LÝ THUYÊT ĐÔNG cơ đề 29

BÀI TẬP LỚN NGUYÊN LÝ ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG Giáo viên hướng dẫn STT 29 Động cơ xăng 4 6L292HP V8 Họ và tên Nguyễn Văn Tuân Mã sinh viên 181311968 Lớp Kỹ sư tài năng cơ khí ô tô –K59 Mã động cơ 4 6L292HP V8 Lắp trên xe Cadillac DTS Performan SD 8484 Vh (lít) 4,565 Tỉ số nén 10 2926300 394500 Số kì 4 Số xilanh V8 Chương 1 CHỌN CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN VÀ CHỌN CHẾ ĐỘ TÍNH TOÁN là tốc độ tối thiểu mà động cơ làm việc được ở chế độ toàn tải nếu thấp hơn 1 chút động cơ sẽ chết máy Tốc độ lúc đạt momen có í.

BÀI TẬP LỚN NGUYÊN LÝ ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG

Giáo viên hướng dẫn:

là tốc độ tối thiểu mà động cơ làm việc được ở chế độ toàn tải nếu thấp hơn 1 chút động

:Tốc độ lúc đạt momen có ích cực đại ở chế độ toàn tải ()

: Tốc độ đạt công suất cực đại ở chế độ toàn tải ()

Đa số động cơ diesel và một số ít động cơ xăng của xe tải có bộ hạn chế tốc độ ,thay bằng

:Tốc độ hiệu đính (Tốc độ hạn chế )

Và thay bằng

Công suất hiệu đính do nhà sản xuất thông báo

CÁC THÔNG SỐ CHỌN NHƯ SAU

Động cơ xăng không có hạn chế tốc độ

Chương 2: NHIÊN LIỆU VÀ HỖN HỢP CÁC SẢN PHẨM CHÁY

1 Chọn nhiên liệu và thành phần của nhiên liệu:

- Chọn nhiên liệu cho động cơ xăng:

Dựa theo tỷ số nén theo cách chọn như sau:

Xăng có nhiệt trị thấp Kcal/kg – k còn

Xăng có nhiệt trị thấp Kcal/kg

 Chọn Kcal/kg

- Thành phần của xăng:

gC = 0,85 và gH = 0,15

2 Chọn hệ số dư không khí :

- Vì tính nhiệt độ ở chế độ toàn tải nên phải chọn công suất:

Đối với động cơ xăng:

 Chọn

- Lượng nhiệt tổn hao do thiếu ôxy cháy không hết vì :

(K.cal/kg)

3 Lượng không khí lý thuyết L0 cần để đốt cháy hoàn toàn 1kg nhiên liệu:

4 Lượng không khí thực tế để đốt 1kg nhiên liệu:

5 Thành phần sản phẩm cháy Gi:

- Đối với động cơ xăng:

= 2,163 (kg)

- Kiểm tra lại:

Sai số tính toán < 5%, thỏa mãn

6 Tỷ lệ thành phần sản phẩm cháy gi:

=> Sai số trong giới hạn cho phép.

7 Hằng số của khí nạp trước lúc cháy: Đối với động cơ xăng:

9 Hệ số biến đổi phân tử :

10 Nhiệt dung của chất khí

I) Hỗn hợp tươi:

Đối với động cơ xăng:

- Nhiệt dung của hỗn hợp tươi Cvhht

trong đó:

+ – nhiệt dung của không khí

(Kcal/kg.độ)+ – nhiệt dung của hơi xăng

1 Xác định áp suất trung bình của quá trình nạp Pa

- Tính theo nhiều tốc độ (nmin, nM, ne) ở chế độ toàn tải dùng công thức gần đúng sau đây của Giáo sư tiến sĩ Lenin J.M

trong đó:

+ n – tốc độ vòng quay tại chế độ tính toán

nmin = 1260 vg/ph ; nM = 3150 vg/ph ; ne = 6300 vg/ph+ – thể tích công tác của 1 xi lanh qui ước (m3)

+ ftb = fe.(ne/1000) cm2/lít – tiết diện lưu thông cần để phát huy Nemax ở tốc độ ne(hay Nehd ở nhd) ứng với thể tích công tác là 1 lít

Chọn ftb = 0,0016

+ P0 = 1 KG/cm2

+ fe – tiết diện lưu thông riêng ứng với 1 lít thể tích công tác và mỗi 1000 vòng/phút

Động cơ 4 kỳ không tăng áp

2 Xác định nhiệt độ cuối quá trình nạp Ta:

- Động cơ 4 kỳ không tăng áp:

trong đó:

+

+ – nhiệt độ khí quyển ở điều kiện bình thường theo tiêu chuẩn quốc tế

+ – nhiệt độ do các chi tiết nóng truyền cho hỗn hợp (hoặc không khí ở động cơ Diesel)+ – hệ số khí sót

• Với nM = 3150 vg/ph

• Với ne = 6300 vg/ph

3 Khối lượng nạp được trong 1 chu kỳ cho Vh = 1 lít Gnl

- Ở động cơ có 5000 vòng/phút sẽ có 2500 chu kỳ n loại động cơ 4 kỳ Ở đây tính cho =

1 lít vì ta chưa xác định của 1 xi lanh

trong đó:

+ – khối lượng hỗn hợp tươi (hay không khí) nạp cơ bản:

với:

– áp suất trung bình cuối kì nạp (KG/cm2)

– nhiệt đọ trung bình cuối kỳ nạp ()

(hay ở động cơ Diesel) (KGm/kg.độ)

