Thông tin tài liệu
Đồ án động đốt GVHD: Nguyễn Ngọc Tú KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC ******** ĐỒ ÁN MƠN HỌC ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Văn Đại Họ tên sinh viên : Lớp : Trần Văn Công ĐHCNOTOCK15A4 Thời gian thực hiện: : tuần I- NỘI DUNG THỰC HIỆN Thực động 3D6 nội dung sau : A- Phần thuyết minh : 1- Tính tốn chu trình cơng tác động đốt 2- Tính tốn động học động lực học có kèm theo sơ đồ 3- Tính nghiệm bền chi tiết : Trục khuỷu chốt có đầy đủ sơ đồ kết cấu sơ đồ lực tác dụng B- Phần vẽ : 1- Bản vẽ động học, động lực học giấy kẻ ly A0 2- Bản vẽ chi tiết rên giấy A1, A2, A3 theo tỷ lệ 1 :1 1 :2 DUYỆT BỘ MÔN GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Nguyễn Ngọc Tú SVTH:Trần Văn Công Đồ án động đốt GVHD: Nguyễn Ngọc Tú NHẬN XÉT, ĐÁNH GIÁ ĐỒ ÁN GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN: Kết đánh giá GIÁO VIÊN BẢO VỆ: Kết đánh giá SVTH:Trần Văn Công Đồ án động đốt GVHD: Nguyễn Ngọc Tú MỤC LỤC CHƯƠNG I TÍNH TỐN CHU TRÌNH CƠNG TÁC CỦA ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG 1.1 Trình tự tính tốn : 1.2 Tính tốn q trình cơng tác : 1.3 Vẽ hiệu đính đồ thị cơng: CHƯƠNG II TÍNH TOÁN ĐỘNG HỌC , ĐỘNG LỰC HỌC 2.1 Vẽ đường biểu diễn quy luật động học: 2.2 Tính tốn động lực học : CHƯƠNG III TÍNH NGHIỆM BỀN CÁC CHI TIẾT CHÍNH 3.1 Trường hợp chịu lực ( ): 3.2 Trường hợp chịu lực ( ) SVTH:Trần Văn Công Đồ án động đốt GVHD: Nguyễn Ngọc Tú LỜI NĨI ĐẦU Ơtơ ngày sử dụng rộng rãi nước ta phương tiện lại cá nhân vận chuyển hành khách, hàng hố phổ biến Sự gia tăng nhanh chóng số lượng ôtô xã hội, đặc biệt loại ôtô đời kéo theo nhu cầu đào tạo lớn nguồn nhân lực phục vụ nghành công nghiệp ôtô lĩnh vực thiết kế Sau học xong giáo trình ‘‘ Động đốt ’’ chúng em tổ môn giao nhiệm vụ làm đồ án mơn học Vì bước đầu làm quen với cơng việc tính tốn, thiết kế ơtơ nên không tránh khỏi bỡ ngỡ vướng mắc Nhưng với quan tâm, động viên, giúp đỡ, hướng dẫn tận tình thầy giáo Nguyễn Văn Đại, giáo viên giảng dạy thầy giáo khoa nên chúng em cố gắng để hoàn thành đồ án thời gian giao Qua đồ án giúp sinh viên chúng em nắm lực tác dụng, công suât động điều kiện đảm bảo bền số nhóm chi tiết tơ,máy kéo Vì thiết thực với sinh viên nghành công nghệ kỹ thuật ôtô Tuy nhiên trình thực dù cố gắng nhiều khơng tránh khỏi thiếu sót Vì chúng em mong nhận quan tâm đóng góp ý kiến thầy, bạn để em hồn thiện đồ án qua rút kinh nghiệm qúi giá cho thân nhằm phục vụ tốt cho trình học tập công tác sau Em xin chân thành cảm ơn ! Vinh, tháng 10 năm 2021 Sinh viên thực Trần Văn Công SVTH:Trần Văn Công Đồ án động đốt GVHD: Nguyễn Ngọc Tú CHƯƠNG I TÍNH TỐN CHU TRÌNH CƠNG TÁC CỦA ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG 1.1 Trình tự tính tốn : 1.1.1 Số liệu ban đầu: - Kiểu động cơ: 3D6 Động Diesel hàng, không tăng áp, buồng cháy thống - Số kỳ: τ = (kỳ) - Số xilanh i = - Thứ tự làm việc cuả xilanh 1- -3-6-2-4 - Hành trình piston: S = 180 (mm) - Đường kính xilanh: D = 150 (mm) - Góc mở sớm xupáp nạp: α = 200 - Góc đóng muộn xupáp nạp: α = 480 - Góc mở sớm xupáp xả: β = 480 - Góc đóng muộn xupáp xả: β = 200 - Góc phun sớm: φi = 30º - Chiều dài truyền: ltt = 320 (mm) - Công suất định mức: Ne = 150 (mã lực) - Số vòng quay định mức: n = 1500 (vòng/phút) - Suất tiêu hao nhiên liệu: ge =190 (g/ml.h) - Tỷ số nén: ε = 14,5 - Khối lượng truyền: mtt = 5,62 (kg) - Khối lượng nhóm piston: mpt = 2,37 (kg) 1.1.2 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 xupáp nạp nên ta chọn pk = p0 Ở nước ta chọn pk = p0 = 0,1 (MPa) Nhiệt độ môi trường: Tk Nhiệt độ mơi trường lựa chọn theo nhiệt độ bình quân năm Với động không tăng áp ta có nhiệt độ mơi trưịng nhiệt độ trước xupáp nạp nên: Tk = T0 = 240C = (2970K) SVTH:Trần Văn Công Đồ án động đốt GVHD: Nguyễn Ngọc Tú Áp suất cuối trình nạp: pa Áp suất pa phụ thuộc vào nhiều thơng số chủng loại động cơ, tính tốc đôn n, hệ số cản đường nạp, tiết diện lưu thơng…Vì cần xem xét động tính thuộc nhóm để lựa chon pa Áp suất cuối q trình nạp pa chọn phạm vi: Pa = (0,8 ÷ 0,9).pk, chọn pa = 0,085 (Mpa) Áp suất khí thải: pr Áp suất khí thải phụ thuộc vào thông số pa Áp suất khí thải có thể chon phạm vi: Pr =(1,05 ÷ 1,15).pk, chọn pr = 0,11 ( Mpa) Mức độ sấy nóng mơi chất ΔT : Mức độ sấy nóng mơi chất ΔT chủ yếu phụ thuộc vào q trình hình thành khí hỗn hợp bên hay bên xilanh: Động Điezen: ΔT = 200÷400C, chọn ΔT =38 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 Thơng thường ta chon: Tr =700 ÷ 1000 0K, chọn Tr = 8000K Hệ số hiệu đính tỉ nhiệt: Hệ số hiệu đính tỉ nhiệt chọn theo hệ số dư lượng khơng khí α để hiệu đính Thơng thường chọn α theo bảng sau: α 0,8 1,0 1,2 1,4 1,13 1,17 1,14 1,11 Động Điêzen có α >1 nên chọn 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 chon: λ1 =1,02 ÷ 1,07, chọn λ1 =1,02 SVTH:Trần Văn Công Đồ án động đốt GVHD: Nguyễn Ngọc Tú 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 Điêzen ta thường chọn ξ z =0,70÷0,85, chọn ξ z =0,78 11 Hệ số lợi dụng nhiệt điểm b (ξ b): Hệ số lợi dụng nhiệt điểm b ξ b tuỳ thuộc vào loại động Xăng hay động Điêzen Với động Điêzen ta thường chọn ξ b = 0,80÷0,90, chọn ξ b =0,9 12 Hệ số hiệu đính đồ thị công ϕ d: Thể sai lệch tính tốn lý thuyết chu trình cơng tác động so với chu trình cơng tác thực tế , chọn phạm vi: ϕ d =0,92÷0,97, chọn ϕ d =0,95 1.2 Tính tốn q trình cơng tác : 1.2.1 Tính tốn q trình nạp : Hệ số khí sót γr: Hệ số khí sót γr tính theo cơng thức: λ2 ( γr= γr = T + ΔT ) P T P k r ( 297+311 ) ,11 850 0, 085 ε λ1 −λt λ2 r a 14, , 02−1,1 ( ) Pr Pa ( ) ,11 0, 085 ( m1 ) 1,5 =0 ,0684 Trong m số giản nở đa biến trung bình khí sót chon: 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: SVTH:Trần Văn Công Đồ án động đốt GVHD: Nguyễn Ngọc Tú (T + ΔT )+ λ γ T k t r 1+ γ r Ta = ( ) pa r p r ( ) 0,085 ( 297+311) +1,1.0 ,0684 800 ,11 1+0,0684 Ta= ( m−1 m ) 1,5−1 1,5 =620 , (0K) Hệ số nạp η v : Hệ số nạp η v xác định theo công thức: η v= ε −1 [ ( ) T p ε λ −λ λ p r ( m ) t p pa (T + ΔT ) k a k k [ ( ) ]=0,4146 297 0,085 0,11 η v= 14 ,5.1,02−1,1.1 14 ,5−1 297+311 0,1 0,085 Lượng khí nạp M1 : ] 1,5 Lượng khí nạp M1 xác định theo công thức : 432 10 p k ηv M1 = ge p e T (kmol/kg nhiên liệu) k Trong đó: pe áp suất có ích trung bình xác định theo cơng thức : pe = N τ V n i 30 e (lít) h V h thể tích cơng tác động xác định theo công thức: D S V h= π (MPa) ,14 (150 ) 180 V h= =3 ,17959 Nên: SVTH:Trần Văn Cơng (lít) (MPa) Đồ án động đốt GVHD: Nguyễn Ngọc Tú V ậy M1 = (kmol/kg nhiên liệu) Lượng khơng khí lý thuyết cần để đốt cháy 1kg nhiên liệu M0: Lượng khơng khí lý thuyết cần để đốt cháy 1kg nhiên liệu M0 tính theo công thức: ( C H + − ,21 12 32 M0 = ) (kmol/kg nhiên liệu) Đối với nhiên liệu động Điêzen ta có: C=0.87; H=0,126 ;O=0,004 Thay giá trị vào ta có: ( ) ,87 , 126 , 004 + − ,21 12 32 Mo= =0,4946 (kmol/kg nhiên liệu) Hệ số dư lượng khơng khí α : Đối với động Điêzen cần phải xét đến nhiên liệu ,vì vậy: α= M M Thay giá trị vào ta có: α= , 6862 =1 , 3873 , 4946 1.2.2 Tính tốn q trình nén: Tỷ nhiệt mol đẳng tích trung bình khơng khí: mc v =19,806+0,00209.297 = 20,427 (kJ/kmol.độ) Ta có: av = 19.806; bv/2 = 0.00209 Tỷ nhiệt mol đẳng tích trung bình cuả sản phẩm cháy: Khi hệ số dư lượng khơng khí α >1 ,tính theo cơng thức sau: mc v″ 1, 634 187 ,36 −5 )+ (427 , 86+ )10 T α =(19,876+ α (kJ/kmol độ) Thay số vào cơng thức ta có: mc v″ , 634 187, 36 −5 )+ ( 427 , 86+ )10 T ,3873 =(19,876+ 1,3873 Ta có: av"=20.69548; bv"/2=0.00261 Tỉ nhiệt mol đẳng tích trung bình hỗn hợp: SVTH:Trần Văn Công (kJ/kmol độ) Đồ án động đốt GVHD: Nguyễn Ngọc Tú Tỉ nhiệt mol đẳng tích trung bình hỗn hợp q trình nén tính theo cơng thức sau: mc mcv +γ r mc v″ 1+γ r v′ = b'v =a v + ' T (kJ/kmol độ) Thay giá trị vào ta có: mc ′ =19 ,836+ v , 00211 297=20 , 149 (kJ/kmol độ) av'=19.836; bv'/2=0.00211 Chỉ số nén đa biến trung bình n1: Chỉ số nén đa biến trung bình phụ thuộc vào nhiều thông số kết cấu thông số vận hành kích thước xilanh, loại buồng cháy, số vịng 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: 314 n1 −1= ' ' av + bv T a ( εn −1 + ) Chú ý: thông thường để xác định n1 ta phải chọn n1 khoảng 1,340 ÷ 1,390 Chọn n1=1,3678 Ta có: vế trái =0,3683 sai số =0,1483
Ngày đăng: 08/04/2023, 21:33
Xem thêm:
