Động cơ đốt trong nói chung, động cơ xăng và động cơ Diesel nói riêng kiểu piston chuyển động tịnh tiến thuộc loại động cơ nhiệt . Hoạt động nhờ quá trình biến đổi hóa năng sang nhiệt năng do nhiên liệu bị đốt cháy rồi chuyển sang cơ năng
BÀI TẬP LỚN MÔN LÝ THUYẾT ĐỘNG CƠ Giáo viên hướng dẫn : Vũ Xuân Thiệp Đề số : STT Phân loại Thông số Loại động Xăng Kiểu động M161 Đường kính xy lanh 95 (mm) Hành trình piston 81 (mm) Góc phun sớm/đánh lửa sớm 𝝋𝒔 = 𝟖(độ) Góc mở sớm xupap nạp 𝝋𝟏 = 𝟏𝟗(độ) 𝝋𝟐 = 𝟓𝟗(độ) Xupap thải 𝝋𝟑 =59(độ) 𝝋𝟒 = 𝟏𝟗(độ) Tỷ số nén 8.8 Số xy lanh (i) 04 10 Công suất ĐC (Ne) 122 (HP) 11 n 6000(vòng/phút) Chương CHỌN CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN – VÀ CHỌN CHẾ ĐỘ TÍNH TỐN nmin tốc độ tối thiểu mà động làm việc chế độ toàn tải thấp chút động chết máy nM: Tốc độ lúc đạt mơmen có ích cực đại chế độ toàn tải (Memax) ne: Tốc độ đạt cơng suất cực đại chế độ tồn tải (Nemax) Đa số động Diesel số động xăng xe tải có hạn chế tốc độ, thay ne nhd nhd: Tốc độ hiệu đính (Tốc độ hạn chế) Và thay Nemax Nhd Nhd: Tốc độ hiệu đính nhà sản xuất thơng báo CÁC TỐC ĐỘ CHỌN NHƯ SAU - Động xăng khơng có hạn chế tốc độ nmin = (15 20)% ne vòng /phút nM 50% ne vòng/ phút nmin 1000 nM 3200 ne 6000 Chương NHIÊN LIỆU VÀ HỖN HỢP CÁC SẢN PHẨM CHÁY 1:Chọn nhiên liệu thành phần nhiên liệu: I/ Chọn nhiên liệu cho động xăng: Dựa theo tỷ số nén ĐC theo cách chọn sau: =78 Xăng có nhiệt trị thấp hu =1040010600 Kcal/kg Nhiệt trị xăng chọn hu=10400 Kcal/kg Thành phần xăng 1kg gC = 0,85 gH = 0,15 ; go=0 Chọn hệ số dư khơng khí : Vì tính nhiệt độ chế độ tồn tải nên phải chọn cơng suất: a)- Đối với động xăng = 0,850,95 (0,9 0,95) Lượng nhiệt tổn hao thiếu ôxy cháy khơng hết vd 1,003) β=30,25/27,8=1,088 10.Nhiệt dung chất khí I/ Hỗn hợp tươi: 1/ Đối với động xăng: Nhiệt dung hỗn hợp tươi Cvhht Cvhht = gkk.Cvkk + gxg.Cvxg Nhiệt dung khơng khí: Cvkk = 0,165 + 0,000017.Tc Kcal/kg.độ Nhiệt dung xăng: Cvxg = 0,35 Kcal/kg.độ → Cvhht =0,93.( 0,165 + 0,000017.Tc)+0,068 0,35 =0,178+0,000017.Tc II/ Sản phẩm cháy: Nhiệt dung sản phẩm cháy Cvspc Cvspc = gi.Cvi = 0,186 + 0,000028.Tz = 0,171 + 0,000018.Tz = 0,15 + 0,000016.Tz Kcal/kg.độ Kcal/kg.độ Kcal/kg.độ CH2O = 0,317 + 0,000067.Tz Kcal/kg.độ CVN2 = 0,169 + 0,000017.Tz Kcal/kg.độ CVCO2 CVCO CVO2 Động xăng: Cvspc = gi.Cvi= gCO2.CVCO2 + gCO.CVCO + gH2O.CH2O + gN2.CN2 Cvspc=0,148.( 0,186 + 0,000028.Tz)+0,041.( 0,171 + 0,000018.Tz)+0,092.( 0,317 + 0,000067.Tz) + 0,72.( 0,169 + 0,000017.Tz) =0,185+2,3.10-5Tz Chương 3: QUÁ TRÌNH NẠP Xác định áp suất trung bình q trình nạp Pa Tính theo nhiều tốc độ (nmin , nM , ne) chế độ tồn tải dung cơng thức gần sau Giáo sư tiến sĩ Lennin J.M Pa=P0[1 − ( 𝑛2 520.10 6) ( 𝑉ℎ′2 3,5 𝜀−𝛿 𝑓𝑡𝑏 𝜉 𝜀−1 ) ( ) ] Ở n: Tốc độ vịng quay chế độ tính tốn Vh’: Tính m3 - Thể tích cơng tác xi lanh qui ước Vh’ = lít = 0,001m3 Vì chưa xác định Vh thể tích cơng tác xi lanh ftb = fe.(ne/1000) m2/lít - Tiết diện lưu thông cần để phát huy Nemax tốc độ ne (hay Nehd nhd) ứng với thể tích cơng tác lít Po = KG/cm2 fe: Tiết diện lưu thông riêng ứng với lít thể tích cơng tác 1000vịng/phút: Động xăng: fe = 2,53,0 cm2/lít.1000v/phút 𝛿= 𝑃𝑛 𝑇𝑎 𝑃𝑎 𝑇𝑟 ≈ 0,5 : Tỷ số nén động : Hệ số tổn thất đường ống nạp, hệ số tốc độ = 0,650,85 – phụ thuộc tốc độ (min,M, e: ) 𝑛 6000 → ftb=fe 𝑒 = 2,5.10-4 =1,5.10-3(m3/l) 1000 1000 *Với n=nmin=1000 (vòng/phút) Pa = 1.[1 − ( 10002 520.106 0,001 3,5 8,8−0,5 2 3,5 8,8−0,5 2 3,5 8,8−0,5 2 ) (1,5.10−3) 0,652 ( 8,8−1 ) ] = 0,992 (kg/cm2) *Với n=nM= 3200 (vòng/phút) Pa = 1.[1 − ( 32002 520.106 0,001 ) (1,5.10−3) 0,652 ( 8,8−1 ) ] = 0,92 (kg/cm2) *Với n=ne= 6000 (vòng/phút) Pa = 1.[1 − ( 60002 520.106 0,001 ) (1,5.10−3) 0,652 ( 8,8−1 ) ] = 0,74 (kg/cm2) Tóm lại : n=nmin=1000 (vịng/phút)→ Pa=0,992 (kg/cm2) n=nM = 3200 (vòng/phút)→ Pa=0,92 (kg/cm2) n=ne= 6000 (vòng/phút) → Pa=0,74 (kg/cm2) Xác định nhiệt độ cuối trình nạp Ta: Động kỳ không tăng áp 𝑇0′ +𝛾𝑟 𝜓.𝑇𝑟′ Ta= 1+𝛾𝑟 𝜓 𝑇0′ =t0+∆t+273 to = 15oC: Nhiệt độ khí điều kiện bình thường theo tiêu chuẩn quốc tế t : Nhiệt độ chi tiết nóng truyền cho hỗn hợp (hoặc khơng khí động Diesel) ta chọn theo bảng sau: 𝛾𝑟 : Hệ số khí sót tính theo cơng thức sau 𝛾𝑟 =(𝜀𝑃 𝑃𝑟 𝑇0′ 𝑎 −𝑃𝑟 )𝛽𝑇𝑟 Trong : Pr ,Tr : Áp suất nhiệt độ đầu trình nạp chọn theo bảng sau: : Hệ số biến đổi phần tử = (Mspc/Mhht) = (Rspc/Phht)=1,088 : Tỷ lệ nhiệt dung khí trước cháy sau cháy = 𝐶𝑣𝑠𝑝𝑐 (𝑇𝑧 ) 𝐶𝑣ℎℎ𝑡 (𝑇𝑐 ) = 1,2 Đối với động xăng 𝑇𝑟′ 𝑚−1 𝑚 𝑃𝑎 =Tr.( ) 𝑃 𝑟 m = 1,28: Chỉ số dãn nở đa biến Bảng để chọn Pr, Tr, t cho động kỳ Bảng Thứ Thông số Tr t o K 1000 1100 1200 900 950 1000 C 30 25 20 35 30 25 o 𝒗ớ𝒊 nmin=1000 (v/ph) =t0+∆t+273=15+30+273=318 𝛾𝑟 =(𝜀𝑃 𝑇𝑟′ Động Diesel nM ne nM ne nmin nmin nguyên KG/cm 1,011,03 1,051,07 1,151,24 1,001,05 1,051,08 1,11,15 Pr 𝑇0′ Động Cacbuara tơ 𝑃𝑟 𝑇0′ 1,02.318 𝑎 −𝑃𝑟 )𝛽𝑇𝑟 𝑚−1 𝑃𝑎 𝑚 =Tr.( ) 𝑃 𝑟 𝑇0′ +𝛾𝑟 𝜓.𝑇𝑟′ Ta= 1+𝛾𝑟 𝜓 = = (8,8.0,992−1,02).1,088.1000 = 0,038 1,28−1 1,28 0,992 =1000 ( 1,02 ) 318+0,038.1,2.993,93 1+0,038.1,2 =993,93 = 347,48 𝒗ớ𝒊 nM=3200 (v/ph) 𝑇0′ =t0+∆t+273=15+25+273=313 𝛾𝑟 =(𝜀𝑃 𝑇𝑟′ 𝑃𝑟 𝑇0′ 1,06.313 𝑎 −𝑃𝑟 )𝛽𝑇𝑟 𝑚−1 𝑃𝑎 𝑚 =Tr.( ) 𝑃 𝑇0′ +𝛾𝑟 𝜓.𝑇𝑟′ 1+𝛾𝑟 𝜓 =1100 ( 0,92 1,06 𝑟 Ta= = (8,8.0,92−1,06).1,088.1100 = 0,04 = 1,28−1 1,28 ) 313+0,04.1,2.1066,44 1+0,04.1,2 =1066,44 = 347,5 𝒗ớ𝒊 ne=6000 (v/ph) 𝑇0′ =t0+∆t+273=15+20+273=308 𝛾𝑟 =(𝜀𝑃 𝑃𝑟 𝑇0′ 1,2.308 𝑎 −𝑃𝑟 )𝛽𝑇𝑟 𝑇𝑟′ 𝑃𝑎 𝑚−1 𝑚 =Tr.( ) 𝑃 𝑟 𝑇0′ +𝛾𝑟 𝜓.𝑇𝑟′ Ta= 1+𝛾𝑟 𝜓 = = (8,8.0,74−1,2).1,088.1200 = 0,053 0,74 =1200 ( 1,2 1,28−1 1,28 ) =1079,58 308+0,053.1,2.1079,58 1+0,053.1,2 = 354,14 3: Khối lượng nạp chu kỳ cho Vh = lít Gnl: Ở động có 5000 vịng/phút có 2500 chu kỳ n loại động kỳ Ở tính cho Vh’= lít ta chưa xác định Vh xilanh Gckl=G180 𝛾𝑑 mg/ck lít G180 : Khối lượng hỗn hợp tươi (hay khơng khí) nạp bản: 𝑃𝑎 𝑉ℎ′ (𝜀−0,5) G180 = 𝑅𝑎 𝑇𝑎 (𝜀−1) ⋅ 1010 mg/ckl Pa : Áp suất trung bình cuối kỳ nạp KG/cm2 𝑉ℎ′ = 0,001 m3 Ta : Nhiệt độ trung bình cuối kỳ nạp Ra = Rhht = 27,8 KGm/kg.độ d - Hệ số điền đầy xi lanh tính góc đóng muộn 2 xupap nạp chọn sau: Bảng 2: Loại động Động bua tơ (xăng) Động Diesel nmin 0,90,95 nM 1,001,05 ne, nhd 1,101,2 0,981,02 1,01,05 1,051,10 𝒗ớ𝒊 nmin=1000 (v/ph) → Gckl=G180 𝛾𝑑 = 𝑃𝑎 𝑉ℎ′ (𝜀−0,5) 𝑅𝑎 𝑇𝑎 (𝜀−1) ⋅ 1010 𝛾𝑑 = 0,992.0,001(8,8−0,5) ⋅ 1010 𝛾𝑑 = 0,92.0,001(8,8−0,5) ⋅ 1010 𝛾𝑑 = 0,74.0,001(8,8−0,5) 27,8.347,48.(8,8−1) ⋅ 1010 0,9=983,5 𝒗ớ𝒊 nM =3200 (v/ph) → Gckl=G180 𝛾𝑑 = 𝑃𝑎 𝑉ℎ′ (𝜀−0,5) 𝑅𝑎 𝑇𝑎 (𝜀−1) 27,8.347,5.(8,8−1) ⋅ 1010 =1013,4 𝒗ớ𝒊 ne=6000 (v/ph) → Gckl=G180 𝛾𝑑 = 𝑃𝑎 𝑉ℎ′ (𝜀−0,5) 𝑅𝑎 𝑇𝑎 (𝜀−1) 27,8.354,14.(8,8−1) ⋅ 1010 1,1=879,8 4: Hệ số nạp 𝛈𝐯 𝜂v = 𝐺𝑡𝑡 𝐺𝑙𝑡 = 𝐺𝑐𝑘𝑙 ; 𝐺𝑙𝑡 Trong : Glt = Glt = 𝑃0 𝑉ℎ′ 𝑅ℎℎ𝑡 𝑇0 106 10000.0,001 106 = 1249 27,8.(273+15) • Khi n =nmin = 1000 (v/ph) 983,5 𝜂v = 1249 = 0,787 • Khi n = nM = 3200 (v/ph) : 𝜂v = 1013,4 1249 = 0,811 • Khi n= ne = 6000 (v/ph) : 𝜂v = 879,8 1249 = 0,7 5, Mức tiêu hao lượng chu trình Cơng thức tính : Gnlckl = 𝐺𝑐𝑘𝑙 ∝.𝑙0 +1 • Khi n = nmin= 1000 (v/ph) → Gnlckl = 983,5 0,9.15,07+1 = 67,53 • Khi n =nM = 3200 (v/ph) → Gnlckl = • Khi n = ne = 6000 (v/ph) → Gnlckl = 1013,4 0,9.15,07+1 879,8 0,9.15,07+1 = 69,6 = 60,41 Bảng tổng kết chương (Số liệu tính toán ) T’r Tr 𝜸𝒓 Pr Ta Gnlckl Gckl 𝜼𝒗 nmin=1000 0,992 993,93 1000 0,038 1,02 347,488 67,53 983,5 0,787 nM =3200 0,92 1066,44 1100 0,04 1,06 347,5 69,6 1013,4 0,811 ne =6000 0,74 1079,58 1200 0,053 1,2 354,14 60,41 879,8 0,7 Thông Số Pa Chương Q TRÌNH NÉN 1: Áp suất cuối q trình nén Pc: Pc = Pa n KG/cm2 n1: Chỉ số nén đa biến tính theo cơng thức thực nghiệm sau đây: n e n1 = 1,38 - 0.03 n (=1,3 ÷1,4) tt ne: Tốc độ tính tốn lúc đạt Nemax (hoặc nhd đạt Nhdmax) ntt: Tốc độ tính tốn (ntmin, ntmax, ne ) 2: Nhiệt độ cuối kỳ nén Tc: Tc = Ta.n1-1 ▪ Khi ntt = nmin = 1000 (v/ph) → n1 =1,38- 0,03 6000 1000 suy : Pc = 0,992.8,81,2 = 13,5 (kg/cm2) Tc = 347,488.8,81,2-1 = 536,83 (°𝐾 ) =1,2 ▪ Khi ntt =nM = 3200 (v/ph) → n1 =1,38-0,03 6000 3200 =1,324 suy : Pc = 0,92.8,81,324 = 16,38 (kg/cm2) Tc = 347,5.8,81,324-1 = 703,02 (°𝐾 ) ▪ Khi ntt = ne = 6000 (v/ph) → n1 =1,38-0,03 6000 6000 =1,35 Pc =0,74.8,81,35 = 13,94 (kg/cm2) suy : Tc = 354,14.8,81,35-1 = 758,13 (°𝐾 ) Bảng tổng kết chương (số liệu tính tốn được): n1 Pc (kg/cm2) Tc (°𝑲 ) nmin = 1000 1,2 13,5 536,83 nM = 3200 1,324 16,38 703,02 ne = 6000 1,35 13,94 758,13 Thơng số Chương TÍNH Q TRÌNH CHÁY 1:Xác định nhiệt độ cuối trình cháy (Nhiệt độ cao chu trình) Tz I/ Động xăng: 𝜉.(ℎ𝑢 −∆ℎ𝑢 ).𝐺𝑛𝑙𝑐𝑘𝑙 𝐺𝑐𝑘𝑙 (1+ 𝛾𝑟 ) =Cvspc.Tz -Cvhht.Tc Trong : Gnlckl : mức nhiên liệu chu trình sống với V’h =1 lít 𝜶 : hệ số dư khơng khí l0 : lượng khơng khí lý thuyết để đốt cháy hồn tồn 1kg ngun liệu Gckl :Khối lượng nạp chu kỳ cho V’h =1 lít 𝝃 : Hệ số sử dụng nhiệt có tính nhiệt phân ly phần tử khí chọn theo tốc độ (bảng 5) Bảng Loại động nmin nM Động xăng 0,85 0,89 ne 0,91 • Khi n=nmin = 1000 (v/ph) → 0,85.