Xem mẫu
- TRƯỜNG ĐHSPKT VINH Đồ án động cơ đốt trong
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT VINH
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC
ĐỒ ÁN MÔN HỌC
TÍNH TOÁN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG
Giáo viên hướng dẫn: NGUYỄN VĂN ĐẠI
Họ tên sinh viên: PHẠM TRUNG KIÊN Mã sinh viên: 1205170023
Lớp: DHOTOCK12B Khóa: 12
Thời gian thực hiện: 8 Tuần
NỘI DUNG THỰC HIỆN
Thực hiện trên động cơ D12 các nội dung sau:
A- Phần thuyết minh:
1- Tính toán chu trình công tác động cơ đốt trong.
2- Tính toán động học động lưc học có kèm theo sơ đồ.
Tính nghiệm bền chi tiết: Trục khuỷu có đầy đủ sơ đồ kết cấu và sơ đồ lực
tác dụng.
B- Phần bản vẽ:
1- Bản vẽ động học, động lực học trên giấy kẻ ly A0
2- Bản vẽ chi tiết trên giấy A1, A2, hoặc A3 theo tỷ lệ 1:1 hoặc 1:2
Ngày giao đề: 16/01/2020
Ngày hoàn thành: 16/03/2020
TRƯỞNG BỘ MÔN GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
Nguyễn Ngọc Tú Nguyễn Văn Đại
SVTH:Phạm Trung Kiên 1
- TRƯỜNG ĐHSPKT VINH Đồ án động cơ đốt trong
SỐ LIỆU BAN ĐẦU CỦA ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐCĐT (D12) SỐ 3
Họ và tên sinh viên: Phạm Trung Kiên Khóa: 12
Các số liệu của phần tính toán nhiệt
TT Tên thông số Ký hiệu Giá trị Đơn vị Ghi chú
1 Kiểu động cơ D12 Đ/cơ Xăng,
không tăng áp
2 Số kỳ 4 kỳ
3 Số xilanh i 1
4 Thứ tự nổ
5 Hành trình piston S 115 mm
6 Đường kính xilanh D 95 mm
7 Góc mở sớm xupáp nạp 1 10 độ
8 Góc đóng muộn xupáp nạp 2 29 độ
9 Góc mở sớm xupáp xả 1 32 độ
10 Góc đóng muộn xupáp xả 2 7 độ
11 Góc phun sớm i 17 độ
12 Chiều dài thanh truyền ltt 205 mm
13 Công suất động cơ Ne 12 Mã lực 8,83 (Kw)
14 Số vòng quay động cơ n 2200 v/ph
15 Suất tiêu hao nhiên liệu ge 180 g/ml.h
16 Tỷ số nén 16
17 Trọng lượng thanh truyền mtt 2,262 kg
18 Trọng lượng nhóm piston mpt 1,15 kg
SVTH:Phạm Trung Kiên 2
- TRƯỜNG ĐHSPKT VINH Đồ án động cơ đốt trong
Piston và chốt piston
TT Thông số Ký hiệu Giá trị Đơn vị Ghi chú
1 Vật liệu chế tạo piston Gang
2 Chiều dày đỉnh piston 12 mm
3 Đờng kính đỉnh piston D 95 mm
4 Đường kính trong piston d 70
5 Diện tích tiết diện suy yếu FI-I 2630 mm2
Số lỗ thoát dầu 6 Lỗ
6 d2
Đờng kính lỗ thoát dầu 2 mm
Đo đạc trên
7 Kích thước của buồng cháy
b/vẽ
8 Chiều dài thân piston hp 62 mm
9 Đường kính ngoài chốt piston dcp 35 mm
10 Chiều dài phần bệ tiếp xúc với
l1 21,5 mm
chốt
11 Đường kính trong của chốt d0 22 mm
12 Chiều dài chốt piston lcp 80 mm
Xéc măng
1 Chiều dày xéc măng t 4,3 mm
2 Chiều cao xéc măng h 2,5 mm
3 Khe hở miệng ở trạng thái tự do A 14,5 mm
4 Khe hở miệng ở trạng thái lắp
f 0,5 mm
ghép
5 Số xéc măng khí 3
6 Số xéc măng dầu 1
Thanh truyền
1 Đường kính ngoài đầu nhỏ d1 39 mm
2 Đường kính trong đầu nhỏ d2 48 mm
3 Chiều dài đầu nhỏ thanh truyền lđ 34 mm
4 Bán kính góc lợn nối đầu nhỏ với
1 55 mm
than
SVTH:Phạm Trung Kiên 3
- TRƯỜNG ĐHSPKT VINH Đồ án động cơ đốt trong
5 Chiều rộng thân tại vị trí nối với
H 30 mm
đầu nhỏ
6 Đường kính trong của bạc lót db 35 mm
7 Nhiệt độ làm việc của bạc lót và 0
t 95 C
đầu nhỏ thanh truyền
8 Các số liệu của thân thanh truyền
tại tiết diện tính toán (đo trên bản H, h, B 30, 16, 20
