Khác biệt giữa bản sửa đổi của “Động cơ diesel”

Bách khoa toàn thư mở Wikipedia
Duyệt lịch sử tương tác
← Thay đổi trướcThay đổi sau →
Nội dung được xóa Nội dung được thêm vào
Trực quanMã wiki
Thẻ: Sửa đổi di động Sửa đổi qua ứng dụng di động Sửa đổi từ ứng dụng Android
Không có tóm lược sửa đổi
Dòng 1: Dòng 1:
{{cần biên tập}}
{{cần biên tập}}
[[File:Dieselmotor Langen & Wolf, 1898.jpg|thumb|Động cơ diesel được chế tạo bởi Langen & Wolf theo giấy phép, 1898.]]
[[File:The Diesel Story.ogv|thumb|right|Bộ phim Shell Oil năm 1952 cho thấy sự phát triển của động cơ diesel từ năm 1877]]


'''Động cơ Diesel''' hay còn gọi là '''động cơ nén cháy''' (compression-ignition) hay '''động cơ CI''', được đặt theo tên của [[Rudolf Diesel]]. Động cơ Diesel là một loại [[động cơ đốt trong]], trong đó việc đánh lửa nhiên liệu được gây ra bởi nhiệt độ cao của không khí trong xi lanh do nén cơ học ([[Quá trình đoạn nhiệt|nén đoạn nhiệt]]). Điều này trái ngược với các động cơ đánh lửa như [[động cơ xăng]] hay [[động cơ ga]] (sử dụng nhiên liệu khí) sử dụng [[bộ đánh lửa]] để đốt cháy hỗn hợp nhiên liệu-không khí.
'''Động cơ Diesel''' là một loại [[động cơ đốt trong]], khác với [[động cơ xăng]] (hay [[máy dầu]]). Sự cháy của [[nhiên liệu]], tức [[dầu diesel]], xảy ra trong [[buồng đốt]] khi [[piston]] đi tới gần [[điểm chết trên]] trong [[kỳ nén]], là sự [[tự cháy]] dưới tác động của nhiệt độ và áp suất cao của không khí nén.


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 được phun vào buồng đốt tự bốc cháy. Với nhiên liệu được đưa vào không khí ngay trước khi đốt, 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 tiết khí nạp, động cơ diesel phụ thuộc vào việc thay đổi lượng nhiên liệu được phun và tỷ lệ nhiên liệu-không khí thường cao.
Động cơ Diesel do một kỹ sư [[người Đức]], ông [[Rudolf Diesel]], phát minh ra vào năm [[1892]]. Chu trình làm việc của động cơ cũng được gọi là [[chu trình Diesel]].


Động cơ diesel có [[hiệu suất nhiệt]] cao nhất ([[hiệu suất động cơ]]) của bất kỳ động cơ [[Động cơ đốt trong|đốt trong]] hoặc [[Động cơ đốt ngoài|đốt ngoài]] thực tế nào do [[hệ số giãn nở]] rất cao và đốt cháy [[tỷ lệ nhiên liệu-không khí|nghèo]] vốn có cho phép tản nhiệt bởi không khí dư thừa. Một sự mất mát hiệu suất nhỏ cũng được tránh so với động cơ xăng phun vô hướng hai thì vì nhiên liệu không cháy không có ở chụp xupap và do đó nhiên liệu không đi trực tiếp từ đầu vào ra ống xả. Động cơ diesel tốc độ thấp (như được sử dụng trong tàu và các ứng dụng khác trong đó trọng lượng tổng thể của động cơ tương đối không quan trọng) có thể đạt hiệu suất hiệu quả lên tới 55%.<ref name="Reif_2014_13" />
Do những ưu việt của nó so với động cơ xăng, như [[hiệu suất động cơ]] cao hơn hay nhiên liệu [[diesel]] rẻ tiền hơn [[xăng]], nên động cơ Diesel được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp, đặc biệt trong ngành [[giao thông]] [[vận tải thủy]] và [[vận tải bộ]].

Động cơ diesel có thể được thiết kế theo chu kỳ [[Động cơ hai thì|hai thì]] hoặc [[Động cơ 4 kì|bốn thì]]. Chúng ban đầu được sử dụng như là một sự thay thế hiệu quả hơn so với [[động cơ hơi nước]] cố định. Từ những năm 1910, chúng đã được sử dụng trong [[tàu ngầm]] và tàu thủy. Sau đó, nó còn được sử dụng trong đầu máy, xe tải, [[máy xây dựng]] và nhà máy điện. Vào những năm 1930, chúng dần bắt đầu được sử dụng trong một vài chiếc [[ô tô]]. Kể từ những năm 1970, việc sử dụng động cơ diesel trong các phương tiện trên đường và [[xe địa hình]] lớn hơn ở Mỹ đã tăng lên. Theo Konrad Reif, trung bình ở EU, ô tô diesel chiếm một nửa số ô tô mới đăng ký.<ref name="Reif_2012_286" />

Các động cơ diesel lớn nhất thế giới được đưa vào sử dụng là động cơ diesel thủy phi cơ 14 xi-lanh, hai thì; chúng tạo ra công suất cực đại gần 100 MW mỗi cái.<ref name="Grote_2018_P93" />


==Nguyên lý hoạt động==
==Nguyên lý hoạt động==
Dòng 29: Dòng 35:
{{stub}}
{{stub}}
{{Commonscat|Diesel engines}}
{{Commonscat|Diesel engines}}

<ref name="Reif_2014_10">Konrad Reif (ed.): ''Dieselmotor-Management im Überblick''. 2nd edition. Springer, Wiesbaden 2014, {{ISBN|978-3-658-06554-6}}. p. 10</ref>
<ref name="Reif_2014_11">Konrad Reif (ed.): ''Dieselmotor-Management im Überblick''. 2nd edition. Springer, Wiesbaden 2014, {{ISBN|978-3-658-06554-6}}. p. 11</ref>
<ref name="Reif_2014_12">Konrad Reif (ed.): ''Dieselmotor-Management im Überblick''. 2nd edition. Springer, Wiesbaden 2014, {{ISBN|978-3-658-06554-6}}. p. 12</ref>
<ref name="Reif_2014_13">Konrad Reif (ed.): ''Dieselmotor-Management im Überblick''. 2nd edition. Springer, Wiesbaden 2014, {{ISBN|978-3-658-06554-6}}. p. 13</ref>
<ref name="Reif_2014_17">Konrad Reif (ed.): ''Dieselmotor-Management im Überblick''. 2nd edition. Springer, Wiesbaden 2014, {{ISBN|978-3-658-06554-6}}. p. 17</ref>
<ref name="Reif_2014_18">Konrad Reif (ed.): ''Dieselmotor-Management im Überblick''. 2nd edition. Springer, Wiesbaden 2014, {{ISBN|978-3-658-06554-6}}. p. 18</ref>
<ref name="Reif_2014_23">Konrad Reif (ed.): ''Dieselmotor-Management im Überblick''. 2nd edition. Springer, Wiesbaden 2014, {{ISBN|978-3-658-06554-6}}. p. 23</ref>
<ref name="Reif_2014_28">Konrad Reif (ed.): ''Dieselmotor-Management im Überblick''. 2nd edition. Springer, Wiesbaden 2014, {{ISBN|978-3-658-06554-6}}. p. 28</ref>
<ref name="Reif_2014_31">Konrad Reif (ed.): ''Dieselmotor-Management im Überblick''. 2nd edition. Springer, Wiesbaden 2014, {{ISBN|978-3-658-06554-6}}. p. 31</ref>
<ref name="Reif_2014_40">Konrad Reif (ed.): ''Dieselmotor-Management im Überblick''. 2nd edition. Springer, Wiesbaden 2014, {{ISBN|978-3-658-06554-6}}. p. 40</ref>
<ref name="Reif_2014_41">Konrad Reif (ed.): ''Dieselmotor-Management im Überblick''. 2nd edition. Springer, Wiesbaden 2014, {{ISBN|978-3-658-06554-6}}. p. 41</ref>
<ref name="Reif_2014_53">Konrad Reif (ed.): ''Dieselmotor-Management im Überblick''. 2nd edition. Springer, Wiesbaden 2014, {{ISBN|978-3-658-06554-6}}. p. 53</ref>
<ref name="Reif_2014_70">Konrad Reif (ed.): ''Dieselmotor-Management im Überblick''. 2nd edition. Springer, Wiesbaden 2014, {{ISBN|978-3-658-06554-6}}. p. 70</ref>
<ref name="Reif_2014_136">Konrad Reif (ed.): ''Dieselmotor-Management im Überblick''. 2nd edition. Springer, Wiesbaden 2014, {{ISBN|978-3-658-06554-6}}. p. 136</ref>
<ref name="Reif_2014_140">Konrad Reif (ed.): ''Dieselmotor-Management im Überblick''. 2nd edition. Springer, Wiesbaden 2014, {{ISBN|978-3-658-06554-6}}. p. 140</ref>
<ref name="Reif_2014_171">Konrad Reif (ed.): ''Dieselmotor-Management im Überblick''. 2nd edition. Springer, Wiesbaden 2014, {{ISBN|978-3-658-06554-6}}. p. 171</ref>
<ref name="Reif_2014_182">Konrad Reif (ed.): ''Dieselmotor-Management im Überblick''. 2nd edition. Springer, Wiesbaden 2014, {{ISBN|978-3-658-06554-6}}. p. 182</ref>

<ref name="Reif_O_2014_7">Konrad Reif (ed.): ''Ottomotor-Management: Steuerung, Regelung und Überwachung'', Springer, Wiesbaden 2014, {{ISBN|978-3-8348-1416-6}}, p. 7</ref>

<ref name="Reif_2017_16">Konrad Reif (ed.): ''Grundlagen Fahrzeug- und Motorentechnik''. Springer Fachmedien, Wiesbaden 2017, {{ISBN|978-3-658-12635-3}}. pp. 16</ref>


[[Thể loại:Động cơ đốt trong]]
[[Thể loại:Động cơ đốt trong]]

Phiên bản lúc 13:58, ngày 24 tháng 2 năm 2020

Động cơ diesel được chế tạo bởi Langen & Wolf theo giấy phép, 1898.
Bộ phim Shell Oil năm 1952 cho thấy sự phát triển của động cơ diesel từ năm 1877

Động cơ Diesel hay còn gọi là động cơ nén cháy (compression-ignition) hay động cơ CI, được đặt theo tên của Rudolf Diesel. Động cơ Diesel là một loại động cơ đốt trong, trong đó việc đánh lửa nhiên liệu được gây ra bởi nhiệt độ cao của không khí trong xi lanh do nén cơ học (nén đoạn nhiệt). Điều này trái ngược với các động cơ đánh lửa như động cơ xăng hay động cơ ga (sử dụng nhiên liệu khí) sử dụng bộ đánh lửa để đốt cháy hỗn hợp nhiên liệu-không khí.

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 được phun vào buồng đốt tự bốc cháy. Với nhiên liệu được đưa vào không khí ngay trước khi đốt, 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 tiết khí nạp, động cơ diesel phụ thuộc vào việc thay đổi lượng nhiên liệu được phun và tỷ lệ nhiên liệu-không khí thường cao.

Động cơ diesel có hiệu suất nhiệt cao nhất (hiệu suất động cơ) của bất kỳ động cơ đốt trong hoặc đốt ngoài thực tế nào do hệ số giãn nở rất cao và đốt cháy nghèo vốn có cho phép tản nhiệt bởi không khí dư thừa. Một sự mất mát hiệu suất nhỏ cũng được tránh so với động cơ xăng phun vô hướng hai thì vì nhiên liệu không cháy không có ở chụp xupap và do đó nhiên liệu không đi trực tiếp từ đầu vào ra ống xả. Động cơ diesel tốc độ thấp (như được sử dụng trong tàu và các ứng dụng khác trong đó trọng lượng tổng thể của động cơ tương đối không quan trọng) có thể đạt hiệu suất hiệu quả lên tới 55%.[1]

Động cơ diesel có thể được thiết kế theo chu kỳ hai thì hoặc bốn thì. Chúng ban đầu được sử dụng như là một sự thay thế hiệu quả hơn so với động cơ hơi nước cố định. Từ những năm 1910, chúng đã được sử dụng trong tàu ngầm và tàu thủy. Sau đó, nó còn được sử dụng trong đầu máy, xe tải, máy xây dựng và nhà máy điện. Vào những năm 1930, chúng dần bắt đầu được sử dụng trong một vài chiếc ô tô. Kể từ những năm 1970, việc sử dụng động cơ diesel trong các phương tiện trên đường và xe địa hình lớn hơn ở Mỹ đã tăng lên. Theo Konrad Reif, trung bình ở EU, ô tô diesel chiếm một nửa số ô tô mới đăng ký.[2]

Các động cơ diesel lớn nhất thế giới được đưa vào sử dụng là động cơ diesel thủy phi cơ 14 xi-lanh, hai thì; chúng tạo ra công suất cực đại gần 100 MW mỗi cái.[3]

