Chế độ làm việc và đặc tính của động cơ đốt trong

Chế độ làm việc của động cơ được đặc trưng bằng một tổ hợp những thông số công tác chủ yếu của động cơ
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Chế độ làm việc và đặc tính của động cơ đốt trong§Æng TiÕn Hßa Ch−¬ng 6 ChÕ ®é lμm viÖc vμ ®Æc tÝnh cña ®éng c¬ ®èt trong 6.1. C¸c chÕ ®é lµm viÖc cña ®éng c¬ ®èt trong ChÕ ®é lµm viÖc cña ®éng c¬ ®−îc ®Æc tr−ng b»ng mét tæ hîp nh÷ng th«ng sè c«ng t¸cchñ yÕu cña ®éng c¬ (phô t¶i, sè vßng quay, tr¹ng th¸i nhiÖt…). ChÕ ®é lµm viÖc lu«n lu«n thay ®æi theo ®Æc ®iÓm sö dông ®éng c¬ Nh©n tè chÝnh thÓ hiÖn c«ng cña ®éng c¬ ®èi víi bªn ngoµi lµ c«ng suÊt cã Ých Ne kW,tÝnh theo m«men Me kNm, vµ tèc ®é gãc quay ω hoÆc sè vßng quay n, vg/ph cña trôc khuûu. 2πn Ne = Me = 0,1047 M e n (6 - 1) 60 Trong suèt qu¸ tr×nh lµm viÖc phô t¶i vµ tèc ®é cña ®éng c¬ lu«n lu«n thay ®æi. Tèc ®é nhá nhÊt, phô thuéc vµo ®iÒu kiÖn lµm viÖc æn ®Þnh cña ®éng c¬. Tèc ®é cho phÐp lín nhÊt cña ®éng c¬ l¹i phô thuéc vµo rÊt nhiÒu yÕu tè nh−: C¸c ®iÒukiÖn ®¶m b¶o chu tr×nh c«ng t¸c tiÕn hµnh ®−îc tèt, møc ®é t¨ng cña lùc qu¸n tÝnh vµ øng suÊtnhiÖt cña c¸c chi tiÕt, møc gi¶m cña hÖ sè n¹p vµ nhiÒu yÕu tè kh¸c ¶nh h−ëng xÊu tíi chutr×nh c«ng t¸c tíi tuæi thä vµ ®é tin cËy cña ®éng c¬. Tèc ®é cña ®éng c¬ cã thÓ thay ®æi trong ph¹m vitõ tèc ®é nhá nhÊt ®Õn tèc ®é lín nhÊt. Trong mçi chÕ ®étèc ®é, c«ng suÊt hoÆc m«men cã thÓ thay ®æi tõ kh«ng(chÕ ®é kh«ng t¶i) tíi trÞ sè lín nhÊt øng víi chÕ ®é tèc ®éÊy. Nh− vËy tæng hîp mäi chÕ ®é cã thÓ lµm viÖc ®−îccña ®éng c¬ trªn ®å thÞ mµ hoµnh ®é lµ sè vßng quay vµtung ®é lµ c«ng suÊt hoÆc m«men cña ®éng c¬ sÏ lµ diÖntÝch giíi h¹n bëi bèn ®−êng lµ: hai ®−êng tung ®é ®i quasè vßng quay nhá nhÊt vµ sè vßng quay lín nhÊt, ®−êngth¼ng cña hoµnh vµ ®−êng nèi c¸c ®iÓm c«ng suÊt hoÆcm«men quay cùc ®¹i øng víi mçi chÕ ®é tèc ®é. Trªn h×nh 6.1 Giíi thiÖu bèn ®−êng cong thÓ hiÖn H×nh6.1sù biÕn thiªn vÒ c«ng suÊt cña ®éng c¬ theo sè vßng quayNe = f(n). Mçi ®−êng cong tõ sè 1 ®Õn sè 4 ®Òu øng víimét vÞ trÝ cè ®Þnh cña c¬ cÊu ®iÒu khiÓn. Trong ®éng c¬ x¨ng c¬ cÊu ®iÒu khiÓn lµ b−ím ga,cßn trong ®éng c¬ ®iªden lµ thanh r¨ng trong b¬m cao ¸p. Nãi chung, tÝnh chÊt cña m¸y c«ng t¸c còng cã thÓ ®−îc ®Æc tr−ng b»ng c¸c ®−êngcong thÓ hiÖn mèi quan hÖ gi÷a c«ng suÊt tiªu thô vµ sè vßng quay cña trôc truyÒn ®éng trongc¸c ®iÒu kiÖn lµm viÖc kh¸c nhau (vÝ dô: ®iÖn trë kh¸c nhau trong m¹ch ®iÖn bªn ngoµi cñam¸y ph¸t ®iÖn, ®é dèc vµ tr¹ngn th¸i ®−êng s¸ kh¸c nhau ®èi víi « t«….). C¸c ®−êng cong tõ I®Õn IV (h×nh 6.1) thÓ hiÖn sù biÕn thiªn vÒ c«ng suÊt cña m¸y c«ng t¸c theo sè vßng quaytrong c¸c ®iÒu kiÖn lµm viÖc kh¸c nhau. NÕu ®éng c¬ lµm viÖc ë chÕ ®é mµ c¸c th«ng sè c«ng t¸c (sè vßng quay, c«ng suÊt,m«men, tr¹ng th¸i nhiÖt…) kh«ng thay ®æi theo thêi gian, ta nãi: ®éng c¬ lµm viÖc ë chÕ ®éæn ®Þnh. ChÕ ®é æn ®Þnh ë ®éng c¬ chØ tån t¹i khi c«ng suÊt cña ®éng c¬ Ne b»ng c«ng suÊt - 106-§Æng TiÕn Hßacña m¸y c«ng t¸c Ne vµ ®iÒu kiÖn bªn ngoµi kh«ng thay ®æi. NÕu nèi liÒn trôc cña m¸y c«ng t¸c víi trôc cña ®éng c¬ th× sè vßng quay cña m¸yc«ng t¸c b»ng sè vßng quay cña ®éng c¬, lóc Êy muèn x¸c ®Þnh chÕ ®é lµm viÖc cña ®éng c¬ta chØ cÇn ®Æt ®å thÞ cña m¸y c«ng t¸c lªn ®å thÞ cña ®éng c¬ (h×nh 6.1). C¸c ®iÓm c¾t gi÷a c¸c®−êng c«ng cña ®éng c¬ vµ cña m¸y c«ng t¸c (a.c…) ®Òu lµ c¸c chÕ ®é cã thÓ lµm viÖc æn®Þnh cña c¶ hÖ thèng. Trong mçi chÕ ®é lµm viÖc æn ®Þnh cña hÖ thèng, c¬ cÊu ®iÒu khiÓn ®éng c¬ n»m ë vÞtrÝ nhÊt ®Þnh vµ m¸y c«ng t¸c còng lµm viÖc trong ®iÒu kiÖn nhÊt ®Þnh víi ®iÒu kiÖn lµm viÖc®· cho tr−íc cña ®éng c¬ vµ cña m¸y c«ng t¸c th× chÕ ®é lµm viÖc æn ®Þnh cña hÖ thèng sÏ lµ®iÓm c¾t cña hai ®−êng cong. VÝ dô ®−êng 2 cña ®éng c¬ vµ ®−êng II cña m¸y c«ng t¸c c¾tnhau t¹i a, ®iÓm α sÏ lµ chÕ ®é lµm viÖc æn ®Þnh cña hÖ thèng. Thay ®æi ®iÒu kiÖn lµm viÖc cña m¸y c«ng t¸c (vÝ dô: thay ®æi ®iÖn trë mang ®iÖn bªnngoµi ®èi víi m¸y ph¸t ®iÖn, thay ®æi ®é dèc vµ chÊt l−îng ®−êng s¸ ®èi víi « t«….) sÏ lµmthay ®æi ®−êng ®Æc tÝnh vÒ c«ng suÊt tiªu thô cho m¸y c«ng t¸c Ne. NÕu c«ng suÊt tiªu thô cho m¸y c«ng t¸c tõ ®iÓm α gi¶m xuèng ®iÓm b ®−êng III th× ësè vßng quay n1 c«ng suÊt cña ®éng c¬ sÏ lín h¬n chuyÓn ®éng cña m¸y c«ng t¸c mét ®o¹nab, lµm cho c©n b»ng vÒ n¨ng l−îng taÞ sè vßng quay æn ®Þnh n1 bÞ ph¸ ho¹i. PhÇn c«ng suÊtd− ab sÏ ®−îc dïng ®Ó t¨ng ®éng n¨ng, t¨ng sè vßng quay cña hÖ thèng cho tíi lóc c©n b»ngvÒ n¨ng l−îng ®−îc håi phôc tøc lµ ®¹t tíi chÕ ®é æn ®Þnh míi (®iÓm c). NÕu thay ®æi c¬ cÊu ®iÒu khiÓn ®éng c¬ th× qu¸ tr×nh chuyÓn biÕn vÒ chÕ ®é lµm viÖccña hÖ thèng còng t−¬ng tù nh− trªn. Nh− vËy bÊt kú thay ®æi c«ng suÊt cña ®éng c¬ hoÆcc«ng suÊt cña m¸y c«ng t¸c ®Òu t¹o ra c©n b»ng míi víi c«ng suÊt nh−ng ë sè vßng quay kh¸cso víi sè vßng quay cò cña trôc khuûu. ...