Tênh toạn hãû thäúng nhiãn liãûu Diesel
CHỈÅNG 10. TÊNH TOẠN HÃÛ THÄÚNG NHIÃN LIÃÛU DIESEL
10.1. Tênh toạn båm cao ạp:
10.1..Lỉåüng nhiãn liãûu cung cáúp cho mäüt xylanh trong mäüt chu trçnh cäng
tạc :
nl
eex
x
.nk60
g.N
V
ρ
=
(10-1)
Trong âọ :
Ne
x
: C ng su t 1 xylanh (KW)ä áú
g
e
: Su t ti u hao nhi u li ûu (g/KW.h)áú ã ã ã
n : S vo ng quay cu a trủc khuy u (V/ph)äú ì í í
k : H û s ky : k = 0,5 (â üng c 4 ky ); k = 1 (â üng cã äú ì ä å ì ä å
2 ky )ì
ρ
nl
: Kh i l üng ri ng cu a nhi n li ûu (g/cmäú ỉå ã í ã ã
3
)
C ng su t âảt c ûc âải : Nä áú ỉ
e max

tàng 10% . N
e
hay N
e max
= 1,1 N
e
Su t ti u hao nhi n li ûu lục Náú ã ã ã
e max
tàng l n (1,05 ã ÷ 1,1) % g
e
,
t ïc la :ỉ ì
g
e

Ne max
= (1,05 ÷ 1,1) g
e
10.2..Lỉåüng nhiãn liãûu cung cáúp cho mäüt xylanh trong mäüt chu trçnh cäng
tạc åí chãú âäü N
e max
:
nl
eex
x
.nk60
g)1,105,1.(N.1,1
'V
ρ
÷

=
; (10-2)
10.3..Hnh trçnh cọ êch låïn nháút ca båm cao ạp :
f.
V
h
'
x
e
η
=
(10-3)
η - 0,8 ÷ 0,85 hi û
su t cu a b m cao ạpáú í å
4
d
f
2
p
p
π
=
ti t di ûnãú ã
ngang cu a piston b m ca å
ạp
d
p
- â ng kênhỉåì
piston b m cao ạpå
Biªn so¹n TS TrÇn Thanh H¶i Tïng, Bé m«n §éng lùc, Khoa c¬ khÝ

1
H×nh 10-1 S¬ ®å tÝnh piston b¬m cao ¸p
Tờnh toaùn hóỷ thọỳng nhión lióỷu Diesel
10.4..Haỡnh trỗnh tọứng cọỹng cuớa bồm cao aùp :
p
321
'
X
f.
VVVV
h

+++
=

Trong õoù :
V
1
: ỹ tng th tờch nhi n li ỷu do giaợn n trong quaùọ óứ ó ó ồớ
trỗnh t luùc b t õ u b m cho õ n luùc b t õ u phun.ổỡ ừ ỏử ồ óỳ ừ ỏử
V
2
: ỹ tng th tờch do giaợn n õ ng ngọ óứ ồớ ổồỡ ọỳ
V
3
: Th tờch nhi n li ỷu thoaùt tr v khoang c a naỷpóứ ó ó ồớ óử ổớ
ỷt : V = V
x

+ V

1
+ V
2
+ V
3
=

. V
x
Giaù trở

phuỷ thu ỹc va o loaỷi b m cao aùp ọ ỡ ồ

= 2 ữ 3,5
Ha nh trỗnh t ng c ỹng cu a piston b m cao aùp :ỡ ọứ ọ ớ ồ
p
x
p
f
V'.
f
V
h


=

=
10.5..ổồỡng kờnh piston bồm cao aùp :
3

p
V4
d

=
Trong õoù :
p
d
h
=
= 0,5 ữ 1,2
10.6..Tính toán van cao áp:
Van cao áp phải có đủ tiết diện lu
thông để giảm trở lực. Tiết diện lu thông qua
mặt côn (mặt làm việc) của van loại nấm.
( )
f h d h
v v v v
= +

. sin sin
2
h
v
- Hành trình nâng có ích của van,
d
v
- Đờng kính nhỏ của mặt côn,
- Góc mặt côn (mặt làm việc).
Khi thiết kế có thể chọn theo mối quan

hệ giữa tiết diện lu thông của van f
v
và tiết
diện lu thông của đờng ống cao áp f
đ
:
f
v
= (1,5 ữ 2,5)f
đ
Biên soạn TS Trần Thanh Hải Tùng, Bộ môn Động lực, Khoa cơ khí
2
Hình 10-2 Sơ đồ tính toán van cao áp
Tờnh toaùn hóỷ thọỳng nhión lióỷu Diesel
Đờng kính trong của đờng ống cao áp có thể xác định gần đúng:
d
đ
=
d
p
4 5 6, ữ
d
p
- Đờng kính piston bơm cao áp.
Với van cao áp có vành giảm áp: Thể tích nhiên liệu do vành giảm áp hút
của đờng ống cao áp (cm
3
):

V

d
h p V
h
d
h h n
= =



2
4
.
Trong đó:
h
h
- Hành trình của vành giảm áp,
p
h
- áp suất đờng ống cao áp bị giảm

n
- Hệ số chịu nén của nhiên liệu,
V

- Thể tích nhiên liệu trong ống cao áp và ống dẫn của vòi phun.
Khi thiết kế phải chọn hành trình toàn bộ của van cao áp h

nhằm đảm bảo
tiết diện lu thông cần thiết.
h


= h
v
+ h
h
Van cao áp không có vành giảm áp: h
h
= 0 và h

= h
v
.
Hành trình toàn bộ của van cao áp đợc giới hạn bằng một chốt tì. Nếu h

lớn
quá so với yêu cầu sẽ làm tăng ứng suất động của lò xo van, làm tăng mài mòn đế
van.
10.2. Tờnh toaùn voỡi phun:
10.1..Tiết diện lu thông f
k
:
f
k
=


. .sin .sin .cosx d x
k x
k
k

k k
2 2 2
2







Trong đó:
d
x
= d
1
Khi không có lỗ trên mặt tỳ
d
x
= d
2
Khi có lỗ phun trên mặt tỳ.
Mặt côn với góc
k
= 60
0
đợc sử dụng cho
hầu hết các vòi phun hiện nay, vì với góc đó vòi
phun rất kín khít và làm tăng tiết diện lu thông thực
tế của vòi phun.
Tỷ số

f
f
k
l
trong khoảng 2,5 ữ 3,5:
Biên soạn TS Trần Thanh Hải Tùng, Bộ môn Động lực, Khoa cơ khí
3
Hình 10-3 Sơ đồ tính toán vòi phun
Tờnh toaùn hóỷ thọỳng nhión lióỷu Diesel
+ Nếu
f
f
k
l
< 1,5: Gây sức cản phụ ảnh hởng xấu tới chất lợng phun,
+ Nếu
f
f
k
l
> 3,5 : Làm tăng kích thớc của vòi phun.
Tiết diện hình vành khăn f
v
=
( )

4
2
1
2

d d
k

Tiết diện thân kim phun f
k
=

4
2
d
k
Tỷ số :
=
f
f
v
k
. Trong các vòi phun kín hiện nay = 0,32 ữ 0,82. Nếu nhỏ
sẽ làm giảm phụ tải tác dụng lên lò xo vòi phun tăng tiết diện lu thông, nhng sẽ làm
giảm áp suất khi kim phun bắt đầu tỳ lên đế.
Đờng kính và độ nâng kim phun có quan hệ mật thiết, đồng thời quan hệ tới
tiết diện lu thông của vòi phun. Lợng nhiên liệu cung cấp cho chu trình càng tăng thì
đờng kính của kim phun phải tăng.
Hành trình nâng kim phun giới hạn trong khoảng 0,3 ữ 1,1 mm.
10.2..Tọỳc õọỹ lyù thuyóỳt cổỷc õaỷi cuớa tia nhión lióỷu phun ra tổỡ voỡi phun:
nl
4
z
'
10).pp(g2

