Tính toán nhiệt cho động cơ diesel

Tính toán nhiệt cho động cơ Diesel Mazda WL đề tài này có ứng dụng lập trình matlab vào trong việc tính toán và vẽ đôg thị công. 1. Mục đích của việc tính toán chu trình công tác là xác định các chỉ tiêu về kinh tế, hiệu quả của chu trình công tác và sự làm việc của động cơ. 2. Kết quả tính toán cho phép xây dựng đồ thị công chỉ thị của chu trình để làm cơ sở cho việc tính toán động lực học, tính toán sức bền và sự mài mòn các chi tiết của động cơ. 3. Phương pháp chung của việc tính toán chu trình công tác có thể áp dụng để kiểm nghiệm động cơ sẵn có, động cơ được cải tiến hoặc thiết kế mới. 4. Việc tính toán kiểm nghiệm động cơ sẵn có cho ta các thông số để kiểm tra tính kinh tế và hiệu qủa của động cơ khi môi trường sử dụng hoặc chủng loại nhiên liệu thay đổi. Đối với trường hợp này ta phải dựa vào kết cấu cụ thể của động cơ và môi trường sử dụng thực tế để chọn các số liệu ban đầu. 5. Đối với động cơ được cải tiến hoặc được thiết kế mới, kết quả tính toán cho phép xác định số lượng và kích thước của xy lanh động cơ cũng như mức độ ảnh hưởng của sự thay đổi về mặt kết cấu để quyết định phương pháp hoàn thiện các cơ cấu và hệ thống của động cơ theo hướng có lợi. Khi đó phải dựa vào kết quả của việc phân tích thực nghiệm đối với các động cơ có kết cấu tương tự để chọn các số liệu ban đầu. 6. Việc tính toán chu trình công tác còn được áp dụng khi cường hoá động cơ và xây dựng đặc tính tốc độ bằng phương pháp phân tích lý thuyết nếu các chế độ tốc độ khác nhau được khảo sát.

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Hưng Yên, ngày tháng năm 2018 Giáo viên hướng dẫn 1 LỜI NÓI ĐẦU Với chế mở cửa kinh tế đất nước để hội nhập phát triển, năm gần đất nước ta đạt nhiều thành tựu mặt đời sống xã hội Một thành tựu quan trọng q trình cơng nghiệp hóa, đại hóa đất nước Ngành giao thơng vận tải, đặc biệt Ơ tơ, phương tiện phục vụ hiệu cho q trình cơng nghiệp hóa, đại hóa, thúc đẩy phát triển kinh tế Ngành cơng nghiệp Ơ tơ, ngành song với nhận thức đắn tầm quan trọng ngành công nghiệp năm gần Đảng Nhà nước ta có sách phù hợp thúc đẩy phát triển ngành cơng nghiệp Ơ tơ nước, bước phát triển tiến tới sản xuất Ơ tơ nước ta mà khơng cần nhập Sau học xong mơn học’ Thiết kế tính tốn Ơ tô ‘ em nhà trường giao cho đề tài: “ Tính tốn nhiệt cho động Diesel “ Em nhận thấy đề tài có tầm quan trọng đòi hỏi u cầu cao Bởi với ngành cơng nghiệp Ơ tơ nước ta để tiến tới sản xuất việc tính tốn thiết kế cụm chi tiết Ơ tơ phải yêu cầu xây dựng từ bước Q trình làm đồ án mơn học, than cố gắng, giúp đỡ tận tình thầy bạn song khả có hạn thời gian làm đồ án bị hạn chế nên đồ án khơng tránh khỏi có sai sót Vì em