Tài liệu môn học Động cơ đốt trong

Đề tài: môn học Động cơ đốt trong

Các thông số đầu vào
1. Kiểu động cơ: Động cơ Mekong Star , một hàng xy lanh, không tăng áp
2. Thứ tự nổ 1-3-4-2
3. Công suất động cơ N[SUB]e[/SUB] = 79 mă lực
4. Số ṿng quay n = 4800 ṿng / phút
5. Suất tiêu thụ nhiên nliệu g[SUB]e[/SUB] = 200 g/ml.h
6. Số kỳ = 4
7. Đường Kính xy lanh D =88 mm
8. Hành tŕnh piston S =92 mm
9. Tỷ số nén e = 21
10. Sè xi lanh i = 4
11. Chiều dài thanh truyền l[SUB]t[/SUB]= 150 mm
12. Trọng lượng nhóm piston m[SUB]pt [/SUB]= 1,078 kg
13. Trọng lượng thanh truyền m[SUB]tt[/SUB] = 0,862 kg
14. Góc mở sớm xupáp nạp = 30[SUP]0[/SUP]
15. Góc đóng muộn xupáp nạp = 45[SUP]0[/SUP]
16. Góc mở sớm xupáp thải [SUB]1[/SUB]= 30[SUP]0[/SUP]
17. Góc đóng muộn xupáp thải [SUB]2[/SUB] =45[SUP]0[/SUP]
18. Góc phun sớm j[SUB]s[/SUB] = 15[SUP]0[/SUP]







Chương I : tính toán nhiệt
1.1 Các thông số chọn
1.1.1 áp suất và nhiệt độ của môi trường
p[SUB]k[/SUB] = 0,1 MPa
T[SUB]k[/SUB]= 24 + 273 = 297 K
1.1.2 Áp suất cuối quá tŕnh nạp (động cơ không tăng áp)
p[SUB]a [/SUB]= (0,8 ¸ 0,9)p[SUB]k[/SUB] = (0,8¸ 0,9).0,1̃ chọn p[SUB]a[/SUB] = 0,0865 MPa
1.1.3 Áp suất và nhiệt độ khí sót
p[SUB]r[/SUB]= (1,1 ¸ 1,15).p[SUB]k[/SUB] = (1,1 ¸ 1,15).0,1̃ chọn p[SUB]r[/SUB] = 0,114 MPaT[SUB]r[/SUB] = (700 ¸ 1000) K ,chọn Tr= 706K1.1.4 Độ tăng nhiệt độ do sấy nóng khí nạp mới
DT = 20 ¸ 40, chọn DT = 21
1.1.5 Hệ số hiệu đính tỷ nhiệt
l[SUB]t[/SUB] = 1,13 (do  < 1,4)
1.1.6 Hệ số quét buồng cháy
l[SUB]2[/SUB] = 1 (do không tăng áp)
1.1.7 Hệ số nạp thêm
l[SUB]1[/SUB] = 1,02 ¸ 1,07 ̃ chọn l[SUB]1 [/SUB]= 1,02
1.1.8 Hệ số lợi dụng nhiệt tại z và b
x[SUB]z[/SUB] = 0,70 ¸ 0,85 ̃ chọn x[SUB]z[/SUB] = 0,72
x[SUB]b[/SUB] = 0,80 ¸ 0,90 ̃ chọn x[SUB]b[/SUB] = 0,82
1.1.9 Hệ số hiệu đính đồ thị công
j[SUB]d[/SUB] = 0,92 ¸ 0,97 ̃ chọn j[SUB]d[/SUB] = 0,957
1.1.10 Tỷ số tăng áp
l = 1,68
1.2 Các thông số tính toán
1.2.1 Quá tŕnh nạp:
1.2.1.1 Hệ số khí sót

Số mũ đa biến m = 1,45 ¸ 1,5 , chọn m = 1,5

1.2.1.2 Nhiệt độ cuối hành tŕnh nạp

T[SUB]a[/SUB]= 329,8 K1.2.1.3 Hệ số nạp



1.2.1.4 Lượng khí nạp mới:
(*)
Ta có Trong đó V[SUB]h[/SUB] = ==0,5593 (dm[SUP]3[/SUP])
̃ p[SUB]e[/SUB] = = 0,6493 (MPa ) thay vào (*) ta được
M[SUB]1[/SUB] = (Kmol/kg.nl ).
1.2.1.5 Lượng khí lư thuyết cần thiết để đốt cháy 1 kg nhiên liệu :
M[SUB]0[/SUB] = (kmol/kgnl )
Đối với nhiên liệu diesel C=0,87; H=0,126; 0= 0,004
M[SUB]0[/SUB] = 0,495 kmol/kgnl
1.2.1.6 Hệ số dư lượng không khí a:
= = 1.3497
1.2.2 Quá tŕnh nén
1.2.2.1. Tỷ nhiệt mol đẳng tích trung b́nh của khí nạp mới:
KJ/Kmolđộ
1.2.2.2. Tỷ nhiệt mol đẳng tích trung b́nh của khí sót :



