1. Trang chủ
  2. » Tất cả

Đồ án động cơ đốt trong động cơ xăng 4 kỳ loại 8 xi lanh được bố trí thành 2 hàng hình chữ v số vòng quay động cơ n = 2200 (vòngphút)

57 4 0
Tài liệu đã được kiểm tra trùng lặp

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề Đồ án động cơ đốt trong động cơ xăng 4 kỳ loại 8 xi lanh được bố trí thành 2 hàng hình chữ v số vòng quay động cơ n = 2200 (vòngphút)
Trường học Trường Đại Học Kỹ Thuật
Chuyên ngành Cơ khí
Thể loại Đồ án
Định dạng
Số trang 57
Dung lượng 866,39 KB

Các công cụ chuyển đổi và chỉnh sửa cho tài liệu này

Cấu trúc

  • CHƯƠNG I: TỔNG QUAN (3)
    • 1.1. Đặc điểm động cơ (0)
    • 1.2. Tổ chức quá trình cháy (3)
    • 1.3. Hệ thống nhiên liệu (3)
    • 1.4. Hệ thống làm mát (5)
    • 1.5. Hệ thống bôi trơn (7)
    • 1.6. Hệ thống khởi động (8)
    • CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG (10)
      • 2.1. Tính toán chu trình công tác của động cơ đốt trong (10)
        • 2.1.1. Trình tự tính toán (10)
          • 2.1.1.1. Bảng số liệu (10)
          • 2.1.1.2. Các thông số cần chọn (11)
        • 2.1.2. Tính toán các quá trình công tác (13)
          • 2.1.2.1 Tính toán quá trình nạp (13)
          • 2.1.2.2. Tính toán quá trình nén (15)
          • 2.1.2.3. Tính toán quá trình cháy (17)
          • 2.1.2.4 Tính quá trình giãn nở (19)
          • 2.1.2.5. Tính toán các thông số chu trình công tác (20)
        • 2.1.3. Vẽ và hiệu đính đồ thị công (22)
      • 2.2. Vẽ đường biểu diễn các quy luật động học (27)
        • 2.2.1. Đường biểu diễn hành trình pittông x = f() (28)
        • 2.2.2. Đường biểu diễn tốc độ của pittông v = f() (28)
        • 2.2.3. Đường biểu diễn gia tốc của pittông j=f(x) (29)
      • 2.3. Tính toán động lực học (31)
      • 2.4. Kiểm nghiệm bền các chi tiết chính (yêu cầu là kiểm nghiệm bền piston) (50)
        • 2.4.1. Tính nghiệm bền đỉnh piston (50)
        • 2.4.3. Tính nghiệm bền thân piston (53)
  • KẾT LUẬN (54)
  • TÀI LIỆU THAM KHẢO (57)

Nội dung

Đồ án Động cơ đốt trong LỜI NÓI ĐẦU 3 CHƯƠNG I TỔNG QUAN 4 1 1 Đặc điểm động cơ 4 1 2 Tổ chức quá trình cháy 4 1 3 Hệ thống nhiên liệu 4 1 4 Hệ thống làm mát 6 1 5 Hệ thống bôi trơn 8 1 6 Hệ thống khở[.]

Trang 1

LỜI NÓI ĐẦU 3

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN 4

1.1 Đặc điểm động cơ 4

1.2 Tổ chức quá trình cháy : 4

1.3 Hệ thống nhiên liệu: 4

1.4 Hệ thống làm mát: 6

1.5 Hệ thống bôi trơn: 8

1.6 Hệ thống khởi động: 9

CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG 11

2.1 Tính toán chu trình công tác của động cơ đốt trong 11

2.1.1 Trình tự tính toán 11

2.1.1.1 Bảng số liệu 11

2.1.1.2 Các thông số cần chọn: 12

2.1.2 Tính toán các quá trình công tác 14

2.1.2.1 Tính toán quá trình nạp 14

2.1.2.2 Tính toán quá trình nén 16

2.1.2.3 Tính toán quá trình cháy: 17

2.1.2.4 Tính quá trình giãn nở: 19

2.1.2.5 Tính toán các thông số chu trình công tác: 21

2.1.3 Vẽ và hiệu đính đồ thị công: 23

2.2 Vẽ đường biểu diễn các quy luật động học 28

2.2.1 Đường biểu diễn hành trình pittông x = f(): 28

2.2.2 Đường biểu diễn tốc độ của pittông v = f(): 29

2.2.3 Đường biểu diễn gia tốc của pittông j=f(x): 29

2.3 Tính toán động lực học 31

2.4 Kiểm nghiệm bền các chi tiết chính (yêu cầu là kiểm nghiệm bền piston) 51

2.4.1 Tính nghiệm bền đỉnh piston 51

2.4.3 Tính nghiệm bền thân piston 55

KẾT LUẬN 57

TÀI LIỆU THAM KHẢO 58

Trang 2

LỜI NÓI ĐẦUĐộng cơ đốt trong đóng vai trò quan trọng trong nền kinh tế, là nguồn động lực chocác phương tiện vận tải như ô tô, máy kéo, xe máy, tàu thuỷ, máy bay và các máy côngtác như máy phát điện, bơm nước… Động cơ đốt trong là nguồn cung cấp 80% nănglượng hiện tại của thế giới Chính vì vậy việc tính toán và thiết kế đồ án môn học động cơđốt trong đóng vai trò hết sức quan trọng đối với các sinh viên chuyên ngành động cơ đốttrong.

Đồ án môn học động cơ đốt trong là đồ án đòi hỏi người thực hiện phải sử dụng tổnghợp rất nhiều kiến thức chuyên ngành cũng như kiến thức của các môn học cơ sở Trongquá trình hoàn thành đồ án không những đã giúp cho em củng cố được rất nhiều các kiếnthức đã học và còn giúp em mở rộng và hiểu sâu hơn về các kiến thức chuyên ngành củamình cũng như các kiến thức tổng hợp khác Đồ án này cũng là một bước tập dượt rấtquan trọng cho em trước khi tiến hành làm đồ án tốt nghiệp sau này

Tuy nhiên trong quá trình thực hiện dù đã cố gắng rất nhiều không tránh khỏi nhữngthiếu sót Vì vậy chúng em rất mong nhận được sự quan tâm đóng góp ý kiến của cácthầy, các bạn để em có thể hoàn thiện đồ án của mình tốt hơn và cũng qua đó rút ra đượcnhững kinh nghiệm quý giá cho bản thân nhằm phục vụ tốt cho quá trình học tập và côngtác sau này

Em xin chân thành cảm ơn!

Nam

Nguyễn Huy Hoàng Nam

Trang 3

1.2.1 Loại nhiên liệu :

Nhiên liệu dùng cho động cơ là xăng

Các thành phần có trong nhiên liệu: C, H, O, S [1, tr.39]

Nhiên liệu Thành phần khối lượng

Khối lượngPhân tử(kg / kmol

Chọn buồng đốt xoáy lốc cần làm cho thời điểm cháy hơi muộn một chút (sátđiểm chết trên), vì vậy trong thời gian cháy ở buồng cháy chính, pittông bắt đầu đixuống, nhiệt độ môi chất sẽ giảm do giãn nở đã hạn chế sự hình thành NOx

1.3 Hệ thống nhiên liệu:

Sử dụng hệ thống cung cấp nhiên liệu xăng phun xăng điều khiển điện tử , lý do

áp suất phun được thực hiện cho mỗi vòi phun một cách riêng lẽ, nhiên liệu áp suất cao

Trang 4

được phân phối đến từng kim phun theo yêu cầu Lợi ích của kim phun 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 nhiênliệu cao hơn

Nhiên liệu được cung cấp theo hình thức đa điểm, thời điểm cung cấp và lượngnhiên liệu cung cấp phụ thuộc vào chế độ hoạt động của động cơ ECU nhận tín hiệu từcác cảm biến (Cảm biến nhiệt độ khí nạp, Cảm biến lưu lượng khí nạp, Cảm biến nhiệt

