Đ Án Đng C Đt Trong GVHD:ồ ộ ơ ố
L I NÓI ĐUỜ Ầ
Trong các ngành phát tri n tr ng đi m c a n c ta hi n nay, ngành giao thôngể ọ ể ủ ướ ệ
v n t i luôn đóng vai trò quan tr ng trong n n kinh t qu c dân.Theo th i gian,ậ ả ọ ề ế ố ờ
ngành giao thông đã phát tri n đ đáp ng nhu c u l u thông v hàng hóa và conể ể ứ ầ ư ề
ng i.ườ
n c ta hi n nay, ngành giao thông nói chung và giao thông đng b nóiỞ ướ ệ ườ ộ
riêng cũng đang phát tri n nhanh chóng mong đáp ng cho công cu c xây d ng đtể ứ ộ ự ấ
n c theo h ng công nghi p hóa, hi n đi hóa. Th nh ng s phát tri n này chướ ướ ệ ệ ạ ế ư ự ể ỉ
d ng l i ch nh p các ph ng ti n c a n c ngoài, ngành công nghi p ô tôừ ạ ở ổ ậ ươ ệ ủ ướ ệ
trong n c còn kém phát tri n, ngo i tr m t s liên doanh l p ráp ô tô d ngướ ể ạ ừ ộ ố ắ ở ạ
CKD, kinh t qu c doanh tham gia khá khiêm t n: ch có m t s nhà máy s a ch aế ố ố ỉ ộ ố ữ ữ
ô tô c a nhà n c, còn đa ph n xe đc s a ch a các Garage t nhân, lĩnh v củ ướ ầ ượ ữ ữ ở ư ự
l p ráp đng c và đóng m i xe ch đang giai đo n thí ngh m ch ch a s n su tắ ộ ớ ớ ỉ ở ạ ệ ứ ư ả ấ
đi trà.ạ
H ng đu t đ xây d ng các nhà máy s n xu t ô tô đáp ng cho nhu c uướ ầ ư ể ự ả ấ ứ ầ
l n trong th i gian s p t i là m t xu th t t y u.V a v c d y n n công nghi p ô tôớ ờ ắ ớ ộ ế ấ ế ừ ự ậ ề ệ
l c h u n c ta v a ti t ki m ngu n ngo i t đáng k cho ngân sách qu c gia.ạ ậ ở ướ ừ ế ệ ồ ạ ệ ể ố
Đu t đc hi u g m hai ph n: đu t v v n li ng và đu t v conầ ư ượ ể ồ ầ ầ ư ề ố ế ầ ư ề
ng i. Đu t v con ng i là đào t o đi ngũ cán b k thu t có trình đ chuyênườ ầ ư ề ườ ạ ộ ộ ỹ ậ ộ
môn v ng vàng, kh năng t duy thi t k t t, có b n lĩnh, năng đng, có kh năngữ ả ư ế ế ố ả ộ ả
n m b t nhanh các ti n b khoa h c kĩ thu t, ho t đng hi u qu và tin c y.ắ ắ ế ộ ọ ậ ạ ộ ệ ả ậ
Ngu n cán b này đc đào t o t các tr ng kĩ thu t có chuyên ngành giao thông.ồ ộ ượ ạ ừ ườ ậ
Đ án môn h c thi t k đng c đt trong là m t trong các bài t p đ rènồ ọ ế ế ộ ơ ố ộ ậ ể
luy n nên các ph m ch t c n thi t c a m t kĩ s Ô tô, đáp ng v i các yêu c uệ ẩ ấ ầ ế ủ ộ ư ứ ớ ầ
th c ti n c a ngành.Đ án môn h c nh m giúp cho sinh viên ôn t p l i m t cáchự ễ ủ ồ ọ ằ ậ ạ ộ
t ng quát và sâu s c, nh đó mà n m v ng các ki n th c v tính toán thi t k ,k tổ ắ ờ ắ ữ ế ứ ề ế ế ế
c uvà cách thành l p b n v đng c đã đc h c.ấ ậ ả ẽ ộ ơ ượ ọ
Hà n i, ộngày 15 tháng 10 năm 201
Sinh viên th c hi nự ệ
Page 1
Đ Án Đng C Đt Trong GVHD:ồ ộ ơ ố
Ch ng 1. Tính toán chu trình công tác c a đng c đt trongươ ủ ộ ơ ố
1.1.T ng quan v các ph ng pháp tính toán CTCT c a đng cổ ề ươ ủ ộ ơ
Hi n nay đ tính toán CTCT c a đng c đt trong s d ng nhiên li u diesel nói riêng ệ ể ủ ộ ơ ố ử ụ ệ
và các lo i đng c đt trong s d ng nhiên li u khác nói chung có r t nhi u ph ng pháp ạ ộ ơ ố ử ụ ệ ấ ề ươ
nh : ư
-Ph ng pháp lý thuy t g n đúng: D a trên các đnh lu t nhi t đng h c I và II, coi ươ ế ầ ự ị ậ ệ ộ ọ
các quá trình nén, giãn n là đo n nhi t… ph ng pháp có u đi m là tính toán ở ạ ệ ươ ư ể
nhanh, không đòi h i nhi u thông s đu vào ph c t p… tuy nhiên nh c đi m ỏ ề ố ầ ứ ạ ượ ể
c a ph ng pháp là cho k t qu kém chính xác, ch a xét đn các quá trình trao đi ủ ươ ế ả ư ế ổ
khí….
-Ph ng pháp Grimhevenươ
-Ph ng pháp cân b ng th tíchươ ằ ể
Bên c nh các ph ng pháp trên ng i ta còn s d ng ph ng pháp cân b ng năng ạ ươ ườ ử ụ ươ ằ
l ng:…..ượ
Đ tính toán CTCT c a đng c ….. trong khuôn kh c a đ án môn h c s d a trên ể ủ ộ ơ ổ ủ ồ ọ ẽ ự
ph ng pháp cân b ng năng l ng….ươ ằ ượ
-Ph ng pháp cân b ng năng l ngươ ằ ượ
1.2.Gi i thi u v đng c m u và các thông s đu vào ph c v tính toán ớ ệ ề ộ ơ ẫ ố ầ ụ ụ
1.2.1.S li u ban đu ố ệ ầ
1- Công su t c a đng c Ne: Ne = 1ấ ủ ộ ơ 85 (mã l c)ự=185*0,736 = 136,16 (KW)
2- S vòng quay c a tr c khu u n: n = 23ố ủ ụ ỷ 10 (vg/ph)
3- Đng kính xi lanh D: D = 130 (mm)ườ
4- Hành trình piton S : S =140 (mm)
5- Dung tích công tác Vh :Vh === 1,85731(dm3)
6- S xi lanh i : i = 6ố
7- T s nén : =17,2ε εỷ ố
8- Su t tiêu hao nhiên li u ge : = ấ ệ 190 (g/ml.h) =190/0,746=254,96 (g/kW.h)
9- Góc m s m và đóng mu n c a xupáp n p 1 ; 2 : 1 =20 (đ) 2 =56 (đ)α α α αở ớ ộ ủ ạ ộ ộ
10- Góc m s m và đóng mu n c a xupáp th i : = 56 (đ) = 20 (đ)ở ớ ộ ủ ả ộ ộ
11- Chi u dài thanh truy n ltt: ltt = 256 (mm)ề ề
12- Kh i l ng nhóm pitton mpt: mpt = 3,25 (kg)ố ượ
13- Kh i l ng nhóm thanh truy n mtt: mtt = 4,215 (kg)ố ượ ề
2
Đ Án Đng C Đt Trong GVHD:ồ ộ ơ ố
14 – Đng c không tăng ápộ ơ , 15 – góc đánh l a s m =20ử ớ o
Các thông s c n ch nố ầ ọ
1 )Áp su t môi tr ng :pấ ườ k
Áp su t môi tr ng pk là áp su t khí quy n tr c khi n p vào đông c (v i đng cấ ườ ấ ể ướ ạ ơ ớ ộ ơ
