Chương 1
CHỌN CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN – VÀ CHỌN CHẾ ĐỘ TÍNH TỐN
nminlà tốc độ tối thiểu mà động cơ làm việc được ở chế độ toàn tải n ếu
thấp
hơn một chút động cơ sẽ chết máy.
nM : Tốc độ lúc đạt mơmen có ích cực đại ở chế độ tồn tải (Memax ).
ne : Tốc độ đạt cơng suất cực đại ở chế độ toàn tải (Nemax ).
Đa số trong động cơ Diezel và một số ít động cơ xăng của xe tải có bộ hạn
chế tốc độ, thay ne bằng nhd .
nhd : Tốc độ hiệu đính (Tốc độ hạn chế), ne = nhd
Nhd : Công suất hiệu đính do nhà sản xuất thơng báo.

CÁC TỐC ĐỘ CHỌN NHƯ SAU
- Động cơ xăng có bộ hạn chế tốc độ và động cơ Diezel.
Tốc độ tối thi ểu mà động cơ làm vi ệc được ở chế độ toàn tải nếu th ấp
hơn một chút động cơ sẽ chết máy
nmin ≈ 0,25 . nhd
Ta có:
nhd - Tốc độ hiệu đính (tốc độ hạn chế)
ne : Tốc độ đạt cơng suất cực đại ở ch ế độ tồn tải (Nemax ).
Mà ne = nhd
⇒nmin = 0,25.3350= 837,5(v/p)

Chương 2


TÍNH NHIÊN LIỆU VÀ HỖN HỢP CÁC SẢN PHẨM CHÁY

1.1 Cho động cơ Diesel
Nhiên liệu Diesel có trị số Xetan 40÷50
hu =10000÷10400 Kcal/kg

Thành phần gồm có Cacbon (gC ) Hidro (gH ) và Oxy (gO )
gC= 0,86
gH = 0,13
gO = 0,01
1.2 Chọn hệ số dư khơng khí α:
Vì tính nhiệt độ ở chế độ toàn tải nên phải chọn α công suất:
- Đối với động cơ Diesel, ở chương này ta tạm chọn α tuỳ theo loại động
cơ, sau này tính suất hao nhiên liệu gi ta phải tính lại �:
+ Loại thấp tốc: α = 1,8÷2,2 (nhd = 300÷600 vịng/phút)
+ Loại trung tốc: α = 1,3÷1,7 (nhd = 700÷2000 vịng/phút)
+ Loại cao tốc: α = 1,7÷2,2 (nhd >2000 vịng/phút)
Vì nhd = 3350>2000 (vòng/phút) nên ta chọn loại cao tốc : α = 1,7÷2,2
=> chọnα=2
1.3Lượng khơng khí lý thuyết l0 cần để đốt cháy hoàn toàn 1kg nhiên li ệu:l0
l_0=(8/3⋅g_c+8.g_H-g_0)/0.23=(8/3⋅0,86+8.0,13-0,01)/0,23=14,45kg/kg.nl
1.4 Lượng khơng khí thực tế để đốt 1kg nhiên liệu:
l=�.l0= 2.14,45= 28,9 kg/kg.nl
1.5 Thành phần sản phẩm cháy Gi :
1.5.2 Đối với động cơ Diesel
GCO2 = 11/3⋅g_C = 11/3⋅0,86 = 3,15

(kg)


GO2 = ( �- 1) ( 8/3⋅g_C+8g_H-g_O) = 3,23 (kg)
GH2O = 9.gH = 9.0,13 = 1,17

(kg)

GN2 = 0,77.�.l0 = 22,25


(kg)

Kiểm tra lại: Gspc = ∑Gi =3,15+3,23+1,17+22,25=29,8 kg(1)
Gspc = �.l0 + 1 = l +1

(2)

 (2.14,15)+1 = 28,9+1
29,9=29,9
Sai số giữa công thức (1) và (2) không vượt quá 5%
1.6 Tỷ lệ thành phần sản phẩm cháy gi :
gi% = Gi /∑Gi = = Gi /Gspc
ta có:
%gCO2=(GCO2/∑Gi).100%= (GCO2/Gspc).100%=(3,15/29,9).100%= 11%
%gCO=(GCO/∑Gi).100%= (GCO/Gspc).100%=(3,32/29,9).100% = 11%
%gH2O=(GH2O/∑Gi).100%= (GH2O/Gspc).100%=(1,17/29,9).100%= 4%
%gN2=(GN2/∑Gi).100%= (GN2/Gspc).100%=(22,253/29,9).100%= 75%
∑gi = gCO2 + gCO + gH2o + gN2 = 1
Cho phép tính sai ±0,05 đối với ∑gi
1.7 Hằng số của khí nạp trước lúc cháy
1.7.1 Đối với động cơ Diesel
Vì chỉ nạp khơng khí sau đến cuối quá trình nén mới phun nhiên li ệu nên ở
đây là hằng số khí của khơng khí.
Rhht = Rkk = 29,27 kG.m/kg.độ
2.8 Hằng số khí của sản phẩm cháy Rspc
Rspc = ∑(gi.Ri)
= gCO2.RCO2+gO2.RO2+gH2O.RH2O+gN2.RN2