(10400−1474).67,53 983,5.(1+0,038) = (0,185+2,3.10-5Tz)Tz – (0,178+0,000017.Tc)Tc → 500,54 =0,185Tz +2,3.10-5.T2z – (0,178+0,000017 536,83) 536,83 → 500,54 = 0,185Tz + 2,3.10-5.T2z -100,45 → Tz=2490,76 °𝐾 • Khi n= nM= 3200 (v/ph) → 0,89.(10400−1474).69,6 1013,4.(1+0,04) = (0,185+2,3.10-5Tz)Tz – (0,178+0,000017.Tc)Tc → 524,62 = 0,185Tz + 2,3.10-5.T2z – (0,178+0,000017 703,02) 703,02 → Tz=2679,49 °𝐾 • Khi n =ne= 6000(v/ph) → 0,91.(10400−1474).60,41 879,8.(1+0,053) = (0,185+2,3.10-5Tz)Tz – (0,178+0,000017.Tc)Tc → 529,66 = 0,185Tz + 2,3.10-5.T2z – (0,178+0,000017 758,13) 758,13 → Tz =2723,27 °𝐾 𝑇𝑧 Xác định áp suất q trình : Pz =𝛽.Pc 𝑇𝑐 • Khi n =nmin =1000 (v/ph) → Pz = 1,088.13,5.2490,76 536,83 = 68,15 (kg/cm2) • Khi n =nM =3200 (v/ph) → Pz = 1,088.16,38.2679,49 703,02 = 67,9 (kg/cm2) • Khi ntt =nM = 3200 (v/ph) → Pb = 67,9 8,81,256 54,48 • Khi ntt =ne =6000 (v/ph) → Pb = 8,81,23 = 4,42 KG/cm2 = 3,75 KG/cm2 3,Nhiệt độ cuối tình giãn nở Tb = Tz 𝜀 𝑛2 −1 • Khi ntt = nmin= 1000(v/ph) →Tb =2490,76 8,81,38−1 • Khi ntt = nM =3200(v/ph) →Tb = 2679,49 8,81,256−1 • Khi ntt = ne =6000(v/ph) →Tb = 2723,27 8,81,23−1 =1090 °K =1535,55 °K =1651,43 °K Bảng tổng kết chương : T.số n2 Pb(kg/cm2) Tb(°K) nmin = 1000 1,38 3,39 1090 nM = 3200 1,256 4,42 1535,55 ne = 6000 1,23 3,75 1651,43 T.độ Chương Các thông số chu trình 1: Tính Áp suất trung bình thực tế Pe I, Tính áp suất trung bình lý thuyết điều kiện nén va dãn nở đa biến Pt’ : ( chu trình lý thuyết nén giãn nở đoạn nhiệt Pt) + Đối với động xăng : 𝟏 Pt’ = ( (𝜺−𝟏) Trong : 𝑷𝒛 −𝜺𝑷𝒃 𝒏𝟐 −𝟏 − 𝑷𝒄 −𝜺𝑷𝒂 𝒏𝟏 −𝟏 ) (kG/cm2) Pa : Áp suất trung bình trình nạp Pc : Áp suất cuối trình nén Pb : Áp suất cuối trình giãn nở n1 : Chỉ số nén đa biến n2 : Chỉ số nén giãn nở đa biến • Khi n= nmin = 1000 (v/ph) → Pt’ = ( 8,8−1 68,15−8,8.3,39 1,38−1 − 13,5−8,8.0,992 1,2−1 ) = 9,87 (kG/cm2) • Khi n =nM =3200 (v/ph) → Pt’ = ( 8,8−1 67,9−8,8.4,42 1,256−1 − 16,38−8,8.0,92 1,324−1 ) = 11,25 (kG/cm2) • Khi n = ne =6000(v/ph) →Pt’ = ( 8,8−1 54,48−8,8.3,75 1,23−1 − 13,94−8,8.0,74 1,35−1 ) = 9,25 (kG/cm2) II,Tính áp suất thị trung bình úng với đồ thị chu trình Pi +> , Đối với động kỳ : Pi =𝝁.Pt’ - ∆Pi (kG/cm2) Trong : 𝝁 = 0,92 ÷ 0,97 ∆Pi : Tính nhiệt cho cơng bơm động khơng tăng áp (cơng nạp khí thải ) : ∆Pi = Pa – Pr • Khi n=nmin = 1000 (v/ph) ➔ ∆Pi = 0,992 – 1,02 = -0,028 Suy : Pi = 0,95.9,87 – (-0,028) = 9,4045 (kG/cm2) • Khi n =nM = 3200 (v/ph) ➔ ∆Pi = 0,92 – 1.06 = -0,14 Suy : Pi =0,95.11,25 – (-0,14) = 10,8275 (kG/cm2) • Khi n =ne =6000(v/ph) ➔ ∆Pi = 0,74 – 1,2 = -0,46 Suy : Pi = 0,95.9,25 – (-0,46) =9,2475 (kG/cm2) III,Tính hiệu suất học động 𝜂𝑐ℎ = 1- 𝑃𝑐ℎ 𝑃𝑖 Trong : Pch : Áp suất tổn hao nhiệt cho cơng học Pch =0,5 + 0,13.Vp (kg/cm2) Vp = 𝑺.𝒏 𝟑𝟎 (m/s) ; S= 0,081 m Pi : Áp suất định trung bình • Khi n =nmin = 1000 (v/ph) Vp = 0,081.1000 = 2,7 (m/s) 30 Pch = 0,5 + 0,13.2,7 = 0,851 (kg/cm2) ηch = 1- 0,851 9,4045 = 0,909 • Khi n = nM = 3200 (v/ph) Vp = 0,081.3200 30 = 8,64 (m/s) Pch = 0,5 + 0,13.8,64 =1,6232 (kg/cm2) ηch = 1- 1,6232 10,8275 = 0,85 • Khi n =ne =6000(v/ph) Vp = 0,081.6000 30 = 16,2 (m/s) Pch = 0,5 + 0,13.16,2 = 2,606 (kg/cm2) ηch = 1- 2,606 9,2475 = 0,72 IV/ Áp suất trung bình thực tế Pe: Pe = Pi ch kG/cm • Khi n =nmin = 1000 (v/ph) Pe = Pi ch = 9,4045.0,909 =8,55 kG/cm • Khi n = nM = 3200 (v/ph) Pe = Pi ch =10,8275.0,85 = 9,2 kG/cm • Khi n =ne =6000(v/ph) Pe = Pi ch =9,2475.0,72 = 6,66 kG/cm 2: Tính suất hao nhiên liệu thực tế ge: ge = 𝑔𝑖 𝜂𝑐ℎ Trong : (g/ML.h) (gam/ mã lực giờ) ηch : Hiệu suất học gi : Suất hao nhiên liệu thị gi = 270000 𝑃0 𝜂𝑣 𝑃𝑖 𝑅ℎℎ𝑡 𝑇0 (𝛼𝑙0 +1) (kg/ML.h) • Khi n=nmin = 1000(v/ph) 1.0,787.103 gi = 270000 9,4045.27,8.(15+273).(0,9.15,07+1) = 193,78 (kg/ML.h) → ge = 193,78 0,909 = 213,18 (kg/ML.h) • Khi n= nM = 3200 (v/ph) 1.0,811.103 gi =270000 10,8275.27,8.(15+273).(0,9.15,07+1) = 173,45 (kg/ML.h) → ge = 173,45 0,85 = 204,06 (kg/ML.h) • Khi n =ne =6000(v/ph) 1.0,7.103 gi =270000 9,4275.27,8.(15+273).(0,9.15,07+1) = 171,94 (kg/ML.h) 171,94 → ge = 0,72 = 238,8 (kg/ML.h) 3: Mức tiêu thụ nhiên liệu Gnl: Gnl = ge Ne (kg/h) Vì tính Pe nM, nmin nên Ne tính sau: 𝑃𝑒𝑚𝑖𝑛 𝑛𝑚𝑖𝑛 Nemin =Nemax 𝑃𝑒𝑁 𝑛𝑒 • Khi n=nmin = 1000(v/ph) 8,55.1000 Nemin =122 6,66.6000 = 26,1 →Gnl = ge Ne = 213,18.26,1=5564 • Khi n= nM = 3200 (v/ph) Nemin =122 9,2.3200 6,66.6000 = 89,88 →Gnl = ge Ne = 204,06.89,88=18340,9 • Khi n =ne =6000(v/ph) Nemin= Nemax=122 →Gnl = ge Ne = 238,8.122=29133,6 4: Mơ men có ích động Me: Me =716,2 Trong : 𝑁𝑒 𝑛 (kg.m) Ne : công suất thực tế (hay gọi mã lực ) n : tốc độ quay (v/ph) • Khi n =nmin =1000(v/ph) Suy : Me = 716,2 26,1 1000 = 18,7 (kgm) • Khi n=nM =3200 (v/ph) Suy : Me =716,2 • Khi n =ne =6000(v/ph) Suy : 89,88 3200 Me = 716,2 = 20,12 (kgm) 122 6000 = 14,56 (kgm) Các hiệu suất động cơ: I/ Hiệu suất nhiệt t (ứng với chu trình lý thuyết) ηt = 1- 𝜀 𝑘 −1 : ηt : hiệu suất nhiệt trình k : trị số đoạn nhiệt quy ước xác định sau : k = 0,39.𝛼 + 0,887 = 0,39 0,9 + 0,887 = 1,238 → ηt =1- 8,81,238 −1 = 0,927 II/ Hiệu suất thị (ứng với đồ thị công) i: ηi = 632 𝑔𝑖 ℎ𝑢 Trong đó: gi : Suất hao nhiên liệu thị tính kg/mlh hu : Nhiệt trị thấp nhiên liệu (Kcal/kg ) • Khi n=nmin =1000(v/ph) Suy : 632.103 ηi = 193,78.10400 = 0,314 • Khi n =nM =3200(v/ph) Suy : ηi = 632.103 = 0,35 173,45 10400 • Khi n =ne =6000(v/ph) Suy : ηi = 632.103 171,94 10400 = 0,353 III/ Hiệu suất thực tế e: 632 ηe =ni – nch = 𝑔𝑒 ℎ𝑢 • Khi n =nmin =1000(v/ph) ηe = 632.103 213,18.10400 = 0,285 • Khi n =nM = 3200(v/ph) ηe = 632.103 204,06 10400 = 0,298 • Khi n =ne =6000(v/ph) ηe = 632.103 238,8.10400 = 0,254 Bảng 1: T.số Vp (m/s) Pch ηch Pe(kg/cm2) nmin 2,7 0,851 0,909 8,55 nM 8,64 1,6232 0,85 9,2 ne 16,2 2,606 0,72 6,66 ge T.độ Bảng : T.số Ne Me Gnl nmin 26,1 18,7 5564 213,18 nM 89,88 20,12 18340,9 204,06 ne 122 14,56 29133,6 238,8 T.độ Bảng 3: T.số ηe ηt ηi nmin 0,285 0,927 0,314 nM 0,298 0,927 0,35 ne 0,254 0,927 0,353 T.độ Chương VIII Xác định kích thước động Ne = 𝑃𝑒 𝑉ℎ 𝑖.𝑛 Đây cơng suất động 450𝒯 Trong : Pe : áp suất trung bình (kg/cm2) PeN : áp suất trung bình thực tế (kg/cm2) Vh : Thể tích cơng tác xylanh (lít) i : Số xylanh n : tốc độ vòng quay động (v/ph) 𝒯: số kỳ động Thể tích làm việc xy-lanh : Vh Suy : Vh = 𝝅.𝟗,𝟓𝟐 𝟒 𝜋𝐷2 = 𝑠 (cm3) 8,1 = 574 (cm3) Chương : Cân nhiệt động *Trong phần cân nhiệt tính xem tồn lượng nhiệt hỗn hợp cháy phát Q1 (ở chu trình lý thuyết lượng nhiệt cấp vào ) phân bố cho phần nhiệt sinh cơng có ích thực (Ne) tức Qe Phần nhiệt ( Qlm + x ) theo nước làm mát khí xả ngồi (ở chu trình lý thuyết Q2 đưa nguồn lạnh, theo định luật nhiệt động học ) + Phần Qch cho công học + Phần Qlhlt tổn thất cháy khơng hồn tồn tốc độ tính tốn phần nhiệt tính sau : Q1 =100% ; Qe =ηe.100% Qch =( ηi – ηe).100% ; Qlm + x =(1- ηt).100% Qlhlt =(ηt –ηi ).100% • Khi n= nmin =1000(v/ph) Qe = 0,285.100% = 28,5% Qlm +x = (1- 0,927).100% =7,3% Qch = ( 0,314- 0,285) 100% = 2,9% Qlhlt = ( 0,927 -0,314).100% = 61,3% • Khi n = nM =3200(v/ph) Qe = 0,298.100% = 29,8% Qlm+x = (1- 0,927).100% =7,3% Qch = ( 0,35- 0,298) 100% =5,2% Qlhlt = (0,927 – 0,35) 100% = 57,7% • Khi n = ne =6000 (v/ph) Qe = 0,254 100% =25,4% Qlm+x =(1- 0,927) 100% = 7,3% Qch = (0,353 – 0,254).100% = 9,9% Qlhlt = (0,927- 0,353).100% = 57,4% *Bảng tổng kết tính tốn chương : Thơng số nmin nM ne Qe 28,5% 29,8% 25,4% Qlm+x 7,3% 7,3% 7,3% Qch 2,9% 5,2% 9,9% Qlhlt Tổng 61,3% 100% 57,7% 100% 57,4% 100% đồ thị cân nhiệt CHƯƠNG 10: CÁCH DỰNG CÁC ĐỒ THỊ KHI TÍNH NHIỆT Đ 1: Dựng đường đặc tính ngồi: Ne , Me , Ge… Đ 2: Cách xây dựng đồ thị công P-V *Xây dựng đồ thị công ứng với chế độ ne : 1, Đường kính xy lanh D (mm) 95 2, Hành trình piston S (mm) 81 3, Tỷ số nén 8,2 4, Áp suất cuối kỳ nạp Pa (kg/ cm2) 0,74 5, Áp suất cuối kỳ nén Pc (kg/cm2) 13,94 6, Áp suất cuối kỳ cháy Pz (kg/cm2) 54,48 7, Áp suất cuối trình giãn nở Pb (kg/cm2) 3,75 8, Áp suất trình thải Pr ( kg/cm2) 1,2 Thể tích buồng cháy : Vc = 𝑉ℎ 𝜀−1 = 574 8,8−1 = 74 (cm3) Thể tích xy-lanh : Va =Vh + Vc =574 + 74 = 648 (cm3) Vẽ trục P0V có tung độ 0P biểu diễn giá trị áp suất Chọn tỷ lệ xích 0P : 𝜇𝑝 = Pa (mm) 3,4 𝑃𝑧 250 = 54,48 250 Pc (mm) 64 = 0,218 𝑘𝑔 [𝑐𝑚2 𝑚𝑚] Pr (mm) 5,5 Pz (mm) 250 Pb (mm) 17,2 ` Hồnh độ biểu diễn thể tích xy-lanh vị trí ,chọn : 𝜇𝑣 = (sao cho 0P = 1,2 OV ) lVh (mm) lVc (mm) lVa (mm) 192 25 216 *Dựng đường nén giãn nở : Đối với động xăng 𝜌 =1 : 𝑃 𝑙𝑛 𝑐 n1 = n2 = 𝑃𝑎 𝑙𝑛𝜀 𝑃 𝑙𝑛 𝑏 = 1,35 𝑃𝑧 𝜌 = 1,23 𝑙𝑛 𝜀 Các giá trị tìm cho bảng bên ↓ : Bảng áp suất xy-lanh : Quá trình nén Quá trình giãn nở I, Vc 𝒊𝒏𝟏 Px = 𝑷𝒄 𝒊 𝒏𝟏 𝒊𝒏𝟐 𝝆𝒏𝟐 Px = 𝒊𝒏𝟐 Pz 1,00 64 1,00 250 2,55 25,1 2,35 106,54 4,41 14,5 3,86 64,70 6,49 9,85 5,50 45,42 8,78 7,23 7,24 34,52 11,23 5,7 9,06 27,58 13,83 4,62 10,95 22,82 16,56 3,86 12,90 19,36 8,8 18,84 3,4 14,5 17,22