Giáo trình Tăng áp động cơ đốt trong: Phần 2

Chia sẻ: Tầm Y | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:94

Thêm vào BST

Báo xấu

65
lượt xem 13
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Phần 2 cuốn giáo trình Tăng áp động cơ đốt trong cung cấp cho người học các kiến thức: Tăng ấp cho động cơ 2 kỳ, ứng dụng của tăng áp trong thực tiễn, một số hư hỏng thường gặp và biện pháp khắc phục,... Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình Tăng áp động cơ đốt trong: Phần 2

(^JiniO'lKf 6 TÃN.Ỉ Ál. a i u i١()A' C(‫؛‬ 'l lỉỲ 6.1. CÁC ĐẶC ĐIỂM C ơ BẢN KHI TẢNG ÁP CHO ĐỘN(Í c ơ 2 KV Những ihành lựu dà đạt được trong thực hiện tâng áp cho dộng cơ 4 kỳ bàng 'ĨB khí dã kích thích nhiều nhà nghiên cứu, sản xuất động cơ mong muốn đưa vào áp dụn٥ cho động cơ 2 kỳ. Để làm được điều dó chúng ta cần phải quan tám đến các dặc điếm sau dây của loại dộng cơ này: 1 . Động cơ 2 kỳ muốn thực hiện được quá trình trao đổi khí cđn phái tạo ra sự chênh áp giữa cửa quét và cửa xả nhằm tạo ra quá trình quét, tức là dùng khí mới để đáy sân vật cháy ra khỏi xilanh. Để tạo ra sự chênh áp này buộc phải cc3 thiết bị nén khí mới, tức là phái có MN. Vì vậy, có thế đưa ra một suy nghĩ đơn gián ràng: sự tăng công suất của động cơ bang tăng áp chi đơn giản là làm lăng áp suất khí nạp mới và cấp thêm nhiên liệu mà khỏng cần thay đổi kết cấu a cơ. 2. Sự hiện diện của MN được dẫn động bởi động cơ (MN dản động cơ khí) có the gây nên hiệu quả không tốt đối với dộng cơ 2 kỳ. Trong dộng cơ 4 kỳ, ở quá trình nạp xilanh gần 20١ ٠٢T như đã dược thải sạch sản vật cháy và ở quá trình .i: 2 2 .4 -Oll nén, trong xilanh được chứa đẩy khí nạp mới, L . trong khi trong động cơ 2 kỳ khí mới đi vào 20 ẵ i xi lanh trong luc xilanh đang đầy sản vật cháy và ngay ở thời gian đầu cùa hành trình nén, hành Tăng áp Không tăng áp trình nạp và xả vẫn tiếp diễn, do đó phải mất mát Hình 6.1. So sánh kích thước C ỉ i a somi xiỉanh khá nhiều khí nạp mới cho các quá trình đó. Sẽ và thản máy của dộng cơ 2 kỳ quét thấng táng là sai lầm nếu nghĩ rằng tăng áp suất khí nạp áp và không táng áp: mới để cải thiện quá trình quét và nạp. Nếu tăng s D = JOSnini; = I27mm: n = ỈSOO - 2000 \g/pỈL 135
