DIEÃN BIEÁN QUAÙ TRÌNH NEÙN

1.Quùa trình neùn duøng trong ñoäng cô ñoát trong duøng ñeå:

*Môû roäng phaïm vi nhieät ñoä cuûa quaù trình coâng taùc

*Ñaûm baûo thu ñöôïc trong nhöõng ñieàu kieän thöïc teá moät tæ soá giaûn nôû cho pheùp lôùn nhaát

*Taïo nhöõng ñieàu kieän caàn thieát toát nhaát cho söï chaùy cuûa hoån hôïp khí coâng taùc.

2.Dieån bieán quaù trình neùn voâ cuøng phöùc taïp vaø khoâng ngöøng thay ñoåi veà trò soá vaø chieàu höôùng truyeàn nhieät giöõa moâi chaát coâng taùc vaø lanh, giöõa boä phaän nhieân vaùch xi lieäu ñaõ boác hôi vaø boä phaän nhieân lieäu chöa boác hôi hoaëc vôùi boä phaän nhieân lieäu vöøa môùi phun vaøo xi lanh ñoäng cô.

haønh

nhieät

ñaàu *Luùc trình neùn: Ta < to trb cuûa caùc chi tieát cuûa lanh – nhoùm xi piston  giai ñoaïn ñaàu QTNeùn coù söï truyeàn töø vaùch xi lanh vaø caùc chi tieát noùng truyeàn cho moâi chaát. Ñöôøng cong dieån ra töông ñoái doác (a -2) vaø chæ soá ña bieán cao hôn chæ soá ñoaïn nhieät (a –1) : (n’1>K’1)

*Piston tieáp tuïc ñi leân (ÑCD  ÑCT), to moâi chaát coâng taùc taêng leân vaø söï trao ñoåi nhieät giöõa khí naïp vôùi vaùch giaûm do hieäu soá to giöõa chuùng nhoû vaø chæ soá ña bieán n’1 coù trò soá gaàn gioáng trò soá chæ soá neùn ñoïan nhieät (2 3)

*Trong moät vaøi thôøi ñieåm naøo ñoù, to moâi chaát coâng taùc = to trb cuûa vaùch xi lanh  xuaát hieän quaù trình ñoaïn nhieät (ñieåm töùc thôøi 3): n’1 = K’1

*Tieáp tuïc neùn to cuûa khí naïp > to trb cuûa vaùch xi lanh  moâi chaát ñöôïc laøm maùt, n’1

2. Tính chæ soá neùn ña bieán trung bình ( n1): 2.1.Tìm n1 treân ñoà thò : ( H.2)

2.2. Tính theo caùc coâng thöùc sau : 2.2.1. n1 –1= 8314/[ a’V + (b/2)* Ta*(en1-1+1)]

(1) [n1] = [1,341,39], haïn höõu: n1=1,41. Choïn n1, theá vaøo(1) hai veá phaûi caân baèng nhau.

2.2.2.Theo giaùo sö Petrov: ôû(n=3000-3200v/p),

môû hoaøn toaøn caùnh böôùm ga, ta coù: n1=1,41-(100/n). Vôùi n=soá voøng quay truïc khuyûu.

tc] ,

2.2.3. K1= 1+[8,314/(mCv)to

K1= 1+[(log Tc – log Ta)/(log e)]

-0,04 , Diesel:

+0,02 - 0,02

n1= K1

Xaêng: n1= K1 Choïn Tc tính K1. Xaêng: [Tc]=[600 - 800]0K . Diesel: [Tc]=[700900]0K.

n1 (1)

n1 = PcVc

3.PC,TC *Phöông trình ña bieán: PaVa *Phöông trình traïng thaùi taïi a : PaVa = 8314 MaTa (2)

*Phöông trình traïng thaùi taïi c: PcVc = 8314 McTc (3)

Trong ñoù: * Pa,Va,Ta = Aùp suaát (N/m2),theå tích (m3), nhieät ñoä (oK) cuûa MCCT ôû ñaàu QTNeùn

*Ma, Mc = soá Kmole MCCT ôû ñaàu vaø cuoái QTNeùn (neáu khoâng keå söï roø ræ cuûa MCCT qua segments, … thì Ma = Mc)

3. Nhieät ñoä cuoái quaù trình neùn Tc:

Tc = Ta* en1-1

4. Aùp suaát cuoái quaù trình neùn Pc :

Pc = Pa*en1

*Xaêng:[Pc]=[0,9-2,0]MN/m2 . *Diesel:[Pc]=[3,5-5,5]MN/m2 , taêng aùp coù =12-13 : [Pc]=[4,07,5]MN/m2 II.CAÂN BAÈNG NHIEÄT CUÛA QUAÙ TRÌNH NEÙN

II.1.Coâng Lac:

(J)

Coâng tuyeät ñoái giöûa 02 ñieåm a & c cuûa quaù trình baèng: Lac =(1/n1-1).(PaVa - PcVc) Lac =[1/(n1-1).TK].(PKVh(1+gr).hn.Ta (en1-1 - 1) (J)

II.2. Caân baèng nhieät cuûa quaù trình neùn: Qac = Lac + Uc - Ua

Theo ñònh luaät moät cuûa nhieät ñoäng hoïc, caân baèng nhieät cuûa quaù trình neùn ñöôïc xaùc laäp theo phöông trình: Qac = Lac + Uc – Ua. (1) Trong ñoù:

Qa = Nhieät löôïng truyeàn cho moâi chaát coâng taùc trong quaù trình neùn.

Uc vaø Ua = Noäi naêng cuûa moâi chaát coâng taùc taïi caùc ñieåm c vaø a töông öùng.

Uc = Mc(mCv’)tbc. Tc + Ma(mCv’)tbc. Tc. Giaû thuyeát Mc = Ma= M1(1+gr).

Ua = Ma(mCv’)tbc. Ta.

Thay taát caû vaøo (1) vaø bieán ñoåi:

Qac/[M1(1+gr).Ta(en1-1-1)] = a’v + [(b/2). Ta(en1-1+1) –8314(n1 – 1)].

III. TYÛ NHIEÄT MOLE TRUNG BÌNH ÔÛ CUOÁI QUAÙ

TRÌNH NEÙN.

1. Tyû nhieät mole ñaúng tích trung bình khí naïp môùi:

tc (tra baûng 1-6).

(mCv)to

2. Tyû nhieät mole ñaúng tích trung bình khí

soùt:

tc. Töø a vaø Tc tra baûng (1-7, 1-8).

(mCv”)to

3. Tyû nhieät mole ñaúng tích trung bình ôû cuoái quaù trình

neùn:

tc + gr

(mCv’)tbc = (mCv’)to

tc = [1/(1+gr)][ (mCv)to

tc] (KJ/Kmole.ñoä)

(mCv”)to

IV.VAÁN ÑEÀ CHOÏN TYÛ SOÁ NEÙN ÑOÄNG CÔ

IV.1.Theo loaïi ñoäng cô: Cô sôû choïn phuï thuoäc vaøo ñoäng cô, phuï thuoäc vaøo söï hình thaønh hoãn hôïp.

IV.1.1. ÑOÄNG CÔ XAÊNG:

Hình thaønh hoãn hôïp töø beân ngoaøi baèng moät thieát bò goïi laø BCHK. Nhieät ñoä Tc = (700-750)0K. Choïn tæ soá neùn sao cho ñoäng cô laøm vieäc eâm, ñaëc tröng baèng tæ soá taêng aùp suaát: (p/j) = [0,1-0,3} MN/m2.ñoä.

Choïn tæ soá neùn sao cho:

laøm vieäc khoâng xaûy ra hieän

Khi töôïng kích noå: boá trí bougie toát.

Keát caáu buoàng chaùy hôïp lyù: Buoàng chaùy caøng nhoû caøng toát, khoâng coù nhöõng ngoùc ngaùch trong buoàng chaùy, chuù yù kích noå.

IV.1.2. ÑOÄNG CÔ DIESEL:

Tc > (800-900) 0K (do hoãn hôïp töï chaùy neân caàn nhieät ñoä cao).

Choïn tæ soá neùn sao cho :

Ñoäng cô laøm vieäc eâm, ñaëc tröng baèng tæ soá taêng aùp suaát: (p/j) = [0,2-0,6} MN/m2.ñoä.