mong bảo thầy, cô bạn để đồ án em hoàn thiện Qua em xin chân thành cảm ơn giúp đỡ, bảo tận tình thầy giúp đỡ tạo điều kiện để em hoàn thành tốt đồ án Em xin chân thành cảm ơn ! Hưng Yên , ngày tháng năm 2018 Sinh viên 2 MỤC ĐÍCH, Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI Mục đích việc tính tốn chu trình cơng tác xác định tiêu kinh tế, hiệu chu trình cơng tác làm việc động Kết tính tốn cho phép xây dựng đồ thị cơng thị chu trình để làm sở cho việc tính tốn động lực học, tính tốn sức bền mài mòn chi tiết động Phương pháp chung việc tính tốn chu trình cơng tác áp dụng để kiểm nghiệm động sẵn có, động cải tiến thiết kế Việc tính tốn kiểm nghiệm động sẵn có cho ta thơng số để kiểm tra tính kinh tế hiệu qủa động môi trường sử dụng chủng loại nhiên liệu thay đổi Đối với trường hợp ta phải dựa vào kết cấu cụ thể động môi trường sử dụng thực tế để chọn số liệu ban đầu Đối với động cải tiến thiết kế mới, kết tính tốn cho phép xác định số lượng kích thước xy lanh động mức độ ảnh hưởng thay đổi mặt kết cấu để định phương pháp hoàn thiện cấu hệ thống động theo hướng có lợi Khi phải dựa vào kết việc phân tích thực nghiệm động có kết cấu tương tự để chọn số liệu ban đầu Việc tính tốn chu trình cơng tác áp dụng cường hoá động xây dựng đặc tính tốc độ phương pháp phân tích lý thuyết chế độ tốc độ khác khảo sát 3 GIỚI THIỆU VỀ ĐỘNG CƠ MAZDA WL TURBO Động MAZDA WL TURBO hãng MAZDA Nhật Bản sản xuất lắp xe FORD RANGER Động gồm xylanh thẳng hàng thứ tự làm việc 1- 3- -2 Động sử dụng nhiên liệu diesel phun gián tiếp vào buồng cháy Buồng cháy động MAZDA loại buồng cháy ngăn cách kiểu xốy lốc Khơng gian buồng cháy chia làm hai phần: Buồng xoáy lốc buồng cháy chính, nối với đường thông lớn Đỉnh pittông khoét lõm Trên xylanh gồm có xupap nạp xu páp thải Chính đặc điểm đảm bảo cải thiện q trình cháy động Nhờ vào đặc tính buồng cháy xốy lốc mà q trính cháy kết thúc kịp thời động chạy tốc độ cao kể trường hợp phun nhiên liệu trễ, hạn chế tốc độ cháy, tốc độ tăng áp cháy động làm việc ồn Tuy nhiên động MAZDA WL TURBO có nhược điểm: hiệu suất không cao, gây tiếng ồn chế độ khơng tải tải, khó khởi động lạnh Vì vậy, động MAZDA WL TURBO có hệ thống sấy khởi động Kích thước động MAZDA WL TURBO nhỏ gọn công suất động đạt lớn nhờ hệ thống nạp sử dụng tuabin tăng áp 4 Hình Mặt cắt dọc động diesel Các đặc điểm thông số kỹ thuật động diesel Những nét đặc biệt động • Q trình làm việc cải tiến: - Buồng cháy ngăn cách, có tác dụng xốy lốc - xupáp xylanh • Giảm trọng lượng: - Nắp máy hợp kim nhôm; - Nắp bảo vệ dây đai dẫn động cấu phân phối khí chất dẻo • Giảm tiếng ồn rung động làm việc: - Nắp xylanh che kín hồn tồn - Trục khuỷu cân hoàn toàn - Sử dụng