1.1.2. 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 xupáp nạp nên ta chọn pk = p0. Ở nước ta có thể chọn pk = p0 = 0,1 (MPa) 2. Nhiệt độ môi trường: Tk Nhiệt độ môi trường được lựa chọn theo nhiệt độ bình quân của cả năm. Với động cơ không tăng áp ta có nhiệt độ môi trưòng bằng nhiệt độ trước xupáp nạp nên: Tk = T0 = 240 °C = (297 °K) 3. Áp suất cuối quá trình nạp: pa Áp suất pa phụ thuộc vào rất nhiều thông số như chủng loại động cơ, tính năng tốc độ , hệ số cản trên đường nạp, tiết diện lưu thông…Vì vậy cần xem xét động cơ đang tính thuộc nhóm nào để lựa chon pa. Áp suất cuối quá trình nạp pa có thể chọn trong phạm vi: Pa = (0,8 ÷ 0,9).pk, chọn pa = 0,09 (Mpa) 4. Áp suất khí thải: pr Áp suất khí thải cũng phụ thuộc vào các thông số như pa . Áp suất khí thải có thể chon trong phạm vi: Pr =(1,05 ÷ 1,15).pk, chọn pr = 0,11 ( Mpa) 5. Mức độ sấy nóng môi chất ∆T : Mức độ sấy nóng môi chất ∆T chủ yếu phụ thuộc vào quá trình hình thành khí hỗn hợp ở bên ngoài hay bên trong xilanh: Động cơ xăng chọn ∆T =20 °C 6. Nhiệt độ khí sót (khí thải): Tr Nhiệt độ khí sót Tr phụ thuộc vào chủng loại động cơ. Nếu quá trình giản nở càng triệt để thì nhiệt độ Tr càng thấp. Thông thường ta có thể chon: Tr =700 ÷ 1000 °K, chọn Tr = 900°K 7. Hệ số hiệu đính tỉ nhiệt: λt Hệ số hiệu đính tỉ nhiệt được chọn theo hệ số
BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI - - Bài Tập Lớn Lý Thuyết Động Cơ Giáo viên hướng dẫn Tên lớp Khóa Sinh viên thực Mã SV 2020601606 2020602131 2020601522 2020601864 2020601740 : Nguyễn Tuấn Nghĩa : AT6046.5 : K15 : Tên SV Đỗ Duy Nam Đoàn Xuân Nam Nguyễn Văn Minh Đặng Trần Phi Lê Khánh Nam HÀ NỘI - 2021 Nhóm trưởng Người thực Nội dung cơng việc Cả nhóm Lên kế hoạch thực chọn động Đỗ Duy Nam Tính tốn q trình thay đổi mơi chất trình nén Kết đặt -Phân chia công việc tuần -Phân chia công việc cho thành viên -Chọn động -Tính thơng số q trình Nguyễn Văn Tính tốn q trình cháy q Minh- Đào Xn trình giãn nở Nam -Tính thơng số q trình Tính tốn thơng số chu trình cơng tác -Tính thơng số q trình Đặng Trần Phi Lê Khánh Nam Vẽ đồ thị công Vẽ đồ thị công Mục Lục CHƯƠNG TÍNH TỐN NHIỆT CHU TRÌNH CƠNG TÁC CỦA ĐỘNG CƠ 1.1 Trình tự tính tốn : .1 1.1.1 Số liệu ban đầu: 1.1.2 Các thông số cần chọn: 1.2 Tính tốn q trình cơng tác: 1.2.1 Tính tốn q trình thay đổi mơi chất: .4 1.2.2 Tính tốn đến q trình nén : .6 1.2.3 Tính tốn q trình cháy: .8 1.2.4 Tính q trình giãn nở: 11 1.2.5 Tính tốn thơng số chu trình cơng tác : .12 1.3 Vẽ hiệu đính đồ thị cơng : 15 1.3.1 Vẽ đường tròn Brick đặt phía đồ thị cơng: 16 1.3.2 Hiệu đính điểm bắt đầu q trình nạp: (điểm a) 17 1.3.3 Hiệu đính áp suất cuối trình nén: (điểm c) 17 1.3.4 Hiệu đính điểm phun sớm: (điểm c”) 18 1.3.5 Hiệu đính điểm đạt 𝑷𝒛𝒎𝒂𝒙 thực tế: 18 1.3.6 Hiệu đính điểm bắt đầu trình thải thực tế: (điểm b’) 18 1.3.7 Hiệu đính điểm kết thúc q trình giãn nở: (điểm b”) .18 CHƯƠNG TÍNH TỐN NHIỆT CHU TRÌNH CƠNG TÁC CỦA ĐỘNG CƠ 1.1 Trình tự tính tốn : Tính tốn chu trình cơng tác động đốt trong( tính tốn nhiệt ) thường tiến hành theo bước : 1.1.1 Số liệu ban đầu: Số liệu ban đầu cần thiết cho q trình tính tốn nhiệt bao : 1) Công suất động Ne (Kw): Ne = 8.83 (Kw) 2) Số vòng quay trục khửu n (vg/ph) n = 2200 (vg/ph) 3) Đường kính xilanh D (mm): D = 95 (mm) 4) Hành trình pittơng S (mm): S = 115 (mm) 5) Dung tích cơng tác Vh (lít) Vh = 0,81515(dm3) 6) Số xilanh i: i = 7) Tỷ số nén ɛ =16 8) Thứ tự việc xilanh 9) Suất tiêu thụ nhiên liệu ge (g/kW.h) ge = 180 g/ml.h = 180 0,736 (g/kW.h) 10) Góc mở sớm đóng muộn xu páp nạp α1 (độ) α2 α1 = 10 (độ), α2 = 29 (độ) 11) Góc mở sớm đóng muộn xu páp thải β1 (độ) β2 β1= 32 (độ), β2 = (độ) 12) Góc phun sớm 𝜑𝑖 = 17˚ 13) Chiều dài truyền l (mm) l = 205 14) Khối lượng nhóm pit tơng mnp(kg) mnp = 1.15 15) Khối lượng nhóm truyền mtt(kg) mtt = 2,262 1.1.2 Các thông số cần chọn: Các thông số cần chọn theo điều kiện môi trường , đặc điểm kết cấu động cơ, chủng loại động bao gồm : 1) Áp xuất môi trường 𝒑𝟎 : Áp suất môi trường Do áp suất khí trước nạp vào động po Thay đổi theo độ nước ta chọn 𝑝0 = 𝑝𝑘 = 0,1 (Mpa) 2) Nhiệt độ môi trường: Ta Lựa chọn nhiệt độ môi trường theo nhiệt độ bình quân năm Ở nước ta t0 = 24°C(297°K) 3) Áp suất cuối trình nạp: Pa ( động không tăng áp) Áp suất phụ thuộc vào nhiều thông số củng loại động cơ, tính tăng tốc độ n, hệ thông số đường nạp, tiết diện lưu thông vv Vì cần xem xét động tính thuộc để lựa chọn Nói chung, pobiến thiên phạm vi sau: động không tăng áp: pa=(0.8 ÷ 0.9) pk động tăng áp: pa=(1.2 ÷ 1.35) pk Căn vào động D12 tính ta chọn pa = (0.8 ÷ 0.9) pk= (0.8 ÷ 0.9) 0,1 = (0.08 ÷ 0.09) ta chọn pa = 0.088 4) Áp suất khí thải: p Áp suất phụ thuộc thông số pa Có thể chọn pr nằm phạm vi: pr= (1.10 ÷ 1.15) pk áp xuất khí thải chọn phạm vi pr= (1.10 ÷ 1.15).0,1 = (0.11÷ 0.115) ta chọn pr = 0.11 5) Mức độ sấy nóng mơi chất: ΔT Chủ yếu phụ thuộc vào q trình hình thành hỗn hợp bên ngồi hay bên xi lanh Đối với động xăng ∆𝑇 = 0° ÷ 20°K Đối với động diezel ∆𝑇 = 20° ÷ 40°K Vì D12 động diezel nên ∆𝑇 = 29,5°K 6) Nhiệt độ khí sót (khí thải) 𝑻𝒓 Phụ thuộc vào chủng loại động Nếu trình giãn nở triệt để , nhiệt độ Ty thấp 𝑇𝑟 = 700° - 1000°K Ta chọn 𝑇𝑟 = 700°K 7) Hệ số hiệu đính tủ nhiệt độ λt Tỷ nhiệt môi chất thay đổi phức tạp nên thường phải cưa vào hệ số dư lượng khơng khí để hiệu đính Thơng thường chọn λt theo thơng số bảng sau: α 0.8 1.2 λt 1.13 1.17 1.14 Các loại động diezel có α > 1.4 chọn λt = 1.10 1.4 1.11 8) Hệ số quét buồng cháy λ2 : Động không tăng áp λ2 = Động tăng áp λ2 = 0.9 ÷ 0.95 Vì động khơng tăng áp nên ta chọn λ2 = 9) Hệ số nạp thêm λ1 : Phụ thuộc chủ yếu vào pha phân phối khí Thơng thường chọn: λ1 = 1.02 ÷ 1.07 Ta chọn λ1 = 1,0316 10) Hệ số lợi dụng nhiệt điểm z : Thể lượng nhiệt phát nhiên liệu dùng để sinh công tăng nội điểm z với lượng nhiệt phát đốt cháy hồn tồn 1kg nhiên liệu Do ξz, phụ thuộc vào chu trình cơng tác động Đối với động xăng ξz = 0.85 ÷ 0.92 Đối với động diezel ξz = 0.70 ÷ 0.85 Vì D12 động diezel nên ta chọn ξz = 0.75 11) Hệ số lợi dụng nhiệt điểm b ξb lớn ξz0 Thông thường : Đối với động xăng ξb = 0.85 ÷ 0.95 Đối với động dieden b ξb = 0.80 ÷ 0.90 Vì D12 động diezel nên ta chọn ξb = 0.85 12) Hệ số hiệu đính đồ thi cơng: Thể sai lệch tính tốn lý thuyết chu trình cơng tác động với chu trình cơng tác thực tế khơng xét đến pha phối khí, tổn thấ lưu động dịng khí, thời gian cháy tốc độ tăng áp suất Sự sai lệch chu trình thực tế với chu trình tính tốn động xăng động dieden hệ số oa động xăng thường chọn trị số lớn Nói chung chọn phạm vi: φd = 0.92 ÷ 0.97 Vì D12 động diezel nên ta chọn φd = 0.97 1.2 Tính tốn q trình cơng tác: 1.2.1 Tính tốn q trình thay đổi mơi chất: 1) Hệ số khí sót γr : γ𝑟 = λ2 (𝑇𝑘 + ΔT) 𝑃𝑟 𝑇𝑟 𝑃𝑎 1 𝑃 𝑚 ɛλ1 − λ𝑡 λ2 ( 𝑟 ) 𝑃𝑎 Trong m- số giãn nở đa biến trung bình khí ót m = 1,45 ÷ 1,5 Chọn m = 1.5 γ𝑟 = 1(297 + 29,5) 0.11 700 0.088 1 0,11 1,5 16.1,0316 − 1,1 ( ) 0,088 = 0,038 2) Nhiệt độ cuối trình nạp Ta: 𝑃 𝑚−1 (𝑇𝑘 + ΔT) + λ𝑡 𝛾𝑟 𝑇𝑟 ( 𝑎 ) 𝑚 𝑃𝑟 T𝑎 = + 𝛾𝑟 0.088 1,5−1 (297 + 29,5) + 1,1.0,038.700( ) 1,5 0.11 T𝑎 = = 340°𝐾 + 0,038 3) Hệ số nạp: 𝑇𝑘 𝑃𝑎 𝑃𝑟 ŋ𝑣 = [𝜀𝜆1 − 𝜆𝑡 𝜆2 ( )𝑚 ] (𝜀 − 1) (𝑇𝑘 + ΔT) 𝑃𝑘 𝑃𝑎 ŋ𝑣 = 297 0.088 0,11 )1,5 ] = 0,813 [16.1,0316 − 1,1 ( (16 − 1) (297 + 29,5) 0.1 0,088 4) Lượng khí nạp M1 : 432 103 𝑃𝑘 ŋ𝑣 𝑘𝑚𝑜𝑙 𝑀1 = ( 𝑛ℎ 𝑙𝑖ệ𝑢) 𝑔𝑒 𝑝𝑒 𝑇𝑘 𝑘𝑔 Trong : 𝑃𝑒 = 𝑉ℎ = 𝜋.𝐷2 𝑆 = 30 𝑁𝑒 𝜏 30.8,83.4 = = 0,59 𝑉ℎ 𝑛 𝑖 0,81515.2200.1 𝜋.(0.95)2 1,15 = 0,81515 Vì : 432 103 0,1.0,813 𝑘𝑚𝑜𝑙 𝑀1 = = 0,8195 ( 𝑛ℎ 𝑙𝑖ệ𝑢) 180 𝑘𝑔 0,59.297 0,736 5) Lượng khơng khí lý thuyết cần thiết để đốt cháy 1kg nhiên liệu : 𝑀0 = 𝐶 𝐻 𝑂 ( + − ) 0,21 12 32 Nhiên liệu động diezel C= 0.87; H= 0.126; O= 0.004 Vì D12 động diezel nên ta chọn C= 0.87; H= 0.126; O= 0.004 𝑀0 = 0,87 0.126 0.004 ( + − ) = 0,4946 0,21 12 32 6) Hệ số dư lượng khơng khí α : Đối với động diezel α = 𝑀1 𝑀0 Vì D12 động diezel nên α = 𝑀1 𝑀0 = 0,8195 0,4946 = 1,657 1.2.2 Tính tốn đến q trình nén : 1) Tỷ nhiệt mol đẳng tích trung bình khơng khí : 𝑘𝐽 𝑚𝑐𝑣 = 19,086 + 0.00209 𝑇( độ) 𝑚𝑜𝑙 2) Tỷ nhiệt mol đẳng tích trung bình sản phẩm cháy : Khi hệ số dư lượng khơng khí α>1, tính theo công thức sau: ̅̅̅̅̅𝑣 ′′ = (19,876 + m𝑐 1.634 187,36 ) + (427,86 + ) 10−5 𝑇 𝛼 𝛼 D12 có hệ số dư lượng khơng khí α>1 ̅̅̅̅̅𝑣 ′′ = (19,876 + m𝑐 1.634 1,657 )+ ̅̅̅̅̅𝑣 ′′ = 20,86 + m𝑐 187,36 (427,86 + ) 10−5 𝑇 1,657 427,97 10−5 𝑇 Tỷ nhiệt mol đẳng tích trung bình hỗn hợp q trình nén mc, tính theo công thức sau: 𝑚𝑐𝑣 + 𝜸𝒓 ̅̅̅̅̅ m𝑐𝑣 ′′ 𝑏′ 𝑣 𝑘𝐽 ̅̅̅̅̅𝑣 = m𝑐 = 𝑎′𝑣 + 𝑇( độ) 𝟏 + 𝜸𝒓 𝑚𝑜𝑙 ′ 1 19,086 + 0.00418 𝑇 + 0,038 (20,86 + 427,97 10−5 𝑇 𝑇) m𝑐𝑣 ′ = ̅̅̅̅̅ 𝟏 + 0,038 = 19,15 + 0.00815 𝑏′ 𝑣 𝑘𝐽 T = 𝑎′𝑣 + 𝑇( độ) 2 𝑚𝑜𝑙 Chỉ số nén đa biến trung bình : Chỉ số nén đa biến phụ thuộc vào nhiều thông số kết cấu thơng số vận hành kích thước xilanh, loại buồng cháy, số vòng quay, phụ tải, trạng thái nhiệt động v,v Tuy nhiên nh tăng giảm theo quy luật sau: Tất nhân tố làm cho môi chất nhiệt khiến cho n giảm Giả thiết trình nén đoạn nhiệt ta xác định phương pháp sau: 8,314 𝑛1 − = 𝑎′𝑣 + 𝑛1 − = 19,15 + 𝑏′ 𝑣 𝑇 (𝜀 𝑛1 −1 + 1) 𝑎 8,314 0.00815 340 (16𝑛1 −1 + 1) giải phương trình ta có : 𝑛1 = 1,345 Áp suất nhiệt độ cuối q trình nén p, tính theo cơng thức sau: 𝑝𝑐 = 𝑝𝑎 𝜀 𝑛1 (𝑀𝑃𝑎 ) 𝑝𝑐 = 0.088 161,345 = 3,6646 (𝑀𝑃𝑎 ) Nhiệt độ cuối trình nén: 𝑇𝑐 = 340 161.345−1 = 884,9(°𝐾 ) Lượng mơi chất cơng tác q trình nén: 𝑀𝑒 = 𝑀1 + 𝑀𝑟 = 𝑀1 (1 + 𝛾𝑟 ) = 0,8195 (1 + 0,038) 𝐾𝑚𝑜𝑙 = 0,85 ( 𝑛ℎ 𝑙𝑖ệ𝑢) 𝑘𝑔 1.2.3 Tính tốn q trình cháy: 1) Hệ số thay đổi phân tử lý thuyết β0 : 𝛽0 = 𝑀2 𝑀1 + ∆𝑀 ∆𝑀 = =1+ 𝑀1 𝑀1 𝑀1 Độ tăng mol ∆𝑀 loại động xác định theo công thức sau: 𝐻 𝑂 ∆𝑀 = 0,21(1 − 𝛼 )𝑀0 + ( + − ) 32 𝜇𝑛𝑙 Đối với động dieden: 𝐻 𝑂 ∆𝑀 = ( + ) 32 với động dieden : 𝐻 𝑂 ( + ) 𝛽0 = + 32 𝛼𝑀𝟎 Vì D12 động diezel nên 0,126 0,004 + ) 32 𝛽0 = + = 1,0386 1,657.0,4946 ( 2) Hệ số thay đổi phân tử thực tế : β= 𝛽0 + 𝛾𝑟 1,0386 + 0.038 = = 1.0372 + 𝛾𝑟 + 0.038 3) Hệ số thay đổi phân tử thực tế điểm z : β𝑧 = + Trong 𝑥𝑧 = ξ𝑧 ξ𝑏 = 0,75 0,85 𝛽0 − 𝑥 + 𝛾𝑟 𝑧 = 0,8824 Vì vậy: β𝑧 = + 1,0386 − 0,8824 = 1,0328 + 0,038 4) Lượng sản vật cháy M2 : 𝑀2 = 𝑀1 + ∆𝑀 = 𝛽0 𝑀1 = 1,0386 0,8195 = 0,851 5) Nhiệt độ điểm z Tz : Đối với động diezel, Tính nhiệt độ T, cách giải phương trình sau: ξ𝑧 (𝑄𝐻 ) ′′ ′ ̅̅̅̅̅̅𝑣 + 8,314 𝜆)𝑇𝑐 = 𝛽𝑧 𝑚𝑐𝑝𝑧 𝑇𝑧 + (m𝑐 𝑀1 (1 + 𝛾𝑟 ) Trong đó: 𝑄𝐻 - Nhiệt trị dầu dieden 𝑄𝐻 = 42.500 (KJ/mol) ′′ 𝑚𝑐𝑝𝑧 - Tỷ nhiệt mol đẳng áp trung bình điểm z sản vật cháy ′′ ′′ 𝑚𝑐𝑝𝑧 = 8,314 + 𝑚𝑐𝑣𝑧 ((KJ/mol độ) Xác định tỷ nhiệt mol đẳng tích trung bình điểm z công thức sau 𝛾𝑟 ′′ ) 𝑚𝑐𝑣 + (1 − 𝑋𝑧 )𝑚𝑐𝑣 ′ 𝛽0 𝑏𝑣′′ ′′ = 𝑎𝑣 + 𝑇 𝛾𝑟 𝑧 𝛽0 (𝑋𝑧 + ) + (1 − 𝑋𝑧 ) 𝛽0 𝛽 ( 𝑋𝑧 + ′′ 𝑚𝑐𝑣𝑧 = ′′ 0,038 ) 𝑚𝑐𝑣 + (1 − 0,8824)𝑚𝑐𝑣 ′ 1,0386 0,038 1,0386 (0,8824 + ) + (1 − 0,8824) 1,0386 1,0386 (0,8824 + ′′ 𝑚𝑐𝑣𝑧 = = 𝑎𝑣′′ 𝑚𝑐𝑣𝑧 𝑏𝑣′′ + 𝑇 𝑧 ′′ 𝑏𝑣′′ ′′ = 20,672 + 0.0047𝑇𝑧 = 𝑎𝑣 + 𝑇 2 𝑧 Chỉnh lý ta có: ′′ 𝑚𝑐𝑝𝑧 = ′′ 𝑎𝑝′′ ′′ 𝑏𝑝′′ + 𝑇 𝑧 𝑚𝑐𝑝𝑧 = 8,314 + 𝑚𝑐𝑣𝑧 = 28,986 + 0.0047𝑇𝑧 = 𝑎𝑝′′ + Vì D12 động diezel : 10 𝑏𝑝′′ 𝑇𝑧 0,75(42500 ) 0.00815 + ( 19,15 + 884,9 + 8,314.1,6) 884,9 0,8195 (1 + 0,038) = 1,0328(28,986 + 0.0047𝑇𝑧 ) 𝑇𝑧 Giải phương trình ta được: 𝑇𝑍 = 1994,787˚K 6) Áp suất điểm z : 𝑝𝑧 = 𝜆 𝑝𝑐 = 1,6.3,6646 = 5,8633 (Mpa) 1.2.4 Tính q trình giãn nở: 1) Hệ số giãn nở sớm p: ρ= 𝛽𝑧 𝑇𝑧 1,0328.1994,787 = = 1,455 𝜆 𝑇𝑐 1,6.884,9 Đối với động xăng p=1; động dieden phải đảm bảo điều kiện p < 𝜆 Nếu khoảng đạt cần tính lại từ đầu để tăng giá trị số 𝜆 2) Hệ số giãn nở sau: δ= 𝜀 16 = = 11 𝜌 1,455 Đương nhiên động xăng δ = 𝜀 3) Chỉ số giã nở đa biến trung bình 𝒏𝟐 : 𝑛2 − = 𝑇𝑏 = 𝑇𝑧 𝜀𝑛2 −1 8,314 (ξ𝑏 − ξ𝑧 )𝑄∗𝐻 𝑏′′𝑣𝑧 ′′ + 𝑎𝑣𝑧 + (𝑇𝑧 + 𝑇𝑏 ) 𝑀1 (1 + 𝛾𝑟 )𝛽(𝑇𝑧 − 𝑇𝑏 ) Nhiệt độ điểm b (°𝐾) 𝑄𝐻∗ - Nhiệt giá trị thấp nhiên liệu Đối với động xăng 𝑄𝐻∗ = 𝑄𝐻 − ∆𝑄𝐻 Đối với động diezel 𝑄𝐻∗ = 𝑄𝐻 11 Các loại xăng có nhiệt trị 𝑄𝐻 = 44.000 (KJ/kg.nl) Nhiên liệu diezel có nhiệt trị 𝑄𝐻 = 42.500 (KJ/kg.nl) 𝑛2 − = 8,314 (0,85 − 0,75)42500 + 20,672 + 0.0047(𝑇𝑧 + 𝑇𝑏 ) 0,8195(1 + 0,038)1.0372(𝑇𝑧 − 𝑇𝑏 ) Giải phương trình ta được: 𝑛2 = 1,256 𝑇𝑏 = 1994,787 = 980,94°𝐾 161,256−1 4) Áp suất trình giãn nở : 𝑝𝑏 = 𝑝𝑧 𝛿 𝑛2 = 5,8633 111,256 = 0,2885 (MPA) Sau tính 𝑝𝑏 cần kiểm tra sơ thông số chọn xem có hợp lý khơng cách tính nhiệt độ khí thải theo cơng thức đây: 𝑝𝑡 𝑇𝑟𝑡 = 𝑇𝑏 ( ) 𝑝𝑏 𝑚−1 𝑚 = 980,94 ( 1,5−1 1,5 0.11 0,2885 ) = 711,3(MPA) Sai số 𝑇𝑟𝑡 so với 𝑇𝑟 chọn ban đầu không vượt 15% Nghĩa : ∆𝑇𝑟 = 𝑇𝑟𝑡 − 𝑇𝑟 711,3 − 700 100% = 100% = 1,59% < 15% 𝑇𝑟𝑡 711,3 1.2.5 Tính tốn thơng số chu trình cơng tác : 1) Áp suất thị trung bình : Đối với động diezel: 𝑝𝑖′ = 𝑝𝑐 𝜆 𝑝 1 [𝜆(𝑝 − 1) + (1 − 𝑛 −1 ) − (1 − 𝑛 −1 )] 𝜀−1 𝑛2 − 𝛿 𝑛1 − 𝛿 12 𝑝𝑖′ = 3,6646 1.6.1,455 [1,6(1,455 − 1) + (1 − 1,256−1 ) 16 − 1,256 − 11 1 − (1 − 1,345−1 )] = 0,7985 1,345 − 11 2) Áp suất thị trung bình thực tế: 𝑝𝑖 = 𝜑𝑑 𝑝𝑖 = 0.97.0,68 = 0,7745 (𝑀𝑃𝑎) Trong 𝜑𝑑 - hệ số hiệu đính đồ thị cơng Chọn theo tính chủng loại động 3) Suất tiêu hao nhiên liệu thị 𝒈𝒊 : 432 103 𝑛𝑣 𝑝𝑘 432 103 0,813.0,1 𝑔 𝑔𝑖 = = = 186,315 ( ℎ) 𝑀1 𝑝𝑖 𝑇𝑘 0,8195.0,7745 297 𝐾𝑊 4) Hiệu suất thị: 3,6 103 3,6 103 𝑛𝑖 = = = 0,4546 𝑔𝑖 𝑄𝐻 186,315.42,5 5) Áp suất tổn thất giới 𝒑𝒎 : Áp suất thường biểu diễn quan hệ tuyến tính tốc độ trung bình pit tông 𝑣𝑡𝑏 = 𝑆 𝑛 0,115.2200 = = 8,43 30 30 Theo số liệu thực nghiệm, tính Pm theo công thức sau: - Đối với động dieden có 𝜏 = 4, i=4 ÷ 6, D= 90 ÷ 120mm buồng cháy thống nhất: 𝑝𝑚 = 0,09 + 0,0138𝑉𝑡𝑏 (𝑀𝑃𝑎) 𝑝𝑚 = 0,09 + 0,0138.8,43 = 0,206 13 (𝑀𝑃𝑎) 6) Áp suất có ích trung bình pe: 𝑝𝑒 = 𝑝𝑖 − 𝑝𝑚 = 0,7745 − 0,206 = 0,5685 Sau tính 𝑝𝑚 phải so sánh với trị số 𝑝𝒆 tính phần tính tốn trình nạp Sai lệch pe phản ánh sai lệch đường kính D 𝑛𝑚 = 𝑝𝒆 0,5685 = = 0,734 𝑝𝒊 0,7745 Các động đại ngày thường có hiệu suất giới cao nên khơng cần tính áp suất tổn thất giới theo công thức cho mà chọn thẳng phạm vi 𝑛𝑚 = 0,75 ÷0,88 7) Áp suất tiêu hao nhiên liệu : 𝑔𝒆 = 𝑔𝑖 186,315 g = = 253.835 ( h) 𝑛𝑚 0,734 kW 8) Hiệu số có ích : 𝜂𝑒 = 𝑛𝑖 𝑛𝑚 = 0,4546.0,734 = 0,333 9) Kiểm nghiệm đường kính xi lanh D theo cơng thức : 𝐷= √ 4𝑉ℎ 4.0,81515 = √ = 0,95 𝜋 𝑆 𝜋 1,15 Sai số so với đề không 0,1mm Thực sau tính te, khơng có sai lệch đường kính xi lanh khơng sai lệch 14 1.3 Vẽ hiệu đính đồ thị cơng : Căn vào số liệu tính 𝑃𝑎 , 𝑃𝑐 , 𝑃𝑧 , 𝑃𝑏 , 𝑛1 , 𝑛2 , ta lập bảng tính đường nén đường giãn nở theo biến thiên dung tích cơng tác 𝑉𝑥 = i.𝑉𝑐 (𝑉𝑐 dung tích buồng cháy) Với 𝑉𝑐 = 𝑉ℎ −1 = 0,81515 16−1 = 0,054343 Ta có bảng tính giá trị q trình nén trình giãn nở sau: Sau tính xong, chọn tỷ lệ xích 𝑢𝑣 𝑢𝑝 để vẽ đồ thị cơng Để trình bày cho đẹp thường chọn chiều dài hoành độ tương ứng 𝜀𝑉𝑐 ≈ 22 ÷ 23cm giấy kẻ ly Tung độ thường chọn tương ứng với pz khoảng 25cm Động xăng chọn pz tương ứng khoảng 20cm Từ suy 𝑢𝑣 𝑢𝑝 hợp lý Ta có: µ𝑣 = .𝑉𝑐 −𝑉𝑐 220 = 16.0,054343−0,054343 Giá trị biểu diễn 𝑉𝑐𝑏𝑑 = 220 𝑉ℎ µ𝑣 = = 0,0037 81515 =22,031(mm) 0.0037 Tung độ thường chọn tương ứng với 𝑃𝑧 khoảng 250mm µ𝑝 = 𝑃𝑧 250 = 5,8633 250 = 0,0234532 Để sau khai triển đô thị dễ dàng, dễ xem, đường biểu diễn áp suất po song song với hoành độ phải chịn đường đậm nét giấy kẻ ly Đường 1𝑉𝑐 phải đặt đường đậm tung độ Sau vẽ xong đường nén đường giãn nở, vẽ tiếp đường biểu diễn trình nạp thải lý thuyết đường thẳng song song với trục hoành, qua điểm 𝑝𝑎 𝑝𝑟 Đồ thị công lý thuyết động xăng động diesel có dạng hình vẽ 15 Sau vẽ xong ta phải hiệu đính đồ thị cơng để có đồ thị cơng thị Các | bước hiệu đính sau: - Vẽ đồ thị Brick đặt phía đồ thị cơng hình vẽ - Lần lượt hiệu đính điểm đồ thị Từ tỉ lệ xích ta tính giá trị biểu diễn (gtbd) trình nén trình giãn nở sau: i.Vc 1.Vc 𝜌𝑉𝑐 2.Vc 3.Vc 4.Vc 5.Vc 6.Vc 7.Vc 8.Vc 9.Vc 10.Vc 11.Vc 12.Vc 13.Vc 14.Vc 15.Vc 16.Vc gtbd 0,054343 0,079069 0,108686 0,163029 0,217372 0,271715 0,326058 0,380401 0,434744 0,48987 0,54343 0,597773 0,652116 0,706459 0,760802 0,815145 0,869488 13,8 20,0 27,5 41,2 55,0 68,7 82,5 96,2 110,0 123,9 137,5 151,2 165,0 178,7 192,5 206,2 220,0 Quá trình nén i^n1 Px gtbd 1.00 1.656 2.54 4.38 6.45 8,71 11.13 13.7 16,4 19,2 22,13 25,16 28,28 31,5 38,8 38,18 41,64 3.6646 2,21 1.44 0,836 0.5678 0.42 0.33 0.2675 0.2235 0.19 0.1655 0,1456 0.13 0.116 0,1053 0.096 0.088 1.3.1 Vẽ đường tròn Brick đặt phía đồ thị cơng: Ta chọn tỉ lệ xích hành trình pittong S là: 16 127 94.2 61.4 35.6 24.2 17.9 14.1 11.4 9.5 8.1 7.1 6.2 5.5 4.9 4.5 4.1 3.8 Quá trình giãn nở i^n2 Px gtbd 1.00 1.6 2.388 3.974 5.7 7.55 9.49 11.52 13.62 15.8 18.03 20.323 22.67 25.067 27.51 30 32.54 5.8633 3.932 2.363 1.646 1.244 0.989 0.815 0.689 0.5945 0.52 0.462 0.414 0.3746 0.3413 0.3129 0.2886 250 167.7 100.7 70.2 53.0 42.2 34.8 29.4 25.3 22.2 19.7 17.7 16.0 14.6 13.3 12.3 µ𝑠 = 𝑆 115 𝑚 = = 0,522 ( ) 𝑚𝑚 220 220 Thông số kết cấu động là: 𝜆= 𝑅 𝑙𝑡𝑡 𝑆 115 = 2.𝑙 = 2.205 = 0,28 (mm) 𝑡𝑡 Khoảng cách OO’ là: OO’= 𝜆.𝑅 0,28.57,5 = = 8,05 (mm) Giá trị biểu diễn OO’ đồ thị là: 𝑔𝑡𝑏𝑑𝑜𝑜′ = 𝑂𝑂′ µ𝑠 = 0,4218 = 15 (mm) Ta có nửa hành trình pittong là: R= 𝑆 = 115 = 57,5 Giá trị biểu diễn R đồ thị 𝑔𝑡𝑏𝑑𝑅 = 𝑅 µ𝑠 = 57.5 0,522 = 110 (mm) Từ 𝑔𝑡𝑏𝑑𝑜𝑜′ 𝑔𝑡𝑏𝑑𝑅 ta vẽ đường tròn Brick 1.3.2 Hiệu đính điểm bắt đầu q trình nạp: (điểm a) Từ điểm O’ đồ thị Brick ta xác định góc đóng muộn xupap thải 𝛽2 bán kính cắt vịng trịn Brick điểm a’, từ điểm a’ gióng đường song song với trục tung cắt đường 𝑃𝑎 điểm a Nối điểm r đường thải (là giao điểm đường 𝑃𝑟 trục tung) với a ta đường chuyển tiếp từ trình thải sang q trình nạp (mm) 1.3.3 Hiệu đính áp suất cuối trình nén: (điểm c) Áp suất cuối q trình nén thực tế có tượng phun sớm nên thường lớn áp suất cuối trình nén lý thuyết 𝑃𝑐 tính 𝑃𝑐 ’= 𝑃𝑐 +1/3(𝑃𝑧 -𝑃𝑐 ) = 3,6646+1/3(5,8633-3,6646) = 4,3975 (MPa) Từ ta xác định tung độ điểm c’ đồ thị cơng: 17 𝑦𝑐 ’ = 𝑃𝑐 ′ µ𝑝 4,3975 = 0,0234521 = 187,5 (mm) 1.3.4 Hiệu đính điểm phun sớm: (điểm c”) Do có tượng phun sớm nên đường nén thực tế tách khỏi đường nén lý thuyết điểm c” Điểm c” xác định cách: từ điểm O’trên đồ thị Brick ta xác định góc phun sớm 𝜑𝑖 , bán kính cắt đường trịn Brick điểm Từ điểm ta gióng song song với trục tung cắt đường nén điểm c” Dùng cung thích hợp nối điểm c” với điểm c’ 1.3.5 Hiệu đính điểm đạt 𝑷𝒛𝒎𝒂𝒙 thực tế: Áp suất 𝑃𝑧𝑚𝑎𝑥 thực tế trình cháy – giãn nở điểm đạt trị số áp suất cao điểm thuộc miền 372˚÷375˚(tức 12˚÷15˚ sau điểm chết trình cháy giãn nở) Hiệu định điểm z động diesel : - Xác định điểm z từ góc 15° , từ điểm O’ đồ thị brick ta xác định góc tương ứng 375° góc quay trục khuỳu, bán kính cắt vịng trịn điểm Từ điểm ta gióng song song cắt đường Pz điểm z 1.3.6 Hiệu đính điểm bắt đầu q trình thải thực tế: (điểm b’) Do có tượng mở sớm xupap thải nên thực tế trình thải thực diễn sớm lí thuyết Ta xác định điểm b’ cách: Từ điểm O’ đồ thị Brick ta xác định góc mở sớm xupap thải 𝛽1 , bán kính cắt vịng trịn Brick điểm Từ điểm ta gióng song song với trục tung cắt đường giãn nở điểm b’ 1.3.7 Hiệu đính điểm kết thúc q trình giãn nở: (điểm b”) Áp suất cuối trình giãn nở thực tế 𝑃𝑏 " thường thấp áp suất cuối trình giãn nở lý thuyết xupap thải mở sớm 𝑃𝑏 " = 𝑃𝑟 + 1/2(𝑃𝑏 −𝑃𝑟 ) = 0,11 + 1/2(0,2885 – 0,11) = 0,19925 (MPa) Từ xác định tung độ điểm b” là: 𝑦𝑏 " = 𝑃𝑏 " µ𝑝 = 0,19925 0,0234532 = 8,5 (mm) Sau xác định điểm b’ b”, ta dùng cung thích hợp nối với đường thải 18 19 ... đồ thị cơng Mục Lục CHƯƠNG TÍNH TỐN NHIỆT CHU TRÌNH CƠNG TÁC CỦA ĐỘNG CƠ 1.1 Trình tự tính tốn : .1 1.1.1 Số liệu ban đầu: 1.1.2 Các thông số cần chọn: 1.2 Tính. .. CHƯƠNG TÍNH TỐN NHIỆT CHU TRÌNH CƠNG TÁC CỦA ĐỘNG CƠ 1.1 Trình tự tính tốn : Tính tốn chu trình cơng tác động đốt trong( tính tốn nhiệt ) thường tiến hành theo bước : 1.1.1 Số liệu ban đầu: Số liệu... Đối với động dieden b ξb = 0.80 ÷ 0.90 Vì D12 động diezel nên ta chọn ξb = 0.85 12) Hệ số hiệu đính đồ thi cơng: Thể sai lệch tính tốn lý thuyết chu trình cơng tác động với chu trình cơng tác