CHÖÔNG 4
AÛNH HÖÔÛNG CUÛA CAÙC YEÁU TOÁ KHAI THAÙC ÑEÁN SÖÏ
LAØM VIEÄC CUÛA ÑOÄNG CÔ
Quaù trình coâng taùc cuûa ñoäng cô ñoát trong noùi chung cuõng nhö cuûa Diesel
taøu thuûy noùi rieâng chòu raát nhieàu nhöõng aûnh höôûng cuûa caùc yeáu toá, coù theå toång
hôïp thaønh moät soá nhoùm yeáu toá cô baûn sau ñaây:
1. Aûnh höôûng cuûa ñieàu kieän khí haäu moâi tröôøng beân ngoaøi nôi ñoäng cô laøm
vieäc.
2. Aûnh höôûng cuûa tình traïng kyõ thuaät hieän taïi cuûa ñoäng cô vaø caùc heä thoâng
phuïc vuï nhö : tình traïng kyõ thuaät hieän taïi cuûa caùc chi tieát, nhoùm chi tieát cô baûn
cuûa ñoäng cô piston, xeùc maêng, sô mi xi lanh … cuûa heä thoáng naïp thaûi (söùc caûn
treân ñöôøng naïp vaø phaûn aùp treân ñöôøng xaû) heä thoáng nhieân lieäu ñaëc bieät laø voøi
phun vaø bôm cao aùp …
3. Aûnh höôûng cuûa cheá ñoä khai thaùc ñeán ñoäng cô nhö cheá ñoä nhieät vaø chaát
löôïng nöôùc laøm maùt cheá ñoä boâi trôn , söï laøm vieäc ñoàng ñeàu giöõa caùc xi lanh …
4. Loaïi nhieân lieäu söû duïng
Khi xem xeùt ñeán nhöõng aûnh höôûng naøy ñeán quaù trình laøm vieäc cuûa ñoäng cô
treân caùc goùc ñoä: khaû naêng phaùt ra coâng suaát cuûa ñoäng cô, caùc chæ tieâu kinh teá,
traïng thaùi kyõ thuaät cuõng nhötính an toaøn tin caäy khi ñoäng cô laøm vieäc.
4.1 AÛNH HÖÔÛNG CUÛA ÑIEÀU KIEÄN KHÍ HAÄU TÔÙI QUAÙ TRÌNH
COÂNG TAÙC CUÛA ÑOÄNG CÔ.
4.1.1 Caùc yeáu toá cuûa khí haäu
4.1.1.1 Caùc yeáu toá cuûa khí haäu
Nhöõng yeáu toá cuûa khí haäu bao goàm : nhieät ñoä, aùp suaát, ñoä aåm moâi tröôøng .
ba yeáu toá cô baûn naøy lieân quan maät thieát vôùi nhau, coù quan heä theo phöông
trình traïng thaùi.
Khí haäu laø moät trong caùc yeáu toá quan troïng aûnh höôûng tröïc tieáp ñeán ñôøi
soáng cuûa con ngöôøi , caùc trang thieát bò kyõ thuaät….
Ñaïi ña soá caùc ñoäng cô taøu thuûy hieän nay ñöôïc saûn xuaát ôû ñieàu kieän khí haäu
sau ñaây
P = 760mmHg T = 2930K (200C )
ϕ = 60%
Thoâng thöôøng ñieàu kieän khí haäu treân ñöôïc goïi laø ñieàu kieän tieâu chuaån
4.1.1.2 Phaân vuøng khí haäu :
Caên cöù vaøo caùc yeáu toá cuûa khí haäu ngöôøi ta coù nhieàu caùch khaùc nhau ñeå phaân
vuøng khí haäu. Coù phöông phaùp phaân vuøng khí haäu treân traùi ñaát nhö sau : vuøng
haøn ñôùi, vuøng oân ñôùi, vuøng nhieät ñôùi khoâ, vuøng nhieät ñôùi aåm, vuøng khí haäu cao
nguyeân.
