Lý thuyết động cơ đốt trong honda accord

Quá trình nén.. L ượ ng môi ch t công tác quá trình nén.. Quá trình cháy... Hệ số dãn nở muộn... Áp su t ch th trung bình.. Áp su t có ích trung bình.

Trường Sỹ Quan KTQS C NG HÒA XÃ H I CH NGHĨA VI T NAMỘ Ộ Ủ Ệ

KHOA Ô TÔ Đ c l p – T do – H nh phúc ộ ậ ự ạ

Đ ÁN MÔN H C Đ NG C Đ T TRONGỒ Ọ Ộ Ơ Ố

H và tên : ọ Vũ Đình Nh t ậ

L p: DQS 01021ớ

Ph n ầ I

TÍNH TOÁN NHI T CHO Đ NG C XĂNG Ệ Ộ Ơ

1 Quá trình n p ạ

Quá trình n p có m i quan h m t thi t v i quá trình th i và nó phạ ố ệ ậ ế ớ ả ụ thu c vào lo i và s thì c a đ ng c ộ ạ ố ủ ộ ơ

1.1 H s khí sót ệ ố ().

=

0 0

( 1) .

r

r v

P T

P T

   Trong đó:

r

T : Nhi t đ khí sót(ệ ộ T r=700-10000K,ch n Tr=800K)ọ

r

P: Áp su t khí th i (=0,12Mpa=1,2 kG/ấ ả cm2)

T0: Nhi t đ khí quy n, l y Tệ ộ ể ấ 0 = 273 + 24 = 2970K

0

P: Áp su t khí quy n(ấ ể P0= 1 kG/cm2)

=>=

1, 2.297

0,057 (10,5 1).1.800.0,82 



1.2 Tính áp su t truy t đ i cu i quá trình n p (P ấ ệ ố ố ạ a ).

Áp su t tuy t đ i cu i quá trình n p c a đ ng c đấ ệ ố ố ạ ủ ộ ơ ược tính theo công

th c ứ

Pa = P0 - Pa (kG/cm2) (1)

Đ i v i đ ng c 4 kỳ không tăng áp ố ớ ộ ơ = (0,1÷ 0,25)

Do đây là đ ng c xăng do v y ta l y ộ ơ ậ ấ  = 0,25 nên th vào công th c (1) ta ế ứ

được: =- 0,25=0,85= 0,85 (kG/ cm2)

1.3 Tính th tích cu i quá trình n p ể ố ạ V a

- Theo công th c: Vứ a= Vε c = 10,5 Vc (2)

- Th tích công tác:ể

Vh= Va – Vc= 9,5 Vc => Vc = Vh /9,5 =0,2354/9,5 =0,024 ()

 = + = 0,2354 + 0,024 =0,2594 ()

1.4 Tính toán nh t cu i quá trình n p ệ ố ạ

= (0K)

Trong đó:

 Pr: Áp su t cu i th i k x , ch n ấ ố ờ ỷ ả ọ Pr = 1,2(kG/cm2)

 T0: Nhi t đ khí quy n, l y Tệ ộ ể ấ 0 = 273 + 24 = 2970K

 η : H s n p đ y, l y =0.8h ệ ố ạ ầ ấ

 Tr: Nhi t đ khí còn l i trong xy lanh(Tệ ộ ạ r=9500K)

Do đó nên: = = = 331,316 (0K)

1.5 L ượ ng không khí lý thuy t c n đ đ t cháy 1kg nhiên li u ( ế ầ ể ố ệ M0).

=

1 0,855 0,14 0

0, 21 12 4 32

�   � 

1.6 H s l ệ ố ượ ng d không khí ( ư ).

ng v i công su t c c đ i(

Ứ ớ ấ ự ạ ): =0,850,9 Ch n ọ =0,89

2 Quá trình nén.

2.1 Ch s nén đa bi n trung bình ỉ ố ế

Đ i v i đ ng c xăng: ố ớ ộ ơ =1,341,37 Ch n =1,36ọ

2.2 Áp su t cu i quá trình nén ấ ố

. n 0,85.10,5 20,808( / )

2.3 Nhi t đ cu i quá trình nén ệ ộ ố

. n 331,31.10,5 772, 436( )

2.4 T nhi t mol đ ng tích trung bình c a không khí ỷ ệ ẳ ủ

2.5 T nhi t mol đ ng tích trung bình c a h n h p ỷ ệ ẳ ủ ỗ ợ

 cvc =20, 223+1, 742 10 -3 T c =20, 223+1, 742 10 -3 772,436 = 21,568 ()

2.6 T nhi t mol đ ng tích trung bình c a s n ph m cháy ỷ ệ ẳ ủ ả ẩ

2.7 L ượ ng không khí th c t c n n p vào xy lanh đ ng c ng ự ế ầ ạ ộ ơ ứ

v i 1kg nhiên li u ớ ệ .

2.8 L ượ ng h n h p cháyt ỗ ợ ươ ng ng v i l ứ ớ ượ ng không khí đ i v i ố ớ

đ ng c xăng: ộ ơ

2.9 L ượ ng môi ch t công tác quá trình nén ấ

3 Quá trình cháy.

3.1 L ượ ng s n v t cháy ả ậ

3.2 H s thay đ i phân t lý thuy t ệ ố ổ ử ế

3.3 H s thay đ i phân t th c t ệ ố ổ ử ự ế .

3.4 Nhi t đô cu i quá trình cháy ệ ố

Áp d ng phụ ương trình nhi t đ ng: ệ ộ

Trong đó: Nhi t tr th p c a nhiên li u( xăng) KJ/kgnlệ ị ấ ủ ệ

H s l i d ng nhi t t i đi m z, đ i v i đ ng c xăng ệ ố ợ ụ ệ ạ ể ố ớ ộ ơ thì

=0,820,9 Ch n =0,85ọ

T n th t nhiên li u do cháy không hoàn toàn và ổ ấ ệ

Th l i phế ạ ương trình trên ta có:

3.5 Tý s tăng áp su t ố ấ

3.6 Áp su t cu i quá trình cháy ấ ố

4 Quá trình dãn n ở

4.1 Ch s dãn n đa bi n trung bình ỉ ố ở ế

Áp d ng công th c c a petrop:ụ ứ ủ

4.2 Áp su t cu i quá trình dãn n ấ ố ở

4.3 Nhi t đ cu i quá trình dãn n ệ ộ ố ở

4.4 H s giãn n s m ệ ố ở ớ

Đ i v i đ ng c xăng thì không có giai đo n t yố ớ ộ ơ ạ ừ z nên =1

4.5 Hệ số dãn nở muộn.

So sánh k t qu tính toán b ng công th c th c nghi m và l a ch n ban ế ả ằ ứ ự ệ ự ọ

Ph n ầ II

1 Áp su t ch th trung bình ấ ỉ ị

2 Áp su t ch th trung bình th c t ấ ỉ ị ự ế

Trong đó =0,930,97, ch n =0,95ọ

3 Su t tiêu hao nhiên li u ch th ấ ệ ỉ ị

4 Hi u su t ch th ệ ấ ỉ ị

Trong đó: được tính bằng [KJ/kgnl] và là [kg/KWh]

5 Áp su t t n th t c gi i ấ ổ ấ ơ ớ

Trong đó: là v n t c trung bình c a piston Ta bi t v n t c tr c khu u là ậ ố ủ ế ậ ố ụ ỷ n=6000rev/min =100 vòng/giây Mà hành trình piston đi t ĐCTừ ĐCD

tương ng v i tr c khu u quay đứ ớ ụ ỷ ược n a vòng và n a vòng đó sẽ quay ử ử trong th i gian là t=0,5/73,3=6,18 Do v y ờ ậ

=>

6 Áp su t có ích trung bình ấ

7 Hi u su t c gi i ệ ấ ơ ớ

8 Su t tiêu hao nhiên li u có ích ấ ệ

9 Hi u su t có ich ệ ấ

10 Công su t có ích ấ

11 Mômen xo n có ích ắ ở

Ph n ầ III

VẼ VÀ HI U ĐÍNH Đ TH CÔNG Ệ Ồ Ị

1 D ng đ th công ch th lý thuy t ự ồ ị ỉ ị ế

T các thông s đã đừ ố ược tính ph n trên Ta đở ầ ược giá tr các thông ị

s các đi m đ c tr ng nh sau:ố ở ể ặ ư ư

Áp su t khí th : ấ ể =0,85 , =20,808 , =79,49 , =4,7.

=1,36, =1,2 , =10,5 , =0,2354 , =0,024, =1

D ng h t a đ P-V v i g c t a đ O theo 1 t l xích đự ệ ọ ộ ớ ố ọ ộ ỷ ệ ược ch n c a th ọ ủ ể tích và áp su t Ta xác đ nh đấ ị ược các đi m a, c, y, z và b.ể

N i các đi m c-y, y-z, b-a b ng các đo n th ng ta đố ể ằ ạ ẳ ược các quá trình c p ấ nhi t và rút nhi t Ti p theo ta d ng các đệ ệ ế ự ường dãn n đa bi n z-b và nén ở ế

đa bi n a-c Đ d ng các đế ể ự ường y ta dùng phấ ương pháp l p b ng.ậ ả

Ta s d ng phử ụ ương trình nén đa bi n: ế =.

Và s d ng phử ụ ương trình dãn n đa bi n: ở ế =.

Trong đó: các thông đó là giá tr bi n thiên c a áp su t và th tích trên ị ế ủ ấ ể

đường nén và dãn n Ta có th đ a các phở ể ư ương trình trên v d ng:ề ạ

= và =.

Đ t và đ t D a vào phặ ặ ự ương trình trên ta có th xác đ nh để ị ược các c p giá ặ

tr (ị ,) và (,) đ vẽ nên 2 để ường nén và dãn n Đ ch n các giá tr và trên ở ể ọ ị

tr c hoành đụ ược d dàng và khoa h c ta nên ch n x=+=+ có nh ng tr s ễ ọ ọ ữ ị ố

tương ng v i s ô ly nguyên(s- chuy n v tứ ớ ố ể ị ương ng c a piston trên hànhứ ủ trình công tác)

Ta có b ng sau:ả

s 10 20 30 40 50 60 70 80 90 95

Vc 0,024 0,024 0,024 0,02

4

0,02 4

0,02 4

0,02 4

0,02 4

0,02 4

0,02 4 n1 1,36 1,36 1,36 1,36 1,36 1,36 1,36 1,36 1,36 1,36 n2 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2

Va 0,259

4

0,259 4

0,259 4

0,25 9

0,25 9

0,25 9

0,25 9

0,25 9

0,25 9

0,25 9

Pa 0,85 0,85 0,85 0,85 0,85 0,85 0,85 0,85 0,85 0,85

Pb 4,7 4,7 4,7 4,7 4,7 4,7 4,7 4,7 4,7 4,7 Vh' 0,076 0,153 0,23 0,30

7

0,30 8

0,46 5

0,53 8

0,61 5

0,69 2 0,73

x 0,1 0,177 0,254 0,33

1

0,40 8

0,56 2

0,56 2

0,63 9

0,71 6

0,75 4

Pn 3,068 1,419 0,87 0,60

8

0,45 8

0,36 2

0,29 6

0,24 9

0,21 3

0,19 8

Pd 14,58 7,391 4,801 3,49

8

2,72 2,21

4

1,85 6

1,59 1

1,38 8

1,30 4

2 Hi u ch nh thành đ th công th c t ệ ỉ ồ ị ự ế

pz' = 0, 85pz = 0, 85 79,32 = 67,42 kG/

pc'' = 1, 25pc = 1, 25 20,325= 25,4 kG/

Sau khi vẽ đường nén và đường gi n n , vẽ ti p đả ở ế ường bi u di n để ễ ường

n p và đạ ường th i lý thuy t b ng hai đả ế ằ ường th ng song song v i tr c ằ ớ ụ hoành đi qua hai đi m pể a và pr Sau khi vẽ xong ta ph i hi u đính đ th ả ệ ồ ị công đ có đ th công ch th Các bể ồ ị ỉ ị ước hi u đính nh sauệ ư :

2.1 Vẽ vòng tròn Brick đ t phía trên đ th công: ặ ồ ị

Ta ch n t l xích c a hành trình piston S là:ọ ỷ ệ ủ

Vì giá tr bi u di n Vị ể ễ a tương ng v i 210(mm),mà Vứ ớ a =10,5 Vc nên giá tr ị

bi u di n Vể ễ c sẽ là 210:10,5 = 20(mm)

Thông s k t c u c a đ ng c là: (ố ế ấ ủ ộ ơ =0,1960,313) mà đ bài ch a cho ề ư

d li u kích thữ ệ ước thanh truy n nên ta ch n ề ọ =0,313

Kho ng cách OOả ’ là:

Giá tr bi u di n OOị ể ễ ’ trên đ th :ồ ị

'

O

5, 2

16,5( ) 0,31429

O O

S

gtt



  

Ta có n a hành trình c a pistông là:ử ủ

Giá tr bi u di n R trên đ th :ị ể ễ ồ ị

T và ta có th vẽ đừ ể ược vòng tròn Brick

2.2 L n l ầ ượ t hi u đính các đi m trên đ th : ệ ể ồ ị

Khi d ng đ th ta thự ồ ị ường ch n t l xích phù h p đ đ th ọ ỷ ệ ợ ể ồ ị

được cân đ i, t t nh t là nên xác đ nh các đi m biên y và a sao ố ố ấ ị ể cho chi u cao đ th b ng 1,5 l n chi u ngang đ thề ồ ị ằ ầ ề ồ ị Căn c vàoứ

t l xích hành trình piston S nên ta ch n t l xích c a áp su t ỷ ệ ọ ỷ ệ ủ ấ các quá trình là

a/ Hi u đính đi m b t đ u quá trình n p: (đi m a) ệ ể ắ ầ ạ ể

T đi m ừ ể O ’ trên đường tròn Brick ta xác đ nh góc đóng mu n c a xupáp ị ộ ủ

th i bán kính này c t vòng tròn Brick t i đi m ả ắ ạ ể a ’ ,t đi m ừ ể a ’ gióng đường song song v i tr c tung c t đớ ụ ắ ường p a t i đi m ạ ể a N i đi m ố ể r trên đường

th i (là giao đi m gi a đả ể ữ ường p r và tr c tung) v i ụ ớ a ta được đường chuy nể

ti p t quá trình th i sang quá trình n p (mm).ế ừ ả ạ

b/ Hi u đính áp su t cu i quá trình nén: (đi m c’’): ệ ấ ố ể

Áp su t cu i quá trình nén th c t do có hi n tấ ố ự ế ệ ượng đánh l a s m nên ử ớ

thường l n h n áp su t cu i quá trình nén lý thuy t ớ ơ ấ ố ế p c đã tính Theo kinh nghi m áp su t cu i quá trình nén th c t đệ ấ ố ự ế ược xác đ nh theo công th c ị ứ sau:

pc'' = 1, 25pc = 1, 25 20,325= 25,4 kG/

T đó ta xác đ nh đừ ị ược tung đ c a đi m cộ ủ ể ’ trên đ th công:ồ ị

1.3.3 Hi u đính đi m đánh l a s m: (đi m c ệ ể ử ớ ể ’ )

Do có hi n tệ ượng đánh l a s m nên đử ớ ường nén trong th c t tách kh i ự ế ở

đường nén lý thuy t t i đi m ế ạ ể c ’ Đi m ể c ’ được xác đ nh b ng cách: T đi mị ằ ừ ể

O ’ trên đ th Brick ta xác đ nh góc đánh l a s m ( ch n ồ ị ị ử ớ ọ =250), bán kính này c t đắ ường tròn Brick t i m t đi m T đi m này ta gióng song song ạ ộ ể ừ ể

v i tr c tung c t đớ ụ ắ ường nén t i đi m ạ ể c ’ Dùng m t cung thích h p n i ộ ợ ố

đi m ể c ’’ v i đi m ớ ể c ’

1.3.4.Hi u đính đi m đ t p ệ ể ạ zmax th c t : ự ế

Giá tr này sẽ cao h n giá tr th c t trong xy lanh, do v y khi d ng đ th ị ơ ị ự ế ậ ự ồ ị chu trình công tác c n ph i gi m ầ ả ả xu ng 1 ít b ng cách nhân v i h s ố ằ ớ ệ ố

b ng 0,85 S dĩ c n hi u ch nh k t qu tính toán vì quá trình cháy th c t ằ ở ầ ệ ỉ ế ả ự ế không ph i hoàn toàn là đ ng tích mà có m t ph n ti n hành đ u hành ả ẳ ộ ầ ế ở ầ trình giãn n Do v y th c t sẽ là: ở ậ ự ế P z'  0,85.79,32 67, 42(  kG cm/ 2)

Ch n đi m z’ n m gi a 2 đọ ể ằ ữ ường dãn n và nén, còn đi m z” ch n trên ở ể ọ

đường dãn n sao cho đở ường cong z’, z”, b’ không b gãy khúc t i đi m z”.ị ạ ể

Ta xác đ nh đị ược tung đ c a đi m cộ ủ ể ’ trên đ th công:ồ ị

'

' 67, 42

297,53( )

0, 2266

z

z

p

p



- Dùng cung thích h p n i cợ ố ’ v i z và lớ ượn sát v i đớ ường gi n nả ở

1.3.5 Hi u đính đi m b t đ u quá trình th i th c t : (đi m b ệ ể ắ ầ ả ự ế ể ’ )

Do có hi n tệ ượng m s m xupáp th i nên trong th c t quá trình th i th cở ớ ả ự ế ả ự

s di n ra s m h n lý thuy t Ta xác đ nh bi m bự ễ ớ ơ ế ị ể ’ b ng cách: T đi m Oằ ừ ể ’

trên đ th Brick ta xác đ nh góc m s m c a xupáp th i , bán kính này c t ồ ị ị ở ớ ủ ả ắ vòng tròn Brick t i m t đi m T đi m này ta gióng song song v i tr c ạ ộ ể ừ ể ớ ụ tung c t đắ ường gi n n t i đi m bả ở ạ ể ’

1.3.6 Hi u đính đi m k t thúc quá trình gi n n : (đi m b ệ ể ế ả ở ể ’’ )

Áp su t cu i quá trình gi n n th c t thấ ố ả ở ự ế ường th p h n áp su t cu i quá ấ ơ ấ ố trình gi n n lý thuy t do xupáp th i m s m Theo công th c kinh ả ở ế ả ở ớ ứ

nghi m ta có th xácệ ể

đ nh đị ược:

=1,2+0,5(4,7 – 1,2) = 2,95 (kG/)

T đó ta xác đ nh tung đ c a đi m bừ ị ộ ủ ể ’’ là: ''

''

2,95

13,01( )

0, 2266

b b p

p



Sau khi xác đ nh đị ược các đi m bể ’ ,b’’ ta dùng các cung thích h p n i v i ợ ố ớ

đường th i raả