M ột số thụng số kỹ thuật của thiết bị phõn tớch khớ thải (AVL DIGAS – 4000).
3.1.1.TỔNG QUAN VỀ CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG TỚI QUY LUẬT CUNG CẤP NHIấN LIỆU, CHỈ TIấU KINH TẾ, KỸ THUẬ T VÀ HÀM
LƯỢNG ĐỘC HẠI KHÍ XẢĐỘNG CƠ DIESEL.
Như em đó trỡnh bày ở trờn quy luật cung cấp nhiờn liệu cú thể xỏc định thụng qua cỏc thụng số cơ bản gồm: thời điểm bắt đầu phun, khoảng thời gian phun và diễn biến tốc độ phun nhiờn liệu theo gúc quay trục cam bơm cao ỏp (BCA). Đõy là những thụng số ảnh hưởng rất lớn tới chất lượng quỏ trỡnh chỏy, cỏc chỉ tiờu kinh tế – năng lượng của động cơ cũng như nồng độ cỏc chất độc hại trong khớ thải.
Cú hai nhúm yờu tốảnh hưởng đến QLCCNL:
+ Nhúm yếu tố kết cấu gồm: biờn dạng cam và con đội, đường kớnh xi lanh bơm cao ỏp, chiều dài đường ống cao ỏp, diện tớch lưu thụng tổng cộng cú ớch của cỏc lỗ vũi phun (VP). Nều như biờn dạng cam và con đội bị mũn thỡ thời gian cam tỏc động nờn con đội sẽ giảm và cú xu hướng tỏc động muộn kết thỳc sớm nhiờn liệu phun gần điểm chết trờn hơn, qua đú làm giảm đỏng kể hành trỡnh cú ớch của bơm cao ỏp. Kộo theo đú cụng suất và hiệu suất động cơ giảm đỏng kể, ỏp suất chỏy cực đại cũng giảm theo mức tiờu hao nhiờn liệu và độ độc hại của khớ xảđều tăng cao. Khi đường kớnh của bơm cao ỏp bị mũn ta cú q = B*δ3 và P =A/δ3 (trong đú A,B = const, q : lượng dũ rỉ nhiờn liệu, P : ỏp suất phun nhiờn liệu, δ : khe hở của cặp lắp ghộp piston xilanh BCA.) khi δ tăng thỡ lượng dũ rỉ nhiờn liệu tăng, lượng nhiờn liệu cung cấp cho một chu trỡnh giảm đồng thời khi δ tăng thỡ ỏp suất phun của nhiờn liệu giảm chất lượng phun giảm kộo dài thời kỳ phun rớt do đú ảnh hưởng đến chất lượng động cơ về mặt kinh tế cũng nhưđộđộc hại của khớ xả. Lỗ vũi phun mũn cấu trỳc hạt nhiờn liệu cú dạng lớn hơn, thời gian bay hơi tăng, thời gian chậm chỏy tăng dẫn đến ỏp suất chỏy cực đại giảm, tăng chỏy rớt và độđộc hại của khớ xả tăng do chất lượng tạo hỗn hợp chỏy khụng tốt.
+ Nhúm yếu tố điều chỉnh - vận hành bao gồm: ỏp suất bắt đầu nõng kim phun, gúc cung cấp nhiờn liệu sớm của BCA, chếđộ tải của BCA, số vũng quay của BCA. Khi thay đổi ỏp suất phun thỡ tốc độ lưu động nhiờn liệu, sựđồng đều của cỏc hạt, chựm tia nhiờn liệu, chiều dài chựm tia nhiờn liệu đều thay đổi theo dẫn đến cỏc chỉ tiờu kinh tế và kỹ thuật cũng thay đổi theo. Khi thay đổi gúc phun sớm quỏ sớm dễ chỏy trờn đường nộn hoặc quỏ muộn sinh chỏy rớt làm cho cỏc chỉ tiờu kinh tế - kĩ thuật giảm do đú ta cần cú một gúc phun sớm hợp lý nhất để làm tăng chỉ tiờu kinh tế - kĩ thuật động cơ. Khi giảm tốc độ thỡ số vũng quay của bơm cao ỏp sẽ giảm dẫn đến tăng hiện tượng lọt nhiờn liệu qua khe hở của bộ đụi piston – xilanh BCA làm giảm lượng nhiờn liệu cấp cho chu trỡnh dẫn đến giảm cụng suất và hiệu suất động cơ.
Đối với hệ thống phun nhiờn liệu diesel truyền thống (gồm bơm cao ỏp – van cao ỏp - đường ống cao ỏp – vũi phun), QLCCNL (thời điểm bắt đầu và kết thỳc phun, thời gian phun, tốc độ phun…) cú sự biến động khỏ lớn theo chếđộ tải và tốc độ vũng quay của trục BCA. Theo hỡnh dưới, tỏc động của tốc độ, chế độ tải của bơm cao ỏp (kiểu Bosch, điều chỉnh thời điểm bắt đầu, kết thỳc hoặc hỗn hợp) đến diễn biến tốc độ phun và thời điểm bắt đầu, kết thỳc phun được trỡnh bày tương ứng trờn cỏc (hỡnh 3.1 và hỡnh 3.2). Ngoài ra, sự dao động ỏp suất trờn đường ống cao ỏp làm cho hỡnh dạng của đường đặc tớnh tốc độ phun khụng trơn tru như trờn cỏc (hỡnh 3.1 và hỡnh 3.2).
Hỡnh 3.1: Ảnh hưởng của số vũng quay trục cam bơm cao ỏp đến tốc độ phun và thời điểm bắt đầu, kết thỳc phun (chếđộ toàn tải, Pc -thời điểm đúng cửa nạp BCA).
Hỡnh 3.2: Ảnh hưởng của chếđộ tải của BCA đến tốc độ phun và thời điểm bắt đầu, kết thỳc phun(chếđộ toàn tải, Pc -thời điểm đúng cửa nạp BCA).
Gúc quay trục cam(đụ) 25% tải 50% tải 75% tải 100% tải Tốc độ BCA Khụng đổi (600 vg/ph) 0 5 10 15 20 25 30 35 0 2 4 6 8 tốc độ phun (mm3/độ) 80 Pc Tốc độ phụn (mm3/độ) 10 8 6 4 2 0 0 Pc 5 35 30 25 20 15 Gúc quay trục cam (độ) thời gian chỏy trễ (0GQTC) 110 10 100 90 80 500vg/ph 1000 Vg/ph 1500 Vg/ph hh 2000 Vg/ph
Do vậy, ta thấy yếu tố vận hành và yếu tố điều chỉnh cú ảnh hưởng rất lớn đến QLCCNL (tốc độ phun, thời điểm bắt đầu và kết thỳc phun, thời gian phun...) dẫn đến ảnh hưởng lớn đến cỏc chỉ tiờu kinh tế-năng lượng và mức độđộc hại của khớ xả.
QLCCNL đặc trưng bởi ba yếu tố chớnh: tốc độ phun, thời điểm bắt đầu và kết thỳc phun, thời gian phun mà những yếu tố đú ảnh hưởng trực tiếp đến quỏ trỡnh tạo hỗn hợp chỏy và quỏ trỡnh chỏy. Quỏ trỡnh chỏy cú chỏy sạch và chỏy hoàn toàn thỡ cụng cú ớch của chu trỡnh mới cao, hiệu quả kỹ thuật cũng như về kinh tế mới cao, tất nhiờn cả về nồng độ khớ thải sẽ giảm bớt sựđộc hại và ụ nhiễm. Nếu tốc độ phun, thời gian phun , thời điểm bắt đầu và kết thỳc phun khụng hợp lý sẽ dẫn đến chỏy khụng sạch, khụng hoàn toàn. Do vậy, hiệu quả về kinh tế và kỹ thuật sẽ giảm, nồng độđộc hại sẽ tăng nhanh.