tính toán động cơ d25

Lời nói đầu ***** Lịch sử phát triển của ngành động cơ chứng kiến sự ra đời của hàng loạt các loaị động cơ khác nhau, với những u khuyết điểm riêng biệt, nhng nguồn lực chủ yếu của nguồn động cơ đợc sử dụng rộng rãi ngày nay vẫn là động cơ đốt trong loại píton .Vì vậy việc nghiên cứu động cơ đốt trong vẫn đợc chú trọng hơn. Trong thời điểm nay xã hội vẫn đang sử dụng rộng rãi hai loại động cơ, động cơ dùng nhiên liệu xăng và động cơ sử dụng nhiên liệu dầu Điezel. Tính toán chu trình công tác của động cơ. + Quá trình nạp + Quá trình nén + Quá trình cháy + Quá trình giãn nở +Tính các thông số của chu trình Tính toán động cơ D25 - Đông cơ Điezel 4 kì, không tăng áp - S/D = 125/110(mm) = 0,125/0,11 (m) - Số xy lanh i = 2 - Góc công tác 12 = 180 0 21 = 540 0 - Góc mở sớm đóng muộn của xúp páp nạp và thải 1 1 = 22; 2 = 180 0 3 = 64 0 ; 4 = 22 0 - Chiều dài thanh truyền : L tt = 230mm - Khối lơng nhóm pít tông thanh truyền : - m tt = 2,965kg ; m pt = 2,445kg - Buồng cháy thống nhất có tận dụng dòng khí - Ne = 24,5 mã lực Ne = 24,5.0,7355 = 18,1 kw - N = 1700 (vòng/phút) - Ge = 196 g/ml.h = 196/0,7355 = 266 (g/kw.h) - = 17,3 I.Các thông số chọn Tính tốc độ trung bình của pít tông smsm nS Cm /7 30 1700.125,0 / 30 . === Vậy là động cơ cao tốc. 1. á p suất nhiệt độ khí trời : p 0 = 0,1 (MN/m 2 ) 2 T 0 = 24 + 273 = 297 0 K 2. á p suất cuối hành trình nạp: p a = (0,8- 0,9)p 0 = (0.8 0,9).0,1 = (0,08 0,09) Chọn p a = 0,085 (MN/m 2 ) 3. á p suất khí sót p r = (1,05 1,2)p 0 =( 1,05 1,2).0,1 = 0,105 0,12 Chọn p r = 0,115 (MN/m 2 ) ; T r = 800 0 K 4. Độ tăng nhiệt độ sấy nóng: chọn T = 30 0 5.Hệ số hiệu đính tỉ nhiệt 1,2 => t = 1,1 6.Hệ số quét buồng cháy: 2 = 1 7.Hệ số nạp thêm: 1 = 1,02 1,07 chon 1 = 1,04 8. Hệ số lợi dụng tại z và b z = 0,75 b =0,85 9. Hệ số hiêụ đính đồ thị công: i = 0,92 II.Tính các thông số của chu trình 1.Quá trình nạp a.Hệ số khí sót m = 1,5 ( ) m a r t a r r r p p p p T TT /1 21 02 1 + = 3 ( ) 5,1/1 085,0 115,0 1.1,105,1.3,17 1 . 085,0 115,0 . 800 30297.1       − + = r γ = 0,042 b.NhiÖt ®é cuèi hµnh tr×nh n¹p r m m a rrt a p p TTT T γ γλ +         +∆+ = − 1 1 0 KT a 0 5,1 15,1 345 042,01 115,0 085,0 .800.042,0.1,130297 = +       ++ = − §éng c¬ kh«ng t¨ng ¸p T a = 310 – 350 0 K c.HÖ sè n¹p:                   − ∆+− = m a r t a v p p p p TT T 1 21 00 0 1 1 λλλε ε η           =       − +− = 78,0 085,0 115,0 1.1,105,1 3,17. 1,0 085,0 . 30297 297 . 