đồ án động cơ zil 131

MỤC LỤC PHẦN I: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ĐỘNG CƠ ZIL 131 2 1. GIỚI THIỆU CHUNG: 2 2. KẾT CẤU ĐỘNG CƠ ZIL131: 2 2.1 Cơ cấu khuỷu trục thanh truyền: 2 2.2. Cơ cấu phối khí: 5 2.3 Hệ thống cung cấp nhiên liệu: 7 2.4 Hệ thống làm mát: 8 2.5. Hệ thống bôi trơn 9 Phần II: TÍNH TOÁN CHU TRÌNH CÔNG TÁC CỦA ĐỘNG CƠ 10 1. Mục đích của việc tính toán chu trình công tác là xác định các chỉ tiêu về kinh tế, hiệu quả của chu trình công tác và sự làm việc của động cơ.Tính toán động cơ ZIL 131 ở chế độ Nemax. 10 2. Các thông số ban đầu: 10 3. Tính toán quá trình trao đổi khí: 12 4. Xác định các thông số đánh giá chu trình công tác và sự làm việc của động cơ. 17 5.Dựng đồ thị công chỉ thị của chu trình công tác. 20 6. Dựng đặc tính ngoài của động cơ. 23 Phần III: Tính Toán Động Học 25 1. Mục đích 25 2. Triển khai đồ thị công chỉ thị p V thành đồ thị lực khí thể Pk tác dụng lên pít tông, theo góc quay : 25 3. Quy dẫn khối lượng chuyển động 26 4. Lực quán tính và tổng lực, lực tiếp tuyến và pháp tuyến: 27 5. Đồ thị lực khí thể Pk, Pj, P theo góc quay α. 29 6. Đồ thị biến thiên của T và Z theo góc quay α. 29 7. Đồ thị véc tơ phụ tải tác dụng lên bề mặt cổ khuỷu: 29 8. Đồ thị mài mòn cổ khuỷu: 31 9. Đồ thị tổng lực tiếp tuyến và mô men tổng : 32 Tài liệu tham khảo: 34

M C L C Ụ Ụ

PHẦN I: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ĐỘNG CƠ ZIL 131 2

1 GIỚI THIỆU CHUNG: 2

2 KẾT CẤU ĐỘNG CƠ ZIL-131: 2

2.1 Cơ cấu khuỷu trục thanh truyền: 2

2.2 Cơ cấu phối khí: 5

2.3 Hệ thống cung cấp nhiên liệu: 7

2.4 Hệ thống làm mát: 8

2.5 Hệ thống bôi trơn 9

Phần II: TÍNH TOÁN CHU TRÌNH CÔNG TÁC CỦA ĐỘNG CƠ 10

1 Mục đích của việc tính toán chu trình công tác là xác định các chỉ tiêu về kinh tế, hiệu quả của chu trình công tác và sự làm việc của động cơ.Tính toán động cơ ZIL -131 ở chế độ Nemax 10

2 Các thông số ban đầu: 10

3 Tính toán quá trình trao đổi khí: 12

4 Xác định các thông số đánh giá chu trình công tác và sự làm việc của động cơ 17

5.Dựng đồ thị công chỉ thị của chu trình công tác 20

6 Dựng đặc tính ngoài của động cơ 23

Phần III: Tính Toán Động Học 25

1 Mục đích 25

2 Triển khai đồ thị công chỉ thị p -V thành đồ thị lực khí thể Pk tác dụng lên pít tông, theo góc quay : 25

3 Quy dẫn khối lượng chuyển động 26

4 Lực quán tính và tổng lực, lực tiếp tuyến và pháp tuyến: 27

5 Đồ thị lực khí thể Pk, Pj, P theo góc quay α .29

6 Đồ thị biến thiên của T và Z theo góc quay α .29

7 Đồ thị véc tơ phụ tải tác dụng lên bề mặt cổ khuỷu: 29

8 Đồ thị mài mòn cổ khuỷu: 31

9 Đồ thị tổng lực tiếp tuyến và mô men tổng : 32

PHẦN I: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ĐỘNG CƠ ZIL 131

Động cơ Zil-131 là loại động cơ xăng 4 kỳ, tạo hỗn hợp bên ngoài thông qua

bộ chế hòa khí, đốt cháy hỗn hợp cưỡng bức bằng tia lửa điện sinh ra ở nến điện của của hệ thống đánh lửa

Động cơ Zil-131 là loại động cơ có 8 xi lanh, được bố trí thành 2 hàng hình chữ V được làm mát bằng không khí và nước Bố trí các xi lanh hình chữ V có ưu điểm là có thể tăng được số xi lanh công tác nhưng lại không làm tăng chiều dài của động cơ đồng thời hạ thấp trọng tâm của động cơ Qua việc hạ thấp chiều cao của động cơ, việc bố trí động cơ trong khoang động lực rất thuận lợi, bên cạnh đó tầm nhìn của lái xe cũng không bị hạn chế

2 K T C U Đ NG C ZIL-131: Ế Ấ Ộ Ơ

2.1 Cơ cấu khuỷu trục thanh truyền:

- Gồm 2 nhóm chi tiết chính:

+ nhóm các chi tiết cố định+ nhóm các chi tiết chuyển động

2.1.1 Nhóm chi tiết cố định:

a Khối thân xi lanh:

Là chi tiết chính có khối lượng lớn nhất trong các chi tiết của động cơ

Nhiệm vụ của khối thân xi lanh là tạo vị trí gá lắp cho các chi tiết khác như trục khuỷu, trục cam, xy lanh, nắp máy, Ngoài ta khối thân xi lanh cùng với cácte tạo

thành khoang chứa dầu bôi trơn, cùng với nắp máy, lót xi lanh tạo thành khoang chứa nước làm mát cho động cơ.

Khối thân xi lanh của động cơ Zil-131 được chế tạo bằng gang xám, có kết cấu thân chịu lực

Hình 2: Kết cấu block xi lanh động cơ Zil131

1 Mặt bích đầu block xi lanh; 2 Lỗ lắp bạc lót lỗ trục khuỷu; 3 Lỗ lắp bạc đỡ trục cam; 4 Lỗ dẫn nước từ bơm vào block; 5 ống lót xi lanh; 6 Thành xi lanh; 7 Hộp trục khuỷu.

Nắp máy được chế tạo bằng hợp kim nhôm Al-4

Nắp máy được dùng để đậy kín phía trên của xi lanh và kết hợp với xi lanh tạo nên buồng cháy

Nắp máy còn là nơi gá lắp các chi tiết khác như: xupáp, giàn cò mổ, tạo ra các rãnh

để đưa hỗn hợp vào xi lanh và các đường thải để thải sản phẩm cháy ra bên ngoài.Nắp máy và khối thân xi lanh được cố định với nhau bởi các bu lông, giữa chúng

Cấu tạo chính của pittông gồm 3 phần chính: đỉnh pittông, đầu pittông và thân pittông.

Đỉnh pittông cùng với nắp xilanh tạo thành buồng cháy ở đầu pittông có tiện rãnh

để lắp vòng găng.Thân pittông có 2 vấu có lổ để lắp chốt pittông Để cải thiện sự mài rà giữa pittông với ống lót xilanh và ngăn ngừa thân pittông khỏi bị xước người

ta phủ lớp thiếc

Hình 3: Kết cấu pít tông

1 Phần khoét lõm, 2 Bệ chốt pít tông,

3&4 Rãnh các xéc măng khí và dầu,

5 Đỉnh của pít tông, 6 Đầu pít tông

7 Phần thân pít tông.

b Các xécmăng:

Trên pittông được lắp 2 loại xécmăng là xécmăng khí và xécmăng dầu Các xécmăng khí có nhiệm vụ bao kín buồng cháy của động cơ và để dẫn nhiệt từ đỉnh pittông ra thành ống lót xilanh Xécmăng dầu có nhiệm vụ san đều dầu trên bề mặt làm việc và gạt dầu bôi trơn thừa từ mặt gương xilanh về cácte Khi lắp vào píttông

c Chốt pittông:

Có nhiệm vụ nối pittông với đầu nhỏ thanh truyền Chốt pittông được chế tạobằng thép hợp kim, có dạng hình trụ rỗng, mặt ngoài được gia công tinh luồn qua bạc đầu nhỏ thanh truyền và gối lên 2 bệ chốt của pittông Chốt pittông được lắp kiểu bơi, 2 đầu chốt có 2 khóa hãm để hạn chế dịch chuyển dọc trục

d Thanh truyền:

Có nhiệm vụ nối pittông với chốt khuỷu của trục khuỷu và truyền lực khí thể

từ pittông cho trục khuỷu từ hành trình giản nở và ngược lại ở các hành trình

nạp,nén,thải quá trình làm việc thanh truyền thực hiện 2 chuyển động phức tạp: tiến dọc theo đường tâm xilanh Chuyển động lắc tương đối so với trục của chốt.Trên thân và nửa dưới có đánh dấu khi lắp thì phải chú ý mặt có dấu quay về phía đầu động cơ

Trong lắp ráp để đảm bảo cân bằng, khối lượng của thanh truyền chênh lệch không quá 6 đến 8 gam

e.Trục khuỷu:

Có nhiệm vụ truyền lực khí thể từ pittông, lực quán tính của các khối lượng chuyển động tịnh tiến và quay của các chi tiết cơ cấu thanh truyền, sau đó tạo momen quay

Trục khuỷu được chế tạo bằng vật liệu có độ bền cao

Các cổ khuỷu được làm rỗng tạo thành những khoang để chứa cặn bẩn của dầu nhờn Khi động cơ làm việc dưới tác dụng của lực li tâm,những phần tử nặng trong

dầu và cặn bẩn do mài mòn các chi tiết máy, lắng đọng trong các khoang đó Khi tháo mở động cơ người ta mở nút (2) ra để thải bỏ cặn bẩn và cọ rửa sạch.

Tải trọng dọc trục khuỷu tác động lên vòng đệm chặn dầu trục khuỷu,

Hình4 : Trục khuỷu

1 Đối trọng; 2 Nút làm kín; 3 Khoang lọc dầu; 4 Đầu trục khuỷu; 5.

Cổ trục khuỷu; 6 Cổ chốt khuỷu; 7 Má khuỷu; 8 Gờ hắt dầu; 9 Rãnh dẫn dầu; 10 Mặt bích đuôi trục khuỷu

f Bánh đà:

Bánh đà có nhiệm vụ đẩy pittông ra khỏi các điểm chết, đảm bảo trục khuỷu của động cơ quay đồng đều khi làm việc ở chế độ không tải, đảm bảo dể khởi động động cơ, giảm tải tức thời khi xe bắt đầu khởi hành và truyền momen cho cầu xe ở mọi chế độ.Bánh đà được chế tạo bằng gang và được cân bằng động cùng với trục khuỷu.Bánh đà được lắp với mặt bích của trục khuỷu nhờ các bulông

2.2 Cơ cấu phối khí:

Cơ cấu phối khí đảm bảo điền đầy hỗn hợp khí cháy vào xilanh động cơ đúng lúc và thải hết khí đã cháy ra khỏi xilanh Cơ cấu bao gồm các bộ phận chính sau: Trục cam, con đội, đũa đẩy, xupáp, trục cò mổ và cò mổ

Hình 5: Cơ cấu phối khí

1 Bánh răng trục phân phối, 2 Mặt bích chặn trục phân phối, 3 Vành cữ, 4 Cổ

đỡ, 5 Bánh lệch tâm dẫn động bơm xăng, 6&7 Các cam xả và cam nạp, 8 Bạc đỡ trục cam, 9 Xupáp nạp, 10 ống dẫn hướng xu páp, 11 Đĩa đỡ lò xo, 12 lò xo, 13 Trục cò mổ, 14 Cò mổ, 15 Vít điều chỉnh, 16 Trục đỡ trục cò mổ, 17 Cơ cấu xoay cam xupap, 18 Đũa đẩy, 19 Con đội, 20 Đĩa tỳ lò xo, 21 Lò xo bộ hạn chế tốc độ tối đa, 22 Đoan trục, 23 Vòng hãm, 24 Vòng đệm, 25 Ê cu hãm, 26 Đũa đẩy dẫn động bơm xăng, 27 Trục bộ chia điện, 28 Bánh răn dẫn động bơm dầu và bộ chia điện, 29.Bộ chia điện.

2.2.1 Trục cam:

Trục cam của cơ cấu phối khí được bố trí trong khoang giữa 2 dãy xilanh có nhiệm vụ đóng và mở xu páp đúng thời điểm, ngoài ra trục cam còn có nhiệm vụ dẫn động bơm xăng, bơm dầu, bộ chia điện

Trên trục cam bố trí các cam dẫn động cho 16 xupáp của cả 2 dãy xilanh

Trên trục cam có lắp răng dẫn động, bánh răng này thường xuyên ăn khớp với bánhrăng đầu trục khuỷu, số răng của bánh răng 1 nhiều gấp dôi số răng của bánh răng lắp trên đầu trục khuỷu

2.2.2 Xu páp của cơ cấu phối khí

a Xu páp thải:

Có nhiệm vụ khi mở để cho toàn bộ sản phẩm cháy được thải ra bên ngoài vàkhi đóng cùng với xu páp hút làm kín cho buồng cháy

Xu páp thải của động cơ làm việc trong điều kiện nhiệt độ rất cao, từ 600 đến

có biện pháp nâng cao tuổi thọ

Ngoài ra, để mòn đều bề mặt tiếp xúc giữa mặt nghiêng của xu páp và đế xupáp được lắp cơ cấu tự quay xupáp.Trong cơ cấu phối khí, khe hở nhiệt xupáp rất quan trọng, khe hở phải điều chỉnh đạt từ 0,25 0,30 mm

b Xu páp nạp:

Nhiệm vụ là nạp hỗn hợp vào xilanh của động cơ (khi xu páp mở), tán của

xu páp rộng hơn tán của xu páp thải

Kết cấu của xupáp nạp cũng tương tự như xupáp thải nhưng một số điểm khác như thân được chế tạo đặt, có chụp cao su ngăn dầu không cho dàu chảy vào buồng cháy và không bố trí cơ cấu xoay xupáp

2.2.3.Dẫn động trục cam-truyền động cơ cấu phối khí.

a Dẫn động trục cam:

Trục cam được dẫn động từ trục khuỷu thông qua truyền động bánh răng Các bánh răng dẫn động phải ăn khớp với nhau ở một vị trí xác định để đảm bảo pha phối khí và thứ tự làm việc của động cơ Do đó khi lắp động cơ sửa chữa các bánh răng ăn khớp theo dấu các dấu này được đánh dấu trên bánh răng trục cam và báng răng trục khuỷu

b.Truyền động cơ cấu phối khí:

Có tác dụng truyền lực từ các vấu cam để thực hiện đóng mở các xu páp nạp

và thải theo thứ tự pha phối khí Các chi tiết được truyền động được thể hiện trên hình 13 Lực từ vấu cam 10 của trục cam được truyền qua con đội 9, qua đũa đẩy

19, bu lông điều chỉnh 7, cò mổ 17 Xupáp 2 để nâng cao khỏi đế xu páp 1 Khi động cơ làm việc than xupáp chuyển động tịnh tiến trong ống dẫn hướng 3 Lò xo 4dùng để hồi vị xupáp sau khi con đội 9 trượt khỏi vấu cam Các móng hãm 4 dùng

để giữ lò xo

2.3 Hệ thống cung cấp nhiên liệu:

2.3.1 Nguyên lý làm việc của hệ thống:

Khi bơm xăng 1 làm việc, xăng từ thùng chứa 4 được hút qua lưới lọc 9, theo đường dẫn qua khóa 12 vào cốc lọc thô Ở đây, xăng được lọc các tạp chất và nước,ròi theo ống dẫn vào bơm xăng vào cốc lọc tinh để tiếp tục lọc các tạp chất có kích thước nhỏ, sau đó xăng được đưa vào bộ chế hòa khí

Khi làm việc ở chế độ không tải, bướm ga chỉ mở nhỏ, độ chân không tại họng khuếch tán nhỏ, xăng không thể phun qua đường phun của hệ thống phun chính được Khi đó độ chân không của khoang bướm ga rất lớn, thông qua hệ thống rãnh không tải, xăng được hút qua gíclơ không tải và phun ra các lỗ bố trí tại họng khuếch tán

Khi tăng tốc đột ngột thì bướm ga mở nhanh, đồng thời qua hệ thống cần pittông của bơm nhiên liệu bổ sung sẽ đi xuống, cung cấp thêm nhiên liệu vào đường nạp.Khi làm việc ở chế độ tải trung bình và chế độ toàn tải, hệ thống phun chính làm việc, dòng nhũ tương của chế độ không tải giảm dần, độ chênh lệch áp suất trong họng khuếch tán lớn, hỗn hợp nhiên liệu được hút qua gíclơ toàn tải

