Để góp phần nâng cao trình độ kỹ thuật, mỗi sinh viên chúng ta cần phải tìm hiểu và nghiên cứu rất nhiều.. Sau khi được học môn Nguyên Lý Động Cơ Đốt Trong cùng với các môn cơ sở khác, s
Trang 1KHOA CÔNG NGHỆ ÔTÔ
Mã hiệu động cơ: F18D4, 4 kỳ, 4 xi lanh thẳng hàng Dung tích xi lanh: 1796cc
Công suất danh nghĩa (Nen): 104Kw
Tốc độ quay danh nghĩa (nn): 6200v/ph
Xe tham khảo: Chevrolet Cruze KL1J – JNB11CD5
GVHD: NGUYỄN QUỐC SỸ
LỚP : ĐHOT7DLT
NHÓM 2
Trang 2NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
………
Trang 4LỜI NÓI ĐẦU
Ngành công nghiệp đang từng bước phát triển, bên cạnh đó công nghệ kỹ thuật cũng đang có những bước tiền bộ Trong đó phải nói đến nghành cơ khí động lực cũng đang có từng bước phát tiển mới Để góp phần nâng cao trình độ kỹ thuật, mỗi sinh viên chúng ta cần phải tìm hiểu và nghiên cứu rất nhiều
Sau khi được học môn Nguyên Lý Động Cơ Đốt Trong cùng với các môn cơ sở khác, 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, nhằm tạo điều kiện chosinh viên tổng hợp, vận dụng các kiến thức đã học để giải quyết các vấn đề cụ thể của chuyên nghành
Trong quá trình thực hiện đồ án, chúng em đã cố gắng tìm tòi, nghiên cứu tài liệu rất nhiều Tuy nhiên kinh nghiệm làm đồ án còn ít nên việc hoàn thành đồ án không thiếu những sai sót Vì vậy rất mong quý thầy xem xét, hướng dẫn thêm để chúng em hoàn thiện về kiến thức và có một đồ án tốt Chúng em xin chân thành cảm!
Trang 5
Đặc điểm kỹ thuật của động cơ mẫu
KÍNH THƯỚC CƠ BẢN CỦA ĐỘNG CƠ.
Đường kính xylanh (D) mm 80,5
http://www.cars-data.comHành trình piston (S) mm 88,2
Dung tích công tác của
2 Tốc độ quay danh nghĩa nn rpm 6200 Đ/c mẫu
8 Độ ẩm tương đối của không khí 0 %
9 Hàm lượng C trong nhiên liệu C 0,855 [1,tr.51]
Trang 610 Hàm lượng H2 trong nhiên liệu H 0,145 [1,tr.51]
11 Hàm lượng S trong nhiên liệu S 0 [1,tr.51]
12 Hàm lượng O2 trong nhiên liệu O2 0 [1,tr.51]
13 Phân tử lượng của nhiên liệu f Kg/kmol 1,5 [1,tr.51]
14 Nhiệt trị của nhiên liệu QH, Qtk KJ/kg 43960 [2,tr.39]
26 Chỉ số nén đa biến trung bình n1 1,36 [1,tr.128]
27 Chỉ số dãn nở đa biến trung bình n2 1,25 [1,tr.188]
28 Hệ số sử dụng nhiệt tại điểm z z 0,9 [1,tr.180]
29 Hệ số điền đầy đồ thị Kpi 0,95 [2,tr.39]
30 Hệ số sử dụng nhiệt tại điểm b b 0,92 [2,tr.33]
32 Phân tử lượng của xăng nl 114 [1,tr.66]
Bảng 1-2 Tổng hợp kết quả tính
hiệu Đơn vị Kết quả
1 Số kg KK lý thuyết cần thiết 1 kg nhiên liệu L0 kg/kg 14,96
2 Số kmol KK lý thuyết cần thiết 1 kg nhiên liệu M0 kmol/kg 0,511
3 Số kg KK thực tế cần thiết 1 kg nhiên liệu L kg/kg 13,460
4 Số kmol KK thực tế cần thiết 1 kg nhiên liệu M kmol/kg 0,460
5 Số kg HHC ứng với 1 kg nhiên liệu L1 kg/kg 14,460
6 Số kmol HHC ứng với 1 kg nhiên liệu M1 kmol/kg 0,460
7 Số kmol MCCT tại thời điểm đầu quá trình nén Ma kmol/kg 0,469
8 Số kmol MCCT tại thời điểm cuối qua trình nén Mc kmol/kg 0,469
9 Hàm lượng CO2 trong sản phẩm cháy MCO2 kmol/kg 0,071
Trang 710 Hàm lượng H2O trong sản phẩm cháy MH2O kmol/kg 0,0725
11 Hàm lượng SO2 trong sản phẩm cháy MSO2 kmol/kg 0
12 Hàm lượng O2 trong sản phẩm cháy MO2 kmol/kg 0,097
13 Hàm lượng N2 trong sản phẩm cháy MN2 kmol/kg 0,363
14 Lượng sản phẩm cháy ứng với 1 kg nhiên liệu M2 kmol/kg 0,5
15 Hệ số biến đổi phân tử lý thuyết 0 - 1,082
16 Hệ số biến đổi phân tử thực tế tại điểm z z - 1,080
28 Nhiệt độ cuối quá trình dãn nở Tb 0K 1541,476
33 Suất tiêu thụ nhiên liệu chỉ thị gi g/kW.h 0,215
34 Suất tiêu thụ nhiên liệu có ích ge g/kW.h 0,239
35 Lượng tiêu thụ nhiên liệu giờ Gnl kg/h 24,856
38 Dung tích công tác của xylanh VS cm3 448901
39 Tổng nhiệt đưa vào động cơ trong 1 đơn vị thời
Trang 8Phần II TÍNH TOÁN VÀ XÂY DỰNG GIẢN ĐỒ
.21,0
1
O H C
4
145 , 0 12
855 , 0 21 , 0
Trang 9 Số kmol MCCT tại thời điểm đầu quá trình nén (Ma)
) 1 (
1 (
145 , 0 2
0 , 071
12
855 , 0
H M
0 , 0725
2
145 , 0
0 , 79 0 , 9 0 , 511 0 , 507 0 , 5
2
145 , 0 12
855 , 0
.21,02
2
H co co
O M M
M
Trang 10= 0 , 097
4 145 , 0 12 855 , 0 9 , 0 32 32
9 , 0 1
056 , 0 015 , 0 071 , 0 12
K K
9 , 0 1 45 0 42
1.1.4 Hệ số biến đổi phân tử
Sự thay đổi số kmol của MCCT trước và sau khi nhiên liệu cháy.
nl
nl O H M M
4
8 1
21 ,
145 , 0
= 0,0383 [kmol/kgnl]
Hệ số biến đổi phân tử lí thuyết (0)
Đối với động cơ xăng với λ < 1
nl
nl nl
M
O h M
14
8)
1.(
21,01
0
0 0
1 511 , 0 9 , 0
115
1 4
8
0 145 , 0 511 , 0 ).
9 , 0 1 (
21 , 0
Trang 11 Hệ số biến đổi phân tử thực tế tại điểm z ( z ) :
r z
1 082 , 1
10 1 ,
k a
T T
[1,tr.103]
02 , 0 1
980 02 , 0 16 , 1 20 293
Trang 12p p
p T
1 20 293
Theo động cơ mẫu ta có tỉ số nén là: 10,5:1
2.3.2 Chỉ Số Nén Đa Biến Trung Bình
Áp suất cuối quá trình nén (pc)
1
n a
129 , 19 5
, 10 8
, 10 153 ,
c v
v
T T
b a
19 , 806 0,004192.749,573 = 21,376 [kJ/kmol.K]
Tỉ nhiệt mol đẳng tích trung bình của sản phẩm cháy
T T
5
"
10 ).
4 , 252 34
, 360 ( 2
1 2
00419 ,
0 806 ,
9 , 0 4 , 252 34 , 360 ( 2
1 2
573 , 749 00419 ,
0 806
mc mc
. '''
[2,tr.38]
02 , 0 1
1649 , 22 02 , 0 376 , 21
Trang 13*Phần nhiên liệu đã cháy tại điểm z
00,92,9 0,978
b
z z x
Tỉ nhiệt mol đẳng tích trung bình của sản phẩm cháy tại điểm z
) 1 (
) 1 (
' ''
z o
r z o
v z v
o
r z o vz
x x
mc x mc
x mc
, 1 02 , 0 978 , 0 082 , 1
376 , 21 ).
978 , 0 1 392 , 21 082 , 1 02 , 0 978 , 0 082 , 1
M
Q Q
1
,
0
6132 43960
816 , 2774 080
p p
4 , 046
05 , 10
47 , 76
25 ,
Nhiệt độ cuối quá trình dãn nở (Tb ), [K]
Trang 14476 , 1541 05
,
10
816 , 2774
1 25 ,
k i i
p Q
T p M
.