4.1.1.3 Khí haäu Vieät Nam.
Vieät Nam thuoäc vuøng khí haäu nhieät ñôùi aåm , nhieät ñoä cao keùo daøi thöôøng
xuyeân töø 250C ñeán 300C chieám khoaûng 50% soá ngaøy trong naêm, ñoä aåm cao
80% ñeán 90% chieám khoaûng 50% soá ngaøy trong naêm…
4.1.1.4 Vi khí haäu kyõ thuaät.
Khí haäu beân ngoaøi keå treân goïi laø ñaïi khí haäu ( vaønh ñai)
Ñoäng cô cuõng nhö caùc thieát bò kyõ thuaät laøm vieäc trong khoâng gian nhoû coù
kheùp, khí haäu trong khoâng gian naøy goïi laø vi khí haäu kyõ thuaät.
Thoâng thöôøng vi khí haäu kyõ thuaät khoâng gioáng ñai khí haäu bao quanh
nhöng coù quan heä maät thieá vôùi nhau vaø phuï thuoäc vaøo ñoä kín khín cuûa moâi
tröôøng vi khí haäu.
Khoâng gian vi khí haäu buoàng maùy taøu thuûy coù nhöõng ñaëc ñieåm sau: nhieät
ñoä cao, ñoä aåm lôùn, nhieàu hôi daàu, oàn, rung ñoäng …
4.1.2 Aûnh höôûng cuûa caùc yeáu toá khí haäu tôùi söï laøm vieäc cuûa ñoäng cô.
4.1.2.1 Aûnh höôûng cuûa aùp suaát khí quyeån
Ñaïi ña soá caùc ñoäng cô saûn xuaát ôû ñieàu kieän khí haäu nhö sau:
P = 760mmHg; T = 2930K ;ϕ = 60%
Coâng suaát cuûa ñoäng cô coù theå xaùc ñònh nhö sau :
Ne = Ni - Nm
Ni = f(H,b,i,)
Ne : coâng suaát coù ích
Ni : coâng suaát chæ thò
Nm : coâng suaát cô giôùi
H heä soá naïp
b : troïng löôïng rieâng cuûa khoâng khí naïp.
. .
0 0 0
b0
ÔÛ ñieàu kieän khai thaùc Ni = k .
H . b . i
b
Ni = N i0 .
H . b . i . b0
H0 . b0 . i0 . b
Xeùt
H ,b ,b,,i
,r ,ϕs khoâng ñoåi vôùi moät ñoäng cô cuï theå.
Pa0 . T0
0
.
0
H K. pa0 PK0−P0− PW
Ta . P01
pa1 PK1−P1− PW
Ta0 TK0T
Ta TKT
Troïng löôïng rieâng khoâng khí ôû thôøi ñieåm naïp vaøo xy lanh (b)
PK 0
0
b1 b 0
PK1
1
Nhö vaäy, söï thay ñoåi aùp suaát beân ngoaøi laøm thay ñoåi troïng löôïng rieâng cuûa
khoâng khí naïp do ñoù laøm thay ñoåi löôïng khoâng khí naïp vaøo ñoäng cô vaø seõ laøm
thay ñoåi caùc thoâng soá coâng taùc cuûa ñoäng cô.
Thöïc nghieäm chöùng minh raèng :
Khi P0 giaûm 10mmHg seõ daãn tôùib , Pa giaûm 1,3% , Pc giaûm 1,3%
Xeùt heä soá dö löôïng khoâng khí, hieäu suaát chæ thòi
i / = a - b.
a,b caùc heä soá thöïc nghieäm a=0,4
b=0,08
Khi aùp suaát khí quyeån giaûm coù 2 khaû naêng
saûy ra:
-Söï cung caáp nhieân lieäu cho ñoäng cô khoâng
ñoåi (t = const)
-Heä soá dö löôïng khoâng khí khoâng ñoåi
( = const)
Tröôøng hôïp (1)i giaûm
Tröôøng hôïp (2)i≈ const
Bieát söï thay ñoåii ,b ,H coù theå xaùc ñònh
söï thay ñoåii
Thöïc nghieäm cho thaáy raèng:
P0 giaûm 10mmHg coâng suaát chæ thò Ni giaûm 1,2%
100
80
60
Hình 4.1
Hình 4.1 bieåu thò söï thay ñoåi coâng suaát cuûa ñoäng cô
quyeån thay ñoåi töông öùng caùc tröôøng hôïp 1 : = const
ÑH GTVT TP. Hồ Chí Minh -2006
khi aùp suaát khí
72
2 :t = const
3 : ,t thay ñoåi.
