ảNH HƯởNG CủA Độ CAO MÔI TRƯờNG KHAI THáC

TớI CáC THÔNG Số Kỹ THUậT Và KINH Tế CủA ĐộNG CƠ ĐốT TRONG TS. nguyễn thành lơng
Bộ môn Động cơ đốt trong
Trờng Đại học Giao thông Vận tải
Tóm tắt: Đất nớc Việt nam ta có tới 3/4 diện tích lãnh thổ l đồi núi, nên độ cao môi
trờng khai thác l lớn. ở độ cao lớn khác nhau các thông số vật lý của không khí v nớc thay
đổi đã lm thay đổi các chỉ tiêu khai thác của động cơ. Bi báo phân tích sự thay đổi các chỉ
tiêu ny v đề ra các biện pháp khắc phục giúp cho nâng cao hiệu quả khai thác động cơ đốt
trong ở vùng núi cao.
Summary: Three - fourths of Vietnams are are mountains and hills. Naturally, elevation
of exploitation sites is great. At different elevations, physical parameters of air and water vary,
causing changes in exploitation norms of engines. The article analyses these changes and
proposes measures to improve efficiency in exploiting internal combustion engines in
mountainous areas.

i. Đặt vấn đề
Đặc điểm về địa hình nớc ta có trên 3/4 diện tích lãnh thổ là vùng đồi núi không bằng phẳng.
Trên đó có nhiều khu dân c lớn nh Điện Biên, Lai Châu (2000m), Đà Lạt (1000m), Sa Pa
(2913m) tiềm năng kinh tế và tài nguyên cũng lớn, mật độ phơng tiện giao thông đờng bộ nh
ôtô khách, ôtô tải, xe máy hoạt động cũng tơng đối nhiều, và sau khi hoàn thành đờng Hồ Chí
Minh, sẽ hình thành mạng lới giao thông miền núi với miền xuôi hoàn chỉnh thì mật độ này còn tăng
nhiều. Ngoài ra trên các hồ nớc lớn phục vụ thủy điện nh Sơn La (trên 1500m) , các phơng tiện
giao thông thủy cũng hoạt động ở độ cao rất lớn so với các con tàu hoạt động trên biển, trên sông,
và các máy bay khi bay trên độ cao lớn. Hầu hết các phơng tiện này đều sử dụng động cơ đốt
trong, mà các thông số vật lý của không khí môi trờng nơi sử dụng cũng là thông số đầu vào của
động cơ thì thay đổi theo độ cao nơi khai thác chúng, dẫn tới làm thay đổi các thông số kỹ thuật và


không khí
r(kg/m
3
)
Nhiệt độ
khí quyển
T
H
(
0
K)
Độ sôi
của nớc
t
S
(
0
C)

Hệ số thay
đổi hệ số d
không khí a

Độ ẩm
(%)
0 P
0
= 760 1,225 T
0

/
1/2
trong đó p
i0
, p
0
, T
0
là những tham số ở H = 0; hệ số = p
H
/p
0
; b = T
H
/T
0
+ Công suất chỉ thị ở độ cao H: N
iH
= N
i0
./
1/2
trong đó N
i0
là công suất chỉ thị ở H = 0
+ Suất tiêu hao nhiên liệu chỉ thị ở độ cao H: g
iH
=G
nl0


)
trong đó g
e0
là suất tiêu hao nhiên liệu hiệu quả ở H = 0.
Các số liệu của động cơ khảo cứu: Tỉ số nén e = 6,0; Công suất lớn nhất N
emax
= 90ml, tại
tốc độ quay n
eN
= 2400v/ph; Hệ số nạp trên mặt nớc biển (H = 0) v = 0,7; Hệ số d không khí = 0,92; áp suất khí sót p
r
= 1,05kG/cm
2
; Nhiệt độ khí sót T
r
= 1040
o
K; Hệ số sử dụng nhiệt
= 0,9; Chỉ số nén đa biến trung bình n
ne
= 1,36; Chỉ số giãn nở đa biến trung bình n
gn
= 1,30.
Các kết quả tính toán các chỉ tiêu kỹ thuật và kinh tế biến đổi theo chiều cao H (xem bảng).
Tốc độ đạt công suất lớn nhất n
eN
= 2400v/ph.

, Kw 67 58 49 43 37 29
G
e
, g/Kwh 358 394 445 493 547 644
Từ các bảng kết quả tính toán 3.1 thấy đối với động cơ carbuarator khi độ cao H càng lớn
các chỉ tiêu kỹ thuật P
e
, N
e
đều giảm nhiều, còn chỉ tiêu kinh tế suất tiêu hao nhiên liệu g
e
tăng.
ở tốc độ càng cao sự thay đổi này càng lớn.
3.2. Kết quả nghiên cứu tính toán nhiệt đối với động cơ Diesel :
CT 2
+ Công suất chỉ thị ở độ cao H: N
iH
= N
i0

iH

0
/
d
1/2

H

i0

d
1/2

H

i0
-1)/

0
+ Suất tiêu hao nhiên liệu có ích ở độ cao H: g
eH
= g
e0
N
e0

0
/N
eH

d
1/2

H
Các số liệu của động cơ khảo cứu:
Đờng kính xi lanh D = 130mm; hành trình piston S = 140mm;
Số lợng xilanh i = 6 (bố trí 2 hàng chữ V);
Công suất hiệu đính N
e hđ
= 54ml, tại tốc độ quay n

, kG/cm
2
8,1 7,7 7,3 6,9 6,7
P
e
, kG/cm
2
5,0 4,6 4,2 3,8 3,6
N
e
, ml 54 49 45 41 39
h
i
0,445 0,429 0,397 0,377 0,366
h
m
0,620 0,598 0,576 0,550 0,538
h
e
0,275 0,256 0,228 0,208 0,196
g
e
, g/mlh 220 237 266 292 310
Từ các bảng kết quả tính toán 3.2. nhận thấy đối với động cơ Diesel ở mọi chế độ tốc độ,
khi độ cao H càng lớn các chỉ tiêu kỹ thuật P
e
, N
e
đều giảm, còn các chỉ tiêu kinh tế
i

[4]. H. List. Thermodynamik der Verbrennungskraftmaschinen. Verlag von Julius Springer, Wien 1979Ă