Lý thuyết động cơ đốt trong honda accord

Trường Sỹ Quan KTQS CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA Ô TÔ Độc lập – Tự – Hạnh phúc ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG Họ tên : Vũ Đình Nhật Lớp: DQS 01021 Phần I TÍNH TỐN NHIỆT CHO ĐỘNG CƠ XĂNG Q trình nạp Q trình nạp có mối quan hệ mật thiết với q trình th ải ph ụ thuộc vào loại số động 1.1 Hệ số khí sót () Pr T0 = (  1).P0 Tr  v Trong đó: Tr Tr : Nhiệt độ khí sót( =700-10000K,chọn Tr=800K) Pr : Áp suất khí thải (=0,12Mpa=1,2 kG/cm2) T0: Nhiệt độ khí quyển, lấy T0 = 273 + 24 = 2970 K P0 : Áp suất khí quyển( P0 = kG/cm2) 1, 2.297  0, 057 =>= (10,5  1).1.800.0,82 1.2 Tính áp suất truyệt đối cuối trình nạp (Pa) Áp suất tuyệt đối cuối trình nạp động tính theo cơng thức Pa = P0 - Pa (kG/cm2) (1) Đối với động kỳ không tăng áp = (0,1÷ 0,25) Do động xăng ta lấy  = 0,25 nên vào công thức (1) ta được: =- 0,25=0,85= 0,85 (kG/ cm2) 1.3 Tính thể tích cuối q trình nạp Va - Theo công thức: Va= ε.Vc = 10,5 Vc (2) - Thể tích cơng tác: 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 tốn nhệt cuối q trình nạp = (0K) Trong đó:  Pr: Áp suất cuối thời kỷ xả, chọn Pr = 1,2(kG/cm2)  T0: Nhiệt độ khí quyển, lấy T0 = 273 + 24 = 2970 K  ηh : Hệ số nạp đầy, lấy =0.8  Tr: Nhiệt độ khí lại xy lanh(Tr=9500K) Do nên: = = = 331,316 (0K) 1.5 Lượng khơng khí lý thuyết cần để đốt cháy 1kg nhiên liệu ( M0) �0,855 0,14 �   � � 0, 21 12 32 � 0,506 () � = 1.6 Hệ số lượng dư khơng khí () Ứng với cơng suất cực đại(): =0,850,9 Chọn =0,89 Quá trình nén 2.1 Chỉ số nén đa biến trung bình Đối với động xăng: =1,341,37 Chọn =1,36 2.2 Áp suất cuối trình nén Pc  Pa  n1  0,85.10,51,36  20,808( kG / cm2 ) 2.3 Nhiệt độ cuối trình nén Tc  Ta  n11  331, 31.10,50,36  772, 436(� K) 2.4 Tỷ nhiệt mol đẳng tích trung bình khơng khí 2.5 Tỷ nhiệt mol đẳng tích trung bình hỗn hợp cvc=20, 223+1, 742 10-3 Tc =20, 223+1, 742 10-3 772,436 = 21,568 () 2.6 Tỷ nhiệt mol đẳng tích trung bình sản phẩm cháy 2.7 Lượng khơng khí thực tế cần nạp vào xy lanh động ứng với 1kg nhiên liệu 2.8 Lượng hỗn hợp cháytương ứng với lượng khơng khí động xăng: 2.9 Lượng môi chất công tác trình nén Quá trình cháy 3.1 Lượng sản vật cháy 3.2 Hệ số thay đổi phân tử lý thuyết 3.3 Hệ số thay đổi phân tử thực tế  3.4 Nhiệt cuối q trình cháy Áp dụng phương trình nhiệt động: Trong đó: Nhiệt trị thấp nhiên liệu( xăng) KJ/kgnl Hệ số lợi dụng nhiệt điểm z, động xăng =0,820,9 Chọn =0,85 Tổn thất nhiên liệu cháy khơng hồn tồn Thế lại phương trình ta có: 3.5 Tý số tăng áp suất 3.6 Áp suất cuối trình cháy Quá trình dãn nở 4.1 Chỉ số dãn nở đa biến trung bình Áp dụng công thức petrop: 4.2 Áp suất cuối trình dãn nở 4.3 Nhiệt độ cuối trình dãn nở 4.4 Hệ số giãn nở sớm Đối với động xăng khơng có giai đoạn từ yz nên =1 4.5 Hệ số dãn nở muộn Sau tính tốn nhiệt cho động ta dùng cơng thức thực nghiệm để kiểm tra kết tính tốn: So sánh kết tính tốn cơng thức thực nghiệm lựa chọn ban đầu, ta thấy sai số bé, chấp nhận được, cụ thể là: Như thông số lựa chọn hợp lý, kết tính tốn đảm b ảo tin cậy Phần II TÍNH CÁC THƠNG SỐ CHU TRÌNH CƠNG TÁC Áp suất thị trung bình Áp suất thị trung bình thực tế Trong =0,930,97, chọn =0,95 Suất tiêu hao nhiên liệu thị Hiệu suất thị Trong đó: tính [KJ/kgnl] [kg/KWh] Áp suất tổn thất giới Trong đó: vận tốc trung bình piston Ta biết vận tốc tr ục khu ỷu n=6000rev/min =100 vòng/giây Mà hành trình piston t ĐCT ĐCD tương ứng với trục khuỷu quay nửa vòng nửa vòng quay thời gian t=0,5/73,3=6,18 Do => Áp suất có ích trung bình Hiệu suất giới Suất tiêu hao nhiên liệu có ích Hiệu suất có ich 10 Cơng suất có ích 11 Mơmen xoắn có ích Phần III VẼ VÀ HIỆU ĐÍNH ĐỒ THỊ CƠNG Đồ thị cơng thị biểu diễn q trình chu trình cơng tác xy lanh động hệ tọa độ P-V Dựng đồ thị công thị lý thuyết Từ thơng số tính phần Ta giá trị thông số điểm đặc trưng sau: Áp suất khí thể: =0,85 , =20,808 , =79,49 , =4,7 =1,36, =1,2 , =10,5 , =0,2354 , =0,024, =1 Dựng hệ tọa độ P-V với gốc tọa độ O theo tỷ lệ xích đ ược ch ọn th ể tích áp suất Ta xác định điểm a, c, y, z b Nối điểm c-y, y-z, b-a đoạn th ẳng ta đ ược trình c ấp nhiệt rút nhiệt Tiếp theo ta dựng đường dãn n đa biến z-b nén đa biến a-c Để dựng đường ta dùng phương pháp lập bảng Ta sử dụng phương trình nén đa biến: = Và sử dụng phương trình dãn nở đa biến: = Trong đó: thơng giá trị biến thiên áp suất th ể tích đường nén dãn nở Ta đưa phương trình d ạng: = = Đặt đặt Dựa vào phương trình ta xác định đ ược cặp giá trị (,) (,) để vẽ nên đường nén dãn nở Để chọn giá trị trục hoành dễ dàng khoa học ta nên chọn x=+=+ có nh ững tr ị s ố tương ứng với số ô ly nguyên(s- chuyển vị tương ứng piston hành trình cơng tác) Ta có bảng sau: Xác định điểm đường nén dãn nở đa biến s Vc 10 0,024 20 0,024 30 0,024 40 0,02 50 0,02 60 0,02 70 0,02 80 0,02 90 0,02 95 0,02 n1 n2 Va 1,36 1,2 0,259 1,36 1,2 0,259 1,36 1,2 0,259 1,36 1,2 0,25 1,36 1,2 0,25 1,36 1,2 0,25 1,36 1,2 0,25 1,36 1,2 0,25 1,36 1,2 0,25 1,36 1,2 0,25 Pa Pb Vh' 0,85 4,7 0,076 0,85 4,7 0,153 0,85 4,7 0,23 0,85 4,7 0,30 0,85 4,7 0,30 0,85 4,7 0,46 0,85 4,7 0,53 0,85 4,7 0,61 0,85 4,7 0,69 0,85 4,7 0,73 0,254 0,33 0,40 0,56 0,56 0,63 0,71 0,75 0,45 0,36 0,29 0,24 0,21 0,19 2,72 2,21 1,85 1,59 1,38 1,30 x 0,1 0,177 Pn 3,068 1,419 0,87 0,60 Pd 14,58 7,391 4,801 3,49 Hiệu chỉnh thành đồ thị công thực tế pz' = 0, 85pz = 0, 85 79,32 = 67,42 kG/ pc'' = 1, 25pc = 1, 25 20,325= 25,4 kG/ Sau vẽ đường nén đường giản nở , vẽ tiếp đường biểu diễn đ ường nạp đường thải lý thuyết hai đường thằng song song với trục hoành qua hai điểm pa pr Sau vẽ xong ta phải hiệu đính đồ thị cơng để có đồ thị cơng thị Các bước hiệu đính sau : 2.1 Vẽ vòng tròn Brick đặt phía đồ thị cơng: Ta chọn tỷ lệ xích hành trình piston S là: Vì giá trị biểu diễn Va tương ứng với 210(mm),mà Va =10,5 Vc nên giá trị biểu diễn Vc 210:10,5 = 20(mm) Thông số kết cấu động là: (=0,1960,313) mà đề chưa cho liệu kích thước truyền nên ta chọn =0,313 Khoảng cách OO’ là: Giá trị biểu diễn OO’ đồ thị: gtbdOO'  gttOO' S  5,  16,5(mm) 0,31429 Ta có nửa hành trình pistơng là: Giá trị biểu diễn R đồ thị: Từ ta vẽ vòng tròn Brick 2.2 Lần lượt hiệu đính điểm đồ thị: Khi dựng đồ thị ta thường chọn tỷ lệ xích phù hợp để đồ th ị cân đối, tốt nên xác định điểm biên y a cho chiều cao đồ thị 1,5 lần chiều ngang đồ thị Căn vào tỷ lệ xích hành trình piston S nên ta chọn tỷ lệ xích áp su ất q trình a/ Hiệu đính điểm bắt đầu trình nạp: (điểm a) Từ điểm O’ đường tròn Brick ta xác định góc đóng muộn xupáp thải bán kính cắt vòng tròn Brick điểm a’ ,từ điểm a’ gióng đường song song với trục tung cắt đường pa điểm a Nối điểm r đường thải (là giao điểm đường pr trục tung) với a ta đường chuyển tiếp từ trình thải sang trình nạp (mm) b/ Hiệu đính áp suất cuối q trình nén: (điểm c’’): Áp suất cuối trình nén thực tế có tượng đánh lửa sớm nên thường lớn áp suất cuối trình nén lý thuyết pc tính Theo kinh nghiệm áp suất cuối q trình nén th ực tế xác định theo công th ức sau: pc'' = 1, 25pc = 1, 25 20,325= 25,4 kG/ Từ ta xác định tung độ điểm c’ đồ thị cơng: (mm) 1.3.3 Hiệu đính điểm đánh lửa sớm: (điểm c’ ) Do có tượng đánh lửa sớm nên đường nén th ực tế tách kh ởi đường nén lý thuyết điểm c’ Điểm c’ xác định cách: Từ điểm O’ đồ thị Brick ta xác định góc đánh lửa sớm ( chọn =250), bán kính cắt đường tròn Brick điểm Từ điểm ta gióng song song với trục tung cắt đường nén điểm c’ Dùng cung thích hợp nối điểm c’’ với điểm c’ 1.3.4.Hiệu đính điểm đạt pzmax thực tế: Giá trị cao giá trị thực tế xy lanh, d ựng đ th ị chu trình cơng tác cần phải giảm xuống cách nhân với hệ số 0,85 Sở dĩ cần hiệu chỉnh kết tính tốn q trình cháy th ực tế khơng phải hồn tồn đẳng tích mà có phần tiến hành đầu hành trình giãn nở.Do thực tế là: Pz '  0,85.79,32  67, 42(kG / cm ) Chọn điểm z’ nằm đường dãn nở nén, điểm z” ch ọn đường dãn nở cho đường cong z’, z”, b’ không bị gãy khúc t ại ểm z” Ta xác định tung độ điểm c’ đồ thị công: yz'  pz' 67, 42   297,53( mm)  p 0, 2266 - Dùng cung thích hợp nối c’ với z lượn sát với đường giản nở 1.3.5 Hiệu đính điểm bắt đầu q trình thải thực tế: (điểm b ’) Do có tượng mở sớm xupáp thải nên thực tế trình th ải th ực diễn sớm lý thuyết Ta xác định biểm b ’ cách: Từ điểm O’ đồ thị Brick ta xác định góc mở sớm xupáp th ải , bán kính c vòng tròn Brick điểm Từ điểm ta gióng song song v ới trục tung cắt đường giản nở điểm b’ 1.3.6 Hiệu đính điểm kết thúc q trình giản nở: (điểm b ’’) Áp suất cuối trình giản nở thực tế th ường thấp áp suất cuối trình giản nở lý thuyết xupáp thải mở sớm Theo cơng th ức kinh nghiệm ta xác định được: =1,2+0,5(4,7 – 1,2) = 2,95 Từ ta xác định tung độ điểm b’’ là: yb''  (kG/) pb'' 2,95   13, 01( mm)  p 0, 2266 Sau xác định điểm b’ ,b’’ ta dùng cung thích hợp nối với đường thải ... ich 10 Cơng suất có ích 11 Mơmen xoắn có ích Phần III VẼ VÀ HIỆU ĐÍNH ĐỒ THỊ CƠNG Đồ thị cơng thị biểu diễn q trình chu trình cơng tác xy lanh động hệ tọa độ P-V Dựng đồ thị công thị lý thuyết. .. lý thuyết 3.3 Hệ số thay đổi phân tử thực tế  3.4 Nhiệt cuối q trình cháy Áp dụng phương trình nhiệt động: Trong đó: Nhiệt trị thấp nhiên liệu( xăng) KJ/kgnl Hệ số lợi dụng nhiệt điểm z, động. .. đường biểu diễn đ ường nạp đường thải lý thuyết hai đường thằng song song với trục hoành qua hai điểm pa pr Sau vẽ xong ta phải hiệu đính đồ thị cơng để có đồ thị cơng thị Các bước hiệu đính sau :