Đang tải...

Cơ bản Các hình thức tăng áp động cơ

Thảo luận trong 'Động cơ' bắt đầu bởi NgocHai.95, 16/9/17.

QUAN TRỌNG: >>>>>ĐĂNG KÝ THAM GIA OFFLINE OTO-HUI MIỀN NAM 27/10/2019"<<<<<----- THÔNG TIN TUYỂN DỤNG: ---->>>>Tìm việc làm cùng OTO HUI<<<<---- CHÚ Ý: >>>>> Hướng dẫn cách để tích lũy xăng trên diễn đàn <<<<<-----
  1. NgocHai.95
    Offline

    NgocHai.95 Tài xế O-H

    Tham gia ngày:
    5/9/17
    Số km:
    6
    Được đổ xăng:
    33
    Xăng:
    820 lít xăng
    Tất cả các biện pháp nhằm tăng áp suất của khí nạp vào trong xylanh ở cuối quá trình nạp lúc xupap nạp chưa đóng, qua đó làm tăng lượng khí nạp mới vào xylanh được gọi là tăng áp.
    1.1.1. Biện pháp tăng áp nhờ máy nén

    Ở động cơ đốt trong nếu môi chất trước khi nạp vào xylanh được nén đến một áp suất nào đó thì được gọi là ĐỘNG CƠ TĂNG ÁP. Nếu môi chất được nén nhờ máy nén được dẫn động từ trục khuỷu động cơ thì tổ hợp ĐCĐT – MN được gọi là động cơ tăng áp cơ khí (hoặc cơ giới). Nếu MN được dẫn động nhờ tuabin (TB) tận dụng năng lượng của khí thải của ĐCĐT thì tổ hợp ĐCĐT – Tuabin – Máy nén (TB – MN) được gọi là động cơ tăng áp tuabin khí.
    1.2.2.1. Tăng áp cơ khí

    Các loại máy nén được sủ dụng trong phương pháp tăng áp này có thể là máy nén kiểu piston, quạt root, trục xoắn, quạt ly tâm hoặc quạt hướng trục được dẫn động từ trục khuỷu của ĐCĐT

    Phương pháp dẫn động MN cũng rất phong phú, trong nhiều trường hợp giữa MN và trục khuỷu của động cơ có bố trí ly hợp nhằm cho phép điều khiển phạm vi hoạt động của máy nén dẫn động cơ khí cho phù hợp với các chế độ làm việc của ĐCĐT. Trong tăng áp hỗn hợp có sự kết hợp giữa dẫn động cơ khí và dẫn động bằng TB khí xả thì MN dẫn động cơ khí chỉ làm việc ở phạm vi số vòng quay và tải trọng nhỏ của ĐCĐT nhằm cải thiện đặc tính của động cơ tăng áp.

    1.2.2.2. Động cơ tăng áp bằng TB khí

    Tăng áp bằng TB khí là phương án tăng áp dùng TB làm việc nhờ năng lượng khí xả của ĐCĐT để dẫn động MN. Khí xả của ĐCĐT có áp suất và nhiệt độ rất cao nên nhiệt năng của nó tương đối lớn. Muốn khí thải sinh công nó phải được giãn nở trong một thiết bị để tạo ra công cơ học. Nếu để nó giãn nở trong xylanh của ĐCĐT thì dung tích của xylanh sẽ rất lớn, làm cho kích thước của ĐCĐT quá lớn, nặng nề. Điều này mặc dù làm tăng hiệu suất nhiệt nhưng tính hiệu quả được đánh giá bằng giá trị áp suất trung bình sẽ rất nhỏ. Để tận dụng tốt năng lượng khí người ta cho nó giãn nở đén áp suất môi trường và sinh công trong cnahs của TB. Thực tế chứng minh được rằng khí xả của ĐCĐT ở tất cả mọi chế độ sử dụng trong thực tế đảm bảo các điều kiện sau:

    - Năng lượng đủ cao để có thể sử dụng một phần cho giãn nở trong TB và sửu dụng cơ khí.

    - Nhiệt độ không quá cao nên có thẻ tránh được việc hư hỏng các chi tiết của TB.

    - TB khí có thể dẫn động MN ly tâm hoặc chiều trục mà không tạo ra sức cản trên đường xả của ĐCĐT. Trong động cơ diesel, khoảng 35 [​IMG] 45% năng lượng của nhiên liệu phát ra bị mất do theo khí xả ra bên ngoài. Trong đó người ta có thể tận dụng một phần của nguồn năng lượng này vì rằng:

    -Nếu giải thiết chu trình xảy ra trong ĐCĐT là chut rình Cacno thì một phần của nguồn năng lượng khí xả (khoảng một nửa) được thải ra cho môi trường xung quanh. Nếu coi năng lượng do khí thải mang ra khỏi động cơ chiếm 40% tổng năng lượng do nhiên liệu phát ra thì phần năng lượng thải ra môi trường là 20%.

    -Khoảng một phần tư (10%) nguồn năng lượng do khí thải mang đi mất bị do ma sát, tiết lưu vì không thể thải khí ra ngoài với áp suất và nhiệt độ của môi trường.
    1.2.2.3. Tăng áp hỗn hợp

    Trong tăng áp hỗn hợp người ta sử dụng hệ thống MN khác nhau, một được dẫn động bằng TB khí và một được dẫn động bằng TB khí và một được dẫn động từ trục khuỷu của động cơ.
    1.2.3 Các phương pháp tăng áp khác.

    Phần này trình bày các phương pháp làm cho áp suất nạp vào ĐCĐT lớn hơn giá trị thông thường mà không cần dùng đến MN cũng dùng đến MN cũng như một số phương áp tăng áp cao đang phổ biến trong thực tế.
    1.2.3.1 Tăng áp dao động và cộng hưởng

    Ở đây người ta sử dụng sự dao động của dòng khí và tính cộng hưởng của dao động để tăng áp suất của môi chất trong xilanh lúc đống xupap nạp. Quá trình đóng và mở một cách có chu kỳ của các xupap kích thích sự dao động của dòng khí. Sự dao động của áp suất tại mỗi vị trí trên đường chuyển động của khí thay đổi theo thời gian, sự thay đổi này phụ thuộc vào pha và tần số của ĐCĐT cũng như thời gian đóng mở xupap. Do vậy, sự dao động này có thể làm tăng haowcj giảm lượng môi chất nạp vào xilanh theo pha và tần số của ĐCĐT.

    Theo phương pháp tăng áp này công nạp của piston được chuyển hóa thành năng lượng động học của cột khí và chính năng lượng này sẽ chuyển hóa thành công nén làm tăng áp suất trong xilanh ở cuối QT nạp.
    1. Tăng áp dao động
    Quá trình diễn biến của áp suất trên đường ống trong quá trình nạp, thải nếu xem xét theo lý thuyết truyền sóng thì đó là quá trình dịch chuyển của sóng nén và sóng giãn nở. Tùy theo kết cấu của đầu ống là kín hay hở mà các sóng này có thể gây ra phản xạ tạo thành sóng phản xạ đầu kín hay sóng phản xạ đầu hở. Các sóng này có ảnh hưởng rất lớn đến quá trình nạp và thải của động cơ.
    2. Tăng áp cộng hưởng

    Trong hệ thống tăng áp này ống nạp của động cơ là tổ hợp của các bình và ống có khả năng gây ra dao động dòng khí nạp. Nguyên tắc thiết kế các kích thước và bố trí sao cho quá trình lưu động có tính chu kỳ của dòng khí nạp vào các xilanh phù hợp với tần số dao động của bình và ống. Do cách bố trí như vậy, các xilanh được nối với nhau sẽ có áp suất cuối quá trình nạp tăng khi số vòng quay của ĐCĐT cùng tần số dao động của bình và ống. Tức là lúc này xảy ra hiện tượng cộng hưởng trong dòng khí nạp.
    1.2.3.2 Tăng áp nhờ sóng áp suất – tăng áp COMPREX

    Trong nghiên cứu và thực tế về tăng áp TB khí cho thấy khó khăn chủ yếu của loại tăng áp này là đặc tính mômen tồi, khả năng gia tốc của ĐCĐT và các thiết bị khác kém. Nhược điểm này được khắc phục rất nhiều trong hệ thống tăng áp dựa vào sóng áp suất được gọi là COMPREX.

