Đang tải... (xem toàn văn)
Tính toán động lực học cơ cấu piston – trục khuỷu – thanh truyền.. Nội dung thuyết minh gồm: - Nhiệm vụ bài tập lớn được GV hướng dẫn thông qua - Phần số liệu tính toán nhiệt, động học v
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC - - ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG GVHD: TS Nguyễn Văn Trạng SVTH: Nguyễn Tài Minh Trí MSSV: 20142139 STT: 18 LỚP: SPAE310730_23_1_02 Tp.Hồ Chí Minh, ngày 10 tháng 12 năm 2023 LỜI CẢM ƠN Để hồn thành tiểu luận mơn học “Đồ án động đốt trong”, với tình cảm chân thành lòng biết ơn sâu sắc, em xin chân thành gửi lời cảm ơn tới trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM tạo điều kiện cho em có mơi trường học tập tốt suốt thời gian chúng em học tập, nghiên cứu trường Em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới Thầy Nguyễn Văn Trạng giúp đỡ em suốt trình nghiên cứu trực tiếp hướng dẫn em hoàn thành đề tài tiểu luận môn học Đồng thời, em xin bày tỏ lịng cảm ơn tới thầy cơ, bạn bè giúp đỡ, tạo điều kiện cho em suốt q trình học tập hồn thành đề tài cuối kỳ lần Với điều kiện thời gian kinh nghiệm sinh viên nên tiểu luận khơng thể tránh khỏi thiếu sót Vì em mong nhận bảo đóng góp ý kiến từ thầy để em cải thiện, bổ sung kiến thức cịn thiếu sót Em xin chân thành cảm ơn! TRƯỜNG ĐH SPKT TP.HCM CỘNG HÒA XÃ HỘICHỦ NGHĨA VN KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc BỘ MÔN ĐỘNG CƠ NHIỆM VỤ BÀI TẬP LỚN ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG Họ Tên SV: Nguyễn Tài Minh Trí MSSV: 20142139 STT: 18 LỚP: SPAE310730_23_1_02 Số liệu ban đầu Loại động Công suất Tỷ số nén () Số vòng quay Số xylanh STT (kW) 20 (vg/ph) (i) 60 2200 Diesel Nội dung thuyết minh Tính tốn nhiệt xây dựng giản đồ cơng thị động Tính tốn động lực học cấu piston – trục khuỷu – truyền Nội dung vẽ Bản vẽ đồ thị công thị P – V Bản vẽ đồ thị P – , PJ, P1 Bản vẽ đồ thị quãng đường Sp, vận tốc Vp, gia tốc Jp piston Bản vẽ đồ thị T(), Z(), N() Đồ thị phụ tải tác dụng lên chốt khuỷu (T – Z) Đồ thị mài mòn chốt khuỷu Ngày giao nhiệm vụ : Tuần Ngày hoàn thành nhiệm vụ: Tuần 16 GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN CHÍNH (Ký ghi rõ họ tên) TS Nguyễn Văn Trạng THỜI GIAN THỰC HIỆN Tiến độ thực hiện: Tính tốn nhiệt: tuần - Chọn thông số đầu vào: tuần - Tính tốn nhiệt: tuần - Vẽ đồ thị công thị: tuần Tính tốn động học, động lực học vẽ vẽ động học động lực học: tuần - Tính tốn động học động lực học: tuần - Vẽ vẽ động học động lực học: tuần Tính vẽ đặc tính ngồi động cơ: tuần Viết thuyết minh chuẩn bị báo cáo: tuần Nội dung qui định: Bản vẽ đồ thị công thị, động lực học, đồ thị mài mòn Thuyết minh viết khổ giấy A4 (in file) Nội dung thuyết minh gồm: - Nhiệm vụ tập lớn GV hướng dẫn thơng qua - Phần số liệu tính tốn nhiệt, động học động lực học có kèm theo đồ thị - Phần số liệu tính tốn đặc tính ngồi động hình vẽ kèm theo - Kết luận tập lớn PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Về nội dung đề tài & khối lượng thực hiện: Ưu điểm: Khuyết điểm: Đề nghị cho báo cáo hay không? Đánh giá phân loại: Điểm: (Bằngchữ: ) Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng 12 năm 2023 Giáo viên hướng dẫn (Ký & ghi rõ họ tên) MỤC LỤC PHẦN 1: TÍNH TỐN NHIỆT ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG SỐ LIỆU BAN ĐẦU: .1 CHỌN CÁC THÔNG SỐ CHO TÍNH TỐN NHIỆT 1.1 Áp suất khơng khí nạp: 1.2 Nhiệt độ khơng khí nạp 1.3 Áp suất khí nạp trước xuppap nạp 1.4 Nhiệt độ khí nạp trước xuppap nạp 1.5 Áp suất cuối trình nạp: 1.6 Áp suất khí sót 1.7 Nhiệt độ khí sót 1.8 Độ tăng nhiệt độ khí nạp 1.9 Chọn hệ số nạp thêm 1.10 Chọn hệ số quét buồng cháy 1.11 Chọn hệ số hiệu đính tỷ nhiệt 1.12 Hệ số nhiệt lợi dụng điểm z 1.13 Hệ số nhiệt lợi dụng điểm b 1.14 Chọn hệ số dư lượng khơng khí 1.15 Chọn hệ số điền đầy đồ thị công 1.16 Tỷ số tăng áp TÍNH TỐN NHIỆT 2.1 Quá trình nạp 2.2 Quá trình nén 2.3 Quá trình cháy 2.4 Tính tốn q trình dãn nở 2.5 Tính tốn thơng số đặc trưng chu trình 2.6 Tính tốn thơng số kết cấu động 2.7 Xây dựng giãn đồ công thị động : PHẦN 2: TÍNH TỐN ĐỘNG LỰC HỌC CƠ CẤU TRỤC KHUỶU – THANH TRUYỀN 10 ĐỘNG HỌC CỦA PISTON 10 1.1 Vị trí Piston 10 1.2 Tốc độ piston 10 1.3 Gia tốc piston 11 ĐỘNG HỌC CỦA CƠ CẤU KHUỶU TRỤC – THANH TRUYỀN 11 2.1 Lực khí thể 11 2.2 Lực quán tính chi tiết chuyển động Lực quán tính khối lượng chuyển động tịnh tiến: 12 2.3 Hệ lực tác dụng cấu khuỷu trục – truyền 13 PHẦN 3: ĐỒ THỊ VÀ CODE MATLAP 14 Đồ thị 14 1.1 Đồ thị P-V 14 1.2 Đồ thị P- 15 1.3 Đồ thị chuyển vị Piston 16 1.4 Đồ thị gia tốc piston 17 1.5 Đồ thị vận tốc piston 18 1.6 Đồ thị , , P1 19 1.7 Đồ thị N 20 1.8 Đồ thị T 21 1.9 Đồ thị Z 22 Code Mathlab 23 TÀI LIỆU THAM KHẢO: 28 PHẦN 1: TÍNH TỐN NHIỆT ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG SỐ LIỆU BAN ĐẦU: CHỌN CÁC THƠNG SỐ CHO TÍNH TỐN NHIỆT 1.1 Áp suất khơng khí nạp: Áp suất khơng khí nạp chọn áp suất khí quyển: p0 = 0,1 (MN/m2) 1.2 Nhiệt độ khơng khí nạp Nước ta thuộc khu vực nhiệt đới, nhiệt độ trung bình ngày có thểchọn là: Tkk = 29oC, T0 = (Tkk + 273)oK = (29 + 273)oK = 302oK 1.3 Áp suất khí nạp trước xuppap nạp Động xăng bốn kì khơng tăng áp: Pk = P0 = 0,1 (MN/m2) 1.4 Nhiệt độ khí nạp trước xuppap nạp Nhiệt độ khí nạp trước xuppap nạp động xăng có bốn kì khơng tăng áp: Tk = T0 = 302oK 1.5 Áp suất cuối q trình nạp: Động bốn kì khơng tăng áp: Pa = (0,8 ÷ 0,90).Pk (MN/m2), ta chọn:Pa= 0,9 Pk= 0,09 (MN/m2) 1.6 Áp suất khí sót Đối với động diesel: Pr = (1,03 ÷ 1,06) P0, ta chọn: Pr = 0,103 (MN/m2) 1.7 Nhiệt độ khí sót Đối với động diesel Tr = (700o ÷ 900)oK, ta chọn: Tr = 700o K 1.8 Độ tăng nhiệt độ khí nạp Khí nạp chuyển động đường ống nạp vào xilanh động diesel tiếp xúc với vách nóng lên sấy nóng lên trị số nhiệt độ ΔT Đối với động diesel ∆T = 10 ÷ 35oC, ta chọn: ∆T =18oC 1.9 Chọn hệ số nạp thêm Hệ số nạp thêm biểu thị tương quan lượng tăng tương đối hỗn hợpkhí cơng tác sau nạp thêm so với lượng khí cơng tác chiếm chỗ thể tích Hệ số nạp thêm thường chọn giới hạn λ1 = 1,02 ÷ 1,07, ta chọn: λ1 = 1,02 1.10 Chọn hệ số quét buồng cháy Đối với động khơng có qt buồng cháy nên chọn: λ2 = 1.11 Chọn hệ số hiệu đính tỷ nhiệt Đối với động diesel có: ⍺ = 1,5÷ 1,8, ta chọn: ⍺ =1,5 λt = 1,11 1.12 Hệ số nhiệt lợi dụng điểm z Đối với động diesel thì, ξ z = 0,65 ÷ 0,85, ta chọn: ξz = 0,8 1.13 Hệ số nhiệt lợi dụng điểm b Hệ số nhiệt lợi dụng điểm b phụ thuộc vào nhiều yếu tố Khi tốc độ động cao cháy rớt tăng, dẫn đến ξb nhỏ Đối với động diesel tốc độ trung bình: ξb= 0.85÷0.9, động diesel có tỷ số nén cao nên hịa khí bị nén nén đến áp suất, nhiệt độ cao, bốc cháy nhanh mãnh liệt giảm tượng cháy rớt, nên ta chọn: ξb = 0,9 1.14 Chọn hệ số dư lượng khơng khí Đối với động diesel, α = 1,45 ÷ 1,75, ta chọn: α = 1,5 1.15 Chọn hệ số điền đầy đồ thị công Đối với động diesel φd = 0,9 ÷ 0,95, ta chọn: φd = 0,9 1.16 Tỷ số tăng áp Đối với động diesel λ = 1,6 ÷ 2,0, ta chọn: λ = 1.9 TÍNH TỐN NHIỆT 2.1 Quá trình nạp Hệ số nạp ηv: Trong m số giãn nở đa biến trung bình khí sót m =1,45÷1,5 ηv = , , [20.1,02 − 1,11.1 ( ) , ]=0,86 , , Hệ số khí sót : (302 + 18) 0,12 γ= = 0,032 700 0,09 20.1,02 − 1,11.1 (0,103) , 0,09 Nhiệt độ cuối trình nạp Ta: