đồ án tính toán và thiết kế hệ thống nhiên liệu của động cơ theo các thông số kĩ thuật

Đồ án môn học: Thiết kế ĐCĐT GVHD: DƯƠNG VIỆT DŨNG Đồ án: tính toán và thiết kế hệ thống nhiên liệu của động cơ theo các thông số kĩ thuật SVTH: Trịnh Đình Tiến -Lớp 09C4LT Trang 1 Đồ án môn học: Thiết kế ĐCĐT GVHD: DƯƠNG VIỆT DŨNG Mục lục SVTH: Trịnh Đình Tiến -Lớp 09C4LT Trang 2 Đồ án môn học: Thiết kế ĐCĐT GVHD: DƯƠNG VIỆT DŨNG LỜI NÓI ĐẦU Những năm gần đầy, nền kinh tế Việt Nam đang phát triển mạnh. Bên cạnh đó kỹ thuật của nước ta cũng từng bước tiến bộ. Trong đó phải nói đến ngành động lực và sản xuất ôtô, chúng ta đã liên doanh với khá nhiều hãng ôtô nổi tiến trên thế giới cùng sản xuất và lắp ráp ôtô. Để góp phần nâng cao trình độ và kỹ thuật, đội ngũ kỹ thuật của ta phải tự nghiên cứu và chế tạo, đó là yêu cầu cấp thiết. Có như vậy ngành ôtô của ta mới phát triển được. Sau khi được học hai môn chính của ngành động cơ đốt trong (Nguyên lý động cơ đốt trong, Kết cấu và tính toán động cơ đốt trong) cùng một số môn cơ sở khác (sức bền vật liệu, cơ lý thuyết, vật liệu học, ), sinh viên được giao nhiệm vụ làm đồ án môn học kết cấu và tính toán động cơ đốt trong. Đây là một phần quan trọng trong nội dung học tập của sinh viên, nhằm tạo điều kiện cho sinh viên tổng hợp, vận dụng các kiến thức đã học để giải quyết một vấn đề cụ thể của ngành. Trong đồ án này, em được giao nhiệm vụ tính toán và thiết kế hệ thống nhiên liệu của động cơ theo các thông số kĩ thuật. Đây là một hệ thống không thể thiếu trong động cơ đốt trong. Nó dùng để cung cấp nhiên liệu tạo ra quá trình cháy để sinh công. Trong quá trình thực hiện đồ án, em đã cố gắng tìm tòi, nghiên cứu các tài liệu, làm việc một cách nghiêm túc với mong muốn hoàn thành đồ án tốt nhất. Tuy nhiên, vì bản thân còn ít kinh nghiệm cho nên việc hoàn thành đồ án lần này không thể không có những thiếu sót. Cuối cùng, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến các thầy, cô đã tận tình truyền đạt lại những kiến thức quý báu cho em. Đặc biệt, em xin gửi lời cảm ơn đến thầy DƯƠNG VIẾT DŨNG đã quan tâm cung cấp các tài liệu, nhiệt tình hướng dẫn trong quá trình làm đồ án. Em rất mong muốn nhận được sự xem xét và chỉ dẫn của các thầy để em ngày càng hoàn thiện kiến thức của mình. Đà nẵng, ngày 2 tháng 11 năm 2010. Sinh viên TRỊNH ĐÌNH TIẾN SVTH: Trịnh Đình Tiến -Lớp 09C4LT Trang 3 Đồ án môn học: Thiết kế ĐCĐT GVHD: DƯƠNG VIỆT DŨNG THÔNG SỐ KỸ THUẬT KÝ HIỆU GIÁ TRỊ số xilanh/cách bố trí i 4/thẳng hàng thứ tự làm việc 1-3-2-4 loại nhiên liệu xăng công suất cực đại/số vòng quay (KW/vg/ph) Ne/n 86,8 / 6130 Tỷ số nén ε 10.2 Số kỳ τ 4 Đường kính /hành trình piston(mm) D / S 78,5 / 86 Tham số kết cấu λ 0,27 Áp suất cực đại (MN/m^2) Pzmax 5,9 Khối lượng nhóm piston(kg) mpt 0,6 Khối lượng nhóm thanh truyền (kg) mtt 0,8 Góc đánh lửa sớm (độ) θs 12 Góc phối khí (độ) α1 10 α2 63 α3 40 α4 3 Hệ thống nhiên liệu EFI Hệ thống bôi trơn Cưỡng bức cácte ướt Hệ thống làm mát Cưỡng bức, sử dụng môi chất lỏng Hệ thống nạp Không tăng áp Hệ thống phối khí 16valve - DOHC SVTH: Trịnh Đình Tiến -Lớp 09C4LT Trang 4 Đồ án môn học: Thiết kế ĐCĐT GVHD: DƯƠNG VIỆT DŨNG 1. VẼ ĐỒ THỊ. 1.1. VẼ ĐỒ THỊ CÔNG. 1.1.1. Các số liệu chọn trước trong quá trình tính toán. p r = 0,115 (MN/m 2 ) - Áp suất khí sót. [P r =(1,05-1,1)P th và P th =(1,02-1,04)P o ] p a = 0,088 (MN/m 2 ) - Áp suất cuối quá trình nạp [động cơ không tăng áp P a =(0,8-0,9) P k ]. n 1 =1,34 - Chỉ số nén đa biến trung bình [n 1 =(1,34÷1,39)]. n 2 =1,23 - Chỉ số giãn nở đa biến trung bình [n 2 =(1,23÷1.27)] ρ=1,00 - Tỉ số giản nở sớm. 1.1.2. Xây dựng đường cong nén. Phương trình đường nén: p.V n1 = cosnt => p c .V c n1 = p nx .V nx n1 Rút ra ta có: Đặt : .Ta có: Trong đó: p nx và V nx là áp suất và thể tích tại một điểm bất kỳ trên đường nén. i là tỉ số nén tức thời. 0,088.10,2 1,34 =1,98(MN/m 2 ) 1.1.3. Xây dựng đường cong giãn nở. Phương trình đường giãn nở: p.V n2 = cosnt => p z .V c n2 = p gnx .V gnx n2 Rút ra ta có: . SVTH: Trịnh Đình Tiến -Lớp 09C4LT Trang 5 Đồ án môn học: Thiết kế ĐCĐT GVHD: DƯƠNG VIỆT DŨNG Với : (vì ρ=1) và đặt : . Ta có: . Trong đó p gnx và V gnx là áp suất và thể tích tại một điểm bất kỳ trên đường giãn nở. 1.1.4. Tính V a , V h , V c . V a = V c +V h . . . . Cho i tăng từ 1 đến ta lập được bảng xác định tọa độ các điểm trên đường nén và đường giãn nở. 1. Bảng xác định tọa độ các điểm trung gian. Bảng 1 i i*Vc Vbd(mm) i^n1 Pnx Pnbd i^n2 Pgnx Pgnbd 1.0 0.045 16.0 1.000 1.977 67.0 1.000 5.900 200.0 2.0 0.090 32.0 2.532 0.781 26.5 2.346 2.515 85.3 3.0 0.136 48.0 4.359 0.454 15.4 3.862 1.528 51.8 SVTH: Trịnh Đình Tiến -Lớp 09C4LT Trang 6 Đồ án môn học: Thiết kế ĐCĐT GVHD: DƯƠNG VIỆT DŨNG 4.0 0.181 64.0 6.409 0.308 10.5 5.502 1.072 36.3 5.0 0.226 80.0 8.642 0.229 7.8 7.240 0.815 27.6 6.0 0.271 96.0 11.034 0.179 6.1 9.060 0.651 22.1 7.0 0.317 112.0 13.565 0.146 4.9 10.951 0.539 18.3 8.0 0.362 128.0 16.223 0.122 4.1 12.906 0.457 15.5 9.0 0.407 144.0 18.997 0.104 3.5 14.918 0.395 13.4 10.0 0.452 160.0 21.878 0.090 3.1 16.982 0.347 11.8 10.2 0.461 163.2 22.466 0.088 3.0 17.401 0.339 11.5 XÁC ĐỊNH CÁC ĐIỂM ĐẶC BIỆT VÀ HIỆU CHỈNH ĐỒ THỊ CÔNG 1. Điểm r(V c ,P r ) V c -thể tích buồng cháy V c =0,045 [l] P r -áp suất khí sót, phụ thuộc vào tốc độ động cơ . chọn P r =0.115 [MN/m 2 ] vậy : r(0,045 ;0,115) 1. Điểm a(V a ;P a ) Với V a =ε.V c =10,2.0,045=0,461 [l]. P a =0,088[MN/m 2 ] vậy điểm a(0,461 ;0,088). 2. Điểm b(V a ;P b ). với P b : áp suất cuối quá trình giãn nở. . vậy điểm b(0,461;0,34). SVTH: Trịnh Đình Tiến -Lớp 09C4LT Trang 7 Đồ án môn học: Thiết kế ĐCĐT GVHD: DƯƠNG VIỆT DŨNG Các điểm đặc biệt: r(V c ; p r ) = (0,045 ; 0,115) ; a(V a ; p a ) = (0,461 ; 0,088) b(V a ; p b ) = (0,461 ; 0,34) ; c(V c ; p c ) = (0,045 ; 1,98) z(V c ; p z ) = (0,045 ; 5,9). 1.1.6. Vẽ đồ thị công. Để vẽ đồ thị công ta thực hiện theo các bước như sau: + Chọn tỉ lệ xích: . . + Vẽ hệ trục tọa độ trong đó: trục hoành biểu diễn thể tích xi lanh, trục tung biểu diễn áp suất khí thể. + Từ các số liệu đã cho ta xác định được các tọa độ điểm trên hệ trục tọa độ. Nối các tọa độ điểm bằng các đường cong thích hợp được đường cong nén và đường cong giãn nở. + Vẽ đường biểu diễn quá trình nạp và quá trình thải bằng hai đường thẳng song song với trục hoành đi qua hai điểm P a và P r . Ta có được đồ thị công lý thuyết. + Hiệu chỉnh đồ thị công: 1. Vẽ đồ thị brick phía trên đồ thị công. Lấy bán kính cung tròn R bằng ½ khoảng cách từ V a đến V c (R=S/2). 2. Tỉ lệ xích đồ thị brick: . 3. Lấy về phía phải điểm O’ một khoảng : OO’ . SVTH: Trịnh Đình Tiến -Lớp 09C4LT Trang 8 Đồ án môn học: Thiết kế ĐCĐT GVHD: DƯƠNG VIỆT DŨNG 4. Giá trị biểu diễn : OO’ (mm) - Dùng đồ thị Brick để xác định các điểm: 1. Đánh lửa sớm (c’). 2. Mở sớm (b’) đóng muộn (r’’) xupap thải. 3. Mở sớm (r’) đóng muộn (d ) xupap hút. - Áp suất cực đại của chu trình thực tế thường nhỏ hơn áp suất cực đại trong tính toán : p z’ = 0,85.p z = 0,85.5,9 = 5,015 (MN/m 2 ) Vẽ đường đẳng áp p z’ = 5,015 (MN/m 2 ). Điểm z’ được xác định bằng trung điểm của đoạn thẳng giới hạn bởi đường đẳng tích V c và đường cháy giản nở. 5. Áp suất cuối quá trình nén thực tế p c’’ . Áp suất cuối quá trình nén thực tế thường lớn hơn áp suất cuối quá trình nén lý thuyết do sự đánh lửa sớm. p c’’ = p c + .( p z’ -p c ) p c’’ = 1,98 + .( 5,015 - 1,98 ) = 2,99 (MN/m 2 ) Nối các điểm c’, c’’, z’ lại thành đường cong liên tục và dính vào đường giãn nở. 6. Áp suất cuối quá trình giãn nở thực tế p b’’ : Áp suất cuối quá trình giãn nở thực tế thường thấp hơn áp suất cuối quá trình giãn nở lý thuyết do mở sớm xupap thải. SVTH: Trịnh Đình Tiến -Lớp 09C4LT Trang 9 Đồ án môn học: Thiết kế ĐCĐT GVHD: DƯƠNG VIỆT DŨNG P b’’ = p r + .