Bài giảng Nguyên lý động cơ đốt trong - Chương 3: Chu trình thực tế dùng trong động cơ đốt trong

Ñeán ñieåm m’ cöûa naïp môû, aùp suaát trong xi lanh < P K  khí naïp môùi ñi vaøo xi lanh queùt khí thaûi ra ngoaøi vaø chieám ñaày theå tích xi lanh. *Aùp suaát khí queùt ñi vaøo cö[r]

CHU TRÌNH THỰC TẾ

DÙNG TRONG Đ.C.Đ.T

A-QUÁ TRÌNH TRAO ĐỔI KHÍ

B-QUÁ TRÌNH NÉN

C-QUÁ TRÌNH CHÁY

D-QUÁ TRÌNH GIÃN NỞ

QUÁ TRÌNH TRAO

ĐỔI KHÍ A-QUÁ TRÌNH NẠP

B-QUÁ TRÌNH THẢI

C-DIỄN BIẾN QUÁ TRÌNH QUÉT THẢI CỦA ĐỘNG CƠ HAI KỲ

D-HỆ THỐNG QUÉT THẢI CỦA ĐỘNG

CƠ HAI KỲ

E-HỆ THỐNG NẠP THẢI CỦA ĐỘNG

CƠ TĂNG ÁP

A-QUÁ TRÌNH NẠP

I-DIỄN BIẾN QUÁ TRÌNH NẠP

1-Diễn biến quá trình nạp

động cơ 4 kỳ không tăng áp 2-Diễn biến quá trình nạp động cơ 4 kỳ tăng áp

3-Diễn biến quá trình nạp

động cơ 2 kỳ

Quay về quá trình trao đổi khí

1-Diễn biến quá trình nạp động cơ 4 kỳ

không tăng áp Quay về quá trình nạp

*3 r : Góc mở sớm của

S N  giảm tổn thất áp suất trên đường ống nạp.

*r 2 : (r  r’) : quá trình khí sót giản nở (góc đóng muộn S T )

*2  a (r’  a) : khí nạp mới đi vào nhờ chênh lệch áp suất

*a  4 : góc đóng muộn S N

Cuối quá trình thải khí sót chiếm toàn bộ thể tích xi lanh (lúc này = V C ) có áp suất

P r , T r QT Nạp lý thuyết được xẩy ra ở ĐCT (QTNạp về lý thuyết : ĐCT 

ĐCD), nhưng tại r thì

P r > P o khí sót giản nở đến r’ thì quá trình nạp thực sự được tiến hành.

2-Diễn biến quá trình nạp động cơ 4 kỳ

tăng áp Quay về quá trình nạp

*2  r : góc mở sớm của S N

*r  a : áp suất luôn luôn tăng và quét khí sót ra khỏi xi lanh, đồng thời khí nạp đi vào xi lanh (P K > P o , P K > P r )

*a  4 : góc đóng trể của S N

1.Nếu không làm mát khí nén thì : PK = P tăng áp

P tăng áp là áp suất tại cửa ra của máy nén khí, phụ thuộc vào mức độ tăng áp suất của máy nén.

*m = chỉ số nén (m = 1,6  1,8)

m m

m

O

tăngáp O

P

P T

T   













 1

2.Nếu có làm mát

P K = P tăng áp - P m

*P m = Trở lực của két làm mát khí

*

*T m = độ giảm nhiệt của khí nén trong két làm mát

3-Diễn biến quá trình nạp động cơ 2 kỳ

Quay về quá trình nạp *m’am = hành trình nạp

*ma’ = góc lọt khí nạp mới

*Động cơ 2 kỳ quá trình nạp được tiến hành với quá trình quét khí thải ra khỏi xi lanh.

*Khi piston đi xuống tại l cửa thải mở  SVC thải ra ngoài tự do Đến điểm m’ cửa nạp mở, áp suất trong xi lanh < P K

 khí nạp mới đi vào xi lanh quét khí thải ra ngoài và chiếm đầy thể tích xi lanh

*Aùp suất khí quét đi vào cửa quét cũng bị giảm một lượng

P.

Aùp suất trong xi lanh khí đóng cửa quét (d) vẫn > áp suất khí thải trong đường thải Giai đoạn đóng cửa quét d tới khi đóng cửa thải e ( đoạn ma’) là giai đoạn lọt khí nạp mới.

*Động cơ 2 kỳ bao giờ cũng được tăng áp để thực hiện quét khí

*Aùp suất khí quét đi vào cửa quét cũng bị giảm một lượng P.

4-Nhận xét

Trong cả 3 loại động cơ đều:

1-Khí nạp mới đi vào xi lanh phải

khắc phục sức cản lưu động Pa

2-Khí nạp mới không thể gạt hết

sản vật cháy ra ngoài có r

3-Khí nạp mới đi vào xi lanh tiếp

xúc với các chi tiết nóng và hòa trộn với khí sót Ta > T K

TÍNH TOÁN CÁC THÔNG SỐ CỦA

QUÁ TRÌNH NẠP

*Aùp suất cuối quá trình nạp Pa

*Pr, Tr, Mr

*Hệ số khí sót

*Nhiệt độ sấy nóng khí nạp mới

*Nhiệt độ cuối quá trình nạp Ta

*Hệ số nạp

II -TÍNH TOÁN CÁC THÔNG SỐ CỦA QUÁ TRÌNH NẠP

1-Aùp suất cuối quá trình nạp (Pa)

Pa = Po - P K Đ/cơ 4 kỳ không tăng áp

Pa = Po - P K Đ/cơ 4 kỳ tăng áp

Tính toán:

Giả thiết: * Khối lượng của khí là

không đổi tại tất cả các tiết diện  =

K = const

Quay về Các thông số

*Quá trình đưa dòngkhí nạp mới đi vào xi lanh là quá trình lưu động liên tục và ổn định

Hệ quả: Tại tất cả các tiết diện, lưu lượng dòng khí không đổi.

*Tất cả các đường ống nạp đều có góc lượn rất lớn

Pot air W K , K , Pk

Z K

Z a

W x , x, fx ĐCT

ĐCD

W a , a, fa,Pa

= khối luợng riêng, Wx = tốc độ của dòng khí

*Phương trình Bernoillie cho 2 tiết diện: Pot air (K-K) và ĐCD (a-a)

(P K /K )+(W 2 K/2 )+(g.Z K ) = (P a /a ) + (W 2 a/2 )+ [o(W 2 x/2 )]+(g.Z a ) (1)

Do tiết diện K-K lớn xem Wk=0, chọn

mặt chuẩn (0-0) sao cho: Z K= Z a

 K =  a (1) được viết lại như sau: (P K / K ) = (P a /K ) +(W 2 a/2 )+ [o(W 2 x/2 )]

 = (W a /W x )<1: hệ số bóp dòng chảy

P K = P K- P a = (W 2 x/2 )(2 + o)  K

THÔNG SỐ Pr, Tr, Mr

1-ÁP SUẤT KHÍ SÓT(Pr):

a- Pr = Pth + Pr

Trong đó: Pr = K2.(n 2 /f 2 th )

b-Chọn Pr theo kinh nghiệm:

Không tăng áp:

Tốc độ thấp:Pr= (1,03-1,06)Po Cao tốc: Pr= (1,05-1,25)Po

Tăng áp: Pr= (0,75-0,98)Pk

Quay về Các thông số

c-Tính Pr thay đổi theo n, áp dụng công thức:

Pr = Po( 1,035 + Ap 10 -8 n 2 )

Trong đó:

+Pr N = Aùp suất khí sót ở chế độ

định mức.

Pr N = 1,18 Po = 0,118 MN/m 2

n N = số vòng quay trục khuỷu ở chế độ định mức (v/p).