Câu 20 :Các hình thức sử dụng năng lượng khí xả vào tuabin tăng áp. Tại phải quan tâm đến vấn đề bố trí ống góp khí xả theo thứ tự nổ của động cơ sử dụng hình thức tăng áp xung?

Trả lời :

1.Các hình thức sử dụng năng lượng khí xả.

Hiện nay phương pháp phổ biến nhất để tăng công suất cho động cơ là tăng áp cho động cơ . Khi đó lượng khí nạp vào động cơ tăng lên nhờ nén trước trong máy nén và làm mát trong bầu làm mát. Người ta sử dụng năng lượng khí xả để quay máy nén.

Quá trình xả trong động cơ diesel bắt đầu tại thời điểm mở cơ cấu xả (điểm b). Có hai giai đoạn trong quá trình xả. Giai đoạn thứ nhất là xả tự do diễn ra với tốc độ rất lớn do độ chênh lệch áp suất trong xi lanh và ống góp khí xả. Giai đoạn thứ hai diễn ra dưới tác động của piston hoặc khí quét, với tốc độ lưu động nhỏ hơn.

Năng lượng toàn bộ trong khí xả của động cơ E có thể chia làm hai phần:

vnăng lượng do dãn nở khí xả từ áp suất pb đến áp suất trong ống góp trước tua bin pT , thành phần này được ký hiệu là E1 , tương đương với phần diện tích S(becb). Đây là thành phần năng lượng mang tính chất xung.

vnăng lượng do dãn nở khí xả trong tua bin khí máy nén từ áp suất pT đến áp suất pOT (sau tua bin). Thành phần này ký hiệu là E2 tương đương với phần diện tích là S(efqpe). Thành phần năng lượng này mang tính chất ổn định.

Tua bin khí xả có thể sử dụng cả hai thành phần năng lượng này tuy nhiên mức độ sử dụng thành phần xung E1 phụ thuộc vào phương pháp tổ chức cấp khí xả đếntua bin. Tuỳ thuộc vào cách thức tổ chức cấp khí xả đến tua bin, tuabin khímáy nén tăng áp có hai loại:

- tăng áp xung, khi áp suất khí xả trước tua bin thay đổi;

- tăng áp đẳng áp, khi áp suất khí xả trước tua bin ổn định;

vTăng áp xung.

Đây là hình thức tăng áp mà tua bin khí xả sử dụng nhiều nhất thành phần năng lượng xung E1.Sử dụng năng lượng xung là sử dụng trực tiếp động năng cho việcsinhcông của tua bin.Trên hìnhlà sơ đồ tăng áp sử dụng tua binkhí máy nén kiểu xung. Khí xảđược cấp đến tua bin theo hainhóm xi lanh (số 1, 2, 3 và 4, 5, 6)qua hai đường ống xả có kích thước nhỏ.

vTăng áp đẳng áp.

Trong hệ thống tăng áp đẳng áp, toàn bộ khí xả từ động cơ ra khỏi xi lanh được đưa đến một bình chứa có thể tích lớn. Tại đây, khí xả thực hiện một sự dãn nở nhỏ tăng thể tích DVđộng năng khí xả giảm chuyển hoá thành nhiệt năng với nhiệt độtăng cao, áp suất bình ổn trước khi cấp đến cho tua bin.

Hình bên biểu diễn sơ đồ tăngáp cấp khí kiểu đẳng áp. Toànbộ khí xả ra khỏi động cơ được đưa đến bầu góp chung có thểtích tương đối lớn. Từ bầu góp chung này, khí xả được cấp đếntua bin tăng áp.

2.Giải thích cách bố trí ống xả của tăng áp kiểu xung.

Trong phương pháp tăng áp kiểu xung người ta bố trí ba ống xả củaba xilanh có thứ tự nổ xa nhaugóp chung vào một đượng ống có thể tích nhỏ để tăng biên độ xung và công suất của tua bin khí xả động thời tăng công suất của động cơ là vì :Với cách bố trí như vậy khí xảsẽ không xả đồng thời mà diễn ra theo chu kỳ thời gian khác nhau , chu kì xả của xilanh này không cùng với chu kì xả của xilanh còn lại trên cùng một ống góp do đó khí xả của xilanh này sẽ không dội ngược lại vào xi lanh còn lại khi chúng có áp suất lớn hơn .