Tại sao nhiên liệu phun vào xilanh lại phải có áp suất cao? – Đại Học Kinh Doanh & Công Nghệ Hà Nội

Câu hỏi: Tại sao nhiên liệu phun vào xi lanh phải có áp suất cao?

Câu trả lời:

Nhiên liệu được phun vào xilanh với áp suất cao vì khi cháy nhiên liệu sẽ nổ, làm giãn nở không khí bên trong xilanh, đẩy pít-tông.

Ở một số động cơ lớn không sử dụng puri để đánh lửa, động cơ sẽ nén không khí và nhiên liệu ở áp suất cao gây nổ mà không có tia lửa.

Hãy cùng trường ĐH KD & CN Hà Nội tìm hiểu thêm về Động cơ Diesel và Hệ thống cung cấp nhiên liệu và không khí trong Động cơ Diesel nhé!

I. Động cơ diesel

1. Các khái niệm

Động cơ diesel, còn được gọi là động cơ đánh lửa nén hoặc động cơ CI, được đặt theo tên của Rudolf Diesel. Động cơ Diesel là một loại động cơ đốt trong, trong đó việc đốt cháy nhiên liệu là do nhiệt độ cao của không khí trong xi lanh do nén cơ học (nén đoạn nhiệt). Điều này trái ngược với động cơ đánh lửa bằng tia lửa điện như động cơ xăng hoặc động cơ khí (sử dụng nhiên liệu ở thể khí) sử dụng bộ đánh lửa để đốt cháy hỗn hợp nhiên liệu-không khí.

2. Nguyên lý hoạt động

Động cơ diesel hoạt động bằng cách chỉ nén không khí. Điều này làm tăng nhiệt độ không khí bên trong xi-lanh lên cao đến mức nhiên liệu diesel phun vào buồng đốt sẽ tự bốc cháy. Với nhiên liệu được đưa vào không khí ngay trước khi đốt cháy, sự phân tán của nhiên liệu không đồng đều; Đây được gọi là hỗn hợp nhiên liệu-không khí không đồng nhất. Mô-men xoắn mà động cơ diesel tạo ra được điều khiển bằng cách điều khiển tỷ lệ nhiên liệu-không khí (λ); Thay vì điều chỉnh lượng khí nạp, động cơ diesel phụ thuộc vào việc thay đổi lượng nhiên liệu phun vào và tỷ lệ nhiên liệu-không khí thường cao.

Động cơ diesel có hiệu suất nhiệt (hiệu suất động cơ) cao nhất so với bất kỳ động cơ đốt trong hoặc động cơ đốt ngoài thực tế nào do hệ số giãn nở rất cao và quá trình đốt cháy kém cố hữu cho phép tản nhiệt bằng không khí thừa. . Cũng tránh được một tổn thất nhỏ về hiệu suất so với động cơ xăng hai kỳ phun nhiên liệu vô hướng vì nhiên liệu chưa cháy hết không có ở van và do đó nhiên liệu không đi trực tiếp từ đầu vào đến ống xả. Động cơ diesel tốc độ thấp (được sử dụng trong tàu thủy và các ứng dụng khác mà trọng lượng tổng thể của động cơ tương đối không quan trọng) có thể đạt được hiệu suất lên đến 55%.

Động cơ diesel có thể được thiết kế cho chu trình hai kỳ hoặc bốn kỳ. Ban đầu chúng được sử dụng như một giải pháp thay thế hiệu quả hơn cho động cơ hơi nước tĩnh tại. Kể từ những năm 1910, chúng đã được sử dụng trong tàu ngầm và tàu thủy. Sau đó, nó cũng được sử dụng trong đầu máy xe lửa, xe tải, máy móc xây dựng và nhà máy điện. Vào những năm 1930, chúng dần dần bắt đầu được sử dụng trên một vài chiếc xe hơi. Kể từ những năm 1970, việc sử dụng động cơ diesel trong các loại xe địa hình và địa hình lớn hơn ở Mỹ đã tăng lên. Theo Konrad Reif, trung bình ở EU, xe ô tô chạy bằng động cơ diesel chiếm một nửa tổng số đăng ký ô tô mới.

Động cơ diesel lớn nhất thế giới được đưa vào phục vụ là động cơ diesel thủy phi cơ 14 xi lanh, hai kỳ; chúng tạo ra gần 100 MW công suất đỉnh mỗi chiếc.

II. Hệ thống cung cấp nhiên liệu và không khí trong động cơ diesel

1. Sứ mệnh

Cung cấp nhiên liệu và không khí sạch vào xi lanh phù hợp với các chế độ làm việc của động cơ.

2. Cấu tạo và nguyên lý làm việc

một. Kết cấu

Sơ đồ khối của hệ thống nhiên liệu động cơ diesel

Bộ lọc nhiên liệu: loại bỏ các tạp chất ra khỏi nhiên liệu như cặn bẩn, nước, v.v.

Bộ lọc sơ bộ có nhiệm vụ tách nước ra khỏi nhiên liệu và lọc các hạt thô (không quá 0,04 – 0,1 mm).

Bộ lọc tinh có nhiệm vụ lọc bỏ những hạt bụi bẩn rất nhỏ có lẫn trong nhiên liệu để đảm bảo chất lượng làm việc và độ bền của bơm cao áp và vòi phun.

Bơm chuyển nhiên liệu có nhiệm vụ hút nhiên liệu từ bình qua bộ lọc thô và bộ lọc tinh để cung cấp cho bơm cao áp, đảm bảo một lưu lượng nhiên liệu cần thiết đủ để làm mát.

Bơm chuyển thường đạt áp suất cao khoảng (1,5-6) kg / cm2 để vượt qua mọi kháng cự.

Cấu tạo của bơm chuyển nhiên liệu:

Bơm cao áp có nhiệm vụ cung cấp nhiên liệu với áp suất cao, đúng lúc và đúng lượng cho chế độ làm việc của động cơ vào kim phun để phun vào xilanh của động cơ.

Kim phun có nhiệm vụ bơm nhiên liệu vào xylanh để quá trình hình thành chế hòa khí diễn ra hoàn hảo. Quá trình phun được xác định bởi áp suất nhiên liệu. Vì vậy, cả bơm cao áp và vòi phun đều phải có cấu tạo đặc biệt và độ chính xác cao.

3. Nguyên lý làm việc

Khi động cơ làm việc, ở hành trình nạp, không khí được hút qua bầu lọc khí nạp vào xilanh; Trong quá trình nén, chỉ có không khí trong xi lanh được nén.

Nhiên liệu từ bình xăng được bơm lên, lọc qua lọc thô, lọc tinh rồi đưa vào bơm cao áp.

Tại bơm cao áp, nhiên liệu được nén đến áp suất cao. Cuối hành trình nén, bơm cao áp sẽ bơm một lượng nhiên liệu ở áp suất cao vào kim phun để bơm vào các xilanh của động cơ.

Nhiên liệu trộn với không khí nén để tạo thành hỗn hợp khí và sau đó tự bốc cháy.

Đăng bởi: Trường ĐH KD & CN Hà Nội

Chuyên mục: Lớp 11, Công nghệ 11