=0,11.19,3 + 0,11.47,1 + 0,04.30,3 + 0,75.26,5 = 28,39 kG.m/kg.độ
RCO2 = 19,3

kG.m/kg.độ

RCO = 30,3

kG.m/kg.độ

RH2O = 47,1
RN2 = 30,3

kG.m/kg.độ
kG.m/kg.độ

RO2 = 26,5

kG.m/kg.độ

1.9 Hệ số biến đổi phân tử β:
với động cơ diesel
β = Rspc /Rkk =28,39/29,27=0,97
2.10 Nhiệt dung của chất khí
2.10.1 Hỗn hợp tươi
Đối với động cơ Diesel
Cvhht = Cvkk =0,165 + 0,000017.Tc Kcal/kg.độ.
2.10.2 Sản phẩm cháy
Nhiệt dung sản phẩm cháy Cvspc
Cvspc = ∑gi .Cvi
CVCO2 = 0,186 + 0,000028.Tz


Kcal/kg.độ

CVCO = 0,171 + 0,000018.Tz

Kcal/kg.độ

CVO2 = 0,150 + 0,000016.Tz

Kcal/kg.độ

CH2O = 0,317 + 0,000067.Tz

Kcal/kg.độ

CVN2 = 0,169 + 0,000017.Tz

Kcal/kg.độ

Động cơ Diesel
Cvspc = ∑gi .Cvi = gCO2 .CVCO2 + gO2 .CVO2 + gH2O .CH2O + gN2 .CV


= 0,11.(0,186+0,000028Tz)+0,11.(0,150+0,000016.Tz)
+0,04.( 0,317 + 0,000067.Tz )+0,75.( 0,169 + 0,000017.Tz)
= 0,17639+ 0,00002027.Tz

Chương 3 Q TRÌNH NẠP

Tính theo nhiều tốc độ (nmin , nM , ne ) ở chế độ toàn tải dùng công th ức gần

đúng sau đây của Giáo sư tiến sĩ Lenin J.M
Pa =
Ở đây n: Tốc độ vòng quay tại chế độ tính tốn (tính tốn tại 3 giá trị tốc đ ộ
nmin, nM, ne)
Vh’: Tính bằng m3 - Thể tích cơng tác của 1 xi lanh qui ước.
Vh’ = 1 lít = 0,001m3. Vì chưa xác định được Vh thể tích cơng tác của 1 xilanh.
ftb = fe.(ne/1000) = 4.10-4.(3350/1000) = 1,34.10-3 m2/lít - Tiết diện lưu thông
cần để phát huy Nemax ở tốc độ ne (hay Nehd ở nhd) ứng với thể tích cơng tác
là 1 lít.
Po = 1
fe: Tiết diện lưu thơng riêng ứng với 1 lít thể tích cơng tác và m ỗi 1000
vịng/phút (m2)
Động cơ 4 kỳ không tăng áp
Động cơ Diesel: fe = 4  5 cm2/lít.1000 v/phút

: Tỷ số nén của động cơ.
: Hệ số tổn thất ở đường ống nạp = 0,65  0,85
* Với nmin = 825 (v/ph)
P_a=1.[1-(�837,5�^2/(520.10^6 )).(0,001/(1,34.10^(-3) ))^2.1/�0,65�^2 .
((17,8-0,5)/(17,8-1))^2 ]^3,5


=0,993(kG/cm2)
* Với nM = 2090 (v/ph)
P_a=1.[1-(2090^2/(520.10^6 )).(0,001/(1,34.10^(-3) ))^2.1/�0,65�^2 .((17,80,5)/(17,8-1))^2 ]^3,5
=0,959 (kG/cm2)
* Với ne = 3350 (v/ph)
P_a=1.[1-(3350^2/(520.10^6 )).(0,001/(1,34.10^(-3) ))^2.1/�0,65�^2 .((17,80,5)/(17,8-1))^2 ]^3,5
=0,898 (kG/cm2)
3.2 Xác định nhiệt độ cuối quá trình nạp Ta:

Động cơ 4 kỳ không tăng áp:
Ta =

0K

To’ = to + t + 273
to = 24oC: Nhiệt độ khí quyển ở điều kiện bình thường theo tiêu chuẩn quốc tế.
t : Nhiệt độ do các chi tiết nóng truyền cho hỗn hợp (hoặc khơng khí ở động c ơ
Diesel) ta chọn theo bảng sau:
: Hệ số khí sót được tính theo công thức sau:
r =
Pr (kG/cm2), Tr: Áp suất và nhiệt độ đầu quá trình nạp chọn theo bảng sau:
: Hệ số biến đổi phần tử = (Mspc/Mhht) = (Rspc/Phht).
: Tỷ lệ nhiệt dung của khí trước khi cháy và sau khi cháy.
=
 = 1,1 Đối với động cơ Diesel.
Tr’= K
m = 1,38: Chỉ số dãn nở đa biến.
Bảng để chọn Pr, Tr, và t cho động cơ 4 kỳ.


