NHIÊN LIỆU CHO ĐỘNG CƠ DIESEL pptx

Nhiên Liệu Cho Động Cơ Diesel
Nhiên Liệu Cho Động Cơ Diesel
I. Đối tượng, phạm vi, mục đích của nhiên liệu cho động cơ
diesel.
II. Khái niệm, phân loại, phương pháp tiếp cận nhiên liệu cho
động cơ diesel.
III. Các thông số đánh giá chất lượng.
IV. Kết luận.
I. Đối tượng, phạm vi, mục đích.
1. Đối tượng: Nhiên liệu.
2. Phạm vi: Nhiên liệu dùng trong động cơ diesel.
3. Mục đích: Tìm hiểu các loại nhiên liệu của động cơ diesel.
.
Thành phần.
.
Tính chất.
.
Các thông số đánh giá.
II. Khái niệm, phân loại, phạm vi &ếp cận.
1. Khái niệm.
.
Động cơ Diesel: Là một loại động cơ đốt trong, khác với động cơ xăng.
Sự cháy của nhiên liệu, tức dầu diesel, sảy ra trong buồn đốt, khi piston
đi tới gần điểm chết trên trong kì nén, là sự tự cháy dưới tác động của
nhiệt độ và áp suất cao của không khí nén.
.
Nhiên liệu cho động cơ diesel (nhiên liệu diesel): Là một loại nhiên
liệu lỏng, sản phẩm tinh chế từ dầu mỏ có thành phần chưng cất nằm
giửa dầu hỏa và dầu bôi trơn. Chúng thường có nhiệt độ bốc hơi từ 175
đến 370 độ C. các nhiên liệu diesel nặng hơn , với nhiệt độ bốc hơi 315

đến 425 độ C gọi là dầu ma dút.
II. Khái niệm, phân loại, phạm vi &ếp cận.
2. Phân loại.

Động cơ diesel có thể chạy bằng nhiều loại nhiên liệu khác nhau, trong đó
có cả than đá, khí đốt và nhiên liệu tổng hợp. Tuy nhiên,loại nhiên liệu
diesel thông dụng nhất hiện nay là một số phân đoạn của dầu mỏ

Tùy thuộc vào phạm vi, nhiệt độ sôi, hàm lượng tạp chất, độ nhớt, … dầu
diesel có nhiều loại khác nhau như: gas oil, dầu diesel tàu thủy, dầu solar,
mazout, dầu nặng, dầu nhẹ, dầu cặn,…

Tuy nhiên, để xếp một mẫu dầu diesel vào loại nào ta phải căn cứ vào chỉ tiêu kỹ thuật
của nó được quy định bởi các tổ chức có chức năng tiêu chuẩn hóa hoặc các hãng ỹ
thuâtchế tạo lớn. Các chỉ tiêu kĩ thường được thể hiện dưới hình thức một bảng các trị
số của các tính chất đặc trưng cho khả năng và hiệu quả sử dụng của một loại nhiên liệu
cụ thể vào một mục đích xác định.
Tiêu chuẩn ΓΟСТ của Liên xô

ΓΟСТ 305-73 áp dụng cho nhiên liệu diesel được sản xuất từ dầu mỏ có hàm lượng S
cao, còn ΓΟСТ 4749-73 áp dụng cho nhiên liệu diesel từ dầu mỏ có hàm lượng S thấp.

A và ДA nhiên liệu bắc cực dùng cho động cơ diesel làm việc trong điều kiện nhiệt độ
<30 độ

3, 3C và ДЗ nhiên liệu mùa đông dùng trong điều kiện nhiệt độ từ 30 đến o độ.

Л và ДЛ nhiên liệu mùa hè dùng trong điều kiện nhiệt độ trên o độ.

ДC nhiên liệu đặc biệt có số cetane cao hơn.

Tiêu chuẩn ASTM của Mỹ

Theo ASTM – D975, dầu diesel được chia làm 3 nhóm :

No. 1-D: nhiên liệu cho động cơ diesel làm việc trong điều kiện tải và tốc độ quay
thường xuyên thay đổi. Loại nhiên liệu này thường là sản phẩm chưng cất trực tiếp từ
dầu mỏ.

No. 2-D: nhiên liệu cho động cơ diesel công nghiệp và động cơ xe cơ giới có chế độ làm
viêc nặng, trong loại này thường chứa sản phẩm chưng cất trực tiếp và sản phẩm
cracking.

No. 4-D: nhiên liệu cho động cơ diesel thấp tốc và trung tốc. Loại nhiên liệu này
thường là hỗn hợp của sản phẩm chưng cất trực tiếp hoăc của sản phẩm cracking với
dầu cặn.
II. Khái niệm, phân loại, phạm vi &ếp cận.
3. Phương pháp tiếp cận.
- Các nhà máy, xí nghiệp xăng dầu
- Các thông tin trên mạng
- Thông tin trên thư viện
III. Các thông số đánh giá chất lượng
Các chỉ tiêu kĩ thuật quan trọng nhất của nhiên liệu diesel bao gồm: nhiệt trị,
tính tự bốc cháy, hàm lượng tạp chất, độ nhớt, khả năng bay hơi.
1. Độ nhớt .
Độ nhớt của nhiên liệu là một đại lượng vật lý đặc trưng cho trở lực do ma sát
nội tại sinh ra ngay trong lòng chất lỏng khi có sự chuyển động tương đối của
các phân tử với nhau.
Độ nhớt có thể được biểu diễn dưới ba dạng chính như sau: độ nhớt động lực

(µ), độ nhớt động học và độ nhớt quy ước.

Độ nhớt động lực (µ). hay độ nhớt tuyệt đối là đại lượng biểu diễn lực ma sát nội tại
thực sinh ra khi các phân tử chuyển động tương đối với nhau, hai loại độ nhớt còn lại
là những đại lượng chỉ cho biết giá trị tương đối hay gián tiếp.

Độ nhớt động lực được rút ra từ phương trình của Newton về chất lỏng chảy trong
dòng ở chế độ chảy dòng (phần lớn các chất lỏng đều có thể áp dụng được phương
trình này).

Độ nhớt động học có thể biểu theo nhiều đơn vị khác nhau tuỳ theo hệ thống đơn vị
sử dụng, nhưng thông thường thì trong lĩnh vực dầu khí nó thường được đo trong
hệ CGS, trong hệ thống này thìđơn vị của nó là Poise (P), thực tế thì hay dùng đại
lượng ước số của nó là centipoise (cP)

· Độ nhớt: dầu diesel không tự bay hơi để bốc cháy mà được phun qua vòi phun cao áp
thành sương mù. Vì vậy độ nhớt ảnh hưởng lớn tới sự cháy của nhiên liệu. Độ nhớt
thấp làm xấu đi quá trình phun sương, nhưng độ nhớt quá cao làm hư hỏng hệ thống
phun sương.

· Độ nhớt được lựa chọn theo nhiệt độ môi trường. Trường hợp phải dùng dầu có độ
nhớt cao (vì giá rẻ) phải có bộ sấy nóng nhiên liệu để giảm độ nhớt trước khi phun.

Mặc dù không phải là một chỉ tiêu kĩ thuật có ảnh hưởng quyết định đến chất lượng
hoạt động của động cơ, nhưng người ta thường căn cứ vào độ nhớt để phân loại dầu
diesel nặng. Sở dĩ như vậy là vì:

Độ nhớt là một đại lượng dễ xác định

Độ nhớt có liên quan đến nhiều tính chất khác của dầu diesel.


Phương pháp và dụng cụ đo độ nhớt:

Dụng cụ đo độ nhớt của chất lỏng được gọi là nhớt kế. Nguyên lý chung là đo thời gian
mà một đơn vị thể tích mẫu thử chảy qua một lỗ tiêu chuẩn của nhớt kế trong điều kiện
qui ước. Độ nhớt tuyệt đối cuả mẫu thử ở nhiệt độ thí nghiệm được tính theo công
thức sau:

ν
t
= c.
τ
t
trong đó:

τ
t:
thời gian mẫu thử ống mau quản, [s]

C: hằng số của ống đo
Một số loại nhớt kế
Nhớt kế Nhớt kế ASTM
III. Các thông số đánh giá chất lượng.
2. Tính tự bốc cháy.

Khái niệm: Là tính chất liên quan tới khả năng tự phát hỏa khi hỗn hợp nhiên liệu – không khí
chịu tác dụng cuả áp suất và nhiệt độ đủ lớn

Để định lượng tính tự bốc cháy của nhiên liệu, có thể sử dụng các đại lượng dưới đây:
a, Thời gian chậm cháy (

τ
i
)

Nhiên liệu có tính tự bốc cháy càng cao thì thời gian chậm cháy càng ngắn, và ngược lại. Thời
gian chậm cháy là đại lượng phản ánh tính tự bốc cháy của nhiên liệu diesel theo cách mà chúng
ta mong muốn nhất.
Tuy nhiên, thời gian chậm cháy của nhiên liệu diesel ở động cơ thực tế chỉ kéo dài từ vài phần vạn
tới vài phần ngàn một giây.
b, Hằng số Độ nhớt - Tỷ trọng (VG):
Là một thông số được tính toán trên cơ sở độ nhớt và tỷ trọng của dầu diesel. Tùy thuộc vào đơn vị
của độ nhớt, đơn vị của tỷ trọng và quan điểm của tác giả, công thức tính VG có những dạng khác
nhau.
c, Chỉ số diesel (DI): là thông số được tính toán trên cơ sở tỷ trọng và điểm aniline của nhiên liệu
theo công thức [9] :
DI =
˚A . 0,01 ˚API
Trong đó: ˚A – điểm aniline [ ˚F ]
˚API – tỷ trọng tính theo thang API
d, Số cetane(CN)

Là đại lượng đánh giá tính tự bốc cháy của nhiên liệu bằng các so sánh với nhiên liệu chuẩn. Về trị số đó là số
phần trăm thể tích của chất n-cetane (C
16
H
34
) có trong hỗn hợp với chất α-methylnaphthalen (C
10
H
7

CH
3
) nếu
hỗn hợp này tương đương với nhiên liệu thí nghiệm về tính tự bốc cháy. - Thành phần xêtan trong hỗn hợp với
chất - metylnaphtaline (C11H10) tính theo % trong hỗn hợp được xem là chỉ số xê-tan cần xác định.
- Chỉ số xê-tan thông dụng từ 35 – 55.
- Ở nước ta thường dùng dầu Diesel D45 – D48.


Phương pháp xác định số cetane được áp dụng phổ biến hiện nay là so sánh tỷ số nén
tới hạn (tỉ số nén tới hạn -
ε
CR
– là tỉ số nén, tại đó nhiên liệu sẽ phát hỏa) cuả nhiên
liệu thí nghiệm và của nhiên liệu chuẩn trên một loại động cơ tiêu chuẩn hóa hoạt động
ở một chế độ quy ước.

Trên thị trường hiện nay có nhiều loại động cơ thí nghiệm tính tự bốc cháy của nhiên
liệu, như ИТ 9-3, ИТ 9 - 3 M (Liên Xô), CFR(Mỹ)… khi thí nghiệm theo tiêu chuẩn
ASTM D613 – 61T, điều kiện hoạt động cơ bản như sau:
- Tốc độ quay: 900 rpm
- Góc phun sớm nhiên liệu: 13 độ
- Nhiệt độ nước làm mát : 212
˚F
- Nhiệt độ không khí nạp: 150˚F

Nhiên liệu chuẩn là hỗn hợp với nhưng tỉ lệ thể tích khác nhau của n-C
16
H
34

và
α
-C
10
H
7
CH
3,
n-C
16
H
34
là một hydrocabon loại paraŒn thường có tính tự bốc cháy rất cao, người ta quy ước
số cetane của nó bằng 100; còn
α
-C
10
H
7
CH
3
là một hydrocacbon thơm, chứa một nhóm methyl
trộn lẫn với các nguyên tử hydrogen
α
, khó tự bốc cháy, có số cetane quy ước bằng 0.
Các tiêu chuẩn chất
lượng của nhiên liệu
Diesel
Loại nhiên liệu Diesel
Phương

pháp thử
DO
0,5% S
DO
1,0% S
1. Chỉ số cetan ≥ 50 ≥ 45 ASTM D
976
2.
Thành phần chưng cất, t °C
III. Các thông số đánh giá chất lượng
3. Hàm lương tạp chất.
Dầu diesel, đặc biệt là dầu cặn, thường chứa một lượng đáng kể tạp chất có nguồn gốc từ dầu mỏ
( S, V, Na, P…) hoặc từ môi trường thâm nhập vào trong quá trình chế biến, vân chuyển, bảo quản
và phân phối( đất cát, nước…)
a, Tạp chất cơ học :
Tạp chất cơ học trong nhiên liệu có ảnh hưởng đến hệ thống phun nhiên liệu của động cơ
diesel một cách trực tiếp và nghiêm trọng hơn so với trường hợp động cơ xăng.