độ động cơ, Cảm biến nhiệt độ nhiên liệu, Cảm biến áp suất , 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 lượngphun nhiên liệu

Nguyên lý hoạt động: Nhiên liệu được bơm cung cấp từ thùng chứa lên đường ốngthấp áp đến lọc để loại bỏ các chất cặn và nước nếu có rồi lên bơm cung cấp, tại đâynhiên liệu lại đi qua một lọc tinh để đảm bảo nhiên liệu hoàn toàn sạch Một bơm tiếp vậnkhác tại bơm cung cấp nhiên liệu vào hai buồng nén tạo cao áp của bơm cung cấp nhiênliệu Nhiên liệu trước khi vào buồng cao áp được điều khiển thông qua van với tín hiệucung cấp từ ECU Việc tao áp suất và phun nhiên liệu hoàn toàn tách biệt với nhau trong

hệ thống Áp suất phun được tạo ra độc lập với tốc độ và lượng nhiên liệu phun ra Nhiênliệu được dự trữ với áp suất cao trong ắc quy thủy lực Lượng phun ra được quyết địnhbởi bàn đạp chân ga, thời điểm phun cũng như áp sấp phun được tính toán bằng ECU dựatrên các biểu đồ lưu trữ trên nó Sau khi ECU điều khiển kim phun của các vòi phun tạimỗi xylanh động cơ để phun nhiên liệu nhờ thông tin từ các cảm biến với áp suất phun cóthể lên dến 1500bar Nhiên liệu còn thừa sẽ hồi về thùng chứa nhiên liệu thông qua mạchdầu hồi bố trí trên kim phun

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 caoChọn cơ cấu phân phối khí kiểu xupáp treo vì dung tích buồng cháy của động cơxăng nhỏ, tỷ số nén rất cao, nên cơ cấu xupáp treo cho buồng cháy gọn, diện tích mặt

Trang 5

truyền nhiệt nhỏ vì vậy giảm được tổn thất nhiệt Giúp cho đường nạp thải thanh thoáthơn, khiến sức cản khí động giảm nhỏ, đồng thời do có thể bố trí xupáp hợp lí hơn nên cóthể tăng tiết diện lưu thông của dòng khí tuy nhiên cơ cấu xupáp treo tồn tại một sốnhược 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

Hình 2: Sơ đồ cấu tạo hệ thống phân phối khíNguyên lý hoạt động: khi động cơ hoạt động kéo bánh răng 16 dẫn động bánhrăng 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 cầnbẩy 6 ép đũa đẩy 11 và con đội 12 đi xuống để đẩy con đội tiếp xúc với mặt cam

1.4 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,

Trang 6

làm cho các chi tiết chóng mòn, khe hở giữa pittông sẽ giảm do giãn nở nhiệt làm chopittông dễ bị bó kẹt trong xylanh.

+ Nếu nhiệt độ mát quá mức làm cho nhiên liệu khó bay hơi và cháykhông kiệt tạo muội than làm bó kẹt vòng găng gây giảm công suất vàtăng tiêu hao nhiên liệu

Nhiệm vụ của hệ thống làm mát là lấy đi số nhiệt dư thừa của các chi tiết rồi tỏa sốnhiệt 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 vàcác chế độ khác, giảm tổn thất nhiệt cho nước làm mát, tăng hiệu suất chỉ thị, giảm haomòn lót xylanh-xécmăng, tăng độ bền nhiệt cho lót xylanh

Hình 3: Hệ thống làm mát1-thân máy ; 2-nắp xylanh ; 3-đường nước ra khỏi động cơ ; 4-ống dẫn bọt nước ;5-van hằng nhiệt ; 6-nắp rót nước ; 7-két làm mát ; 8-quạt gió ; 9-puli ; 10-ống nước nốitắt vào bơm ; 11-đường nước vào động cơ ; 12-bơm nước ; 13-két làm mát dầu ; 14-ốngphân 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

Trang 7

bình chứa phía dưới của két 7 qua đường ống 10 rồi qua két 13 để làm mát dầu sau đóvào động cơ Để phân phối nước làm mát đều cho mỗi xylanh, nước sau khi bơm vàothân 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 vanhằng 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 Tạiđây nước được làm mát bởi dòng không khí qua két do quạt 8 tạo ra Quạt được dẫn độngbằng 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

1.5 Hệ thống bôi trơn:

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.Và xe hoạt động ở độ

nghiêng không lớn lắm nên dùng phương án bôi trơn cưỡng bức cacte ướt

Sơ đồ cấu tạo:

Trang 8

Hình 4 Sơ đồ cấu tạo hệ thống bôi trơn cưỡng bức cacte ướt1-cacte dầu; 2-bơm dầu; 3-van an toàn; 4-que thăm dò; 5-bánh răng trung gian; 6-bình lọc ly tâm; 7-van nhiệt; 8-két làm mát; 9-van ổn áp; 10-trục cam; 11-đồng hồ đo ápsuất dầu; 12-trục giàn cần bẩy xupap; 13-đường dầu chính; 14-khoang chứa dầu trongchốt khuỷu; 15-trục khuỷu; 16-miệng phễu đổ dầu.

Nguyên lý hoạt động: bơm dầu 2 hút dầu từ cacte 1 để đưa dầu có áp suất tới bìnhlọc 6, sau đó qua két làm mát 8 đến đường dầu chính 13 Từ đường dầu chính, dầu có ápsuất 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 khuỷurồi từ đó dầu sạch đi vào bôi trơn bạc đầu to thanh truyền và chốt khuỷu Các cặn bẩn lẫntrong dầu được giữ lại mặt thành xa tâm quay của không gian 14 nhờ tác dụng ly tâm củadầu 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 vítđiều chỉnh khe hở xupap, sau đó tự chảy dọc theo đũa đẩy xuống bôi trơn con đội và vấucam của trục cam

Ưu điểm: đảm bảo bôi trơn tốt các ổ trục do đó giảm được mài mòn và tổn thất masát, tăng tuổi thọ động cơ

Nhược điểm: kết cấu hệ thống rất phức tạp

1.6 Hệ thống khởi động:

Nhiệm vụ: động cơ đốt trong có 1 hệ thống khởi động riêng biệt truyền cho trụckhuỷu động cơ một moment với số vòng quay nhất định nào đó để khởi động được động

Trang 9

cơ Cơ cấu khởi động chủ yếu trên ôtô hiện nay là khởi động bằng động cơ điện mộtchiều.

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 tronggiới hạn cho phép (từ 9 18)

Chiều dài, điện trở của dây dẫn nối từ acqui đến máy khởi động phải nằm tronggiới hạn quy định (<1m)

Moment khởi động phải đủ để khởi động được động cơ

Sơ đồ cấu tạo:

Hình 5: Sơ đồ cấu tạo hệ thống khởi động1-máy khởi động; 2-ắc quy; 3-công tắc khởi động; 4-động cơ điện khởi động; 5-rơle kéo; 6-đĩa đồng tiếp điện; 7-cuộn dây của rơle kéo; 8-lõi thép; 9-lò xo hồi vị; 10-dẫn động bánh răng khởi động; 11-nạng gạt; 12-bánh răng khởi động; vành răng bánh đà

Trang 10

Nguyên lí 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

CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG

2.1 Tính toán chu trình công tác của động cơ đốt trong

2.1.1 Trình tự tính toán.

2.1.1.1 Bảng số liệu

Các số liệu của phần tính toán nhiệt

Trang 11

9 Góc mở sớm xupáp xả 1 độ 56

1 Áp suất môi trường: pk

Áp suất môi trường pk là áp suất khí quyển trước khi nạp vào động cơ.pk thay đổi theo độ cao Ở nước ta có thể chọn pk = 0,1 (Mpa)

