Vai trò của HTNL trong động cơ:
• Để đc làm việc êm thì tốc độ tăng áp suất (p/)min, tăng tính kinh tế
và tăng tính hiệu quả thì nhiên liệu (h2 cháy) cung cấp cho đc phải đảm
bảo cháy đúng lúc và cháy hoàn toàn.
• N
e thể hiện lượng nhiên liệu cung cấp đối với đc diesel còn đc xăng
được tính theo lượng hỗn hợp.
• Tính kinh tế e tăng (ge giảm) nói nên khả năng chuyển nhiên liệu thành
công có ích (e-xăng = 33÷20 ge = 260380 g/kW.h; e-diesel = 43÷30
ge = 200285 g/kW.h).
• HTNL đóng vai trò quan trọng vì đc có cháy đúng lúc, hết, và êm hay
không là do HTNL. Vì vậy, cần phải nghiên cứu HTNL để đảm bảo các
yêu cầu trên.
• Tự động điều chỉnh tốc độ đc: để đảm bảo cho đc làm việc ổn định ở 1
tốc độ nhất định khi tải ngoài thay đổi
83 trang |
Chia sẻ: hoang10 | Lượt xem: 639 | Lượt tải: 1
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Bài giảng Hệ thống nhiên liệu và tự động điều chỉnh tốc độ động cơ đốt trong, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Hệ thống nhiên liệu và tự động điều chỉnh tốc độ ĐC ĐT
HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU VÀ TỰ ĐỘNG ĐIỀU CHỈNH
TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG
Người dạy: TS. KHỔNG VŨ QUẢNG
Bộ môn Động cơ đốt trong – Viện Cơ khí Động lực
Trường ĐHBK Hà Nội
---------*****---------
Bài giảng:
Hệ thống nhiên liệu và tự động điều chỉnh tốc độ ĐC ĐT
Mục đích môn học:
Trang bị những kiến thức cơ bản về cấu tạo, nguyên lý hoạt
động, kiểm tra điều chỉnh, mô hình tính đối với hệ thống nhiên
liệu và bộ điều tốc của động cơ xăng và động cơ diesel.
Đối tượng môn học:
Sinh viên chuyên ngành Động cơ đốt trong – năm thứ 4, sau
khi đã được học môn nguyên lý động cơ đốt trong
Hệ thống nhiên liệu và tự động điều chỉnh tốc độ ĐC ĐT
Vai trò của HTNL trong động cơ:
• Để đc làm việc êm thì tốc độ tăng áp suất (p/)min, tăng tính kinh tế
và tăng tính hiệu quả thì nhiên liệu (h2 cháy) cung cấp cho đc phải đảm
bảo cháy đúng lúc và cháy hoàn toàn.
• Ne thể hiện lượng nhiên liệu cung cấp đối với đc diesel còn đc xăng
được tính theo lượng hỗn hợp.
• Tính kinh tế e tăng (ge giảm) nói nên khả năng chuyển nhiên liệu thành
công có ích (e-xăng = 33÷20 ge = 260380 g/kW.h; e-diesel = 43÷30
ge = 200285 g/kW.h).
• HTNL đóng vai trò quan trọng vì đc có cháy đúng lúc, hết, và êm hay
không là do HTNL. Vì vậy, cần phải nghiên cứu HTNL để đảm bảo các
yêu cầu trên.
• Tự động điều chỉnh tốc độ đc: để đảm bảo cho đc làm việc ổn định ở 1
tốc độ nhất định khi tải ngoài thay đổi.
Hệ thống nhiên liệu và tự động điều chỉnh tốc độ ĐC ĐT
100% 21% 15%
Conventional ICE Vehicle
Theo hãng Ford
Chỉ 15% năng lượng được
dùng để quay bánh xe
Hệ thống nhiên liệu và tự động điều chỉnh tốc độ ĐC ĐT
- ĐC xăng ( chỉ nằm trong khoảng từ 0,6 đến 1,2), vì hỗn hợp
khí được hình thành từ bên ngoài xylanh (trừ động cơ phun xăng
trực tiếp). Do vậy, điều chỉnh tải trọng phải dùng phương pháp
điều chỉnh lượng hỗn hợp cung cấp bằng bướm tiết lưu hay còn
gọi là bướm ga trên đường nạp.
- ĐC diesel ( rất rộng từ 1,2÷10), do hỗn hợp được hình thành
từ bên trong xylanh, nên hỗn hợp của diesel không đồng nhất,
nên để điều chỉnh tải, người ta dùng phương pháp điều chỉnh
chất – thay đổi thành phần khí hỗn hợp bằng cách chỉ thay đổi
lượng nhiên liệu cung cấp.
Hệ thống nhiên liệu và tự động điều chỉnh tốc độ ĐC ĐT
Nội dung môn học
HTNL ĐC Xăng HTNL ĐC Diesel TĐĐC TĐĐC
Khái quát về tạo hỗn
hợp trong ĐC xăng
HTNL ĐC xăng
dung CHK
Bộ CHK
Bộ CHK hiện đại
Cấu tạo, thiết kế bộ
CHK
Các cụm khác của
HTNL dùng CHK
HTNL ĐC phun
xăng (phun xăng
nhiều điểm điều
khiển bằng cơ khí
hoặc điều khiển bằng
điện tử, phun xăng
đơn điểm)
Nhiệm vụ, sơ đồ hệ
thống
Bơm cao áp (bơm
dãy, bơm phân phối)
Vòi phun
Một số loại vòi
phun và bơm cao áp
khác
Vòi phun bơm P-T
Các cụm khác của
HTNL
HTNL Common
Rail
Tính ổn định trong chế độ
làm việc của ĐCĐT
Điều kiện cần lắp ĐT trên
ĐCĐT
Phân loại
ĐT cơ khí trực tiếp
ĐT gián tiếp
Đặc tính tĩnh của phần tử
cảm biến bộ ĐT
Các thông số đánh giá
trạng thái tĩnh của bộ ĐT
Tính toán tĩnh học của bộ
bộ ĐT cơ khí
Động học của bộ ĐT cơ
khí trực tiếp
Hệ thống tự động điều
chỉnh tốc độ động cơ
Hệ thống nhiên liệu và tự động điều chỉnh tốc độ ĐC ĐT
Tài liệu:
1. Giáo trình chính:
Hệ thống nhiên liệu và tự động điều chỉnh tốc độ động cơ đốt
trong, Nguyễn Tất Tiến, Vũ Thị Lạt.
2. Tài liệu tham khảo:
- Nguyên lý động cơ, Nguyễn Tất Tiến, Nhà xuất bản Giáo dục, Hà
Nội 2000
- Kết cấu và tính toán động cơ đốt trong (tập III), Nguyễn Đức Phú,
Nguyễn Tất Tiến
- Hệ thống phun xăng điện tử dùng trên xe du lịch, Hoàng Xuân
Quốc, Nhà xuất bản Khoa học kỹ thuật
- Các bài báo trong nước và quốc tế
- Sách tiếng anh.
Hệ thống nhiên liệu và tự động điều chỉnh tốc độ ĐC ĐT
Hệ thống nhiên liệu và tự động điều chỉnh tốc độ ĐC ĐT
Đánh giá kết quả học tập:
- Ý thức học tập (thời gian lên lớp) 10%
- Kiểm tra giữa kỳ 20%
- Bài tập hoặc báo cáo 10%
- Kiểm tra cuối kỳ 60%
Nhiệm vụ sinh viên:
- Dự lớp đầy đử (đúng giờ, đi muộn có truyền thống coi như bị
vắng)
- Đọc tài liệu
Hệ thống nhiên liệu và tự động điều chỉnh tốc độ ĐC ĐT
CHƯƠNG 1: HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU ĐỘNG CƠ XĂNG
1.1. Khái quát về tạo hỗn hợp trong động cơ xăng
1.1.1. Yêu cầu đối với h2 và các p2 tạo h2 của động cơ xăng
- Chất lượng quá trình cháy, c/s, h/s động cơ phụ thuộc nhiều vào quá trình tạo
hỗn hợp.
- Có thành phần hỗn hợp phải phù hợp với từng chế độ làm việc của động
cơ (: hệ số dư lượng không khí (); = GKK-tt/Gnl*L0.
- Hỗn hợp phải đồng nhất trong 1 xylanh và đồng đều giữa các xylanh.
- Để đáp ứng các yêu cầu trên thì hiện nay đối với động cơ xăng có các
phương pháp hình thành hỗn hợp như sau:
ĐC xăng dùng CHK, hoặc loại phun xăng trên đường nạp thì hình
thành hỗn hợp bên ngoài.
ĐC phun xăng trực tiếp thì tạo hỗn hợp bên trong (GDI).
- Các phương pháp trên đều có thiết bị và biện pháp cụ thể đảm bảo chất
lượng hỗn hợp.
Hệ thống nhiên liệu và tự động điều chỉnh tốc độ ĐC ĐT
1.1.2. Những yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng hỗn hợp
a) Thời gian
Nếu thời gian dài thì quá trình hình thành hỗn hợp càng tốt, hiện nay có xu
hướng tăng Ne bằng việc tăng nđc, như vậy sẽ giảm thời gian hình thành hỗn
hợp nhưng do tốc độ lưu động của dòng khí nạp mãnh liệt hơn (sóng áp suất)
dẫn đến tạo điều kiện cải thiện được quá trình hình thành hỗn hợp ở nđc cao.
b) Nhiệt độ môi trường
- Nếu nhiệt độ lớn sẽ tạo điều kiện co nhiên liệu bay hơi để thuận lợi cho
quá trình hình thành h2. Tuy nhiên khi nhiệt độ lớn quá cũng không tốt vì
làm ảnh hưởng đến lượng khí nạp thực tế vào xylanh.
- Có thể lấy ví dụ: xe máy dùng xăng 92 và 95, ở các thời tiết khác nhau.
- Đối với đc xăng việc sấy nóng khí nạp mới để nhiên liệu dễ bay hơi
bằng cách sau:
Sấy nóng bằng khí thải
Sấy nóng bằng nước làm mát, khi nước làm mát đã qua làm mát cho
động cơ với nhiệt độ 90950C
Hệ thống nhiên liệu và tự động điều chỉnh tốc độ ĐC ĐT
c) Kết cấu đường ống nạp và CHK
- Đường ống nạp phải thanh thoát và đảm bảo các đường ống từ CHK vào
các xylanh phải tương đương nhau.
- CHK đối với 1 buồng hỗn hợp cấp cho nhiều xylanh sẽ không đảm bảo sự
đồng nhất về thàh phần hỗn hợp giữa các xylanh, do đó phải dùng nhiều
buồng hỗn hợp.
d) Thành phần, tính chất nhiên liệu
Nhiên liệu có nhiều thành phần chưng cất nhẹ, dễ bay hơi, tạo hỗn hợp
đồng đều, hàm lượng hơi cao, dẫn đến thành phần hỗn hợp sẽ tốt.
Hệ thống nhiên liệu và tự động điều chỉnh tốc độ ĐC ĐT
a) Yêu cầu
1.1.3. Yêu cầu và phân loại
• Cung cấp với thích hợp với tường chế độ làm việc của đc.
• Phần lớn nhiên liệu trong hỗn hợp ở dạng hơi xăng, phần còn lại
được xé tơi ở dạng hạt có kích thước rất nhỏ.
• Hệ số giữa các xylanh phải đồng đều nhau.
b) Phân loại
• HTNL đc xăng dùng chế hoà khí (cacbuaratơ)
• HTNL phun xăng điện tử.