314 ,
724 , 0 1 43960
293 2 , 1
460 , 0 314 ,
Hiệu suất có ích (e)
i m
i Q
g
3600
195 , 0 42 , 0 43960
e Q
g
3600
210 , 0 39 , 0 43960
nl g N
Trang 15 Nhiệt tổn thất theo khí thải.
Tỷ nhiệt đẳng áp của sản phẩm cháy mc''p
Q
Trong đó: qm = 12 ÷ 27 ; ta chọn qm = 20% [1,tr.217]
735,63100
21.5,303100
T
q
% 34 100 5 , 303
104 100
o
e e
Q
Q
q
% 85 , 42 100 05 , 303
07 , 130 100
o
thai thai
Q Q q
Trang 16% 21 100 5 , 303
735 , 63
Q
Q
q
% 15 , 2
Trang 17Hình 2-1: Đồ thị công của động cơ xăng 4 kỳ.
2.8.2 Xác Định Các Điểm Đặc Biệt Của Đồ Thị Công
Điểm a: điểm cuối hành trình nạp
và thể tích V a V s V c [1,tr.15] [cm3 ]
1 2 , 10
901 , 448 1
2 ,
c
V V
Trang 18 Điểm b: điểm cuối hành trình giãn nở
V
V p
901 , 448 8 ,
Đối với đường cong giãn nở
2
xg
z z
V p
Cũng bằng cách cho V xg đi từ V z đến V b, với bước nhảy là 30 [cm3 ]
Kết quả tính toán được ghi ở bảng
Bảng 1-3: Các Trị Số Áp Suất Của Môi Chất Công Tác Của Quá Trình Nén
Và Quá Trình Giãn Nỡ Của Động Cơ Xăng Được Thiết Kế.
V [cm3] Đường nén - Pn [bar] Đường giãn nở - Pgn [bar]
Trang 20PHẦN III TÍNH TOÁN ĐỘNG LỰC HỌC CƠ CẤU THANH TRUYỀN
Hình 3-1Động học và động lực học cơ cấu thanh truyền trục khuỷu
1.1.3 Khối Lượng Trục Khuỷu, Thanh Truyền m : kt
A N
k
P h
Trang 21• Khối lượng pittong m : p
1.1.7 Lực Quán Tính Chuyển Động Tịnh Tiến P : j
Khối lượng chuyển động tịnh tiến
94 0 28 , 0 66 ,
Trang 23N(MN)1
- 3,37
- 2,65-0,97
- 0,721,681,941,931,941,680,72-0,97-2,65-3,37-2,65-0,970,721,681,941,931,941,68-0,72-0,97-2,65-3,37
-3,27-2,55-0,87-0,621,782,042,032,041,780,83-0,68-1,833,141,911,401,422,222,232,122,091,83-0,57-0,82-2,50-3,22
0-1,58-0,86-0,621,320,780-0,78-1,320,83-0,671,1201,181,381,421,650,850-0,80-1,360,570,801,540
-3,27-2,03-0,25-0,17-1,27-1,90-2,03-1,90-1,26-0,23
-0,20
1,453,141,52
0,17
-0,40-1,57-2,08-2,12-1,95-1,30-0,16-0,24-2,00-3,22
0-0,35-0,21-0,170,42-0,280-0,28-0,42-0,23
0,16
0,2500,26
0,14
0,400,540,3000,28-0,44-0,160,200,340
Trang 25PHẦN IV TÍNH TOÁN LẠI THÔNG SỐ KẾT CẤU ĐỘNG CƠ
Tính thể tích công tác động cơ V h
Thể tích công tác V hcủa một xi lanh động cơ:
0 , 45
4 6200 116 , 1
104 4 30
30
i n p
N V
e e
e h
dm3 , (lit) [2;tr.47]
Trong đó: - số chu kỳ của động cơ
i - số xi lanh của động cơ
n e - số vòng quay của động cơ ở công suất thiết kế
N e- công suất động cơ thiết kế, kW
p e - áp suất có ích trung bình, MN/m2
Tính đường kính piston:
1 , 1 0,805
45 , 0 4
4
3 3
Trang 26MẶT CẮT NGANG ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG
TÀI LIỆU THAM KHAO:
Trang 271 GS.TS Nguyễn Tất Tiến (1994, 2000), Nguyên lý động cơ đốt trong,
NXB Giáo dục.
2 Văn Thị Bông – Vy Hữu Thành – Nguyễn Đình Hùng (2007), Hướng
dẫn đồ án môn học động cơ đốt trong, NXB Đại học quốc gia.