P

i

2

1

2:B c chỏy nhi t th p v i nhi u giai o n :
Cú th chia lm hai giai o n:
* Giai o n 1: Hỡnh thnh ng n l a ngu i.
ng c diesel khi phun nhiờn li u vo, nhi t xi lanh lỳc ny th p khụng phõn
hu cỏc phõn t cacbua Hyrụ m ch t o thnh peoxyt. Theo tỏc gi cỏc peoxyt tớch t cng
nhi u. Khi v t quỏ gi i h n m t n ng no ú nú m i kh n ng phõn hu cac
ph n t nhiờn li u thnh cỏc phõn t ho t tớnh hỡnh thnh
ng n l a phõn b u kh p th tớch khu ch tỏn. Giai o n
ny bi u th b ng
1

Lỳc ny ỏp su t v nhi t ch a t ng rừ r t.
* Giai o n 2:Hỡnh thnh ng n l a núng.
Ph n t ho t tớnh su t hi n giai o n m t theo
s ph n ng c a DTN ngy cng t ng. Khi t c ph n
ng t n m t gi i h n (W
K
) P DTN chuy n qua t
gia t c nhi t ng n l a th c s hỡnh thnh nhiờn li u
t b c chỏy. Giai o n ny c bi u thi b ng
2
.
B:CC D NG B C CHY TH NG TH Y TRONG NG C :

Chỏy h n h p trong ng c t trong cú 3 d ng c tr ng chỳng x y ra ng th i
ho c liờn ti p nhau trong xi lanh ng c :
Ba d ng ú l : Chỏy n ng th i
Chỏy n lan d n
Chỏy khu ch tỏn
C: B N CH T C A CC D NG CHY
1 CHY N NG TH I : L hi n t ng t b c chỏy trong ton b th tớch v i
h s d l ng khụng khớ thớch h p ( =0.85 ữ 0.9)
h n h p ng nh t v thnh ph n v nhi t , ph n ng to nhi t x y ra ng
th i m i n i, t c ph n ng t ng theo nhi t ph n ng phỏt tri n v i t c
ngy cng t ng kh p m i n i v hon thnh trong m t lỳc s chỏy hon thnh ng th i gõy
nờn s n nhi t cựng m t lỳc ton b th tớch. Chỏy n ng th i ng c x ng cú thnh
ph n h n h p b kớch n . ng c diesel, giai o n u trong t ng vựng nh cú giai
o n thớch h p.
2: CHY N LAN D N : L s lan trn mn l a, l quỏ trỡnh chỏy trong ng c x ng
t ngu n l a (do bougie).
Chỏy n lan d n ch x y ra khi h n
h p l ng nh t. Trong khụng gian t do
c a mn l a cú d ng hỡnh c u v mn l a
ng n cỏch pha ó chỏy v ch a chỏy. T c d ch
chuy n c a mn l a ph thu c vo chuy n
ng r i c a h n h p. T c lan trn c a
mn l a l n nh t khi = 0.8 ữ 0.9.
3: CHY KHU CH TN : L quỏ trỡnh
chỏy trong ú t c chỏy c quy t nh b i t c ho tr n gi a h i n c v khụng khớ.
Chỏy khu ch tỏn cú trong ng c diesel. Khi nhiờn li u phun vo xi lanh ng c , h n h p
c t o khụng ng nh t cú vựng =0.8 ữ 0.9, cú vựng =4 ữ 5. nh ng vựng =0.8
ữ 0.9 t c ph n ng v nhi t c a SVC r t cao nh ng vựng ny l nh ng trung tõm
78
chửa chaựy

ẹaừ chaựy
Maứn lửỷa

đ t cháy nh ng vùng có h n h p nghèo nh hi n t ng khu ch tán ố ữ ỗ ợ ờ ệ ượ ế → đ ng c diesel có thộ ơ ể
dùng h n h p r t nghèo.ỗ ợ ấ
C.QUÁ TRÌNH CHÁY NG C X NGĐỘ Ơ Ă
⇓I.DI N BI N QUÁ TRÌNH CHÁYỄ Ế
(Hình v ) ẽ
Di n bi n quá trình cháy đ ng c x ng chia làm ba giai đo n:ễ ế ộ ơ ă ạ
I.GIAI O N I Đ Ạ :
(T đi m 1 ừ ể ÷ 2): Giai đo n hình thànhạ
các trung tâm b c cháyố
•
i m 1 : đi m đánh l a s m.Đ ể ể ử ớ
•
i m 2: đi m ng v i đ ngĐ ể ể ứ ớ ườ
cong cháy tách kh i đ ng cong nénỏ ườ
-Khi tia l a đi n n t ra ử ệ ẹ → hình thành
ngu n l a đ u tiên và d ch chuy n ban đ uồ ử ầ ị ể ầ
c a màn l a.ủ ử
-L ng h n h p tham gia ph n ngượ ỗ ợ ả ứ
ít vì v y t c đ to nhi t ch a cao.ậ ố ộ ả ệ ư
-Ap su t và nhi t đ chấ ệ ộ a ư có chuy nể
bi n rõ r t.ế ệ
-Giai đo n này đ c g i là giai đo nạ ượ ọ ạ
cháy tr đ c đ c tr ng b ng góc quay tr c khu u ể ượ ặ ư ằ ụ ỷ ϕ
I
ho c th i gian cháy tr ặ ờ ể
i
τ

-
(sec)
.6 n
i
i
ϕ
τ
=
II.GIAI O N IIĐ Ạ
(T đi m 2 ừ ể ÷ 3 (c ÷ z)): giai đo n lan tràn màn l a.ạ ử
• i m 3 : đi m đ t áp su t c c đ i Pzmax.Đ ể ể ạ ấ ự ạ
• Trong giai đo n này quá trình oxy hoá nhiên li u ti n hành r t mãnh li t, màn l a lanạ ệ ế ấ ệ ử
tràn h u kh p bu ng cháy.ầ ắ ồ
• T c đ cháy đ t đ c l n nh t, t c đ to nhi t l n, ph n nhi t l ng ch y u doố ộ ạ ượ ớ ấ ố ộ ả ệ ớ ầ ệ ượ ủ ế
cháy nhiên li u c ng đ c to ra giai do n này. Ap su t c c đ i t i đi m 3 (đi m Z)ệ ũ ượ ả ở ạ ấ ự ạ ạ ể ể
Giai đo n II này đ c đ c tr ng b ng tính làm vi c êm d u c a đ ng c ( t c là t c đạ ượ ặ ư ằ ệ ị ủ ộ ơ ứ ố ộ
t ng áp su t trung bình)ă ấ

c
cz
z
PP
P
ϕϕϕ
−
−
=
∆
∆
(MN/m

2
.đ )ộ
ng c x ng có : Độ ơ ă ε =6.5 ÷ 8, ∆P/∆ϕ =(0,11 ÷ 0,16) MN/m
2
.độ
∆P/∆ϕ là m t thông s quan tr ng, b i vì nó nh h ng đ n hao mòn các chi ti t ộ ố ọ ở ả ưở ế ế →
nh h ng đ n tu i th đ ng c .ả ưở ế ổ ọ ộ ơ
III.GIAI O N IIIĐ Ạ
(T đi m 3 ừ ể ÷ 4) :giai đo n cháy r t.ạ ớ
•
i m 4 : đi m đ t đ c nhi t đ Max.Đ ể ể ạ ượ ệ ộ
•
H n h p ti p t c cháy n i màn l a đã đi qua cháy thi u oxy.ỗ ợ ế ụ ơ ử ế
•
T c đ cháy gi m đ n 0 , P gi m nh ng T v n t ng đ n Tố ộ ả ế ả ư ẫ ă ế
Max
Giai đo n này dài hay ng n ph thu c vào m c đ xoáy l c c a khí cu i quá trìnhạ ắ ụ ộ ứ ộ ố ủ ở ố
cháy, thành khí h n h p ỗ ợ α và góc đánh l a s mử ớ θ (ho c ặ ϕ
đls
)
79
P,MPa
1
•
2
•
θ
I
θ
II θIII


4
3
2
1
0

80 40 T C 40 Đ ϕ
0


SPark
θIII

NH NG HI N T NG CHÁY KHÔNG BÌNH TH NG TRONG ÔNG CỮ Ệ ƯỢ ƯỜ Đ Ơ
X NGĂ
I.CHÁY KÍCH N :Ổ
1.Nguyên nhân :
Do : • t s nén ỉ ố ε quá cao
• T ng áp su t quá s mă ấ ớ
•
Nhiên li u có ch s octan không phù h p.ệ ỉ ố ợ
•
S d ng bu ng cháy có kích th c quá l nử ụ ồ ướ ớ
•
S d ng v t li u làm bu ng cháy không thích h p.ử ụ ậ ệ ồ ợ
•
Góc đánh l a quá s m.ử ớ
2.Di n bi n :ễ ế
Tia l a đi n n t ra thì hình thành nh ng ph n t ho t tính và trung tâm l a ban đ uử ệ ẹ ữ ầ ử ạ ử ầ

sau đó hình thành màn l a và lan tràn trong bu ng cháy. Do đó ph n h n h p khí phía tr cử ồ ầ ỗ ợ ướ
màn l a b d n ép r t m nh và gi s trong khu v c màn l a ch a lan tràn t i xu t hi nử ị ồ ấ ạ ả ử ở ự ử ư ớ ấ ệ
m t trung tâm t cháy A nào đó (m t ho c nhi u trung tâm t cháy) thì màn l a do A sinh raộ ự ộ ặ ề ự ử
s đi ng c chi u màn l a do bougie sinh ra ẽ ượ ề ử → phát sinh sóng xung kích (do 2 màn l aử
ng c chi u đ ng nhau).ượ ề ụ
3.Tác h i :ạ
•
Sóng xung kích tác d ng lên piston làm v piston ho c làm gi m s c b n c aụ ỡ ặ ả ứ ề ủ
piston.
•
Sóng xung kích tác d ng lên xylanhụ → t ng ng su t nhi t ă ứ ấ ệ → chóng b hị ư
h ng.ỏ
•
Sinh ra nhi u m ôi than.ề ụ
•
Gi m công su t đ ng c , gi m tính kinh t .ả ấ ộ ơ ả ế
II. CHÁY S MỚ
Là hi n t ng t cháy khi ch a đánh l a.ệ ượ ự ư ử
S b c cháy không ph i do tia l a đi n mà do h n h p khí ti p xúc v i các chi ti tự ố ả ử ệ ỗ ợ ế ớ ế
nóng ho c do mu i than nóng đ ặ ộ ỏ → cháy không theo m t qui lu t nào c .ộ ậ ả
S lan tràn màn l a c ng gi ng s đ t cháy b ng tia l a đi n nh ng s cháyự ử ũ ố ự ố ằ ử ệ ư ự
đ c b t đ u s m h n, tiêu hao m t ph n công do vi c nén khí có P l n.ượ ắ ầ ớ ơ ộ ầ ệ ớ
Cháy s m ớ → QTC kéo dài h n ơ → nhi t đ trong xylanh cao.ệ ộ
i v i đ ng c có nhi u xylanh, s thay đ i cháy s m không gi ng nhau trongĐố ớ ộ ơ ề ự ổ ớ ố
t ng xylanh m t ừ ộ → đ ng c làm vi c không n đ nh và gây ti ng gõ kim lo i.ộ ơ ệ ổ ị ế ạ
Tác h i cháy s m : ạ ớ
•
Nhiên li u cháy không h t, nhi t đ t ng, Nệ ế ệ ộ ă
e
gi m.ả

•
Piston cháy đ u.ầ
•
Gi m s c b n các chi ti t : piston, tr c khu u, thanh truy n… ( có th gãyả ứ ề ế ụ ỷ ề ể
tr c khu u , thanh truy n).ụ ỷ ề
Nguyên nhân cháy s m :ớ
•
ng c quá nóngĐộ ơ
•
Bougie quá nóng
•
Mu i than nóng độ ỏ
Cháy s m thúc đ y cháy kích n và ng c l i. M t vài tr ng h p có tính chu k , cóớ ẩ ổ ượ ạ ộ ườ ợ ỳ
ngh a là sau m t lo t kích n đ ng c nóng, nhi u mu i than ĩ ộ ạ ổ ộ ơ ề ộ → m t lo t cháy s m.ộ ạ ớ
Cháy s m nguy hi m h n kích n vì khó phát hi n.ớ ể ơ ổ ệ
III. CHÁY TRÊN NG TH I :ĐƯỜ Ả
80

m t s đ ng c do quá trình cháy không t t Ơ ộ ố ộ ơ ố → cháy kéo dài trên đ ng giãn nườ ở
và cháy không h t ế → khí th y ra ngoài còn ch a m t l ng nhiên li u đáng k s đ ng l iả ứ ộ ượ ệ ể ẽ ộ ạ
trên đ ng th i và m t lúc nào đó s cháy x y ra kèm theo ti ng n . Có th có nguyên nhân làườ ả ộ ự ả ế ổ ể
h n h p quá đ m.ỗ ợ ậ
IV. CHÁY T NG ( NG C V N CÒN LÀM VI C KHI NG T TIAỰ ĐỘ ĐỘ Ơ Ẫ Ệ Ắ
L A I N )Ử Đ Ệ
Khi t t đi n đ ng c v n ti p t c n máy ch đ không t i là do tình tr ngắ ệ ộ ơ ẫ ế ụ ổ ở ế ộ ả ạ
đ ng c quá nóng ộ ơ → ng t đi n r i mà cu i nén nhi t đ và áp su t c a h n h p công tác ắ ệ ồ ố ệ ộ ấ ủ ỗ ợ ở
n
kt i ả
= ( 200 ÷300 ) v/ph v n t cháy đ c ( th ng đ ng c có ẫ ự ượ ườ ở ộ ơ ε cao ).
⇓II : CÁC Y U T NH H NG N QUÁ TRÌNH CHÁY NG C X NG Ế Ố Ả ƯỞ ĐẾ ĐỘ Ơ Ă

1.Góc ánh l a s m đ ử ớ θ (ϕ
lsđ
) : đ chu trình công tác nh n đ c công l n nh t ể ậ ượ ớ ấ → góc
ϕ
đls
ph i thích h p ( hình )ả ợ
ϕ
1
= 0
ϕ
2
= 7
0
ϕ
3
= 22
0
ϕ
4
= 27
0
III. CÂN B NG NHI T TRONG QUÁ TRÌNH CHÁY NG C X NG – XÁCẰ Ệ ĐỘ Ơ Ă
NH CÁC THÔNG S ĐỊ Ố :
Do b n ch t c a quá trính cháy trong đ ng c x ng là b c cháy nhi t đ caoả ấ ủ ộ ơ ă ố ở ệ ộ
v i m t giai đo n, nên ta có th xem khi cháy ch a k p thay đ i th tích và ch n s đ tínhớ ộ ạ ể ư ị ổ ể ọ ơ ồ
toán là cháy đ ng tích.ẳ
Ph ng trình cân b ng nhi t : ươ ằ ệ
Qcz = Lcz + ∆Ucz (1)
•
Qcz là nhi t l ng nh n đ c c a quá trình czệ ượ ậ ượ ủ

•
Uz, Uc là bi nnthiên n i n ng c a đi m z và c.ế ộ ă ủ ể
•
Lcz là công c a quá trình cz , cháy đ ng tích : Lcz = 0 ủ ẳ
Qcz = ( Q
H
- ∆QH ) – (Qhn + Qpz + Qoc )
•
Q
H
: nhi t tr th p c a nhiên li u ệ ị ấ ủ ệ
•
∆QH : nhi t l ng t n th t do cháy thi u oxyệ ượ ổ ấ ế
•
Qhn : nhi t l ng truy n cho n c làm mátệ ượ ề ướ
•
Qpz : nhi t l ng m t cho hi n t ng hoàn nguyên và phân gi i SVCệ ượ ấ ệ ượ ả
•
Qoc : nhi t l ng t n th t do m t ph n nhiên li u ch a k p cháy quá trìnhệ ượ ổ ấ ộ ầ ệ ư ị ở
cz
đánh giá m c đ l i d ng nhi t t i đi m Z, ng i ta đ a ra h s l i d ng nhi tĐể ứ ộ ợ ụ ệ ạ ể ườ ư ệ ố ợ ụ ệ
: ξz và đ c tính b ng : ượ ằ
81
° f
Z
°
C
°
0 Vc
V

c
/

°
P
c
P
ZA
P
Z
P
P
° c
° Z
TDC
ϕ

( )
( )

Q
/''
cz
cvccz
vz
zcz
HHz
HH
cz
z

TCMTCMUU
QQ
QQ
Q
−=−
∆−=→
∆−
=
ξξ
Trong đó :Mz, Mc : s mole khí đi m Z và Cố ở ể
///
,
vcvz
CC
= t nhi t mole đ ng tích t i đi m Z và Cỉ ệ ẳ ạ ể
( )
( )
zvzzcvccHHz
cvcczvzzHHz
TCMTCMQQ
TCMTCMQQ


///
//
=+∆−
−=∆−
ξ
ξ
Chia ph ng trình cho :Mc = M1(1 + ươ γr) và thay Mz/Mc = βz

( )
[ ]
( )
[ ]
{ }
(2) 1./.
///
1 zvzzcvcrHHz
TCTCMQQ
βγξ
=++∆−
t Đặ
[ ]
( )
[ ]
z
//
vz1
b.Ta C ; 1./! +=+∆−=
rHH
MQQQ
γ
that t t c vào (2)ấ ả
(3)
2
.
/
zzzzcvcz
TbTaTCQ
ββξ

+=+
Ph ng trình (3) đ a v d ng :ươ ư ề ạ
0
2
=++ CTBTA
xz
Gi i ph ng trình b c 2 có 2 nghi m :Tả ươ ậ ệ
z1
; T
z2
. Ch n 1 nghi m cho tho mãnọ ệ ả
đi u ki n: Tz ề ệ ≤ [Tz]
0
K
CÁC THÔNG S TRONG QUÁ TRÌNH CHÁY NG C X NG:Ố ĐỘ Ơ Ă
1.Ap su t cu i quá trình cháy :ấ ố
(Pz) :Pz = Pc.βz.(Tz/Tc) ≤ [Pz]
Pza = 0.85.Pz, pz = λp
c
2.T s t ng áp su t :ỉ ố ă ấ
λ = Pz/Pc
X ng : Vz/Vc = ă ρ = 1 → λ = βz.Tz/Tc ≤ [λ]
S HÌNH THÀNH H N H P THEO PHÂN L PỰ Ỗ Ợ Ớ
gi m đ c h i khí th i có thành ph n đ c h i c b n nh NOx, CO, HC các nhàĐể ả ộ ạ ả ầ ộ ạ ơ ả ư
ch t o ôtô s d ng ph ng pháp hình thành h n h p theo phân l p. V i ph ng pháp nàyế ạ ử ụ ươ ỗ ợ ớ ớ ươ
giai đo n đ u c a quá trình cháy, s cháy x y ra trong vùng h n h p giàu còn giai đo n 2ở ạ ầ ủ ự ả ỗ ợ ở ạ
thì x y ra trong vùng h n h p nghèo. Khí NOx trong giai đo n đ u b gi i h n b i thi uả ỗ ợ ạ ầ ị ớ ạ ở ế
Oxy, còn trong giai 2 thì do nhi t đ th p.ệ ộ ấ
1 : ng góp hút, 2 : vách ng n ng góp hút, 3 : supap n p, 4 : Bougie, 5 : pistonố ă ố ạ
khi hình thành h p h p theo l p trong đ ng c x ng, h n h p giàu n m trongỗ ợ ớ ộ ơ ă ỗ ợ ằ

vùng g n bougie. i u này t o đi u ki n t t đ đ t cháy h n h p b ng tia l a đi n và hìnhầ Đ ề ạ ề ệ ố ể ố ỗ ợ ằ ử ệ
thành nh ng trung tâm cháy ban đ u , nh m đ m b o s làm vi c n đ nh c a đ ng c ữ ầ ằ ả ả ự ệ ổ ị ủ ộ ơ ở
nh ng vùng h n h p nghèo.ữ ỗ ợ
1.H TH NG IFPỆ Ố : tr ng đ i h c D u M Pháp đ a ra h th ng này. Trong hườ ạ ọ ầ ỏ ư ệ ố ệ
th ng IFP, l ng hoà khí m i đ c d n vào xylanh theo ng 1 và 2. Theo ng 1 : khí n pố ượ ớ ượ ẫ ố ố ạ
vào t o thành h n h p t ng đ i giàu ( ạ ỗ ợ ươ ố α = 0,5 ),còn theo ng 2 : h n h p t ng đ i nghèoố ỗ ợ ươ ố
( α = 1,3 ), không khí s ch đ c d n v phía cách xa bougie. Nh s hình thành h n h pạ ượ ẫ ề ờ ự ỗ ợ
82

theo phân l p, vùng g n bougie s ch a h n h p đ m, đ m b o s b c cháy h n h pớ ầ ẽ ứ ỗ ợ ậ ả ả ự ố ỗ ợ
công tác trong xylanh.
S đ nguyên lý c a bu ng cháy và h th ng n p đ ng làm vi c theo ph ng pháp phânơ ồ ủ ồ ệ ố ạ ộ ệ ươ
l p :ớ
1 và 4 : ng hút, 2 và 3 : hai bu ng n i v i BCHK, 5 : vách ng n ng góp hút, 6 bougie,ố ồ ố ớ ă ố
7 : bu ng ch a h n h p giàu, 8 bu ng ch a h n h p nghèo.ồ ứ ỗ ợ ồ ứ ỗ ợ
ng góp hút c a đ mg c đ c ng n ra b i vách 5, t bu ng chính 3 c a BCHKỐ ủ ộ ơ ượ ă ở ừ ồ ủ
h n h p đi vào xylanh ( ỗ ợ α= 0,65 – 0,75 ). H n h p giàu s n m trong vùng có bougie 6.ỗ ợ ẽ ằ
Khi piston CT, piston chia bu ng cháy ra 2 bu ng cháy 7 và 8 t ng ng v i nh ngở Đ ồ ồ ươ ứ ớ ũ
vùng có h n h p giàu và nghèo ( ỗ ợ α= 1,4 – 1,5 ). H n h p giàu trong 7 s đ c bougie đ tỗ ợ ẽ ượ ố
cháy. Khi piston đi xu ng, c 2 bu ng cháy đ c n i v i nhau, ng n l a t bu ng 7 trànố ả ồ ượ ớ ớ ọ ử ừ ồ
vào bu ng 8 và b c cháy h n h p nghèo. ch đ Nemax, bu ng 8 có ( ồ ố ỗ ợ Ở ế ộ ồ α= 1,1 – 1,2 ),
bu ng 7 có ( ồ α= 0,6 – 0,7 ) và nh v y thành ph n h n h p chung có ( ư ậ ầ ỗ ợ α= 0,85 – 0,9 ).
Thành ph n CO và NOx nh h n t ( 1/5 – 1/7 ) l n so v i đ ng c th ng.ầ ỏ ơ ừ ầ ớ ộ ơ ừơ
α
1
: H n h p loãng, ỗ ợ α
2
: H n h p đ m. H n h p m i đi qua supap đ c bi t đi vàoỗ ợ ậ ỗ ợ ồ ặ ệ
bu ng cháy m i. Sau khi nhiên li u m i b c cháy, P t ng lên, phun SVC, nhiên li u ch aồ ồ ệ ồ ố ă ệ ư
cháy vào bu ng cháy chính và đ t cháy.ồ ố

D. QUÁ TRÌNH CHÁY NG C DIESELĐỘ Ơ
⇓I : DI N BI N QUÁ TRÌNH CHÁYỄ Ế
( hình )
Chia làm 4 giai đo n ;ạ
I-GIAI O N 1 Đ Ạ : ( T đi m 1 –2 ) : giai đo n chu n b cho quá trình cháy .ừ ể ạ ẩ ị
II- GIAI O N 2 :Đ Ạ ( T đi m 2 – 3) :giai đo n phát tri n trung tâm b c cháy và lanừ ể ạ ể ố
tràn màn l aử
III- GIAI O N 3 Đ Ạ : (T đi m 3 – 4) :giai đo n cháy chính ph n h n h p công tác.ừ ể ạ ầ ỗ ợ
IV- GIAI O N 4 :Đ Ạ (T đi m 4 – 5 ) :giai đo n cháy chính ph n nhiên li u còn r iừ ể ạ ầ ệ ơ
r t l i.ớ ạ
I-GIAI O N 1 :Đ Ạ (T đi m 1 – 2) :giai đo n chu n b cho quá trình cháyừ ể ạ ẩ ị
i m 1: đi m phun s m nhiên li uĐ ể ể ớ ệ
•
i m 2: đ ng cong cháy tách kh i đ ng cong nénĐ ể ườ ỏ ườ
•
Nhiên li u phun vào bu ng cháy đ c xé nh , bay h i hoà tr n v i không khíệ ồ ượ ỏ ơ ộ ớ
t o thành h n h p ạ ỗ ợ → b t đ u hình thành nh ng trung tâm t cháy đ u tiên.ắ ầ ữ ự ầ
•
Nhiên li u phun vào chi m (30 ệ ế ÷ 40) %gct (qui lu t phun 2). đ ng c caoậ Ơ ộ ơ
t c nhiên li u phun vào là100% gct (qui lu t phun 1).ố ệ ậ
•
Thông s đ c tr ng cho giai đo n này là th i gian cháy tr ố ặ ư ạ ờ ể τi.
τi. Là r t quan tr ng nó nh h ng đ n toàn b quá trình cháy.ấ ọ ả ưở ế ộ
83

84
2
3
•
I II III IV

T
z
=f(ϕ)
4
•
2200
1800
1400
800
600
dx/dt
T
0
(K)
CTĐ
1
ϕ
θ
CTĐ
P(MN/m
2
)
1
•
2
•
4
•
5
•

I II III
IV
ϕ
ϕ

*
II-GIAI O N II :Đ Ạ (T đi m 2-3) :giai đo n phát tri n c a nh ng trung tâm b cừ ể ạ ể ủ ữ ố
cháy và lan tràn màn l aử
•
i m 3:đi m đ t áp su t Max(Pzmax)Đ ể ể ạ ấ
•
đ ng c t c đ th p và trung bình nhiên li u v n ti p t c phun vào và k tƠ ộ ơ ố ộ ấ ệ ẫ ế ụ ế
thúc phun vào cu i giai đo n này .ố ạ
•
T c đ cháy t ng nhanh, t c đ t ng P &T nhanh. Ap su t đ t Max t i đi mố ộ ă ố ộ ă ấ ạ ạ ể
3.
•
T c đ to nhi t t ng Max.ố ộ ả ệ ă
•
T c đ t ng trung bình c a áp su t ph thu c vào th i gian cháy tr , số ộ ă ủ ấ ụ ộ ờ ể ố
l ng nhiên li u ít hay nhi u, vi c cung c p nhiên liê nhanh hay ch m.ượ ệ ề ệ ấ ụ ậ
•
đánh giá ch t l ng giai đo n này ta dùng t s t ng áp su t trung bìnhĐể ấ ượ ạ ỉ ố ă ấ
∆P/∆ϕ :đ c tr ng cho đ êm d u c a đ ng c .ặ ư ộ ị ủ ộ ơ
-N u ế ∆P/∆ϕ bé → đ ng c làm vi c êm và không gây ti ng gõ.ộ ơ ệ ế
-N u ế ∆P/∆ϕ l n ớ → đ ng c làm vi c không êm , có ti ng gõ.ộ ơ ệ ế
∆P/∆ϕ = (0,2 ÷ 0,6)MN/m
2
.đ .ộ
III-GIAI O N III : Đ Ạ (T đi m 3-4):giai đo n cháy chính kh i l ng h n h pừ ể ạ ố ượ ỗ ợ

công tác.
• i m 4: đ t đ c TĐ ể ạ ượ
Max
•
T c ố

đ cháy, t c đ to nhi t gi m d n vì :ộ ố ộ ả ệ ả ầ
-N ng đ Oồ ộ
2
gi m (Oxy ít d n)ả ầ
-S n v t cháy t ng d n.ả ậ ă ầ
•
Nhiên li u không còn cung c p giai đo n này ệ ấ ở ạ
•
Nhi t đ t ng Tệ ộ ă
Max
nh ng áp su t trong xi lanh gi m (vì Vư ấ ả
b/cháy
t ng)ă
•
Nhi t l ng to ra =(40-50)% :g i là giai đo n cháy chính.ệ ượ ả ọ ạ
IV-GIAI O N IV : Đ Ạ (T đi m 4-5) : giai đo n cháy r từ ể ạ ớ
•
i m 5: đi m k t thúc quá trình cháy, t i đây t c đ cháy = 0Đ ể ể ế ạ ố ộ
•
P, T ↓ nhanh
•
Giai đo n cháy r t dài s làm cho nhi t đ khí th i t ng ạ ớ ẽ ệ ộ ả ă → t n th t nhi t t ngổ ấ ệ ă
→ tính kinh t đ ng c gi m.ế ộ ơ ả
•

Mu n rút ng n giai đo n cháy r t này c n ph i hoàn thi n quá trình h n h p,ố ắ ạ ớ ầ ả ệ ỗ ợ
t ng c ng v n đ ng xoáy l c c a bu ng cháy và không cung c p nhiên li u giai đo nă ườ ậ ộ ố ủ ồ ấ ệ ở ạ
III
Nói chung giai đo n IV dài hay ng n ph thu c vào m c đ xoáy l c, th i gian phunạ ắ ụ ộ ứ ộ ố ờ
nhiên li u và m c đ phun t i nhiên l u.ệ ứ ộ ơ ệ
PHÂN TÍCH CÁC Y U T NH H NG QUÁ TRÌNH CHÁY NG CẾ Ố Ả ƯỞ ĐỘ Ơ
DIESSEL
1.Góc phun s m nhiên li uớ ệ
• Góc phun s m quá l n ớ ớ (↑ Góc phun s m) :t i th i đi m phun nhiên li u, P &Tớ ạ ờ ể ệ
trong xi lanh nh do đó ỏ τi ↑ → l ng nhiên li u phun vào nhi u ượ ệ ề → l ng nhiên li u cháy ượ ệ ở
CT nhi u, đi m đ t Pzmax lùi g n v CT Đ ề ể ạ ầ ề Đ → ∆p/∆ϕ l n ớ → đ ng c làm vi c không êm.ộ ơ ệ
•
Góc phun s m quá nh (ớ ỏ ↓ góc phun s m ) : ớ
i
τ
↓ → m c t ng áp su t và ứ ă ấ ∆p/∆ϕ
nh ỏ → đ ng c làm vi c êm tuy nhiên nhiên li u cháy không hoàn toàn ( m t mát nhiên li u vìộ ơ ệ ệ ấ ệ
m t ph n nhiên li u cháy trên đ ng gi n n ) ộ ầ ệ ườ ả ở → N
e
và tính kinh t d ng c gi m.ế ộ ơ ả
•
L a ch n góc phun s m t t nh t : ự ọ ớ ố ấ ϕ
s
=20
0
tr c CT.ướ Đ
2.Tính ch t nhiên li u :ấ ệ
85

• Nhiên li u có tr s Xêtan càng l n ệ ị ố ớ → th i gian cháy tr càng ng n (ờ ể ắ

i
τ

gi m )ả
→ đ ng c làm vi c êm và ng c l i.ộ ơ ệ ươ ạ
•
Ng i ta thí nghi m cho 3 lo i nhiên li u ( có cùng ườ ệ ạ ệ ϕ
s

)
và các đi u ki n làmề ệ
vi c khác c a đ ng c là nh nhau thì nhiên li u có tr s Xêtan càng l n ệ ủ ộ ơ ư ệ ị ố ớ → (
i
τ

gi m )ả
đ ng c làm vi c êm.ộ ơ ệ
3. Ch t l ng phun nhiên li u và qui lu t phun nhiên li uấ ượ ệ ậ ệ
•
Khi t ng áp su t phun ă ấ → nhiên li u s đ c phun t i (m c đ phun s ng mùệ ẽ ượ ơ ứ ộ ươ
t ng) ă →đ bay h i và hoa tr n v i không khí ể ơ ộ ớ →
i
τ

↓→QTC hoàn h o h n.ả ơ
•
s ng mù quy t đ nh ch t l ng phun nhiên li u.Độ ươ ế ị ấ ượ ệ
•
ng kính h t nhiên li u [Đườ ạ ệ φ]= (10 ÷40) µm.
•

đ ng đ u trong lo t phun.Độ ồ ề ạ
•
Qui lu t phun :ậ
- Qui lu t phun 1 :đ ng c cao t cậ ộ ơ ố
- Qui lu t phun 2 :đ ng c trung bình t c và th p t c.ậ ộ ơ ố ấ ố
4.T s nén ỉ ố ε :
* ↑ε→ t
0
& P lúc b t đ u phun nhiên li u( t i th i đi m phun nhiên li u ) ắ ầ ệ ạ ờ ể ệ →τi↓ →
∆P/∆ϕ ↓ → đ ng c làm vi c êm.ộ ơ ệ
* N u ế ε quá l n ớ → P tác d ng lên c c u piston, khu u ,bielle quá l n ụ ơ ấ ỷ ớ → ↓ tu i thổ ọ
các chi ti t trong d ng c (mu n không ế ộ ơ ố ↓ thì c c u khu u tr c thanh truy n ơ ấ ỷ ụ ề ↑ kích
th c ướ → t n th t ma sát nhi u ).ổ ấ ề
5.S vòng quay ng c nố độ ơ
n ↑→τi↓ ,ϕi giam; n u không t ng ế ă ϕ
I
thì nhiên li u cháy không h t ệ ế → nh khói đen.ả
( n ↑→ϕi↑ ,b t bu c ắ ộ ↑ϕ
s
)
6.K t c u bu ng cháy :ế ấ ồ Anh h ng đ n quá trình cháy.ưở ế
K t c u bu ng cháy s quy t đ nh ch t l ng hình thành h n h p ế ấ ồ ẽ ế ị ấ ượ ỗ ợ → t o xoáy l cạ ố
→ s hoà tr n gi a nhiên li u và không khí t t ự ộ ữ ệ ố → QTC t t h n.ố ơ
7. i u ki n n p khí n p m iĐ ề ệ ạ ạ ớ
Khi ↑ P& t
0
c a khí n p b ng ph ng pháp t ng áp ủ ạ ằ ươ ă → áp su t và nhi t đ cu i quáấ ệ ộ ố
trình n p ạ ↑→ rút ng n th i gian hình thành h n h p cháy ắ ờ ỗ ợ → τi↓→∆P/∆ϕ↓ , áp su t Max ấ ↑
8.V t li u làm piston – xi lanhậ ệ
N u b m t bu ng cháy quá nóng ế ề ặ ồ → τi↓ . Vì th đ i v i piston b ng gang có tế ố ớ ằ

0
>t
0
piston b ng h p kim Al ằ ợ →
i
τ
nh ỏ → đ ng c làm vi c êm.ộ ơ ệ
V-CÂN B NG NHI T TRONG QUÁ TRÌNH CHÁY NG C DIESEL- XÁCẰ Ệ ĐỘ Ơ
NH CÁC THÔNG SĐỊ Ố
Chu trình c p nhi t h n h p :ấ ệ ỗ ợ
•
Cháy đ ng tích CZẳ
/
•
Cháy đ ng áp :Z’Z, ph n ZZ’ sinh ra 1 công Lczẳ ầ
Ph ng trình cân b ng nhi t trong đ ng c diesel :ươ ằ ệ ộ ơ
Qcz =Lcz + ∆Ucz
tránh m c đ l i d ng nhi t t i đi m z, ta dùng h s l i d ng nhi t :Để ứ ộ ợ ụ ệ ạ ể ệ ố ợ ụ ệ
[ ] [ ]
Hz
QQcz /=
ξ
( ng c diesel :Độ ơ α > 1 ⇒ ∆Q
H
= 0)
czzcz
Hzcz
PPPVV
QQ
.,/

.
/
λρ
ξ
===
=⇒
86

Công c a quá trình CZ :ủ
//
zzczcz
LLL +=
Mà :
VcPVPLLL
zzz
zz
czcz
0
//
/
−==⇒=
Ta có :Pz.Vz = Mz.R.Tz, λ.Pc.Vc= λ.Mc.R.Tc
Lcz = R(Mz.Tz - λ.Mc.Tc)
( )
( ) ( )
KCBTAT
RCT
rM
Q
TaTb

TbaTTbRavTRCT
rM
Q
TbRavTbavMM
CRTMRCTMQ
TCMTCMTMTMRQ
TCMTCMUUU
zz
vcc
Hz
zpzz
zpzzzzzvcc
Hz
zzczz
vzzzvcccH
cvcczvzzcczzHz
cvcczvzzczcz
02
/
1
2
z
//
1
//
pz
//
vz
///
z

///
///
T 0
0)(
)1.(
.

(2) ).(.).(.)(
)1.(
.
.)(C .C /

(1)

==−+
=+−
+
−+
+=++=++
+
++=+==
+=++
−+−=⇔
−=−=∆
+
γ
ξ
ββ
ββλ
γ

ξ
β
λξ
λξ
⇒ 2 nghi m Tệ
z1
, T
z2
T= tz = 273
0
K
CHÚ Ý: Ph ng trình 2 n là ươ ẩ λ và Tz. Ch n ọ λ→ Tz
CÁC THÔNG S TRONG QUÁ TRÌNH CHÁY NG C DIESEL:Ố ĐỘ Ơ
1/-Ap su t cu i quá trình cháy(Pz)ấ ố :Pz = Pc.β.Tz/Tc ≤ [Pz]
Pz = λ.Pc Pza = Pz
2/-T s t ng áp su t ỉ ố ă ấ (λ): λ = Pz/Pc
λ = (βz/ρ).(Tz/Tc)
3/- T s gi n n ban u (ỉ ố ả ở đầ ρ):ρ = Vz/Vc , ρ = [(βz/λ)*(Tz/Tc)]
Ph ng trình (2) c a cân b ng nhi t có vi t l i nh sau :ươ ủ ằ ệ ế ạ ư
[ ]
314.8C )(
)(2270.314.8.
////
pz
00
///
+==
=−+++
vz
zpzzzcvcz

CCzt
tCtCQ
ββλλξ
ξ
z
X ng : ă ξ
z
=0.8 ÷ 0.95 Diesel : ξ
z
=0.7 ÷ 0.88
Gas : ξ
z
=0.8 ÷ 0.85
X ng : ă ξ
b
0.85 ÷ 0.95 Diesel: ξ
b
cao t c = 0.8 ố ÷ 0.9
Diesel: ξ
b
(trung bình t c ) = 0.85 ố ÷ 0.9

Q
H
X ng: Qă
H
=44000kJ/kg Diesel:
Q
H
= 42500

kj/kg
∆
Q
H
α <1 :∆Q
H
= 119950 (1- α)Mo (kj/kg)
α ≥1 :∆Q
H
=
0
λ
X ng : ă λ =3.2 ÷ 4.2 Gas : λ =3 ÷ 5 Diesel:λ=1.6÷
2.5
b/c th ng nh tố ấ
Diesel b/c ng n cách : ă λ =1.2 ÷ 1.8
87

ρ
X ng: ă ρ =Vz/Vc =
1
Diesel: ρ = 1.2 ÷ 1.7
Tz X ng: Tz = 2400 ă ÷
2900
0
K
Diesel:Tz=1800
÷2300
0
K

Gas:Tz=2
200 ÷2500
0
K
Pz
Pza
X ng:Pz=3.5ă ÷7.5M
N/m
2
X ngPza=3.0 ă ÷6.5
MN/m
2
Diesel:Pz=Pza=
5 ÷12 MN/m
2
Gas:Pz=3
÷5MN/m
2
Pza=2.5 ÷4.5
MN/m
2
T NHI T MOLE TRUNG BÌNH DÙNG TRONG QUÁ TRÌNH CHÁY:Ỉ Ệ
[ ]
[ ]
tc
tov
tc
tov
tc
tovvc

mCrmCrCmC )()()1/(1).(
////
γγ
++==
kj/kmole.độ
//
)(
vc
tc
tov
CmC =
=t nhi t mole trung bình cu i quá trình nénỉ ệ ở ố
tz
tocvvz
CmC ).(
////
=
= t nhi t mole trung bình c a SVCỉ ệ ủ
•
α ≥ 1:
[ ]








+

+++
=
TZ
TOVNN
TZ
TOOVHOH
tz
tovo
tz
tovco
tz
tov
MCM
mCMMCMoCmMco
MCM
)(
)()().(2
./1).(
//
22
//
22
//
22
//
2
2
//
•
α < 1 :

[ ]








+
+++
=
tz
toVNN
tz
toVHH
tz
TtoOVHOH
tz
tovcoCO
TZ
TOVCOCO
tz
to
mCMCmM
CmMmCMMCM
MmC
)().(
).()()(
/1)(

//
22
//
22
//
22
////
22
2
//
Trong đó :
*
tz
toVO
Cm ).(
//
2
=23.723 = 0.00155 tz
*
tz
toVN
Cm ).(
//
2
=21.951 = 0.001457 tz
*
tz
toVH
Cm ).(
//

2
=19.678 = 0.001 tz
*
tz
toVCO
Cm ).(
//
2
=39.123 = 0.003349 tz
*
tz
toOVH
Cm ).(
//
2
=26.670 = 0.004438 tz
*-
tz
toVCO
Cm ).(
//
=22.49 = 0.001430 tz
D. PHUN NHIÊN LI U TRONG NG C DIESELỆ ĐỘ Ơ
I.CH T L NG PHUN NHIÊN LI UẤ ƯỢ Ệ
đ m b o ch t l ng hình thành khí h n h p trong xi lanh đ ng c ph i phunĐể ả ả ấ ượ ỗ ợ ộ ơ ả
nhiên li u thành nh ng h t nh kích th c đ u nhau ( ệ ữ ạ ỏ ứơ ề φ
h tạ
= 5- 50 µm), mu n có nh ngố ữ
h t nh thì ph i có áp su t phun l n : Pạ ỏ ả ấ ớ
phun

= (10 ÷180)MN/m
2
.
1.Ch t l ng phun nhiên li u c th hi n b ng phun nh và phun uấ ượ ệ đượ ể ệ ằ độ ỏ đề
c a nhiên li uủ ệ
a. phun nh :Độ ỏ đ c th hi n qua ượ ể ệ φ
tr b
c a t t c các h t ch a trong tia nhiênủ ấ ả ạ ứ
li u, khi n càng cao th i gian dành cho quá trình hoà tr n h n h p càng ng n vì th ph iệ ờ ộ ỗ ợ ắ ế ả
phun nhiên li u đ h t càng nh ( đ t bi t là trong bu ng cháy th ng nh t)ệ ộ ạ ỏ ặ ệ ồ ố ấ
Mu n cho quá trình hình thành khí h n h p có ch t l ng t t ố ỗ ợ ấ ượ ố → t c đ c a nhiênố ộ ủ
li u qua l phun : [Wnl] = (150 ệ ỗ ÷400) m/s
Wnl ph thu c :ụ ộ
- n và lo i bu ng cháy đ ng cạ ồ ộ ơ
- n t ng ă → Wnl ph i t ngả ă
-bu ng cháy th ng nh t có Wnl >Wnl các lo i bu ng cháy ng nồ ố ấ ạ ồ ă
cách.
88

•
Wnl đi qua l phun có ỗ
4
1
≤
d
(1 và d là chi u dài và đ ng kính l phun) tínhề ườ ỗ
theo công th c sau :ứ

nl
P

Wnl
ζ
ϕ
Φ
∆
=
2
(1)
ϕ = (0,7 ÷ 0,8) : h s t c đ c a l hình trệ ố ố ộ ủ ỗ ụ
∆P
φ
= P
φ
- Pc :hi u s gi a áp su t phun và áp su t trong bu ng cháyệ ố ữ ấ ấ ồ
thay vào 1 ⇒
.
2
.
2
2
ϕ
ρ
nlnl
W
PcP +=
Φ
(3)
b. phun u :Độ đề đ c th hi n qua s chênh l ch gi a th c t c a các h t và ượ ể ệ ự ệ ữ ự ế ủ ạ φ
tr b
c a các h t trong tiaủ ạ

2.Thông th ng xác nh phun nh và phun u dùng th c nghi mườ đị độ ỏ đề ự ệ
• Ph ng pháp th c nghi m hi n nay là phun nhiên li u lên m t ph ng có ph m tươ ự ệ ệ ệ ặ ẳ ủ ộ
l p glyxêrin ho c n c thu tinh, sau đó đem ch p nh các v t h n và phóng đ i nh đó,ớ ặ ướ ỷ ụ ả ế ằ ạ ả
đ m s h t và đo đ ng kính các h t, trên c s đó xây d ng đ ng đ c tính phun nhiên li uế ố ạ ườ ạ ơ ở ự ườ ặ ệ
(H.a) :
•
Theo đ ng 1 : S h t có đ ng kính nh 10 ườ ố ạ ườ ỏ µm t p trung, các h t phun v aậ ạ ừ
nh , đ uỏ ề
•
ng 2 : V a không nh , không đ uĐườ ừ ỏ ề
•
ng 3 : H t phun đ u nh ng không nhĐườ ạ ề ư ỏ
Nh v y : * 2 nhánh đi lên và đi xu ng c a đ ng đ c tính càng đ c thì đ phun đ u càngư ậ ố ủ ườ ặ ố ộ ề
t tố
* N u đ nh c a đ ng cong càng sát v i tr c tung thì đ phunế ỉ ủ ườ ớ ụ ộ
nh càng t tỏ ố
3.Ch tấ
l ng phun nhiên li u trong bu ng cháy c a ng c ph thu c vào :ượ ệ ồ ủ độ ơ ụ ộ
89
10 20 30 40 50
H.a
1
2
3
ng kínhĐườ
C a h t ủ ạ
(µm)
40
S h t %ố ạ
30

20
10
0

+ Ap su tấ
phun
+ Các kích
th c c a lướ ủ ỗ
phun
+ n b mơ
cao áp
+ nh tĐộ ớ
nhiên li uệ
+ L cự
c ng m t ngoàiă ặ
c a nhiên li uủ ệ
Theo
th c nghi mự ệ
a.T ng Pă
φ
→t c đ l uố ộ ư
đ ng c a nl qua l phun t ng ộ ủ ỗ ă → gi m kích th c c a các h t trong tia làm t ng đ phunả ướ ủ ạ ă ộ
nh c a tia.ỏ ủ
- P
φ
bc th ng nh t = (20 ố ấ ÷40 ) MN/m
2
- ng c c l n, nĐộ ơ ỡ ớ
th p ấ
= P

φ
=(70 ÷100) MN/m
2
- ng c cao t c PĐộ ơ ố
φ
=(150 ÷180) MN/m
2
-Bu ng cháy ng n cách : Pồ ă
φ
=(10 ÷50) MN/m
2
b.Gi m ả φ l phun ỗ → t ng đ phun nh và phun đ u c a tia nl : ch t l ngă ộ ỏ ề ủ ấ ượ
phun càng t t (phun s ng mù) (H.b)ố ươ
c.T ng nă
bc/ áp
→ t ng t c đ piston BCA ă ố ộ → P
φ
t ng ă → đ phun nh và phunộ ỏ
đ u t ng.ề ă
II.C U T O TIA NHIÊN LI UẤ Ạ Ệ
• Sau khi ra kh i l phun dòng nhiên li u đ c xác nh p vào t o thành tia nl.ỏ ỗ ệ ượ ậ ạ
Càng ra xa l phun, t cỗ ố
đ các h t nl trong tiaộ ạ
càng gi m vì không khíả
nén trong bu ng cháy gâyồ
s c c n khí đ ng đ i v iứ ả ộ ố ớ
tia.
a. Ph nầ
nhiên li u phun raệ
tr c : đ c phun vàoướ ượ

khu v c có P l n trongự ớ
bu ng cháy do đó g p khíồ ặ
đ ng trong bình r t l nộ ấ ớ
→ chuy n đ ng v i v nể ộ ớ ậ
t c ch m ( v n t c c aố ậ ậ ố ủ
ph n nhiên li u này gi mầ ệ ả
nhanh).
90
φ h t (ạ µm)
10 20 30 40 50
1
2 3
40
S h t %ố ạ
30
20
10
0
H.b
1:4 l x0.4 mmỗ
2:2 l x0.57mmỗ
3:1 l x0.9mmỗ
2
1
3
4
B
A

•

Ph n nhiên li u sau đó đ c phun vào môi tr ng mà tia nhiên li u đang v nầ ệ ượ ườ ệ ậ
đ ng cùng chi u phía tr c , g p ph i s c c n khí đ ng nh ộ ề ở ướ ặ ả ứ ả ộ ỏ → chuy n đ ng v i v nể ộ ớ ậ
t c nhanh vì v y ph n nhiên li u phun sau đu i k p ph n nhiên li u tr c và g t s nhiênố ậ ầ ệ ổ ị ầ ệ ướ ạ ố
li u phía tr c ra ngoài r i đi vào khu v c c a m i tia.ệ ướ ồ ự ủ ũ
b.Chính vì lý do trên mà tia nhiên li u đ c chia thành hai ph n có đ c đi m khácệ ượ ầ ặ ể
nhau : ph n lõi tia và ph n v tia.ầ ầ ỏ
* Ph n v tia: có m t đ và kích th c h t là nh . Nh ng h t nhiên li u có kíchầ ỏ ậ ộ ướ ạ ỏ ữ ạ ệ
th c nh nh t th ng n m khu v c ngoài cùng c a tia. ướ ỏ ấ ườ ằ ở ự ủ
•
Ph n lõi tia :có m t đ h t và kích th c h t là l n, có chuy n đ ng nhanh. H tầ ậ ộ ạ ướ ạ ớ ể ộ ạ
l n ch a nhi u n ng l ng (ch y u là đ ng n ng )ớ ứ ề ă ượ ủ ế ộ ă
M i đ ng cong ng v i 1 P bu ng khí nén.ỗ ườ ứ ớ ồ
Do nh h ng c a s c c n c a khí :W gi m nhanh, L t ng d ng Parabol, Bả ưở ủ ứ ả ủ ả ă ạ
t ng r t ítă ấ
91
L
1,4
1,8
2,2
2,6
3,0
1,8
2,2
2,6
3
5 10 15 20 25 30

150
100
50

0
B
W
0,7
1
1,4
B
L
Ap su t khí nénấ
MN/m
2
0,7 1,0

L,B(mm)
W(m/s)
ϕ
1

(
a
)

E. CÁC PH NG PHÁP HÌNH THÀNH KHÍ H N H P TRONG NG CƯƠ Ỗ Ợ ĐỘ Ơ
DIESEL
Quá trình hình thành khí h n h p trong đ ng c diesel đ c tínhỗ ợ ộ ơ ượ
t lúc b t đ u phun nhiên li u (trong khi nhiên li u đ c phun vào xi lanh đ ng c ) v iừ ắ ầ ệ ệ ượ ộ ơ ớ
không khí đ t o thành khí h n h p. Quá trình này chi m m t kho ng th i gian r t ng nể ạ ỗ ợ ế ộ ả ờ ấ ắ
b ng (0,04 ằ ÷ 0,01)sec. Trong đó m t ph n thu c quá trình nén và m t ph n thu c quá trìnhộ ầ ộ ộ ầ ộ
cháy. Trong th i gian ng n nh v y mu n cho nhiên li u cháy ki t và k p b c h i ta ph iờ ắ ư ậ ố ệ ệ ị ố ơ ả
t o m i đi u ki n cho nhiên li u đ c b c h i nhanh và các h t nhiên li u ph i đ c phânạ ọ ề ệ ệ ượ ố ơ ạ ệ ả ượ

b đ u trong bu ng cháy. Mu n nh v y ph i có nh ng ph ng pháp hình thành khí h nố ề ồ ố ư ậ ả ữ ươ ỗ
h p.ợ
BÀI 1 : CÁC PH NG PHÁP HÌNH THÀNH KHÍ H N H PƯƠ Ỗ Ợ
Có hai ph ng pháp sau:ươ
1.ph i h p ch t ch gi a hình d ng, kích th c c a bu ng cháy v i hìnhố ợ ặ ẽ ữ ạ ướ ủ ồ ớ
d ng, kích th c, s l ng và ph ng h ng c a các tia nhiên li u phun vào bu ng cháy.ạ ướ ố ượ ươ ướ ủ ệ ồ
2.T o ra v n đ ng xoáy l c m nh c a không khí không gian bu ng cháyạ ậ ộ ố ạ ủ ở ồ
đ hoà tr n đ u các h t nhiên li u v i không khí đ ng th i làm cho nhiên li u b c h i nhanh.ể ộ ề ạ ệ ớ ồ ờ ệ ố ơ
th c hi n các ph ng pháp này t ng ng có hai bu ng cháy sau :Để ự ệ ươ ươ ứ ồ
Bu ng cháy th ng nh t : s d ng 1 ồ ố ấ ử ụ
Bu ng cháy ng n cách : s d ng 2ồ ă ử ụ
BÀI 2 : HÌNH THÀNH KHÍ H N H P TRONG BU NG CHÁY TH NG NH TỖ Ợ Ồ Ố Ấ
(chambre injection dierect )
1-Gi i thi u chung :ớ ệ
Bu ng cháy th ng nh t là bu ng cháy mà toàn b Vồ ố ấ ồ ộ
bc
n m trong m t không gianằ ộ
th ng nh t.ố ấ
Thành ph nbu ng cháy g m : n p xylanh, đ nh piston, xylanh ( hai đ nh piston vàầ ồ ồ ắ ỉ ỉ
xylanh đ i v i lo i piston đ i đ nh )ố ớ ạ ố ỉ
Nhiên liêu đ c phun tr c ti p vào không gian bu ng cháy.ượ ự ế ồ
A-CÁC LO I BU NG CHÁY TH NG NH T I N HÌNHẠ Ồ Ố Ấ Đ Ể
1:Dùng cho đ ng c hai k , b n kộ ơ ỳ ố ỳ
2: ng c tàu thu hai k quét th ng t c đ ch m, m i xylanh đ c hai vòi phun cóĐộ ơ ỷ ỳ ẳ ố ộ ậ ỗ ặ
nhi u l .ề ỗ
3,4,5 : Dùng cho đ ng c hai k quét vòng.ộ ơ ỳ
5,7 : ng c hai k quét th ng trên m i xylanh đ c 1 đ n 4 vòi phunĐộ ơ ỳ ẳ ỗ ặ ế
8 : Dùng cho đ ng c hai k quét vòng.ộ ơ ỳ
92


9,10 : D ng c b n k ,lo i 9, lo i 10 dùng cho đ ng c diesel b n k caoộ ơ ố ỳ ạ ạ ộ ơ ố ỳ
t c nh IFA, REO.ố ư
a: S d ng đ ng c Gardnerử ụ ộ ơ
b : S d ng trên đ ng c Caterpillarử ụ ộ ơ
c: S d ng trên đ ng c Renaultử ụ ộ ơ
d: S d ng trên đ ng c Hesselmannử ụ ộ ơ
e :S d ng trên đ ng c Saurerử ụ ộ ơ
f: S d ng trên đ ng c Cittroen VWử ụ ộ ơ
g: S d ng trên đ ng c Mercedes – Unicử ụ ộ ơ
h: S d ng trên đ ng c Willemeử ụ ộ ơ
B-PHÂN LO I BU NG CHÁY TH NG NH TẠ Ồ Ố Ấ
a.Theo c di m c ph n ch y u V bu ng cháy :đặ ể đặ ầ ủ ế ồ
•
B c cháy trên đ nh piston nh 1,2,9, 10ố ỉ ư
•
B c cháy trên culasse nh 3,5,8ố ư
•
B c cháy v a đ t trên đ nh pistonố ừ ặ ỉ
•
B c cháy đ t gi a hai đ nh piston nh 6, 7ố ặ ở ữ ỉ ư
b.theo t di m hình thành khí h n h p : đặ ể ỗ ợ
•
Các bu ng cháy mà quá trình hoà tr n gi a nhiên li u và không khí ch y u d aồ ộ ữ ệ ủ ế ự
hình d ng, kích th c, s l ng và ph ng h ng c a các tia nhiên li u v i hình d ngạ ướ ố ượ ươ ướ ủ ệ ớ ạ
kích th c c a bu ng cháy còn s v n đ ng xoáy l c c a không khí trong bu ng cháy làướ ủ ồ ự ậ ộ ố ủ ồ
th y u (nh t 1 ứ ế ư ừ ÷ 5)
•
Bu ng cháy mà s v n đ ng xoáy l c c a không khí gây m t tác d ng quy tồ ự ậ ộ ố ủ ộ ụ ế
đ nh t i ch t l ng hình thành khí h n h p. ị ớ ấ ượ ỗ ợ Nh (6 ư ÷ 10)
II.BU NG CHÁY TH NG NH T KHÔNG T N D NG XOÁY L C DÒNGỒ Ố Ấ Ậ Ụ Ố

KHÍ
Bu ng cháy lo i này có hình v t tròn xoay cùng v i tr c xilanh, có t s dồ ạ ậ ớ ụ ỉ ố
B
/D l nớ
•
d
B
/D=(0,75 ÷ 0,9)
•
Nhiên li u phun v i áp su t phun : Pphun =(20 ệ ớ ấ ÷ 60)MN/m
2
và phun nhi u lề ỗ
(5 ÷ 10) l , các l có đ ng kính nh (d=0,15 ỗ ỗ ườ ỏ ÷ 0,25) mm
•
Góc chùm tia nhiên li u =(90 – 120ệ
0
)
•
Tia nhiên li u t i sát thành bu ng cháy nh ng không ch m vào thành.ệ ớ ồ ư ạ
93

1.H n h p nhiên li u và không khí trong lo i bu ng cháy này c hình thành nh sauỗ ợ ệ ạ ồ đượ ư
:
Không t o đ c xoáy l c trong xi lanhạ ượ ố
•
nh áp l c phun l n do đó nhiên li u đ c xé nh và phân b đ u kh p Vờ ự ớ ệ ượ ỏ ố ề ắ
bc
(nhờ
s phù h p gi a s l ng, hình dáng và s phân b tia nhiên li u )ự ợ ữ ố ượ ự ố ệ
2. u i m :Ư đ ể

•
K t c u bu ng cháy đ n gi n, hi u su t cao do nhi t truy n qua thànhế ấ ồ ơ ả ệ ấ ệ ề
bu ng cháy ít và không có t n th t l u đ ng dòng khí đ n gồ ổ ấ ư ộ ế
e
nh .ỏ
•
D kh i đ ng do nhi t cu i quá trình nén quá cao đ n không c n bougie xôngễ ở ộ ệ ố ế ầ
máy.
3.Khuy t i m :ế đ ể
•
α dùng cho lo i bu ng cháy này l n (ạ ồ ớ α =1,7 ÷ 2 ). N u nh h n đ ng c sế ỏ ơ ộ ơ ẽ
nh khói đen do không t n d ng xoáy l c (ch a hoà tr n h n h p t t )ả ậ ụ ố ư ộ ỗ ợ ố
•
R t nh y c m v i thay đ i n ( s vòng quay), vì khi n thay đ i thì Pphunấ ạ ả ớ ổ ố ổ
thay đ i nên làm thay đ i rõ r t ch t l ng hình thành khí h n h p .ổ ổ ệ ấ ượ ỗ ợ
•
T c đ t ng áp su t trong bu ng cháy l n do bay h i và hoà tr n gi a nhiênố ộ ă ấ ồ ớ ơ ộ ữ
li u và không khí trong th i gian cháy tr r t mãnh li t và th i gian cháy tr dài ( ệ ờ ễ ấ ệ ờ ễ ∆P/∆ϕ=
1,5 MN/m
2
. độ
•
Khi thay đ i nhiên li u, nh h ng đ n ch t l ng phun ra và hình thành h nổ ệ ả ưở ế ấ ượ ỗ
h p ợ
•
H th ng nhiên li u đòi h i chính xác, có tu i th th p do Pphun cao và hay bệ ố ệ ỏ ổ ọ ấ ị
ngh t các l tia ho c l tia quá nh .ẹ ỗ ặ ỗ ỏ
4.Ph m Vi S D ng :ạ ử ụ ng c t nh t i, tàu thu , tàu ho t c đ ch m m t vàiĐộ ơ ĩ ạ ỷ ả ố ộ ậ ộ
tr ng h p dùng trên ô tô v i xi lanh t ng đ i l n D ườ ợ ớ ươ ố ớ ≥ 120 mm
III.BU NG CHÁY TH NG NH T T N D NG XOÁY L C DÒNG KHÍỒ Ố Ấ Ậ Ụ Ố

1.BU NG CHÁY LO I A:Ồ Ạ
Bu ng cháy lo i này có hình v t tròn xoay cùng tr c xi lanh, khoét sâu trong đ nh pistonồ ạ ậ ụ ỉ
•
d
B
/D=0,35 ÷0,75
•
V
B
/Vc =0,75 ÷ 0,9
•
Khi piston đi t đ ng c D đ n đ ng c T trong hành trình nén, không khí b nénừ ộ ơ ế ộ ơ ị
vào ph n th tích b khoét. T o ra xoáy l c và khi cách đ ng c T kho ng cách (6 ầ ể ị ạ ố ộ ơ ả ÷ 12)t c đố ộ
dòng xoáy đ t giá tr Max. nh t s dạ ị ờ ỉ ố
B
/D t ng đ i nh và Vb/ Vc l n nên chuy n đ ng xoáyươ ố ỏ ớ ể ộ
l c trong bu ng cháy r t m nh. Nhiên li u cháy t tâm ra ngoài. Kim phun nhi u l (3 ố ồ ấ ạ ệ ừ ề ỗ ÷ 5)
và Pphun t ng đ i l n (15 ươ ố ớ ÷ 20)MN/m
2
góc phun s m t (6 ớ ừ ÷ 12 )
•
Ph ng pháp hình thành h n h p là ph ng pháp màng th tích ươ ỗ ợ ươ ể
a. u i m :Ư đ ể
•
T c đ t ng áp su t ố ộ ă ấ ∆P/∆ϕ không l n l m đ n đ ng c làm vi c êmớ ắ ế ộ ơ ệ
•
ng c làm vi c đ c v i Độ ơ ệ ượ ớ α =1,5 ÷1,7 (α t ng đ i nh ), do t n d ngươ ố ỏ ậ ụ
đ c n ng l ng c a dòng khí vào vi c hoà tr n h n h p đ n đ ng c làm vi c ượ ă ượ ủ ệ ộ ỗ ợ ế ộ ơ ệ ở α nh màỏ
không có hi n t ng nh khói đen.ệ ượ ả
•

Ch t l ng hình thành khí h n h p ít ph thu c vào n.ấ ượ ỗ ợ ụ ộ
•
Ch t l ng hình thành khí h n h p ít ph thu c vào tính ch t lý hoá nhiên li u.ấ ượ ỗ ợ ụ ộ ấ ệ
•
kh i đ ng tính kinh t cao.Đễ ở ộ ế
b.Khuy t i m:ế đ ể
•
T n th t nhi t qua thành bu ng cháy l n, l u đ ng dòng khí l n đ n t n th tổ ấ ệ ồ ớ ư ộ ớ ế ổ ấ
l u đ ng.ư ộ
94

•
K t c u đ nh piston ph c t p, n ng, l c qn tính t nh ti n l n , đ n l c tácế ấ ỉ ứ ạ ặ ự ị ế ớ ế ự
d ng lên chi ti t cao.ụ ế
c.Ph m vi s d ng :ạ ử ụ
•
c s d ng ngày càng r ng rãi trên ơ tơ v n t iĐượ ử ụ ộ ậ ả
2.BU NG CHÁY LO I B :Ồ Ạ
a
Dầu bôi trơn
làm mát ở
dưới đỉnh
piston
ng c bu ng cháy lo i A có m t khuy t đi m là khơng kh ng ch đ c q trình b cĐộ ơ ồ ạ ộ ế ể ố ế ượ ố
cháy, cháy giai đo n hai còn nhi u (30 ở ạ ề ÷50 )% do đó đ ng c làm vi c khơng êm, PzMaxộ ơ ệ
l n.ớ
•
Nh ph ng pháp hình thành h n h p màng v i q trình M (Meuner) do kờ ươ ỗ ợ ớ ỹ
s S. Meuner đ s ng th c hi n trong bu ng cháy M.A.N (la i B) kh c ph c đ cư ề ướ ự ệ ồ ọ ắ ụ ượ
khuy t đi m c a lo i A.ế ể ủ ạ

•
Bu ng cháy lo i B có d ng hình c u có đ ng kính 0,5 D kht sâu trong đ nhồ ạ ạ ầ ườ ỉ
piston và đ ng tr c v i xi lanh. Phun d u nh t làm mát d i đ nh piston nh m m c đíchồ ụ ớ ầ ớ ở ướ ỉ ằ ụ
t o cho đ nh có nhi t đ =(200 ạ ỉ ệ ộ ÷400)
0
C.
•
Nhiên li u đ c phun qua vòi phun 1 – 2 l , Pphun =(1,5 ệ ượ ỗ ÷1B)MN/m
2
. kim
phun đ c đ t nghiêng đ tia nhiên li u t o v i bu ng cháy m t góc 5ượ ặ ể ệ ạ ớ ồ ộ
0
.
•
Khơng khí có chuy n đ ng ti p tuy n (quay tròn ) nh b trí ng n p ti pể ộ ế ế ờ ố ố ạ ế
tuy n v i xi lanh và b xốy m nh do k t c u đ nh piston nh hình v , chi u chuy n đ ngế ớ ị ạ ế ấ ỉ ư ẽ ề ể ộ
ti p tuy n quay c a khơng khí cùng chi u v i tia nhiên li u.ế ế ủ ề ớ ệ
Nhiên li u khi phun vào do kho ng cách t l phun đ n đi m ch m bé đ n góc t i c aệ ả ừ ỗ ế ể ạ ế ớ ủ
nhiên li u nh . Dòng khí chuy n đ ng cùng chi u v i tia nhiên li u. Nên m t ph n r t nhệ ỏ ể ộ ề ớ ệ ộ ầ ấ ỏ
(5%) đ c phân b vào Vượ ố
bc
xé nh và bay h i, ph n l n tráng lên thành bu ng cháy thành màngỏ ơ ầ ớ ồ
m ng m t di n tích l n. Ph n nhiên li u bay h i tr c cu n vào tâm b c cháy và có nhi tỏ ở ộ ệ ớ ầ ệ ơ ướ ố ố ệ
l n nh t đ n b c cháy tr c.ớ ấ ế ố ướ
* Do thành bu ng cháy khơng nóng q, nhiên li u d ng màng khơng b phá hu . Tuyồ ệ ở ạ ị ỷ
nhiên v i nhi t đ thành bu ng cháy c ng thêm chuy n đ ng xốy l c c a khơng khí m nhớ ệ ộ ồ ộ ể ộ ố ủ ạ
đ n nhiên li u bay h i nhanh và t o thành h n h p do đó h n h p b cu n d n vào và ti pế ệ ơ ạ ỗ ợ ỗ ợ ị ố ầ ế
t c cháy nh ng n l a b c cháy ban đ u, do đó nhiên li u t màng bay h i lên càng nhanh vàụ ờ ọ ử ố ầ ệ ừ ơ
b c cháy càng m nh. Q trình M v c b n kh ng ch đ c th i gian cháy tr và các giaiố ạ ề ơ ả ố ế ượ ờ ễ
đo n sau. ạ

a. u i m:Ư Đ ể
Ngồi vi c th a h ng nh ng u đi m c a bu ng cháy th ng nh t nó còn có nh ngệ ừ ưở ữ ư ể ủ ồ ố ấ ữ
u đi m n i b t sau:ư ể ổ ậ
•
S d ng đ c nhi u lo i nhiên li uử ụ ượ ề ạ ệ
•
ng c làm vi c êm, Độ ơ ệ ∆P/ ∆ϕ nh , Pzỏ
Max
th p, Pzấ
Max
=6 ÷ 7 MN/m
2
95

b.Khuy t i m :ế Đ ể
•
K t c u đ nh piston ph c t p, đ u piston dài, đi u ki n làm vi c c a segmentế ấ ỉ ứ ạ ầ ề ệ ệ ủ
khó kh n.ă
•
ng c có D Độ ơ ≥ 200mm thì vi c t o màng trên m t di n tích l n r t khó th cệ ạ ộ ệ ớ ấ ự
hi n.ệ
c.Ph m Vi S D ng :ạ ử ụ
•
c s d ng đ ng c có D =(100 Đượ ử ụ ở ộ ơ ÷130)mm r t có hi u qu , v i tínhấ ệ ả ớ
kinh t và đ ng l c khá cao (ge<230g/KWh, Pe= (0,65 ế ộ ự ÷ 0,75)MN/m
2
.
BÀI 3 :HÌNH THÀNH KHÍ H N H P TRONG BU NG CHÁY NG N CÁCHỖ Ợ Ồ Ă
Th ng đ c chia thành hai ph n n i nhau b ng các h ng thông, bu ng cháyườ ượ ầ ố ằ ọ ồ
chính n m thân máy hay culasse (n p máy).ằ ở ắ

I.HÌNH THÀNH KHÍ H N H P TRONG BU NG CHÁY D B :Ỗ Ợ Ồ Ự Ị
1:Kim phun ;2:Bu ng cháy d b ; 3:H ng phun; 4:L thông;ồ ự ị ọ ỗ
5:Bu ng cháy chính; 6:Bougie xông máyồ
Bu ng cháy d b đ ng c 4 k làm mát b ng n c (Hình 22).ồ ự ị ộ ơ ỳ ằ ướ
V bu ng cháy chia làm hai ph n :ồ ầ
•
Bu ng cháy d b đ t trên culasse chi m kho ng (0,25 ồ ự ị ặ ế ả ÷ 0,4 ) V toàn b bu ngộ ồ
cháy.
•
Bu ng cháy chính là ph n còn l i và đ t tr c ti p trong không gian c a xi lanh.ồ ầ ạ ặ ự ế ủ
Bu ng cháy d bj n i v i bu ng cháy chính b ng m t l thông nh . Trên đ ng tâmồ ự ố ớ ồ ằ ộ ỗ ỏ ườ
c a bu ng cháy d b ng i ta đ t vòi phun m t l .ủ ồ ự ị ườ ặ ộ ỗ
1. C I M HÌNH THÀNH KHÍ H N H P :ĐẶ Đ Ể Ỗ Ợ
•
Trong hành trình nén không khí đ c đ y t bu ng cháy chính lên bu ng cháy dượ ẩ ừ ồ ồ ự
b . chênh l ch áp su t gi a V chính và ph b ng (0,3 ị ệ ấ ữ ụ ằ ÷ 0,8) do đó dòng khí đi vào bu ng cháyồ
d b v i v n t c l n gây ra v n đ ng xoáy l c trong bu ng cháy d b ự ị ớ ậ ố ớ ậ ộ ố ồ ự ị → không khí hoà
tr n t t v i nhiên li u trong bu ng cháy d b .ộ ố ớ ệ ồ ự ị
•
Sau khi phun nhiên li u trong bu ng cháy d b h n h p trong bu ng cháy dệ ồ ự ị ỗ ợ ồ ự
b b c cháy tr c làm P và nhi t đ trong bu ng cháy d b nhanh chóng t ng lên và t ng r tị ố ướ ệ ộ ồ ự ị ă ă ấ
nhi u so v i P và nhi t đ trong bu ng cháy chính s làm cho toàn b h n h p SVC + nhiênề ớ ệ ộ ồ ẽ ộ ỗ ợ
li u ch a cháy + không khí di chuy n sang bu ng cháy chính v i m t t c đ l n.ệ ư ể ồ ớ ộ ố ộ ớ
96
5
6
H.1
4
3
2

1

•
Sau khi chuy n sang bu ng cháy chính s nhiên li u còn l i ch a cháy ti pể ồ ố ệ ạ ư ế
t c b c h i và cháy ti p . đây s l u đ ng v i v n t c l n c a h n h p sang bu ng cháyụ ố ơ ế Ở ự ư ộ ớ ậ ố ớ ủ ỗ ợ ồ
chính t o đi u ki n hồ tr n t t. L thơng gi a bu ng cháy d b và bu ng cháy chínhạ ề ệ ộ ố ỗ ữ ồ ự ị ồ
th ng r t nóng là đi u ki n r t t t cho s b c h i c a nhiên li u khi đi qua l này do đóườ ấ ề ệ ấ ố ự ố ơ ủ ệ ỗ
gi m th i gian cháy tr c ng nh th i gian tồn b q trình cháy.ả ờ ễ ũ ư ờ ộ
Tóm l i :Tác d ng c a bu ng cháy d b là s d ng m t ph n n ng l ng c a nhiênạ ụ ủ ồ ự ị ử ụ ộ ầ ă ượ ủ
li u ch a cháy + SVC sang bu ng cháy chính đ ti p t c cháy ti p, Pphun khơng l n l mệ ư ồ ể ế ụ ế ớ ắ
Pphun =(8 ÷ 15) MN/m
2
, có th s d ng vòi phun h m t l .ể ử ụ ở ộ ỗ
2. u i m:Ư Đ ể
•
ng c có th làm vi c đ c v i Độ ơ ể ệ ượ ớ α t ng đ i nh :ươ ố ỏ α =1,2 ÷1,4
•
Pe t ng đ i l n Pe =(0,65 ươ ố ớ ÷0,75) MN/m
2
•
Có th s d ng nhi u lo i nhiên li u khác nhau.ể ử ụ ề ạ ệ
•
∆P/∆ϕ khơng l n l m, ớ ắ ∆P/∆ϕ =(0,2 ÷ 0,85) MN/m
2
.độ
•
Pz
nhỏ
=(4,5 ÷ 6) MN/m
2


•
R t nh y c m v i n đ ng c .ấ ạ ả ớ ộ ơ
3.Khuy t i m :ế Đ ể
•
Khó kh i đ ng (đ kh c ph c khuy t đi m này b ng cách dùng bougie xơng máyở ộ ể ắ ụ ế ể ằ
)
•
Ge l n :ge=(250 ớ ÷ 295) g/KWh là vì :
- có m t ph n n ng l ng b t n th t do v n đ ng xốy l c m nh trongộ ầ ă ượ ị ổ ấ ậ ộ ố ạ
bu ng cháy.ồ
- M t ph n n ng l ng b t n th t đ kh c ph c s c c n l u đ ng qua lộ ầ ă ượ ị ổ ấ ể ắ ụ ứ ả ư ộ ỗ
thơng t ng đ i nh .ươ ố ỏ
•
C u t o n p culasse ph c t pấ ạ ắ ứ ạ
II.HÌNH THÀNH KHÍ H N H P TRONG BU NG CHÁY XỐY L C :Ỗ Ợ Ồ Ố
1.Kim phun
3.b/c xoay lốc
4.b/c chính
Sử dụng trên động cơ Diesel Perkin
(H.2)
1:Kim phun
2:Bougie xơng máy
3:Bu ng cháy xốy l cồ ố
4:Bu ng cháy chínhồ
97

1. Kim phun
2.Bougie xoâng
maùy

3. b/c xoaùy loác
4. b/c chính
Th tích bu ng cháy xoáy l c g m hai ph n:ể ồ ố ồ ầ
•
Bu ng cháy xoáy l c có d ng hình c u ho c hình tr đ t trên culasse ho c trênồ ố ạ ầ ặ ụ ặ ặ
thân đ ng c . V xoáy l c =(40 ộ ơ ố ÷60)% Vc
•
Bu ng cháy chính đ t tr c ti p trên không gian c a xi lanh.ồ ặ ự ế ủ
-Hai bu ng cháy đ c thông v i nhau b ng m t ho c vài l thông có ti t di nồ ượ ớ ằ ộ ặ ỗ ế ệ
t ng đ i nh (ti t di n =1 ươ ố ỏ ế ệ ÷2,5% di n tích Vc và l n d n v phía bu ng cháy chính.)ệ ớ ầ ề ồ
-Nhiên li u đ c phun qua m t l phun, Pphun =(8 ệ ượ ộ ỗ ÷15)MN/m
2
(áp su t phunấ
nh ) đ t bu ng cháy xoáy l c h ng ti p tuy n v i chi u dòng khí.ỏ ặ ở ồ ố ướ ế ế ớ ề
-Khi piston đi lên trong hành trình nén, không khí b d n v bu ng xoáy l c,ị ồ ề ồ ố
chênh l ch áp su t gi a bu ng chính và xoáy l c kho ng (0,1 ệ ấ ữ ồ ố ả ÷0,2)MN/m
2
.
-T c đ dòng khí đ t max cách CT kho ng 40ố ộ ạ Đ ả
0
. cu i quá trình nén nhiên li uố ệ
phun vào, tia nhiên li u xoáy l c v i không không khí r t m nh, nhiên li u v ngoài bệ ố ớ ấ ạ ệ ở ỏ ị
b c h i tr c và b xé nh , bay h i t o thành h n h p và b b c cháy do đó s b cu n t iố ơ ướ ị ỏ ơ ạ ỗ ợ ị ố ẽ ị ố ớ
vùng h ng, đây nhi t đ cao nh t và h n h p ti p t c cháy, nhi t đ và P bu ng cháy xoáyọ ở ệ ộ ấ ỗ ợ ế ụ ệ ộ ở ồ
l c r t cao, lúc này chênh l ch áp su t gi a bu ng cháy xoáy l c và bu ng chính= (0,4ố ấ ệ ấ ữ ồ ố ồ
÷0,5)MN/m
2
.
-Nh có dòng khí và nhiên li u chuy n đ ng m nh t bu ng cháy xoáy l c raờ ệ ể ộ ạ ừ ồ ố
đ n môi ch t trong không gian trên đ nh piston chuy n đ ng m nh đ ng th i đ c s yế ấ ỉ ể ộ ạ ồ ờ ượ ấ

nóng qua h ng thông đ n nhiên li u ch a cháy có đi u ki n t t đ bay h i và hoà tr n v iọ ế ệ ư ề ệ ố ể ơ ộ ớ
không khí đ n giúp cho nhiên li u cháy hoàn toàn h n.ế ệ ơ
a. u i m :Ư Đ ể
•
ng c làm vi c v i Độ ơ ệ ớ α nh (ỏ α =1,2 ÷1,4)
•
ng c làm vi c êm, Độ ơ ệ ∆P/∆ϕ nh (ỏ ∆P/∆ϕ =0,3 ÷0,5 MN/m
2
•
Pz không l n l m (Pz =5,5 ớ ắ ÷ 6,5 MN/m
2
.đ )ộ
•
S d ng đ c nhi u lo i nhiên li u.ử ụ ượ ề ạ ệ
•
ng c làm vi c n đ nh khi n và ph t i thay đ iĐộ ơ ệ ổ ị ụ ả ổ
•
H th ng nhiên li u ít b h h ng, áp su t phun thay đ i.ệ ố ệ ị ư ỏ ấ ổ
•
H th ng nhiên li u ít b h h ng ,áp su t phun th p, kim phun có m t l tia.ệ ố ệ ị ư ỏ ấ ấ ộ ỗ
b.Khuy t i m :ế Đ ể
•
η
t
th pấ
•
ge l n , ge =(240 ớ ÷265)g/KWh là vì:
-V n đ ng r iậ ộ ố
-S c c n c a l thôngứ ả ủ ỗ
-Fw/Vc l nớ

•
ng c khó kh i đ ngĐộ ơ ở ộ
•
C u t o culasse ph c t p khó b trí supapấ ạ ứ ạ ố
98

•
khu v c đ nh piston đ i di n h ng thông có nhi t đ r t l n Ơ ự ỉ ố ệ ọ ệ ộ ấ ớ
c.Ph m Vi S D ng :ạ ử ụ
•
dùng trên đ ng c cao t c, D t ng đ i nh .ộ ơ ố ươ ố ỏ
BU NG CHÁY LANOVAỒ
1.Bu ng cháy lanova g m :ồ ồ bu ng cháy chính và b n bu ng không khí. Bu ngồ ố ồ ồ
không khí l i chia làm hai bu ng :bu ng nh ( bu ng không khí th c p 2a), bu ng sạ ồ ồ ỏ ồ ứ ấ ồ ơ
c p (bu ng 2b)ấ ồ
V không khí 2a = 2b =25% Vc, trong đó: bu ng 2a chi m (5 ồ ế ÷10) %Vc
Bu ng 2a ,2b, bu ng chính đ c n i v i nhau b ng m t l thông nh .ồ ồ ượ ố ớ ằ ộ ỗ ỏ
Phun nhieân lieäu (H.3b)
2.Quá trình hình thành khí h n h p nh sau :ỗ ợ ư
•
Quá trình nén, nén không khí đi vào bu ng không khí v i hi u s áp su t haiồ ớ ệ ố ấ
bu ng chính và không khí không l n l m.ồ ớ ắ
•
Cu i nén kim phun nhiên li u vào bu ng cháy chính h ng t i niêm l thôngố ệ ồ ướ ớ ỗ
bu ng 2a.ồ
-M t ph n nhiên li u và không khí vào bu ng 2a và b c cháy. Do Vộ ầ ệ ồ ố
2a
r t nh nên Pấ ỏ
trong 2a t ng lên nhanh (Pă
2a

= 7÷8 MN/m
2
), lúc này P
b c cháy chínhố
= (4 ÷ 5)MN/m
2
do đó h nỗ
h p t bu ng 2a, 2b phun ra bu ng chính v i t c đ r t cao t o cho s hoà tr n + b cợ ừ ồ ồ ớ ố ộ ấ ạ ự ộ ố
h i + b c cháy t t trong bu ng chính.ơ ố ố ồ
•
Theo (hình 3c)bu ng cháy chính ki u s 8 có tác d ng làm t ng v n đ ng xoáyồ ể ố ụ ă ậ ộ
l c.ố
a. u i m:Ư đ ể
•
ng c làm vi c đ c Độ ơ ệ ượ ở α nh (ỏ α =1,2 ÷1,4)
•
Pe t ng đ i cao.ươ ố
b.Khuy t i m :ế đ ể
99

•
Khó kh i đ ng, kh c ph c b ng cách gi a bu ng 2a và 2b có m tở ộ ắ ụ ằ ữ ồ ộ
l thông nh , lúc kh i đ ng ta b t l này. Sau khi đ ng c làm vi c ta m l này ra.ỗ ỏ ở ộ ị ỗ ộ ơ ệ ở ỗ
•
C u t o culasse ph c t p.ấ ạ ứ ạ
2a 2b
3
3
2a 2b
H.3c

ng c diesel v i rãnh thông bu ng cháy ph có ti t di n không gian thayĐộ ơ ớ ở ồ ụ ế ệ
i :đổ
ng c diesel có bu ng đ t ph thông v i xi lanh b ng m t đ ng thông cóĐộ ơ ồ ố ụ ớ ằ ộ ườ
ti t di n thay đ i trong quá trình nén và gi n n r t đáng đ c l u ý. Chúng ta đã bi t r ngế ệ ổ ả ở ấ ượ ư ế ằ
đ ng c diesel có bu ng đ t tr c thì áp su t phun d u không l n. H n h p đ cở ộ ơ ồ ố ướ ấ ầ ớ ỗ ợ ượ
hình thành là nh có n ng l ng v n chuy n không khí t xi lanh vào bu ng đ t tr cờ ă ượ ậ ể ừ ồ ố ướ
trong quá trình nén, nh v y có s tiêu hao n ng l ng đ v n chuy n không khí vàư ậ ự ă ượ ể ậ ể
đ ng th i có s gi m h s s d ng nhi t đ ng c diesel. Ta có th kh c ph cồ ờ ự ả ệ ố ử ụ ệ ộ ơ ể ắ ụ
nh c đi m này b ng nhi u bi n pháp, trong đó vi c s d ng bu ng đ t có ti t di nượ ể ằ ề ệ ệ ử ụ ồ ố ế ệ
thay đ i kênh n i(l thông) là h p lý h n c . S đ c a đ ng c diesel này đ c chổ ở ố ỗ ợ ơ ả ơ ồ ủ ộ ơ ượ ỉ
trên hình III.38
Hình III.38: S đ cáu t o c a đ ng c diesel bu ng cháy ng n cách có ti t di nơ ồ ạ ủ ộ ơ ồ ă ế ệ
kênh n i thay đ iố ổ
1
2
3
4
1.Kim phun 2.Bu ng cháy tr cồ ướ
3.Rãnh n i 4.M u l i trên đ nh pistonố ấ ồ ỉ
Bu ng đ t này do tr ng đ i h c D u M Pháp PE-YZAM đ xu t và ápồ ố ườ ạ ọ ầ ỏ ở ề ấ
d ng cho đ ng c “Pilstih”. Kênh n i bu ng đ t tr c v i xi lanh có ti t di n thôngụ ộ ơ ố ồ ố ướ ớ ế ệ
qua l n. B i v y n ng l ng tiêu hao đ v n chuy n không khí t xi lanh vào bu ngớ ở ậ ă ượ ể ậ ể ừ ồ
đ t tr c không đáng k . Ch khi vào cu i thì nén, thì ti t di n thông qua c a kênh n iố ướ ể ỉ ố ế ệ ủ ố
m i b gi m đi do ph n l i c a đ nh piston che l p m t ph n. Vào cu i quá trình nén ,ớ ị ả ầ ồ ủ ỉ ấ ộ ầ ố
không khí b đ y vào bu ng đ t tr c qua khe h hình vành kh n gi a thành c a kênhị ẩ ồ ố ướ ở ă ữ ủ
n i và ph n l i piston. V i ph ng pháp t o h n h p này đ ng c đ t đ c nh ngố ầ ồ ở ớ ươ ạ ỗ ợ ộ ơ ạ ượ ữ
100

ch tiêu v kinh t cao h n so v i bu ng đ t tr c thông th ng, n ng đ NOx c cỉ ề ế ơ ớ ồ ố ướ ườ ồ ộ ự
đ i trong khí x đ ng c diesel kh o sát đ t kho ng 0,06%(….pm).ạ ả ộ ơ ả ạ ả

ng c Diesel có bu ng cháy d ng xuy n :Độ ơ ồ ạ ế
Ng i ta đã nh n đ c k t qu khá t t v tính đ c h i khi th đ ng c Dieselườ ậ ượ ế ả ố ề ộ ạ ử ộ ơ
máy bay, 2 thì, có s đ quét vòng v i bu ng cháy đ c hoàn thi n. Có d ng xuy nơ ồ ớ ồ ượ ệ ạ ế
(toriod), đ c b trí trong n p xi lanh (xem hình III.39a). cu i quá trình nén ph nượ ố ắ Ở ố ầ
d i c a bu ng đ t đ c đóng l i b ng m t k t c u đ c bi t t o xoáy l c đ t đ nhướ ủ ồ ố ượ ạ ằ ộ ế ấ ặ ệ ạ ố ặ ở ỉ
piston. Trong k t c u này, ng i ta dùng m t khe rãnh kéo dài qua đó không khí phíaế ấ ườ ộ ở
tr c nhiên li u phun , đ c khu y tr n m nh m trên chu vi c a bu ng cháy, đ ngướ ệ ượ ấ ộ ạ ẽ ủ ồ ồ
th i đ m b o có s hoà tr n tri t đ nhiên li u phun v i không khí. i u này t o nênờ ả ả ự ộ ệ ể ệ ớ Đ ề ạ
m t h n h op khá đ ng nh t nh ng h i giàu trong bu ng cháy. Khi đ t cháy l ng NOxộ ỗ ự ồ ấ ư ơ ồ ố ượ
th i ra đ c h n ch do cháy thi u Oả ượ ạ ế ế
2
.
Hình III.39 : S đ nguyên lý c a đ ng c Diesel bu ng cháy ng n cách v iơ ồ ủ ộ ơ ồ ă ớ
piston có k t c u đ c bi t đ t o xoáy l c ( m i tên ch chi u chuy n đ ng c a dòngế ấ ặ ệ ể ạ ố ũ ỉ ề ể ộ ủ
khí trong bu ng cháy và s thay đ i NOx ).ồ ự ổ
1.M u l i trên đ nh piston 2.Chùm tia nhiên li uấ ồ ỉ ệ
3.Kim phun 4.Bu ng cháy d ng xuy nồ ạ ế
Trên hình III.39b ta kh o sát s ph thu c n ng đ NOx theo áp su t trungả ự ụ ộ ồ ộ ấ
bình Pe c a đ ng c trên. N ng đ NOx trong khí x không l n h n (150 ủ ộ ơ ồ ộ ả ớ ơ ÷130)ppm. V iớ
ph ng pháp hình thành h n h p này, do s khu y tr n nhiên li u v i không khí t t trongươ ỗ ợ ự ấ ộ ệ ớ ố
bu ng cháy . m i ch đ làm vi c c a đ ng c (ngo i tr khi kh i đ ng ) cho th y đồ Ở ọ ế ộ ệ ủ ộ ơ ạ ừ ở ộ ấ ộ
khói th p. L ng HC không cháy và CO th i ra bé. Ngoài ra đ ng c này có tính kinh t cao,ấ ượ ả ộ ơ ế
su t tiêu hao nhiên li u riêng t c đ trung bình là 248g/Kwh ( n danh ngh a b ng 1850ấ ệ ở ố ộ ĩ ằ
v/ph ).
D.QUÁ TRÌNH GIÃN NỞ
Trong th c t quáự ế
trình giãn n di n ra r t ph cở ễ ấ ứ
t p, vì trong th i gian di n bi nạ ờ ễ ế
còn có nhi u hi n t ng khác cùngề ệ ượ
phát sinh nh :ư

•
Cháy r t trên đ ngớ ườ
giãn nở
101
2 3 4 5 6 Pe.10
5
Pa
NOx PPm
300
200
100
°
CTĐ
°
CDĐ
V
•
b
• Z
P
constV
n
=
2
P

•
Trao đ i nhi t v i xi lanh trong đi u ki n :P, tổ ệ ớ ề ệ
0
, di n tích truy n nhi t thayệ ề ệ

đ i .ổ
•
Hi n t ng l t khí qua các khe h gi ã xi lanhvà segments trong quá trình giãnệ ượ ọ ở ư
n môi ch t công tác luôn luôn m t nhi t.ở ấ ấ ệ
•
Quá trình giaqnx n trong th c t là m t quá trình giãn n đa bi n (QT đa bi n)ở ự ế ộ ở ế ế
mà trong đó có ch s giãn n đa bi n bi n đ i b ng ch s giãn n đa bi n trung bình nỉ ố ở ế ế ổ ằ ỉ ố ở ế
2
.
[n
2
]x ng = 1,23 ă ÷1,27
[N
2
}diesel =1,14 ÷1,23
BÀI 1 :CÁC THÔNG S C B NỐ Ơ Ả
G m ba thông s :nồ ố
2
; P
b
; T
b
δ =Vb/Vz (δ :t s giãn n sau)ỉ ố ở
* Ph ng trình đa bi n :Pz(Vz)ươ ế
n2
= P
b
(V
b
)

n2
(1)
* Ph ng trình tr ng thái : Pz(Vz)= 8314MzTz (2)ươ ạ
P
b
(V
b
) =8314 M
b
T
b

-P
b
, T
b
, V
b
, M
b
:Ap su t (N/mấ
2
), t
0
(
0
K), m
3
, s kmol c a môi ch t cu i quáố ủ ấ ố
trình giãn n .ở

1.X NG :Ă

2
2
2
)(
)(
)(
n
z
n
z
n
b
z
b
P
V
V
P
P
ε
==

Tz
Mb
Mz
VzPz
Vp
T

bb
b

.
.
=
⇒
Mb
Mz
TzTb
n

)(
1
.
2
ε
ε
=
gi thuy t :Mz =Mb ả ế ⇒
1
2
)(
1
.
−
=
n
TzTb
ε


2.DIESEL :

2
2
2
)(
)(
)(
n
n
n
b
Pz
Vz
V
Pz
Pb
δ
==
hay
2
)(
n
Pz
Pb
δ
=

1

2
)(
1
.
−
=
n
TzTb
δ
BÀI II: B NG S LI UẢ Ố Ệ
LO I NG CẠ ĐỘ Ơ n2 Pb(MN/m
2
) T
b
0
K
X ngă
1,23-1,30 0,35-0,6 1200-
1700
DIESEL OTMK
1,18-1,28 0,2-0,5 1000-
1400
DIESE
L TÀU THUỶ
Cao t c vàố
không làm mát piston
1,15-1,25 0,35-0,6 1000-
1200
Trung bình t cố
&th p t c có làm mátấ ố

piston
1,2-1,3 0,25-0,35 900-
1000
BÀI III :NH NG Y U T NH H NH T I n2Ữ Ế Ố Ả ƯỞ Ớ
102