Đang tải...

Cơ bản Động cơ 101: P4.2 - Suất tiêu hao nhiên liệu (tiếp)

Thảo luận trong 'Động cơ' bắt đầu bởi otoman.net, 31/3/21.

----->>>> SỰ KIỆN SẮP DIỄN RA: VIETNAM CARTECH FEST - 15.05.2021 <<<<----- - - - ->>>> TÌM VIỆC Ô TÔ - TÌM AUTOJOBS <<<<- - - -
  1. otoman.net
    Offline

    otoman.net Tài xế O-H

    Tham gia ngày:
    8/11/20
    Số km:
    25
    Được đổ xăng:
    37
    Xăng:
    934 lít xăng
    Chào các bác. Mấy hôm em bận bịu quá bây giờ mới có time up tiếp cho các bác đọc chơi ạ :(

    (...tiếp theo phần trước: Động cơ 101: P4.1 - Suất tiêu hao nhiên liệu)


    2. Biểu đồ đặc tính

    Tương tự momen xoắn và công suất, ta sẽ cùng xây dựng biểu đồ đặc tính suất tiêu hao nhiên liệu cho khối động cơ ví dụ trong hai phần trước. Quay lại với công thức (1) (phần trước) để tính được giá trị của BSFC, ta cần tính tốc độ dòng khối lượng m(f) và công suất P. Dàn dyno cho ta kết quả đo m(f) theo bảng sau. Tạm thời hãy bỏ qua đại lượng MEP nhìn thấy trong bảng, em sẽ đề cập tới khái niệm này ở một bài viết khác.
    [​IMG]
    Bảng kết quả tốc độ dòng khối lượng (mass flow rate) đo được.

    Để cho trực quan, ta biểu diễn dưới dạng lưới. Dễ dàng nhận thấy, m(f) tăng khi vòng tua máy hoặc momen xoắn tăng.
    [​IMG]
    Thể hiện bằng biểu đồ dạng lưới.

    Kết hợp với kết quả đo công suất trong phần 3 và (1) (phần trước), ta thu được bảng kết quả tính toán BSFC như sau. Tại mỗi tốc độ động cơ và mức momen xoắn (hay vị trí chân ga) khác nhau, quá trình sử dụng nhiên liệu của động cơ là khác nhau và do đó, giá trị BSFC cũng khác nhau.
    [​IMG]
    Bảng kết quả BSFC sau khi tính toán.

    Và khi biểu diễn dưới dạng lưới:
    [​IMG]
    Thể hiện bằng biểu đồ dạng lưới.

    Nhìn vào biểu đồ lưới trên, ta nhận thấy một “vùng trũng” màu tối rất rõ. Tại đây, giá trị BSFC là thấp nhất (244.8 trong ví dụ trên), tức động cơ hoạt động tại vùng này tiêu thụ nhiên liệu hiệu quả nhất. Hay nói cách khác, tại dải tua máy 1,500 - 4,000 rpm và dải momen xoắn 90 - 150 Nm, động cơ trên tiết kiệm nhiên liệu nhất.

    Khi thể hiện các giá trị BSFC đo được lên một biểu đồ dạng điểm và nối các điểm này lại với nhau, ta thu được một biểu đồ dạng đường viền (contour map). Đây là một biểu đồ thường được sử dụng khi thể hiện độ cao (ví dụ nối các điểm có cùng độ cao trên một ngọn núi), chính vì vậy áp dụng vào BSFC là hoàn toàn hợp lý. Trong kỹ thuật, người ta thường sử dụng contour map để thể hiện đặc tính suất tiêu hao nhiên liệu.
    [​IMG]
    Thể hiện bằng biểu đồ dạng đường viền.


    Đặt năm điểm A,B,C,D,M tại các vị trí xác định trong biểu đồ trên. Khi đó, các điểm A,B nằm trên cùng một đường nên tại trạng thái A,B mức tiêu hao nhiên liệu của động cơ là như nhau. Chú ý rằng, tại A, động cơ quay 750 rpm, trong khi tại B, động cơ quay tới 4,600 rpm. Ngoài ra, phần lớn các đường là không khép kín, trừ một hoặc một vài đường BSFC từ nhỏ tới cực tiểu, nơi chứa điểm M. Tại M (thường khi động cơ đạt vòng tua trung bình và momen xoắn cực đại), động cơ tiết kiệm nhiên liệu nhất. M cũng chính là trạng thái lý tưởng khi xe chạy trên cao tốc, do đó mức tiêu thụ nhiên liệu của xe khi chạy cao tốc luôn là thấp nhất. Ngược lại, khi chạy trong đô thị, momen xoắn và tốc độ động cơ thay đổi liên tục (do quá trình chạy - phanh - dừng hay chuyển số liên tục) nên M di chuyển liên tục trên biểu đồ và thường xuyên phải “lui tới” vị trí điểm D. Tại D, BSFC khá cao, dẫn đến việc xe chạy hao xăng hơn nhiều.

    [​IMG]
    Xe di chuyển trong đô thị tốn nhiều nhiên liệu nhất.


    3. Biểu đồ hiệu năng nhiệt (tham khảo)

    Như ta đã đề cập ở trên, hiệu năng nhiệt n(f) được tính bởi BSFC và LHV. Tại các trạng thái hoạt động khác nhau, BSFC khác nhau, và do vậy n(f) cũng khác nhau. Khi nhà sản xuất nhắc tới hiệu năng nhiệt, ta ngầm hiểu đó là mức hiệu năng lớn nhất (đạt được tại trạng thái tối ưu nhất của xe). Ví dụ, khi Toyota nói rằng động cơ đốt trong mới của họ sẽ đạt mức hiệu năng nhiệt (thermal efficiency) 40%, ta hiểu rằng con số 40% này chỉ đạt được ở một trạng thái nhất định của động cơ (và với loại nhiên liệu cực tốt) mà thôi. Áp dụng công thức (2) (phần trước) với điều kiện sử dụng nhiên liệu là xăng thường, ta tính được bảng giá trị n(f) sau cho động cơ trong ví dụ:
    [​IMG]
    Bảng kết quả BSFC sau khi tính toán.

    Và biểu thị bằng biểu đồ dạng lưới:
    [​IMG]
    Thể hiện bằng biểu đồ dạng lưới.

    Ta dễ dàng nhận thấy sự tương quan giữa biểu đồ hiệu năng nhiệt và biểu đồ đặc tính suất tiêu hao nhiên liệu. Lưu ý rằng, việc em thể hiện biểu đồ hiệu năng nhiệt trên đây chỉ mang tính chất tham khảo vì như đã nói, giới kỹ thuật thường sử dụng biểu đồ đặc tính suất tiêu hao nhiên liệu khi nghiên cứu đầy đủ về động cơ. Ngược lại, hiệu năng nhiệt khi được nhắc tới chỉ là giá trị lớn nhất.

    Theo bác so với momen xoắn và công suất thì BSFC có quan trọng không? Hãy để lại bình luận bên dưới và đón đọc các phần tiếp theo trong series “Động cơ 101” nhé.
     
    Đã được đổ xăng bởi Binh_Pham_spk18Cai banh xe.
  2. Cai banh xe
    Offline

    Cai banh xe Kích thích nghĩa là kích vào chỗ người ta Thích!

    Tham gia ngày:
    26/11/09
    Số km:
    28,337
    Được đổ xăng:
    86,296
    Xăng:
    501,960 lít xăng
    Tôi rất thích chuỗi bài của bác. Mong bác tiếp tục nhé
     
  3. otoman.net
    Offline

    otoman.net Tài xế O-H

    Tham gia ngày:
    8/11/20
    Số km:
    25
    Được đổ xăng:
    37
    Xăng:
    934 lít xăng
    Chào bác. Cảm ơn bác đã ủng hộ. Một số bài viết trong chuỗi bài gốc của em có các định dạng như biểu đồ và công thức toán học không biết thể hiện trên đây như thế nào, mỗi lần đăng phải chỉnh sửa khá mất thời gian mà lại không được như ý.

    Nếu bác có quan tâm chuỗi bài của em có thể tìm đọc tại địa chỉ tên của em luôn bác nhé. Thanks bác!
     

Chia sẻ trang này