Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống
1
/ 30 trang
THÔNG TIN TÀI LIỆU
Nội dung
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC BÀI TẬP LỚN Tính tốn động đốt Đề tài: Động 1.8L 2ZR-FBE xe Toyota Altis 2022 GVHD: PGS.TS LÝ VĨNH ĐẠT Sinh viên thực MSSV Đánh giá hoàn thành nhiệm vụ Nguyễn Thuận Phát 20145355 100% Lương Hữu Phước 20145231 100% Đoàn Văn Tịnh 20145729 100% Nguyễn Văn Quý Trọng 20145734 100% TP.HCM, tháng 10 năm 2022 NHIỆM VỤ BÀI TẬP LỚN MƠN TÍNH TỐN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG Sinh viên thực Mã số sinh viên Nguyễn Thuận Phát 20145355 Lương Hữu Phước 20145231 Đoàn Văn Tịnh 20145729 Nguyễn Văn Quý Trọng 20145734 LỚP 20 1451 NHÓM 10 Số liệu ban đầu Loại động cơ: Xăng; Số kỳ, τ : ; Cơng suất có ích, Ne (kW): 103; Số vịng quay, n (vòng/phút): 6400 ; Tỉ số nén, ε : 10± , 3; Hệ số dư lượng khơng khí, α : 0.9 ; Làm mát bằng: Nước; Số xylanh, i: ; Động xăng khơng tăng áp; Góc đánh lửa sớm: 20o Mở Đóng Xupap nạp ATDC 1o ABDC 65o Xupap thải BBDC 11o ATDC 43o Nội dung thuyết minh: 2.1 Tính tốn nhiệt xây dựng giản đồ cơng thị động cơ; 2.2. Tính tốn động lực học cấu piston – trục khuỷu – truyền Nội dung vẽ 3.1 Bản vẽ đồ thị công thị P-V; 3.2 Bản vẽ đồ thị P – , PJ, P1; 3.3 Bản vẽ đồ thị quãng đường Sp, vận tốc Vp, gia tốc Jp piston Ngày giao nhiệm vụ: Ngày hoàn thành nhiệm vụ: GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN CHÍNH (Ký ghi họ tên) PGS.TS Lý Vĩnh Đạt CHƯƠNG 1: TÍNH TỐN NHIỆT 1.1 CHỌN CÁC THƠNG SỐ TÍNH TỐN NHIỆT 1.1.1 Áp suất khơng khí nạp ( Po ) Áp suất khơng khí nạp chọn áp suất khí quyển, giá trị po phụ thuộc vào độ cao so với mực nước biển Càng lên cao P0 càng giảm khơng khí lỗng, độ cao so với mực nước biển: PO =0,1013 M N / m 1.1.2 Nhiệt độ khơng khí nạp (T0) Nhiệt độ khơng khí nạp phụ thuộc chủ yếu vào nhiệt độ trung bình mơi trường, nơi xe sử dụng Điều khó khăn xe thiết kế để sử dụng ở vùng có khoảng biến thiên nhiệt độ ngày lớn Miền Nam nước ta thuộc vực nhiệt đới, nhiệt độ trung bình ngày chọn tkk = 29oC cho khu vực miền Nam, đó: T o=t kk + 273 =29 + 273 =302 K 1.1.3 Áp suất khí nạp trước xupap nạp P K = P o=0,1013 M N / m 1.1.4 Nhiệt độ khí nạp trước xupap nạp T K =T o=302 K 1.1.5 Áp suất cuối trình nạp ( Pα ) Trong trình tính tốn nhiệt, suất cuối q trình nạp động bốn kỳ không tăng áp thường xác định công thức thực nghiệm: Với động bốn kỳ khơng tăng áp: = (0,80 ÷ 0,95) 0 Vậy áp suất cuối trình nạp: = 0,9.0 = 0,9 x 0,1013 = 0,09 M N / m 1.1.6 Chọn áp suất khí sót ( Pr ¿ Là thông số quan trọng đánh giá mức độ thải sản phẩm cháy khỏi xilanh động Động xăng, chọn: = 0,11 1.1.7 Nhiệt độ khí sót (T r ¿ Phụ thuộc vào thành phần hỗn hợp khí, mức độ dãn nở trao đổi nhiệt trình dãn nở thải Đối với động xăng: = (900 ÷ 1000) Chọn = 980 1.1.8 Độ tăng nhiệt độ khí nạp (∆ T ¿ Khí nạp chuyển động đường ống nạp vào xilanh động tiếp xúc với vách nóng nên sấy nóng lên trị số nhiệt độ ΔT Khi tiến hành tính tốn nhiệt động người ta thường chọn trị số ΔT vào số liệu thực nghiệm Đối với động xăng: ∆T=0 ÷ 20oC Chọn ∆T=10oC 1.1.9 Chọn hệ số nạp thêm ( λ ¿ Hệ số nạp thêm 1 biểu thị tương quan lượng tăng tương đối hỗn hợp khí cơng tác sau nạp thêm so với lượng khí cơng tác chiếm chỗ thể tích Hệ số nạp thêm chọn giới hạn: 1=1,02÷1,07 Chọn 1 =1,04 1.1.10 Chọn hệ số quét buồng cháy ( λ ¿ Đối với động khơng tăng áp khơng có qt buồng cháy, chọn 2=1 1.1.11 Chọn hệ số hiệu đính tỷ nhiệt ( λ t ¿ Hệ số hiệu đính tỷ nhiệt phụ thuộc vào thành phần khí hỗn hợp α nhiệt độ khí sót Theo thực nghiệm thống kê động xăng chọn: Hệ số dư lượng khơng khí α 0,80 1,00 1,20 1,40 Hệ số hiệu đính tỷ nhiệt 1,13 1,17 1,14 1,11 Với động xăng, α = 0,90 => Chọn =1,15 1.1.12 Hệ số lợi dụng nhiệt điểm Z (ξ ¿¿ z )¿ Hệ số lợi dụng nhiệt điểm Z ( ) thông số biểu thị mức độ lợi dụng nhiệt điểm Z () phụ thuộc vào chu trình công tác động Với động xăng, ta chọn = 0,8 1.1.13 Hệ số lợi dụng nhiệt điểm b (ξ ¿¿ b )¿ Hệ số lợi dụng nhiệt điểm b () phụ thuộc vào nhiều yếu tố Khi tốc độ động cơ cao, cháy rớt tăng, dẫn đến nhỏ Đối với động xăng, ta chọn = 0,90 1.1.14 Hệ số dư lượng khơng khí (α ¿ Hệ số α ảnh hưởng lớn đến trình cháy Đối với động đốt trong, tính tốn nhiệt thường phải tính chế độ công suất cực đại, hệ số dư lượng không khí chọn pham vi cho bảng sau: Loại động cơ Xăng 0,85÷0,95 Diesel - Buồng đốt thống 1,45÷1,75 - Buồng đốt xốy lốc 1,40÷1,65 - Buồng đốt dự bị 1,34÷1,45 - Tăng áp 1,70÷2,20 Động xăng, ta chọn: = 0,9 1.1.15 Chọn hệ số điền đầy độ thị công (φ d ¿ Hệ số điền đầy đồ thị công đánh giá phần hao hụt diện tích đồ thị cơng thực tế so với đồ thị cơng tính tốn Hệ số điền đầy đủ đồ thị chọn theo số liệu kinh nghiệm theo bảng sau: Loại động cơ Xăng 0,93÷0,97 Diesel: - Buồng đốt thống 0,9 ÷ 0,95 - Buồng đốt ngăn cách 0,92 ÷ 0,96 Động xăng, chọn = 0,95 1.1.16 Tỷ số tăng áp Là tỷ số áp suất hỗn hợp khí xilanh cuối trình cháy trình nén: P z λ = P c Trị số λ thương động xăng nằm phạm vi sau: λ = 3,00 ÷ 4,00; Ta chọn λ=3,5 Bảng thơng số tự chọn Tên thơng số Áp suất khơng khí nạp Áp suất khí nạp trước xupap nạp Nhiệt độ khí nạp Nhiệt độ khí nạp trước xupap Kí hiệu Giá trị Đơn vị 0,1013 /2 0,1013 /2 302 K 302 K 0,9 0,09 nạp Hệ số dư lượng khơng khí Áp suất cuối kì nạp /2 Áp suất khí sót 0,11 MPa Nhiệt độ khí sót 1000 K ∆ ℃ Độ tăng nhiệt độ khí nạp Hệ số lợi dụng nhiệt z 0,8 Hệ số lợi dụng nhiệt b 0,9 Tỷ số tăng áp suất 3,5 Hệ số nạp thêm 1 1,04 Hệ số quét buồng cháy 2 1,15 m 1,5 0,95 Hệ số hiệu đính tỷ nhiệt Chỉ số nén đa biến Hệ số điền đầy đủ đồ thị cơng 1.2 TÍNH TỐN NHIỆT 1.2.1 Qúa trình nạp 1.2.1.1 Hệ số nạp (η v ¿ η v= ( ) T k P a P r [ ε λ 1− λ t λ ε −1 T k + ΔT Pk Pa 1 m ] Trong đó: m – số đa biến trung bình khơng khí, chọn m = 1,5 η v= 302 10 −1 302 + 0.09 0.1 [ 10.1 , 04−1 , 15.1 ( ) , 11 1 ,5 , 09 ] ≈ , 89 1.2.1.2 Hệ số khí sót (γ r) γ r = λ2 Ρr Τ k , 11 302 = ≈ 0,041 ( ε −1 ) ηv Ρ k Τ r ( 10 −1 ) , 89 0,1013 1000 1.2.1.3 Nhiệt độ cuối trình nạp (Τ a ) Τ a=( Τ ¿¿ k + ∆ Τ )+ λ t γ r T r ¿ ¿ ¿ 1.2.2 Quá trình nén 1.2.2.1 Tỷ lệ mol đẳng tích trung bình khí nạp mc v =a v + ( b v Τ c ) =19,806 + ( 0,00419 Τ c ) [ k J / k.molo k ] 1.2.2.2 Tỷ lệ mol đẳng tích trung bình sản phẩm cháy Khi 0,7