Báo cáo tính toán động cơ đốt trong ( đồ thị công, đồ thị chuyển vị, đồ thị P phi, tính bền...)

BÀI 1: TÍNH TOÁN CHU TRÌNH NHIỆT ĐỘNG CƠ... BÀI 2: ĐỘNG HỌC – ĐỘNG LỰC HỌC TRỤC KHUỶU, THANH TRUYỀN... Động lực học trục khuỷu, thanh truyền... BÀI 3: TÍNH TOÁN NHÓM TRỤC KHUỶU- BÁNH ĐÀ

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

KHOA CƠ KHÍ

BÀI BÁO CÁO MÔN HỌC: TÍNH TOÁN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG

Giảng viên hướng dẫn : TS NGUYỄN MINH TIẾN

Thành viên nhóm : PHAN HỮU KHÁNH

NGÔ VĂN THĂNG

BÀI 1: TÍNH TOÁN CHU TRÌNH NHIỆT ĐỘNG CƠ

1.1 Thông số cho trước của động cơ:

Loại buồng cháy

Kiểu xu páp

Dung tích xylanh V cc 1496

1.2 Thông số chọn của động cơ:

Tên thông số Ký hiệu Thứ nguyên Giá trị

1.3 Tính toán các thông số của chu trình:

1.3.1 Tính quá trình nạp:

1 Tính hệ số khí sót r:

m 1

a

r 2 t 1 a r r

k 2

r

p

p

1p

pT

)TT

a k

k v

p

p p

p ) T T (

T ) 1 (

p

pT TT

T

r

m 1 m

r

a r r t K

a

+

+

H12

C(21,0

1M

M

+

8 Tỷ nhiệt của hỗn hợp cháy m Cv(kJ/kmol.K):

mCv =ri.mCvi

r

v r vkk v

1

C m C

m C m

 +



 +

v v

+

1

a a a

 +



 +

1

b b b

 +



 +

T 2

b a

314 , 8 1

n

1 n a v v

1

1 +



 +

O 4

H M



− +

=



nl 0 0

1 M M

79 , 0 2

H 12

1 + 

 +

o

1

1 1





 +

−

 +

=

17 Tính hệ số toả nhiệt x z tại z:

b

z zx

19 Tỷ nhiệt mol đẳng tích trung bình môi chất tại z

z vz vz

2

b a C

r z 2

z 1 v o z 2 v vz

x 1 M x

M

x 1 M a x

M a a

− +

−

 +

r z 2

z 1 v o z 2 v vz

x 1 M x

M

x 1 M b x

M b b

− +

−

 +



=

20 Nhiệt độ cực đại của chu trình T z (K):

Nhiệt độ cực đại tính theo phương trình cháy:

r 1

H H

z

T.''C.m.T.Cm1

.M

QQ



=

+

+



−



Đưa về dạng phương trình bậc hai: ATz2+ BTz + C = 0

25.Kiểm nghiệm lại trị số n 2:

Chọn trước n2 thế vào phương trình sau, xác định n2 bằng phương pháp gần đúng

z vz b z r 1

H H

z b 2

T T 2

b a T T 1 M

) Q Q

.(

314 , 8 1



= = 0.368326068 MN/m2

28 Kiểm nghiệm lại nhiệt độ khí sót:

m 1 m

b

r b rtênh

p

p T T

r

rchoün rtênh −  = 10.03282357 %

1.3.5 Các thông số chỉ thị:

29 Áp suất chỉ thị trung bình lý thuyết (MN/m2):

Trường hợp động cơ đánh lửa cưỡng bức:

c i

1 2

1 1 1 n

1 1

1 1 n

1

p '

30.Áp suất chỉ thị trung bình (MN/m2):

â i

k i 1 i

p Q

T p M 314 , 8

Q

3600000 g

Cm = = 7.279288225 (m/s)

30 N

V

e

e h



39.Kiểm nghiệm đường kính xi lanh

S

V 4 100

Để vẽ được đồ thị công cần phải thực hiện những bước sau:

40 Xác định các điểm trên đường nén với chỉ số nén đa biến n1

Phương trình đường nén: pVn 1 = const, do đó nếu gọi x là điểm bất kỳ trên đường nén thì:

1

nx nx n

V V

1 p p

41.Xây dựng đường cong áp suất trên đường giãn nở:

Phương trình của đường giãn nở đa biến:pVn 2 = const, do đó nếu gọi x là điểm bất kỳ trên đường giãn nở thì:

2

gnx gnx n

V V

1 p p

gnx

= do đó

2 2

n

n z gnx

i

p

= 0.946868382

- n2 là chỉ số giãn nở đa biến trung bình, xác định thông qua tính toán nhiệt

42 Lập bảng xác định đường nén và đường giãn nở:

; 1

V V

2 h

h c

44.Nối các điểm trung gian của đường nén và đường giãn nở với các điểm đặc biệt, sẽ được

đồ thị công lý thuyết

45.Dùng đồ thị Brick xác định các điểm:

• Đánh lửa sớm (c’ - động cơ xăng)

• Mở sớm (b’), đóng muộn (r’’) xupáp thải

• Mở sớm (r’), đóng muộn (a’) xupáp nạp

BÀI 2: ĐỘNG HỌC – ĐỘNG LỰC HỌC TRỤC KHUỶU, THANH TRUYỀN

J=R*ω2*(cosα+λ*cos2α) [m/s2 ] Với α=(0-720) độ

R=S/2=0,036395 m

λ=R/L=0,25 (chọn 0,23-0,3)

ꙍ = π.n/30

2.2 Động lực học trục khuỷu, thanh truyền

α

Độ dài a đo trong autocad

BÀI 3: TÍNH TOÁN NHÓM TRỤC KHUỶU- BÁNH ĐÀ

Chiều dài từ tâm cổ khuỷu đến tâm

Chiều dài từ tâm chốt khuỷu đến

Chiều dài thanh truyền Lcr = R/λ 0.14558 m

Khối lượng của của thanh truyền mcr=m'cr .Fp 0.753982237 kg

Khối lượng quy về đầu to thanh

Khối lượng quy về đầu nhỏ thanh

Khối lượng chuyển động tịnh tiến của

cơ cấu khuỷu trục thanh truyền mj=mp+mcrp 0.691150384 kg

3.1 TÍNH SỨC BỀN TRỤC KHUỶU

3.1.1.GIẢ THIẾT TÍNH TOÁN

- Trục khuỷu có độ cứng tuyệt đối

- Không xét đến biến dạng thân máy

- Không tính đến liên kết khi chịu các lực

- Khi xét đến sức bền động sử dụng các hệ số an toàn, trên cơ sở hệ lực độc lập trên các khuỷu, trừ momen

3.1.2 SƠ ĐỒ LỰC TRÊN KHUỶU TRỤC

3.1.3 TÍNH BỀN CÁC TRƯỜNG HỢP CHỊU TẢI

Ứng suất uốn chốt khuỷu

Ứng suất xoắn chốt khuỷu:

Ứng suất uốn tổng tác dụng lên chốt:

Ứng suất xoắn chốt khuỷu:

Ứng suất tổng khi chịu uốn và xoắn tác dụng lên chốt khuỷu:

Tính sức bền cổ trục khuỷu:

[MN/m2] Muy = 0.000171582 [MN.m]

Ứng suất uốn tổng tádụng lên cổ trục :

73.68907288 [MN/m2]

Với cổ trục hình trụ:

0.000009 [m3] Ứng suất uốn tổng tác dụng lên cổ:

76.11531081 [MN/m2] Ứng suất xoắn cổ khuỷu:

d.Tính sức bền lên má khuỷu:

Ứng suất uốn do lực pháp tuyến Z” gây ra:

Ứng suất uốn do lực quán tính ly tâm Pr2 gây ra:

Ứng suất uốn do lực tiếp tuyến T" gây ra:

= 15.41906946 [MN/m2]

Ứng suất uốn do mô men xoắn M”K gây ra:

Ứng suất xoắn má khuỷu do lực tiếp tuyến T” gây ra:

Do tiết diện má khuỷu dạng chữ nhật ứng suất xoắn tại các điểm khác nhau:

Lập bảng xét dấu ứng suất trên má khuỷu:( nén +;kéo -):

Ứng suất tổng tại các điểm 1,2,3,4:

σΣ1,2,3,4 = Ʃσ1,2,3,4

Ứng suất tổng tại các điểm I,II:

Ứng suất tại các điểm III,IV: