intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

Giáo trình động cơ đốt trong 1 - Chương 13

Chia sẻ: Nguyen Nhi | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:13

Thêm vào BST
Báo xấu
91
lượt xem 19
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

TỰ ĐỘNG ĐIỀU CHỈNH SỐ VÒNG QUAY ĐỘNG CƠ I. CỞ SỞ LÝ THUYẾT Trạng thái làm việc của động cơ được đặc trưng bởi các chỉ tiêu và các thông số: công suất có ích Ne, mômen có ích Me, vận tốc góc của trục khuỷu ?, suất tiêu hao nhiên liệu có ích ge,...được gọi là các chế độ làm việc. Chế độ làm việc trên động cơ được gọi là chế độ dừng khi các chỉ tiêu và các thông số trên không thay đổi theo thời gian. Tuy nhiên, do tính chu kỳ của các...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình động cơ đốt trong 1 - Chương 13

  1. Giaùo trình Ñoäng cô ñoát trong 1 Bieân soaïn: ThS. Nguyeãn Vaên Traïng Chöông 13 TÖÏ ÑOÄNG ÑIEÀU CHÆNH SOÁ VOØNG QUAY ÑOÄNG CÔ I. CÔÛ SÔÛ LYÙ THUYEÁT Traïng thaùi laøm vieäc cuûa ñoäng cô ñöôïc ñaëc tröng bôûi caùc chæ tieâu vaø caùc thoâng soá: coâng suaát coù ích Ne, moâmen coù ích Me, vaän toác goùc cuûa truïc khuyûu ω, suaát tieâu hao nhieân lieäu coù ích ge,...ñöôïc goïi laø caùc cheá ñoä laøm vieäc. Cheá ñoä laøm vieäc treân ñoäng cô ñöôïc goïi laø cheá ñoä döøng khi caùc chæ tieâu vaø caùc thoâng soá treân khoâng thay ñoåi theo thôøi gian. Tuy nhieân, do tính chu kyø cuûa caùc quaù trình hoaït ñoäng neân coù nhöõng thoâng soá phaûi dao ñoäng xung quanh moät giaù trò trung bình naøo ñoù. Luùc aáy giaù trò trung bình ñöôïc duøng ñeå chæ giaù trò döøng cuûa thoâng soá dao ñoäng. Cheá ñoä döøng coøn ñöôïc goïi laø cheá ñoä caân baèng vì noù thoaû maõn ñöôïc ñieàu kieän caân baèng sau: Meo – Mco = 0 Trong ñoù: Meo – moâmen cuûa ñoäng cô quy veà truïc khuyûu ñoäng cô ôû cheá ñoä döøng. Mco – moâmen caûn cuûa maùy coâng taùc quy veà truïc khuyûu ñoäng cô ôû cheá ñoä döøng. Treân hình 13.1 theå hieän cho traïng thaùi laøm vieäc cuûa ñoäng cô ôû cheá ñoä laøm vieäc oån ñònh vaø khoâng oån ñònh. Treân hình veõ, caùc ñieåm B laø caùc cheá ñoä döøng vì: MeB = McB. Tuy nhieân, vì lyù do naøo ñoù (bò nhieãu ) laøm cho ωB coù theå taêng hoaëc giaûm. Neáu sau khi nhieãu, ω cöù taêng lieân tieáp hoaëc giaûm lieân tieáp daãn ñeán luùc ñoäng cô phaûi döøng laïi thì taïi B laø cheá ñoä döøng khoâng oån ñònh. Ngöôïc laïi, neáu sau khi nhieãu toác ñoä ñoäng cô laïi trôû laïi ωB thì B laø cheá ñoä döøng oån ñònh. Ñieåm B treân hình 13.1a laø cheá ñoä döøng khoâng oån ñònh vì khi coù nhieãu ωB t aêng thì momen caûn M’c lôùn hôn moâmen cuûa ñoäng cô M’e laøm giaûm toác ñoä goùc cuûa truïc khuyûu ñoäng cô trôû laïi ñieåm B (ωB). Ngöôïc laïi, neáu ωB giaûm thì moâmen cuûa ñoäng cô M’’e lôùn hôn moâmen cuûa maùy coâng taùc M’’c laøm taêng ω trôû laïi ñieåm B (ωB). Gioáng nhö vieân bi ñaët treân ñóa loõm. Ñieåm B treân hình 13.1b laø cheá ñoä laøm vieäc khoâng oån ñònh vì chæ caàn moät nhieãu nhoû seõ laøm cho toác ñoä goùc cuûa truïc khuyûu ñoäng cô thay ñoåi (ωB ≠ ωB), vaø toác ñoä cuûa ñoäng cô seõ taêng maõi hoaëc giaûm maõi ñeán khi ñoäng cô ngöøng haún (gioáng nhö vieân bi laên treân ñænh maët caàu loài). Me a) Mc b) Me Me Mc B Mc B Mc Me ω ω ωB ωB Hình 13.1. Tính oån ñònh cuûa cheá ñoä laøm vieäc treân ñoäng cô. a) Cheá ñoä laøm vieäc oån ñònh; b) Cheá ñoä laøm vieäc khoâng oån ñònh. 1 – moâmen cuûa ñoäng cô (Me); 2 – moâmen caûn cuûa maùy coâng taùc (Mc). 315
  2. Giaùo trình Ñoäng cô ñoát trong 1 Bieân soaïn: ThS. Nguyeãn Vaên Traïng I.1. Coâng Duïng Khi ñoäng cô laøm vieäc ôû cheá ñoä khoâng taûi, aùp suaát chæ thò trung bình Pi b aèng aùp suaát toån hao cô khí, ñeå giaûm tieâu hao nhieân lieäu vaø nhöõng taùc haïi khoâng toát cho ñoäng cô caàn cho ñoäng cô laøm vieäc ôû cheá ñoä toác ñoä oån ñònh nhoû nhaát. Vì vaäy cô caáu cung caáp nhieân lieäu (thanh raêng bôm cao aùp hoaëc böôùm ga) phaûi ôû vò trí cung caáp nhieân lieäu ít nhaát. Ñoái vôùi ñoäng cô xaêng, khi laøm vieäc ôû cheá ñoä khoâng taûi (ñoùng nhoû böôùm ga) thì heä soá naïp ηv vaø hieäu suaát cô giôùi ηm seõ giaûm raát nhanh, nhôø vaøo ñoù Pi cuõng giaûm nhanh theo möùc ñoä taêng cuûa n (hình 13.2a). Do ñoù ñoäng cô xaêng chaïy raát oån ñònh ôû cheá ñoä caân baèng. Baát kyø taùc duïng nhieãu naøo cuûa Pm ñeàu laøm cho ñoäng cô chaïy oån ñònh laïi cheá ñoä caân baèng cuõ. Treân ñoäng cô Diesel, khi laøm vieäc ôû cheá ñoä khoâng taûi, aùp suaát chæ thò trung bình P i taêng nhanh hôn so vôùi aùp suaát toån hao cô khí Pm khi taêng toác ñoä n (hình 13.2b). Vì ñaëc ñieåm bieán thieân cuûa Pi luùc naøy phuï thuoäc vaøo ñaëc tính toác ñoä cuûa bôm cao aùp taïi vò trí thanh raêng nhoû nhaát. Haàu heát caùc loaïi bôm cao aùp ñeàu taêng löôïng nhieân lieäu trong chu trình gct khi taêng toác ñoä ñoäng cô. Chính vì vaäy vôùi cheá ñoä döøng, chæ caàn coù nhieãu nhoû veà Pm seõ laøm cho toác ñoä ñoäng cô maát oån ñònh. Ñeå khaéc phuïc hieän töôïng treân , caàn laép boä ñieàu toác ñeå ñoäng cô Diesel coù theå laøm vieäc oån ñònh ôû cheá ñoä khoâng taûi. Sau khi laép boä ñieàu toác, ñaëc tính khoâng taûi veà Pi cuûa ñoäng cô töø ñöôøng lieàn chuyeån sang ñöôøng neùt ñöùt nhö (hình 13.2b). Luùc ñoù, neáu toác ñoä ñoäng cô taêng boä ñieàu toác seõ caét bôùt nhieân lieäu, neáu toác ñoä ñoäng cô giaûm thì boä ñieàu toác seõ caáp theâm nhieân lieäu nhôø ñoù ñöôøng Pi seõ giaûm nhanh khi taêng toác ñoä ñoäng cô n, giuùp ñoäng cô laøm vieäc oån ñònh. Pi Pi Pi Pm Pm Pm Pm Pi n, (vg/ph) n, (vg/ph) Hình 13.2. Cheá ñoä laøm vieäc khoâng taûi cuûa ñoäng cô xaêng (a) vaø ñoäng cô Diesel (b). Treân ñoäng cô Diesel coù nhieàu loaïi boä ñieàu toác khaùc nhau, nhöng baát kyø boä ñieàu toác loaïi naøo cuõng phaûi thöïc hieän toát caùc nhieäm vuï sau: - Ñieàu hoaø toác ñoä ñoäng cô duø coù taûi troïng hay khoâng coù taûi (giöõ vöõng moät toác ñoä hay trong moät phaïm vi cho pheùp tuyø theo loaïi), khi coá ñònh vò trí cô caáu cung caáp nhieân lieäu ñeàu phaûi giöõ ñöôïc toác ñoä laøm vieäc oån ñònh cho ñoäng cô. - Ñaùp öùng ñöôïc moïi vaän toác theo yeâu caàu cuûa ñoäng cô. Ví duï: luùc chaïy caàm chöøng ñoäng cô quay 500 voøng/phuùt, khi leân ga toái ña 2.000 voøng/phuùt daàu coù taûi hay khoâng taûi. - Phaûi giôùi haïn ñöôïc möùc taûi ñeå traùnh gaây hö hoûng maùy. - Phaûi töï ñoäng cuùp daàu ñeå taéc maùy khi: soá voøng quay vöôït quaù möùc aán ñònh. 316
  3. Giaùo trình Ñoäng cô ñoát trong 1 Bieân soaïn: ThS. Nguyeãn Vaên Traïng I.2. Phaân Loaïi Hieän nay coù raát nhieàu loaïi ñieàu toác. Treân ñoäng cô söû duïng loaïi ñieàu toác naøo laø tuyø thuoäc vaøo loaïi ñoäng cô, vaøo ñaëc ñieåm cuûa maùy coâng taùc vaø yeâu caàu cuûa toaøn boä thieát bò. Khi phaân loaïi caùc boä ñieàu toác ngöôøi ta caên cöù vaøo nhöõng ñaëc ñieåm sau: I.2.1. Theo tính chaát truyeàn taùc duïng, boä ñieàu toác coù 2 loaïi 1) Boä ñieàu toác taùc duïng tröïc tieáp . 2) Boä ñieàu toác taùc duïng giaùn tieáp. I.2.2. Theo vuøng bao cheá ñoä toác ñoä, coù 3 loaïi boä ñieàu toác 1) Loaïi moät cheá ñoä. 2) Loaïi hai cheá ñoä. 3) Loaïi 3 cheá ñoä. I.2.3. Theo nguyeân taéc taùc duïng cuûa phaàn töû caûm bieán, chia thaønh 4 loaïi 1) Loaïi cô khí vôùi phaàn töû caûm bieán kieåu ly taâm. 2) Loaïi aùp thaáp. 3) Loaïi thuyû löïc. 4) Loaïi cô – thuyû löïc. II. NGUYEÂN LYÙ LAØM VIEÄC CUÛA BOÄ ÑIEÀU TOÁC Boä ñieàu toác laøm vieäc döïa treân cô sôû taùc duïng cuûa caùc phaàn töû caûm bieán. Caùc phaàn töû caûm bieán coù theå laø cô khí, thuyû löïc hoaëc chaân khoâng. II.1. Boä ñieàu toác cô khí Haàu heát caùc loaïi ñieàu toác cô khí ñeàu coù 4 boä phaän chính, cuøng phoái hôïp vôùi nhau laøm vieäc. 1) Boä phaän ñoäng löïc Thanh raêng bôm cao aùp Truïc cuûa boä ñieàu toác thöôøng ñöôïc laép vôùi truïc cuûa bôm cao aùp. Coát bôm truyeàn 2 moâmen tröïc tieáp qua caùc quaû Tay ñoøn daãn ñoäng 3 vaêng. Hai quaû vaêng dang ra do 1 taùc duïng cuûa löïc ly taâm. Truïc cuûa 2) Caàn lieân laïc boä ñieàu toác Laø moät heä thoáng tay ñoøn ñaãn ñoäng, thanh keùo, truïc tay ñoøn,...lieân laïc vôùi boä phaän ñoäng Quaû vaêng löïc vaø thanh raêng ñieàu khieån löu löôïng nhieân lieäu. Hình 13.3. Sô ñoà nguyeân lyù laøm vieäc cuûa boä ñieàu toác cô khí. 3) Thanh raêng ñieàu 1 – vò trí taét maùy; 2 – cheá ñoä caàm chöøng; 3 – cheá ñoä ñaày taûi. khieån Thanh raêng ñieàu khieån ñeå ñöa löôïng nhieân lieäu vaøo nhieàu hay ít ñeán kim phun vaø ñieàu khieån 317
  4. Giaùo trình Ñoäng cô ñoát trong 1 Bieân soaïn: ThS. Nguyeãn Vaên Traïng phun vaøo xylanh tuøy theo vò trí. 4) Caùc loø xo toác ñoä Caùc loø xo ñöôïc ñaët ôû vò trí choáng laïi löïc ly taâm cuûa hai quaû taï vaø ñaåy thanh raêng veà chieàu taêng nhieân lieäu khi ñoäng cô chöa laøm vieäc. Ñoàng thôøi coù caùc vít ñieàu chænh, khaâu tröôït. Taát caû caùc cô phaän treân ñeàu ñöôïc boá trí trong boä ñieàu toác. Nguyeân lyù laøm vieäc Phaùt haønh ñoäng cô ta keùo ga theo chieàu taêng löôïng nhieân lieäu cung caáp. Qua trung gian loø xo toác ñoä, tay ñoøn, caàn lieân heä keùo thanh raêng dòch chuyeån laøm xoay vaønh raêng theo chieàu taêng nhieân lieäu, ñoäng cô phaùt haønh deã daøng. Khi ñoäng cô ñaõ vaän haønh, coát bôm quay vaø löïc ly taâm cuûa hai quaû taï bung ra ñaåy khaâu tröôït tyø leân tay ñoøn, ñieàu khieån thanh raêng veà chieàu giaûm nhieân lieäu cung caáp, toác ñoä giaûm xuoáng. Khi löïc ly taâm caân baèng vôùi loø xo, oáng tröôït seõ khoâng di chuyeån nöõa. Khi ñoäng cô ñang laøm vieäc ôû cheá ñoä oån ñònh. Ví duï taûi taêng khi xe ñang leân doác, vì taûi taêng neân toác ñoä ñoäng cô giaûm, neân löïc ly taâm cuûa hai quaû taï giaûm theo, hai quaû taï xeáp laïi, loø xo ñieàu toác thaéng löïc ly taâm neân ñaåy khaâu tröôït ñi ra, qua trung gian tay ñoøn vaø caàn ñieàu khieån keùo thanh raêng veà chieàu taêng daàu, hai quaû taï laïi bung ra caân baèng vôùi löïc loø xo ñieàu toác. Neáu ta giaûm taûi nhö xe xuoáng doác, toác ñoä ñoäng cô coù khuynh höôùng taêng leân, löïc ly taâm hai quaû taï taêng theo, hai quaû taï giang ra thaéng söùc caêng loø xo ñieàu toác, qua caàn lieân laïc keùo thanh raêng veà chieàu giaûm daàu ñeå toác ñoä giaûm laïi veà vò trí ban ñaàu, ñeán khi oån ñònh hai quaû taï ôû vò trí thaúng ñöùng, caân baèng vôùi söùc caêng loø xo ñieàu toác. Ví duï vì lyù do naøo toác ñoä ñoäng cô vöôït quaù toác ñoä giôùi haïn, luùc naøy löïc ly taâm quaû taï lôùn, hai quaû taï bung ra heát haønh trình ñeå ñaåy khaâu tröôït ra xa nhaát, qua tay ñoøn vaø caàn lieân heä ñaåy thanh raêng veà chieàu cuùp daàu, ñoäng cô ngöøng laøm vieäc. Giôùi thieäu boä ñieàu toác cô khí nhieàu cheá ñoä Boä ñieàu toác nhieàu cheá ñoä ñieàu khieån taát caû caùc cheá ñoä ñoäng cô töø luùc khôûi ñoäng vaø cho tôùi giaù trò toác ñoä cöïc ñaïi. Ngoaøi ra cuõng coù loaïi boä ñieàu toác ñieàu khieån toác ñoác ñoä ñoäng cô ôû toác