Nâng cao tính năng của động cơ đốt trong

Tài liệu Dùng cho học viên cao học ngành Kỹ thuật Tàu thuỷ. Giáo trình này được biên soạn chủ yếu phục vụ công tác đào tạo kỹ sư vàthạc sĩ ngành ngành Cơ khí tại trường Đại học Thuỷ sản. Tác giả hy vọng rằng nócũng sẽ trở thành tài liệu tham khảo bổ ích cho sinh viên các chuyên ngành có mônhọc động cơ đốt trong tại các trường đại học và cao đẳng khác trong cả nước.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nâng cao tính năng của động cơ đốt trong BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC THUỶ SẢN PGS. TS. Nguyễn Văn Nhận NÂNG CAO TÍNH NĂNG ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG( Dùng cho học viên cao học ngành Kỹ thuật Tàu thuỷ ) Nha trang - 10 / 2004 Lời nói đầu Động cơ đốt trong là một loại thiết bị động lực được sử dụng rộng rãi tronghầu hết các lĩnh vực hoạt động của con người. Mặc dù động cơ đốt trong hiện làmột trong những tác nhân gây ô nhiễm môi trường sống và tiêu thụ một phần đángkể nguồn tài nguyên không tái tạo của trái đất, nhưng chúng vẫn sẽ là loại hình thiếtbị động lực không thể thay thế trong tương lai gần, đặc biệt là đối với ngành giaothông vận tải. Giáo trình này được biên soạn chủ yếu phục vụ công tác đào tạo kỹ sư vàthạc sĩ ngành ngành Cơ khí tại trường Đại học Thuỷ sản. Tác giả hy vọng rằng nócũng sẽ trở thành tài liệu tham khảo bổ ích cho sinh viên các chuyên ngành có mônhọc động cơ đốt trong tại các trường đại học và cao đẳng khác trong cả nước. Nhân dịp này, tác giả xin phép được bày tỏ lời cảm ơn chân thành đối vớiPGS. TS. Dương Đình Đối và PGS. TS. Quách Đình Liên - những người đã đóng gópnhững ý kiến chuyên môn bổ ích và tạo điều kiện thuận lợi để giáo trình được hoànthành. Chúng tôi rất mong nhận được những ý kiến của bạn đọc và đồng nghiệp vềnhững vấn đề liên quan nhằm không ngừng nâng cao chất lượng và hiệu quả đào tạođội ngũ cán bộ kỹ thuật trong lĩnh vực động cơ đốt trong ở Việt nam. Mọi ý kiến xingởi về Bộ môn Động lực - Khoa Cơ khí - Trường Đại học Thuỷ sản - Nha trang. Tác giả PGS.TS.NguyÔnV¨nNhËnN©ngcaotÝnhn¨ng§C§T 2Chương 1 TÍNH NĂNG KỸ THUẬT CỦA ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG1.1. PHÂN LOẠI ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG Động cơ đốt trong là một loại động cơ nhiệt - loại động cơ biến đổi nhiệtnăng thành cơ năng. Các loại động cơ nhiệt phổ biến hiện nay không nhận nhiệtnăng từ bên ngoài một cách trực tiếp mà được cấp nhiên liệu, sau đó nhiên liệu đượcđốt cháy để tạo ra nhiệt năng. Căn cứ vào vị trí đốt nhiên liệu, người ta chia các loạiđộng cơ nhiệt thành hai nhóm : động cơ đốt trong và động cơ đốt ngoài. ở động cơđốt trong, nhiên liệu được đốt cháy trong không gian công tác của động cơ - nơi trựctiếp diễn ra quá trình biến đổi nhiệt năng thành cơ năng. ở động cơ đốt ngoài, nhiênliệu được đốt cháy trong lò đốt riêng biệt để cấp nhiệt cho môi chất công tác(MCCT), sau đó MCCT được dẫn vào không gian công tác của động cơ để thực hiệnquá trình chuyển hoá nhiệt năng thành cơ năng. Theo cách phân loại như trên thì các loại động cơ có tên gọi như : động cơxăng, động cơ diesel, động cơ piston quay, động cơ piston tự do, động cơ phản lực,turbine khí đều thuộc nhóm động cơ đốt trong ; động cơ hơi nước kiểu piston,turbine hơi nước, động cơ Stirling thuộc nhóm động cơ đốt ngoài. Tuy nhiên, theoquy ước mang tính lịch sử, thuật ngữ Động cơ đốt trong (Internal CombustionEngine) thường được dùng để chỉ riêng loại động cơ đốt trong có cơ cấu truyền lựckiểu piston-thanh truyền-trục khuỷu, trong đó piston chuyển động tịnh tiến qua lạitrong xylanh của động cơ và thông qua thanh truyền để tạo ra chuyển động quay tròncủa trục khuỷu. Các loại động cơ đốt trong khác thường được gọi bằng các tên riêng, ví dụ : động cơ piston quay (Rotary Engine), động cơ piston tự do (Free - PistonEngine), động cơ phản lực (Jet Engine), turbine khí ( Gas Turbine). Trong giáo trìnhnày, thuật ngữ động cơ đốt trong (viết tắt : ĐCĐT) cũng được hiểu theo quy ước nóitrên. ĐCĐT có thể được phân loại theo các tiêu chí khác nhau (Bảng 1-1). Căn cứvào nguyên lý hoạt động, có thể chia ĐCĐT thành các loại : động cơ phát hoả bằngtia lửa , động cơ diesel , động cơ semidiesel , động cơ 4 kỳ và động cơ 2 kỳ. PGS.TS.NguyÔnV¨nNhËnN©ngcaotÝnhn¨ng§C§T 3 Động cơ phát hoả bằng tia lửa - loại ĐCĐT hoạt động theo nguyên lý :nhiên liệu được phát hoả bằng tia lửa được sinh ra bằng nguồn nhiệt từ bên ngoàikhông gian công tác của xylanh. Chúng ta có thể gặp nhiều tên gọi khác của loạiđộng cơ có đặc thù trên, như : động cơ Otto , động cơ carburetor, động cơ đốt cháycưỡng bức, động cơ xăng, động cơ gas, v.v. Động cơ phát hoả bằng tia lửa thường chạy bằng loại nhiên liệu lỏng và dễbay hơi , như : xăng, alcohol, benzol ,v.v. hoặc khí đốt. Trong số những loại nhiênliệu kể trên, xăng là loại được sử dụng phổ biến nhất từ thời kỳ đầu lịch sử pháttriển loại động cơ này đến nay. Vì vậy, thuật ngữ động cơ xăng thường được dùngđể gọi chung các phân loại ĐCĐT chạy bằng nhiên liệu lỏng được phát hoả bằng tialửa, còn động cơ ga - ĐCĐT chạy bằng nhiên liệu khí được đốt cháy bằng tia lửa. Động cơ diesel - loại ĐCĐT hoạt động theo nguyên lý : ...