CHƯƠNG 3 : QUÁ TRÌNH CHÁY
4.1 Tính tốn nhiệt động cơ đốt trong
4.1.2 Các thông số của động cơ cho trước
các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật cơ bản, tiến hành phân tích và chọn các thơng số thiết kế ban đầu rất quan trọng vì nó quyết định tính khoa học và kinh tế kỹ thuật của động cơ được thiết kế mới. Dưới đây là thông số chọn của động cơ thiết kế mới. Dưới đây là thông số chọn của động cơ thiết kế:
Kiểu động cơ: động cơ chữ V
Trong quá trình thiết kế động cơ, người thiết kế phải chú ý đến phạm vi ứng dụng của động cơ thiết kế. Đó là cơ sở để xác định phương án và lựa chọn các thơng số tham khảo trong q trình thiết kế do đặc điểm của mỗi loại động cơ chỉ đáp ứng tốt nhất cho một phạm vi ứng dụng nhất định.
Động cơ xăng công suất vừa thường dùng cho ô tô gia tốc lớn, ô tô du lịch tốc độ cao, ô tô vận tải nhẹ. Động cơ xăng có kích thước nhỏ gọn và đơn giản thích hợp cho động cơ dùng trong máy bơm nước, máy phát điện... Tuy nhiên cần chú trọng đến hiệu quả kinh tế vì nhiên liệu dùng cho động cơ xăng đắt hơn động cơ diesel. Động cơ bốn kỳ thường có cơng suất trung bình, ứng dụng rộng rãi trong giao thơng vận tải vì chúng có tính tiết kiệm và tuổi thọ cao, các q trình cơng tác hồn thiện hơn động cơ hai kỳ.
Động cơ hai kỳ gọn nhẹ hơn khi có cùng cơng suất nhưng tính hiệu quả và độ tin cậy kém, hao nhiên liệu, thường dùng cho động cơ cỡ nhỏ.
Công suất động cơ: Ne=110 KW
Cần lựa chọn công suất động cơ phù hợp với yêu cầu của máy công tác. Tuy nhiên, công suất thiết kế của động cơ phải còn phù hợp với tiêu chuẩn nhà nước quy định về dãy cơng suất động cơ.
Số vịng quay: n=3000 vịng/phút
Lựa chọn số vòng quay của động cơ cũng là một vấn đề quan trọng. Vì số vịng quay ảnh hưởng rất nhiều đến độ mài mịn và tính năng kỹ thuật. Số vòng quay càng cao, độ mài mịn của các chi tiết tăng lên, do đó tuổi thọ động cơ giảm.
Cơng suất động cơ tỉ lệ thuận với số vòng quay. Động cơ có số vịng quay lớn sinh ra cơng lớn, trong khi kích thước và trọng lượng khơng tăng. Số vịng quay cịn tùy thuộc vào công nghệ và vật liệu chế tạo động cơ.
Chọn số xy-lanh cần căn cứ để cân bằng của động cơ và khả năng dùng đối trọng đơn giản để cân bằng các lực qn tính và mơmen qn tính. Độ đồng đều tốc độ góc quay trục khuỷu.
u cầu về kích thước bên ngồi, điều kiện lắp ghép ở nơi sử dụng động cơ. Đảm bảo động cơ gọn nhẹ, kết cấu đơn giản, dễ chế tạo nhưng thân máy và hộp trục khuỷu phải có độ cứng vững lớn nhất để giảm hao mòn cho các xy-lanh, piston, trục khuỷu và ổ trục khuỷu.
Ngoài ra cần lưu ý về các kiểu làm mát động cơ thiết kế bằng nước hay khơng khí, vì nếu số xy-lanh như nhau thì động cơ thiết kế bằng nước hay khơng khí có chiều dài lớn hơn động cơ làm mát bằng nước (đối với động cơ một hàng xy- lanh). Loại động cơ một xilanh có kết cấu đơn giản, nhưng trục khuỷu quay không đều, bánh đà lớn...
● Tỷ số nén: ε=8,8
Tỷ số nén của động cơ đã là một thông số quan trọng đối với q trình làm việc của động cơ, có ảnh hưởng nhiều đến các thơng số khác. Tăng tỷ số nén, tính kinh tế của động cơ tăng. Nhưng do tổn thất cơ giới, tăng tỷ số nén chỉ có lợi trong phạm vi nhất định. Trên thực tế khi tăng tỉ số nén>23 thì hiệu suất động cơ tăng khơng đáng kể. Đối với động cơ xăng, tỷ số nén quy định bởi tính chống kích nổ của nhiên liệu được đặc trưng bởi chỉ số octan. Tỷ số nén càng lớn đòi hỏi chỉ số octan của nhiên liệu càng lớn. Khi giảm phụ tải, khí sót tăng, nhiệt độ sấy nóng khí nạp mới giảm, tính chống kích nổ tăng.
Các thơng số kết cấu:
Chọn tỷ số S/D là một thông số kết cấu quan trọng, ảnh hưởng đến kích thước khn khổ, trọng lượng và các tính năng kinh tế kỹ thuật của ĐCĐT. Ngày nay có xu hướng giảm tỷ số S/D để tăng tốc độ động cơ.
Chọn thơng số kết cấu =0,41
R: bán kính quay trục khuỷu ; L: chiều dài thanh truyền. Thông số ảnh hưởng rất nhiều đến chiều cao và trọng lượng của động cơ. Động cơ có thơng số lớn, thanh truyền ngắn, chiều cao và trọng lượng của động cơ có xu hướng giảm xuống khá nhiều. Trị số của động cơ thường
nằm trong phạm vi từ 0,25 – 0,20. Khi chọn số lớn. Góc lắc của thanh truyền tăng lên, thanh truyền có thể va chạm phía dưới của xy-lanh. Vì vậy, để tránh va chạm, phải cắt phần dưới của lót xylanh khuyết đi một ít.
Việc phân tích các thơng số kết cấu nêu trên cịn cần phải xét đến vấn đề đồng gam với các động cơ đang được chế tạo để có thể tận dụng các thiết bị cơng nghệ chế tạo sẵn có và tăng khả năng lắp lẫn chi tiết máy của động cơ này.
Xác định tính cao tốc của động cơ
Tính cao tốc của động cơ được xác định theo tốc độ trung bình của piston (): =S.n/30 = 12,7 [m/s]
Ta có thể chọn hành trình (S) của piston theo động cơ tham khảo thực tế có cơng suất tương đương. Kết luận tính cao tốc của động cơ theo giới hạn dưới đây:
Động cơ cao tốc: [ / ]m s
Động cơ tốc độ trung bình: [ / ]m s
Động cơ tốc độ thấp: [ / ]m s