puli giảm chấn xoắn (puli trục khuỷu) - Hai trục cân có tác dụng giảm dao động theo phương thẳng đứng Đặc điểm cụm chi tiết,cơ cấu hệ thống động diesel 2.1 Đặc điểm cụm chi tiết, cấu động Hình Kết cấu cụm pittơng, trục khuỷu, truyền động 5 2.1.1 Nhóm Pittơng Nhóm pittơng gồm: pittơng, chốt pittơng, xéc măng khí, xéc măng dầu chi tiết hãm chốt pittông Pitông chi tiết quan trọng động với xy lanh nắp máy tạo thành buồng cháy Điều kiện làm việc pittông khắc nghiệt chịu lực tác dụng lớn, chịu nhiệt độ áp suất cao, chịu mài mòn lớn Trong trình làm việc nhóm pittơng có nhiệm vụ sau: - Đảm bảo bao kín buồng cháy, giữ khơng cho khơng khí cháy lọt xuống te ngăn khơng cho dầu nhờn từ hộp trục khuỷu sục lên buồng cháy; - Tiếp nhận lực khí thể truyền lực cho truyền để làm quay trục khuỷu, nén khí q trình nén, đẩy khí thải khỏi xy lanh q trình thải hút khí nạp vào buồng cháy trình nạp Hình Nhóm pittơng 1,2-Xéc măng khí; 3-Xéc măng dầu; 4-Chốt pittơng; 5-Vòng hãm Đặc điểm kết cấu pittông: - Đỉnh pittông khoét lõm Khi động làm việc phần đầu pittơng nhận khoảng 70÷80% nhiệt lượng khí cháy truyền cho nhiệt lượng truyền qua xéc măng thông qua rãnh xéc măng đến nước làm mát Ngồi đỉnh pittơng làm mát dầu phun đỉnh pittông - Thân pittông làm nhiệm vụ dẫn hướng cho pittông chuyển động xy lanh, nơi chịu lực ngang N 6 - Chân pittơng có dạng vành đai để tăng độ cứng vững Để điều chỉnh trọng lượng pittông, người ta thường cắt bỏ phần kim loại phần chân pittông đảm bảo độ cứng vững cần thiết cho pittông - Chốt pittông chi tiết nối pittông với đầu nhỏ truyền, lực khí thể tác dụng lên pittơng cho truyền, để làm quay trục khuỷu Chốt piittông chịu tác dụng lực khí thể lực quán tính lớn Các lực thay đổi theo chu kỳ đồng thời có tính chất va đập mạnh Chốt pittông lắp với đầu nhỏ truyền theo kiểu lắp tự Do có độ hở pittơng xy lanh, nên cần phải có xéc măng để đảm bảo bao kín khơng gian buồng cháy xy lanh ngăn không cho dầu nhờn chạy vào buồng cháy Xéc măng khí chó nhiệm vụ bao kín buồng cháy ngăn khơng để khí cháy lọt xuống te, xéc măng dầu có nhiệm vụ ngăn dầu nhờn sục lên buồng cháy - Xéc măng làm việc điều kiện xấu: chịu nhiệt độ cao, áp suất va đập lớn, ma sát mài mòn nhiều, chịu ăn mòn hố học khí cháy dầu nhờn 2.1.2 Nhóm truyền Nhóm truyền bao gồm: truyền, bulơng truyền bạc - Thanh truyền chi tiết dùng để nối pittơng với trục khuỷu Nó có tác dụng truyền lực tác dụng pittông xuống trục khuỷu để làm quay trục khuỷu.Trong trình làm việc truyền chịu tác dụng lực khí thể xy lanh, lực quán tính truyền, lực quán tính chuyển động tịnh tiến nhóm pittơng Thanh truyền có cấu tạo gồm phần: đầu nhỏ, thân đầu to 7 Hình Kết cấu truyền động 1-Lỗ hứng dầu; 2-Đầu nhỏ; 3-Rãnh dầu; 4-Bulong truyền; 5-Bạc lót đầu to; 6-Đầu to; 7-Thân truyền - Đầu nhỏ truyền có dạng hình trụ rỗng Việc bơi trơn đầu nhỏ bệ chốt thực theo kiểu vung té hứng dầu Đầu nhỏ truyền bị biến dạng tác dụng lực quán tính chuyển động tịnh tiến - Thân truyền có tiết diện hình chữ I, chiều rộng tăng dần từ đầu nhỏ đến đầu to để phù hợp với quy luật phân bố lực quán tính tác dụng lên thân truyền mặt phẳng lắc Thân truyền chịu nén tác dụng lực khí thể chịu uốn mặt phẳng lắc tác dụng lực quán tính - Đầu to làm thành hai nửa liên kết với bu lông truyền Nữa đầu to có rãnh dầu văng để dầu từ bề mặt tiếp xúc theo rãnh dầu để bôi trơn bề mặt tiếp xúc trình làm việc Đầu to chịu tác dụng lực qn tính nhóm pittơng truyền - Bạc lót đầu to gồm hai nửa chế tạo hợp kim nhôm 2.1.3 Trục khuỷu Trục khuỷu chi tiết máy quan trọng Nó tiếp nhận lực tác dụng pittông truyền qua truyền biến chuyển động tịnh tiến pittông thành chuyển động quay trục để đưa cơng suất ngồi Trong q trình làm việc, trục khuỷu chịu tác dụng lực khí thể lực qn tính Những lực có trị số lớn thay đổi theo chu kì định nên có tính chất va đập mạnh, gây ứng suất uốn xoắn trục đồng thời gây tượng dao động dọc dao động xoắn làm rung động cơ, gây cân Để đảm bảo cân cho động trình làm việc người ta bố trí hai trục cân Kết cấu trục khuỷu gồm phần: đầu trục khuỷu, cổ trục khuỷu, chốt khuỷu, má khuỷu đuôi trục khuỷu 8 Hình Kết cấu trục khuỷu động 1-Đầu trục khuỷu; 2-Cổ trục;3-Chốt khuỷu; 4-Má khuỷu; 5-Đường dầu bôi trơn ;6-Đuôi trục khuỷu 2.1.4 Cơ cấu phân phối khí Cơ cấu phân phối khí dùng để thực q trình thay đổi khí: thải khí thải khỏi xy lanh nạp đầy khí hỗn hợp khơng khí vào xy lanh để động làm việc liên tục Cơ cấu phân phối khí cần đảm bảo yêu cầu sau: - Đóng mở thời gian quy định; - Độ mở lớn để dòng khí dễ lưu thơng; - Khi đóng phải đóng kín, xu pap thải khơng tự mở q trình nạp; - Ít mòn, tiếng kêu bé; - Dễ điều chỉnh sửa chữa Động diesel có cấu phân phối khí dùng xupap treo Cách bố trí tạo cho buồng cháy có kích thước nhỏ gọn, giảm tổn thất nhiệt, giảm sức cản khí động, tạo điều kiện thận lợi cho việc thải nạp đầy Xu pap bố trí hợp lý làm tăng tiết diện lưu thơng dòng khí Tuy nhiên tồn số nhược điểm việc dẫn động xu pap phức tạp làm tăng chiều cao động cơ, kết cấu nắp xy lanh phức tạp khó đúc Trên xy lanh bố trí hai xu páp nạp xu páp thải Hai xu pap nạp bố trí phía Đường thải đường nạp bố trí hai phía để giảm sấy nóng khí nạp, nâng cao hệ số nạp Trục cam bố trí nắp xy lanh dẫn động trục khuỷu thông qua cấu bánh Xupap dẫn động gián tiếp qua đội, đũa đẩy đòn bẩy 9 Xupap chi tiết có điều kiện làm việc khắc nghiệt Khi làm việc mặt nấm xupap chịu tải trọng động tải trọng nhiệt lớn, nên yêu cầu nấm xupap phải có độ cứng vững cao Động dùng loại xupap đáy bề mặt làm việc quan trọng xupap mặt cơn, với góc nghiêng xupap nạp 30 o, xupap thải 45o Bề mặt làm việc gia công kỹ lưỡng mài rà với đế xupap Thân xupap dùng để dẫn hướng cho xu pap Khi làm việc, thân xupap trượt dọc theo ống dẫn hướng Ống dẫn hướng xupáp gắn chặt với nắp máy Việc điều chỉnh khe hở nhiệt tiến hành tay Lò xo xupap dùng để đóng kín xupap đế xupap đảm bảo xupap chuyển động theo quy luật của cam phân phối khí Trên động dùng lò xo xupap Trục cam dùng để dẫn động xupap đóng mở theo quy luật định.Trục cam bao gồm phần: cam nạp, thải, cổ trục Các cam làm liền với trục 　 2.2 Đặc điểm hệ thống động 2.2.1 Hệ thống làm mát Trong trình làm việc động cơ, nhiệt truyền cho chi tiết tiếp xúc với khí cháy, như: pittơng, xécmăng, xupap, nắp xy lanh, thành xy lanh chiếm khoảng 25÷35% nhiệt lượng nhiên liệu cháy toả Vì chi tiết thường bị đốt nóng, nhiệt độ chúng cao, gây hậu xấu, như: làm giảm độ bền, tuổi thọ chi tiết máy, giảm độ nhớt dầu bôi trơn, tăng tổn thẩt ma sát Hệ thống làm mát có nhiệm vụ thực q trình truyền nhiệt từ khí cháy qua thành buồng cháy truyền đến môi chất làm mát để đảm bảo nhiệt độ làm việc động Động diesel có hệ thống làm mát nước, tuần hoàn cưỡng bức, gồm: két nước, áo nước, bơm nước, van nhiệt, quạt gió, nắp máy đường ống dẫn Bơm nước kiểu ly tâm dẫn động dây đai từ trục khuỷu Nhiệt độ làm việc van nhiệt (800 ÷ 840) 10 10 III Tính tốn thơng số chu trình cơng tác: 4.1 Áp suất trung bình thị lý thuyết : p’i pi' = pi' = pc  λ ρ   1   λ ( ρ − 1) + 1 − n −1 ÷−  − n1−1 ε −1  n2 −  δ δ  n1 −   ÷  23,8582  1,9.0,8474  1    1,9 ( 0,8474 − 1) + 1 − − −  19,8 −  1, 285 −  23,36661,285−1 ÷ 1,353 −  19,81,353−1 ÷  pi' = 1,5388( MPa ) 4.2 Áp suất trung bình thị thực tế : pi pi = p i ′.ϕd ⇒ pi = 1, 5388.0,92 = 1, 4157 (MPa) 4.3 Suất tiêu hao nhiên liệu thị : gi 432.103 pk ηv 432.103.0,35.1,1073 gi = = = 177, 4654 M pi Tk 1, 6039.1, 4157.415,5 (g/kwh) 4.4 Hiệu suất thị : 3, 6.103 3, 6.103 ηi = = = 0, 00047731 gi QH 177, 4654.42,5 34 34 4.5 Áp suất tổn thất khí : Pm Đối với động Diesel kỳ , buồng cháy ngăn cách kiểu xốy lốc D = 90 ÷ 120 mm Pm = 0,09 + 0,0138 Cm Trong đó: Vậy: Cm = S n 0, 092.3500 = 30 30 Pm = 0,2381 4.6 Áp suất có ích trung bình : Pe Pe = Pi - Pm = 1,4157 - 0,2381 = 1,1776 4.7 Hiệu suất giới : � ηm = (MPa) m Pe 1,1776 = = 0,8318 Pi 1, 4157 4.8 Suất tiêu hao nhiên liệu có ích : ge ge = gi 177, 4654 = = 213,3560 ηm 0,8318 4.9 Hiệu suất có ích : � (g/ml.h) e ηe = ηi ηm = 0,00047731 0,8318 = 0,00039703 4.10 Kiểm nghiệm đường kính xylanh Vh = 30.τ N e 30.4.86 = = 0, 6260 Pe i.n 1,1795.4.3500 Dtinhtoan = dm3 4.Vh 4.0, 6260 = = 0,9308 π S π 0,92 (dm) = 93,08 (mm) ∆D = 93,08 - 93 = 0,008 mm < 0,1 mm ( Thỏa mãn ) 35 35 IV Vẽ hiệu đính đồ thị công 5.1 Khái quát - Đồ thị công thị đồ thị biểu diễn trình chu trình cơng tác xảy xy lanh động hệ toạ độ p-V Việc dựng đồ thị chia làm hai bước: + Bước 1: dựng đồ thị công thị lý thuyết + Bước 2: hiệu chỉnh đồ thị để đồ thị cơng thị thực tế - Đồ thị công thị lý thuyết dựng theo kết tính tốn chu trình cơng tác chưa xét yếu tố ảnh hưởng số trình làm việc thực tế động - Đồ thị công thị thực tế đồ thị kể đến yếu tố ảnh hưởng khác góc đánh lửa sớm góc phun sớm nhiên liệu, góc mở sớm đóng muộn xu páp thay đổi thể tích cháy 5.2 Xác định điểm đường nén với số đa biến n1 Phương trình đường nén: pVn1 = const , gọi x điểm đường nén thì: pc Vcn1 = pnx Vnxn1 Rút ra: pnx = pc Vnx =i V c Với ta có pnx = n1  Vnx   ÷  Vc  pc i n1 Trong n1 số nén đa biến trung bình xác định qua q trình tính tốn 36 36 5.3 Xây dựng đường cong áp suất đường giãn nở Phương trình đường giãn nở đa biến: n2 p z Vzn2 = p gnx Vgnx Rút ra: pgnx = n2  Vgnx   ÷  Vz  Ta có: Vgnx Vz = ρ Vc , đặt Vc = i ⇒ pgnx pz ρ n2 = i n2 5.4 Lập bảng xác định đường nén đường giãn nở Ta có: ε = 19,8 Pc = 23,8582 MPa ρ = 0,8474 Pz = 45,3305 MPa n1 = 1,353 n2 = 1,285 Xác định dung tích buồng cháy: Vc Vc = 37 Vh 0, 6249 = = 0, 0332 ε − 19,8 − (dm3) = 33,2 ( cm3) 37 Dùng excel ta tính bảng sau: Đường nén Vx = Vc.i 38 Đường giãn nở i 28 0.84 74 66 100 133 166 199 232 266 299 332 10 365 11 398 12 432 13 465 14 498 15 531 564 16 17 in1 0.79 2.55 4.42 6.52 8.82 11.2 94 13.9 13 16.6 68 19.5 47 22.5 42 25.6 45 28.8 49 32.1 49 35.5 39 39.0 17 42.5 77 46.2 1/in1 1.25 0.39 0.22 0.15 0.11 0.08 0.07 Pc/in1 29.8 0.06 0.05 0.04 0.03 0.03 0.03 0.02 0.02 0.02 0.02 1.43 9.35 5.39 3.65 2.7 2.12 1.72 1.22 1.05 0.93 0.84 0.74 0.67 0.62 0.55 0.52 in2 0.80 2.43 4.10 5.93 7.91 9.99 12.1 89 14.4 16.8 35 19.2 75 21.7 87 24.3 64 27.0 03 29.7 01 32.4 55 35.2 61 38.1 1/in2 1.23 Pz.ρn2/in2 45.34 0.41 0.24 0.16 0.12 15.02 0.1 0.08 0.06 0.05 0.05 0.04 0.04 0.03 0.03 0.03 0.02 0.02 3.66 8.94 6.15 4.62 2.53 2.16 1.9 1.68 1.5 1.36 1.25 1.14 1.03 0.95 38 598 18 631 19 657 19.8 17 49.9 33 53.7 22 56.8 05 0.02 0.01 0.01 0.48 0.45 0.43 18 41.0 23 43.9 74 46.3 68 0.02 0.02 0.02 0.88 0.84 0.81 Bảng 3: Bảng tính tốn thơng số excel 39 39 5.5 Xác định điểm đặc biệt Ta có: Vh = π D2 3,14.0,932 S= 0,92 = 0, 625 4 Va = Vh + Vc = 625 + 33, = 658, dm3 = 625 cm3 cm3 Pc = 23,8582 MPa Pa = 0,42 MPa Pb = 0,7902 MPa Pz = 45,3305 MPa Pr = 0,3850 MPa Vậy điểm đặc biệt là: r(Vc , Pr) hay r(33,2 ; 0,3850) a(Va , Pa) hay a(658,2 ; 0,42) b(Va , Pb) hay b(658,2 ; 0,7902) c(Vc , Pc) hay c(33,2 ; 23,8582) y(Vc , Pz) hay y(33,2 ; 45,3305) z(Vz , Pz) hay z(30,275 ; 45,3305) Trùng với Chọn tỷ lệ xích 40 µv = 2,8 µ p = 0,15 40 i Thể tích Vx Đường nén Pn 0.8474 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 19.8 10 23.57 35.71 47.5 59.29 71.07 82.86 95 106.79 118.57 130.36 142.14 154.29 166.07 177.86 189.64 201.43 213.57 225.36 234.64 199.13 62.33 35.93 24.33 18 14.13 11.47 9.53 8.13 6.2 5.6 4.93 4.47 4.13 3.67 3.47 3.2 2.87 Đường giãn nở Pgn 302.27 100.13 59.6 41 30.8 24.4 20 16.87 14.4 12.67 11.2 10 9.07 8.33 7.6 6.87 6.33 5.87 5.6 5.4 Bảng 4: Bảng số liệu đường nén đường giãn nở 41 41 Ta có biểu đồ đường nén đường giãn nở điểm đặc biệt sau: Hình 10 Biểu đồ đường nén, đường giãn nở điểm đặc biệt 42 42 5.6 Nối điểm trung gian đường nén với đường giãn nở điểm đặc biệt, đồ thị công lý thuyết Hình 11 Đồ thị cơng lý thuyết 43 43 5.7 Dùng đồ thị Brick xác định điểm đặc biệt khác - Vẽ đồ thị Brick đồ thị công - Vẽ đường tròn lấy bán kính R, đường kính AB = S = 2R Tức lấy phần đoạn Vc đến Va biểu đồ µs = Tỉ lệ xích đồ thị Brick: Sth 224,64 = = 2, 45 ( mm / mm ) Sbd 92 Lấy phía bên phải tâm O ( phía ĐCD ) AB đoạn OO’ cho: OO'= R.λ 112,3.1, = = 43,5 2.µ r 2.2, 45 ( mm ) Từ O’ kẻ sang tia từ trái sang phải ứng với góc từ 00 , 100 , 200 , … , 1800 Các tia cắt vòng tròn Brick cắt đồ thị cơng Từ xác định điểm: Điểm đánh lửa sớm c’ ( góc phun sớm 70 ) Mở sớm b’ ( góc : 610 ), đóng muộn r’’ ( góc : 90 ) xupap thải Mở sớm r’ ( góc : 100 ), đóng muộn a’ ( góc : 240 ) xupap nạp 5.8 Hiệu chỉnh đồ thị công Áp suất cực đại : Pmax = 0,85.Pz = 0,85 45,3305 = 38,5309 ( MPa ) Trên đoạn cy lấy c’’ cho c’’c = 1/3 cy Trên đoạn yz lấy z’’ cho z’’y = 1/2yz = (z’’ trùng với y , z ) Trên đoạn ba lấy b’’ cho b’’ = 1/2ba Ta có đồ thị cơng thực tế : 44 44 TÀI LIỆU THAM KHẢO Kết cấu tính tốn động đốt – Tập 1,2,3 – Tác giả Hồ Văn Chuẩn, Nguyễn Đức Phú, Trần Văn Tế, Nguyễn Đức Tiến – Nhà xuất giáo dục 1996 Nguyên lý động đốt – Tác giả Nguyễn Bình, Nguyễn Tất Tiến – Nhà xuất giáo dục 1994 Động tham khảo: Động Mazda WL Lý thuyết động – Biên soạn: Đinh Ngọc Ân , Nguyễn Mạnh Cường , Khổng Văn Nguyên – Hưng Yên 2011 45 45 MỤC LỤC NỘI DUNG TRANG LỜI NĨI ĐẦU MỤC ĐÍCH Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI GIỚI THIỆU VỀ ĐỘNG CƠ MAZDA WL TURBO TÍNH TỐN NHIỆT 15 I Số liệu cho trước 15 II Các thông số chọn 16 II.1 Tính tốc độ trung bình Pistong Vtb II.2 Áp suất mơi trường P0 II.3 Áp suất khí nạp Pk II.4 Nhiệt độ môi trường T0 II.5 Nhiêt độ trước xupap nạp Tk II.6 Áp suất cuối trình nạp Pa II.7 Áp suất nhiệt độ khí sót Pr II.8 Độ tăng nhiệt độ sấy nóng khí nạp ∆T II.9 Hệ số hiệu đính tỷ nhiệt λt II.10.Hệ số quét buồng cháy λ2 II.11.Hệ số nạp thêm λ1 II.12.Hệ số lợi dụng nhiệt z b II.13.Hệ số hiệu đính đồ thị cơng φd II.14.Hệ số tăng áp λ II.15.Suất tiêu hao nhiên liệu ge 17 17 17 17 17 18 18 18 18 18 19 19 19 19 19 III 20 Tính tốn q trình cơng tác III.1 Tính tốn q trình nạp III.1.1 Hệ số khí sót γt III.1.2 Nhiệt độ cuối hành trình nạp Ta III.1.3 Hệ số nạp ηv III.1.4 Lượng khí nạp M1 46 20 20 20 21 22 46 III.1.5 Lượng khí lý thuyết cần thiết để đốt cháy kg nhiên iệu M0 III.1.6 Hệ số dư lượng khơng khí α III.2 Q trình nén III.2.1 Tỷ nhiệt mol đẳng tích trung bình khí nạp III.2.2 Tỷ nhiệt mol đẳng tích trung bình khí sót III.2.3 Tỷ nhiêt mol đẳng tích trung bình khí hỗn hợp cơng tác III.2.4 Chỉ số nén đa biến n1 III.2.5 Áp suất cuối trình nén Pc III.2.6 Nhiệt độ cuối trình nén Tc III.2.7 Lượng mơi chất cơng tác q trình nén Mc III.3 Quá trình cháy III.3.1 Hệ số thay đổi phần tử lý thuyết β0 III.3.2 Hệ số thay đổi phần tử thực tế β III.3.3 Hệ số thay đổi phần tử z : βz III.3.4 Nhiệt độ z: Tz III.3.5 Tỷ số tăng áp suất λ III.3.6 Áp suất điểm z : Pz III.3.7 Tỷ số giãn nở sớm ρ III.3.8 Tỷ số giãn nở sau δ III.4 Quá trình giãn nở III.4.1 Chỉ số giãn nở đa biến trung bình n2 III.4.2 Áp suất cuối trình giãn nở Pb III.4.3 Nhiệt độ cuối trình giãn nở Tb III.4.4 Kiểm tra nhiệt độ khí sót 22 22 23 23 23 23 24 25 25 25 25 25 26 26 26 27 27 28 28 28 28 29 29 29 IV 30 Tính tốn thơng số chu trình cơng tác IV.1 Áp suất trung bình thị lý thuyết IV.2 Áp suất trung bình thị thực tế Pi IV.3 Suất tiêu hao nhiên liệu thị gi IV.4 Hiệu suất thị ηi IV.5 Áp suất tổn thất khí IV.6 Áp suất có ích trung bình IV.7 Hiệu suất giói IV.8 Suất tiêu hao nhiên liệu có ích IV.9 Hiệu suất có ích IV.10 Kiểm nghiệm đường kính xylanh 47 30 30 30 30 31 31 31 31 31 31 47 V Vẽ hiệu đính đồ thị cơng V.1 V.2 V.3 V.4 V.5 V.6 Khái quát Xác định điểm đường nén với số đa biến n1 Xây dựng đường cong áp suất đường giãn nở Lập bảng xác định đường nén đường giãn nở Xác định điểm đặc biệt Nối điểm trung gian đường nén với đường giãn nở điểm đặc biệt V.7 Dùng đồ thị brick xác định điểm đặc biệt khác V.8 Hiệu chỉnh đồ thị công TÀI LIỆU THAM KHẢO 48 32 32 32 33 33 35 38 39 39 41 48 ... việc tính tốn chu trình cơng tác xác định tiêu kinh tế, hiệu chu trình cơng tác làm việc động Kết tính tốn cho phép xây dựng đồ thị công thị chu trình để làm sở cho việc tính tốn động lực học, tính. .. tiết động Phương pháp chung việc tính tốn chu trình cơng tác áp dụng để kiểm nghiệm động sẵn có, động cải tiến thiết kế Việc tính tốn kiểm nghiệm động sẵn có cho ta thơng số để kiểm tra tính. .. mà thẳng đến bơm nước vào động Khi nhiệt độ động lớn nhiệt độ làm việc van nhiệt van mở cho nước từ động qua két làm mát đến bơm Như nước tuần hoàn cưỡng trình làm việc động 2.2.2 Hệ thống bơi