    Trong phương án này, người ta sử dụng năng lượng động học của khí xả đến nén khí nạp. Sự tăng hay giảm áp suất được truyền với cùng tốc độ của các xung nén hình thành từ phía có áp suất cao lên phía có áp suất thấp. Dòng khối lượng và xung của sóng áp suất tác dụng trực tiếp lên phía có áp suất thấp chuyển động với tốc độ âm thanh trong môi trường xem xét. Trong lúc đó dòng năng lượng lại chuyển động với tốc độ chậm hơn, nhờ vậy mà tránh được hiện tượng trộn lẫn giữa khí xả và khí mới.
    1.2.3.3. Tăng áp cao

    Để đạt được tăng áp cao và tránh được một số hạn chế do tăng áp gây ra người ta

    thực hiện các biện pháp tăng áp sau:

    - Tăng áp 2 cấp;

    - Tăng áp Miller;

    - Tăng áp siêu cao;

    - Tăng áp chuyển dòng.
    a) Tăng áp 2 cấp

    Sơ đồ nguyên lý của phương pháp tăng áp 2 cấp được biểu diễn trên hình 1.2.19. Ở đây có hai cụm TB – MN một áp suất cao vào một áp suất thấp. Với cách bố trí này có thể đạt được các ưu điểm sau:

    - Sau sử dụng các cụm TB – MN thông thường.

    - Cho phép tận dụng tốt hơn năng lượng khí xả nên khi cùng áp suất tăng áp hiệu suất sẽ cao hơn so với tăng áp TB khí thông thường.

    - Khoảng làm việc của TB rộng hơn, ít xảy ra trường hợp rơi vào vùng làm việc không ổn định của TB – MN.

    - Tốc độ vòng của roto nhỏ hơn.

    Nhược điểm cơ bản của sơ đồ tăng áp 2 cấp là chiếm không gian lớn và gia tốc kém. Vì tăng áp cao nên đòi hỏi phải có hệ thống phụ để giải quyết chế độ khởi động cơ và làm việc không tải.
    b) Tăng áp Miller
    Sự tăng ứng suất nhiệt và ứng suất cơ tác dụng lên các chi tiết của ĐCĐT ngay cả ở chế độ tải trọng nhỏ, đặc biệt trong tăng áp 2 cấp đã hạn chế khả năng tăng áp suất cho ĐCĐT. Cụm TB – MN cung cấp lưu lượng khí giảm khi chế độ tải trọng nhỏ làm giảm hệ số dư lượng không khí dẫn đến tăng tải trọng nhiệt lên ĐCĐT. Trong phương pháp tăng áp Miller, trạng thái của môi chất ở đầu quá trình nén được thay đổi nhờ có thay đổi thời gian đóng của xupap nạp theo chế độ công tác của ĐCĐT. Khi phụ tải của ĐCĐT càng tăng, tỷ số tăng áp càng tăng do năng lượng cấp cho TB – MN tăng, xupap nạp luôn có xu hướng đóng sớm hơn, thậm chí đóng trước cả ĐCD. Cuối hành trình, khi xupap nạp đóng xilanh được điền đầy hoàn toàn bởi khí mới với áp suất tăng rất cao. Như vậy trong một số trường hợp, khí nạp mới trong xilanh giãn nở tiếp trong hành trình còn lại, nhờ đó mà nhiệt độ và áp suất của môi chất ở đầu quá trình nén (p1.T1 ) giảm – giảm tải trọng nhiệt và tải trọng cơ của ĐCĐT.
    Trong tăng áp Miller, tuy thể tích nạp có giảm nhưng được bù lại nhờ có áp suất tăng áp tăng (p1.T1 ) nên khối lượng khí nạp mới vẫn tăng
    c) Tăng áp siêu cao
    Biện pháp tăng áp này được thực hiện cho động cơ diesel nhằm đáp ứng yêu cầu đạt cao trong phạm vi rộng của số vòng quay trong khí vẫn cho khả năng gia tốc.
    Đối với loại tăng áp siêu cao, phía trước TB có bố trí buồng đốt 7. Phụ thuộc vào chế độ làm việc của động cơ, một lượng nhiên liệu và không khí được đưa thêm vào buồng đốt cùng với khí xả. Không khí đưa thêm được trích từ MN, được điều chỉnh để có số lượng thích hợp, đi qua một ống nhánh sau đó trộn với khí xả và đi vào buồng đốt. Phương pháp tăng áp siêu cao có thể được sử dụng trong động cơ diesel có tỷ số nén rất thấp (có thể =7) và tỉ số nén tăng áp rất cao.
    Khi khởi động, bộ tăng áp được dẫn động nhờ một động cơ điện, không khí được nén bởi MN cung cấp cho buồng đốt của TB khí. Nhờ đó, ngay ở chế độ khởi động và tải nhỏ, hệ thống TB-MN vẫn được đảm bảo được tỷ số tăng áp cần thiết. Ở chế độ khởi động và tải nhỏ, khi tăng áp được dẫn trực tiếp vào động cơ không qua bộ làm mát khí tăng áp nhờ có ống vòng.
    a) Tăng áp chuyển dòng



