QUÁ TRÌNH ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG

Công (Work) 2. Nhiệt lượng (Heat) 3. Nhiệt dung riêng (Specific heats) 4. Định luật nhiệt động thứ nhất (The First Law of Thermodynamics) 5. Các quá trình nhiệt động cĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG ơ bản của khí lý

TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TPHCM CHƢƠNG ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TPHCM KHÁI NIỆM CHUNG Động đốt bao hàm ý nghĩa trình cháy xẩy bên động cơ, tập quán động đốt thường để động có q trình cháy xẩy bên động loại động kiểu piston-xilanh Động đốt có đặc điểm chung dùng sản phẩm cháy làm chất môi giới thực trình: nạp, nén, giản nở (cháy nổ) thải (xả) chất mơi giới nhờ xilanh có piston để truyền cơng bên ngồi Tuy nhiên ngun lý làm việc chúng có đặc điểm khác nhau, có nhiều cách phân loại sau: TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TPHCM a Theo Phƣơng pháo đốt nhiên liệu: - Động cháy cưỡng - Động tự cháy b Theo số hành trình piston: - Động bốn - Động hai c Theo trình cấp nhiệt động (quá trình cháy): - Chu trình cấp nhiệt đẳng tích - Chu trình cấp nhiệt đẳng áp - Chu trình cấp nhiệt hỗn hợp TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TPHCM CHU TRÌNH CẤP NHIỆT ĐẲNG TÍCH (air-standard otto cycle) TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TPHCM CHU TRÌNH CẤP NHIỆT ĐẲNG TÍCH (air-standard otto cycle) TDC; Top Dead Center BDC; Bottom Dead Center TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TPHCM Tỷ số nén  v1 v2 Tỷ số tăng áp  p3 p2 1-2 Quá trình nén đoạn nhiệt k v1 v2  ;   v1  T2  v1  k   p2  p1    p1 ; T1  v2   v2  k 1   k 1  T2  T1 k 1 2-3 Quá trình cấp nhiệt đẳng tích v v3  v2  ;  T3 p3 k 1     T   T   T  p3   p2   p1 ; T2 p2 k TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TPHCM 3-4 Quá trình dãn nở đoạn nhiệt 4-1 Q trình đẳng tích T4  v3    T3  v4  k 1  v2     v1  k 1   ;  T4  T3 k 1 k p4 T4   p1 T1  k 1  T1 k 1  k 1  T1 k  v3   v2  p3 p4  p3    p3    k  p1 ;  v4   v1   Nhiệt lượng cấp vào chu trình: q1 =cv(T3-T2) Nhiệt lượng thải chu trình: q2 =cv(T4-T1) Hiệu suất chu trình: q2 (T4  T1 ) (T1  T1 ) w q1  q2 t   1 1  1   k 1 ; k 1 k 1 q1 q1 q1 (T3  T2 ) (T1   T1 )  TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TPHCM Cơng chu trình 1 W  W12  W34  ( p1v1  p2 v2 )  ( p3v3  p4 v4 )  pi (v1  v2 ) k 1 k 1 pi - áp suất thị trung bình, áp suất giả thiết có trị số khơng đổi thực hành trình piston thực lượng công công lý thuyết TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TPHCM CHU TRÌNH CẤP NHIỆT ĐẲNG ÁP (air-standard diesel cycle) TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TPHCM Tỷ số nén v1  v2 Tỷ số giản nở sớm  v3 v2 p2  p1 k ;T2  T1 k 1  v3   v2  v1 ; p3  p2  p1 k ;T3  T2  T1 k 1  k  v3  p4  p3    p1  k ; T4  T1  k  v4  cv (T4  T1 )  k 1 t   1   k 1 q1 c p (T3  T2 ) k (   1) q2   W  q1  q2  cvT1 k k 1    1   k     TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TPHCM CHU TRÌNH CẤP NHIỆT HỖN HỢP(air-standard dual cycle-Trinkler cycle) Q trình cháy tiến hành theo giai đoạn: cấp nhiệt đẳng tích (khi nhiên liệu phun vào bùng cháy, pittơng chưa kịp di chuyển), q trình cấp nhiệt đẳng áp (khi pittông dịch chuyển từ ĐCT đến ĐCD mà bơm dầu phun nhiên liệu) TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TPHCM Thông số đặc trưng chu trình Tỷ số nén: v1  v2 Tỷ số tăng áp:  p3 p2 v4 v4 Tỷ số giản nở sớm:    v3 v2 Hiệu suất nhiệt chu trình:  k  t   k 1 (  1)  k  (   1) TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TPHCM Động đốt hai (Two-stroke engine cycle) TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TPHCM Học viên tham khảo ví dụ 10.1, 10.2 10.3 TL1 Ví dụ (10.4 TL1) Một động đốt gồm xylanh hoạt động theo chu trình Otto, tỷ số nén ε = 8,6; dung tích thải xylanh-pittơng Vh = 1000cm3, áp suất khí trạng thái ban đầu p1 = 1bar, nhiệt độ t1=18oC, nhiệt lượng cấp vào cho xylanh 135J a Tính hiệu suất nhiệt chu tr.nh b Xác định nhiệt độ Tmax pmax chu trình Khi tính xem chất mơi giới khơng khí TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TPHCM Ví dụ 2: Một động đốt hoạt động theo chu trình động Diesel cấp nhiệt đẳng áp, thông số cần thiết sau: khơng khí hút vào có p1=100kPa, t1=27oC, tỉ số nén ε =18, nhiệt độ cực đại chu trình Tmax=2653,3K a Xác định thơng số p, v, T điểm đặc trưng chu trình b Xác định hiệu suất nhiệt chu trình c Biểu diển chu tr.nh đồ thị T-s thể diện tích phân lượng liên quan: q1, |q2|, l Chất mơi giới xem khơng khí, nhiệt dung riêng xem số TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TPHCM ... TPHCM KHÁI NIỆM CHUNG Động đốt bao hàm ý nghĩa trình cháy xẩy bên động cơ, tập quán động đốt thường để động có q trình cháy xẩy bên động loại động kiểu piston-xilanh Động đốt có đặc điểm chung... pháo đốt nhiên liệu: - Động cháy cưỡng - Động tự cháy b Theo số hành trình piston: - Động bốn - Động hai c Theo trình cấp nhiệt động (quá trình cháy): - Chu trình cấp nhiệt đẳng tích - Chu trình. .. KHOA TPHCM Động đốt hai (Two-stroke engine cycle) TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TPHCM Học viên tham khảo ví dụ 10.1, 10.2 10.3 TL1 Ví dụ (10.4 TL1) Một động đốt gồm xylanh hoạt động theo chu trình Otto,