áp suai khi mới, Ĩgoà‫ ؛‬việc làm tảug cOng lổu thấl clio việc dẫu dộug MN còu làm lãiíg chu^'ếu dộng rối của dòng khi ٩uéi và có thể lầm quá trinh quét xâ.Li di. Tóm lại trong đỌng cơ 2 kỳ không thế chạy theo ١ .'iệc tang ẩp suất tăng áp nhằm tang liĩợng khl mới còn lại tron^ xílanli cV dầu quá trinh nén. 3. Do có tổn thất khi nén cho quá trinh qudt mà lượng khi nén dược nạp vào xilanh cho mỗi dơn vị cOng suất ở dộng cơ 2 kỳ cần phải lớn hơn nhiều so với động cơ 4 kỳ. 4. ở động cơ 2 kỳ. khi tốc độ dộng cơ tăng, thời gian mở cửa quét giảm ١vì vạy dể hảo dảm lượng khi cho quá trinh quét cẩn phải tang áp suât khi tang áp (nhằm tăng lốc dọ dOng khi). NêU MN dược dẫn dộng cơ khi tít dộng cơ thi yêu cẩu trên mặc nhiên dược th.oả man nhờ quan hệ luyến tinh giữa tốc độ dộng cơ và tốc độ MN. Tất nhiên khi tốc độ MN tang thi cOng suit tiêu thụ cho MN cUng tảng theo. Nhờ dó sự thích ứng của dộng cơ và MN luOn dược dảm bào. Đẽ có dược quá irlnh thải và nạp tốt ỏ động cơ 2 kỳ thl phải có tiết diện lưu thOng của cửa nạp rộng và chênh áp trước và sau xilanh là nhO nhất (hình 6.1). 5. ứng suât nhiệt trong dộng cơ 2 kỳ vốn da rất lớn (nàng lượng giải phOng trong một dơn vị thể tích trong một dơn vl thơi gian lớn) cho nên khOng thể tlm cách giảm Itru lượng khi quét cho một đơn vị cOng suất nhằm giảm cOng suâ't tiêu thụ cho MN hoặc tang nhiệt độ khi xả vào ТВ. Trong thực tế ١nhiệt độ khi xả vào ТВ ở dộng cơ 2 kỳ thấp hơn nhiều so với dộng cơ 4 kỳ. 6. Năng lượng khi xả có thể sử dụng ở cửa vào cùa ТВ nhỏ khOng phải chỉ (lo nhiệt độ khi xả thấp mà tlo phải giữ cho áp suât dtl thấp. ít nhat la trong quá trinh quét dể đảm bảo clìo quá trinh quét tốt. 7. Trong thời gian mờ cửa quét, piston dlch chuyển với tốc độ rất chậm. cOng da'y khi xả khOng có hoặc rất thấp. 6.2. NGUYÊN LÝ THỤC HIỆN Những dặc điểm trên cho thấy k.hả nàng tãng cOng suất cho động cơ 2 kỳ bằng tang áp lợi dụng năng lượng khi xả là việc làm cực kỳ khó khãn١phức tạp cẩn phải dược ihi.tc hiện rât thận trọng, tỷ mí. dặc biệt ‫ ة‬tải trọng cục bộ. song thi.rc tế khả năng này khOng lớn lắm. Trong khi thực hiện cẩn phải chU ý dến cơ cấu quét thải nhtr kích thước, hình dạng ١vị tri của lỗ quét thải١ví dụ như ‫ ة‬hlnh 6.1. Người ta da cố gắng rất nhiều dể thực hiện quá trinh tàng áp cho dộng cơ 2 kỳ chi' bằng 1 cặp ΤΒ-ΜΝ mà khOng phải bằng MN dẫn dộng cơ khi dể cung cấp khi mới cho tất cả cac chế độ 136
làm việc. Khó khản duy nh،it là ờ chế độ khdi dt)ng. Mặc dđii có nhiéu khó khãn rất lớn .song cho dên n‫؛‬iy hiện pháp làng áp tiLn ‫ ا‬1‫ ة‬ílưíĩc thL.rc hiệi) trên dộ!ìg CO' ٩uéi thẳng - dộng co 2 ky sù dpng xuphp thai hoặc dộng co piston đố! dínli \'à sau dó là dổi với một số dộng co ٩uét vOng. l١ uy nhiẽ!i١tinh hiệu quá cha viyc tang áp cho dộng co 2 kỳ quét thẳng và quét vOng rất khác nhau. a) Ỉíliỉh 6.2. s
Đê ihực hiện quá trinh quét thải và lăng áp cho dộng co 2 kỳ người lit thường sử dụng 2 MN, một MN dẫn dộng bởi 1٦ B và MN còn !‫ﻦ‬ ‫ﻤ‬‫ ﻧﻠ‬dược dản dộng co khi. Các biện pháp này dưọc sử dụnơ rất phổ biến vì nó cho phép dộng co khởi dộng và làm việc ỏ chế độ tiii trọng nhỏ cLia dộng cơ cũng như quá trinh gia tốc tốt. Sau đây sẽ xem xét một sổ phương pháp kết nối hệ thOng tăng áp clio dộng cơ 2 kỳ (hlnh 6 . 2 ). 1. Bhương pháp lắp song soitg bộ tăng áp TB-MN với một bộ tảng áp dẫn dộng cơ khi (hinh 6.2al. Nếu hai cụm cùng cung cấp klií till kha năng tâng dtrợc lượng khi nạp là rả't lớn, điểu này cho phép tâng khả nảng tăng cò!ig suất cùa dộng cơ. 2. Phương pliilp lắp nối liếp bộ tảng áp TB-MN xơi một bộ tảng áp dẫn dộng cơ khi (lilnli 6.2b). kPnih thtlc này lắp ghép ttĩơng dối phức tạp nhưng kliả năng gia tốc cqm 1١ B và dộng cơ ỉà r٤ I'l lớn. Trong cả hai trường hợp trèn ١MN cơ khi thương dược dẫn dộng từ dộng cơ thOng qua ly hợp thuỷ Itrc nên có lliể pliOi hợp dOng ngắt sự dẫn dộng của MN một cách phù hợp với chế độ làm việc của dộng cơ. ở chế độ tii nliO và sổ vOng quay nhỏ. nảng lượng khi xả còn tihO khOng đủ dể dẫn động MN nạp khi vào dộng cơ ١lúc này phải sử dụng MN dẫn dộng cơ khi. Khi năng lượiig khi xả dã dU lớn١ly hợp clio phép lách MN dẫn động cơ khi. lUc này MN dẫn dộng cơ khi khOiig làm việc, toàn bộ lượng khi cung cấp cho dộng cơ dều do MN của cụm TB-MN. Pliươỉig phap lắp song song trên hlnli 6.2a trong thực tế kliOng dược sử dụng vì khi cắt MN dản dộng cơ giới thi sẽ gầy inh hương dến quá irình quét thải cùa dộng cơ. lllnh 6.3 clio lhả'y ảnh litrờng của tảng áp và phương án kẻ'l nối các cụm MN dẻ'n các chỉ tiêu cOng tác của dộng cơ 2 kỳ. Trên dó thể hiện các dặc tinh tương ứng với 3 cách ghép nối khác nliau. Phtrong án clii có MN dẫn dộng cơ khi chỉ bảo dảm cho dộng cơ 2 kỳ hoạt dộng dược mà thoi, khả năng táng cOng suất khOng cao, tiêu hao nhiCn liệu lớn và cliU yếu phục vụ clio việc khỏi dộng dộng cơ và quét thải khi. Phương án tang áp có sử dụng TB-MN lắp song song (hình 6.2a) có các chỉ tiẽu kém hơn so với plitrong án lảp nối tiếp có thtrc hiện chuyển dOng (hlnh 6.2b). íTnih 6.4a giới thiệu kết cấu của dộng cơ 2 kỳ, D x s = 150 x 200 mm bố tri một MN thể tícli dân dộng cơ kill sau bọ tang áp TB-MN và hlnh 6.4b giới thiệu các kết quả thu dược ‫ ة‬dộng cơ này. Các chi tiẻu dạt dược khi dộng cơ 20 xilanh có cOng suất có ích 1470 kW ỏ số vOng quay 1600 vg/ph là: cOng suất lit 20,8 kW/l‫؛‬t, trọng lượng riêng 3,8 kg/kW ٠ 138
H itih 6.3. A n h ỉĩiid n Ịĩ Ciia các phưonỊỉ án bố tri M N dến cỏ ìĩg siiat V'á suất tieii hao nhiên liệu ‫ ة‬động co.2 kv ٠ 139
