Tiểu luận động cơ đốt trong nâng cao quá trình trao đổi khí

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP HCM
KHOA KỸ THUẬT GIAO THÔNG

TIỂU LUẬN MÔN HỌC
ĐÔNG CƠ ĐỐT TRONG NÂNG CAO
ĐỀ TÀI

INTERNAL COMBUSTION ENGINE
FUNDAMENTALS
(CHƯƠNG 6: QUÁ TRÌNH TRAO ĐỔI KHÍ)

GVHD: PGS.TS PHẠM XUÂN MAI
HVTH: VÕ VĂN QUỐC
MSHV: 01307723
LỚP: CH ÔTÔ 2007


QÚA TRÌNH TRAO ĐỔI KHÍ

NỘI DUNG TIỂU LUẬN
 CHƯƠNG

6: QUÁ TRÌNH TRAO ĐỔI KHÍ

6.1 QUÁ TRÌNH NẠP VÀ THẢI TRONG CHU TRÌNH 4 KỲ
6.2 HIỆU SUẤT THỂ TÍCH
6.3 DỊNG KHÍ QUA CÁC VAN
6.4 PHẨN KHÍ DƯ.
6.5 TỐC ĐỘ DỊNG KHÍ THẢI VÀ SỰ BIẾN THIÊN NHIỆT ĐỘ
6.6 SỰ QUÉT KHÍ TRONG ĐỘNG CƠ HAI KỲ

6.7 DÒNG CHẢY XUYÊN QUA CÁC CỬA

 CƠ CẤU PHÂN PHỐI KHÍ THÔNG MINH
(VVTI)
1. Tổng quan:
2. Cấu tạo:
•
2.1. Bộ điều khiển VVT-i:
•
2.2. Van dầu điều khiển trục cam:


QÚA TRÌNH TRAO ĐỔI KHÍ

6.1 QUÁ TRÌNH NẠP VÀ THẢI TRONG CHU
TRÌNH 4 KỲ

h 6-1: Quá trình nạp và thảy
Hình
cho
6-2: Quá trình nạp và thảy của
g cơ bốn kỳ đánh lửa cưỡng bức
cơ bốn kỳ dùng turbo tăng áp


QÚA TRÌNH TRAO ĐỔI KHÍ

6.2 HIỆU SUẤT THỂ TÍCH

át thể tích thì được sử dụng như một dụng cụ đo tổng

u suất của một động cơ bốn kỳ và các hệ thống
như là một thiết bị bơm khí. Nó được xác định :


QÚA TRÌNH TRAO ĐỔI KHÍ

6.2.1 Các ảnh hưởng thuận nghịch

: nh hưởng của nhiên liệu (hơi)
Hình
6-4 :nh hưởng của tỷ số áp su
ộtphần áp suất không khí
trong
thảy trên áp suất nạp trong chu trình
ình nạp
thực của hiệu suất thể tích.


QÚA TRÌNH TRAO ĐỔI KHÍ

6.2.2 Kết hợp các ảnh hưởng
thuận nghịch và khí động học

5: Tổn thất áp suất trong hệ
Hình
thống
6-6:nạp
p suất cổ gốp thảy như mo
t động cơ đáánh lửa cưỡng Chức
bức bốn

năng
kỳ của tải và tốcđộ,động c
o dưới điều kiện dịng khơnglửa
đổi. cưỡng bức bốn xylanh chu trình boá


QÚA TRÌNH TRAO ĐỔI KHÍ

6.2.3- Sự thay đổi vận tốc và van

6-8: Hiệu suất thể tích chống lạiHình
tốc độ
6-9: Ảnh hưởng vào hiệu suất thể t
ơng trung bình cho một động cơ diesel
của phenomena khác mà ảnh hưởng tốc
rực tiếp bốn xylanh và động cơ đánh
dịnglửa
khí như một chức năng của tốc độ
cưởng bức 6 xylanh.
Solid line is final versus speed curve.


QÚA TRÌNH TRAO ĐỔI KHÍ

6.2.3- Sự thay đổi vận tốc và van

Hình 6-10: Ảnh hưởng của chiều dài ống dẫn trên
hiệu suất thể tích chống lại tốc độ cho động cơ
đánh lửa cưỡng bức bốnxylanh 2.3lít

QÚA TRÌNH TRAO ĐỔI KHÍ

6.2.3 Sự thay đổi vận tốc tốc và van

Hình 6-11: Ảnh hưởng của (a) sự cân cam và (b) khoảng nâng xuppap trên hiệu suất thể
tích chống lại những đường cong tốc độ. Động cơ đánh lửa cưởng bức bốn xylanh
dung tích 1.6lít lúc bướm ga mở hoàn toàn, các điều kiện đốt cháy, (A/F)=13 MBT
thời điểm đánh lửa, số lần mở van nạp trước điểm chết trên, và đóng sau điểm chết
dưới, mở van xả trước điểm chết dưới và đóng sau điểm chết trên


QÚA TRÌNH TRAO ĐỔI KHÍ

6.3 DỊNG KHÍ QUA CÁC VAN
Van, hay van và cửa, thông thường là quan trọng nhất đến sự hạn chế luồng trong hệ thống nạp và xả của
những động cơ 4 thì. Những đặc trưng của các luồng khí xuyên qua những van đĩa bây giờ sẽ được xem lại:
6.3.1 Thời điểm nâng và hình dạng van đĩa
6.3.2 Dòng R và hệ số thải.


QÚA TRÌNH TRAO ĐỔI KHÍ

6.3.1 Thời điểm nâng và hình dạng van đĩa

Hình 6-12 : Thước đo danh nghĩa dạng hình học của đế van.


QÚA TRÌNH TRAO ĐỔI KHÍ

6.3.1 Thời điểm nâng và hình dạng van đĩa

• Hình 6-14: (a) biểu đồ loại van định thời cho động cơ đánh lửa cưỡng bức bốn
xylanh 2.2lit. (b) biểu đồ chỉ ba giai đoạn của sự nâng van. (c) đường cong nâng
van và góc trùng điệp của vùng mở van thải và van nạp


QÚA TRÌNH TRAO ĐỔI KHÍ

6.3.2 Dịng R và hệ số thải.

Hình 6-16: Hệ số xả của loại van nạp hình đĩa tiêu biểu (ảnh
hưởng vùng dòng/ vùng ngăn cách van) như một chức năng
của khoảng nâng xuppap. Những đoạn khác tương ứng tới
những chế độ luồng được chỉ


QÚA TRÌNH TRAO ĐỔI KHÍ

6.3.2 Dịng R và hệ số thải

Hình 6-17:Dạng dịng chảy xun qua van xả tại các khoảng nâng
thấp và cao. Tại những khoảng nâng cao, Lv/Dv ≥ 0.2 sự đức
đoạn của luồng giảm bớt hệ số xả. (tại Lv/Dv = 0.25 diện tích ảnh
hưởng là khoảng 90 phần trăm vùng hình học tối thiểu. Cho L v/Dv < 0.2
nó khoảng 95 phần trăm) sự thiết kế cửa quét ảnh hưởng đáng kể đến
CD ở những khoảng nâng xuppap cao, như chỉ báo theo số liệu từ
nhữngthiết kế bốn cửa quét trong hình 6-18. Những thiết kế tốt có
thể tiếp cận các hiệu suất riêng biệt.

QÚA TRÌNH TRAO ĐỔI KHÍ

6.4 Phần nhỏ khí dư.
Hình 6-19:
Phần nhỏ khí dư cho
2lít bốn xylanh động cơ
đánh lửa cưỡng bức
như một chức năng của
áp suất ống góp nạp cho
một phạm vi các tốc độ,
những hệ số nén, và
van gối lên nhau: cũng
như một chức năng của
tỷ lệ khơng khí/nhiên
liệu cho một phạm vi
của những hiệu suất thể
tích


QÚA TRÌNH TRAO ĐỔI KHÍ

6.5 TỐC ĐỘ DỊNG KHÍ THẢI VÀ SỰ BIẾN THIÊN NHIỆT ĐỘ
Hình 6-21.
Đo áp suất xy lanh Pe, được tính
tốn nhiệt độ khí trong xy lanh
Te, tốc độ dòng chảy khối
lượng me , và đo nhiệt độ khí tại
cửa thải ra Ti . Cho động cơ
đánh lửa cưỡng bức một xy

lanh. Tốc độ= 1000 v/p, imep=
414 kPa, tỷ số tương đương =
1.2, thời điểm đánh lửa = 10°
BTC, re = 7.2.


QÚA TRÌNH TRAO ĐỔI KHÍ
6.6 SỰ QT KHÍ TRONG ĐỘNG CƠ HAI KỲ
6.6.1 Các hình dạng động cơ hai kỳ


QÚA TRÌNH TRAO ĐỔI KHÍ

Hình 6-25: Q trình trao
đổi khí trong sự qt khí
một chiều chu trình hai kỳ
của động cơ diezel: (a)
Van và cửa quét và sơ đồ
thể tích áp suất, (b) áp
suất, cửa quét khí mở
vùng Asc và khoảng nâng
xuppap L0 như các chức
năng của góc quay trục
khuỷu.


QÚA TRÌNH TRAO ĐỔI KHÍ

6.6.2 Các kiểu và các thơng số qt khí.

Hình 6-26:
Những phương pháp chung của việc điều hồ sự nạp mới trong những động cơ
chu trình hai thì: bên trái, máy nén trục khuỷu; trung tâm, quạt kiểu rốt;
bên phải, máy nén ly tâm.


 sc

QÚA TRÌNH TRAO ĐỔI KHÍ

6.6.2 Các kiểu và các thơng số qt khí.

Hình 6-27
Hệ số qt khí và hệ số thải chống lại tỉ lệ phân phối khí A cho
sự thải ra hồn tồn và các kiểu hịa trộn phức tạp


QÚA TRÌNH TRAO ĐỔI KHÍ

6.6.3 Các q trình qt khí thực.


QÚA TRÌNH TRAO ĐỔI KHÍ

6.6.3 Các q trình qt khí thực.

Hình 6-30: Tỷ lệ phân phối khí A , hiệu suất thải , hiệu suất nạp Và hiệu suất quét , ở
chế độ đầy tải, trong khi những chức năng của tốc độ cho động cơ đánh lửa cưỡng bức
hai kỳ xy lanh đơn. Đường nét đậm là động cơ thải ra 147 cm3. Đường gạch gạch
vòng quét động cơ thải 246 cm3 .

QÚA TRÌNH TRAO ĐỔI KHÍ

6.7 Dịng chảy xun qua các cửa quét

Những sự đo mà xác định hình dạng của các cửa nạp và dạng hình học và sự nghiêng
cửa quét và Vùng tham khảo thích hợp nhất để ước lượng hệ số xả là vùng mở của cửa
quét Cho chiều cao hp mởít hơn (Y – r) nhưng lớn hơn r


QÚA TRÌNH TRAO ĐỔI KHÍ

6.7 Dịng chảy xun qua các cửa quét

Hiệu ứng của những sự biến
đổitrong hình học và những
điều kiện làm việc trên hệ số
xả C


QÚA TRÌNH TRAO ĐỔI KHÍ

6.7 Dịng chảy xun qua các cửa qt

Trong những cửa thốt kiểm sốt pit-tơng, góc của tia từ
một sự tăng cửa thốt có vách mỏng như được chỉ báo
trong hình. 6-35