Hệ thống nhiên liệu và tự động điều chỉnh tốc độ ĐC ĐT
1.2. Hệ thống nhiên liệu động cơ xăng dùng chế hòa khí (CHK)
1.2.1. Nhiệm vụ
-Dự trữ, lọc sạch và cung cấp nhiên liệu
-Chuẩn bị và cung cấp hỗn hợp xăng và không khí đảm bảo số lượng và thành
phần hỗn hợp phù hợp với từng chế độ làm việc của đc
1. ống đổ xăng, 2. phễu đổ
xăng, 3. ống thông khí, 4.
thùng xăng, 5. thước đo mức
xăng, 6. khóa xăng, 7. ống dẫn
xăng, 8. bình lọc xăng, 9. bơm
chuyển xăng, 10. cốc lắng và
lưới lọc tinh, 11. bình lọc
không khí, 12. bình giảm âm,
13. bộ chế hòa khí, 14. bộ hạn
chế tốc độ cực đại của đc, 15.
phao chỉ mức xăng, 16. nút
tháo xăng, 17. đầu ống hút.
1.2.2. Sơ đồ
Hệ thống nhiên liệu và tự động điều chỉnh tốc độ ĐC ĐT
Ziclơ, chi tiết được chế tạo chính xác để có thể tiết lưu định lượng lưu
lượng xăng hút ra đứng như thiết kế.
Lượng hỗn hợp đi vào đc được điều chỉnh nhờ bướm ga 7.
Vnl=5÷6 m/s; Vkk=25÷30 m/s.
Hệ thống nhiên liệu và tự động điều chỉnh tốc độ ĐC ĐT
1.3.1. Yêu cầu và phân loại đối với BCHK
- Cung cấp hỗn hợp đảm bảo lượng và thành phần phù hợp với từng chế độ
làm việc của đc.
Về chất ở chế độ tải nhỏ và trung bình thì yêu cầu làm việc tiết kiệm
nhất ge min.
Khi toàn tải phải đạt được công suất Ne max (hỗn hợp đậm)
Ở chế độ không tải phải đảm bảo động cơ làm việc ổn định
- Trong mọi điều kiện môi trường và áp suất, nhiệt độ môi trường khác
nhau phải dễ khởi động.
- Dễ điều chỉnh theo trạng thái kỹ thuật và điều kiện sử dụng đc.
- Cấu tạo đơn giảm chắc chắn, sử dụng, bảo dưỡng và sửa chữa dễ dàng.
1.3. Bộ CHK
a) Yêu cầu
Hệ thống nhiên liệu và tự động điều chỉnh tốc độ ĐC ĐT
- CHK không có buồng phao: loại hút, loại phun dùng cho đc làm việc ở các vị
trí khác nhau. Ví dụ như động cơ máy bay, máy cưa tay
- CHK có buồng phao; hiện nay được sử dụng phổ biến, chủ yếu là loại hút
xăng (hút xuống và hút lên, hút ngang)
b) Phân loại
Hệ thống nhiên liệu và tự động điều chỉnh tốc độ ĐC ĐT
1.3.2. BCHK đơn giảm
a) Sơ đồ và cấu tạo
Bao gồm: buồng phao (bầu xăng) để chứa
nhiên liệu. Phao xăng (bằng nhựa hoặc
đồng) cùng van kim để đảm bảo mức xăng
trong bầu xăng không thay đổi và mức ấy
xăng luân đảm bảo cách vòi phun 1 đoạn
h = 58 mm, để xăng không tự trào ra
khi BCHK không làm việc.
4
6
7
5
Zíchlơ là chi tiết chính xác, nó đảm bảo quan hệ ổn định giữa lượng nhiên liệu đi
qua zíchlơ và độ chênh áp trước và sau của zíchlơ.
Vòi phun (đường ống dẫn nhiên liệu) miệng vòi phun đặt ở họng.
Họng là tiết diện nhỏ nhất có nhiệm vụ tạo độ chân không (ph = po - ph) để hút
xăng (ph > x.nl.g) với x = h.
Bướm gió chỉ làm nhiệm vụ khi khởi động
Bướm ga; vị trí của bướm ga chính là lượng hỗn hợp và chính là chế độ tải của
động cơ.
Hệ thống nhiên liệu và tự động điều chỉnh tốc độ ĐC ĐT
b) Nguyên lý làm việc
• Để hút được nhiên liệu thì ph > cột áp ứng với chiều cao x.nl.g, tức là ph >
x.nl.g ở đây x = h với ph = p0 – ph
• Trong đó:
g: gia tốc trọng trường
nl: trọng lượng riêng của nhiên liệu
x = h: là khoảng cách từ mức nh/l ở buồng phao và miệng v/ph
ph: là áp suất tương đối
ph: là áp suất tuyệt đối
• Nếu ph càng tăng thì lượng nh.l ra càng nhiều
• Xé tơi nhiên liệu để tạo thuận lợi cho việc hình thành hỗn hợp. Qua kết quả
khảo nghiệm thấy, muốn xé tơi nh/l thì Vkk > Vnl khoảng 56 lần. Cụ thể Vnl =
56 m/s và Vkk qua họng = 2530 m/s thì nh/l được xé tơi hoàn toàn.
• Hòa trộn hỗn hợp: nhiên liệu xé tơi sẽ bay hơi hòa trộn với không khí tạo
thành hỗn hợp đến cuối hành trình nén thì kết thúc.
Hệ thống nhiên liệu và tự động điều chỉnh tốc độ ĐC ĐT
c) Đặc tính của BCHK đơn giản
- Thành phần của hỗn hợp thể hiện qua , sẽ thay đổi theo chế độ làm việc của
đc. Để đánh giá sự hoạt động của BCHK khi thay đổi chế độ làm việc của đc
cần phải tới đặc tính của BCHK. Kể cả đối với BCHK đơn giản cũgn cần phải
xét tới đặc tính của nó.
- Định nghĩa:
Đặc tính của BCHK là quan hệ của hệ số dư lượng không khí với một
trong những thông số đặc trưng cho lượng hỗn hợp nạp vào động cơ (lưu
lượng không khí Gk, dộ chân không tại họng ph, công suất có ích của đc)
Tức là:
= f(ph) – độ chân không
= f(Gk) – lượng kk nạp vào
= f(độ mở bướm ga)
= f(Ne) – công suất
= f(phụ tải đc)
Hệ thống nhiên liệu và tự động điều chỉnh tốc độ ĐC ĐT
- Xây dựng đặc tính = f(ph)
+) Theo định nghĩa
= Lượng kk thực tế nạp vào đc/lượng kk lý thuyết đốt cháy nh/l
= Gk/Gnl.L0
Gkk: Lượng kk thực tế nạp vào đc
Gnl: Lượng nh/l
L0: Lượng kk lý thuyết cần thiết để đốt cháy hết 1 kg nh/l
L0: (1/0,23).[(8/3).C + 8H – O] (kg/kg nh/l)
+) Để có = f(ph) thì cần phải xác định Gk, Gnl = f(ph)
Khi giả thiết dòng môi chất không chịu nén, chảy ổn định và liên tục
Hệ thống nhiên liệu và tự động điều chỉnh tốc độ ĐC ĐT
+) Xác định Gk:
Do đc hoạt động có tính chu kỳ, nên lưu động của kk qua họng và xăng qua
vòi phun của BCHK có tính dao động, về thực chất đó là dòng chảy ổn định.
