soạn đề cương động cơ đốt trong (F1)

5 Câu 3: Hãy trình bày các yêu cầu của nhiên liệu xăng sử dụng trong động cơ đốt trong.. Hãy cho biết một số nhiên liệu thay thế cho nhiên liệu xăng truyền thống có khả năng sử dụng tron

ỤỤ ỤỤ

ỤỤ Ụ 

Câu 1: Hãy trình bày nguyên lý làm việc của động cơ xăng 4 kỳ không tăng áp Vẽ đồ thị công P–V và đồ thị pha phân phối khí động

cơ xăng 4 kỳ không tăng áp Phân tích sự khác biệt trong đồ thị công P–V giữa động cơ xăng 4 kỳ không tăng áp và động cơ xăng 4

kỳ có tăng áp 3

Câu 2: Hãy trình bày nguyên lý làm việc của động cơ diesel 4 kỳ không tăng áp Vẽ đồ thị công P – V và đồ thị pha phân phối khí

động cơ diesel Phân tích sự khác biệt trong đồ thị công P – V giữa động cơ diesel 4 kỳ không tăng áp và động cơ diesel 4 kỳ có tăng áp 5

Câu 3: Hãy trình bày các yêu cầu của nhiên liệu xăng sử dụng trong động cơ đốt trong Hãy cho biết một số nhiên liệu thay thế cho nhiên liệu xăng truyền thống có khả năng sử dụng trong động cơ xăng 7

Câu 4: Hãy trình bày các yêu cầu của nhiên liệu diesel sử dụng trong động cơ đốt trong Hãy cho biết một số nhiên liệu thay thế

cho nhiên liệu diesel truyền thống có khả năng sử dụng trong động cơ diesel 10

Câu 5: Hãy cho biết diễn biến quá trình nạp động cơ đốt trong Trình bày các thông số ảnh hưởng đến quá trình nạp động cơ Cho

biết một số giải pháp để cải thiện chất lượng quá trình nạp động cơ đốt trong 14

Câu 6: Hãy cho biết cơ chế động học của quá trình cháy diễn ra trong động cơ xăng và diesel Trình bày các dạng cháy thông

thường trong động cơ xăng và diesel Nêu một số hiện tượng cháy không bình thường và nguyên nhân của chúng xảy ra động cơ xăng 18

Câu 7: Trình bày diễn biến quá trình cháy xảy ra bên trong động cơ xăng Cho biết các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình cháy động

cơ xăng (chép sơ đồ vào) 20

Câu 8: Trình bày diễn biến quá trình cháy xảy ra bên trong động cơ diesel Cho biết các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình cháy động

cơ diesel (vẽ sơ đồ) 22

Câu 9: Hãy cho biết diễn biến quá trình thải diễn ra trong động cơ xăng 4 kỳ không tăng áp Trình bày các yếu tố ảnh hưởng đến

quá trình thải động cơ xăng 4 kỳ không tăng áp 24

Câu 10: Hãy cho biết diễn biến quá trình thải diễn ra trong động cơ 4 kỳ không tăng áp Trình bày các yếu tố ảnh hưởng đến quá

trình thải động cơ 4 kỳ không tăng áp Cho biết một số giải pháp để cải thiện chất lượng quá trình thải động cơ đốt trong 24 Câu 11: Trình bày các chỉ tiêu đánh giá tính năng kinh tế - kỹ thuật của động cơ ô tô Thế nào là đường đặc tính ngoài động cơ? Vẽ các đường đặc tính ngoài của động cơ xăng Phân tích sự khác nhau của đường đặc tính ngoài của động cơ xăng và đường đặc tính ngoài của động cơ diesel 26 Câu 12: Trình bày công dụng, phân loại và cấu tạo của các chi tiết trong động cơ: thân máy, nắp máy, piston, trục khuỷu – thanh truyền 28

Câu 13: Cho biết công dụng và yêu cầu của hệ thống bôi trơn, hệ thống làm mát Nêu các chi tiết chính và công dụng của chúng

trong hệ thống bôi trơn, hệ thống làm mát 31 Câu 14: Cho biết công dụng, phân loại và yêu cầu của hệ thống phối khí Nêu các chi tiết chính và công dụng của chúng trong hệ thống phối khí Cho biết nhược điểm của hệ thống phối khí thông thường (không thể thay đổi thời điểm phối khí theo tốc độ động cơ) trong động cơ ô tô và giải pháp cải thiện như thế nào? 33

Câu 15: Trình bày các giải pháp để tăng công suất động cơ? Trình bày các loại hệ thống tăng áp trong động cơ đốt trong? So sánh

ưu điểm và nhược điểm của các loại hệ thống tăng áp trong động cơ 35

Câu 16: So sánh ưu và nhược điểm của hệ thống nhiên liệu phun xăng điện tử so với kiểu chế hòa khí? Cho biết phân loại hệ thống

phun xăng điện tử? Nêu các thành phần và công dụng của chúng trong hệ thống phun xăng điện tử 38

Câu 17: So sánh ưu và nhược điểm của hệ thống nhiên liệu phun dầu điện tử so với kiểu hệ thống nhiên liệu bơm cao áp phun dầu

cơ khí trong động cơ diesel? Cho biết quy luật phun dầu trong động cơ diesel với hệ thống phun dầu điện tử? Cho biết các thành phần và công dụng của chúng trong hệ thống phun dầu điện tử động cơ diesel 40

Câu 18: Vẽ sơ đồ khối hệ thống điện điều khiển động cơ xăng (hoặc diesel) Cho biết công dụng, phân loại (nếu có) của từng bộ

phận trong sơ đồ khối điều khiển động cơ vừa nêu 42

Câu 1: Hãy trình bày nguyên lý làm việc của động cơ xăng 4 kỳ không tăng áp Vẽ đồ thị công P–V và

đồ thị pha phân phối khí động cơ xăng 4 kỳ không tăng áp Phân tích sự khác biệt trong đồ thị công P–

V giữa động cơ xăng 4 kỳ không tăng áp và động cơ xăng 4 kỳ có tăng áp

 Nguyên lý làm việc của động cơ xăng 4 kỳ không tăng áp:

* Hành trình thứ nhất: Hành trình nạp

- Ở đầu hành trình này (lúc piston ở ĐCT) toàn bộ Vc chứa sản vật cháy còn sót lại ở chu trình trước gọi

là khí sót (điểm r) Áp suất khí sót Pr gần bằng áp suất khí trời Po, piston tiếp tục đi xuống từ ĐCT đếnĐCD  không gian phía trên piston tăngtrong xilanh hình thành chân không  hỗn hợp khí ( gồm hơixăng và không khí) được hút vào trong xilanh qua SN trong suốt quá trình nạp Lúc này ST đóng

- Thực tế: SN mở sớm hơn trước khi piston tới ĐCT (điểm d1) góc ứng với đoạn d1r = φ1 gọi là góc mởsớm SN, đồng thời SN đóng muộn hơn so với ĐCD (điểm d2), góc ứng với đoạn ad2 = góc φ2= góc muộnđóng SN

- Vì vậy thời gian thực tế của quá trình nạp lớn hơn thời gian hành trình nạp

* Hành trình thứ hai: Hành trình nén

- Piston đi từ ĐCD đến ĐCT, Vxilanh giảm dầnkhông khí bị nén lạiáp suất và nhiệt tăng lên

- Trên đồ thị công, hành trình nén được thể hiện bằng đoạn ac’c” Thực tế quá trình nén chỉ bắt đầukhi các SN và ST đóng hoàn toàn thời gian của quá trình nén nhỏ hơn thời gian của hành trình nén

- Ở cuối quá trình nén (điểm 3’), bugi bật tia lửa điện đốt cháy hỗn hợp khí Góc ứng với đoạn c’c”hoặc góc φ3= góc phun sớm.

