258 tính toán ht phát lực đcđt

ĐẠI HỌC SPKT VINH ĐÔ ÁN ĐỘNG CƠ ĐÓT TRONG LỜI NÓI ĐẦU Động cơ đốt trong đóng vai trò quan trọng trong nên kinh tế,là nguồn động lực cho các phương tiện vận tải như ôtô,máy kéo,xe máy,táu thủy,máy bay và các máy công tác như máy phát điện,bơm nước Mặt khác động cơ đốt trong đặc biệt là động cơ ôtô là một trong những nguyên nhân chính gây ô nhiễm môi trường,nhất là ở thành phó Sau khi học xong môn học ““ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG'', em đã vận dụng những kiến thức đã học để làm đồ án ““TÍNH TOÁN DONG CO DOT TRONG”° Trong quá trình tính toán để hoàn thành đồ án môn học chuyên nghành này, bước đầu đã gặp không ít khó khăn bỡ ngỡ nhưng với sự nỗ lực của chính bản thân cùng với sự hướng dẫn và giúp đỡ hết sức tận tình của các thầy giáo Phạm Hữu Truyền,giờ đây sau một thời gian làm việc hết mình, nghiêm túc trong nghiên cứu và tìm hiểu em đã hoàn thành xong đồ án môn học ĐỘNG CƠ ĐÓT TRONG Tuy nhiên do đây là lần đầu tiên em vận dụng lý thuyết đã học, vào tính toán một bài tập cụ thể theo thông số cho trước, nên gap rất nhiều khó khăn và không tránh khỏi những sai sót Vì vậy em rất mong được sự xem xét, sự giúp đỡ chỉ bảo và đưa ra ý kiến của các thầy để em hoàn thành đồ án một cách tốt nhất, đồng thời cũng qua đó rút ra kinh nghiệm, bài học làm giàu kiến thức chuyên môn và khả năng tự nghiên cứu của mình Qua Đồ án này em cảm thay mình cần phải có nỗ lực cô gắng nhiều hơn nữa, cần phải có một phương pháp nghiên cứu đúng đắn trên con đường mình đã chọn Cũng qua đồ án này em xin bày tỏ lòng biết ơn đối với thầy giáo Phạm Hữu Truyền cùng các thầy giao trong khoa đã giúp đỡ, hướng dẫn tận tình và đóng góp ý kiến quý báu giúp em hoàn thành đồ án này một cách tốt nhất và đúng tiến độ Rất mong được sự giúp đỡ nhiều hơn nữa của thây Em xin chân thành cảm ơn! SƯTH Đặng Văn Hoàn Lớp ĐHKT Ôtô A- k4 Vinh,ngay 21 thang12 nim 2010 SVTH : Dang Van Hoan 1 ĐẠI HỌC SPKT VINH ĐÔ ÁN ĐỘNG CƠ ĐÓT TRONG PHẢN I :TÍNH TOÁN CHU TRÌNH CÔNG TÁC TRONG DONG CO DOT TRONG L) Trình tự tính toán : 1.1 )Số liệu ban đầu : 1- Công suất của động cơ N‹ Ne =12 (ma luc) =8,83(Kw) 2- Số vòng quay của trục khuỷun n=2200 (vg/ph) 3- Đường kính x1 lanh D D =95 (mm) 4- Hành trình piton S S =115 (mm) 5- Dung tích công tác Vụ Va = Ds = 0,81515 (dm3) 6- Số xi lanh ¡ ¡=1 7- Tỷ số nén e ce=l 8- Suất tiêu hao nhiên liệu ge g, =180 (g/ml.h) 9- Góc mở sớm va dong mun cua xupap nap a1;02 œi=10 (độ) œ=29 (độ) 10- Góc mở sớm và đóng muộn của xupáp thải /,/Ø, / =32 (độ) , =7 (độ) 11- Chiều dài thanh truyền l l¿=205 (mm) 12- Khối lượng nhóm pitton mại mpt =1,15 (kg) 13- Khối lượng nhóm thanh truyền m: mi =2,262 (kg) 1.2 )Các thông số cần chọn : 1 )Ấp suất môi trường -:px Áp suất môi trường px là áp suất khí quyên trước khi nạp vào đông cơ (với động cơ không tăng áp ta có áp suất khí quyên bằng áp suất trước khi nạp nên ta chọn