intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE

Bài tập lớn Nguyên lý động cơ đốt trong

Chia sẻ: Lưu Văn Hoàng | Ngày: | Loại File: DOCX | Số trang:41

848
lượt xem
81
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Nội dung trình bày của đề tài gồm: Nhiệm vụ tính toán, tính nhiên liệu và hỗn hợp sản phẩm cháy, quá trình nạp, quá trình nén, tính toán quá trình cháy, quá trình giãn nở, các thông số cơ bản của chu trình, cân bằng nhiệt của động cơ, cách dựng đồ thị khi tính nhiệt. Để biết rõ hơn về nội dung chi tiết, mời các bạn cùng tham khảo.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Bài tập lớn Nguyên lý động cơ đốt trong

  1. TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI KHOA CƠ KHÍ BỘ MÔN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG BÀI TẬP LỚN NGUYÊN LÝ ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG                     Giáo viên hướng dẫn :    Nguyễn Cao Văn                                 Sinh  viên thực hiện   :      Lưu văn Hoàng                                 Mã sinh viên               :               151300660                                 Lớp : Cơ khí giao thông công chính 1­K56                                 Đề số                   :  09 – Động cơ xăng 1RZ
  2. HÀ NỘI - 2017                    BÀI TẬP LỚN MÔN            NGUYÊN LÝ ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG        Giáo viên hướng dẫn : Nguyễn Cao Văn                Đề số : 09 ­ Động cơ xăng  1RZ                Họ và Tên sinh viên : Lưu văn Hoàng                Mã sinh viên : 151300660                Lớp : Cơ khí giao thông công chính 1­ K56 STT Phân loại Thông số 1               Loại động cơ                     Xăng 2               Kiểu động cơ                     1RZ 3               Đường kính xy lanh                       86 (mm) 4               Hành trình piston                     86 (mm) 5             Lắp trên xe             Toyota Hiace 6             Dung tích xylanh                1,998 (lít) 7             Tỷ số nén                     09 8             Số kỳ                     09
  3. 9             Nemax/ne                 100,6/5400 10             Nemax/nm                16,5/2600 Chương I : Nhiệm vụ tính toán 1, Nhiệm vụ     + Tính toán thiết kế động cơ.     + Tính toán kiểm nghiệm động cơ ( bôi trơn, làm mát ) hệ  thống phối khí. 2, Lựa chọn chế độ tính toán ­ Nhận xét : Để  xây dựng đặc tính ngoài của động cơ   ở  chế độ “ Toàn tải ” người ta tính toán nhiệt động cơ ở 3  chế độ :               nmin  = 0,2.5400  = 1080 (v/ph)               nM  = 0,6.5400  =  3240 (v/ph) ne   = 5400 (v/ph) CHƯƠNG II : Tính nhiên liệu và hỗn hợp sản phẩm cháy
