Đồ án động cơ đốt trong tính toán động cơ đốt trong

TRƯỜNG ĐHSPKT VINH Đồ án động đốt TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT VINH KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC BỘ MƠN CƠNG NGHỆ Ơ TƠ CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập –Tự Do –Hạnh Phúc NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG Giáo viên hướng dẫn : Họ tên sinh viên : Lớp: Thời gian thực : Dự kiến bảo vệ : NGUYỄN VĂN ĐẠI NGUYỄN DANH NHÂN ĐH Ô TÔ K12B từ………………….đến……………… …………………… I NỘI DUNG ĐỒ ÁN Thực Động đốt Audi nội dung sau: A.Phần thuyết minh Tính tốn chu trình cơng tác động đốt Tính tốn động học động lực học có kèm sơ đồ Tính bền chi tiết : Trục khuỷu B Phần vẽ Bản vẽ động học va động lực học giấy kẻ ly A0 Bản vẽ chi tiết khổ giấy A1, A2 A3 theo tỷ lệ 1:1 1:2 II QUY ĐỊNH THỰC HIỆN Sinh viên phải tham gia đầy đủ buổi hướng dẫn hang tuần Giáo viên hướng dẫn để đảm bảo tiến độ thực sau : TT Nội dung Tính tốn chu trình cơng tác Động đốt Tính tốn động học động lực học có kèm sơ đồ Tính bền chi tiết : Trục khuỷu Vẽ vẽ chi tiết Hoàn thành thuyết minh, vẽ chuẩn bị cho bảo vệ TRƯỞNG BỘ MÔN Nguyễn Ngọc Tú SVTH:Nhân Thời lượng tuần tuần tuần tuần tuần GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Nguyễn Văn Đại TRƯỜNG ĐHSPKT VINH Đồ án động đốt LỜI NÓI ĐẦU Động đốt đóng vai trò quan trọng kinh tế,là nguồn động lực cho phương tiện vận tải ôtô,máy kéo,xe máy,táu thủy,máy bay máy công tác máy phát điện,bơm nước … Mặt khác động đốt đặc biệt động ơtơ ngun nhân gây ô nhiễm môi trường,nhất thành phố Sau học xong môn học ‘‘ ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG’’, em vận dụng kiến thức học để làm đồ án ‘‘TÍNH TỐN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG’’ Trong q trình tính tốn để hồn thành đồ án mơn học chun nghành này, bước đầu gặp khơng khó khăn bỡ ngỡ với nỗ lực thân với hướng dẫn giúp đỡ tận tình thầy giáo Nguyễn Văn Đại, sau thời gian làm việc hết mình, nghiêm túc nghiên cứu tìm hiểu em hồn thành xong đồ án mơn học ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG Tuy nhiên lần em vận dụng lý thuyết học, vào tính tốn tập cụ thể theo thông số cho trước, nên gặp nhiều khó khăn khơng tránh khỏi sai sót Vì em mong xem xét, giúp đỡ bảo đưa ý kiến thầy để em hoàn thành đồ án cách tốt nhất, đồng thời qua rút kinh nghiệm, học làm giàu kiến thức chuyên mơn khả tự nghiên cứu Cũng qua đồ án em xin bày tỏ lòng biết ơn thầy giáo Nguyễn Văn Đại thầy giáo khoa giúp đỡ, hướng dẫn tận tình đóng góp ý kiến q báu giúp em hoàn thành đồ án cách tốt tiến độ Rất mong giúp đỡ nhiều thầy Em xin chân thành cảm ơn! SVTH: Nguyễn Danh Nhân Vinh,ngày SVTH:Nhân tháng năm 2020 TRƯỜNG ĐHSPKT VINH Đồ án động đốt NHẬN XÉT,ĐÁNH GIÁ ĐỒ ÁN Giáo viên hướng dẫn: Kết đánh giá: Giáo viên chấm: SVTH:Nhân TRƯỜNG ĐHSPKT VINH Đồ án động đốt Chương I TÍNH TỐN CHU TRÌNH CƠNG TÁC CỦA ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG 1.1 Trình tự tính tốn : 1.1.1 Số liệu ban đầu: - Công suất động Ne = 130 (mã lực) - Số vòng quay trục khuỷu n = 5600 (vòng/phút) - Đường kính xilanh D = 82,5 (mm) - Hành trình pittong S = 92,8 (mm) - Dung tích cơng tác Vh = 0,496 (dm3) - Số xilanh i = - Tỷ số nén  = 10,5 - Thứ tự làm việc cuả xilanh 1- – - - Suất tiêu hao nhiên liệu ge =178 (g/ml.h) 10 - Góc mở sớm đống muộn supap nạp  = 260 ;  = 480 11 - Góc mở sớm đóng muộn supap thải  = 320 ;  = 80 12- Góc đánh lửa sớm φ = 15º 13 - Chiều dài truyền ltt = 144 (mm) 14 - Khối lượng nhóm pittong mpt = 0,36 (kg) 15 - Khối lượng nhóm truyền mtt = 0,64 (kg) 1.1.2 Các thông số cần chọn: Áp suất môi trường : pk Áp suất mơi trường pk áp suất khí trước nạp vào động Với động không tăng áp áp suất khí áp suất trước supap nạp nên ta chọn pk = p0 Ở nước ta chọn pk = p0 = 0,1 (MPa) Nhiệt độ môi trường : Tk SVTH:Nhân TRƯỜNG ĐHSPKT VINH Đồ án động đốt Nhiệt độ môi trường lựa chọn theo nhiệt độ bình quân năm với động khơng tăng áp ta có nhiệt độ mơi trưòng nhiệt độ trước supap nạp nên : Tk = T0 = 240C = 2970K Áp suất cuối trình nạp : pa Áp suất cuối q trình nạp pa chọn phạm vi : Pa = (0,8 ÷ 0,9).pk chọn pa = 0,9.pk = 0,9.0,1 = 0,09 (Mpa) Áp suất khí thải: pr Áp suất khí thải phụ thuộc vào thơng số pa Pr =(1,05 ÷ 1,15).pk chọn pr =1,05.pk = 1,05.0,1 = 0,115 ( Mpa) Mức độ sấy nóng mơi chất T : Mức độ sấy nóng mơi chất T chủ yếu phụ thuộc vào q trình hình thành khí hỗn hợp bên ngồi hay bên xilanh chọn T =25 0C =2980K Nhiệt độ khí sót (khí thải) : Tr Nhiệt độ khí sót Tr phụ thuộc vào chủng loại động Nếu trình giản nở triệt để nhiệt độ Tr thấp Tr =700 ÷ 1000 0K chọn Tr = 8500K Hệ số hiệu đính tỉ nhiệt: t Hệ số hiệu đính tỉ nhiệt chọn theo hệ số dư lượng khơng khí  để hiệu đính Thơng thường chọn  theo bảng sau:  0,8 1,0 1,2 1,4 t 1,13 1,17 1,14 1,11 Động xăng chọn t 1 Hệ số quét buồng cháy λ2 : SVTH:Nhân TRƯỜNG ĐHSPKT VINH Đồ án động đốt Động không tăng áp chọn λ2 =1 Hệ số nạp thêm λ1 : Hệ số nạp thêm λ1 phụ thuộc chủ yếu vào pha phân phối khí thơng thường λ1 =1,02 ÷ 1,07 chọn λ1 =1,03 10 Hệ số lợi dụng nhiệt điểm z (  z ) : Hệ số lợi dụng nhiệt điểm z (  z ) phụ thuộc vào chu trình cơng tác động cơ, thể lượng nhiệt phát cháy điểm z so với lượng nhiệt phát đốt cháy hoàn toàn 1kg nhiên liệu Với động xăng chọn  z =0,85÷0,92 Chọn  z =0,0.75 11 Hệ số lợi dụng nhiệt điểm b (  b) : Với động xăng  b =0,85÷0,95 chọn  b =0,82 12 Hệ số hiệu đính đồ thị cơng  d : Thể sai lệch tính tốn lý thuyết chu trình cơng tác động so với chu trình cơng tác thực tế  d =0,92÷0,97 chọn  d =0,95 1.2 Tính tốn q trình cơng tác : 1.2.1 Tính tốn q trình nạp : Hệ số khí sót γr : Hệ số khí sót γr tính theo cơng thức : γr=  (T k  T ) T r P P r a 1. 297  25 0,115 r  850 0,09  Pr   P   a 1   m  1  1 .   0,115  10,5.1,03  1.03.1.   0,09  1, 0,0510 Trong : m số giản nở đa biến trung bình khí sót m =1,45÷1,5 chọn m =1,5 SVTH:Nhân TRƯỜNG ĐHSPKT VINH Đồ án động đốt Nhiệt độ cuối trình nạp Ta : Nhiêt độ cuối q trình nạp Ta tính theo công thức : Ta = T  T  k p   t r T r  a   pr   r  m     m  0,09    0,115    297  25  1.13.0,0510.8500. Ta= 1,5 1,  0,0510 349.3 (0K) Hệ số nạp  v : Hệ số nạp  v xác định theo công thức : v  Tk   T k  T     pa     pk    p  t 2. r   pa        m      1 297 0,09   0,115  ,5  v  10,5.1,03  1.13.1. 0,8288  10,5  297  25 0,1   0,09     Lượng khí nạp M1 : Lượng khí nạp M1 xác định theo cơng thức : 432.10 p k  v M1 = g e p e T k (kmol/kg nhiên liệu) Trong : pe áp suất có ích trung bình xác định theo cơng thức : pe  SVTH:Nhân 30 N e  V h n.i (MPa) TRƯỜNG ĐHSPKT VINH V h Đồ án động đốt thể tích cơng tác động xác định theo công thức : V h  D S  (lít) Vh  3,14.(82,5) 92,8 0,49607 Nên: pe  (lít) 30.130.0,7355.4 1,0326 (MPa) 0,49607.5600.4 432.103.0,1.0,8288 0,4824 (kmol/kg nhiên liệu) V ậy M1= 178.1,0326.297 Lượng khơng khí lý thuyết cần để đốt cháy 1kg nhiên liệu M0: Lượng khơng khí lý thuyết cần để đốt cháy 1kg nhiên liệu M tính theo công thức: M0 = C H      0,21  12 32  (kmol/kg nhiên liệu) Đối với nhiên liệu động xăng ta có : C=0.855 ;H=0,145 ;O=0 Mo=  0,87 0,126      =0,5120 0,21  12  (kmol/kg nhiên liệu) Hệ số dư lượng khơng khí  : Đối với động xăng cần phải xét đến nhiên liệu ,vì vậy: M   M nl 114 0.9753 0,4946 0,4824   Trong  nl : trọng lượng phân tử xăng, thường chọn  nl =114 1.2.2 Tính tốn q trình nén: SVTH:Nhân TRƯỜNG ĐHSPKT VINH Đồ án động đốt Tỷ nhiệt mol đẳng tích trung bình khơng khí : mcv =19,806+0,00209.T Tỷ nhiệt mol đẳng tích trung bình cuả sản phẩm cháy : Khi hệ số dư lượng không khí 