Bài tập lớn nguyên lý động cơ đốt trong

Chương I : Nhiệm vụ tính toán1, Nhiệm vụ + Tính toán thiết kế động cơ.. + Tính toán kiểm nghiệm động cơ bôi trơn, làm mát hệthống phối khí... Giá trị của Tr và ∆ t cho trong bảng được

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI

KHOA CƠ KHÍ

BỘ MÔN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG

BÀI TẬP LỚN

NGUYÊN LÝ ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG

Giáo viên hướng dẫn : Nguyễn Cao Văn

Sinh viên thực hiện : Lưu văn Hoàng

Mã sinh viên : 151300660

Lớp : Cơ khí giao thông công chính 1-K56

Đề số : 09 – Động cơ xăng 1RZ

H À N ỘI - 2017

BÀI TẬP LỚN MÔN

Giáo viên hướng dẫn : Nguyễn Cao Văn

Đề số : 09 - Động cơ xăng 1RZ

Họ và Tên sinh viên : Lưu văn Hoàng

Mã sinh viên : 151300660

Lớp : Cơ khí giao thông công chính 1- K56

1 Loại động cơ Xăng

Chương I : Nhiệm vụ tính toán

1, Nhiệm vụ

+ Tính toán thiết kế động cơ.

+ Tính toán kiểm nghiệm động cơ ( bôi trơn, làm mát ) hệthống phối khí

2, Lựa chọn chế độ tính toán

- Nhận xét : Để xây dựng đặc tính ngoài của động cơ ở chế

độ “ Toàn tải ” người ta tính toán nhiệt động cơ ở 3 chế

độ :

nmin = 0,2.5400 = 1080 (v/ph)

nM = 0,6.5400 = 3240 (v/ph)

ne = 5400 (v/ph)

CHƯƠNG II : Tính nhiên liệu và hỗn hợp sản phẩm cháy

1, Chọn nhiên liệu và thành phần nhiên liệu.

Xăng 85 (%) 15(%) 10400 ( kcal/kg)

2,Chọn hệ số dư không khí α

- Với động cơ xăng : α = 0.9

3, Lượng không khí lý thuyết cần thiết để đốt cháy hoàn toàn 1kg nhiên liệu xăng.

10, Nhiệt dung riêng của sản phẩm cháy

a, Trước lúc cháy Cvhht =gkk Cvkk + gxăng.Cvxăng

Ta có : Cvkk = 0,165 + 0,000017Tc (kcal/kg.độ ) ;

Cvxăng = 0,35(kcal/kg.độ) ;

CHƯƠNG III: QUÁ TRÌNH NẠP

1, Xác định áp suất trung bình cuối quá trình nạp

Công thức gần đúng của của giáo sư Leenin J.M :

P a=P0[1−(520 10n2 6).(V h ' 2

f tb2 ) 1

ξ2(ε−δ ε−1)2]3,5

Trong đó :

n : Là tốc độ quay tại chế độ tính toán ( đơn vị vòng/phút )

Vh : Là thể tích công tác của một xylanh ( đơn vị là m3 ).

P0 : Là áp suất khí quyển ( đơn vị kg/m2 )

ftb : Là tiết diện lưu thông cần thiết Nó đc tính bằng công thức

 T’o = To + ∆t = to + ∆t + 273

Giá trị của Tr và ∆ t cho trong bảng được quy ước từ đầu

Từ các giá trị trong bảng ta tìm được hệ số khí sót ứng với các giá

trị tương ứng như sau :

ᴪ :là tỉ lệ nhiệt dung của khí trước và sau khí cháy Ở động cơxăng thì ᴪ =1,2

T r ' = Tr.(P a

P r)m−1 m

(°K) với : m là chỉ số dãn nở đa biến t của khí sót từ r đến r’

 Khi n =n min = 1080 (v/ph) :

T’r =1000.(0,9881,06 )

1,38−1 1,38

4, Khối lượng hỗn hợp (Xăng + không khí) nạp vào xylanh động

cơ trong một chu trình

Gck =G180.γd (mg/ckl)

Trong đó :

G180 : là khối lượng hỗn hợp tươi (hay không khí ) nạp

chính trong piston đi từ điểm chết trên đến điểm chết dưới

G180= P a V h ' (ε−0,15)

R a T a (ε−1) 106 (mg/ckl) Với : Pa là áp suất cuối quá trình nạp (đổi ra kg/m 2)

V’h = 0,001(m3)

Ta : là nhiệt độ trung bình cuối kỳ nạp (°K)

Ra = Rhht =27,383 KG.m/kg.độ

Động cơ xăng nmin nm ne

Chương V : Tính toán quá trình cháy

1,Tính nhiệt độ cuối quá trình cháy

Chương VI : Quá trình giãn nở

1,Các thông số của quá trình giãn nở

Chỉ số giãn nở đa biến n2 :

n 2 =1,2 + 0,03.n e

n tt

 Khi n tt =nmin =1080(v/ph) → n2 = 1,2 + 0,03.54001080 =1,35

 Khi n tt = nM =3240(v/ph) → n2 =1,2 + 0,03.54003240 = 1,25

 Khi n tt =ne =5400(v/ph) → n2 =1,2 + 0,03.54005400 = 1,23

2,Áp suất cuối quá trình giãn nở (Pb)

Đối với động cơ xăng : P b =P z

Bài 1: Tính Áp suất trung bình thực tế P e

1, Tính áp suất trung bình lý thuyết ở điều kiện nén va dãn nở đa biến Pt’ ( ở chu trình lý thuyết nén và giãn nở đoạn nhiệt Pt)

Pa : là Áp suất trung bình của quá trình nạp

Pc : là Áp suất của cuối quá trình nén

Pb : là Áp suất cuối quá trình giãn nở

n1 : là Chỉ số nén đa biến

n2 : là Chỉ số nén giãn nở đa biến

2,Tính áp suất chỉ thị trung bình úng với đồ thị của chu trình Pi

+> , Đối với động cơ 4 kỳ :

4,Mức tiêu thụ nhiên liệu trong 1h (Gnl)

i : là Số xylanh

n : là tốc độ vòng quay của động cơ (v/ph) : là số kỳ của động cơ

Do chưa xác định được Vh của 1 xylanh nên tại các tốc độ quay

nmin ,nM ta phải xách định Ne dựa trên tỷ lệ :

Ne : là công suất thục tế (hay còn gọi là mã lực )

Gnl = 230,863 100,6 = 23224,82

7, Hiệu suất nhiệt

ηt = 1- 1

e k−1

trong đó : ηt : là hiệu suất nhiệt của quá trình

k : là trị số đoạn nhiệt quy ước xác định như sau :

gi : là Suất hao nhiên liệu chỉ thị tính bằng kg/mlh

hu : là Nhiệt trị thấp của nhiên liệu (Kcal/kg )

 Khi n=nmin =1080(v/ph)

Suy ra : ηi = 632 103

 Khi n =nM =3240(v/ph)

Chương IX : Cân bằng nhiệt của động cơ

*Trong phần cân bằng nhiệt này sẽ tính xem toàn bộ lượngnhiệt do hỗn hợp cháy phát ra Q1 (ở chu trình lý thuyết lượngnhiệt 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 :

Q1 =100% ; Qe =ηe.100%

Qch =( ηi – ηe).100% ; Qlm + x =(1- ηt).100%

Qlmlt =(ηt –ηi ).100%

Chương X : Cách 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 :

1, Đường kính của xy lanh D (mm) 86

7, Áp suất cuối quá trình giãn nở Pb (kg/cm2) 3,81

8, Áp suất của quá trình thải Pr ( kg/cm2) 1,29

Thể tích làm việc của xy-lanh :

Vẽ trục P0V có tung độ 0P biểu diễn các giá trị của áp suất Chọn tỷ

lệ xích 0P :

μ p = P z

250 = 56,86250 = 0,227 [cm2kg mm]

Pa (mm) Pc (mm) Pr (mm) Pz (mm) Pb (mm) 3,26 67,18 5,68 250,48 16,78

Hoành độ biểu diễn thể tích xy-lanh tại các vị trí ,chọn :

μ v = 3 (sao cho 0P = 1,2 OV )

lh (mm) lc (mm) la (mm) 166,43 20,80 187,24

*Dựng đường nén và giãn nở :

Đối với động cơ xăng ρ =1 :

n1 =ln

P c

P a lnε

1,00 1,00 67,18 1,00 250,48 2,00 2,585 25,99 2,35 106,59 3,00 4,5 14,93 3,86 64,89 4,00 6,68 10,05 5,50 45,54 5,00 9,07 7,40 7,24 34,59 6,00 11,64 5,77 9,06 27,65 7,00 14,38 4,67 10,95 22,87 8,00 17,27 3,89 12,90 19,41 9,00 20,29 3,31 14,92 16,79