Đồ án động cơ đốt trong trường đại học SPKT HCM, đầy đủ các phần, tính toán chi tiết, danh mục bảng biểu, hình ảnh sắc nét. Code matlab dùng để vẽ đồ thị (gồm 10 đồ thị) được đính kèm ở phần cuối của bài tiểu luận. Tài liệu tặng kèm: file excel để tính toán số liệu trong các bảng
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG SVTH: NGUYỄN QUỐC TRƯỜNG MSSV: 19145330 Khóa: 2019 Ngành: CƠNG NGHỆ KỸ THUẬT Ơ TÔ GVHD: TS NGUYỄN VĂN TRẠNG Tp Hồ Chí Minh, tháng 06 năm 2022 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO ĐỒ ÁN MÔN HỌC INTERNAL COMBUSION ENGINE SVTH: NGUYỄN QUỐC TRƯỜNG MSSV: 19145330 Khóa: 2019 Ngành: CƠNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ GVHD: TS NGUYỄN VĂN TRẠNG Tp Hồ Chí Minh, tháng 06 năm 2022 CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc -*** - Tp Hồ Chí Minh, ngày 26 tháng 06 năm 2022 NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN Họ tên sinh viên: Nguyễn Quốc Trường MSSV: 19145330 Ngành: Công nghệ kỹ thuật Ô tô Lớp: 19145CL2A Giảng viên hướng dẫn: TS Nguyễn Văn Trạng Ngày nhận đề tài: 12/03/2022 Ngày nộp đề tài: 26/06/2022 Tên đồ án: Động đốt Các số liệu, tài liệu ban đầu: Nội dung thực đề tài: Sản phẩm: TRƯỞNG NGÀNH GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc ******* PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Họ tên sinh viên: Nguyễn Quốc Trường MSSV: 19145330 Ngành: Cơng nghệ kỹ thuật Ơ tơ Tên đồ án: Động đốt Họ tên Giáo viên hướng dẫn: TS Nguyễn Văn Trạng NHẬN XÉT Về nội dung đề tài & khối lượng thực hiện: Ưu điểm: Khuyết điểm: Đề nghị cho báo cáo hay không? Đánh giá phân loại: Điểm: (Bằng chữ: ) Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2021 Giáo viên hướng dẫn (Ký & ghi rõ họ tên) CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc ******* PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN Họ tên sinh viên: Nguyễn Quốc Trường MSSV: 19145330 Ngành: Công nghệ kỹ thuật Ơ tơ Tên đồ án: Động đốt Họ tên Giáo viên phản biện: NHẬN XÉT Về nội dung đề tài & khối lượng thực hiện: Ưu điểm: Khuyết điểm: Đề nghị cho báo cáo hay không? Đánh giá phân loại: Điểm: (Bằng chữ: ) Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2021 Giáo viên hướng dẫn (Ký & ghi rõ họ tên) MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN PHẦN 1: TÍNH TOÁN NHIỆT ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG CHỌN CÁC THƠNG SỐ CHO TÍNH TỐN NHIỆT 1.1 Áp suất khơng khí nạp po 1.2 Nhiệt độ khơng khí nạp To 1.3 Áp suất khí nạp trước xupap nạp Pk 1.4 Nhiệt độ khí nạp trước xupap nạp Tk 1.5 Áp suất cuối trình nạp Pa 1.6 Áp suất khí sót Pr 1.7 Nhiệt độ khí sót (khí thải) Tr 1.8 Độ tăng nhiệt độ nạp ∆T 1.9 Hệ số nạp thêm λ1 1.10 Hệ số quét buồng cháy λ2 1.11 Hệ số hiệu định tỉ nhiêt λt 1.12 Hệ số lợi dụng nhiệt điểm z 1.13 Hệ số lợi dụng nhiệt điểm b 1.14 Hệ số dư lượng khơng khí α 1.15 Hệ số hiệu chỉnh đồ thị công φd 1.16 Tỷ số tăng áp TÍNH TỐN NHIỆT 2.1 Quá trình nạp 2.1.1 Hệ số nạp ηv 2.1.2 Hệ số khí sót γr 2.1.3 Nhiệt độ cuối trình nạp Ta 2.2 Quá trình nén 2.2.1 Tỉ nhiệt mol đẳng tích trung bình khơng khí nạp mới: 2.2.2 Tỉ nhiệt mol đẳng tích trung bình sản phẩm cháy: 2.2.3 Tỉ nhiệt mol đẳng tích trung bình hỗn hợp q trình nén: 2.2.4 Tỉ số nén đa biến trung bình n1: 2.2.5 Áp suất trình nén pc: 2.2.6 Nhiệt độ cuối trình nén: 2.3 Quá trình cháy 2.3.1 Lượng khơng khí lí thuyết cần để đốt cháy 1kg nhiên liệu M0 2.3.2 Lượng khí nạp thực tế nạp vào xylanh M1 2.3.3 Lươṇ g sản vâ ̣t cháy M2 2.3.4 Hệ số biến đổi phân tử khí lí thuyết β0 2.3.5 Hệ số biến đổi phân tử khí thực tế β 2.3.6 Hệ số biến đổi phân tử khí thực tế điểm βz 2.3.7 Tổn thất nhiệt cháy khơng hồn tồn 2.3.8 Tỷ nhiệt mol đẳng tích trung bình mơi chất điểm z 2.3.9 Nhiệt độ cuối trình cháy điểm Tz 2.3.10 Áp suất cuối trình cháy Pz 2.4 Quá trình giãn nở 2.4.1 Tỷ số giãn nở đầu động xăng 2.4.2 Tỷ số dãn nở sau động xăng 2.4.3 Xác định số dãn nở đa biến trung bình n2 2.4.4 Nhiệt độ cuối trình giãn nở Tb 2.4.5 Áp suất cuối trình giãn nở Pb 2.4.6 Kiểm nghiệm lại nhiệt độ khí sót 2.4.7 Sai số khí xót 2.5 Các thông số đặc trưng chu trình 2.5.1 Áp suất thị trung bình tính tốn p'i: 2.5.2 Áp suất thị trung bình thực tế pi: 10 2.5.3 Áp suất tổn thất khí Pm 10 2.5.4 Áp suất có ích trung bình Pe 10 2.5.5 Hiệu suất giới 10 2.5.6 Hiệu suất thị ηi 10 2.5.7 Hiệu suất có ích ηe 10 2.5.8 Suất tiêu hao nhiên liệu thị gi 10 2.5.9 Suất tiêu hao nhiên liệu có ích ge 10 2.6 Các thông số kết cấu động 10 2.6.1 Thể tích cơng tác xilanh 10 2.6.2 Thể tích buồng cháy 10 2.6.3 Thể tích tồn 11 2.6.4 Đường kính piston 11 2.6.5 Hành trình piston 11 2.7 Vẽ đồ thị công thị 13 PHẦN 2: TÍNH TOÁN ĐỘNG HỌC VÀ ĐỘNG LỰC HỌC CƠ CẤU PISTON - TRỤC KHUỶU - THANH TRUYỀN 21 ĐỘNG HỌC CỦA PISTON 21 1.1 Chuyển vị Piston 21 1.2 Tốc độ Piston 22 1.3 Gia tốc Piston 23 ĐỘNG LỰC HỌC CỦA CƠ CẤU PISTON - TRỤC KHUỶU - THANH TRUYỀN 26 2.1 Lực khí thể: 26 2.2 Lực quán tính chi tiết chuyển động: 27 2.3 Lực tổng tác dụng lên đỉnh piston PƩ 30 2.4 Lực tác dụng dọc tâm truyền Ptt lực ngang N ép piston lên thành xilanh: 30 2.5 Lực tiếp tuyến lực pháp tuyến 31 2.6 Momen quay trục khuỷu xylanh: 31 PHẦN : BẢN VẼ CÁC ĐỒ THỊ - CODE ĐỒ THỊ 34 ĐỒ THỊ 34 2.1 Đồ thị công P-V 34 1.2 Đồ thị công P-α 35 1.3 Đồ thị biểu diễn lực N-α 36 1.4 Đồ thị biểu diễn lực T-α 37 1.5 Đồ thị biểu diễn lực Z-α 38 1.6 Đồ thị T-Z 39 1.77 Đồ thị chuyển vị piston x-α 40 1.8 Đồ thị vận tốc piston v-α 41 1.9 Đồ thị gia tốc piston j-α 42 CODE MATLAB 43 PHỤ LỤC DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1: Kết tính tốn nhiệt động 11 Bảng 1.2: Trị số áp suất MCCT trình nén giãn nở 16 Bảng 1.3: Giá trị điểm đặc biệt đồ thị P-V 20 Bảng 2.1: Số liệu tính tốn động học cấu piston - truyền – trục khuỷu 23 Bảng 2.2: Góc đóng - mở xupap 26 Bảng 2.3: Thành phần khối lượng cấu Piston – Trục khuỷu – Thanh truyền tính đơn vị diện tích đỉnh piston 28 Bảng 2.4 Số liệu tính tốn động lực học cấu piston - truyền - trục khuỷu 31 -DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 2.1: Sơ đồ Động học cấu Piston – Trục khuỷu – Thanh truyền cấu giao tâm 21 Hình 2.2: Hệ lực tác dụng lên cấu Piston – Trục khuỷu – Thanh truyền cấu giao tâm 30 Hình 3.1: Đồ thị cơng P-V 34 Hình 3.2: Đồ thị cơng P-α 35 Hình 3.3: Đồ thị biểu diện lực N-α 36 Hình 3.4: Đồ thị biểu diễn lực T-α 37 Hình 3.5: Đồ thị biểu diễn lực Z-α 38 Hình 3.6: Đồ thị biểu diễn lực T-Z 39 Hình 3.7: Đồ thị chuyển vị piston x-α 40 Hình 3.8: Đồ thị vận tốc piston v-α 41 Hình 3.9: Đồ thị gia tốc piston j-α 42 PHẦN : BẢN VẼ CÁC ĐỒ THỊ - CODE ĐỒ THỊ ĐỒ THỊ 2.1 Đồ thị cơng P-V Hình 3.1: Đồ thị công P-V 34 1.2 Đồ thị công P-α Hình 3.2: Đồ thị cơng P-α 35 1.3 Đồ thị biểu diễn lực N-α Hình 3.3: Đồ thị biểu diện lực N-α 36 1.4 Đồ thị biểu diễn lực T-α Hình 3.4: Đồ thị biểu diễn lực T-α 37 1.5 Đồ thị biểu diễn lực Z-α Hình 3.5: Đồ thị biểu diễn lực Z-α 38 1.6 Đồ thị T-Z Hình 3.6: Đồ thị biểu diễn lực T-Z 39 1.77 Đồ thị chuyển vị piston x-α Hình 3.7: Đồ thị chuyển vị piston x-α 40 1.8 Đồ thị vận tốc piston v-α Hình 3.8: Đồ thị vận tốc piston v-α 41 1.9 Đồ thị gia tốc piston j-α Hình 3.9: Đồ thị gia tốc piston j-α 42 CODE MATLAB %CÁC THÔNG SỐ ĐẦU VÀO Lamda=0.25;%Thơng số kết cấu D=11.6;%Đường kính xy lanh(cm) S=12.8;%Hành trình piston(cm) R=S/2;%Bán kính quay trục khuỷu(cm) Vc=150;%Thể tích buồng cháy(cm3) Vz=150;%Thể tích cuối q trình cháy(cm3) Va=1510;%Thể tích tồn bộ(cm3) Pa=0.08;%Áp suất cuối trình nạp(MN/m2) Pz=6.68;%Áp suất cuối trình cháy(MN/m2) s=(D^2.*pi)/4;%Diện tích đỉnh piston(cm2) n1=1.38;%Tỉ số nén đa biến trung bình n2=1.27;%Tỉ số giãn nở đa biến trung bình mj=16.5;%Khối lượng chi tiết chuyển động tịnh tiến(g/cm2) w=(260/3)*pi;%Tốc độ góc trục khuỷu(rad) %TÍNH TỐN CÁC Q TRÌNH CỦA ĐỘNG CƠ %Xupap thải đóng muộn ahc=[0 10 15 20]; phc=[0.11 0.1025 0.095 0.0875 0.08]; %Quá trình thải a1=[0:0.01:20]; x1=R*(1-cosd(a1)+(Lamda/4)*(1-cosd(2.*a1))); v1=x1.*s+Vc; p1=interp1(ahc,phc,a1,'spline'); %Quá trình nạp a2=[20:0.01:180]; 43 x2=R*(1-cosd(a2)+(Lamda/4)*(1-cosd(2.*a2))); v2=x2.*s+Vc; p2=linspace(0.08,0.08,16001); %Quá trình nén a3= [180:0.01:340]; x3= R*(1-cosd(a3)+(Lamda/4)*(1-cosd(2.*a3))); v3=s.*x3+Vc; p3=Pa*(Va./v3).^n1; %Quá trình cháy số ahc=[340 345 350 355 360]; phc=[1.3011 1.4784 1.7123 2.0000 2.6000]; a4=[340:0.01:360]; x4=R*(1-cosd(a4)+(Lamda/4)*(1-cosd(2.*a4))); v4=x4.*s+Vc; p4=interp1(ahc,phc,a4,'spline'); %Quá trình cháy số a5=[360 360]; x5=R*(1-cosd(a5)+(Lamda/4)*(1-cosd(2.*a5))); v5=x5.*s+Vc; p5=[2.6000 2.6000]; %Áp suất cực đại ahc=[360 370 375]; phc=[2.6000 5.6780 5.3351]; a6=[360:0.01:375]; x6=R*(1-cosd(a6)+(Lamda/4)*(1-cosd(2.*a6))); v6=x6.*s+Vc; p6=interp1(ahc,phc,a6,'spline'); %Quá trình giãn nở a7=[375:0.01:480]; 44 x7=R*(1-cosd(a7)+(Lamda/4)*(1-cosd(2.*a7))); v7=x7.*s+Vc; p7=Pz*(Vz./v7).^n2; %Xupap thải mở sớm ahc=[480 490 500 530 540]; phc=[0.462534 0.3980 0.3569 0.2334 0.1923]; a8=[480:0.01:540]; x8=R*(1-cosd(a8)+(Lamda/4)*(1-cosd(2.*a8))); v8=x8.*s+Vc; p8=interp1(ahc,phc,a8,'spline'); %Quá trình thải ahc=[540 545 550 555]; phc=[0.1923 0.1717 0.1511 0.1306]; a9=[540:0.01:555]; x9=R*(1-cosd(a9)+(Lamda/4)*(1-cosd(2.*a9))); v9=x9.*s+Vc; p9=interp1(ahc,phc,a9,'spline'); %Xupap nạp mở sớm a10=[555:0.01:720]; x10= R*(1-cosd(a10)+(Lamda/4)*(1-cosd(2.*a10))); v10=x10.*s+Vc; p10=linspace(0.1306,0.11,16501); a=[a1 a2 a3 a4 a5 a6 a7 a8 a9 a10]; a0=[a1 a2 a3 a4 a5]; p=[p1 p2 p3 p4 p5 p6 p7 p8 p9 p10]; v=[v1 v2 v3 v4 v5 v6 v7 v8 v9 v10]; figure; %% Vẽ đồ thị công P-V 45 plot(v,p,'b'); xlabel('V (cm3)'); ylabel('P (MN/m2)'); title('DO THI CONG P-V'); grid on figure; %% Vẽ đồ thị a-P plot(a,p,'red','LineWidth',1.2); hold on; xlabel('a(do)') ylabel('P(MN/m2)') title('DO THI CONG P-a'); % Lực quán tính chi tiết chuyển động pj=-mj*(10^-3)*(R*(10^-2)*w^2)*(cosd(a)+Lamda*cosd(2.*a)).*(10^-2); plot(a,pj,'green','LineWidth',1.2); hold on; % Lực tổng hợp pt=pj+p; plot(a,pt, 'blue','LineWidth',1.2); hold on; grid on; legend ('Pkt','Pj','P1'); % Góc beta b=asind(Lamda*sind(a)) figure; % Phản lực tác dụng lên thành xylanh N=pt.*tand(b); plot(a,N,'k'); hold on; 46 grid on; xlabel('a(do)') ylabel('N(MN/m2)') title('DO THI BIEU DIEN LUC N'); figure; % Lực tiếp tuyến T=pt.*(sind(a+b)./cosd(b)); plot(a,T,'b'); hold on; grid on; xlabel('a(do)') ylabel('T(MN/m2)') title('DO THI BIEU DIEN LUC T'); figure; % Lực pháp tuyến Z=pt.*(cosd(a+b)./cosd(b)); plot(a,Z,'r'); hold on; grid on; xlabel('a(do)') ylabel('Z(MN/m2)') title('DO THI BIEU DIEN LUC Z'); figure; plot (T,Z); xlabel('T(MN/m2)'); ylabel('Z(MN/m2)'); title('DO THI T-Z'); figure; %% Chuyển vị piston a=[a1 a2 a3 a4 a5]; x=R*(10^-2)*(1-cosd(a)+(Lamda/4)*(1-cosd(2.*a))); 47 plot(a,x,'r'); hold on; grid on; xlabel('a(do)') ylabel('S(m)') title('DO THI CHUYEN VI CUA PISTON'); figure; %% Vận tốc piston v=( R*(10^-2)*Vc*pi).*(sind(a)+(Lamda/2)*sind(2.*a)); plot(a,v,'k'); hold on; grid on; xlabel('a(do)') ylabel('V(m/s)') title('DO THI VAN TOC CUA PISTON'); figure; % Gia tốc piston j=( R*(10^-2)*w^2)*(cosd(a)+Lamda*cosd(2.*a)); plot(a,j,'b'); hold on; grid on; xlabel('a(do)'); ylabel('J(m/s2)'); title('DO THI GIA TOC CUA PISTON'); 48 ... : BẢN VẼ CÁC ĐỒ THỊ - CODE ĐỒ THỊ ĐỒ THỊ 2.1 Đồ thị cơng P-V Hình 3.1: Đồ thị cơng P-V 34 1.2 Đồ thị cơng P-α Hình 3.2: Đồ thị cơng P-α 35 1.3 Đồ thị biểu diễn lực N-α Hình 3.3: Đồ thị biểu diện... thuyết chu trình cơng tác động với chu trình cơng tác thực tế Hệ số điền đầy đồ thị công φd đánh giá phần hao hụt diện tích đồ thị cơng thực tế so với đồ thị cơng tính tốn Đối với động xăng chọn... hiệu đính đồ thị cơng Nối liền điểm xác định nói đường cong ta có đồ thị cơng tính tốn động (đường cong nét đứt) Để xây dựng đồ thị công thị động cần phải thực bước hiệu chỉnh đây: - Dùng đồ thị