mm
vẽ hoăc tính theo tỷ lệ cấu tạo
thân thanh truyền)
9 Khối lượng nắp đầu to thanh mn 0,485
kg
truyền
10 Khoảng cách giữa 2 đờng tâm
l 90 mm
bulông thanh truyền
11 Chiều dày bạc đầu to h1 3 mm
12 Chiều dài bạc đầu to lb 38
13 Chiều dài nắp đầu to ln 40
14 Chiều dày nắp đầu to ở A-A h2 12
Bulông thanh truyền
1 Đường kính bulông d M12 mm
2 Số bulông thanh truyền z 2
3 Loại ren Hệ mét
4 Đường kính nhỏ nhất bulông 10,5 mm
Trục khuỷu
1 Đường kính ngoài chốt khuỷu dch 65 mm
2 Đường kính trong chốt khuỷu ch 26 mm
3 Đường kính ngoài cổ khuỷu dck 70 mm
4 Đường kính trong cổ khuỷu ch 0 mm
5 Khối lượng riêng vật liệu làm
7800 kg/m3
trục khuỷu
6 Chiều dài chốt khuỷu lch mm
7 Chiều dài cổ trục khuỷu lck
8 Các kích thước của má khuỷu b, h 31; 90 mm
SVTH:Phạm Trung Kiên 4
- TRƯỜNG ĐHSPKT VINH Đồ án động cơ đốt trong
9 Khối lượng ly tâm của má
khuỷu mmk 0,72
kg
Khoảng cách từ trọng tâm rmk 0
mm
phần khối lượng ly tâm đến
tâm quay mm
a 24,5
Khoảng cách a
10 Khối lượng đối trọng
Mđt 1,044
Khoảng cách từ trọng tâm đối kg
rd 75
trọng đến tâm quay mm
c', c" 75,75
Khoảng cách c' và c"
Bánh đà
Dạng
1 Dạng bánh đà
vành
2 Đường kính ngoài D 425 mm
3 Đờng kính trong d 355 mm
4 Chiều dày 2 62 mm
Các kích thước khác cần cho tính toán lấy từ bản vẽ chi tiết
CÁC THÔNG SỐ CHỌN
Thông số Giá trị Đơn vị
Bộ 1 Bộ 2 Bộ 3 Bộ 4
pa 0,088 0,088 0,088 0,088 MPa
pr 0,111 0,111 0,111 0,111 MPa
ΔT 20 20 20 20
0
Tr 766 766 766 766 K
λt 1,13 1,13 1,13 1,13
λ1 1,04 1,04 1,04 1,04
λ2 1 1 1 1
ξz 0,792 0,792 0,809 0,809
ξb 0,842 0,848 0,9 0,882
φd 0,967 0,967 0,97 0,964
λ 1,62 1,62 1,62 1,62
SVTH:Phạm Trung Kiên 5
- TRƯỜNG ĐHSPKT VINH Đồ án động cơ đốt trong
MỤC LỤC
MỤC LỤC…………………………………………………………………… ...6
LỜI NÓI ĐẦU ...................................................................................................... 8
PHẦN I: TÍNH TOÁN CHU TRÌNH CÔNG TÁC ĐỘNG ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG
............................................................................................................................. 10
1. Trình tư tính toán ......................................................................................... 10
2. Tính toán các quá trình công tác .................................................................. 12
2.1. Tính toán quá trình nạp .......................................................................... 12
2.2. Tính toán quá trình nén .......................................................................... 14
2.3. Tính toán quá trình cháy ........................................................................ 15
2.4. Tính toán quá trình dãn nở..................................................................... 17
2.5. Tính toán các thông số chu trình công tác ............................................. 17
3. Vẽ và hiệu đính đồ thị công ......................................................................... 19
3.1. Xây dựng đường cong áp suất trên đường nén ...................................... 19
3.2. Xây dựng đường cong áp suất trên quá trình giãn nở ........................... 19
3.3. Chọn tỷ lệ xích phù hợp và các điểm đặc biệt ....................................... 20
3.4. Vẽ vòng tròn Brick đặt phía trên đồ thị công ........................................ 20
3.5. Lần lượt hiện hiệu định các điểm trên đồ thị ......................................... 21
PHẦN II: TÍNH TOÁN ĐỘNG HỌC VÀ ĐỘNG LỰC HỌC .......................... 24
1. Vẽ đường biểu diễn các quy luật động học ................................................. 24
1.1. Đường biểu diễn hành trình của piston .................................... 24
1.2. Đường biểu diễn tốc độ của piston v = f(α).......................................... 24
1.3. Đường biểu diễn gia tốc của piston j = f( x ........................................... 25
2. Tính toán động học ...................................................................................... 26
2.1. Các khối lượng chuyển động tịnh tiến.................................................. 26
2.2. Các khối lượng chuyển động tịnh tiến................................................... 27
2.3. Lực quán tính ......................................................................................... 28
2.4.Vẽ đường biểu diễn lực quán tính .......................................................... 29
2.5. Đường biểu diễn v=f(x) ......................................................................... 30
2.6. Khai triển đồ thị công P_V thành pkt =ƒ(α) ........................................... 31
SVTH:Phạm Trung Kiên 6
- TRƯỜNG ĐHSPKT VINH Đồ án động cơ đốt trong
2.7. Khai triển đồ thị Pj = ƒ(x) thành Pj = ƒ(α) ............................................ 31
2.8. Vẽ đồ thị PΣ = ƒ(α) ................................................................................. 32
2.9. Vẽ đồ thị lực tiếp tuyến T = ƒ(α) và đồ thị lực pháp tuyến Z = ƒ(α) ... 32
2.10. Vẽ đường biểu diễn ΣT = ƒ(α) của động cơ nhiều xi lanh .................. 36
2.11. Đồ thị phụ tải tác dụng lên chốt khuỷu................................................ 38
2.12. Vẽ đường biểu diễn Q= f( α) ............................................................... 39
CHƯƠNG III : TÍNH NGHIỆM BỀN CÁC CHI TIẾT CHÍNH ....................... 40
1. Tính nghiệm bền của chi tiết trục khuỷu ..................................................... 40
3.1. Trường hợp chịu lực (Pzmax) ................................................................... 41
3.2. Trường hợp chịu lực (Tmax).................................................................... 42
SVTH:Phạm Trung Kiên 7
- TRƯỜNG ĐHSPKT VINH Đồ án động cơ đốt trong
LỜI NÓI ĐẦU
Động cơ đốt trong đóng vai trò quan trọng trong nền kinh tế,là nguồn động lực
cho các phương tiện vận tải như ôtô,máy kéo,xe máy,táu thủy,máy bay và các máy
công tác như máy phát điện,bơm nước … Mặt khác động cơ đốt trong đặc biệt là động
cơ ôtô là một trong những nguyên nhân chính gây ô nhiễm môi trường,nhất là ở thành
phố.
Sau khi học xong môn học ‘‘ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG’’, em đã vận dụng
những kiến thức đã học để làm đồ án ‘‘TÍNH TOÁN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG’’.
Trong quá trình tính toán để hoàn thành đồ án môn học chuyên nghành này, bước đầu
đã gặp không ít khó khăn bỡ ngỡ nhưng với sự nỗ lực của chính bản thân cùng với sự
hướng dẫn và giúp đỡ hết sức tận tình của thầy giáo Nguyễn Văn Đại, giờ đây sau
một thời gian làm việc hết mình, nghiêm túc trong nghiên cứu và tìm hiểu em đã hoàn
thành xong đồ án môn học ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG. Tuy nhiên do đây là lần đầu
tiên em vận dụng lý thuyết đã học, vào tính toán một bài tập cụ thể theo thông số cho
trước, nên gặp rất nhiều khó khăn và không tránh khỏi những sai sót. Vì vậy em rất
mong được sự xem xét, sự giúp đỡ chỉ bảo và đưa ra ý kiến của các thầy để em hoàn
thành đồ án một cách tốt nhất, đồng thời cũng qua đó rút ra kinh nghiệm, bài học làm
giàu kiến thức chuyên môn và khả năng tự nghiên cứu của mình.
Cũng qua đồ án này em xin bày tỏ lòng biết ơn đối với thầy giáo Nguyễn Văn Đại
cùng các thầy giáo trong khoa đã giúp đỡ, hướng dẫn tận tình và đóng góp ý kiến quý
báu giúp em hoàn thành đồ án này một cách tốt nhất và đúng tiến độ.
Rất mong được sự giúp đỡ nhiều hơn nữa của thầy.
Em xin chân thành cảm ơn!
Vinh,ngày tháng năm 2020
SVTH: Phạm Trung Kiên
SVTH:Phạm Trung Kiên 8
- TRƯỜNG ĐHSPKT VINH Đồ án động cơ đốt trong
NHẬN XÉT,ĐÁNH GIÁ ĐỒ ÁN
Giáo viên hướng dẫn:
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
Kết quả đánh giá:
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
Giáo viên chấm:
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................
SVTH:Phạm Trung Kiên 9
- TRƯỜNG ĐHSPKT VINH Đồ án động cơ đốt trong
PHẦN I: TÍNH TOÁN CHU TRÌNH CÔNG TÁC ĐỘNG ĐỘNG CƠ ĐỐT
TRONG
1. Trình tư tính toán:
1.1. Số liệu ban đầu:
- Công suất của động cơ Ne Ne = 12 (mã lực) = 8,83 (Kw)
- Số vòng quay của trục khuỷu n n = 2200 (vòng/phút)
- Đường kính xi lanh D D = 95 (mm)
- Hành trình piston S S =115 (mm)
- Dung tích công tác Vh Vh = = 0,81515(dm3 )
- Số xi lanh i i=1
- Tỷ số nén Ɛ Ɛ = 16
- Thứ tự làm việc của xi lanh
- Công suất tiêu hao nhiên liệu ge ge = 180(g/mlh)
- Góc mở sớm và đóng muộn của xupap nạp ɑ1 , ɑ2 ɑ1 = 10(độ) ɑ2 = 29 (độ)
- Góc mở sớm và đóng muộn của xupap thải ß1 , ß2 ß1 = 32 (độ) ß2 = 7 (độ)
- Chiều dài thanh truyền ltt ltt = 205 (mm)
- Khối lượng nhóm pitton mpt mpt = 1,15 (kg)
- Khối lượng nhóm thanh truyền mtt mtt = 2,626 (kg)
1.2. Các thông số cần chọn:
1.2.1. Áp suất môi trường: pk
Áp suất môi trường pk là áp suất khí quyển trước khi nạp vào động cơ (với
động cơ không tăng áp ta có áp suất khí quyển bằng áp suất trước khi nạp nên ta chọn
pk =p0
Ở nước ta nên chọn pk =p0 = 0,1 (MPa)
1.2.1. Nhiệt độ môi trường: Tk
Nhiệt độ môi trường được chọn lựa theo nhiệt độ bình quân của năm.
SVTH:Phạm Trung Kiên 10
- TRƯỜNG ĐHSPKT VINH Đồ án động cơ đốt trong
Vì đây là động cơ không tăng áp nên ta có nhiệt độ môi trường bằng nhiệt độ
trước xupap tăng áp nên:
Tk = T0 =24° C =297° K
1.2.3. Áp suất cuối quá trình nạp: pa
Áp suất pa phụ thuộc vào rất nhiều thông số như chủng loại động cơ, tính năng
tăng tốc độ n, hệ số cản trên đường nạp, tiết diện lưu thông… Vì vậy càn xem xét
động cơ đang tính thuộc nhóm nào để lựa chọn pa
Áp suất cuối quá trình nạp pa có thể chọn trong phạm vi:
pa =( 0,8 – 0,9).pk =0,9.0,1 =0,08 – 0,09 (MPa)
Căn cứ vào động cơ D12_3 đang tính ta chọn pa =0,08-0,09 (MPa)
1.2.4. Áp suất khí thải P:
Áp suất khí thải cũng yêu cầu phụ thuộc giống như
Áp suất khí thải có thể chọn trong phạm vi:
P = (1,05 – 1,05).0,1 =1,105-0,105 (MPa)
chọn P = 0,11.
1.2.5. Mức độ sấy nóng của môi chất ΔT.
Mức độ sấy nóng của môi chất ΔT chủ yếu phụ thuộc vào quá trình hình thành
hỗn hợp khí ở bên ngoài hay bên trong xi lanh
Với động cơ diezen: ΔT =20o C- 40o C
Vì đây là động cơ D12_3 nên chọn ΔT= 29,5o C = 302,5 oK
1.2.6. Nhiệt độ khí sót( khí thải) T.
Nhiệt độ khí sót phụ thuộc vào chủng loại động cơ. Nếu quá trình giãn nở càng
triệt để. Nhiệt độ T càng thấp
Thông thường ta có thể chọn: T= 700o K-100o K
Thông thường ta có thể chọn T=700oK
1.2.7. Hiệu số hiệu đỉnh tỉ nhiệt λ.
SVTH:Phạm Trung Kiên 11
- TRƯỜNG ĐHSPKT VINH Đồ án động cơ đốt trong
Hệ số hiệu định tỷ nhiệt λ được chọn theo hệ số dự lượng không khí α để hiệu
định.
Thông thường có thể chọn λ theo bảng sau:
α 0,8 1,0 1,2 1,4
λ 1,13 1,17 1.14 1,11
Đối với động cơ đang tính là động cơ diesel có α > 1,4 có thể chọn λ =1,10
1.2.8. Hệ số quét buồng cháy λ:
Vì đậy là động cơ không tăng áp nên ta chọn λ = 1
1.2.9. Hệ số nạp thêm λ.
Hệ số nạp thêm λ phụ thuộc chủ yếu vào pha phối khí. Thông thường ta có thể
chọn λ= 1,02 ÷1,07; ta chọn λ = 1,0316
1.2.10. Hệ số lợi dụng nhiệt tại điểm z ζ :
Hệ số lợi dụng nhiệt tại điểm z ζ phụ thuộc vào chu trình công tác của động cơ
Với các loại động cơ diezel ta thường chọn: ζ = 0,70 -0,85
Chọn ζ= 0,75.
1.2.11. Hệ số lợi dụng nhiệt tại điểm b ζ:
Hệ số lợi dụng nhiệt tại điểm b ζ tùy thuộc vào loại động cơ xăng hay là động
cơ diezel.
Với các loại động cơ diezel ta thường chọn: ζ =0,80-0,90
1.2.12. Hệ số hiệu chỉnh đồ thị công φ.
Thể hiện sai lệch khi tính toán lý thuyết chu trình công tác của động cơ với chu
trình công tác thực tế. Sự sai lệch giữa chu trình thực tế với chu trình tính toán
của động cơ xăng ít hơn động cơ diezel vì vậy hệ số φ của động cơ xăng
thường chọn hệ số lớn.
Có thể chọn φ trong phạm vi: φ= 0,92-0,97
Nhưng đây là động cơ diezel nên ta chọn φ =0,97
2. Tính toán các quá trình công tác:
2.1. Tính toán quá trình nạp:
2.1.1. Hệ số khí sót γ.
Hệ số khí sót γr được tính theo công thức:
λ
λ λ λ
Trong đó m là chỉ số giãn nở đa biến trung bình của khí sót m= 1,45 ÷ 1,5
Chọn m= 1,5
SVTH:Phạm Trung Kiên 12
- TRƯỜNG ĐHSPKT VINH Đồ án động cơ đốt trong
2.1.2. Nhiệt độ cuối quá trình nạp T.
Nhiệt độ cuối quá trình nạp T được tính theo công thức:
λγ
γ
2.1.3. Hệ số nạp ηv :
η λ λλ
η
2.1.4. Lượng khí nạp mới M:
Lượng khí nạp mới M được xác định theo công thức sau:
η
ê ệ
Trong đó:
Vậy:
ê ệ
2.1.5. Lượng không khí lý thuyết cần để đôt cháy 1kg nhiên liệu M:
Lượng không khí lý thuyết cần để đốt cháy 1 kg nhiên liệu M được tính theo
công thức:
ê ệ
SVTH:Phạm Trung Kiên 13
- TRƯỜNG ĐHSPKT VINH Đồ án động cơ đốt trong
Vì đây là động cơ Diezel nên ta chọn C=0,87; H=0,126; O= 0,004
ê ệ
2.1.6. Hệ số dư lượng không khí α.
Vì đây là động cơ diezel nên:
α
2.2. Tính toán quá trình nén:
2.2.1. Tỉ nhiệt mol đẳng tích trung bình của không khí:
độ
2.2.2. Tỉ nhiệt mol đẳng tích trung bình của sản phẩm cháy:
Khi hệ số lưu lượng không khí α >1 tính theo công thức sau:
độ
độ
2.2.3. Tỉ nhiệt mol đẳng tích trung bình của hỗn hợp:
Tỉ nhiệt mol đẳng tích trung bình của hỗn hợp trong quá trình nén tính theo
công thức sau:
độ
2.2.4. Chỉ số nén đa biến trung bình n1:
Chỉ số nén đa biến trung bình phụ thuộc vào thông số kết cấu vầ thông số vận
hành như kích thước xi lanh, loại buồng cháy, số vòng quay, phụ tải, trạng thái nhiệt
độ động cơ… Tuy nhiên n tang hay giảm theo quy luật sau:
Tất cả các nhân tố làm cho môi chất mất nhiệt sẽ khiến cho n tăng. Chỉ số nén
đa biến trung bình n được xác định bằng cách giải phương trình sau:
SVTH:Phạm Trung Kiên 14
- TRƯỜNG ĐHSPKT VINH Đồ án động cơ đốt trong
Chú ý: Thông thường để xác định được n ta chọn n trong khoảng 1,340 ÷
1,390
Rất hiếm trường hợp đạt n trong khoảng 1,400 ÷ 1,410
Vì vậy ta chọn n theo điều kiện bài toán đến khi nào thỏa mãn điều kiện bài
toán thay n vào vế trái và vế phải của phương trình trên và so sánh, nếu sai số giữa hai
vế của phương trình thỏa mãn
- TRƯỜNG ĐHSPKT VINH Đồ án động cơ đốt trong
Ta có hệ số thay đổi phần tử thực tế tại điểm z βz được xác định theo công thức:
Trong đó
2.3.4. Lượng sản vật cháy M:
Ta có lượng sản vật cháy M được xác đinh theo công thức:
M= M + ΔM = .M1 = 1,0386.0,8507 =0,8507
2.3.5. Nhiệt độ tại điểm z Tz:
Đối với động cơ diezel, tính nhiệt độ Tz bằng cách giải phương trình cháy
λ β (3)
Trong đó: - QH : là nhiệt trị của nhiên liệu, thông thường ta chọn:
QH = 42,5.103 (kJ/kg.nl)
: là tỉ nhiệt mol đẳng áp trung bình của sản vật cháy tại z là
(4)
Từ (3),(4),(5) ta có:
Giải phương trình trên với a’’=29,05697; b’’=0,00264 ta được: Tz=2032,7
2.3.6. Áp suất tại điểm z pz:
Ta có áp suất tại điểm pz được xác định theo công thức:
Với λ là hệ số tăng áp:
CHÚ Ý: -Đối với động cơ diezel hệ số tăng áp λ được chọn sơ bộ ở phần thông
số chọn. Sau khi tính toán thì hệ số giãn nở ρ phải đảm bảo ρ < λ nếu không thì
phải chọn lại λ.
- λ được chọn sơ bộ trong khoảng 1,5 ÷ 2
SVTH:Phạm Trung Kiên 16
- TRƯỜNG ĐHSPKT VINH Đồ án động cơ đốt trong
Ở đây ta chọn λ=1,8
Vậy p= 1,83.3,9037= 7,0267.
2.4. Tính toán quá trình dãn nở:
2.4.1. Hệ số giãn nở sớm ρ:
Qua quá trình tính toán ra tính được ρ= 1,2344 thỏa mãn điều kiện ρ < λ.
2.4.2 .Hệ số giãn nở sau δ :
Ta có hệ số giãn nở sau δ được xác định theo công thức:
2.4.3. Chỉ số giãn nở đa biến trung bình n2:
Trong đó:
Tb: là nhiệt trị tại điểm b và được xác định theo công thức:
*
H : là nhiệt trị tính toán
Đối với động cơ diezel H* = H = 42,500 (kJ/Kg n.l)
Qua kiệm nghiệm tính toán thì ta chọn được n2= 1,244. Thay n2 vào 2 vế
phương trình trên ta so sánh, ta thấy sai số giữa 2 vế
- TRƯỜNG ĐHSPKT VINH Đồ án động cơ đốt trong
Qua tính toán thực nghiệm ta tính được P’I = 0,7364 (MPa)
2.5.2. Áp suất chỉ thị trung bình thực tế Pi:
Do đó sự sai khác giữa tính toán và thực tế do đó ta có áp suất chỉ thị trung
bình. Trong thực tế được xác định bằng công thức:
Trong đó φd_hệ số hiệu đính đồ thị công. Chọn theo tính năng và chung loại
động cơ.
2.5.3.Suất tiêu hao nhiên liệu chỉ thị gi:
Ta có công thức xác định suất tiêu hao nhiên liệu chỉ thị gi:
2.5.4.Hiệu suất chỉ thị ηi:
Ta có công thức xác định hiệu suất chỉ thị ηi:
2.5.5.Áp suất tổn thất cơ giới Pm:
Áp suất tổn thất cơ giới được xác định theo nhiều công thức khác nhau và được
biểu diễn bằng quan hệ tuyến tính với tốc độ trung bình của động cơ. Ta có tốc độ
trung bình của động cơ là:
Đối với động cơ diezel cao tốc dùng cho ôtô (Vtb>7):
2.5.6. Áp suất có ích trung bình Pe:
Ta có công thức xác định áp suất có ích trung bình thực tế được xác định theo
công thức:
Ta có trị số Pe tính quá trình nạp Pe (nạp) =0,6768 và Pe=0,6736 thì không có
sự chênh lệch nhiều nên có thể chấp nhận được
2.5.7. Hiệu suất cơ giới ηm:
Ta có công thức xác định hiệu suất cơ giới:
2.5.8.Suất tiêu hao nhiên liệu ge:
Ta có công thức xác định suất tiêu hao nhiên liệu tính toán là:
2.5.9. Hiệu suất có ích ηe:
Ta có công thức xác định hiệu suất có ích ηe được xác định theo công thức:
2.5.10. Kiểm nghiệm đường kính xy lanh D theo công thức:
SVTH:Phạm Trung Kiên 18
- TRƯỜNG ĐHSPKT VINH Đồ án động cơ đốt trong
Mặt khác
Ta có sai số so với đề bài là: 0,045 (mm)
3. Vẽ và hiệu đính đồ thị công:
Căn cứ vào các số liệu đã tính pr, pa, pc, pz, pb, n1, n2, ε ta lập bảng tính đường
nén và giãn nở theo biến thiên của dung tích công tác Vx=i.Vc
Vc : Dung tích buồng cháy
Các thông số ban đầu: pr=0,11 MPa; pa=0,088 MPa; pc=3,9037 MPa;
pz=7,027 MPa; pb=0,2903 MPa
3.1. Xây dựng đường cong áp suất trên đường nén:
- Phương trình đường nén đa biến:
Khi đó x là điểm bất kì trên đường nén thì:
s
n1: Chỉ số nén đa biến trung bình n1=1,3685
Pc: Áp suất cuối quá trình nén Pc= 3,9037 (MPa)
3.2. Xây dựng đường cong áp suất trên quá trình giãn nở:
- Phương trình của đường dãn nở đa biến:
Khi đó x là điểm bất kì trên đường giãn nở thì:
Ta có: : Hệ số giãn nở khi cháy ρ = (1,2÷1,7) chọn ρ = 1,2344
ρ
Vậy :
n2: Chỉ số dãn nở đa biến trung bình n2= 1,2438
Pz: Áp suất tại điểm z: Pz= 7,027 (MPa
SVTH:Phạm Trung Kiên 19
- TRƯỜNG ĐHSPKT VINH Đồ án động cơ đốt trong
Quá trình nén Quá trình dãn nở
i i.Vc Giá trị biểu Giá trị biểu
diễn diễn
1 0,09209 4,9416 (12,3; 115,1)
0,10733 4,00880 (14,2; 102,8) 9,8832 (14,2; 250)
2 0,18418 1,9148 (24,5; 49) 5,0487 (24,5; 129,4)
3 0,27627 1,0997 (36,7; 28) 3,0490 (36,7; 78)
4 0,36836 0,7419 (49; 19,02) 2,1318 (49; 54,6)
5 0,46045 0,5468 (61,1; 14) 1,6152 (61,1; 41,1)
6 0,55254 0,4261 (73,3; 10,9) 1,2875 (73,3; 33)
7 0,64463 0,3451 (85,6; 8,84) 1,0628 ( 85,6; 27,3)
8 0,73672 0,2875 (97,8; 7,37) 0,9002 (97,8; 23)
9 0,82881 0,2447 (110; 6,27) 0,7775 (110; 20)
10 0,92090 0,2119 (122,3; 5,43) 0,6820 (122,3; 17,4)
11 1,01299 0,1860 (134,5; 4,76) 0,6058 (134,5; 15,5)
12 1,10508 0,1651 (146,8; 4,23) 0,5436 (146,8; 14)
13 1,19718 0,1480 ( 159; 3,79) 0,4921 (159;12,6)
14 1,28927 0,1337 (171,2; 3,42) 0,4488 (171,2; 11,5)
15 1,38136 0,1217 (183,4; 3,12) 0,4119 (183,4; 10,6)
16 1,47345 0,1114 (195,6; 2,86) 0,3801 (195,6; 9,74)
17 1,56554 0,1025 (207,9; 2,62) 0,3525 (207,9; 9,03)
18 1,65763 0,0948 (220; 2,43) 0,3288 (220; 8,43)
3.3. Chọn tỷ lệ xích phù hợp và các điểm đặc biệt:
- Vẽ đồ thị P-V theo tỷ lệ xích:
- Ta có Va=Vc + Vh= 0,054334 + 0,81515 = 0,6707 (1)
3.4. Vẽ vòng tròn Brick đặt phía trên đồ thị công:
Ta chọn tỉ lệ xích của hành trình piston S là:
Thông số kết cấu động cơ là:
Khoảng cách OO’ là:
Giá trị biểu diễn của OO’ trên đồ thị:
SVTH:Phạm Trung Kiên 20
nguon tai.lieu . vn