Bảng 1
Thông số

Thứ nguyên Động cơ Diesel
nmin nM

nc

Pr


kG/cm2

1,001,05

Tr

oK

900

950

1000

t

oC

35

30

25

1,051,08

1,11,15

* Với nmin = 837,5 (v/ph)

T_r^'=900.(0,993/1,02)^((1,38-1)/1,38)=893 K

To’ = to + t + 273 = 24 + 35 + 273 = 332
γ_r=1,02.332/((17,8.0,993-1,02).0,97.900)=0,0232
T_a=(332+0,0232.1,1.893)/(1+0,0232.1,1)= 346K

* Với nM = 2090 (v/ph)
T_r^'=950.(0,959/1,06)^((1,38-1)/1,38)=924 K
To’ = to + t + 273 = 24 + 30 + 273 = 327
γ_r=1,06.327/((17,8.0,959-1,06).0,97.950)=0,0235
T_a=(327+0,0235.1,1.924)/(1+0,0235.1,1)=342 K
* Với ne = 3350 (v/ph)
T_r^'=1000.(0,898/1,12)^((1,38-1)/1,38)=941 K
To’ = to + t + 273 = 24 + 25 + 273 = 322
γ_r=1,12.322/((17,8.0,898-1,12).0,97.1000)=0,0237
T_a=(322+0,0237.1,1.941)/(1+0,0237.1,1)= 338 K
3.3 Khối lượng nạp được trong 1 chu kỳ cho Vh = 1 lít Gckl


Ở động cơ có 3350 vịng/ phút sẽ có 1675 chu kỳ với loại động cơ 4 kỳ. Ở đây
tính cho Vh’ = 1 lít vì ta chưa xác định Vh của 1 xi lanh.
Gckl = G180 .d (mg/ckl)
G180 : Khối lượng hỗn hợp tươi (hay khơng khí) nạp cơ bản:

δ = 0,5
Pa: Áp suất trung bình cuối kỳ nạp kG/cm2
V’h = 0,001m3
Ta: Nhiệt độ trung bình cuối kỳ nạp (K)
Ra = Rhht (hay Rkk ở động cơ Diesel) kG.m/kg.độ
d - Hệ số điền đầy xi lanh do tính góc đóng muộn 2 của xupap nạp chọn như

sau:
Bảng 2:
Loại động cơ

nmin nM

ne, nhd

Động cơ Diesel

0,981,02

1,01,05

1,051,10

* Với nmin = 837,5 (v/ph)
G_180=(0,993.0,001.(17,8-0,5))/(29,27.346.(17,8-1)).10^10=1009,688 mg/ckl
G_ckl=0,99.1009,688=999,59mg/ckl
* Với nM = 2090 (v/ph)
G_180=(0,959.0,001.(17,8-0,5))/(29,27.342.(17,8-1)).10^10=986,52 mg/ckl
G_ckl=1,02.986,52=1006,25mg/ckl
* Với ne = 3350 (v/ph)
G_180=(0,898.0,001.(17,8-0,5))/(29,27.338.(17,8-1)).10^10=934,7 mg/ckl
G_ckl=1,08.934,7=1009,47mg/ckl
3.4 Hệ số nạp v


v =
Glt = hay


Glt =

Ro = Rhht; Vh=1 lít = 0,001 m3; To = 24 + 273o K; Po = 10000kG/m2
Có thể tính v cho động cơ 4 kỳ khơng tăng áp bằng công thức sau:
v =
- Động cơ Diesel = 0,750,96
* Với nmin = 837,5 (v/ph)
_v=(17,8.0,993-1)/(1.(17,8-1)).297/(297+35)=0,9
* Với nM = 2090 (v/ph)
_v=(17,8.0,959-1.05)/(1.(17,8-1)).297/(297+30)=0,85
* Với ne = 3350 (v/ph)
_v=(17,8.0,898-1.1)/(1.(17,8-1)).297/(297+25)=0,8
3.5 Tính mức tiêu hao nhiên liệu trong một chu kỳ ứng với Vh’ = 1 lít Gnlckl (cần
để tính Tz )
Gnlckl = 45  55 (mg/ckl)
Hệ số dư khơng khí α được xác định lại theo công thức
α’=Gckl/(Gnlckl.lo)
* Với nmin = 837,5 (v/ph)
α^'=999,59/50.14,45=1,384
* Với nM = 2090 (v/ph)
α^'=1006,25/50.14,45=1,393
* Với ne = 3350 (v/ph)
α^'=1009,47/50.14,45=1,397

Chương 4

Q TRÌNH NÉN

4.1 Áp suất cuối q trình nén Pc:



Pc = Pa .

kG/cm2

n1: Chỉ số nén đa biến tính theo công thức thực nghiệm sau đây:
n1 = 1,38 - 0.03.
ne: Tốc độ tính tốn lúc đạt Nemax (hoặc nhd khi đạt Nhdmax).
ntt: Tốc độ tính tốn (nmin, nmax, ne).
* Với nmin = 837,5 (v/ph)
n_1=1,38-0,03.3350/837,5=1,26
P_c=0,993.�17,8�^1,26=37,37 kG/cm2
* Với nM = 2090 (v/ph)
n_1=1,38-0,03.3350/2090=1,33
P_c=0,959.�17,8�^1,33=44,14 kG/cm2
* Với ne = 3350 (v/ph)
n_1=1,38-0,03.3350/3350=1,35
P_c=0,898.�17,8�^1,35=43,78 kG/cm2

