Đồ Án Tính Toán Động Cơ Đốt Trong,.Pdf

ĐẠI HỌC SPKT VINH ĐỒ ÁN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG LỜI NĨI ĐẦU Động đốt đóng vai trị quan trọng kinh tế,là nguồn động lực cho phương tiện vận tải ôtô,máy kéo,xe máy,táu thủy,máy bay máy công tác máy phát điện,bơm nước … Mặt khác động đốt đặc biệt động ôtô nguyên nhân gây nhiễm mơi trường,nhất thành phố Sau học xong môn học ‘‘ ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG’’, em vận dụng kiến thức học để làm đồ án ‘‘ TÍNH TỐN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG ’’ Trong q trình tính tốn để hồn thành đồ án môn học chuyên nghành này, bước đầu gặp khơng khó khăn bỡ ngỡ với nỗ lực thân với hướng dẫn giúp đỡ tận tình thầy giáo Phạm Hữu Truyền,giờ sau thời gian làm việc hết mình, nghiêm túc nghiên cứu tìm hiểu em hồn thành xong đồ án mơn học ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG Tuy nhiên lần em vận dụng lý thuyết học, vào tính tốn tập cụ thể theo thơng số cho trước, nên gặp nhiều khó khăn khơng tránh khỏi sai sót Vì em mong xem xét, giúp đỡ bảo đưa ý kiến thầy để em hoàn thành đồ án cách tốt nhất, đồng thời qua rút kinh nghiệm, học làm giàu kiến thức chuyên môn khả tự nghiên cứu Qua Đồ án em cảm thấy cần phải có nổ lực cố gắng nhiều nữa, cần phải có phương pháp nghiên cứu đắn đường chọn Cũng qua đồ án em xin bày tỏ lòng biết ơn thầy giáo Phạm Hữu Truyền thầy giao khoa giúp đỡ, hướng dẩn tận tình đóng góp ý kiến q báu giúp em hồn thành đồ án cách tốt tiến độ Rất mong giúp đỡ nhiều thầy Em xin chân thành cảm ơn! SVTH: Đặng Văn Hồn Vinh,ngày 21 tháng12 năm 2010 Lớp ĐHKT Ơtơ A- k4 SVTH : Đặng Văn Hoàn ĐẠI HỌC SPKT VINH 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 : 1- Công suất động Ne Ne =12 (mã lực) =8,83(Kw) 2- Số vòng quay trục khuỷu n n =2200 (vg/ph) 3- Đường kính xi lanh D D =95 (mm) 4- Hành trình piton S S =115 (mm) 5- Dung tích cơng tác Vh Vh = = 0,81515 (dm3) 6- Số xi lanh i i=1 7- Tỷ số nén ε ε =1 8- Suất tiêu hao nhiên liệu ge =180 (g/ml.h) 9- Góc mở sớm đóng muộn xupáp nạp α1 ; α2 10- Góc mở sớm đóng muộn xupáp thải 11- Chiều dài truyền ltt ltt =205 (mm) 12- Khối lượng nhóm pitton mpt mpt =1,15 (kg) α1 =10 (độ) α2 =29 (độ) =32 (độ) =7 (độ) 13- Khối lượng nhóm truyền mtt mtt =2,262 (kg) 1.2 )Các thông số cần chọn : )Áp suất môi trường :pk Áp suất mơi trường pk áp suất khí trước nạp vào đông (với động khơng tăng áp ta có áp suất khí áp suất trước nạp nên ta chọn pk =po Ở nước ta nên chọn pk =po = 0,1 (MPa) Lớp ĐHKT Ơtơ A- k4 SVTH : Đặng Văn Hoàn ĐẠI HỌC SPKT VINH ĐỒ ÁN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG )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 mơi trường nhiệt độ trước xupáp nạp nên : Tk =T0 =24ºC =297ºK )Áp suất cuối trình nạp :pa Áp suất Pa phụ thuộc vào nhiều thông 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 Áp suất cuối trình nạp pa chọn phạm vi: pa =(0,8-0,9).pk =0,9.0,1 = 0,08-0,09 (MPa) Căn vào động D12_3 dang tính ta chọn: pa =0,088 (Mpa) )Áp suất khí thải P : Áp suất khí thải phụ thuộc giống p Áp suất khí thải chọn phạm vi : p= (1,05-1,05).0,1 =0,105-0,105 (MPa) chọn P =0,11 (MPa) )Mức độ sấy nóng mơi chất ∆T Mức độ sấy nóng mơi chất ∆T chủ yếu phụ thuộc vào q trình hình thành hỗn hợp khí bên hay bên xy lanh Với động diezel : ∆T=20 ºC -40ºC Vì đ/c D12-3 nên chọn ∆T=29,5ºC )Nhiệt độ khí sót (khí thải) T Nhiệt độ khí sót T phụ thuộc vào chủng loại đơng cơ.Nếu q trình giãn nở triệt để ,Nhiệt độ T thấp Thơng thường ta chọn : T=700 ºK -1000 ºK Thông thường ta chọn : T =700 ºK )Hệ số hiệu định tỉ nhiêt λ : Lớp ĐHKT Ơtơ A- k4 SVTH : Đặng Văn Hoàn ĐẠI HỌC SPKT VINH ĐỒ ÁN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG Hệ số hiệu định tỷ nhiệt λ chọn theo hệ số dư lượng khơng khí α để hiệu đính 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 Đối với động tính động diesel có α > 1,4 chọn λ=1,10 )Hệ số quét buồng cháy λ : Vì động khơng 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 =1,0316 10 )Hệ số lợi dụng nhiệt điểm z ξ : Hệ số lợi dụng nhiệt điểm z ,ξ phụ thuộc vào chu trình cơng tác động Với loại đ/c điezen ta thường chọn : ξ=0,70-0,85 Chọn : ξ=0,75 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 Với loại đ/c điezen ta thường chọn : ξ =0,80-0,90 ta chọn ξ=0,85 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 chu trình thực tế với chu trình tính tốn động xăng động điezel hệ số φ đ/c xăng thường chọn hệ số lớn Có thể chọn φ phạm vi: φ =0,92-0,97 Nhưng đ/c điezel 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 : Lớp ĐHKT Ơtơ A- k4 SVTH : Đặng Văn Hoàn ĐẠI HỌC SPKT VINH ĐỒ ÁN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG Hệ số khí sót γ tính theo cơng thức : γ= Trong m số giãn nở đa biến trung bình khí sót m =1,45÷1,5 Chọn m =1,5 γ = = 0,03823 )Nhiệt độ cuối trình nạp T Nhiệt độ cuối q trình nạp T đươc tính theo công thức: T= ºK T= =340,8 (ºK) )Hệ số nạp η : η= η= = 0.8139 )Lượng khí nạp M : Lượng khí nạp M xác định theo cơng thức sau : M= (kmol/kgnhiên liệu) Trong p áp suất có ích trung bình xác định thao công thức sau: p= = Vậy : M= =0,59059 (MPa) = 0,8191 (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 = Lớp ĐHKT Ơtơ A- k4 (kmol/kg) nhiên liệu SVTH : Đặng Văn Hoàn ĐẠI HỌC SPKT VINH ĐỒ ÁN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG Vì đ/c điezel nên ta chọn C=0,87 ; H=0,126 ;O=0,004 M = ( + - ) =0,4946 (kmol/kgnhiên liệu) )Hệ số dư lượng khơng khí α Vì động điezel nên : α= = = 1,6560 2.2 )Tính tốn q trình nén : )Tỉ nhiệt mol đẳng tích trung bình khơng khí : = 19,806+0,00209.T =19,806 (kJ/kmol.độ) )Tỉ nhiệt mol đẳng tích trung bình sản phạm cháy : Khi hệ số lưu lượng không khí α >1 tính theo cơng thức sau : = + 10 T (kJ/kmol.độ) = + .10=20,8537 (kJ/kmol.độ) )Tỉ nhiệt mol đẳng tích trung bình hỗn hợp : Tỉ nhiệt mol đẳng tích trung bình hỗn hợp q trình nén tính theo cơng thức sau : = = (kJ/kmol.độ) ) 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 = 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 ) Lớp ĐHKT Ơtơ A- k4 SVTH : Đặng Văn Hoàn ĐẠI HỌC SPKT VINH ĐỒ ÁN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG 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