Đề cương ôn thi tốt nghiệp môn diesel

cng ụn thi Tt Nghip mụn Diesel
Câu1: Trình bày các thiết bị và nguyên lý làm việc của hệ thống nhiên liệu của động cơ disel
tầu thuỷ( cho trớc sơ đồ) . Phân tích các yêu cầu đối với hệ thống nhiên liệu?
1. các phần tử
trong hệ
thống:

`
Hệ thống bao gồm các thiết bị chính sau:
- Các két: két dự trữ (double bottom tank), két lắng (settling tank), két trực nhật dầu
nặng (H.F.O daily service tank) và dầu nhẹ (D.O daily service tank), két hoà
trộn
(mixing tank);
- Thiết bị làm sạch: máy lọc ly tâm (centrifuge), phin lọc;
- Thiết bị hâm sấy (heater);
- Bơm: bơm chuyển dầu (transfer pump), bơm cấp dầu đến bơm cao áp hay bơm mồi
(booster pump);
- Thiết bị cung cấp nhiên liệu: bơm cao áp (fuel pump), vòi phun (fuel injector);
- Thiết bị phụ: nhiệt kế, áp kế, đờng ống hơi hâm (pre-warming bypass), bộ điều chỉnh
độ nhớt (viscosity regulator), lu lợng kế (flowmeter), van chặn, van điều
chỉnh áp
suất dầu trớc bơm cao áp (pressure regulating valve), van chuyển dầu FO - DO (threeway valve), xả đáy két (drain), xả khí (air vent);
2. Nguyên lý làm việc: nhiên liệu từ két chứa đợc chuyển tới két lắng; tạp chất bẩn lắng
xuống đáy, đợc xả ra. Nhiên liệu đến bầu hâm, đến máy lọc rồi về két trực nhật
Nhiên liệu chảy về két hoà trộn, đợc bơm cấp dầu đẩy qua bầu hâm tới bơm cao áp. Trớc
khi đa tới bơm cao áp, nhiên liệu tiếp tục đợc hâm tại bầu hâm để đảm bảo độ nhớt đúng giá
trị quy định. Đặc điểm của hệ thống là dùng nhiên liệu có tỷ trọng và độ nhớt lớn, nhiệt trị
thấp nhỏ (9600-9800 kcal/kg). Nhiên liệu hồi ở bơm cao áp về két hoà trộn. Van điều chỉnh
áp suất duy trì áp suất ở cửa thoát của bơm cao áp.

www.maytauthuy.co.cc

1


cng ụn thi Tt Nghip mụn Diesel
Khi đ/cơ ma nơ, khởi động cần phải dùng dầu nhẹ. Két trực nhật dầu nhẹ đặt song song
với két trực nhật dầu nặng. Trớc khi đ/cơ hoạt động ở chế độ ma nơ từ 20- 30 phút cần
chuyển sử dụng nhiên liệu nhẹ bằng van ba ngả, làm nhiệt độ nhiên liệu thay đổi từ từ khi
chuyển
loại nhiên liệu nhằm tránh hiện tợng kẹt piston
plunger của bơm cao áp.
3. Các yêu cầu của hệ thống nhiên liệu:
- Cung cấp lợng nhiên liệu chính xác phù hợp với chế độ khai thác động cơ (có khả năng
điều chỉnh khi thay đổi chế độ khai thác động cơ);
- Phải đảm bảo chất lợng phun sơng ở áp suất phun đã quy định;
- Phải đợc cấp vào xi lanh động cơ đúng thời điểm quy định, trong một giai đoạn nhất định;
- Đối với động cơ có nhiều xi lanh, lợng và quy luật cấp nhiên liệu cho các xi lanh phải đều
nhau;
- Phải đảm bảo ổn định cho động cơ hoạt động ở chế độ vòng quay nhỏ nhất đã quy định;
- Có khả năng thích ứng với các loại nhiên liệu đã quy định;
- Làm việc tin cậy ổn định với các chế độ khai thác động cơ, tuổi thọ cao, giá thành rẻ.
Câu 2 :Viết và giải thích các thành phần trong phơng trình nhiệt động của quá
trình
cháy ? Nhiệt độ cháy lớn nhất Tz phụ thuộc vào những thông số , yếu tố nào ? Trong thực tế
khai tháccó thể làm gì để giảm nhiệt độ cháy lớn nhất Tz.
Phơng trình nhiệt động của quá trình cháy:

.Q
z

L

H

+( CV + 1,99 ) TC +( CV +1,99 )r TC = z(1 +r) CP Tz

Trong đó:
+ z : hệ số sử dụng nhiệt tại điểm z.
+ QH (kcal/kg) : nhiệt trị thấp của nhiên liệu.
+ L (kmol/kgnhl) : lợng không khí thực tế nạp vào xilanh công tác để đốt cháy hết
1kg nhiên liệu.
+ CV : nhiệt dung riêng đẳng tích của không khí khô.
+ CV: nhiệt dung riêng đẳng tích của không khí sót.
+ : tỉ số tăng áp suất.
+ CP : nhiệt dung riêng đẳng áp của khí cháy.
+ TC : nhiệt độ của không khí cuối kì nén.
+ r : hệ số khí sót.
+ z : hệ số thay đổi phân tử thực tế tại điểm z.
+ Tz : nhiệt độ của khí cháy tại điểm z.
Từ phơng trình trên ta thấy nhiêt độ khí cháy tại điểm z ( Tz ) phụ thuộc chủ yếu vào z
, TC và L còn các thông số khác ảnh hởng không đáng kể.
Khi nhiệt độ cuối quá trình nén TC tăng , hệ số sử dụng nhiệt z tại điểm z tăng thì nhiệt
độ TZ tăng và ngợc lại .
www.maytauthuy.co.cc

1


cng ụn thi Tt Nghip mụn Diesel
Khi tăng lợng mol không khí nạp vào xi lanh đông cơ tại thời điểm bắt đầu nén

thì sẽ
làm cho TZ giảm xuống.
- Tác haị khi nhiệt độ TZ quá cao :
+ tăng ứng suất nhiệt nhóm piston- xi lanh do đó ảnh hởng đến độ bền của các chi
tiết .
+ tăng hàm lợng NOX trong khí xả gây tác động xấu đến môi trờng và sức khoẻ
của
ngời khi thác .
- Các biện pháp làm giảm nhiệt độ cháy lớn nhất TZ :
+ Đối với động cơ cao tốc :
- giảm góc fun sớm tức là đa quá trinh cháy sang đờng giãn nở tuy nhiên làm cho mất
mát nhiệt cho nớc làm mát tăng và tăng lợng nhiệt do khí xả mang ra ngoài . Kết quả
là hiệu suất chỉ thị của động cơ giảm xuống , tính kinh tế của chu trình giảm . Ngoài
ra còn làm cho trạng tháI nhiệt của nhóm piston- xi lanh cũng xấu đi.
+ Đối với động cơ thấp tốc công suất lớn:
- Tăng hành trình piston
- Tăng lu lợng nớc làm mát
- Tăng lợng không khí L vào trong xilanh bằng phơng pháp tăng áp cho động cơ. Khi
L tăng phần khí thừa sẽ thu một phần nhiệt lớn hơn để mang ra ngoài theo khí xả làm
cho nhiệt độ bình quân của chu trình giảm xuống.
Câu 3 : Viết giải thích các thành phần trong công thức tính sức cản trên đờng
nạp .Trong thực tế khai thác có thể làm gì để có thể tăng lợng không khí nạp vào trong
xilanh động cơ?
Công thức tính sức cản trên đờng nạp :
- Giả thiết rằng : + khi chất khí chuyển động từ ống dẫn đến xilanh công tác trạng
thái của chất khí không thay đổi ( a = 0 hay a = s ).
+ vận tốc của dòng khí tại của vào là bằng không.
Khi đó công thức tính sức cản trên đờng nạp là :
2
Ph =Pa Po = o . ( 1 + ) W / 2g.

Trong đó :
+ : hệ số sức cản trên đờng ống hút ( thờng bằng 0.03)
+ W ( m/s) : vận tốc của dòng khí nạp
2

S .n
Với động cơ 4 kì : W = . D 2
30 i. d

( m/s)

k

S : hành trình piston
n : vòng quay
D : đờng kính piston
i. : số xupát nạp trên một xilanh
dk : đờng kính cửa nạp

www.maytauthuy.co.cc

1


cng ụn thi Tt Nghip mụn Diesel
Pa : áp xuất không khí đầu kì nén
Po : áp suất không khí tại cửa nạp ( không tăng áp
Đối với động cơ 4 kì có tăng áp và động cơ 2 kì thì Ph = Pa Ps và o đợc thay bằng
s .
Các phong pháp để tăng lợng không khí nạp vào xilanh:

- Làm sạch đờng ống hút sẽ làm giảm Po và PS do đó làm tăng Pa t là tăng lợng
không khí nạp vào xilanh .
- Tăng cờng làm mát không khí tăng áp làm cho Ta giảm và làm tăng mật độ không
khí nạp do đó lợng không khí nạp vào xilanh .
- Giảm lợng không khí sót r bằng cách vệ sinh đờng ống xả .
- Dùng động cơ có tăng áp .
- Lựa chọn fa fân fối khí ( góc mở sớm và đóng muộn của các xupap ) một cách hợp lí
cũng sẽ làm cho lợng không khí nạp vào xi lanh tăng lên .
- Không nên khai thác động cơ ở chế độ quá tải vì khi vòng quay động cơ tăng sẽ làm
tăng sức cản thuỷ lực của dòng khí nạp làm cho hệ số nạp giảm vì vậy lợng không
khí nạp vào xilanh cũng bị giảm xuống.
Câu 4 : Viết và giải thích các thành phần trong công thức tính công suất động cơ
diêsel. Trình bày các phơng pháp tăng công suất động cơ diêsel tầu thuỷ . Vẽ sơ đồ
động cơ tăng áp bằng tuabin khí xả.
1. Công suất chỉ thị : là công suất đợc xác định trong xi lanh động cơ .
.S .n.i. p
Ni= 0.785 D
2

0.45.m

i

( mã lực chỉ thị.)

Trong đó :
Ni : công suất có ích
D : Đờng kính xilanh (m)
S : Hành trình píton (m)
n : Tốc độ quay của động cơ ( vòng/ phút).

i : Số xilanh của động cơ
m : hệ số kì ( Động cơ 4 kỳ m= 2;Động cơ 2 kỳ m=1)
Pi : áp suất chỉ thị bình quân (KG/cm2)
Đối với động cơ cụ thể các giá trị D, S , i , m là hằng số . Do đó ta có thể viết :
Ni = k . Pi . n
2

.S .i
Trong đó k = 0,785 . D
0,45.m

2. Công suất có ích
Là công suất đợc xác định tại mặt bích đầu ra của trục khuỷu động cơ .

www.maytauthuy.co.cc

1


cng ụn thi Tt Nghip mụn Diesel
.S .n.i. p
Ne = Ni Nm = 0.785 D
2

0.45.m

e

( 1) ( mã lực có ích )

Hay Ne = k .Pe.n
Ne : công có ích
Nm : công cơ giới
Pe : áp suất có ích
Các phơng pháp tăng công suất động cơ diesel tàu thuỷ :
Dựa vào (1) ta thấy muốn tăng công suất có ích của động cơ ta có thể có các
phơng
pháp sau :
- Tăng dờng kính D và hành trình S của piston tức là tăng lợng nhiên liệu trong một
chu trình làm cho công suất động cơ tăng . Bằng cách này ta có thể chế tạo những
động cơ cỡ lớn , thấp tốc .
- Dùng động cơ có tăng áp tức là tăng lợng tiêu thụ nhiên liệu trong một chu trình
trong khi kích thớc động cơ không thay đổi .
- Giảm tổn thất cơ giới bằng cách tăng cờng bôI trơn cho các chi tiết chuyển động và
giảm vòng quay động cơ . Do đó ta nên chế tạo động cơ trung và thấp tốc.
+ Sơ đồ tăng áp động cơ bằng tổ hợp tua bin máy nén :
Tua bin khí máy nén
Tua bin khí máy nén
Tuyến ống
xả

Sơ đồ bố trí hệ thống tăng áp xung

www.maytauthuy.co.cc

Tuyến ống xả

Sơ đồ bố trí hệ thống tăng áp đẳng áp

1

cng ụn thi Tt Nghip mụn Diesel
Câu 5 . Trình bày các sơ đồ động cơ Diesel tăng áp dùng tuabin khí xả kiểu
và đẳng áp. So sánh u nhợc điểm và phạm vi áp dụng của phơng pháp đó?

xung

Trả lời.
Tăng áp kiểu xung
.

Tua bin khí máy nén
Tuyến ống
xả

Đây là hình thức tăng áp mà tuabin khí xả sử dụng nhiều nhất thành phần năng lợng xung
của khí xả trực tiếp từ xilanh động cơ đi ra có động năng lớn cho viếc sinh công của tuabin. Để
thực hiện mục đích đó, một số các biện pháp sau đâyđợc thực hiện:
- tránh dãn nở khí xả sau khi ra khỏi tua bin bằng cách dùng ống xả có kích thớc nhỏ,
đợc tính toán trớc; tua bin đặt gần xi lanh,
- tăng góc mở sớm xu pap xả để tạo xung khí xả lớn,
- tránh sự trùng hợp gây ảnh hởng lẫn nhau giữa xung của các xi lanh khác nhau,
ống xả của các xi lanh thờng đợc chế tạo riêng biệt; sự nối chung đờng ống xả với
không quá ba xi lanh có thứ tự nổ cách xa nhau.
Ưu và nhợc điểm :
Ưu điểm : u im lớn nhất của tăng áp xung là việc sử dụng trực tiếp xung năng lợng khí
xả, đó chính là động năng rất lớn của khí xả trong giai đoạn xả tự do. Chính vì thế, tốc độ của
tua bin tăng rất nhanh và có khả năng cung cấp đủ khí cho diesel ngay cả khi động cơ hoạt động
ở chế độ nhỏ tải. Tính tăng tốc của động cơ sử dụng tăng áp kiểu xung rất tốt. Không cần quạt

gió phụ.
Nhợc điểm : cần góc mở sớm của xupap nên ảnh hởng đến công suất chỉ thị của động
cơ do đó tính hiệu quả của tăng áp kiểu xung càng giảm khi áp suất tăng áp càng lớn và kết
cấu phức tạp.

www.maytauthuy.co.cc

1


cng ụn thi Tt Nghip mụn Diesel

Tăng áp kiểu đẳng áp .

Tuyến ống xả

Tua bin khí máy nén

Sinh hàn

Khí xả từ các xilanh động cơ trớc khi vào tuabin thì đợc đa đến góp chung vào một bầu
góp , tại đây khí xả đợc giãn nở do đó động năng của khí xả giảm
chuyển hoá thành nhiệt
năng , với nhiệt cao và áp suất bình ổn trớc khi cấp vào
tua bin .
Ưu nhợc điểm:
Ưu điểm của tăng áp đẳng áp là có hiệu quả sử dụng năng lợng của tua bin rất
cao.
Tăng áp đẳng áp không đòi hỏi tăng góc mở sớm do đó tăng đợc công suất chỉ thịđộng cơ.
Tăng áp đẳng áp đảm bảo tính kinh tế rất cao của động cơ, đặc biệt

là các động cơ có mức
độ tăng áp lớn khi hoạt động ở chế độ toàn tải
Nhợc điểm lớn nhất của nó là tính tăng tốc của động cơ rất kém. Đối với động cơ
hai kỳ
khi hoạt động ở chế độ phụ tải thì không có khả năng quét khí cho xi lanh. Trong trờng hợp
này, hệ thống tăng áp thờng phải trang bị thêm quạt gió phụ.
Câu 6 . Phân tích các yếu tố vật lý , hoá học ảnh hởng đến thời gian trì hoãn sự cháy
i. Thơi gian trì hoãn sự cháy i ảnh hởng đến thế nào tốc độ tăng áp suất dp/d.?
Trả lời :
1. Các yếu tố ảnh hởng đến thời gian trì hoãn cháy bao gồm : yếu tố hoá học , yếu tố vật
lý , yếu tố cấu tạo , yếu tố khai thác .
Yếu tố hoá học bao gồm cấu trúc của nhiên liệu , nồng độ oxy trong buồng đốt , lợng
khí xót r còn lại từ tru trình trớc và các chất phụ gia có trong nhiên liệu .
- Nhiên liệu có trị số xêtan càng cao thì i càng nhỏ do đó tốc độ tăng áp suất sẽ
giảm đi và ngợc lại.
- Tăng lợng oxy , giảm lợng khí xót , thêm chất phụ gia thì làm cho i giảm và ngợc
lại .

www.maytauthuy.co.cc

1


cng ụn thi Tt Nghip mụn Diesel
Các yếu tố vật lý : Bao gồm áp suất và nhiệt của cuối quá trình nén có ảnh hởng lớn
đến quá trình chuẩn bị cháy. Khi nhiệt độ và áp suất cuối quá trình nén cao sẽ làm
thơig gian trì hoãn cháy giảm ( khi đó kết cấu xécmăng , piston , sơmi xilanh phải tốt ,
tăng vòng quay để cho trao đổi nhiệt giữa chất khí và thành vách sơmi xilanh cuối quá
trình nén giảm , tăng đờng kính D để diện tích làm mát tơng đói giảm ) và ngợc lại .
Yếu tố cấu tạo : kết cấu của buồng đốt , góc phun sớm , vòng quay động cơ , tỷ số

Va
nén =
V

c

- Buồng đót có kết cấu xoắn lốc tốt hơn buồng đốt kết cấu kiểu thống nhát do đó giảm
đợc i .
- Góc phun sớm : tại mỗi giá trị vòng quay n đều có một góc phun sớm tối u . Nu
tăng góc phun sớm lên thì i tăng do đó động cơ cháy cứng. Giảm góc phun sớm thì
i giảm nhng quá trình cháy rớt sẽ tăng lên .
- Tăng vòng quay của động cơ thì quá trình nén đa biến càng gần quá trình nén đoạn
nhiệt do đó Tc cao nên i giảm . Khi tăng thì làm cho T0 , P của quá trình nén tăng
lên do đó i giảm thuận lợi cho quá trình cháy.
- Vật liệu chế tạo cũng ảnh hởng đến quá trình chuẩn bị cháy . Vật liệu mà có hệ số
truyền nhiệt cao ( nhôm chẳng hạn ) động cơ khó khởi động hoặc động dễ bị nhảy
van an toàn do đó quá trình chuẩn bị cháy kéo dài . Do khe hở giữa piston và xilanh
lớn nên T0 ,p cuối quá trình nén giảm.
Các yếu tố khai thác : điều kiện môi trờng nh nhiệt độ , độ ẩm , áp suất môi trờng ,
nhiệt độ nớc làm mát , phụ tải và trạng thái nhiệt của động cơ ảnh hởng đến thời gian
trì hoãn cháy do nó ảnh hởng đến các thông số hoá học và vật lý.
2. ảnh hởng của i đến độ tăng áp suất W = dp/d.
Thời gian i càng dài , lợng nhiên liệu tích luỹ trong giai đoạn này càng
nhiều
khi cháy nó sẽ làm cho W càng lớn do đó động cơ làm việc cứng làm ảnh
hởng đến độ bền
của động cơ và ngợc lại .

www.maytauthuy.co.cc

1


cng ụn thi Tt Nghip mụn Diesel
Z1

p

Z
b

Tmax

c
Z

phun sớm
bc



ĐCT

Góc phun Nl toàn bộ
Câu 7 : Trình bày diễn biến quá trình cháy trên đồ thị khai triển P - . Các thông số đặc
trng cho các giai đoạn này .Phân tích mối liên quan giữa các giai đoạn trong quá trình
cháy?
1. Diễn biến quá trình cháy trên đồ thị khai triển P-.

Giai đoạn chuẩn bị cháy : Đợc xác định từ khi NL bắt đầu phun vào xilanh động cơ
cho đến khi áp suất tăng đột ngột (bc).
b là điểm bắt đầu phun

NL.

Giai đoạn xảy ra hàng loạt các phản ứng phức tạp : sấy nóng NL , bay hơi , phân huỷ
các liên kết dài thành liên kết ngắn .
Giai đoạn này đặc trng bởi thời gian chuẩn bị cháy i =



i

G.n

( s)

n (v/p)
i càng lớn thì lợng NL tích luỹ càng nhiều nên động cơ cháy cứng .
Giai đoạn tăng áp suất (cz1) ( Giai đoạn chay nổ ).
Trong giai đoạn này tốc độ toả nhiệt và tăng áp suất là rất lớn .Để đánh giá chất lợng và
mức độ cháy mãnh liệt ngời ta sử dụng hai thông số :
Độ tăng áp suất W = dp/d

www.maytauthuy.co.cc

1

cng ụn thi Tt Nghip mụn Diesel

Độ tăng áp suất trung bình Wtb =

pz p
=
z
1

1

c

c

Hai thông số này đánh giá sự làm việc nhẹ nhàng của động cơ
Giai đoạn tăng nhiệt độ (Z1Z).
Giai đoạn này đợc tính từ khi áp suất trong xilanh đạt cực đại Z1 cho đến khi t0
trong
xilanh đạt cực đại tmax Z . Trong giai đoạn này việc cung cấp NL vào động cơ
cơ bản là
chấm dứt (z).
Đầu giai đoạn này cho dù piston có đi xuống , thể tích xilanh tăng dần nhng do
NL
vẫn cháy mãnh liệt nên áp suất trong xilanh động cơ không thay đổi nhiều . Đây là giai đoạn
phát nhiệt chủ yếu 40%-50% toàn bộ do NL cháy .
Mặc dù quá trình cấp NL thờng kết thúc ở cuối giai đoạn này nhng quá trình cháy vẫn
diễn ra sau Z do lơng oxy giảm dần . Thông số đặc trng là Tmax.
Giai đoạn cháy rớt .

Cháy rớt đợc tính từ Z đến Z . Trong giai đoạn này tốc độ toả nhiệt giảm và quá trình
cháy diễn ra chậm . Các độmh cơ có ZZ dài làm cho tổn thất nhiệt khí xả tăng , tính kinh tế
giảm xuống , làm xấu đi chế độ nhiệt của các chi tiết .
Giảm , giảm góc phun sớm , chất lợng phun sơng kém , thay đổi Nl sử dụng ,
vòng quay đều làm cháy rớt phát triển .

tăng

2. Mối liên quan giữa các quá trình cháy.
Trong cùng một đièu kiện khai thác rút ngắn sẽ làm cho tốc đọ tăng áp suất
W=dp/d mềm hơn do đó PZ giảm xuống .
Giai đoạn 1 và giai đoạn 2 sẽ làm ảnh hởng đến giai đoạn 3. Khi góc cấp nhiên liệu toàn
bộ không thay đổi mà quá trình 1 và 2 đều tốt cả làm cho quá trình 3 ngắn hơn và diễn
ra cũng tốt hơn và ngợc lại .
Giai đoạn 4. Giai đoạn này bị ảnh hởng bởi giai đoạn 1, 2,3 nếu các giai đoạn trớc diễn
ra đều tốt thì giai đoạn cháy rớt sẽ ngắn lại và ngợc lại . Càng rút ngắn giai đoạn này thì
tính kinh tế càng cao trạng thái nhiệt của các nhóm piston xilanh càng đảm bảo . Giảm
vòng quay động cơ , tăng hệ số d lợng không khí , cải thiện chất lợng phun và tạo hỗn
hợp thì giai đoạn 4 đợc rút ngắn lại .

www.maytauthuy.co.cc

1


cng ụn thi Tt Nghip mụn Diesel
Câu 8 : Trình bày diễn biến quá trình trao đổi nhiệt và sự thay đổi các thông
số
của quá trình nén . Thông số nào của quá trình nén ảnh hởng trực tiếp tới quá trình cháy
trong xilanh động cơ.

Trả lời:
p
c


















k




1. Qúa trình nén trong động cơ diesel là quá trình đa biến do đó quá trình trao đổi nhiệt
giữa chất khí trong xilanh động cơ và thành vách sơmi xilanh .Quá trình diễn ra nh
sau :ở đầu quá trình nén do nhiệt độ của không khí còn thấp nên chất khí nhận nhiệt của
sơmi xilanh do đó n1 > k . Khi piston tiếp tục đi lên và chất khí tiếp tục nhận nhiệt cho

đến khi nhiệt độ của chất khí bằng nhieẹt độ của sơmi xilanh thì xảy ra hiện tợng đoạn
nhiệt tạm thời . Khi piston tiếp tục đi lên thì nhiệt độ của chất khí tăng lên và lớn hơn
nhiệt độ của sơmi xilanh nên n1 < k và do đó điểm c vao hơn c trong thực tế .

www.maytauthuy.co.cc

1


cng ụn thi Tt Nghip mụn Diesel
2. Thông số của quá trình nén ảnh hởng trực tiếp tới quá trình cháy của động cơ.
áp suất cuối kỳ nén PVn1 = const do đó Pa . Van1= Pc.Vcn1 - Pc = Pa .n1
Nhiệt độ cuối quá trình nén .
Tc=Ta. n

1

1

Pc , Tc quyết định khả năng bốc cháy của NL . Để NL cóa khả năng bốc cháy thì Pc . Tc
phải lớn hơn nhiệt độ bốc cháy của NL 200- 2500c mà Pc , Tc lại phụ thuộc vào Pa , Ta , n1 , .
Khi Ta , Pa tăng thì Pc , Tc tăng theo và ngợc lại . Do vậy thông số ảnh hởng trực tiếp đến quá
trình cháy của NL là Pc và Tc.
Câu 9 : Các yếu tố ảnh hởng đến nhiệt độ cuối quá trình nén Tc
Trả lời :
Ta có Tc = T a . n

1

Trong đó :

1

Tc nhiệt độ cuối quá trình nén
Ta : nhiệt độ của không khí trong xilanh đầu quá trình nén.
: tỷ số nén
n1: chỉ số đa biến

Nh vậy Tc phụ thuộc vào các thông số Ta , và n1
Khi nhiệt độ đầu quá trình nén Ta tăng thì Tc cũng tăng vì vậy muốn tăng Ta ta phải tăng
nhiệt độ nớc làm mát cho động cơ .
Khi tỷ số nén tăng thì Tc cũng tăng do đó trong chế tạo nhời ta chế tạo những động cơ
có hành trình siêu dài .
Khi chỉ số nén đa biiến n1 tăng thì Tc cũng sẽ tăng và nhợc lại . Vì vậy để tăng chỉ số nén
n1 ta có thể tăng vòng quay để rút ngắn quá trình trao đổi nhiệt giữa không khí trong
xilanh với xilanh động cơ.hoặc trong chế tạo ngời ta sẽ tăng đờng kính của sơmi xilanh
nhằm giảm diện tích làm mát tơng đối của động cơ. Bề mặt làm mát tơng đối đợc tính
bằng Flàm mát /V.
Các biện pháp hạn chế ảnh hởng dến Tc
Trong thực tế khai thác ngời khai thác cần phải duy trì nhiệt độ Tcở trong một
khoảng hợp lý , Tc không đợc thấp quá và cũng không đợc lớn quá.Khi Tc thấp thì
quá trình chuẩn bịcháy kéo dài dẫn đến cháy cứng và tăng quá trình cháy rớt gây
cho động cơ bị ứng suất cơ và ứng suất nhiệt , làm cho công suất động cơ giảm
xuống. Thậm chí khi Tc quá thấp thì làm gảim sự bay hơi của nhiên liệu dẫn đến
www.maytauthuy.co.cc

1


cng ụn thi Tt Nghip mụn Diesel

động cơ khó khởi động và có thể không khởi động đợc. Khi Tc quá cao dẫn đến Tz
cao và có theer gây ứng suất cơ và nhiệt cho động cơ. Các biện pháp hạn chế ẩnh hởng tới Tc có thể là :
Dùng động cơ có tăng áp và làm mát khí tăng áp nhằm duy trì sự ổn định áp suất và
nhiệt độ của không khí đầu quá trình nạp vì vậy ta có thể giữ cho Tc ổn định.
Nâng nhiệt độ nớc làm mát cho động cơ nhằm hạn chế sự trao đổi nhiệt giữa không
khí trong sơmi xilanh với xilanh do đó có thể tăng Tc .
Thờng xuyên kiểm tra piston xécmăng sơmi xilanh nhằm đảm bảo trạng thái kỹ
thuật của chúng đợc tốt tránh sự dò lọt không khí ra ngoài dẫn đến Pc và tc giảm.
Câu 10 . Trình bày các đặc điểm kết cấu , nguyên lý hoạt động của động cơ có
buồng
dự cháy .Sự hình thành hỗn hợp cháy của laọi động cơ này dựa vào yếu tố nào ? Phân tích
các u nhợc điểm của loại buồng cháy này?
Kết cấu của động cơ có buồng cháy dự phòng bao gồm : một buồng cháy phụ đặt trên nắp
xi lanh và một buồng cháy chính giới hạn bởi đỉnh piston , nắp xilanh và thành vách xilanh.
Giữa hai buồng đốt này nối thông với nhau bằng một hay nhiều lỗ sao cho tổng diện tích
lỗ phun này nhỏ hơn hoạc bằng 0, 5-1% diện tích đỉnh piston. Thể tích buồng cháy phụ
chiếm 15- 30% toàn bộ thể tích buồng cháy .
Nguyên lý hoạt động .
ở quá trình nén khi píton đi lên thì không khí từ buồng cháy chính đẩy vào buồng
đốt phụ qua các lỗ nhỏ do đó vận tốc dòng
không khí sẽ lớn và gây ra chuyển động rối
tạo điều kiện tốt cho quá trình hoà trộn giữa
không khí và nhiên liệu tại buồng cháy dự
phòng.Khi NL đợc phun vào buồng cháy dự
phòng bốc cháy , do thể tích nhỏ nên quá
trình cháy thiếu không khí và quá trình cháy
Nl làm áp suất tăng lên tại buồng dự
phòng.Do đó phần NL còn lại và khí cháy đợc
phun vào buồng cháy chính với tốc độ rất lớn
làm cho NL đợc xé nhỏ ra tạo điều kiện cho

quá trình hoà trộn tại buồng cháy chính hoàn
hảo do đó NL tiếp tục đợc cháy ở đây .
Nguyên lý của việc sự hình thành hỗn hợp cháy.
o Tại buồng cháy phụ do không khí từ buồng cháy chính đi vào qua các lỗ nhỏ nên
có vận tốc lớn tạo ra hiện tợng chuyển động rối do đó NL phun vào đợc hoà trộn tốt
tại buồng cháy phụ.Khi NL cháy trong buồng cháy phụ do thể tích nhỏ nên áp suất
www.maytauthuy.co.cc

1


cng ụn thi Tt Nghip mụn Diesel
tăng cao do đó NL và khí cháy lại đợc phun vào buồng cháy chính nhờ vận tốc và
áp suất cao nên tạo khả năng hoà trộn tốt tại buồng cháy chính., do đó NL cháy
hoàn toàn.
Phân tích u nhợc điểm.
o u điểm:do kết cấu của động cơ có buồng cháy phụ nên đảm bảo NL và không khí
hoà trộn tốt với nhau nên không cần hệ số d lơng không khí cao và không cần áp
suất phun nhiên liệu cao do đó hệ thống NL làm việc nhẹ nhàng.
Thời gian chuẩn bị cháy tại buồng cháy chính nhỏ do đó động cơ làm việc êm ,
tốc độ tăng Pz thấp
Do có buồng cháy phụ nên động cơ ít nhạy cảm với loại NL và chế độ làm việc
o Nhợc điểm . do có buồng cháy phụ nên cần không gian làm mát xung quanh buồng
cháy phụ do đó tổn thất nhiệt tăng lên .
Do có buồng cháy phụ nên động cơ khởi động kém do đó cần thiết bị sấy nóng
chuyên dùng .
Tổn thất nhiệt trong buồng cháy trớc và tổn thất năng lợng do phun hỗn hợp NL
và khí cháy qua lỗ phun của buồng cháy phụ nên tính kinh tế cảu động cơ giảm
và suất tiêu hao NL tăng.
Câu 11: Trình bày các đặc điểm kết cấu , nguyên lý hoạt động của động cơ có

buồng
cháy xoáy lốc . Sự hình thành hỗn hợp cháy của laọi động cơ này dựa vào yếu tố nào ? Phân
tích các u nhợc điểm của loại buồng cháy này?
Kết cấu : Trong những động cơ có buồng cháy xoáy lốc, buồng cháy của động cơ đợc
chia làm hai phần: buồng cháy
xoáy lốc và buồng cháy chính.
Buồng cháy xoáy lốc thờng có
dạng hình trụ hoặc hình cầu nằm
trên nắp xi lanh hoặc trong thân
động cơ, đợc nối với buồng cháy
chính bằng một đờng ống có tiết
diện lu thông tơng đối lớn
(khoảng 1 ữ 3% diện tích đỉnh
piston) đặt tiếp tuyến với buồng
cháy xoáy lốc. Thể tích của
buồng cháy xoáy lốc chiếm
khoảng 50 ữ 80% toàn bộ thể tích
buồng cháy. Nhiên liệu đợc phun
vào buồng cháy xoáy lốc.
www.maytauthuy.co.cc

1


cng ụn thi Tt Nghip mụn Diesel
Nguyên lý hoạt động: Trong quá trình nén, không khí từ trong xi lanh của động cơ bị
đẩy vào buồng cháy xoáy lốc với tốc độ lu thông lớn. Dòng khí lu động theo hớng tiếp
tuyến tạo ra chuyển động xoáy lốc mạnh của không khí trong buồng xoáy lốc. Khi
nhiên liệu đợc phun vào buồng xoáy lốc sẽ bị xé nhỏ và hoà trộn đều với không khí
tạo thành hỗn hợp cháy tốt.

Khi nhiên liệu cháy, áp suất trong buồng cháy xoáy lốc tăng lên. Hỗn hợp không khí,
khí cháy và nhiên liệu cha có điều kiện cháy hết qua các ống nối thông tràn vào buồng cháy
chính, tại đây nó sẽ tiếp tục hoà trộn với không khí trong buồng cháy chính và cháy hết.
Trong buồng cháy xoáy lốc có một chi tiết quan trọng đó là một tấm chắn nằm ở phía
dới của buồng cháy. Giữa tấm chắn và nắp xilanh có khe hở cách nhiệt, vì vậy giảm bớt mất
mát nhiệt. Ngoài ra khi nhiên liệu cháy, tấm chắn này thu nhiệt,
trong quá trình
nén
nhiệt lợng này lại đợc truyền cho khí nén làm cho nhiệt độ cuối quá trình nén tăng, tạo điều
kiện thuận lợi cho quá trình cháy.
Nguyên lý hình thành hỗn hợp cháy : Sự hình thành hỗn hợp cháy của laọi động cơ
này dựa vào sự chuyển động xoáy lốc của dòng khí trong buồng cháy xoáy lốc , không
khí trong buồng cháy xoáy lốc chuyển động với vận tốc rất lớn sẽ xé nhỏ nhiên liệu để
hình thành hỗn hợp cháy . Sau khi cháy áp suất trong buồng cháy xoắn lốc tăng cao và
đẩy toàn bộ hỗn hợp khí cháy và hỗn hợp cha cháy vào buồng cháy chính sau đó sẽ
tiếp tục hoà trộn với không khí trong buồng cháy chính để tiíep tục cháy
Ưu điểm của động cơ có buồng cháy xoáy lốc: Động cơ có thể hoạt động với hệ số d lợng không khí ở chế độ thiết kế nhỏ ( 1,3- 1,4) .vì động cơ đã có buồng cháy xoáy
lốc tốc độ không khí chuyển động là rất lớn vì vậy khả năng xé nhỏ NL là rất tốt ,
amựt khác do NL và không khí đợc hoà trộn hai lần nên không cần cao .
Động cơ làm việc êm vì tốc độ tăng áp suất nhỏ . Tốc đọ tăng áp suất nhỏ là do thời
gian trì hoãn cháy trong xi lanh rất ngắn.
Hệ thống nhiên liệu làm việc nhẹ nhàng , ít h hỏng do áp suất phun nhỏ (90-120
Kg/cm2) .Do có buồng cháy xoáy lốc nên tốc độ dòng khí rất lớn đủ để xé nhiên
liệu vì vậy không cần áp suất phun Nl cao.
Động cơ hoạt động ít chịu ảnh hởng cảu điều kiện môi trờng và chất lợng Nl vì tác
nhân chính của sự hoà trộn NL và không khí là tốc độ của dòng khí.
Nhợc điểm : suất tiêu hao NL cao do mất mát nhiệt nhiều vì có thêm buồng đốt phụ
nên diện tích làm mát tơng đối của buồng đốt lớn .
Động cơ thờng khó khởi động vì nhiệt độ cuối quá trình nén trong buồng xoáy lốc
thờng thấp do đó thờng phải bố trí thêm buzi sấy

Dễ xảy ra ứng suất nhiệt do có kết cấu phức tạp
Cơ cấu phức tạp vì phải bố trí thêm nhiều bộ phận và chi tiết.

www.maytauthuy.co.cc

1


cng ụn thi Tt Nghip mụn Diesel
Câu 12: Nêu khái niệm đặc tính ngoài mối quan hệ giữa công suất và vòng quay động
cơ trong đặc tính ngoài. Phân tích quy luật biến thiên của hệ số nạp n ,
hiệu suất chỉ thị i
, hiệu suất cơ giới m trong đặc tính ngoài .
Trả lời.
Khái
niệm:
Đặc
tính
ngoài
cảu
động
cơ là
mối
quan
hệ giữa
thông
số cơ
bản
của
động

cơ

www.maytauthuy.co.cc
















1


cng ụn thi Tt Nghip mụn Diesel
(mômen , công suất , suất tiêu hao NL .. )với tốc độ quay của động cơ khi lợng nhiên
liệu cấp vào chu trình là không đổi.
ứng với mỗi vị trí tay ga sẽ có một đờng đặc tính ngoài. Nh vậy một động cơ sẽ có rất
nhiều đờng đặc tính ngoài, nhng ngời ta chia đờng đặc tính ngoài của động cơ thành
năm loại đặc tính ngoài cơ bản sau:
1- Đặc tính ngoài giới hạn (ha=hmax)
2-Đặc tính ngoài nhả khói đen (ha>100%).

3- Đặc tính ngoài định mức (ha=100%)
4-Đặc tính ngoài khai thác(ha=85%)
5-Đặc tính ngoài bộ phận (ha<85%)
1. Đặc tính ngoài giới hạn (đờng 1) là đờng đặc tính tơng ứng với tay ga đặt ở
vị trí lớn nhất, bị giới hạn bởi chốt giới hạn trên thanh răng bơm cao áp (ha=hmax)
2. Đặc tính ngoài nhả khói đen(đờng 2) là đờng đặc tính tơng ứng với tay ga đặt
ở vị trí mà tại đó khí xả bắt đầu có màu đen (ha>100%).
3. Đặc tính định mức (đờng 3) là đờng đặc tính tơng ứng với tay ga mà tại đó
động cơ phát ra 100% công suất (ha=100%).
4. Đặc tính khai thác(đờng 4) là đờng đặc tính tơng ứng với tay ga mà tại đó
động cơ phát ra từ 80%ữ85% công suất.
5.

Đặc tính bộ phận (đờng 5) là các đờng đặc tính nằm dới các đờng đặc tính

trên.
Mối quan hệ gia công suất và vòng quay.


