ĐỒ ÁN VỀ ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG

ĐẠI HỌC SPKT VINH PHẦN I : ĐỒ ÁN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG TÍNH TOÁN CHU TRÌNH CÔNG TÁC TRONG ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG I ) Trình tự tính toán : 1.1 )Số liệu ban đầu : 1- Công suất động Ne Ne =145 (mã lực) =106,65 (Kw) 2- Số vòng quay trục khuỷu n n =1400 (vg/ph) 3- Đường kính xi lanh D D =150 (mm) 4- Hành trình piton S S =180 (mm) 5- Dung tích công tác Vh Vh = π.D2.S = 3,18086 (l) 6- Số xi lanh i i=6 7- Tỷ số nén ε ε =14,5 8- Thứ tự làm việc xi lanh (1-5-3-6-2-4) 9- Suất tiêu hao nhiên liệu ge g e =185 (g/ml.h) 10- Góc mở sớm đóng muộn xupáp nạp α1 ; α2 α1 =20(độ) α2 =48 (độ) 11- Góc mở sớm đóng muộn xupáp thải 1 ,  1 =48 (độ)  =20 (độ) 12- Chiều dài truyền ltt ltt =320 (mm) 13- Khối lượng nhóm pitton mpt mpt =2,37 (kg) 14- Khối lượng nhóm truyền mtt mtt =5,62 (kg) 1.2 )Các thông số cần chọn : )Áp suất môi trường :pk Áp suất môi trường pk áp suất khí trước nạp vào đông (với đông không tăng áp ta có áp suất khí áp suất trước nạp nên ta chọn pk =po Ở nước ta nên chọn pk =po = 0,1 (MPa) )Nhiệt độ môi trường :Tk Nhiệt độ môi trường chọn lựa theo nhiệt độ bình quân năm Lớp ĐH ÔTÔ A- k4 Sinh viên : Vũ Đình Công ĐẠI HỌC SPKT VINH ĐỒ ÁN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG Vì động không tăng áp nên ta có nhiệt độ môi trường nhiệt độ trước xupáp nạp nên : Tk =T0 =24ºC =297ºK )Áp suất cuối trình nạp :pa Áp suất Pa phụ thuộc vào nhiều thông số chủng loại đông ,tính tốc độ n ,hệ số cản đường nạp ,tiết diện lưu thông… Vì cần xem xét đông tính thuộc nhóm để lựa chọn Pa Áp suất cuối trình nạp ta lấy pa =0,9.pk =0,9.0,1 = 0,088 (MPa) )Áp suất khí thải Pr : Áp suất khí thải phụ thuộc giống pa Áp suất khí thải chọn phạm vi : pr= 1,05.0,1 =0,12 (MPa) )Mức độ sấy nóng môi chất ∆T Mức độ sấy nóng môi chất ∆T chủ yếu phụ thuộc vào trình hình thành hh khí bên hay bên xy lanh Vì đ/c điezel nên chọn ∆T=36ºC )Nhiệt độ khí sót (khí thải) Tr Nhiệt độ khí sót Tr phụ thuộc vào chủng loại đông cơ.Nếu trình giản nở triệt để ,Nhiệt độ Tr thấp Thông thường ta chọn : Tr =800 ºK )Hệ số hiệu định tỉ nhiêt λt : Hệ số hiệu định tỷ nhiệt λt chọn theo hệ số dư lượng không khí α để hiệu định Thông thường chọn λt theo bảng sau : α 0,8 1,0 1,2 1,4 λt 1,13 1,17 1,14 1,11 Ở ta chọn λt =1,1 Lớp ĐH ÔTÔ A- k4 Sinh viên : Vũ Đình Công ĐẠI HỌC SPKT VINH ĐỒ ÁN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG )Hệ số quét buồng cháy λ2 : Vì động không tăng áp nên ta chọn λ2 =1 )Hệ số nạp thêm λ1 Hệ số nạp thêm λ1 phụ thuộc chủ yếu vào pha phối khí Thông thường ta chọn λ1 =1,02÷1,07 ; ta chọn λ1 =1,05 10 )Hệ số lợi dụng nhiệt điểm z ξz : Hệ số lợi dụng nhiệt điểm z ξz phụ thuộc vào chu trình công tác đọng Với đ/c điezen nên ta chọn ξz=0,77 11 )Hệ số lợi dụng nhiệt điểm b ξb : Hệ số lợi dụng nhiệt điểm b ξb tùy thuộc vào loại động xăng động điezel ξb lớn ξz Do đ/c điezel ta chọn ξb=0,9 12 )Hệ số hiệu chỉnh đồ thị công φd : Thể sai lệch tính toán lý thuyết chu trình công tác động với chu trình công tác thực tế Sự sai lệch giửa chu trình thực tế với chu trình tính toán động xăng động điezel hệ số φd đ/c xăng thường chọn hệ số lớn.Nhưng đ/c điezel nên ta chọn φd =0,95 II )Tính toán trình công tác : 2.1 Tính toán trình nạp : )Hệ số khí sót γr : Hệ số khí sót γr tính theo công thức : γr= 2 (TK  T ) Pr Pa Tr pr (m1 ) ε.λ1-λt.λ2.( ) pa Trong m số giãn nở đa biến trung bình khí sót m =1,45÷1,5 Chọn m =1,5 Lớp ĐH ÔTÔ A- k4 Sinh viên : Vũ Đình Công ĐẠI HỌC SPKT VINH γr = ĐỒ ÁN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG 1 297  36  800 0,12 0, 088  0,12  14,5.1, 05  1,1.1   0, 088       1,46  = 0,04094 )Nhiệt độ cuối trình nạp Ta Nhiệt độ cuối trình nạp Ta đươc tính theo công thức: p  (TK  T )  t  r Tr  a   pr  Ta= 1  r  m 1     m  ºK  0, 088    1, 46   297  36   1,1.0, 0409.800  Ta=  1,46 1     1,46   0, 04094 =351,3ºK )Hệ số nạp ηv :  1     p  m  Tk Pa ηv =  1  t 2  r   ε-1 Tk+∆T Pk  pa         297 0, 088   0,112  1,46   14,5.1, 05  1,1.1 η =0,8060   14,5   297  800  0,1   0, 088    )Lượng khí nạp M1 : Lượng khí nạp M1 xác định theo công thức sau : M1 = 432.103.Pk.ηv ge.Pe.Tk (kmol/kg) nhiên liệu Trong : Lớp ĐH ÔTÔ A- k4 Sinh viên : Vũ Đình Công ĐẠI HỌC SPKT VINH pe = ĐỒ ÁN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG 30.Ne.τ 30.145.4 = =0,4790(MPa) Vh.n.i 3,18086.1400.6 Vậy : M1 = 432.10 0,1.0,8060  0,9732 (kmol/kg) nhiên liệu 185.0, 4790.297 )Lượng không khí lý thuyết cần để đốt cháy 1kg nhiên liệu M o : Lượng kk lý thuyết cần để đốt cháy 1kg nhiên liệu Mo tính theo công thức : M0 = C H O   (kmol/kg) nhiên liệu 0,21  12 32  Vì đ/c điezel nên ta chọn C=0,87 ; H=0,126 ;O=0,004 Mo = 0,87 0,126 0,004 ( + ) =0,4946 (kmol/kg) nhiên liệu 0,21 12 32 )Hệ số dư lượng không khí α Vì động điezel nên : α= M1 0,9732  1,9676 Mo 0, 4946 2.2 )Tính toán trình nén : )Tỉ nhiệt mol đẳng tích trung bình không khí : — mcv = 19,806+0,00209.T (kJ/kmol.độ) )Tỉ nhiệt mol đẳng tích trung bình sản phạm cháy : Khi hệ số lưu lượng không khí α >1 tính theo công thức sau : — mc''v = (19,876  1, 634 187,36 )  (427,86  ) 10-5 T   (kJ/kmol.độ) )Tỉ nhiệt mol đẳng tích trung bình hỗn hợp : — Tỉ nhiệt mol đẳng tích trung bình hh trình nén mc'v tính theo công Lớp ĐH ÔTÔ A- k4 Sinh viên : Vũ Đình Công ĐẠI HỌC SPKT VINH ĐỒ ÁN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG thức sau : — mc'v = — — mcv+γr.mc''v = av '  1+γr b'v T Trong : 19,806+(19,876+ a'v = 1,634 1  r  ). r 187,36  5  4,18.103   r  427,86  10    1  r b'v = Thay số vào ta có : a'v =19,841 ; b'v =0,00211 ) Chỉ số nén đa biến trung bình n1: Chỉ số nén đa biến trung bình phụ thuộc vào thong số kết cấu thong số vận hành kích thước xy lanh ,loại buồng cháy,số vòng quay ,phụ tải,trạng thái nhiệt độ động cơ…Tuy nhiên n1 tăng hay giảm theo quy luật sau : Tất nhân tố làm cho môi chất nhiệt khiến cho n1 tăng.Chỉ số nén đa biến trung bình n1 xác cách giải phương trình sau : 8,314 n1-1 = a 'v  '   bv Ta  n1 1  Chú ý :thông thường để xác định n1 ta chọn n1 khoảng 1,340÷1,390 Rất trường hợp đạt n1 khoảng 1,400 ÷ 1,410 → (theo sách Nguyên Lý Động Cơ Đốt Trong - trang 128 ) Vì ta chọn n1 theo điều kiện toán nao thõa mãn điều kiện toán :thay n1 vào VT VP phương trình so sánh,nếu sai số vế phương trình thõa mãn