CHươnG TRAO đổi khí động diesel hai kỳ 05/14/16 Đặc điểm trình trao đổi khí Cac giai đoạn qúa trình trao đổi khí Trị số thời gian tiết diện Đồ thị thời gian tiết diện Xây dựng đồ thị thời gian tiết diện Các pha trao đổi khí đồ thị thời gian tiết diện Đánh giá chất lượng trình trao đổi khí Các hệ thống trao đổi khí Editor: Nguyen Trung Cuong Nguyên lý làm việc động hai kỳ TDC BDC 05/14/16 Editor: Nguyen Trung Cuon Nguyên lý làm việc động hai kỳ TDC BDC 05/14/16 Editor: Nguyen Trung Cuon Nguyên lý làm việc động hai kỳ piston đối đỉnh 05/14/16 Editor: Nguyen Trung Cuon Động hai kỳ man-b&w 05/14/16 Editor: Nguyen Trung Cuon 5.1 Các đặc điểm trình Mục đích trình trao đổi khí động diesel nói chung thải hết khí cháy nạp không khí xi lanh Động diesel hai kỳ hành trình thải hút cưỡng đó, Không khí nạp phải nén thiết bị phụ để đạt áp suất lớn áp suất khí cháy xi lanh động trước diễn trình 05/14/16 Editor: Nguyen Trung Cuon 5.1 Các đặc điểm trình Các cấu nạp, thải điều khiển đóng mở vào cuối trình dãn nở để thực trình trao đổi khí Để đảm bảo tốt trình trao đổi khí, động hai kỳ cần phải đảm bảo yêu cầu sau đây: Đóng mở hợp lý cửa nạp cửa xả; Các cửa nạp cửa xả phải có hình dạng, hướng hợp lý phù hợp với dòng chảy khí động học; Các thiết bị cung cấp khí nạp tận dụng nhiệt khí xả phải đáp ứng đủ lưu lượng so với yêu cầu; 05/14/16 Editor: Nguyen Trung Cuon 5.2 Các giai đoạn trình trao đổi khí Toàn diễn biến trình Pxl b k ps e c 120 05/14/16 150 d 180 trao đổi khí chia thành ba giai đoạn Giai đoạn 1: bc gọi giai đoạn xả tự b1 e1 b thời điểm mở cấu xả c thời điểm áp suất khí cháy xi lanh động gqtk 210 240 đạt giá trị thấp Trong giai đoạn này, khí xả tự thoát khỏi xi lanh nhờ lượng ban đầu quán tính dòng chảy với tốc độ Editor: Nguyen Trung Cuon 1000 m/s khoảng 5.2 Các giai đoạn trình trao đổi khí Giai đoạn diễn Pxl b k ps e c 120 05/14/16 150 d 180 e1 210 b1 240 gqtk thuận lợi chia làm hai pha: Pha xả tới hạn bk pha xả tới hạn kc Điểm phân biệt hai pha k mà đó, áp suất xi lanh đạt giá trị tới hạn k = pk/pb tốc độ tức thời dòng khí điểm k tốc độ âm Editor: Nguyen Trung Cuon 5.2 Các giai đoạn trình trao đổi khí Giai đoạn 2: cde1 gọi Pxl Pxl b k ps e c 120 05/14/16 150 d 180 giai đoạn quét khí nạp e1 thời điểm đóng cấu nạp Trong giai đoạn này, không b1 khí nạp với áp suất ps lớn e1 áp suất khí cháy xi lanh bắt đầu tràn vào nhằm mục đích nạp quét khí cháy gqtk 210 240 khỏi xi lanh Vào cuối giai đoạn 2, cửa quét đóng gần hết, cửa xả mở, áp suất (của hỗn hợp không khí khí cháy) Editor: Nguyen Trung Cuonxi lanh 10giảm 5.3.2 Xây dựng đồ thị thời gian tiết diện: Đồ thị thời gian tiết diện xây dựng theo phương pháp Brica Giả sử động có bán kính khuỷu R, chiều dài tay biên L, chiều cao cửa xả hx cửa nạp hn ; hx hn 05/14/16 Editor: Nguyen Trung Cuon 14 5.3.2 Xây dựng đồ thị