Đồ án môn học động cơ đốt trong Lời nói đầu Động cơ đốt trong đóng vai trò quan trọng trong nền kinh tế, là nguồn động lực cho các phương tiện vận tải như ô tô, máy kéo, xe máy, tàu thuỷ, máy bay và các máy công tác như máy phát điện, bơm nước…. Động cơ đốt trong là nguồn cung cấp 80% năng lượng hiện tại của thế giới. Chính vì vậy việc tính toán và thiết kế đồ án môn học động cơ đốt trong đóng vai trò hết sức quan trọng đối với các sinh viên chuyên ngành động cơ đốt trong. Đồ án tính toán thiết kế đồ án môn học động cơ đốt trong là đồ án đòi hỏi người thực hiện phải sử dụng tổng hợp rất nhiều kiến thức chuyên ngành cũng như kiến thức của các môn học cơ sở.
Trong quá trình hoàn thành đồ án không những đã giúp cho em củng cố được rất nhiều các kiến thức đã học và còn giúp em mở rộng và hiểu sâu hơn về các kiến thức chuyên ngành của mình cũng như các kiến thức tổng hợp khác. Đồ án này cũng là một bước tập dượt rất quan trọng cho em trước khi tiến hành làm đồ án tốt nghiệp sau này. Mặc dù đã cố gắng rất nhiều để hoàn thành đồ án này một cách tốt nhất, song do những hạn chế về kiến thức cũng như những kinh nghiệm thực tế nên trong quá trình làm không tránh được sai sót chính vì vậy em rất mong được sự đóng góp của các thầy cô cũng như toàn thể các bạn để đồ án của em được hoàn chỉnh hơn. Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo hướng dẫn Hoàng Đình Long cũng như toàn thể các thầy cô giáo trong Bộ môn Động Cơ Đốt Trong đã tạo mọi điều kiện giúp em hoàn thành đồ án tốt đẹp.
Sinh viên Nông Minh Toàn 1 Nông Minh Động TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat Đồ án môn học động cơ đốt trong Phần 1: Tính Nhiệt. Số liệu ban đầu của đồ án môn học ĐCĐT ( Số 1) Họ và tên sinh viên: Nông Minh Toàn Khóa: 51 Các số liệu của phần tính toán nhiệt TT Tên thông số Ký hiệu Giá trị Đơn Ghi chú vị 1 Kiểu động cơ ZIL 130 Chữ V góc V= Đ/cơ Xăng, 900 không tăng áp 2 Số kỳ 4 kỳ 3 Số xilanh i 8 - 4 Thứ tự nổ 1-5-4-2-6-3-7-8 - 5 Hành trình piston S 95 mm 6 Đường kính xilanh D 100 mm 7 Góc mở sớm xupáp nạp 1 31 độ 8 Góc đóng muộn xupáp nạp 2 83 độ 9 Góc mở sớm xupáp xả 1 67 độ 10 Góc đóng muộn xupáp xả 2 47 độ 11 Góc phun sớm i 15 độ 12 Chiều dài thanh truyền ltt 185 mm 13 Công suất động cơ Ne 152 ml 111.796kWh 14 Số vòng quay động cơ n 3250 v/ph 15 Suất tiêu hao nhiên liệu ge 245 g/ml.107g/kWh 16 Tỷ số nén 6.5 17 Trọng lượng thanh truyền mtt 1,272 kg 18 Trọng lượng nhóm piston mpt 1,187 kg 1. Các thông số chọn. 1) áp suất môi trường p0 2 Nông Minh Động TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat Đồ án môn học động cơ đốt trong - Áp suất môi trường p0 là áp suất khí quyển.
Với động cơ không tăng áp ta có áp suất khí quyển bằng áp suất trước xupap nạp nên ta chọn: P0 = 0,1(Mpa) 2) Nhiệt độ môi trường T0 - Nhiệt độ môi trường được chọn lựa theo nhiệt độ bình quân của cả năm. Với động cơ không tăng áp ta có nhiệt độ môi trường bằng nhiệt độ trước xupap nạp nên: T0 = 240C = 2970K. 3) Áp suất cuối quá trình nạp pa - Áp suất cuối quá trình nạp pa với động cơ không tăng áp ta có chọn trong phạm vi: thể Pa = (0,8 – 0,9)p0 = 0.0,1 = 0,115 (MPa) 5) Mức độ sấy nóng môi chất Mức độ sấy nóng môi chất chủ yếu phụ thuộc vào loại động cơ Xăng hay Diesel. Với động cơ Xăng ta chọn: 6) Nhiệt độ khí sót (khí thải) Tr: Nhiệt độ khí sót Tr phụ thuộc vào chủng loại động cơ.
Thông thường ta có thể chọn: Tr = (800 – 1000) = 1000 7) Hệ số hiệu đính tỉ nhiệt : t Hệ số hiệu đính tỉ nhiệt t được chọn theo hệ số dư lượng không khí để hiệu đính: t = 1.16 3 Nông Minh Động TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat Đồ án môn học động cơ đốt trong 8) Hệ số quét buồng cháy 2: Với các động cơ không tăng áp ta thường chọn hệ số quét buồng cháy 2 là: 2 =1 9) Hệ số nạp thêm 1: Hệ số nạp 1 phụ thuộc chủ yếu vào pha phối khí. Thông thường ta có thêm thể chọn: 1 = (1,02 – 1,07) = 1.03 10) Hệ số lợi dụng nhiệt tại điểm z z : Hệ số lợi dụng nhiệt tại điểm z z phụ thuộc vào chu trình công tác của động cơ. Với các loại động cơ Xăng ta thường chọn: z 0,85 0, 92 0,88 11) Hệ số lợi dụng nhiệt tại điểm b b : Hệ số lợi dụng nhiệt tại điểm b b tuỳ thuộc vào loại động cơ Xăng hay Diesel. Với các loại động cơ Xăng ta chọn: b 0,85 0, 95 0, 9 12) Hệ số hiệu đính đồ thị công d : Hệ số hiệu đính đồ thị công d phụ thuộc vào loại động cơ Xăng hay Diesel.
Với các động cơ Xăng ta chọn: d 0, 92 0, 0, 97 97 1. Tính toán các quá trình công tác: 1. Tính toán quá trình nạp: 1) Hệ số khí sót r : Hệ số khí sót r 4 Nông Minh Động TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat Đồ án môn học động cơ đốt trong được tính theo công thức: 5 Nông Minh Động TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat Đồ án môn học động cơ đốt trong 2 .� r � � � a�p Trong đó m là chỉ số giãn nở đa biến trung bình của khí sót có thể chọn: m 1, 45 1, 5 1, 47 Thay số vào công thức tính ta được: r 1. �� � 0, 09 2) Nhiệt độ cuối quá trình nạp Ta : Nhiệt độ cuối quá trình nạp Ta được tính theo công thức: �m 1� � � T T .�ap � � m k t r r � � p Ta � r � 1 r Thay số vào công thức tính Ta ta được: �1,471� � � � � 297� 1,47 20 1,16.
, 09 � � 0,115 � �) Ta 369, 762(K 1 0, 07507 3) Hệ số nạp v : Hệ số nạp được xác định theo công thức: v 1 p � Tk � �1 �� . � 1 (T 1 T ) p � v t 2 � � � p k k � �a � � Thay số vào công thức tính v ta được: 6 Nông Minh Động TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat Do.trong Đồ án môn học động cơ đốt trong � 1 0, 09 � � �0,115 �1,47 1 �� �� � � 0,8163 . � v � � �� 6,5 1 297 0,1 � 0, 09 � � 20 4) Lượng khí nạp M1 : mới 7 Do.trong Nông Minh Động TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat Do.trong Đồ án môn học động cơ đốt trong Lượng khí nạp mới M1 được xác định theo công thức: 2 432.Tk Trong đó: pe là áp suất có ích trung bình được xác định theo công thức: 30.i Vh là thể tích công tác của động cơ được xác định theo công thức: 2 .S Vh 4 Thay số vào các công thức trên ta được: Vh 2 .297 5) Lượng không khí lí thuyết cần để đốt cháy 1 kg nhiên liệu M : 0 Lượng không khí lí thuyết cần để đốt cháy 1 kg nhiên liệu M 0 được tính theo công thức: M 0 1 �C H O� .�� 0, 21 12 4 32� Đối với nhiên liệu của động cơ Xăng ta có: C 0,855; H 0,145; O nên thay 0 vào công thức tính M 0 ta được: M 0 0,512(kmol / kg.nl) 6) Hệ số dư lượng 8 Do.trong Nông Minh Động TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat Do.trong Đồ án môn học động cơ đốt trong không khí : Đối với động cơ Xăng hệ số dư lượng không khí thức: được xác định theo công 9 Do.trong Nông Minh Động TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat Do.trong Đồ án môn học động cơ đốt trong 1 M1 nl M0 nl Trong đó: µ = 114 Thay số vào công thức tính hệ số dư lượng không khí ta được: 1 0, 5152 114 0, 9891 0, 512 1. Tính toán quá trình nén: 1) Tỉ nhiệt mol đẳng tích trung bình của không khí: mcv 19,806 0, 00209.do) 2) Tỉ nhiệt mol đẳng tích trung bình của sản phẩm cháy: Với các động cơ Xăng có hệ số dư lượng không khí do đó tỉ nhiệt mol 1 đẳng tích trung bình của không khí được xác định theo công thức: 1 mc 17,977 3,504.T '' 5 v 2 Thay số ta được: 1 0, 0061 mc 17, 997 3, 504.T v 2 2 3) Tỉ nhiệt mol đẳng tích trung bình của hỗn hợp: Tỉ nhiệt mol đẳng tích trung bình của hỗn hợp trong quá trình nén mc v tính ' theo công thức: '' ' mc v .mc b mcv v r ' ' av v .do) 1 r 2 Thay số ta được: � 0, 0061 � 19,806 0, 00209.trong Nông Minh Động TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat Do.trong Đồ án môn học động cơ đốt trong Do ta có: 1 Do.trong Nông Minh Động TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat Do.trong Đồ án môn học động cơ đốt trong ' mc bv '.T a ' v v 2 ' av 19, 9217 ' b 0, 004314 v 4) Chỉ số nén đa biến trung bình n1 : Chỉ số nén đa biến trung bình n1 được xác định bằng cách giải phương trình: n1 1 8, 314 ' a b. 1 v v ' n 1 1 Thay n1 vào hai vế của phương trình ta được: 1,375 n1 1 0,375 và ' b 8, 314 0, 004314.
1 2 a 1 2 Vậy ta có sai số giữa hai vế của phương trình là: n1 0,37235 0, 375 0, 375 .100% 0,193% 0, 2% Vậy ta có nghiệm của phương trình là: n1 1,375 5) áp suất cuối quá trình nén pc : áp suất cuối quá trình nén pc Thay số ta xác định được: pc pa .trong Nông Minh Động TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.