2.3.3 Bộ hạn chế tốc độ tối đa:

Khi động cơ làm việc số vòng quay cao hơn số vòng quay cho phép thì sự mài mòncác chi tiết của cơ cấu trục khuỷu - thanh truyền, tiêu hao nhiên liệu và dầu nhờn sẽtăng lên Trên động cơ Zil -131 có một cơ cấu dùng để hạn chế tốc độ của trục khuỷu

2.3.4 Bơm xăng:

Động cơ Zil 131 lắp bơm xăng B10, dùng để đưa xăng từ thùng chứa qua cốc lọc, đến bộ chế hòa khí, đảm bảo đủ về số lượng theo yêu cầu làm việc của động cơ

2.3.5 Bầu lọc thô:

Có nhiệm vụ lọc sạch tạp chất và nước lẫn trong xăng trước khi đưa xăng đến bộ chế hòa khí, do đó tránh được hiện tượng tắc bộ chế hòa khí.

Xăng đi theo chiều mũi tên, vào chứa trong bầu lọc, sau đó xăng qua các tấm lọc kim loại, các tạp chất và nước lã bị lọc lại và lắng xuống, xăng đã được lọc sạch đi theo đường xăng ra để tới bộ chế hòa khí Khả năng của bầu lọc có thể lọc được cáchạt có kích thước đến 0,05 mm

su dẫn vào trong họng khuếch tán của bộ chế hòa khí

2.4 Hệ thống làm mát:

2.4.1 Sơ đồ làm việc của hệ thống làm mát:

Khi động cơ làm việc, nhiệt độ các chi tiết của nó cần phải nằm trong giới hạn cho phép, nếu nhiệt độ các chi tiết quá cao có thể dẫn đến cháy vật liệu (pit tông, xupáp) sự giãn nở nhiệt lớn dẫn tới bó kẹp các chi tiết, cháy dầu bôi trơn, làmgiãm chất lượng nạp của động cơ Ngược lại nếu nhiệt độ quá thấp sẽ làm giảm quátrình bay hơi tạo hỗn hợp và tăng các tổn thất nhiệt trong mài mòn các chi tiết của động cơ

định cần phải có hệ thống làm mát của động cơ, trên động cơ Zil-131 người ta sử dụng hệ thống làm mát bằng nước để lưu thông tuần hoàn cưỡng bức bằng bơm nước

Hình 6: Hệ thống làm mát

1 Két mát, 2 Bơm nước, 3 Máy nén, 4 ống dẫn nước, 5 Van hằng nhệt, 6 Van bộ sưởi ấm, 7&8 ống dẫn nứơc đến và đi, 9.Tản nhiệt bộ sưởi ấm, 10 Cảm biến nhiệt

độ nước, 11 Vòi nước đến két mát, 12&13 Van xả nước, 14 Tay xả nước.

2.4.2 Các cụm chính của hệ thống làm mát:

a Bơm nước:

Bơm nước kiểu bơm ly tâm có dùng cung cấp nước tuần hoàn trong hệ thốnglàm mát động Bơm nước được bố trí phía đầu động cơ dẫn động từ trục khuỷu qua dây đai

Khi bơm làm việc, nước từ rãnh dẫn nước chảy qua cánh bơm 7, sau đó dưới tác dụng của lực ly tâm nước được hắt qua thành vỏ 8 qua rãnh nước vào áo nước xilanh

2.5.1 Sơ đồ hệ thống bôi trơn và làm việc của hệ thống;

Hệ thống bôi trơn làm giảm bề mặt tiếp xúc và giảm các tổn hao cơ khí do

ma sát giữa các chi tiết chuyển động tương đối với nhau Ngoài ra dầu bôi trơn còn

có nhiệm vụ dẫn nhiệt từ các bề mặt ngoài tiếp xúc ra ngoài và chống gỉ cho chúng

Trong động cơ sử dụng phương pháp bôi trơn cưỡng bức kết hợp với vung té

2.5.2 Các cụm chính của hệ thống bôi trơn:

Phần II: TÍNH TOÁN CHU TRÌNH CÔNG TÁC CỦA ĐỘNG CƠ

1 Mục đích của việc tính toán chu trình công tác là xác định các chỉ tiêu về kinh tế, hiệu quả của chu trình công tác và sự làm việc của động cơ.Tính toán động cơ ZIL -131 ở chế độ Nemax.

Kết quả tính toán cho phép xây dựng đồ thị công chỉ thị của chu trình để làm

cơ sở cho việc tính toán động lực học, tính toán sức bền và sự mài mòn các chi tiết của động cơ

2 Các thông số ban đầu:

2.1 Các thông số ban đầu

13 Góc mở đóng của xupap phối khí

15 Số vòng quay không tải nhỏ nhất [v/ph] 500

2.2 Các thông số chọn:

Để tính toán trước hết ta phải lựa chọn các số liệu ban đầu sao cho phù hợp với điều kiện ở Việt Nam

1- Nhiệt độ môi trường (T0)

Nhiệt độ môi trường cũng có ảnh hưởng đến quá trình trao đổi khí, giá trị trung bình của T0 ở nước ta theo thống kê của nhà khí tượng là 24 0C, tức là 297 [0K].Chọn T0 = 297 [0K];

2- áp suất của môi trường (p0)

Để tiện sử dụng trong tính toán, người ta thường lấy giá trị của p0 ở độ cao của mứcnước biển là: po = 0,103 [Mpa]

3- Hệ số dư lượng không khí (α)

4- Hệ số nạp (v)

Vì động cơ dùng cơ cấu phối khí xu páp treo, hệ thống cung cấp nhiên liệu và không khí khá hoàn thiện Ta chọn v= 0,76

5- áp suất khí thể cuối qúa trình thải cưỡng bức (pr)

Động cơ trên xe Zil 131 với mức độ hoàn thiện đường ống thải, nạp và bộ giảm âm

ta chọn

pr = 0,12 [Mpa]

6- Nhiệt độ cuối quá trình thải (Tr)

Với mức độ hoàn thiện của đường ống thải và bộ điều chỉnh góc đánh lửa sớm ta chọn Tr = 1100 [oK]

Động cơ được làm mát tốt, có đường kính xi lanh không lớn và được kiểm nghiệm

10- Nhiệt trị thấp của nhiên liệu (QT)

Chọn: QT = 44.103

11- Chỉ số giãn nở đa biến trung bình n2

Động cơ làm việc ở chế độ Memax với vòng quay 1650v/ph vì vậy n2 ở giá trị trung bình Chọn n2 = 1,25

12- Trọng lượng nguyên tử nhiên liệu (µnl)

Đối với nhiên liệu xăng ta chọn µnl=110

13- Hệ số điền đầy đồ thị công (φđ)

Cơ sở lựa chọn do đồ thị công lý thuyết và đồ thị công thực tế khác nhau về thời điểm góc đánh lửa sớm, góc mở xúp páp thải Ngoài ra còn sự khác biệt giữa quá trình nén và giãn nở thực tế với các chỉ số đa biến gây ra Trong tính toán nhiệt động cơ phần hao hụt của đồ thị công thực tế so với đồ thị công lý thuyết được đánh giá bằng hệ số điền đầy đồ thị Chọn φđ=0,93

14- Hệ số kết cấu

Giá trị của được tính bằng tỷ số:

Trong đó:

R- bán kính quay của trục khuỷu là khoảng cách từ đường tâm của

cổ trục đến đường tâm của cổ khuỷu R=S/2 = 95/2=47,5 [mm]

L- chiều dài thanh truyền là khoảng cách từ đường tâm của đầu to đến đường tâm đầu nhỏ của thanh truyền

3 Tính toán quá trình trao đổi khí:

3.1 Tính toán quá trình trao đổi khí:

* Mục đích: của việc tính toán quá trình trao đổi khí là xác định các thông số chủ yếu cuối quá trình nạp (ở thời điểm a) như áp suất Pa và nhiệt độ Ta

* Hệ số khí sót r được tính bằng công thức:

Gớa trị của thường nằm trong khoảng =

Thay số vào ta có:

* áp suất cuối quá trình nạp pa:

Thay số vào ta có:

3.2 Tính toán quá trình nén:

- áp suất cuối quá trình nén:

Được xác định theo công thức:

Pc = Pa

Thay số vào ta cú:

Pc = 0,0880438.6,51,36 = 1,122693 [MPa];

Giá trị của Pc thường nằm trong khoảng Pc = (0,6 ÷ 1,2) [MPa]

- Nhiệt độ cuối quá trình nén:

Được xác định theo công thức:

3.3 Tính toán quá trình cháy.

* Mục đích tính toán quá trình cháy là xác định các thông số cuối quá trình cháy như áp suất Pz và nhiệt độ Tz Việc tính toán được chia làm hai giai đoạn như sau:

* Tính toán tương quan nhiệt hoá:

- Lượng không khí lý thuyết cần thiết để đốt cháy hoàn toàn 1 kg nhiên liệu thể lỏng:

Trong đó: gC, gH và gOlà thành phần nguyên tố tính theo khối lượng của các bon, hyđrô và ôxy tương ứng chứa trong 1 Kg nhiên liệu Trị số này đối với xăng

có thể lấy gần đúng theo các giá trị sau: gC = 0,855; gH = 0,145; gO = 0

- Lượng không khí thực tế nạp vào xy lanh động cơ ứng với 1 kg nhiên liệu

+ Số mol của sản vật cháy M2: ( Khi  < 1 )

Được xác định theo công thức:

Thay số vào ta có:

Được xác định theo công thức:

Thay số vào ta có:

+ Hệ số thay đổi phân tử lý thuyết

Được xác định theo công thức:

Thay số vào ta có:

+ Hệ số thay đổi phân tử thực tế

Được xác định theo công thức:

Thay số vào ta cú:

* Tính toán tương quan nhiệt động:

- Nhiệt độ cuối quá trình cháy được xác định theo phương trình nhiệt động sau:

(*) Trong đó: Tổn thất nhiệt do cháy nhiên liệu không hoàn toàn

Thay số vào ta được: cvc = 20,223 + 1,742.10-3.720,2653 = 21,4777

- Nhiệt dung mol đẳng tích trung bình của khí thể tại điểm z được xác định theo biểu thức gần đúng sau:

Thay vào phương trình (*) ta được:

 2,98.10-3T2

z + 22,639Tz – 80290,8= 0Giải phương trình ta được 2 nghiệm, bỏ nghiệm âm ta có nghiệm sau:

=> Tz = 2635,3939[0K] ; Giá trị của Tz thường nằm trong khoảng Tz = (2400 ÷2700) [0K]

Giá trị của P thường nằm trong khoảng P =

- áp suất cuối quá trình cháy:

Được xác định theo công thức:

pz = P pc

Thay số ta vào ta cú:

giá trị của pz thường nằm trong khoảng pz =(3,5÷5) [MPa]

3.4 Tính toán quá trình giãn nở.

Mục đích của việc tính toán quá trình giãn nở là xác định các giá trị áp suất Pb

và nhiệt độ Tb ở cuối quá trình giãn nở

- áp suất cuối quá trình giãn nở:

Được xác định theo công thức:

Thay số vào ta cú:

[MPa]

Giá trị của pb thường nằm trong khoảng (0,350,50)

- Nhiệt độ cuối quá trình giãn nở:

Được xác định theo công thức:

Thay số vào ta có:

Gớa trị của Tb thường nằm trong khoảng

3.5 Kiểm tra kết quả tính toán:

Sau khi kết thúc việc tính toán các quá trình của chu trình công tác, ta có thể dùng công thức kinh nghiệm sau đây để kiểm tra kết quả việc chọn và tính các thông số

Thay số vào ta cú:

Thay số vào ta có:

Như vậy việc chọn các thông số tính toán là hợp lý và kết quả tính toán đạt

4 Xác định các thông số đánh giá chu trình công tác và sự làm việc của động cơ

4.1 Các thông số chỉ thị:

Đó là những thông số đặc trưng cho chu trình công tác của động cơ Khi xác định các thông số chỉ thị, ta chưa kể đến các dạng tổn thất về công mà chỉ xét các tổn thất về nhiệt Các thông số cần tính bao gồm:

áp suất chỉ thị trung bình lý thuyết pi'

giá trị của pi thường nằm trong khoảng pi = ( 0,7 ÷1,1 ) [MPa]

* Suất tiêu hao nhiên liệu chỉ thị:

Được xác định theo công thức:

Thay số vào ta có:

Gớa trị của gi thường nằm trong khoảng

* Hiệu suất chỉ thị: Được xác định theo công thức:

Thay số vào ta có: