tính toán động cơ đốt trong đề tài tính toán động cơ diesel 1 xylanh

HCMKHOA CƠ KHÍ – CÔNG NGHỆTÍNH TOÁN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONGĐề tài: TÍNH TOÁN ĐỘNG CƠ DIESEL 1 XYLANHGiáo viên hướng dẫn: Nguyễn Trịnh Nguyên... Đất nước ta đang trên đà phát triển, do đó khoa

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP HCM

KHOA CƠ KHÍ – CÔNG NGHỆ

TÍNH TOÁN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG

Đề tài: TÍNH TOÁN ĐỘNG CƠ DIESEL 1 XYLANH

Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Trịnh Nguyên

Nhóm: 51

Lớp: DH21OT

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Minh Thông

Huỳnh Phúc Thoại Nguyễn Hoàng Trường Thịnh

TP HCM, ngày 20 tháng 3 năm 2024

LỜI MỞ ĐẦU

Đất nước ta đang trên đà phát triển, do đó khoa học kỹ thuật đóng một vai trò quan trọng công cuộc công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước Việc áp dụng khoa học

kỹ thuật chính là làm tăng năng suất lao động, thay thế sức lao động của người lao động một cách có hiệu quả nhất, bảo đảm an toàn cho người lao động trong quá trình làm việc Để tạo nền tảng tốt cho bước phát triển trong tương lai, chúng ta cần đầu tư, nghiên cứu, giáo dục, phát triển khoa học kỹ thuật một cách nghiêm túc ngay từ trong các trường đại học

Tính toán động cơ đốt trong là môn học giúp sinh viên ngành cơ khí có bước đi chập chững, làm quen với công việc thiết kế mà mỗi kỹ sư cơ khí sẽ gắn cuộc đời mình vào đó Học tốt môn học này sinh viên sẽ tưởng tượng ra được công việc tương lai, qua đó có cách nhìn đúng đắn về con đường học tập đồng thời tăng thêm lòng nhiệt huyết, yêu nghề cho mỗi sinh viên Không những thế quá trình thực hiện đồ án

sẽ là thử thách thực sự đối với những kỹ năng mà sinh viên đã được học từ những năm trước như động cơ đốt trong, kỹ năng sử dụng phần mềm: Autocad, Lapview, cùng với những kiến thức trong những môn học nền tảng: động cơ đốt trong,

autocad,vẽ kỹ thuật

Trong quá trình thực hiện đồ án, chúng em nhận được sự chỉ dẫn tận tình của

Thầy Nguyễn Trịnh Nguyên Sự giúp đỡ của các thầy là nguồn động lực lớn lao cổ

vũ tinh thần cho chúng em trên con đường học tập, rèn luyện đầy gian lao vất vả

Do đây là bản thiết kế đầu tiên mà chúng em thực hiện nên chắc chắn sẽ mắc phải những thiếu xót, sai lầm Em rất mong nhận được sự góp ý chân thành từ phía Thầy Em xin chân thành cảm ơn.!

Nhóm 57

Nguyễn Hoàng Trường

Thịnh

21154323

Thông số ban đầu :

Nội dung chung Động cơ Diesel, 1 xylanh, 4 kỳ

YÊU CẦU:

+ 01 Thuyết minh

+ 01 bản vẽ A0 theo đúng TCVN

+ Vấn đáp

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] - Nguyên lí động cơ đốt trong - Nguyễn Tất Tiến

CHƯƠNG 1: TÍNH TOÁN CÁC THÔNG SỐ BAN ĐẦU

g

Số vòng quay động cơ ta chọn n = 4000 v/p

Động cơ cấp nhiệt hỗn hợp, trong đó một phần nhiệt cấp trong điều kiện

đẳng tích (𝑉≈𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡) phần còn lại cấp trong điều kiện đẳng áp (𝑝≈𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡)

10

Dựa vào tốc độ động cơ ta chọn động cơ thấp tốc với tốc độ trung bình của

piston Cm ≤ 6,5 (m/s)

Cm = (1000S n)/ 30

<=> = (1000S .4000)/30 ≤ 6,5

=> S ≤ 48,75 (mm)

=> Chọn S = 48 (mm)

Tỉ số D/S: Đối với động cơ Diesel thì tỉ số D/S ∈ (0,8 ÷ 1,2)

=> D = 0,9.48 = 43,2 (mm)

=> Ta chọn D = 43 (mm)

Tính lại chính xác tỉ số D/ D/S 0,9 4 3

4 8=0,9 (0,8÷ 1,2)

Tỉ số S/D S/D 1,116 S/D > 1 => Hành trình

piston dài Tốc độ trung bình của

động cơ (m/s)

Hệ số lượng dư không khí  1,5  = 1,3 ÷ 1,9 ( Buồng

cháy thống nhất )

14

Thể tích công tác (L) Vh 0,0697 V

h = π D2

4 S

15 Thể tích buồng cháy (L) Vc 5,36.10-3

 = 1 + V h

V c

15

Bán kính quay của trục

khuỷu (mm)

Số vòng quay của trục

cam (v/p)

2 Góc mở sớm xupap nạp:

( 10 ÷ 40 )

Góc đóng muộn xupap

nạp: (10÷ 30¿

Góc đánh lửa sớm hoặc

phun nhiên liệu

Góc mở sớm xupap xả:

(40÷60)

Góc đóng mượn xupap

xả: (5÷30)

Áp suất không khí nạp po(MPa) 0,1

Nhiệt độ môi trường To( oK ) 302

Nhiệt độ môi chất mới

phía trước xupap nạp

Tk (oK) 302

Áp suất môi trường pk(Mpa) 0,1 pk = po - po = 0,1-0=0,1

CHƯƠNG III: NHIÊN LIỆU VÀ MÔI CHẤT CÔNG TÁC CỦA

ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG

I Loại nhiên liệu: Diesel nặng

Thành phần khối

lượng

C 0,87 Với 2 loại nhiên liệu Diesel

51

h 0,125 Đối với diesel nặng

Onl 0,005 Đối với diesel nặng Phân tử lượng nhiên

liệu

nl 250 220 ÷ 280, với diesel nặng 51

Khối lượng riêng ở

15oC

15 0,93 0,9 ÷ 0,95, với diesel nặng 51

Khối lượng riêng ở

20oC

Nhiệt độ

Bắt đầu chưng

10%

điểm cuối

T10%C 220 ≤ 250 và > (10% điểm cuối)

với diesel nặng 50% T50%C 270 ≥ 250 với diesel nặng

chưng cất

(oC)

điểm cuối 90%

điểm cuối

T90%C 300 ≥ 250 và >( 50% điểm cuối)

với diesel nặng Kêt thúc tkt 290 ≥ 250 và >( 50% điểm cuối)

với diesel nặng

diesel

51

Không khí lý thuyết

Lo 14,3 14,4 với Diesel nhẹ, 14,3 với

Diesel nặng

51

Vo 11,1 11,2 với Diesel nhẹ, 11,1 với

Diesel nặng

51

Nhiệt trị

thấp

Nhiên liệu (MJ/

kg)

Qtk 41,87 42,5 với Diesel nhẹ, 41,87 với

Diesel nặng

51 Hòa khí

(MJ/m3)

Qtm 3,768 3.789 với Diesel nhẹ, 3.768

với Diesel nặng II) Nhiên liệu và môi chất công tác

Tên gọi

Ký hiệu

Giá trị Ghi chú

Tran

g

Hệ số khí sót r 0,069

r= T(T0+∆ T) P r

r (ε P a−P r) =

(305+303) 0,105 800.(14.0,09−0,105)

¿ 0,069

64

Lượng O2 lý thuyết

cần thiết để đốt cháy

1kg nhiên liệu

(kmol/kg nhiên liệu)

Oo= 12c +h

4 + O nl

32 =0.8712 + 0,125

4 +

0,005 32 = 0,104 (công thức 3-18)

64

Lượng không khí lý

thuyết cần thiết đốt

cháy 1kg nhiên liệu

(kmol/kg nhiên liệu)

Mo= O o

0,21=0,1040,21

= 0,495 ( công thức 3-18 )

64

Hòa khí mới của

động cơ (kmol/kg

nhiên liệu)

M1 =  Mo =1,5.0,495=0,743 (công thức 3-25)

66

Số kmol chất khí

𝐶𝑂2 sau khi cháy

(kmol/kg nhiên liệu)

M co2 0,073

M co2= c

12=

0.87

12 =0,073

67

Số kmol chất khí

𝐻2𝑂 sau khi cháy

(kmol/kg nhiên liệu)

M h2o 0,031 M h2o=h

4 = 0,1254 = 0,031 67

Số kmol chất khí 𝑂2

sau khi cháy

(kmol/kg nhiên liệu)

M O2 0,052

M O2= 0,21.(-1) Mo

=0,21.(1,5-1).0,495 = 0,052

67

Số kmol chất khí 𝑁2

sau khi cháy

M N2 0,587

M N2=0,79..Mo

=0,79.1,5.0,495 = 0,587

67

Sản vật cháy của

1kg nhiên liệu

(kmol/kg nhiên liệu)

M2= ¿.Mo+h4 + O nl

32

=1,5.0,495+0,1254 + 0,00532 = 0,774 67

Số kmol môi chất

thay đổi khi cháy

(kmol/kg nhiên liệu

∆M= .Mo +h4 + O nl

32 -.Mo

=1,5.0,495+0,1254 + 0,00532 – 1,5.0,495

=0,031

69

Hệ số thay đổi phân

tử lý thuyết

β o 1,042 β o=1+∆ M

M o=1+1,5.0,4950,031 =1,042 70

Số kmol khí sót của

1kg nhiên liệu

(kmol/kg nhiên liệu)

Mr 0,0513

Mr=r M1=0,069.0,743

= 0,513

71

Lượng môi chất cuối

kì nạp - đầu kì nén

(kmol/kg nhiên liệu)

Ma=M1.(1+ r)= 0,743.(1+0,069)

=0,794

71

Số kmol khí sót của

khí 𝐶𝑂2 (kmol/kg

nhiên liệu)

M rco2 0,00483

M rco2=M co2

M2 . Mr=0,0730,774 0,0513

= 0,00483

71

M rH2O=M H2O

M2 . Mr=0,0310,774 0,0513 71

khí 𝐻2𝑂 (kmol/kg

nhiên liệu)

=0,002

Số kmol khí sót của

khí 𝑂2 (kmol/kg

nhiên liệu)

M rO2 0,0034

M rO2=M O2

M2 . Mr=0,052

0,774 0,0513

=0,0034

72

Số kmol khí sót của

khí 𝑁2 (kmol/kg

nhiên liệu)

M rN2 0,0389

M rN2=M N2

M2 . Mr=0,5870,774 0,0513

=0,0389

72

Hệ số thay đổi phân

tử thực tế β

β=1+ β o−1 1+ ❑r = 1+1,042−1

1+ 0,069

=1,039

73