2 Nhiệt độ môi trường: Tk

Lựa chọn nhiệt độ môi trường theo nhiệt độ bình quân của cả năm

Ở nước ta Tk = 240C (2970K)

3 Áp suất cuối quá trình nạp: pa

Áp suất môi trường Pa phụ thuộc vào nhiều thông số như chủng loại động cơ, tính năngtốc độ n, hệ số cản trên đường nạp, tiết diện lưu thông…Có thể chọn pa trong phạm visau pa = (0,8  0,95)pk

Trang 12

8 Hệ số quét buồng cháy: 2

Động cơ không tăng áp: Chọn 2 = 1

9 Hệ số nạp thêm: 1

Phụ thuộc chủ yếu vào pha phối khí Thông thường có thể chọn:

1 = 1,02  1,07 Chọn 1 = 1,03

10 Hệ số lợi dụng nhiệt tại điểm z:

Thể hiện lượng nhiệt phát ra của nhiên liệu đã cháy ở điểm z so với lượng nhiệt phát rakhi đốt cháy hoàn toàn 1kg nhiên liệu

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:

Trang 13

bao giờ cũng lớn hơn Thông thường:

Với các loại động cơ Xăng ta chọn:

ξ b =0,85÷ 0,95=0,9

12 Hệ số điền đầy đồ thị công: d

Hệ số hiệu đính đồ thị công phụ thuộc vào loại động cơ Xăng hay Diesel Với các động cơ Xăng ta chọn:

Trang 15

ge: Suất tiêu hao nhiên liệu;

Ne: Công suất động cơ;

: Số kì

5 Lượng không khí lý thuyết cần để đốt cháy 1kg nhiên liệu M 0 :

Nhiên liệu của động cơ xăng : C = 0,87; H = 0,126; O=0,004

M0 = 0,494 (kmol/kg nh.liệu)

6 Hệ số dư lượng không khí :

Đối với động cơ xăng

2 Tỷ nhiệt mol đẳng tích trung bình của sản phẩm cháy:

Hệ số dư lượng không khí  >1, tính theo công thức:

mc v } = left (19,876+ {1,634 } over {α } right ) + {1 } over {2 } left (358,48+ {187,36 } over {α } right ) 1 {0 } ^ {−5 } ¿

mc v } = left (19,876+ {1,634 } over {1,2 } right ) + {1 } over {2 } left (358,43+ {187,36 } over {1,2 } right ) 1 {0 } ^ {−5 } ¿

=21,2+0,00291.T (kJ/kmol.độ)

3 Tỷ nhiệt mol đẳng tích trung bình của hỗn hợp:

Trang 16

Trong quá trình nén tính theo công thức sau:

mc ' v =mc v +γ r mc v } } over {1+ {γ } rsub {r } } = {19,806+0,00209T+0,058 left (21,2+0,00291.T right ) } over {1+0,058 ¿¿

mc ' v =19,8+0,00214 T =a ' v+b ' v

2 .T (kJ/kmol.độ)

4 Chỉ số nén đa biến trung bình n 1 :

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, phụ tải, trạng thái nhiệt của động cơ v v…Tuy nhiên n1 tăng theo quy luật sau: Tất cả những nhân tố làm môi chất mất nhiệt sẽ khiến cho n1 tăng, n1 được xác định bằng các giải phương trình sau:

Trang 17

Mc =M1 + Mr = M1.(1+r) = 0,6.(1+0,073) = 0,64 (Kmol/kg n.liệu)

2.1.2.3 Tính toán quá trình cháy:

1 Hệ số thay đổi phân tử lý thuyết 0 :

Độ tăng mol M của các loại động cơ xác định theo công thức sau:

Với động cơ xăng ta sử dụng công thức :

3 Hệ số thay đổi phân tử thực tế tại điểm z:

Trong đó: χ z=ξ z

ξ b= 0,880,9 =0,98

β z =1+ 1,03−1

1+0,073.0,98= 1,027

Trang 18

4 Lượng sản vật cháy M 2 :

M2=M1+ ΔM =β0 M1=1,03.0,6=0,625(Kmol/kg nh.liệu)

5 Nhiệt độ tại điểm z: Tz

Đối với động cơ xăng, nhiệt độ Tz được tính từ phương trình cháy:

(**)Trong đó: QH - Nhiệt trị của xăng QH = 42,5.103 (kJ/kg nh.liệu)

Giải phương trình trên ta được: Tz = 2272,3 oK

6 Áp suất tại điểm z:

Trang 19

Trong đó: - là hệ số tăng áp, ta chọn λ=3,2 như ở trên.

=0,239

Trang 20

2 áp suất chỉ thị trung bình thực tế p i :

Trang 21

4 Hiệu suất chỉ thị i :

η i=3,6.1 03

g i Q H = 3,6.1 03

220,3.42,5 10 3 =0,0003 8

5 áp suất tổn thất cơ giới p m :

Áp suất này thường được biểu diễn bằng quan hệ tuyến tính đối với tốc độ trung bình củapittông

Trang 22

V c=ε −1 V ℎ = 0,531 6,7−1= ¿ 0,0931 (lít)

Các thông số ban đầu:

p

r = 0,115 (MPa); p a=0,09 (MPa);

p c=1,57(MPa);p z=5,03 (MPa); p b=0,41 (MPa)

2.1.3.1 Xây dựng đường cong áp suất trên đường nén:

- Phương trình đường nén đa biến:

Khi đó x là điểm bất kỳ trên đường nén thì:

: là chỉ số nén đa biến trung bình, ta tính được =1,3677

Trang 23

: là áp suất cuối quá trình nén, ta có: 3,2 (MPa)

2.1.3.2 Xây dựng đường cong áp suất trên quá trình giãn nở:

- Phương trình của đường giãn nở đa biến:

Khi đó x là điểm bất kì trên đường giãn nở thì:

: là chỉ số giãn nở đa biến trung bình =1,2312

: Áp suất tại điểm z: =5,03 (MPa)

2.1.3.3 Bảng tính quá trình nén và quá trình giãn nở:

GTBDVc

Trang 24

Quá trình nén Quá trình giãn nở

GTBDVc

250=5,03250

= 0,02012

(Mpa/mm) Căn cứ vào bảng số liệu, tỷ lệ xích, ta vẽ đường nén và đường giãn nở Sau đó, ta vẽ tiếp đường biểu diễn quá trình nạp và thải lý thuyết bằng hai đường thẳng song song với trục hoành đi qua hai điểm pa, pr

Sau khi vẽ xong ta phải hiệu đính đồ thị công để có đồ thị công chỉ thị Các bước hiệu đính như sau:

2.1.3.4.Vẽ vòng tròn Brick đặt phía trên đồ thị công

Trang 25

Giá trị biểu diễn OO’ trên đồ thị:

gtbd OO '=¿t OO '

μ S = 5,920,414

=

14,3 (mm)

*Lần lượt hiệu đính các điểm trên đồ thị:

1- Hiệu đính điểm bắt đầu quá trình nạp: (điểm a)

Từ O’ của đồ thị Brich xác định góc đóng muộn 2 = 150 của xupáp thải, bán kính này cắt vòng tròn Brich ở a’, từ a’ gióng đường song song với tung độ cắt đường pa ở a Nối điểm

r trên đường thải (là giao điểm của với trục tung) với a Ta có đường chuyển tiếp từ quá trình thải sang quá trình nạp

2- Hiệu đính áp suất cuối quá trình nén: (điểm c’)

Áp suất cuối quá trình nén thực tế do có sự phun sớm (động cơ diezel)nên thường lớn hơn áp suất cuối quá trình nén lý thuyết pc đã tính Theo kinh nghiệm, áp suất cuối quá trình nén thực tế p c ' có thể xác định theo công thức sau:

3- Hiệu chỉnh điểm phun sớm: (điểm c”)

Do hiện tượng phun sớm nên đường nén trong thực tế tách khỏi đường nén lý thuyết tại điểm c” Điểm c” được xác định bằng cách, từ điểm O’ trên đồ thị Brick ta xác định đượcgóc phun sớm , bán kính này cắt đường tròn Brick tại 1 điểm Từ điểm này gióng đường song song với trục tung cắt đường nén tại điểm c”.đặt trên đồ thị Brich rồi gióng xuống đường nén để xác định điểm c”

Dùng một cung thích hợp nối c’c”

4- Hiệu đính điểm đạt p zmax thực tế:

Áp suất pzmax thực tế trong quá trình giãn nở không duy trì hằng số như động cơ diesel (đoạn ứng với VC) nhưng cũng không đạt trị số lý thuyết như của động cơ xăng Theo

Trang 26

thực nghiệm, điểm đạt trị số cao nhất là điểm 3720 3750 (tức là 120 150 sau ĐCT của quá trình cháy và giãn nở).

Hiệu đính điểm z của động cơ diezel:

- Xác định điểm z từ góc Từ điểm O’ trên đồ thị Brick ta xác định góc tương ứng với góc quay trục khuỷu, bán kính này cắt vòng tròn tại 1 điểm

Từ điểm này ta gióng song song với trục tung cắt đường tại điểm z

- Dùng cung thích hợp nối c’ với z lượn sát với đường giãn nở

5- Hiệu đính điểm quá trình thải thực tế (điểm b’):

Do có hiện tượng mở sớm xupap thải nên trong thực tế quá trình thải thực sự diễn ra sớm hơn lí thuyết Ta xác định điểm b bằng cách: Từ điểm O’ trên đồ thị Brick ta xác định góc

mở sớm xupap thải , bán kính này cắt đường tròn Brick tại 1 điểm Từ điểm này ta gióng đường song song với trục tung cắt đường giãn nở tại điểm b’

6- Hiệu đính điểm kết thúc quá trình giãn nở: (điểm b”)

Áp suất cuối quá trình giãn nở thực tế pb” thường thấp hơn cuối quá trình giãn nở lý thuyết do xupap thải mở sớm

Xác định pb” theo công thức kinh nghiệm sau:

Trang 27

O O' p

V a

a c''

c c' 0,85p z z

Hình 1.1: Đồ thị công

2.2 Vẽ đường biểu diễn các quy luật động học

Các đường biểu diễn này đều vẽ trên một hoành độ thống nhất tương ứng với hành trình pittông S = 2R Vì vậy đồ thị đều lấy hoành độ tướng ứng với Vh của đồ thị công (từ điểm1VC đến VC)

Trang 28

M

2.2.1 Đường biểu diễn hành trình pittông x = f():

Vẽ theo các bước sau:

1) Chọn tỷ lệ xích góc: μ α=0,7 (mm/ độ)

2) Chọn gốc tọa độ cách gốc đồ thị công khoảng 15 đến 18 cm

3) Từ tâm O’ của đồ thị Brick kẻ các bán kính ứng với 100, 200,….1800

4) Gióng các điểm đã chia trên cung Brich xuống các điểm 100, 200,….1800 tương ứng

trên trục tung của đồ thị x = f() để xác định chuyển vị x tương ứng.

5) Nối các giao điểm xác định chuyển vị x, ta có đồ thị x = f().

2.1a: Đường biểu diễn hành trình của piston X= f(α)

2.2.2 Đường biểu diễn tốc độ của pittông v = f():

Vẽ đường biểu diễn tốc độ theo phương pháp độ thị vòng Tiến hành cụ thể như sau:

1) Vẽ nửa vòng tròn tâm O bán kính R, phía dưới đồ thị x = f(), sát mép dưới của giấy

vẽ

2) Vẽ vòng tròn có bán kính R./2, tâm O

Ngày đăng: 31/03/2023, 06:08

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

🧩 Sản phẩm bạn có thể quan tâm

w