Ta có công thức N e = A1 n i m n k

Do đó Ne là hàm bậc nhất so với n .Vậy theo lý
thuyết thì đồ thị Ne là đờng thẳng . Do trong thực tế
các thông số m, n, i, đều phụ thuộc vào vòng
quay do vậy Ne không thể là đờng thẳng mà là
đờng cong có dạng nh hình vẽ.
Phân tích quy luật biến thiên của
m, n, i :

Động cơ 4 kỳ không tăng áp.
n=V0/Vs



















www.maytauthuy.co.cc

1

cng ụn thi Tt Nghip mụn Diesel
Trong đó: Vo là lợng kk thực tế chứa trong xilanh động cơ
Vs là lợng kk có thể chứa trong xilanh

động cơ

Nh ta đã biết tổn thất cục bộ tăng theo bình phơng vận tốc của dòng khí nạp . Do đó khi
tốc độ quay của động cơ n tăng lên thì tổn thất cục bộ tại xupap nạp cũng tăng lên do đó
hệ số nạp sẽ phải giảm dần khi vòng quay tăng lên .
i : khi tốc độ quay của động cơ tăng lên thì chất lợng phun nhiên liệu sẽ tốt lên , do
góc phun sớm không thay đổi , lợng Nl cấp vào chu trình không thay đổi mà d lợng kk
hầu nh không thay đổi , thời gian trì hoãn quá trình cháy i giảm do đó khi tốc độ
quay thay đổi thì i hầu nh không thay đổi .
m: ta có



m

=

p
p

e
i

=

pp
p
i

m

i

= 1

p
p

m

Vậy khi vòng quay tăng lên thì Pm tăng theo

i

mà Pi lại hầu nh không thay đổi nên làm cho m giảm
Động cơ 4 kỳ có tăng áp và động cơ hai kỳ .
Sự thay đổi thì cũng tơng tự nh trên . chỉ khác là do có tăng áp khi n tăng thì vận tốc của
tuabin khí xả cũng tăng do động năng khí xả tăng do đó n vaò xilanh sẽ giảm ít hơn động
cơ 4 kì không tăng áp.
Câu 13: Đặc tính phụ tải là gì? mối quan hệ giữa công suất và áp suất có ích bình quân
trong đặc tính phụ tải ? phân tích quy luật biến thiên của hệ số d lợng kk , hiệu suất chỉ
thị i , hiệu suất có ích e , hiệu suất cơ giới m , hiệu suất tiêu thụ nhiên liệu chỉ thị bình
quân gi và suất tiêu hao Nl có ích bình quân ge?
Trả lời .
Khái niệm:Đặc tính phụ tải là đặc tính biểu thị mối quan hệ giữa các thông số cơ bản

của động cơ với phụ tải của động cơ khi tốc độ quay của trục khuỷu đợc duy trì không
đổi.
Mối quan hệ giữa Ne và Pe :
0.785 p e D 2 Sni
Ta có N e =
[mã lực]
0.45.m

Trong đó:

pe: áp suất có ích bình quân [kG/cm2],
D :đờng kính xi lanh
S: hành trình piston [m],
n :vòng quay [v/p],

www.maytauthuy.co.cc

1


cng ụn thi Tt Nghip mụn Diesel
i :số xi lanh,
m: hệ số kỳ
Với mỗi động cơ cụ thể, các thông số nh đờng kính xi lanh D, hành trình piston
S, số
xi lanh i, hệ số kỳ m đều không đổi, do đó, công suất có ích của động cơ có thể đợc viết:
N e = k . p e .n (mã lực)

Vậy trong đặc tính phụ tải, mối quan hệ giữa công suất Ne và pe khi n = const sẽ là
đờ ng bậc nhất đi qua gốc toạ độ.

N,
m




Ni

i

, i,e

e



Ne


ge

Nm

gi
pe

Phân
tích

quy luật biến thiên .

Hệ số d lợng KK
Do n = const nên tổn thất cục bộ hầu nh kkhông thay đổi , do đó lợng KK nạp vào V0 hầu
nh không thay đổi . Khi phụ tải tăng co nghĩa lợng NL phun vào động cơ tăng lên để duy
trì n = const do đó d lợng KK sẽ bị giảm xuống.
Hiệu suất chỉ thị
632,3

Hiệu suất chỉ thị của động cơ đợc tính: i = g .Q
i
H
Mà gi lại có quan hệ với pi nh sau:
g i = 318,4.

Do đó: i = 1.986.

n . ps
.L0 .Ts .Pi

L0 Ts
. . .Pi
QH . n Ps

ở mỗi chế độ khai thác cụ thể, khi vòng quay không đổi, các tỷ số L0/n , Ts/Ps
thay
đổi không lớn lắm, do đó hiệu suất chỉ thị i chủ yếu phụ thuộc vào và Pi. Từ chế độ không
www.maytauthuy.co.cc

1

cng ụn thi Tt Nghip mụn Diesel
tải, khi tăng dần phụ tải của động cơ (lợng nhiên liệu cung cấp cho chu trình tăng lên) sẽ làm
cho hiệu suất chỉ thị i tăng lên. Điều này đợc lý giải do lợng nhiên liệu cung cấp còn quá ít
nên hệ số d lợng không khí có
giá trị tơng đối lớn, do đó việc tăng nhiên liệu sẽ làm cho
Pi tăng lên nhanh hơn
sự giảm đi của , tức là ảnh hởng không nhiều tới i .
Càng tăng phụ tải, đến một lúc nào đó sẽ làm cho giảm đến giá tối u, khi đó i đạt
giá trị cực đại. Sau đó, nếu tiếp tục tăng phụ tải sẽ làm cho hệ số d lợng
không khí giảm
nhiều hơn làm quá trình cháy càng kém đi dẫn tới việc tăng của Pi ít hơn việc giảm của . Kết
quả là hiệu suất chỉ thị i lại giảm đi.
Nh vậy, trong đặc tính phụ tải, hiệu suất chỉ thị là một đờng cong có cực đại.
Hiệu suất cơ giới.

m =

N
N

e
i

=

N N
N
i

i

m

= 1

Nm
Ni

Khi tăng tải, Ni tăng lên, còn Nm thì không đổi, do đó hiệu suất cơ giới cũng tăng lên.
Khi tải tiếp tục tăng đến một giá trị nào đó thì đạt đến giá trị định mức, lúc này Ni đạt
đến giá trị max .Nừu ta tiếp tục tăng tải thì lúc này Pi tăng rất chậm do giảm dần nên Ni
hầu nh không tăng và đến lúc đó m hầu nh không tăng .
Hiệu suất có ích e :
e = i . m

Nh trên đã phân tích, trong đặc tính phụ tải, hiệu suất chỉ thị i là một đờng cong có
cực đại, còn hiệu suất cơ giới m là một đờng đồng biến. Do đó hiệu suất có ích cũng là một đờng cong có cực đại.
Suất tiêu hao NL chỉ thị có ích và suất tiêu hao NL có ích bình quân .
gi =

632,3
;
i .QH

ge =

632,3
e .QH

Sự biến thiên của suất tiêu hao nhiên liệu chỉ thị gi và suất tiêu hao nhiên liệu

có ích ge có qui luật ngợc lại với hiệu suất chỉ thị i và hiệu suất có ích e , tức là suất
tiêu hao nhiên liệu chỉ thị và có ích cũng đều là những đờng cong có cực
tiểu.
Câu 14 Khái niệm về hệ số nạp , hệ số khí sót và hệ số d lợng không khí . Các
thông
số đó phụ thuộc vào yếu tố nào? Trong khai thác cần làm gì để cải thiện cácthông số đó?
Trả lời :
Hệ số nạp : là tỷ số giữa lợng không khí có trong xilanh động cơ ở đầu hành nén và lợng
không khí co thể chứa trong thể tích công tác của động cơ có thông số là thông số trạng
thai của không khí trớc cửa hút của xilanh.
Lợng không khí nạp vào xi lanh động cơ trong thực tế bao giờ cũng nhỏ hơn lợng không
khí có thể nạp vào xilanh động cơ có thể do các nguyên nhân sau đây:
- Sức cản thuỷ lực của đờng ống nạp
www.maytauthuy.co.cc

1


cng ụn thi Tt Nghip mụn Diesel
- Do sự sấy nóng không khí nạp của thành vách sơmi xilanh , đỉnh piston , các xupáp.
- Do còn sót lại lợng khí cháy trong xilanh do quá trình thải không hết .
Gọi G0(Kg) , V0( m3), L0(Kmol) là lợng không khí thực tế có trong xilanh
Gs (Kg), Vs (m3), Ls(Kmol) là lợng không khí có thể chứa trong thể tích công tác
của sơmi xilanh có các thông số trạng thái trớc cửa nạp P0 , T0 ( Ps, Ts có tăng áp)
Do đó n =

V
V

0

s

= G0 =

G

s

L
L

0
s

Với động cơ 4 kỳ không tăng áp



n

=

a 1
. .
1 1+
0

Động cơ 4 kỳ có tăng áp và động cơ 2 kì

n =

1

r

.

a



s

1

. 1+
r

a : khối lợng riêng của không khí ở đầu quá trình nén
0 : khối lợng riêng của không khí tại cửa hút của động cơ không có tăng áp
s : khối lợng riêng của không khí tại cửa hút của động cơ có tăng áp
r : hệ số khí sót
Vậy từ công thức trên hệ số nạp phụ thuộc vào :
-


là về kết cấu của động cơ .Đối với mỗi loại động cơ và chế độ công tác đã cho
1

, do đó r phụ thuộc rất nhiều về việc hoàn thiện hệ thống quét thải nh việc làm sạch
, động cơ có tăng áp hay không .
-