Nguyên lý hoạt động

Kỳ nạp

Piston còn nằm ở ĐCT. Lúc này trong thể tích buồng cháy Vc còn đầy khí sót của chu trình trước, áp suất khí sót bên trong xilanh cao hơn áp suất khí quyển. Trên đồ thị công, vị trí bắt đầu kỳ nạp tương ứng với điểm r. Khi trục khuỷu quay, thanh truyền làm chuyển dịch pittông từ ĐCT đến ĐCD, xuppap nạp mở thông xilanh với đường ống nạp. Cùng với sự tăng tốc của pittông, áp suất môi chất trong xilanh trở nên nhỏ dần hơn so với áp suất trên đường ống nạp pk (pk  0,01- 0,03Mpa). Sự giảm áp suất bên trong xilanh so với áp suất của đường ống nạp tạo nên quá trình nạp (hút) môi chất mới (không khí) từ đường ống nạp vào xilanh. Trên đồ thị công, kỳ nạp được thể hiện qua đường r-a. Áp suất môi chất đối với động cơ ta xét bằng với áp suất khí quyển.(lúc này áp suất trong buồng đốt sẽ lớn hơn áp suất khí quyển, như thê không khí bên ngoài sẽ được nạp nhanh và nhiều hơn vào trong xi lanh).

Kỳ nén

Piston chuyển dịch từ ĐCD ,đến ĐCT, các xupap hút và xả đều đóng, môi chất bên trong xilanh bi nén lại. Cuối kỳ nạp khi pittông còn ở tại ĐCD, áp suất môi chất bên trong xilanh pa còn nhỏ hơn pk. Đầu kỳ nén, pittông từ ĐCD đến ĐCT khi tới điểm áp suất bên trong xilanh mới đạt tới giá trị pk. Do đó, để hoàn thiện quá trình nạp người ta vẫn để xupap nạp tiếp tục mở (trước điểm a’). Việc đóng xupap nạp là nhằm để lợi dụng sự chênh áp giữa xilanh và đường ống nạp cũng như động năng của dòng khí đang lưu động trên đường ống nạp để nạp thêm môi chất mới vào xilanh. Sau khi đóng xupap nạp, chuyển động đi lên của pittông sẽ làm áp suất và nhiệt độ của môi chất tiếp tục tăng lên. Giá trị của áp suất cuối quá trình nén pc (tại điểm c) phụ thuộc vào tỷ số nén , độ kín của buồng đốt, mức độ tản nhiệt của thành vách xilanh và áp suất của môi chất ở đầu quá trình nén pa. Việc tự bốc cháy của hỗn hợp khí phải cần một thời gian nhất định, mặc dù rất ngắn. Muốn sử dụng tốt nhiệt lượng do nhiên liêu cháy sinh ra thì điểm bắt đầu và điểm kết thúc quá trình cháy phía ở lân cận ĐCT. Do đó việc phun nhiên liệu vào xilanh động cơ đều được thực hiện trước khi pittông đến ĐCT. Trên đồ thị công kỳ nén được thể hiện qua đường cong a-c.

Kỳ cháy và giãn nở

Đầu kỳ cháy và giãn nở, hỗn hợp không khí-nhiên liệu được tạo ra ở cuối quá trình nén được bốc cháy nhanh. Do có một nhiệt lượng lớn được toả ra, làm nhiệt độ và áp suất môi chất tăng mạnh, mặt dù thể tích làm việc có tăng lên chút ít (đường c-z trên đồ thị công). Dưới tác dụng đẩy của lực do áp suất môi chất tạo ra, pittông tiếp tục đẩy xuống thực hiện quá trình giãn nở của môi chất trong xilanh. Trong quá trình giãn nở môi chất đẩy pittông sinh công, do đó kỳ cháy và giãn nở được gọi là hành trình công tác (sinh công). Trên đồ thị kỳ cháy và giãn nở được biểu diễn qua đường c-z-b.

Kỳ thải

Kỳ thải trong kỳ này, động cơ thực hiện quá trình xả sạch khí thải ra khỏi xilanh. Piston chuyển dịch từ ĐCD đến ĐCT đẩy khí thải ra khỏi xilanh qua đường xupap thải đang mở vào đường ống thải, do áp suất bên trong xilanh ở cuối quá trình thải còn khá cao, nên xupap xả bắt đầu mở khi pittông còn cách ĐCD 430 góc quay của truc khuỷu. nhờ vậy, giảm được lực cản đối với pittông trong quá trình thải khí và nhờ sự chênh áp lớn tạo sự thoát khí dễ dàng từ xilanh ra đường ống thải, cải thiện được việc quét sạch khí thải ra khỏi xilanh động cơ. Trên đồ thị công, kỳ thải được thể hiện qua đường b-r. Kỳ thải kết thúc chu trình công tác, tiếp theo pittông sẽ lặp lại kỳ nạp theo trình tự chu trình công tác động cơ nói trên. Để thải sạch sản phẩm cháy ra khỏi xilanh, xupap xả không đóng tại vị trí ĐCT mà chậm hơn một chút, sau khi pittông qua khỏi ĐCT 170 góc quay trục khuỷu, nghĩa là khi đã bắt đầu kỳ một. Để giảm sức cản cho quá trình nạp, nghĩa là cửa nạp phải được mở dần trong khi pittông đi xuống trong kỳ một, xupap nạp cũng được mở sớm một chút trước khi pittông đến điểm chết trên 170 góc quay trục khuỷu. Như vậy vào cuối kỳ thải và đầu kỳ nạp cả hai xupap nạp và xả đều mở.

Xem thêm

[4] [5] [6] [1] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19]

[20]

[21]

  1. ^ a b Konrad Reif (ed.): Dieselmotor-Management im Überblick. 2nd edition. Springer, Wiesbaden 2014, ISBN 978-3-658-06554-6. p. 13
  2. ^ Lỗi chú thích: Thẻ <ref> sai; không có nội dung trong thẻ ref có tên Reif_2012_286
  3. ^ Lỗi chú thích: Thẻ <ref> sai; không có nội dung trong thẻ ref có tên Grote_2018_P93
  4. ^ Konrad Reif (ed.): Dieselmotor-Management im Überblick. 2nd edition. Springer, Wiesbaden 2014, ISBN 978-3-658-06554-6. p. 10
  5. ^ Konrad Reif (ed.): Dieselmotor-Management im Überblick. 2nd edition. Springer, Wiesbaden 2014, ISBN 978-3-658-06554-6. p. 11
  6. ^ Konrad Reif (ed.): Dieselmotor-Management im Überblick. 2nd edition. Springer, Wiesbaden 2014, ISBN 978-3-658-06554-6. p. 12
  7. ^ Konrad Reif (ed.): Dieselmotor-Management im Überblick. 2nd edition. Springer, Wiesbaden 2014, ISBN 978-3-658-06554-6. p. 17
  8. ^ Konrad Reif (ed.): Dieselmotor-Management im Überblick. 2nd edition. Springer, Wiesbaden 2014, ISBN 978-3-658-06554-6. p. 18
  9. ^ Konrad Reif (ed.): Dieselmotor-Management im Überblick. 2nd edition. Springer, Wiesbaden 2014, ISBN 978-3-658-06554-6. p. 23
  10. ^ Konrad Reif (ed.): Dieselmotor-Management im Überblick. 2nd edition. Springer, Wiesbaden 2014, ISBN 978-3-658-06554-6. p. 28
  11. ^ Konrad Reif (ed.): Dieselmotor-Management im Überblick. 2nd edition. Springer, Wiesbaden 2014, ISBN 978-3-658-06554-6. p. 31
  12. ^ Konrad Reif (ed.): Dieselmotor-Management im Überblick. 2nd edition. Springer, Wiesbaden 2014, ISBN 978-3-658-06554-6. p. 40
  13. ^ Konrad Reif (ed.): Dieselmotor-Management im Überblick. 2nd edition. Springer, Wiesbaden 2014, ISBN 978-3-658-06554-6. p. 41
  14. ^ Konrad Reif (ed.): Dieselmotor-Management im Überblick. 2nd edition. Springer, Wiesbaden 2014, ISBN 978-3-658-06554-6. p. 53
  15. ^ Konrad Reif (ed.): Dieselmotor-Management im Überblick. 2nd edition. Springer, Wiesbaden 2014, ISBN 978-3-658-06554-6. p. 70
  16. ^ Konrad Reif (ed.): Dieselmotor-Management im Überblick. 2nd edition. Springer, Wiesbaden 2014, ISBN 978-3-658-06554-6. p. 136
  17. ^ Konrad Reif (ed.): Dieselmotor-Management im Überblick. 2nd edition. Springer, Wiesbaden 2014, ISBN 978-3-658-06554-6. p. 140
  18. ^ Konrad Reif (ed.): Dieselmotor-Management im Überblick. 2nd edition. Springer, Wiesbaden 2014, ISBN 978-3-658-06554-6. p. 171
  19. ^ Konrad Reif (ed.): Dieselmotor-Management im Überblick. 2nd edition. Springer, Wiesbaden 2014, ISBN 978-3-658-06554-6. p. 182
  20. ^ Konrad Reif (ed.): Ottomotor-Management: Steuerung, Regelung und Überwachung, Springer, Wiesbaden 2014, ISBN 978-3-8348-1416-6, p. 7
  21. ^ Konrad Reif (ed.): Grundlagen Fahrzeug- und Motorentechnik. Springer Fachmedien, Wiesbaden 2017, ISBN 978-3-658-12635-3. pp. 16
Lấy từ “https://vi.wikipedia.org/w/index.php?title=Động_cơ_diesel&oldid=58916516”