Bài tập lớn nguyên lý động cơ đốt trong mai văn tiên

Bài Tập Lớn ðộng ñốt BÀI TẬP LỚN NGUYÊN LÝ ðỘNG CƠ ðỐT TRONG Loại ñộng Lắp xe S/D Vh (lít) ε Nemax/ne Memax/nm (ml/v/ph) (KG.m/v/ph) 99/87 2,354 10,5 190/7000 22/4400 τ i 4L Honda 2.4L 14 Accord EX I Mơc ®Ých, ý nghÜa Mn thiết kế động mới, sau đại tu phải tính nhiệt để nghiên cứu chu trình theo yêu cầu đề cho động (tỷ số nén, công suất cực đại, mômen có ích lớn nhất) qua thông số: tổn thất nhiệt, tiêu công suất, hiệu suất, Qua đồ thị công, đờng đặc tính đồ thị cân nhiệt để xác định kích thớc động đủ đảm bảo tiêu công suất (và có đảm bảo ®iỊu kiƯn sư dơng cho tr−íc) II NhiƯm vơ Bµi tập lớn ĐCĐT bao gồm: Thuyết minh 01 vẽ Thuyết minh: Khoảng 20 trang, viết tay đánh máy, gồm 10 chơng với nội dung tính nhiệt cho loại động cụ thể Bản vẽ: Dùng giấy ôly A0, gồm đồ thị: Đồ thị cân nhiệt Xây dựng đờng đặc tính Đồ thị công Vẽ tay, có khung tên III Nội dung tính toán cụ thể (Phần thuyết minh) Phân tích liệu có đề: - Loại động cơ: Xăng hay Diesel - Tỷ số nén động xăng động Diesel khác - Chú ý đơn vị trình tính toán Mai Vn Tiờn Lp TðHTK Cơ Khí K47 Bài Tập Lớn ðộng đốt Chơng Chọn thông số - chọn chế độ tính toán Từ liệu đề cho đY biết Nemax/ne ta tiến hành chọn thông số chế độ tính toán nh sau: nmin tốc độ tối thiểu mà động làm việc đợc chế độ toàn tải thấp chút động chết máy nM: Tốc độ lúc đạt mômen có ích cực đại chế độ toàn tải (Memax) ne: Tốc độ đạt công suất cực đại chế độ toàn tải (Nemax) Động xăng hạn chế tốc độ: nmin = (15ữ 20)% ne = 20%.7000 = 1400 (vßng /phót) nM = 4400 ≈ 50% ne (vßng/ ) Mai Văn Tiên Lớp TðHTK Cơ Khí K47 Bài Tập Lớn ðộng ủt Chơng Tính nhiên liệu hỗn hợp sản phẩm cháy Chọn nhiên liệu thành phần nhiên liệu Chọn nhiên liệu cho động xăng Do = 10,5 ta có cách chọn nh sau: Xăng có nhiệt trị thấp hu =10400 (Kcal/kg) Thành phần xăng gC = 0,855 gH = 0,145 gO = Chän hƯ sè d− kh«ng khÝ α Vì tính nhiệt độ chế độ toàn tải nên phải chọn công suất: Với động xăng = 0,9 Lợng nhiệt tổn hao thiếu ôxy cháy không hết ηi > ηe 29 Lớp TðHTK Cơ Khí K47 Bài Tập Lớn ðộng ủt Chơng Xác định kích thớc động Việc xác định kích thớc động xuất phát từ thông số: Nemax - Công suất lớn số vòng quay ne; Nehd - Công suất lớn số vòng quay nhd; PeN - áp suất trung bình thực tế số vòng quay đạt Nemax, Nehd Từ công thøc: ⇒ Vh = Mai Văn Tiên Nemax = Ρe Vh i.n 450.τ Nemax 450 τ 190.450.4 = = 1,582(lÝt) Pe i.n 7,72.4.7000 30 Lớp TðHTK Cơ Khí K47 Bi Tp Ln ng c ủt Chơng Cân nhiệt động Trong phần cân nhiệt tính xem toàn lợng nhiệt hỗn hợp cháy phát Q1 (ở chu trình lý thuyết lợng nhiệt cấp vào) phân bố nh cho phần nhiệt sinh công có ích thực (Ne) tức Qe Phần nhiệt Qlm + x theo nớc làm mát khí xả (ở chu trình lý thuyết Q2 đa nguồn lạnh, theo định luật nhiệt động học) Phần Qch cho công học Phần Qlhlt tổn thất cháy không hoàn toàn Tại tốc độ tính toán phần nhiệt tính nh sau: Q1 = 100%; Qe = ηe.100%; Qlm+x = (1-ηt).100% Qlh.lt = (ηt - ηi).100%; Qch = (ηi - ηe).100%; NÕu tÝnh chế độ ta lập bảng sau để xác định Q thành phần cần cho dựng đồ thị cân nhiệt Mai Vn Tiờn Các lo¹i Q nmin nM ne Qe = ηe.100% 27,8 30,8 28,1 Qlm+x = (1- ηt).100% 57,1 57,1 57,1 Qch = (ηi - ηe).100% 3,4 7,7 12,8 Qlhlt = (ηt - ηi).100% 11,7 4,4 Céng 100% 100% 100% 31 Lớp TðHTK Cơ Khí K47 Bài Tập Lớn ðộng đốt Chơng 10 Cách dựng đồ thị tính nhiệt Dựng đờng đặc tính Ne, Me, Ge TÝnh ë chÕ ®é tèc ®é ta cã điểm cho đờng cong vẽ chúng theo dạng đồ thị mẫu qua điểm (chú ý: Nemax ne, Memax nM, gemin nmin khoảng nm-ne) Cách xây dựng đồ thị công P-V Tiến hành gồm bớc nh sau: Bớc 1: Chọn tỷ lệ xích cho vẽ chế độ xây dựng Chọn tỷ lệ xích : P   mm   = 10 ;  KG  cm   mm µ V =  lit Bớc 2: Tìm điểm trung gian Để xây dựng đờng nén đa biến a-c nh đờng dYn nở đa biến z-b ta phải xác định điểm trung gian tuân theo quy luật nén ®a biÕn n1 vµ dYn në ®a biÕn n2.Ta lµm nh− sau: a/ Dùng ®−êng nÐn ®a biÕn a-c: Tõ c«ng thøc : V Pc = Pa ε = Pa  a  Vc n1 n1 n1  l  = Ρa  a   lc V  l  Pci = Pa  a  = Ρa  a   Vci   li  víi ε = 10,5 ; n1 = 1,36 Mai Văn Tiên 32    n1 n1 ; Pa = 0,84086 KG/ cm2 Lớp TðHTK Cơ Khí K47 Bài Tập Lớn ðộng ñốt i ε ε/i (ε/i)n1 Pci (KG/ cm2) lci (mm) 10,5 10,5 1 0,84086 8,4086 10 10,5 1,05 1,0686 0,8985 8,985 10,5 1,1667 1,2332 1,0369 10,369 10,5 1,3125 1,4475 1,2171 12,171 10,5 1,5 1,7357 1,4595 14,595 10,5 1,75 2,1406 1,7999 17,999 10,5 2,1 2,7430 2,2834 22,834 10,5 2,625 3,7155 3,1242 31,242 10,5 3,5 5,4946 4,6202 46,202 10,5 5,25 9,5371 8,0194 80,194 10,5 10,5 24,4803 20,5845 205,845 b/ Dùng ®−êng dKn në ®a biÕn z-b: Tõ c«ng thøc: Pb = ⇒ εn = Ρz  Va   Vc    n2 l = Ρz  c  la n2  l Ρz  = = Ρz  c n2  li    li    lc     n2 lc n pb = li pz ; Pb = 4,326 KG/ cm2 ; Pz = 78,01 KG/ cm2 víi n2 = 1,23 i Ρz (lc/li)n2 lc/li Pz(KG/cm2) Pb(KG/cm2) Lb (mm) 10,5 1 78,01 78,01 780,1 10 0,5 0,426 78,01 33,26 332,6 0,333 0,259 78,01 20,2 202 0,25 0,182 78,01 14,18 141,8 0,2 0,138 78,01 10,77 107,7 0,167 0,11 78,01 8,61 86,1 0,143 0,091 78,01 7,123 71,23 Mai Văn Tiên 33 Lớp TðHTK Cơ Khí K47 Bài Tập Lớn ðộng ñốt 0,125 0,077 78,01 6,044 60,44 0,111 0,067 78,01 5,229 52,29 0,1 0,059 78,01 4,594 45,94 0,095 0,055 78,01 4,326 43,26 Bớc 3: Hiệu chỉnh đồ thị Dùng phơng pháp hạ đoạn thẳng lvh xuống phía dới kẻ song song với lvh Lấy điểm O làm điểm đoạn thẳng quay 1/2 vòng tròn Dịch từ điểm O sang bên phải theo chiều từ ®iĨm… xng ®iĨm…d−íi ®o¹n OO’ = R.λ/2 = R/ R: Chính bán kính quay khuỷu = S/2 λ: Tham sè kÕt cÊu λ = R/L §Ĩ xác định điểm C : = 150 (theo góc quay trục khuỷu) Từ O ta kẻ góc 150 cắt vòng tròn m từ O ta kẻ đờng song song cắt đờng tròn n Từ n ta dóng lên phía gặp đờng cong a-c điểm C Cách xác định C1; Pc1 = (1,2ữ1,25).Pc Đến C1 pitong đến DC1 xuống nên áp suất Pz tính toán hụt 15% Pz1 Cách xác định điểm b đờng dYn nở z-b Giả thiết ta muốn xác định điểm b góc mở sớm xupap thải 600 (Theo gãc quay cđa trơc khủu) Tõ ®iĨm O ta đặt góc 600 có cạnh cắt vòng tròn ®iĨm P Tõ O’ kỴ ®−êng song song víi OP cắt vòng tròn Q Từ Q dóng song song với trục tung cắt đờng zb điểm Điểm b cần tìm Sau mở sớm xupap thải điểm b áp suất tách khỏi đờng bb theo đờng b-b1 Cách xác định b1: Pb1 = (1/2),(Pb - Pa) điểm Pb Pa Bớc 4: Nối điểm đồ thị Sau đY xác định điểm c, c1, z1, b, b1 Mai Văn Tiên 34 Lớp TðHTK Cơ Khí K47 Bài Tập Lớn ðộng đốt ViƯc hoµn chØnh đồ thị cách nối điểm tô đậm theo cách vẽ kỹ thuật đờng liền từ a-c-c1 Tõ c1 - z1 Tõ z1 ®Õm b’, b1 Tõ b1 đến r từ r đến a Những điểm đồ thị không qua đợc biểu thị nét to đứt mảnh nh c=c, z, z1, b-b Các diện tích bao quanh ccc1, c1zz1, bbb1 đợc gạch mặt cắt biểu thị tổn thất công Mai Vn Tiên 35 Lớp TðHTK Cơ Khí K47