Khái quát Tuabin tăng áp

Chia sẻ: Hung Nhat | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:12

Thêm vào BST

Báo xấu

208
lượt xem 53
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tuabin tăng áp và máy nén khí tăng áp là những thiết bị để nén không khí vào xilanh, với áp xuất cao hơn áp xuất không khí quyển , để tăng công xuất động cơ

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Khái quát Tuabin tăng áp

Tuabin t¨ng ¸p Bè côc cña ch¬ng Ch¬ng nµy tr×nh bµy vÒ Tuabin t¨ng ¸p. · M« t¶ · Tua bin t¨ng ¸p -1-
M« t¶ Sù cÇn thiÕt cña Tuabin t¨ng ¸p vµ M¸y nÐn t¨ng ¸p Tuabin t¨ng ¸p vµ m¸y nÐn khÝ t¨ng ¸p lµ nh÷ng thiÕt bÞ ®Ó nÐn kh«ng khÝ vµo xy-lanh, víi ¸p suÊt cao h¬n ¸p suÊt khÝ quyÓn, ®Ó t¨ng c«ng suÊt cña ®éng c¬. Nh×n chung, c«ng suÊt cña ®éng c¬ ®îc x¸c ®Þnh bëi lîng hçn hîp kh«ng khÝ-nhiªn liÖu ®èt ch¸y trong mét qu·ng thêi gian nhÊt ®Þnh vµlîng hçn hîp kh«ng khÝ-nhiªn liÖu cµng t¨ng th× c«ng suÊt ®éng c¬ cµng lín. §iÒu ®ã cã nghÜa lµ, ®Ó t¨ng c«ng suÊt ®éng c¬ th× ph¶i t¨ng dung tÝch ®éng c¬ hoÆc t¨ng tèc ®é cña ®éng c¬. VÊn ®Ò lµ ë chç, khi t¨ng dung tÝch ®éng c¬ th× träng lîng cña ®éng c¬ còng t¨ng lªn, vµ c¸c yÕu tè nh lµ tæn thÊt do ma s¸t, rung ®éng, vµ tiÕng ån l¹i h¹n chÕ kh¶ n¨ng t¨ng tèc ®é cña ®éng c¬. Tuabin t¨ng ¸p ®¸p øng ®îc c¶ hai yªu cÇu m©u thuÉn nhau nµy: t¨ng c«ng suÊt ®éng c¬ mµ vÉn gi÷ cho ®éng c¬ gän nhÑ, b»ng c¸ch cung cÊp khèi lîng hçn hîp kh«ng khÝ-nhiªn liÖu lín h¬n mµ kh«ng thay ®æi kÝch thíc ®éng c¬. ThiÕt bÞ t¨ng ¸p ®îc dÉn ®éng b»ng hai ph¬ng ph¸p: Tuabin t¨ng ¸p ®îc dÉn ®éng b»ng khÝ x¶, cßn m¸y nÐn t¨ng ¸p th× ®îc dÉn ®éng tõ ®éng c¬. Toyota ®· sö dông Tuabin n¹p khÝ t¨ng ¸p tõ n¨m 1980 vµ M¸y nÐn t¨ng ¸p tõ n¨m 1985 ë NhËt B¶n. GÇn ®©y, trong n¨m 2002, chØ cã c¸c Tuabin t¨ng ¸p ®îc sö dông trong c¸c kiÓu ®éng c¬ ë níc ngoµi. (1/1) §Æc ®iÓm cña Tuabin t¨ng ¸p vµ M¸y nÐn t¨ng ¸p Tuabin n¹p khÝ t¨ng ¸p còng nh m¸y nÐn t¨ng ¸p ®Òu lµ nh÷ng m¸y b¬m kh«ng khÝ, dïng ®Ó nÐn khÝ vµo xy-lanh nh»m t¨ng lîng khÝ n¹p. C¸c ®éng c¬ th«ng thêng hót khÝ vµo xy-lanh nhê cã ¸p suÊt ch©n kh«ng ®îc t¹o ra khi pitt«ng ®i xuèng. Nhê cã Tuabin n¹p khÝ t¨ng ¸p hoÆc m¸y nÐn t¨ng ¸p mµ kh«ng khÝ ®îc nÐn vµo xy-lanh víi ¸p suÊt cao h¬n ¸p suÊt khÝ quyÓn. Nhê thÕ, lîng kh«ng khÝ n¹p vµo xy-lanh còng t¨ng lªn. -2-
Tham kh¶o HiÖu suÊt n¹p khÝ 1. HiÖu suÊt n¹p khÝ Kh¶ n¨ng n¹p khÝ cña ®éng c¬ ®îc gäi lµ hiÖu suÊt n¹p khÝ. C¸c ®éng c¬ th«ng thêng cã hiÖu suÊt n¹p khÝ kho¶ng 65-85%, do søc c¶n trong hÖ thèng n¹p vµ do khÝ x¶ chØ qua hÖ thèng x¶. Nhng ®èi víi ®éng c¬ cã trang bÞ Tuabin n¹p khÝ hoÆc m¸y nÐn t¨ng ¸p th× hiÖu suÊt n¹p cã thÓ ®¹t trªn 100%. 2. Tû sè nÐn Khi ¸p suÊt nÐn t¨ng lªn th× ®éng c¬ x¨ng cµng cã nguy c¬ ph¸t sinh tiÕng gâ. V× kh«ng khÝ ®îc nÐn vµo xy-lanh víi ¸p suÊt lín h¬n ¸p suÊt khÝ quyÓn nªn c¸c ®éng c¬ cã trang bÞ tuabin t¨ng ¸p hoÆc m¸y nÐn t¨ng ¸p sÏ cã ¸p suÊt cao h¬n c¸c ®éng c¬ th«ng thêng, vµ v× thÕ cµng dÔ xuÊt hiÖn tiÕng gâ. Bëi vËy, tû sè nÐn cña ®éng c¬ cã trang bÞ Tuabin t¨ng ¸p hoÆc M¸y nÐn t¨ng ¸p ph¶i ®îc ®Æt thÊp h¬n ®éng c¬ th«ng thêng ®Ó ng¨n ngõa tiÕng gâ. Lîng kh«ng khÝ thùc tÕ ®îc n¹p vµo HiÖu suÊt n¹p khÝ (%) = X100 Lîng kh«ng khÝ trong xy-lanh ë ®iÒu kiÖn tiªu chuÈn * §iÒu kiÖn tiªu chuÈn: ¸p suÊt khÝ quyÓn tiªu chuÈn ë 20 o C (1/1) Tuabin t¨ng ¸p M« t¶ Tuabin t¨ng ¸p lµ thiÕt bÞ sö dông n¨ng lîng cña khÝ x¶ ®Ó lµm quay b¸nh tuabin víi tèc ®é cao. B¸nh nÐn khÝ (r«to) ®îc l¾p trªn cïng mét trôc víi b¸nh Tuabin, nã cã t¸c dông nÐn kh«ng khÝ vµo xy-lanh. Nhê thÕ, c«ng suÊt cña ®éng c¬ t¨ng lªn. Van cöa x¶ vµ bé ®iÒu khiÓn cã t¸c dông ng¨n ngõa ¸p suÊt n¹p t¨ng lªn qu¸ cao. Mét sè kiÓu ®éng c¬ cã trang bÞ bé lµm m¸t trung gian ®Ó lµm gi¶m nhiÖt ®é cña kh«ng khÝ n¹p vµ t¨ng hiÖu qu¶ n¹p. Chó ý: CÇn thËn träng khi vËn hµnh, v× Tuabin n¹p khÝ trë nªn rÊt nãng do khÝ x¶. CÇn ph¶i ®¶m b¶o thay dÇu ®éng c¬ theo ®óng ®Þnh kú. Xin tham kh¶o phÇn “ThËn träng ®èi víi Tuabin n¹p khÝ” ®Ó biÕt thªm chi tiÕt. (1/1) -3-
C¸c bé phËn Tuabin n¹p khÝ (tuabin t¨ng ¸p) bao gåm khoang tuabin, khoang nÐn khÝ, khoang trung t©m, b¸nh tuabin, b¸nh nÐn khÝ, c¸c æ trôc tù lùa hoµn toµn, van cöa x¶, bé chÊp hµnh (1/1) B¸nh tuabin vµ b¸nh nÐn khÝ B¸nh tuabin vµ b¸nh nÐn khÝ ®îc l¾p trªn cïng mét trôc. Khi b¸nh tuabin quay víi tèc ®é cao nhê cã ¸p suÊt cña luång khÝ x¶ th× b¸nh nÐn khÝ còng quay theo vµ nÐn kh«ng khÝ vµo xy-lanh. B¸nh tuabin ph¶i chÞu ®îc nhiÖt vµ cã ®é bÒn cao v× nã tiÕp xóc trùc tiÕp víi khÝ x¶, quay víi tèc ®é cao vµ trë nªn rÊt nãng. Bëi vËy, nã ®îc lµm b»ng hîp kim siªu chÞu nhiÖt hoÆc b»ng gèm. -4-
Khoang trung t©m Khoang trung t©m ®ì b¸nh tuabin vµ b¸nh nÐn khÝ th«ng qua trôc cña chóng. Trong khoang trung t©m cã ®êng dÉn dÇu ®Ó b«i tr¬n vµ lµm m¸t cho trôc vµ c¸c æ trôc. Níc lµm m¸t ®éng c¬ còng ®îc tuÇn hoµn qua kªnh lµm m¸t trong khoang trung t©m ®Ó nhiÖt ®é dÇu ®éng c¬ kh«ng bÞ t¨ng lªn vµ tr¸nh huû ho¹i dÇu. C¸c æ trôc tù lùa hoµn toµn C¸c b¸nh tuabin vµ nÐn khÝ ch¹y víi tèc ®é ®Õn 100,000 v/ph, v× thÕ ph¶i sö dông c¸c æ trôc tù lùa hoµn toµn ®Ó ®¶m b¶o hÊp thô c¸c rung ®éng cña trôc vµ b«i tr¬n trôc. Nh÷ng æ trôc nµy ®îc b«i tr¬n b»ng dÇu ®éng c¬, vµ quay tù do gi÷a trôc vµ vá hép, nh»m gi¶m ma s¸t, cho phÐp trôc quay víi tèc ®é cao. -5-
Van cöa x¶ vµ bé chÊp hµnh Van cöa x¶ ®îc l¾p trong khoang tuabin. Khi van nµy më th× mét phÇn khÝ x¶ sÏ ®i t¾t qua èng x¶, nhê thÕ mµ gi÷ æn ®Þnh cho ¸p suÊt n¹p, khi ¸p suÊt n¹p ®¹t ®Õn trÞ sè ®· ®Þnh (kho¶ng 0,7 kg/cm2). ViÖc ®ãng më van ®îc kiÓm so¸t bëi bé chÊp hµnh Tham kh¶o Tuabin kÐp hai chÕ ®é Tuabin kÐp hai chÕ ®é bao gåm hai Tuabin t¨ng ¸p l¾p trªn cïng mét ®éng c¬. Khi hai tuabin cïng lµm viÖc ë ®iÒu kiÖn t¶i nhÑ hoÆc tèc ®é thÊp, tÝnh thÝch øng cña ®éng c¬ ®îc c¶i thiÖn, vÝ dô thÝch øng víi t¨ng tèc. Khi hai tuabin cïng lµm viÖc ë ®iÒu kiÖn t¶i nÆng hoÆc tèc ®é cao, ®éng c¬ cã thÓ s¶n ra c«ng suÊt cao. Khi chØ cã mét tuabin th× ®éng c¬ khã ®¹t ®îc hiÖu qu¶ cao ë c¶ hai chÕ ®é lµm viÖc víi t¶i träng nÆng vµ t¶i träng nhÑ. Trong trêng hîp nµy chØ cã thÓ ®¹t ®îc hiÖu qu¶ cao ë mét trong hai chÕ ®é. Tuy nhiªn, tuabin kÐp sö dông van ®iÒu khiÓn khÝ x¶ vµ van ph©n dßng. Nã ®iÒu khiÓn cho mét tuabin lµm viÖc ë chÕ ®é t¶i nhÑ vµ hai tuabin lµm viÖc ë chÕ ®ä t¶i nÆng hoÆc tèc ®é cao, ®Ó t¨ng tÝnh thÝch øng cña ®éng c¬ ë mäi tèc ®é vµ ®¹t ®îc c«ng suÊt cao. Minh ho¹ bªn tr¸i ®©y lµ ®éng c¬ 2JZ-GTE ®îc s¶n xuÊt trong nh÷ng n¨m 1993-1999. (1/1) -6-
Ph¬ng ph¸p t¨ng lîng phun nhiªn liÖu §éng c¬ ®îc trang bÞ Tuabin t¨ng ¸p hoÆc m¸y nÐn t¨ng ¸p ®Ó ®a vµo xy-lanh mét lîng kh«ng khÝ lín h¬n. C«ng suÊt cña ®éng c¬ sÏ kh«ng t¨ng lªn ®îc khi lîng khÝ n¹p nµy kh«ng ®îc ®èt ch¸y hoµn toµn. V× thÕ, ph¶i t¨ng lîng nhiªn liÖu ®Ó ®èt ch¸y hoµn toµn khÝ n¹p. Nh vËy, tiªu hao nhiªn liÖu sÏ t¨ng lªn khi t¨ng c«ng suÊt ®éng c¬. 1. KiÓu ®iÒu khiÓn b»ng c¬ häc §èi víi ®éng c¬ ®iªzen, bé bï n¹p sÏ t¨ng lîng b¬m nhiªn liÖu cùc ®¹i phï hîp víi ¸p suÊt n¹p. (Xin tham kh¶o thªm ch¬ng vÒ b¬m phun nhiªn liÖu trong tËp s¸ch vÒ ®éng c¬ ®iªzen ®Ó biÕt thªm chi tiÕt). 2. KiÓu ®iÒu khiÓn b»ng m¸y tÝnh Trong ®éng c¬ ®iÒu khiÓn b»ng m¸y tÝnh, lîng kh«ng khÝ n¹p ®îc theo dâi b»ng c¶m biÕn lu lîng khÝ n¹p, cßn ¸p suÊt n¹p ®îc theo dâi b»ng bé c¶m biÕn ¸p suÊt cña tuabin n¹p, vµ sù t¨ng lîng phun nhiªn liÖu cùc ®¹i ®îc ®iÒu khiÓn b»ng ECU cña ®éng c¬. (Lîng phun nhiªn liÖu ®îc x¸c ®Þnh b»ng qu·ng thêi gian phun) Minh ho¹ bªn tr¸i ®©y lµ vÒ ®éng c¬ ®iªzen, tuy nhiªn, trong ®éng c¬ x¨ng, lîng phun nhiªn liÖu còng t¨ng tû lÖ víi lîng khÝ n¹p. (1/1) -7-
ThËn träng ®èi víi tuabin t¨ng ¸p 1. ThËn träng khi vËn hµnh (1) Trong ®éng c¬ cã trang bÞ tuabin t¨ng ¸p, dÇu ®éng c¬ kh«ng chØ ®îc sö dông ®Ó b«i tr¬n ®éng c¬ mµ cßn ®Ó b«i tr¬n vµ lµm m¸t tuabin t¨ng ¸p. Khi dÇu tiÕp xóc víi nhiÖt cña tuabin t¨ng ¸p, nhiÖt ®é dÇu t¨ng lªn. V× vËy, viÖc ch¨m sãc dÇu vµ bé läc dÇu cÇn ®îc thùc hiÖn chu ®¸o. NÕu kh«ng, nã cã thÓ lµm cho tuabin t¨ng ¸p h háng. NÕu kh«ng sö dông lo¹i dÇu theo chØ dÉn th× sÏ lµm cho c¸c æ trôc cña tuabin n¹p khÝ h háng. V× vËy, ph¶i ®¶m b¶o sö dông ®óng lo¹i dÇu theo chØ dÉn. Gîi ý: Tham kh¶o tµi liÖu híng dÉn sö dông hoÆc chu kú b¶o dìng, v× r»ng chu kú thay thÕ dÇu vµ läc dÇu thay ®æi tuú theo kiÓu ®éng c¬ vµ ®iÒu kiÖn vËn hµnh xe. (2) Bëi v× ngay sau khi khëi ®éng ®éng c¬ nguéi th× c¸c æ trôc cha ®îc b«i tr¬n ®Çy ®ñ, cho nªn nÕu t¨ng tèc ®éng c¬ ®ét ngét th× cã thÓ lµm h háng æ trôc. (3) Sau khi ®éng c¬ ®· chÞu t¶i nÆng, vÝ dô, sau khi xe ch¹y víi tèc ®é cao hoÆc ch¹y ®êng dµi, cÇn ®Ó cho ®éng c¬ ch¹y kh«ng t¶i v× phót tríc khi t¾t m¸y. chó ý: NhiÖt ®é cña tuabin t¨ng ¸p kh«ng lªn qu¸ cao trong khi xe ch¹y, v× tuabin t¨ng ¸p ®îc lµm m¸t bëi dÇu vµ níc lµm m¸t. Khi cho dõng ®éng c¬ ngay sau khi ch¹y víi tèc ®é cao... th× dÇu vµ níc lµm m¸t ngõng tuÇn hoµn ngay, lµm cho tuabin n¹p khÝ khong ®îc lµm m¸t, dÉn ®Õn háng hãc, kÑt, bã.... V× thÕ, cÇn ph¶i cho ch¹y kh«ng t¶i vµ lµm m¸t tuabin t¨ng ¸p. (1/3) -8-
2. ThËn träng khi b¶o dìng (1) Kh«ng ®îc khëi ®éng ®éng c¬ cã bé läc khÝ hoÆc th¸o bé läc khÝ ra ®Ó tr¸nh c¸c dÞ vËt cã thÓ lät vµo vµ lµm háng b¸nh tuabin vµ tuabin. (2) Trong trêng hîp tuabin t¨ng ¸p bÞ trôc trÆc vµ cÇn ph¶i thay thÕ th× tríc hÕt cÇn kiÓm tra c¸c môc sau ®©y ®Ó t×m nguyªn nh©n vµ c¸ch kh¾c cÇn thiÕt. · Møc vµ chÊt lîng dÇu ®éng c¬ · §iÒu kiÖn lµm viÖc cña tuabin t¨ng ¸p · §êng dÉn dÇu ®Õn tuabin t¨ng ¸p (3) Khi th¸o tuabin t¨ng ¸p ra, cÇn ph¶i nót kÝn c¸c cöa n¹p vµ x¶ vµ ®Çu èng dÉn dÇu ®Ó tr¸nh dÞ vËt lät vµo hÖ thèng. (4) Khi th¸o hoÆc l¾p tuabin t¨ng ¸p, kh«ng ®îc th¶ r¬i nã, va ®Ëp nã, hoÆc n¾m gi÷ nh÷ng bé phËn dÔ biÕn d¹ng nh bé ®iÒu khiÓn, cÇn. (2/3) (5) Khi thay thÕ tuabin t¨ng ¸p, h·y kiÓm tra xem muéi than cã bÞ ®äng l¹i trong èng dÉn dÇu hay kh«ng, nÕu cÇn th× lµm s¹ch hoÆc thay lu«n c¶ èng dÉn dÇu. (6) Khi thay tuabin t¨ng ¸p, h·y cho dÇu vµo cöa cÊp dÇu cña tuabin t¨ng ¸p, sau ®ã dïng tay ®Ó quay b¸nh nÐn khÝ ®Ó cho dÇu ®i ®Õn c¸c æ trôc. (7) Sau khi söa ch÷a lín hoÆc thay thÕ ®éng c¬, cÇn c¾t ®êng cung cÊp nhiªn liÖu vµ cho quay ®éng c¬ trong kho¶ng 30 gi©y ®Ó dÇu b«i tr¬n ®i ®Õn tÊt c¶ c¸c bé phËn. Sau ®ã, cho ®éng c¬ ch¹y kh«ng t¶i 60 gi©y. (3/3) -9-
Bài tập Hãy sử dụng các bài tập này để kiểm tra mức hiểu biết của bạn về các tài liệu trong chương này. Sau khi trả lời mỗi bài tập, bạn có thể dùng nút tham khảo để kiểm tra các trang liên quan đến câu hỏi về dòng điện. Khi các bạn có câu trả lời đúng, hãy trở về văn bản để duyệt lại tài liệu và tìm câu trả lời đúng. Khi đã trả lời đúng mọi câu hỏi, bạn có thể chuyển sang chương tiếp theo. -10-
Câu hỏi- 1 Đánh dấu Đúng hoặc Sai cho mỗi câu sau đây. Các câu trả Số Câu hỏi Đúng hoặc Sai lời đúng 1. Tuabin tăng áp và Máy nén tăng áp là những thiết bị dùng để nén không khí vào xy-lanh với áp suất cao hơn áp suất khí quyển để nâng Đúng Sai cao công suất của động cơ. 2.Tuabin tăng áp được dẫn động bằng đai để tăng công suất động cơ. Đúng Sai 3.Một trong những chức năng của bộ làm mát trung gian là làm mát khí Đúng Sai nạp đã bị nóng lên vì bị nén. Câu hỏi- 2 Các lời dẫn sau đây là nói về điều khiển tuabin tăng áp. Hãy chọn những câu Đúng. 1. TVan cửa xả hé mở khi áp suất khí nạp nằm trong giới hạn áp suất đã định. 2. Van cửa xả mở khi áp suất khí nạp vượt trên giới hạn áp suất đã định. 3. Khí nạp được dẫn qua mạch phân dòng khi van cửa xả mở, nhờ thế mà áp suất nạp không lên cao quá giới hạn đã định. 4. Bộ điều khiển mở van cửa xả ra khi màng của nó bị khí xả ép lên. Câu hỏi- 3 Các câu sau đây là nói về những điều thận trọng khi vận hành tuabin tăng áp. Hãy chọn những câu Sai. 1. Phải bảo đảm sử dụng đúng loại dầu theo chỉ dẫn. 2. Tăng tốc động cơ lên ngay sau khi khởi động động cơ nguội để bôi trơn tốt cho các ổ trục trước khi cho xe chạy. 3. Khi dừng động cơ sau khi đã chạy với tải trọng cao, động cơ sẽ chạy không tải trong vài phút. 4. Để tránh hỏng động cơ, không được vận hành động cơ khi đã tháo bộ lọc khí ra. -11-
Câu hỏi- 4 Các bộ phận của tuabin tăng áp được thể hiện trong minh hoạ dưới đây. Từ các cụm từ sau đây, hãy chọn từ tương ứng với con số trong minh hoạ. a) Bánh nén khí b) Bánh tuabin c) Bộ điều khiển d) Van cửa xả e) Cánh điều chỉnh f) Ổ trục tự lựa hoàn toàn Trả lời: 1. 2. 3. 4. 5. -12-