thời gian tiết diện: o o R A5 Vẽ đường tròn bán kính R, tâm O theo tỷ lệ xích chọn Từ điểm O lấy OO' với độ dài OO' = R2/(2L) để hiệu chỉnh ảnh hưởng chiều dài tay biên đến mối quan hệ vị trí piston góc quay trục khuỷu Vẽ bán kính OA5 A5 xem điểm chết 05/14/16 Editor: Nguyen Trung Cuon 15 5.3.2 Xây dựng đồ thị thời gian tiết diện: o o R A0 A1 A0 A1 hn A5 Từ A5 lấy phía O đoạn có độ dài hi (hi = hn hx), Kẻ đường nằm ngang A1A1' song song với tiếp tuyến vòng tròn A5 Nối điểm A1 A1' với điểm O' từ O kẻ đường OA0 OA0' song song vớiEditor: O'ANguyen 05/14/16 Trung O'A 1' Cuon 16 5.3.2 Xây dựng đồ thị thời gian tiết diện: o o R A0 A1 hi A A hi hn A5 Góc = A0OA0' = A1O'A1' góc mở toàn cấu nạp (hoặc xả) Tiếp tục chia góc thành giá trị trung gian i từ giá trị này, kẻ đường song song với A1A1' để lấy khoảng cách hi với đường A1A1'.(Giả thiết piston từ DCT xuống 05/14/16 Editor: Nguyen Trung Cuon 17 5.3.2 Xây dựng đồ thị thời gian tiết diện: o o F3 R A0 A1 hi A0 A1 F4 F1 F2 h1 A5 Tương tự vẽ cho cửa xả ta đồ thị thời gian tiết diện(đư ờng mau hồng) Các pha trao đổi khí thể đồ thị sau: 05/14/16 Editor: Nguyen Trung Cuon 18 5.3.2 Xây dựng đồ thị thời gian tiết diện: o o F3 R A0 A1 hi A0 A1 F4 F1 F2 h1 A5 F1 pha xả tự do, định làm giảm áp suất khí cháy xi lanh thấp áp suất không khí nạp vào thời điểm mở xu pap nạp; 05/14/16 Editor: Nguyen Trung Cuon 19 5.3.2 Xây dựng đồ thị thời gian tiết diện: o o F3 R A0 A1 hi h1 A0 A1 F4 F1 F2 A5 F2 pha nạp, với F3 pha quét khí, định lượng không khí nạp vào xi lanh, chất lượng quét xi lanh chi phí không khí cho việc quét xi lanh động F4 pha tổn thất nạp, làm phần không khí nạp theo đư ờng xả 05/14/16 Nguyen Trung Cuon 20 Cần hạn chế loạiEditor: bỏ pha 5.3.4 Đánh giá chất lượng trình trao đổi khí: Chất lượng trình trao G (Kg) Gkq Gkq () Gkk Gkk () k Gks () Gks b d q 05/14/16 đ.c.d d đổi khí đánh giá thông số sau đây: Lượng khí cháy tức thời sót lại xi lanh động thời điểm góc quay trục khuỷu : Gks() kết thúc trao đổi khí Gks [kg]; a Editor: Nguyen Trung Cuon 21 5.3.4 Đánh giá chất lượng trình trao đổi khí: Lượng không khí nạp G (Kg) Gkq Gkq () Gkk Gkk () k Gks () Gks b d q đ.c.d d a 05/14/16 (sạch) qua cửa quét vào xi lanh động thời điểm góc quay trục khuỷu : Gkq() kết thúc trao đổi khí Gkq [kg]; Lượng không khí nạp (sạch) lại xi lanh động thời điểm góc quay trục khuỷu : Gk() kết thúc trao đổi khí Gkk [kg]; Các tiêu chất lượng trình trao đổi khí: Editor: Nguyen Trung Cuon 22 5.3.4 Đánh giá chất lượng trình trao đổi khí: G (Kg) Gkq Gkq () Gkk Hệ số quét khí a tỷ số Gkk () k Gks () Gks b d q 05/14/16 đ.c.d d a lượng không khí nạp qua cửa quét vào xi lanh động Gkq với lượng không khí nạp lại xi lanh động Gkk tính đến thời điểm kết thúc trình trao đổi khí Gkq a = Gkk Editor: Nguyen Trung Cuon 23 5.3.4 Đánh giá chất lượng trình trao đổi khí: G (Kg) Gkq Gkq () Gkk Hệ số khí sót r tỷ số Gkk () k Gks () Gks b d q đ.c.d d a lượng khí cháy sót lại xi lanh động Gs với lượng không khí nạp lại xi lanh động Gkk tính đến thời điểm kết thúc trình trao đổi khí G ks s = 05/14/16 Editor: Nguyen Trung Cuon G kk 24 5.3.4 Đánh giá chất lượng trình trao đổi khí: Hệ số nạp n tỷ số lư G (Kg) Gkq Gkq () Gkk Gkk () k Gks () Gks b d q 05/14/16 đ.c.d d a ợng không khí nạp lại xi lanh động Gkk với lượng không khí chứa thể tích công tác Vs với thông số không khí trước cửa nạp p0 T0 (đối với động không tăng áp) ps Ts (đối với động có tăng áp) Editor: Nguyen Trung Cuon Gkk n = Gvs 25 5.3.4 Đánh giá chất lượng trình trao đổi khí: Hệ số dư lượng không khí nạp hình học k tỷ số thể tích không khí nạp máy nén cung cấp Vk(mn) (ở điều kiện áp suất pk nhiệt độ Tk) thời gian thực chu trình công tác động với thể tích công tác xi lanh động i.Vs (i số xi lanh) G (Kg) Gkq Gkq () Gkk Gkk () k Gks () Gks b d q đ.c.d d a 05/14/16 Editor: Nguyen Trung Cuon k = 26 Vk ( mn ) i.Vs 5.4 hệ thống trao đổi khí động hai kỳ Động diesel hai kỳ có số phương pháp quet khí: Quét vòng đặt ngang cửa xả đối diện với cửa nạp Quét vòng đặt bên: cac cửa quet thải đặt phía xilanh Quét vòng cửa xả cao cửa quét Quét vòng cửa xả cao cửa quét có van chiều cửa quét 05/14/16 Editor: Nguyen Trung Cuon 27 5.4 hệ thống trao đổi khí động hai kỳ Quét vòng cửa xả thấp cửa quet có van chiều cửa quét Quét vòng đặt xunh quanh Quét thẳng: Piston đối đỉnh Quét qua xupáp 05/14/16 Editor: Nguyen Trung Cuon 28 [...]... vào xi lanh động cơ ở thời điểm góc quay trục khuỷu : Gkq() và khi kết thúc trao đổi khí Gkq [kg]; Lượng không khí nạp (sạch) còn lại trong xi lanh động cơ ở thời điểm góc quay trục khuỷu : Gk() và khi kết thúc trao đổi khí Gkk [kg]; Các chỉ tiêu chất lượng quá trình trao đổi khí: Editor: Nguyen Trung Cuon 22 5.3.4 Đánh giá chất lượng quá trình trao đổi khí: G (Kg) Gkq Gkq () Gkk Hệ số quét khí a là... trình trao đổi khí: Chất lượng quá trình trao G (Kg) Gkq Gkq () Gkk Gkk () k Gks () Gks b d q 05/14/16 đ.c.d d đổi khí được đánh giá bằng các thông số sau đây: Lượng khí cháy tức thời còn sót lại trong xi lanh động cơ ở thời điểm góc quay trục khuỷu : Gks() và khi kết thúc trao đổi khí Gks [kg]; a Editor: Nguyen Trung Cuon 21 5.3.4 Đánh giá chất lượng quá trình trao đổi khí: Lượng không khí nạp... lượng không khí nạp đã đi qua cửa quét vào xi lanh động cơ Gkq với lượng không khí nạp còn lại trong xi lanh động cơ Gkk tính đến thời điểm kết thúc quá trình trao đổi khí Gkq a = Gkk Editor: Nguyen Trung Cuon 23 5.3.4 Đánh giá chất lượng quá trình trao đổi khí: G (Kg) Gkq Gkq () Gkk Hệ số khí sót r tỷ số giữa Gkk () k Gks () Gks b d q đ.c.d d a lượng khí cháy còn sót lại trong xi lanh động cơ Gs với... khí Pxl b k ps e c 120 05/14/16 150 d 180 e1 21 0 b1 24 0 Giai đoạn 3: Các pha trao đổi khí liên quan chặt chẽ với nhau và phụ thuộc vào nhiều yếu tố Chất lượng của toàn bộ các quá trình trao đổi khí sẽ quyết định các chỉ tiêu kinh tế, kỹ thuật của động cơ gqtk Editor: Nguyen Trung Cuon 12 5.3 Thời gian tiết diện trao đổi khí 5.3.1 Đồ thị thời gian tiết diện: Đồ thị mô tả sự thay đổi tiết diện cửa quét...5 .2 Các giai đoạn của quá trình trao đổi khí Pxl b k ps e c 120 05/14/16 150 d 180 e1 21 0 b1 24 0 Giai đoạn 3: e1b1- được gọi là giai đoạn tổn thất nạp b1 là thời điểm đóng cửa xả Trong giai đoạn này, không khí nạp không cấp vào xi lanh trong khi cửa xả đang mở không khí nạp trong gqtk xylanh thoát ra ngoài cùng với khí xả Editor: Nguyen Trung Cuon 11 5 .2 Các giai đoạn của quá trình trao đổi khí. .. một chu trình công tác của động cơ với thể tích công tác của các xi lanh động cơ i.Vs (i là số xi lanh) G (Kg) Gkq Gkq () Gkk Gkk () k Gks () Gks b d q đ.c.d d a 05/14/16 Editor: Nguyen Trung Cuon k = 26 Vk ( mn ) i.Vs 5.4 các hệ thống trao đổi khí của động cơ hai kỳ 1 2 3 4 Động cơ diesel hai kỳ có một số phương pháp quet khí: Quét vòng đặt ngang cửa xả đối diện với cửa nạp Quét vòng đặt một bên:... không khí trước cửa nạp p0 và T0 (đối với động cơ không tăng áp) hoặc ps và Ts (đối với động cơ có tăng áp) Editor: Nguyen Trung Cuon Gkk n = Gvs 25 5.3.4 Đánh giá chất lượng quá trình trao đổi khí: Hệ số dư lượng không khí nạp hình học k là tỷ số giữa thể tích không khí nạp do máy nén cung cấp Vk(mn) (ở điều kiện áp suất pk và nhiệt độ Tk) trong thời gian thực hiện một chu trình công tác của động cơ. .. cơ Gs với lượng không khí nạp còn lại trong xi lanh động cơ Gkk tính đến thời điểm kết thúc quá trình trao đổi khí G ks s = 05/14/16 Editor: Nguyen Trung Cuon G kk 24 5.3.4 Đánh giá chất lượng quá trình trao đổi khí: Hệ số nạp n là tỷ số giữa lư G (Kg) Gkq Gkq () Gkk Gkk () k Gks () Gks b d q 05/14/16 đ.c.d d a ợng không khí nạp còn lại trong xi lanh động cơ Gkk với lượng không khí có thể chứa được... Editor: Nguyen Trung Cuon 19 5.3 .2 Xây dựng đồ thị thời gian tiết diện: o o F3 R A0 A1 hi h1 A0 A1 F4 F1 F2 A5 F2 pha nạp, cùng với F3 pha quét khí, quyết định lượng không khí nạp vào xi lanh, chất lượng quét sạch xi lanh và chi phí không khí cho việc quét xi lanh động cơ F4 pha tổn thất nạp, làm mất một phần không khí nạp theo đư ờng xả 05/14/16 Nguyen Trung Cuon 20 Cần hạn chế hoặc loạiEditor:... A1 F4 F1 F2 h1 A5 Tương tự vẽ cho cửa xả ta sẽ được đồ thị thời gian tiết diện(đư ờng mau hồng) Các pha trao đổi khí sẽ được thể hiện trên đồ thị như sau: 05/14/16 Editor: Nguyen Trung Cuon 18 5.3 .2 Xây dựng đồ thị thời gian tiết diện: o o F3 R A0 A1 hi A0 A1 F4 F1 F2 h1 A5 F1 pha xả tự do, quyết định làm giảm áp suất khí cháy trong xi lanh thấp hơn áp suất không khí nạp vào thời điểm mở xu pap nạp;