BÀI TẬP LỚN LÝ THUYẾT ĐỘNG CƠ D12 Trình tự tính toán: Số liệu ban đầu: 1Kiểu động cơ: động cơ D12 (động cơ diezel không tăng áp). 2Số kỳ: =4. 3Số xilanh: i=1. 4Thứ tự nổ: 1243. 5Hành trình piston: S=115 (mm). 6Đường kính xilanh: D=95 (mm). 7Góc mở sớm xupáp nạp: 1 =10°. 8 Góc đóng muộn xupáp nạp: 2 =29°. 9 Góc mở sớm xupáp xả: 1 =32°. 10 Góc đóng muộn xupáp xả: 2 =7°. 11¬ Góc đánh lửa sớm: i =17°. 12 Chiều dài thanh truyền: ltt =205 (mm) 13 Công suất động cơ: N_e=12 (mã lực) =8,83 (KW).
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG D12 SỐ LIỆU BAN ĐẦU CỦA BÀI TẬP LỚN ĐCĐT D12 SỐ piston chốt piston TT Thông số Ký hiệu Giá trị Đơn vị Vật liệu chế tạo piston Chiều dày đỉnh piston δ 12 mm Đường kính đỉnh piston D 95 mm Đường kính piston d 70 Diện tích tiết diện suy yếu FI-I 2630 mm2 Số lỗ thoát dầu lỗ mm Đường kính lỗ dầu Gang dd Đo đạc vẽ Kích thước buồng cháy Chiều dài thân piston hp 62 mm Đường kính ngồi chốt piston dcp 35 mm 10 Chiều dài phần bệ tiếp xúc với chốt l1 21,5 mm 11 Đường kính chốt d0 22 mm 12 Chiều dài chốt piston lcp 80 mm xéc măng Chiều dày xéc măng t 4,3 mm Chiều cao xéc măng h 2,5 mm Khe hở miệng trạng thái tự A 14,5 mm Khe hở miệng trạng thái lắp ghép f 0,5 mm Số xéc măng khí Số xéc măng dầu SVTH: GIÁP VĂN KHẢI Ghi Page TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG D12 truyền Đường kính đầu nhỏ d1 39 mm Đường kính ngồi đầu nhỏ d2 48 mm Chiều dài đầu nhỏ truyền lđ 34 mm Bán kính góc lượn nối đầu nhỏ với thân ρ1 55 mm Chiều rộng thân vị trí nối với đầu nhỏ H 30 mm Đường kính bạc lót db 35 mm Nhiệt độ làm việc bạc lót đầu nhỏ truyền t 95 Các số liệu thân truyền tiết diện tính tốn (đo vẽ hoăc tính theo tỷ lệ cấu tạo thân truyền) H, h, B Khối lượng nắp đầu to 10 C 30, 16, 20 mm mn 0,485 kg Khoảng cách đường tâm bulông truyền l 90 mm 11 Chiều dày bạc đầu to h1 mm 12 Chiều dài bạc đầu to lb 38 mm 13 Chiều dài nắp đầu to ln 40 mm 14 Chiều dày nắp đầu to A-A h2 12 mm bulơng truyền Đường kính bulơng d M12 Số bulông truyền z Loại ren Đường kính nhỏ bulơng mm Hệ mét 10,5 mm 65 mm trục khuỷu Đường kính ngồi chốt khuỷu SVTH: GIÁP VĂN KHẢI dch Page TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG D12 Đường kính chốt khuỷu δch 26 Đường kính ngồi cổ khuỷu dck 70 Đường kính cổ khuỷu δck Khối lượng riêng vật liệu làm trục khuỷu ρ 7800 Chiều dài chốt khuỷu lch Chiều dài cổ trục lck Các kích thước má khuỷu b, h 31; 90 mm Khối lượng ly tâm má khuỷu mmk 0,72 kg Khoảng cách từ trọng tâm phần khối lượng ly tâm đến tâm quay rmk mm 34,5 mm Khoảng cách a 10 a mm kg/m3 mm Khối lượng đối trọng mđt 1,044 kg Khoảng cách từ trọng tâm đối trọng đến tâm quay rđt 75 mm 75,75 mm Khoảng cách c’ c” c’, c” bánh đà Dạng bánh đà Dạng vành Đường kính ngồi D 425 mm Đường kính d0 355 mm Chiều dày δ2 62 mm Các kích thước khác cần cho tính tốn lấy từ vẽ chi tiết CHƯƠNG 1: TÍNH TỐN CHU TRÌNH CƠNG TÁC CỦA ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG Ι Trình tự tính tốn: 1.1 Số liệu ban đầu: SVTH: GIÁP VĂN KHẢI Page TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG D12 1-Kiểu động cơ: động D12 (động diezel không tăng áp) 2-Số kỳ: τ=4 3-Số xilanh: i=1 4-Thứ tự nổ: 1-2-4-3 5-Hành trình piston: S=115 (mm) 6-Đường kính xilanh: D=95 (mm) 7-Góc mở sớm xupáp nạp: α1 = 8- Góc đóng muộn xupáp nạp: α2 = 9- Góc mở sớm xupáp xả: β1 = 10- Góc đóng muộn xupáp xả: β2 = 11- Góc đánh lửa sớm: ϕi =1 12- Chiều dài truyền: ltt =205 (mm) 13- Công suất động cơ: =12 (mã lực) =8,83 (KW) 14- Số vòng quay động cơ: n= 2200 (v/ph) 15- Suất tiêu hao nhiên liệu: ge =256,97 (g/kw.h) 16- Tỷ số nén: ε=17 17- Trọng lượng truyền: mtt =2,262 (kg) 18- Trọng lượng nhóm piston: mpt =1,15 (kg) 1.2 Các thơng số cần chọn Áp suất môi trường: Áp suất môi trường áp suất khí trước nạp vào động thay đổi theo nhiệt độ, nước ta chọn =0,1 (Mpa) 2) Nhiệt độ môi trường:To (K) 1) SVTH: GIÁP VĂN KHẢI Page TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG D12 Lựa chọn nhiệt độ mơi trường theo nhiệt độ bình qn năm Ở nước ta =C =297K 3) Áp suất cuối trình nạp: Áp suất phụ thuộc vào nhiều thơng số loại động cơ, tính tốc độ n, hệ thống số đường nạp, tiết diện lưu thơng… Vì cần xem xét động thuộc tính để lựa chọn Nói chung biến thiên phạm vi sau: = (0.8÷0.9) Căn vào động tính, ta chọn =0.087 (Mpa) 4) Áp suất khí thải: Áp suất phụ thuộc thơng số Có thể chọn nằm phạm vi: =(1.10÷1.15) (1,05 1,15).0,1 =0,1050,115 (Mpa) Căn vào động tính, ta chọn =0.11 (Mpa) 5) Mức độ sấy nóng mơi chất:ΔT Chủ yếu phụ thuộc vào q trình hình thành khí hỗn hợp bên ngồi hay bên xi lanh Đối với động diezel ΔT= 20÷40K Căn vào động tính, ta chọn T=21K 6) Nhiệt độ khí sót Phụ thuộc vào chủng loại động Nếu trình giãn nở triệt để, thấp = 700÷1000K Ta chọn = 750K 7) Hệ số hiệu đính tỷ nhiệt Tỷ nhiệt môi chất thay đổi phức tạp nên thường phải vào hệ số dư lượng khơng khí α để hiệu đính, thơng thường chọn theo thơng số bảng sau: α SVTH: GIÁP VĂN KHẢI 0,8 1,0 Page 1,2 1,4 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG D12 1,13 1,17 1,14 1,11 Đối với loại động diezel tính có α>1,4, chọn =1,10 Hệ số qt buồng cháy Vì động không tăng áp nên =1 9) Hệ số nạp thêm 8) Phụ thuộc chủ yếu vào pha phân phối khí, thơng thường chọn: =1,02÷1,07 Ta chọn =1,06 10) Hệ số lợi dụng nhiệt điểm Z(ꝣz) Thể lượng nhiệt phát nhiên liệu dùng để sinh công tăng nội điểm z với lượng nhiệt phát khí đốt cháy hồn tồn 1kg nhiên liệu Do phụ thuộc vào chu trình cơng tác động Đối với động diezel, = 0,70 0,85 Ta chọn =0,7 11) Hệ số lợi dụng nhiệt điểm b (ꝣb) lớn Thông thường: động diezel =0,80÷0,90 Ta chọn =0,80 12) Hệ số hiệu đính đồ thị cơng Thể sai lệch tính tốn lý thuyết chu trình cơng tác động với chu trình cơng tác thực tế khơng xét đến pha phân phối khí, tổn thất lưu động dịng khí, thời gian cháy tốc độ tăng áp suất… Sự sai lệch chu trình thực với chu trình tính tốn động xăng động diezel hệ số động xăng thường chọn trị số lớn Có thể chọn phạm vi: =0,92÷0,97 Ta chọn =0,92 SVTH: GIÁP VĂN KHẢI Page TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG D12 ΙΙ Tính tốn chu trình cơng tác 2.1 Tính tốn q trình thay đổi mơi chất: 1) Hệ số khí sót = =0,03204 Trong đó: m-là số giãn nở đa biến trung bình khí sót m=1,45÷1,5 Chọn m=1,5 2)Nhiệt độ cuối q trình nạp : =331,81214(K) 3) Hệ số nạp: = =0,84981 4) Lượng khí nạp : ==0,81 Trong đó: ===0,59089 == 5) Lượng khơng khí lý thuyết cần thiết để đốt cháy 1kg nhiên liệu =)=)=0,49464 6) Hệ số dư lượng không khí α α= ==1,64578 2.2 Tính tốn q trình nén: 1) Tỷ lệ mol đẳng tích trung bình khơng khí =19,086+0,00209.T =19,086+0,00209.297= 19,70673 (kJ/mol.độ) SVTH: GIÁP VĂN KHẢI Page TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG D12 2) Tỷ lệ mol đẳng tích trung bình sản phẩm cháy Hệ số dư lượng khơng khí , tính theo cơng thức sau: = (19,876 + ) + ( 427,86 + ).T = (19,876 + ) + ( 427,86 + ) 297= 21,67327 3) Tỷ lệ mol đẳng tích trung bình hỗn hợp q trình nén == 19,76778 4) Chỉ số nén đa biến trung bình : Chỉ số nén đa biến trung bình phụ thuộc vào thông số kết cấu vầ thông số vận hành kích thước xi lanh, loại buồng cháy, số vòng quay, phụ tải, trạng thái nhiệt độ động cơ… Tuy nhiên tăng hay giảm theo quy luật sau: Tất nhân tố làm cho môi chất nhiệt khiến cho tăng Chỉ số nén đa biến trung bình n xác định cách giải phương trình sau: Thơng thường để xác định ta chọn khoảng 1,340 ÷1,390 Vì ta chọn theo điều kiện toán đến thỏa mãn điều kiện toán thay vào vế trái vế phải phương trình so sánh, sai số hai vế phương trình thỏa mãn