\ Ѵ\и\л (٠д ٠л٠ Mạt cắt ugaixg cita, động ca' 2 kÿ ١ chicV 20 xilanh tang ap tà n g M N the tich ٤‫ا ا ة ا‬ động ca kh i đạt sail hạ táng ά ρ Τ Β . Μ Ν . D x S : 150 X 200 nini. 140
TB-MN và MN thể tích dẫn động cơ khí: chỉ có MN thế tích dẫn động cơ khí. Hinh 6.4b giới thiệu đặc tính của động cơ này khi làm việc với hai dạng lắp đặt thiết bị tăng áp khác nhau: hoặc là hai bộ tãng áp TB-MN và quạt root được lắp nối tiếp với nhau và đổng thời cùng làm việc hoặc chỉ có máy nén cơ khí (quạt root) làm việc. Qua dó cho thấy tính ưu việt khi lợi dụng nãng lượng khí xả để tăng áp cho động cơ ngay că cho động cơ 2 kỳ. Bên 141
canh đó nếu sử dụng ‫؛‬hẽnì ^IN dan dộng cư khi' ihì s‫ ة‬cho phép quá U٠ 'n)h gla lốc động cơ lOi hơn. Hìnlì 6.5 gĩới ĩhlệu kê't chu 0‫ اإاا‬dộng cơ 2 kỳ quét thảng qua xupap duọ'c tang áp bàng ΤΒ-ΜΝ, song cụn٦ΤΒ-ΜΝ có !‫ ااج؛‬hệ cơ khi [&[ litic k!iu‫ ؛‬u động cơ qua nìột ly hợp nhàm dam B-^1N klii kliOi dộng \’à khi năng lượng khi xá thâ'p. Hình 6.6 bảo dẫn dộng cơ khi cho ciim 'I١ giớí thiệu dặc tinh làm cíệc cha dộng cơ nhy. \\\ vủv ، ٠‫ ة‬٠ Động cu 2 k‫ ؛‬quét thảng tồng áp bang ì B-ΜΝ‫ ؛‬D ‫ ت‬SOOinin; s : 600 niin; n = 500 vglph. 142
Hình 6.6. Đặc tính của động cư 9 xilanh ở hình 6.5. Kích thước của bộ TB-MN phụ thuộc vào lượng khí cung cấp cho động cơ, do đó phụ thuộc vào phương pháp quét thải của động cơ 2 kỳ. Động cơ quét ngang yêu cầu lượng không khí phải cung cấp cho một đơn vị công suất lớn hơn nhiều so với động cơ có cơ cấu quét thảng.Vì vậy việc phối hợp bộ TB-MN cho tăng áp trong động cơ quét ngang gặp nhiều khó khăn, trở ngại hơn. Mọi sự cố gắng trong việc thực hiện tăng áp cho động cơ 2 kỳ đều tập trung 143
nhằm giảm đến mức tối đa lượng khí SÓI để bảo dam quét sạch buồng cháy và tăng hiệu suất tổng của cụm TB.MN. Động cơ cỊLiét ngang và quét vòng dòi hói lượng khí quét lớn hơn động cơ quét thẳng nên thực hiện lăng áp chi bằng cụm d'B-MN khó khăn hơn. 6.3. SỬ DỤNG NẢNG LƯỢNG KHÍ XẢ TRONG ĐỘNG c ơ 2 KỶ Hình 6.7 giới thiệu diẻn biến áp suất trên đồ thị p-V của quá trình quét thải trong xilanh động cơ 2 kỳ quét ngang và sự biến đổi nâng lượng của bộ TB-MN. Hình 6.7. Đồ thị p-V cứa động cơ 2 kỳ quét ngang được tăng áp hằng TB-MN . 144
Khi cửa xả mở (điểm 1) khí tiếp tục giãn nở theo quy luật gần với dạng đường hyperboi. ap suất và nhiệt độ trong xilanh giám đột ngột, năng íượng giãn nở của khí xả trong động co 2 kỳ nhỏ hơn động cơ 4 kỳ vì ở động cơ 4 kỳ, trong SUÓI íìanh trình xả piston đẩy khí xả ra khỏi xilanh. Cống giãn nở được truyền cho TB từ khi mở cửa xả đến khi mở cửa quét được biểu diễn bằng hiệu số của các diện tích sau 15741 - 15631. Diện tích 15631 là nãng lượng mà khí xả truyền cho piston trong quá trình dịch chuyển xuống phía dưới. Trong suốt thời gian quét lừ khi bắt đầu mở cửa quét (điểm 3), trên đường biểu diễn áp suất trong xilanh, TB nhận được một khối lượng khí bằng khối lượng khí mới được đưa vào, áp suất và nhiệt độ của khí mới trước cửa quét là Pi và T|. Nhiệt độ T khi điều kiện môi trường đã ٤ cho Pn và T(J phụ thuộc vào Pj, hiệu suất cụm TB-MN và tất nhiên là phụ thuộc vào biện pháp làm mát khí tăng áp. Điểm 13 là điểm đặc trưng của Pi và Tj. Công cần phải cung cấp để nén khí tãng áp từ P(. đến P j cho thể tích khí mới cần thiết của quá trình quét và nạp đầy được biểu diễn bằng diện tích 12.13.14.5.12. Sau cửa xả áp suất khí là Py Nhiệt độ của khí cháy khi ra cửa xả là Tị, được biểu diễn bгing điểm 8', tuy nhiên vì có hoà trộn với khí quét (khí mới) nên nhiệt độ giảm đến điểm 8". Muốn bảo đảm cho quá trình quét tốt, áp suất khí quét Pi phải lớn hơn áp suất trên đường xả Pv Đế bảo đảm được điều kiện trên, ở tăng áp bằng TB-MN phải cố gắng giảm công liêu thụ của MN 12.13.14.5.12, vậy lổn thất áp suất của khí tãng áp phải càng nhỏ càng lốt đồng thời phái giảm đến mức thấp nhất áp suất ở cửa xả của TB (càng gần với Po càng tốt) nhằm sử dụng tối đa năng lượng giãn nở cùa khí xả. Phụ thuộc vào chế độ làm việc của động cơ, tức phạm vi sử dụng, phụ thuộc vào việc lựa chọn phương pháp tăng áp (có hay không có MN dẫn động cơ khO. sự hiệu chỉnh động cơ sẽ đem lại lựa chọn hài hoà giữa công suất và suất tiêu hao nhiên liệu (xem đặc tính trên các hình 6.3; 6.4b và 6 .6), sự lựa chọn áp suất quét hình 6.7. Sự lựa chọn hài hoà giữa diện tích và chiều cao các cửa quét và thải được thể hiện trên các hình 6.9; 6.10; 6.11 và 6.12. Nếu dùng TB đẳng áp dẫn động MN để tãng áp cho động cơ 2 kỳ thì năng lượng áp suất ở dầu thời kỳ xả sẽ không được tận dụng. Kích thước của ống góp cần phải làm cho áp suất giảm đủ nhanh để không gây ảnh hưởng hay phá hoaị quá trình thải của xilanh tiếp theo. Vì khí xả đi vào bình chứa có áp suất thấp nên không tránh khỏi sự mất mát động năng và nhiệt. Trạng thái !().'l.AĐCĐT' 145