+ – hệ số điền đầy xilanh do tính góc đóng muộn của xupap nạp

Thỏa mãn điều kiện của động cơ xăng: 0,70,85

5 Tính mức tiêu hao nhiên liệu trong 1 chu kỳ ứng với (cần để tính

Chương 5: QUÁ TRÌNH CHÁY

1 Xác định nhiệt độ cuối quá trình cháy (Nhiệt độ cao nhất của chu trình)

- Động cơ xăng:

trong đó:

+ – mức nhiên liệu trong 1 chu kỳ sống với

+ – khối lượng nạp được trong 1 chu kỳ cho

+ – hệ số dư không khí

+ l0 – lượng không khí lý thuyết để đốt chay hoàn toàn 1kg nhiên liệu

+ – hệ số sử dụng nhiệt có tính mất nhiệt vì phân ly các phần tử khí chọn theo tốc độ (bảng 3)

2 Xác định áp suất cuối quá trình cháy (cực đại của chu trình) Pz:

2 Áp suất cuối quá trình giãn nở (Pb)

I Tính áp suất trung bình lý thuyết ở điều kiện nén và giãn nở đa biến (ở chu trình lý

thuyến nén và giãn nở đoạn nhiệt là Pt)

trong đó:

+ – áp suất trung bình của khí nạp

+ – áp suất cuối của quá trình nén

+ – áp suất cuối quá trình giãn nở

II Tính áp suất chỉ thị trung bình ứng với đồ thị của chu trình Pi

- Đối với động cơ 4 kỳ:

trong đó:

+ – tổn hao nhiệt do vê tròn đồ thị Chọn

+ – tính mất nhiệt cho công bơm ở động cơ không tăng áp (công nạp và thải khí)

+ – áp suất tổn hao vì nhiệt mất cho công cơ học (khắc phục ma sát và chuyển động các

• Với ne = 6300 vg/ph

tại nM

2 Tính suất hao nhiên liệu thực tế ge

trong đó:

+ – hiệu suất cơ học

+ – suất hao nhiên liệu chỉ thị

 – áp suất trung bình thực tế tại số vòng quay đạt (kg/cm2)

 - thể tích công tác của 1 xilanh (lít)

 – số xilanh

 – tốc độ vòng quay của động cơ (vg/ph)

 – số kỳ của động cơ

Do chưa xác định được Vh của 1 xilanh nên các tốc độ quay nmin, nM, ne ta phải xác định

5 Các hiệu suất của động cơ

I) Hiệu suất nhiệt (ứng với chu trình lý thuyết)

trong đó: k – trị số đoạn nhiệt quy ước

với

II) Hiệu suất chỉ thị (ứng với đồ thị công)

Chương 8: XÁC ĐỊNH CÁC KÍCH THƯỚC CƠ BẢN CỦA ĐỘNG CƠ

- Việc xác định các kích thước cơ bản của động cơ xuất phát từ các thông số:

+ Nemax – công suất lớn nhất tại số vòng quay ne

+ Nehd – công suất lớn nhất tại số vòng quay nhd

+ – áp suất trung bình thực tế tại số vòng quay đạt (kg/cm2)

Xác định thể tích công tác Vh của một xi lanh rồi xác định đường kính D của xi lanh

Còn hành trình S sẽ căn cứ vào tỷ lệ S/D do ta chọn và căn cứ D mà xác định sau

đó kiểm tra lại vận tốc trung bình mà pistton Vp sơ với Vp’ khi đã chọn để tính Pch, nếu sai số 0,05m/sec thì được nếu sai số lớn phải chọn lại S/D

Chương 9: CÂN BẰNG NHIỆT CỦA ĐỘNG CƠ

- Trong phần cân bằng nhiệt này sẽ tính xem toàn bộ nhiệt lượng nhiệt do hỗn hợp cháyphát ra Q1 (ở chu trình lý thuyết là nhiệt lượng cấp vào) phân bố như thế nào cho phần nhiệt sinh công có ích thực sự (Ne) tức là Qe

- Phần nhiệt Qlm + x theo nước làm mát và khí xả ra ngoài (ở chu trình lý thuyết đây là Q2

đưa ra nguồn lạnh, mất theo định luật 2 của nhiệt động học)

+ Phần Qch mất cho công cơ học

+ Phần Qlhlt các tổn thất do cháy không hoàn toàn

Tại mỗi tốc độ tính toán các phần nhiệt trên tính như sau:

Chương 10: CÁCH XÂY DỰNG ĐỒ THỊ KHI TÍNH NHIỆT

Bài 1: Dựng đường đặc tính ngoài Ne, Me, Ge…

Bài 2: Cách xây dựng đồ thị công Pv

* Xây dựng đồ thị công ứng với chế độ ne

4 Áp suất cuối kỳ nạp P a (kg/cm2) 0,75

5 Áp suất cuối kỳ nén P c (kg/cm2) 16,79

6 Áp suất cuối kỳ cháy P z (kg/cm2) 64,32

7 Áp suất cuối quá trình giãn nở P b (kg/cm2) 3,78

8 Áp suất của quá trình thải P r (kg/cm2) 1,24Thể tích làm việc của xilanh:

Thể tích buồng cháy:

Thể tích của xylanh:

Bảng thông số đồ thị P-v:

STT

MeN, nN: Mô men, tốc độ động cơ khi đạt công suất cực đại Nemax.

nx, Nex, gex, Mex: Tốc độ, công suất, suất tiêu hao nhiên liệu và mô men ở chế

độ tính

toán

Các giá trị của các hệ số a, b, c, d, e, f ghi ở bảng sau: