Chương VIII: Đặc tính động cơ

Chế độ làm việc của động cơ được thể hiện bằng tổ hợp các thông số làm việc của nó như công suất Ne hay mô men Me và tốc độ vòng quay n. Trong miền làm việc của động cơ, tốc độ n thay đổi từ n min ứng với giới hạn ổn định của động cơ đến n max ứng với giới hạn ứng suất cơ, ứng suất nhiệt và diễn biến bình thường của chu trình công tác.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Chương VIII: Đặc tính động cơ Ch−¬ng VIII. §Æc tÝnh ®éng c¬8.1 ChÕ ®é l m viÖc v c¸c ®Æc tÝnh cña ®éng c¬ ®èt trong 8.1.1 ChÕ ®é l m viÖc ChÕ ®é l m viÖc cña ®éng c¬ ®−îc thÓhiÖn b»ng tæ hîp c¸c th«ng sè l m viÖc cña nãnh− c«ng suÊt Ne hay m« men Me v tèc ®évßng quay n. Trong miÒn l m viÖc cña ®éng c¬, tèc ®én thay ®æi tõ nmin øng víi giíi h¹n æn ®Þnh cña®éng c¬ ®Õn nmax øng víi giíi h¹n øng suÊt c¬,øng suÊt nhiÖt v diÔn biÕn b×nh th−êng cñachu tr×nh c«ng t¸c. T¹i mçi vÞ trÝ n = const trong miÒn l m H×nh 8-1. ChÕ ®é l m viÖc æn ®ÞnhviÖc, c«ng suÊt Ne cña ®éng c¬ thay ®æi tõ 0 cña côm ®éng c¬- m¸y c«ng t¸c(chÕ ®é kh«ng t¶i) ®Õn Nmax t¹i tèc ®é vßngquay ®ã. ChÕ ®é l m viÖc ®−îc coi l æn ®Þnh khi c¸c th«ng sè l m viÖc nh− Me, n kh«ng ®æitrong thêi gian kh¶o s¸t. Khi ®ã m« men cña ®éng c¬ c©n b»ng víi m« men c¶n cña m¸yc«ng t¸c Me = Mc, h×nh 8-1. ChÕ ®é l m viÖc cña côm thiÕt bÞ ®éng c¬ - m¸y c«ng t¸c æn®Þnh khi: d(M e − M c ) MiÒn l m viÖc cña ®éng c¬- m¸y c«ngt¸c n»m trªn ®−êng ®Æc tÝnh c¶n (8-2). C¸c®−êng 1, 2 v 3 t−¬ng øng víi c¸c vÞ trÝ kh¸cnhau cña c¬ cÊu ®iÒu khiÓn cung cÊp nhiªnliÖu. Tèc ®é ®éng c¬ thay ®æi tõ nmin ®Õnnmax. • §éng c¬ kÐo m¸y ph¸t ®iÖn ®ßi hái n= const. Chøc n¨ng n y do ®iÒu tèc (mét chÕ®é) ®¶m nhËn. MiÒn l m viÖc cña ®éng c¬ -m¸y ph¸t n»m trªn ®−êng AB, h×nh 8-3. T¹iA øng víi chÕ ®é ®Þnh møc Ne = N®m v t¹i Bøng víi chÕ ®é kh«ng t¶i Ne = 0. H×nh 8-3. ChÕ ®é l m viÖc cña ®éng c¬ kÐo m¸y ph¸t ®iÖn • §éng c¬ trªn c¸c ph−¬ng tiÖn c¬ giíinh− «-t«, xe m¸y, m¸y kÐo… c«ng suÊt vtèc ®é ®éng c¬ thay ®æi trong mét ph¹m vi rÊt réng. MiÒn l m viÖc cña côm thiÕt bÞ, h×nh8-4, n»m l diÖn tÝch giíi h¹n bëi ®−êng c«ng suÊt lín nhÊt øng víi vÞ trÝ cùc ®¹i cña c¬cÊu ®iÒu khiÓn cung cÊp nhiªn liÖu (®ã l ®Æc tÝnh ngo i sö dông, xem 8.2.1.2) v c¸c®−êng giíi h¹n nmin v nmax. 8.1.2 C¸c lo¹i ®Æc tÝnh ®éng c¬ ®èttrong Quan hÖ gi÷a c¸c th«ng sè l m viÖccña ®éng c¬ nh− Me, Ne, n, ge, Gnl… trongmiÒn l m viÖc gäi l ®Æc tÝnh cña ®éng c¬. §Æc tÝnh cña ®éng c¬ ®−îc x©y dùngb»ng thùc nghiÖm trªn b¨ng thö c«ng suÊt®éng c¬ ®Ó cã thÓ thay ®æi dÔ d ng chÕ ®él m viÖc cña ®éng c¬ nh− tèc ®é vßng quay,vÞ trÝ c¬ cÊu ®iÒu khiÓn cung cÊp nhiªn liÖu,nhiÖt ®é l m m¸t, nhiÖt ®é dÇu b«i tr¬n v.v... H×nh 8-4. ChÕ ®é l m viÖc cña ®éng c¬Trªn c¬ së ®Æc tÝnh cã thÓ ®¸nh gi¸ c¸c chØ trªn c¸c ph−¬ng tiÖn c¬ giíitiªu cña ®éng c¬ trong c¸c ®iÒu kiÖn sö dôngkh¸c nhau. §éng c¬ ®èt trong cã c¸c lo¹i ®Æc tÝnh sau: • §Æc tÝnh tèc ®é: víi tèc ®é vßng quay n l biÕn sè. • §Æc tÝnh ch©n vÞt: l ®Æc tÝnh tèc ®é khi ®éng c¬ dÉn ®éng ch©n vÞt t u thuû • §Æc tÝnh t¶i: víi c«ng suÊt ®éng c¬ Ne (hay pe) l biÕn sè khi n = const • §Æc tÝnh tæng hîp: ®Æc tÝnh cña nhiÒu biÕn sè • §Æc tÝnh ®iÒu chØnh • §Æc tÝnh kh«ng t¶i • §Æc tÝnh ®iÒu tèc 8.1.3 C¬ së ph©n tÝch ®Æc tÝnh ®éng c¬http://www.ebook.edu.vn 94 Tr−íc khi kh¶o s¸t c¸c ®Æc tÝnh nªu trªn, ta h y t×m hiÓu c¬ së chung ®Ó gi¶i thÝchv ph©n tÝch c¸c ®Æc tÝnh. Cô thÓ, h y t×m c¸c c«ng thøc x¸c ®Þnh c¸c th«ng sè kinh tÕ, küthuËt cña ®éng c¬ nh− pe, Me, Ne, ge, v Gnl. Qua ®ã t×m ®−îc c¸c biÕn sè chung ®Ó kh¶os¸t tiÕn tíi x©y dùng v ph©n tÝch ®Æc tÝnh. 8.1.3.1 Theo l−îng hçn hîp n¹p v o xy lanh Ta b¾t ®Çu tõ c«ng thøc: Li p e = pi ηm = ηm (8-3) Vh víi Li = gctQHηi (8-4) 8314M h Tk v Vh = g ct (8-5) pk trong ®ã gct l l−îng nhiªn liÖu cung cÊp cho 1 chu tr×nh (kg/chu tr×nh). Tõ ®Þnh nghÜa hÖ sè n¹p ta cã: M1 Mh = ηv 1 Bá qua trong th nh phÇn khÝ n¹p míi M1 trong tr−êng hîp ®éng c¬ x¨ng, ta cã µ nlthÓ viÕt tæng qu¸t cho c¶ ®éng c¬ diesel v x¨ng: M1 = λM0 Tk v k 1 v l−u ý tõ ph−¬ng tr×nh tr¹ng th¸i: = = , cuèi cïng ta ®−îc: pk R Rρ k 8314λM 0 Vh = g ct (8-6) η v Rρ k Thay (8-4) v (8-6) v o (8-3): Q H Rρk ηi η pe = η v ηm = k 1 i ηv ηm (8-7) 8314M 0 λ λ §Ó t×m c«ng suÊt Ne ta sö dông c«ng thøc sau: p e Vh in η Ne = = k 2 i η v ηm n ...