Bài giảng Tầu thủy

KHÁI NIỆM CHUNG VỀSỰLÀM VIỆC CỦA ĐỘNG CƠ Động cơ đốt trong kiểu piston là động cơnhiệt, nhiệt truyền cho môi chất công tác do đốt cháy nhiên liệu trong buồng cháy, hoá năng của nhiên liệu được biến thành công cơhọc ngay trong xi lanh. Không khí hay hỗn hợp không khí với nhiên liệu trong giai đoạn thứnhất (nạp và nén) được gọi là môi chất công tác; giai đoạn hai: sau khi bốc cháy nhiên liệu sản phẩm cháy của nhiên liệu với ô xy của không khí được gọi là sản vật cháy; sản vật cháy giản nởvà sinh công. So với các loại động cơnhiệt khác động cơ đốt trong kiểu piston có tính ưu việt: - nguồn nhiệt được tạo thành ngay trong xi lanh động cơnên giảm tổn thất nhiệt cho bềmặt làm mát; - trong chu trình công tác của ĐCĐT các thông sốcủa môi chất công tác thay đổi liên tục và giới hạn trên lớn. Động cơdiesel cũng là một loại động cơ đốt trong kiểu piston, trong đó quá trình cấp nhiên liệu, hòa trộn hỗn hợp và cháy được thực hiện chủyếu trong thểtích buồng cháy động cơ.

pdf224 trang | Chia sẻ: tranhoai21 | Lượt xem: 1496 | Lượt tải: 1download
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Bài giảng Tầu thủy, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
TÊ M TR DÙ N HỌC Ã HỌC P ÌNH ĐỘ NG CH TR BỘ D PHẦN: HẦN: ĐÀO T O SV NG BỘ GIAO ƯỜNG MÔN Đ KHO BÀ IESE HẢ ẠO: ÀNH: THÔN ĐẠI HỌC ỘNG LỰ A ĐÓN I GIẢ L TÀ I PHÒNG DIE 1410 ĐẠI MÁ G VẬN T HÀNG C – DIE G TÀU NG U TH – 2010 SEL TÀ 5 HỌC C Y TÀU T ẢI HẢI SEL UỶ U THUỶ HÍNH Q HỦY 1 UY 1  MỤC LỤC STT TÊN CHƯƠNG MỤC TRANG i Mục lục 1 ii Đề cương chi tiết 3 1. Chương 1: Sơ lược về động cơ đốt trong kiểu piston và nguyên lý làm việc 8 1.1 Khái niệm chung về sự làm việc của động cơ 8 1.2 Kết cấu chung của động cơ diesel 9 1.3 Các khái niệm và định nghĩa cơ bản 10 1.4 Nguyên lý làm việc của động cơ 11 1.5 Phân loại và nhãn hiệu động cơ 16 2. Chương 2: Môi chất công tác của chu trình thực tế 20 2.1 Nhiên liệu dùng cho động cơ diesel 20 2.2 Lượng không khí nạp và sản phẩm cháy 28 3. Chương 3: Chu trình lý tưởng của động cơ đốt trong kiểu piston 34 3.1 Các giả thiết và các dạng chu trình lý tưởng của động cơ đốt trong 34 3.2 Chu trình lý tưởng tổng quát 34 3.3 Phân tính chu trình lý tưởng tổng quát 39 4. Chương 4: Các quá trình công tác trong xi lanh động cơ 46 4.1 Quá trình nạp 46 4.2 Quá trình nén 53 4.3 Nhiệt động học quá trình cháy 56 4.4 Quá trình giãn nở 59 5. Chương 5: Các thông số chỉ thị và có ích của động cơ 64 5.1  Các thông số chỉ thị 64 5.2  Các thông số có ích 72 6.  Chương 6: Cấp nhiên liệu cho động cơ diesel 76 6.1  Hệ thống cấp nhiên liệu cho động cơ diesel 76 6.2  Điều chỉnh cấp nhiên liệu đối với bơm cao áp dạng van 77 6.3  Điều chỉnh cấp nhiên liệu đối với bơm cao áp kiểu Bôsơ 81 6.4  Kết cấu bơm cao áp và vòi phun 84 2  6.5  Các quá trình thủy động học trong hệ thống cấp nhiên liệu 88 7.  Chương 7: Quá trình hòa trộn hỗn hợp và cháy trong động cơ Diesel 94 7.1  Phun nhiên liệu vào xi lanh động cơ 94 7.2  Các loại buồng cháy và các phương pháp hòa trộn hỗn hợp 106 7.3  Cháy nhiên liệu 111 8.  Chương 8: Quá trình trao đổi khí trong động cơ diesel 130 8.1  Các chỉ số chất lượng trao đổi khí 130 8.2  Các quá trình trao đổi khí trong động cơ bốn kỳ 131 8.3  Các quá trình trao đổi khí trong động cơ hai kỳ 134 9.  Chương 9: Các phương pháp tăng công suất động cơ diesel 148 9.1  Phân tích các phương pháp tăng công suất động cơ diesel 148 9.2  Các sơ đồ tăng áp 150 9.3  Sử dụng năng lượng khí xả và phân tích các hệ thống tăng áp 154 9.4  Tăng áp động cơ diesel 4 kỳ 159 9.5  Tăng áp động cơ diesel 2 kỳ 161 9.6  Làm mát không khí tăng áp 164 10. Chương 10: Trao đổi nhiệt và ứng suất nhiệt trong động cơ diesel 168 10.1  Trao đổi nhiệt giữa môi chất công tác với vách ống lót xi lanh và với nước làm mát 168 10.2  Các chỉ tiêu ứng suất nhiệt 173 10.3  Ảnh hưởng của các yếu tố kết cấu và khai thác đến ứng suất nhiệt 178 10.4  Cân bằng nhiệt động cơ diesel 185 11.  Chương 11: Mô hình toán quá trình công tác của động cơ diesel 191 11.1  Phương pháp tính các quá trình công tác của động cơ diesel 191 11.2  Sơ đồ khối tính chu trình công tác của động cơ – máy nén – tua bin khí xả 195 12.  Chương 12: Các chế độ làm việc và đặc tính của động cơ diesel tàu thuỷ 208 12.1  Khái niệm 208 12.2  Các đường đặc tính tải 209 12.3  Các đường đặc tính tốc độ 212   Đề thi tham khảo kết thúc học phần 228 8 Chương 1 SƠ LƯỢC VỀ ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG KIỂU PISTON VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC 1.1. KHÁI NIỆM CHUNG VỀ SỰ LÀM VIỆC CỦA ĐỘNG CƠ Động cơ đốt trong kiểu piston là động cơ nhiệt, nhiệt truyền cho môi chất công tác do đốt cháy nhiên liệu trong buồng cháy, hoá năng của nhiên liệu được biến thành công cơ học ngay trong xi lanh. Không khí hay hỗn hợp không khí với nhiên liệu trong giai đoạn thứ nhất (nạp và nén) được gọi là môi chất công tác; giai đoạn hai: sau khi bốc cháy nhiên liệu sản phẩm cháy của nhiên liệu với ô xy của không khí được gọi là sản vật cháy; sản vật cháy giản nở và sinh công. So với các loại động cơ nhiệt khác động cơ đốt trong kiểu piston có tính ưu việt: - nguồn nhiệt được tạo thành ngay trong xi lanh động cơ nên giảm tổn thất nhiệt cho bề mặt làm mát; - trong chu trình công tác của ĐCĐT các thông số của môi chất công tác thay đổi liên tục và giới hạn trên lớn. Động cơ diesel cũng là một loại động cơ đốt trong kiểu piston, trong đó quá trình cấp nhiên liệu, hòa trộn hỗn hợp và cháy được thực hiện chủ yếu trong thể tích buồng cháy động cơ. Hầu hết động cơ diesel tàu thuỷ hiện đại đều là động cơ tăng áp, không khí được nạp cưỡng bức vào xi lanh động cơ. Nhờ vậy đảm bảo lượng không khí nạp vào các xi lanh, nên tăng được lượng nhiên liệu cấp cho một chu trình, bởi thế công suất có ích của động cơ tăng lên. Khi áp dụng phương pháp tăng áp cho động cơ diesel tàu thuỷ người ta có tính đến năng lượng của khí xả giản nở tiếp tục trên cánh tua bin và nén khí trong máy nén do tua bin dẫn động. Nghiên cứu quá trình công tác của động cơ thấy rõ sự giản nở tiếp tục của khí trên cánh tua bin (dùng tua bin để tận dụng năng lượng khí thải) và nén không khí phía ngoài xi lanh sẽ tăng hiệu quả biến nhiệt năng của khí thành công có ích. Quá trình biến đổi nhiệt năng thành công cơ học trong xi lanh với các thông số của môi chất cao làm giảm tổn thất nhiệt của chu trình công tác, vì vậy hiệu suất nhiệt và tính kinh tế về nhiên liệu tăng lên. Tổ hợp gồm động cơ piston, máy nén, tua bin, làm mát trung gian có ảnh hưởng tốt đến các quá trình nhiệt và khí động học và đó cũng là chu trình của động cơ diesel tàu thuỷ. Trên hình1.1 trình bày sơ đồ nguyên lý động cơ diesel tàu thủy có guốc trượt, tăng áp hỗn hợp, làm mát không khí trung gian. Sản phẩm cháy sau khi sinh công chỉ thị Li trong xi lanh được xả vào đường ống xả K (áp suất không đổi), tiếp tục giản nở trên cánh tua bin đẳng áp. Đối với động cơ diesel tàu thuỷ lớn nhiệt năng của khí sau tua bin được tận dụng trong các nồi hơi tận dụng. Hơi nước sinh ra trong các nồi hơi được sử dụng trong các thiết bị tua bin hơi, vì thế tính kinh tế của thiết bị năng lượng được tăng lên. Hình.1.1. Sơ đồ nguyên lý của động cơ điezen 2 kỳ có guốc trượt, tăng áp. MN-máy nén; TB-tua bin; K-ống xả; BLM-bầu làm mát không khí tăng áp; p0, T0-áp suất, nhiệt độ không khí trước cửa hút máy nén; pk, Tk-áp suất, nhiệt độ không khí sau máy nén; ps, Ts-áp suất, nhiệt độ không khí trước cửa nạp động cơ; pmax, Vmin, Tmax- áp suất, thể tích, nhiệt độ môi chất cuối quá trình nén trong xi lanh động cơ; pmin, Vmax, Tmin- áp suất, thể tích, nhiệt độ sản vật cháy sau khi xả ra khỏi xi lanh động cơ. 9 Máy nén (MN) do tua bin (TB) dẫn động nén không khí đến áp suất qui định, được làm mát trung gian tại bầu làm mát và nạp vào đường ống nạp, sau đó nạp vào xi lanh. 1.2. KẾT CẤU CHUNG ĐỘNG CƠ DIESEL Động cơ bao gồm các chi tiết cố định, các chi tiết chuyển động, cơ cấu phối khí và các hệ thống đảm bảo sự làm việc của nó cũng như các cơ cấu phụ và thiết bị (thiết bị điều khiển, điều chỉnh tự động, tổ hợp tăng áp và các thiết bị khác). 1.2.1. Các chi tiết cố định Các chi tiết cố định gồm: bệ, khung, khối xi lanh, nắp và các chi tiết liên kết chúng với nhau. Bệ động cơ được bắt chặt với khung bệ trong buồng máy. Trục khuỷu được đặt trên các ổ đỡ, các ổ đỡ trục khuỷu được bố trí trên khung bệ động cơ. Đối với động cơ nhỏ ổ đỡ trục khuỷu được đúc rời từng chiếc gọi là ổ đỡ treo, với động cơ lớn ổ đỡ được chế tạo bằng cách hàn hoặc đúc ngay trên bệ đỡ. Với khung kín thì phần dưới của ổ đỡ nó có bố trí máng lót. Phần dưới các máng lót có bố trí các lỗ cấp dầu bôi trơn. Với các khung hở máng lót được chế tạo rời bằng thép tấm và lắp ghép với phần dưới khung bằng các guzông. Phần dưới của khung bệ dùng làm thùng góp dầu chảy từ các chi tiết chuyển động xuống (gọi là các te). Khung thân đặt trên khung bệ được chế tạo bằng cách đúc từ gang hoặc thép, có thể hàn từ các tấm thép. Khung thân động cơ thấp tốc được chế tạo thành các khối riêng và được lắp ghép lại với nhau theo dạng chữ A hoặc dạng khối. Xi lanh được bố trí trong khung thân. Khoảng giữa các khung thân được che kín bằng các nắp thép, đối với động cơ lớn trên các nắp có bố trí cửa kiểm tra và van an toàn tránh áp suất cao trong các te. Các te là phần không gian phía dưới của khung bệ và khung thân thường dùng để chứa dầu bôi trơn tuần hoàn. Với các kết cấu hiện đại khung thân được chế tạo thành khối hoặc một khối để nâng cao độ vững chắc của các te. Xi lanh gồm vỏ bọc phía ngoài và ống lót phía trong. Ống lót xi lanh được ép vào sơ mi xi lanh, giữa chúng là khoang trống cho nước tuần hoàn. Ống lót thường được chế tạo từ gang kết cấu Peclít hay gang có mạ Crôm và Niken. Xi lanh được chế tạo riêng biệt hoặc đúc thành khối (phụ thuộc vào loại động cơ). Xi lanh, thân và bệ được liên kết với nhau bằng các bu lông dài. Do áp lực khí lên buồng cháy nên khung động cơ chịu kéo, dùng bu lông liên kết nối xi lanh, thân, bệ cho phép giảm lực kéo của chúng. Các bu lông liên kết siết chặt với lực lớn hơn so với lực phát sinh của khí cháy sinh ra trong xi lanh, do đó khối xi lanh và khung thân chịu nén. Nắp xi lanh dùng để đóng kín thể tích công tác, nắp xi lanh có bố trí xupáp nạp, xả, khởi động, an toàn, vòi phun nhiên liệu, van chỉ thị. Nắp xi lanh có kết cấu phức tạp, có các khoang trống để nước tuần hoàn, các gân tăng độ bền và các lỗ để lắp với các đường ống khác. Nắp chịu ứng suất nhiệt và cơ lớn, bởi thế vật liệu để chế tạo nó cần phải có giới hạn bền và hệ số dẫn nhiệt cao, hệ số giản dài nhỏ, chịu nhiệt tốt. 1.2.2. Các chi tiết chuyển động Với động cơ có đầu chữ thập các chi tiết chuyển động chủ yếu gồm: piston và các chi tiết lắp trên nó, thanh nối, đầu chữ thập, biên, trục khuỷu, bánh đà, với động cơ hình thùng không có thanh nối và đầu chữ thập. Piston là chi tiết tiếp nhận lực khí cháy và truyền lực đến biên, trục khuỷu. Piston làm việc trong điều kiện chịu lực nặng nề, chịu nhiệt cao. Thể tích công tác được bao bởi đáy nắp xi lanh, đỉnh piston và phần bề mặt làm việc của xi lanh khi piston ở điểm chết trên gọi là buồng cháy nhiên liệu. Về mặt kết cấu và công nghệ chế tạo thì 10 piston là chi tiết phức tạp, kim loại dùng để chế tạo piston cần phải đảm bảo cơ tính khi nhiệt độ cao truyền nhiệt và chịu mòn tốt. Piston gồm phần đầu và phần dẫn hướng. Đỉnh và bề mặt bên bố trí tại phần đầu piston. Trên bề mặt bên bố trí các rãnh xéc măng khí và xéc măng dầu. Với động cơ thấp tốc tải lớn phần đầu piston thường được chế tạo từ thép chịu nhiệt, phần dẫn hướng thường được chế tạo từ gang hoặc hợp kim nhôm. Xéc măng khí đảm bảo làm kín và truyền nhiệt từ đầu piston đến bề mặt ống lót xi lanh. Để đảm bảo kín khí phụ thuộc vào loại động cơ thường bố trí từ 2-7 xéc măng phía trên cùng, phần còn lại bố trí xéc măng dầu dùng để gạt dầu bôi trơn và tăng tính tin cậy làm việc của nhóm piston. Piston các động cơ thấp tốc và một số động cơ trung tốc được làm mát bằng nước hoặc dầu tuần hoàn. Cán piston được chế tạo từ thép các bon dùng để nối piston với đầu chữ thập, lực khí cháy từ piston truyền đến cơ cấu biên khuỷu thông qua biên (thanh truyền). Đầu chữ thập nối cán với đầu nhỏ biên tiếp nhận lực đẩy ngang và truyền nó cho bệ trượt. Đầu chữ thập đảm bảo chuyển động thẳng đứng của piston, nên làm giảm độ mài mòn ống lót xi lanh. Biên được chế tạo từ thép các bon hoặc thép hợp kim, biến chuyển động tịnh tiến của piston thành chuyển động quay của trục khuỷu, truyền lực từ piston đến trục khuỷu, nối liền với cổ biên thông qua bạc đỡ. Trục khuỷu là một trong các chi tiết quan trọng nhất, đắt tiền và chế tạo phức tạp. Công suất có ích do động cơ sinh ra được đo trên mặt bích ra của trục khuỷu. Mô men quay truyền cho chong chóng thông qua hệ trục hay thiết bị nhận lực khác. Trục khuỷu chịu lực uốn, xoắn lớn, các lực này luôn luôn thay đổi về dấu và trị số, vì thế để chế tạo trục khuỷu người ta dùng thép và gang chất lượng cao. Trục khuỷu động cơ thấp tốc công suất lớn được tính toán để suốt thời gian làm việc không phải sưả chữa lớn, khoảng 60÷80 nghìn giờ và hơn, nghĩa là trong suốt thời gian làm việc của tàu. Bánh đà được lắp ráp ở phần cuối trục khuỷu, có khối lượng lớn, dùng để duy trì mức độ không đồng đều đã cho của trục khuỷu và hệ trục, tích luỹ công dư trong hành trình sinh công của piston và giải phóng cho hệ trục trong các hành trình tiêu tốn công. Với các động cơ tàu thuỷ thấp tốc nhiều xi lanh thì bánh răng lắp ráp trên trục có công dụng như bánh đà. Các chi tiết của cơ cấu phối khí. Trục phối khí được trục khuỷu dẫn động thông qua hệ thống bánh răng hay xích truyền động, trên trục phối khí có bố trí cam phối khí và cam nhiên liệu đảm bảo điều khiển xupáp nạp, xả, phun nhiên liệu đúng thời điểm và theo thứ tự đã xác định trong hành trình tiến cũng như lùi. 1.2.3. Các hệ thống Để đảm bảo quá trình làm việc của động cơ dùng các hệ thống sau đây: - Hệ thống nhiên liệu: dùng để chuẩn bị nhiên liệu và cấp vào xi lanh đúng thời điểm với lượng xác định. - Hệ thống dầu nhờn: cấp dầu bôi trơn cho bề mặt làm việc các chi tiết chuyển động tương đối với nhau và làm mát các chi tiết này. - Hệ thống làm mát: dùng để làm mát các chi tiết và các cơ cấu có nhiệt độ cao. - Hệ thống khí nén: dùng để khởi động và hãm động cơ. - Hệ thống đảo chiều: dùng để đảo chiều quay trục khuỷu. - Hệ thống nạp thải: dùng để đảm bảo lượng không khí cấp vào xi lanh động cơ và xả sạch sản vật cháy. 1.3. CÁC KHÁI NIỆM VÀ ĐỊNH NGHĨA CƠ BẢN Trong động cơ diesel hoá năng của nhiên liệu trong quá trình cháy biến thành nhiệt năng, nhiệt năng biến thành công cơ học trực tiếp trong xi lanh. Khí cháy nhiên liệu có áp suất và nhiệt độ cao giản nở và truyền áp lực lên piston, piston dịch chuyển trong xi lanh. Chuyển động tịnh tiến của 11 piston trong xi lanh biến thành chuyển động quay trục khuỷu nhờ cơ cấu biên khuỷu. Khi trục khuỷu quay piston thực hiện chuyển động tịnh tiến trong xi lanh và lần lượt nằm tại các vị trí trên và dưới, các vị trí đó được gọi là điểm chết trên và điểm chết dưới. Điểm chết trên (ĐCT) là vị trí của piston, tại đó khoảng cách từ piston đến đường tâm trục khuỷu là lớn nhất. Điểm chết dưới (ĐCD) là vị trí của piston, tại đó khoảng cách từ piston đến đường tâm trục khuỷu là nhỏ nhất. Các kích thước hình học chủ yếu của xi lanh động cơ là đường kính D và hành trình S của piston. Hành trình S của piston là khoảng cách piston dịch chuyển từ điểm chết này đến điểm chết kia. Mỗi hành trình của piston tương ứng với góc quay trục khuỷu ϕ =1800. Bán kính quay của khuỷu trục r là khoảng cách từ tâm cổ biên tới tâm cổ trục khuỷu. S=2r (S và r là 2 đại lượng không thay đổi). Thể tích buồng cháy (thể tích buồng nén) Vc là thể tích xi lanh khi piston nằm tại ĐCT. Thể tích công tác của xi lanh là thể tích được tạo thành khi piston thực hiện 1 hành trình: Vs = πD2S/4. Thể tích toàn bộ của piston: khi piston nằm ở ĐCD thể tích xi lanh được hình thành phía trên piston được gọi là thể tích toàn bộ của piston: Va= Vc + Vs . Tỷ số nén hình học: tỷ số giữa thể tích toàn bộ của xi lanh với thể tích buồng cháy được gọi là tỷ số nén lý thuyết hay tỷ số nén hình học, tỷ số nén: ε=Va/Vc. Chu trình công tác: toàn bộ các quá trình liên tục tạo nên sự hoạt động của động cơ và các quá trình lặp lại có tính chu kỳ trong mỗi xi lanh được gọi là chu trình công tác. Thì: một phần chu trình công tác diễn ra trong khoảng một hành trình S của piston gọi là thì hay kì. Chu trình công tác của động cơ đốt trong kiểu piston được thực hiện sau một hoặc hai vòng quay trục khuỷu. Với động cơ hai kỳ chu trình công tác thực hiện sau một vòng quay trục khuỷu (hai thì), với động cơ bốn kỳ chu trình công tác hoàn thành sau hai vòng quay trục khuỷu (bốn thì). Với động cơ bốn kỳ ứng với bốn hành trình piston có một hành trình sinh công, còn động cơ hai kỳ với hai hành trình có một hành trình sinh công. Các hành trình không sinh công gọi là các hành trình phụ, các hành trình này được thực hiện nhờ động năng của phần chuyển động quay của động cơ hay hành trình sinh công của các xi lanh khác (trong động cơ nhiều xi lanh). 1.4. NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA ĐỘNG CƠ 1.4.1. Động cơ diesel bốn kỳ Sơ đồ các quá trình của chu trình công tác của động cơ được biểu diễn trên đồ thị p- V, đó là sơ đồ thay đổi áp suất trong xi lanh cùng với sự thay đổi thể tích của nó tương ứng với sự thay đổi hành trình piston từ ĐCT đến ĐCD và ngược lại ứng với các thì đã xác định của động cơ. Thì thứ nhất- nạp (hình.1.2.a). Piston chuyển động từ ĐCT đến ĐCD. Không khí có áp suất pk=130÷390 kPa được máy nén cấp vào xi lanh qua xupáp nạp 1. Để đảm bảo lượng không khí nạp vào xi lanh lớn nhất với tổn thất áp suất nhỏ xupáp nạp được mở trước khi piston đến ĐCT với góc mở sớm xupáp nạp ϕns và đóng muộn với góc đóng muộn sau ĐCD ϕnm. Góc toàn bộ ứng với xupáp nạp ở trạng thái mở ϕn=250÷2800TK (góc quay trục khuỷu). Trên đồ thị quá trình nạp ứng với đường r-a. Ở cuối quá trình nạp không khí trong xi lanh đạt trị số pa=130÷390 kPa, ta=40÷1300C. - Thì thứ 2- nén (hình.1.2.b). Piston chuyển động từ ĐCD đến ĐCT nén không khí trong xi lanh . Quá trình nén được tính toán sao cho các thông số khí được nén đến giá trị đảm bảo bốc cháy nhiên liệu. Áp suất và nhiệt độ không khí cuối quá trình nén tăng lên đến giá trị pc = 4500÷8000 kPa; tc = 530÷7300C. Khi đó nhiệt độ của khí nén cao hơn nhiệt độ tự bốc cháy của nhiên liệu từ 160÷2000C. Quá trình nén được biểu thị bằng đường cong a-c trên đồ thị chỉ thị. 12 - Thì thứ 3- cháy và giản nở (hình.1.2.c). Nhiên liệu được phun sớm vào xi lanh trước khi piston đến điểm chết trên. Góc phun sớm được tính toán, lựa chọn để các phản ứng lý hoá của nhiên liệu được diễn ra sao cho hỗn hợp bốc cháy khi piston ở ĐCT. Đoạn đồ thị c-z ứng với thời kỳ cháy nhiên liệu. Do cháy nhiên liệu tại ĐCT áp suất môi chất tăng lên tới pz=6000÷14000 kPa và nhiệt độ tz=1450÷17300C. Đường z’ - b trên đồ thị ứng với quá trình giãn nở. Cuối quá trình giãn nở (điểm b) áp suất và nhiệt độ khí cháy giảm : pb=350÷800 kPa, tc=630÷9300C. - Thì thứ 4 - xả (hình 1.2.e) . Piston dịch chuyển từ ĐCT đến ĐCD. Quá trình xả được bắt đầu từ thời điểm mở xupáp xả 2. Xupáp xả được mở trước khi piston đến ĐCD gọi là góc mở sớm ϕms, Hình. 1.2. Sơ đồ quá trình công tác của động cơ 4 kỳ. a-hành trình nạp; b-hành trình nén; c-hành trình cháy và giãn nở; d-hành trình xả; 1. xupáp hút; 2. xupáp xả. 13 nhờ vậy làm sạch sản vật cháy trong xi lanh tốt hơn. Khí xả tiếp tục xả ra trong suốt hành trình xả và kết thúc khi đóng xupáp xả sau ĐCT. Góc đóng muộn so với ĐCT khoảng 40÷700TK. Quá trình xả khí trong xi lanh tương ứng với đường b-r. Trên đồ thị khí xả được giãn nở, sinh công trong tua bin và năng lượng của chúng được sử dụng để dẫn động máy nén, nén không khí trước khi nạp vào xilanh. Trên hình vẽ trình bày toàn bộ đồ thị chỉ thị quá trình làm việc của động cơ bốn kỳ có tăng áp. Gồm các quá trình : r-a -nạp, a-c -nén, c-b -cháy nhiên liệu và giãn nở sản phẩm cháy, b-r -xả sản vậ t cháy. Để phân tích, nghiên cứu mối quan hệ giữa các quá trình cũng như giữa các thời điểm đặc trưng trong chu trình công tác của động cơ có thể biểu diễn đồ thị chỉ thị và pha phối khí trên hệ tọa độ mở p-ϕ (hình 1.3). 1.4.2. Động cơ diesel hai kỳ Hình 1.3. Đồ thị chỉ thị mở (a) và đồ thị pha phối khí (b) của động cơ 4 kỳ. r’a’-quá trình nạp;a’c’-quá trình nén;c’y’z’b’-quá trình cháy và giãn nở; r’r’’-quá trình trùng điệp; hc-góc phun sớm;c’c-góc bắt đầu cháy;hc’-góc cháy trì hoãn;fx, fn-tiết diện lưu thông cửa xả và cửa nạp. r-a -nạp, a-c -nén, c-b -cháy nhiên liệu và giãn nở sản phẩm cháy, b-r -hành trình xả. 14 Với động cơ hai kỳ nạp không khí vào xi lanh và làm sạch sản vật cháy được thực hiện ở cuối quá tr