5. PHĐN TÍCH VĂ LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÂP TĂNG ÂP
5.2.1.Biện phâp tăng âp khơng cĩ mây nĩn
Sau đđy lă câc phương phâp lăm cho âp suất nạp văo động cơ đốt trong lớn hơn giâ trị thơng thường mă khơng cần dùng đến mây nĩn cũng như một số phương phâp tăng âp cao đang phổ biến trong thực tế.
a.Tăng âp dao động vă cộng hưởng:
Người ta sử dụng sự dao động của dịng khí vă tính cộng hưởng của dao động để tăng âp suất của mơi chất trong xylanh lúc đĩng xupap nạp.
Theo phương phâp tăng âp năy, cơng nạp của piston được chuyển hĩa thănh năng lượng động học của cột khí vă chính năng lượng năy sẽ chuyển hĩa thănh cơng nĩn lăm tăng âp suất trong xylanh cuối quâ trình nạp.
1 2 1 4 2 3 3 a) b)
Hình 5- 8 Sơ đồ nguyín lý hệ thống tăng âp dao động vă cộng hưởng
a -Tăng âp dao động: 1- Hộp phđn phối; 2- Ống dao động; 3- Xylanh; b - Tăng âp cộng hưởng: 1- Bình ổn âp; 2- Ống cộng hưởng; 3- Xylanh; 4- Bình cộng hưởng b. Tăng âp dao động:
Quâ trình diễn biến của âp suất trín đường ống trong quâ trình nạp, thải nếu xem xĩt theo lý thuyết truyền sĩng thì đĩ lă quâ trình dịch chuyển của sĩng nĩn vă sĩng giên nở.
Do cĩ sự dao động của âp suất trín đường nạp, thải của động cơ mă ở đĩ xuất hiện quâ trình truyền sĩng (sĩng âp suất vă sĩng tốc độ). Ở trạng thâi tĩnh, tốc độ truyền sĩng a được xâc định như sau:
T R k
a . .
Trong đĩ: K - Chỉ số nĩn đoạn nhiệt; R- Hằng số chất khí; T- Nhiệt độ tuyệt đối Sự biến thiín của âp suất vă tốc độ phụ thuộc văo thời gian vă vị trí, theo quan hệ: p = f(x, t)
v = f(x, t)
Sĩng âp suất vă sĩng tốc độ cùng xuất hiện vă cùng được truyền với tốc độ truyền sĩng a.
Sĩng phản xạ được chia lăm hai loại: Phản xạ đầu kín vă phản xạ đầu hở. Sĩng phản xạ đầu kín xuất hiện khi xupap đĩng kín. Sĩng phản xạ đầu hở xuất hiện khi sĩng truyền tới đầu hở.
Sự dao động của âp suất mơi chất trong đường ống nạp thực tế khơng phải do một sĩng đơn giản tạo ra mă do hai họ sĩng truyền theo chiều ngược nhau, nĩ lă kết quả của việc tương giao vă hợp thănh của sĩng phât sinh ở đầu năy tạo nín sĩng phản xạ ở đầu kia. Sĩng khí thể cũng vậy, luơn tồn tại tính chồng chất vă thường xuyín gặp nhau
Khi gặp nhau, biín độ sĩng bằng tổng biín độ của hai song. Sau khi xuyín qua, tính chất vă biín độ của sĩng khơng thay đổi, sĩng nĩn vẫn lă sĩng nĩn vă sĩng giên nở vẫn lă sĩng giên nở.
Khi piston dịch chuyển từ điểm chết trín (ĐCT) xuống điểm chết dưới (ĐCD) tạo ra trong xylanh sự giảm âp suất. Do âp suất trong xylanh nhỏ hơn âp suất trín đường nạp, nín xuất hiện sự giên nở trong ống nạp từ xylanh ra đến đầu hở của ống cĩ âp suất bằng âp suất mơi trường p0. Âp suất mơi trường cĩ giâ trị khơng đổi vă lớn hơn âp suất trong xylanh, nín xuất hiện quâ trình chuyển động ngược lại của âp suất p0 từ ngoăi văo xylanh, đđy chính lă sĩng nĩn (sĩng âp dương).
Nếu sĩng nĩn truyền tới xupap mă xupap chưa đĩng, sẽ lăm tăng âp suất ở khu vực trước xupap vă lăm tăng hệ số nạp. Sau khi xupap nạp đê đĩng, sĩng âp suất cịn lưu lại vẫn truyền qua truyền lại trong ống.
Để đạt được lưu lượng nạp cực đại trong phạm vi số vịng quay nhất định của động cơ đốt trong, người ta cĩ thể sử dụng câc van để thay đổi cĩ cấp chiều dăi của đường ống nạp.
1
3 2
4 5 6
Hình 5 - 9 Nguyín lý của đường ống nạp cĩ chiều dăi thay đổi vơ cấp 1- Động cơ; 2- ống nạp hình xuyến; 3- Mặt ngoăi cố định; 4- Mặt tang trống;
5- Cửa trín mặt tang trống; 6- Tấm dẫn hướng c. Hệ thống tăng âp cộng hưởng
Trong hệ thống năy ống nạp của động cơ lă tổ hợp của câc bình vă ống cĩ khả năng gđy ra dao động dịng khí nạp. Việc thiết kế câc kích thước vă bố trí sao cho quâ trình lưu động cĩ tính chu kỳ của dịng khí nạp văo câc xylanh phù hợp với tần số dao động của bình vă ống.
Hiện nay, việc tăng âp cho động cơ bằng phương phâp cộng hưởng chưa được phổ biến vì kết cấu đường ống nạp phức tạp, giâ thănh cao, chỉ được sử dụng trín động cơ đời mới.