Bài Tập Lớn Lí Thuyết Động Cơ.pdf

Chọn các thông số cơ bản và chọ chế độ tính toán Là tốc độ tối thiểu mà động cơ làm việc được ở chế độ toàn tải nếu thấp hơn một chút động cơ sẽ chết máy.. Các tốc độ chọn như sau Động

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI

KHOA CƠ KHÍBỘ MÔN CƠ KHÍ Ô TÔ

-   

-BÀI TẬP LỚN

MÔN: LÍ THUYẾT ĐỘNG CƠ

Sinh viên: Mã sinh viên: Lớp: Nhóm: 2Hệ: Chính quyKhóa: Người hướng dẫn:

Hà Nội 2022

Chương 1 Chọn các thông số cơ bản và chọ chế độ tính toán

Là tốc độ tối thiểu mà động cơ làm việc được ở chế độ toàn tải nếu thấp hơn một chút động cơ sẽ chết máy

: Tốc độ lúc đạt mômen có ích cực đại ở chế độ toàn tải (.: Tốc độ đạt công suất cực đại ở chế độ toàn tải (

Đa số trong động cơ Diezel và một số ít động cơ xăng của xe tảicó bộ hạn chế tốc độ, thay

: Công suất hiệu đính do nhà sản xuất thông báo

Các tốc độ chọn như sau

Động cơ xăng không có hạn chế tốc độ

Chương 2 Tính nhiên liệu và hỗ hợp các sản phẩm cháy

2.1 Chọn nhiên liệu và thành phần của nhiên liệu:2.1.1 Chọn nhiên liệu cho động cơ xăng

Dựa vào tỷ số nén theo cách trọn như sau: Xăng có nhiệt trị thấp

Thành phần của xăng và

2.2 chọn hệ số dư không khí :

Vì tính nhiệt độ ở chế dộ toàn tải nên pahir chọn công suất:Đối với động cơ xăng

Lượng nhiệt tổn hao do thiếu oxy cháy không hết vì :

2.3 Lượng không khí lý thuyết cần để đốt cháy hoàn toàn 1kg nhiên liệu:

2.4 Lượng không khí thực tế để đốt 1kg nhiên liệu:

2.5 Thành phần sản phẩm cháy :2.5.1 Đối với động cơ xăng:

Ta có Kiểm tra lại thỏa mãn yêu cầu đề bài

2.6 Tỷ lệ thanh phần sản phẩm cháy :

Đáp ứng yêu cầu đề bài ( cho phép tính sai số đối với )

2.7 Hằng số của khí nạp trước lúc cháy:2.7.1 Đối với động cợ xăng:

Hằng số khí của hỗn hợp tươi

Trong đó: : tỉ lệ của không khí :Tỉ lệ của xăng trong hỗn hợp :Hằng số khí của hơi xăng :Hằng số khí của không khí

a Đối với động cơ xăng:

Nhiệu dung của không khí:Nhiệu dung của hơi xăng:Nhiệt dung của hỗn hợp tươi :

2.10.2 Sản phẩm cháy:

Nhiệt dung sản phẩm cháy :

Động cơ xăng:

Chương 3: Quá Trình Nạp3.1 Xác định áp suất trung bình của quá trình nạp :

Tính theo tốc độ ( ở chế độ toàn tải dùng công thức gần đúng sau đây của Giáo sư tiến sĩ Lenin J.M:

Ở đây n: Tốc độ vòng quay tại chế độ tính toán: : Tính bằng - Thể tích công tác của 1 xi lanh qui ước: Vì chưa chưa xác định được thể tích công tác của 1 xi lanh. – Tiết điện lưu thông cần để phát huy ở tốc độ (hay ứng với thể tích công tác là 1 lít

: Tiết diện lưu thông riêng ứng với 1 lít thể tích công tác mỗi 1000 vòng/phút (

Đông cơ 4 kỳ không tăng áp:Đông cơ xăng:

: Tỉ số nén động cơ : Hệ số tổn thất ở đường ống nạp �=0,7- Với ta có:

- Với ta có :

- Với ta có:

3.2 Xác định nhiệt độ cuối quá trinh nạp :

Động cơ 4 kỳ không tăng áp:

: Nhiêt độ khí quyển ở điều kiện binh thường theo tiêu chuẩn quốc tế

: Nhiệt độ do các chi tiết nóng truyền cho hỗ hợp ( hoặc không khí ở động cơ Diesel) ta chọn theo bảng sau:

: Hệ số khí sót được tinh theo công thức sau:, Tr: áp suất và nhiệt độ đầu quá trinh nạp chọn theo bảng sau:: Hệ số biến đổi phần tử =(

�: Tỷ lệ nhiệt dung của khí trước khi cháy và sau khi cháy:

đối với động cơ xăng : Chỉ số dãn nở đa biến.Bảng để chọn cho động cơ 4 kỳ:

Thông số Thứ nguyên Động cơ xăng

- Với ta có:

- Với ta có:

- Với ta có:

3.3 Khối lượng nạp được trong 1 chu kỳ cho :

Ở động cơ có 5000 vòng/phút sẽ có 2500 chu kỳ n loại động cơ4 kỳ Ở đây tinh của 1 xilanh

: Khối lượng hỗn hợp tươi ( hay không khí) nạp cơ bản:

: Áp suất trung bình cuối kỳ nạp : Nhiệt độ trung bình cuối kỳ nạp : Hệ số điền đầy xilanh do tinh góc đóng muộn của xupap nạp chọn bảng như sau:

Chương4: Quá Trình Nén4.1 Áp suất cuối quá trình nén :

Trong đó:: Chỉ số nén đa biến tinh theo công thức thực nghiệm sau đây:: Tốc độ tinh toan lúc đạt ( hoặc khi đạt )

: Tốc độ tính toán (- Với ta có :

- Với ta có:

- Với ta có:

4.2 Nhiệt độ cuối kỳ nén :

- Với ta có :

- Với ta có:

- Với ta có:

Chương5: Tính Quá Trình Cháy5.1 Xác định nhiệt độ cuối quá trinh cháy ( Nhiệt độ cao nhất của chu trình ):

5.1.1 Động cơ xăng:

: Mức nhiên liệu trong một chu kỳ với :Khối lượng nạp được trong một chu kỳ cho :Hệ số dư không khí

: Lượng không khí lý thuyết để đốt cháy hoàn toàn 1kg nhiên liệu

:Hệ số sử dụng nhiẹt có tinh mất nhiệt và phân ly của phần tử khí chọn theo tốc độ:

Chương 6 Tính Quá Trình Dãn Nở6.1 Chỉ số dãn nở đa biến :

:Tốc độ lúc đạt n:Tốc độ tính toán - Với ta có:- Với ta có:

- Với ta có:

6.2 Áp suât cuối quá trinh dãn nở :6.2.1 Động cơ xăng:

- Với ta có:- Với ta có:- Với ta có:

6.3 Nhiệt độ cuối quá trinh dãn nở :6.3.1 Động cơ xăng:

- Với ta có:- Với ta có:- Với ta có:

Chương 7 Các Thông Số Cơ Bản Của Chu

Trình7.1 Tính áp suất trung bình thực tế :7.1.1 Tính áp suất trung bình lý thuyết ở điều kiện vàdãn nở đa biến ( ở chu trình lý thuyết nén và dãn nởđoạn nhiệt là )

a Động cơ xăng

- Với ta có:- Với ta có:- Với ta có:

7.1.2 Tính áp suất chỉ thị trung bình ứng với đồ thị củachu trình

Đối với động cơ 4 kỳ : Tổn hao nhiệt do vê tròn đồ thị : Tính mất nhiệt cho công bơm ở động cơ không tăng áp ( côngnạp và thải khí)

: Áp suất tổn hao vì nhiệt mất cho công cơ học ( khắc phục masát và chuyển động các cơ cấu phụ)

: Áp suất chỉ thị trung bình ứng với đồ thị công của chu trìnhvới động cơ không tăng áp hoặc tăng áp bằng tuốc bin khí tínhtheo công thức thực nghiệm sau đây:

a động cơ xăng:

Trong đó: :vận tốc trung bình của pittông ở tốc độ tính toán n( vòng/phút)

S=94mm=0,094m: số hành trình của pittông (m)n: Số vòng quay của động cơ ở chế độ tính toán- Với ta có:

- Với ta có:

- Với ta có:

7.1.4 Áp suất trung bình thực tế

- Với ta có:

- Với ta có:- Với ta có:

7.2 Tính suất hao nhiên liệu thực tế

Trong đó::Hiệu suất cơ học: suất hao nhiên liệu chỉ thịa Động cơ xăng

Với : - Với ta có:

- Với ta có:

- Với ta có:

7.3 Công suất thực tế của ở các cấp độ:

Với động cơ thiết kế mới ra ta chưa xác định được của 1 xilanh nên tại các tốc độ ta xác định dựa vào tỷ lệ:

Trong đó:: áp suất có ích lần lượt tại các chế độ tốc độ tính toán : đựa vào động cơ mẫu đã cho

7.4 Mức tiêu thụ nhiên liệu trong 1 giờ

- Với ta có:- Với ta có:- Với ta có:

