Giáo trình Động cơ đốt trong: Phần 2

Phần 2 giáo trình trình bày về: Kết cấu động cơ đốt trong, gồm 7 chương: Cơ cấu trục khuỷu - thanh truyền; cơ cấu phân phối khí; hệ thống bôi trơn; hệ thống làm mát; hệ thống cung cấp động cơ xăng; hệ thống cung cấp động cơ diesel; động học, động lực học cơ cấu trục khuỷu - thanh truyền và cân bằng động cơ.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình Động cơ đốt trong: Phần 2Chương 4. CÁC CHỈ TIÊU VỀ TÍNH NĂNG KINH TẾ KỸ THUẬTCỦA ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG4.1. CÁC CHỈ TIÊU CHÍNHNgười ta dùng các chỉ tiêu sau để so sánh tính năng kinh tế kỹ thuật của động cơ đốttrong:- Công suất động cơ;- Hiệu suất động cơ;- Tuổi thọ và độ tin cậy;- Khối lượng;- Kích thước bao.Mỗi loại chỉ tiêu kể trên đều giữ vai trò chủ yếu khác nhau theo công dụng và điềukiện sử dụng động cơ. Trước tiên cần làm rõ khái niệm và nội dung từng loại chỉ tiêu trên4.1.1. Công suất động cơCông suất là yêu cầu đầu tiên của máy công tác và hệ thống động lực sử dụng độngcơ. Công suất có ích là công suất thu được từ đuôi trục khuỷu, rồi từ đó truyền cho máycông tác. Công suất có ích là chỉ tiêu quan trọng quyết định khả năng sử dụng động cơ đểdẫn động máy công tác và hệ thống động lực cụ thể.4.1.2. Hiệu suất có ích của động cơHiệu suất có ích thể hiện số phần trăm nhiệt lượng chuyển thành công có ích trongtổng số nhiệt lượng cấp cho động cơ, do kết quả đốt cháy nhiên liệu trong xi lanh tạo ra.Hiệu suất có ích càng cao thì lượng nhiên liệu tiêu hao cho 1 KW trong một giờ sẽ càngnhỏ, nhờ vậy làm giảm số lượng nhiên liệu tiêu hao trong 1 giờ, điều đó có ý nghĩa quantrọng đối với động cơ dùng trên các thiết bị vận tải, vì để chạy một quảng đường nhất địnhsẽ cần ít nhiên liệu dự trữ, nhờ đó chở được nhiều hàng hơn, tiền chi phí cho nhiên liệu íthơn và giá thành vận tải sẽ nhỏ hơn.4.1.3. Tuổi thọ và độ tin cậy trong hoạt động của động cơTuổi thọ của động cơ là thời gian sử dụng giữa 2 kỳ sửa chữa (tính theo giờ hoặc Kmcủa thiết bị vận tải ). Độ tin cậy được phản ánh qua tỉ số của giờ sử dụ ng tốt {không cóhỏng hóc, không mài mòn thái quá, không bị giảm công suất .v.v..} và toàn bộ số giờ sửdụng kể cả số giờ hỏng hóc và thời gian khắc phục những hỏng hóc ấy trong khoảng thờigian giữa 2 kỳ sửa chữa. Do đó thước đo độ tin cậy có tính xác suất.Độ tin cậy phụ thuộc vào chất lượng chế tạo, lắp ghép điều chỉnh và tính ổn định vềchất lượng của vật liệu chế tạo động cơ.Muốn nâng cao độ tin cậy của động cơ, trước tiên cần nâng cao độ bền mỏi của chitiết, giảm ứng suất tập trung và nâng cao chất lượng bề mặt chi tiết.120Tuổi thọ của động cơ phụ thuộc vào tính hoàn thiện về mặt cấu tạo các chi tiết động cơcũng như mức độ cường hoá động cơ theo tải (pe) và tốc độ (n). Chất lượng nhiên liệu, dầunhờn, điều kiện sử dụng và chế độ làm việc của động cơ cũng ảnh hưởng lớn đến tuổi thọ.Động cơ diesel cỡ lớn tốc độ thấp, sau thời gian chạy 3 † 5 vạn giờ mới phải doa hoặcthay xi lanh. Còn động cơ diesel cao tốc cỡ nhỏ chỉ sau 5 † 8 nghìn giờ đã phải doa xi lanh.Chỉ tiêu về độ tin cậy và tuổi thọ gây ảnh hưởng trực tiếp tới giá thành động cơ vànăng suất của thiết bị vận tải.4.1.4. Khối lượng động cơKhối lượng động cơ gắn liền với lượng vật liệu (kim loại và phi kim loại) dùng chếtạo động cơ và trực tiếp ảnh hưởng tới giá thành động cơ. Khối lượng Gđ (kg) phụ thuộcvào các yếu tố của chu trình công tác và đặc điểm cấu tạo của động cơ. Khối lượng độngcơ lại có liên quan mật thiết tới tuổi thọ. Thông thường động cơ cao tốc, nhẹ thường cótuổi thọ thấp, còn động cơ lớn, thấp tốc, nặng thường có tuổi thọ cao.Người ta thường dùng suất khối gđ làm chỉ tiêu so sánh về mặt khối lượng giữ cácđộng cơ: gđ =Gđ /Neqđ (Kg/kW)Giá trị gđ biến động trong phạm vi rộng, gđ =1,3 ÷ 70 (Kg/KW). Các loại động cơ hiệnnay gđ nằm trong giới hạn sau:Động cơ cường hóa ít: 18 gđ < 40 Kg/KWĐộng cơ cường hoá ở mức độ vừa: 8< gđ < 18 Kg/KWĐộng cơ cường hoá cao: 1,3 < gđ < 8 Kg/KWNgười ta còn dùng khái niệm về khối lượng lít, đó là khối lượng động cơ quy về 1 lítthể tích công tắc xi lanh: GL = Gđ /i.Vh (Kg/l); (trong đó: i-số xi lanh; Vh (l) – thể tích côngtắc của một xi lanh).4.1.5. Kích thước baoKích thước bao quyết định bởi ba kích thước: dài (L), rộng (B), cao (H) của khối chữnhật, được đo giữa các điểm ở giới hạn ngoài cùng của khối động cơ. Để đánh giá mức độsử dụng các kích thước trên, người ta dùng các chỉ tiêu sau:Ne / LBH – đánh giá mức đo sử dụng thể tích mà động cơ chiếm.Ne / LB – đánh giá mức độ sử dụng diện tích đặt động cơ.Ne / BH – được gọi là công suất chính diện, có ý nghĩa đặc biệt với động cơ máy bay.Các kích thước gây ảnh hưởng trực tiếp đến điều kiện sử dụng động cơ, phụ thuộcvào số xi lanh i, cách bố trí xi lanh trên động cơ, tỉ số giữa hành trình S và đường kính củapít tông .v.v. Trong một vài trường hợp cụ thể chỉ tiêu về kích thước bao có thể quan trọnghơn các chỉ tiêu khác. Ngoài 5 chỉ tiêu trên đôi khi còn thêm các chỉ tiêu khác như: tínhthích ứng của động cơ đối với thiết bị vận tải đường bộ, hiệu suất của động cơ đối với một121vài chế độ được dùng nhiều nhất, chiều cao trọng tâm của động cơ … Trong một số trườnghợp cụ thể, các chỉ tiêu này có thể còn quan trọng hơn các chỉ tiêu trên.Trong phạm vi môn học nguyên lý động cơ cần hiểu kỹ về hai chỉ tiêu đầu. Các chỉtiêu về tính năng kinh tế k ...