4.2 Nhiệt độ cuối kỳ nén Tc:
Tc = Ta.n1-1
* Với nmin = 837,5 (v/ph)
T_c=346.�17,8�^(1,26-1 )=731 K
* Với nM = 2090 (v/ph)
T_c=342.�17,8�^(1,33-1)=884K
* Với ne = 3350 (v/ph)
T_c=338.�17,8�^(1,35-1)=926 K

Chương 5 TÍNH Q TRìNH CHÁY



5.1 Xác định nhiệt độ cuối quá trình cháy (Nhiệt độ cao nhất của chu trình) Tz

Gckl: Khối lượng nạp được trong một chu kỳ cho Vh’ = 1 lít.
l0: Lượng khơng khí lý thuyết để đốt cháy hồn tồn 1 kg nhiên liệu.
 - Hệ số sử dụng nhiệt có tính mất nhiệt và phân ly của phần tử khí chọn theo
tốc độ (bảng 5)
Bảng 5:
Loại động cơ

nmin nM

ne, nhd

Động cơ Diesel

0,75 0,8

0,85

: Độ tăng áp suất khi cháy, chọn trước theo loại buồng cháy, vì chưa tính Pz:
Bảng 6
Loại Diesel Buồng liền Buồng xoáy lốc


1,72,2

1,51,8


Buồng cháy trước

1,41,6

Gnlckl: Ở đây khơng tính mà phải chọn từ 4555 mg/ckl mà sau này khi tính
suất hao nhiên liệu phải xác định lại hệ số dư khơng khí  ( đã ch ọn ở chương II
càng lớn thì Gnlckl càng bé). Cịn các thơng số khác đã tính ở ch ương trên.
* Với nmin = 837,5 (v/ph)
0,75.10200.50/(999,59.(1+0,0232))+(0,165 +
0,000017.731+0,07.2).731=(0,17639 + 0,00002027.T_z+0,07.0,97).T_z
T_z=2111 K
* Với nM = 2090 (v/ph)
0,8.10200.50/(1006,25(1+0,0235))+(0,165 +
0,000017.884+0,07.2).884=(0,17639 + 0,00002027.T_z+0,07.0,97).T_z
T_z=2329,5K
* Với ne = 3350 (v/ph)
0,85.10200.50/(1009,47.(1+0,0237))+(0,165 +
0,000017.926+0,07.2).926=(0,17639 + 0,00002027.T_z+0,07.0,97).T_z
T_z=2439,5K


5.2 Xác định áp suất cuối quá trình cháy (cực đại của chu trình) Pz
Pz = .Pc

kG/cm2

* Với nmin = 837,5 (v/ph)
P_z=2.37,37=74,74 kG/cm2
* Với nM = 2090 (v/ph)
P_z=2.44,14=88,28 kG/cm2

* Với ne = 3350 (v/ph)
P_z=2.43,78=87,56 kG/cm2

Chương 6 TÍNH Q TRÌNH DÃN NỞ
6.1 Chỉ số dãn nở đa biến n2
n2 = 1,20 + 0,03.
Hay: n2 = 1,20 + 0,03.
ne, nhd: Tốc độ lúc đạt Nemax (hoặc nhd khi Nehd).
n: Tốc độ tính toán nmin, nM, ne
* Với nmin = 837,5 (v/ph)
n_2=1,20+0,03.3350/837,5=1,35
* Với nM = 2090 (v/ph)
n_2=1,20+0,03.3350/2090=1,25
* Với ne = 3350 (v/ph)
n_2=1,20+0,03.3350/3350=1,23

6.2 Áp suất cuối qúa trình dãn nở Pb
Pb =


Pb = 2,5  7 kG/cm2
: Tỷ số dãn nở sớm
= =
* Với nmin = 837,5 (v/ph)
=0,97/2.2111/731=1,4kG/cm2
P_b=74,74.(1,4/17,8)^1,35=2,4 kG/cm2
* Với nM = 2090 (v/ph)
=0,97/2.2329,5/884=1,27kG/cm2
P_b=88,28.(1,28/17,8)^1,25=3,25 kG/cm2
* Với ne = 3350 (v/ph)

=1,027/2.2439,5/926=1,28kG/cm2
P_b=87,56.(1,277/17,8)^1,23=3,44 kG/cm2
6.3 Nhiệt độ cuối quá trình dãn nở Tb
Tb = Tz.
* Với nmin = 837,5 (v/ph)
T_b=2111.(1,4/17,8)^(1,35-1)=867K
* Với nM = 2090 (v/ph)
T_b=2329,5.(1,27/17,8)^(1,25-1)=1204 K
* Với ne = 3350 (v/ph)
T_b=2439,5.(1,28/17,8)^(1,23-1)=1332 K

Chương 7 CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN CỦA CHU TRÌNH
7.1 Tính áp suất trung bình thực tế Pe
7.1.1 Tính áp suất trung bình lý thuyết ở điều kiện nén và dãn nở đa bi ến Pt’
(ở chu trình lý thuyết nén và dãn nở đoạn nhiệt là Pt)


kG/cm2
Hay

kG/cm2

* Với nmin = 837,5 (v/ph)
P_t^' =37,37/(17,8-1).[2.(1,4-1)+2.1,4/(1,35-1).(1-1/�17,8�^(1,35-1) ) -1/
(1,26-1).(1-1/�17,8�^(1,26-1) )]=8,57 kG/cm2

* Với nM = 2090 (v/ph)
P_t^'=44,14/(17,8-1).[2.(1,27-1)+2.1,27/(1,25-1).(1-1/�17,8�^(1,25-1) )-1/
(1,33-1).(1-1/�17,8�^(1,33-1) )]=10,23kG/cm2
* Với ne = 3350 (v/ph)

P_t^' =43,78/(17,8-1).[2.(1,28-1)+2.1,28/(1,23-1).(1-1/�17,8�^(1,23-1) )
-1/(1,35-1).(1-1/�17,8�^(1,35-1) )]=10,78kG/cm2
7.1.2 Tính áp suất chỉ thị trung bình ứng với đồ thị của chu trình Pi
Đối với động cơ 4 kỳ: Pi = .Pt’ - Pi kG/cm2
 = 0,92  0,97 Tổn hao nhiệt do vê trịn đồ thị
Chọn  = 0,93
Pi: Tính mất nhiệt cho công bơm ở động cơ không tăng áp (công nạp và thải
khí).
Pi = Pr - Pa
* Với nmin = 837,5 (v/ph)
�∆P�_i=Pr - Pa= 1,02-0,993 = 0,027 (kG/cm2)
Suy ra :Pi = .Pt’ - Pi = 0,93.8,75-0,027= 8,11(kG/cm2)
* Với nM = 2090(v/ph)
�∆P�_i=Pr - Pa= 1,06-0,959 = 0,091 (kG/cm2)
Suy ra :Pi = .Pt’ - Pi = 0,93.10,23-0,091= 9,42(kG/cm2)
* Với ne = 3350 (v/ph)


�∆P�_i=Pr - Pa= 1,12 -0,898 = 0,222 (kG/cm2)
Suy ra :Pi = .Pt’ - Pi = 0,93.10,78-0,222= 9,8(kG/cm2)

7.1.3 Tính hiệu suất cơ học của động cơ ch
ch = 1P¬ch: Áp suất tổn hao vì nhiệt mất cho cơng cơ học (khắc phục ma sát và
chuyển động các cơ cấu phụ).
Pi : Áp suất chỉ thị trung bình ứng với đồ thị cơng của chu trình
Với động cơ khơng tăng áp hoặc tăng áp bằng tuốc bin khí Pch tính theo cơng
thức thực nghiệm sau đây:
-Động cơ Diesel
Pch = 0,8 + 0,17.Vp


(kG/cm2 )

Vp = (m/s)
Vp: Vận tốc trung bình của pittơng ở tốc độ tính tốn n (vịng/phút)
S: Hành trình của pittong (m)
n: Số vòng quay của động cơ ở chế độ tính tốn.
Dựa trên Vtb đã chọn theo số vịng quay ở chế độ tính tốn ta xác định Vtb ở các
chế độ này để tính ch.

* Với nmin = 837,5 (v/ph)
Vp = =0,11.837,5/30=3,07(m/s)
Pch = 0,8 + 0,17.Vp=0,8+0,17.3,07=1,32(kG/cm2 )
* Với nM = 2090(v/ph)
Vp = =0,11.2090/30=7,66(m/s)
Pch = 0,8 + 0,17.Vp=0,8+0,17.7,66= 2,1(kG/cm2 )


* Với ne = 3350 (v/ph)
Vp = =0,11.3350/30=12,28(m/s)
Pch = 0,8 + 0,17.Vp=0,8+0,17.12,28=2,9(kG/cm2 )

7.1.4 Áp suất trung bình thực tế Pe
Pe = Pi. ch

kG/cm2

Pemax tại tốc độ nM
* Với nmin = 837,5 (v/ph)
ch = 1- = 1-1,32/8,11=0,85
Pe = Pi. ch= 8,11.0,85= 6,89kG/cm2

* Với nM = 2090(v/ph)
ch = 1- =1-2,1/9,42=0,78
Pe = Pi. ch= 9,42.0,78= 7,35kG/cm2
* Với ne = 3350 (v/ph)
ch = 1- =1-2,89/9,8=0,71
Pe = Pi. ch= 9.8.0,71 = 6,958 kG/cm2
7.2 Tính suất hao nhiên liệu thực tế ge
ge = : [kg/ml.h] (kg/ mã lực.giờ)
Trong đó:

ch: Hiệu suất cơ học

gi: Suất hao nhiên liệu chỉ thị.

Động cơ Diesel 4 kỳ không tăng áp
Phải tính lại hệ số dư khơng khí:
’ =
gi = : kg/ml.h


* Với nmin = 837,5 (v/ph)
’ = =999,59/50.14,45=1,384
gi = = 2,7.105.1.0,9/(8,11.29,27.(24+273).1,384.14,45) = 0,172kg/ml.h
 ge = = 0,172/0,85 = 0,2kg/ml.h
* Với nM = 2090(v/ph)
’ = =1006,25/50.14,45=1,393
gi = =2,7.105. 1.0,85/(9,42.29,27.(24+273).1,393.14,45) = 0,14kg/ml.h
 ge = = 0,14/0,78 = 0,18kg/ml.h
* Với ne = 3350 (v/ph)
’ = 1009,5/50.14,45=1,397

gi = =2,7.105. 1.0,8/(9,8.29,27.(24+273).1,397.14,45) = 0,125kg kg/ml.h
 ge = = 0,125/0,71 = 0,176 kg/ml.h
7.3 Công suất thực tế Ne ở các tốc độ
Ne = [mã lực]
Với động cơ thiết kế mới ta chưa xác định Vh của 1 xi lanh nên tại các tốc độ
nmin, nM ta xác định Ne dựa vào tỷ lệ:
Nemin = Nemax. ; NeM = Nemax.
Pemin , PeM, PeN: áp suất có ích lần lượt tại các chế độ tốc độ tính tốn nmin ,
nM, ne
Nemax: dựa vào động cơ mẫu đã cho.
* Với nmin = 837,5 (v/ph)
Nemin = Nemax. = 160.6,89.837,5/6,958.3350= 39,6[mã lực]
* Với nM = 2090(v/ph)
NeM = Nemax. =160.7,35.2090/6,958.3350 = 105,44[mã lực]
* Với ne = 3350 (v/ph)
Nemin = Nemax =160 [mã lực]


7.4 Mức tiêu thụ nhiên liệu trong 1 giờ Gnl
Gnl = geNe [kg/h]
* Với �n �_(min )=837,5 vòng/phút
Gnl = geNe = 0,12.39,6= 4,752[kg/h]
* Với �n �_(M )=2090 vòng/phút
Gnl = geNe = 0,18.105,44= 18,98[kg/h]
* Với �n �_(e )=3350 vòng/phút
Gnl = geNe = 0,176.160 = 28,16[kg/h]

7.5 Mơ men có ích của động cơ M¬e
M¬e = 716,2. [kG.m]
Ne: Cơng suất thực tế (mã lực).

n: Tốc độ vòng quay (vòng/phút).
* Với �n �_(min )=825 vịng/phút
M¬e = 716,2. = 716,2 .39,6/837,5 =33,86 [kG.m]
* Với �n �_(M )=2060 vịng/phút
M¬e = 716,2. = 716,2 .105,44/2090 =36,13 [kG.m]
* Với �n �_(e )=3300 vịng/phút
M¬e = 716,2. = 716,2 .160/3350 =34,2 [kG.m]
7.6 Các hiệu suất của động cơ:
7.6.1 Hiệu suất nhiệt t (ứng với chu trình lý thuyết).
- Động cơ Diesel
t = 1k: Trị số đoạn nhiệt quy ước ở đây xác định như sau:
Tuỳ thuộc :


 1

k = 0,39. + 0,887

1

k = 0,07. + 1,207

Do =2 (  1) suy ra : k = 0,07. + 1,207 = 0,07.2 + 1,207 = 1,347

* Với nmin = 837,5 (v/ph)
_t=1-1/�17,8�^(1,347-1) .(2.�1,40�^1,347-1)/(2-1+1,347.2.(1,40-1) )=0,6016
* Với nM = 2090 (v/ph)
_t=1-1/�17,8�^(1,347-1) .(2.�1,27�^1,347-1)/(2-1+1,347.2.(1,27-1) )=0,6249
* Với ne = 3350 (v/ph)
_t=1-1/�17,8�^(1,347-1) .(2.�1,28�^1,347-1)/(2-1+1,347.2.(1,28-1) )=0,6245

7.6.2 Hiệu suất chỉ thị (ứng với đồ thị cơng) i
(mới tính đến mức hồn thiện q trình phối khí và cháy).
i =
* Với �n �_(min )=837,5 vòng/phút
i = = 632/0,172.10200= 0,36
* Với �n �_(M )=2090 vòng/phút
i = = 632/0,14.10200= 0,44
* Với �n �_(e )=3350 vòng/phút
i = = 632/0,125.10200= 0,49

7.6.3 Hiệu suất thực tế e


(Tính đến mức hồn thiện q trình phối khí, cháy và công cơ học).
e = i.ch =
* Với �n �_(min )=837,5 vòng/phút
e = i.ch = =632/0,2.10200= 0,3
* Với �n �_(M )=2090 vòng/phút
e = i.ch = =632/0,18.10200=0,344
* Với �n �_(e )=3350 vịng/phút
e = i.ch = =(632.10^3)/0,176.10200=0,352
Trong tính tốn chính xác:

t > i > e

Chương 8 XÁC ĐỊNH CÁC KÍCH THƯỚC CƠ BẢN CỦA ĐỘNG CƠ
Việc xác định các kích thước cơ bản của động cơ xuất phát từ các thông số:
Nemax: Cơng suất lớn nhất tại số vịng quay ne.
Nehd: Cơng suất lớn nhất tại số vòng quay nhd.
PeN: Áp suất trung bình thực tế tại số vịng quay đạt Nemax (Nehd)

Từ cơng thức (lít)
Nemax: mã lực; Pe: kG/cm2
Từ cơng thức

(lít)

Xác định thể tích cơng tác Vh của một xi lanh rồi xác định đường kính D của xi
lanh.
(mm)
Vh: mm3; S: mm
Khi thiết kế động cơ mới ta chưa biết hành trình S nên ta khơng tính được v ận
tốc trung bình piston Vp, nên ta phải chọn Vp. Sau khi tính được Vh ta tính được
đường kính xilanh D và S thông qua tỷ số S/D.


Khi tính được S cần kiểm tra lại vận tốc trung bình piston Vp so v ới vận tốc
trung bình Vp đã chọn khi tính tốn. Nếu sai số 0,05 m/s không phải ch ọn l ại
S/D, nếu sai số lớn hơn phải chọn lại S/D.
Trong trường hợp đã có động cơ mẫu thì đã có bán kính quay trục khuỷu R, ta
tính được hành trình S=2R, nên ta khơng phải chọn Vp. Vp được tính tốn theo
cơng thức Vp = .
V_H=225.4.160/6,958.3350=6,2 (lít)
V_h=6,2/6=1,03 (lít)
D=√((4.1,03.10^6)/(π.110))=109 (mm)

Chương 9 : CÂN BẰNG NHIỆT CỦA ĐỘNG CƠ
Trong phần cân bằng nhiệt này sẽ tính xem toàn bộ lượng nhiệt do hỗn hợp
cháy phát ra q1 (ở chu trình lý thuyết là lượng nhiệt cấp vào) phân bố như thế
nào cho phần nhiệt sinh công có ích thực sự (Ne) tức là q¬e.
Phần nhiệt qlm+x theo nước làm mát và khí xả ra ngồi (ở chu trình lý thuy ết

đây là q2 đưa ra nguồn lạnh, mất theo định luật 2 của nhiệt động học).
Phần qch mất cho công cơ học.
Phần qlhlt: các tổn thất do cháy khơng hồn tồn
Tại mỗi tốc độ tính tốn các phần nhiệt trên tính như sau:
q1 = 100%;

qe = e.100%;

qlh.lt = (t - i).100%;

qlm+x = (1-t).100%
qch = (i - e).100%;

Trong phần nhiệt mất vì lý do lý hố:
Nếu tính ở 3 chế độ ta có thể lập bảng sau đây để xác định các q thành ph ần c ần
cho dựng đồ thị cân bằng nhiệt .
Các loại q

nmin nM

q=e.100% 30

ne

34,4 35,2

qlm+x=(1- t).100%

39,84 37,51 37,55



qch=(i - e).100% 6

9,6

13,8

qlhlt=(t - i).100% 24,16 18,49 13,45
Tổng cộng 100% 100% 100%

CHƯƠNG 10
CÁCH DỰNG CÁC ĐỒ THỊ KHI TÍNH NHIỆT
10.1 Dựng đường đặc tính ngồi: Ne, Me, Ge
Nếu tính ở 3 chế độ tốc độ ta có 3 điểm cho mỗi đường cong trên và vẽ chúng
theo dạng các đồ thị mẫu qua 3 điểm đó (chú ý: Nemax tại ne, Memax tại nM, và
gemin tại nmin trong khoảng nm-ne).
Nếu chỉ tính 1 tốc độ ne hay nhd mà muốn dựng đường đặc tính ngồi ta sẽ
dùng các phương pháp thực nghiệm sau đây:
Theo giáo sư Lay đec man:
Me = a. MeN;

nM = b. nN

Nex = Nemax .
Mex = MeN .
gex = ge1 .
Trong đó: MeN, nN: Mơ men, tốc độ động cơ khi đạt công suất cực đại Nemax.
nx, Nex, gex, Mex: Tốc độ, công suất, suất tiêu hao nhiên li ệu và mơ men ở
chế độ tính toán.
Các giá trị của các hệ số a, b, c, d, e, f.. ghi ở bảng sau:

Bảng 10:
Loại động cơ

a

b

Diesel BC TN1,07 0,65 0,5

Đồ thị:

c

d

e

f

1,5

1,55 1,55 1

k
gehd

ge1


10.2 Cách xây dựng đồ thị công Pv

Bước 1: Chọn tỷ lệ xích cho bản vẽ và chế độ xây dựng:
Trong khi tính tốn nhiệt thường tính ở 3 chế độ, xây dựng đồ thị công được
biểu thị ở chế độ vịng quay cơng suất cực đại nN (tại đây đạt cơng suất lớn
nhất Nemax).
Kết quả tính nhiệt của 1 động cơ ta có tại ne
 = Va/Vc = 17,8;
Pz = 87,56KG/cm2;

Pa = 0,898 KG/cm2;
Pb = 3,44 KG/cm2;

Pc = 43,78 KG/cm2
Pr = 1,12 KG/cm2

Từ kết quả trên biểu diễn trên đồ thị (xây dựng đồ thị) cần phải chọn tỷ lệ xích.
Tỷ lệ này thường phụ thuộc vào khổ giấy mà ta cần biểu thị.
Trục tung thể hiện cột áp suất.
Trục hồnh biểu thị thể tích được chia thành các đoạn.
lc = Vc: Thể tích buồng cháy (buồng nén).
la = Va: Thể tích tồn bộ xi lanh.
lvh = Vh: Thể tích làm việc của xi lanh.
Việc chọn các độ dài này thoả mãn tỷ số nén  đã cho đầu bài - có nghĩa là
la/lc=17,8
Nhưng để cho đồ thị hợp lý và cân đối, sự liên quan giữa 2 trục tung và trục
hồnh thường có một tỷ lệ lp/lv = 1,5.
Khi đã xây dựng được trục tung và trục hoành ta ghi các đi ểm đặc trưng đã tính
ở trên đồ thị.
Bước 2: Tìm các điểm trung gian:
Để xây dựng đường nén đa biến a-c cũng như đường dãn nở đa biến z-b ta phải
tìm, xác định các điểm trung gian tuân theo quy luật nén đa bi ến n1 và dãn n ở đa

biến n2.Ta làm như sau:
- Chia đoạn thẳng biểu thị thể tích làm việc Vh’ thành các đoạn đều nhau:


li = l1 = l2 = l3..
a/ Dựng đường nén đa biến a-c:
Từ công thức Pc = Pa. = Pa.
Pci = Pa.
b/ Dựng đường dãn nở đa biến z-b:
Từ công thức: Pb =
Pbi
Các chiều dài la, lb, li = l1, l2, l3 đo thực tế trên bản vẽ.
Nối nét mảnh mờ các điểm a-Pc1, Pc2, Pc3-c ta sẽ được đường nén đa bi ến a-c.
Tương tự nối các điểm z-Pb3, Pb2, Pb1 và b sẽ được đường dãn nở z - b.
Bước 3: Hiệu chỉnh đồ thị:
Dùng phương pháp . hạ 1 đoạn thẳng bằng lvh’ xuống phía dưới và kẻ song song
với lvh’ . Lấy điểm O làm điểm giữa của đoạn thẳng này quay 1/2 vòng tròn.
Dịch từ điểm O sang bên phải theo chiều từ điểm… xuống điểm…dưới 1 đoạn
OO’ = R./2
R: Chính là bán kính quay của khuỷu = S/2.
: Tham số kết cấu  = R/L
Để xác định điểm C’ giả thiết  = 150 (theo góc quay trục khuỷu) đối với
động cơ Diesel là góc 5 góc….Từ O ta kẻ một góc 150 và cắt vòng tròn tại m và
từ O’ ta kẻ một đường song song cắt đường tròn tại n. Từ n ta dóng lên phía trên
gặp đường cong a-c điểm đó chính là C’ (Đường dóng lên phải song song với trục
tung). Sau khi….đường áp suất tách khỏi C’-c và ….C’-C1.
Cách xác định C1; Pc1 = (1,21,25).Pc.
Đến C1 pittong đến DC1 và xuống ngay nên áp suất Pz tính tốn hụt 15% và chỉ
còn Pz1.
Cách xác định điểm b’ trên đường dãn nở z-b.

Điểm mở sớm của xupap thải cũng tiến hành như tìm điểm C’ bằng phương
pháp Brick


Giả thiết ta muốn xác định điểm b’ ở một góc mở sớm của xupap thải là
600 (Theo góc quay của trục khuỷu).
Từ điểm O ta đặt 1 góc 600 có cạnh cắt vịng trịn tại đi ểm P. Từ O’ kẻ 1
đường song song với OP cắt vòng tròn tại Q. Từ Q dóng song song với trục tung
cắt đường zb tại điểm. Điểm đó chính là b’ cần tìm.
Sau khi mở sớm xupap thải tại điểm b’ áp suất sẽ tách khỏi đường b’b’ và
theo đường b’-b1.
Cách xác định b1: Pb1 = (1/2),(Pb - Pa) điểm giữa của Pb và Pa.
Bước 4: Nối các điểm của đồ thị.
Sau khi đã xác định các điểm c’, c1, z1, b’, b1.
Việc hoàn chỉnh đồ thị bằng cách nối các đi ểm và tô đậm theo cách vẽ kỹ
thuật các đường liền từ a-c’-c1. Từ c1 - z1. Từ z1 đếm b’, b1. Từ b1 đến r và từ r
đến a.
Lưu ý điểm uốn tròn từ b’-b1 và đường b1 - r. Từ r - a).
Những điểm đồ thị không đi qua sẽ được biểu thị bằng nét to đứt mảnh như
c’=c, z, z1, b’-b.
Các diện tích bao quanh bởi c’cc1, c1zz1, b’bb1 được gạch mặt cắt bi ểu th ị s ự
tổn thất công.
Lưu ý ở động cơ xăng và động cơ Diesel:
Pc1 = (1,21,25).Pc

Theo thực nghiệm (SGK G.S Khovac).

Đối với giáo sư Oclin
Pc1 0,5Pz
Đối với giáo sư Conhep:

Pc1  0,5. Pz1
Việc xác định áp suất tại điểm C1; Pc1 theo các phương pháp trên không sai
nhau nhiều.
Động cơ Diesel:
Phân tích cách xây dựng trên chủ yếu cho động cơ xăng (các bua ra tơ) 4 kỳ và
động cơ Diesel 4 kỳ không tăng áp.