ĐỒ ÁN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG IFA W50 Áp suất Pa phụ thuộc vào rất nhiều thông số như chủng loại đông cơ ,tính năng tốc độ n ,hệ số cản trên đường nạp ,tiết diện lưu thông… Vì vậy cần xem xét đông cơ đang tính thuộc nhóm nào để lựa chọn Pa Vì là động cơ không tăng áp nên áp suất cuối quá trình nạp ta có thể lấy pa =0,09 (MPa) 4 )Áp suất khí thải P r : Áp suất khí thải cũng phụ thuộc giống như p a Áp suất khí thải có thể chọn trong phạm vi : p r= 0,11 (MPa) 5 )Mức độ sấy nóng của môi chất ∆T Mức độ sấy nóng của môi chất ∆T chủ yếu phụ thuộc vào quá trình hình thành hh khí ở bên ngoài hay bên trong xy lanh Vì đây là đc diezel nên ta chọn ∆T= 20 6 )Nhiệt độ khí sót (khí thải) T r Nhiệt độ khí sót T r phụ thuộc vào chủng loại đông cơ.Nếu quá trình giản nở càng triệt để ,Nhiệt độ T r càng thấp Thông thường ta có thể chọn : T r =710 ºK 7 )Hệ số hiệu định tỉ nhiêt λ t : Hệ số hiệu định tỷ nhiệt λ t được chọn theo hệ số dư lượng không khí α để hiệu định .Thông thường có thể chọn λ t theo bảng sau :
Trường đại học Công nghiệp Hà Nội ĐỒ ÁN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG PHẦN I :TÍNH TỐN CHU TRÌNH CƠNG TÁC TRONG ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG I ) Trình tự tính tốn : 1.1 )Số liệu ban đầu : Kiểu động cơ: I FA W50 động diesel hàng khơng tăng áp buồng cháy hình cầu đỉnh piston 1- Công suất động Ne Ne =120(mã lực) 2- Số vòng quay động n n =2400(vg/ph) 3- Đường kính xi lanh D D =120 (mm) 4- Hành trình piton S S =145 (mm) 5- Dung tích công tác Vh: Vh = \f(π.D.S,4= 1.6399 (l) 6- Số xi lanh i i=4 7- Tỷ số nén ε ε = 18.7 8- Thứ tự làm việc xi lanh (1-2-4-3) 9- Suất tiêu hao nhiên liệu ge =190 (g/ml.h) 10- Góc mở sớm đóng muộn xupáp nạp α1;α2 α1=8(độ);α2 =38(độ) 11- Góc mở sớm đóng muộn xupáp thải;=44(độ);=8 (độ) 12- Chiều dài truyền ltt ltt = 280 (mm) 13- Khối lượng nhóm pitton mpt mpt =3.5 (kg) 14- Khối lượng nhóm truyền mtt mtt = (kg) 15- Góc đánh lửa sớm i i= 24 ( độ) 1.2 )Các thông số cần chọn : )Áp suất môi trường :pk Áp suất môi trường Pk áp suất khí trước nạp vào đông (với đông không tăng áp ta có áp suất khí áp suất trước nạp nên ta chọn pk =p0 Ở nước ta nên chọn pk =po = 0,1 (MPa) )Nhiệt độ môi trường :Tk Nhiệt độ môi trường chọn lựa theo nhiệt độ bình quân năm Vì động khơng tăng áp nên ta có nhiệt độ môi trường nhiệt độ trước xupáp nạp nên : Tk =T0 =24ºC =297ºK )Áp suất cuối trình nạp :pa Áp suất Pa phụ thuộc vào nhiều thơng số chủng loại đơng ,tính tốc độ n ,hệ số cản đường nạp ,tiết diện lưu thơng… Vì cần xem xét đơng tính thuộc nhóm để lựa chọn Pa Trường đại học Cơng nghiệp Hà Nội Vì động khơng tăng áp nên áp suất cuối trình nạp ta lấy pa =0,09 (MPa) )Áp suất khí thải P : Áp suất khí thải phụ thuộc giống p Áp suất khí thải chọn phạm vi : p= 0,11 (MPa) )Mức độ sấy nóng mơi chất ∆T Mức độ sấy nóng môi chất ∆T chủ yếu phụ thuộc vào trình hình thành hh khí bên ngồi hay bên xy lanh Vì đ/c diezel nên ta chọn ∆T= 20 )Nhiệt độ khí sót (khí thải) T Nhiệt độ khí sót T phụ thuộc vào chủng loại đơng cơ.Nếu q trình giản nở triệt để ,Nhiệt độ T thấp Thơng thường ta chọn : T =710 ºK )Hệ số hiệu định tỉ nhiêt λ : Hệ số hiệu định tỷ nhiệt λ chọn theo hệ số dư lượng khơng khí α để hiệu định Thơng thường chọn λ theo bảng sau : α 0,8 1,0 1,2 1,4 λ 1,13 1,17 1,14 1,11 Ở ta chọn λ = 1,1 )Hệ số quét buồng cháy λ : Vì động không tăng áp nên ta chọn λ =1 )Hệ số nạp thêm λ Hệ số nạp thêm λ phụ thuộc chủ yếu vào pha phối khí Thơng thường ta chọn λ =1,02÷1,07 ; ta chọn λ =1,02 10 )Hệ số lợi dụng nhiệt điểm z ξ : Hệ số lợi dụng nhiệt điểm z ξ phụ thuộc vào chu trình cơng tác đọng Với đ/c diezen nên ta chọn ξ=0,79 11 )Hệ số lợi dụng nhiệt điểm b ξ : Hệ số lợi dụng nhiệt điểm b ξ tùy thuộc vào loại động xăng động điezel ξ lớn ξ Do đ/c điezel ta chọn ξ=0,9 12 )Hệ số hiệu chỉnh đồ thị công φ : Thể sai lệch tính tốn lý thuyết chu trình cơng tác động với chu trình cơng tác thực tế Sự sai lệch giửa chu trình thực tế với chu trình tính tốn động xăng động điezel hệ số φ đ/c xăng thường chọn hệ số lớn.Nhưng đ/c xăng nên ta chọn φ =0,97 II )Tính tốn q trình cơng tác : 2.1 Tính tốn q trình nạp : )Hệ số khí sót γ : Trường đại học Công nghiệp Hà Nội Hệ số khí sót γ tính theo cơng thức : γ= \f(λ,T \f(P,P \f(p,p\f(1,m\a\ac\vs2(\f(1, Trong m số giãn nở đa biến trung bình khí sót m =1,45÷1,5 Chọn m =1,45 )Nhiệt độ cuối trình nạp T Nhiệt độ cuối trình nạp T đươc tính theo cơng thức: T= \f(P,P\f(m-1,m\a\ac\vs2(\f(+λ.γ.T,1+γ ºK ºK )Hệ số nạp η : η = \f(1,ε-1 \f(T,T+∆T \f(P,P \f(P,P\f(1,m\a\ac\vs2( η= )Lượng khí nạp M : Lượng khí nạp M xác định theo công thức sau : M = \f(432.10.P.η,g.P.T (kmol/kg) nhiên liệu Trong : p = \f(30.N.τ,V.n.i = (MPa) Vậy : M = (kmol/kg) nhiên liệu )Lượng khơng khí lý thuyết cần để đốt cháy 1kg nhiên liệu M : Lượng kk lý thuyết cần để đốt cháy 1kg nhiên liệu M tính theo cơng thức : M = \f(1, \f(C,12\f(H,4\f(O,32 (kmol/kg) nhiên liệu Vì đ/c diêzen nên ta chọn C=0,97 ; H=0,18 ;O=0,004 M = \f(1, (kmol/kg) nhiên liệu )Hệ số dư lượng khơng khí α Vì động điêzen nên : α= 2.2 )Tính tốn q trình nén : )Tỉ nhiệt mol đẳng tích trung bình khơng khí : = 19,806+0,00209.T(kJ/kmol.độ) = 19,806+0,00209.(273+24) =20,4267 (kJ/kmol.độ) )Tỉ nhiệt mol đẳng tích trung bình sản phạm cháy : Khi hệ số lưu lượng khơng khí α >1 tính theo cơng thức sau : = (kJ/kmol.độ) ==21,837 (kJ/kmol.độ) )Tỉ nhiệt mol đẳng tích trung bình hỗn hợp : Tỉ nhiệt mol đẳng tích trung bình hh q trình nén tính theo cơng thức sau : Trường đại học Công nghiệp Hà Nội = \f(+γ.,1+γ = a’v + (b’v/2)T=20,4685 Thay số vào ta có : a' = 19,1179; b' = 0,00422 ) Chỉ số nén đa biến trung bình n: Chỉ số nén đa biến trung bình phụ thuộc vào thong số kết cấu thong số vận hành kích thước xy lanh ,loại buồng cháy,số vòng quay ,phụ tải,trạng thái nhiệt độ động cơ…Tuy nhiên n tăng 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 cách giải phương trình sau : n-1 = \f(b',2\a\ac\vs2(n-1\f(,a'+.T Chú ý:thơng thường để xác định n ta chọn n khoảng 1,340÷1,390 Rất trường hợp đạt n khoảng 1,400 ÷ 1,410 → (theo sách Nguyên Lý Động Cơ Đốt Trong - trang 128 ) Vì ta chọn n theo điều kiện toán nao thõa mãn điều kiện toán :thay n vào VT VP phương trình so sánh,nếu sai số vế phương trình thõa mãn : β = + \f(β-1,1+γ χ =1,0377 )Lượng sản vật cháy M : Ta có lượng sản vật cháy M đươc xác định theo công thức : M= M +ΔM = β M = 1,0443.0,7138 = 0,7454 )Nhiệt độ điểm z T : Đối với động diesel, nhiệt độ điểm z xác định băng cách giải phương trình cháy: (3) Trong :-: nhiệt trị thấp nhiên liệu , thông thường ta chọn(KJ/kg.nl) - : tỉ nhiệt mol đẳng tích trung bình sản vật cháy xác định theo công thức: (4) Giải (3),(4) ta :=2139 Áp suất điểm z : Áp suất điểm z xác định theo công thức: (MPa) Với : =βz =1,0377 = 2,229 hệ số tăng áp = 2,229.5,1131= 11,3971(MPa) 2.4 )Tính tốn q trình giãn nở : )Hệ số giãn nở sớm ρ : ρ = \f(β.T,λ.T = 0.999 Qua q trình tính tốn ta tính ρ1thõa mãn điều kiện ρ < λ )Hệ số giãn nở sau δ : Ta có hệ số giãn nở sau δ xác định theo công thức : δ = \f(ε,ρ = 18,7 )Chỉ số giãn nở đa biến trung bình n : n–1= Trong : \f(.Q,M β.\f(b'',2\f(8.314,+a''+ Trường đại học Công nghiệp Hà Nội T :là nhiêt trị điểm b xác định theo công thức : T= \a\ac\vs2(n–1\f(T,δ = 1012,7672 ( ºK ) Q :là nhiệt trị tính tốn Đối với động diesel : Q= Q =42500 Qua kiệm nghiêm tính tốn ta chọn đươc n =1,255.Thay n vào vế pt ta so sánh ,ta thấy sai số vế 0,001