Đang tải... (xem toàn văn)
BÀI TẬP LỚN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG ĐỘNG CƠ DIESEL D240 Chương I TÍNH TOÁN CHU TRÌNH CÔNG TÁC CỦA ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG 1. Trình tự tính toán : 1.1 Số liệu ban đầu: 1 Công suất của động cơ Ne = 62,5175 (mã lực) 2 Số vòng quay của trục khuỷu n = 2250 (vòngphút) 3 Đường kính xilanh D = 110 (mm) 4 Hành trình của pittong S = 125 (mm) 5 Số xilanh i = 4 6 Tỷ số nén = 16,4 7 Thứ tự làm việc cuả xilanh 1 3 – 4 2 8 Suất tiêu hao nhiên liệu ge =255,6084 (gml.h) 9 Góc mở sớm và đống muộn của supap nạp 1 = 100 ; 2 = 400 10 Góc mở sớm và đóng muộn của supap thải 1 = 400 ; 2 = 100 11 Góc đánh lửa sớm φ = 22º 12 Chiều dài thanh truyền ltt = 230 (mm) 13 Khối lượng nhóm pittong m¬¬¬pt = 2,2 (kg) 14 Khối lượng nhóm thanh truyền mtt = 3,9 (kg) 1.2 Các thông số cần chọn 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 thì áp suất khí quyển bằng áp suất trước supap nạp nên ta chọn pk = p0 . Ở nước ta chọn pk = p0 = 0,1 (MPa) ¬ 2. Nhiệt độ môi trường : Tk Nhiệt độ môi trường được lựa chọn theo nhiệt độ bình quân cả năm. với động cơ không tăng áp ta có nhiệt độ môi trưòng bằng nhiệt độ trước supap nạp nên : Tk = T0 = 240C = 2970K 3. Áp suất cuối quá trình nạp : pa Áp suất cuối quá trình nạp pa có thể chọn trong phạm vi : Pa = (0,8 ÷ 0,9).pk
Lê Đức Việt – 2019602277 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA CÔNG NGHỆ Ô TÔ MÔN : ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập –Tự Do –Hạnh Phúc NHIỆM VỤ BÀI TẬP LỚN MÔN HỌC ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG Giáo viên hướng dẫn : Họ tên sinh viên : Lớp: Thời gian thực : Dự kiến bảo vệ : PHẠM MINH HIẾU LÊ ĐỨC VIỆT ĐH Ô TÔ - K14 từ………………….đến……………… …………………… I NỘI DUNG Thực Động đốt D240 nội dung sau: A.Phần thuyết minh Tính tốn chu trình cơng tác động đốt Tính tốn động học động lực học có kèm sơ đồ B Phần vẽ Bản vẽ động học va động lực học giấy kẻ ly kito Bản vẽ chi tiết khổ giấy kito II QUY ĐỊNH THỰC HIỆN Sinh viên phải tham gia đầy đủ buổi hướng dẫn hang tuần Giáo viên hướng dẫn để đảm bảo tiến độ thực sau : TT Nội dung Thời lượng Tính tốn chu trình cơng tác Động đốt tuần Tính tốn động học động lực học có kèm sơ đồ tuần Vẽ vẽ chi tiết tuần Hoàn thành thuyết minh, vẽ chuẩn bị cho bảo vệ tuần TRƯỞNG BỘ MÔN GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN PHẠM MINH HIẾU NGUYỄN ANH NGỌC Lê Đức Việt – 2019602277 NHẬN XÉT,ĐÁNH GIÁ ĐỒ ÁN Giáo viên hướng dẫn: Kết đánh giá: Giáo viên chấm: Lê Đức Việt – 2019602277 Chương I TÍNH TỐN CHU TRÌNH CƠNG TÁC CỦA ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG Trình tự tính tốn : 1.1 Số liệu ban đầu: - Công suất động Ne = 62,5175 (mã lực) - Số vòng quay trục khuỷu n = 2250 (vòng/phút) - Đường kính xilanh D = 110 (mm) - Hành trình pittong S = 125 (mm) - Số xilanh i = - Tỷ số nén ε = 16,4 - Thứ tự làm việc cuả xilanh 1- – - - Suất tiêu hao nhiên liệu ge =255,6084 (g/ml.h) - Góc mở sớm đống muộn supap nạp α 10 - Góc mở sớm đóng muộn supap thải 11- Góc đánh lửa sớm β φ = 22º 12 - Chiều dài truyền ltt = 230 (mm) 13 - Khối lượng nhóm pittong mpt = 2,2 (kg) 14 - Khối lượng nhóm truyền mtt = 3,9 (kg) = 100 ; = 40 α = 400 β ; = 100 Lê Đức Việt – 2019602277 1.2 Các thông số cần chọn Áp suất môi trường : pk Áp suất môi trường pk áp suất khí trước nạp vào động Với động khơng tăng áp áp suất khí áp suất trước supap nạp nên ta chọn pk = p0 Ở nước ta chọn pk = p0 = 0,1 (MPa) Nhiệt độ môi trường : Tk Nhiệt độ môi trường lựa chọn theo nhiệt độ bình qn năm với động khơng tăng áp ta có nhiệt độ mơi trưịng nhiệt độ trước supap nạp nên : Tk = T0 = 240C = 2970K Áp suất cuối trình nạp : pa Áp suất cuối q trình nạp pa chọn phạm vi : Pa = (0,8 ÷ 0,9).pk chọn pa = 0,88.pk = 0,88.0,1 = 0,088 (Mpa) Áp suất khí thải: pr Áp suất khí thải phụ thuộc vào thông số pa Pr =(1,05 ÷ 1,15).pk chọn pr =1,11.pk = 1,11.0,1 = 0,11 ( Mpa) Mức độ sấy nóng mơi chất ∆T Mức độ sấy nóng mơi chất : ∆T chủ yếu phụ thuộc vào q trình hình thành khí hỗn hợp bên hay bên xilanh Lê Đức Việt – 2019602277 chọn ∆T =30 0C Nhiệt độ khí sót (khí thải) : Tr Nhiệt độ khí sót Tr phụ thuộc vào chủng loại động Nếu trình giản nở triệt để nhiệt độ Tr thấp Tr =700 ÷ 1000 0K chọn Tr = 7700K Hệ số hiệu đính tỉ nhiệt: λt Hệ số hiệu đính tỉ nhiệt chọn theo hệ số dư lượng khơng khí để hiệu đính Thơng thường chọn α λt α theo bảng sau: 0,8 1,0 1,2 1,4 1,13 1,17 1,14 1,11 Động diesel chọn λt = α ,1 Hệ số quét buồng cháy λ2 : Động không tăng áp chọn λ2 =1 Hệ số nạp thêm λ1 : Hệ số nạp thêm λ1 phụ thuộc chủ yếu vào pha phân phối khí thơng thường λ1 =1,02 ÷ 1,07 chọn λ1 =1,03 10 Hệ số lợi dụng nhiệt điểm z ( ξ z ): Hệ số lợi dụng nhiệt điểm z ( ξ z ) phụ thuộc vào chu trình cơng tác động cơ, thể lượng nhiệt phát cháy điểm z so với lượng nhiệt phát đốt cháy hoàn toàn 1kg nhiên liệu Với động xăng chọn ξ z =0,7÷0,85 Chọn ξ z =0,75 Lê Đức Việt – 2019602277 11 Hệ số lợi dụng nhiệt điểm b ( Với động xăng ξ ξ ): b b =0,8÷0,9 chọn 12 Hệ số hiệu đính đồ thị cơng ϕ d ξ =0,85 b : Thể sai lệch tính tốn lý thuyết chu trình cơng tác động so với chu trình cơng tác thực tế ϕ d =0,92÷0,97 chọn ϕ d 1.1 Tính tốn q trình cơng tác : 1.3 Tính tốn q trình nạp Hệ số khí sót γr : Hệ số khí sót γr tính theo cơng thức : λ2 (T k + ∆T ) γr= T r P P P ε λ1 − λ1 .λ r r a 1 m P a γ r ==0,0340 Trong : m số giản nở đa biến trung bình khí sót m =1,45÷1,5 chọn m =1,5 Nhiệt độ cuối trình nạp Ta : Nhiêt độ cuối q trình nạp Ta tính theo cơng thức : (T + ∆T ) k Ta = p + λt γ r T r a pr 1+ γ r m −1 m =0,97 Lê Đức Việt – 2019602277 342,099 (0K) Hệ số nạp ηv : ηv Hệ số nạp ηv = xác định theo công thức : Tk ε − T k + ∆T ( ) p a ε λ1 −λt λ2 pk pr pa m v Lượng khí nạp M1 : Lượng khí nạp M1 xác định theo công thức : 432.10 p k η v g e pe T k M1 = Trong : pe áp suất có ích trung bình xác định theo cơng thức pe = V h (kmol/kg nhiên liệu) 30 N e τ V h n.i (MPa) thể tích cơng tác động xác định theo công thức : V = h = π D S (lít) (lít) Nên: pe==0,7017 (Mpa) Lê Đức Việt – 2019602277 V ậy (kmol/kg nhiên liệu) Lượng khơng khí lý thuyết cần để đốt cháy 1kg nhiên liệu M0: Lượng không khí lý thuyết cần để đốt cháy 1kg nhiên liệu M tính theo cơng thức: M0 = C H + − 0,21 12 32 (kmol/kg nhiên liệu) Đối với nhiên liệu động xăng ta có : C=0.87;H=0,126 ;O=0,004 Mo= =0,4946 (kmol/kg nhiên liệu) Hệ số dư lượng khơng khí α : Đối với động xăng cần phải xét đến nhiên liệu ,vì vậy: M −µ α= M nl 1.4 Tính tốn q trình nén Tỷ nhiệt mol đẳng tích trung bình khơng khí : mcv =19,806+0,00209.T Tỷ nhiệt mol đẳng tích trung bình cuả sản phẩm cháy : Khi hệ số dư lượng khơng khí mcv ″ α α >1 ,tính theo cơng thức sau: =(19,876+1,634/ )+ (kJ/kmol độ) Lê Đức Việt – 2019602277 mcv ″ = (19,876+1,634/1,3356)+ =21,099+0,00284 T (kJ/kmol độ) 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 : mcv mcv ′ = ″ mcv + γ r mcv b′ = a v′ + v T 1+ γ r (kJ/kmol độ) ′ = 19,8485+ T (kJ/kmol độ) Chỉ số nén đa biến trung bình n1 : Chỉ số nén đa biến trung bình phụ thuộc vào nhiều thơng số kết cấu thơng số vận hành kích thước xilanh, loại buồng cháy, số vòng quay, phụ tải trạng thái nhiệt độ động …Tuy nhiên n1 tăng giảm theo quy luật sau : Tất nhân tố làm cho môi chất nhiệt làm cho n1 tăng Chỉ số nén đa biến trung bình n1 xác định cách giải phương trình : n1 − = 8.314 av′ + bv′ T a ε n1 −1 + ( ) Chú ý : thông thường để xác định n ta phải chọn n1 khoảng 1,340 ÷ 1,390 Chọn n1=1,3735 Lê Đức Việt – 2019602277 Ta có : vế trái = 0,3735 sai số =0,0001