Đang tải... (xem toàn văn)
đồ án môn học động cơ đốt trong IFA-W50
Đô ̀ a ́ n môn học Đô ̣ ng cơ đô ́ t trong Đô ̣ ng cơ Diezel IFA-W50 !" #$%&'(%')* #+,&-(&./0+1* ##'&!2-(&./01* #3+4&%5$&.6'7++ * #8+4&9':&'+.; #<=%!24>?-(%'4&; +'@&'2%AB15$&.6''6'&'B''C 9':D&.1' >1BE> 'FG!2%HEIJK#L3M 33N; #*'&!29':?&.; O5$&.6'PQ%B&.&!RS'&!2.%B&'4+FG!2%HEI; .K;TTUTTTN; #;'!:'&V'&; #W5X&Y%'$>; #L7+&'D-; #TZ[@'&&7!R-\S; #Z[@'&&7!R-SW ##'!:'!Y&']%(W ^_`abW #:'&1$5$&.6'7+W #9':?&W SV: Nguyễn Thăng Long 1 Hươ ́ ng dẫn: TS. Nguyễn Thế Lương Đô ̀ a ́ n môn học Đô ̣ ng cơ đô ́ t trong Đô ̣ ng cơ Diezel IFA-W50 ##'&!2%5$&.6'7+ L #37+ηAL #8/Z9':7+-G<L #/Z9'(9':c&'>O&%"&'O&!R!&%'$>9'D<TT #*[//Z9'(9':dT ##:'&1$5$&.6'XT ##V'&-1!e&:%'&.6'%f 9'(9':g9':7+-GhT ###V'&-1!e&:%'&.6'%f +'i-%'$>g9':?&hT ##3V'&-1!e&:%'&.6'%f 'j'Z+&.15$&.6'Xg'j'Z+9':%(&$%h!/Z% &:'&'k1%(&'=% ##8'lX! O&.6' ##+4&%5$&.6'X+% ##*'&!2%5$&.6'X# ##;/Z-(%'4&%(&$%%f 5$&.6'X# #3:'&1$5$&.6'%'$># #3&' >!m+',&nc&'>O&o1# #3#&' >!m+',&n&'p%&Oo# #33&' >!m+',&n&'p%&O&7!R-\So\# #38/ZAq&%'$><#3 #3'&!2&7!R-\S\J3 #3*+4&&7!R-\S+\3 #8:'&1$5$&.6'PQ8 #8PQG-8 #8#PQ 8 #83'lPQ! O&.6'8 SV: Nguyễn Thăng Long 2 Hươ ́ ng dẫn: TS. Nguyễn Thế Lương Đô ̀ a ́ n môn học Đô ̣ ng cơ đô ́ t trong Đô ̣ ng cơ Diezel IFA-W50 #88+4&%f 5$&.6'PQ #8'&!2%5$&.6'PQ #8*NR-&. '&!29':?& #:'&1$%$%&'(%'&.6'%(&$% #+4&%'l&']&.6'+r ##+4&%'l&']&.6'&'p%&O+* #34&&D' 1'D%'l&']* #84&%'l&']η* #+4&&m&'4&%HG+-* #*+4&%?:%'&.6'+k; #;4&%HGη-; #W4&&D' 1'Dk; #L4&%?:%'sk; #TNR-'-!/09:'E> 't&'k1%(&'=%; #$%!P%?; ##u$%!]'5$&.6'X M%AB5$&.6'PQ\MW 33Fv!Y&']%(L 38!:'!Y&']%(#T 38!:'!R-w&!"5$&.6'7+Jg!R- h#T 38#!:'$+4&%5$&.6'XJg!R-%h#T 383!:'!R-+'G-g%xh# 388!:'!R-!7&+\- E&'p%&O# 38!:'!R-w&!"5$&.6'&'&'p%&OJg!R-h# 38*!:'!R-9O&&'y%5$&.6'PQg!R-xh# FFz{|b}t~^•€•b‚#3 SV: Nguyễn Thăng Long 3 Hươ ́ ng dẫn: TS. Nguyễn Thế Lương Đô ̀ a ́ n môn học Đô ̣ ng cơ đô ́ t trong Đô ̣ ng cơ Diezel IFA-W50 8/0R[ƒ'B'&.6'+&1EK„gdh#3 8#/0R[ƒ&%!2+&1AK„gdh#3 83/0R[ƒ &%%f +&1…K„gEh#3 F•b†‚# $%9'/Z%'>R!2&]'&O# #p%5$&:'# 3/0R[ƒAK„gEh#; 8N' &.R!Y&']%(+MF&'B'+9&K„gdh#L N' &.R!Y&']+…K„gEh&'B'+…K„gdh#L *Fv!Y&']+ΣK„gdh#L ;Fvp%&O+&>OK„gdhAB!Y&']p%+'$+&>O‡K„gdh3T WFv!/0ΣK„gdh33 LFv!Y&']+'@&&$%[@D%'&9'V3* TFv!/0R[ƒ^K„gdhJ3; Y&']-B-C%'&9'V3W F ˆ ‰ Š _•‹gph8T *Œ • '9D Ž -'D • -D • !"'‘8T 8 ’4&&.6'J8 *#Œ • ''D • -D • &',&' '&.>“8* 8; % &1B%f &O&[&.6'8; *3Œ • ''D • -D • !"&1&' '&.>“8; *8Œ • ''D • -D • (&' '&.>“# SV: Nguyễn Thăng Long 4 Hươ ́ ng dẫn: TS. Nguyễn Thế Lương Đô ̀ a ́ n môn học Đô ̣ ng cơ đô ́ t trong Đô ̣ ng cơ Diezel IFA-W50 I. CÁC SỐ LIỆU TÍNH TOÁN BAN ĐẦU. 1.1. Bảng số liệu ban đầu. 1 Kiểu động cơ IFA-W50 Thẳng hàng 2 Số kì Τ 4 Kì 3 Số xi lanh i 4 4 Thứ tự nổ 1-3-4-2 SV: Nguyễn Thăng Long 5 Hươ ́ ng dẫn: TS. Nguyễn Thế Lương Đô ̀ a ́ n môn học Đô ̣ ng cơ đô ́ t trong Đô ̣ ng cơ Diezel IFA-W50 5 Hành trình piston S 145 mm 6 Đường kính xilanh D 120 mm 7 Góc mở sớm xupap nạp α 1 8 độ 8 Góc đóng muộn xupap nạp α 2 38 độ 9 Góc mở sớm xupap xả β 1 44 độ 10 Góc đóng muộn xupap xả β 2 8 độ 11 Góc phun sớm φ i 24 độ 12 Chiều dài thanh truyền l tt 280 mm 13 Công suất động cơ N e 110 mã lực 14 Số vòng quay động cơ n 2200 v/ph 15 Suất tiêu hao nhiên liệu g e 183 g/ml.h 16 Tỉ số nén ε 18.7 17 Khối lượng thanh truyền m tt 4 kg 18 Khối lượng nhóm piston m pt 3.5 kg Các thông số cần chọn theo điều kiện môi trường, kết cấu động cơ .bao gồm: 1.2.1. Áp suât môi trường p o Áp suất môi trường p o là áp suất khí quyển trước khi nạp vào động cơ: p o = 0,1 Mpa 1.2.2. Nhiệt độ môi trường T o Lựa chọn nhiệt độ môi trường theo nhiệt độ bình quân cả năm. Ở nước ta chọn T o = 297 K 1.2.3. Áp suất cuối quá trình nạp p a Do động cơ là động cơ không tăng áp nên chọn p a = (0,8 - 0,9 )p o Ta chọn p a = 0,088 MPa SV: Nguyễn Thăng Long 6 Hươ ́ ng dẫn: TS. Nguyễn Thế Lương Đô ̀ a ́ n môn học Đô ̣ ng cơ đô ́ t trong Đô ̣ ng cơ Diezel IFA-W50 1.2.4. Áp suất khí thải p r Áp suất khí thải phụ thuộc vào các thông số như p a . Ta có thể chọn p r nằm trong phạm vi: p r = (1,10-1,15)p k Ta lấy p r = 0,113 MPa. 1.2.5. Mức độ sấy nóng môi chất T ∆ phụ thuộc vào quá trình hình thành hòa khí bên trong hay ngoài xy lanh. Với động cơ xăng: T ∆ = 293-313 K. Ta chọn T ∆ = 303 K 1.2.6. Nhiệt độ khí sót T r Nếu quá trình giãn nở càng triệt để, nhiệt độ T r càng thấp.Với động cơ xăng T r = 700 – 1000 K. Ta chọn T r = 760 K 1.2.7. Hệ số hiệu đính tỷ nhiệt t λ Tỷ nhiệt của môi chất thay đổi rất phức tạp nên thường phải căn cứ vào hệ số dư lượng không khí α để hiệu đính. Với động cơ xăng ta chọn t λ = 1,13 1.2.8. Hệ số quét buồng cháy 2 λ Với động cơ không tăng áp 2 λ = 1 1.2.9. Hệ số nạp thêm 1 λ Phụ thuộc chủ yếu vào pha phân phối khí. Thông thường 1 λ = (1,02- 1,07 ) Ở đây ta chọn 1 λ = 1,02. 1.2.10. Hệ số lợi dụng nhiệt tại điểm z, z ξ Thể hiện lượng nhiệt phát ra của nhiên liệu dùng để sinh công và tăng nội năng với lượng nhiệt phát ra khi đốt cháy hoàn toàn 1kg nhiên liệu. SV: Nguyễn Thăng Long 7 Hươ ́ ng dẫn: TS. Nguyễn Thế Lương Đô ̀ a ́ n môn học Đô ̣ ng cơ đô ́ t trong Đô ̣ ng cơ Diezel IFA-W50 Đối với động cơ xăng z ξ = (0,70-0,85) Ở đây ta chọn z ξ = 0,7945 1.2.11. Hệ số lợi dụng nhiệt tại điểm b, b ξ Đối với động cơ xăng b ξ = (0,85 ÷ 0,95) Ở đây ta chọn b ξ = 0,864 (1) 1.2.12. Hệ số hiệu đính đồ thị công d ϕ d ϕ Thể hiện sai lệch khi tính toán lý thuyết chu trình công tác của động cơ so với chu trình thực tế. Chu trình công tác thực tế của động cơ xăng sai khác khá nhiều so với chu trình tính toán lý thuyết. với d ϕ = (0,92 – 0,97) Ta chọn d ϕ = 0,927 II. TÍNH TOÁN CÁC QUÁ TRÌNH CÔNG TÁC 2.1. Tính toán quá trình nạp 2.1.1. Hệ số khí sót r γ ( ) T T p 1 2 k r . . r 1 T p r a m p r . . . t 1 2 p a ÷ λ + ∆ γ = ε λ −λ λ (2) Trong đó : m là chỉ số nén đa biến trung bình của khí sót m = 1,45 ÷ 1,50 Ta chọn m = 1,5. Thay số vào ta có . . =0,031 SV: Nguyễn Thăng Long 8 Hươ ́ ng dẫn: TS. Nguyễn Thế Lương Đô ̀ a ́ n môn học Đô ̣ ng cơ đô ́ t trong Đô ̣ ng cơ Diezel IFA-W50 2.1.2. Nhiệt độ cuối quá trình nạp T a m 1 m p a (T T) . .T . r r t 0 p r T a 1 r − + ∆ + λ γ = + γ ÷ (3) Thay số vào ta có: = 341,0 (K) 2.1.3. Hệ số nạp η v 1 m T p p 1 0 a r . . . . . . v t 1 2 1 T T p P a 0 0 ÷ η = ε λ − λ λ ÷ ÷ ε − + ∆ ÷ (4) Thay số vào ta được : = . . .[ ] =0,801 2.1.4. Lượng khí nạp mới M 1 3 432.10 .P . v 0 M 1 g .p .T e e 0 η = (kmol/kg nl) (5) Trong đó: p e = 30.N . e V .n.i h τ = = 0,673 (Mpa) (6) SV: Nguyễn Thăng Long 9 Hươ ́ ng dẫn: TS. Nguyễn Thế Lương Đô ̀ a ́ n môn học Đô ̣ ng cơ đô ́ t trong Đô ̣ ng cơ Diezel IFA-W50 Với V h = 2 .D .S 4 π = = 1,639.10 -3 (m 3 ) (7) => (kmol/kg nl) 2.1.5. Lượng không khí lý thuyết cần thiết để đốt cháy 1kg nhiên liệu M 0 M o = 1 C H O . 0,21 12 4 32 ÷ + − ( kmol/kg nl) (8) Với nhiên liệu của động cơ xăng C=0,87 ; H= 0,126 ; O = 0,004 => Ta tính được M o = 0,495 2.1.6. Hệ số dư lượng không khí α Đối với động cơ xăng: α = nl 1 M 1 M o − µ = 1,41 (9) 2.2. Tính toán quá trình nén 2.2.1. Tỷ nhiệt mol đẳng tích trung bình của không khí( khí nạp mới ) mc 19,806 0,00209T v = + ( kJ/kmol.độ) (10) 2.2.2. Tỷ nhiệt mol đẳng tích trung bình của sản phẩm cháy( khí sót) Với hệ số dự lượng α < 1 Ta tính theo công thức (kJ/kmol.độ) (11) = (kJ/kmol.độ) (12) SV: Nguyễn Thăng Long 10 Hươ ́ ng dẫn: TS. Nguyễn Thế Lương . đồ thị công d ϕ d ϕ Thể hiện sai lệch khi tính toán lý thuyết chu trình công tác của động cơ so với chu trình thực tế. Chu trình công tác thực tế của động. ng cơ đô ́ t trong Đô ̣ ng cơ Diezel IFA-W50 I. CÁC SỐ LIỆU TÍNH TOÁN BAN ĐẦU. 1.1. Bảng số liệu ban đầu. 1 Kiểu động
