Thạc Sĩ Tính toán - Kết cấu động cơ đốt trong

LỜI NÓI ĐẦU
Trong thời đại đất nước đang trên con đường CNH – HĐH, từng bước phát triển đất nước. Trong xu thế của thời đại khoa học kỹ thuật của thế giới ngày một phát triển cao. Để hòa chung với sự phát triển đó đất nước ta đã có chủ trương phát triển một số ngành công nghiệp mũi nhọn, trong đó có ngành Cơ Khý Động Lực. Để thưc hiện được chủ trương đó đòi hỏi đất nước cần phải có một đội ngũ cán bộ, công nhân kỹ thuật có trình độ và tay nghề cao.
Hiểu rõ điều đó trường ĐHSPKT Vinh không ngừng phát triển và nâng cao chất lượng đào tạo đội ngũ cán bộ, công nhân có tay nghề và trình độ cao mà còn đào tạo với số lượng đông đảo đáp ứng nhu cầu nguồn nhân lực cho đất nước.
Khi đang còn là một sinh viên trong trường chúng em được phân công thực hiện đồ án “Tính Toán –Kết Cấu Động Cơ Đốt Trong”. Đây là một điều kiện rất tốt cho chúng em có cơ hội xâu chuỗi kiến thức mà chúng em đã được học tại trường ,bước đầu đi sát vào thực tế sản xuất ,làm quen với công việc tính toán thiết kế ô tô.
Trong quá trình tính toán chúng em đã được sự quan tâm chỉ dẫn,sự giúp đỡ nhiệt tình của giáo viên hướng dẫn và các thầy cô giáo trong khoa cơ khí động lực. Tuy vậy nhưng không thể tránh những hạn chế , thiếu sót trong quá trình tính toán.
Để hoàn thành tốt, khắc phục được những hạn chế và thiếu sót đó chúng em rất mong được sự đóng góp ý kiến ,sự giúp đỡ của các thầy cô giáo và các bạn để sau này ra trường bắt tay vào công việc ,trong quá trình công tác chúng em hoàn thành công việc một cách tốt nhất.
Vinh, ngày .tháng năm 2015
Sinh viên thực hiện:
Phạm Văn Tuấn

PHẦN I :TÍNH TOÁN CHU TRÌNH CÔNG TÁC
TRONG ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG

I ) Trình tự tính toán :
1.1 )Số liệu ban đầu :
Loại đông cơ: 3D6-động cơ Diesel 1 hàng, không tăng áp, buồng cháy thống nhất.
1- Công suất của động cơ : Ne =150 (mã lực) = 111 kW
2- Số vòng quay của trục khuỷu : n =1600(vg/ph)
3- Đường kính xi lanh : D =150 (mm)
4- Hành trình piton : S =180 (mm)
5- Dung tích công tác : Vh = π.D2 .S4= 3,18 (l)
6- Số xi lanh : i = 6
7- Tỷ số nén : ε = 15.5
8- Thứ tự làm việc của xi lanh : (1-5-3-6-2-4)
9- Suất tiêu hao nhiên liệu : =192 (g/ml.h)
10- Góc mở sớm và đóng muộn của xupáp nạp α1;α2: α1=20(độ),α2 =48 (độ)
11- Góc mở sớm và đóng muộn của xupáp thải : =48(độ), =20 (độ)
12- Chiều dài thanh truyền: ltt = 320 (mm)
13- Số kỳ :
14- Góc phun sớm :
15-Khối lượng thanh truyền: mtt = 5,62 (kg)
16- Khối lượng nhóm piston: mpt = 2,37 (kg)
1.2 )Các thông số cần chọn :
1 )Áp suất môi trường :pk
Áp suất môi trường pk là áp suất khí quyển trước khi nạp vào đông cơ (với đông cơ không tăng áp ta có áp suất khí quyển bằng áp suất trước khi nạp nên ta chọn pk =po
Ở nước ta nên chọn pk =po = 0,1 (MPa)
2 )Nhiệt độ môi trường :Tk
Nhiệt độ môi trường được chọn lựa theo nhiệt độ bình quân của cả năm
Vì đây là động cơ không tăng áp nên ta có nhiệt độ môi trường bằng nhiệt độ trước xupáp nạp nên : Tk =T0 =24ºC =297ºK


3 )Áp suất cuối quá trình nạp :pa
Áp suất Pa phụ thuộc vào rất nhiều thông số như chủng loại đông cơ ,tính năng tốc độ n ,hệ số cản trên đường nạp ,tiết diện lưu thông Vì vậy cần xem xét đông cơ đang tính thuộc nhóm nào để lựa chọn Pa
Áp suất cuối quá trình nạp ta lấy pa =0,085 (MPa)
4 )Áp suất khí thải P r :
Áp suất khí thải cũng phụ thuộc giống như p a
Áp suất khí thải có thể chọn trong phạm vi :
p r= 0,1 (MPa)
5 )Mức độ sấy nóng của môi chất ∆T
Mức độ sấy nóng của môi chất ∆T chủ yếu phụ thuộc vào quá trình hình thành hỗn hợp khí ở bên ngoài hay bên trong xy lanh
Vì đây là đ/c điezel nên chọn ∆T= 38
6 )Nhiệt độ khí sót (khí thải) T r
Nhiệt độ khí sót T r phụ thuộc vào chủng loại đông cơ.Nếu quá trình giản nở
càng triệt để ,Nhiệt độ T r càng thấp
Thông thường ta có thể chọn : T r =800 ºK
7 )Hệ số hiệu định tỉ nhiêt λ t :
Hệ số hiệu định tỷ nhiệt λ t được chọn theo hệ số dư lượng không khí α để
hiệu định .Thông thường có thể chọn λ t theo bảng sau :


0,8 1,0 1,2 1,4
λ t
1,13 1,17 1,14 1,11

Ở đây ta chọn λ t = 1,1
8 )Hệ số quét buồng cháy λ 2 :
Vì đây là động cơ không tăng áp nên ta chọn λ 2 =1
9 )Hệ số nạp thêm λ 1
Hệ số nạp thêm λ 1 phụ thuộc chủ yếu vào pha phối khí .Thông thường ta có
thể chọn λ 1 =1,02ư1,07 ; ta chọn λ 1 =1,02
10 )Hệ số lợi dụng nhiệt tại điểm z ξ z :
Hệ số lợi dụng nhiệt tại điểm z ξ z phụ thuộc vào chu trình công tác của
động cơ.Với đây là đ/c điezen nên ta chọn ξ z=0,78
11 )Hệ số lợi dụng nhiệt tại điểm b ξ b :
Hệ số lợi dụng nhiệt tại điểm b ξ b tùy thuộc vào loại động cơ xăng hay là

động cơ điezel .ξ b bao giờ cũng lớn hơn ξ z
Do đây là đ/c điezel ta chọn ξ b=0,9
12 )Hệ số hiệu chỉnh đồ thị công φ d :
Thể hiện sự sai lệch khi tính toán lý thuyết chu trình công tác của động cơ với chu trình công tác thực tế .Sự sai lệch giửa chu trình thực tế với chu trình tính toán của động cơ xăng ít hơn của động cơ điezel vì vậy hệ số φ d của đ/c xăng thường chọn hệ số lớn.Nhưng đây là đ/c xăng nên ta chọn φ d =0,934
II )Tính toán các quá trình công tác :
2.1 .Tính toán quá trình nạp :
1 )Hệ số khí sót γ r :