px=po Ở nước ta nên chọn px =po = 0,1 (MPa) Lớp ĐHKT Ôtô A- k4 2 SVTH : Dang Van Hoan ĐẠI HỌC SPKT VINH ĐÔ ÁN ĐỘNG CƠ ĐÓT TRONG 2 )Nhiệt độ môi trường -T: Nhiệt độ môi trường được chọn lựa theo nhiệt độ bình quân của cả năm Vì đây là động cơ không tăng áp nên ta có nhiệt độ môi trường bằng nhiệt độ trước xupáp nạp nên : Tx =To =24°C =297°K 3 )Ap sudat cudi quả trình nạp :pa Áp suất Pa phụ thuộc vào rất nhiều thông số như chủng loại đông cơ ,tính năng tốc độ n ,hệ số cản trên đường nạp tiết điện lưu thông Vì vậy cần xem xét đông cơ đang tính thuộc nhóm nào để lựa chọn Pa Áp suất cuốỗi quá trình nạp pa có thê chọn trong phạm vi: Pa =(0,8-0,9).px=0,9.0,1 = 0,08-0,09 (MPa) Căn cứ vào động cơ D12_3 dang tính ta chon: pc =0,088 (Mpa) 4 )Áp suất khí thải P, Áp suất khí thải cũng phụ thuộc giống như p, Áp suất khí thải có thê chọn trong phạm vi : p= (1,05-1,05).0,1 =0,105-0,105 (MPa) chon P, =0,11 (MPa) 5 )Mức độ sấy nóng của môi chất AT Mức độ sây nóng của môi chất AT chủ yếu phụ thuộc vào quá trình hình thành hỗn hợp khí ở bên ngoài hay bên trong xy lanh Với động cơ diezel: AT=20 °C -40°C Vì đây là đ/c D12-3 nên chọn AT=29,5°C 6 )Nhiệt độ khi sót (khí thải) T, Nhiệt độ khí sót T; phụ thuộc vào chủng loại đông cơ.Nếu quá trình giãn nở càng triệt để ,Nhiệt độ T, càng thấp Thông thường ta có thê chọn : 7,=700 °K -7000 °K Thông thường ta có thê chọn : T, =700 °K 7)Hệ sỐ hiệu định tỉ nhiết À, : Lớp ĐHKT Ôtô A- k4 3 SVTH : Dang Van Hoan ĐẠI HỌC SPKT VINH ĐÔ ÁN ĐỘNG CƠ ĐÓT TRONG Hệ số hiệu định tỷ nhiệt ^„ được chọn theo hệ số đư lượng không khí œ để hiệu đính Thông thường có thể chọn ^, theo bảng sau : Ơ 0,8 1,0 1,2 1,4 À 113 | 1,17 | 1,14 | 1,11 Đối với động cơ đang tính là động cơ diesel có œ > 1,4 có thê chọn 2„=1,10 § )Hệ số quét buông cháy A; : Vì đây là động cơ không tăng áp nên ta chọn À^¿ =l 9 )Hệ số nạp thêm À¡ Hệ số nạp thêm À; phụ thuộc chủ yếu vào pha phối khí Thông thường ta có thể chọn ), =1,02+1,07 ; ta chon A, =1,0316 10 )Hệ số lợi dụng nhiệt tại điểm z É, : Hệ số lợi dung nhiét tai diém z ,¢z phu thudc vao chu trinh céng tac của động cơ Với các loại đ/c diezen ta thuong chon : €=0,70-0,85 Chọn : €,=0,75 11 )Hệ sỐ lợi dụng nhiệt tại điểm b É; Hệ số lợi dụng nhiệt tại điểm b É, tùy thuộc vào loại động cơ xăng hay là động cơ diezel &, bao giờ cũng lớn hơn €, Với các loại đ/c diezen ta thường chọn : é; =0,80-0,90 ta chon &=0,85 12 )Hé SỐ hiệu chỉnh đô thị CÔN 0a : Thê hiện sự sai lệch khi tính toán lý thuyết chu trình công tác của động cơ với chu trình công tác thực tế Sự sai lệch giữa chu trình thực tế với chu trình tính toán của động cơ xăng ít hơn của động cơ điezel vì vậy hệ số a của đ/c xăng thường chọn hệ số lớn Có thể chọn œa trong phạm vi: ọa =0,92-0,97 Nhung day là đ/c điezel nên ta chon oq =0,97 II )Tính toán các quá trình công tac : 2.1 Tính toán quá trình nạp : 1)Hệ số khi sót Vy Lớp ĐHKT Ôtô A- k4 4 SVTH : Dang