* Hành trình thứ ba: Hành trình cháy và giãn nở

- Piston đi từ ĐCT đến ĐCD Hành trình này gồm: quá trình cháy + quá trình giãn nở.

- Nhiên liệu được cháy nhanh, áp suất và nhiệt độ tăng mãnh liệt Sau đó nhiên liệu được cháy đềuhơn

- Cháy đẳng tích; quá trình cháy kết thúc tại x

- Sau đó là quá trình giản nở

- Hành trình này sinh công có ích gọi là hành trình công tác

* Hành trình thứ tư: Hành trình thải

- Piston đi từ ĐCD đến ĐCT và tiến hành đẩy sản vật cháy ra ngoài xilanh

- Thực tế: Ở cuối quá trình giản nở, ST mở sớm hơn một chút so với ĐCD (điểm b’) Góc ứng với đoạnb’b = góc φ5= góc mở sớm ST, đồng thời với ST đóng muộn hơn sau ĐCT (điểm r’) Góc ứng với đoạnrr’ = góc φ6 =góc đóng muộn ST

- Đoạn d1r’ được gọi là thời kỳ trùng điệp của SN và ST Ở đó cả hai SN và ST đều mở Góc (φ1+ φ6) = góctrùng điệp của supap

- Sau khi kết thúc thải  động cơ đã hoàn tất một chu trình công tác

 Vẽ đồ thị công P – V và đồ thị pha phân phối khí động cơ xăng

21

 Phân tích sự khác biệt trong đồ thị công P – V giữa động cơ xăng 4 kỳ không tăng áp và động cơ xăng 4 kỳ có tăng áp.

- Trong động cơ 4 kỳ không tăng áp (pk < po), môi chất mới được hút từ ngoài vào vào xi lanh có (pa)nhỏ hơn áp suất trước xu páp nạp (pk) Nếu bỏ qua lực cản trên đường ống nạp thì có thể coi pk  po

Do bị hạn chế về môi chất hút vào xi lanh nên tiềm lực nâng cao công suất động cơ không lớn

- Trong động cơ 4 kỳ tăng áp, môi chất trên đường nạp pk được nén trước (pk > po), qua đó làm tăng

áp suất đầu kỳ nén, vì vậy làm tăng tính hiệu quả của chu trình, tức làm tăng công suất động cơ

Câu 2: Hãy trình bày nguyên lý làm việc của động cơ diesel 4 kỳ không tăng áp Vẽ đồ thị công P – V và

đồ thị pha phân phối khí động cơ diesel Phân tích sự khác biệt trong đồ thị công P – V giữa động cơdiesel 4 kỳ không tăng áp và động cơ diesel 4 kỳ có tăng áp

 Nguyên lý làm việc của động cơ diesel 4 kỳ không tăng áp:

* Hành trình thứ nhất: Hành trình nạp

- Ở đầu hành trình này (lúc piston ở ĐCT) toàn bộ Vc chứa sản vật cháy còn sót lại ở chu trình trước gọi

là khí sót (điểm r) Áp suất khí sót Pr gần bằng áp suất khí trời Po, piston tiếp tục đi xuống từ ĐCT đếnĐCD  không gian phía trên piston tăngtrong xilanh hình thành chân không không khí được hútvào xilanh qua SN trong suốt quá trình nạp Lúc này ST đóng

- Thực tế: SN mở sớm hơn trước khi piston tới ĐCT (điểm d1) góc ứng với đoạn d1r = φ1 gọi là góc mởsớm SN, đồng thời SN đóng muộn hơn so với ĐCD (điểm d2), góc ứng với đoạn ad2 = góc φ2= góc muộnđóng SN

- Vì vậy thời gian thực tế của quá trình nạp lớn hơn thời gian hành trình nạp

* Hành trình thứ hai: Hành trình nén

- Piston đi từ ĐCD đến ĐCT, Vxilanh giảm dầnkhông khí bị nén lạiáp suất và nhiệt tăng lên

- Trên đồ thị công, hành trình nén được thể hiện bằng đoạn ac’c” Thực tế quá trình nén chỉ bắt đầukhi các SN và ST đóng hoàn toàn thời gian của quá trình nén nhỏ hơn thời gian của hành trình nén

- Ở cuối quá trình nén (điểm 3’), nhiên liệu được phun vào xilanh nhờ kim phun Góc ứng với đoạn c’c”hoặc góc φ3= góc phun sớm

* Hành trình thứ ba: Hành trình cháy và giãn nở

- Piston đi từ ĐCT đến ĐCD Hành trình này gồm: quá trình cháy + quá trình giãn nở.

- Nhiên liệu được cháy nhanh, áp suất và nhiệt độ tăng mãnh liệt Sau đó nhiên liệu được cháy đềuhơn

- Đoạn Z’Z = cháy đẳng áp; quá trình cháy kết thúc tại x

- Sau đó là quá trình giản nở

- Hành trình này sinh công có ích gọi là hành trình công tác

* Hành trình thứ tư: Hành trình thải

- Piston đi từ ĐCD đến ĐCT và tiến hành đẩy sản vật cháy ra ngoài xilanh

- Thực tế: Ở cuối quá trình giản nở, ST mở sớm hơn một chút so với ĐCD (điểm b’) Góc ứng với đoạnb’b = góc φ5= góc mở sớm ST, đồng thời với ST đóng muộn hơn sau ĐCT (điểm r’) Góc ứng với đoạnrr’ = góc φ6 =góc đóng muộn ST

- Đoạn d1r’ được gọi là thời kỳ trùng điệp của SN và ST Ở đó cả hai SN và ST đều mở Góc (φ1+ φ6) = góctrùng điệp của supap

- Sau khi kết thúc thải  động cơ đã hoàn tất một chu trình công tác

21

 Vẽ đồ thị công P – V và đồ thị pha phân phối khí động cơ diesel

 Phân tích sự khác biệt trong đồ thị công P – V giữa động cơ diesel 4 kỳ không tăng áp và động cơ diesel 4 kỳ có tăng áp.

- Trong động cơ 4 kỳ không tăng áp (pk < po), môi chất mới được hút từ ngoài vào vào xi lanh có (pa)nhỏ hơn áp suất trước xu páp nạp (pk) Nếu bỏ qua lực cản trên đường ống nạp thì có thể coi pk  po.

Do bị hạn chế về môi chất hút vào xi lanh nên tiềm lực nâng cao công suất động cơ không lớn

- Trong động cơ 4 kỳ tăng áp, môi chất trên đường nạp pk được nén trước (pk > po), qua đó làm tăng

áp suất đầu kỳ nén, vì vậy làm tăng tính hiệu quả của chu trình, tức làm tăng công suất động cơ

Câu 3: Hãy trình bày các yêu cầu của nhiên liệu xăng sử dụng trong động cơ đốt trong Hãy cho biết một số nhiên liệu thay thế cho nhiên liệu xăng truyền thống có khả năng sử dụng trong động cơ xăng.

 Để đảm bảo động cơ hoạt động hoàn hảo thì nhiên liệu xăng phải đảm bảo các yếu tố sau:

- Chỉ số octane của xăng là số phần trăm chất Iso-octane (C8H18) tính theo thể tích có trong hỗn hợp

với chất Heptane (C7H16) Iso-Octane (C8H18) có chỉ số octane là 100 và Heptane (C7H16) có chỉ sốOctane là 0 Chỉ số octane cao cho ta biết được khả năng kích nổ không xảy ra dễ dàng Động cơ có ápsuất nén thấp thì dùng xăng có chỉ số octane thấp và ngược lại động cơ có áp suất nén cao thì dùngxăng có chỉ số octane cao Sau đây là một số yếu tố ảnh hưởng đến khả năng kích nổ:

+ Hoà khí + Đánh lửa + Tỉ số nén + Muội than

+ Thời điểm đóng mở của supap hút và thải

+ Động cơ trang bị turbo (tăng áp)

+ Giải nhiệt cho động cơ không tốt cũng dễ gây ra kích nổ

* Dễ bay hơi

- Xăng vốn dĩ rất dễ bay hơi, song vấn đề là ở chổ khả năng thực tế lượng xăng bốc hơi có tương ứngvới khí trời nạp vào để hoà trộn với nhau không Nếu muốn cho sự cháy trọn vẹn, chắc chắn thì nhiênliệu phải bốc hơi trọn vẹn Khả năng bốc hơi của xăng đều ảnh hưởng đến mọi tính năng hoạt độngcủa động cơ trong mọi điều kiện như sau:

 Khởi động máy còn nguội khó khăn và thời gian hâm nóng còn chậm là do sự bốc hơi chưanhanh và không khí nguội lạnh

 Nhiệt độ cũng ảnh hưởng đến sự bay hơi

 Khả năng bay hơi còn tuỳ thuộc vào độ cao

 Ngăn ngừa hiện tượng đông lạnh trong bộ chế hoà khí Các ôtô vận hành trong điều kiện khíhậu khắc nghiệt (<-5oC) cần sử dụng xăng riêng

 Làm loãng nhớt trong carte

21

 Sự bốc hơi kém của nhiên liệu cũng ảnh hưởng đến tỉ lệ hoà khí cho từng xilanh động cơ khácnhau làm tăng sự rung động khi vận hành.

* Hàm lượng lưu huỳnh

Lượng lưu huỳnh có trong xăng làm cho động cơ và ống thải bị ăn mòn Bởi vì trong quá trình oxyhóa nhiên liệu (gốc hydrocacbon) tạo thành chủ yếu CO2 và hơi nước Trong lúc động cơ hoạt động, hơinước theo khí thải ra ngoài nên không thể ngưng tụ thành nước, nhưng lúc tắt động cơ, động cơ nguộidần làm cho hơi nước ngưng tụ thành giọt bám trên các bộ phận của động cơ, trong carte và ở ống thải.Lượng nước này đọng lại kết hợp với lưu huỳnh đã bị đốt cháy (sulfur dioxide) tạo thành sulfuric axit ănmòn, rỗ xupap thải và làm hỏng ống thải

– Bầu khí quyển trên hành tinh của chúng ta có một màn mỏng bụi chì bao phủ, gây độc cho rất nhiềuloài sinh vật sống trên trái đất

– Chất này sau khi ra khỏi buồng đốt sẽ tạo ra một lớp chì áo bọc các kim loại của bộ hấp thụ khí thải ởbên trong ống thải, và làm vô hiệu hóa nhanh chóng bộ phận này Hiện nay, trên thế giới đã cấm lưuhành loại xăng pha chì

Một loại chất phụ gia được dùng phổ biến khác trong xăng, đó là chất MTBE – Methyl Tertiary ButylEther, một hợp chất được tạo ra từ rượu Methanol Chất này được cho vào xăng với 2 công dụng: Làmtăng chỉ số Octane và là chất cung cấp thêm Oxygen cho phản ứng nổ trong buồng đốt của động cơ

Chất phụ gia MTBE trong xăng là với tỉ lệ không lớn hơn 10 -15% Do nó ảnh hưởng đến sức khỏe conngười, được coi là chất gây ung thư MTBE tan rất dễ trong nước, và nếu xăng có chứa chất này bị dò rỉ ramôi trường, nó có thể ngấm xuống các mạch nước ngầm làm ô nhiễm các giếng nước

* Tính ổn định hóa học

Là khả năng chống lại sự biến đổi hoá học trong quá trình bảo quản, bơm hút, vận chuyển và môitrường xung quanh Tính ổn định hóa học ảnh hưởng bởi các yếu tố: nhiệt độ, diện tích tiếp xúc với khôngkhí, độ sạch và khô của vật chứa, mức độ tồn chứa và thời gian tồn chứa

Để đánh giá tính ổn định hoá học, người ta sử dụng các chỉ tiêu: hàm lượng nhựa thực tế và độ ổnđịnh ôxy hoá

 Hàm lượng nhựa thực tế theo tiêu chuẩn ASTM D381 Lượng cặn rắn còn lại (mg) sau khi làm bayhơi một thể tích xăng nhất định (100ml) Hàm lượng nhựa của các loại xăng không được vượt quáquy định (4 – 5mg/100ml)

 Tính ổn định ôxy hoá theo tiêu chuẩn ASTM D525 Khoảng thời gian mà trong xăng không xảy ra sựtạo kết tủa và vẩn đục khi bị ôxy hoá bởi ôxy của không khí tại áp suất và nhiệt độ xác định

* Tính ăn mòn kim loại

Xăng có tính ăn mòn kim loại do sự có mặt của các hợp chất lưu hùynh, các axít, keo nhựa chưa tinhchế hết trong quá trình chế biến Tạp chất cơ học có trong xăng gồm những chất từ bên ngoài rơi vàotrong quá trình bơm rót, vận chuyển như cát, bụi, các chất được pha thêm trong quá trình sản xuất, chếbiến như nhiên liệu cháy, chất ổn định, …Nước từ bên ngoài rơi vào xăng trong quá trình xuất, nhập, tồnchứa

 Cho biết một số nhiên liệu thay thế cho nhiên liệu xăng truyền thống có khả năng sử dụng trong động

cơ xăng

– Nhiên liệu Khí hóa lỏng LPG là chất thay thế tốt cho xăng trong các động cơ xăng Đặc tính cháy sạchcủa LPG, trong một động cơ thích hợp đã làm giảm bớt lượng khí thải, kéo dài tuổi thọ của dầu bôitrơn và bugi đánh lửa

Nhiên liệu LPG có chỉ số Octan: 95  105 cao hơn xăng, do đó khi chuyển động cơ xăng sang dùngLPG chúng ta nên tăng tỉ số nén của động cơ Giữ nguyên hệ thống đánh lửa

– Nhiên liệu cồn được sử dụng trong động cơ đốt trong là cồn tinh chế hoặc hỗn hợp xăng pha cồn.Cồn có chỉ số octan cao hơn xăng khả năng chống kích nổ cao hơn, nên thường được dùng để phavào xăng nhằm tăng chỉ số ôctan của hỗn hợp; Cồn là hydrocacbon thuộc họ alcolhol dễ cháy với tỉ lệhòa khí thấp hơn xăng rất nhiều; sản phẩm cháy ít khí độc hại hơn – đặc biệt là lượng CO, CO2 thải ra

ít, góp phần làm giảm ô nhiễm môi trường

Tỉ số A/F của cồn từ 4,5: 1 đến 9,5:1 trong khi của xăng là 14.7:1

– Nhiên liệu khí thiên nhiên nén (CNG)

 Thành phần khí xả của khí thiên nhiên so với nhiên liệu xăng ít ô nhiễm môi trường hơn vì nó giảmđược khí CO, lượng Hydrocacbon, lượng Sunfuadioxit SO2 và không có chì Pb

 Chỉ số octane của khí thiên nhiên cao hơn xăng Vì vậy khí thiên nhiên là nhiên liệu tốt cho động cơđánh lửa cưỡng bức Phương pháp chuyển đổi động cơ xăng chuyển đổi sang sử dụng nhiên liệu khíthiên nhiên, đốt cháy hỗn hợp bằng tia lửa điện của bugi

 Khí thiên nhiên sử dụng cho động cơ dưới các dạng sau:

 Khí thiên nhiên nén (CNG) được nén dưới dạng khí ở áp suất cao (200kg/cm2) trong bình hình trụ

 Khí thiên nhiên lỏng (LNG) được trữ ở nhiệt độ thấp (-162oC) trong bình cách nhiệt

 Khí thiên nhiên tổng hợp (SNG): khí thiên nhiên được tổng hợp từ nguyên liệu ban đầu là thanđá

Trên động cơ ôtô sử dụng ở dạng nén (CNG) hoặc ở dạng lỏng (LNG)

21

 Cùng hiệu suất như nhau, suất tiêu hao nhiên liệu tính theo khối lượng của động cơ sử dụng khíthiên nhiên thấp hơn khi sử dụng các loại nhiên liệu lỏng khác.

 Mức độ phát thải của ôtô chạy nhiên liệu CNG rất thấp so với động cơ sử dụng nhiên liệu xăng.CNG là nhiên liệu thay thế có nhiều nhiều triển vọng làm giảm ô nhiễm môi trường

Câu 4: Hãy trình bày các yêu cầu của nhiên liệu diesel sử dụng trong động cơ đốt trong Hãy cho biết

một số nhiên liệu thay thế cho nhiên liệu diesel truyền thống có khả năng sử dụng trong động cơdiesel

 Các yêu cầu của nhiên liệu diesel sử dụng trong động cơ đốt trong

- Trị số cetane là một đại lượng quy ước, có giá trị (là một số nguyên nhận giá trị từ 0 đến 100) bằng tỷ

số phần trăm thể tích của n-cetane (C16H34) trong hỗn hợp với alpha-methyl naphthalene(C10H7CH3) sao cho hỗn hợp này có khả năng tự bốc cháy tương đương với mẫu nhiên liệu dieseltrong điều kiện thử nghiệm tiêu chuẩn (theo quy ước thì alpha-methyl naphthalene có trị số cetanebằng 0 và n-heptane có trị số cetane bằng 100) Khi đó thành phần Cetane tính theo % hỗn hợp sosánh được coi là trị số Cetane cần xác định của dầu Diesel

- Trị số cetane yêu cầu phụ thuộc vào thiết kế và kích cỡ động cơ, tốc độ và tải, sự khởi động và điềukiện áp suất

- Điều quan trọng của trị số cetane là khi trị số này thấp thường dẫn tới sự phun dầu trễ trongđộngcơ Sự chậm trễ này là nguyên nhân của việc khởi động khó khăn và gây ra những tiếng gõ trongđộng cơ Đồng thời, sự phun dầu trễ trong điều kiện thời tiết lạnh là nguyên nhân dẫn tới việc nhiênliệu không được cháy hoàn toàn, do không đủ nhiệt ở trong buồng dốt để tự cháy nhiên liệu

- Một số nhà máy lọc dầu đã sử dụng chất phụ gia như hexyl nitrat amyl nitrate để tăng trị số cetane

* Tính bay hơi:

Khái niệm: Cùng với đặc tính cháy, tính chất bay hơi của nhiên liệu diesel cũng quyết định mộtphần quan trọng của quá trình cháy của nhiên liệu trong động cơ Nhiên liệu diesel có tính chất bayhơi, đặc tính kỹ thuật này quyết định đến tốc độ bay hơi, mức độ bay hơi hoàn toàn và khả năng trộnhòa với không khí khi phun sương trong điều kiện công tác cụ thể của buồng đốt động cơ diesel

Nếu sử dụng nhiên liệu có tính bay hơi tốt thì sau khi được phun sương vào xi lanh thì nó sẽ hòatrộn tốt với không khí và kết quả là sự cháy nhanh chóng được bảo đảm, động cơ hoạt động tốt, thuậnlợi Việc sử dụng nhiên liệu có tính bay hơi kém sẽ làm xuất hiện khả năng cháy không hoàn toàn vàđộng cơ nổ rung, có tiếng gõ lạ, làm lãng phí nhiên liệu, tăng khả năng mài mòn động cơ

Các yếu tố ảnh hưởng tới tính bay hơi: Nhiên liệu có độ nhớt quá cao, nhiệt độ môi trường thấp,nhiệt độ động cơ thấp, sức căng bề mặt nhiên liệu lớn, áp suất phun thấp

21

Dầu có độ nhờn cao không thể tạo thành sương khi phun ra khỏi kim phun Những hạt nhiênliệu phun ra khỏi kim phun còn lớn sẽ cháy chậm hơn, nên hiệu suất động cơ sẽ giảm xuống Tuynhiên, nếu độ nhớt quá thấp, dầu diesel không thể làm trơn các bộ phận vận chuyển bên trong bơmcao áp cũng như kim phun Do đó có thể làm hư hỏng các bộ phận này.

*Tính bôi trơn:

Đặc tính bôi trơn của nhiên liệu diesel là quan trọng, đặc biệt là cho các máy bơm cao áp loạiquay và loại phân phối Trong những máy bơm, bộ phận chuyển động được bôi trơn bằng nhiên liệukhi nó di chuyển qua các máy bơm, không phải do dầu động cơ Nhiên liệu bôi trơn thấp có thể gâymòn cao và để lại vết xước trên các chi tiết

Nhiên liệu bôi trơn cao có thể giảm mài mòn và tuổi thọ linh kiện dài hơn nhưng tổn hao côngsuất nén Phụ gia cũng được sử dụng để cải thiện tính bôi trơn của nhiên liệu, tuy nhiên những phụgia này có thể có tác dụng phụ không mong muốn khi sử dụng ở nồng độ quá mức hoặc kết hợp vớicác chất phụ gia khác

* Điểm chớp cháy:

Điểm chớp cháy được xác định bằng cách nung nóng nhiên liệu trong một buồng kín nhỏ chotới khi hơi nhiên liệu cháy trên bề mặt chất lỏng Nhiệt độ lúc này của nhiên liệu được gọi là điểmchớp cháy

Chúng ta cần phải xác định điểm chớp cháy vì: Phòng chống cháy nổ khi dầu nhờn làm việc ởnhiệt độ cao Tránh tổn thất hoặc hao hụt nghĩa là dầu nhờn phải làm việc trong môi trường mà nhiệt

độ cao nhất tại đó phải thấp hơn nhiệt độ chớp cháy của dầu để tránh tổn thất của dầu nhờn do bayhơi cũng như cháy nổ

Thông thường nhiệt độ chớp cháy của dầu đã sử dụng không thay đổi nhiều so với dầu mới.Nếu thấp hơn nhiều là do trộn lẫn vô số chất có điểm chớp cháy thấp Nếu cao hơn là do dầu bị nhiểmbẩn hoặc do lẫn với dầu nhờn có độ nhớt cao hơn

* Tính axit:

Tính axit của nhiên liệu diesel nếu không được kiểm soát, có thể dẫn đến giảm sự ổn định nhiênliệu, làm ăn mòn sắt thép và là nguyên nhân của sự hình thành mảng bám trong kim phun

* Lượng lưu huỳnh:

Hàm lượng lưu huỳnh trong diesel rất quan trọng, hàm lượng càng nhỏ càng tốt, hàm lượngcao sinh ra axit sunfuric gây ăn mòn động cơ, phá hỏng dầu nhớt bôi trơn, giảm tuổi thọ của động cơ

Trong nhiên liệu Diesel, lưu huỳnh tồn tại chủ yếu dưới dạng sulfur, disulfur hay dị vòng; cácdạng này không có khả năng ăn mòn trực tiếp mà chúng chỉ gây ăn mòn khi bị cháy trong động cơ đểtạo ra SO2, sau đó nó có thể chuyển một phần thành SO3 Phần lớn lượng khí này thoát ra ngoài cùngkhí cháy, nhưng có thể một phần kết hợp với hơi nước (nếu có) để tạo ra các axit tương ứng gây ănmòn các bề mặt chi tiết

* Tính ổn định nhiệt:

Truyền nhiệt là một đặc điểm của nhiên liệu diesel trong động cơ diesel Chỉ một phần nhiênliệu được lưu thông và thực sự đốt cháy Phần còn lại của nhiên liệu được đưa trở lại bình chứa Nhiệt

độ nhiên liệu lúc này có thể cao hơn nhiệt độ môi trường xung quanh

Thiếu ổn định nhiệt của nhiên liệu diesel có thể dẫn đến sự hình thành các chất không hòa tanđược sau đó có thể gây tắc lưới lọc

Ở nhiệt độ lạnh hơn, việc đưa nhiên liệu đã được làm nóng về một bình nhiên liệu lạnh hơn, cóthể gây ra vấn đề ngưng tụ, mà có thể dẫn đến tăng độ ẩm trong nhiên liệu Vấn đề này có thể dẫnđến tắc lưới lọc và phải thường xuyên bảo trì bộ lọc tách nhiên liệu

* Cặn cacbon:

Cặn carbon là lượng cặn còn lại sau khi cho bay hơi và nhiệt phân nhiên liệu Cặn cacbon gâynên sự chênh lệch nhiệt độ giữa các điểm có cặn và các điểm không có cặn Cặn cacbon cũng lànguyên nhân gây ra khói màu đen và giảm hệ số tỏa nhiệt

 Cho biết một số nhiên liệu thay thế cho nhiên liệu diesel truyền thống có khả năng sử dụng trong

động cơ diesel

– Nhiên liệu Khí hóa lỏng LPG Chúng ta có thể cải tiến động cơ chạy bằng nhiên liệu truyền thốngsang sử dụng nhiên liệu khí dầu mỏ hóa lỏng:

Khi cải tiến động cơ Diesel sang sử dụng khí nhiên liệu, chúng ta nên giảm tỉ số nén Việc giảm tỉ

số nén có thể được thực hiện bằng nhiều cách như thay đổi piston, xy lanh, thay đổi hành trìnhbằng cách thay đổi trục khuỷu

Khi cải tiến động cơ diesel chuyển sang dùng đồng thời hai loại nhiên liệu khí thiên nhiên vàdiesel, chúng ta phải sử dụng thêm các van để đóng nhiên liệu này mỗi khi muốn sử dụng nhiênliệu kia, Giữ nguyên kết cấu động cơ và hệ thống

– Nhiên liệu cồn được sử dụng trong động cơ đốt trong là cồn tinh chế hoặc hỗn hợp xăng pha cồn

21

Ôtô sử dụng nhiên liệu cồn có thể dùng nhiên liệu kết hợp diesel với cồn song song trên cùngmột động cơ Cồn là hydrocacbon thuộc họ alcolhol, cho nên cồn dễ cháy với tỉ lệ hòa khí thấphơn diesel rất nhiều Tỉ số A/F của cồn từ 4,5: 1 đến 9,5:1 trong khi của diesel 14.4:1

– Nhiên liệu khí thiên nhiên nén (CNG)

 Thành phần khí xả của khí thiên nhiên so với nhiên liệu diesel ít ô nhiễm môi trường hơn vì nógiảm được khí CO, lượng Hydrocacbon, lượng Sunfuadioxit SO2 và không có chì Pb

 Nhiệt độ tự cháy của khí thiên nhiên cao (540oC) hơn diesel (260oC), chỉ số cetane của khí thiênnhiên thấp hơn diesel rất nhiều, do đó khí thiên nhiên khó tự bốc cháy hơn diesel

 Phương pháp chuyển đổi động cơ diesel chuyển sang sử dụng nhiên liệu khí thiên nhiên, đốtcháy hỗn hợp bằng tia lửa điện của bugi Động cơ diesel chuyển sang sử dụng hỗn hợp nhiênliệu khí thiên nhiên và diesel, đốt cháy hỗn hợp bằng sự tự cháy của lượng nhiên liệu dieselphun mồi (từ 5% đến 25% lượng nhiên liệu định mức)

 Khi cải tạo động cơ diesel thành động cơ sử dụng nhiên liệu khí thiên nhiên thì moment cực đại,công suất cực đại có giảm đi so với động cơ nguyên thủy

 Khí thiên nhiên sử dụng cho động cơ dưới các dạng sau:

 Khí thiên nhiên nén (CNG) được nén dưới dạng khí ở áp suất cao (200kg/cm2) trong bình hìnhtrụ

 Khí thiên nhiên lỏng (LNG) được trữ ở nhiệt độ thấp (-162oC) trong bình cách nhiệt

 Khí thiên nhiên tổng hợp (SNG): khí thiên nhiên được tổng hợp từ nguyên liệu ban đầu làthan đá

Trên động cơ ôtô sử dụng ở dạng nén (CNG) hoặc ở dạng lỏng (LNG)

 Cùng hiệu suất như nhau, suất tiêu hao nhiên liệu tính theo khối lượng của động cơ sử dụng khíthiên nhiên thấp hơn khi sử dụng các loại nhiên liệu lỏng khác

 Mức độ phát thải của ôtô chạy nhiên liệu CNG rất thấp so với động cơ sử dụng nhiên liệu diesel.Nếu sử dụng nhiên liệu CNG thì mức độ phát thải tổng cộng chỉ bằng khoảng 16% so với nhiênliệu diesel CNG là nhiên liệu thay thế có nhiều nhiều triển vọng làm giảm ô nhiễm môi trường

Câu 5: Hãy cho biết diễn biến quá trình nạp động cơ đốt trong Trình bày các thông số ảnh hưởng đến

quá trình nạp động cơ Cho biết một số giải pháp để cải thiện chất lượng quá trình nạp động cơ đốttrong

 Diễn biến quá trình nạp động cơ bốn kỳ không tăng áp:

3 ÷ r: góc mở sớm của SN → giảm tổn thất áp suất trên đường ống nạp;

r ÷ 2: quá trình khí sót giãn nở (góc đóng muộn ST);

2 ÷ a: khí nạp mới đi vào nhờ chênh lệch áp suất;

a ÷ 4: góc đóng muộn SN

Cuối quá trình thải khí sót chiếm toàn bộ thể tích xilanh (lúc này = Vc) có áp suất Pr, Tr Quá trìnhnạp lý thuyết được xảy ra ở ĐCT (quá trình nạp về lý thuyết: ĐCT→ ĐCD), nhưng tại r thì Pr > Po khísót giản nở đến 2 thì quá trình nạp mới thực sự được tiến hành

 Diễn biến quá trình nạp động cơ bốn kỳ tăng áp:

3÷ r: góc mở sớm của SN;

r÷ a: áp suất luôn luôn tăng và quét khí sót ra khỏi xilanh, đồng thời khí nạp đi vào xilanh (PK > Pr > Po);a÷ 4: góc đóng trễ của SN;

 Nếu không làm mát khí nén thì: PK = Ptăng áp

Ptăng 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)

T K=T0(P tăng áp

P0 )

m−1 m

 Nếu có làm mát khí nén (inter cooler):

−∆ T m

Tm = độ giảm nhiệt của khí nén trong két làm mát

21

 Trình bày các thông số ảnh hưởng đến quá trình nạp động cơ.

Các thông số cơ bản của quá trình nạp gồm: Pa, Ta, ∆T, ηv, γr

· Áp suất cuối quá trình nạp (Pa)

Động cơ bốn kỳ không tăng áp: Pa = Po -∆Pk

Trong quá trình tính toán chọn Pa theo kinh nghiệm:

Động cơ bốn ky không tăng áp: Pa = (0,8 ÷ 0,9) PKĐộng cơ bốn kỳ tăng áp: Pa = (0,9 ÷ 0,96) PKĐộng cơ hai kỳ tốc độ thấp quét thẳng: Pa ≈ (0,8 ÷ 0,15) PK

· Các thông số áp suất khí sót Pr, nhiệt độ khí sót Tr, khối lượng khí sót Mr

- Áp suất khí sót là áp suất bên trong xi lanh tại thời điểm piston ở điểm chết trên của quá trình nạp

Áp suất khí sót phụ thuộc vào:

Thời điểm đóng mở xupap thải;

Tỉ số nén động cơ;

Trở lực trên đường thải, cửa thải

Động cơ không tăng áp: +Tốc độ thấp: Pr = (1,03 ÷ 1,06) Po

+ Cao tốc: Pr = (1,05 ÷ 1,25) Po Động cơ tăng áp: Pr = (0,75÷ 0,98) P

- Khối lượng khí sót Mr là khối lượng của khí đã cháy của chu trình trước đó tại thời điểm bắt đầu nạp.Khối lượng khí sót hạn chế sự nạp đầy xilanh của khí nạp mới

- Nhiệt độ khí sót Tr là nhiệt độ của khí đã cháy của chu trình trước đó tại thời điểm bắt đầu nạp.Nhiệt độ khí sót phụ thuộc vào:

Tỉ số giãn nở do tỉ số nén ảnh hưởng;

Trạng thái nhiệt của buồng đốt, piston, xilanh;

Tải của động cơ;

Thời điểm mở xupap thải;

Trở lực trên đường ống thải

Động cơ xăng: thành phần khí hổn hợp thay đổi trong phạm vi nhỏ cho nên khi giảm tải Tr thay đổi rấtít

Động cơ Diesel: Muốn thay đổi phụ tải phải thay đổi trực tiếp thành phần hỗn hợp, cho nên khi giảm

tải, Tr thay đổi nhiều

· Hệ số khí sót

Muốn nạp khí được đầy thì giảm γr , từ đó Mr giảm, bằng cách:

Giảm Pr, bằng cách tăng tỉ số nén hoặc giảm phụ tải của động cơ;

Giảm Vr thì dùng biện pháp quét sạch buồng cháy (dùng tăng áp);

Ngoài ra muốn giảm Mr ta có thể tăng Tr nhưng biện pháp này không có lợi vì giảm hiệu suất nạp,tăng nhiệt độ khí nạp động cơ

γr xăng lớn hơn γr diesel vì tỉ số nén xăng nhỏ hơn so với diesel

· Nhiệt độ sấy nóng khí nạp mới (  T)

T = T truyền nhiệt – T bay hơi

Ở động cơ diesel: T bay hơi = 0

Sự thay đổi của trị số T phụ thuộc vào chế độ tốc độ của động cơ

Xăng T = (0÷20)oK

Diesel không tăng áp: T = (10÷40)oK

Diesel tăng áp và hai kỳ: T = (0÷5)oK

T phụ thuộc:

 Tốc độ lưu động của dòng khí, mức độ chênh lệch nhiệt độ giữa các chi tiết Mức độ chênhlệch nhiệt độ thông thường do phụ tải quyết định

 Phụ tải động cơ càng lớn (phun càng nhiều nhiên liệu hoặc bướm ga mở càng lớn) thì nhiệt

độ các chi tiết động cơ càng cao kết quả lượng khí nạp mới được sấy nóng càng nhiều

· Nhiệt độ cuối quá trình nạp (Ta)

Nhiệt độ cuối quá trình nạp (Ta) được xác định trên cơ sở cân bằng nhiệt lượng của khí nạp mới vàkhí sót trước và sau khi chúng trộn lẫn với nhau Nhiệt độ cuối quá trình nạp phụ thuộc vào:

Áp suất khí nạp PK trên đường ống nạp;

Nhiệt độ sấy nóng khí nạp mới;

Hệ số khí sót;

Nhiệt độ khí sót

Động cơ bốn kỳ:

Xăng: Ta = (320÷370)oK Diesel không tăng áp: Ta = (310÷350)oK Diesel tăng áp: Ta = (320÷400)oK

Chú ý: Ta tăng dẫn đến mật độ khí nạp mới giảm, lượng khí nạp mới giảm

· Hệ số nạp ηv

ηv dùng để đánh giá mức độ hoàn thiện của quá trình nạp; hệ số nạp phụ thuộc vào nhiệt độ khí sót,

áp suất khí sót, hệ số khí sót, áp suất (Pa) và nhiệt độ cuối quá trình nạp (Ta), tỉ số nén

21

+ Tăng tỉ số nén cũng làm giảm hệ số khí sót, làm cải thiện hiệu suất nạp.

+ Tăng áp suất cuối quá trình nạp (Pa) làm tăng hệ số nạp.

+ Khi Tr ko đổi, tăg Pr làm lượg khí sót trog xilanh tăng, kết quả quá trình nạp chậm hơn, từ đó giảm ηv.Khi tăng Tr, giữ nguyên Pr, γr gần như không đổi, vậy Tr xem như không ảnh hưởng đến ηv

+ Tăng nhiệt độ sấy nóng khí nạp mới T thì hệ số nạp giảm.

+ Khi tăng tải lên đ/cơ thì đ/cơ làm việc nóg hơn, piston đi chậm hơn làm T tăng cao và hệ số nạp

giảm

+ Khi tăng n thì ban đầu hiệu suất nạp có tăng lên đôi chút, nhưng khi tiếp tục tăng n thì hệ số nạp

giảm nhanh do thời gian bị rút ngắn

+ Nếu không có mở sớm đóng muộn (nét đứt) thì tiết diện lưu thông của khí nạp qua SN giảm đi

nhiều

Chúng ta sử dụng một số hệ thống cải tiến để cải thiện chất lượng quá trình nạp động cơ đốt trong.

 Hâm nóng đường ống nạp: phù hợp đối với các động cơ xăng sử dụng chế hòa khí, các động cơ

phun xăng điện tử không sử dụng biện pháp này

 Hệ thống ống góp hút kép: Hệ thống này có những ống góp hút riêng biệt gồm một bộ chế hòa

khí (BCHK) sơ cấp và ống góp hút có tiết diện lưu thông tương đối nhỏ, do đó tạo ra dòng khí có tốc

độ cao làm cho sự phân bố hỗn hợp đến những xilanh riêng biệt đồng đều hơn BCHK thứ cấp và hệthống nạp lớn chỉ được đưa vào sử dụng ở những chế độ tải lớn

 Hệ thống thay đổi chiều dài hiệu dụng đường ống nạp (Acoustic Control Induction System – ACIS)

Hệ thống ACIS thay đổi chiều dài hiệu dụng đường ống nạp tùy theo tốc độ động cơ và góc mởbướm ga qua đó nâng cao hiệu quả nạp và moment xoắn của động cơ

 Hệ thống phối khí biến thiên: ý tưởng là tìm cách tác độg để thời điểm mở xupap, độ mở,

khoảg thời gian mở và độ nâng xupap biến thiên theo từng tốc độ động cơ khác nhau sao cho chúng

mở đúng lúc, khoảng mở và thời gian mở đủ để nạp đầy hòa khí vào buồng đốt và xả sạch khí cháy

ra ngoài

 Tăng áp khí nạp: Hệ thống tăng áp được thiết kế để sử dụng nguồn năng lượng khí xả nhằm

tằng lượng khí nạp vào xy-lanh động cơ Một số kiểu tăng áp khác sử dụng công nén khí nạp từ trụckhuỷu động cơ

21

Câu 6: Hãy cho biết cơ chế động học của quá trình cháy diễn ra trong động cơ xăng và diesel Trình bày

các dạng cháy thông thường trong động cơ xăng và diesel Nêu một số hiện tượng cháy không bìnhthường và nguyên nhân của chúng xảy ra động cơ xăng

 Cơ chế động học của quá trình cháy diễn ra trong động cơ xăng và diesel:

* Động cơ xăng: Bốc cháy ở nhiệt độ cao với một giai đoạn

Dưới tác dụng của tia lửa điện, nhiệt độ giữa hai cực bougie lên đến hàng vạn độ C, phần tửcacbuahydro bị phá vỡ thành các phần tử hoạt tính, có rất nhiều phản ứng dây truyền nhiệt xảy rađồng loạt nên chỉ sau một thời gian ngắn nó sẽ đạt được điều kiện từ phản ứng dây truyền nhiệt sang

tự gia tốc nhiệt và quá trình cháy thực sự xảy ra

* Động cơ Diesel: Bốc cháy ở nhiệt độ thấp, có thể chia làm hai giai đoạn:

Giai đoạn 1: Hình thành ngọn lửa nguội Ở động cơ diesel khi phun nhiên liệu vào, nhiệt độ xilanh lúc này thấp không đủ phân huỷ các phân tử cacbuahyđrô mà chỉ tạo thành peoxyt Các peoxyttích tụ càng nhiều Khi vượt quá giới hạn một nồng độ nào đó  nó mới đủ khả năng phân huỷ cácphần tử nhiên liệu thành các phân tử hoạt tính hình thành ngọn lửa phân bố đều khắp thể tíchkhuếch tán Giai đoạn này biểu thị bằng τ1 Lúc này áp suất và nhiệt độ chưa tăng rõ rệt

Giai đoạn 2: Hình thành ngọn lửa nóng Phần tử hoạt tính suất hiện ở giai đoạn một theo sựphản ứng của dây truyền nhiệt ngày càng tăng Khi tốc độ phản ứng đạt đến một giới hạn (WK)  phảnứng dây truyền nhiệt chuyển qua tự gia tốc nhiệt  ngọn lửa thực sự hình thành  nhiên liệu tự bốccháy Giai đoạn này được biểu thị bằng τ2

 Các dạng cháy thông thường trong động cơ xăng và diesel

+ Cháy nổ đồng thời: Là hiện tượng tự bốc cháy trong toàn bộ thể tích với hệ số dư lượng không khí

 thích hợp ( =0.85  0.9) Ở hỗn hợp đồng nhất về thành phần và nhiệt độ, phản ứng toả nhiệt xảy

ra đồng thời ở mọi nơi, tốc độ phản ứng tăng theo nhiệt độ  phản ứng phát triển với tốc độ ngàycàng tăng ở khắp mọi nơi và hoàn thành trong một lúc  sự cháy hoàn thành đồng thời gây nên sự nổnhiệt cùng một lúc ở toàn bộ thể tích Cháy nổ đồng thời ở động cơ xăng có thành phần hỗn hợp bịkích nổ Ở động cơ diesel, ở giai đoạn đầu trong từng vùng nhỏ có giai đoạn xảy ra cháy nổ đồng thời

+ Cháy nổ lan dần: Là sự lan tràn màn lửa, là quá trình cháy trong động cơ xăng từ nguồn lửa do

bougie tạo ra Cháy nổ lan dần chỉ xảy ra khi hỗn hợp là đồng nhất Trong không gian tự do của mànlửa có dạng hình cầu và màn lửa ngăn cách pha đã cháy và chưa cháy Tốc độ dịch chuyển của màn lửaphụ thuộc vào chuyển động rối của hỗn hợp Tốc độ lan tràn của màn lửa lớn nhất khi  = 0.8  0.9

+ Cháy khuếch tán: Là quá trình cháy trong đó tốc độ cháy được quyết định bởi tốc độ hoà trộn

giữa hơi nước và kk Cháy khuếch tán có trong động cơ diesel Khi nhiên liệu phun vào xi lanh động cơ,hỗn hợp được tạo không đồng nhất  có vùng  =0.8  0.9, có vùng  =4  5 Ở những vùng  =0.8

 0.9  tốc độ phản ứng và nhiệt độ của SVC rất cao  động cơ diesel có thể dùng hỗn hợp rấtnghèo

 Nêu một số hiện tượng cháy không bình thường và nguyên nhân của chúng xảy ra động cơ xăng.

 Cháy kích nổ NGUYÊN NHÂN: Do tỉ số nén  quá cao, tăng áp suất quá sớm;

Nhiên liệu có chỉ số octan không phù hợp;

Sử dụng buồng cháy có kích thước quá lớn;

Sử dụng vật liệu làm buồng cháy không thích hợp

Góc đánh lửa quá sớm

 Cháy sớm: Là hiện tượng tự cháy khi chưa đánh lửa

 Sự bốc cháy không phải do tia lửa điện mà do hỗn hợp khí tiếp xúc với các chi tiết nóng hoặc domuội than nóng đỏ  cháy không theo một qui luật nào cả

 Sự lan tràn màn lửa cũng giống sự đốt cháy bằng tia lửa điện nhưng sự cháy được bắt đầu sớmhơn, tiêu hao một phần công do việc nén khí có P lớn

 Cháy sớm  QTC kéo dài hơn  nhiệt độ trong xylanh cao

 NGUYÊN NHÂN:  Động cơ quá nóng  Bougie quá nóng  Muội than nóng đỏ

 Cháy sớm thúc đẩy cháy kích nổ và ngược lại Một vài trường hợp có tính chu kỳ, có nghĩa là saumột loạt kích nổ động cơ nóng, nhiều muội than  một loạt cháy sớm

Cháy sớm nguy hiểm hơn kích nổ vì khó phát hiện

 Cháy trên đường ống thải

Ở một số động cơ do quá trình cháy không tốt  cháy kéo dài trên đường giãn nở và cháy không hết

 khí thải thoát ra ngoài còn chứa một lượng nhiên liệu đáng kể sẽ động lại trên đường thải và mộtlúc nào đó sự cháy xảy ra kèm theo tiếng nổ Có thể có nguyên nhân là hỗn hợp quá đậm

 Hiện tượng tự cháy khi ngắt khóa điện

Khi tắt điện đ/cơ vẫn tiếp tục nổ máy ở chế độ không tải là do tình trạng động cơ quá nóng  ngắtđiện rồi mà cuối nén nhiệt độ và áp suất của hỗn hợp công tác ở nktải = (200 300) v/ph vẫn tự cháyđược (thường ở động cơ có  cao hoặc muội than bám nhiều trong buồng đốt hoặc tản nhiệt động cơkém)

21

Câu 7: Trình bày diễn biến quá trình cháy xảy ra bên trong động cơ xăng Cho biết các yếu tố ảnh

hưởng đến quá trình cháy động cơ xăng (chép sơ đồ vào)

 Diễn biến quá trình cháy động cơ xăng chia làm ba giai đoạn:

Giai đoạn 1: Từ điểm 1  2: Giai đoạn hình thành các trung tâm bốc cháy

Điểm 1: điểm đánh lửa sớm

Điểm 2: điểm ứng với đường cong cháy tách khỏi đường cong nén

- Khi tia lửa điện nẹt ra  hình thành nguồn lửa đầu tiên và dịch

chuyển ban đầu của màn lửa

- Lượg hỗn hợp tham gia phản ứng ít, tốc độ toả nhiệt chưa cao

- Áp suất và nhiệt độ chưa có chuyển biến rõ rệt

- Giai đoạn này được gọi là giai đoạn cháy trể được đặc trưng

bằng góc quay trục khuỷu i hoặc thời gian cháy trể τi:

Giai đoạn 2: Từ điểm 2 ÷ 3: giai đoạn lan tràn màn lửa

- Điểm 3: điểm đạt áp suất cực đại Pzmax

- Giai đoạn này quá trình oxy hoá nhiên liệu tiến hành rất mãnh liệt, màn lửa lan tràn khắp buồngcháy

- Tốc độ cháy đạt được lớn nhất, tốc độ toả nhiệt lớn, nhiệt lượng chủ yếu do cháy nhiên liệu đượctoả ra ở giai đoạn này Áp suất cực đại tại điểm 3

Giai đoạn II này đc đặc trưg bằg tính làm việc êm dịu của động cơ (tức là tốc độ tăng áp suất trungbình)

Giai đoạn 3: Từ điểm 3  4: giai đoạn cháy rớt

- Điểm 4: điểm đạt được nhiệt độ Max

- Hỗn hợp tiếp tục cháy nơi màn lửa đã đi qua cháy thiếu oxy

- Tốc độ cháy giảm đến 0, P giảm nhưng T vẫn tăng đến TMax

Giai đoạn này dài hay ngắn phụ thuộc vào mức độ xoáy lốc của khí ở cuối quá trình cháy, thành khíhỗn hợp  và góc đánh lửa sớm  (hoặc đls)

 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình cháy động cơ xăng

Diễn biến quá trình cháy trong động cơ xăng chịu ảnh hưởng của các yếu tố như: tỷ số nén, kếtcấu buồng cháy, vật liệu chế tạo piston và nắp xylanh, góc đánh lửa sớm, loại nhiên liệu, thành phầnhỗn hợp cháy, tốc độ quay của trục khuỷu,

τ i= φ i

6 n(sec )