TÌM HIỂU NHỮNG VẤN ĐỀ LIÊN QUAN ĐẾN THỬ NGHIỆM ĐỘNG CƠ

Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp Hồ Chí Minh Khoa Cơ Khí Động Lực Bộ Môn Động Cơ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Đề Tài TÌM HIỂU NHỮNG VẤN ĐỀ LIÊN QUAN ĐẾN THỬ NGHIỆM ĐỘNG CƠ GVHD: GVC-ThS Đỗ Quốc Ấm SVTH: Trần Năng Phát Huy 10105047 Nguyễn Tấn Ngọc 10105173 PHẦN I: GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI CHƯƠNG I: MỞ ĐẦU CHƯƠNG II: SƠ ĐỒ BỐ TRÍ CHUNG PHÒNG THỬ NGHIỆM CHƯƠNG III: MỘT SỐ HỆ THỐNG CỦA PHÒNG THỬ NGHIỆM CHƯƠNG IV: PHƯƠNG PHÁP VẬN HÀNH PHÒNG THỬ CHƯƠNG V: ĐO CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ CHƯƠNG VI: ĐO TIÊU HAO NHIÊN LIỆU ĐỘNG CƠ PHẦN I: GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI CHƯƠNG VII: ĐO LƯỢNG KHÍ NẠP VÀO ĐỘNG CƠ CHƯƠNG VIII: ĐO LƯỜNG CHẤT LƯỢNG KHÍ THẢI CHƯƠNG IX: ĐO ÁP SUẤT CHƯƠNG X: ĐO NHIỆT ĐỘ CHƯƠNG XI: HIỆU SUẤT NHIỆT TRÊN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG CHƯƠNG XII: XÁC ĐỊNH CÁC TÍNH CHẤT CỦA NHIÊN LIỆU CHƯƠNG XIII: THU THẬP VÀ XỬ LÝ DỮ LIỆU PHẦN II: NỘI DUNG CHÍNH PHẦN I Giới thiệu cách bố trí hệ thống phòng thử PHẦN II Các phép đo cần thiết thử nghiệm PHẦN III Hiệu suất tổn thất học động PHẦN IV Thu thập xử lý liệu Hiệu suất, tổn thất học động Chu trình lý tưởng: ảnh hưởng tỉ số nén Cân lượng động đốt trong, động tăng áp Tổn thất học động Xác định nhiệt trị, octan, xetan Chu trình lý tưởng: ảnh hưởng tỉ số nén Chu trình khí lý tưởng chu trình khép kín, xây dựng giả thuyết: • • • • • Lưu chất: chất khí (lý tưởng) 1-2: trình nén; 3-4: giãn nỡ Quá trình 2-3 gia nhiệt, V = const Quá trình xả làm lạnh đẳng đến t Hiệu suất chu trình lý tưởng: Quá trình cháy động diesel không diễn lúc đẳng tích mà phần đẳng áp Hiệu suất chu trình đẳng áp: • Sự thay đổi hiệu suất nhiệt khí lý tưởng so với tỉ số nén: Cân lượng động đốt trong, động tăng áp • Phương trình cân lượng trình bày mối quan hệ thông số: • • • • • • • H1 = Ps + (H2 – H3) + Q1 + Q2 (3) H1 (năng lượng nhiên liệu đốt cháy) = Ps (công suất động phát ra) m f C L × 10 H2 (hệ số enthalpy khí thải) = H3 (hệ số enthalpy khí nạp) = C pTa Q1 (nhiệt lượng nước làm mát) = Q2 (đối lưu xạ nhiệt) = Cw(T2w – T1w) (m f + m a )C pTe mw XI.3 Nhiên liệu dạng khí Hiệu suất chu trình đẳng áp (dùng cho động diesel): η=1- (2) Trong đó: β = biểu thức trở biểu thức (1) XI.3 Nhiên liệu dạng khí XI.4 Sự cân lượng động đốt • Phương trình cân lượng trình bày mối quan hệ thông số: •H1 = Ps + (H2 – H3) + Q1 + Q2 (3) • H1 = lượng nhiên liệu đốt cháy = • Ps = công suất động phát • H2 = hệ số enthalpy khí thải = • H3 = hệ số enthalpy khí nạp = CpTa • + Q1 = nhiệt lượng nước làm mát = Cw(T2w – T1w) • Q2 = đối lưu xạ nhiệt m f C L × 10 (m f + m a )C pTe XI.7 Đo tổn thất học động • Đối với động kì, khảo sát phải thực diện tích có ích A1, đại diện cho trình làm việc piston kì nén kì giãn nở, diện tích ích A2 đại diện cho tổn thất bơm, hiệu suất làm việc piston trình thải khí nạp tiếp khí vào xi lanh Hình 11.7: Đồ thị thị động kì 1-kì nạp; 2-kì nén; 3-giản nỡ; 4-thải • • Mối quan hệ i.m.e.p công suất tính toán động cho biểu thức sau: • • Ở n/60K thể số kỳ công suất giây xilanh • Tổn thất học tổng công suất động truyền đến cầu xe biểu diễn (P i -P) phải thể mát sát ảnh hưởng hiệu áp suất     Công suất có ích đầu động phải biểu diễn áp suất phanh hiệu CHƯƠNG XII: CÁC TÍNH CHẤT CỦA NHIÊN LIỆU XII.1 Nhiệt trị nhiên liệu • XII.1.1 Cách xác định nhiệt trị XII.2 Xác định trị số octan xăng XII.3 Xác định trị số xetan diesel XII.1 Nhiệt trị nhiên liệu • •  Lượng nhiệt phát đốt cháy đơn vị nhiên liệu gọi nhiệt trị Để đốt cháy lượng nhiên liệu có phương pháp tiêu biểu: Đốt cháy điều kiện đẳng áp: tương ứng với trình cháy lò Hp = U2 – U1 + Ap(V1 – V2) Hp nhiệt trị nhiên liệu đốt cháy đẳng áp  Đốt cháy điều kiện đẳng tích: tuong ứng với trình cháy bình kín Hv = U2 – U1 Hv: nhiệt trị nhiên liệu đốt cháy đẳng tích U1 U2: nội trước sau cháy XII.1.1 Cách xác định nhiệt trị • Muốn xác định nhiệt trị người ta dùng phương pháp tính toán phương pháp thực nghiệm Tính nhiệt trị từ thành phần hóa học nhiên liệu • Nhiệt cháy nhiệt trị xác định nhờ có thành phần nhiên liệu điều kiện tiên tất liên hệ nguyên tử tồn nhiên liệu phải xác định Nhiệt trị nhiên liệu tổng nhiệt trị hợp chất: • • • Trong đó: H = ∑hnqn hn- nhiệt trị hợp chất n qn - trọng lượng thể tích hợp chất n XII.1.1 Cách xác định nhiệt trị Hình 12.2: Sơ đồ cấu tạo bình nhiệt lượng kế áp suất: 1- bình áp suất; 2- bình trao đổi nhiệt; 3- nước; 4- cấu khuấy; 5- dây dẫn điện; 6- nhiệt kế; 7- kính lúp; 8- nắp; 9bình giữ nhiệt điền đầy nước   Qúa trình thí nghiệm xác định nhiệt trị có giai đoạn • Giai đoạn mở đầu Khoáy nhiệt độ bình nhiệt lượng kế cân tức thay đổi nhiệt độ nước bình theo thời gian số Thường nhiệt độ đọc cách phút khoảng lần đọc Qúa trình thí nghiệm xác định nhiệt trị có giai đoạn • Giai đoạn thí nghiệm Bật công tắc để đốt cháy nhiên liệu Lúc đóng công tắc dòng điện 20V làm nóng đỏ dây điện trở đốt cháy nhiên liệu Đồng thời đèn kiểm tra bật sáng lên Sau khoảng giây điện trở đốt cháy nhiên liệu bị đứt đèn kiểm tra tắt trình cháy xảy Qúa trình thí nghiệm xác định nhiệt trị có giai đoạn • Giai đoạn kết thúc Ở gia đoạn kết thúc nhiệt độ đọc với nhịp độ giai đoạn thí nghiệm mở cần khoảng điểm Song để xác định xác điểm kết thúc tăng nhiệt độ, tức giai đoạn cháy truyền nhiệt giai đoạn kết thúc nên đọc 10 điểm tức kéo dài khoảng 10 phút • • • • • • • • Công thức xác định nhiệt trị dựa vào phương trình cân nhiệt bình nhiệt lượng kế ta có: B.H0 = (Wc + Wn)∆t - Qp đó: H0 – nhiệt trị cao nhiên liệu đưa vào đốt bình nhiệt lượng kế; B – lượng nhiên liệu đốt cháy; Wc Wn – lượng nước cân đưa vào bình nhiệt lượng kế lượng nước tương đương; ∆t – tăng nhiệt độ cháy gây ra; Qp – nhiệt lượng phần phụ trợ phát ra; ... II: SƠ ĐỒ BỐ TRÍ CHUNG PHÒNG THỬ NGHIỆM ĐỘNG CƠ II.1 Cách bố trí phòng thử nghiệm động II.2 Các yêu cầu chi tiết phòng thử nghiệm động II.3 Thiết kế số phòng thí nghiệm điển hình II.4 Các lưu... thống Ghi liệu thử nghiệm Thu thập xử lý liệu biểu đồ động hiệu chỉnh Xử lý liệu thử nghiệm gián tiếp Nguyên tắc quản lý bảo vệ liệu Phương pháp thu thập liệu truyền thống Động Cơ Thử Nghiệm Bảng... phòng thử nghiệm động II.3 Thiết kế số phòng thí nghiệm điển hình Kiểu thiết kế Phòng thử nghiệm động có công suất từ 50 – 450 kW Phòng thử đặc biệt dùng nghiên cứu phát triển Băng thử có trục