc độ quay trục khuỷu ở 4 cấp độ n = 1000; 1400; 1800; 2200 vg/ph, với js = 16,3; Pnkp = 17,5 (điều kiện chuẩn) thỡ tốc độ phun cú sự thay đổi khỏ lớn theo số vũng quay trục khuỷu động cơ. Khi tăng số vũng quay trục khuỷu thời điểm bắt đầu và kết thỳc phun (tớnh theo độ gúc quay trục khuỷu) sẽ muộn hơn, giỏ trị tốc độ phun lớn nhất qmax (mm3/độ) cú xu hướng giảm xuống. Như vậy, quỏ trỡnh chỏy khụng tập chung trong điều kiện thể tớch xi lanh nhỏ mà chỏy trong điều kiện thể tớch xi lanh tăng dần, dẫn đến tổn thất nhiệt cho thành vỏch và nhiệt độ khớ thải tăng (do chỏy rớt tăng).
- Ở điều kiện chuẩn js = 16,30, Pnkp = 17,5 MN/m2 (trờn hỡnh 2.24) ứng với cỏc tốc độ khỏc nhau của trục khuỷu thỡ thời điểm bắt đầu phun và kết thỳc phun thực tế hoàn toàn khỏc nhau chứng tỏ tốc độ quay của động cơ cú ảnh hưởng lớn đến tốc độ phun nhiờn liệu.
- Em tự so sỏnh về mặt định tớnh với QLCCNL lý thuyết tại hỡnh 2.1 cú thể tương đối phự hợp. Tuy nhiờn QLCCNL thực nghiệm cú những điểm nhấp nhụ hơn. QLCCNL thực nghiệm với lượng nhiờn liệu cung cấp cho 1 chu trỡnh cú độ phự hợp cho thấy cao hơn so với lý thuyết (tại hỡnh 2.25).
+ Trờn hỡnh 2.26 khi giữ nguyờn tốc độ quay của động cơ và gúc phun sớm nhưng thay đổi ỏp suất nõng kim phun với 4 giỏ trị thỡ:
- Thời điểm thực tế bắt đầu và kết thỳc phun nhiờn liệu đối với sự thay đổi 4 giỏ trị ỏp suất nõng kim phun hầu như trựng nhau, bắt đầu -8,50 và kết thỳc phun ở cỡ +6,50, thời gian phun cỡ 150. Như vậy, ỏp suất nõng kim phun hầu như khụng ảnh hưởng tới tốc độ phun nhiờn liệu.
- Khi tăng Pnkp, thời điểm bắt đầu phun (tớnh theo gúc quay trục khuỷu) muộn hơn, tốc độ phun lớn nhất qmax (mm3/độ) cú xu hướng tăng, đồng thời tổng lượng nhiờn liệu cung cấp cho một chu trỡnh gct (mm3/ct) cú xu hướng giảm (với biờn độ nhỏ). Ngoài ra, khi tăng Pnkp đường cong diễn biến tốc độ phun q(mm3/độ) ớt cỏc điểm mấp mụ hơn (hỡnh 2.26). Đú cũng là sự phự hợp giữa lý thuyết và thực tế.
CHƯƠNG 3
ẢNH HƯỞNG CỦA VIỆC ĐIỀU CHỈNH
GểC PHUN SỚM, ÁP LỰC PHUN NHIấN LIỆU
ĐẾN CễNG SUẤT, SUẤT TIấU HAO NHIấN
LIỆU VÀ HÀM LƯỢNG ĐỘC HẠI KHÍ XẢ
3.1. ĐỐI VỚI ĐỘNG CƠ DIESEL [1], [2], [3], [4], [5], [6], [13].
3.1.1. TỔNG QUAN VỀ CÁC YẾU TỐẢNH HƯỞNG TỚI QUY LUẬT CUNG CẤP NHIấN LIỆU, CHỈ TIấU KINH TẾ, KỸ THUẬT VÀ HÀM