Đề tài: Những tiến bộ trong việc chế tạo động cơ Diezel

Chuyên đề GVHD : Nguyễn Đình Long SVTH: Nguyễn Thế Cường MSSV:48132042 Cải thiện sự hoạt động của động cơ Diesel Trong chế độ chuyển tiếp bằng các giải pháp ngoài Thời gian làm việc của các động cơ Diezel ở chế độ chuyển tiếp là đáng kể tuỳ theo tính chất của phụ tải và lĩnh vực sử dụng. Nghiên cứu về chế độ chuyển tiếp cũng như các giải pháp nâng cao chất lượng của quá trình chuyển tiếp ngày càng được nhiều nhà nghiên cứu và nhà sản xuất quan tâm. Bài báo đề cập tới khái niệm cơ bản nhất về sự hoạt động của động cơ Diezel có tăng áp bằng tua bin khí xả ở chế độ chuyển tiếp. Một số giải pháp ngoài để cải thiện sự hoạt động của động cơ ở chế độ chuyển tiếp cũng được giới thiệu. • A.Giới thiệu: • Theo truyền thống, đại đa số các nghiên cứu về hoạt động của động cơ Diezel chỉ tập trung vào các chế độ tĩnh. Tuy nhiên, trong thực tế phần lớn thời gian hoạt động của động cơ lại ở chế độ động hay chế độ chuyển tiếp. • Chế độ tĩnh là gì? Đây là các chế độ hoạt động của động cơ mà các thông số không thay đổi theo thời gian hay còn được gọi là chế độ cân bằng. Tải của động cơ và giá trị tốc độ đặt không thay đổi có thể coi là một chế độ tĩnh điễn hình với các biểu trưng là tốc độ và • lượng cấp nhiên liệu cho chu trình không thay đổi theo thời gian. Chế độ động hay còn được gọi là chế độ chuyển tiếp là chế độ hoạt động của động cơ mà có ít nhất một thông số thay đổi theo thời gian. • Từ các khái niệm trên ta có thể khái quát rằng, để chuyển từ một chế độ tĩnh này sang một chế độ tĩnh khác thì động cơ cần phải qua các chế độ động hay gọi là giai đoạn chuyển tiếp • 1. Quá trình chuyển tiếp của động cơ Diezel và các giải pháp cải thiện • Các động cơ Diezel ngày nay cả trên bờ và dưới tàu thuỷ đại đa số được trang bị tuabin tăng áp khí xả do những đặc điểm nổi trội như công suất lớn, giảm suất tiêu hao nhiên liệu … Các động cơ này cũng bộc lộ nhiều hạn chế cố hữu như quá trình gia tốc chậm, khói đen khi tăng tốc, độ ồn cao… • Độ trễ của tua bin tăng áp là một đặc trưng cơ bản của các động cơ có tăng áp bằng tua bin khí xả mà nó ảnh hưởng rất lớn tới sự hoạt động của động cơ Diezel ở các chế độ chuyển tiếp. Độ trễ của tổ hợp tua bin tăng áp là nguyên nhân chính bởi vì bơm cao áp đáp ứng rất nhanh để tăng nhiên liệu khi tải hoặc tốc độ đặt tăng lên. Lượng không khí cần thiết không thể tức thời tăng lên một cách tương ứng, mà chỉ có thể tăng lên sau một thời gian nhất định nào đó phụ thuộc vào quán tính của hệ thống; hiện tượng trên còn biểu hịên rõ ở các chế độ tải thấp và tốc độ thấp. • Do vậy, hệ số dư lượng không khí trong giai đoạn đầu của quá trình chuyển tiếp có giá trị rất thấp, thậm chí nhỏ hơn 1. Quá trình cháy xấu đi dẫn đến đáp ứng của động cơ chậm, sụt tốc, khói đen và độ ồn cao. • Để cải thiện quá trình chuyển tiếp có ba phương pháp cơ bản, đó là: • Điều khiển quá trình cấp nhiên liệu • Giảm quán tính của hệ thống (động cơ, các bầu góp nạp xả và tua bin-máy nén tăng áp) • Sử dụng hộp số nhiều cấp để thay đổi mô men. • • Sử dụng thiết bị giới hạn nhiên liệu theo áp suất gió nạp trong phương án 1 tương đối phổ biến và đã thu được những thành công nhất định do làm giảm được khói đen nhưng lại làm chậm lại đáp ứng chuyển tiếp, đồng thời làm xấu đi tính điều động. Điều này thật dễ hiểu vì chúng ta chỉ xử lý hậu quả “khói đen” mà không tác động tới nguyên nhân của hiện tượng là do sự “trễ của tua bin-máy nén tăng áp”. Phương án này do vậy còn được gọi là phương án “thụ động”. • Các phương án “chủ động” tập trung vào việc cải thiện đáp ứng chuyển tiếp của động cơ, các bầu góp nạp xả và bản thân tua bin máy nén tăng áp. Nói chung, sự đáp ứng chậm trễ của động cơ Diezel là một hiện tượng tương đối phức tạp, chịu sự ảnh hưởng của nhiều yếu tố như động học, nhiệt động học và các thông số thiết kế, kết cấu. • Từ hình 1 ta có thể thấy rằng, để cải thiện đáp ứng của động cơ, thực hiện bằng cách tác động lên phía ống góp xả để gia tốc cho tua bin. Cách khác là tác động lên phía nạp, đểtăng trực tiếp áp suất khí nạp, khi đó phải chú ý tới giới hạn “ho”. • Theo một cách phân loại khác, các giải pháp cải thiện chế độ chuyển tiếp của động cơ Diezel được chia ra: • Giải pháp trong: bao gồm các giải pháp tập trung vào thay đổi, hoán cải kết cấu của động cơ, hệ thống nhiên liệu, các bầu góp nạp thải… • Các giải pháp ngoài: tập trung giải quyết vấn đề trễ của tổ hợp tua bin máy nén tăng áp. ... - tailieumienphi.vn