    Khi áp suất tăng áp cao người ta sử dụng TB đẳng áp vì nó có hiệu suất cao ở chế độ làm việc định mức, nhưng ở các chế độ làm việc định mức, nhưng ở các chế độ tải trọng khác nó có nhiều nhược điểm, nhất là ở chế độ tải trọng nhỏ của ĐCĐT. Để khắc phục nhược điểm này người ta bố trí nhiều bộ tăng áp nhỏ làm việc theo chế độ lắp song song mà phạm vi hoạt động của chúng phụ thuộc vào chế độ tải trọng của động cơ. Tăng áp chuyển dòng có thể là tăng áp 1 cấp hoặc 2 cấp . Việc đóng hoặc mở TB phụ thuộc vào tải và số vòng quay của động cơ và được điều khiển từ bên ngoài. Về phía đường nạp, trước các máy nén có bố trí van ngược nhằm phân tách khí nạp mới với môi trường khi hệ thống này không hoạt động. Hệ thống tăng áp chuyển dòng có những ưu điểm sau:

    - Ở chế độ khởi động và tải trọng nhỏ toàn bộ khí xả đi qua 1 TB (hoặc hệ thống TB ở tăng áp 2 cấp) có tiết diện nhỏ, có áp suất cao nên tạo được áp suất tăng áp cao hơn khi sử dụng 1 TB có tiết diện lớn.

    - Cụm TB có tiết diện nhỏ nên gia tốc tốt hơn.

    - Sự phối hợp giữa ĐCĐT và cụm TB – MN dễ dàng hơn và tốt hơn vì mỗi cấp cho một vùng tối ưu về tiêu hao nhiên liệu.

    - Ở tải trọng thấp chỉ còn một bộ TB – MN làm việc và nó có phạm vi làm việc tối ưu của nó nên cải thiện được tiêu hao nhiên liệu ở tải nhỏ của ĐCĐT.

    - Động cơ có đặc tính mômen tốt hơn và phạm vi làm việc rộng hơn.

    Tất nhiên nó cũng mang một số nhược điểm mà đặc biệt là kết cấu phức tạp và giá thành quá cao.
     
    Đã được đổ xăng bởi Cai banh xe.
  2. tryphuoc
    Offline

    tryphuoc Tài xế O-H

    Tham gia ngày:
    17/3/17
    Số km:
    181
    Được đổ xăng:
    596
    Xăng:
    5,051 lít xăng
  3. HTSweetie
    Offline

    HTSweetie Tài xế O-H

    Tham gia ngày:
    7/1/19
    Số km:
    76
    Được đổ xăng:
    132
    Xăng:
    277 lít xăng
    có hình ảnh thì tuyệt
     

Chia sẻ trang này