Thuyết minh Đồ án động cơ đốt trong

Chia sẻ: Nong Minh Toan | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:55

Thêm vào BST

Báo xấu

1.984
lượt xem 302
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Thuyết minh Đồ án động cơ đốt trong tổng hợp rất nhiều kiến thức chuyên ngành cũng như kiến thức của các môn học cơ sở giúp người đọc có những hiểu biết từ cơ bản, cụ thể đến chuyên sâu khái quát về động cơ đốt trong. Đây là tài liệu tham khảo dành cho sinh viên ngành Cơ khí - chế tạo máy.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Thuyết minh Đồ án động cơ đốt trong

Đồ án môn học động cơ đốt trong Lời nói đầu Động cơ đốt trong đóng vai trò quan trọng trong nền kinh tế, là nguồn động lực cho các phương tiện vận tải như ô tô, máy kéo, xe máy, tàu thu ỷ, máy bay và các máy công tác như máy phát điện, bơm nước…. Động cơ đốt trong là nguồn cung cấp 80% năng lượng hiện tại của thế giới. Chính vì v ậy việc tính toán và thiết kế đồ án môn học động cơ đốt trong đóng vai trò hết sức quan trọng đối với các sinh viên chuyên ngành động cơ đốt trong. Đồ án tính toán thiết kế đồ án môn học động cơ đốt trong là đồ án đòi h ỏi người thực hiện phải sử dụng tổng hợp rất nhiều kiến thức chuyên ngành cũng như kiến thức của các môn học cơ sở. Trong quá trình hoàn thành đ ồ án không những đã giúp cho em củng cố được rất nhiều các kiến th ức đã h ọc và còn giúp em mở rộng và hiểu sâu hơn về các kiến th ức chuyên ngành của mình cũng như các kiến thức tổng hợp khác. Đồ án này cũng là m ột bước t ập dượt rất quan trọng cho em trước khi tiến hành làm đồ án tốt nghiệp sau này. Mặc dù đã cố gắng rất nhiều để hoàn thành đồ án này một cách tốt nh ất, song do những hạn chế về kiến thức cũng như những kinh nghiệm th ực tế nên trong quá trình làm không tránh được sai sót chính vì vậy em rất mong được sự đóng góp của các thầy cô cũng như toàn thể các bạn để đồ án của em được hoàn chỉnh hơn. Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo hướng dẫn Hoàng Đình Long cũng như toàn thể các thầy cô giáo trong Bộ môn Động Cơ Đốt Trong đã t ạo mọi điều kiện giúp em hoàn thành đồ án tốt đẹp. Sinh viên Nông Minh Toàn 1 Nông Minh Toàn Động Cơ
Đồ án môn học động cơ đốt trong Phần 1: Tính Nhiệt. Số liệu ban đầu của đồ án môn học ĐCĐT ( Số 1) Họ và tên sinh viên: Nông Minh Toàn Khóa: 51 Các số liệu của phần tính toán nhiệt TT Tên thông số Ký hiệu Giá trị Đơn Ghi chú vị 1 Kiểu động cơ ZIL 130 Chữ V góc V= Đ/cơ Xăng, 900 không tăng áp 2 Số kỳ τ 4 kỳ 3 Số xilanh i 8 - 4 Thứ tự nổ 1-5-4-2-6-3-7-8 - 5 Hành trình piston S 95 mm 6 Đường kính xilanh D 100 mm 7 Góc mở sớm xupáp