không tăng áp ta có áp su t khí quy n b ng áp su t tr c khi n p nên ta ch n pấ ể ằ ấ ướ ạ ọ k=p0
n c ta nên ch n Ở ướ ọ pk = p0 = 0,1 (MPa)
2 )Nhi t đ môi tr ng :Tệ ộ ườ k
Nhi t đ môi tr ng đc ch n l a theo nhi t đ bình quân c a c năm .Vì đây làệ ộ ườ ượ ọ ự ệ ộ ủ ả
đng c không tăng áp nên ta có nhi t đ môi tr ng b ng nhi t đ tr c xupáp n p nên :ộ ơ ệ ộ ườ ằ ệ ộ ướ ạ
Tk =T0 =24ºC =297ºK
3 )Áp su t cu i quá trình n p :pấ ố ạ a
Áp su t Pa ph thu c vào r t nhi u thông s nh ch ng lo i đông c ,tính năng t cấ ụ ộ ấ ề ố ư ủ ạ ơ ố
đ n ,h s c n trên đng n p ,ti t di n l u thông… Vì v y c n xem xét đông c đangộ ệ ố ả ườ ạ ế ệ ư ậ ầ ơ
tính thu c nhóm nào đ l a ch n Paộ ể ự ọ
Áp su t cu i quá trình n p pa có th ch n trong ph m vi:ấ ố ạ ể ọ ạ
pa =(0,8-0,9).pk =(0,8-0,9)0,1 = 0,08-0,09 (MPa)
Căn c vào đng c D12 đang tính ta ch n:ứ ộ ơ ọ pa =0,086 (Mpa)
4 )Áp su t khí th i P :ấ ả
Áp su t khí th i cũng ph thu c gi ng nh pấ ả ụ ộ ố ư
Áp su t khí th i có th ch n trong ph m vi :ấ ả ể ọ ạ
p= (1,10-1,15).0,1 =0,11-0,115 (MPa)
ch n ọP =0,14 (MPa)
5 )M c đ s y nóng c a môi ch t ∆T ứ ộ ấ ủ ấ
M c đ s y nóng c a môi ch t ΔT ch y u ph thu c vào quá trình hình thành h nứ ộ ấ ủ ấ ủ ế ụ ộ ỗ
h p khí bên ngoài hay bên trong xy lanhợ ở
V i đng c diezel : ΔT = 20ºK - 40ºKớ ộ ơ
Ta ch n: ΔT = 30ºKọ
6 )Nhi t đ khí sót (khí th i) Tệ ộ ả
Nhi t đ khí sót T ph thu c vào ch ng lo i đông c .N u quá trình giãn n càngệ ộ ụ ộ ủ ạ ơ ế ở
tri t đ ,Nhi t đ T càng th pệ ể ệ ộ ấ
Thông th ng ta có th ch n :ườ ể ọ T=700 ºK -1000 ºK
Thông th ng ta có th ch n : T =800 ºKườ ể ọ
Page 3
Đ Án Đng C Đt Trong GVHD:ồ ộ ơ ố
7 )H s hi u đnh t nhiêt :λệ ố ệ ị ỉ
H s hi u đnh t nhi t đc ch n theo h s d l ng không khí đ hi u đínhλ αệ ố ệ ị ỷ ệ ượ ọ ệ ố ư ượ ể ệ
.Thông th ng có th ch n theo b ng sau :λườ ể ọ ả
α 0,8 1,0 1,2 1,4
λ 1,13 1,17 1,14 1,11
Đi v i đng c đang tính là đng c diesel có > 1,4 có th ch n =1,10α λố ớ ộ ơ ộ ơ ể ọ
8 )H s quét bu ng cháy :λệ ố ồ
Vì đây là đng c không tăng áp nên ta ch n =1λộ ơ ọ
9 )H s n p thêm λệ ố ạ
H s n p thêm ph thu c ch y u vào pha ph i khí .Thông th ng ta có th ch nλệ ố ạ ụ ộ ủ ế ố ườ ể ọ
=1,02÷1,07 ; ta ch n =1,04λ λọ
10 )H s l i d ng nhi t t i đi m z :ξệ ố ợ ụ ệ ạ ể
H s l i d ng nhi t t i đi m z , ph thu c vào chu trình công tác c a đng cξệ ố ợ ụ ệ ạ ể ụ ộ ủ ộ ơ
V i các lo i đ/c điezen ta th ng ch nớ ạ ườ ọ : = 0,70-0,85ξ
Ch n : = 0,75ξọ
11 )H s l i d ng nhi t t i đi m b :ξệ ố ợ ụ ệ ạ ể
H s l i d ng nhi t t i đi m b tùy thu c vào lo i đng c xăng hay là đng cξệ ố ợ ụ ệ ạ ể ộ ạ ộ ơ ộ ơ
điezel . bao gi cũng l n h n ξ ξờ ớ ơ
V i các lo i đ/c điezen ta th ng ch nớ ạ ườ ọ : =0,80-0,90 ξ
ta ch n =0,ξọ85
12 )H s hi u ch nh đ th công ệ ố ệ ỉ ồ ị :φ
Th hi n s sai l ch khi tính toán lý thuy t chu trình công tác c a đng c v i chuể ệ ự ệ ế ủ ộ ơ ớ
trình công tác th c t .S sai l ch gi a chu trình th c t v i chu trình tính toán c a đng cự ế ự ệ ữ ự ế ớ ủ ộ ơ
xăng ít h n c a đng c điezel vì v y h s c a đ/c xăng th ng ch n h s l n.φơ ủ ộ ơ ậ ệ ố ủ ườ ọ ệ ố ớ
Có th ch n trong ph m vi: =0,92-0,97φ φể ọ ạ
Nh ng đây là đ/c điezel nên ta ch n ư ọ φ =0,9443
1.3. Tính toán các quá trình công tác c a đng c ủ ộ ơ
1.3.1. Quá trình n pạ
1 )H s khí sót ệ ố γ :
4
Đ Án Đng C Đt Trong GVHD:ồ ộ ơ ố
Trong đó m là ch s giãn n đa bi n trung bình c a khí sót m =1,45÷1,5ỉ ố ở ế ủ
Ch n m =1,5ọ
= . = 0,04066
2 )Nhi t đ cu i quá trình n p Tệ ộ ố ạ
Nhi t đ cu i quá trình n p T đc tính theo công th c:ệ ộ ố ạ ươ ứ
T= ºK
T= = 343 (ºK)
3 )H s n p ệ ố ạ η :
η= = 0,789
4 )L ng khí n p m i M :ượ ạ ớ
L ng khí n p m i M đc xác đnh theo công th c sau :ượ ạ ớ ượ ị ứ
M = (kmol/kgnhiên li u)ệ
Trong đó p là áp su t có ích trung bình đc xác đnh thao công th c sau:ấ ượ ị ứ
p = = = 0,63472 (MPa)
V y M = = 0,71 (kmol/kg nhiên li u) ậ ệ
5 )L ng không khí lý thuy t c n đ đt cháy 1kg nhiên li u M :ượ ế ầ ể ố ệ
L ng kk lý thuy t c n đ đt cháy 1kg nhiên li u M đc tính theo công th c :ượ ế ầ ể ố ệ ượ ứ
M = (kmol/kg) nhiên li uệ
Vì đây là đ/c điezel nên ta ch n C=0,87 ; H=0,126 ;O=0,004ọ
M = ( + - ) = 0,4946 (kmol/kgnhiên li u)ệ
6 )H s d l ng không khí ệ ố ư ượ α
Vì đây là đng c điezel nên :ộ ơ
α = = = 1,43538
1.3.2.Tính toán quá trình nén
1 )T nhi t mol đng tích trung bình c a không khí :ỉ ệ ẳ ủ
=19,806+0,00209.T (kJ/kmol.đ) ộ
2 )T nhi t mol đng tích trung bình c a s n ph m cháy :ỉ ệ ẳ ủ ả ạ
Khi h s d l ng không khí ệ ố ư ượ α >1 tính theo công th c sau :ứ
= .T (kJ/kmol.đ)ộ
= + 10.T
= 20.9416+ 2,75.10-3.T (kJ/kmol.đ)ộ
3 )T nhi t mol đng tích trung bình c a h n h p :ỉ ệ ẳ ủ ỗ ợ
Page 5