13,17 1 5,1 1 v η d.L îng khÝ n¹p míi V h = ΠD 2 .S/4 = 3,14.1,1.1,25/4 = 1,187 dm 3 535.0 2.1700.187,1 4.30.02,18 .30. === inV N p h e e τ (MN/m 2 ) 79,0 297.535,0.266 78,0.1,0.10.432 10.432 3 0 0 3 1 === Tpg p M ee v η e. L îng khÝ lÝ thuyÕt ®èt ch¸y 1kg nhiªn liÖu ( ) 495,0 32 004,0 4 126,0 12 87,0 21,0 1 3241221,0 1 0 =       −+=       −+= OHC M f.HÖ sè d l îng kh«ng khÝ 4 = M 1 /M 0 = 0,79/0,495 = 1,6 2.Quá trình nén: a. Tỉ nhiệt mol đẳng tích trung bình của khí nạp mới không khí Tm cv 00209,0806,19 += KJ/kmolđộ b. Tỉ nhiệt mol đẳng tích trung bình của sản vật cháy Tmcv 5 10 36,187 86,427 2 1634,1 876,19'' ++ += Tmcv 5 10 6,1 36,187 86,427 2 1 6,1 634,1 876,19'' ++ += = 20,9 + 0,00272T T bv avmcv 2 '' '''' += c. Tỉ nhiệt mol đẳng tích trung bình của khí hỗn hợp r cvrcv mm mcv + + = 1 ''. ' ( ) 042,01 00272,09,20042,000209,0806,19 ' + +++ = TT mcv = 19,849 + 0,00289T T bv avmcv 2 ' '' += d. Chỉ số nén đa biến trung bình ( ) 1 2 ' ' 314,8 1 11 1 ++ = n a T bv av n Chọn n 1 = 1,353 ( ) 353.0 13,17345.00289.0849,19 314,8 1353,1 1353,1 = ++ = vậy n 1 = 1,353 e. á p suất cuối hành trình p c = p a . n1 = 0,085.17,3 1,353 = 4,022 MN/m 2 5 f. Nhiệt độ cuối hành trình nén T c = T a . n1-1 = 345.17,3 1,353-1 = 943 0 K 3.Quá trình cháy a.Hệ số tháy đổi phân tử lí thuyết >1 04,1 495,0.6,1 32 004,0 4 126,0 1 . 324 1 0 0 = + += + += M OH b.Hệ số thay đổi phân tử thực tế 038,1 042,01 042,004,1 1 0 = + + = + + = r r c.Hệ số thay đổi phân tử thực tế tại z x z = z / b = 0,75/0,85 =0,88 034,188,0. 042,01 104,1 1. 1 1 1 0 = + += + += z r z x d.Nhiệt độ tại z ( ) ( ) zcpzzccvc r Hz TmTm M Q .''.314,8' 1 . 1 =++ + Q H = 42,5.10 3 KJ/kg + Tỉ nhiệt mol đẳng tích trung bình của sản vật cháy tại z ( ) ( ) z r z cvz r zcv cvz xx mxxm m + + + + = 1 .1''. '' 0 0 0 0 ( ) ( ) ( ) ( ) 88,01 04,1 042,0 88,004,1 00209,0806,19 88,01 04,1 042,0 88,000272,09,20.04,1 '' + + ++ ++ = zz cvz TT m = 20,766 + 0,00264T z 6 z vz vzcvz T b am 2 '' '''' += + Tỉ nhiệt mol đẳng áp trung bình của sản vật cháy tại z 314,800264,0766,20314,8'''' ++=+= zvzvz Tmcmc = 29.08 + 0,00264T z Thay vào phơng trình cháy ( ) [ ] ( ) zz TT00264,008,29034.1943.314,8574,22 042,01.79,0 10.4,42.75,0 3 +=++ + T z = 2036 0 K e.Tỉ số tăng áp suất = 1,48 f. á p suất p z p z = .p c = 1,48.4,022 = 5,59 MN/m 2 h.Tỉ số giãn nở ban đầu = z .T z /.T c = 1,034.2036/1,48.943 = 1,508 g.Tỉ số giãn nở sau = / = 17,3/1,508 = 11,46 4.Qúa trìnhgiãn nở đa biến trung bình ( ) ( ) ( ) ( ) bz vz vz bzr Hzb TT b a TTM Q n +++ + = 2 '' '' .1 . 314,8 1 1 2 Chọn n 2 = 1,243 T b = T z / n2-1 = 2036/11,46 1,243-1 = 1125 0 K ( ) ( ) ( ) ( ) 1125203600264,076,20 11252036038,1.042,0179,0 10.5,42.75,085,0 314,8 1243,1 3 +++ + = 1,243 1 = 0,243 Vậy n 2 =1,243 7 c. á p suất cuối quá trình giãn nở p b = p z / n2 = 5,95/11,46 1,243 = 0,286 MN/m 2 d.Kiểm tra nhiệt độ khí sót T rt = T b (p r /p b ) (m-1)/m =1125(0,115/0,286) (1,5-1)/1,5 = 830 0 K %6,3%100. 830 800830 %100. = = = rt rrt T TT T III.Tính các quá trình giãn nở 1. á p suất chỉ thị trung bình lí thuyết ( ) + = 11 1 12 2 1 1 1 1 11 1 1 . 1 1 . ' nn n a i nn p p ( ) 756,0 3,17 1 1 1353,1 1 46,11 1 1 1243,1 48,1.508,1 1508,148,1 13,17 3,17.085,0 ' 1353,11243,1 353,1 = + = i p 2. á p suất chỉ thị trung bình p i = p i . i = 0,756.0,94 = 0,71 MN/m 2 3.Suất tiêu hao nhiên liệu chỉ thị hkgg TpM p g i v i ./202 297.79,0.71,0 78,0.1.0.10.432 10.432 3 01 0 3 === 4.Hiệu suất chỉ thị 42,0 5,42.202 10.6,3 . 10.6,3 33 === Hi i Qg 5. á p suất tổn thất cơ khí trung bình P m = A + B Cm Cm = S.n/30 = 0,125.1700/30 = 7 m/s D25 => Pm = 0,05 + 0.0156.7 = 0,1592 6.Suất cơ tính trung bình p e = p i p m = 0,71 0,1592 = 0,55 7.Hiêụ suất cơ khí 8 m = p e /p i = 0,55/0,71 = 0,77 8.Suất tiêu hao nhiên liệu có ích g e = g i / m = 202/0,77 = 262 g/kw.h 9.Hiệu suất có ích e = i . m = 0,77.0,42 = 0,32 10.Kiểm nghiệm đ ờng kính xy lanh S V D h . 4 = 187,1 2.1700.54,0 4.30.1,18 .30. === inp Ne V e h dm dmD 097,1 25,1 187,1 . 14,3 4 == =110mm IV.Vẽ và hiệu đính đồ thị công 1.Các giá tri đã biết p 0 = 0,1 MN/m 2 ; p a = 0,085 MN/m 2 ; p c = 4,022 MN/m 2 p z = 5,952 MN/m 2 ; p b = 0,286 MN/m 2 ; p r = 0,115 MN/m 2 + V h = .D 2 .S/4 ; V c = V h /-1 + Giả thiết : quá trình nạp đẳng áp : p = p a = hằng quá trình nén đẳng áp : p = p r = hằng V h = D 2 .S/4 = 3,14.1,1 2 .1,25/4 = 1,187 dm 3 9 V c = v h /-1 = 1.1,187/17,3-1 = 0,073 + Quá trình cháy: Động cơ Điezel : giả thiết cháy hỗn hợp 1 phần cháy đẳng tích V = hằng 1 phần cháy đẳng áp V = h ằng V z = .V c = 1,508.0,073 = 0,11 II. Lập bảng 1. Quá trình nén Pv n1 = hằng P x .V x n1 = p c .v n1 => p x = p c .1/i n1 Đặt V x =1V c ; i=1- 2. Quá trình giãn nở PV n2 = hằng P x .V z n2 = p z .V z n2 => p x = p z (v z /v x ) n2 Đặt V x =i.v c ; i= 1 - v z = .v c => p x = p z . n2 /i n2 Kết quả tính toán Quá trình nén Quá trình gi n nởã i n1 p x = p c. 1/ i n1 i n2 p x =p z . n2 /i n2 1.v c 1 4,022 1 .v c 1,508 2,667 1,508 6,576 2.v c 2,554 1,574 2,366 4,191 3.v c 4,421 0,909 3,917 2,531 4.v c 6,525 0,616 5,602 1,770 5.v c 8,824 0455 7,392 1,341 6.v c 11,293 0,356 9,273 1,069 10 [...]... thực tế khi cho động cơ làm việc,thì lực tác dụng trong trờng hợp (1) bao giờ cũng lớn hơn trờng hợp (2) Và lực tác dụng lên cổ khuỷu ở trờng hợp ba, bao giờ cũng lớn hơntrờng hợp 4 Vì vậy ta chỉ cần xét hai trờng hợp (1và 3) 2 Tính toán kiểm nghiệm bền trục khuỷu : 1.Trờng hợp chịu lực (PZmax) : Đối với động cơ Diezel nói chung và động cơ (D50) nói chung thì đây là trờng hợp khởi động. lúc này ta xét... ), để tính các giá trị của lực tiếp tuyến và các góc tơng ứng Động cơ (D25) có 2 xy lanh với thứ tự nổ (1-2).Và sau khi tính toán trên đồ thị ta có T = Tmax khi Tmax = 3750 Vậy ta có bảng làm việc tại các điểm đặc biệt của lực tiếp tuyến (T) với () Nh vậy sau khi xét bảng giá trị lực tiếp tuyến nguy hiểm đến với cổ khuỷu ta thấy chỉ có cổ (1) là nguy hiểm nhất Nó chịu một lực (Tmax = 0,92MN) 1 Tính. .. thanh truyền quy về đầu to m2 = 0,725.mt = 0,725.312,1 = 226,27 (kg/m2) Khối lợng vận động tịnh tiến m = mp + m1 = 257,36 + 85,82 = 343,18 ( kg/m2 ) Khối lợng vận động quay Mr = m2 = 226,27 ( kg/m2 ) Xác định lực quán tính vận động quay I = mr.R.2.10-6 = 226,27.0,0625.184,22.10-6 = 0,447 (MPa) Xác định lực quán tính vận động tịnh tiến Pjmax = m.R 2.(1+).10-6 = 343,18.0,0625.(1+ 0,271).177,92.10-6 Pjmax... thị Pj = f(x) biểu diễn trên đồ thị công có ý nghĩa kiểm tra tính năng, tốc độ của động cơ Nếu động cơ tốc độ cao, đờng này thế nào cũng cắt đờng nén AC Ngoài ra đờng Pj còn cho ta tìm đợc giá trị của đờng P chính là khoảng cách giữa đờng Pj với đờng biểu diễn Pkt của các quá trình nạp, nén, cháy giãn nở và thải của động cơ Khai triển đờng Pj = f(x) thành Pj = f() cũng thông qua Brích để chuyển tọa độ... cho quá trình xét và tính kiểm nghiệm, ta phân thành nhiều đoạn với đoạn dầm đó trở thành dầm tĩnh định ứng với một khuỷu sơ đồ tính đợc giới thiệu trên Theo nh sơ đồ ta có : T và Z- Lần lợt là lực tiếp tuyến và lực pháp tuyến tác dụng lên chốt khuỷu Pr1 - Lực quán tính ly tâm của má khuỷu C1 - Lực quán tính ly tâm của chốt khuỷu C2- Lực quán tính ly tâm của ( m2) Pr2 - Lực quán tính ly tâm của đối... cháy giãn nở 12 p r/2 0 0 0' 180 170 64 48 17 22 10 160 20 Z Pz 150 30 140 40 130 120 50 c'' 60 80 70 90 100 110 (P-V) c A' c' b' Po 0 r a Vc 13 b b'' B' a Vc Phần II Tính toán động học và động lực học 1 Vẽ đờng biểu diễn các quy luật động học Vẽ đờng biểu diễn hành trình của piton x = f() - áp dụng phơng pháp Brích - Trên đồ thị công vẽ đờng biểu diễn nửa đờng tròn bán kính P tâm O - Lấy về phía điểm... 14 14 12 8 4 -2 -8 -13 -18 -17 -14 -8 0 -16 -6 -2 -1,1 -0,5 1 4 8 12 16 19 21 23 24 25 25 22 21 19 18 15 12 9 6 2 0,3 0,1 2,3 7 14 21 29 32 36 Z T 0 180 360 Vẽ đờng T = f() đối với động cơ nhiều xilanh Đối với động cơ D25 có 2 xilanh có mô men tích lũy vì vậy cần phải xác định mô men này Chu kỳ của mô men tổng phụ thuộc vào số xilanh và số chu kỳ, bằng đúng góc công tác của khuỷu 180 0. 180 0.4 =... gần đúng theo công thức sau P = ptb (MPa) Hệ số thay đổi theo góc tính từ ngàm của thanh cong (Điểm đối diện với miệng xéc măng) kẻ trtong bảng 00 1,051 300 1,047 600 1,137 900 0,896 1200 0,456 1500 0,670 1800 2,816 + áp suất ở vùng miệng xéc măng có giá trị lớn nhất II Tính kiểm nghiệm bền trục khuỷu * Các thông số cơ bản tính toán Với bài cho : a = 35 (mm) b = 33 (mm) = 33.10-3 (m); c = 35 (mm)... - Lực quán tính ly tâm của chốt khuỷu C2- Lực quán tính ly tâm của ( m2) Pr2 - Lực quán tính ly tâm của đối trọng T, T; Z, Z là các phản lực do (T và Z) sinh ra khi và tác dụng lên trục khi làm việc 33 Mk, Mk - Mô men xoắn tác dụng lên bên trái và bên phải Ta thấy ứng suất lớn nhất tác dụng lên khuỷu nguy hiểm nhất có thể xảy ra trong các trờng hợp sau : +Trờng hợp chịu lực PZmax khi khởi động +Trờng... khoan lỗ dầu 6 18 à 5 19 4 20 3 21 22 2 23 0 1 (Đồ thị mài mòn chốt khuỷu) 29 Phần tính bền I Tính kiểm nghiệm bền xéc măng không đẳng áp, trục khuỷu với Tmax - Thí nghiệm bền xéc măng thờng tính theo công thức kinh nghiệm của Ghinxbua trong phạm vi của xéc măng - D/t = 20 - 30 và A/t = 2,5 4 - D = 110 mm - Đối với xéc măng D25 , t/h = 4,8/ 3 (mm) - Khe hở miệng ở trạng thái lắp ghép : f = 0,6 mm - Khe . và động cơ sử dụng nhiên liệu dầu Điezel. Tính toán chu trình công tác của động cơ. + Quá trình nạp + Quá trình nén + Quá trình cháy + Quá trình giãn nở +Tính các thông số của chu trình Tính. vẫn là động cơ đốt trong loại píton .Vì vậy việc nghiên cứu động cơ đốt trong vẫn đợc chú trọng hơn. Trong thời điểm nay xã hội vẫn đang sử dụng rộng rãi hai loại động cơ, động cơ dùng nhiên. ngành động cơ chứng kiến sự ra đời của hàng loạt các loaị động cơ khác nhau, với những u khuyết điểm riêng biệt, nhng nguồn lực chủ yếu của nguồn động cơ đợc sử dụng rộng rãi ngày nay vẫn là động