nguyenducha
Tài xế O-H
ẢNH HƯỞNG CỦA HAO MÒN NHÓM PISTON – XYLANH ĐộNG CƠ
Sau thời gian sử dụng động cơ nhóm piston – xylanh bị hao mòn – với 2 dạng mòn chính là ô van và mòn côn mức độ khác nhau theo hai phương song song và vuông góc với đường tâm trục khuỷu. Do lực ngang N (N phân lực vuông góc với đường tâm xylanh), lực đàn hồi của xécmăng, lực của áp suất khi chúng tác dụng vào thành trong xécmăng tại piston tác dụng lên mặt gương xylanh hoặc của con trượt lên rãnh trượt gây ra lực ma sát dẫn tới hao mòn. Lượng mòn tỉ lệ với cường độ của lực, vận tốc trượt, nhiệt độ, lượng mòn nhiều nhất ở phương hướng kính phía có lực N lớn, lượng mòn còn phụ thuộc vào môi trường động cơ làm việc, mức độ cường hóa động cơ.
Khi nhóm piston – xylanh bị hao mòn sẽ ảnh hưởng đến sự làm việc các chỉ tiêu kinh tế – kỹ thuật của động cơ cụ thể:
1. Làm tăng khe hở giữa nhóm piston và xylanh (giảm độ kín khít thuỷ lực), do đó làm tăng hiện tượng lọt khí nạp trong quá trình nén. Với lượng nhiên liệu cung cấp không đổi thì việc giảm không khí nạp do lọt không khí trong quá trình nén sẽ làm giảm hệ số dư lượng không khí λ, áp suất và nhiệt độ cuối quá trình nén Pc, Tc cũng giảm. Điều này làm giảm tỷ số nén thực tế ε.
-Việc giảm λ làm cho quá trình cháy rớt tăng, nhiệt độ khí xả Tx cao, tăng mất mát nhiệt do nước làm mát và khí xả. Tất cả các nhân tố đó làm giảm ηi và pi do ηm = 1 - Pm/Pi nên ηm cũng giảm. Hậu quả cuối cùng làm giảm Ne và tăng ge.
- Tăng sự lọt khí trong quá trình nén sẽ làm giảm pc và Tc có thể xem rằng ảnh hưởng của hiện tượng này tương tự như giảm tỷ số nén chung. Bên cạnh đó sự hao mòn chốt piston, cổ trục khuỷu, các ổ đỡ thanh truyền làm cho thể tích buồng nén thực tế Vc tăng lên. Tác dụng tổng hợp sẽ làm giảm ε khá lớn, là cho chất lượng phát triển quá trình cháy bị thay đổi:
Thời gian cháy trễ τi tăng, tỷ số tăng áp suất trung bình tăng, áp suất cháy cực đại pz giảm và tăng hiện tượng cháy rớt.
2. Làm tăng lượng khí cháy lọt trong quá trình cháy giãn nở
Do quá trình giãn nở áp suất trong xylanh lớn nên lượng khí lọt còn lớn hơn nhiều so với thời kỳ nén và trực tiếp là giảm ηi , pi của chu trình.
3. Khi piston – xylanh bị hao mòn sẽ làm thay đổi các điều kiện ma sát trong cặp lắp ghép vòng găng – xylanh.
Thành phần chính của các mất mát do ma sát trong động cơ ở cặp lắp ghép piston vòng găng – xylanh (chiếm khoảng 55 65% toàn bộ mất mát ma sát). Phần chủ yếu này là do vòng găng trên cùng gây ra, vì vòng găng tỳ vào mặt gương xylanh với áp suất gần bằng áp suất trong buồng cháy. Do vậy mất mát ma sát do nó gây ra khoảng gấp 2 lần lớn hơn mất mát do tất cả những vòng găng còn lại. Điều kiện làm việc của các xéc măng:
Vòng găng 1 = (0,7 0,8) P
Vòng găng 2 = (0,08 0,15) P
Vòng găng 3 < 0,08 P. Với P: áp suất khí cháy.
Nhưng khi hao mòn tăng do khí lọt nhiều hơn nên áp suất ở các vòng găng thứ hai và các vòng găng khác tăng lên, tì mạnh vào xylanh, vì vậy mất mát ma sát của chúng tăng lên. Mất mát ma sát còn lớn hơn khi màng dầu bôi trơn bị pháp hủy do khí cháy lọt qua. Điều này làm tăng nhiệt độ mặt bên piston, vòng găng, xylanh và có thể làm bó xécmăng.
5.Làm tăng lượng tiêu thụ dầu bôi trơn
do dầu bị “bơm” lên buồng đốt và đốt cháy nhiều hơn. Mặc khác khí cháy lọt xuống cacte đẩy nhanh quá trình già hóa dầu bôi trơn.
Tóm lại:
Khi cặp lắp ghép piston – xylanh động cơ bị hao
mòn sẽ dẫn đến những hậu quả sau:
Giảm công suất Ne và làm xấu tính kinh tế của
động cơ (tăng ge), chất lượng khởi động kém,
tiêu thụ dầu bôi trơn tăng lên và động cơ làm
việc“cứng” hơn.
Sau thời gian sử dụng động cơ nhóm piston – xylanh bị hao mòn – với 2 dạng mòn chính là ô van và mòn côn mức độ khác nhau theo hai phương song song và vuông góc với đường tâm trục khuỷu. Do lực ngang N (N phân lực vuông góc với đường tâm xylanh), lực đàn hồi của xécmăng, lực của áp suất khi chúng tác dụng vào thành trong xécmăng tại piston tác dụng lên mặt gương xylanh hoặc của con trượt lên rãnh trượt gây ra lực ma sát dẫn tới hao mòn. Lượng mòn tỉ lệ với cường độ của lực, vận tốc trượt, nhiệt độ, lượng mòn nhiều nhất ở phương hướng kính phía có lực N lớn, lượng mòn còn phụ thuộc vào môi trường động cơ làm việc, mức độ cường hóa động cơ.
Khi nhóm piston – xylanh bị hao mòn sẽ ảnh hưởng đến sự làm việc các chỉ tiêu kinh tế – kỹ thuật của động cơ cụ thể:
1. Làm tăng khe hở giữa nhóm piston và xylanh (giảm độ kín khít thuỷ lực), do đó làm tăng hiện tượng lọt khí nạp trong quá trình nén. Với lượng nhiên liệu cung cấp không đổi thì việc giảm không khí nạp do lọt không khí trong quá trình nén sẽ làm giảm hệ số dư lượng không khí λ, áp suất và nhiệt độ cuối quá trình nén Pc, Tc cũng giảm. Điều này làm giảm tỷ số nén thực tế ε.
-Việc giảm λ làm cho quá trình cháy rớt tăng, nhiệt độ khí xả Tx cao, tăng mất mát nhiệt do nước làm mát và khí xả. Tất cả các nhân tố đó làm giảm ηi và pi do ηm = 1 - Pm/Pi nên ηm cũng giảm. Hậu quả cuối cùng làm giảm Ne và tăng ge.
- Tăng sự lọt khí trong quá trình nén sẽ làm giảm pc và Tc có thể xem rằng ảnh hưởng của hiện tượng này tương tự như giảm tỷ số nén chung. Bên cạnh đó sự hao mòn chốt piston, cổ trục khuỷu, các ổ đỡ thanh truyền làm cho thể tích buồng nén thực tế Vc tăng lên. Tác dụng tổng hợp sẽ làm giảm ε khá lớn, là cho chất lượng phát triển quá trình cháy bị thay đổi:
Thời gian cháy trễ τi tăng, tỷ số tăng áp suất trung bình tăng, áp suất cháy cực đại pz giảm và tăng hiện tượng cháy rớt.
2. Làm tăng lượng khí cháy lọt trong quá trình cháy giãn nở
Do quá trình giãn nở áp suất trong xylanh lớn nên lượng khí lọt còn lớn hơn nhiều so với thời kỳ nén và trực tiếp là giảm ηi , pi của chu trình.
3. Khi piston – xylanh bị hao mòn sẽ làm thay đổi các điều kiện ma sát trong cặp lắp ghép vòng găng – xylanh.
Thành phần chính của các mất mát do ma sát trong động cơ ở cặp lắp ghép piston vòng găng – xylanh (chiếm khoảng 55 65% toàn bộ mất mát ma sát). Phần chủ yếu này là do vòng găng trên cùng gây ra, vì vòng găng tỳ vào mặt gương xylanh với áp suất gần bằng áp suất trong buồng cháy. Do vậy mất mát ma sát do nó gây ra khoảng gấp 2 lần lớn hơn mất mát do tất cả những vòng găng còn lại. Điều kiện làm việc của các xéc măng:
Vòng găng 1 = (0,7 0,8) P
Vòng găng 2 = (0,08 0,15) P
Vòng găng 3 < 0,08 P. Với P: áp suất khí cháy.
Nhưng khi hao mòn tăng do khí lọt nhiều hơn nên áp suất ở các vòng găng thứ hai và các vòng găng khác tăng lên, tì mạnh vào xylanh, vì vậy mất mát ma sát của chúng tăng lên. Mất mát ma sát còn lớn hơn khi màng dầu bôi trơn bị pháp hủy do khí cháy lọt qua. Điều này làm tăng nhiệt độ mặt bên piston, vòng găng, xylanh và có thể làm bó xécmăng.
5.Làm tăng lượng tiêu thụ dầu bôi trơn
do dầu bị “bơm” lên buồng đốt và đốt cháy nhiều hơn. Mặc khác khí cháy lọt xuống cacte đẩy nhanh quá trình già hóa dầu bôi trơn.
Tóm lại:
Khi cặp lắp ghép piston – xylanh động cơ bị hao
mòn sẽ dẫn đến những hậu quả sau:
Giảm công suất Ne và làm xấu tính kinh tế của
động cơ (tăng ge), chất lượng khởi động kém,
tiêu thụ dầu bôi trơn tăng lên và động cơ làm
việc“cứng” hơn.