Keát caáu buoàng chaùy hôïp lyù:Buoàng chaùy ngaên caùch tieáp xuùc nöôùc laøm maùt nhieàu hôn, kim phun moät loã tia, aùp suaát phun nhoû vì vaäy yeâu caàu tæ soá neùn lôùn ñeå xeù nhoû nhieân lieäu. Moät soá xe du lòch duøng buoàng chaùy ngaên caùch, tæ soá neùn phaûi nhoû ñeå ñaûm baûo tính eâm dòu vaø taêng tuoåi thoï ñoäng cô.

IV.2. Tæ soá neùn laø moät thoâng soá nhieät ñoäng quan troïng, noù aûnh höôûng raát nhieàu ñeán caùc chæ tieâu kinh teá vaø coâng suaát ñoäng cô.

Veà maët lyù thuyeát taêng tæ soá neùn seõ taêng coâng suaát vaø tính kinh teá cuûa ñoäng cô taêng. Nhöng trong thöïc teá taêng tæ soá neùn seõ taêng toån thaát cô giôùi, vì vaäy taêng tæ soá neùn cho coù lôïi phaûi naèm trong phaïm vi nhaát ñònh.

IV.2.1. Ñoäng cô xaêng: giôùi haïn treân cuûa tæ soá neùn ñöôïc qui ñònh bôûi hieän töôïng kích noå vaø phuï thuoäc vaøo tính choáng kích noå cuûa nhieân lieäu maø ñaëc tröng baèng trò soá octanne. Trong nhöõng ñieàu kieän nhö nhau, tæ soá neùn taêng moät ñôn vò thì trò soá octanne taêng (10-12) ñôn vò.

IV.2.2. Taêng n daãn ñeán thôøi gian taùc ñoäng cuûa nhieät ñoä vaø aùp suaát tôùi moâi chaát coâng taùc caøng giaõm vaø toác ñoä chaùy taêng, löôïng khí soùt taêng. Keát quaû: taêng n kích noå giaûm, tæ soá neùn coù theå taêng ñoâi chuùt. Do ñoù ñoäng cô cao toác coù tæ soá neùn cao hôn ñoäng cô thaáp toác.

IV.2.3. Khi giaûm taûi, löôïng khí soùt giaûm, möùc ñoä saáy noùng khí naïp giaûm, kích noå giaûm. Do ñoù ñoäng cô laøm vieäc ôû cheá ñoä phuï taûi nhoû tæ soá neùn choïn cao hôn so vôùi ñoäng cô thöôøng laøm vieäc ôû cheá ñoä toaøn taûi. Vì vaäy tæ soá neùn xe du lòch cao hôn so vôùi xe taûi.

IV.2.4. Neáu thay boä cheá hoøa khí baèng heä thoáng phun xaêng thì taêng tæ soá neùn nhieàu hôn. Caùch naøy cho pheùp taêng tæ soá neùn töø 5,8 leân 8,6 maø khoâng caàn phaûi thay ñoåi loaïi nhieân lieäu.

lanh vaø ñænh IV.2.5. Nhieät ñoä vaùch xi piston aûnh höôûng raát nhieàu ñeán kích noå ñoäng cô (taêng nhieät ñoä naøy seõ laøm taêng kích noå), do ñoù ñoäng cô laøm maùt baèng gioù coù tæ soá neùn nhoû hôn ñoäng cô laøm maùt baèng nöôùc.

IV.2.6.Hình daïng vaø kích thöôùc buoàng chaùy

Hình daïng vaø kích thöôùc buoàng chaùy aûnh höôûng raát lôùn ñeán tæ soá neùn. Giaûm ñöôøng kính xi lanh, giaûm haønh trình maøn löûa ñi töø bougie ñeán nhöõng nôi xa nhaät trong buoàng chaùy, giaûm thôøi gian lan traøn maøn löûa trong theå tích buoàng chaùy, giaûm kích noå, tæ soá neùn taêng.

IV.2.7. Neáu söû duïng vaät lieäu môùi ñeå cheá taïo piston, xi lanh, culasse thì coù theå cho pheùp taêng tæ soá neùn.

IV.2.8.Supap thaûi bò noùng nhaát, giaûm nhieät ñoä supap thaûi seõ taêng tæ soá neùn.

ÑOÄNG CÔ OÂ TOÂ MAÙY KEÙO: Xaêng: tæ soá neùn e = 6 -12.

Diesel buoàng chaùy thoáng nhaát: tæ soá neùn e = 13 -16. Diesel buoàng chaùy phuï: tæ soá neùn e = 17 -20.

ÑOÄNG CÔ DIESEL TAØU HOÛA, TAØU THUÛY, TÆNH TAÏI:

Thaáp toác: tæ soá neùn e = 12 -14. Trung bình toác: tæ soá neùn e = 14 -15. Cao toác: tæ soá neùn e = 14 -18.

Cao toác taêng aùp: tæ soá neùn e = 12 -14.

V. NHÖÕNG NHAÂN TOÁ AÛNH HÖÔÛNG ÑEÁN CHÆ SOÁ NEÙN ÑA BIEÁN TRUNG BÌNH n1:

1.Soá voøng quay truïc khuyûu n:

PaVan1 = Pc Vcn1 . Vaäy Pc = Pa. en1

PaVan’1 = Pc’ Vc’n’1 . Vaäy Pc’ = Pa. en’1. Pc’ > Pc, do ñoù n’1 > n1. Ñöôøng cong n1 caøng doác thì n1 caøng lôùn. Vaäy: moâi chaát maát nhieät n1 giaûm, moâi chaát nhaän nhieät n1 taêng.

Khi n taêng seõ laøm cho soá chu trình trong moät thôøi gian taêng, traïng thaùi nhieät cuûa ñoäng cô taêng, caáp nhieät cho moâi chaát taêng, do ñoù n1 taêng.

lanh giaûm, söï

Maët khaùc, khi n taêng seõ laøm cho thôøi gian tieáp xuùc giöûa moâi chaát coâng taùc vôùi loït khí giöûa khe hôû xi segments giaûm, moâi chaát ít maát nhieät, n1 taêng.

Toùm laïi: khi n taêng, n1 taêng.

2. Phuï taûi cuûa ñoäng cô:

Khi taêng taûi, nhieät ñoä caùc chi tieát taêng, nhieät löôïng caáp cho moâi chaát coâng taùc ôû ñaàu quaù trình neùn taêng vaø nhieät löôïng toûa ra cuûa moâi chaát coâng taùc ôû cuoái quaù trình neùn giaûm, n1 taêng. Tuy nhieân khi taûi taêng, söï loït khí taêng, löôïng nhieät ra xi lanh nhieàu, moâi chaát maát nhieät taêng, do ñoù n1 giaûm. Taùc ñoäng toång coäng: Khi taêng taûi n1 taêng, khi giaûm taûi n1 giaûm.

3. Tình traïng kyõ thuaät cuûa ñoäng cô:

Khi nhoùm piston xi lanh bò moøn, söï loït khí taêng, laøm cho moâi chaát maát nhieät, n1 giaûm.

Muoäi than nhieàu hoaëc caën trong nöôùc laøm maùt baùm nhieàu xung quanh loøng xi lanh ñoäng cô laøm cho moâi chaát maát nhieät ít, n1 taêng.

Taát caû caùc bieän phaùp laøm giaûm nhieät ñoä trung bình cuûa xi lanh ñoäng cô (vd: laøm taêng theâm möùc ñoä tuaàn hoaøn cuûa nöôùc laøm maùt) seõ laøm n1 giaûm.

Khi taêng tæ soá neùn seõ laøm cho hieän töôïng loït khí taêng, n1 giaûm.

4.Kích thöôùc xi lanh:

Neáu cuøng moät dung tích coâng taùc ñoäng cô, taêng S/D seõ laøm n1 giaûm vaø ngöôïc laïi.

5.Ñoäng cô laøm vieäc khoâng oån ñònh:

Ñoäng cô laøm vieäc khoâng oån ñònh, neáu taêng taûi hoaëc taêng n seõ daãn ñeán n1 giaûm so vôùi trò soá töông öùng vôùi cheá ñoä laøm vieäc oån ñònh.