1

1+

r phụ thuộc vào hệ thống quét và trạng thái của động cơ và chế độ công
r

tác đã cho , do đó r phụ thuộc rát nhiều về việc hoàn thiện hệ thống quét thải nh
việc làm sạch , động cơ có tăng áp hay không
-




a

hầu nh không thay đổi

0

Do vậy trong khai thác để nâng cao hệ số khí nạp thì ngời vận hành phải thờng xuyên
vệ sinh sạch sẽ hệ thống nạp và xả khí để hoàn thiện cơ cấu trao đổi khí.
Nên sử dụng động cơ tăng áp để nâng cao hệ số nạp . Duy trì tốt trạng thái kỹ thuật
của động cơ nh sơmi xilanh , piston.Duy trì hợp lý góc phân phối khí của động cơ.
Hệ số khí sót : Do trong quá trình xả khí , chúng ta không thể làm sạch hoàn toàn các
xilanh công tác . Do đó nó vẫn còn lại một phần khí sót còn lại trong xilanh do đó nó

chiếm một phần thể tích trong xilanh , làm giảm lơựng không khí sạch nạp vào.
Để đánh giá lợng khí sót ngời ta dùng hệ số khí sót r



r

=

M
L

r

, Mr : lợng khí sót còn lại trong xilanh ở cuối quá trình xả
L : Lợng không khí sạch nạp vào trong xilanh động cơ

www.maytauthuy.co.cc

1


cng ụn thi Tt Nghip mụn Diesel
Hệ số khí sót phụ thuộc vào sự hoàn thiện của hệ thống quét thải của động cơ , và động sơ
có tăng áp hay không. Khi làm sạch các cửa quét thải của động cơ hai kỳ và làm sạch các
đờng ống xả và tuabin tăng áp thì Mr giảm do đó l tăng lên và làm cho r giảm xuống.
Tuỳ vào từng động cơ mà hệ số khí sót cũng khác nhau do có kết cấu khác nhau nh động
cơ hai kỳ quét vòng luôn có r > r của động cơ 4 kỳ .
Hệ số d lợng không khí .
Trong thực tế quá trình hoà trộn giữa NL và KK ở trong xilanh động cơ là rất ngắn do đó

đảm bảo quá trình hoà trộn và cháy tốt thì lợng không khí thực đa vào trong xilanh động
cơ trong quá trình nạp luôn luôn lớn hơn lợng không khí lý thuyết cần thiết để đốt cháy
hết 1 Kg nhiên liệu .
=L/L0 Trong đó :
L : là lợng KK thực tế nạp vào xilanh công tác của động cơ để đốt cháy hết 1 kg
NL
L0: là lợng KK lý thuyết để đốt cháy hết 1kg NL
Trong một chu trình công tác thì đợc tính nh sau:
=

L

ct

q .L
ct

0

Lct : lợng KK đợc nạp vào trong xilanh trong 1 chu trình
qct : lợng NL phun vào trong xi lanh động cơ trong 1 chu trình
Hệ số d lợng KK phụ thuộc vào :
- Loại kết cấu động cơ nh có tăng áp hay không có tăng áp , các thiết bị tận dụng
trên đờng xả nhiều hay ít do đod muốn tăng thì ta phải giảm r và tăng khí nạp
bằng cách sử dụng động cơ có tăng áp , duy trì hợp lý cơ cấu phân phối khí ( khe
hở nhiệt) , vệ sinh sạch sẽ các đờng ống xả và đờng nạp.
- Hệ số còn phụ thuộc vào môi trờng . Môi trờng có nhiệt độ cao , độ ẩm lớn nếu
vẫn duy trì không đổi lợng NL cấp vào một chu trình của đông cơ thì sẽ giảm
xuống do đó để đảm bảo cháy tốt ta phải giảm tay ga xuống.
- Không nên khai thác động cơ ở chế độ quá tải để duy trì tốt

- Đảm bảo và duy trì sự kín khít của piston xécmăng sơmi xilanh
Câu 15 .Vì sao động cơ diêsel cần góc mở sớm , đống muộn của các xupáp nạp và
xả ;góc phun sớm nhiên liệu? Tại sao các giá trị này lại khác nhau đối với các
loại
động cơ khác nhau.?
Trả lời :
Định nghĩa :
Góc phun sớm là góc mà trục khuỷu của động cơ quay đợc tính từ lúc nhiên liệu đợc
phun vào trong buồng đốt của động cơ cho đến khi piston đi đến điểm chết trên .
Góc mở sớm của xupáp nạp : là góc mà trục khuỷu của động cơ quay đợc tính từ lúc
xupáp xả đợc mở cho đến khí piston từ điểm chết trên đi xuống để thực hiện quá trình
nạp
www.maytauthuy.co.cc

1


cng ụn thi Tt Nghip mụn Diesel
Góc đóng muộn của xupáp nạp : là góc quay cảu trục khuỷu của động cơ đợc tính từ lúc
piston từ điểm chết dới cho đến khi xupáp nạp đóng hoàn toàn để thực hiện quá trình
nén khí.
Góc mở sớm của xupáp xả : là góc quay của trục khuỷu của động cơ quay đợc tính từ
lúc xupáp xả mở cho đến khi piston đi đến ĐCD để kết thúc quá trình giãn nở.
Góc đóng muộn cảu xupáp xả : là góc quay của trục khuỷu cảu đọng cơ quay đợc tính từ
lúc piston ở ĐCT cho đến khi xupap xả đóng hoàn toàn để piston thực hiện quá trình
nạp.
Vì sao cần phải có góc phun sớm , mở sớm và đóng muộn của xupáp.
- Góc phun sớm : Trong động cơ diêsel có giai đoạn chuẩn bị cháy, giai đoạn này mà
tốt thì dẫn đến các giai đoan khác sẽ tốt lên . Do đó trong trong động cơ diesel luôn
cần góc phun sớm đẻ cho Nl chuẩn bị cháy .

- Nếu góc phun sớm quá lớn thời gian chuẩn bị cháy i dài làm cho động cơ cháy cứng ,
tốc độ dp/d lớn làm cho Tz lớn động cơ dễ bị ứng suất cơ và ứng suất nhiet
- Nừu góc phun sớm quá nhỏ mà góc phun nhiên liệu toàn bộ không thay đổi thì làm
cho quá trình cháy rớt tăng làm cho hiệu suất của động cơ giảm xuống do bị tổn thất
năng lợng khí cháy trên đơừng giãn nở.
Vì sao phải có góc mở sớm của xupáp xả
- Lợi dụng khí xả có áp suất cao ngời ta mở sớm để tăng cờng quá trình xả tự do của khí
nạp .
- Do trên đờng xả có các thiết bị lợi dụng nhiệt khí xả ( tua bin) ngời ta mở sớm xupáp
để tân dụng năng lợng nhiệt cảu khí xả. Tuỳ theo công suất của tuabin mà ta co góc
mở sớm khác nhau.
Vì sao phải có góc đóng muộn của xupáp nạp .
Do lợi dụng quán tính của dòng khí nạp vào động cơ ngời ta sử dụng góc đóng
muộn xupáp nạp để tăng lợng không khí nạp vào xilanh động cơ.
Góc đóng muộn của xupáp xả .
Để tận dụng quán tính của dòng khí xả đi ra khỏi xilanh và sự chênh áp giữa bên
trong xilanh và đờng ống xả ngời ta đóng muộn xupáp xả để tăng khả năng quét khí để
giảm lợng khí sót , tăng lợng không khí sạch vào động cơ , đồng thời ta giảm đợc công
tổn thất cơ giới cho việc quét thải.
Vì sao mỗi loại động cơ khác nhau thì các gái trị này cũng khác nhau.
- Động cơ cao tốc thì góc phun sớm lớn hơn góc phun sớm của động cơ thấp tốc là do
động cơ cao tốc cần góc phun sớm lớn để gảim quá trình cháy rớt, để tăng hiệu suất
của động cơ.
- Góc mở sớm , đóng muộn của xupáp xả.:
o Loại động cơ 4 kỳ có khả năng quét khí tốt hơn động cơ 2 kỳ do có hành trình xả
riêng nên trong động cơ 4 kỳ góc mở sớm , đóng muộn của xupap xả nhỏ hơn .

www.maytauthuy.co.cc

1

cng ụn thi Tt Nghip mụn Diesel
o Tuỳ thuộc vào từng laọi động cơ có tăng áp hay không tăng áp . Đối với động cơ
tăng áp thì cần góc mở sớm của xupáp xả lớn hơn để tân dụng năng lợng nhiệt của
khí xả.
Câu 16 Nêu các yếu tố ảnh hởng tới vòng quay khởi động của động cơ. trình bày
nguyên lý hoạt động của một hệ thống khởi động động cơ bằng khí nén ( có bản
vẽ
kèm theo).
Trả lời :
1. Các yếu tố ảnh hởng tới vòng quay khởi động của động cơ.
Đặc điểm cấu tạo của động cơ .
- Đối với những động cơ có hành trình piston dài thì khởi động khó khăn hơn so với
các động cơ có hành trình piston ngăn tức là vòng quay khởi động lớn
- Nừu thể tích buồng đốt là nh nhau thì động cơ nào có đờng kính sơmi xilanh lớn hơn
thì khởi động dễ hơn tức là vòng quay khởi động nhỏ hơn .
Phơng pháp tạo hỗn hợp .: đối với những động cơ có phơng pháp tạo hỗn hợp tốt thì
vòng quay khởi động sẽ nhỏ .
Chất lợng phun nhiên liệu :
- Chất lợng phun nhiên liệu càng tốt tức là kích thớc hạt nhiên liệu càng nhỏ thì khả
năng tạo hỗn hợp cháy càng cao vòng quay khởi động càng nhỏ.
Góc phun sớm : góc phun sớm lớn sẽ làm cho quá trình chuẩn bị cháy đợc kéo dài do
đó động cơ dễ khởi động hay vòng qauy khởi động nhỏ và ngợc lại .
Lợng nhiên liệu cấp cho chu trình .: Lợng nhiên liệu cấp cho chu trình càng lớn ( bằng
60- 75%lợng nhiên liệu cấp cho chu trình khi động cơ hoạt động ở chế độ định mức )
thì động cơ dễ khởi động hay vòng qauy khởi động nhỏ .
Nhiệt độ ban đầu của nớc làm mát : Nhiệt độ ban đầu cảu nớc làm ámt sẽ quyết định
đến nhiệt độ cuối quá trình nén , nhiệt độ nớc làm mát càng cao thì nhiệt độ cuối quá
trình nén càng cao , động cơ dễ nổ tức là vòng qauy khởi động nhỏ.

2. Nguyên lý hoạt động của hệ thống khởi động bằng khí nén ( có bản vẽ kèm theo ).
Sơ đồ hệ thống và các phần tử chính .
Chai gió , van khởi động chính , xu páp khởi động , tay khởi động , đĩa chia gió
Khi mở van trên chai gió , gió nén sẽ đến trực sẵn tại van khởi động chính. Khi có lệnh
khởi động ( tay khởi động ở vị trí start ) piston của tay khởi động đi xuống dới che kín đờng thoát gió trên tay khởi động đồng thời gió nén ở khoang dới van khởi động chính đi
qua tay khởi động lên khoang trên của van khởi động chính , gió nén có áp suất cao đẩy
piston của van khởi động chính đi xuống mở đờng cáp gió vào đĩa chia gió và đờng gió
cấp vào xupáp khởi động trên nắp xilanh , gió khởi động đợc trực sẵn tại xupáp khởi
động . Gió điều khiển đi vào đĩa chia gió khi gió nén cấp vào cửa trên của van trợt của đĩa
chia gió , van trợt sẽ nén xuống tiếp xúc với bề mặt cam phía dới . Nếu gặp bề mặt lõm
của cam van trợt sẽ bị nén xuống và gió nén đi vào van phân phối và đi đến khoang trên
của xupáp khởi động trên nắp xilanh , gió nén đẩy xupápp khởi động đi xuống mở đờng
cấp gió vào trong xilanh , gió khởi động trực sẵn tại xupáp khởi động sẽ đợc đa vào trong
xilanh ở đầu kỳ giãn nở.Khi tay khởi động ở vị trí stop , piston cảu tay điều khiển đi lên
www.maytauthuy.co.cc

1


cng ụn thi Tt Nghip mụn Diesel
mở đờng thoát gió , gió từ khoang trên của van khởi động chính sẽ thoát ra ngoài lvà van
khởi động chính đóng lại ngừng cấp gió vào động cơ . Khi van khởi động chính đóng lại
sẽ mở đờng thoát khí gió nén trong cácđờng ống sẽ thoát ra ngoài làm cho áp suất của gió
nén trong đĩa chia gió và xupáp khởi động giảm xuống không thắng đợc lợc lò xo , xupáp
khởi động đợc đóng lại . Kết thúc quá trình khởi động.
Câu 17 : Phân tích các yếu tố ảnh hởng tới chất lợng phun nhiên liệu . Nêu các phơng
pháp cải thiện chất lợng phun sơng.
1. Các yếu tố ảnh hởng đến chất lợng phun nhiên liệu bao gồm : Tính chất cảu nhiên liệu
; tình trạng của vòi phun , bơm cao áp ;vòng quay và khí nén trong xilanh
Tính chất của nhiên liệu : ảnh hởng lớn nhất tới chất lợng phun sơng là độ nhớt và sức

căng bề mặt .Do độ nhớt nó ngăn cản sự chảy rối của nhiên liệu , còn sức căng bề mặt
có xu hớng giữ nguyên tioa và các hạt đã đợc hình thành . Do vậy độ nhớt tăng thì
chiều dài chùm tia khi phun tăng lên . Cho nên đối với nhiên liệu nặng ngời ta cần phải
hâm .
Bơm cao áp . Khi áp suất phun lớn thì kích thớc các hạt nhiên liệu trong chùm tia NL
sẽ giảm đi và tốc đọ lu thông của chùm tia nhiên liệu qua lỗ vòi phun tăng lên và chùm
tia Nl tăng lên do đó khả năng hoà trộn giữa NL và không khí cũng tốt lên.
Vòi phun : các yếu tố quan trọng nhất của vòi phun là lỗ phun nhiên liệu ( độ nhọn
mép của vòi phun , độ nhám bề mặt trong của mép phun.).Khi độ nhọn của mép vồi
phun và độ nhám của cảu lỗ phun tăng lên nó làm tăng khả năng cháy rớt của Nhiên
liệu và làm cho quá trình phun tốt lên .trong vòi phun nhiên liệu theo thực nghiệm
tăng số lỗ phun và giảm đờng kính lỗ phun thì cũng làm cho khả năng phun NL tốt lên
( khi các yếu tố khác không thay đổi). Nhng nếu đờng kính lỗ phun nhỏ quá làm cho
các hạt nhiên liệu tập trung nhiều tại miệng vòi phun thiếu không khí nên cháy không
hoàn toàn .Vì vậy để lựa chọn đờng kính lỗ phun của vòi phun ngời ta dựa vào đờng
kính của xilanh và hình dạng buồng cháy .
Khí nén trong xilanh :Khi khối lơựng riêng của không khí nạp tăng lên thì nó sẽ làm
gảim đờng kính trung bình của hạt do bị xé tan lần hai dới tác dụng của khí động học.
Khi khối lợng riêng của không khí càng cao thì ảnh hởng của nó tới chùm tia nhiên
liệu càng bè ra và ngắn lại . Nếu khí nạp có độ rối càng cao thì mức độ hoà trộn càng
tốt .
Vòng quay động cơ :Khi vòng quay của động cơ tăng lên mà cá điều kiện khác nh
nahu thì mức độ rối loạn cảu không khí càng lớn do tốc độ cao nên thời gian quá trình
nén ngắn đi nên xong rối loạn của không khí vẫn đợc duy trì cho đến khi NL đợc phun
vào . Ngoài ra khi tốc độ quay cao thì áp suất phun NL lại tăng lên do đo khả năng
phun NL tốt hơn .
2. Các phơng pháp cải thiện chất lợng phun .
Không nên khai thác động cơ ở chế độ nhỏ tải.
Đảm bảo trạng thái kỹ thuật của sơmi xilanh xéc măng piston bơm cao áp , vòi
phun .

www.maytauthuy.co.cc

1