W


=
Trong õoù :
p : A p su t tr ùc l ự phun luùc t c õ ỹ trung bỗnh cu aẽ ỏỳ ổồ ọ ọỳ ọ ớ
pitt ng Cọ
m (max)

p
Z
: A p su t trong xylanh taỷi th i õi m phun nhi n li ỷuẽ ỏỳ ồỡ óứ ó ó
i v ùi õ ỹng c t c õ ỹ th p :ọỳ ồ ọ ồ ọỳ ọ ỏỳ
P = 32 - 40
2
m
MN
(320 ữ 400 KG/cm
2
)
i v ùi õ ỹng c t c õ ỹ cao :ọỳ ồ ọ ồ ọỳ ọ
P = 45
2
m
MN
(450 KG/cm
2
)
= 0,8 ữ 0,9 - H ỷ s t c õ ỹó ọỳ ọỳ ọ
i v ùi bu ng chaùy th ng nh t :ọỳ ồ ọử ọỳ ỏỳ

W

= 250 ữ 350 (m/s)
Biên soạn TS Trần Thanh Hải Tùng, Bộ môn Động lực, Khoa cơ khí
4
Tênh toạn hãû thäúng nhiãn liãûu Diesel
10.3..Xạc âënh diãûn têch tiãút diãûn läù phun :
A p dủng ph ng trçnh do ng li n tủc cu a nhi n li ûu trongÏ ỉå ì ã í ã ã
h û th ng:ã äú
ϕ . F . W
‘
= f . C
(max)
Rụt ra :
'
(max)
W
C.f
F
ϕ
=
Trong âọ :
ϕ = 0,7 ÷ 0,85 - H û s thà t do ng cu a l ù phun.ã äú õ ì í ä
F - T ng di ûn têch ti t di ûn cạc l ù phun.äø ã ãú ã ä
10.4..Âỉåìng kênh läù phun :
i
F4
d
o
π

=
10.5..Kiãøm tra cạc thäng säú l xo vi phun
Di ûn têch chëu tạc dủng cu a ạp su t nhi n li ûu â n ngã í áú ã ã ãø á
kim phun
)dd(
4
S
2
k
2
t
−
π
=
Lo xo chëu phủ ta i khi ạp su t nhi n li ûu p0 = 230kG/cm2ì í áú ã ã
P
1
= p0 . S = 230. 0,186 = 43kG
ng l ûc lo xo tr n 1mm cọ â ü bi n dảng la ỈÏ ỉ ì ã ä ãú ì
3
4
id
1000
p
δ
=
Trong âọ :
d = â ng kênh lo xåì ì
δ = â ng kênh d y lo xåì á ì
i = s vo ng lo xo la m vi ûc äú ì ì ì ã

ü xi t ban â u c n thi t cu a lo xo :Âä ãú áư áư ãú í ì
'p
p
h
1
0
=

L ûc l ïn nh t tạc dủng l n lo xo khi m kim phun :ỉ å áú ã ì åí
P
2
= p (h
0
+ h
1
)
Trong âọ : h
1
- ha nh trçnh kim phun l ïn nh tì å áú
Phủ ta i cho phẹp l ïn nh t í å áú
Biªn so¹n TS TrÇn Thanh H¶i Tïng, Bé m«n §éng lùc, Khoa c¬ khÝ
5
Tờnh toaùn hóỷ thọỳng nhión lióỷu Diesel
i v ùi lo xo la m b ng v ỷt li ỷu theùp caùcbon ọỳ ồ ỡ ỡ ũ ỏ ó
d
86,7P
3

=


i v ùi theùp h ỹp kim seợ la :ọỳ ồ ồ ỡ
d
8,11P
3

=

Chi u da i lo xo khi m kim phun :óử ỡ ỡ ồớ
l
1
= i + ie
Trong õoù : e = 2mm Khe h nho nh t gi ợa caùc vo ng lo xoồớ ớ ỏỳ ổ ỡ ỡ
Chi u da i lo xo khi õoùng kim phun :óử ỡ ỡ
l
2
= l
1
+ h
1

Chi u da i lo xo traỷng thaùi t ỷ do :óử ỡ ỡ ồớ ổ
l
3
= l
2
+ h
0

Biên soạn TS Trần Thanh Hải Tùng, Bộ môn Động lực, Khoa cơ khí
6