nạp α1 31 độ 8 Góc đóng muộn xupáp nạp α2 83 độ 9 Góc mở sớm xupáp xả β1 67 độ 10 Góc đóng muộn xupáp xả β2 47 độ 11 Góc phun sớm ϕi 15 độ 12 Chiều dài thanh truyền ltt 185 mm 13 Công suất động cơ Ne 152 ml 111.796kWh 14 Số vòng quay động cơ n 3250 v/ph 15 Suất tiêu hao nhiên liệu ge 245 g/ml.h 333.107g/kWh 16 Tỷ số nén ε 6.5 17 Trọng lượng thanh truyền mtt 1,272 kg 18 Trọng lượng nhóm piston mpt 1,187 kg 1.1. Các thông số chọn. 1) áp suất môi trường p0 2 Nông Minh Toàn Động Cơ
Đồ án môn học động cơ đốt trong - Áp suất môi trường p0 là áp suất khí quyển. Với động cơ không tăng áp ta có áp suất khí quyển bằng áp suất trước xupap nạp nên ta chọn: P0 = 0,1(Mpa) 2) Nhiệt độ môi trường T0 - Nhiệt độ môi trường được chọn lựa theo nhiệt độ bình quân của cả năm. Với động cơ không tăng áp ta có nhiệt độ môi trường bằng nhiệt độ trước xupap nạp nên: T0 = 240C = 2970K. 3) Áp suất cuối quá trình nạp pa - Áp suất cuối quá trình nạp pa với động cơ không tăng áp ta có thể chọn trong phạm vi: Pa = (0,8 – 0,9)p0 = 0.85.p0 = 0,09.0,1 = 0.09 (MPa) 4) Áp suất khí thải pr: - Áp suất khí thải pr có thể chọn trong phạm vi: pr = (1,10-1,15).pk = 1,15pk = 1,15.0,1 = 0,115 (MPa) 5) Mức độ sấy nóng môi chất Mức độ sấy nóng môi chất chủ yếu phụ thuộc vào loại động cơ Xăng hay Diesel. Với động cơ Xăng ta chọn: 6) Nhiệt độ khí sót (khí thải) Tr: Nhiệt độ khí sót Tr phụ thuộc vào chủng loại động cơ. Thông thường ta có thể chọn: Tr = (800 – 1000) = 1000 7) Hệ số hiệu đính tỉ nhiệt : t Hệ số hiệu đính tỉ nhiệt t được chọn theo hệ số dư lượng không khí α để hiệu đính: t = 1.16 3 Nông Minh Toàn Động Cơ
Đồ án môn học động cơ đốt trong 8) Hệ số quét buồng cháy : 2 Với các động cơ không tăng áp ta thường chọn hệ số quét buồng cháy 2 là: 2 =1 9) Hệ số nạp thêm 1 : Hệ số nạp thêm 1 phụ thuộc chủ yếu vào pha phối khí. Thông th ường ta có thể chọn: 1 = (1,02 – 1,07) = 1.03 10) Hệ số lợi dụng nhiệt tại điểm z ξ z : Hệ số lợi dụng nhiệt tại điểm z ξ z phụ thuộc vào chu trình công tác của động cơ. Với các loại động cơ Xăng ta thường chọn: ξ z = 0,85 0,92 = 0,88 11) Hệ số lợi dụng nhiệt tại điểm b ξ b : Hệ số lợi dụng nhiệt tại điểm b ξ b tuỳ thuộc vào loại động cơ Xăng hay Diesel. Với các loại động cơ Xăng ta chọn: ξ b = 0,85 0,95 = 0,9 12) Hệ số hiệu đính đồ thị công ϕ d : Hệ số hiệu đính đồ thị công ϕ d phụ thuộc vào loại động cơ Xăng hay Diesel. Với các động cơ Xăng ta chọn: ϕ d = 0,92 0,97 = 0,97 1.2. Tính toán các quá trình công tác: 1.2.1. Tính toán quá trình nạp: 1) Hệ số khí sót γ r : Hệ số khí sót γ r được tính theo công thức: 4 Nông Minh Toàn Động Cơ
