intTypePromotion=3

Đồ án môn Động cơ đốt trong

Chia sẻ: Cát Bụi | Ngày: | Loại File: DOCX | Số trang:60

0
196
lượt xem
68
download

Đồ án môn Động cơ đốt trong

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đồ án môn học Động cơ đốt trong có kết cấu gồm 4 chương với những nội dung cơ bản về tổng quan động cơ đốt trong, tính toán chu trình công tác, tính toán động học, động lực học, tính kiểm nghiệm bền các chi tiết chính – tính kiểm nghiệm bền piston và chốt piston.

 

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Đồ án môn Động cơ đốt trong

  1. SVTH: Vũ Đức Tân                                                         GVHD: Lê Quang Thắng MỤC LỤC CHƯƠNG I : TỔNG QUAN 1.Tổng quan về động  cơ……………………………………………………………….4 2.Tổ chức quá trình  cháy……………………………………………………………...4 3.Hệ thống  xả………………………………………………………………………….6 4.Hệ thống làm  mát…………………………………………………………………....7 5.Hệ thống bôi  trơn…………………………………………………………………...9 6.Hệ thống khởi  động………………………………………………………………...11 CHƯƠNG II: TÍNH TOÁN CHU TRÌNH CÔNG TÁC I. Các thông số tính  toán…………………………………………………………….11 2.1. Tính toán quá trình  nạp………………………………………………………....15 2.2. Tính toán quá trình nén…………………………………………………………18 2.3. Tính toán quá trình cháy………………………………………………………..19 2.4. Tính toán quá trình giãn nở………………………………………………….....21 2.5. Tính toán các  thông số của chu trình công tác………………………………...23 III. Vẽ và hiệu đính đồ thị công…………………………………………………..   24 CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN ĐỘNG HỌC, ĐỘNG LỰC HỌC ĐỒ ÁN MÔN HỌC: ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG  1
  2. SVTH: Vũ Đức Tân                                                         GVHD: Lê Quang Thắng I. Vẽ các đường biểu diễn quy luật động học…………………………………… . 30 1.1.Đường biểu diễn hành trình của piston  x = f(α )……………………………… 30 1.2. Đường biểu diễn tốc độ của piston  v = f( ) …………………………………...30 1.3.Đường biểu diễn gia tốc của piston   j = f(α ) …………………………………...31 II. Tính toán động lực  học………………………………………………………….33 2.1. Các khối lượng chuyển động tịnh tiến………………………………………… 33 2.2. Các khối lượng chuyển động quay…………………………………………….. 33 2.3. Lựcquán tính……………………………………………………………………34 2.4. Vẽ đường biều diễn lực quán tính    pj = f(x) …………………………………..35 2.5. Vẽ đường biểu diễn    v = f (x) ………………………………………………….35 2.6. Khai triển đồ thị công   (P­V )  thành     pkt = f( ) ……………………………36 2.7. Khai triển đồ thị    pj=f(x)    thành      pj =f(α )…………………………………37 2.8. Vẽ đồ thị p∑=f( )……………………………………………………………….38 2.9. Vẽ đồ thị lực tiếp tuyến   T=f( )  và đồ thị lực pháp tuyến   Z=f( )………… 39 2.10. Vẽ đường biểu diễn   ∑T=f( )   của động cơ nhiều xy lanh………………......42 2
  3. SVTH: Vũ Đức Tân                                                         GVHD: Lê Quang Thắng 2.11. Đồ thị phụ tải tác dụng trên chốt khuỷu…………………………………….... 45 2.12. Vẽ đường biểu diễn Q=f( ) …………………………………………………….47 2.13.Vẽ đồ thị phụ tải tác  dụng trên đầu to thanh truyền…………………………...50 CHƯƠNG IV: TÍNH KIỂM NGHIỆM BỀN CÁC CHI TIẾT CHÍNH – TÍNH  KIỂM NGHIỆM BỀN PISTON VÀ CHỐT PISTON I. Tính kiểm nghiệm bền đỉnh piston 1.1.Công thức back …………………………………………………………………..53 1.2. Công thức Orơlin cho đỉnh  mỏng…………………………………………….....54 II. Tính kiểm nghiệm thân piston 2.1.Ứng suất kéo.. ………………………………………………………………….....55 2.2. Ứng suất  nén…………………………………………………………………….56 III. Tính kiểm nghiệm bền thân piston 3.1.Áp suất tiếp xúc trên  thân………………………………………………………..56 3.2.Áp suất tiếp xúc trên bề mặt  chốt………………………………………………..57 IV: Tính kiểm nghiệm bền  xécmăng……………………………………………….58 KẾT LUẬN…………………………………………………………………………..61 ĐỒ ÁN MÔN HỌC: ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG  3
  4. SVTH: Vũ Đức Tân                                                         GVHD: Lê Quang Thắng LỜI NÓI ĐẦU        Ô tô ngày càng được sử dụng rộng rãi ở nước ta như một phương tiện đi lại cá   nhân cũng như vận chuyển hành khách , hàng hoá rất phổ biến . Sự gia tăng nhanh  chóng số lượng ôtô trong xã hội , đặc biệt là các loại ôtô đời mới đang kéo theo nhu   cầu đào tạo rất lớn về nguồn nhân lực phục vụ trong ngành công nghiệp ôtô nhất là  trong linh vực thiết kế .         Sau khi học xong giáo trình ‘ động cơ  đốt trong ’ chúng em được tổ  bộ  môn  giao nhiệm vụ làm đồ án môn học . Vì bước đầu làm quen với công việc tính toán ,   thiết kế ôtô nên không tránh khỏi những bỡ ngỡ và vướng mắc.Nhưng với sự quan   tâm , động viên , giúp đỡ, hướng dẫn tận tình của thầy giáo hướng dẫn , cùng giáo   viên giảng dạy và các thầy giáo trong khoa nên chúng em đã cố  gắng hết sức để  hoàn thành đồ án trong thời gian được giao. Qua đồ án này giúp sinh viên chúng em  nắm được các lực tác dụng, công suất của động cơ và điều kiện đảm bảo bền của   một số nhóm chi tiết ... ôtô , máy kéo . Vì thế nó rất thiết thực với sinh viên nghành  công nghệ kỹ thuật ôtô .       Tuy nhiên trong quá trình thực hiện dù đã cố gắng rất nhiều không tránh khỏi   những thiếu sót . Vì vậy chúng em rất mong nhận được sự  quan tâm đóng góp ý  kiến của các thầy , các bạn để  em có thể  hoàn thiện đồ  án của mình tốt hơn và  4
  5. SVTH: Vũ Đức Tân                                                         GVHD: Lê Quang Thắng cũng qua đó rút ra được những kinh nghiệm quý giá cho bản thân nhằm phục vụ tốt   cho quá trình học tập và công tác sau này .    Em xin chân thành cảm ơn !                                                                                    Hà Nội,tháng 04 năm 2015 .                                                                                        Sinh viên thực hiện :                                                                      Vũ Đức Tân CHƯƠNG I : TỔNG QUAN 1.   Tổng quan về động cơ: 1.1. Đặc điểm: +     Động cơ điêzen 4 kì, có 6 xy lanh, bố trí thẳng hàng. +     Công suất định mức: (mã lực) +     Số vòng quay danh nghĩa:  2.   Tổ chức quá trình cháy: 2.1.  Loại nhiên liệu. ­Nhiên liệu dùng cho động cơ là điêzen. ­Các thành phần có trong nhiên liệu:  C, H, O, S   Thành  Khối  Loại  phần  Phân   tử  lượng  độ nhớt vận động ở  (Poa) nhiên liệu khối  lượng  riêng ở  lượng Điêzen c h onl ĐỒ ÁN MÔN HỌC: ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG  5
  6. SVTH: Vũ Đức Tân                                                         GVHD: Lê Quang Thắng 0,870 0,126 0,004 Không  Nhiệt  ẩm  khí   lí  Nhiệt trị Loại  r (kj/kg) thuyết nhiên liệu Hòa   khí  () () Nhiên liệu  chuẩn  314 Điêzen 14,4 11,2 42,5 3,789 2.2.   Buồng đốt.          Chọn buồng đốt kiểu lốc xoáy, bởi vì trong phạm vi rộng của tốc độ động cơ,   nhiên liệu và không khí vẫn được phối hợp hòa trộn với nhau tạo ra hòa khí tốt.           Dòng xoáy lốc được tạo ra khi nén có cuồng độ  lớn hơn so với dòng xoáy   được tạo ra khi nạp, nên hòa khí được tạo ra nhanh hơn. Vì vậy kể  cả  khi phun   nhiên liệu rất trễ, quá trình cháy vẫn kết thúc kịp thời và động cơ có thể chạy ở tốc   độ  cao. Mặt khác số  màng lửa xuất hiện đầu tiên trong vòi phun một lỗ  ít hơn   nhiều so với vòi phun nhiều lỗ, nhờ đó giảm được tốc độ cháy, tốc độ tăng áp khí  cháy và tiếng ồn của động cơ. Chọn buồng đốt xoáy lốc cần làm cho thời điểm cháy  hơi muộn một chút  (sát điểm chết trên), vì vậy trong thời gian cháy ở buồng cháy chính, pittông bắt đầu  đi xuống, nhiệt độ môi chất sẽ giảm do giãn nở đã hạn chế sự hình thành NOx. 2. 3. Hệ thống nhiên liệu. Sử  dụng hệ thống cung cấp nhiên liệu điêzen phun dầu điều khiển điện tử  (Common Rail), lý do áp suất phun được thực hiện cho mỗi vòi phun một cách riêng   lẽ, nhiên liệu áp suất cao được phân phối đến từng vòi phun theo yêu cầu. Lợi ích  của vòi phun Common Rail là làm giảm mức độ tiếng ồn, nhiên liệu được phun ra ở  áp suất rất cao nhờ kết hợp điều khiển điện tử, kiểm soát lượng phun, thời điểm  phun. Do đó làm hiệu suất động cơ và tính kinh tế nhiên liệu cao hơn. Nhiên liệu được cung cấp theo hình thức đa điểm, thời điểm cung cấp và  lượng nhiên liệu cung cấp phụ  thuộc vào chế  độ  hoạt động của động cơ. ECM   nhận tín hiệu từ  các cảm biến (Cảm biến nhiệt độ  khí nạp, Cảm biến lưu lượng  khí nạp, Cảm biến nhiệt độ  động cơ, Cảm biến nhiệt độ  nhin liệu, Cảm biến áp  6
  7. SVTH: Vũ Đức Tân                                                         GVHD: Lê Quang Thắng suất baro, Cảm biến áp suất khí nạp, Cảm biến vị  trí bàn đạp ga, Cảm biến vị  trí  bướm gió, Cảm biến vị  trí trục cam v.v…) gửi về, sau đó phân tích chế  độ  hoạt   động của động cơ và điều khiển thời điểm và thời lượng phun nhiên liệu. Sơ đồ cấu tạo: 1­Thùng nhiên liệu; 2­Lọc  nhiên liệu; 3­Ống dẫn; 4­ Nhiên   liệu   vào   bơm;   5­ Bơm   tiếp   vận;   6­Van  FRP; 7­Lọc; 8­Van SCV;  9­solenoid của buồng nén;  10­Buồng   nén;   11­Van  chức   năng;   12­Van   điều  tiết, 13­Ống dầu, 14­Ống  dầu về, 15­Cốt bơm. ­  Nguyên lý hoạt động: Nhiên liệu được bơm cung cấp từ  thùng chứa lên đường  ống thấp áp đến lọc để loại bỏ các chất cặn và nước nếu có rồi lên bơm cung cấp,   tại đây nhiên liệu lại đi qua một lọc tinh để  đảm bảo nhiên liệu hoàn toàn sạch.  Một bơm tiếp vận khác tại bơm cung cấp nhiên liệu vào hai buồng nén tạo cao áp  của bơm cung cấp nhiên liệu. Nhiên liệu trước khi vào buồng cao áp được điều   khiển thông qua van SCV với tín hiệu cung cấp từ ECM. Việc tao áp suất và phun  nhiên liệu hoàn toàn tách biệt với nhau trong hệ thống common rail. Áp suất phun  được tạo ra độc lập với tốc độ và lượng nhiên liệu phun ra. Nhiên liệu được dự trữ  với áp suất cao trong ắc quy thủy lực. Lượng phun ra được quyết định bởi bàn đạp  chân ga, thời điểm phun cũng như  áp sấp phun được tính toán bằng ECM dựa trên   các biểu đồ lưu trữ trên nó. Sau khi ECM điều khiển kim phun của các vòi phun tại   mỗi xylanh động cơ để phun nhiên liệu nhờ thông tin từ  các cảm biến với áp suất   phun có thể lên dến 1500bar. Nhiên liệu còn thừa sẽ  hồi về thùng chứa nhiên liệu   thông qua mạch dầu hồi bố trí trên kim phun. ĐỒ ÁN MÔN HỌC: ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG  7
  8. SVTH: Vũ Đức Tân                                                         GVHD: Lê Quang Thắng • Ưu điểm: + Tiêu hao nhiên liệu thấp. + Phát thải khí ô nhiễm thấp. + Động cơ làm việc êm dịu, giảm được tiếng ồn. + Cải thiện tính năng động cơ.          • Nhược điểm: + Thiết kế và chế tạo phức tạp đòi hỏi ngành công nghệ cao. + Khó xác định và lắp đặt hệ thống common rail lên hệ thống điêzen  cũ. 3. Hệ thống nạp­xả           Chọn cơ cấu phân phối khí kiểu xupáp treo vì dung tích buồng cháy của động  cơ điêzen nhỏ, tỷ số nén rất cao, nên cơ  cấu xupáp treo cho buồng cháy gọn, diện   tích mặt truyền nhiệt nhỏ  vì vậy giảm được tổn thất nhiệt. Giúp cho đường nạp  thải thanh thoát hơn, khiến sức cản khí động giảm nhỏ, đồng thời do có thể bố  trí   xupáp hợp lí hơn nên có thể tăng tiết diện lưu thông của dòng khí. tuy nhiên cơ cấu  xupáp treo tồn tại một số nhược điểm như: cơ  cấu dẫn động xupáp khá phức tạp  và làm tăng chiều cao động cơ, ngoài ra còn làm cho nắp xylanh trở  nên hết sức   phức tạp và khó đúc. Sử dụng phương pháp dẫn động bằng cơ cấu cam ­ con đội ­ đũa đẩy ­ đòn   gánh, vì phương pháp dẫn động này cho khả năng bố trí trục cam ở nhiều vị trí thích  hợp hơn so với dẫn động trực tiếp. • Sơ đồ cấu tạo: 8
  9. SVTH: Vũ Đức Tân                                                         GVHD: Lê Quang Thắng Sơ đồ cấu tạo hệ thống phân phối khí             • Cấu tạo: 2­xupáp (nạp và xả); 4­lò xo; 5­đĩa lò xo; 6­cần bẩy; 7­trục cần   bẩy; 8­vít điều chỉnh; 9­êcu hãm; 10­giá đỡ  trục cần bẩy; 11­đũa đẩy; 12­con đội;  13­trục cam; 14,15,16­các bánh răng phân phối. • Nguyên lý hoạt động: khi động cơ  hoạt động kéo bánh răng 16 dẫn động  bánh răng trục cam quay khiến các vấu cam bánh răng 13 quay theo. Vấu cam đẩy  con đội 12, đũa đẩy 11 đi lên ép cần bẩy 6 quay quanh trục 7 tì ép đuôi xupáp, qua   đĩa lò xo 5 ép lò xo 4 để  đẩy xupáp 2 đi xuống mở  cửa thông: khi đỉnh vấu cam   trượt qua đáy con đội thì lò xo xupáp 4, thông qua đĩa lò xo 5 đẩy xupáp đi lên đóng  cửa thông đồng thời qua cần bẩy 6 ép đũa đẩy 11 và con đội 12 đi xuống để  đẩy  con đội tiếp xúc với mặt cam.  4. Hệ thống làm mát         ­ Động cơ chỉ có thể hoạt động bình thường khi các chi tiết tiếp xúc với buồng   cháy có một chế độ nhiệt thích hợp vì:         + Nếu nhiệt độ  quá nóng thì điều kiện bôi trơn sẽ  kém, làm cho các chi tiết   chóng mòn, khe hở giữa pittông sẽ giảm do giãn nở  nhiệt làm cho pittông dễ  bị  bó  kẹt trong xylanh.        + Nếu nhiệt độ mát quá mức làm cho nhiên liệu khó bay hơi và cháy không kiệt  tạo muội than làm bó kẹt vòng găng gây giảm công suất và tăng tiêu hao nhiên liệu.        • Nhiệm vụ của hệ thống làm mát :Là lấy đi số nhiệt dư thừa của các chi tiết   rồi tỏa số nhiệt này ra bên ngoài không khí.           Ta chọn hệ thống làm mát kiểu kín: bởi vì hệ  thống làm mát kiểu kín thiết  lập và ổn định chế độ nhiệt có lợi nhất cho sự làm việc của động cơ ở chế độ  tải  định mức và các chế độ khác, giảm tổn thất nhiệt cho nước làm mát, tăng hiệu suất  chỉ thị, giảm hao mòn lót xylanh­xécmăng, tăng độ bền nhiệt cho lót xylanh. ĐỒ ÁN MÔN HỌC: ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG  9
  10. SVTH: Vũ Đức Tân                                                         GVHD: Lê Quang Thắng • Sơ đồ cấu tạo: 1­thân máy ; 2­nắp xylanh ; 3­đường nước ra khỏi động cơ ; 4­ống   dẫn bọt nước ; 5­van hằng nhiệt ; 6­nắp rót nước ; 7­két làm mát ; 8­quạt gió ; 9­ puli ; 10­ống nước nối tắt vào bơm ; 11­đường nước vào động cơ ; 12­bơm nước ;  13­két làm mát dầu ; 14­ống phân phối nước.          • Nguyên lý hoạt động: nước tuần hoàn nhờ bơm nước 12, qua ống phân phối  nước 14 vào các khoang chứa các xylanh. Nước làm mát nhiệt độ thấp được bơm 12  hút từ  bình chứa phía dưới của két 7 qua đường ống 10 rồi qua két 13 để  làm mát  dầu sau đó vào động cơ. Để phân phối nước làm mát đều cho mỗi xylanh, nước sau   khi bơm vào thân máy 1 chảy qua ống phân phối 14 đúc sẵn trong thân máy. Sau khi   làm mát xylanh, nước lên làm mát nắp máy rồi theo đường  ống 3 ra khỏi động cơ  với nhiệt độ  cao đến van hằng nhiệt 5. khi van hằng nhiệt mở, nước qua van vào   bình chứa phía trên của két nước. Tiếp theo nước từ bình chứa phía trên đi qua các   ống mỏng có gắn các cánh tản nhiệt. Tại đây nước được làm mát bởi dòng không  khí qua két do quạt 8 tạo ra. Quạt được dẫn động bằng puli từ  trục khuỷu động cơ. Tại bình chứa phía  dưới của két làm mát, nước có nhiệt độ  thấp lại được bơm hút vào động cơ  thực   hiện một chu trình làm mát tuần hoàn. 5. Hệ thống bôi trơn 10
  11. SVTH: Vũ Đức Tân                                                         GVHD: Lê Quang Thắng • Lý do phải bôi trơn: trong quá trình làm việc, các chi tiết chuyển động  tương đối với nhau luôn xảy ra ma sát giữa các bề mặt, gây mài mòn, đồng thời làm  tăng nhiệt độ  các chi tiết. Vì vậy động cơ  chúng ta cần được bôi trơn các bề  mặt   ma sát. • Nhiệm vụ: + Đưa dầu đến các bề  mặt ma sát để  bôi trơn bề  mặt, lọc sạch những tạp   chất lẫn trong dầu nhờn tẩy rửa các bề  mặt ma sát này và làm mát dầu nhờn để  đảm bảo tính năng hóa lý của nó. + Làm mát các bề mặt ma sát và bảo vệ các chi tiết không bị oxyt hóa bề mặt + Bao kín khe hở giữa pittông và xylanh, giữa xécmăng và pittông. Dùng phương án bôi trơn cưỡng bức cacte  ướt: dầu nhờn trong hệ thống bôi trơn   được bơm dầu đẩy đến các bề mặt ma sát dưới một áp suất nhất định, do đó hoàn  toàn có thể đảm bảo yêu cầu bôi trơn, làm mát và tẩy rửa các bề mặt ma sát.Và xe  hoạt động  ở  độ  nghiêng không lớn lắm nên dùng phương án bôi trơn cưỡng bức   cacte ướt. • Sơ đồ cấu tạo: ĐỒ ÁN MÔN HỌC: ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG  11
  12. SVTH: Vũ Đức Tân                                                         GVHD: Lê Quang Thắng             Sơ đồ cấu tạo hệ thống bôi trơn cưỡng bức cacte ướt                 • Cấu tạo: 1­cacte dầu; 2­b ơm dầu; 3­van an toàn; 4­que thăm dò; 5­bánh   răng trung gian; 6­bình lọc ly tâm; 7­van nhiệt; 8­két làm mát; 9­van  ổn áp; 10­trục   cam; 11­đồng hồ đo áp suất dầu; 12­trục giàn cần bẩy xupap; 13­đường dầu chính;  14­khoang chứa dầu trong chốt khuỷu; 15­trục khuỷu; 16­miệng phễu đổ dầu. • Nguyên lý hoạt động: bơm dầu 2 hút dầu từ cacte 1 để đưa dầu có áp suất   tới bình lọc 6, sau đó qua két làm mát 8 đến đường dầu chính 13. Từ  đường dầu  chính, dầu có áp suất đi vào lỗ khoan trên thân máy đến bôi trơn các cổ chính và các  ổ  đỡ  trục cam. Từ  các cổ  chính dầu đi vào các lỗ  xiên trên trục khuỷu đến không   gian rỗng 14 trong chốt khuỷu rồi từ đó dầu sạch đi vào bôi trơn bạc đầu to thanh   truyền và chốt khuỷu. Các cặn bẩn lẫn trong dầu được giữ  lại mặt thành xa tâm   quay của không gian 14 nhờ  tác dụng ly tâm của dầu quay theo trục khuỷu. Từ  đường dầu chính còn có một đường dầu dẫn tới trục rỗng 12 của giàn cần bẩy   xupap, từ  đó dầu đi bôi trơn các bạc của cần bẩy, mặt cầu của vít điều chỉnh khe   hở xupap, sau đó tự chảy dọc theo đũa đẩy xuống bôi trơn con đội và vấu cam của   trục cam. Ưu điểm: đảm bảo bôi trơn tốt các ổ trục do đó giảm được mài mòn và tổn   thất ma sát, tăng tuổi thọ động cơ. Nhược điểm: kết cấu hệ thống rất phức tạp. 12
  13. SVTH: Vũ Đức Tân                                                         GVHD: Lê Quang Thắng 6. Hệ thống khởi động • Nhiệm vụ: động cơ  đốt trong có 1 hệ  thống khởi động riêng biệt truyền  cho trục khuỷu động cơ  một moment với số  vòng quay nhất định nào đó để  khởi   động được động cơ. Cơ  cấu khởi động chủ  yếu trên ôtô hiện nay là khởi động  bằng động cơ điện một chiều. • Yêu cầu: + Máy khởi động phải quay được trục khuỷu động cơ  với tốc độ  thấp   nhất mà động cơ có thể nổ được. + Nhiệt độ làm việc không được quá giới hạn cho phép. + Phải đảm bảo khởi động lại được nhiều lần. + Tỉ  số  nén từ  bánh răng của máy khởi động và bánh răng của bánh đà   nằm trong giới hạn cho phép (từ 918). + Chiều dài, điện trở của dây dẫn nối từ acqui đến máy khởi động phải   nằm trong giới hạn quy định (
  14. SVTH: Vũ Đức Tân                                                         GVHD: Lê Quang Thắng lò xo hồi vị; 10­dẫn động bánh răng khởi động; 11­nạng gạt; 12­bánh răng khởi   động; vành răng bánh đà. • Nguyên lý hoạt động: khi đóng khóa khởi động 3 sẽ có dòng điện qua cuộn  dây điện từ 7 kéo lõi từ 8 sang trái. Một đầu của lõi từ gắn với đĩa đồng tiếp điểm   6, đầu khác nối với tay đòn 11, dẫn động bánh răng khởi động 12. khi đĩa đồng 6 nối  tiếp điểm của động cơ  khởi động 4 thì đồng thời bánh răng 12 cũng vào ăn khớp   với vành răng 13 trên bánh đà. Trục động cơ điện 4 quay sẽ làm cặp bánh răng 12,   13 quay theo thực hiện khởi động động cơ  ôtô. Sau khi máy đã nổ, ngắt khóa khởi   động 3, cắt dòng điện vào cuộn điện từ  7, lực hút lõi từ  triệt tiêu nên lực lò xo 9   đẩy tay đòn 11 gạt bánh răng 12 sang trái, cắt truyền động giữa cặp bánh răng 12 và   13 kết thúc khởi động. 14
  15. SVTH: Vũ Đức Tân                                                         GVHD: Lê Quang Thắng CHƯƠNG II: TÍNH TOÁN CHU TRÌNH CÔNG TÁC SỐ LIỆU BAN ĐẦU CỦA ĐỒ ÁN HỌC PHẦN MÔN HỌC ĐCĐT CÁC SỐ LIỆU CỦA PHẦN TÍNH TOÁN NHIỆT TT Tên thông số Ký hiệu Giá trị Đơn vị Ghi chú Động   cơ   diezel  1 Kiểu động cơ D1146 Thẳng hàng không tăng áp 2 Số kỳ τ 4 Kỳ 3 Số xylanh i 6 4 Thứ tự nổ 1­5­3­6­2­4 5 Hành trình piston S 139 mm 6 Đường kính xylanh D 111 mm 7 Góc mở sớm xupáp nạp α1 16 Độ 8 Góc đóng muộn xupáp nạp α2 36 Độ 9 Góc mở sớm xupáp xả β1 46 Độ 10 Góc đóng muộn xupáp xả  β2 14 Độ  11 Góc phun sớm φ1 315 Độ 12 Chiều dài thanh truyền  ltt 232 mm 13 Công suất định mức Ne  182 mã lực 14 Số vòng quay định mức n 2500 v/ph 15 Suất tiêu hao nhiên liệu ge 175 g/ml.h ĐỒ ÁN MÔN HỌC: ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG  15
  16. SVTH: Vũ Đức Tân                                                         GVHD: Lê Quang Thắng 16 Tỷ số nén ε 17,5 17 Khối lượng thanh truyền mtt 2,9 kg 18 Khối lượng nhóm piston mpt 1,58 kg    I. Các thông số cần chọn: 1. 1. Áp suất môi trường: pk Áp suất môi trường pk là áp suất khí quyển trước khi nạp vào động cơ  .Với  động cơ  không tăng áp thì áp suất khí quyển bằng áp suất trước xupáp nạp nên ta  chọn pk = p0. Ở nước ta có thể chọn pk = p0 = 0,1 (MPa)  1.2. Nhiệt độ môi trường: Tk Nhiệt độ  môi trường được lựa chọn theo nhiệt độ  bình quân của cả  năm.  Với động cơ  không tăng áp ta có nhiệt độ  môi trưòng bằng nhiệt độ  trước xupáp   nạp nên: Tk = T0 = 240C = (2970K) 1.3.  Áp suất cuối quá trình nạp: pa Áp suất pa phụ  thuộc vào rất nhiều thông số  như  chủng loại động cơ, tính   năng tốc độ  n, hệ  số  cản trên đường nạp, tiết diện lưu thông…Vì vậy cần  xem xét động cơ đang tính thuộc nhóm nào để lựa chon pa. Áp suất cuối quá trình nạp pa có thể chọn trong phạm vi: Pa = (0,8 ÷ 0,9).pk, chọn pa = 0,09  (Mpa) 1.4. Áp suất khí thải: pr Áp suất khí thải cũng phụ thuộc vào các thông số như pa . Áp suât khi thai co ́ ́ ̉ ́  ̉ ̣ thê chon trong pham vi: Pr =(1,05 ÷ 1,15).pk, chọn pr = 0,107  ( Mpa) 1.5.  Mức độ sấy nóng môi chất : Mức độ sấy nóng môi chất  chủ  yếu phụ thuộc vào quá trình hình thành khí   hỗn hợp ở bên ngoài hay bên trong xilanh: 16
  17. SVTH: Vũ Đức Tân                                                         GVHD: Lê Quang Thắng Động cơ Điezen:  = 200÷400C, chọn  =38 0C 1.6. Nhiệt độ khí sót (khí thải): Tr Nhiệt độ khí sót Tr phụ thuộc vào chủng loại động cơ. Nếu quá trình giản nở  càng triệt để thì nhiệt độ Tr càng thấp. Thông thường ta có thể chon: Tr =700 ÷ 1000 0K, chọn Tr = 8500K 1.7. Hệ số hiệu đính tỉ nhiệt: Hệ số hiệu đính tỉ nhiệt được chọn theo hệ số dư lượng không khí để  hiệu   đính. Thông thường có thể chọn  theo bảng sau: 0,8 1,0 1,2 1,4 1,13 1,17 1,14 1,11 Động cơ Điêzen có >1 nên chọn ,10 1.8. Hệ số quét buồng cháy λ 2: Động cơ không tăng áp chọn λ2 =1 1.9. Hệ số nạp thêm λ 1: Hệ số nạp thêm λ1 phụ thuộc chủ yếu vào pha phân phối khí. Thông thường   có thể chon:  λ1 =1,02 ÷ 1,07, chọn λ1 =1,02 1.10. Hệ số lợi dụng nhiệt tại điểm z (z): Hệ  số  lợi dụng nhiệt tại điểm z (z  ) phụ  thuộc vào chu trình công tác của  động cơ, thể hiện lượng nhiệt phát ra đã cháy ở  điểm z so với lượng nhiệt phát ra  khi đốt cháy hoàn toàn 1kg nhiên liệu. Với động Điêzen ta thường chọn z =0,70÷0,85, chọn z =0,728 1.11. Hệ số lợi dụng nhiệt tại điểm b (b): Hệ số lợi dụng nhiệt tại điểm b b tuỳ thuộc vào loại động cơ Xăng hay động  cơ Điêzen. Với động cơ Điêzen ta thường chọn b = 0,80÷0,90, chọn b =0,864 ĐỒ ÁN MÔN HỌC: ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG  17
  18. SVTH: Vũ Đức Tân                                                         GVHD: Lê Quang Thắng 1.12. Hệ số hiệu đính đồ thị công d: Thể  hiện sự  sai lệch khi tính toán lý thuyết chu trình công tác của động cơ  so  với chu trình công tác thực tế  , có thể  chọn trong phạm vi:   d  =0,92÷0,97, chọn  d  =0,97 II. Tính toán các quá trình công tác : 2.1.Tính toán quá trình nạp : 2.1.1. Hệ số khí sót  γr: Hệ số khí sót γr được tính theo công thức: γ r =.. Trong đó m là chỉ số giản nở đa biến trung bình của khí sót có thể chọn:                              m =1,45÷1,5, chọn m =1,5 2.1.2.Nhiệt độ cuối quá trình nạp Ta: Nhiệt độ cuối quá trình nạp Ta được tính theo công thức: Ta = Ta= (0K) 2.1.3.Hệ số nạp : Hệ số nạp  được xác định theo công thức: 2.1.4.Lượng khí nạp mới M1 : Lượng khí nạp mới M1 được xác định theo công thức : M1 =    (kmol/kg nhiên liệu) Trong đó:  là áp suất có ích trung bình được xác định theo công  thức : (lít)  là thể tích công tác của động cơ được xác định theo công thức:                   (MPa)      (MPa) 18
  19. SVTH: Vũ Đức Tân                                                         GVHD: Lê Quang Thắng Nên:    (lít) V ậy M1= (kmol/kg nhiên liệu) 2.1.5.Lượng không khí lý thuyết cần để đốt cháy 1kg nhiên liệu M0: Lượng không khí lý thuyết cần để đốt cháy 1kg nhiên liệu M 0  được tính theo công  thức: M0 = (kmol/kg nhiên liệu) Đối với nhiên liệu của động cơ Điêzen ta có:                C=0.87; H=0,126 ;O=0,004 Thay các giá trị vào ta có: Mo= =0,4946    (kmol/kg nhiên liệu) 2.1.6.Hệ số dư lượng không khí : Đối với động cơ Điêzen cần phải xét đến hơi nhiên liệu ,vì vậy:                        2.2. Tính toán quá trình nén: 2.2.1:Tỷ nhiệt mol đẳng tích trung bình của không khí: =19,806+0,00209.T (kJ/kmol.độ) Ta có: av = 19.806; bv/2 = 0.00209 2.2.2:Tỷ nhiệt mol đẳng tích trung bình cuả sản phẩm cháy: Khi hệ số dư lượng không khí >1 ,tính theo công thức sau: =(19,876+ (kJ/kmol. độ) Thay số vào công thức trên ta có: =(19,876+    (kJ/kmol. độ) Ta có: av"=20.69548; bv"/2=0.00261 2.2.3 :Tỷ nhiệt mol đẳng tích trung bình của hỗn hợp: Tỉ  nhiệt mol đẳng tích trung bình của hỗn hợp trong quá trình nén tính  theo công thức sau: =  (kJ/kmol. độ) ĐỒ ÁN MÔN HỌC: ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG  19
  20. SVTH: Vũ Đức Tân                                                         GVHD: Lê Quang Thắng Thay các giá trị vào ta có:            (kJ/kmol. độ) av'=19.836; bv'/2=0.00211 a. Chỉ số nén đa biến trung bình n1: Chỉ số nén đa biến trung bình phụ thuộc vào rất nhiều thông số kết cấu và thông số  vận hành như kích thước xilanh, loại buồng cháy, số  vòng quay, phụ  tải trạng thái   nhiệt độ của động cơ …Tuy nhiên n1 tăng giảm theo quy luật sau: Tất cả những nhân tố làm cho môi chất mất nhiệt sẽ làm cho n1 tăng. Chỉ số nén đa biến trung bình n1 được xác định bằng cách giải phương trình: Chú ý: thông thường để  xác định n1  ta phải chọn n1  trong khoảng 1,340 ÷ 1,390  .Chọn n1=1,3678. Ta có: vế trái =0,3683           sai số =0,0005 

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản