Tiểu luận Tăng áp cho động cơ đốt trong (full bản vẽ)

khái niệm về tăng áp.• Bộ tăng áp là hệ thống nạp nhiên liệu cưỡng bức, có tác dụng nén nhiên liệu để làm tăng lượng nhiên liệu nạp vào xilanh, từ đó làm tăng công suất có ích cho động

CẤU TẠO VÀ SỬA CHỮA ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG

CHUYÊN ĐỀ: TĂNG ÁP CHO

ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG

GVHD: PHÙNG MINH LỘC SVTH : HOÀNG TUẤN HẢI TRẦN DUY MINH

LỚP: 48KTOTO

NỘI DUNG THẢO LUẬN

I/ Đặt vấn đề

1 Đối tượng, phạm vi, mục tiêu nghiên cứu

2 Giới thiệu vấn đề.

3 Hướng giải quyết vấn đề.

II/ Giải quyết vấn đề

1 Các hình thức tăng áp chủ yếu.

2 Cấu tạo, nguyên lý họat động của thiết bị

1 Đối tượng, phạm vi, mục tiêu

2 Giới thiệu vấn đề

2.1 Khái niệm về tăng áp

2.1 khái niệm về tăng áp.

• Bộ tăng áp là hệ thống nạp nhiên liệu cưỡng bức, có tác dụng nén nhiên liệu để làm tăng

lượng nhiên liệu nạp vào xilanh, từ đó làm tăng công suất có ích cho động cơ.

• Động cơ tăng áp luôn “mạnh” hơn động cơ

không tăng áp có cùng dung tích xilanh.

• Mục đích chính của tăng áp là tăng công suất có ích của đ/cơ trên cơ sở tăng áp suất của khí nạp.

• Về bản chất, công suất có ích của đ/cơ

tăng áp tăng là do 2 nguyên nhân cơ bản sau:

 Công chỉ thị chu trình Wi tăng do đốt

cháy lượng nhiên liệu chu trình nhiều hơn

 Hiệu suất chỉ thị và hiệu suất cơ học của

2.2 Ưu, nhược điểm.

Nâng cao hiệu quả sử dụng trọng tải và

dung tích (do đ/cơ tăng áp có trọng lượng, kích thước nhỏ hơn đ/cơ không tăng áp

với cùng công suất)

 Giảm chi phí khai thác do tiết kiệm được nhiên liệu ( đ/cơ tăng áp có thể chạy bằng nhiên liệu rẻ tiền hơn và có hiệu suất cao hơn đ/cơ không tăng áp)

 Việc cải thiện điện kiện đốt cháy nhiên

liệu (vận động rối của không khí trong xi lanh mạnh hơn, nhiệt độ và áp suất của

MCCT cao hơn, nồng độ ô xy trong buồng cháy lớn hơn) có tác dụng giảm đáng kể thời gian cháy trễ

Kết quả là đ/cơ tăng áp làm việc êm

hơn nếu có cùng tốc độ quay và sử dụng cùng loại nhiên liệu như đ/cơ không tăng

áp

•Nhược điểm

 Ở đ/cơ tăng áp, các chi tiết phải chịu phụ tải cơ học và phụ tải nhiệt lớn hơn

 Yêu cầu kỹ thuật trong quá trình chế tạo,

sử dụng cũng như chất lượng điều chỉnh, bảo dưỡng và sửa chữa đ/cơ tăng áp phải cao hơn

3 Hướng giải quyết vấn đề.

Tăng áp = f (các hình thức tăng áp, các thiết

bị tăng áp)

1 Các hình thức tăng áp chủ yếu.

1.2 Tăng áp bằng tuabin khí thải

1.1 Tăng áp bằng truyền động cơ khí

chủ yếu sử dụng cho đ/cơ ôtô máy kéo)

• Nhược điểm:

- Suất tiêu hao nhiên liệu cao vì phải tiêu hao một phần công suất có ích để dẫn động máy

nén

- Năng suất của máy nén chỉ phụ thuộc vào tốc

độ quay của đ/cơ mà không phụ thuộc vào phụ tải của đ/cơ.

- Chỉ sử dụng khi áp suất tăng áp không cao lắm ( pk =1,5-1,6 bar), nếu cao hơn nữa thì

công suất tiêu hao cho máy nén sẽ tăng nhanh, công suất có ích của đ/cơ tăng rất chậm đồng thời hiệu suất của đ/cơ giảm.

1.2 Tăng áp bằng tuabin khí thải.

• Ưu điểm:

- Hiệu suất của đ/cơ tăng áp bằng tua

bin khí xả cao hơn đ/cơ không tăng áp và đ/cơ tăng áp bằng truyền động cơ khí, vì:

• Đ/cơ không phải tiêu hao một phần

công suất để dẫn động máy nén

• Lượng không khí cung cấp được thay đổi một cách tự động phù hợp với chế độ làm việc của đ/cơ

1.3 Tăng áp hỗn hợp

• Là hình thức tăng áp mà người

ta áp dụng đồng thời nhiều biện

pháp tăng áp nhằm nâng cao

các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật

của động cơ.

• Chẳng hạn như kết hợp giữa

tăng áp truyền động cơ khí với

tăng áp bằng tuabin khí thải (sử

dụng để tăng áp cho động cơ 2

kì), tăng áp bằng tuabin khí thải

với tăng áp cộng hưởng,vv…)

2 Cấu tạo, nguyên lý họat động của

thiết bị tăng áp.

2.1 Máy nén khí

2.2 Tuabin khí

1 Máy nén thể tích.

tắc tăng áp suất của khí bằng cách giảm thể tích

b Máy nén kiểu trục vít.

a Máy nén Rô to

Trục roto Cánh roto

vỏ

c)

Nguyên lý hoạt động

• Máy nén roto không nén khí

như các loại máy nén thể tích

khác mà chỉ tạo ra dòng

chuyển động một chiều với tốc

độ cao.

• Áp suất của khí sau máy nén

được tăng lên do dòng khí bị

“chèn ép” trong khi chuyển

Ưu điểm

• Cấu tạo đơn giản, gọn nhẹ

• Hiệu suất tương đối cao

• Không cần bôi trơn cho các roto vì chúng không tiếp xúc trực tiếp nhau

Nhược điểm

• Máy nén làm việc ồn (để hạn chế người ta giới hạn vận tốc của roto khoảng 45-55 m/s,sử dụng roto nhiều cánh…)

• Áp suất của khí cung cấp cho động cơ

không ổn định

Phạm vi sử dụng

• Máy nén roto được sử dụng phổ biến

trong các hệ thống quét thải của động cơ

2 kì và hệ thống tăng áp truyền động cơ khí

b Máy nén trục vít

• Cấu tạo:

Trục vít bị động

Nguyên lý hoạt động

 Trục vít quay phía cặp bánh răng nhả khớp, hốc giữa các răng tách

xa nhau và phát triển thành khoang lớn được thông với của hút và điền đầy bởi không khí

 Khi khoang này được giãn ra hoàn toàn thì thể tích của nó là lớn nhất

và được tách ra khỏi đường hút, phần thể tích được giới hạn bởi các

bề mặt vít và vỏ cũng tách ra hoàn toàn, quá trình hút kết thúc

 Phần không khí được hút vào bị nén và chuyển động dọc theo các trục vít cho đến khi được nối thông với ống đẩy

 Trục vít tiếp tục quay, quá trình đẩy khí ra,khí được đẩy vào trong ống đẩy.

Nhược điểm

• Có trọng lượng và kích thước lớn

• Chế tạo đòi hỏi độ chính xác khá cao

• Tiêu hao công suất truyền động lớn

• Việc chế tạo đòi hỏi độ chính xác cao

c Máy nén piston

• Cấu tạo:

Nguyên lý hoạt động

• Không khí được hút vào

khi piston đi xuống, lúc

này van nén đóng, van xả

Ưu điểm

Cấu tạo đơn giản, làm việc tin cậy

trong một khoảng rộng

Phạm vi sử dụng

• Thường sử dụng trong các máy công cụ (máy dập, máy cắt, máy ép, máy búa…)

Nguyên lý hoạt động

• Phần dẫn hướng được bố trí

ở cửa hút với nhiệm vụ hút

dòng không khí theo chiều

quay của bánh để giảm sự

va đập của dòng khí khi đi

vào bánh công tác.

• ống giảm tốc dùng để biến

đổi năng lượng của khí sau

khi ra khỏi bánh công tác

thành áp năng.

• vỏ xoắn ốc có nhiệm vụtích

Nhược điểm

• Sự rò rỉ giữa rô to và vỏ

• Tổn thất ma sát giữa khí và cánh,vỏ và khí

Phạm vi sử dụng

• Chủ yếu sử dụng trong hình thức tăng áp bằng tua bin khí thải

2.2 Tua bin khí

• Tua bin khí được sử dụng trong hệ thống tăng

áp, nhiệm vụ tạo ra cơ năng để dẫn động máy nén khí.

• Chia thành 2 loại sau:(theo đặc điểm cấu tạo).

 Tua bin khí thải hướng trục.

 Tua bin khí thải hướng tâm.

Tua bin khí thải hướng trục

Nguyên lý hoạt động

 Khí thải từ động cơ => ống xoắn ốc => đi

vào hệ miệng phun.

 Do cấu tạo của hệ miệng phun nên một

phần năng lượng dưới dạng nhiệt năng và

áp năng của khí thải => động năng và dòng

khí thải được hướng vào cánh của tua bin

dưới một góc thích hợp (phụ thuộc vào

biên dạng cánh của hệ miệng phun ) theo

phương song song với trục của bánh công

tác của tua bin

 Do dòng khí xả được hướng vào bánh

công tác của tua bin dưới một góc thích

Tua bin khí thải hướng tâm

• Các bộ phận chính bao gồm:ống xoắn ốc, hệ miệng phun,bánh công tác và các bộ phận làm kín (tương tự tuabin khí thải hướng trục)

• Hệ miệng phun trong

tuabin khí thải hướng

Nguyên lý hoạt động

• Đối với loại sử dụng hệ miệng phun không

có cánh:

 Hoạt động như tuabin hướng trục, chỉ khác

nhau ở chổ là dòng khí thải dẫn vào bánh

công tác theo phương tiếp tuyến với bán

kính của bánh công tác.

• Đối với loại sử dụng hệ miệng phun có

dùng để điều chinh tốc độ và hướng của

dòng khí xả để tạo ra áp suất nạp tối ưu

nhất cho động cơ, được điều khiển bởi ECU

của động cơ.

Khi hoạt động ở tốc độ thấp

• Khi hoạt động ở chế độ

này, lượng nhiên liệu

cung cấp cho động cơ

giảm Khi đó ECU sẽ điều

khiển mô tơ làm xoay

cánh điều chỉnh làm giảm

độ mở của các cánh này,

lượng khí đi vào sẽ ít, tốc

độ tuabin giảm, làm giảm

lượng nhiên liệu cung

Khi hoạt động ở tốc độ cao

• Trong trường hợp này

III/ Kết luận.

• Qua bài thảo luận phần nào giúp nhóm hiểu rõ hơn về vấn đề tăng áp cho động cơ Biết được cấu tạo, nguyên lý hoạt động, ưu nhược điểm, phạm vi ứng dụng của các hình thức tăng áp cũng như các thiết bị tăng áp phổ biến.

• Do kiến thức của nhóm còn hạn chế nên không thể tránh khỏi thiếu sót, nhầm lẫn Rất mong

được sự giúp đỡ và đóng góp ý kiến của thầy giáo và các bạn để bài thảo luận được hoàn

Tài liệu tham khảo