Đồ án môn học động cơ đốt trong λ2 .(Tk + ∆T ) pr 1 γr = . . 1 � � Tr pa � � � � p m � � ε .λ1 − λt .λ2 . � r � p �a � Trong đó m là chỉ số giãn nở đa biến trung bình của khí sót có thể chọn: m = 1, 45 1,5 = 1, 47 Thay số vào công thức tính γ r ta được: 1.(297 + 20) 0,115 1 γr = . . �1 � = 0, 07507 1000 0,09 � � �0,115 � 1,47 � � 6,5.1, 03 − 1,16.1. � 0, � � 09 � 2) Nhiệt độ cuối quá trình nạp Ta : Nhiệt độ cuối quá trình nạp Ta được tính theo công thức: � −1 � m � � � �m p � � ( Tk + ∆T ) + λt .γ r .Tr . � a � p �r � Ta = 1+ γ r Thay số vào công thức tính Ta ta được: � −1 � 1,47 � � � 09 �1,47 0, � � ( 297 + 20 ) + 1,16.0, 07507.1000. � � �0,115 � Ta = = 369, 762( K ) 1 + 0, 07507 3) Hệ số nạp η v : Hệ số nạp η v được xác định theo công thức: � 1 � � � �� 1 Tk pa � �r �� p �m ηv = . . . ε .λ1 − λt .λ2 . � � � ε − 1 (Tk + ∆T ) pk � p �a � � � � � � Thay số vào công thức tính η v ta được: � �1 � � � � 1 297 0, 09 � �0,115 � � �1,47 � ηv = . . . 6,5.1, 03 − 1,16.1. � = � � 0,8163 6,5 − 1 ( 297 + 20 ) 0,1 � � 09 � 0, � � 4) Lượng khí nạp mới M 1 : 5 Nông Minh Toàn Động Cơ
Đồ án môn học động cơ đốt trong Lượng khí nạp mới M 1 được xác định theo công thức: 432.102. pk .η v M1 = g e . pe .Tk Trong đó: pe là áp suất có ích trung bình được xác định theo công thức: 30.N e .τ pe = Vh .n.i Vh là thể tích công tác của động cơ được xác định theo công thức: π .D 2 .S Vh = 4 Thay số vào các công thức trên ta được: π .12.0,95 Vh = = 0,74575(dm3 ) = 0,74575(l ) 4 30.111, 796.4 pe = = 0, 6919( MPa ) 0, 74575.3250.8 432.103.0,1.0,8163 M1 = = 0,5152(kmol / kg.nl ) 333,107.0, 6919.297 5) Lượng không khí lí thuyết cần để đốt cháy 1 kg nhiên liệu M 0 : Lượng không khí lí thuyết cần để đốt cháy 1 kg nhiên liệu M 0 được tính theo công thức: 1 � C H O� M0 = .� + − � 0, 21 � 12 4 32 � Đối với nhiên liệu của động cơ Xăng ta có: C = 0,855; H = 0,145; O = 0 nên thay vào công thức tính M 0 ta được: M 0 = 0,512(kmol / kg .nl ) 6) Hệ số dư lượng không khí α : Đối với động cơ Xăng hệ số dư lượng không khí α được xác định theo công thức: 6 Nông Minh Toàn Động Cơ
Đồ án môn học động cơ đốt trong 1 M1 − µ nl α= M0 nl Trong đó: µ = 114 Thay số vào công thức tính hệ số dư lượng không khí α ta được: 1 0,5152 − α= 114 = 0,9891 0,512 1.2.2. Tính toán quá trình nén: 1) Tỉ nhiệt mol đẳng tích trung bình của không khí: mcv = 19,806 + 0, 00209.T (kJ / kmol.do) 2) Tỉ nhiệt mol đẳng tích trung bình của sản phẩm cháy: Với các động cơ Xăng có hệ số dư lượng không khí α < 1 do đó tỉ nhiệt mol đẳng tích trung bình của không khí được xác định theo công thức: 1 mcv'' = ( 17,977 + 3,504.α ) + . ( 360,34 + 252,4.