1.2.2.3. Tỷ nhiệt mol đẳng tích trung b́nh của khí hỗn hợp công tác:
=

1.2.2.4. Chỉ số nén đa biến n[SUB]1[/SUB]:

Thay các giá trị đă biết và thử chọn với n[SUB]1[/SUB] = 1,3665 thay vào hai vế của phương tŕnh ta được :
VT = 0,3665; VF=0,3668. Sai số tính toán: = < 0,2%
Vậy n[SUB]1[/SUB]= 1,3665
1.2.2.5. Áp suất cuối quá tŕnh nén:
p[SUB]c[/SUB] = p[SUB]a[/SUB] . e[SUP]n1[/SUP] = 0,0865.21[SUP]1,365[/SUP] = 5,5441 (MPa)
1.2.2.6. Nhiệt độ cuối quá tŕnh nén:
T[SUB]c[/SUB] = T[SUB]a[/SUB].e[SUP]n1 - 1[/SUP] = 329,77.21[SUP]1,3665 - 1[/SUP] = 1006,5 K
1.2.2.7. Lượng môi chất công tác của quá tŕnh nén:
M[SUB]c[/SUB] =M[SUB]1[/SUB] + M[SUB]r[/SUB] = M[SUB]1[/SUB](1+g[SUB]r[/SUB]) = 0,6676(1+0,0297) = 0,687(Kmol/kg.nl).
1.2.3 Quá tŕnh cháy
1.2.3.1. Hệ sè thay đổi phân tử lư thuyết:

1.2.3.2. Hệ sè thay đổi phân tử thực tế :

1.2.3.3. Hệ sè thay đổi phân tử tại z :
̃
Với [SUB]z[/SUB] = 1.2.3.4. Nhiệt độ tại z:
(**)
trong đó QH là nhiệt trị thấp QH = 42,5 .103 (Kj/kmol)

. Trong đó:


=20,937 +0,00275.Tz = avz’’ + bvz’’ .Tz

Thay tất cả vào (**) ta được :
Tương đương phương tŕnh :
0,00286T[SUB]z[/SUB][SUP]2[/SUP]+30,433.T[SUB]z[/SUB]=80688.85
Giải phương tŕnh trên ta được: T[SUB]z[/SUB] = 2197,5 K

1.2.3.5. Tỷ số tăng áp suất :
l = 1,680
1.2.3.6. Áp suất tại điểm z:
p[SUB]z[/SUB] = lp[SUB]c[/SUB] = 1,680.5,544 = 9,314 (MPa).
1.2.3.7. Tỷ số giăn nở sớm :
r = b[SUB]z[/SUB]. =1,0404.= 1,3521
1.2.3.8. Tỷ số giăn nở sau :
d = =15,5311.
1.2.4 Quá trính giăn nở
1.2.4.1 Chỉ số giăn nở đa biến trung b́nh:

trong đó :
Chọn thử n[SUB]2[/SUB] = 1,2312
Ta có VF=1,2312-1=0.2312.
Với T[SUB]b[/SUB] = . Thay vào vế tráiVT=
= 0,2315
Sai sè n2 = 0,138%<0,2% => Thoả măn.


1.2.4.2 Áp suất cuối quá tŕnh giăn nở :
p[SUB]b[/SUB] = (Mpa)
1.2.4.3 Kiểm tra nhiệt độ khí sót:
T[SUB]r[/SUB](tính) = T[SUB]b[/SUB] .= 1165,5. =827,9 K
Kiểm tra :
DT[SUB]r[/SUB] = % = % = 14,73 % < 15%
Vậy Tr chọn như ở trên là đúng.
1.2.5 Tính toán các thông số của chu tŕnh công tác
1.2.5.1 Áp suất trung b́nh chỉ thị lư thuyết :


pi’ = 0,9345 (MPa)
1.2.5.2 Áp suất trung b́nh chỉ thị thực tế:
pi = pi’ .jd
̃pi = 0,957 . 0,9345 = 0,8943 MPa
1.2.5.3 Suất tiêu hao nhiên liệu chỉ thị:

1.2.5.4 Hiệu suất chỉ thị:

1.2.5.5 Áp suất tổn thất cơ khí:
p[SUB]m[/SUB] = 0,015+0,0156.Vtb=0,015+0,0156.14,72=0,2446 (MPa)
Với V[SUB]tb[/SUB]=
1.2.5.6 Áp suất có Ưch trung b́nh:
p[SUB]e[/SUB] = p[SUB]i[/SUB] - p[SUB]m[/SUB] = 0,89429 - 0,244632 = 0,6497 (MPa)