Nhằm giúp sinh viên biết cách tính toán các thông số, giúp sinh viên học lý thuyết tốt và nắm vững các công thức tính toán cũng như kiểm nghiệm bền, đảm bảo cho một chiếc xe vận hành và hoạt động tốt. Tham khảo đồ án động cơ đốt trong Kiểu động cơ IFA W50để hiểu hơn về vấn đề này.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT VINH ĐỒ ÁN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG PHẦN I :TÍNH TỐN CHU TRÌNH CƠNG TÁC TRONG ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG I ) Trình tự tính tốn : 1.1 )Số liệu ban đầu : Kiểu động cơ:I FA W50 động cơ diesel 1 hàng khơng tăng áp buồng cháy hình cầu trên đỉnh piston 1 Cơng suất của động cơ Ne Ne =110(mã lực) = 82.06 kW 2 Số vòng quay của trục khuỷu n n =2200(vg/ph) 3 Đường kính xi lanh D D =120 (mm) 4 Hành trình piton S S =145 (mm) 5 Dung tích cơng tác Vh: Vh = = 1.6391 (l) 6 Số xi lanh i i = 4 7 Tỷ số nén ε ε = 18.7 8 Thứ tự làm việc của xi lanh (1342) 9 Suất tiêu hao nhiên liệu ge ge =183 (g/ml.h) 10 Góc mở sớm và đóng muộn của xupáp nạp α1;α2 α1=8(độ);α2 =38(độ) 11 Góc mở sớm và đóng muộn của xupáp thải β1 , β ; β1 =44(độ); β =8 (độ) 12 Chiều dài thanh truyền ltt ltt = 280 (mm) 13 Khối lượng nhóm pitton mpt mpt =3.5 (kg) 14 Khối lượng nhóm thanh truyền mtt mtt = 4 (kg) 15 Góc đánh lửa sớm 1.2 )Các thơng số cần chọn : 1 )Áp suất mơi trường :pk Áp suất mơi trường pk là áp suất khí quyển trước khi nạp vào đơng cơ (với đơng cơ khơng tăng áp ta có áp suất khí quyển bằng áp suất trước khi nạp nên ta chọn pk =po Ở nước ta nên chọn pk =po = 0,1 (MPa) 2 )Nhiệt độ mơi trường :Tk Nhiệt độ mơi trường được chọn lựa theo nhiệt độ bình qn của cả năm Vì đây là động cơ khơng tăng áp nên ta có nhiệt độ mơi trường bằng nhiệt độ trước xupáp nạp nên : Tk =T0 =24ºC =297ºK 3 )Áp suất cuối q trình nạp :pa Áp suất Pa phụ thuộc vào rất nhiều thơng số như chủng loại đơng cơ ,tính năng tốc độ n ,hệ số cản trên đường nạp ,tiết diện lưu thơng… Vì vậy cần xem xét đơng cơ đang tính thuộc nhóm nào để lựa chọn Pa Áp suất cuối q trình nạp ta lấy pa =0,09 (MPa) 4 )Áp suất khí thải P : Áp suất khí thải cũng phụ thuộc giống như p Áp suất khí thải có thể chọn trong phạm vi : p= 0,11 (MPa) 5 )Mức độ sấy nóng của mơi chất ∆T GVHD: LƯU ĐỨC LỊCH Trang 1 SVTH :NGUYỄN TUẤN ANH TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT VINH ĐỒ ÁN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG Mức độ sấy nóng của mơi chất ∆T chủ yếu phụ thuộc vào q trình hình thành hh khí ở bên ngồi hay bên trong xy lanh Vì đây là đ/c điezel nên chọn ∆T= 20 6 )Nhiệt độ khí sót (khí thải) T Nhiệt độ khí sót T phụ thuộc vào chủng loại đơng cơ.Nếu q trình giản nở càng triệt để ,Nhiệt độ T càng thấp Thơng thường ta có thể chọn : T =710 ºK 7 )Hệ số hiệu định tỉ nhiêt λ : Hệ số hiệu định tỷ nhiệt λ được chọn theo hệ số dư lượng khơng khí α để hiệu định .Thơng thường có thể chọn λ theo bảng sau : α 0,8 1,0 1,2 1,4 λ 1,13 1,17 1,14 1,11 Ở đây ta chọn λ = 1,1 8 )Hệ số qt buồng cháy λ : Vì đây là động cơ khơng tăng áp nên ta chọn λ =1 9 )Hệ số nạp thêm λ Hệ số nạp thêm λ phụ thuộc chủ yếu vào pha phối khí .Thơng thường ta có thể chọn λ =1,02÷1,07 ; ta chọn λ =1,02 10 )Hệ số lợi dụng nhiệt tại điểm z ξ : Hệ số lợi dụng nhiệt tại điểm z ξ phụ thuộc vào chu trình cơng tác của đọng cơ Với đây là đ/c điezen nên ta chọn ξ=0,79 11 )Hệ số lợi dụng nhiệt tại điểm b ξ : Hệ số lợi dụng nhiệt tại điểm b ξ tùy thuộc vào loại động cơ xăng hay là động cơ điezel .ξ bao giờ cũng lớn hơn ξ Do đây là đ/c điezel ta chọn ξ=0,9 12 )Hệ số hiệu chỉnh đồ thị cơng φ : Thể hiện sự sai lệch khi tính tốn lý thuyết chu trình cơng tác của động cơ với chu trình cơng tác thực tế .Sự sai lệch giửa chu trình thực tế với chu trình tính tốn của động cơ xăng ít hơn của động cơ điezel vì vậy hệ số φ của đ/c xăng thường chọn hệ số lớn.Nhưng đây là đ/c xăng nên ta chọn φ =0,97 II )Tính tốn các q trình cơng tác : 2.1 .Tính tốn q trình nạp : 1 )Hệ số khí sót γ : Hệ số khí sót γ được tính theo cơng thức : γ= . . Trong đó m là chỉ số giãn nở đa biến trung bình của khí sót m =1,45÷1,5 Chọn m =1,45 γr = 1.(297 + 20) 0,11 710 0, 09 1 0,11 1,45 18, 7.1, 02 − 1,1.1.( ) 0, 09 = 0, 0306 2 )Nhiệt độ cuối q trình nạp T Nhiệt độ cuối q trình nạp T đươc tính theo cơng thức: GVHD: LƯU ĐỨC LỊCH Trang 2 SVTH :NGUYỄN TUẤN ANH TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT VINH ĐỒ ÁN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG T= ºK 1,45 −1 0, 09 1,45 (297 + 20) + 1,1.0, 0306.710.( ) ºK 0,11 Ta = = 329, + 0, 0306 3 )Hệ số nạp η : η = . . . 1 297.0, 09 � 0,11 1,45 � � 18, 7.1, 02 − 1,1.1.( ) �= 0,8485 η= 18, − (297 + 20).0,1 � 0, 09 � 4 )Lượng khí nạp mới M : Lượng khí nạp mới M được xác định theo cơng thức sau : M = (kmol/kg) nhiên liệu Trong đó : 30.82, 06.4 = 0, 6827 (MPa) 1, 6391.2200.4 432.103.0,1.0,8485 = 0,9879 (kmol/kg) nhiên liệu Vậy : M = 183.0, 6827.297 p = = 5 )Lượng khơng khí lý thuyết cần để đốt cháy 1kg nhiên liệu M : Lượng kk lý thuyết cần để đốt cháy 1kg nhiên liệu M được tính theo cơng thức : M = . (kmol/kg) nhiên liệu Vì đây là đ/c diêzen nên ta chọn C=0,87 ; H=0,126 ;O=0,004 M = . ( 0,87 0,126 0, 004 + + ) = 0, 4958 (kmol/kg) nhiên liệu 12 32 6 )Hệ số dư lượng khơng khí α Vì đây là động cơ điêzen nên : M α = M = 1,9925 o 2.2 )Tính tốn q trình nén : 1 )Tỉ nhiệt mol đẳng tích trung bình của khơng khí : = 19,806+0,00209.T(kJ/kmol.độ) = 19,806+0,00209.(273+24) =20,4267 (kJ/kmol.độ) 2 )Tỉ nhiệt mol đẳng tích trung bình của sản phạm cháy : Khi hệ số lưu lượng khơng khí α