Bài giảng Lý thuyết động cơ đốt trong

LÝ THUYẾT ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG (THEORY of ICE) Nội Dung Môn Học 1. Lịch sử phát triển của ĐCĐT 2. Khái niệm về động cơ nhiệt. 3. Phân loại động cơ đốt trong. 4. Tổng quát về của động cơ đốt trong. 5. Những khái niệm và định nghĩa cơ bản. 6. Chu trình lý tưởng của ĐCĐT-Cơ sở nhiệt động học 7. Nhiên liệu và môi chất công tác của ĐCĐT 8. Chu trình làm việc của ĐCĐT 9. Tăng áp trong ĐCĐT 10.Nhiên liệu thay thế và một số hướng phát triển chính của ĐCĐT trong tương lai Tài liệu tham khảo Nguyễn tất Tiến: “Nguyên lý động cơ đốt trong” Nhà xuất bản Giáo Dục; 9/2001 Phạm minh Tuấn: “Nguyên lý động cơ đốt trong” Nhà xuất bản Giáo Dục; 2002 3. Heywood, J. B.: “Internal Combustion Engine Fundamental” New York: McGraw-Hill, 1988 4. Basshuysen, R. van; Schäfer, F.: “Internal Combustion Engine Handbook” Wiesbaden: Vieweg, Germany, 2002 Quoc Phong Le: “Influences of EGR and Alternative Fuels on Thermodynamic and Emission Parameters of Heavy-Duty Engine” TAE, Technische Akademie Esslingen, Sttugart, 6th International Colloquium Fuels, Proceedings, ISBN 3-924813-67-1, Germany www.tae.de, 2007 6. Quoc Phong Le: “Influences of EGR and Alternative Fuels on Thermodynamic and Emission Parameters of Heavy-Duty Engine” Dissertation, University of Magdeburg, Germany, 2007 Nội Dung Môn Học 1. Lịch sử phát triển của ĐCĐT 2. Khái niệm về động cơ nhiệt. 3. Phân loại động cơ đốt trong. 4. Tổng quát về của động cơ đốt trong. 5. Những khái niệm và định nghĩa cơ bản. 6. Chu trình lý tưởng của ĐCĐT-Cơ sở nhiệt động học 7. Nhiên liệu và môi chất công tác của ĐCĐT 8. Chu trình làm việc của ĐCĐT 9. Tăng áp trong ĐCĐT 10.Nhiên liệu thay thế và một số hướng phát triển chính của ĐCĐT trong tương lai 1600 1700 1800 1673 Máy bốc hơi bột Christian Huygens 1765 Máy hơi nước James Watt 1801 Máy 2 kỳ (mit Khí than, nén trước đốt cháy (Phillipe Lebon) 1816 Máy không khí nóng, R. Stirling 1820-1830 Máy khí đầu tiên (gần giống của Huygens, Với khí và nước làm mát 1826 sử dụng trên xe (S. Brown) 1860 ĐC khí kiẻu tự hút đầu tiên Khong nén trước.ĐCĐT đầu tiên N. A. Otto (Jean Lenoir) 1862 Máy thực hiện quá trình 4 kỳ (A. Beau de Rochas) 1850 1867 ĐC khí (N.A. Otto and Eugen Lange) Quelle Animation: Internet: ThinkQuest, Fa. Oracle, Start your engine, team C006011, 2000 1876 ĐC 4 kỳ Nén hỗn hợp (N.A. Otto) 1884 Bắt đầu ĐC xăng Cao tốc Beginn der Fahrzeug- motorentechnik (G. Daimler, W. Maybach) 1909 ĐC Diesel Với buồng cháy phụ SX hàng loạt1922 (Prosper L‘Orange) 1921 ĐC Diesel Phun trực tiếp (Deutz) 1954 ĐC kiểu piston quay (F. Wankel) Từ 1970 Đẩy mạnh nghiên cứu giảm độc hại khí thải và dùng nhiên liệu thay thế Và cải tiến hệ thông truyền động 1989 ĐC Diesel Xe chở người đầu tiên có phun trưc tiếp (Audi) 1997 ĐC xăng với DI (Japan) 1900 1950 1897 ĐC Diesel Nén khí tự đánh lửa (R. Diesel) 2 1 1 Quelle: 1: Helmut Hütten, "Motoren", Motorbuchverlag Stuttgart 2: Internet: Der Wankelmotor, 2000-2006 3: MTZ-Sonderheft, TDI-Der Turbodieselmotor mit direkter Einspritzung von Audi revolutionierte die PKW-Dieselmotorentechnik, Vieweg-Verlag, 1999 3 Nội Dung Môn Học 1. Lịch sử phát triển của ĐCĐT 2. Khái niệm về động cơ nhiệt. 3. Phân loại động cơ đốt trong. 4. Tổng quát về của động cơ đốt trong. 5. Những khái niệm và định nghĩa cơ bản. 6. Chu trình lý tưởng của ĐCĐT-Cơ sở nhiệt động học 7. Nhiên liệu và môi chất công tác của ĐCĐT 8. Chu trình làm việc của ĐCĐT 9. Tăng áp trong ĐCĐT 10.Nhiên liệu thay thế và một số hướng phát triển chính của ĐCĐT trong tương lai Khái niệm về động cơ nhiệt + Khái niệm: Động cơ nhiệt là thiết bị cơ khí có khả năng chuyển nhiệt năng do nhiên liệu cháy thành cơ năng. + Động cơ đốt trong: là loại động cơ nhiệt mà việc đốt cháy nhiên liệu, sự toả nhiệt và quá trình chuyển nhiệt năng thành cơ năng được tiến hành ngay trong động cơ. Nội Dung Môn Học 1. Lịch sử phát triển của ĐCĐT 2. Khái niệm về động cơ nhiệt. 3. Phân loại động cơ đốt trong. 4. Tổng quát về của động cơ đốt trong. 5. Những khái niệm và định nghĩa cơ bản. 6. Chu trình lý tưởng của ĐCĐT-Cơ sở nhiệt động học 7. Nhiên liệu và môi chất công tác của ĐCĐT 8. Chu trình làm việc của ĐCĐT 9. Tăng áp trong ĐCĐT 10.Nhiên liệu thay thế và một số hướng phát triển chính của ĐCĐT trong tương lai Phân loại ĐCĐT Dựa vào cách thực hiện chu trình công tác. Dựa vào nhiên liệu dùng cho động cơ. Dựa vào phương pháp hình thành hỗn hợp. Dựa vào phương pháp đốt cháy nhiên liệu. Theo phương pháp nạp. Theo hệ thống điều khiển trao đổi khí Theo cấu tạo của động cơ Theo phương pháp làm mát Theo cách điều khiển tải Theo tốc độ và công xuất Theo khả năng thay đổi chiều quay, chiều lực khí thể và tốc độ trung bình piston Theo lĩnh vực sử dụng Phân Loại ĐCĐT Phân Loại ĐCĐT Dựa vào cách thực hiện chu trình công tác: 1. ĐC 4 kỳ: chu trinh công tác thực hiện trong 4 hành trình pít tông (2 vòng quay trục khuỷu) 2. ĐC 2 kỳ: chu trinh công tác thực hiện trong 2 hành trình pít tông (1 vòng quay trục khuỷu) Dựa vào nhiên liệu dùng cho động cơ: Nhiên liệu khí: CNG (methane, propane, butane, Natural Gas…) Nhiên liệu lỏng: Loại nhẹ (xăng (gasoline), alcohol (methanol, ethanol), khí hoá lỏng (LNG, LPG), kerosene); Loại nặng (diesel fuel, FAME (Fatty-acid Methyl Esters) và RME (BIODIESEL), GTL, BTL, CTL, dầu thực vật, nhiên liệu cho tàu thuỷ); Hybrid Fuel (Diessel+RME, Gasoline+Ethanol, O2-Diesel, Diesel +Khác..) 3. Nhiên liệu rắn: Than hoá bột Phân Loại ĐCĐT Dựa vào phương pháp hình thành hỗn hợp: Hinh thành hỗn hợp bên ngoài (External Mixture Generation) Hình thành hỗn hợp bên trong (Internal Mixture Generation) Dựa vào chất lượng của quá trình hoà trôn: . Hỗn hợp đồng nhất (Homogeneous): Carburetor, Phun ở đường nạp (intake manifold injection), Phun trực tiếp trong ĐC xăng ở hành trình nạp . Hỗn hợp không đồng nhất(Heterogeneous): Diesel, Phun xăng trực tiếp (GDI) Dựa vào vị trí hình thành hỗn hợp (Kiểu phun): . Phun trực tiếp vào buồng cháy: Diesel phun trực tiếp (DI), xăng phun trực tiếp (GDI) – Tia phun hướng theo tia khí (Air-Directed), Hướng theo tia phun (Jet-Directed), Hướng theo vách buồng cháy (Wall-Directed) . Phun gián tiếp (IDI): Phun vào buồng cháy phụ trong ĐC Diesel (Subsidiary Chamber) - Buồng cháy trước (Antechamber), Buồng cháy xoáy lốc (Swrirl Chamber) . Phun vào đường nạp (ĐC xăng) Phân Loại ĐCĐT Dựa vào phương pháp hình thành hỗn hợp: Carburetor ĐC xăng DI ĐC xăng SPI (Single Point Inject.) ĐC xăng MPI (Multi-Point Inject.) Phân Loại ĐCĐT Dựa vào phương pháp hình thành hỗn hợp: ĐC Diesel buồng cháy trước(IDI) ĐC Diesel buồng cháy xoáy lốc(IDI) ĐC Diesel phun trực tiếp (DI) Phân Loại ĐCĐT Dựa vào phương pháp đốt cháy nhiên liệu: Tự cháy (Auto-Ignition): Diesel Đốt cháy nhờ nguồn lửa bên ngoài (Supplied Ignition): Xăng Dựa vào phương pháp Nạp: ĐC loại thông thường (Không tăng áp- Natural Aspirated Engine): Piston hút trực tiếp từ khí trời hay không khí quét vào xi lanh ĐC tăng áp (Supercharging): Khí nạp sẽ dược nén trước khi nạp vào xi lanh . Tăng áp cơ khí (Mechanical Supercharging): Máy nén dẫn động bằng ĐC . Tăng áp Turbine (Turbo-Charging): Máy nén dẫn động bằng Turbine, Turbine dẫn động bằng khí xả của ĐC – Tăng áp một bậc, hai bậc (Two-Stage Turbocharge) Phân Loại ĐCĐT Theo phương pháp làm mát: Hệ thống phân phối khí treo dùng xupáp (Overhead Valve) Hệ thống phân phối khí xupáp kiểu đặt (Side-Actuated Valve) Dùng 1 trục cam hay 2 trục cam (DOHC) Phân phối khí dùng cửa (Slots, Ports): ĐC 2 kỳ, ĐC 2 kỳ dùng xupáp thải Theo hệ thống điều khiển trao đổi khí: Làm mát trực tiếp (DC): Làm mát bằng không khí, có hoặc không có sự trợ giúp của quạt Làm mát gián tiếp (IDC): Dùng môi chất làm mát (Hỗn hợp: nước, chất chống đông đá, chất làm giảm mài mòn… Phân Loại ĐCĐT Theo cách điều khiển tải: Công xuất ĐC: . Điều khiển lượng: ĐC xăng, lambda- hệ số dư lượng không khí gần như không đổi, điều khiển khối lượng hỗn hợp nạp vào xy lanh . Điều khiển chất: ĐC Diesel và GDI (ĐC xăng phun trực tiếp), lưu lượng khí không đổi lượng phun thay đổi, hệ số dư lượng không khí () thay đổi Phân Loại ĐCĐT Theo tốc độ và công xuất: Công xuất của ĐC từ ĐC mẫu: 0.1kW tới ĐC thương mại 50 000kW ĐC có tốc độ thấp: Ví dụ ĐC trên tàu thuỷ (60 – 200 rpm/ ĐC Diesel) ĐC có tốc độ trung bình:200 – 1000 rpm (ĐC Diesel); tốc độ lớn nhất 1000rpm (ĐC Diesel); >4000rpm (ĐC xăng) 5. ĐC cho xe thể thao hay xe đua: Tốc độ lên tới 22000rpm Phân Loại ĐCĐT Theo cấu tạo của ĐC: Theo số xy lanh: 1 xy lanh, nhiều xy lanh (lên đén 12, 48 thậm chí 56 xy lanh đối với ĐC cỡ lớn, ĐC máy bay có thể lên tới 28 xy lanh) Theo cách bố trí xy lanh: - Xy lanh đặt thẳng đứng - Xy lanh đặt nằm ngang - Xy lanh đặt nghiêng - ĐC một hàng (Inline Engine): 1 khối thân máy (bank of Cylinders) 1 trục khuỷu (a Crankshaft) - ĐC chữ V: Góc chữ V (45, 60, 90, 180o) hay 15o - ĐC chữ W: 3 khối thân máy, 1 trục khuỷu - ĐC hình sao (Radial Engine) - ĐC có piston đối đỉnh (Double-shaft Opposed -piston Engine) Quelle: 1: www.motor-on.de; 2: www.torpedo-emscher.de; 3, 5: Zima, Ungewöhnliche Motoren, 2. Auflage, Vogel-Verlag 2005; 4, 6, 7, 8: www.wikipedia.org; 1 7 8 6 5 4 3 2 ĐC 1 hàng Hình sao theo hàng Hình sao (Star motor) W-Motor V-Motor Piston 2 phía Doppelreihen-Motor H-Motor X-Motor Zweiwellen-Gegen- kolbenmotor Dreiwellen-Gegen- kolbenmotor Taumelscheiben-/ Schrägscheiben- motor Kurvenscheiben- motor Zima, Ungewöhnliche Motoren, 2. Auflage, Vogel-Verlag 2005 Phân Loại ĐCĐT Theo khả năng thay đổi chiều quay: - ĐC quay phải - ĐC quay trái - ĐC quay được 2 chiều (Nhờ cơ cấu đảo chiều): ĐC tàu thuỷ Theo chiều lực khí thể tác dụng lên Piston: - ĐC chỉ có một phía của Piston có chu trình công tác (tác dụng đơn) - ĐC tác dụng kép: Hai phía của Piston có chu trình công tác Phân Loại ĐCĐT Theo lĩnh vực sử dụng: ĐC xe thương dùng: ĐC hạng nhẹ, hạng nặng, thương mại, buýt (On-Road), xe lửa, ĐC lắp trên các phương tiện dùng ở các loại địa hình khác (Off-Road) ĐC tàu thuỷ ĐC máy bay và thuỷ phi cơ ĐC lắp trên các phương tiện chuyên dùng: Trong nông nghiệp, xây dựng Tractors 5. ĐC tĩnh tại: ĐC kéo máy phát điện, kéo máy bơm.. Phân Loại ĐCĐT Theo lĩnh vực sử dụng: 1. ĐC lắp trên các phương tiện vận tải 2. ĐC lắp trên các phương tiện trong nông nghiệp và xây dựng Phân Loại ĐCĐT Theo lĩnh vực sử dụng: 3. ĐC lắp trên tàu thuỷ - tàu hoả 4. ĐC tĩnh tại và phản lực Nội Dung Môn Học 1. Lịch sử phát triển của ĐCĐT 2. Khái niệm về động cơ nhiệt. 3. Phân loại động cơ đốt trong. 4. Tổng quát về của động cơ đốt trong. 5. Những khái niệm và định nghĩa cơ bản. 6. Chu trình lý tưởng của ĐCĐT-Cơ sở nhiệt động học 7. Nhiên liệu và môi chất công tác của ĐCĐT 8. Chu trình làm việc của ĐCĐT 9. Tăng áp trong ĐCĐT 10.Nhiên liệu thay thế và một số hướng phát triển chính của ĐCĐT trong tương lai Tổng quát về động cơ đốt trong Động cơ đốt trong cấu tạo bởi các bộ phận chủ yếu sau: - Cơ cấu thanh truyền – trục khuỷu. - Cơ cấu phân phối khí. - Các chi tiết cố định. - Hệ thống nuôi dưỡng (hệ thống cung cấp nhiên liệu và không khí). Hệ thống bôi trơn. - Hệ thống làm mát. - Hệ thống đánh lửa (chỉ có ở động cơ xăng). Quelle: Ford CAD-Bild des saugrohreinspritzenden Ford 4,6l V8-Motors; typische 90°-Anordnung der Zylinder; 24-Ventil Zylinderkopf Hauptabmessungen: d = 90,2 mm s = 90mm  = 9,8 : 1 Leistungsdaten: Pe = 300 PS MD = 320 Nm Ford Mustang  CAD-Grafik zeigt den V6-3,0l (OM642) aus dem 320 CDI von Mercedes-Benz Der Motor wird turboaufgeladen (variable Turbinengeometrie) und ist mit einer Common-Rail Einspritztechnik (erstmals Verwendung einer 8-Loch-Düse) der dritten Generation ausgestattet. Hauptabmessungen: d = 83 mm s = 92 mm  = 18 Leistungsdaten: Pe = 165 kW (3800 1/min) MD = 510 Nm (1600 – 2800 1/min) Quelle: DaimlerChrysler CAD-Bild des direkteinspritzenden 1,4l FSI-Motor mit Doppelaufladung Volkswagen AG (im Golf GT) konsequentes Downsizing sowie Kombination aus mechanischer Aufladung und Abgasturboaufladung Hauptabmessungen: d = 76,5 mm s = 75,6 mm  = 10:1 Leistungsdaten: Pe = 125 kW MD = 240 Nm Quelle: VOLKSWAGEN AG MTZ 11/2005 Querschnitt des Zweizylinder-Viertakt.Einbau-Dieselmotors, Typ 2L 30 S, der Motorenfabrik Hatz GmbH und Co. KG, Ruhstorf a. d. Rott. Der Motor ist luftgekühlt und arbeitet mit direkter Einspritzung. Hauptabmessungen: d = 95 mm, s = 100 mm Leistung: Pe = 22 kW bei n = 3000 1/min (pe = 6,21 bar, Pe/VH = 15,5 kW/l) Querschnitt des V-Achtzylinder-Viertakt-Nutzfahrzeug- Dieselmotors, Typ OM 422 LA, der Daimler-Benz AG, Stuttgart-Untertürkheim. Der Direkteinspritzer ist abgasturboaufgeladen. Hauptabmessungen: d = 128 mm, s = 142 mm Leistung: Pe = 320 kW bei n = 2100 1/min (pe = 12,51 bar, Pe/VH = 21,9 kW/l) Nockenwelle Nockenwelle Einspritzpumpe Hướng phát triển của ĐCĐT ở Tây Âu( Western Europe) Bild 2./10 Quelle: Auto Technology Febr. 2003 100 80 60 20 0 1995 2010 Model Year Percent ASSUMPTIONS: • Maturity of Technology • Cost of Production: - Adv. ICE + 25%, -Hybrid + 100% • Supply Chain Availability • Sulfur Concent in Gasoline and Diesel Fuel < = 10 ppm 2000 2005 40 SI - Engines Conventional MPI Combinations of DI/VVT/Down-Sizing Direct Injection DI Fully Variable Valve Train VVT Down Sizing & Charging/ Var. Compression Ratio Alternative Fuel Engines CNG, Hybrids, Fuel Cell Diesel Adv. Combustion Systems Direct Injection Indirect Injection Hướng sản xuất ĐCĐT và xe trên thế giới Diesel Systems Dieselanteil in % Thay đổi in % 2002 – 2014: Total: + 36% Benzin (xăng):+ 15% Diesel: + 89% Tỷ lệ phát triển hàng năm in % 2002 – 2014 Total: + 2,6% Benzin: + 1,2% Diesel: + 5,5% Quelle: C/AS 11.2005 Mio Quelle: Bosch DS/MKT 591 0709 * | 11.12.2005 | © Alle Rechte bei Robert Bosch GmbH, auch für den Fall von Schutzrechtsanmeldungen. Jede Verfügungsbefugnis, wie Kopier- und Weitergaberecht, bei uns. Sự phân bố sử dụng xe lắp ĐC Diesel DS/MKT 591 0709 * | 11.12.2005 | © Alle Rechte bei Robert Bosch GmbH, auch für den Fall von Schutzrechtsanmeldungen. Jede Verfügungsbefugnis, wie Kopier- und Weitergaberecht, bei uns. Diesel Systems Compound Annual Growth Rate in % 2002 – 2014 Diesel: + 9,9% + 2,5% + 13,8 % + 3,6% + 9,9% + 7,4% Quelle: C/AS 11.2005 * Other Regions = Asia Without Japan, Thailand und China as well as Australia, Afrika North- + Latein- Amerika West-europe East-europe China Other Regions* Japan + Thailand Mio Quelle: Bosch Electronic Diesel Control (EDC) Direct Injection Common Rail –System (CRS) Unit Injector System (UIS) CRS 2. Gen UIS2. Gen CRS 3. Gen Piezo In % Quelle: C/AS 11.2005, Polk Marketing Systems DS/MKT 591 0709 * | 11.12.2005 | © Alle Rechte bei Robert Bosch GmbH, auch für den Fall von Schutzrechtsanmeldungen. Jede Verfügungsbefugnis, wie Kopier- und Weitergaberecht, bei uns. Diesel Systems Số xe (Diesel) đăng ký ở tây âu ( %) Ưu điểm Suất tiêu hao nhiên liệu có ích (be hay ge) Hiệu xuất nhiệt lớn hơn Tổn thất nhỏ hơn đặc biệt là ở tải nhỏ Nhược điểm Lượng nhiên liệu phun và do đó áp xuất có ích trung bình bị giới hạn bởi giới hạn của khoi den (Soot) Các chất ô nhiễm trong khí thải ít hơn (CO, HC, NOx) Giảm tổn thất nhiệt qua truyền nhiệt . Thời gian hoà trộn của hỗn hợp ở chế độ moment lớn nhất và công xuất lớn nhất ngắn Tiếng ồn lớn hơn Xuất khôi lượng (Tỷ số công xuất khối lượng mG hay gd) lớn hơn bởi trọng lương lớn hơn (áp xuất cháy lớn nhất lớn hơn) Ô nhiễm do các PM trong khí xả So sánh ưu - khuyết điểm của ĐC Diesel so với ĐC xăng Nội Dung Môn Học 1. Lịch sử phát triển của ĐCĐT 2. Khái niệm về động cơ nhiệt. 3. Phân loại động cơ đốt trong. 4. Tổng quát về của động cơ đốt trong. 5. Những khái niệm và định nghĩa cơ bản. 6. Chu trình lý tưởng của ĐCĐT-Cơ sở nhiệt động học 7. Nhiên liệu và môi chất công tác của ĐCĐT 8. Chu trình làm việc của ĐCĐT 9. Tăng áp trong ĐCĐT 10.Nhiên liệu thay thế và một số hướng phát triển chính của ĐCĐT trong tương lai Những khái niệm và định nghĩa Quá trình công tác: tổng số tất cả những sự biến đổi xảy ra đối với môi chất công tác trong xilanh động cơ cũng như những hệ thống gắn liền với xilanh như hệ thống thải, nạp. Chu trình công tác: Tổ hợp các quá trình liên tục kế tiếp nhau lặp đi, lặp lại theo chu kỳ trong xilanh để thực hiện một quá trình sinh công. - Điểm chết: + Là vị trí của piston trong xilanh, mà tại đó ta tác động một lực bất kỳ lên đỉnh piston cũng không làm trục khuỷu quay. + Là vị trí mà tại đó Piston đổi chiều chuyển động Trong động cơ có hai điểm chết là điểm chết trên (ĐCT-TDC) và điểm chết dưới (ĐCD-BDC). Những khái niệm và định nghĩa - Hành trình của piston: khoảng chạy của piston trong xilanh giữa hai điểm chết: S = 2 * R R – bản kính quay của trục khuỷu. - Thể tích công tác: thể tích xilanh giới hạn từ ĐCT đến ĐCD, ký hiệu Vh. D - đường kính xilanh. - Thể tích buồng cháy: thể tích còn lại nhỏ nhất trong xilanh khi piston ở ĐCT, ký hiệu Vc. - Thể tích toàn phần: tổng thể tích công tác và thể tích buồng cháy: Những khái niệm và định nghĩa Những khái niệm và định nghĩa - Kỳ: một phần của chu trình công tác khi piston chạy từ điểm chết này đến điểm chết kia. - Tỷ số tăng áp suất: tỷ số giữa áp suất cuối quá trình cháy đẳng tích và áp suất cuối quá trình nén. Những khái niệm và định nghĩa Chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật Công xuất: Công do môi chất trong xy lanh tạo ra trong mỗi chu trình đươc xác định qua đồ thị công là công chỉ thị Wi(Li) - Áp xuất chỉ thị trung bình pmi(pi) Những khái niệm và định nghĩa Chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật Công xuất: Diện tích đồ thị công chia làm 2 phần: diện tích ứng với kỳ nén và công tác và diện tích ứng với kỳ hút và xả. Công do phần 1 là công dương và ứng phần 2 là công âm (hay còn gọi là công “bơm” – không lớn) Wi(Li) - Công xuất chỉ thị Pi(Ni) - i=0.5 (4 kỳ); 1 (2 kỳ) n: tốc độ ĐC VH(Vh): thể tích công tác của ĐC Hay - : số hành trình piston trong 1 chu trình i: số xy lanh Những khái niệm và định nghĩa Chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật Công xuất: Công xuất có ích Pe(Ne): Là công xuất đo ở đuôi trục khuỷu 1. Tính theo mô men và số vòng quay: Md: mô men ĐC 2. Tính theo áp xuất có ích trung bình pme(pe) - i=0.5 (4 kỳ); 1 (2 kỳ) n: tốc độ ĐC VH(Vh): thể tích công tác của ĐC hay - : số hành trình piston trong 1 chu trình i: số xy lanh Những khái niệm và định nghĩa Chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật Công xuất: Với áp xuất có ích trung bình pme(pe): - i=0.5 (4 kỳ); 1 (2 kỳ) n: tốc độ ĐC VH(Vh): thể tích công tác của ĐC Hay -Pm hay Nm là công xuất tổn hao cơ giới (Tiêu hao cho ma sát, cho dẫn động các hệ thống phụ trợ, cho dẫn động cơ cấu phân phối khí, cho hành trình “bơm”…) Những khái niệm và định nghĩa Chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật Xuất tiêu hao nhiên liệu có ích be(ge) (g/kW h): Bo(GNL): Lượng tiêu hao nhiên liệu trong 1s (kg/s) e: Hiệu xuất có ích Hu(Qtk): Nhiệt trị thấp của nhiên liệu (J/kg) Tương tự ta có: Bo(GNL): Lượng tiêu hao nhiên liệu trong 1s (kg/s) i: Hiệu xuất chỉ thị Hu(Qtk): Nhiệt trị thấp của nhiên liệu (J/kg) Những khái niệm và định nghĩa Chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật Những khái niệm và định nghĩa Chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật Hiệu xuất: Ek: Nhiệt lượng toả ra Được xác định từ nhiệt năng của nhiên liệu Nhiệt lượng toả ra khi đôt cháy nhiên liệu trên một đơn vị thời gian là: Những khái niệm và định nghĩa Chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật Hiệu xuất: 1. Hiệu xuất chỉ thị i: Bo(GNL): Lượng tiêu hao nhiên liệu trong 1s (kg/s) i: Hiệu xuất chỉ thị Hu(Qtk): Nhiệt trị thấp của nhiên liệu (J/kg) bi (gi) :Xuất tiêu hao nhiên liệu chỉ thị 2. Hiệu xuất có ích e: Những khái niệm và định nghĩa Chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật Hiệu xuất: 1. Hiệu xuất cơ giới m: Hay Những khái niệm và định nghĩa Chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật Hiệu xuất: Những khái niệm và định nghĩa Chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật Hiệu xuất: 0,25 … 0,35 0,35 … 0,43 e của ĐCĐT hiện đại e in % Quelle: www.IAV.de ĐC xăng ĐC xăng DI ĐC Diesel DI ĐC Diesel Heavy duty DI Những khái niệm và định nghĩa Chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật Tỷ số công xuất-khối lượng (Power to Weight Ratio) mG (kg/kW -Xuất khối lương gđ): Là chỉ tiêu so sánh về mặt khối lương giữa các ĐC Hay Những khái niệm và định nghĩa Chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật Tuổi thọ và độ tin cậy: Tuổi thọ ĐC là thời gian sử dụng giữa 2 kỳ đại tu Độ tin cậy được phản ánh qua số giờ sử dụng tốt không hỏng hóc Độ tin cậy phụ thuộc chất lượng chế tạo, lắp gép … Kích thước bao ngoài của ĐC: Đánh giá mức độ không gian mà ĐC chiếm để lắp gép và bố trí ĐC lên xe Công xuất Lít (Specific Power Output) PL (NL): Hay Những khái niệm và định nghĩa Chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật Hệ số Lambda (Air-Fuel Ratio, ): mair: Lưu lượng không khí nạp vào ĐC mfuel: Lưư lượng của nhiên liệu Lst: Lượng không khí cần thiết để đốt cháy hết 1 kg nhiên liệu trong điều kiện phản ứng Hỗn hợp đồng nhất-Homogeneous (ĐC xă ng tiê u chuân (Standard-Gasoline-Ottomotor):  global   local Hỗn hợp không đồng nhất - Hete rogeneous (ĐC Diesel và ĐC xă ng DI:  global   local Volllastwerte des 3,0-l-6V-TDI Motors von Audimit und ohne Partikelfilter Quelle: MTZ 1/2004 Verbrauchskennfeld 3,0-l-6V-TDI Motors von Audi ohne Dieselpartikelfilter Đồ thị mô men và công xuất của ĐC Nội Dung Môn Học 1. Lịch sử phát triển của ĐCĐT 2. Khái niệm về động cơ nhiệt. 3. Phân loại động cơ đốt trong. 4. Tổng quát về của động cơ đốt trong. 5. Những khái niệm và định nghĩa cơ bản. 6. Chu trình lý tưởng của ĐCĐT-Cơ sở nhiệt động học 7. Nhiên liệu và môi chất công tác của ĐCĐT 8. Chu trình làm việc của ĐCĐT 9. Tăng áp trong ĐCĐT 10.Nhiên liệu thay thế và một số hướng phát triển chính của ĐCĐT trong tương lai Chu trình lý tưởng của ĐCĐT Cơ sở nhiệt động học