BÀI TẬP LỚN LÝ THUYẾT ĐỘNG CƠ D12 Trình tư tính toán: 1.1. Số liệu ban đầu: Công suất của động cơ Ne Ne = 11.5 (mã lực) = 8,464(Kw) Số vòng quay của trục khuỷu n n = 2150 (vòngphút) Đường kính xi lanh D D = 95 (mm) Hành trình piston S S =115 (mm) Dung tích công tác Vh V_h=(π.D2.S)4 = 0,81515(dm3 ) Số xi lanh i i=1 Tỷ số nén Ɛ Ɛ = 17 Thứ tự làm việc của xi lanh Công suất tiêu hao nhiên liệu ge ge = 251,53(gkw.h) 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 = 2,262(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 p_k=p_o
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI 2019602277 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ÔTÔ Giáo viên hướng dẫn : PHẠM MINH HIẾU Họ tên sinh viên : Lê Đức Việt Mã sinh viên : 2019602277 Lớp : AT6021.02 Khóa: K14 Thời gian thực hiện: tuần CHỦ ĐỀ THỰC HIỆN Thực động D12 nội dung sau: I II Phần thuyết minh: Viết thuyết minh Lựa chọn thơng số tính tốn chu trình nhiệt động động đốt Tính tốn nhiệt, động học động lực học Phần vẽ: Bản vẽ động học vẽ giấy kẻ ly Trên vẽ vẽ kỹ thuật ( Nếu có ) phải vẽ khung tên để góc bên phải vẽ theo quy định sau: 52x175 hai dòng rộng 10mm dòng lại rộng 8mm Vẽ hiệu đính đồ thị cơng Hồn thành tập lớn theo thời gian quy định từ ngày 10/11-15/12/2020 SVTH: LÊ ĐỨC VIỆT SỐ LIỆU BAN ĐẦU CỦA BÀI TẬP LỚN ĐCĐT D12 SỐ Họ tên sinh viên: Lê Đức Việt Khóa: K14 C¸c sè liƯu cđa phần tính toán nhiệt T Tên thông số Ký hiệu Giá trị Đơn vị Ghi T Kiểu động D12 Đ/cơ Diesel không tăng áp Số kú kú τ Sè xilanh i Thø tự nổ 115 Hành trình piston S mm 95 §êng kÝnh xilanh D mm 10 Gãc më sớm xupáp nạp độ 29 Góc đóng muộn xupáp độ 32 nạp Góc mở sớm xupáp xả độ 10 Góc đóng muộn xupáp độ 17 11 xả Góc đánh lửa sớm độ i 205 12 ChiỊu dµi trun ltt mm 11.5 13 Công suất động Ne Mó lực 2150 14 Số vòng quay động n v/ph 185 15 Suất tiêu hao nhiªn liƯu ge g/ml.h 17 16 Tû sè nÐn ε 2,262 17 Träng lỵng trun mtt kg 1,15 18 Träng lỵng nhãm piston mpt kg Sè liƯu tÝnh nghiệm bền động piston chốt piston TT Thông số Ký hiệu Giá trị Đơn vị Vật liệu chế tạo piston Chiều dày đỉnh piston 12 mm Đờng kính đỉnh piston D 95 mm §êng kÝnh piston d 70 DiÖn tÝch tiÕt diƯn suy u FI-I 2630 Ghi chó Gang mm2 Số lỗ thoát dầu Đờng kính lỗ thoát dầu dd lỗ mm Đo đạc vẽ Kích thớc buồng cháy Chiều dài thân piston hp 62 mm Đờng kính chốt piston dcp 35 mm 10 Chiều dài phần bệ tiếp xúc với chèt l1 21,5 mm 11 §êng kÝnh cđa chèt d0 22 mm 12 ChiỊu dµi chèt 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 truyền Đờng kính đầu nhỏ d1 39 mm Đờng kính đầu nhỏ d2 48 mm Chiều dài đầu nhỏ truyền lđ 34 mm Bán kính góc lợn nối đầu nhỏ với thân 55 mm Chiều rộng thân vị trí nối với đầu nhỏ H 30 mm Đờng kính bạc lót db 35 mm Nhiệt độ làm việc t 95 C bạc lót đầu nhỏ truyền Các số liệu thân truyền tiết diện tính toán (đo vẽ hoăc tính theo tỷ lệ cấu tạo thân truyền) H, h, B Khối lợng nắp đầu to mn 0,485 kg 10 Khoảng cách đờng 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 30, 16, 20 mm bulông truyền Đờng kính bulông d M12 Sè bul«ng trun z Loại ren Đờng kính nhỏ bulông mm Hệ mét 10,5 mm mm trục khuỷu Đờng kính chèt khủu dch 65 §êng kÝnh chèt khủu ch 26 Đờng kính cổ khuỷu dck 70 §êng kÝnh cỉ khủu δck Khèi lợng riêng vật liệu làm trục khuỷu 7800 ChiỊu dµi chèt khủu lch mm kg/m3 mm ChiỊu dài cổ trục Các kích thớc má khuỷu b, h 31; 90 mm Khối lợng ly tâm cđa m¸ khủu mmk 0,72 kg rmk mm 34,5 mm mđt 1,044 kg rđt 75 mm 75,75 mm Khoảng cách từ trọng tâm phần khối lợng ly tâm đến tâm quay lck a Khoảng cách a 10 Khối lợng đối trọng Khoảng cách từ trọng tâm đối trọng đến tâm quay Khoảng cách c c c, c bánh đà Dạng bánh đà Dạng vành Đờng kính D 425 mm Đờng kính d0 355 mm ChiỊu dµy δ2 62 mm PHẦN I: TÍNH TỐN CHU TRÌNH CƠNG TÁC ĐỘNG ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG Trình tư tính tốn: 1.1 Số liệu ban đầu: - Công suất động Ne Ne = 11.5 (mã lực) = 8,464(Kw) - Số vòng quay trục khuỷu n n = 2150 (vịng/phút) - Đường kính xi lanh D D = 95 (mm) -Hành trình piston S S =115 (mm) - Dung tích cơng tác Vh = = 0,81515(dm3 ) - Số xi lanh i i=1 - Tỷ số nén Ɛ Ɛ = 17 - Thứ tự làm việc xi lanh - Công suất tiêu hao nhiên liệu ge ge = 251,53(g/kw.h) - Góc mở sớm đóng muộn xupap nạp ɑ1 , ɑ2 (độ) ɑ1 = 10(độ) ɑ2 = 29 - Góc mở sớm đóng muộn xupap thải ß1 , ß2 (độ) ß1 = 32 (độ) ß2 = - Chiều dài truyền ltt ltt = 205 (mm) - Khối lượng nhóm pitton mpt mpt = 1,15 (kg) - Khối lượng nhóm truyền mtt mtt = 2,262(kg) 1.2 Các thơng số cần chọn: 1.2.1 Áp suất môi trường: pk Áp suất mơi trường pk áp suất khí trước nạp vào động (với động không tăng áp ta có áp suất khí áp suất trước nạp nên ta chọn Ở nước ta nên chọn = 0,1 (MPa) 1.2.2 Nhiệt độ môi trường: Tk Nhiệt độ môi trường chọn lựa theo nhiệt độ bình qn năm Vì động khơng tăng áp nên ta có nhiệt độ mơi trường nhiệt độ trước xupap tăng áp nên: 1.2.3 Áp suất cuối trình nạp: pa Áp suất pa phụ thuộc vào nhiều thông số chủng loại động cơ, tính tăng tốc độ n, hệ số cản đường nạp, tiết diện lưu thơng… Vì càn xem xét động tính thuộc nhóm để lựa chọn pa Áp suất cuối q trình nạp pa chọn phạm vi: 1.2.4 Áp suất khí thải Pr: Áp suất khí thải chọn phạm vi: P = (1,05 1,15).0,1 =0,1050,115 (Mpa) chọn P = 0,11(Mpa) 1.2.5 Mức độ sấy nóng mơi chất ΔT Mức độ sấy nóng mơi chất ΔT chủ yếu phụ thuộc vào q trình hình thành hỗn hợp khí bên hay bên xi lanh Với động diezen: ΔT = Vì động D12 nên chọn ΔT= 20,5 1.2.6 Nhiệt độ khí sót( khí thải) Nhiệt độ khí sót phụ thuộc vào chủng loại động Nếu trình giãn nở triệt để Nhiệt độ T thấp Thơng thường ta chọn: = Thơng thường ta chọn = 1.2.7 Hiệu số hiệu đỉnh tỉ nhiệt Hệ số hiệu định tỷ nhiệt chọn theo hệ số dự lượng khơng khí α để hiệu định Thơng thường chọn theo bảng sau: 0,8 1,0 1,2 1,4 1,1 1,1 1,1 1,1 Đối với động tính động diesel có α > 1,4 chọn =1,10 1.2.8 Hệ số quét buồng cháy : Vì đậy động khơng tăng áp nên ta chọn = 1.2.9 Hệ số nạp thêm Hệ số nạp thêm λ phụ thuộc chủ yếu vào pha phối khí Thơng thường ta chọn = 1,02 ÷1,07; ta chọn = 1,07 1.2.10 Hệ số lợi dụng nhiệt điểm z : Hệ số lợi dụng nhiệt điểm z phụ thuộc vào chu trình công tác động Với loại động diezel ta thường chọn: ζ = 0,70 0,85 Chọn = 0,75 1.2.11 Hệ số lợi dụng nhiệt điểm b : Hệ số lợi dụng nhiệt điểm b tùy thuộc vào loại động xăng động diezel Với loại động diezel ta thường chọn: =0,800,90 Chọn =0,85 1.2.12 Hệ số hiệu chỉnh đồ thị cơng Thể sai lệch tính tốn lý thuyết chu trình cơng tác động với chu trình cơng tác thực tế Sự sai lệch chu trình thực tế với chu trình tính tốn động xăng động diezel hệ số φ động xăng thường chọn hệ số lớn Có thể chọn phạm vi: = 0,920,97 Ta chọn =0,92673 Tính tốn q trình cơng tác: 2.1 Tính tốn q trình nạp: 2.1.1 Hệ số khí sót γ Hệ số khí sót γr tính theo cơng thức: Trong m số giãn nở đa biến trung bình khí sót m= 1,45 ÷ 1,5 Chọn m= 1,5 2.1.2 Nhiệt độ cuối trình nạp T Nhiệt độ cuối trình nạp T tính theo cơng thức: II.1.3 Hệ số nạp ηv : 2.1.4 Lượng khí nạp : Lượng khí nạp M xác định theo cơng thức sau: Trong đó: Vậy: 2.1.5 Lượng khơng khí lý thuyết cần để đơt cháy 1kg nhiên liệu M: Lượng khơng khí lý thuyết cần để đốt cháy kg nhiên liệu M tính theo cơng thức: Vì động Diezel nên ta chọn C=0,87; H=0,126; O= 0,004 2.1.6 Hệ số dư lượng khơng khí α Vì động diezel nên 2.2 Tính tốn q trình nén: 2.2.1 Tỉ nhiệt mol đẳng tích trung bình khơng khí: ) 2.2.2 Tỉ nhiệt mol đẳng tích trung bình sản phẩm cháy: Khi hệ số lưu lượng khơng khí α >1 tính theo cơng thức sau: 2.2.3 Tỉ nhiệt mol đẳng tích trung bình hỗn hợp: Tỉ nhiệt mol đẳng tích trung bình hỗn hợp q trình nén tính theo cơng thức sau: 2.2.4 Chỉ số nén đa biến trung bình n1: Chỉ số nén đa biến trung bình phụ thuộc vào thơng số kết cấu vầ thơng số vận hành 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 nhân tố làm cho môi chất nhiệt khiến cho n tăng Chỉ số nén đa biến trung bình n xác định cách giải phương trình sau: Thơng thường để xác định n ta chọn n khoảng 1,340 ÷1,390 Vì ta chọn theo điều kiện tốn đến thỏa mãn điều kiện toán thay n vào vế trái vế phải phương trình so sánh, sai số hai vế phương trình thỏa mãn