ĐẶC TÍNH ĐỘNG CƠ DIESEL TÀU THỦY

CHƯƠNG 6
đặC TíNH ĐộNG CƠ DIESL TàU THủY.

6.1 Đặc tính ngoài.
6.2 Đặc tính phụ tải.
6.3 Đặc tính chân vịt.

05/14/16

Editor: Nguyen trung Cuong

1


CHƯƠNG 6
đặC TíNH ĐộNG CƠ DIESL TàU THủY.
Đặc

tính động cơ là mối quan hệ giữa các chỉ tiêu kinh tế
kỹ thuật của động cơ với các thông số công tác của nó.
Có rất nhiều thông số đặc trưng cho chế độ công tác của
động cơ, nhưng người ta thường chọn thông số độc lập làm
biến số khi xây dựng đặc tính cho động cơ.
Các thông số độc lập thường được chọn là vòng quay [v/p
- rpm]
Phụ
05/14/16
Editor: Nguyen trung Cuong
2
tải

CHƯƠNG 6
đặC TíNH ĐộNG CƠ DIESL TàU THủY
Đặc

trưng cho phụ tải của động cơ là lượng nhiên liệu cấp
vào xi lanh trong một chu trình.
Ngoài ra, có thể dùng chỉ số thanh răng bơm cao áp h a,
hoặc áp suất có ích bình quân pe để đặc trưng cho phụ tải
của động cơ.

05/14/16

Editor: Nguyen trung Cuong

3


CHƯƠNG 6
đặC TíNH ĐộNG CƠ DIESL TàU THủY.

1.
2.
3.
4.
5.

Tuỳ theo cách lựa chọn biến số và điều kiện xây
dựng, người ta có rất nhiều các loại đặc tính khác
nhau:

Đặc tính phụ tải.
Đặc tính ngoài.
Đặc tính động cơ lai chân vịt.
Đặc tính điều tốc.
Đặc tính tổng hợp, . .

05/14/16

Editor: Nguyen trung Cuong

4


6.1 Đặc tính ngoài.




6.1.1 Khái niệm.
Đặc tính ngoài của động cơ là mối quan hệ giữa
các thông số cơ bản của động cơ: công suất, mô
men, suất tiêu hao nhiên liệu, với tốc độ
quay của động cơ, khi lượng nhiên liệu cung
cấp cho chu trình không đổi.
Các biểu thức dùng để phân tích các đặc tính
ngoài là các công thức về công suất, mô men,
áp suất có ích bình quân:

05/14/16

Editor: Nguyen trung Cuo
ng

5


6.1 §Æc tÝnh ngoµi.
QH
1
Ne =
Vs
ρ kη nη iη m ni
30Z αL0

QH
1
M e=
Vs
ρ kη nη iη m i
πZ αL0

QH
Pe =
ρ kη nη iη m
αL0

05/14/16

Editor: Nguyen trung Cuo
ng

6


6.1 Đặc tính ngoài.
Đối với mỗi loại động cơ, dùng một loại nhiên liệu
thì: Vs, QH, L0, i, Z là hằng số, vì vậy:
Q
1
Ne =
Vs H k n i m ni
30Z L0



QH
1
M e=
Vs
k n i m i
Z L0

QH
Pe =
k n i m
L0
05/14/16

i
N e = A1 n m n k

M e = A2 n

i
m k


i
Pe = A3 n m k


Editor: Nguyen trung Cuo
ng

7


6.1 Đặc tính ngoài.






Từ các công tức trên ta thấy:

Ne là hàm bậc nhất đối với n, còn Me, Pe không
phụ thuộc vào n.
Nhưng trên thực tế các thông số: n, , i, m,
k phụ thuộc vào n,
Do đó đặc tính của công suất, mô men, áp suất
có ích trung bình là các đường cong.

05/14/16

Editor: Nguyen trung Cuo
ng

8


6.1.2 Sự thay đổi của các chỉ tiêu kinh tế, năng lượng .
Sự biến thiên của các chỉ tiêu kinh tế, năng lượng của
động cơ tăng áp và không tăng áp có sự khác nhau.
6.1.2.1 Động cơ bốn kỳ không tăng áp.
V0
a. Hệ số nạp.
n =
Vs




Giá trị của hệ số nạp phụ thuộc vào lượng không khí
thực tế nạp vào xylanh.
Giá trị này phụ thuộc vào p ở tiết diện của xupáp nạp

05/14/16

Editor: Nguyen trung Cuo
ng

9


6.1.2 Sự thay đổi của các chỉ tiêu kinh tế, năng lượng .


P=f(v2), do đó khi n tăng
thì



v tăng theo,
Tổn thất cục bộ P tăng
Lượng không khí nạp vào
xylanh giảm






V0
n =
Vs
n

gi,
ge,
i ,
e

Kết luận: khi tăng n thì n
giảm .
05/14/16

Editor: Nguyen trung Cuo
ng

n

nmin

nmax

10

n


6.1.2 Sự thay đổi của các chỉ tiêu kinh tế, năng lượng .
b.

Hệ số dư lượng không khí.
Vs n k
=
g c L0

Trong trường hợp này g, L0,
Vs=const,nên n k
=K





n
gi,
ge,
i ,
e



c

Khi tăng n thì
k, n,c đều giảm nhưng c
giảm nhanh hơn
Kết luận: khi n tăng, gần
như không thauy đổi.

05/14/16

n

Editor: Nguyen trung Cuo
ng

nmin

nmax

11

n


6.1.2 Sự thay đổi của các chỉ tiêu kinh tế, năng lượng .
c.









Hiệu suất chỉ thị.
Khi n tăng:
Chất lượng phun sương của nhiên
liệu tăng (do áp suất phun tăng).
gần như không thay đổi.
Thời gian để thực hiện quá trình

cháy giảm.
Góc phun sớm không đổi.
Kết luận: khi n tăng thì i giảm
rất ít.

05/14/16

n
gi,
ge,
i ,
e

Editor: Nguyen trung Cuo
ng

n
i


nmin

nmax

12

n


6.1.2 Sự thay đổi của các chỉ tiêu kinh tế, năng lượng .

d.

Hiệu suất cơ giới.
pe pi p m
pm
m =
=
= 1
pi
pi
pi






Khi n tăng
pm tăng.

n
gi,
ge,
i ,
e

n
i
m

pi không đổi.
Kết luận: khi n tăng m
giảm.

05/14/16

Editor: Nguyen trung Cuo
ng

nmin

nmax

13

n


6.1.2 Sự thay đổi của các chỉ tiêu kinh tế, năng lượng .
e.

Suất tiêu hao nhiên liệu chỉ
thị.
632,3 N i
i =
Gnl QH

m
c
n
i
e
ge
gi


Thay Gnl=giNi vào công thức trên ta
có:
i =



n
gi,
ge,
i ,
e

632,3N i
1
=A
g i N i QH
gi

Kết luận:gi biến đổi tỷ lệ nghịch với
i

05/14/16

Editor: Nguyen trung Cuo
ng

nmin

nmax

14

n


6.1.2 Sự thay đổi của các chỉ tiêu kinh tế, năng lượng .


Trên cơ sơ phân tích trên chúng ta xây dựng được dạng đặc
tính ngoài của động cơ bốn kỳ không tăng áp như sau
pe

n
gi,
ge,
i ,
e

N

c

n
i
e
ge
gi


Ne

n
nmin

Nm

nmax

Đặc tính ngoài giới hạn (ha=hmã)
Đặc tính ngoài nhả khói đen (ha>100%).
Đặc tính ngoài định mức (ha=100%)

05/14/16

nmin

nmax

n

Đặc tính ngoài khai thác(ha=85%)
Đặc tính ngoài bộ phận (ha<85%)

Editor: Nguyen trung Cuo
ng

15


6.1.2 Sự thay đổi của các chỉ tiêu kinh tế, năng lượng .
6.1.2.2 Động cơ bốn kỳ, hai kỳ có tăng áp.
V0
a. Hệ số nạp.
n =
Vs







Giá trị của hệ số nạp phụ thuộc vào lượng không khí
thực tế nạp vào xylanh.
Giá trị này phụ thuộc vào tổn thất áp suất p ở tiết diện
của xupáp, hoặc cửa nạp
Khi n tăng, tốc độ dòng khí nạp vào xylanh v tăng.
p=f(v ) cũng tăng
2

05/14/16

Editor: Nguyen trung Cuo
ng

16


6.1.2 Sự thay đổi của các chỉ tiêu kinh tế, năng lượng .






Nhưng, áp suất gió tăng áp
cũng tăng do tốc độ tua bin
tăng khi tốc độ động cơ tăng.
Lượng không khí nạp vào
xylanh giảm it hơn so với
động cơ không tăng áp.
Kết luận: n giảm khi tăng
n, nhưng giảm ít hơn so với
động cơ không tăng áp.
05/14/16

ge
gi
n

Editor: Nguyen trung Cuo
ng

n

nmin

nmax

17

n


6.1.2 Sự thay đổi của các chỉ tiêu kinh tế, năng lượng .
b.

Hệ số dư lượng không khí.