Ñoái vôùi ñoäng cô taêng aùp baèng tuabin khí xaû , khi thay ñoåi aùp suaát moâi
tröôøng P0 , söï aûnh höôûng tôùi quaù trình laøm vieäc cuûa ñoäng cô phöùc taïp hôn nhieàu
bôûi vì cuøng vôùi söï thay ñoåi cuûa aùp suaát moâi tröôøng laø cheá ñoä laøm vieäc cuûa ñoäng
cô vaø toå hôïp tua bin taêng aùp.
nT nT0 .K 0 .
h
h0
K0: haèng soá xaùc ñònh baèng ñoäng hình hoïc chuyeån ñoäng tuabin
h, h0 : ñoä giaùng aùp suaát cuûa tuabin ôû ñieàu kieän tieâu chuaån vaø ñieàu kieän thay ñoåi
Thöïc nghieäm chöùng minh : khi aùp suaát moâi tröôøng P0 giaûm 10mmHg daãn
tôùi voøng quay tua bin nT giaûm 5 ñeán10% , aùp suaát tröôùc tua bin giaûm 1%
Ñoái vôùi ñoäng cô 4 kyø coù taêng aùp: khi aùp suaát moâi tröôøng P0 thay ñoåi
10mmHg coâng suaát chæ thò Ni giaûm 1% khi = const ; Ni giaûm 0,75%
khit = const
Nhö vaäy, aûnh höôûng cuûa aùp suaát khí quyeåûn ñoái vôùi ñoäng cô khoâng taêng aùp
nhieàu hôn so vôùi ñoäng cô coù taêng aùp.
4.1.2.2 Aûnh höôûng cuûa nhieät ñoä khí quyeån.
Nhieät ñoä khí quyeån T0 thay ñoåi ( giaû thieát aùp suaát moâi tröôøng khoâng ñoåi P0
= const) coù aûnh höôûng tôùi troïng löôïng khoâng khí naïp vaøo xi lanh do maät ñoä
khoâng khí ôû nhieät ñoä khaùc nhau (b ) sau ñoù aûnh höôûng tôùi heä soá naïp (H )
Söï thay ñoåi cuûa troïng löôïng khoâng khí naïp cuõng daãn tôùi söï thay ñoåi heä soá
dö löôïng khoâng khí cuõng nhö hieäu suaát chæ thò cuûa ñoäng cô.
Xeùt söï aûnh höôûng cuûa nhieät ñoä khí quyeån T0 ñoái vôùi ñoäng cô taêng aùp baèng
tua bin khí xaû.
Tröôøng hôïp laøm maùt khoâng khí taêng aùp trung gian , coù theå ñieàu chænh nhieät
ñoä khí taêng aùp khoâng ñoåi vaøo ñoäng cô do ñieàu chænh coâng chaát laøm maùt. Nhö
vaäy, aûnh höôûng cuûa nhieät ñoä moâi tröôøng tôùi ñoäng cô khoâng ñaùng keå.
Tröôøng hôïp khoâng laøm maùt trung gian khi taêng aùp , nhieät ñoä khoâng khí taêng
aùp tröôùc khi vaøo ñoäng cô ñöôïc xaùc ñònh nhö sau :
⎛ PK 0
⎜ PK 01
⎞
⎟
m−1
m
.
T0
T01
Tko , Tk1 nhieät ñoä khoâng khí taêng aùp ôû ñieàu kieän tieâu chuaån vaø thay ñoåi.
Pko , Pk1 aùp suaát khoâng khí moâi tröôøng ôû ñieàu kieän tieâu chuaån vaø thay ñoåi.
T0 , T01 nhieät ñoä khoâng khí moâi tröôøng ôû ñieàu kieän tieâu chuaån vaø thay ñoåi.
Qua thöïc nghieäm cho thaáy raèng :
Tmt (T0) taêng 100C : Ne giaûm 1% , NTBKX giaûm 5% ,b giaûm 3% , qe
0,72%
giaûm 2.5% , Tkx taêng 3,5% ,i giaûm 1%
Ñeå ñaûm baûo cho cheá ñoä öùng suaát nhieät
taêng
cuûa ñoäng cô, caàn giaûm löôïng cung caáp
nhieân lieäu cho chu trình khoaûng 1,75%
100
Ne(%)
4.1.2.3Aûnh höôûng cuûa ñoä aåm moâi tröôøng
Töø bieåu thöùc xaùc ñònh ñoä aåm töông ñoái
sau ñaây
ϕ
max PWmax
Coù theå coi khoâng khí bao goàm hôi
nöôùc vaø khoâng khí khoâ
Khi ñoä aåm moâi tröôøngϕ thay ñoåi
laøm thay ñoåi thaønh phaàn cuûa khoâng khí ,
90
80
70
60
20 40 60
ϕ = 50%
ϕ = 60%
ϕ = 70%
ϕ = 80%
ϕ = 90%
80 100
t( 0 C )
do vaäy löôïng khoâng khí khoâ thay ñoåi
khi ñoä aåm töông ñoái thay ñoåi. Haøm löôïng oâ
Hình 4.2
xy trong khoâng khí thay ñoåi seõ aûnh höôûng
tôùi quaù trình chaùy cuûa ñoäng cô .
1.1.2.4 Keát luaän
Thoâng thöôøng caû ba yeáu toá cuûa khí haäu coù lieân quan chaët cheõ vôùi nhau ,
bieåu thò traïng thaùi cuûa khoâng khí lieân quan vôùi nhau baèng phöông trình traïng
thaùi.
Khi caû 3 yeáu toá moâi tröôøng P0, T0,ϕ ñoàng thôøi aûnh höôûng tôùi ñoäng cô ,
baèng thöïc nghieäm ngöôøi ta ñaõ chöùng minh :
Ñoä aåm moâi tröôøng thay ñoåi 10% laøm cho Ne thay ñoåi khoaûng 1% ; ge
thay ñoåi khoaûng 1%
Nhieät ñoä moâi tröôøng thay ñoåi 100C ôû ñoäng cô 4 kyø Ne thay ñoåi 1% ; ge
thay ñoåi 1,1% ôû ñoäng cô 2 kyø Ne thay ñoåi 1,2% ; ge thay ñoåi 1,4%
Aùp suaát moâi tröôøng thay ñoåi 10mmHg Ne thay ñoåi 1% ; ge thay ñoåi 1,5%
khi löôïng nhieân lieäu cung caáp cho chu trình khoâng thay ñoåi
Vôùi caùc ñoäng cô khaùc nhau söï aûnh höôûng cuûa ñieàu kieän moâi tröôøng cuõng
khaùc nhau : ñoäng cô coù taêng aùp chòu aûnh höôûng ít hôn ñoäng cô khoâng taêng aùp ,
ñoäng cô 2 kyø chòu aûnh höôûng nhieàu hôn ñoäng cô 4 kyø.
Aûnh höôûng cuûa khí haäu tôùi söï laøm vieäc cuûa ñoäng cô caøng lôùn theo xu höôùng
sau:
P giaûm , T0 taêng ,ϕ taêng laøm cho quaù trình laøm vieäc cuûa ñoäng cô xaáu ñi , caùc
thoâng soá coâng taùc thay ñoåi theo xu höôùng: Ne giaûm , ge taêng , giaûm tuoåi thoï
cuûa ñoäng cô.
Ñeå haïn cheá aûnh höôûng cuûa ñieàu kieän moâi tröôøng coù theå coù nhöõng bieân
phaùp sau ñaây:
1. Ñieàu chænh ñoäng cô theo höôùng laøm vieäc phuø hôïp vôùi ñieàu kieän khai thaùc
hieän taïi nhö ñieàu chænh goùc phun sôùm cho phuø hôïp…
2 . Khi mua ñoäng cô choïn chuûng loaïi taêng aùp, buoàng xoaùy loác, heä soá dö löôïng
lôùn hoaëc ñieàu kieän khí haäu thieát keá gioáng ñieàu kieän Vieät Nam.
Khi ñieàu kieän khí haäu nôi ñoäng cô coâng taùc thay ñoåi caàn phaûi hieäu chænh
laïi coâng suaát vaø caùc thoâng soá cuûa ñoäng cô.