Van Hoan ĐẠI HỌC SPKT VINH ĐÔ ÁN ĐỘNG CƠ ĐÓT TRONG Hệ số khí sót y, được tính theo công thức : _ dal Ty†AT) P 1 J ¬a th BÀI na da) r T 1m Trong đó m là chỉ số giãn nở đa biến trung bình của khí sót m =1,45+1,5 Chon m =1,5 _ oS ee ] — 0,03823 ° 16.1,0—3111.61 0,11 \15 0,088 2)Nhiệt độ cuối quá trình nạp T, Nhiệt độ cuối quá trình nạp Tạ được tính theo công thức: P,)(=+ =340,8 (°K) T= (+41), Tp =) °K 1+), G91+29,8)11,10.3800| 58] t1o,5 T,= 1+ 0,03823 , 3 )Hé s6 nap n, : Tw _= ie-1° T,+kkAT PĐaụ ‹ K (PF,s ( m ) 1 n=—E—.—“ — °°5 lislosie-ii|-CtL Ì'° | =0.8139 1-16 297+29,5 0,11 0,088 4)Lượng khi nạp mới M : Lượng khí nạp mới M¡ được xác định theo công thức sau : M, oP 3 a © (kmol/kgnhién liéu) e-Le tk Trong đó p, là áp suất có ích trung bình được xác định thao công thức sau: Pe _ 30.Ne.t _ 30.12.4 =0,59059 (MPa) Vụnl 081515.2200.1 Lớp ĐHKT Ôtô A- k4 5 SVTH : Dang Van Hoan ĐẠI HỌC SPKT VINH ĐÔ ÁN ĐỘNG CƠ ĐÓT TRONG 3 Vậy: M, = “2210.916512 — Q 191 (kmol/kg nhiên liệu) 180.0,59059.297 5 )Lượng không khi lý thuyết cân để đốt cháy 1kg nhiên liệu M, : Lượng kk lý thuyết cần để đốt cháy 1kg nhiên liệu Mọạ được tính theo công thức : Mẹ “2i (§+4-2) (kmol/kg) nhiên liệu Vì đây là đ/c điezel nên ta chọn C=0,87 ; H=0,126 ;O=0,004 L để! 0126, 0004 ) =0,4946 (kmol/kgnhiên liệu) Mo~ 921-2 4 7 6 )Hệ số dư lượng không khí œ Vì đây là động cơ điezel nên : —M¡ _ 0,819] = 1,6560 M, 0,495 2.2 )Tinh toan qua trinh nén : 1 )Ti nhiét mol dang tich trung binh cua khong khi : mcy = 19,806+0,00209.T =19,806 (kJ/kmol.độ) 2 )Tỉ nhiệt mol đắng tích trung bình của sản phạm cháy : (kJ/kmol.độ) Khi hệ số lưu lượng không khí œ >1 tính theo công thức sau : me", -(19, 97611L2e0s3t4) tổ (227, go B50) 105 T = [19876 + | + 5 427.8 + Ta] 105=20,8537 (kJ/kmol.độ) 3 )Ti nhiét mol dang tích trung bình của hỗn hợp : Tỉ nhiệt mol đẳng tích trung bình của hỗn hợp trong quá trình nén mc', tính theo công thức sau : _ ¬ mc,t+y,;.mc", _ 19,806 + 0,0382.20,8537 1+0,.382 =19/845 (kJ/kmol.độ) l1; In1Cy — Lớp ĐHKT Ôtô A- k4 6 SVTH : Dang Van Hoan ĐẠI HỌC SPKT VINH ĐÔ ÁN ĐỘNG CƠ ĐÓT TRONG 4) Chỉ số nén ẩa biến trung bình nị: Chỉ số nén đa biến trung bình phụ thuộc vào thong số kết câu và thong số vận hành như kích thước xy lanh ,loại buồng cháy,số vòng quay ,phụ tải,trạng thái nhiệt độ của động cơ Tuy nhiên n¡ tăng hay giảm theo quy luật sau : Tất cả những nhân tố làm cho môi chất mắt nhiệt sẽ khiến cho n¡ tăng.Chỉ số nén đa biến trung bình n¡ được xác băng cách giải phương trình sau: n-1= , 8,314 a2 ".T,(£” +1) Chú ý :thông thường để xác định được nạ ta chọn nị trong khoảng 1,340~1,390 Rất hiểm trường hợp đạt nị trong khoảng 1,400 ~ 1,410 —> (theo sách Nguyên Lý Động Cơ Đốt Trong - trang 128 ) Vì vậy ta chọn n¡ theo điều kiện bài toán cho đến khi nao thõa mãn điều kiện bài toán :thay n¡ vào VT và VP của phương trình trên và so sánh,nếu sai số giữa 2 về của phương trình thõa mãn