ĐỒ án động cơ đốt trong, đại hoc công nghệ GTVT

SVTH: o Mnh Cng GVHD: Lng Qỳy Hip LI NểI U ễ tụ ngy cng c s dng rng rói nc ta nh mt phng tin i li cỏ nhõn cng nh chuyn hnh khỏch , hng hoỏ rt ph bin S gia tng nhanh chúng s lng ụtụ xó hi , c bit l cỏc loi ụtụ i mi ang kộo theo nhu cu o to rt ln v ngun nhõn lc phc v ngnh cụng nghip ụtụ Sau hc xong giỏo trỡnh ng c t chỳng em c nht l linh vc thit k t b mụn giao nhim v lm ỏn mụn hc Vỡ bc u lm quen vi cụng vic tớnh toỏn , thit k ụtụ nờn khụng trỏnh nhng b ng v vng mc.Nhng vi s quan tõm , ng viờn , giỳp , hng dn tn tỡnh ca thy giỏo hng dn , cựng giỏo viờn ging dy v cỏc thy giỏo khoa nờn chỳng em ó c gng ht sc hon thnh ỏn thi gian c giao Qua ỏn ny giỳp sinh viờn chỳng em nm c cỏc lc tỏc dng, cụng sut ca ng c v iu kin m bo bn ca mt s nhúm chi tit ụtụ , mỏy kộo Vỡ th nú rt thit thc vi sinh viờn nghnh cụng ngh k thut ụtụ Tuy nhiờn quỏ trỡnh thc hin dự ó c gng rt nhiu khụng trỏnh nhng thiu sút Vỡ vy chỳng em rt mong nhn c s quan tõm úng gúp ý kin ca cỏc thy , cỏc bn em cú th hon thin ỏn ca mỡnh tt hn v cng qua ú rỳt c nhng kinh nghim quý giỏ cho bn thõn nhm phc v tt cho quỏ trỡnh hc v cụng tỏc sau ny Em xin chõn thnh cm n ! H Ni,thỏng 06 nm 2015 Sinh viờn thc hin : O MNH CNG N MễN HC: NG C T TRONG SVTH: o Mnh Cng GVHD: Lng Qỳy Hip CHNG I: TNH TON CHU TRèNH CễNG TC S LIU BAN U CA N HC PHN MễN HC CT CC S LIU CA PHN TNH TON NHIT T T Tờn thụng s Kiu ng c Ký hiu Giỏ tr n v Ghi chỳ ng c diezel tng ỏp Thng hng S k R33 S xylanh i Th t n Hnh trỡnh piston S 145 mm ng kớnh xylanh D 120 mm Gúc m sm xupỏp np 16 Gúc úng mun xupỏp np Gúc m sm xupỏp x 36 60 10 Gúc úng mun xupỏp x 11 Gúc phun sm 16 18 12 Chiu di truyn ltt 228 mm 13 Cụng sut nh mc Ne 340 mó lc 14 S vũng quay nh mc n 2200 v/ph 15 Sut tiờu hao nhiờn liu ge 215 g/ml.h 16 T s nộn 18 17 Khi lng truyn 18 Khi lng piston K 1-5-3-6-2-4 mtt 3,9 kg nhúm mpt 3,4 kg N MễN HC: NG C T TRONG SVTH: o Mnh Cng GVHD: Lng Qỳy Hip I Cỏc thụng s cn chn: 1 p sut mụi trng: pk p sut mụi trng pk l ỏp sut khớ quyn trc np vo ng c Vi ng c khụng tng ỏp thỡ ỏp sut khớ quyn bng ỏp sut trc xupỏp np nờn ta chn pk = p0 nc ta cú th chn pk = p0 = 0,1 (MPa) 1.2 Nhit mụi trng: Tk Lựa chọn nhiệt độ môi trờng theo nhiệt độ bình quân năm Nớc ta chọn: Tk = 273 + 24oC = 297 oK 1.3 p sut cui quỏ trỡnh np: pa p sut pa ph thuc vo rt nhiu thụng s nh chng loi ng c, tớnh nng tc n, h s cn trờn ng np, tit din lu thụngVỡ vy cn xem xột ng c ang tớnh thuc nhúm no la chon pa p sut cui quỏ trỡnh np pa cú th chn phm vi: Pa = (0,8 ữ 0,9).pk, chn pa = 0,09 (Mpa) 1.4 p sut khớ thi: pr p sut khớ thi cng ph thuc vo cỏc thụng s nh p a p sut khớ thi cú th chon phm vi: Pr =(1,05 ữ 1,15).pk, chn pr = 0,107 ( Mpa) 1.5 Mc sy núng mụi cht T Mc sy núng mụi cht : T ch yu ph thuc vo quỏ trỡnh hỡnh thnh khớ hn hp bờn ngoi hay bờn xilanh: ng c iezen: T = 200ữ400C, chn T =38 0C 1.6 Nhit khớ sút (khớ thi): Tr Nhit khớ sút Tr ph thuc vo chng loi ng c Nu quỏ trỡnh gin n cng trit thỡ nhit Tr cng thp Thụng thng ta cú th chon: Tr =700 ữ 1000 0K, chn Tr = 8500K 1.7 H s hiu ớnh t nhit: t N MễN HC: NG C T TRONG SVTH: o Mnh Cng GVHD: Lng Qỳy Hip H s hiu ớnh t nhit c chn theo h s d lng khụng khớ hiu ớnh Thụng thng cú th chn t 1,0 1,2 1,4 1,13 1,17 1,14 1,11 ng c iờzen cú theo bng sau: 0,8 t = >1 nờn chn ,10 1.8 H s quột bung chỏy 2: ng c tng ỏp chn =1 1.9 H s np thờm 1: H s np thờm ph thuc ch yu vo pha phõn phi khớ Thụng thng cú th chon: =1,02 ữ 1,07, chn =1,02 1.10 H s li dng nhit ti im z ( z): H s li dng nhit ti im z ( z ) ph thuc vo chu trỡnh cụng tỏc ca ng c, th hin lng nhit phỏt ó chỏy im z so vi lng nhit phỏt t chỏy hon ton 1kg nhiờn liu Vi ng Diesel ta thng chn 1.11 H s li dng nhit ti im b ( H s li dng nhit ti im b z =0,70ữ0,85, chn b z =0,728 ): b tu thuc vo loi ng c Xng hay ng c iờzen Vi ng c Diesel ta thng chn b = 0,80ữ0,90, chn =0,864 1.12 H s hiu ớnh th cụng d : N MễN HC: NG C T TRONG b SVTH: o Mnh Cng GVHD: Lng Qỳy Hip Th hin s sai lch tớnh toỏn lý thuyt chu trỡnh cụng tỏc ca ng c so vi chu trỡnh cụng tỏc thc t , cú th chn phm vi: d d =0,92ữ0,97, chn =0,97 II Tớnh toỏn cỏc quỏ trỡnh cụng tỏc : 2.1.Tớnh toỏn quỏ trỡnh np : 2.1.1 H s khớ sút r: H s khớ sút r c tớnh theo cụng thc: (T k + T ) r= r = T r P P a Pr P a t r m 1.(297 + 25).0,115 0.115 1,5 750.0.09 18.1,03 1,1.1 ữ 0.09 =0.0318 Trong ú m l ch s gin n a bin trung bỡnh ca khớ sút cú th chn: m =1,45ữ1,5, chn m =1,5 2.1.2.Nhit cui quỏ trỡnh np Ta: Nhit cui quỏ trỡnh np Ta c tớnh theo cụng thc: (T + T ) k Ta = p + t r T r a pr 1+ r N MễN HC: NG C T TRONG m m SVTH: o Mnh Cng GVHD: Lng Qỳy Hip 1,51 Ta= 2.1.3.H s np H s np v = v 0.09 1,5 297 + 25 + 1,1.0,0318.750 ữ 0.115 Ta = = 335,5(o K ) + 0,0318 v (0K) : c xỏc nh theo cụng thc: Tk T k + T ( ) pa t pk pr pa m 297 0,09 0,115 1,5 v = 18.1,03 1,1.1 ữ = 0,8421 (18 1).(297 + 25) 0.10 0,09 2.1.4.Lng khớ np mi M1 : Lng khớ np mi M1 c xỏc nh theo cụng thc : M1 = 432.10 p k v g e p e T k Trong ú: pe l ỏp sut cú ớch trung bỡnh c xỏc nh theo cụng thc : pe = V h (kmol/kg nhiờn liu) 30 N e V h n.i (lớt) l th tớch cụng tỏc ca ng c c xỏc nh theo cụng thc: Vh= D S (MPa) N MễN HC: NG C T TRONG SVTH: o Mnh Cng V = h GVHD: Lng Qỳy Hip D 2.S 3,14.642.68 = = 0,219dm3 4 (MPa) pe = Nờn: V y 30.N e 30.10, 297.4 = = 0, 7242( MN ) m Vh n.i 0, 291.2600.3 (lớt) 432.103.0,1.0,8421 M = = 0,6911(kmol kg.nl ) 244,731.0,7242.297 2.1.5.Lng khụng khớ lý thuyt cn t chỏy 1kg nhiờn liu M0: Lng khụng khớ lý thuyt cn t chỏy 1kg nhiờn liu M c tớnh theo cụng thc: M0 = C H + 0,21 12 32 (kmol/kg nhiờn liu) i vi nhiờn liu ca ng c iờzen ta cú: C=0.87; H=0,126 ;O=0,004 Thay cỏc giỏ tr vo ta cú: Mo= 0,87 0,126 0,004 + 0,21 12 32 2.1.6.H s d lng khụng khớ =0,4946 (kmol/kg nhiờn liu) : i vi ng c iờzen cn phi xột n hi nhiờn liu ,vỡ vy: = M1 M0 = M 0.6911 = = 1,3973 M 0, 4946 2.2 Tớnh toỏn quỏ trỡnh nộn: 2.2.1:T nhit mol ng tớch trung bỡnh ca khụng khớ: N MễN HC: NG C T TRONG SVTH: o Mnh Cng mcv GVHD: Lng Qỳy Hip =19,806+0,00209.T (kJ/kmol.) Ta cú: av = 19.806; bv/2 = 0.00209 2.2.2:T nhit mol ng tớch trung bỡnh cu sn phm chỏy: Khi h s d lng khụng khớ mcv =(19,876+ >1 ,tớnh theo cụng thc sau: 1,634 187 ,36 ) + (427,86 + )10 T (kJ/kmol ) Thay s vo cụng thc trờn ta cú: mcv =(19,876+ 1, 634 187,36 ) + (427,86 + )10 T 1, 243 1, 243 (kJ/kmol ) Ta cú: av"=20.69548; bv"/2=0.00261 2.2.3 :T nhit mol ng tớch trung bỡnh ca hn hp: T nhit mol ng tớch trung bỡnh ca hn hp quỏ trỡnh nộn tớnh theo cụng thc sau: mcv = mcv + r mcv b = a v + v T 1+ r (kJ/kmol ) Thay cỏc giỏ tr vo ta cú: 0,00211 mcv = 19,836 + T (kJ/kmol ) av'=19.836; bv'/2=0.00211 a Ch s nộn a bin trung bỡnh n1: Ch s nộn a bin trung bỡnh ph thuc vo rt nhiu thụng s kt cu v thụng s hnh nh kớch thc xilanh, loi bung chỏy, s vũng quay, ph ti trng thỏi nhit ca ng c Tuy nhiờn n1 tng gim theo quy lut sau: Tt c nhng nhõn t lm cho mụi cht mt nhit s lm cho n1 tng Ch s nộn a bin trung bỡnh n1 c xỏc nh bng cỏch gii phng trỡnh: N MễN HC: NG C T TRONG SVTH: o Mnh Cng n1 = GVHD: Lng Qỳy Hip 8.314 a v + bv T a n1 + ( ) Chỳ ý: thụng thng xỏc nh n1 ta phi chn n1 khong 1,340 ữ 1,390 Chn n1=1,3678 Ta cú: v trỏi =0,3683 sai s =0,0005 [...]... với đường thải ra 21 ĐỒ ÁN MÔN HỌC: ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG 21 SVTH: Đào Mạnh Cường GVHD: Lương Qúy Hiệp Rλ/2 p O O , 180 β1 , a Z pz 60 c 120 90 ,, ( p-v ) c b po 0 r b b B a a εV Vc c V Hình 1.1: Đồ thi công đã hiệu chỉnh 22 ĐỒ ÁN MÔN HỌC: ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG 22 SVTH: Đào Mạnh Cường GVHD: Lương Qúy Hiệp CHƯƠNG II : TÍNH TOÁN ĐỘNG HỌC , ĐỘNG LỰC HỌC I Vẽ đường biểu diễn các quy luật động học: Các đường biểu... một đường cong trơn ta thu được đồ thị biểu diễn quan hệ p kt = f (α ) 32 ĐỒ ÁN MÔN HỌC: ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG 32 SVTH: Đào Mạnh Cường GVHD: Lương Qúy Hiệp p j = f (α ) p j = f (x ) 2.7 Khai triển đồ thị thành p j = f (x ) Đồ thị biểu diễn trên đồ thị công có ý nghĩa kiểm tra tính năng tốc độ của động cơ Nếu động cơ ở tốc độ cao, đường này thế nào cũng cắt đường nén ac Động cơ pj tốc độ thấp, đường pj ít... của động cơ p j = f (x) Khai triển đồ thị thành đồ thị tương tự như cách ta khai triển đồ thị công (thông qua vòng tròn Brich) chỉ có điều cần chú ý là ở đồ thị trước là ta − p j = f (x) biểu diễn đồ thị 2.8 Vẽ đồ thị nên cần phải lấy giá trị p ∑ = f (α ) Ta tiến hành vẽ đồ thị p j = f (α ) và đồ thị pj cho chính xác : p ∑ = f (α ) bằng cách ta cộng hai đồ thị là đồ thị p = f (α ) 33 ĐỒ ÁN MÔN HỌC: ĐỘNG... giá trị của v có một đầu mút thuộc đồ thị v = f (α ) ,đầu thuộc nửa vòng tròn tâm O, bán kính R trên đồ thị) trên các tia song song với trục tung nhưng xuất phát từ các góc tương ứng trên đồ thị Brich gióng xuống hệ trục toạ độ của đồ thị x = f (α ) 31 ĐỒ ÁN MÔN HỌC: ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG 31 SVTH: Đào Mạnh Cường GVHD: Lương Qúy Hiệp x = f (α ) 3 Nối các điểm nằm trên đồ thị ta được đường biểu diễn quan... đó: m0m - Khối lượng của má khuỷu rmk - Bán kính trọng tâm má khuỷu R - Bán kính quay của khuỷu 2.3 Lực quán tính: p j = − m j = − m.R.