Trong khai thaùc thöôøng söû duïng caùc phöông phaùp sau:
1. Tính nghieäm nhieät ñoäng cô
2. Duøng ñoà thò, caùc bieåu ñoà cuûa nhaø maùy cheá taïo.
3. Duøng coâng thöùc thöïc nghieäm ñeå hieäu chænh
Treân thöïc teá thöôøng söû duïng caùc coâng thöùc thöïc nghieäm cuûa nhaø cheá taïo
cuõng nhö caùc cô quan nghieân cöù ñöa ra , tuy nhieân khi aùp duïng caùc coâng thöùc
hieäu chænh caàn chuù yù ñeán möùc ñoä chính xaùc cuûa töøng coâng thöùc khaùc nhau vaø
phaïm vi aùp duïng cuûa caùc coâng thöùc töøng loaïi ñoäng cô .
4.2 AÛNH HÖÔÛNG CUÛA SÖÙC CAÛN TREÂN ÑÖÔØNG NAÏP VAØ PHAÛN AÙP
TREÂN ÑÖÔØNG XAÛ TÔÙI SÖÏ LAØM VIEÄC CUÛA ÑOÄNG CÔ.
4.2.1 Aûnh höôûng söùc caûn treân ñöôøng naïp
4.2.1.1 Nguyeân nhaân laøm taêng söùc caûn treân ñöôøng naïp
- Baàu loïc khoâng khí bò taéc baån hoaëc ñaët khoâng ñuùng vò trí
- Dieän tích thoâng qua bò haïn cheá.
- Goùc ñoùng môû xu paùp khoâng ñuùng.
- Hö hoûng treân ñöôøng oáng naïp taéc,
baån.
Caùc nguyeân nhaân treân coù theå do cheá
taïo, söûa chöõa, quaù trình khai thaùc gaây
neân.
4.2.1.2 Aûnh höôûng ñeân söï laøm vieäc
cuûa ñoäng cô
Taêng söùc caûn laøm cho troïng löôïng
khoâng khí naïp vaøo ñoäng côb giaûm
laøm cho heä soá dö löông khoâng khí
Ne, Pk,
Tk, Tkx
Pk
Tk
Pz
ge
Ne
giaûm , do ñoù quaù trình chaùy trong xi
lanh lanh ñoäng cô keùm ñi daãn ñeáni
giaûm , coâng suaát Ni, Ne giaûm , nhieät
ÑH GTVT TP. Hồ Chí Minh -2006
0
Tkx
t( 0 C )
75
ñoä khí
Hình 4.3
xaû
Tkx
taêng
,
suaát
tieâu
hao
nhieân
lieäu
ge
taêng.
Ñoàng thôøi thôøi gian trì hoaõn söï chaùyi taêng , ñoäng cô laøm vieäc vôùi ñoä cöùng cao
hôn (P/ϕ taêng) , chaùy rôùt treân ñöôøng giaûn nôû, quaù trình queùt thaûi keùm, heä soá
khí soùt taêng leân.
Nhaø cheá taïo ñöa ra bieàûu ñoà keøm theo hieäu ñính coâng suaát ñoäng cô phuï
thuoäc vaøo söùc caûn naïp ñeå laép ñaët tính toaùn hôïp lyù.
Treân ñaây laø moät trong caùc yeáu toá ñaûm baûo coâng suaát nhaø cheá taïo ñöa ra.
Ñeå khaéc phuïc söï taêng söùc caûn naïp trong khai thaùc caàn chuù yù.
-Kieåm tra söùc caûn naïp, veä sinh ñònh kyø heä thoáng naïp.
-Khai thaùc ôû gaàn cheá ñoä ñònh möùc, ñieàu chænh ñuùng caùc goùc phaân phoái khí.
Hình 4.4 Sô ñoà tuyeán naïp xaû cuûa ñoäng cô haõng MAN BW
4.2.2 Aûnh höôûng cuûa phaûn aùp treân ñöôûng xaû
4.2.2.1 Nguyeân nhaân laøm taêng phaûn aùp treân ñöôøng xaû
- Taéc baån ñöôøng oáng xaû, caùc van chaën cuûa tuyeán xaû khoâng môû hoaøn toaøn
- Goùc phaân phoái khí khoâng ñuùng
- Nhieàu xi lanh laøm vieäc chung baàu goùp.
- Taéc baåûn tuabin khí xaû .
4.2.2.2 Aûnh höôûng tôùi söï laøm vieäc cuûa ñoäng cô
Taêng phaûn aùp laøm taêng söùc caûn thuûy khí ñoäng löïc cuûa doøng xaû laøm taêng
aùp suaát cuûa caùc xi lanh trong quaù trình xaû , do ñoù gaây neân nhöõng taùc haïi sau
ñaây:
- Taêng heä soá khí soùtr
- Taêng nhieät ñoä khoâng khí naïp ñaàu kyø neùn Ta taêng
- Taêng coâng ñaåy khí ra ngoaøi
- Haïn cheá quaù trình naïp khí vaøo
xi lanh ñoäng cô…
Nhöõng haäu quaû treân seõ daãn tôùi
Ne,, Tkx
laøm giaûm söï ñieàn ñaày khoâng khí
saïch trong xi lanh, laøm troïng löôïng
khoâng khi naïpb giaûm , heä soá dö
löôïng khoâng khí giaûm , coâng suaát
Tkx
Ne
chæ thò vaø coâng suaát coù ích (Ni , Ne )
giaûm , ge taêng , ñoäng cô laøm vieäc
cöùng.
Nhö vaäy, tính kinh teá, kyõ thuaät cuûa
ñoäng cô xaáu ñi.
Ñoái vôùi ñoäng cô 2 kyø söï aûnh höôûng
PT
naøy lôùn hôn do keát caáu heä thoáng trao
ñoåi khí.
Thöïc nghieäm ñaõ chöùng minh giôùi haïn sau ñaây :
Hình 4.5
Ñoäng cô 2 kyø
Ñoäng cô 4 kyø
PT
PK
PT
PK
0,7
0,7 0,8
PK : aùp suaát khí queùt
PT : aùp suaát thaûi
Ñoái vôùi caùc loaïi ñoäng cô coù trò soá ñoái aùp khaùc nhau nhöng khoâng vöôït quaù 100
- 150mmHg
Trong quaù trình khai thaùc nhieät ñoä khí xaû Tkx laø moät thoâng soá quan troïng
ñaùnh giaù giôùi haïn taêng ñoái aùp treân ñöôøng xaû.
4.2.3. Aûnh höôûng ñoàng thôøi cuûa 2 yeáu toá.
Khi caû hai yeáu toá treân ( taêng söùc caûn treân ñöôøng naïp vaø ñoái aùp treân ñöôøng
xaû) cuøng ñoàng thôøi saûy ra cho ñoäng cô seõ aûnh höôûng raát lôùn ñeán söï coâng taùc
cuûa ñoäng cô, ñoäng cô laøm vieäc caøng xaáu.
Trong quaù trình khai thaùc phaûi chuù yù söï xaûy ra ñoàng thôøi cuûa hai yeáu toá
treân,trong nhöõng tröôøng hôïp naøy caàn thieát phaûi giaûm tay ga ñeå giaûm löôïng
nhieân lieäu cung caáp cho chu trình ñeå traùnh quaù taûi cho ñoäng cô.
Thöôøng xuyeân kieåm tra heä thoáng naïp, xaû. Duy trì caùc giaù trò trong giôùi haïn
cho pheùp. Khi coù hieän töôïng taêng söùc caûn treân ñöôøng naïp vaø ñoái aùp treân ñöôøng
xaû xaûy ra vôùi ñoäng cô caàn coù bieän phaùp cuï theå ñeå khaéc phuïc.
4.3 AÛNH HÖÔÛNG CUÛA CHEÁ ÑOÄ NHIEÄT VAØ CHAÁT LÖÔÏNG NÖÔÙC
LAØM MAÙT TÔÙI QUAÙ TRÌNH COÂNG TAÙC CUÛA ÑOÄNG CÔ.
