Câu 14 Khái niệm về hệ số nạp , hệ số khí sót và hệ số dư lượng không khí a . Các thông số đó phụ thuộc vào yếu tố nào? Trong khai thác cần làm gì để cải thiện cácthông số đó?

Trả lời :

vHệ số nạp : là tỷ số giữa lượng không khí có trong xilanh động cơ ở đầu hành nén và lượng không khí coá thể chứa trong thể tích công tác của động cơ có thông số là thông sốtrạng thai của không khí trước cửa hút của xilanh.

Lượng không khí nạp vào xi lanh động cơ trong thực tế bao giờ cũng nhỏ hơn lượng không khí có thể nạp vào xilanh động cơ có thể do các nguyên nhân sau đây:

-Sức cản thuỷ lực của đường ống nạp

-Do sự sấy nóng không khí nạp của thành vách sơmi xilanh , đỉnh piston , các xupáp.

-Do còn sót lại lượng khí cháy trong xilanh do quá trình thải không hết .

Gọi G0(Kg) , V0( m3),L0(Kmol)là lượng không khí thực tế có trong xilanh

Gs (Kg), Vs (m3), Ls(Kmol) là lượng không khí có thể chứa trong thể tích công tác của sơmi xilanh có các thông số trạng thái trước cửa nạp P0 , T0 ( Ps, Ts có tăng áp)

Do đó ηn=Vo/Vs=Go/Gs=Lo/Ls

Với động cơ 4 kỳ khôngtăng áp ηn=(ε/ε-1) .γa/γo.(1/1+γr)

Động cơ 4 kỳ có tăng áp và động cơ 2 kì ηn=(ε/ε-1) .γa/γs.(1/1+γr)

γa : khối lượng riêng của không khí ở đầu quá trình nén

γ0 : khối lượng riêng của không khí tại cửa hút của động cơ không có tăng áp

γs : khối lượng riêng của không khí tại cửa hút của động cơcó tăng áp

γr : hệ số khí sót

Vậy từ công thức trên hệ số nạp phụ thuộc vào :

-ε/ε-1 là về kết cấu của động cơ .Đối với mỗi loại động cơ và chế độ công tác đã cho , do đó γr phụ thuộc rất nhiều về việc hoàn thiện hệ thống quét thải như việc làm sạch , động cơ có tăng áp hay không .

-1/1+γr γr phụ thuộc vào hệ thống quét và trạng thái của động cơ và chế độ công tác đã cho , do đó γr phụ thuộc rát nhiều về việc hoàn thiện hệ thống quét thải như việc làm sạch , động cơ có tăng áp hay không

-γa/γohầu như không thay đổi

Do vậytrong khai thác để nâng cao hệ số khí nạp thì người vận hành phải thường xuyên vệ sinh sạch sẽ hệ thống nạp và xả khí để hoàn thiện cơ cấu trao đổi khí.

Nên sử dụng động cơ tăng áp để nâng cao hệ số nạp . Duy trì tốt trạng thái kỹ thuật của động cơ như sơmi xilanh , piston.Duy trì hợp lý góc phân phối khí của động cơ.

vHệ số khí sót : Do trong quá trình xả khí , chúng ta không thểlàm sạch hoàn toàn các xilanh công tác . Do đó nó vẫn còn lại một phần khí sót còn lại trong xilanh do đó nó chiếm một phần thể tích trong xilanh , làm giảm lơựng không khí sạch nạp vào.

Để đánh giá lượng khí sót người ta dùng hệ số khí sót γr

γr=Mr/L

Mr : lượng khí sót còn lại trong xilanh ở cuối quá trình xả

L : Lượng không khí sạch nạp vào trong xilanh động cơ

Hệ số khí sót phụ thuộc vào sự hoàn thiện của hệ thống quét thải của động cơ , và động sơ có tăng áp hay không. Khi làm sạch các cửa quét thải của động cơ hai kỳ và làm sạch các đường ống xảvà tuabin tăng áp thì Mr giảm do đó l tăng lên và làm cho γr giảm xuống.

Tuỳ vào từng động cơ mà hệ số khí sót cũng khác nhau do có kết cấu khác nhaunhư động cơ hai kỳ quét vòng luôn có γr > γr của động cơ 4 kỳ .

vHệ số dư lượng không khí a .

Trong thực tế quá trình hoà trộn giữa NL và KK ở trong xilanh động cơ là rất ngắn do đó đảm bảo quá trình hoà trộn và cháy tốt thì lượng không khí thựcđưa vào trong xilanh động cơ trong quá trình nạp luôn luôn lớn hơn lượng không khí lý thuyết cần thiết để đốt cháy hết 1 Kg nhiên liệu .

α=L/L0Trong đó :

L : là lượng KK thực tế nạp vào xilanh công tác của động cơ để đốt cháy hết 1 kg NL

L0: là lượngKK lý thuyết để đốt cháy hết 1kg NL

Trong một chu trình công tác thì ađược tính như sau:

α=Lct/qct.Lo

Lct : lượng KK được nạp vào trong xilanh trong 1 chu trình

qct : lượng NL phun vào trong xi lanh động cơ trong 1 chu trình

¨Hệ số dư lượng KK α phụ thuộc vào :

-Loại kết cấuđộng cơ như có tăng áphay không có tăng áp , các thiết bị tận dụng trên đường xả nhiều hay ít do đo muốn α tăng thì ta phải giảm γr­ và tăng khí nạp bằng cách sử dụng động cơ có tăng áp , duy trì hợp lý cơ cấu phân phối khí ( khe hở nhiệt) , vệ sinh sạch sẽ các đường ống xả và đường nạp.

-Hệ số α còn phụ thuộc vào môi trường . Môi trường có nhiệt độ cao , độ ẩm lớn nếu vẫn duy trì không đổi lượng NL cấp vào một chu trình của đông cơ thì α sẽ giảm xuống do đó để đảm bảo cháy tốt ta phải giảm tay ga xuống.

-Không nên khai thác động cơ ở chế độ quá tải để duy trì α tốt

-Đảm bảo và duy trì sự kín khít của piston – xécmăng – sơmi xilanh