α ) .10 −5.T 2 Thay số ta được: 1 0, 0061 mcv'' = ( 17,997 + 3,504.0,9891) + . ( 360,34 + 252, 4.0,9891) .10 −5.T = 21, 4627 + .T 2 2 3) Tỉ nhiệt mol đẳng tích trung bình của hỗn hợp: Tỉ nhiệt mol đẳng tích trung bình của hỗn hợp trong quá trình nén mcv' tính theo công thức: mcv + γ r .mcv'' b' mcv = ' = av + v .T (kJ / kmol.do) ' 1+ γ r 2 Thay số ta được: � 0, 0061 � 19,806 + 0, 00209.T + 0, 07507. � 4627 + 21, .T � mcv = ' � 2 � 19,9217 + 0, 004314 .T (kJ / kmol.do) = 1 + 0,07507 2 Do ta có: 7 Nông Minh Toàn Động Cơ
Đồ án môn học động cơ đốt trong bv' mcv = av' + ' .T 2 av = 19,9217 ' bv' = 0, 004314 4) Chỉ số nén đa biến trung bình n1 : Chỉ số nén đa biến trung bình n1 được xác định bằng cách giải phương trình: 8,314 n1 − 1 = ' v ' v ( a + b .Ta . ε n1 −1 + 1 ) Thay n1 = 1,375 vào hai vế của phương trình ta được: n1 − 1 = 0,375 và 8,314 8,314 = = 0,37235 0, 004314 .369,762. ( 6,5 + 1) ' b .Ta . ( ε n1 −1 + 1) 1,375 −1 av' + v 19,9217 + 2 2 Vậy ta có sai số giữa hai vế của phương trình là: 0,37235 − 0,375 ∆n1 = .100% = 0,193% < 0, 2% 0,375 Vậy ta có nghiệm của phương trình là: n1 = 1,375 5) áp suất cuối quá trình nén pc : áp suất cuối quá trình nén pc được xác định theo công thức: pc = pa .ε n1 Thay số ta xác định được: pc = 0,09.6,51,375 = 1,18( MPa) 6) Nhiệt độ cuối quá trình nén Tc : Nhiệt độ cuối quá trình nén Tc được xác định theo công thức: Tc = Ta .ε n1 −1 8 Nông Minh Toàn Động Cơ
Đồ án môn học động cơ đốt trong Thay số ta được: Tc = 369, 762.6,51,375−1 = 746, 04( K ) 7) Lượng môi chất công tác của quá trình nén M c : Lượng môi chất công tác của quá trình nén M c được xác định theo công thức: M c = M 1 + M r = M 1. ( 1 + γ r ) Thay số ta được: M c = 0,5152. ( 1 + 0, 07507 ) = 0,5539(kmol / kg .nl ) 1.2.3. Tính toán quá trình cháy: 1) Hệ số thay đổi phân tử lí thuyết β 0 : Ta có hệ số thay đổi phân tử lí thuyết β 0 được xác định theo công thức: M 2 M 1 + ∆M ∆M β0 = = = 1+ M1 M1 M1 Với động cơ xăng ta sử dụng công thức : H O 1 +( − ) + 0,21(1 − α) M 0 4 32 µnl β0 = 1 + 1 αM 0 + µnl Thay số ta được: 0,145 0 1 ( + − ) + 0, 21(1 − 0, 9891).0, 512 β0 = 1 + 4 32 114 =1, 05562 1 0, 9891.0, 512 + 114 2) Hệ số thay đổi phân tử thực tế β : Ta có hệ số thay đổi phân tử thực tế β được xác định theo công thức: β0 + γ r β= 1+ γ r Thay số ta xác được: 1, 05562 + 0, 07507 β= = 1, 05173 1 + 0,07507 9 Nông Minh Toàn Động Cơ
