Bài giảng Lý thuyết động cơ ô tô: Chương 4 - TS. Nguyễn Thế Trực

Việc đánh giá tính năng động cơ là một khía cạnh trọng yếu trong lĩnh vực kỹ thuật nhiệt, cung cấp cái nhìn sâu sắc về hiệu suất hoạt động của các hệ thống chuyển đổi năng lượng. Nghiên cứu này tập trung vào việc phân tích các thông số đánh giá tính năng chủ chốt, từ các chỉ số lý thuyết đến các giá trị thực tế, nhằm tối ưu hóa thiết kế và vận hành động cơ. Tầm quan trọng của việc hiểu rõ sự khác biệt giữa chu trình công tác lý tưởng và chu trình thực tế là không thể phủ nhận, đặc biệt khi áp dụng các phương pháp hiệu chỉnh để thu hẹp khoảng cách này. Mục tiêu là trang bị kiến thức nền tảng vững chắc về cách xác định và phân tích công suất động cơ, hiệu suất nhiệt và suất tiêu thụ nhiên liệu, góp phần vào sự phát triển bền vững của ngành công nghiệp ô tô và máy móc.

Sinh viên ngành kỹ thuật nhiệt, kỹ thuật ô tô, kỹ sư cơ khí và các nhà nghiên cứu trong lĩnh vực động cơ đốt trong.

Tài liệu này cung cấp một cái nhìn toàn diện về quá trình đánh giá tính năng động cơ, bắt đầu bằng việc giới thiệu các thông số đánh giá cơ bản như thông số chỉ thị và thông số có ích. Các thông số chỉ thị, bao gồm công chỉ thị, áp suất chỉ thị trung bình, công suất chỉ thị, suất tiêu thụ nhiên liệu chỉ thị và hiệu suất nhiệt chỉ thị, được suy luận trực tiếp từ đồ thị p-V của chu trình thực tế, phản ánh năng lượng chuyển hóa bên trong xylanh. Ngược lại, thông số có ích liên quan đến công suất hữu ích tại trục khuỷu, có tính đến tổn thất cơ khí và được định nghĩa thông qua công suất có ích, hiệu suất cơ khí, suất tiêu thụ nhiên liệu có ích và hiệu suất nhiệt có ích. Phần tiếp theo đi sâu vào phương pháp tính toán công chỉ thị, phân biệt rõ ràng giữa chu trình tính toán lý thuyết (như chu trình Diesel, chu trình xăng hoặc chu trình hỗn hợp) và chu trình thực tế. Các công thức chi tiết được trình bày để xác định công chỉ thị L'i dựa trên diện tích của đồ thị công lý tưởng. Một phần quan trọng của tài liệu là phân tích sự khác biệt giữa chu trình thực tế và chu trình lý tưởng, nhấn mạnh các yếu tố như thời điểm đóng mở xupap và quá trình cháy không lý tưởng. Để khắc phục những khác biệt này, các phương pháp hiệu chỉnh chu trình tính toán được giới thiệu, cho phép điều chỉnh các chu trình hỗn hợp và đẳng tích để chúng gần với chu trình thực tế hơn. Các hiệu chỉnh này liên quan đến các thông số hình học của động cơ và các điểm đặc trưng trên đồ thị p-V. Cuối cùng, khái niệm hệ số điền đầy đồ thị công (φd) được giới thiệu như một yếu tố quan trọng để chuyển đổi giữa công chỉ thị lý thuyết và công chỉ thị thực tế, mang lại giá trị ứng dụng cao trong thiết kế, phân tích và tối ưu hóa hiệu suất của động cơ đốt trong. Việc nắm vững các khái niệm và phương pháp này là then chốt để phát triển các động cơ hiệu quả và bền vững hơn.