  4. 1, Chọn nhiên liệu và thành phần nhiên liệu.             C H       O        Hu    Xăng       85 (%)       15(%)       10400 ( kcal/kg) 2,Chọn hệ số dư không khí  α  ­ Với động cơ xăng : α = 0.9 3, Lượng không khí lý thuyết cần thiết để đốt cháy hoàn toàn  1kg  nhiên liệu xăng.                                    L0 =  ( gc + 8gh ) = (  .0,85 + 8.0,15 ) =15 (kg) 4,Lượng không khí thục tế đốt cháy 1kg nhiên liệu.              L = αL0 = 0,9.15=13,5 (kg) 5,Thành phần sản phẩm cháy của động cơ xăng .     Gco2  =  [gc (2α­1 ) + 6gh (α ­1 )] = [0,85 (1,8 ­1 ) + 6.0,15( 0,9­1)           = 2,15 (kg)    Gco  = [ 2(1­ α)(gc +3gh)] = [2(1­0,9)(0,85 +3.0,15)] = 0,6 (kg)    Gh2O  = 9gh =9.0,15 =1,35 (kg)    GN2 =0,77.αL0 =0,77.0,9.0,15 = 10,4 (kg)    Kiểm tra lại αL0 +1 =13,5 + 1 = 14,5(kg) =Gspc
  5.     Gspc =Gco2 + Gco + Gh2O + GN2 = 2,15 + 0,6 + 1,35 + 10,4 =14,5 (kg) 6, Phần tram khối lượng sản phẩm cháy         gi =  . Ta có :  gco2 =  = 0,148 ,  gh2O =  = 0,093 gco =  , gN2 =  = gco2 + gco + gh2o + gN2 =0,148 + 0,041 + 0,093 + 0,78 =1 7, Hằng số khí nạp trước lúc cháy      Rhht =gkk.Rkk – gxăng.Rxăng         Ta có : gkk =       gxăng =                    Rkk =29,27 kGm/kg.độ ;     Rxăng =8,5 kGm/kg.độ   Rhht = kGm/kg.độ 8,   Hằng số khí của sản phẩm cháy Rspc : Rspc = ; Rco2 =19,3 kGm/kg.độ ;   Rco =30,3 kGm/kg.độ       Rh2o =47,1 kGm/kg.độ ;   RN2 =30,3 kGm/kg.độ ;         Ro2 =26,5 kGm/kg.độ .           Ta có : R spc = 0,148.19,3 +0,041.30,3 + 0,093.47,1 + 0,718.30,3 =  30,23 kGm/kg.độ 9, Hệ số biến đổi phần tử lý thuyết             β = 
  6. 10, Nhiệt dung riêng của sản phẩm cháy     a,  Trước lúc cháy                      Cvhht =gkk .Cvkk + gxăng.Cvxăng            Ta có :  Cvkk   = 0,165 + 0,000017Tc (kcal/kg.độ ) ;  Cvxăng = 0,35(kcal/kg.độ) ; Cvhht  =  c) + = 0,93.(0,165 + 0,000017Tc ) +  =  0,178 + 0,000017Tc       b, Sau lúc cháy  :     Cvspc =                   Cvco2 = 0,186 + 0,000028 Tz                   Cvco  = 0,171 + 0,000018 Tz                                 Cvo2 =  0,15 + 0,000016 Tz Cvh2o = 0,317 + 0,000067 Tz                    Cvh2 = 0,169 + 0,0000017 Tz            Tính : Cvspc =   =0,148(0,186+0,000028Tz)+ 0,041(0,171+0,000018T z ) +0,093(0,317   + 0,000067Tz) + 0,718( 0,169 + 0,000017Tz ) = 0,185 + 23.10­5 Tz                                                                                     CHƯƠNG III: QUÁ TRÌNH NẠP
  7. 1, Xác định áp suất trung bình cuối quá trình nạp        Công thức gần đúng của của giáo sư Leenin J.M :                    Trong đó :  n : Là tốc độ quay tại chế độ tính toán ( đơn vị vòng/phút ) 3 h V  : Là thể tích công tác của một xylanh ( đơn vị là m  ). 2 0 P  : Là áp suất khí quyển ( đơn vị kg/m  ) tb f   : Là tiết diện lưu thông cần thiết .Nó đc tính bằng công  thức 2 tb e e f  = f .(n  /1000)  .đơn vị là [cm /lít] 2 e + Với động cơ xăng : f  =2,5 ÷ 3,0 (cm /lít.1000v/phút) : Là hệ số tổn thất đường ống nạp . ( =0,65 ÷ 0,85 ). Đối với động cơ xăng ta chọn như sau :          fe =2,5.10­4.m2/lít.1000v/phút ;   ;  = 0,65 => Ta có : ftb = fe. = 2,5.10­4.  =1,35.10­3 (m3/lít ).
