Đang tải... (xem toàn văn)
Dành cho sinh viên ngành động lực, việc hiệu chỉnh đồ thị công nhờ việc vẽ đồ thị Brick, khi làm bài tập lớn môn Nguyên lý động cơ đốt trong, khá khó khăn. Trong khi đồ thị này được giới thiệu ở môn Kết cấu tính toán động cơ đốt trong. Tài liệu chỉ hướng dẫn phần vẽ đồ thị Brick và hiệu chỉnh đồ thị công. Tài liệu giúp các bạn vẽ tay hiệu chỉnh đồ thị công.
1 GIỚI THIỆU VỀ ĐỘNG CƠ 2NZ-FE TÊN THỐNG SỐ KÝ HIỆU THỨ NGUYÊN Kw GIÁ TRỊ Công suất có ích Ne 118 Tỷ số nén ε Số vòng quay n Vòng/phút 5800 Đường kính xi lanh D mm 86 Hành trình piston S mm 86 Số xi lanh i Số kỳ Τ Góc mở sớm xupap nạp Φ1 Độ Góc đóng muôn xupap nạp Φ2 Độ 30 Góc mở sớm xupap thải Φ3 Độ 53 Góc đóng muộn xupap thải Φ4 Độ 35 9,8 Loại buồng cháy Kiểu xupap Treo THÔNG SỐ CHỌN TRONG QUÁ TRÌNH TÍNH Áp suất khí nạp Pk THỨ NGUYÊN MN/m2 Nhiệt độ khí nạp Tk K Hệ số dư lượng không khí α Áp suất cuối kỳ nạp Pa MN/m2 0,08 Áp suất khí sót Pr MN/m2 0,1 Nhiệt độ khí sót Tr K 900 Độ sấy nóng nạp ∆T 20 Chỉ số đoản nhiệt m 1,5 Hệ số lợi dụng nhiệt z ξz ξb 0,9 TÊN THỐNG SỐ Hệ số lợi dụng nhiệt b KÝ HIỆU GIÁ TRỊ 0,09 298 0,9 0,9 Tỷ số tăng áp λ Hệ số nạp thêm λ1 1,02 Hệ số quét buồng cháy λ2 0,99 Hệ số hiệu đính nhiệt λt 1,17 Hệ số điền đầy đồ thị λđ 0,96 VẼ ĐỒ THỊ CÔNG 39 Xác định điểm đường nén với số đa biến n1 Phương trình đường nén: = const, gọi x điểm bắt kì đường nén thì: Rút ra: Với Trong n1 số nén đa biến trung bình xác định qua trình tính toán 40 Xây dựng đường áp suất đường giãn nở Phương trình đường giãn nở đa biến: Rút ra: Ta có 41 Lập bảng xác định đường nén đường giãn nở Ta có: ε= 9,8 Pc= 1,828 MN/m2 ρ= Pz= 5,460 MN/m2 n1= 1,371 Vc= Vh/(ε-1) n2= 1,279 ==> Vc = 1,640/8,8 = 0,18636 (dm3) =186,36 (cm3) Dùng excel tính bảng bảng sau: Vx=Vc.i i Đường nén in 1/in 1 Đường giãn nở Pc/in in 1/in 2 Pz.ρn /in 2 186,36 1,0 1 1,828 1 5,46 279,54 1,5 1,743 0,574 1,048 1,680 0,595 3,251 372,72 2,0 2,586 0,387 0,707 2,427 0,412 2,250 465,90 2,5 3,512 0,285 0,520 3,228 0,310 1,691 559,08 3,0 4,510 0,222 0,405 4,076 0,245 1,340 652,26 3,5 5,571 0,180 0,328 4,964 0,201 1,100 745,44 4,0 6,690 0,149 0,273 5,889 0,170 0,927 838,62 4,5 7,862 0,127 0,232 6,846 0,146 0,798 931,80 5,0 9,084 0,110 0,201 7,834 0,128 0,697 1024,98 5,5 10,352 0,097 0,177 8,850 0,113 0,617 1118,16 6,0 11,64 0,086 0,157 9,891 0,101 0,552 1211.34 6,5 13,017 0,077 0,140 10,958 0,091 0,498 1304.52 7,0 14,409 0,069 0,127 12,047 0,083 0,453 1397.70 7,5 15,838 0,063 0,115 13,158 0,076 0,415 1490.88 8,0 17,304 0,058 0,106 14,291 0,070 0,382 1584.06 8,5 18,803 0,053 0,097 15,443 0,065 0,354 1677.24 9,0 20,336 0,049 0,090 16,614 0,060 0,329 9,5 21,901 10,0 1863.60 23,496 (ε) 42 Xác định điểm đặc biệt 0,046 0,083 17,804 0,056 0,307 0,043 0,078 19,011 0,053 0,287 1770.42 Ta có: Vh = π S = 3,14 86 = 0,499 dm3 = 499 cm3 0.499 Vc = ρ.Vz = Vz = = = ε-1 Va = Vh + Vc = 499 + 57 = 556 = 57 cm3 0.057 lít 8.8 Pc= 1.828 MN/m2 Pa= 0.08 MN/m2 Pb= 0.295 MN/m2 Pz= 5.460 MN/m2 Pr= 0.11 MN/m2 Vậy điểm đặc biệt là: r(Vc,Pr) hay r(57; 0,11) a(Va,Pa) hay a(556; 0,08) b(Va,Pb) hay b(556; 0295) c(Vc,Pc) hay c(57; 1.828) trùng với y(Vc,Pz) hay y(57; 5,46) z(Vz,Pz)hay z(57; 5.46) Chọn tỷ lệ xích μv = 3.35 μp = Bảng 1: Số liệu đường nén đường giãn nở Đường nén Pn Đường giãn nở Pgn 1.83 5.46 1.05 3.25 0.71 2.25 i 1.0 1.5 2.0 Vx 56 83 111 2.5 139 0.52 1.69 3.0 3.5 4.0 167 195 223 0.41 0.33 0.27 1.34 1.10 0.93 4.5 250 0.23 0.80 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 278 306 334 362 389 417 445 473 501 528 556 0.20 0.18 0.16 0.14 0.13 0.12 0.11 0.10 0.09 0.08 0.08 0.70 0.62 0.55 0.50 0.45 0.41 0.38 0.35 0.33 0.31 0.29 Ta có biểu đồ đường nén đường giãn nở điểm đặc biệt sau: P (MN/m2) V (cm3) Hình 1: Biểu đồ đường nén đường giãn nở điểm đặc biệt 43 Nối điểm trung gian đường nén với đường giãn nở điểm đặc biệt, đồ thị công lý thuyết P (MN/m2) V (cm3) Hình 2: Đồ thị công lý thuyết 44 Dùng đồ thị Brick xác định điểm đặc biệt khác Vẽ đồ thị Brick đồ thị công Vẽ đường tròn lấy bán kính R, đường kính AB = S = 2R Tức lấy½ đoạn Vc đến Va biểu đồ Chọn tỷ xích μs, μR cho AB = Vh/μR = 500 mm Suy μR= μR = 86/500 = 0,172 Lấy phía bên phải tâm O (phía ĐCD) AB đoạn OO’ cho: OO’ = 𝑅.𝜆 𝜇𝑅 = 0,17 = 750 mm Từ O’ kẻ sang tia từ trái sang phải ứng với góc từ 0o, 10o, 20o, …., 180o Các tia cắt vòng tròn Brick cắt Đồ thị công Từ xác định điểm: Điểm đánh lửa sớm c’(góc phun sớm 7o) Mở sớm b’ (góc: 53o), đóng muộn r” (góc: 35o) xupap thải Mở sớm r’(góc: 7o), đóng muộn a’(góc: 30o) xupap nạp 45 Hiệu chỉnh đồ thị công Áp suất cực đại: Pmax= 0,9Pz = 0,9.5.46 = 4.914 MN/m2 Trên đoạn cy lấy c” cho c”c = 1/3cy Trên đoạn yz lấy z” cho z”y= 1/2yz = (z” trùng với y,z) Trên đoạn ba lấy b” cho b”=1/2ba Ta có biểu đồ: BIỂU ĐỒ BRICK P (MN/m2) O O’ V (cm3) Hình 3: Tìm điểm đặc biệt để hiệu chỉnh Nối điểm c’c”z” đường giãn nở thành đường cong liên tục ĐCT ĐCD tiếp xúc với đường thải Ta nhận đồ thị công hoàn chỉnh: BIỂU ĐỒ BRICK P (MN/m2) V (cm3) Hình 4: Đồ thị hiệu chỉnh (vẽ tay vẽ hình này) 10 ... 39 Xác định điểm đường nén với số đa biến n1 Phương trình đường nén: = const, gọi x điểm bắt kì đường nén thì: Rút ra: Với Trong n1 số nén đa biến trung bình xác định qua trình tính toán 40 Xây... lý thuyết P (MN/m2) V (cm3) Hình 2: Đồ thị công lý thuyết 44 Dùng đồ thị Brick xác định điểm đặc biệt khác Vẽ đồ thị Brick đồ thị công Vẽ đường tròn lấy bán kính R, đường kính AB = S = 2R Tức... lấy b” cho b”=1/2ba Ta có biểu đồ: BIỂU ĐỒ BRICK P (MN/m2) O O’ V (cm3) Hình 3: Tìm điểm đặc biệt để hiệu chỉnh Nối điểm c’c”z” đường giãn nở thành đường cong liên tục ĐCT ĐCD tiếp xúc với đường