khi đi vào ТВ đirợc biểu d‫؛‬ễn bằng điểm 8. Diện tích 8.8'.9'.9.8 bJểu thị số tượng nãng lượng thải dược thu hồi trở lụi. Năng lượng khi xả có thể tận dụng dược khi vào ТВ là 8.8'.9.9'٠ 8 + 10.11.8'٠ 9.10 = 8.9.11.10.8. d / d ٠. 70 80 90 100 110 120 130 (%) H ín h 6 .8 . Ảnh hưởng của tiết diện ống xả đến công suất của ТВ biến áp: d()-dường k in h tlê't d iệ n xu p á p ; d -d ư ờ n g k in h ố n g xả; P i-c ồ n g su ấ t c ủ a Т В ; P()-nầng lu ợ n g tại cử a xả. Dể tận dụng năng lượng khi xả người ta sử dụng ТВ xung, muốn vậy phải gíảm thời gian c h . phép dể khi xả có thể điền dầy thể tích dường xả từ dộng cơ dến ТВ. Vì vậy phải giảm kích thước ống xả càng nhỏ càng tốt, tuy nhiên dường kinh ống xả chỉ dược giảm dến khi mà tổn thất ma sát của dòng chảy nhỏ hơn nâng lượng thải có thể d ư ^ thu hồi. ITinh 6.8 cho thấy giới h n nhỏ nhất của dường kinh ống xả có thể đưọc sử dụng. Trong ТВ xung, nàng lượng thải dược tận dụng là 1.10.8'.!. Vậy năng litçmg có thể thu hồi là 1.9'.11.10.1. 6.4. THỰC HIỆN QUÁ TRÌNH QUÉT THẢI TRONG »ỘNG c o 2 KỲ TẲNG ÁP Phụ thuộc vào cách bố tri các cửa thải và cửa quét người ta chia quá trinh thay dổi khi ở dộng cơ 2 kỳ thành 3 loại sau: - Dộng cơ 2 kỳ quét ngang. 146
- Động cơ 2 kỳ ٩‫ ﺀﺧﺎا‬١'òng. - Động cơ 2 kỳ quét thẳng. Tuy luôn có sự bàn cãi song có thể nói rằng quá trinh thay đổi khi trong dộng cơ 2 kỳ sử dụng phtíơng pháp quét thẳng gồm có cửa nạp١xupap xả hoặc cíta nạp và cửa xả ở dộng cơ dối dinh ià hoan thiện nhất. ٧iệc nghiên cứu hoàn thiện quá trinh quét khi của dộng cơ 2 kỳ là việc làm vò cùỉig phức tap. cOng phu và rất tốn kém. Việc nghiên cứu phối hợp cụm TB-MN cho dộng cơ 4 kỳ dã khó khàn phức tạp ihì trong dộng cơ 2 kỳ như dã trinh bày ở 6.1 càng khó khản, phức tạp hơn. Hlnh 6.9 nói lên một phẩn phức tạp dó. Hlnh 6.9. Áp suất trong xilanh và trước T B Ở n : 350 vglph của động cơ 9 xilanh hỉnh 6.5 vói 2 dạng ống dần kM c nhan: áp suất trong xilanh; dường nhạt - có ống nạp nguyên thuỷ‫؛‬ áp suất trước TB; dường dậm - ổng nạp dã cải tiê'n. áp suit quét‫؛‬ 147
Dộng cơ dã dược sản Xuất hàng loạt song nhờ cải liến hệ thống dùng ống dẫn khi xả \'à quét nên bảo dảm quá trinh thay dổi khi tốt hơn. Sau cải tiến áp suất trong xilanh nhỏ hơn giá trị mà áp suất khi dạt dược, ffinh 6.9 và 6.10 càng cho thấy rO vai trò quan trọng của hệ thống ống nạp, xả trong dộng cơ 2 kỳ. №nh 6.10 mô tả vai trò quan trọng của góc phối khi - góc dOng mở cửa quét và cửa xả ảnh hưởng dến tiêu hao nh‫؛‬ên liệu của dộng cơ 2 kỳ. Một nhan tố hết sức quan trọng nữa trong quá trinh quét thải của dộng cơ là tiết diện lưu ihOng của cửa quét và cửa thải. Sau khi cải tiến tang tiết diện cửa quét và thải (hinh 6.11a) các thOng số của quá trinh quét thải dược cải thiện dáng kể (hình 6.1 Ib). DOng chảy lim thOng tốt hơn, cOng tiêu thụ cho MN ít hơn và tỷ số quét thấp hơn. Độ tang tiêu hao I: Do công nén cUa bítm quét nh‫إ‬ên liệu, g/mỉ.h II: I + thay dổi tiêu hao chi thị do thay đổi độ dài gỉăn n،١ , cUa khi sứt trong xilanh 6 - V ‫؟‬ ‫ﻻ‬ ١ ١ ‫ض‬ У ‫ا‬ ‫ا‬ 4 ‫ا‬ - ‫ا‬ ٦ 55 60 65 -70 50 Vị trí góc quay khl bắt dầu thải ‫ا‬ I ‫ا‬ ‫ا‬ .42 "АЛ --------------------- Vi trt' góc quay khi bắt dầu quét Hlnh 6.10. Ảnh hưởng của góc phối khíđến tiêu hao nhiên liệu của động cơtăng áp hằng ТВ đẳng áp, P i = 1,65 kGlcmi; Ртах = 60 kGỊcnị2, ffinh 6 .12 clio thấy diện tích và thời gian quét thải phụ thuộc vào hệ thống tăng áp dược sử dụng. Vai trò của tang áp - ТВ dẳng áp hay ТВ biến áp và việc lựa.chọn áp suất tang áp dược thể hiện qua hình 6.12 và 6.13. Hình 6.13 cho thấy ảnh hưởng của hệ thống tang áp bằng ТВ dẳng áp, tiêu hao nhiên liệu cUng như chu trinh cOng tác trong xilanh. ffinh 6.13 còn cho thấy khi áp suất tang áp tang, lượng khi tiêu thụ gỉảm và áp suất chu trinh tang, tiêu thụ nhiên l‫؛‬ệu cũng tầng lên. 148
Đcr Vị írí trục khuỷu Hình 6.11a. Động cơ quét thẳng, D x s = 108 X 127 mm, tăng áp đẳng áp. Việc lựa chọn cơ cấu tăng áp cho động cơ 2 kỳ phụ thuộc vào việc có hay không có sử dụng MN dẫn động cơ khí và phạm vi hoạt động của nó. Đó cũng là sự dung hoà giữa tính hiệu quả và tính kinh tế, tức là giữa công suất và suất tiêu hao nhiên liệu, là sự dung hoà giữa áp suất quét P j, hình dạng hình học, kích thước của cơ cấu quét thải và phụ thuộc và kỹ thuật sử dụng năng lượng khí xả - loại TB. 149
си mới Hình 6.11b. Các chitieu về quétởđộng cơcó dạng phôi kh i ở hình 6.11α. 150
a) b) 14/27° И ~ Т | с) :Í ) 50. _.._‫ ح‬٠ 0< ‫ؤ‬٠‫ه‬ ،‫اإلﺀ‬/,____., 1 ‫ل‬ ; ١\ \١ / " 1v .١(h l \ \ / А٩ ‫ا‬ ‫ﺀذﺀ؛‬ ,/ ,/Α χ ‫ا‬4 ‫| ﻳ ﻲ‬ ‫ﻢ‬ ‫ﺛ‬ \\ ‫ا‬ Γ ٦. ١\ ‫ﺛﻢ‬ ‫ر‬ ! ‫ا‬5‫ﻻاا‬ ‫ا‬١ ‫\ ل‬ ,/ ١., ١ ١ ١ :0 5‫ﻫﺔ‬٠ 60. >...٠ -‫ﺀﺑﻰ‬٠‫ﻣﻢ‬ \\\ϊ\Υν 1\ ‫ ة‬٠. T h ă giaii nạp và thảì cíia động cơ 2 kỵ phụ thuộc vào hệ thống tang ‫ئ‬p ‫ا‬ a) т е đẳng áp; b, c١ đ) т е xung có góc mở sớm cửa Ihải khác nhau‫؛‬ A i - t ‫؛‬ếtd‫؛‬ện thải‫؛‬ Α2 - tiết diện nạp‫؛‬ A3- tiết diện quét do van ở cửa thải; a- góc quay trục khuỷu. 151
P i/P ( Hình 6.13. Ảnh hưởng của ấp sụất quét ịkGỊcm^) ở tăng áp bằng TB đẳng áp. 152
(ỉltỉtOiiíi 7 ỨXfi 1)ỊJN« CỦA TĂN« Ál. YKOAH‫ ؛‬T llự c TII.ỈN 7.1. CÁC BIỆN PHÁP CẢI THIỆN TÍNH NẢNG GIA T ố c CỦA ĐỘNG cơ TẢNG ÁP BẰNG TB.MN 7.1.1. Đạc tính gia tốc của động cơ tầng áp bàng TB-MN Hình 7.1 và 7.2 biểu diễn bằng sơ đồ sự chênh lệch tải trọng của ĐCĐT trong đặc tính lưu lượng, áp suất của TB. Hình 7.1. Sơ đồ hiểu diễn các trường hợp gia tốc ìj / / . Hình 7.2. Sơ đổ biểu diẻn các trường hợp gia tốc IU 153
trong đó: n-r - số vòng quay của TB-MN; n. và n‫ ؛‬là số vòng quay thấp nhất và cao nhất của ĐCĐT; điểm A - trạng thái làm việc không tải có số vòng quay động cơ nhỏ nhất; điểm c - trạng thái làm việc không tải có số vòng quay động cơ lớn nhất; điểm B - trạng thái làm việc toàn tải có số vòng quay nhỏ nhất và mômen lớn nhất; điểm D - trạng thái làm việc toàn tải có số vòng quay động cơ và mômen lớn nhất. Quá trình gia tốc của động cơ được xét ở 3 trường hợp sau: Trường hợp gia tốc I, từ c đến D: ứng với trạng thái làm việc từ không tải đến toàn tải (có số vòng quay không đổi nhưng mômen thay đổi từ nhỏ đến giá trị lớn nhất). Từ A đến B١số vòng quay của ĐCĐT không đổi ở trạng thái không tải nhỏ, mômen thay đổi từ nhỏ đến lớn. Từ c đến D là trường hợp của cụm máy phát điện, ứng với số vòng quay không đổi nhưng mômen thay đổi (xem hình 3.40). Trường hợp gia tốc II, từ B đến D: ứng với trạng thái làm việc có mômen cao nhất và số vòng quay của động cơ thay đổi từ nhỏ nhất đến lớn nhất, hay nói cách khác đây là sự tăng số vòng quay ở chế độ mômen cực đại. ở đây, ngoài mục đích tăng áp suất tăng áp còn có thể tăng sô' vòng quay, không những số vòng quay của cụm TB-MN mà cả liên hợp các chi tiết chuyển động của động cơ cũng như máy công tác. Vì vậy, trong trường hợp này TB-MN làm việc không rơi vào vùng nguy hiểm. Trường hợp gia tốc III, từ sô' vòng quay không tải thấp tới trạng thái mômen và sô' vòng quay lớn nhất: trường hợp này đòi hỏi sự thay đổi rất lớn sô' vòng quay của cụm TB-MN, phù hợp với quá trình xảy ra đối với động cơ lắp trên các thiết bị vận tải đường bộ và đường thuỷ (ôtô, tàu thuỷ,...) Xem xét ví dụ về quá trình gia tốc của động cơ diesel dẫn động máy phát điện được biểu diễn ở hình 7.3 qua các thông số: cường độ dòng điện, sô' vòng quay động cơ, sô' vòng quay 7'B tăng áp và áp suất khí xả ta thấy: sau khi đóng cầu dao, cường độ dòng điện tăng lên một cách tức thì, thậm chí có thể đạt được giá trị lớn hơn giá trị lớn nhất một ít. Sự chênh lệch công suất giữa giá trị cần có và giá trị mà động cơ phát ra ở giai đoạn gia tốc ban đầu này được khối lượng của các chi tiết vận động quay bù đắp lại. Số vòng quay động cơ tới chế độ không tải ban đầu giảm đi khoảng 40 vg/ph, áp suất khí xả trung bình và sô' vòng quay của cụm TB-MN tăng sau một khoảng thời gian ngắn, khoảng 0,3 s. Tuy nhiên, số vòng quay của cụm TB-MN vẫn chưa đạt được giá trị mong muốn khi động cơ ở tải trọng này. Còn sô' vòng quay của động cơ bắt đầu tăng sau khoảng 1 s. Như vậy, trong khoảnh khắc này sẽ xẩy ra việc dư thừa mômen của động cơ 154