TỔNG HỢP CÁC THÔNG SỐ.. Tổng hợp các thông số cho trước và lựa chọn hiệu Đơn vị Trị số Tài liệu tham khảo... Tổng hợp kết quả tính.. Lượng hỗn hợp khí công tác... Lượng sản phẩm cháy tro
Trang 1KHOA CƠ KHÍ
Họ và tên: Phạm Văn Lộc
Trần Tô Hiệu Cao Văn Nghĩa
ĐỒ ÁN MÔN HỌC
ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG
Đề tài: THIẾT KẾ ĐỘNG CƠ XĂNG (không tăng áp),
Công suất danh nghĩa Nen= 83 kW,
tốc độ quay danh nghĩa nn= 6000 rpm,
dùng trên xe ô tô Toyota auris 1.6VVT-i 124 hp
Nha Trang, tháng 11 năm 2009
Trang 2Bảng 1-2: Đặc điểm kỹ thuật của động cơ mẫu
chú
3 Công suất cực đại (mã
lực/rpm)
(Nm/rpm)
400/2000÷2750 157/5200 300/1800÷2400
(city,L/100km)
(highway,L/100km)
(combined,L/100km)
1.2 KÍNH THƯỚC CƠ BẢN CỦA ĐỘNG CƠ.
Thông số Đơn vị Trị số Tài liệu tham khảo
http://www.cars-data.com
Dung tích công tác của
4
2
π
1.3 TỔNG HỢP CÁC THÔNG SỐ.
Bảng 1-3 Tổng hợp các thông số cho trước và lựa chọn
hiệu Đơn vị Trị số
Tài liệu tham khảo
Trang 39 Hàm lượng C trong nhiên liệu C 0,855 [2,tr.51]
Bảng 1-3 Tổng hợp kết quả tính.
hiệu Đơn vị Kết quả
Trang 411 Hàm lượng SO2 trong sản phẩm cháy MSO2 kmol/kg 0
Phần 2 TÍNH CHU TRÌNH NHIỆT ĐỘNG
Trang 52.1 TÍNH MÔI CHẤT CÔNG TÁC.
2.1.1 Lượng không khí.
liệu (L0):
3
8 23 , 0
1
0
= 0 , 855 8 0 , 145 0 0
3
8 23 , 0
liệu (M0)
= 0,21.12+4 +32−32
1 0
f
o s h c
4
145 , 0 12
855 , 0 21 , 0
M = λ.M0
[3,tr.8]
2.1.2 Lượng hỗn hợp khí công tác.
f
M M
µ
λ 0 1
115
1 511 , 0 9 ,
) 1 (
1
Trang 6469 0 )
1 (
2.1.3 Lượng sản phẩm cháy trong trường hợp cháy không hoàn toàn.
Ta có: = 2 = 00,,145855=0,17
CO
H
M
M
12
2
c M
0,071
12
855 ,
2 2 2
h M
0,0725
2
145 ,
32 2
S
32
0 =
0 79 , 0
2 M
nhiên liệu lỏng cháy không hoàn toàn (λ<1)
0
2
h c
2
145 , 0 12
855 , 0
≈
= +
+
32 21
, 0 2
2 2
f O
H CO
CO
o M
M M
32 32
4 12
f
o h c
+
⋅
4
145 , 0 12
855 , 0
= 0,097 [kmol/kg]
Trang 7• Hàm lượng các chất khí có trong sản phẩm cháy trong trường hợp cháy không hoàn toàn
0
1
1 42 ,
K
+
−
⋅
[5,tr.17]
= 0,42 .0,511
45 , 0 1
9 , 0 1 +
−
056 , 0 015 , 0 071 , 0 12
2 = − CO = − =
CO c M
0
1
1 42
,
0
K K
+
−
⋅
⋅
[5,tr.18]
45 , 0 1
9 , 0 1 45 0 42
,
0
+
−
066 , 0 0067 , 0 0725 , 0
2O = − H = − ≈
2.1.4 Hệ số biến đổi phân tử.
+
⋅
−
⋅
⋅ +
+
=
−
=
∆ <
f
M M
h c M
M
M
µ λ
λ λ
1 79
, 0 2
1 1
2
( )
f
f
o h M
µ
4
8 1
21
,
=
= 0,21.(1-0,9).0,511+
115
1 4
145 , 0
Đối với động cơ xăng với λ < 1
f
f f
M
o h M
µ λ
µ
λ β
1
1 4
8 )
1 (
21 , 0 1
0
0 0
+
−
+ +
− +
082 , 1 115
1 511 , 0 9 , 0
115
1 4
8
0 145 , 0 511 , 0 )
9 , 0 1 (
21 , 0
+
−
+ +
− +
=
• Hệ số biến đổi phân tử thực tế tại điểm z (βz ) :
r z
γ
β β
+
− +
=
1
1
1 0
[3,tr.9]
02 , 0 1
1 082 , 1
+
− +
=
Trang 82.2 QUÁ TRÌNH NẠP - XẢ
k m k
293
1
0
=
−
T T P
P T
m s
k k
k k
T R
P
=
Trong đó : RK: Hằng số kmol khí
67 , 286 29
8314
=
=
K
191 , 1 293 67 , 286
10 1 ,
0 6
=
=
k pa
a K p
0
.p
K
05 , 1 1 05
,
r
r r k
k a
T T
T
T
γ
γ
λ +
+
∆ +
=
1
1
[3,tr.10]
02 , 0 1
980 02 , 0 16 , 1 20
+
+ +
a
k k
a r
v
T
T p
p
1
1
1
=
ε
ε γ λ
790 , 0 153 , 329
293 1
8 , 0 1 2 , 10
2 , 10 02 , 0 1
1 02
,
− +
=
2.3 QUÁ TRÌNH NÉN.
2.3.1 Chọn tỉ số nén.
Theo động cơ mẫu ta có tỉ số nén là: 10,2:1
2.3.2 Chỉ số nén đa biến trung bình.
1 n a
c p
395 , 18 2
, 10
8
,
0 1 , 35 =
Trang 91 −
a
c T
966 , 741 2
, 10 153 ,
329 1 , 35 1 =
2
19 , 4 19806 )
c v
T
2
966 , 741 19 , 4
19806+
( )C v c ( ) (360,34 252,4 ).10 T c
2
1 10 504 , 3 997 ,
µ
2
1 10 9 , 0 504 , 3 997 ,
=23330,125
r
v r v c
v
C C
C
γ
µ γ µ µ
+
+
=
1
'' '
[4,tr.21]
040 , 21399 02
, 0 1
125 , 23330 02 , 0 418 ,
+
+
2.4 QUÁ TRÌNH CHÁY.
0
6.(1 )
10
511 , 0 )
9 , 0 1 (
10
115 6 −
( )C v z ( ) (360,34 252,4 ).10 Tz
2
1 10 504 , 3 997 ,
2
1 10 9 , 0 504 , 3 997 ,
=
⇒Nhiệt độ của môi chất công tác tại điểm z:
r
M
H H
1
1
µ β µ
γ
+
∆
−
[3,tr.11]
(1 0,02) 21399,04.741,966
459 , 0
5876500 43960000
87
,
+
−
⇔ =1,08.(21150,6+2,9375.T ) z T z
0 25 , 86646391
648 , 22842
1725 ,
c
z z
T
T
β
997 , 3 966 , 741
955 , 2745 080
,
=
c
2.5 QUÁ TRÌNH DÃN NỞ
Trang 10• Áp suất cuối quá trình dãn nở (pb).
2
n
z b
p p
ε
2 , 10
496 , 62
26 ,
1 =
1
2 −
= n z
b
T T
265 , 1501 2
,
10
955 , 2745
1 26 ,
2.6 CÁC CHỈ TIÊU KỸ THUẬT CƠ BẢN CỦA ĐỘNG CƠ
−
−
−
−
−
−
1
1
1 1
1 1
1 1
1
n a pi
i
n n
p K
p
ε ε
ψ ε
ε
[3,tr.12]
−
−
−
−
−
−
2 , 10
1 1 1 35 , 1
1 2
, 10
1 1
1 26 , 1
992 , 3 1 2 , 10
2 , 10 8 , 0
92
,
0
i m
890 , 8 878 , 9
9
,
• Hiệu suất chỉ thị (ηi)
k v f
i i
H
p L
ρ η
λ η
1
102 0 +
191 , 1 79 , 0 43960
878 , 9 1 956 , 14 9 , 0
=
i m
e η η
=0,9.0,345=0,310
• Suất tiêu thụ nhiên liệu chỉ thị (gi)
i f i
H
g
η
10 6 ,
3 6
370 , 237 345 , 0 43960
10 6 ,
3 6
=
e f e
H
g
η
10 6 ,
3 6
170 , 264 31 , 0 43960
10 6 ,
3 6
=
e e
926 , 21 83 17 , 264
2.7 CÂN BẰNG NHIỆT.
Trang 11• Tổng lưu lượng nhiệt cấp cho động cơ ( )Q T
QT = G e.H
3600
1
[4,tr.23] .21,926.43960 267,740
3600
e
e N
p
C
125 , 31644 8134
125 ,
23330 + =
418 , 29674 8314
418 ,
21360 + =
Nhiệt độ khí thải ( )T x
265 , 1501
=
= b
x T
[ p x p k]
e
[0,5.31644,125.1501,265 0,46.29674,418.293] 120310,341
3600
926
,
% 100
T
x
x
Q
Q
74 , 267
31 ,
T
m m
Q
Q
Trong đó: qm = 12 ÷ 27 ; ta chọn qm = 20%
548 , 53 100
20 74 , 267 100
=
m
q Q
• Phần tổn thất còn lại ( )Q cl
T
74 ,
% 100
=
T
q
% 31 100 74 , 267
83 100
=
T
e e
Q
Q
q
% 93 , 44 100 74 , 267
31 , 120 100
=
T
x x
Q
Q
q
% 20
=
m
q
% 07 , 4
=
cl
q
2.8 ĐỒ THỊ CÔNG CHỈ THỊ.
Trang 122.8.1 Đồ thị công của động cơ xăng 4 kỳ:
Hình 2.1: Đồ thị công của động cơ xăng 4 kỳ
2.8.2 Xác định các điểm đặc biệt của đồ thị công.
1 2 , 10
965 , 399 1 2 ,
−
=
−
c
V
Trang 132.8.3 Tính áp suất, thể tích khí tại điểm bất kì trên đường cong nén (p xn ;V xn )
và đường cong giãn nở (p xg ;V xg ).
1
xn
a a xn
V
V p p
=
35 , 1 439 , 443 8 , 0
=
xn
Bằng cách cho giá tri V xn đi từ V c đến V a; bước nhảy của V xnlà 30 [cm3]
Kết quả tính toán ở bảng
2
xg
z z xg
V
V p
=
26 , 1 474 , 43 496 ,
62
=
xg
Cũng bằng cách cho V xgđi từ V zđến V b, với bước nhảy là 30 [cm3]
Kết quả tính toán được ghi ở bảng
Bảng 2-1: Các trị số áp suất của môi chất công tác của quá trình nén và quá trình
giãn nỡ của động cơ xăng được thiết kế
V [cm3] Đường nén - Pn [bar] Đường giãn nở - Pgn [bar]
1.nguyen lý động cơ Khang
Trang 142.nGuyen lý _nguyen tat tien
3.no1
4.no2
5.huong dan
6.lien
7 Hồ Tấn Chuẩn-Nguyễn Đức Phú-Trần Văn Tế-Nguyễn Tất tiến-Pạm văn Thể (1996),
Kết Cấu Và Tính Toán Động Cơ Đốt Trong Tập 2, NXB Giáo Dục