Khi chuyển từ động cơ 4 kỳ sang động cơ 2 kỳ hoặc tăng số xylanh nối với 1
BCHK sẽ giảm bớt tính dao động của dòng chảy. Nếu 4 xylanh của đc 4 kỳ
hoặc 2 xylanh của đc 2 kỳ nối với BCHK sẽ không thấy rõ tính dao động của
dòng chảy. Vì vậy có thể coi dòng chảy của xăng và kk trong BCHK như 1
dòng chảy ổn định. Mặt khác độ chân không tại họng BCHK ph thường <
2000 mm cột nước ( 20 kPa 0,02 MPa 0,2 at) khi đc hoạt động ở tốc độ
cực đại và mở hết bướm ga. Như vậy với Ph biến động từ 0 đến 20 kPa có
thể bỏ qua tính chịu nén của kk và coi lưu động của kk như là chất lỏng
không chịu nén. Vậy ta có thể giả thiết chuyển động của dòng khí là ổn định
và liên tục, và không chịu nén, nên ta có:
Hệ thống nhiên liệu và tự động điều chỉnh tốc độ ĐC ĐT
+) Xác định Gk: (tiếp)
Theo phương trình Becnuly viết cho dòng môi chất khí qua mặt thoáng bầu xăng
và mặt họng khuyếch tán.
khhhk pfG .2
Trong đó:
h: là hệ số lưu lượng, khi kk qua họng có tiết diện là f họng.
Với h = v.b; v: hệ số tốc độ, b: hệ số bóp dòng,
với
h
h
b f
f min
fh: tiết diện họng hút, k: khối lượng riêng của kk
Hệ thống nhiên liệu và tự động điều chỉnh tốc độ ĐC ĐT
+) Xác định Gnl:
Giả thiết nh/l qua họng là ổn định và liên tục. Cũng sử dụng ph/trình becnuly
viết cho dòng chảy qua mặt thoáng bầu xăng và mặt zichlơ.
Kết quả:
nlnlhddnl gxpfG ).(2
fd: tiết diện của zíchlơ, d: hệ số lưu lượng của xăng qua zíchlơ
Vậy từ Gk và Gnl theo ph thay vào biểu thức tính ta có:
nlnlh
kh
d
h
d
h
gxp
p
f
f
L
2
1
0
ghp
p
f
f
L nlh
h
nl
k
d
h
d
h
2
1
0
Ta có:
Với h = x
Hệ thống nhiên liệu và tự động điều chỉnh tốc độ ĐC ĐT
sh
f
f
L
K
nl
k
d
h
0
1
K
ghp
p
nlh
h
d
h
2
Đặt
Do đó:
Do ph.nl.g quá nhỏ vì thế có thể coi 1
ghp
p
nlh
h
K
d
h
Vậy Qua đây ta thấy để có theo ph thì cần phải có quan hệ
như sau:
h
d
h pf
Qua thực nghiệm
ta xác định được
quan hệ của
hd
hh
pf
pf
(thể hiện lượng kk nạp vào đc)
(thể hiện lượng nhiên liệu phun ra)
Hệ thống nhiên liệu và tự động điều chỉnh tốc độ ĐC ĐT
h
d
ph
h
d
h/d
+) Giải thích h = f(ph)
Tăng ph – tăng công suất tức là tăng lượng
hh nạp vào đc.
Ban đầu h tăng nhanh sau đó tăng chậm. Là
do lúc đầu các lớp kk chuyển động được tăng
dần (lớp kk dính vào thành). Khi ph tăng tới
một mức độ nào đó thì hết lớp hh chính. Do
đó khi ph tăng nữa thì h vẫn bằng hằng số.
Khi ph tăng khá cao thì h giảm 1 tý là do tốc độ của dòng khí không phù hợp
với tiết diện họng (tạo xoáy) tăng sức cản “h càng lớn nghĩa là Gk càng lớn”
Hệ thống nhiên liệu và tự động điều chỉnh tốc độ ĐC ĐT
+) Giải thích d = f(ph)
Ban đầu ph tăng thì d tăng nhanh sau đó d tăng chậm do khi ph tăng dẫn tới lớp
dính chuyển động tăng lên sau đó lượng đó hết. d không giảm vì không có xoáy.
Chú ý: d thể hiện lượng nh/l Gnl phụ thuộc vào kích thước,hình dáng hình học, độ
nhẵn bóng của zíchlơ, vì thế riêng đối với zíchlơ nh/l sau khi chế tạo phải:
• Kiểm tra kích thước
• Đo lưu lượng trên thiết bị đo hỗn hợp
• Nhận xét: Nếu như tỷ số l/d = 12 thì sự ảnh hưởng của hình dáng hình học, độ
nhẵn bóng của zíchlơ, tới d tức là Gnl là ổn định. Nếu l/d khác 12 thì các
nhân tố trên ảnh hưởng tới lưu lượng là khá lớn buộc chúng ta phải kiểm tra
kích thước và hình dáng.
Tóm lại ta có quan hệ:
h/d = f(ph) và = C.(h/d) tức là = f(ph)
Hệ thống nhiên liệu và tự động điều chỉnh tốc độ ĐC ĐT
Nhận xét: Khi tăng ph tức là tăng
ga (tăng phụ tải, tăng công suất)
dẫn đến giảm nghĩa là hh đậm
dần. Như vậy đặc tính BCHK đơn
giản không thể đáp ứng yêu cầu sử
dụng đc vì chỉ ở phụ tải lớn khí hh
mới đậm còn ở chế độ tải nhỏ và
phụ tải trung bình thì hh rất loãng.
Nếu điều chỉnh để BCHK tạo được hh có thành phần cần thiết ở các chế độ
phụ tải lớn thì khi cho đc chạy ở các chế độ không tải hoặc ít tải khí hh sẽ
rất loãng, dẫn tới đc sẽ chết máy và ngược lại nếu điều chỉnh để BCHK tạo
được hh có thành phần cần thiết ở các chế độ ít tải, thì khi đc chạy ở chế độ
toàn tải khí hh sẽ đậm, vượt ra ngoài giới hạn cháy của nh/l, đc sẽ chết máy,
vì vậy cần có đường đặc tính khác?
Gk
ph
Gk
Gnl.L0
Gnl.L0
=1
Hệ thống nhiên liệu và tự động điều chỉnh tốc độ ĐC ĐT
1.3.3. Đặc tính lý tưởng của BCHK
a) Định nghĩa
Đường đặc tính lý tưởng của BCHK là hàm số biểu thị quan hệ giữa hệ số dư
lượng không khí tối ưu (tốt nhất) của khí hỗn hợp và lưu lượng (Gk) của
không khí nạp vào động cơ t/ư = f(Gk).
b) Xây dựng đặc tính
-Muốn xây dựng được đường đặc tính lý tưởng của bộ CHK, trước tiên phải xác
định các h/số thể hiện mối quan hệ giữa công suất và suất tiêu hao nhiên liệu
của đc (chỉ tiêu kỹ thuật và kinh tế) theo thành phần khí hh khi đc chạy ở số
vòng quay nhất định và không thay đổi vị trí tay ga: Ne = f(); ge = f().
fg
fN
e
e Được xác định lấy trong phòng thí nghiệm với điều kiện:
• nđc = const
• Bướm ga cố định
• Muốn thay đổi bằng cách thay đổi tiết diện zíchlơ.
-
Hệ thống nhiên liệu và tự động điều chỉnh tốc độ ĐC ĐT
- Xác định được +) Lực tác dụng P (gây tải cho đc)
+) Số vòng quay của đc
Xác định được
công suất động cơ
- Đo tiêu hao nhiên liệu Gnl, và lượng kk nạp Gkk
ge = Gnl/Ne
= Gkk/Gnl.L0
- Khi thay đổi vị trí bướm ga ta được vô số các đường
fg
fN
e
e
Nhận xét:
+) Khi bướm ga mở hoàn toàn Ne-max 1
+) Khi đóng dần bướm ga (giảm tải) Ne-max giảm; ge-min giảm
+) Khi nối các điểm Ne-max (1,2,3) thì ta được đường a, đường a là đường điều
chỉnh CHK để đc được Ne-max ở mọi vị trí bướm ga.
Hệ thống nhiên liệu và tự động điều chỉnh tốc độ ĐC ĐT
6
5
4
3
2
1
b
Ne
10
a
I/Ne
II/
III
/
9
8
I 100
%
II 70%
III 40%
1
Hệ thống nhiên liệu và tự động điều chỉnh tốc độ ĐC ĐT
+) Khi nối các điểm (4,5,6) ta được đường b, là đường điều chỉnh CHK để đc
làm việc kinh tế nhất.
+) Do vậy ta nên sử dụng ở vùng giữa 2 đường a và b vì nếu ở ngoài đường đó
thì Ne giảm và getăng. Việc lựa chọn đường a hoặc b tùy thuộc vào lĩnh vực
khai thác đc.
+) Tóm lại: để sử dụng đc tốt nhất (tính hiệu quả và tính kinh tế)
• Thì ở tải nhỏ và trung bình cần đc làm việc kinh tế nhất ge-min, tứcc là
đường b.
• Khi mở hoàn toàn bướm ga (toàn tải) yêu cầu đc phát ra công suất lớn
nhất Ne-max đường a.
Đường c là đường quan hệ tư = f(Ne) khi nđc = const và ứng
với 1 đường Ne = f() thì chỉ có 1 Gk nên hoàn toàn có thể
đổi được thành = f(Gk)
Hệ thống nhiên liệu và tự động điều chỉnh tốc độ ĐC ĐT
c
b
Ne
a
Gk
Gk
n3
1
2
n2
n1
n3 < n2 <n1
1
Gk
n3 < n2 <n1
1
Hệ thống nhiên liệu và tự động điều chỉnh tốc độ ĐC ĐT
• Khi thay đổi nđc ta sẽ có vô số đường = f(Gk)
• Ở nhánh tải nhỏ đường = f(Gk) sát nhau
• Tải lớn khi tăng nđc dẫn tới tăng hh nhạt dần
Từ đó ta vẽ đường bao số 2 là đường điều chỉnh CHK để đc làm việc ở chế độ
tiết kiệm nhất (ge-min) ở mọi vị trí bướm ga và ở mọi vị trí số vòng quay. Còn
đường số 1 là đường điều chỉnh CHK để đc làm việc hiệu quả nhất Ne-max ở mọi
vị trí tay ga và mọi số vòng quay.
Để đơn giảm thì chúng ta có 1 đường trung bình, tức là đặc tính lý của BCHK
hoạt động ở các tốc độ khác nhau.
Ta thấy: Ở tải nhỏ và trung bình (bướm ga mở nhỏ và trung bình): có Gk
tăng (tải tăng) dẫn tới tăng (hỗn hợp nhạt dần)
Ở tải lớn (bướm ga mở lớn) Gk tăng (tải tăng) dẫn tới giảm (hh
nhạt dần)
Hệ thống nhiên liệu và tự động điều chỉnh tốc độ ĐC ĐT
c) So sánh đặc tính lý tưởng đặc tính của BCHK đơn giản
Gk
Lý tưởng
1
Đơn giản
- BCHK đơn giản không thể chuẩn bị
hh cho đc với thàh phần tốt nhất ở
mọi chế độ làm việc của đc
- Để có được đường đặc tính sát với
đường đặc tính lý tưởng thì trên
BCHK đơn giản cần phải bổ sung
thêm một số cơ cấu và hệ thống để
đảm bảo các yêu cầu sau:
+) Chế độ không tải: hh đậm = 0,40,8, xăng phun tơi, phân bố đều.
+) Khi bướm ga mở