Phân tích cấu tạo, tính năng kỹ thuật họ động cơ Diesel tàu thủy hiệu S70MC-C22, Chương 3

Điểm khác nhau cơ bản giữa động cơ hai kỳ và động cơ bốn kỳ là ở chỗ: động cơ hai kỳ không có riêng hành trình thải và nạp nên phải thực hiện thải và nạp cùng một lúc, trong thời gian rất ngắn, ngay trước và sau điểm chết dưới của piston. Do đó thời gian cho chu trình công tác được thực hiện trong một vòng quay trục khuỷu. Thời gian trao đổi môi chất rất ngắn chỉ bằng khoảng 1/3 thời gian thải và nạp của động cơ bốn kỳ. Môi chất đã được nén trước...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Phân tích cấu tạo, tính năng kỹ thuật họ động cơ Diesel tàu thủy hiệu S70MC-C22, Chương 3 chương 3: VÀI NÉT VỀ ĐỘNG CƠ DIESEL TÀU THỦY 2 KỲ Điểm khác nhau cơ bản giữa động cơ hai kỳ và động cơ bốn kỳlà ở chỗ: động cơ hai kỳ không có riêng hành trình thải và nạp nênphải thực hiện thải và nạp cùng một lúc, trong thời gian rất ngắn,ngay trước và sau điểm chết dưới của piston. Do đó thời gian chochu trình công tác được thực hiện trong một vòng quay trục khuỷu.Thời gian trao đổi môi chất rất ngắn chỉ bằng khoảng 1/3 thời gianthải và nạp của động cơ bốn kỳ. Môi chất đã được nén trước đượcđưa vào tạo áp lực đẩy sản vật cháy từ xilanh ra đường thải gâytác dụng quét khí thải ra khỏi xilanh. Việc nén trước không khíđược thực hiện trong một bơm quét khí riêng. Trong các động cơ hai kỳ cỡ lớn người ta dùng một khoang chứakhí nén riêng biệt và dùng máy nén khí nén tăng lượng cung cấp khínạp vào xilanh động cơ làm tăng mật độ không khí, qua đó tănglượng không khí nạp vào xilanh mỗi chu trình, vì vậy sẽ làm tăngcông suất động cơ. Việc quét khí cho động cơ 2 kỳ hiện nay được ứng dụng theonhiều sơ đồ khác nhau. Căn cứ vào đặc tính chuyển động của dòngkhí quét có thể chia thành hai nhóm chính là: quét vòng và quétthẳng. 1.3.1. Sơ đồ quét khí vòng 1.3.1.1. Đặc điểm + Không có xupáp. + Các cửa nạp và các cửa xả được bố trí xung quanh thànhxilanh về 2 phía đối diện nhau. Mép trên của cửa xả cao hơn méptrên của cửa nạp. Các cửa nạp có hướng vát lên phía trên để tạohướng đi của dòng khí nạp lùa lên phía trên sát nắp xilanh. + Việc đóng mở các cửa khí do piston đảm nhiệm. Nhóm này gồm nhiều loại:- Quét kiểu vòng đơn (hình a,b).- Quét kiểu vòng có đường nạp khí phụ (hình c). a) b) c) Hình 1.4. Sơ đồ quét khí vòng. 1.3.1.2 Nguyên lí hoạt động Chu trình công tác của động cơ hai kì thực hiện trong hai hành trình piston: + Hành trình thứ nhất - Piston đi từ ĐCD lên ĐCT. - Khi piston ở ĐCD các cửa nạp và các cửa thải đều mở.Lúc này khí nạp được bơm quét khí thổi vào xilanh. Do có áp suấtlớn hơn áp suất khí thải còn lại trong xilanh nên khí nạp sẽ lùa khíthải qua cửa thải ra ngoài. Giai đoạn này gọi là giai đoạn quét khí. - Khi piston đi từ ĐCD lên, các cửa nạp và thải đều dần dần đóng lại, kết thúcquá trình nạp khí. - Khi các cửa nạp đã đóng, khí nạp ngừng không vào xilanhnửa nhưng vì cửa thải vẫn còn mở nên khí thải vẫn còn tiếp tục quacửa thải ra ngoài. Giai đoạn này gọi là giai đoạn xả khí sót. Tronggiai đoạn này, một phần khí nạp cũng bị lọt qua cửa thải ra ngoài,nên còn gọi là giai đoạn lọt khí. Khi piston đi lên đóng kín các cửathải thì kết thúc giai đoạn lọt khí. - Khi piston tiếp tục đi lên ĐCT, không khí trong xilanh bịnén lại rất nhanh làm áp suất và nhiệt độ khí nén tăng lên, giai đoạnnày làm nhiệm vụ nén khí, quá trình xảy ra tương tự như ở kỳ nénđộng cơ 4 kỳ. Khi piston lên gần ĐCT thì nhiên liệu được phun vàoxilanh dưới dạng sương mù. + Hành trình thứ hai - Nhiên liệu phun vào xilanh gặp khí nén có nhiệt độ cao sẽtự bốc cháy làm áp suất và nhiệt độ trong xilanh tăng lên mãnhliệt, sản vật cháy giản nỡ mạnh đẩy piston đi xuống làm quay trục -Trang 7 -khuỷu, thực hiện giai đoạn sinh công. - Khi piston đi xuống được một đoạn thì mở cửa thảitrước, khí thải trong xilanh tự do thoát ra ngoài làm áp suất trongxilanh giảm xuống gần bằng áp suất bên ngoài. Giai đoạn này gọi làgiai đoạn xả tự do. - Piston tiếp tục đi xuống một đoạn nữa thì mở các cửa nạp, khí nạp lại đượcthổi vào xilanh lùa khí thải ra, thực hiện quá trình thay khí chuẩn bịcho chu trình sau. 1.3.2. Sơ đồ quét khí thẳng 1.3.2.1. Đặc điểm Có xupáp xả, xupáp xả được bố trí trên nắp xilanh và được điều khiển bằng 1 cơcấu phân phối trích lực từ trục khuỷu. Các cửa nạp được bố trí xung quanh thành xilanh, hướng tiếptuyến (với vòng tròn có đường kính nhỏ hơn đường kính xilanh)một góc , có hướng vát lên phía trên -Trang 8 - một góc  để tạo hướng đi của dòng khí xoáy vòng lên trên. Việc đóng và mở các cửa nạp do piston đảm nhiệm.     Hình 1.5. Sơ đồ quét khí thẳng. 1.3.2.2. Nguyên lí hoạt động + Hành trình thứ nhất: Piston đi từ ĐCD lên ĐCT, các cửa nạp và xupáp xả điều mở, trong hành trình này làm các nhiệm vụ: quét khí, nạp khí, nén khí và phun nhiên liệu như ở động cơ quét vòng. Chỉ khác động cơ quét khí vòng ở chỗ: Giai đoạn lọt khí (xả khí sót) ở động cơ này có thể điều chỉnh được (rất nhỏ hoặc bằng không, thậm ch ...