Vs n k
=
g c L0






ge
gi
n

c
nn


Khi tăng n thì

n,c đều giảm, nhưng c
giảm nhanh hơn và k tăng
do tốc độ tua bin tăng.

nmin

nmax

Kết luận: khi n tăng, tăng
tuy không nhiều lắm.

05/14/16

Editor: Nguyen trung Cuo
ng

18

n


6.1.2 Sự thay đổi của các chỉ tiêu kinh tế, năng lượng .
c.

Hiệu suất chỉ thị.
Khi n tăng:
Chất lượng phun sương của nhiên liệu
tăng (do áp suất phun tăng).
tăng.
Thời gian để thực hiện quá trình cháy
giảm.
Góc phun sớm không đổi.
Kết luận: khi n tăng thì i giảm it
hơn so với động cơ không tăng áp.
05/14/16

ge
gi
n

Editor: Nguyen trung Cuo
ng

cc
nn
i

nmin

nmax

19

n


6.1.2 Sự thay đổi của các chỉ tiêu kinh tế, năng lượng .
d.

Hiệu suất cơ giới.
m =






p e pi p m
p
=
= 1 m
pi
pi
pi

ge
gi
n

Khi n tăng
pm tăng.
pi không đổi.
Kết luận: khi n tăng m giảm.

05/14/16

Editor: Nguyen trung Cuo
ng

cc
nn
i i


m

nmin

nmax

20

n

6.1.2 Sự thay đổi của các chỉ tiêu kinh tế, năng lượng .
e.

Suất tiêu hao nhiên liệu chỉ thị.
632,3 N i
i =
Gnl QH





Thay Gnl=gi.Ni vào công thức trên ta
có:
632,3 N i
1
i =
=A
g i N i QH
gi

ge
gi
n

Kết luận:gi biến đổi tỷ lệ nghịch với
i

05/14/16

Editor: Nguyen trung Cuo
ng

c
n
i
e
e
g
gi

m

nmin

nmax

21

n


6.1.2 Sự thay đổi của các chỉ tiêu kinh tế, năng lượng .
Trên cơ sơ phân tích trên chúng ta xây dựng được dạng đặc tính
ngoài của động cơ bốn kỳ, hai kỳ tăng áp như sau
pe
ge
gi
n

N

m

Ne

nmin

Nm

nmax n

Đặc tính ngoài giới hạn (ha=hmax)
Đặc tính ngoài nhả khói đen (ha>100%).
Đặc tính ngoài định mức (ha=100%)

05/14/16

nmin

nmax

n

c
n
i
e
ge
gi

Đặc tính ngoài khai thác(ha=85%)
Đặc tính ngoài bộ phận (ha<85%)

Editor: Nguyen trung Cuo
ng

22


6.1.2 Sự thay đổi của các chỉ tiêu kinh tế, năng lượng .
So sánh sự thay đổi các chỉ tiêu kinh tế năng lượng giữa động cơ
không tăng áp và động cơ có tăng áp
n
gi,
ge,
i,
e

nmin

nmax

n

Động cơ không tăng áp

05/14/16

c
n
i
e
ge
gi


ge
gi
n

m

nmin

nmax

Động cơ tăng áp

Editor: Nguyen trung Cuo
ng

23

n

c
n
i

e
ge
gi



6.2 Đặc tính phụ tải.
7.2.1 Khái niệm.

Đặc tính phụ tải của động cơ là mối quan hệ giữa các
thông số cơ bản của động cơ: Ne, ge, e,i, với phụ tải
của động cơ khi tốc độ quay của động cơ không thay đổi.

Chúng ta thấy các động cơ diesel lai máy phát điện, động
cơ diesel lai chân vịt khi làm việc ổn định đều làm việc
với đặc tính phụ tải.

05/14/16

Editor: Nguyen trung Cuo
ng

24


6.2 Đặc tính phụ tải.
7.2.1 Khái niệm.

Nghiên cứu những quy luật thay đổi của đặc tính phụ tải
cho phép chúng ta đánh giá:

Tính kinh tế,
Kỹ thuật
Những đặc điểm làm việc của động cơ ở tất cả các chế độ
phụ tải của động cơ, từ chế độ không tải đến chế độ tải
định mức.
05/14/16

Editor: Nguyen trung Cuo
ng

25