  8.   Với n=nmin =1080 (v/ph ) :      Pa= 1. 0,988(kg/cm2)   Với n=nM=3240 (v/ph) :     Pa=1.kg/cm2)  Với n=ne = 5400 (v/ph) : Pa =1.0,740(kg/cm2)      Tóm lại :  n = nmin  = 1080 (v/ph)  Pa = 0,988 (kg/cm2) n = nM  =  3240 (v/ph)  Pa = 0,901 (kg/cm2) n = ne     = 5400(v/ph)    Pa = 0,740 (kg/cm2) 2, Hệ số khí sót                     r =        Trong đó :   T’o = To + t = to + t + 273
  9.  : là hệ số biến nhiệt  ( =)  Pr và Tr : là áp suất ,nhiệt độ đầu cuối quá trình  nạp nêu trong bảng sau :   Pr (kg/cm2)   Tr(     To( n = nmin = 1080 (v/ph)       1,06    1000     30     327 n = nM   = 3240  (v/ph)       1,18    1100     25     322 n = ne      = 5400 (v/ph)       1,29    1200     20     317 o Giá trị  Pr  được tính bằng công thức :                  Pr =  +1  (kg/cm2). Giá trị của Tr và  cho trong bảng được quy ước từ đầu .       Từ các giá trị trong bảng ta tìm được hệ số khí sót ứng với các   giá            trị tương ứng như sau : Với  n = nmin =1080 (v/ph) :                              r =   =  = 0,0408
  10. Với  n = nM = 3240 (v/ph) :                                       r =   =  = 0,0459 Với   n = ne = 5400 (v/ph) :     r =   =  = 0,0585 3, Nhiệt độ cuối kỳ nạp       Đối với động cơ 4 kỳ không tăng áp                                           Ta =                 Trong đó :  =t0 + t + 273( K)             ᴪ  :là tỉ lệ nhiệt dung của khí  trước  và sau khí cháy .Ở động  cơ  xăng  thì  ᴪ =1,2            = Tr. (K)                        với : m là chỉ số dãn nở đa biến t của khí sót từ r đến r’. Khi n =nmin = 1080 (v/ph) :                             T’r =1000.= 980,81 K   
  11.              Suy ra :     Ta =  = 357,30 K      Khi n =nM =3240 (v/ph) :                            T’r = 1100.= 1021,25 K   Suy ra : Ta =  = 358,50K Khi n = ne =5400(v/ph) :                             T’r = 1200. =1029,72K    Suy ra : Ta =  = 363,75K. 4, Khối lượng hỗn hợp (Xăng + không khí) nạp vào xylanh  động cơ trong một chu trình                      Gck =G180.d  (mg/ckl)       Trong đó :                        G180 : là khối lượng hỗn hợp tươi (hay không khí ) nạp  chính trong piston đi từ  điểm chết trên đến điểm chết dưới     
  12.          G180= .106  (mg/ckl)                             Với : Pa  là áp suất cuối quá trình nạp (đổi ra  kg/m2) V’h  = 0,001(m3) Ta : là nhiệt độ trung bình cuối kỳ nạp (K)                                          Ra = Rhht =27,383 KG.m/kg.độ Động cơ xăng           nmin         nm        ne     0,90,95     1,00  1,05   1,1 1,2 n= nmin =1080 (v/ph)              Gck= .106.0,9 =988,69 n= nM = 3240 (v/ph)        Gck = .106.1 = 998,73 n =ne =5400 (v/ph)       Gck = .106.1,1 = 889,27
  13. 5, Mức tiêu hao năng lượng trong một chu trình              Công thức tính :      Gnl =  Khi n = nmin= 1080 (v/ph)  Gnl =  = 68,18 Khi n =nM = 3240 (v/ph)    Gnl =  = 68,88 Khi n = ne = 5400 (v/ph)     Gnl =  = 61,33 6,Hệ số nạp                  v =  =   ;                Glt  =   .106         Trong đó   :   Glt =.106 = 1209,499                         V’h =0,001 (m3),                             P0 = 10000 (kg/cm2 ) Khi n =nmin =1080 (v/ph)                      v = = 0,817 Khi n = nM =3240 (v/ph) :      
  14.                                             v =  =0,826 Khi n= ne =5400 (v/ph) :                       v = 0,735 Bảng tổng kết chương 3 (Số liệu đã tính toán được ở trên ). Thông Số   Pa   T’r   Tr      Pr    Ta    Gnl    Gck      nmin=1080  0,988  980,81  1000 0,0408   1,06  357,30  68,18 988,69  0,817 nM = 3240  0,901 1021,25  1100 0,0459   1,18  358,50  68,88 998,73  0,826 ne =   5400  0,740 1029,72  1200 0,0585   1,29  363,75  61,33 889,27  0,735
  15.                         Chương IV : Quá trình nén   Tính áp suất ở cuối quá trình nén Pc                                     Pc =Pa . (kg/cm2 ) Trong đó :                   n1 – là chỉ số nén đa biến được tính theo công thức sau :                                      n1= 1,38­ 0,03.                  Nhiệt độ cuối quá trình nén Tc :   Tc =Ta.  ).  Khi  ntt = nmin =1080(v/ph)  n1 =1,38­ 0,03. =1,247  suy ra  :     Pc = 0,988.91,247 = 15,300(kg/cm2)             và  Tc = 357,30.91,247­1 = 614,79   ).  Khi  ntt =nM =3240 (v/ph)   n1 =1,38­0,03. =1,336 suy ra  :      Pc = 0,901.91,336 = 16,97(kg/cm2)             và    Tc = 358,50.91,336­1 = 750,09  ).
  16.  Khi  ntt = ne =5400(v/ph)  n1 =1,38­0,03.  =1,377 suy ra   :     Pc =0,740.91,377 = 15,25              và  Tc = 363,75.91,377­1 = 832,82  ). Bảng tổng kết chương 4 (số liệu đã tính toán được):           n1 Pc (kg/cm2)   Tc  )     Thông số  nmin = 1080     1,247     15,30       614,79 nM =    3240     1,336     16,97       750,09 ne  =    5400     1,377     15,25       832,82 Chương V : Tính toán quá trình cháy 
  17. 1,Tính nhiệt độ cuối quá trình cháy      *Khi  
  18.  = (0,185+ 23.10­6Tz)Tz – (0,178 +15,8.10 T T ­6 c) c 532,84 =  0,185Tz + 23.10­6Tz – 142,40  Tz=2726,05  Khi n =ne= 5400(v/ph)   = (0,185+ 23.10­6Tz)Tz – (0,178 + 15,8.10­6Tc)Tc  559,52 = 0,185Tz + 23.10­6T2z – (0,178 +15,8.10­6.832,82).832,82  559,52 = 0,185Tz + 23.10­6T2z ­159,20  Tz =2864,70  Xác định áp suất của quá trình :  Pz =.Pc. Khi n =nmin =1080 (v/ph)   Pz = = 68,50 (kg/cm2) Khi n =nM =3240(v/ph)    Pz =  = 66,85 (kg/cm2) Khi n =ne = 5400(v/ph)
  19.     Pz =  = 56,86 (kg/cm2) Bảng tổng kết chương V : Thông số T.độ     Pz(kg/cm2) Tz(kg/cm2) nmin=1080          68,50       2539,25 nM =3240          66,85       2726,05 ne = 5400          56,86       2864,70
  20.      Chương VI : Quá trình giãn nở  1,Các thông số của quá trình giãn nở   Chỉ số giãn nở đa biến n2 :                       n2 =1,2 + 0,03.      Khi  ntt =nmin =1080(v/ph)  n2 = 1,2 + 0,03. =1,35          Khi  ntt = nM =3240(v/ph)  n2 =1,2 + 0,03. = 1,25 Khi  ntt =ne =5400(v/ph)  n2 =1,2 + 0,03. = 1,23 2,Áp suất cuối quá trình giãn nở (Pb)
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2