DIỄN BIẾN QUÁ TRÌNH CHÁY VÀ CÁC THÔNG SỐ ĐẶC TRƯNG
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.12 MB, 61 trang )
Hình 1: Quá trình cháy ở
động cơ xăng trên đồ thị
công mở rộng :
cf : thời điểm Buzi đánh lửa.
Ci :thời điểm nhiên liệu phát
hoả.
z : thời điểm áp suất cháy đạt giá
trị cực đại.
Ec : thời điểm kết thúc quá trình
cháy.
φi :góc chậm cháy.
θ :góc đánh lửa sớm.
Back
Giai đoạn I: Chậm cháy
Tính từ thời điểm buzi đánh lửa đến thời điểm nhiên liệu
phát hoả (từ cf đến ci)
Tại khu vực gần 2 cực của buzi hình thành những trung tâm
cháy đầu tiên (the first center burn)
Áp suất của MCCT hầu như không đổi so với đường nén
Thông số đặc trưng là thời gian chậm cháy (τ i ) hoặc góc
chậm cháy (φi).
τ phụ thuộc vào:
i
- Loại nhiên liệu
- Thành phần HHC
- Góc đánh lửa
- Cường độ tia lửa điện
- Tỷ số nén và kết cấu buồng đốt
Back
Giai đoạn II: Cháy chính
Tính từ thời điểm nhiên liệu phát hoả đến thời điểm
áp suất cháy đạt giá trị cực đại
Màng lửa lan truyền từ những trung tâm cháy đầu
tiên ra khắp không gian buồng đốt (combustion
chamber).
Tốc độ tỏa nhiệt lớn trong một không gian công tác nhỏ
làm cho áp suất tăng lên rất nhanh.
Giai đoạn cháy chính ở động cơ xăng thường được đánh
giá bằng 2 đại lượng là áp suất cực đại (max combusition
pressure) (pz) và tốc độ tăng áp suất trung bình (rate of
medium pressure) (wp).
Back
Back
Giai đoạn III: Cháy rớt
Giai đoạn cháy sau khi piston đã rời xa ĐCT (top dead
center)
Nhận biết: động cơ làm việc nóng,tiêu hao nhiên liệu lớn,ống
xả bị đen.
Cháy rớt là hiện tượng có hại về mọi phương diện, vì :
- Tăng tổn thất nhiệt (temperature losses) theo khí thải do khí
thải có nhiệt độ cao hơn.
- Tăng tổn thất nhiệt truyền cho môi chất làm mát do MCCT
có nhiệt độ cao hơn khi piston đã rời xa ĐCT.
- Nhiệt độ cao của MCCT trong xylanh được duy trì trong
thời gian dài có thể gây quá tải nhiệt (over load of
temperature)
cho động cơ, v.v.
Cháy rớt làm giảm độ bên của động cơ..
Back
Khắc phục hiện tượng cháy rớt
Tăng cường chuyển động của dòng khí trong buồng
cháy động cơ.
Điều chỉnh lượng hòa khí theo tỷ lệ nhất định (giảm
lượng nhiên liệu).
Chế độ vận hành đúng yêu cầu, bảo dưỡng tốt.
Điều chỉnh góc phun sớm.
Back
2. Những yếu tố ảnh hưởng đến quá
trình cháy ở động cơ xăng.
2.1. Tỉ số nén.
2.2. Cấu hình của buồng đốt và vị trí đặt buji.
2.3. Loại nhiên liệu.
2.4. Thành phần của hỗn hợp cháy.
2.5. Góc đánh lửa sớm (ө).
2.6. Tốc độ quay ( n ).
2.7. Tải của động cơ.
Back
2.1. Tỉ số nén
Tăng tỷ số nén sẽ làm tăng áp suất và nhiệt độ của
MCCT tại thời điểm buji đánh lửa và làm giảm hệ số khí sót.
Điều này có ảnh hưởng tốt đến quá trình cháy. Tuy nhiên, tỷ
số nén càng lớn thì động cơ làm việc càng “cứng” và khả
năng kích nổ càng cao.
Những yếu tố quan trọng cần phải xem xét đến khi lựa
chọn tỷ số nén cho động cơ xăng bao gồm : loại nhiên liệu
được sử dụng, môi chất và chế độ làm mát, chế độ làm việc
của động cơ , vật liệu chế tạo piston và nắp xylanh, kích
thước của xylanh.
Back
2.2. Cấu hình của buồng đốt và vị
trí đặt buji
Với tốc độ di chuyển ngọn lửa như nhau , tốc độ cháy và tốc
độ tăng áp suất trong xylanh sẽ tỷ lệ thuận với diện tích bề
mặt ngọn lửa. Nếu đặt buji ở phần hẹp của buồng đốt, tốc độ
cháy ở giai đoạn đầu sẽ nhỏ do bề mặt màng lửa nhỏ. Vì vậy,
tốc độ tăng áp suất ở giai đoạn đầu của quá trình cháy sẽ
thấp hơn so với giai đoạn sau.
Trong trờng hợp ngược lại, nếu buji được đặt ở phần rộng
của buồng đốt thì tốc độ tăng áp suất ở giai đoạn đầu sẽ cao
hơn. Sự kết hợp 2 dạng buồng đốt kể trên có thể đảm bảo
cho tốc độ tăng áp suất cháy gần không đổi trong suốt quá
trình cháy .Đặc điểm này được lợi dụng cho buồng đốt kiểu
Ricardo.
Back
Nhờ hình dạng và vị trí đặt buji thích hợp nên áp suất cháy
tăng đều đặn trong quá trình cháy, động cơ làm việc " mềm
" khả năng kích nổ thấp thể hiện sơ đồ lan truyền ngọn lửa
trong buồng đốt với buji đặt ở trung tâm và ở cạnh buồng
đốt. Trong trường hợp thứ nhất, ngọn lửa lan truyền khắp
không gian buồng đốt sau khi trục khuỷu quay được 30°.
trong trường hợp thứ hai- sau 40° .Kết quả là tốc độ cháy và
khả năng xuất hiện kích nổ trong 2 trường hợp kể trên sẽ
khác nhau. Tốc độ tăng áp suất trong trường hợp thứ nhất
cao hơn nhưng khả năng kích nổ thấp hơn do thời gian mà
phần hoà khí sau cùng chịu tác dụng của áp suất và nhiệt độ
cao ngắn hơn.
Back
Ảnh hưởng của cấu hình buồng đốt và vị trí buji đến diễn biến quá trình cháy.
Back