7.5 Mô men có ích của động cơ

: công suất thực tế ( mã lực)n: Tốc độ vòng quay ( vòng/phút)- Với ta có:

- Với ta có:

- Với ta có:

7.6 Các hiệu suất của động cơ:7.6.1 Hiệu suất nhiệt ( ứng với chu trình lý thuyết)a Đông cơ xăng

k: trị số đoạn nhiẹt quy ước ở đây xác định như sau:tùy thuộc vào

,k=0,39 + 0,887=0,39.0,9+0,887=1,24

7.6.2 Hiệu suất chỉ thị ( ứng với đồ thị công )

( mới tính đến mức hoàn thiện quá trình phối khí và cháy)- Với ta có:

- Với ta có:- Với ta có:

7.6.3 Hiệu suất thực tế :

( Tính đến mức hoàn thiện quá trình phối khí, cháy và công cơ học )

- Với ta có:- Với ta có:- Với ta có:

Chương 9 : Cân Bằng Nhiệt Của Động Cơ

Trong phần cân bằng nhiệt này ta sẽ tính xem toàn bộ lượng nhiệt do hỗn hợp cháy phát ra ( ở chu trình lý thuyết là lượng nhiệt cấp vào ) phân bố như thế nào cho phần nhiệt sinh công có ích thực sự () tức là

Phần nhiệt theo nước làm mát và khí xả ra ngoài ( ở chu trình lý thuyết dây là đưa ra nguần lạnh, mất theo định luật 2 của nhiệt động học )

Phần mất cho công cơ học.Phần : các tổn thất do cháy không hoàn toanTại mỗi tốc độ tính toán các phần nhiệt trên tính như sau:

Trong phần nhiệt mất vì lý do lý hóa:Nếu tính ở 3 chế độ ta có thể lập bảng sau đây để xác định cácq thành phần cần cho dựng đồ thị cân bằng nhiệt:

Chương 10: Cách Dựng Các Đồ Thị Khi Tính Nhiệt

10.1 Dựng đường đặc tính ngoài:

Nếu tính ở 3 chế độ tốc độ ta có 3 điểm cho mỗi đường cong trên và vẽ chúng theo dạng các đồ thị mẫu qua 3 điểm đó ( chúý: ) Nếu chỉ tính 1 tốc độ hay mà muốn dựng đường đặc tính ngòai ta sẽ dùng các phương pháp thực nghiệm sau đây: Theo giáo sư Lay đec man :

- Với ta có:

- Với ta có:

- Với ta có:

Trong đó: : Mô men, tốc độ động cơ khi đạt công suất cực đại : tốc độ , công suất, suất tiêu hao nhiên liệu và mô men ở chế độ tính toán

Các giá trị của các hệ số a,b,c,d,e,f ghi ở bảng sau:Loại động

Đồ thị:

10.2 Cách xây dựng đồ thị công :Bước 1: chọn tỷ xích cho bản vẽ và chế độ xây dựng:

Trong khi tính toán nhiệt thường tính ở 3 chế độ , xây dựng đồ thị công được biểu thị ở chế độ vòng quay công suất cực đại ( tại đây đạt công suất lớn nhất )

Kết quả tinh nhiệt của động cơ tại là:

Từ kết qửa trên biểu diễn trên đồ thị ( xây dựng đồ thị ) cần phải chọn tỷ lệ xích

Tỷ lệ này thường phù thuộc vào khổ giấy mà chúng ta biểu thị

Trục tung thể hiện cột áp suất.Trục hoành biểu thị thể tích được chia thành các đoạn.: thể tích buồng cháy ( buồng nén )

: thể tích toàn bộ xi lanh.: thể tích làm việc của xi lanh.Việc chọ các độ dài này thỏa mãn tỷ số nén đã cho đầu bài- có nghĩa là

Nhưng để chọn đồ thị hợp lý và cân đối , sự liên quan giữa 2 trục tung và trục hoành thường có một tỷ lệ

Khi đã xây dụng được trục tung và trục hoành ta ghi các điểm đặc trung đã tinh ở trên đồ thị

Bước 2: Tìm các điểm trung gian:

Để xây dựng đường nén đa biến a-c cũng như đường dãn nở đa biến z-b ta phải tìm , xác định các điểm trung gian tuân theo quy luật nén đa biến và dãn nở da biến Ta làm như sau:- Chia đoạn thẳng biểu thị thể tích làm việc thanh các đoạn đều nhau:

A, Dựng đường nén đa biến a-c:Từ công thức:

B, Dựng đường dãn nở đa biến z-b:Từ công thức

i

Hình vẽ: