Động Cơ Honda Civic 1.5 Vtec Turbo 2022 | Bài tập lớn môn tính toán động cơ đốt trong Trường đại học sư phạm kỹ thuật TP. Hồ Chí Minh

Chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Khoa Cơ khí động lực , Trường Đại học Sư phạm kỹ thuật TP.HCM đã đưa bộ môn Tính toán động cơ đốt trong vào chương trình học của chúng em, qua đó tạo điều kiện thuận lợi cho chúng em học tập và hoàn thành đề tài nghiên cứu này. Đặc biệt, chúng em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến giảng viên bộ môn là thầy PGS.TS Lý Vĩnh Đạt đã dày công truyền đạt kiến thức...Tài liệu giúp bạn tham khảo, ôn tập và đạt kết quả cao. Mời bạn đọc đón xem!

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC
BỘ MÔN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG
BÀI TẬP LỚN
Tên đề tài:
ĐỘNG CƠ HONDA CIVIC 1.5 VTEC TURBO 2022
SV THỰC HIỆN:
PHAN ĐỨC HƯNG 21145410
NGUYỄN MINH KHÔI 21145429
DƯƠNG ĐỨC LƯU 21145450
GVHD: PGS.TS. LÝ VĨNH ĐẠT
Tp.HCM, tháng năm 2023
1
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT TP.HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc
TP.Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2023BỘ MÔN ĐỘNG CƠ
NHIỆM VỤ BÀI TẬP LỚN
MÔN TÍNH TOÁN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG
Sinh viên thực hiện Mã số sinh viên
1. Phan Đức Hưng 21145410
2. Dương Đức Lưu 21145450
3. Nguyễn Minh Khôi 21145429
1. Số liệu ban đầu
Loại động cơ: Xăng Số kỳ, τ: 4
Công suất có ích, Ne (kW): 134 Số vòng quay, n (vòng/phút): 6000
Tỷ số nén, ε: 10,5 Hệ số dư lượng không khí, α: 0,9
Làm mát bằng: nước Số xilanh i: 4
Động cơ xăng tăng áp cao.
Góc đánh lửa sớm 20
o
Mở Đóng
Xupap nạp BTDC 11 ABDC 61
o o
Xupap thải BBDC 52 ATDC 10
o o
2. Nội dung thuyết minh
2.1 Tính toán nhiệt và xây dựng giản đồ công chỉ thị động cơ.
2.2 Tính toán động lực học cơ cấu piston – trục khuỷu – thanh truyền.
3. Nội dung bản vẽ
3.1 Bản vẽ đồ thị công chỉ thị P – V
3.2 Bản vẽ đồ thị P – , P , P
j 1
3.3 Bản vẽ đồ thị quãng đường Sp, vận tốc Vp, gia tốc Jp của piston.
2
Lớp
…………..
Nhóm
…………..
Ý KIẾN NHẬN XÉT
1. Nhận xét về tinh thần, thái độ làm việc của sinh viên
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
2. Nhận xét về kết quả thực hiện của bài tập lớn
2.1. Kết cấu, cách thức trình bày Bài tập lớn
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
2.2. Nội dung báo cáo:
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
2.3. Kết quả đạt được:
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
2.4. Những tồn tại (nếu có):
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
3
LỜI CẢM ƠN
Chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Khoa Cơ khí động lực , Trường
Đại học phạm kỹ thuật TP.HCM đã đưa bộ môn Tính toán độngđốt trong
vào chương trình học của chúng em, qua đó tạo điều kiện thuận lợi cho chúng
em học tập hoàn thành đề tài nghiên cứu này. Đặc biệt, chúng em xin bày tỏ
lòng biết ơn sâu sắc đến giảng viên bộ môn là thầy PGS.TS Lý Vĩnh Đạt đã dày
công truyền đạt kiến thức cung cấp rất nhiều kiến thức bổ ích nhiệt tình
hướng dẫn chúng em trong quá trình học tập cũng như trong quá trình hoàn thiện
đề tài nghiên cứu này.
Nhóm chúng em đã cố gắng vận dụng những kiến thức đã học được trong học
kỳ qua cũng như các trang web tài liệu chuyên ngành để hoàn thành đề tài
nghiên cứu động này. Nhưng do kiến thức hạn chế không nhiều kinh
nghiệm thực tiễn nên khó tránh khỏi những thiếu sót trong quá trình nghiên cứu
trình bày. Rất kính mong sự góp ý của thầy các bạn sinh viên để bài tiểu
luận của em được hoàn thiện hơn.
Một lần nữa, nhóm chúng em xin trân trọng cảm ơn sự quan tâm giúp đỡ
của thầy Đạt cũng như các bạn sinh viên trong lớp đã giúp đỡ em trong quá trình
thực hiện bài tập lớn này.
Xin trân trọng cảm ơn!
4
CHƯƠNG 1: TÍNH TOÁN NHIỆT
1.1. CHỌN CÁC THÔNG SỐ TÍNH TOÁN NHIỆT
1.1.1. Áp suất không khí nạp ()
Áp suất không khí nạp được chọn bằng áp suất khí quyển, giá trị phụ thuộc
vào độ cao so với mực nước biển. Càng lên cao thì càng giảm do không khí càng
loãng, tại độ cao so với mực nước biển:
= 0,1013 MN/m
2
1.1.2. Nhiệt độ không khí nạp mới ()
Nhiệt độ không khí nạp mới phụ thuộc chủ yếu vào nhiệt độ trung bình của
môi trường, nơi xe được sử dụng. Điều này hết sức khó khăn đối với xe thiết kế
để sử dụng ở những vùng có khoảng biến thiên nhiệt độ trong ngày lớn.
Miền Nam nước ta thuộc khi vực nhiệt đới, nhiệt độ trung bình trong ngày
thể chọn là t = 29 C cho khu vực miền Nam, do đó:
kk
0
= t + 273 = 29 + 273 = 302
kk
1.1.3. Áp suất khí nạp trước xupap nạp
Động cơ 4 kỳ tăng áp:
0,2 MN/m
2
Khi kiểm nghiệm động sẵn, giá trị của đã được biết trước, khi thiết𝑃𝑃
kế thì phải chọn trong khoảng:𝑃𝑃
Tăng áp thấp < 0.15 MN/ 2 𝑃𝑃 𝑃
Tăng áp trung bình = (0,15 ÷ 0,2) MN/ 2 𝑃𝑃 𝑃
Tăng áp cao = (0,2 ÷ 0,8) MN/ 2 𝑃𝑃 𝑃 => Chọn
Tăng áp siêu ≥ 0,4 MN/ 2𝑃𝑃 𝑃
1.1.4. Nhiệt độ khí nạp trước xupap nạp ) (
Động cơ 4 kỳ tăng áp:
5
= = 302x= 341,7
Chọn m=1,4
1.1.5. (Áp suất cuối quá trình nạp
Trong quá trình tính toán nhiệt, áp suất cuối quá trình nạp của động bốn
kỳ tăng áp thường được xác định bằng công thức thực nghiệm:
𝑃 𝑃
a
= (0,88 ÷ 0,98)
k
Vậy áp suất cuối quá trình nạp:
𝑃 𝑃
a
= 0,9
k
= 0,9 0,2 = 0,18 (MN/m )
2
1.1.6. Chọn áp suất khí sót
Là một thông số quan trọng đánh giá mức độ thải sạch sản phẩm cháy ra khỏi
xilanh động cơ.