ω 2 (cos α + λ cos 2α ) Lực quán tính chuyển động tịnh tiến: Với thông số kết cấu α(do) 0 10 α(rad) 0 0.175 λ pj ta có bảng tính cosα+λcos2α 1.317 1.283 : pj=-m.Rω(cosα+λcos2α) -10016200,018 -10146991,26 28 ĐỒ ÁN MÔN HỌC: ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG Làm tròn -10016200 -10146991.3... thất cơ giới pm : Áp suất tổn thất cơ giới được xác định theo nhiều công thức khác nhau và được biểu diễn bằng nhiều quan hệ tuyến tính với tốc độ trung bình của động cơ Ta có tốc độ trung bình của động cơ là : vtb = S n 30 = (m/s) Theo số thực nghiệm có thể tính pm theo công thức sau : Đối với động Điênzen cao tốc(vtb > 7 nên : pm = 0,015 + 0,0156.vtb pm = 0,015 + 0,0156.10.633 = 0.18 15 ĐỒ ÁN MÔN... hệ 30 ĐỒ ÁN MÔN HỌC: ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG 30 SVTH: Đào Mạnh Cường GVHD: Lương Qúy Hiệp C -P jmax 1 F1 2 -P j = f(s) B E A 3 -P jmin F2 4 F 1.5 Đường biểu diễn thị và 1' 3' 4' D v = f (x) Ta tiến hành vẽ đường biểu diễn quan hệ x = f (α ) 2' v = f (α ) v = f (x) dựa trên hai đồ thị là đồ (sử dụng phương pháp đồ thị vòng ).Ta tiến hành theo trình tự sau: 1 Từ tâm các điểm đã chia độ trên cung của đồ thị... đồ thị công: Ta chọn tỷ lệ xích của hành trình piston S là: µS = gtt S S 145 = = = 0, 659 gtbd S 220 220 (mm) Vì gtbd Vmax – gtbd Vmin = 234-9=225(mm) 18 ĐỒ ÁN MÔN HỌC: ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG 18 SVTH: Đào Mạnh Cường GVHD: Lương Qúy Hiệp Thông số kết cấu của động cơ là: λ= R S 145 = = = 0, 3179 ltt 2.ltt 2.228 (mm) OO, = Khoảng cách OO’ là: λ R 0,3179.72,5 = = 11,523 2 2 (mm) Giá trị biểu diễn OO’ trên đồ. .. của động cơ Diezel: - Xác định điểm Z từ góc 150 Từ điểm O’ trên đồ thị Brick ta xác định góc tương ứng với 3750 góc quay trục khuỷu ,bán kính này cắt vòng tròn tại một điểm Từ điểm này ta gióng song song với trục tung cắt đường Pz tại điểm Z - Dùng cung thích hợp nối c’ với z và lượn sát với đường giản nở 3.5 Hiệu đính điểm bắt đầu quá trình thải thực tế: (điểm b’) 20 ĐỒ ÁN MÔN HỌC: ĐỘNG CƠ ĐỐT... suất chỉ thị trung bình thực tế pi : 14 ĐỒ ÁN MÔN HỌC: ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG 14 SVTH: Đào Mạnh Cường GVHD: Lương Qúy Hiệp Do có sự sai khác giữa tính toán và thực tế do đo ta có áp suất chỉ thị trung bình thực tế được xác định theo công thức: ′ pi = pi ϕ d = 0,5873.0,97 = 0,569 Trong đó ϕd (Mpa) là số hiệu đính đồ thị công Chọn theo tính năng và chủng loại động cơ 2.5.3: Suất tiêu hao nhiên liệu gi: Ta