Bài giảng Nguyên lý động cơ đốt trong - Chương 5: Cơ chế động học của sự bốc cháy trong động cơ đốt trong

Khi nhieân lieäu ñöôïc phun vaøo xi lanh ñoäng cô, hoãn hôïp ñöôïc taïo khoâng ñoàng nhaát, coù vuøng  = (0,8 - 0,9), coù vuøng  = (4 - 5) ÔÛ nhöõng vuøng  = 0,8 - 0,9 toác ñoä phaûn [r]

A- CƠ CHẾ ĐỘNG HỌC CỦA SỰ BỐC CHÁY TRONG ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG:

Bốc cháy ở nhiệt độ thấp với nhiều giai đoạn:

Có thể chia làm hai giai đoạn:

1-Giai đoạn một: Hình thành ngọn lửa nguội. Ở động cơ diesel khi phun nhiên liệu vào, nhiệt độ xi lanh lúc này thấp không đủ phân hủy các phần tử cacbua hydro mà chỉ tạo thành các peoxyt Theo tác giả các peoxyt tích tụ ngày càng nhiều.

Khi vượt quá giới hạn nồng độ nào đó nó mới đủ khả năng phân hủy các phần tử nhiên liệu thành các phần tử hoạt tính hình thành ngọn lửa phân bố đều khắp thể tích khuyếch tán Lúc này P & T chưa tăng.

2-Giai đoạn hai: Hình thành ngọn lửa nóng. Phần tử hoạt tính xuất hiện ở giai đoạn một theo sự phản ứng của dây truyền nhiệt ngày càng tăng Khi tốc độ phản ứng đạt đến

W K , PƯDTN chuyển qua tự gia tốc nhiệt ngọn lửa thực sự hình thành nhiên liệu tự bốc cháy .

B- BẢN CHẤT CỦA CHÁY KHUYẾCH TÁN: Là quá trình cháy trong đó tốc độ cháy được quyết định bởi sự hòa trộn giữa nhiên liệu và không khí Khi nhiên liệu

được phun vào xi lanh động cơ, hỗn hợp

(0,8 - 0,9), có vùng  = (4 - 5) Ở những vùng  = 0,8 - 0,9 tốc độ phản ứng và nhiệt độ của sản vật cháy rất cao, những vùng này là những trung tâm đốt cháy những vùng có hỗn hợp nghèo nhờ hiện tượng khuyếch tán Động cơ diesel có thể cháy với hỗn hợp rất nghèo.

C- DIỄN BIẾN QUÁ TRÌNH CHÁY ĐỘNG

CƠ DIESEL: Chia làm 04 giai đoạn:

I.GIAI ĐOẠNI: giai đoạn chuẩn bị cho quá trình cháy.

* Điểm 1: điểm

phun sớm nhiên liệu

*

đường cong cháy tách khỏi đường cong

nén

*

2

*Nhiên liệu phun vào buồng cháy đuợc xé nhỏ, bay hơi hòa trộn với không khí tạo thành hổn hợp  bắt đầu hình thành những trung tâm tự cháy đầu tiên

*Nhiên liệu phun vào chiếm (30  40)% gct (qui luật phun 2) Ở động cơ cao tốc nhiên liệu phun vào là 100% gct (qui luật phun 1)

*Thông số đặt trưng cho giai đoạn này là thời giai cháy trể i . i là rất quan trọng nó ảnh huởng đến toàn bộ quá trình cháy.

II.GIAI ĐOẠN II: giai đoạn phát triển của những trung tâm bốc cháy và lan tràn màn lửa.

*

1 2 *

*3*4 (Từ điểm 2  3): giai

đoạn phát triển của những trung tâm bốc cháy và lan tràn màn lửa

*Điểm 3: điểm đạt đuợc áp suất Max (P Zmax )

*Ở động cơ tốc độ thấp và trung bình nhiên liệu vẫn tiếp tục phun vào và kết thúc phun vào cuối giai đoạn này

*Tốc độ cháy tăng nhanh, tốc độ tăng P & T nhanh Aùp suất đạt Max tại điểm 3.

*Tốc độ toả nhiệt tăng Max.

*Tốc độ tăng trung bình của áp suất phụ thuộc vào thời gian cháy trể, số luợng nhiên liệu ít hay nhiều, việc cung cấp nhiên liệu nhanh hay chậm.

*Để đánh giá chất lượng giai đoạn này ta dùng tỉ số tăng áp suất trung bình P/: đặc trưng cho độ êm dịu của động cơ

-Nếu P/ bé  động cơ làm việc êm, không gây tiếng gỏ

-Nếu P/ lớn  động cơ làm việc không êm, có tiếng gỏ

P/ = (0,2  0,6) MN /m 2 độ.

III.GIAI ĐOẠN III: giai đoạn

cháy chính.

(Từ điểm

3  4): giai đoạn cháy chính khối luợng hổn hợp công tác.

*Điểm 4 : đạt đuợc T Max

*Tốc độ cháy , tốc độ toả nhiệt giảm dần vì: -Nồng độ O 2 giảm (oxy ít dần)

-Sản vật cháy tăng dần.

*Nhiên liệu không còn cung cấp ở giai đoạn này

*Nhiệt độ tăng T Max nhưng áp suất trong xi lanh giảm (vì V b/cháy tăng)

*Nhiệt luợng toả ra = (40 50 )%: Gọi là giai đoạn cháy chính.