ñoä caàm chöøng vaø cöïc ñaïi, ñieàu naøy caàn thieát ñoái vôùi nhöõng tröôøng hôïp caù bieät khi nhöõng heä thoáng phuï trôï nhö: keùo tôøi, bôm nöôùc chöõa chaùy, caàn truïc,... ñöôïc truyeàn ñoäng bôûi xe hoaëc nhöõng ñoäng cô tónh laïi. Nhöng nhöõng boä ñieàu toác naøy cuõng ñöôïc söû duïng ôû nhöõng xe khaùch vaø nhöõng xe noâng nghieäp nhö maùy keùo hoaëc maùy gaët. Caàn khôûi ñoäng Loø xo khôûi ñoäng Quaû vaêng Choát ñöùng Van ñònh löôïng OÁng tröôït Loã cuùp daàu piston Hình 13.4. Boä ñieàu toác cô khí nhieàu cheá ñoä. 318
  5. Giaùo trình Ñoäng cô ñoát trong 1 Bieân soaïn: ThS. Nguyeãn Vaên Traïng Khi ñoäng cô khoâng hoaït ñoäng, caùc quaû vaêng vaø oáng tröôït ñeàu ôû vò trí ban ñaàu cuûa chuùng. Caàn khôûi ñoäng ñöôïc di chuyeån tôùi vò trí khôûi ñoäng bôûi loø xo khôûi ñoäng vaø xoay quanh choát, ñoàng thôøi van ñònh löôïng ôû piston phaân phoái ñöôïc giöõ ôû vò trí khôûi ñoäng, luùc naøy löôïng nhieân lieäu cung caáp laø toái ña (haønh trình coù ích cuûa piston laø lôùn nhaát). Ngay sau khi khôûi ñoäng caùc quaû vaêng bung ra laøm oáng tröôït di chuyeån sang phaûi, caàn khôûi ñoäng eùp loø xo khôûi ñoäng laïi tì leân caàn laéc. Caàn khôûi ñoäng moät laàn nöõa xoay quanh choát laøm giaûm löôïng nhieân lieäu phaân phoái moät caùch töï ñoäng tôùi möùc ñoä caàm chöøng. Khi ñoäng cô hoaït ñoäng baøn ñaïp ga ñöôïc nhaû ra, caàn ñieàu khieån toác ñoä ñoäng cô trôû veà vò trí caàm chöøng vaø töïa vaøo con oác ñieåu chænh toác ñoä caàm chöøng. Toác ñoä caàm chöøng ñöôïc choïn sao cho ñoäng cô chaïy khoâng taûi khoâng bò taét maùy. Nhôø loø xo caàm chöøng maø toác ñoä caàm chöøng ñöôïc giöõ oån ñònh, khi toác ñoä caàm chöøng taêng leân, loø xo caàm chöøng bò eùp laïi van ñònh löôïng di chuyeån sang traùi laøm giaûm daàu vaø ngöôïc laïi. Khi toác ñoä caàm chöøng giaûm, van ñònh löôïng di chuyeån sang phaûi laøm taêng nhieân lieäu cung caáp. Khi toác ñoä ñoäng cô lôùn hôn toác ñoä caàm chöøng loø xo caàm chöøng bò neùn laïi moät khoaûng vaø luùc naøy loø xo caàm chöøng seõ heát taùc duïng. Trong tröôøng hôïp taûi taêng ñeán möùc van ñònh löôïng ôû vò trí ñaày taûi nhöng toác ñoä ñoäng cô vaãn tieáp tuïc giaûm (töùc taûi tieáp tuïc taêng) ví duï nhö xe ñang leân doác, löïc ly taâm cuûa caùc quaû vaêng seõ giaûm. Nhöng vì van ñònh löôïng ñaõ ôû vò trí toái ña neân vieäc cung caáp nhieân lieäu khoâng theå taêng ñöôïc nöõa. Trong tröôøng hôïp naøy ñoäng cô bò quaù taûi vaø ngöôøi taøi xeá phaûi giaûm ga hoaëc phaûi traû soá. Khi xuoáng doác ñoäng cô bò keùo bôûi thaân xe vaø toác ñoä ñoäng cô coù xu höôùng gia taêng, caùc quaû vaêng bung ra ñaåy oáng tröôït eùp caàn khôûi ñoäng vaø caàn laéc laøm cho van ñònh löôïng trôû veà vò trí giaûm daàu. Neáùu hieän töôïng naøy vaãn tieáp tuïc löôïng nhieân lieäu cung caáp ngaøy caøng giaûm daàn ñeå thích hôïp vôùi ñieàu kieän taûi môùi. Thaäm chí löôïng nhieân lieäu coù theå giaûm xuoáng ñeán khoâng. II.2. Boä ñieàu toác thuûy löïc Daàu nhôøn töø bôm 4, do truïc khuyûu daãn ñoäng bôm taïo aùp suaát trong xylanh 3, vaø qua van tieát löu 5 trôû veà beå chöùa 6. Khi taêng toác ñoä cuûa ñoäng cô, aùp suaát daàu trong xylanh 3 seõ taêng eùp loø xo ñieàu toác 1 ñaåy piston vaø caùn 7 veà phía giaûm nhieân lieäu. Ngöôïc laïi khi toác ñoä ñoäng cô giaûm, aùp suaát daàu trong xylanh 3 giaûm, khoâng ñuû söùc ñeå thaéng löïc caêng loø xo vaø laøm cho piston 2 dòch chuyeån veà phía traùi, theo chieàu höôùng laøm taêng löôïng nhieân lieäu cung caáp 2 1 7 3 4 5 6 319
  6. Giaùo trình Ñoäng cô ñoát trong 1 Bieân soaïn: ThS. Nguyeãn Vaên Traïng III.3. Boä ñieàu toác chaân khoâng Boä ñieàu toác aùp thaáp thöôøng ñöôïc aùp duïng treân ñoäng cô Diesel vaän taûi, noù hoaït ñoäng theo quy luaät bieán thieân cuûa aùp thaáp trong ñöôøng oáng huùt theo soá voøng quay cuûa ñoäng cô, laø loaïi ñieàu toác nhieàu cheá ñoä. Öu ñieåm cuûa boä ñieàu toác naøy laø caáu taïo ñôn giaûn, kích thöôùc nhoû, löïc duøng ñeå ñieàu khieån toác ñoä ñoäng cô töông ñoái nhoû. Khoâng coù caùc chi tieát maøi moøn. Ngöôøi ta laép boä ñieàu toác aùp thaáp treân caùc ñoäng cô vaän taûi cao toác hoaït ñoäng trong phaïm vi töông ñoái roäng. Vì trong suoát phaïm vi toác ñoä aáy boä ñieàu toác chaân khoâng coù theå baûo ñaûm deã daøng, ñoä ñoàng ñeàu nhö nhau, trong khi ñoù ñoái vôùi boä ñieàu toác cô khí nhieàu cheá ñoä thì raát khoù thöïc hieän theâm vaøo ñoù laø naëng neà, keành caøng. Vì nhöõng lyù do treân, ngöôøi ta thay theá boä ñieàu toác cô khí (Löïc ly taâm cuûa quaû vaêng) baèng boä ñieàu toác aùp thaáp (söùc huùt do aùp thaáp) 1) Caáu taïo Boä ñieàu toác aùp thaáp thöôøng duøng treân xe Toyota vaø moät ít xe ISUZU goàm hai phaàn rieâng bieät - OÁng khueách taùn coù caùnh böôùm - Heä thoáng maøng OÁng khueách taùn naèm giöõa bình loïc gioù vaø oáng goùp huùt taïi tieát dieän nhoû nhaát cuûa oáng laép moät caùnh böôùm ga ñöôïc ñieàu khieån baèng baøn ñaïp ga. Phoøng boä ñieàu toác ñöôïc phaân laøm hai ngaên baèng moät maøng da. Phoøng chaân khoâng thoâng vôùi hoïng khueách taùn nhôø moät ñöôøng oáng. Maøng boä ñieàu toác noái vôùi thanh raêng bôm cao aùp vaø maët ñoái dieän töïa vaøo maët loø xo ñieàu toác. Phía beân ngaên aùp thaáp coøn coù moät loø xo nhoû vaø choát tyø coù taùc duïng laøm taêng toác ñoä oån ñònh cuûa boä ñieàu toác khi ñoäng cô chaïy caàm chöøng. Moät vít duøng ñeå ñieàu chænh löïc neùn cuûa loø xo nhoû. Moät nuùt keùo noái lieàn vôùi moät thanh ôû phoøng khoâng khí lieân laïc vôùi thanh raêng ñeå taét maùy. 1 2 4 9 5 3 10 6 Hình 13.6. Caáu taïo cuûa boä ñieàu toác aùp thaáp (ñieàu toác chaân khoâng). 320
  7. Giaùo trình Ñoäng cô ñoát trong 1 Bieân soaïn: ThS. Nguyeãn Vaên Traïng 2) Nguyeân lyù laøm vieäc Nguyeân lyù laøm vieäc cô baûn cuûa boä ñieàu toác döïa treân toác ñoä khoâng khí trong oáng khueách taùn thay ñoåi, laøm aùp thaáp phaùt sinh ngay taïi hoïng (taïi ngaên aùp thaáp) thay ñoåi, daãn ñeán söï di chuyeån cuûa maøng da vaø thanh raêng laøm taêng giaûm nhieân lieäu. Khi caùnh böôùm gioù ôû vò trí nhaát ñònh, neáu thay ñoåi soá voøng quay cuûa ñoäng cô thì toác ñoä khoâng khí ñi qua hoïng seõ thay ñoåi theo vaø laøm thay ñoåi aùp suaát ôû hoïng. Caøng taêng soá voøng quay ñoäng cô thì aùp thaáp trong ngaên aùp thaáp caøng taêng. Khi aùp thaáp taêng, aùp suaát beân ngaên khí trôøi lôùn hôn, neân gaây ra aùp löïc ñaåy maøng, eùp loø xo ñieàu toác, keùo thanh raêng sang phaûi veà phía giaûm nhieân lieäu. Neáu giaûm toác ñoä ñoäng cô xuoáng thì aùp thaáp seõ giaûm theo, loø xo ñieàu toác seõ ñaåy maøng vaø thanh raêng sang traùi veà phía taêng nhieân lieäu. Vôùi toác ñoä ñoäng cô khoâng thay ñoåi, neáu thay ñoåi vò trí caùnh böôùm gioù seõ daãn ñeán thay ñoåi toác ñoä khoâng khí taïi hoïng vaø laøm aùp thaáp thay ñoåi. Caùnh böôùm gioù ñoùng caøng nhoû thì aùp thaáp caøng lôùn keùo maøng boä ñieàu toác vaø thanh raêng veà traùi giaûm nhieân lieäu. Moãi vò trí caùnh böôùm gioù do baøn ñaïp ga ñieàu khieån seõ töông öùng vôùi moät toác ñoä ñoäng cô, caøng môû roäng caùnh böôùm gioù thì toác ñoä ñoäng cô caøng lôùn. Cheá ñoä khôûi ñoäng Luùc ñoäng cô ngöøng, caû hai ngaên ñeàu thoâng vôùi khí trôøi, loø xo ñieàu toác seõ ñaåy maøng vaø thanh raêng sang phía taêng nhieân lieäu, laøm giaøu nhieân lieäu luùc khôûi ñoäng, giuùp ñoäng cô khôûi ñoäng deã daøng. Ngay khi ñoäng laøm vieäc aùp suaát phaùt sinh taïi ngaên aùp thaáp keùo maøng vaø thanh raêng veà phía giaûm nhieân lieäu töông öùng vôùi vò trí caùnh böôùm gioù. Cheá ñoä caàm chöøng ÔÛ cheá ñoä naøy caùnh böôùm gioù ñoùng gaàn kín hoïng khueách taùn, chæ chöøa moät ñöôøng oáng luøa gioù nhoû khoâng cho khoâng khí ñi qua vaø taïo aùp thaáp lôùn taïi phía sau böôùm ga. Löïc huùt chaân khoâng trong buoàng chaân khoâng seõ taêng leân huùt maøng da veà phía traùi, eùp loø xo, keùo thanh raêng veà phía ít nhieân lieäu töông öùng vôùi toác ñoä caàm chöøng cuûa ñoäng cô, vaøo luùc naøy maøng da boä ñieàu toác vöøa vaën tieáp xuùc vôùi choát tyø ñeå giaûm bôùt söï rung ñoäng cuûa maøng, taêng ñoä oån ñònh cuûa boä ñieàu toác. Cheá ñoä toác ñoä cöïc ñaïi Caùnh böôùm gioù môû lôùn, aùp thaáp sinh ra taïi oáng daãn meàm trong oáng khueách taùn seõ yeáu, löïc huùt chaân khoâng trong buoàng chaân khoâng yeáu, loø xo ñieàu toác ñaåy maøng vaø thanh raêng sang phaûi, veà phía taêng nhieân lieäu ñeán vò trí ñaït toác ñoä toái ña aán ñònh cuûa boä ñieàu toác. Cheá ñoä quaù taûi Vôùi vò trí caàn ga toái ña, ñoäng cô laøm vieäc ôû cheá ñoä ñaày taûi, tieáp tuïc taêng taûi thì toác ñoä ñoäng cô giaûm. Do ñoù, aùp thaáp sinh ra seõ yeáu hôn (so vôùi luùc ñaày taûi), loø xo ñieàu toác ñaåy maøng veà phía taêng nhieân lieäu ñeå ñaùp öùng cho möùc taêng quaù taûi. Toác ñoä vöôït quaù giôùi haïn Khi toác ñoä ñoäng cô vöôït quaù möùc giôùi haïn yeâu caàu, ñoä chaân khoâng sinh ra ñuû lôùn ñeå keùo thanh raêng veà ñeán vò trí cuùp daàu. Ngöøng ñoäng cô Khi taét maùy, naïng ñaåy maøng thanh raêng veà chieàu taét maùy, eùp loø xo toác ñoä laïi ngöng cung caáp nhieân lieäu. 321
  8. Giaùo trình Ñoäng cô ñoát trong 1 Bieân soaïn: ThS. Nguyeãn Vaên Traïng III. Caùc chæ tieâu ñaùnh giaù chaát löôïng laøm vieäc cuûa boä ñieàu toác III.1. Ñoä khoâng ñoàng ñeàu cuûa boä ñeàu toác δ Moãi ñaëc tính tónh hoïc cuûa phaàn töû caûm bieán, toác ñoä ωv thay ñoåi töø ωvmin (Zmin) – cheá ñoä toaøn taûi ñeán ωvmax (Zmax) – cheá ñoä khoâng taûi. Ñoä khoâng ñoàng ñeàu chung (coøn goïi laø sai soá tónh) δ cuûa moãi ñaëc tính tónh hoïc ñöôïc tính theo bieåu thöùc: ω v max − ω v min ω − ω v min (13.1) δ= = 2 v max ω vtb ω v max + ω v min ω v max + ω v min Trong ñoù: ωvtb = 2 Treân moãi ñieåm cuûa ñaëc tính tính hoïc (theo ωvo, Zo naøo ñoù), ñoä khoâng ñoàng ñeàu töùc thôøi δz (coøn goïi laø ñoä doác khoâng thöù nguyeân) ñöôïc tính theo. dω v ω Z dω (13.2) δ z = vo = o . v ω vo dZ dZ Zo Eo Töø bieåu thöùc ñieàu kieän caân baèng: E – Aωv2 = 0. Tìm ñöôïc: ωvo = thay vaøo (13.2) ta Ao ñöôïc: δz = (Z0. d E / A ) /( E o / A o .dz ) Cuoái cuøng tìm ñöôïc: Fx .Z o δz = (13.3) 2E 0 Neáu ωvmax = ωvmin thì δ = 0 vaø Fc = 0 Ñoä khoâng ñoàng ñeàu δ cuûa boä ñieàu toác cô khí tröïc tieáp nhieàu cheá ñoä phuï thuoäc toác ñoä ñoäng cô. Muoán thaáy roõ ñieàu treân haõy xeùt ñoà thò maø tung ñoä laø E’ vaø Cω2v coøn hoaønh ñoä laø r (hình 13.7). Vì rmin laø giôùi haïn trong vaø rmax laø giôùi haïn ngoaøi cuûa quaû vaêng neân Rh = rmax – rmin laø chuyeån dòch toaøn phaàn cuûa quaû vaêng. Taêng daàn bieán daïng ban ñaàu cuûa loø xo ñieàu toác seõ tôùi moät giaù trò laøm cho E’ truøng vôùi Cω2v (luùc aáy ωv = ωvo), do ñoù moïi vò trí cuûa Z ñeàu coù cuøng moät ωvo – ñoù laø cheá ñoä voâ ñònh cuûa phaàn töû caûm bieán. Hai tam giaùc vuoâng gaïch cheùo treân hình 13.7 baèng nhau neân: ∆E’12 = ∆E’34 (13.4) Trong ñoù ∆E’12 = E’2 – E’1 vaø ∆ E’34 = E’4 – E’3 Neáu rtb laø vò trí trung bình (baùn kính quay trung bình) cuûa quaû vaêng ta seõ ñöôïc: Rh E’1 = mv ω2v1 ( rtb – ); 2 Rh E’2 = mv ω2v2 ( rtb + ); 2 322
  9. Giaùo trình Ñoäng cô ñoát trong 1 Bieân soaïn: ThS. Nguyeãn Vaên Traïng Rh E’3 = mv ω2v3 ( rtb +); 2 R E’4 = mv ω2v4 ( rtb + h ); 2 Trong ñoù ωv3 = ωv4 = ωv0 a) b) Hình 13.7. Ñaëc tính löïc duy trì vaø löïc phuïc hoài cuûa boä ñieàu toác cô khí nhieàu cheá ñoä quy daãn veà troïng taâm quaû vaêng. a) Thay ñoåi bieán daïng ban ñaàu cuûa loø xo; b) khoâng thay ñoåi bieán daïng ban daàu cuûa loø xo ñieàu toác. Ñöôøn g ñaäm – ñaëc tính E’ = f(r). Thay caùc giaù trò tìm ñöôïc vaøo (13.4) sau khi chænh lyù seõ ñöôïc: ( ) R h ω 2 2 + ω 21 2 2 2 ω voRh = rtb (ω v2 - ω v1 ) + (13.5) v v 2 Moái quan heä giöõa ñoä khoâng ñoàng ñeàu δ vôùi ωv1 vaø ωv2 nhö sau : δ ωv2 = ωvtb ( 1+ ) 2 δ ωv1 = ωvtb ( 1 – ) 2 Thay caùc giaù trò ωv1 vaø ωv2 vaøo (13.5), ta seõ ñöôïc: ω2 8r δ2 + tb .δ + 4(1 − 2 ) = 0 vo ω vtb Rh 4rtb   ω2 R vaø δ= (13.6)  1 − ( n ) 2 (1 − 2vo ) − 1 ω vtb Rh   2rtb   ωvtb R Hình 13.7 giôùi thieäu hoï ñöôøng cong δ = f ( ) v ôùi giaù trò ( h ) khaùc nhau, cho thaáy vôùi moãi ωvo rtb ω Rh giaù trò ( ) , caøng giaûm vtb thì δ caøng taêng. ω vo rtb 323
  10. Giaùo trình Ñoäng cô ñoát trong 1 Bieân soaïn: ThS. Nguyeãn Vaên Traïng Hình 13.7b giôùi thieäu ñaëc tính boä ñieàu toác nhieàu cheá ñoä khoâng thay ñoåi bieán daïng σ ,% ban ñaàu cuûa loø xo. Ñöôøng 1 – 4 laø haøm E’ = f(r), bao quaùt moïi cheá ñoä toác ñoä cuûa ñoäng 200 cô. Moãi khoaûng ∆Rh treân ñöôøng 1 – 4 theå hieän moät cheá ñoä toác ñoä ñeå thanh raêng bôm cao aùp chuyeån töø toaøn taûi (ñieåm 2) ñeán khoâng taûi (ñieåm 3). Moãi cheá ñoä toác ñoä töông 100 öùng vôùi moät vò trí cuûa cô caáu ñieàu khieån. Toác ñoä voâ ñònh ωvo phuï thuoäc caáu taïo 50 cuûa boä ñieàu toác: khoái löôïng mv vaø ñoä cöùng A quy daãn bqd cuûa loø xo ñieàu toác ñöa veà taâm 0 quaû vaêng. ω va ωv ω vb Ñaëc tính 3 – 4 treân hình 12.7a (boä Hình 13.8. Bieán thieân cuûa ñoä khoâng ñeàu δ cuûa ñieàu toác cô khí nhieàu cheá ñoä thay ñoåi bieán boä ñieàu toác cô khí theo toác ñoä ωv cuûa quaû vaêng. daïng ban ñaàu cuûa loø xo ñieàu toác) cho pheùp tính E’4. Rh R E’4 = mvω2vo(rtb + ) = bqd (rqd + h ) 2 2 b qd Töø ñoù tìm ñöôïc: ωvo = (13.7) mv Ñoái vôùi boä ñieàu toác cô khí nhieàu cheá ñoä khoâng thay ñoåi bieán daïng ban ñaàu cuûa loø xo, δ ñöôïc tính theo bieåu thöùc sau: 4 r' tb   ∆R h 2 ω 2 δ= (13.8a)  1+ ( ) ( 2vo − 1) − 1 ∆R h  ω vtb  2 r' tb   Trong ñoù: r’tb – baùn kính quay trung bình cuûa quaû vaêng, töông öùng vôùi moãi ∆Rh. ω vtb Töø ñoù thaáy roõ: δ caøng taêng khi giaûm ( ) ω vo Ñoä khoâng ñoàng cuûa boä ñieàu toác chaân khoâng ñöôïc xaùc ñònh theo (13.1) neáu thay ωvmax baèng ωmin vaø ωvmin baèng ωmax; caùc giaù trò ωmax vaø ωmin ñ öôïc xaùc ñònh. ( ∆p 2 − ∆p 1 ) δ=2 (13.8b) ( ∆p 2 + ∆p 1 ) Bieåu thöùc (13.8b) khoâng chöùa ω. Vôùi moïi vò trí cuûa (µf)I, giôùi haïn Zmin vaø Zmax cuûa khôùp tröôït ñeàu töông öùng vôùi cuøng moät giaù trò ∆p2 vaø ∆p1 neân ñoä khoâng ñoàng ñeàu δ cuûa boä ñieàu toác chaân khoâng nhieàu cheá ñoä laø haèng soá treân suoát giaûi toác ñoä cuûa ñoäng cô, ñoù laø ñieàu quan troïng ñoái vôùi ñoäng cô Diesel duøng treân thieát bò vaän taûi. Treân thöïc teá, do heä soá naïp ηv coù aûnh höôûng nhaát ñònh tôùi δ. Ngoaøi ra cheá ñoä toác ñoä vaø δ cuõng gaây aûnh höôûng nhaát ñònh ηv, vì vaäy khi thay ñoåi cheá ñoä toác ñoä, δ cuõng coù thay ñoåi nhöng vôùi moät löôïng khoâng ñaùng keå. 324
  11. Giaùo trình Ñoäng cô ñoát trong 1 Bieân soaïn: ThS. Nguyeãn Vaên Traïng III.2. Ñoä khoâng nhaïy Ngoaøi löïc duy trì vaø löïc phuïc hoài coøn coù theâm löïc ma saùt f luoân luoân cuøng chieàu vôùi löïc yeáu trong hai löïc keå treân. Do ñoù phöông trình caân baèng tónh cuûa phaàn töû caûm bieán trôû thaønh. E – A ω2v + f = 0 Töø ñoù tìm ñöôïc hai giôùi haïn toác ñoä cuûa quaû vaêng. E+f E−f ω’’v = (13.9) và ω 'v = A A a) b) ω ' ' v max ωV ω v max εv ∆ωV ω 'v max ω ' ' vo 8 ω vo ω ' vo ω ' ' v min 4 ωv min ω 'v min 0 100 ωV ,s-1 20 60 0 Zo Z min Z min Z Hình 13.9. Ñoä khoâng nhaïy cuûa boä ñieàu toác cô khí. a) Khu vöïc khoâng nhaïy (khu vöïc gaïch cheùo); b) Bieán thieân cuûa ñoä khoâng nhaïy εv theo toác ñoä ωv cuûa quaû vaêng. Taïi moãi vò trí Z, caùc giaù trò ω’v vaø ω’’v t aïo neân khu vöïc khoâng nhaïy cuûa phaàn töû caûm bieán (hình 13.9). Trong haïm vi ω’v vaø ω’’v khôùp tröôït döøng taïi Z (khoâng chuyeån dòch). Tính khoâng nhaïy ñoù ñöôïc ñaùnh giaù baèng ñoä khoâng nhaïy εc cuûa phaàn töû caûm bieán: ωv" − ωv' εc = (13.10) ωv ωv' + ωv " Trong ñoù: mv = (13.11) 2 Thay (13.11) vaøo (13.10) seõ ñöôïc: ω' ' 2 −ω' 2 εc = v v 2 ω2 v Thayω” vaøo ω’v trong (13.9) vaøo bieåu thöùc treân seõ ñöôïc: f εc = (13.12) A Nhö vaäy caøng giaûm ωv thì εc caøng taêng vì luùc aáy A vaø Aω2v ñeàu giaûm. 325
  12. Giaùo trình Ñoäng cô ñoát trong 1 Bieân soaïn: ThS. Nguyeãn Vaên Traïng III.3. Caùc bieän phaùp caûi thieän ñoä khoâng ñoàng ñeàu, ñoä khoâng nhaïy Ñeå caûi thieän ñaëc tính δ = f(ωv) ñaûm baûo cho δ khoâng nhoû hôn εc vaø khoâng lôùn hôn 40 ÷ 50% trong suoát phaïm vi toác ñoä söû duïng cuûa ñoäng cô caàn taùc duïng vaøo caùc giaù trò Rh (∆Rh), rtb vaø ωvo. - Taêng rtb seõ laøm cho δ taêng chaäm khi giaûm ωv, muoán taêng δ p haûi taêng kích thöôùc cuûa phaàn töû caûm bieán, vì vaäy taêng rtb bò giôùi haïn bôûi kích thöôùc cho pheùp. - Giaûm Rh seõ thu heïp giôùi haïn chuyeån dòch cuûa Z trong moät ñaët tính ñieàu toác. Coù theå giaûm Rh nhôø thay ñoåi t soá truyeàn töø khôùp tröôït ñeán thanh raêng bôm cao aùp baèng caùch thay ñoåi vò trí ñieåm tyø 6 treân tay ñoøn (hình 13.10). a) c) b) d) δ% ωmin ωn - Thay ñoåi ωvo baèng caùch thay ñoåi ñoä cöùng, bqd cuûa loø xo qui daãn veà taâm quaû vaêng (13.7). Ñôn giaûn nhaát laø duøng loø xo coù ñoä cöùng thay ñoåi (loø xo hình coân), nhöng khoù cheá taïo. Thöïc teá thöôøng duøng nhieàu loø xo (hai hoaëc ba) gaây taùc duïng daàn (hình 13.10a), nhôø ñoù taïo ra ñöôøng gaõy khuùc 2 (ñöôøng khuaát hình 13.10d) cuûa δ = f (ωv). Cuõng coù theå thay ñoåi ñoä nghieâng cuûa loø xo ñieàu toác (hình 13.10c) vì luùc aáy seõ laøm bqd thay ñoåi. ------------------------ 326
  13. Giaùo trình Ñoäng cô ñoát trong 1 Bieân soaïn: ThS. Nguyeãn Vaên Traïng TAØI LIEÄU THAM KHAÛO [1] Nguyeãn Taát Tieán, Nguyeân lyù ñoäng cô ñoát trong, NXB Giaùo duïc – 1999. [2] Phaïm Minh Tuaán, Ñoäng cô ñoát trong, NXB Khoa hoïc vaø Kyõ thuaät – 1999. [3] Buøi Vaên Ga, OÂ toâ vaø oâ nhieãm moâi tröôøng, NXB Giaùo Duïc – 1999. [4] Leâ Xuaân Tôùi, Kyõ thuaät söûa chöõa ñoäng cô daàu, NXB Giaùo Duïc – 2004. [5] The Internal Combustion Engine in Theory and Practice, The M.I.T press (Massachusetts Institute of Technology) – 1998. [6] Advanced Engine Technology, London Roal Institute of Technology – 1999. [7] L – Jetronic _ Bosch. [8] K – Jetronic _ Bosch. [9] Motronic _ Bosch. [10] Diesel-In-Line Fuel – Injection Pumps _ Bosch. [11] Taøi lieäu kyõ thuaät Toyota, Mercedes. 327
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí
65 tài liệu
2430 lượt tải
THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2