( p b - p r ) P b’’ = 0,115 + .( 0,34 - 0,115 ) = 0,2275(MN/m 2 ). Nối các điểm b’, b’’ và tiếp dính với đường thải p rx . - Nối điểm r với r’’, r’’ xác định từ đồ thị Brick bằng cách gióng đường song song với trục tung ứng với góc 3 độ trên đồ thi Brick cắt đường nạp p ax tại r’’. *) Sau khi hiệu chỉnh ta nối các điểm lại thì được đồ thị công thực tế. SVTH: Trịnh Đình Tiến -Lớp 09C4LT Trang 10 [...]... CT GVHD: DNG VIT DNG V theo phng phỏp Tole vi trc honh t trựng vi biu din giỏ tr th cụng, trc tung V ng biu din lc quỏn tớnh c tin hnh theo cỏc bc nh sau: + Chn t l xớch trựng vi t l xớch th cụng: + Xỏc nh khi lng chuyn ng tnh tin: m = mpt + m1 Trong ú: m - Khi lng chuyn ng tnh tin (kg) mpt = 0,6 (kg) - Khi lng nhúm piston m1- Khi lng thanh truyn qui v tõm cht piston (kg) Theo cụng thc kinh nghim:... Trnh ỡnh Tin -Lp 09C4LT Trang 13 ỏn mụn hc: Thit k CT GVHD: DNG VIT DNG HV1.2 S ụ c cõu KTTT giao tõm 1.2.1.1 Xac inh ụ dich chuyờn (x) cua piston bng phng phap ụ thi Brick -Theo phng phap giai tich chuyờn dich x cua piston c tinh theo cụng thc : -Cac bc tiờn hanh ve nh sau: + chon ty lờ xich (/mm) + th Brick cú na ng trũn tõm O bỏn kớnh R = S/2 Ly bỏn kớnh R bng ẵ khong cỏch t Va n Vc + Ly v phớa... lờn cht khuu, u to thanh truyn ng thi l c s thit k cỏc h thng khỏc nh h thng lm mỏt, h thng bụi trn Hỡnh 1.7 TH N-T-Z =f() 1.2.2.4 V th T = f() v th tng T ta thc hin theo nhng bc sau: + Lp bng xỏc nh gúc ng vi gúc lch cỏc khuu theo th t lm vic + Gúc lch khuu trc ca 2 xi lanh lm vic k tip nhau: SVTH: Trnh ỡnh Tin -Lp 09C4LT Trang 30 ỏn mụn hc: Thit k CT GVHD: DNG VIT DNG + Th t lm vic ca ng c... Thi Np Nộn Chỏy-Gión n 540 4 Chỏy-gión n Thi Np Nộn 360 5400 7200 00 1800 3600 + Sau khi lp bng xỏc nh gúc ng vi cỏc khuu theo th t lm vic, da vo bng tớnh N, T, Z v ly t l xớch T = 4.T = 4.0,0295 = 0,118(MN/m2.mm), ta lp c bng tớnh Tr s ca ta ó tớnh, cn c vo ú tra bng cỏc giỏ tr theo Cng tt c cỏc giỏ tr ca ta cú ó tnh tin 1 T1 2 T2 3 T3 4 T4 T Tbd 0 0.00 180 0.00 540 0.00 360 0.00 0.00 0.00 10 -27.94... cỏc s th t tng ng kốm theo + Tớnh lc quỏn tớnh ca khi lng chuyn ng quay ca thanh truyn (tớnh trờn n v din tớch ca piston) T cụng thc: Vi: m2 : Khi lng n v ca thanh truyn quy v tõm cht khuu Ta cú khi lng thanh truyn quy v tõm cht khuu l: m2 = mtt m1 = 0,8 0,224 = 0,576 (kg) => SVTH: Trnh ỡnh Tin -Lp 09C4LT Trang 34 ỏn mụn hc: Thit k CT GVHD: DNG VIT DNG Vy: T gc ta Oca th ly theo hng dng ca Z mt... th cụng cú ý ngha kim tra tớnh nng tc ca ng c Khai trin ng thnh cng thụng qua th brick chuyn ta Vic khai trin th tng t khai trin P-V thnh P=f() Nhng lu ý ta p- phi t ỳng tr s dng ca pj c) V th Theo cụng thc Ta ó cú pkt=f () v Vỡ vy vic xõy dng th p1 = f() c tin hnh bng cỏch cng i s cỏc to im ca 2 th pkt=f() v pj=f() li vi nhau ta c ta im ca th p1=f() Dựng mt ng cong thớch hp ni cỏc to... Thit k CT GVHD: DNG VIT DNG 1.2.2.3 V th biu din lc tip tuyn ngang , lc phỏp tuyn v lc Cỏc th: T = f(), Z = f(), N = f() c v trờn cựng mt h to p dng cỏc cụng thc: Quỏ trỡnh v cỏc ng ny c thc hiờn theo cỏc bc sau: + Chn t l xớch: (/mm) + Cn c vo tr s Tra cỏc bng ph lc 2p, 7p, 11p trong sỏch Kt Cu V Tớnh Toỏn ng C t Trong - Tp 1 ta cú cỏc giỏ tr ca: ; v Da vo th khai trin p= f() ta cú cỏc giỏ... tõm O bỏn kớnh R2 vi: R2 = R = 43 = 9,94.(mm) + Chia na vũng trũn tõm O bỏn kớnh thnh 18 phn bng nhau v ỏnh s th t 0;1;2 18 + Chia vũng trũn tõm O bỏn kớnh thnh 18 phn bng nhau v ỏnh s th t 0; 1; 218 theo chiu ngc li + T cỏc im 0;1;2k cỏc ng thng gúc vi AB ct cỏc ng song song vi AB k t cỏc im 0;1;2tng ng to thnh cỏc giao im Ni cỏc giao im ny li ta cú ng cong gii hn vn tc ca piston Khong cỏch t ng cong... + Ni cỏc giao im ta cú th biu din hnh trỡnh ca piston x = f() SVTH: Trnh ỡnh Tin -Lp 09C4LT Trang 14 ỏn mụn hc: Thit k CT GVHD: DNG VIT DNG 1.2.1.2 th biu din tc ca piston v=f() * V ng biu din tc theo phng phỏp th vũng ca Nguyn c Phỳ + Xỏc nh vn tc ca cht khuu: = = = 641,6 (rad/s) + Chn t l xớch = (mm/s/mm) + V na ng trũn tõm O bỏn kớnh R1 phớa di th x() vi R1 = R .=43.641,6=27588,8 (mm/s) Gia... 46.42 690 63.12 510 31.70 169.48 42.37 160 18.63 340 32.67 700 50.17 520 20.69 122.16 30.54 170 9.66 350 15.34 710 27.74 530 10.49 63.24 15.81 180 0 360 0.00 720 0.00 540 0 0.00 0.00 + Nhn thy tng T lp li theo chu k 180 0 vỡ vy ch cn tớnh tng T t 00 n 1800 sau ú suy ra cho cỏc chu k cũn li + V th tng T bng cỏch ni cỏc ta im bng mt ng cong thớch hp cho ta ng cong biu din th tng T SVTH: Trnh ỡnh Tin -Lp . Đồ án môn học: Thiết kế ĐCĐT GVHD: DƯƠNG VIỆT DŨNG Đồ án: tính toán và thiết kế hệ thống nhiên liệu của động cơ theo các thông số kĩ thuật SVTH: Trịnh Đình Tiến -Lớp 09C4LT Trang 1 Đồ. cụ thể của ngành. Trong đồ án này, em được giao nhiệm vụ tính toán và thiết kế hệ thống nhiên liệu của động cơ theo các thông số kĩ thuật. Đây là một hệ thống không thể thiếu trong động cơ đốt. lý động cơ đốt trong, Kết cấu và tính toán động cơ đốt trong) cùng một số môn cơ sở khác (sức bền vật liệu, cơ lý thuyết, vật liệu học, ), sinh viên được giao nhiệm vụ làm đồ án môn học kết