Đồ án môn học động cơ đốt trong 3) Hệ số thay đổi phân tử thực tế tại điểm z β z : Ta có hệ số thay đổi phân tử thực tế tại điểm z β z được xác định theo công thức: β0 − 1 βz = 1+ .χ z 1+ γ r Trong đó ta có: ξ z 0,88 χz = = = 0,97778 ξ b 0,9 Thay số ta được: 1, 05562 − 1 βz = 1+ .0,97778 = 1, 05058 1 + 0, 07507 4) Lượng sản vật cháy M 2 : Ta có lượng sản vật cháy M 2 được xác định theo công thức: M 2 = M 1 + ∆ M = β 0 .M 1 Thay số ta được: M 2 = 1,05562.0,5152 = 0,54383(kmol / kg .nl ) 5) Nhiệt độ tại điểm z Tz : Đối với động cơ Xăng, nhiệt độ tại điểm z Tz được xác định bằng cách giải phương trình sau: ξ z (.QH − ∆Q) M 1.(1 + γ r ) ( ), '' + mcv .Tc = β z .mcvz .Tz (**) Trong đó: QH là nhiệt trị thấp của nhiên liệu Xăng ta có: QH = 44000(kJ / kg.nl ) ∆Q là nhiệt lượng tổn thất do nhiên liệu cháy không hết khi đốt 1kg nhiên liệu.trong điều kiện α
Đồ án môn học động cơ đốt trong mcvz là tỉ nhiệt mol đẳng tích trung bình của s ản v ật cháy đ ược xác đ ịnh theo '' công thức: � γ � β 0 . � z + r � v'' + ( 1 − χ z ) .mcv χ .mc mcvz = '' � β0 � b '' = av'' + v .Tz � γ � 2 β0 .� z + r � ( 1 − χ z ) χ + � β0 � Thay số vào ta xác định được: � 0, 07507 �� 0, 0061 � 0,97778 + 1, 05562. � 1,05562 �� 21, 4627 + 2 .Tz � ( 1 − 0,97778 ) . ( 19,806 + 0, 00209.Tz ) .� + � � � mcvz = '' � 0, 07507 � 0,97778 + 1,05562. � + ( 1 − 0,97778 ) � 1, 05562 � � 0, 00606 mcvz = 21, 43012 + '' .Tz 2 Mặt khác ta có: '' bvz mcvz = avz + '' '' .Tz 2 avz = 21, 43012 '' bvz = 0, 00606 '' Thay các giá trị vào phương trình (**) ta tính được: Tz =2725,85 (K) 6) Áp suất tại điểm z pz : Ta có áp suất tại điểm z pz được xác định theo công thức: pz = λ . pc Trong đó λ là hệ số tăng áp : Tz 2725,85 λ = βz . = 1, 05058. = 3,8386 Tc 746,05 Thay số ta được: pz = 3,8386.1,18 = 4,531( MPa) 11 Nông Minh Toàn Động Cơ
Đồ án môn học động cơ đốt trong 1.2.4. Tính toán quá trình giãn nở: 1) Hệ số giãn nở sớm ρ : Hệ số giãn nở sớm ρ được xác định theo công thức sau: β z .Tz ρ= λ.Tc Với động cơ xăng ta có: ρ =1 2) Hệ số giãn nở sau δ : Ta có hệ số giãn nở sau δ được xác định theo công thức: ε δ= ρ Với động cơ xăng : δ = ε = 6,5 3) Chỉ số giãn nở đa biến trung bình n2 : Ta có chỉ số giãn nở đa biến trung bình n2 được xác định từ phương trình cân bằng sau: 8, 314 n2 − 1 = ( ξb − ξ z ) .QH b'' + avz + vz . ( Tz + Tb ) '' M 1. ( 1 + γ r ) .β . ( Tz − Tb ) 2 Trong đó: Tb là nhiệt trị tại điểm b và được xác định theo công thức: Tz Tb = δ n2 −1 Thay số vào ta được: 2725,85 Tb = = 1788,943( K ) 6,51,225−1 QH*: là nhiệt trị thấp của nhiên liệu. Với động cơ xăng : QH = QH − ∆ QH = 44000 − 3339,9 = 40660,1(kJ / kg .nl ) * Thay n2 = 1, 225 ta được: 12 Nông Minh Toàn Động Cơ
Đồ án môn học động cơ đốt trong n2 − 1 = 0, 225 8,314 = ( ξb − ξ z ) .Q * H b '' + avz + vz . ( Tz + Tb ) '' M 1.( 1 + γ r ) .β . ( Tz − Tb ) 2 8,314 = = 0,22637 ( 0,9 − 0,88) .40660,1 + 21, 43012 + 0,00606 . ( 2725,85 + 1788,943) 0,5152. ( 1 + 0,07507 ) .1,05173. ( 2725,85 − 1788.943 ) 2 Vậy ta có sai số giữa hai vế của phương trình là: 0, 22637 − 0, 225 ∆n2 = .100% = 0,112% < 0, 2% 0, 225 n2 = 1, 225 4) áp suất cuối quá trình giãn nở pb : áp suất cuối quá trình giãn nở pb được xác định trong công thức: pz pb = δ n2 Thay số vào ta được: 4,531 pb = = 0, 45745( MPa) 6,51,225 5) Tính nhiệt độ khí thải Trt Nhiệt độ khí thải được tính theo công thức: m −1 � � p m Trt = Tb . � r � p �b � Thay số vào ta xác định được: 1,47 −1 � 0,115 �1,47 Trt = 1788,943. � � = 1150,5( K ) � 45745 � 0, Vậy ta có sai số khi tính toán và chọn nhiệt độ khí thải là: Trt − Tr 1050,5 − 1000 ∆Trt = .100% = .100% = 13, 08% Trt 1150,5 13 Nông Minh Toàn Động Cơ
Đồ án môn học động cơ đốt trong ∆ Trt < 15% Vậy giá trị nhiệt độ khí thải chọn và tính toán thoả mãn yêu cầu. 1.2.5. Tính toán các thông số chu trình công tác. ' 1) áp suất chỉ thị trung bình pi : Với động cơ Xăng áp suất chỉ thị trung bình pi' được xác định theo công thức: pi' = Pc [ λ (1 − n21 ) − 1 (1 − n11 ) ] ε − 1 n2 − 1 ε − 1 n1 − 1 ε −1 Thay số vào công thức trên ta được: 1,180 3,8386 1 1 1 pi' = [ (1 − 1,225 ) − (1 − 1,375 ) ] = 0,8817 6,5 − 1 1, 225 − 1 6,5 − 1 1,375 − 1 6,5 − 1 2) áp suất chỉ thị trung bình thực tế pi : Do có sự sai khác giữa tính toán và thực tế do đó ta có áp suất ch ỉ th ị trung bình trong thực tế được xác định theo công thức: pi = pi' .ϕ d Với φd = 0,97 Thay số vào công thức trên ta được: pi = 0,8817.0,97 = 0,85526( MPa) 3) Suất tiêu hao nhiên liệu chỉ thị gi : Ta có công thức xác định suất tiêu hao nhiên liệu chỉ thị g i : 432.103.ηv . pk gi = M 1. pi .Tk Vậy thay số vào ta xác định được: 432.103.0,8163.0,1 gi = = 269, 48( g / KW .h) 0,5152.0,85526.297 4) Hiệu suất chỉ thị η i 14 Nông Minh Toàn Động Cơ
Đồ án môn học động cơ đốt trong Ta có công thức xác định hiệu suất chỉ thị: 3,6.103 ηi = g i .QH Thay số ta được: 3, 6.103 ηi = = 0,30361 269, 48.44 5) áp suất tổn thất cơ giới pm : áp suất tổn thất cơ giới được xác định theo nhiều công thức khác nhau và được biểu diễn bằng quan hệ tuyến tính với tốc độ trung bình của động c ơ. Ta có tốc độ trung bình của động cơ là: S .n 95.10 −3.3250 vtb = = = 10, 2917(m / s ) 30 30 Do vtb = 10, 2917(m / s ) nên áp suất tổn thất cơ giới được tính cho động cơ xăng có i = 8 và S/D < 1. Vậy ta có công thức xác định pm là: pm = 0,04 + 0,0120.vtb ( MPa) Thay số ta được: pm = 0, 04 + 0, 0120.10, 2917 = 0,16350( MPa) 6) áp suất có ích trung bình pe : Ta có công thức xác định áp suất có ích trung bình th ực t ế được xác đ ịnh theo công thức: pe = pi − pm Thay số vào công thức trên ta được: pe = 0,85526 − 0,16350 = 0,69176( MPa) 7) Hiệu suất cơ giới η m : Ta có công thức xác định hiệu suất cơ giới: 15 Nông Minh Toàn Động Cơ
Đồ án môn học động cơ đốt trong pe ηm = pi Thay số vào công thức trên ta được: 0, 69176 ηm = = 0,809 0,85526 8) Suất tiêu hao nhiên liệu ge : Ta có công thức xác định suất tiêu hao nhiên liệu tính toán là: gi ge = ηm Vậy thay số vào ta được: 269, 48 ge = = 333,174( g / KW .h) 0,809 9) Hiệu suất có ích η e : Ta có công thức xác định hiệu suất có ích η e được xác định theo công thức: η e = η m .η i Thay số vào công thức trên ta được: η e = 0,809.0,30361 = 0, 2456 10) Kiểm nghiệm đường kính xy lanh D theo công thức: Ta có thể tích công tác tính toán được xác định theo công thức: N e .30.τ Vh = pe .i.n Vậy thay số vào ta được: 111, 796.30.4 Vh = = 0, 74589(l ) 0, 69176.8.3250 Ta có công thức kiểm nghiệm đường kính xy lanh Dkn : 4.Vh Dkn = π .S Thay số vào ta được: 16 Nông Minh Toàn Động Cơ
Đồ án môn học động cơ đốt trong 4.0, 74589 Dkn = = 1, 000094(dm) = 100, 0094(mm) 3,14.0,95 Vậy ta xác định được sai số đường kính giữa tính toán và thực tế là: ∆D = D − Dkn = 100 − 100,0094 = 0,0094( mm) ∆D < 0,1( mm) Vậy đường kính xy lanh giữa tính toán và thực tế thoả mãn yêu cầu. 1.3. Vẽ và hiệu đính đồ thị công. Ta chọn tỉ lệ xích biểu diễn áp suất trong xylanh và dung tích công tác c ủa xylanh trong quá trình nén và giãn nở lần lượt là: pz 4.531 µp = = = 0, 022655( Mpa / mm) 200 200 ε .Vc − Vc 6,5.0,1356 − 0.1356 µv = = = 0, 003729(l / mm) 200 200 Ta có bảng để tính đường nén và đường giãn nở theo biến thiên của dung tích công tác Vx = i.Vc (Trong đó Vc là dung tích buồng cháy): Vh 0, 74589 Vc = = = 0,1356(l ) ε − 1 6, 5 − 1 Thể Tích Quá trình nén Quá trình giãn nở Giá trị Giá trị Giá trị biểu i i.Vc px=pc/(i^n1) px=pz/(i^n2) biểu diễn biểu diễn diễn 17 Nông Minh Toàn Động Cơ
Đồ án môn học động cơ đốt trong 1,00 0,1356 36,36 1,1800 52,09 4,5310 200,00 2,00 0,2712 72,73 0,4550 20,08 1,9384 85,56 3,00 0,4068 109,09 0,2605 11,50 1,1796 52,07 4,00 0,5425 145,45 0,1754 7,74 0,8292 36,60 5,00 0,6780 181,82 0,1291 5,70 0,6309 27,85 6,00 0,8136 218,18 0,1004 4,43 0,5046 22,27 6,50 0,8814 236,36 0,0900 3,97 0,4575 20,19 c c Giá trị biểu diễn trên trục hoành theo εV : εV = 200 (mm) i.Vc 0,1356 0,2712 0,4068 0,5424 0,6780 0,8136 0,8814 Giá trị biểu diễn(mm) 36,36 72.73 109.09 145,45 181,82 218,18 236,36 Ta chọn tỉ lệ xích của hành trình piston S là: gttS S 95 µS = = = = 0, 475 gtbd S gtbd S 200 Ta có thông số kết cấu của động cơ là: R S 95 λ= = = = 0, 2568 Ltt 2.Ltt 2.185 Vậy ta được khoảng cách OO ' là: λ.R 0, 2568.95 OO ' = = = 6,099(mm) 2 4 Giá trị biểu diễn 00’ là: gttOO' 6, 099 gtbdOO' = = = 12,84(mm) µS 0, 475 18 Nông Minh Toàn Động Cơ
Đồ án môn học động cơ đốt trong Ta có nửa hành trình của piston là: S 95 R= = = 47,5(mm) 2 2 gtt R 47,5 gtbd R = = = 100(mm) µS 0, 475 Từ các giá trị biểu diễn trên ta vẽ được đồ thị Brick đặt phía trên đ ồ th ị công. Sau đó tiến hành lần lượt hiệu đính các điểm trên đồ thị. 1.3.1. Hiệu đính điểm bắt đầu quá trình nạp: (điểm a ) Từ điểm O ' trên đồ thị Brick ta xác định góc đóng muộn xupáp th ải β 2 = 470 , bán kính này cắt vòng tròn Brick tại điểm a ' , Từ a ' gióng đường song song với trục tung cắt đường pa tại điểm a . Nối điểm r trên đường thải (là điểm giao giữa đường pr và trục tung) ta được đường chuyển tiếp từ quá trình thải sang quá trình nạp. 1.3.2. Hiệu đính áp suất cuối quá trình nén: (điểm c ' ) áp suất cuối quá trình nén do có hiện tượng phun sớm nên th ường l ớn h ơn áp suất cuối quá trình nén lý thuyết pc đã tính. Theo kinh nghiệm, áp suất cuối ' quá trình nén thực tế pc được xác định theo công thức sau: 1 pc = pc + . ( 0,85 p z − pc ) ' 3 Thay số vào công thức trên ta được: 1 pc = 1,180 + . ( 0,85.4,531 − 1,180 ) = 2, 07045( MPa) ' 3 Điểm c được biểu diễn trên đồ thị công sẽ có tung độ là: pc' 2, 07045 yc ' = = = 91,39(mm) µ p 0, 022655 19 Nông Minh Toàn Động Cơ
Đồ án môn học động cơ đốt trong Điểm c’’- điểm đường nén thực tế tách khỏi đường nén lý thuyết, xác định theo góc đánh lửa sớm φi = 15° đặt trên đồ thị Brick rồi gióng xuống đường nén để xác định điểm c’’. Dùng cung thích hợp nối c’’ với c’. 1.3.3.Hiệu đính điểm đạt điểm pz max thực tế : Áp suất pz max thực tế trong quá trình cháy giãn nở không đạt trị số lý thuyết do đó ta có cách hiệu đính điểm z của động cơ xăng như sau : a). Cắt đồ thị công bởi đường 0,85pz. Ta vẽ đường 0.85pz 0,85.4,531 Giá trị biểu diễn: = 0, 022655 = 170(mm) b).Từ đồ thị Brick xác định góc 120 gióng xuống đoạn đẳng áp 0,85pz để xác định điểm z c). Dùng cung thích hợp nối c’ với z và lượn sát với đường giãn nở. 4) Hiệu đính điểm bắt đầu thải thực tế : Hiệu đính điểm b’ căn cứ vào góc mở sớm β1 của xupáp thải. -Từ đồ thị Brick xác định góc mở sớm xupáp thải β 1 = 67o cắt vòng tròn Brick tại một điểm, từ điểm đó gióng đường song song với tr ục tung cắt đường giãn nở lý thuyết tại b’. Áp suất cuối quá trình giãn nở thực tế p b’’ thường thấp hơn áp suất cuối quá trình giãn nở lý thuyết do xupáp xả mở sớm Xác định điểm b’’ : Theo công thức thực nghiệm: 1 pb '' = pr + ( pb − pr ) 2 thay số ta có: 1 pb '' = 0,115 + (0, 45745 − 0,115) = 0, 286225( MPa) 2 20 Nông Minh Toàn Động Cơ