Đang tải... (xem toàn văn)
huyết minh Đồ án động cơ đốt trong tổng hợp rất nhiều kiến thức chuyên ngành cũng như kiến thức của các môn học cơ sở giúp người đọc có những hiểu biết từ cơ bản, cụ thể đến chuyên sâu khái quát về động cơ đốt trong. Đây là tài liệu tham khảo dành cho sinh viên ngành Cơ khí chế tạo máy.
GVHD : LÊ QUANG THẮNG ĐỒ ÁN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG LỜI NĨI ĐẦU Động đốt đóng vai trò quan trọng kinh tế,là nguồn động lực cho phương tiện vận tải ôtô,máy kéo,xe máy,táu thủy,máy bay máy công tác máy phát điện,bơm nước … Mặt khác động đốt đặc biệt động ôtô nguyên nhân gây nhiễm mơi trường,nhất thành phố Sau học xong môn học ‘‘ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG’’, em vận dụng kiến thức học để làm đồ án ‘‘TÍNH TỐN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG’’ Trong q trình tính tốn để hồn thành đồ án môn học chuyên nghành này, bước đầu gặp không khó khăn bỡ ngỡ với nỗ lực thân với hướng dẫn giúp đỡ tận tình thầy giáo LÊ QUANG THẮNG ,giờ sau thời gian làm việc hết mình, nghiêm túc nghiên cứu tìm hiểu em hồn thành xong đồ án mơn học ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG Tuy nhiên lần em vận dụng lý thuyết học, vào tính tốn tập cụ thể theo thơng số cho trước, nên gặp nhiều khó khăn khơng tránh khỏi sai sót Vì em mong xem xét, giúp đỡ bảo đưa ý kiến thầy để em hoàn thành đồ án cách tốt nhất, đồng thời qua rút kinh nghiệm, học làm giàu kiến thức chuyên môn khả tự nghiên cứu Qua Đồ án em cảm thấy cần phải có nổ lực cố gắng nhiều nữa, cần phải có phương pháp nghiên cứu đắn đường chọn Cũng qua đồ án em xin bày tỏ lòng biết ơn thầy giáo LÊ QUANG THẮNG thầy giáo khoa giúp đỡ, hướng dẩn tận tình đóng góp ý kiến q báu giúp em hồn thành đồ án cách tốt tiến độ Rất mong giúp đỡ nhiều thầy Em xin chân thành cảm ơn! SVTH: NGUYỄN NGỌC HIẾU GVHD : LÊ QUANG THẮNG ĐỒ ÁN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG PHẦN I :TÍNH TỐN CHU TRÌNH CƠNG TÁC TRONG ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG ) thông số chọn : 1.1 )Số liệu ban đầu : 1- Công suất động : Ne = 30 (mã lực ) = 22,38 (kw) 2- Số vòng quay trục khuỷu n : n =2600 (vg/ph) 3- Đường kính xi lanh D : D =88 (mm) 4- Hành trình piton S : S =100 (mm) 5- Số kì : = kỳ 6- Thứ tự nổ : 1-3-2 7- Số xi lanh i : i=3 8- Tỷ số nén ε : ε =18 9- Suất tiêu hao nhiên liệu ge : g e =210 (g/ml.h) 10- Góc mở sớm xupáp nạp : α1 = 140 11 Góc đóng muộn xupap nạp : α2 = 520 12- Góc mở sớm xupáp thải : 1 = 580 13 Góc đóng muộn xupáp thải : 2 = 160 14 Góc phun sớm : i = 170 15- Chiều dài truyền : ltt = 155 (mm) 16- Khối lượng nhóm piton : mpt =0,84 (kg) 17- Khối lượng truyền mtt mtt =1,34 (kg) 18- Kiểu động 3DN88 , đông diesel không tăng áp 1.2 )Các thông số cần chọn : )Áp suất môi trường :pk Áp suất mơi trường pk áp suất khí trước nạp vào đông (với động không tăng áp ta có áp suất khí áp suất trước nạp nên ta chọn pk =po Ở nước ta nên chọn pk =po = 0,1 (MPa) )Nhiệt độ môi trường :Tk Nhiệt độ môi trường chọn lựa theo nhiệt độ bình quân năm Vì động khơng tăng áp nên ta có nhiệt độ môi trường nhiệt độ trước xupáp nạp nên : Tk =24ºC =297ºK )Áp suất cuối trình nạp :pa GVHD : LÊ QUANG THẮNG ĐỒ ÁN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG Áp suất Pa phụ thuộc vào nhiều thông số chủng loại đông ,tính tốc độ n ,hệ số cản đường nạp ,tiết diện lưu thơng… Vì cần xem xét đơng tính thuộc nhóm để lựa chọn Pa Áp suất cuối q trình nạp pa chọn phạm vi: pa =(0,8-0,9).pk =0,88.0,1 = 0,088 (MPa) chọn: pa =0,088 (Mpa) )Áp suất khí thải P : Áp suất phụ thuộc vào thông số p Áp suất khí thải chọn phạm vi : p= (1,10-1,15) pk =(1,10-1,15).0.1 (MPa) chọn p =0,11 (MPa) )Mức độ sấy nóng mơi chất ∆T Mức độ sấy nóng mơi chất ∆T chủ yếu phụ thuộc vào trình hình thành hỗn hợp khí bên ngồi hay bên xy lanh Với động diesel : ∆T=20ºC - 40ºK chọn ∆T=29,5ºK )Nhiệt độ khí sót (khí thải) T Nhiệt độ khí sót T phụ thuộc vào chủng loại đơng cơ.Nếu trình giãn nở triệt để ,Nhiệt độ T thấp Thơng thường ta chọn : T=700 ºK - 1000 ºK Thơng thường ta chọn : T =700 ºK )Hệ số hiệu định tỉ nhiêt λ : Tỉ nhiệt môi chất thay đổi phức tạp nên thường phải vào hệ số dư lượng khơng khí α để hiệu đính Thơng thường chọn λ theo bảng sau : α 0,8 1,0 1,2 1,4 λ 1,13 1,17 1,14 1,11 Đối với động tính động diesel có α > 1,4 chọn λ=1,10 )Hệ số quét buồng cháy λ : Vì động không tăng áp nên ta chọn λ =1 )Hệ số nạp thêm λ GVHD : LÊ QUANG THẮNG ĐỒ ÁN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG Hệ số nạp thêm λ phụ thuộc chủ yếu vào pha phối khí Thơng thường ta chọn λ =1,02÷1,07 ; ta chọn λ =1,0316 10 )Hệ số lợi dụng nhiệt điểm z ξ : Thể lượng nhiệt phát nhiên liệu dùng để sinh công tăng nội điểm z với lượng nhiệt phát đốt cháy hoàn toàn 1kg nhiên liệu ξ phụ thuộc vào chu trình cơng tác động Với loại đ/c điesel ta thường chọn : ξ=0,70-0,85 Chọn : ξ=0,75 11 )Hệ số lợi dụng nhiệt điểm b ξ : Hệ số lợi dụng nhiệt điểm b ξ tùy thuộc vào loại động xăng động điezel ξ lớn ξ Với loại đ/c điesel ta thường chọn : ξ =0,80-0,90 ta chọn ξ=0,85 12 )Hệ số hiệu chỉnh đồ thị công φ : Thể sai lệch tính tốn lý thuyết chu trình cơng tác động với chu trình cơng tác thực tế Sự sai lệch chu trình thực tế với chu trình tính tốn động xăng động điezel hệ số φ đ/c xăng thường chọn hệ số lớn Có thể chọn φ phạm vi: φ =0,92-0,97 Nhưng đ/c điezel nên ta chọn φ =0,938 II )Tính tốn q trình cơng tác : 2.1 Tính tốn q trình nạp : )Hệ số khí sót γ : Hệ số khí sót γ tính theo cơng thức : γ= \f(λ,T \f(P,P \f(p,p\f(1,m\a\ac\vs2(\f(1, Trong m số giãn nở đa biến trung bình khí sót m =1,45÷1,5 Chọn m =1,5 γ = =0,0337 )Nhiệt độ cuối trình nạp T Nhiệt độ cuối trình nạp T đươc tính theo cơng thức: T= \f(P,P\f(m-1,m\a\ac\vs2(\f(+λ.γ.T,1+γ ºK GVHD : LÊ QUANG THẮNG ĐỒ ÁN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG T= = 339,165 (ºK) )Hệ số nạp η : η = \f(1,ε-1 \f(T,T+∆T \f(P,P \f(P,P\f(1,m\a\ac\vs2( η = = 0,7402 )Lượng khí nạp M : Lượng khí nạp M xác định theo cơng thức sau : M = \f(432.10.P.η,g.P.T (kmol/kgnhiên liệu) Trong p áp suất có ích trung bình xác định thao công thức sau : p = = =0,5661 (MPa) Vậy : M = = 0,9057 (kmol/kg nhiên liệu) )Lượng khơng khí lý thuyết cần để đốt cháy 1kg nhiên liệu M : Lượng kk lý thuyết cần để đốt cháy 1kg nhiên liệu M tính theo công thức : �C H O � � � 12 32 � (kmol/kg) nhiên liệu M = \f(1, � Vì đ/c điezel nên ta chọn C=0,87 ; H=0,126 ;O=0,004 M = \f(1, (\f(,12 + \f(,4 - \f(,32 ) =0,4946 (kmol/kgnhiên liệu) )Hệ số dư lượng khơng khí α Vì động điezel nên : α = \f(M,M = = 1,831 GVHD : LÊ QUANG THẮNG ĐỒ ÁN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG 2.2 )Tính tốn q trình nén : )Tỉ nhiệt mol đẳng tích trung bình khơng khí : = 19,806+0,00209.T (kJ/kmol.độ) )Tỉ nhiệt mol đẳng tích trung bình sản phạm cháy : Khi hệ số lưu lượng khơng khí α >1 tính theo cơng thức sau : = \f(,α + \f(1,2 \f(,α.10 T (kJ/kmol.độ) = (kJ/kmol.độ) = 20,7684 + 0,002651T (kJ/kmol.độ) )Tỉ nhiệt mol đẳng tích trung bình hỗn hợp : Tỉ nhiệt mol đẳng tích trung bình hỗn hợp q trình nén tính theo cơng thức sau : = \f(+γ.,1+γ = (kJ/kmol.độ) = 19,83739 + 0,002108T = (kJ/kmol.độ) ) Chỉ số nén đa biến trung bình n: Chỉ số nén đa biến trung bình phụ thuộc vào thơng số kết cấu thơng số vận hành kích thước xy lanh ,loại buồng cháy,số vòng quay ,phụ tải,trạng thái nhiệt độ động cơ… Tuy nhiên n tăng hay giảm theo quy luật sau : Tất nhân tố làm cho môi chất nhiệt khiến cho n tăng.Chỉ số nén đa biến trung bình n xác cách giải phương trình sau : n-1 = \f(b',2\a\ac\vs2(n-1\f(,a'+.T Chú ý :thông thường để xác định n ta chọn n khoảng 1,340÷1,390 Rất trường hợp đạt n khoảng 1,400 ÷ 1,410 Chọn VP = = = 0,367484 ta chọn n theo điều kiện toán thõa mãn điều kiện tốn :thay n vào VT VP phương trình so sánh,nếu sai số vế phương trình thõa mãn sử dụng thép hợp kim thay thép cacbon để chế tạo truyền +>bulơng truyền tơi,ram xử lí bề mặt phun cát,phun bi để đạt độ cứng HRC = 26 �32 Mục lục Phần mục I II III Tên nội dung thuyết minh Tính tốn chu trình động đốt Tính tốn động học động lực học Tính nghiệm bền chi tiết trang 18 68 Tài liệu tham khảo Giáo trình tính tốn kết cấu Đcơ đốt – Tài liệu nội Trường ĐHSP kt Vinh Hướng dẫn thiết kế đồ án môn Động đốt -Tài liệu nội Trường ĐHSP kt Vinh Nguyên lý động đốt – NXB GD GT sức bền vật liệu – NXB GD 56