Lý thuyết động cơ đốt trong - Chương 3

Môi chất công tác Môi chất công tác l chất trung gian để thực hiện chu trình công tác, bao gồm chất ô xy hoá nh- không khí hoặc ô-xy (trong những tr-ờng hợp đặc biệt), nhiên liệu v sản vật cháy. Trong chu trình công tác, môi chất công luôn thay đổi th nh phần v tính chất lý hoá. Trong quá trình nạp, môi chất nạp v o xy lanh l không khí đối với động cơ diesel; l hỗn hợp không khí với nhiên liệu đối với động cơ xăng v động cơ gas, đ-ợc gọi l...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Lý thuyết động cơ đốt trong - Chương 3 Ch−¬ng III. M«i chÊt c«ng t¸c M«i chÊt c«ng t¸c l chÊt trung gian ®Ó thùc hiÖn chu tr×nh c«ng t¸c, bao gåm chÊt «xy ho¸ nh− kh«ng khÝ hoÆc «-xy (trong nh÷ng tr−êng hîp ®Æc biÖt), nhiªn liÖu v s¶n vËtch¸y. Trong chu tr×nh c«ng t¸c, m«i chÊt c«ng lu«n thay ®æi th nh phÇn v tÝnh chÊt lýho¸. Trong qu¸ tr×nh n¹p, m«i chÊt n¹p v o xy lanh l kh«ng khÝ ®èi víi ®éng c¬ diesel;l hçn hîp kh«ng khÝ víi nhiªn liÖu ®èi víi ®éng c¬ x¨ng v ®éng c¬ gas, ®−îc gäi l khÝn¹p míi. Trong qu¸ tr×nh nÐn, m«i chÊt c«ng t¸c l mét hçn hîp bao gåm khÝ n¹p míi vkhÝ sãt, hçn hîp khi ®ã cßn ®−îc gäi l hçn hîp c«ng t¸c. Trong qu¸ tr×nh gi n në v qu¸tr×nh th¶i, m«i chÊt c«ng t¸c l s¶n vËt ch¸y.3.1 Nhiªn liÖu Nhiªn liÖu l th nh phÇn quan träng nhÊt cña m«i chÊt c«ng t¸c, cã ¶nh h−ëngquyÕt ®Þnh ®Õn kÕt cÊu còng nh− c¸c chØ tiªu kinh tÕ kü thuËt cña ®éng c¬. §éng c¬ ®èttrong th«ng th−êng sö dông chñ yÕu nhiªn liÖu khÝ v nhiªn liÖu láng. 3.1.1 Nhiªn liÖu khÝ Nhiªn liÖu khÝ bao gåm khÝ thiªn nhiªn nh− khÝ tõ má dÇu hoÆc má khÝ ®èt; khÝc«ng nghiÖp nh− khÝ do ch−ng cÊt dÇu má, luyÖn than cèc; khÝ lß ga do khÝ ho¸ nhiªn liÖur¾n nh− gç, than; khÝ sinh vËt (biogas). BÊt kú lo¹i nhiªn liÖu khÝ n o còng l hçn hîp c¬ häc cña c¸c khÝ ch¸y v khÝ tr¬víi ®iÒu kiÖn bá qua c¸c th nh phÇn t¹p chÊt. Mét c¸ch tæng qu¸t cã thÓ coi cÊu tróc ph©ntö cña mçi khÝ ch¸y bao gåm c¸c-bon, hy-dr« v «-xy l CmHnOr. V× vËy, ®èi víi mét ®¬nvÞ nhiªn liÖu khÝ (vÝ dô nh− 1 kg, kmol hay m3 tiªu chuÈn...) ta cã: ΣCmHnOr + N2 = 1 (3-1) Dùa v o nhiÖt trÞ Q (kJ/m3tc) ng−êi ta ph©n nhiªn liÖu khÝ th nh ba lo¹i sau: • NhiÖt trÞ cao: Q = 23 ÷ 28 (kJ/m3tc) vÝ dô nh− khÝ thiªn nhiªn, khÝ phô phÈmch−ng cÊt dÇu má. • NhiÖt trÞ trung b×nh: Q = 16 ÷ 23 (kJ/m3tc) nh− khÝ lß luyÖn than cèc. • NhiÖt trÞ thÊp: Q = 4 ÷ 16 (kJ/m3tc) nh− khÝ lß ga v khÝ sinh vËt. §éng c¬ ch¹y c¸c nhiªn liÖu khÝ nh− khÝ thiªn nhiªn nÐn CNG (Compressed NaturalGas) hay khÝ ho¸ láng LPG (Liquidfied Petroleum Gas) cã −u ®iÓm l Ýt « nhiÔm m«itr−êng v tiÕt kiÖm v× gi¸ khÝ ®èt rÎ h¬n so víi x¨ng. NhiÒu h ng taxi ë ViÖt Nam ® v®ang chuyÓn ®æi xe ch¹y x¨ng sang ch¹y c¶ x¨ng v khÝ ®èt. Tuy nhiªn, do giíi h¹n cñagi¸o tr×nh nªn chóng ta kh«ng xÐt ®éng c¬ nhiªn liÖu khÝ. 3.1.2 Nhiªn liÖu láng 3.1.2.1 Th nh phÇn cña nhiªn liÖu láng PhÇn lín ®éng c¬ ®èt trong sö dông nhiªn liÖu láng. Nhiªn liÖu láng cã nhiÒu lo¹inh−ng theo nguån gèc cã thÓ chia th nh hai lo¹i. Lo¹i thø nhÊt cã gèc ho¸ th¹ch nh−x¨ng, dÇu ho¶, diesel... Lo¹i thø hai cã nguån gèc thùc vËt nh− mª-tha-n«l, ª-tha-n«l, dÇuthùc vËt nh− dÇu dõa, dÇu h¹t c¶i... §a sè ®éng c¬ nhiªn liÖu láng hiÖn nay dïng nhiªnhttp://www.ebook.edu.vn 19liÖu gèc ho¸ th¹ch nh− x¨ng v diesel. ChÝnh v× vËy v mÆt kh¸c do h¹n chÕ vÒ khu«n khæcña gi¸o tr×nh nªn sau ®©y ta chØ xÐt hai lo¹i nhiªn liÖu láng l x¨ng v diesel. Trong qu¸ tr×nh ch−ng cÊt dÇu má, ng−êi ta thu ®−îc lÇn l−ît x¨ng, dÇu ho¶, nhiªnliÖu diesel, dÇu m¸y v nhùa ®−êng. VÒ th nh phÇn, x¨ng v nhiªn liÖu diesel thùc chÊt lhçn hîp cña c¸c lo¹i c¸c-bua-hy-dr« kh¸c nhau chia th nh c¸c nhãm sau ®©y. • C¸c-bua-hy-dr« bÐo: bao gåm pa-ra-phin cßn gäi l an-kan cã c«ng thøc ho¸ häcl CnH2n + 2; «-lª-phin CnH2n v a-xª-ty-len CnH2n - 2. Trong ®ã, «-lª-phin v a-xª-ty-len lnh÷ng cac-bua-hy-dr« kh«ng no th−êng kh«ng chøa trong dÇu th« nh−ng xuÊt hiÖn trongqu¸ tr×nh ch−ng cÊt. Trong nhãm n y, pa-ra-phin l th nh phÇn ®ãng vai trß chñ yÕu. Pa-ra-phin (an-kan) l c¸c-bua-hy-dr« no cã hai d¹ng l an-kan th−êng v ®ång vÞcßn gäi l i-s«-an-kan. An-kan th−êng cã m¹ch th¼ng hë, vÝ dô nh− xª-tan C16H34, h×nh 3-1. H H H H H H H H H H H H H H H H C C C C C C C C C C C C C C C C H H H H H H H H H H H H H H H H H H H×nh 3-1. CÊu tróc ph©n tö cña xª-tan C16H34 §Æc ®iÓm chung cña an-kan th−êng l cã H CH3 H CH3 HtÝnh æn ®Þnh ho¸ häc ë nhiÖt ®é cao kÐm, do ®ã dÔ C C C C C H Hd ng tham gia ph¶n øng víi «-xy t¹o nªn qu¸ tr×nhtù ch¸y. V× vËy, nÕu nhiªn liÖu diesel c ng cã CH3 H CH3 H HnhiÒu an-kan th−êng th× c ...