Quaù trình laøm maùt cho ñoäng cô coù aûnh höôûng raát lôùn tôùi söï laøm vieäc cuûa
ñoäng cô. Ñoäng cô Diesel taøu thuûy söû duïng nhieàu maïch laøm maùt khaùc nhau ñeå
laøm maùt cho ñoäng cô nhö : laøm maùt xi lanh - naép xi lanh , piston , voøi phun…
Ñoàng thôøi cuõng söû duïng nhieàu loaïi coâng chaát laøm maùt nhö : nöôùc , nhieân lieäu ,
daàu nhôøn…Tuy nhieân heä thoáng laøm maùt coù aûnh höôûng chuû yeáu tôùi ñoäng cô laø heä
thoáng laøm maùt xi lanh - naép xi lanh , coâng chaát laøm maùt laø nöôùc . chuùng ta xeùt ôû
hai goùc ñoä sau :
Aûnh höôûng cuûa cheá ñoä nhieät tôùi söï laøm vieäc cuûa ñoäng cô.
Aûnh höôûng cuûa chaát löôïng nöôùc ñeán söï laøm vieäc cuûa ñoäng cô.
4.3.1 Aûnh höôûng cuûa cheá ñoä nhieät
Cheá ñoä nhieät laøm maùt laø yeáu toá beân ngoaøi aûnh höôûng tôùi söï laøm vieäc cuûa
ñoäng cô tôùi chæ tieâu kinh teá vaø kyõ thuaät cuûa ñoäng cô.
Khi nhieät ñoä laøm maùt thay ñoåi, laøm thay ñoåi cöôøng ñoä laøm maùt xi lanh naép
xi lanh , thay ñoåi löôïng nhieät truyeàn qua vaùch xi lanh laøm thay ñoåi caùc thoâng
soá chæ thò vaø coù ích cuûa ñoäng cô.
Khi taêng nhieät ñoä nöôùc laøm maùt thì xaûy ra 4 tröôøng hôïp sau ñaây:
1. Taêng ñoä nhieät laøm maùt laøm taêng ñoä nhieät ñaàu quaù trình neùn seõ laøm giaûm
troïng löôïng khoâng khí naïp (a) giaûm daãn ñeán quaù trình chaùy xaáu ñi do ñoù hieäu
suaát chæ thò (i ) giaûm, coâng suaát chæ thò (Ni ) giaûm
2. Taêng ñoä nhieät laøm maùt laøm giaûm ñoä cheânh nhieät ñoä thaønh vaùch xi lanh
phía khí chaùy vaø phía nöôùc laøm maùt (T=TK - Tlm) laøm giaûm löôïng nhieät toån
thaát do nöôùc laøm maùt mang ñi (Qlm giaûm ) xu höôùng seõ laøm taêng coâng suaát coù
ích (Ne ) taêng.
3. Taêng ñoä nhieät laøm maùt seõ daãn tôùi taêng nhieät ñoä cuoái quaù trình neùn (Tc taêng
) laøm cho thôøi gian trì hoaõn söï chaùy giaûm (I giaûm ) ñoäng cô laøm vieäc meàm
hôn (P/ϕ giaûm ) quaù trìng chaùy toát leân , caùc thoâng soá chæ thò toát leân.
4. Taêng ñoä nhieät laøm maùt laøm cho nhieät
ñoä daàu boâi trôn taêng (Tdn taêng) ôû caùc chi
tieát chuyeån ñoäng laøm cho ñoä nhôùt daàu
giaûm chi phí cho ma saùt ( Nm giaûm ) daãn
ñeán Ne taêng, ge giaûm.
Nhö vaäy, khi taêng T0lm coù caùc xu
höôùng ñoái laäp nhö treân, ngöôøi khai thaùc
phaûi naêm ñöôïc baûn chaát ñeå duy trì cheá ñoä
nhieät hôïp lyù naâng cao tính kinh teá, kyõ
thuaät cuûa ñoäng cô.
Pm
4.3.1.1 Aûnh höôûng cuûa nhieät ñoä nöôùc
laøm maùt tôùi coâng suaát cuûa ñoäng cô
Coâng thöùc Petorop
Cm
Pm : löïc ma saùt
: ñoä nhôùt cuûa daàu boâi trôn
Tlm
F : dieän tìch beà maët ma saùt
Cm : toác ñoä c/ñ cuûa chi tieát
: khe hôû giöõa hai chi tieát.
Neáu coi = const löïc ma saùt Pm phuï thuoäc vaøo ñoä nhôùt cuûa daàu nhôøn
Taêng nhieät ñoä laøm maùt laøm taêng nhieät ñoä daàu nhôøn seõ laøm giaûm chi phí coâng
cho ma saùt . Thöïc nghieäm ñaõ chöùng minh nhieät ñoä laøm maùt Tlm taêng laøm cho
Pm giaûm ví duï khi taêng Tlm leân 100C
- Theo Ameukin Nm giaûm 3,5%
- Theo M.K Guman Nm giaûm 5%
- Theo Pukapo Nm giaûm 1%
Thöïc nghieäm ñaõ chöùng minh khi nhieät ñoä laøm maùt taêng 10o C , coâng suaát coù
ích Nc taêng 0,8 1,2% tuøy thuoäc vaøo ñoäng cô, loaïi daàu nhôøn söû duïng vaø caùc
yeáu toáø khai thaùc.
Ñoàng thôøi nhieät ñoä laøm maùt taêng nhieät ñoä thaønh vaùch xi lanh taêng , laøm
taêng nhieät ñoä ñaàu vaø cuoái quaù trình neùn , laøm giaûm thôøi gian trì hoaõn söï chaùy,
P
ϕ
Xu höôùng hieän nay cheá taïo ñoäng cô nhieät ñoä laøm maùt taêng
Thöïc teá hieän nay nhieät ñoä laøm maùt ra khoûi ñoäng cô toái öu Tra lm = 80oC 95o C
4.3.1.2. Aûnh höôûng cuûa Tlm tôùi öùng suaát nhieät caùc chi tieát trong ñoäng cô.
Öùng suaát nhieät caùc chi tieát tieáp xuùc vôùi möùc nöôùc phuï thuoäc vaøo ñoä cheânh
nhieät ñoä 2 phía tieáp xuùc vôùi khí chaùy vaø nöôùc.
m t− t
. 1 2
E : Modun ñaøn hoài cuûa vaät lieäu
1 : Heä soá giaõn nôû daøi
m : Heä soá Poaùt xoâng
Töø quan heä treân khi nhieät ñoä laøm maùt Tlm taêng öùng suaát nhieät giaûm tuy
nhieân trong tröôøng hôïp naøy deã laøm taêng khaû naêng quaù taûi nhieät cuûa ñoäng cô.
4.3.2. Aûnh höôûng cuûa chaát löôïng nöôùc laøm maùt tôùi söï laøm vieäc cuûa ñoäng cô.
Hieän nay coâng chaát laøm maùt söû duïng cho Diesel taøu thuûy ñöôïc söû duïng bao
goàm caùc loaïi sau : nöôùc bieån , nöôùc ngoït , daàu nhôøn , daàu ñoát…
Yeâu caàu ñoái vôùi coâng chaát laøm maùt : heä soá taûi nhieät cao, giaù thaønh thaáp,
saün coù nhö nöôùc söû duïng cho heä thoáng laøm maùt xi lanh vaø naép xi lanh ñoàng
thôøi ñaûm baûo caùc yeâu caàu sau: choáng ñoùng caùu caën ,choáng aên moøn …
Ñoái vôùi heä thoáng laøm maùt baèng nöôùc ñeå naâng cao hieäu quaû laøm maùt ngöôøi
ta coù caùc bieän phaùp sau:
1. Heä thoáng laøm maùt kín: xöû lyù nöôùc vaøo laøm maùt ñoäng cô.
2. Heä thoáng laøm maùt hôû: duøng keõm choáng aên moøn, ñònh kyø veä sinh xöû lyù
beà maët trao nhieät.
Chuù yù: nhieät ñoä nöôùc laøm maùt (Tlm ) aûnh höôûng ñeán aên moøn vaø ñoùng caéu
caën caùc beà maët laøm maùt chi tieát may , do vaäy caàn phaûi duy trì nhieät ñoä nöôùc
laøm maùt (Tlm ) ôû giôùi haïn cho pheùp
Hình 4.7 Cheá ñoä nhieät nhoùm piston – xilanh ( taøi lieäu haõng MAN BW)
Mon Aug 29, 2016 9:40 am by Admin
Tiêu đề: chương 4 khai thác hệ động lực 