Giá trị áp suất khí sót 𝑃
𝑃
phụ thuộc vào các yếu tố sau:
- Diện tích tiết diện thông qua của xupap xả;
- Biên độ, độ cao, góc mở sớm, đóng muộn của xupap xả;
- Động cơ có lắp hệ thống tăng áp bằng khí xả hay không;
- Độ cản của bình tiêu âm, bộ xúc tác khí xả…
Đối với động cơ xăng chọn: = (0,11 ÷ 0,12) MPa𝑃
𝑃
Suy ra, chọn MPa
1.1.7. Nhiệt độ khí sót
Khi tính toán, người ta thường lấy giá trị ở cuối quá trình thải cưỡng bức. 𝑃
𝑃
Giá trị của phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau như tỷ số nén 𝑃
𝑃
𝑃, thành
phần hỗn hợp α, tốc độ quay n, góc đánh lửa sớm (ở động xăng) hoặc góc
phun sớm nhiên liệu (ở động cơ diesel).
6
Giá trị ε càng cao thì khí cháy càng dãn nở nhiều nên càng thấp. Xilanh𝑃
𝑃
hỗn hợp thành phần càng phù hợp thì quá trình cháy xảy ra càng nhanh, ít cháy
rớt nên càng giảm. 𝑃
𝑃
Nếu góc phun sớm nhiên liệu hoặc đánh lửa sớm quá nhỏ thì quá trình cháy
rớt tăng nên cao.𝑃
𝑃
Đối với động cơ xăng: = (900 ÷ 1000) 𝑃
𝑃
Chọn = 950
1.1.8. Độ tăng nhiệt độ khí nạp mới (
Khí nạp mới khi chuyển động trong đường ống nạp vào trong xilanh của động
cơ do tiếp xúc với vách nóng nên được sấy nóng lên một trị số nhiệt độ là ΔT.
Khi tiến hành tính toán nhiệt của động cơ người ta thường chọn trị số ΔT căn
cứ vào số liệu thực nghiệm.
Đối với động cơ xăng: ∆T= 0 ÷ 20 C.
o
Suy ra Chọn ∆T=20 C
o
1.1.9. Chọn hệ số nạp thêm ()
Hệ số nạp thêm biểu thị sự tương quan lượng tăng tương đối của hỗn hợp khí
công tác sau khi nạp thêm so với lượng khí công tác chiếm chỗ ở thể tích . 𝑃
a
Hệ số nạp thêm chọn trong giới hạn: = 1,02÷1,07. Suy ra Chọn =1,02
1.1.10. Chọn hệ số quét buồng cháy ()
Đối với những động cơ tăng áp, ta chọn = 0,2
1.1.11. Chọn hệ số hiệu đính tỷ nhiệt
Hệ số hiệu đính tỷ nhiệt phụ thuộc vào thành phần của khí hỗn hợp α
nhiệt độ khí sót T . Theo thực nghiệm thống kê đối với động cơ xăng được chọn:
r
Hệ số dư lượng không khí α 0,80 1,00 1,20 1,40
Hệ số hiệu đính tỷ nhiệt 1,13 1,17 1,14 1,11
7
Với động cơ xăng, α = 0,9. Suy ra chọn =1,15
1.1.12. Hệ số lợi dụng nhiệt tại điểm Z ()
Hệ số lợi dụng nhiệt tại điểm Z () thông số biểu thị mức độ lợi dụng nhiệt
tại điểm Z () phụ thuộc vào chu trình công tác của động cơ.
Với động cơ xăng, ta chọn = 0,85
1.1.13. Hệ số lợi dụng nhiệt tại điểm b ) (
Hệ số lợi dụng nhiệt tại điểm b () phụ thuộc vào nhiều yếu tố. Khi tốc độ
động cơ càng cao, cháy rớt càng tăng, dẫn đến nhỏ.
Đối với động cơ xăng, ta chọn = 0,9
1.1.14. Hệ số dư lượng không khí
Hệ số α ảnh hưởng rất lớn đến quá trình cháy: Đối với động cơ đốt trong, tính
toán nhiệt thường phải tính ở chế độ công suất cực đại, hệ số dư lượng không khí
chọn trong pham vi cho trong bảng sau:
Loại động cơ
Xăng 0,85÷0,95
Diesel
- Buồng đốt thống nhất
- Buồng đốt xoáy lốc
- Buồng đốt dự bị
- Tăng áp
1,45÷1,75
1,40÷1,65
1,34÷1,45
1,70÷2,20
Đối với động cơ xăng, ta chọn: 1.1.15. Chọn hệ số điền đầy đồ thị công
Hệ số điền đầy đồ thị công đánh giá phần hao hụt về diện tích của đồ thị
công thực tế so với đồ thị công tính toán.
Hệ số điền đầy đủ đồ thị chọn theo số liệu kinh nghiệm theo bảng sau:
Loại động cơ
8
Xăng 0,93÷0,97
Diesel
- Buồng đốt thống nhất
- Buồng cháy ngăn cách
0,90÷0,95
0,92÷0,96
Động cơ xăng, chọn = 0,95
1.1.16. Tỷ số tăng áp
Là tỷ số giữa áp suất của hỗn hợp khí trong xilanh ở cuối quá trình cháy và
quá trình nén:
λ =
Động cơ xăng: λ = 3,00 ÷ 4,00
Suy ra, ta chọn λ = 3,5
Bảng thông số tự chọn
9
Tên thông số Kí hiệu Giá trị Đơn vị
Áp suất không khí nạp 0,1013 𝑃 𝑃 /𝑃
2
Áp suất khí nạp trước xupap nạp 0,2 𝑃𝑃 𝑃/
2
Nhiệt độ khí nạp 302
Nhiệt độ khí nạp trước xupap nạp 341,7
Hệ số dư lượng không khí α 0,9
Áp suất cuối kì nạp 𝑃
a
0,18 𝑃𝑃 𝑃/
2
Áp suất khí sót 𝑃
𝑃
MPa
Nhiệt độ khí sót 950𝑃
𝑃
Độ tăng nhiệt độ khí nạp mới ΔT 20 C
0
Hệ số lợi dụng nhiệt tại Z 0,85
Hệ số lợi dụng nhiệt tại b 0,9
Tỷ số tăng áp λ 3,5
Hệ số nạp thêm 1,02
Hệ số quét buồng cháy 0,2
Hệ số hiệu đính tỷ nhiệt 1,15
Chỉ số nén đa biến m 1,4
Hệ số điền đầy đủ đồ thị công 0,95
1.2. TÍNH TOÁN NHIỆT
10
1.2.1. Quá trình nạp
1.2.1.1. Hệ số nạp (
v
v
v
vv
)
)
)
))
4
1.2.1.2. Hệ số khí sót
1.2.1.3. Nhiệt độ cuối quá trình nạp T
a
1.2.2. Quá trình nén
1.2.2.1. Tỷ nhiệt mol đẳng tích trung bình của khí nạp mới
1.2.2.2. Tỷ nhiệt mol đẳng tích trung bình của sản phẩm cháy
Khi 0,7 < = 0,9 < 1, tính cho động cơ xăng theo công thức sau:𝑃
1.2.2.3. Tỷ nhiệt mol đẳng tích trung bình của hỗn hợp khí trong quá
trình nén
=> Ta Có: ;
1.2.2.4. Chỉ số nén đa biến trung bình n
1
11
=> n
1
=1,37
1.2.2.5. Áp suất quá trình nén
P
c
= P . = 0,18.10,5 = 4,5 (MN/m )
a
1,37
2
1.2.2.6. Nhiệt độ cuối quá trình nén
T
c
= T . = 365,95.10,5 = 873,5 ()
a
1,37-1
1.2.3. Quá trình cháy
1.2.3.1. Lượng không khí lý thuyết cần để đốt cháy 1kg nhiên liệu M
o
M
o
= .( + - ) = .( + ) = 0,512 ()
Trong đó: C, H, O là thành phần carbon, hydro, oxy, tính theo khối lượng
trong 1kg nhiên liệu lỏng. Do động của nhóm động xăng ô nên ta
chọn C=0,855; H=0,145 O=0 dựa theo bảng Đặc tính nhiên liệu lỏng dùng
cho động cơ.
1.2.3.2. Lượng khí nạp mới thực tế nạp vào xylanh M
1
M
1
= .M + = 0,9.0,512 + = 0,47 ()
o
Trong đó: – trọng lượng phân tử của xăng; = 114 (kg/kmol)
1.2.3.3. Lượng sản vật cháy M
2
Do = 0,9 < 1 nên tính M theo công thức:
2
M = + + 0,79.M = + + 0,79.0,512 = 0,51
2 o
(/)
1.2.3.4. Hệ số biến đổi phân tử khí lý thuyết
o
o
= = = 1,08 (/)
12
1.2.3.5. Hệ số biến đổi phân tử khí thực tế β
Trong thực tế do ảnh hưởng khí sót còn lại trong xilanh từ chu trình trước
nên hệ số biến đổi phân tử khí thực tế β được xác định theo công thức sau:
= 1 + = 1 + = 1,079
1.2.3.6. Hệ số biến đổi phân tử khí tại điểm β
z
β
z
=1+.=1+.=1,075
1.2.3.7. Tổn thất nhiệt do cháy không hoàn toàn Q
H
Đối với động xăng <1, thiếu oxy nên nhiên liệu cháy không hoàn𝑃
toàn, do đó gây tổn thất một lượng nhiệt, ký hiệu∆Q và được tính theo công
H
thức sau:
∆Q = 120.10 = 120.10 .(1 - 0,9).0,512 = 6144 (KJ/kg.nl)
H
3
.(1-).M
o
3
1.2.3.8 Tỷ nhiệt mol đẳng tính trung bình của môi chất tại điểm Z
'
2 1
''
2 1
( ). (1 ).
.( ) (1 )
r
z V z V
o
VZ
r
z z
o
M x mc M x mc
mc
M x M x
= 19,81 + 2,09.10
-3
Trong đó: là phần nhiên liệu đã cháy tại điểm z, nếu giả thiết rằng số nhiên
z
liệu đã cháy tỉ lệ với hệ số lợi dụng nhiệt thì ta có: = ==
z
1.2.3.9. Nhiệt độ cuối quá trình cháy T
z
z
z
zz
Đối với động cơ xăng được tính theo công thức:
' ''
1
( )
. . .
(1 )
z H H
vc c z vz z
r
Q Q
mc T mc T
M
=> T = 3200 (
z
o
K)
13
1.2.3.10. Áp suất cuối quá trình cháy P
z
(MN/cm ),
2
1.2.4. Tính toán quá trình giãn nở
1.2.4.1 Tỷ số giãn nở đầu
Động cơ xăng nên chọn = 1
1.2.4.2. Tỷ số giãn nở sau
Động cơ xăng nên chọn = = 10,5
1.2.4.3. Xác định chỉ số giãn nở đa biến trung bình
'' ''
1 2
( ). 8,314
. . . . .( . . )
.(1 ) 1
b z H
vb b z vz z z z b
r
Q
mc T mc T T T
M n
Các giá trị của tỷ nhiệt
''
vb
mc
,
''
vz
mc
xác định theo hàm tuyến tính của nhiệt độ
T
b
T
z
Ở nhiệt độ từ 1200-2600 K, sai khác của tỷ nhiệt không lớn lắm, do đó ta có
o
thể xem a = a ; b = b và = ta có:
vb
vz b z z
n
2
– 1=
'
1
8,314
( ).
.( )
.(1 ). .( ) 2
b z H z
vz z b
r z b
Q b
a T T
M T T
(1)
Thế T =
b
2
1
z
n
T
vào (1) ta được:
n
2
– 1=
=> n = 1,24
2
1.2.4.4. Nhiệt độ cuối quá trình giãn nở T
b
Động cơ xăng T =
b
2
1
z
n
T
<=> T = => T = 1820 (
b
b
o
K)
1.2.4.5. Áp suất cuối quá trình giãn nở P
b
14
2
z
b
n
P
P
<=> = 0,95 (MN/cm )
2
1.2.4.6. Kiểm nghiệm nhiệt độ khí sót T
r
1
.( )
m
r
m
r b
b
P
T T
P
<=> = 913,2 (
o
K)
1.2.4.7. Sai số khí sót
- Sai số khí sót:
1.2.5. Tính toán các thông số đặc trưng của chu trình
Áp suất chỉ thị trung bình tính toán (
):
2 1
'
1 1
2 1
1 1 1
1 1
1 1 1
p
c
i
n n
p
p
n n
Áp suất chỉ thị trung bình thực tế (
i
p
):
Áp suất tổn thất cơ khí (
m
p
):
.
m p r a
p a bV p p
Trong đó:
.
30
p
S n
V
= (m/s) vận tốc trung bình của piston các hằng số a,
b trong công thức chọn theo bảng 2.17
Do
=>
Xác định áp suất có ích trung bình (
e
p
):
()
Hiệu suất cơ giới:
Xác định hiệu suất chỉ thị (
i
):
15
Hiệu suất chỉ thị, 𝑃𝑃 tỷ số giữa phần nhiệt lượng chuyển thành công ta
thu được nhiệt lượng nhiên liệu tỏa ra khi đốt cháy 1 kg nhiên liệu dạng
lỏng:
(𝑃𝑃/𝑃𝑃 . )
Xác định hiệu suất có ích (
e
):
(𝑃𝑃 𝑃𝑃/ . )
Tính suất tiêu hao nhiên liệu chỉ thị (
i
g
):
(𝑃𝑃/𝑃𝑃 . )
Tính suất tiêu hao nhiên liệu có ích (
):
(𝑃𝑃 𝑃𝑃/ . )
1.2.6. Tính toán thông số kết cấu của động cơ:
- Th tích công tác m t xylanh
h
V
:
(d)
Trong đó:
: sôố chu kỳ c a đ ng c ơ
e
n
: số vòng quay của động cơ ở công suất thiết kế
e
N
: công suất động cơ thiết kế
e
p
: áp suất có ích trung bình, MN/ m
2
- Thể tích buồng cháy:
(c)
- Thể tích toàn bộ:
V
a
= 300 + 31,57 = 331,57 (cm )
3
-Đường kính của piston:
16
D =
-Hành trình piston:
S = )
Bảng kết quả tính toán nhiệt động cơ
STT Thông số Đơn vị Giá Trị
1 n Vòng/phút 6000
2 N
e
kW 134
3
10,5
4 S mm 83
5 D mm 70
6 T
o
K 302
7
T
K 293
8
1
1,02
9
t
1,15
10
d
0,95
11
0,0048
12
0,94
13
0,9
14
1
n
1,37
15
1,24
16 T
r
K 950
17 T
a
K 365,95
18 T
c
K 873,5
19 T
z
K 3200
20 T
b
K 1820
21 p
o
MN/m 0,1013
2
22 p
a
MN/m 0,18
2
23 p
r
MN/m 0,12
2
24 p
c
MN/m 4,5
2
25
3,933
17
26 p
z
MN/m 17,7
2
27 p
b
MN/m 0,95
2
28 p
i
MN/m 2,47
2
29 p
m
MN/m 0,23
2
30 p
e
MN/m 2,24
2
31
m
% 90
32
i
% 39
33
% 36
34 g
i
kg/kW.h 0,209
35 g
e
kg/kW.h 0,227
1.2.7. Vẽ đồ thị công chỉ thị:
Xác định các điểm đặc biệt của đồ thị công:
Điểm a: điểm cuối của hành trình hút, có áp suất P và thể tích
a
V
a
= V + V = 331,57 (cm )
h c
3
Điểm c (V ): điểm cuối hành trình nén
c
,P
c
Điểm z (V ): điểm cuối hành trình cháy
z
,P
z
Trong đó: V = V (động cơ xăng)
z c
Điểm b (V ): điểm cuối hành trình giãn nở với V = V
b
,P
b b a
Điểm r (V ): điểm cuối hành trình thải
r
,P
r
Dựng đường cong nén:
Trong hành trình nén, khí trong xilanh bị nén với chỉ số nén đa biến trung bình n1,
từ phương trình:
1 1
. .
n n
a a xn xn
P V P V
Trong đó: P , V
a a
là áp suất và thể tích khí tại điểm a
P , V
xn xn
là áp suất và thể tích tại một điểm bất kì trên đường cong nén
Từ đó ta tính được: P = P .
xn a
1
( )
n
a
xn
V
V
18
Bằng cách cho các giá trị V đi từ V đến V ta lần lượt xác định được giá trị P ,
xn a c xn
kết quả tính toán được ghi trong bảng.
Dựng đường cong giãn nở:
Trong quá trình giãn nở, khí cháy được giãn nở theo chỉ số giãn nở đa biến n .
2
Tương tự ta có:
2 2
. .
n n
z z xg xg
P V P V
=>
2
.
n
z
xg z
xg
V
P P
V
Trong đó: P , V áp suất thể tích khí tại một điểm bất trên đường cong
xg xg
giãn
nở.
Bằng cách cho các giá trị V đi từ V đến V ta lần lượt xác định được các giá trị
xg z b
P
xg
, kết quả tính toán được ghi trong bảng.
Bảng trị số áp suất của MCCT của quá trình nén và giãn nở:
V (dm )
3
Đường Nén
Pn (MN/m )
2
Đường giãn nở
Png (MN/m )
2
0.040632 2.296501 8.79
0.053942 1.55677 6.168229
0.067252 1.150307 4.682037
0.080563 0.897868 3.735954
0.093873 0.727951 3.085978
0.107183 0.606866 2.614626
0.120494 0.516826 2.258725
0.133804 0.447623 1.981446
0.147114 0.393011 1.759948
0.160425 0.348976 1.579354
0.173735 0.312825 1.429583
0.187045 0.282694 1.303571
0.200356 0.25725 1.196235
0.213666 0.235521 1.103822
0.226976 0.216781 1.023511
0.240287 0.200478 0.953139
0.253597 0.186184 0.891021
0.266907 0.173564 0.835829
0.280218 0.162354 0.7865
19
0.293528 0.152339 0.742175
0.306838 0.143347 0.702152
0.320149 0.135234 0.665853
0.333459 0.127883 0.632798
0.34677 0.121197 0.602584
0.36008 0.115093 0.57487
0.37339 0.109501 0.54937
0.386701 0.104364 0.525836
0.400011 0.099629 0.504056
0.413321 0.095253 0.483848
0.426632 0.0912 0.465053
D ng và hi u ch nh đồồ th cồng:
Xác đ nh t a đ các đi m r (đi m đóng mu n c a xupap th i), c’ (đi m đánh l a s m), z’
(đi m áp suấốt c c đ i), b’ (đi m m s m c a xupap th i), c’’, z’’, b’’.
Đi m r’:
'
2 2
. (1 cos( ) .cos(1 cos(2 ))
4
r
x R
;
'
'
2
. .
4000
r
c
r
x B
V V
Đi m c’:
'
. (1 cos( ) .cos(1 cos(2 ))
4
c
x R
'
'
2
. .
4000
c
c
c
x B
V V
;
'
1
'
.
n
a
c a
c
V
P P
V
Đi m z’:
;
'
. (1 cos( ) .cos(1 cos(2. ))
4
z
x R
'
'
2
. .
4000
z
c
z
x B
V V
Đi m c”:
20
'
a
r
P P
'
0,85.
z
z
P P
| 1/37

Preview text:

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC
BỘ MÔN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG BÀI TẬP LỚN Tên đề tài:
ĐỘNG CƠ HONDA CIVIC 1.5 VTEC TURBO 2022 SV THỰC HIỆN: PHAN ĐỨC HƯNG 21145410 NGUYỄN MINH KHÔI 21145429 DƯƠNG ĐỨC LƯU 21145450
GVHD: PGS.TS. LÝ VĨNH ĐẠT Tp.HCM, tháng năm 2023 1
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT TP.HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC
Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc
BỘ MÔN ĐỘNG CƠ TP.Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2023
NHIỆM VỤ BÀI TẬP LỚN
MÔN TÍNH TOÁN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG
Sinh viên thực hiện Mã số sinh viên Lớp 1. Phan Đức Hưng 21145410 ………….. 2. Dương Đức Lưu 21145450 Nhóm 3. Nguyễn Minh Khôi 21145429 …………..
1. Số liệu ban đầu Loại động cơ: Xăng Số kỳ, τ: 4
Công suất có ích, Ne (kW): 134
Số vòng quay, n (vòng/phút): 6000 Tỷ số nén, ε: 10,5
Hệ số dư lượng không khí, α: 0,9 Làm mát bằng: nước Số xilanh i: 4
Động cơ xăng tăng áp cao. Góc đánh lửa sớm 20o Mở Đóng Xupap nạp BTDC 11o ABDC 61o Xupap thải BBDC 52o ATDC 10o
2. Nội dung thuyết minh
2.1 Tính toán nhiệt và xây dựng giản đồ công chỉ thị động cơ.
2.2 Tính toán động lực học cơ cấu piston – trục khuỷu – thanh truyền.
3. Nội dung bản vẽ
3.1 Bản vẽ đồ thị công chỉ thị P – V
3.2 Bản vẽ đồ thị P – , Pj, P1
3.3 Bản vẽ đồ thị quãng đường Sp, vận tốc Vp, gia tốc Jp của piston. 2 Ý KIẾN NHẬN XÉT
1. Nhận xét về tinh thần, thái độ làm việc của sinh viên
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
2. Nhận xét về kết quả thực hiện của bài tập lớn 2.1.
Kết cấu, cách thức trình bày Bài tập lớn
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………… 2.2. Nội dung báo cáo:
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………… 2.3.
Kết quả đạt được:
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………… 2.4.
Những tồn tại (nếu có):
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………… 3 LỜI CẢM ƠN
Chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Khoa Cơ khí động lực , Trường
Đại học Sư phạm kỹ thuật TP.HCM đã đưa bộ môn Tính toán động cơ đốt trong
vào chương trình học của chúng em, qua đó tạo điều kiện thuận lợi cho chúng
em học tập và hoàn thành đề tài nghiên cứu này. Đặc biệt, chúng em xin bày tỏ
lòng biết ơn sâu sắc đến giảng viên bộ môn là thầy PGS.TS Lý Vĩnh Đạt đã dày
công truyền đạt kiến thức và cung cấp rất nhiều kiến thức bổ ích và nhiệt tình
hướng dẫn chúng em trong quá trình học tập cũng như trong quá trình hoàn thiện đề tài nghiên cứu này.
Nhóm chúng em đã cố gắng vận dụng những kiến thức đã học được trong học
kỳ qua cũng như các trang web và tài liệu chuyên ngành để hoàn thành đề tài
nghiên cứu động cơ này. Nhưng do kiến thức hạn chế và không có nhiều kinh
nghiệm thực tiễn nên khó tránh khỏi những thiếu sót trong quá trình nghiên cứu
và trình bày. Rất kính mong sự góp ý của thầy và các bạn sinh viên để bài tiểu
luận của em được hoàn thiện hơn.
Một lần nữa, nhóm chúng em xin trân trọng cảm ơn sự quan tâm và giúp đỡ
của thầy Đạt cũng như các bạn sinh viên trong lớp đã giúp đỡ em trong quá trình
thực hiện bài tập lớn này. Xin trân trọng cảm ơn! 4
CHƯƠNG 1: TÍNH TOÁN NHIỆT
1.1. CHỌN CÁC THÔNG SỐ TÍNH TOÁN NHIỆT
1.1.1. Áp suất không khí nạp ()
Áp suất không khí nạp được chọn bằng áp suất khí quyển, giá trị phụ thuộc
vào độ cao so với mực nước biển. Càng lên cao thì càng giảm do không khí càng
loãng, tại độ cao so với mực nước biển: = 0,1013 MN/m2
1.1.2. Nhiệt độ không khí nạp mới ()
Nhiệt độ không khí nạp mới phụ thuộc chủ yếu vào nhiệt độ trung bình của
môi trường, nơi xe được sử dụng. Điều này hết sức khó khăn đối với xe thiết kế
để sử dụng ở những vùng có khoảng biến thiên nhiệt độ trong ngày lớn.
Miền Nam nước ta thuộc khi vực nhiệt đới, nhiệt độ trung bình trong ngày có thể chọn là t 0
kk = 29 C cho khu vực miền Nam, do đó: = tkk + 273 = 29 + 273 = 302
1.1.3. Áp suất khí nạp trước xupap nạp Động cơ 4 kỳ tăng áp: 0,2 MN/m2
Khi kiểm nghiệm động cơ có sẵn, giá trị của 𝑃𝑃 đã được biết trước, khi thiết
kế thì phải chọn 𝑃𝑃 trong khoảng:
Tăng áp thấp 𝑃𝑃 < 0.15 MN/𝑃 2
Tăng áp trung bình 𝑃𝑃 = (0,15 ÷ 0,2) MN/𝑃2
Tăng áp cao 𝑃𝑃 = (0,2 ÷ 0,8) MN/𝑃2 => Chọn
Tăng áp siêu 𝑃𝑃 ≥ 0,4 MN/𝑃2
1.1.4. Nhiệt độ khí nạp trước xupap nạp () Động cơ 4 kỳ tăng áp: 5 = = 302x= 341,7 Chọn m=1,4
1.1.5. Áp suất cuối quá trình nạp (
Trong quá trình tính toán nhiệt, áp suất cuối quá trình nạp của động cơ bốn
kỳ tăng áp thường được xác định bằng công thức thực nghiệm: 𝑃a = (0,88 ÷ 0,98) 𝑃k
Vậy áp suất cuối quá trình nạp: 𝑃 2
a = 0,9𝑃k = 0,9 0,2 = 0,18 (MN/m )
1.1.6. Chọn áp suất khí sót
Là một thông số quan trọng đánh giá mức độ thải sạch sản phẩm cháy ra khỏi xilanh động cơ.
Giá trị áp suất khí sót 𝑃𝑃 phụ thuộc vào các yếu tố sau: -
Diện tích tiết diện thông qua của xupap xả; -
Biên độ, độ cao, góc mở sớm, đóng muộn của xupap xả; -
Động cơ có lắp hệ thống tăng áp bằng khí xả hay không; -
Độ cản của bình tiêu âm, bộ xúc tác khí xả…
Đối với động cơ xăng chọn: 𝑃𝑃 = (0,11 ÷ 0,12) MPa
Suy ra, chọn MPa
1.1.7. Nhiệt độ khí sót
Khi tính toán, người ta thường lấy giá trị 𝑃𝑃 ở cuối quá trình thải cưỡng bức.
Giá trị của 𝑃𝑃 phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau như tỷ số nén 𝑃, thành
phần hỗn hợp α, tốc độ quay n, góc đánh lửa sớm (ở động cơ xăng) hoặc góc
phun sớm nhiên liệu (ở động cơ diesel). 6
Giá trị ε càng cao thì khí cháy càng dãn nở nhiều nên 𝑃𝑃 càng thấp. Xilanh
hỗn hợp thành phần càng phù hợp thì quá trình cháy xảy ra càng nhanh, ít cháy
rớt nên 𝑃𝑃 càng giảm.
Nếu góc phun sớm nhiên liệu hoặc đánh lửa sớm quá nhỏ thì quá trình cháy rớt tăng nên 𝑃𝑃 cao.
Đối với động cơ xăng: 𝑃𝑃 = (900 ÷ 1000)
Chọn �� = 950
1.1.8. Độ tăng nhiệt độ khí nạp mới (
Khí nạp mới khi chuyển động trong đường ống nạp vào trong xilanh của động
cơ do tiếp xúc với vách nóng nên được sấy nóng lên một trị số nhiệt độ là ΔT.
Khi tiến hành tính toán nhiệt của động cơ người ta thường chọn trị số ΔT căn
cứ vào số liệu thực nghiệm.
Đối với động cơ xăng: ∆T= 0 ÷ 20oC. Suy ra Chọn ∆T=20oC
1.1.9. Chọn hệ số nạp thêm ()
Hệ số nạp thêm biểu thị sự tương quan lượng tăng tương đối của hỗn hợp khí
công tác sau khi nạp thêm so với lượng khí công tác chiếm chỗ ở thể tích 𝑃 a.
Hệ số nạp thêm chọn trong giới hạn: = 1,02÷1,07. Suy ra Chọn =1,02
1.1.10. Chọn hệ số quét buồng cháy ()
Đối với những động cơ tăng áp, ta chọn = 0,2
1.1.11. Chọn hệ số hiệu đính tỷ nhiệt
Hệ số hiệu đính tỷ nhiệt phụ thuộc vào thành phần của khí hỗn hợp α và
nhiệt độ khí sót Tr. Theo thực nghiệm thống kê đối với động cơ xăng được chọn:
Hệ số dư lượng không khí α 0,80 1,00 1,20 1,40
Hệ số hiệu đính tỷ nhiệt 1,13 1,17 1,14 1,11 7
Với động cơ xăng, α = 0,9. Suy ra chọn =1,15
1.1.12. Hệ số lợi dụng nhiệt tại điểm Z ()
Hệ số lợi dụng nhiệt tại điểm Z () là thông số biểu thị mức độ lợi dụng nhiệt
tại điểm Z () phụ thuộc vào chu trình công tác của động cơ.
Với động cơ xăng, ta chọn = 0,85
1.1.13. Hệ số lợi dụng nhiệt tại điểm b ()
Hệ số lợi dụng nhiệt tại điểm b () phụ thuộc vào nhiều yếu tố. Khi tốc độ
động cơ càng cao, cháy rớt càng tăng, dẫn đến nhỏ.
Đối với động cơ xăng, ta chọn = 0,9
1.1.14. Hệ số dư lượng không khí
Hệ số α ảnh hưởng rất lớn đến quá trình cháy: Đối với động cơ đốt trong, tính
toán nhiệt thường phải tính ở chế độ công suất cực đại, hệ số dư lượng không khí
chọn trong pham vi cho trong bảng sau: Loại động cơ Xăng 0,85÷0,95 Diesel - Buồng đốt thống nhất 1,45÷1,75 - Buồng đốt xoáy lốc 1,40÷1,65 - Buồng đốt dự bị 1,34÷1,45 - Tăng áp 1,70÷2,20
Đối với động cơ xăng, ta chọn: 1.1.15. Chọn hệ số điền đầy đồ thị công
Hệ số điền đầy đồ thị công đánh giá phần hao hụt về diện tích của đồ thị
công thực tế so với đồ thị công tính toán.
Hệ số điền đầy đủ đồ thị chọn theo số liệu kinh nghiệm theo bảng sau: Loại động cơ 8 Xăng 0,93÷0,97 Diesel - Buồng đốt thống nhất 0,90÷0,95 - Buồng cháy ngăn cách 0,92÷0,96
Động cơ xăng, chọn = 0,95
1.1.16. Tỷ số tăng áp
Là tỷ số giữa áp suất của hỗn hợp khí trong xilanh ở cuối quá trình cháy và quá trình nén: λ =
Động cơ xăng: λ = 3,00 ÷ 4,00
Suy ra, ta chọn λ = 3,5
Bảng thông số tự chọn 9 Tên thông số Kí hiệu Giá trị Đơn vị Áp suất không khí nạp 0,1013 𝑃 𝑃 /𝑃2
Áp suất khí nạp trước xupap nạp 0,2 𝑃𝑃/𝑃2 Nhiệt độ khí nạp 302
Nhiệt độ khí nạp trước xupap nạp 341,7
Hệ số dư lượng không khí α 0,9 Áp suất cuối kì nạp 𝑃 2 a 0,18 𝑃𝑃/𝑃 Áp suất khí sót 𝑃𝑃 MPa Nhiệt độ khí sót 𝑃𝑃 950
Độ tăng nhiệt độ khí nạp mới ΔT 20 0C
Hệ số lợi dụng nhiệt tại Z 0,85
Hệ số lợi dụng nhiệt tại b 0,9 Tỷ số tăng áp λ 3,5 Hệ số nạp thêm 1,02 Hệ số quét buồng cháy 0,2
Hệ số hiệu đính tỷ nhiệt 1,15 Chỉ số nén đa biến m 1,4
Hệ số điền đầy đủ đồ thị công 0,95
1.2. TÍNH TOÁN NHIỆT 10
1.2.1. Quá trình nạp
1.2.1.1. Hệ số nạp (� v) 4
1.2.1.2. Hệ số khí sót
1.2.1.3. Nhiệt độ cuối quá trình nạp Ta 1.2.2. Quá trình nén
1.2.2.1. Tỷ nhiệt mol đẳng tích trung bình của khí nạp mới
1.2.2.2. Tỷ nhiệt mol đẳng tích trung bình của sản phẩm cháy
Khi 0,7 < 𝑃 = 0,9 < 1, tính cho động cơ xăng theo công thức sau:
1.2.2.3. Tỷ nhiệt mol đẳng tích trung bình của hỗn hợp khí trong quá trình nén => Ta Có: ;
1.2.2.4. Chỉ số nén đa biến trung bình n1 11 => n1=1,37
1.2.2.5. Áp suất quá trình nén P 1,37 2 c = Pa. = 0,18.10,5 = 4,5 (MN/m )
1.2.2.6. Nhiệt độ cuối quá trình nén T 1,37-1 c = Ta. = 365,95.10,5 = 873,5 ()
1.2.3. Quá trình cháy
1.2.3.1. Lượng không khí lý thuyết cần để đốt cháy 1kg nhiên liệu Mo
Mo = .( + - ) = .( + ) = 0,512 ()
Trong đó: C, H, O là thành phần carbon, hydro, oxy, tính theo khối lượng có
trong 1kg nhiên liệu lỏng. Do động cơ của nhóm là động cơ xăng ô tô nên ta
chọn C=0,855; H=0,145 và O=0 dựa theo bảng Đặc tính nhiên liệu lỏng dùng cho động cơ.
1.2.3.2. Lượng khí nạp mới thực tế nạp vào xylanh M1
M1 = .Mo + = 0,9.0,512 + = 0,47 ()
Trong đó: – trọng lượng phân tử của xăng; = 114 (kg/kmol)
1.2.3.3. Lượng sản vật cháy M2
Do = 0,9 < 1 nên tính M2 theo công thức:
M2 = + + 0,79.Mo = + + 0,79.0,512 = 0,51 (/)
1.2.3.4. Hệ số biến đổi phân tử khí lý thuyết o o = = = 1,08 (/) 12
1.2.3.5. Hệ số biến đổi phân tử khí thực tế β
Trong thực tế do ảnh hưởng khí sót còn lại trong xilanh từ chu trình trước
nên hệ số biến đổi phân tử khí thực tế β được xác định theo công thức sau: = 1 + = 1 + = 1,079
1.2.3.6. Hệ số biến đổi phân tử khí tại điểm βz βz=1+.=1+.=1,075
1.2.3.7. Tổn thất nhiệt do cháy không hoàn toàn QH
Đối với động cơ xăng vì 𝑃<1, thiếu oxy nên nhiên liệu cháy không hoàn
toàn, do đó gây tổn thất một lượng nhiệt, ký hiệu là ∆QH và được tính theo công thức sau: ∆Q 3 3
H = 120.10 .(1-).Mo = 120.10 .(1 - 0,9).0,512 = 6144 (KJ/kg.nl)
1.2.3.8 Tỷ nhiệt mol đẳng tính trung bình của môi chất tại điểm Zr ' M (x
).mc M (1 x ).mc 2 z V 1 z V  ' o mcVZM .( r x
)  M (1  x ) 2 z 1 zo = 19,81 + 2,09.10-3
Trong đó: z là phần nhiên liệu đã cháy tại điểm z, nếu giả thiết rằng số nhiên
liệu đã cháy tỉ lệ với hệ số lợi dụng nhiệt thì ta có: z = ==
1.2.3.9. Nhiệt độ cuối quá trình cháy Tz
Đối với động cơ xăng được tính theo công thức:
 (Q  Q ) z H H ' '
mc .T  .mc .T M (1r) vc c z vz z 1   => T o z = 3200 ( K) 13
1.2.3.10. Áp suất cuối quá trình cháy Pz (MN/cm2),
1.2.4. Tính toán quá trình giãn nở
1.2.4.1 Tỷ số giãn nở đầu
Động cơ xăng nên chọn = 1
1.2.4.2. Tỷ số giãn nở sau
Động cơ xăng nên chọn = = 10,5
1.2.4.3. Xác định chỉ số giãn nở đa biến trung bình (   ).Q 8,314 b z H ' ''
 .mc .T   .mc .T
.( .T   .T ) M .(1 n r ) vb b z vz z 1 z z b 1 2 ' '
Các giá trị của tỷ nhiệt mc mc vb ,
vz xác định theo hàm tuyến tính của nhiệt độ Tb và Tz
Ở nhiệt độ từ 1200-2600oK, sai khác của tỷ nhiệt không lớn lắm, do đó ta có thể xem a’ ’
vb = a vz; bb = bz và = z ta có: 8,314 (   ).Q b b z H ' za  .(T T  ) vz z b n
M .(1  ). .(T T ) 2 2 – 1= 1 r z b (1) Tz Thế T 2 n 1   b = vào (1) ta được: n2 – 1= => n2 = 1,24
1.2.4.4. Nhiệt độ cuối quá trình giãn nở Tb Tz Động cơ xăng T 2 n 1   o b =
<=> Tb = => Tb = 1820 ( K)
1.2.4.5. Áp suất cuối quá trình giãn nở Pb 14 Pz P b n2  <=> = 0,95 (MN/cm2)
1.2.4.6. Kiểm nghiệm nhiệt độ khí sót Tr m  1 P T T  .( r ) m r b Pb <=> = 913,2 (oK)
1.2.4.7. Sai số khí sót - Sai số khí sót:
1.2.5. Tính toán các thông số đặc trưng của chu trình '
Áp suất chỉ thị trung bình tính toán ( pi ): p       c p 1 1 1 ' p  1  1 i      2 n  1 1 n  1   1 n  1     n  1   2 1 
Áp suất chỉ thị trung bình thực tế ( pi ):
Áp suất tổn thất cơ khí ( pm ): p a   .
bV p p m pr a S.n V  Trong đó: p
30 = (m/s) là vận tốc trung bình của piston và các hằng số a,
b trong công thức chọn theo bảng 2.17 Do =>
Xác định áp suất có ích trung bình ( pe ): () Hiệu suất cơ giới:
Xác định hiệu suất chỉ thị (i): 15
Hiệu suất chỉ thị, 𝑃𝑃 – tỷ số giữa phần nhiệt lượng chuyển thành công mà ta
thu được và nhiệt lượng mà nhiên liệu tỏa ra khi đốt cháy 1 kg nhiên liệu dạng lỏng: (𝑃𝑃/𝑃𝑃 . ℎ)
Xác định hiệu suất có ích (e ): (𝑃𝑃/𝑃𝑃. ℎ)
Tính suất tiêu hao nhiên liệu chỉ thị ( gi ): (𝑃𝑃/𝑃𝑃 . ) ℎ
Tính suất tiêu hao nhiên liệu có ích (ge ): (𝑃𝑃/𝑃𝑃. ) ℎ
1.2.6. Tính toán thông số kết cấu của động cơ: V - Th tích công t ể ác m t xylanh ộ  h  : (d) Trong đó:  : sôố chu kỳ c a đ ủ ng c ộ ơ
ne : số vòng quay của động cơ ở công suất thiết kế
Ne : công suất động cơ thiết kế
pe : áp suất có ích trung bình, MN/ m2 - Thể tích buồng cháy: (c) - Thể tích toàn bộ: V 3 a = 300 + 31,57 = 331,57 (cm )
-Đường kính của piston: 16 D = -Hành trình piston: S = )
Bảng kết quả tính toán nhiệt động cơ STT Thông số Đơn vị Giá Trị 1 n Vòng/phút 6000 2 Ne kW 134 3  10,5 4 S mm 83 5 D mm 70 6 To K 302 7 T  K 293 8 1 1,02 9 t 1,15 10 d 0,95 11 r 0,0048 12  0,94 13 b 0,9 14 n1 1,37 15 n2 1,24 16 Tr K 950 17 Ta K 365,95 18 Tc K 873,5 19 Tz K 3200 20 Tb K 1820 21 p 2 o MN/m 0,1013 22 p 2 a MN/m 0,18 23 p 2 r MN/m 0,12 24 p 2 c MN/m 4,5 25  3,933 17 26 p 2 z MN/m 17,7 27 p 2 b MN/m 0,95 28 p 2 i MN/m 2,47 29 p 2 m MN/m 0,23 30 p 2 e MN/m 2,24 31 m % 90 32 i % 39 33 e % 36 34 gi kg/kW.h 0,209 35 ge kg/kW.h 0,227
1.2.7. Vẽ đồ thị công chỉ thị:
Xác định các điểm đặc biệt của đồ thị công:
Điểm a: điểm cuối của hành trình hút, có áp suất Pa và thể tích V 3 a = Vh + Vc= 331,57 (cm )
Điểm c (Vc,Pc): điểm cuối hành trình nén
Điểm z (Vz,Pz): điểm cuối hành trình cháy
Trong đó: Vz = Vc (động cơ xăng)
Điểm b (Vb,Pb): điểm cuối hành trình giãn nở với V = b Va
Điểm r (Vr,Pr): điểm cuối hành trình thải
Dựng đường cong nén:
Trong hành trình nén, khí trong xilanh bị nén với chỉ số nén đa biến trung bình n1, từ phương trình: 1 n 1 P .VP . n V a a xn xn
Trong đó: Pa, Va là áp suất và thể tích khí tại điểm a P , V xn
xn là áp suất và thể tích tại một điểm bất kì trên đường cong nén Va 1 ( )n
Từ đó ta tính được: P = P V xn a. xn 18
Bằng cách cho các giá trị V
xn đi từ Va đến Vc ta lần lượt xác định được giá trị P , xn
kết quả tính toán được ghi trong bảng.
Dựng đường cong giãn nở:
Trong quá trình giãn nở, khí cháy được giãn nở theo chỉ số giãn nở đa biến n2. 2 n 2 n
Tương tự ta có: P V PV z . z xg . xg n2  V P P  . z xg z    V  => xg   Trong đó: P , xg V
xg là áp suất và thể tích khí tại một điểm bất kì trên đường cong giãn nở.
Bằng cách cho các giá trị V
xg đi từ Vz đến Vb ta lần lượt xác định được các giá trị
Pxg, kết quả tính toán được ghi trong bảng.
Bảng trị số áp suất của MCCT của quá trình nén và giãn nở: Đường Nén Đường giãn nở V (dm ) 3 Pn (MN/m ) 2 Png (MN/m ) 2 0.040632 2.296501 8.79 0.053942 1.55677 6.168229 0.067252 1.150307 4.682037 0.080563 0.897868 3.735954 0.093873 0.727951 3.085978 0.107183 0.606866 2.614626 0.120494 0.516826 2.258725 0.133804 0.447623 1.981446 0.147114 0.393011 1.759948 0.160425 0.348976 1.579354 0.173735 0.312825 1.429583 0.187045 0.282694 1.303571 0.200356 0.25725 1.196235 0.213666 0.235521 1.103822 0.226976 0.216781 1.023511 0.240287 0.200478 0.953139 0.253597 0.186184 0.891021 0.266907 0.173564 0.835829 0.280218 0.162354 0.7865 19 0.293528 0.152339 0.742175 0.306838 0.143347 0.702152 0.320149 0.135234 0.665853 0.333459 0.127883 0.632798 0.34677 0.121197 0.602584 0.36008 0.115093 0.57487 0.37339 0.109501 0.54937 0.386701 0.104364 0.525836 0.400011 0.099629 0.504056 0.413321 0.095253 0.483848 0.426632 0.0912 0.465053 D ng và hi u ch nh đồồ th cồng: Xác đ nh ị t a ọ độ các đi m ể r’ (đi m ể đóng mu n ộ c a ủ xupap th i), ả c’ (đi m ể đánh l a ử s m), ớ z’ (đi m áp suấốt c ể c ự đ i), b’ (đi ạ m m ể s ở m c ớ a xupap th ủ i), c’’ ả , z’’, b’’. Điểm r’:    x  .
R (1  cos( )  .cos(1   cos(2 )) ' 2 2  r  4  2
x . .B  ' r P P ' a Vr   V  ' r  4000 c  ;   Điểm c’:    x  .
R (1  cos()  .cos(1   cos(2)) ' c   4  2  1 n x . .B    ' V c V   VP P  . a   ' c  4000 cc ' a     V ; '  c Đi m z’:   
P 0,85.P x  .
R (1 cos( )  .cos(1 cos(2. )) ' ' z z   z ;  4  2  x ..B  ' z V   V  ' z  4000 c    Đi m c”: 20