Câu 2 :Viết và giải thích các thành phần trong phương trình nhiệt động của quá trình cháy ? Nhiệt độ cháy lớn nhất Tz phụ thuộc vào những thông số , yếu tố nào ? Trong thực tế khai tháccó thể làm gì để giảm nhiệt độ cháy lớn nhất Tz.

Phương trình nhiệt động của quá trình cháy:

ξz.QH/L+( C’V + 1,99λ ) TC +( CV” +1,99λ)γs.TC = βz(1 +γs) CP” Tz

Trong đó:

+ ξz: hệ số sử dụng nhiệt tại điểm z.

+ QH (kcal/kg) : nhiệt trị thấp của nhiên liệu.

+ L (kmol/kgnhl) : lượng không khí thực tế nạp vào xilanh công tác để đốt cháy hết 1kgnhiên liệu.

+ C’V : nhiệt dung riêng đẳng tích của không khí khô.

+ CV”: nhiệt dung riêng đẳng tích của không khí sót.

+λ: tỉ số tăng áp suất.

+ CP” : nhiệt dung riêng đẳng áp của khí cháy.

+ TC : nhiệt độ của không khí cuối kì nén.

+γs: hệ số khí sót.

+ βz: hệ số thay đổi phân tử thực tế tại điểm z.

+ Tz : nhiệt độ của khí cháy tại điểm z.

Từ phương trình trên ta thấy nhiêt độ khí cháy tại điểm z ( Tz ) phụ thuộc chủ yếu vào ξz , TC và L còn các thông số khác ảnh hưởng không đáng kể.

Khi nhiệt độ cuối quá trình nén TC tăng , hệ số sử dụng nhiệtξztại điểm z tăng thì nhiệt độ TZ tăng và ngược lại .

Khi tăng lượng mol không khí nạp vào xi lanh đông cơ tại thời điểm bắt đầu nén thì sẽ làm cho TZ giảm xuống.

-Tác haị khi nhiệt độ TZ quá cao :

+ tăng ứng suất nhiệt nhóm piston- xi lanh do đó ảnh hưởng đến độ bền của các chi tiết .

+ tăng hàm lượng NOX trong khí xả gây tác động xấu đến môi trường và sức khoẻ của người khi thác .

-Các biện pháp làm giảm nhiệt độ cháy lớn nhất TZ :

+ Đối với động cơ cao tốc :

-giảm góc fun sớm tức là đưa quá trinh cháy sang đường giãn nở tuy nhiên làm cho mất mát nhiệt cho nước làm mát tăng và tăng lượng nhiệt do khí xả mang ra ngoài . Kết quả là hiệu suất chỉ thị của động cơ giảm xuống , tính kinh tế của chu trình giảm . Ngoài ra còn làm cho trạng tháI nhiệt của nhóm piston- xi lanh cũng xấu đi.

+ Đối với động cơ thấp tốc công suất lớn:

-Tăng hành trình piston

-Tăng lưu lượng nước làm mát

-Tăng lượng không khí L vào trong xilanh bằng phương pháp tăng áp cho động cơ. Khi L tăng phần khí thừa sẽ thu một phần nhiệt lớn hơn để mang ra ngoài theo khí xả làm cho nhiệt độ bình quân của chu trình giảm xuống.