Chọn các thông số tính toán nhiệt

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (974.5 KB, 24 trang )

<span class="text_page_counter">Trang 1</span><div class="page_container" data-page="1">

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

</div><span class="text_page_counter">Trang 2</span><div class="page_container" data-page="2">

PHẦN 1: TÍNH TỐN NHIỆT

Cơ cấu phân phối khí: thủy lực VVT-i (điện-thủy lực)

Cơng suất cực đại đa (kw)hp@rpm 103/6000Tại 6000 vòng/phút

</div><span class="text_page_counter">Trang 3</span><div class="page_container" data-page="3">

Số vòng quay thiết kế n= 6000 v/ph

Bảng số liệu ban đầu của ĐCĐT

A. Chọn các thông số tính tốn nhiệt: 1.Áp suất môi trường P :

Áp suất khơng khí nạp được chọn bằng áp suất khí quyển, giá trị po phụ thuộc vào độ cao so với mực nước biển. Càng lên cao thì po càng giảm do khơng khí càng lỗng, tại độ cao so với mực nước biển:

P0 = 0,1 (Mpa) 2. Nhiệt độ khơng khí nạp mới (T0):

Nhiệt độ không khí nạp mới (��) Nhiệt độ khơng khí nạp mới phụ thuộc chủ yếu vào nhiệt độ trung bình của môi trường, nơi xe được sử dụng. Điều này hết sức khó khăn đối với xe thiết kế để sử dụng ở những vùng có khoảng biến thiên nhiệt độ trong ngày lớn.

Miền Nam nước ta thuộc khi vực nhiệt đới, nhiệt độ trung bình trong ngày có thể chọn là T = 29 C cho khu vực miền Nam, do đó:

To = 29 + 273 = 302 (K) 3. Nhiệt độ khí nạp trước xupap nạp (p ):

Động cơ bốn kỳ không tăng áp: p = p = 0,1 (Mpa)

4 Nhiệt độ khí nạp trước xuppap nạp (T ):

</div><span class="text_page_counter">Trang 4</span><div class="page_container" data-page="4">

Đối với động cơ bốn kỳ không tăng áp: Tk = To = 302 (K) 5 Áp suất cuối quá trình nạp (P ):

Trong q trình tính tốn nhiệt, suất cuối quá trình nạp �� của động cơ bốn kỳ không tăng áp thường được xác định bằng công thức thực nghiệm:

Đối với động cơ xăng Giá trị của �� có thể chọn: T 950 (K)

8. Độ tăng nhiệt độ khi nạp mới:

Mức độ sấy nóng của mơi chất ΔT chủ yếu phụ thuộc vào loại động cơ Xăng hay Diesel. Với động cơ Xăng ta chọn:

Hệ số nạp thêm chọn trong giới hạn λ1 = 1,02 ÷ 1,07 = 1,05 10. Chọn hệ số quét buồng cháy λ :

Với các động cơ không tăng áp ta thường chọn hệ số quét buồng cháy λ2 là: λ2=1

11. Chọn hệ số hiệu đính tỷ nhiệt λt:

Hệ số hiệu đính tỷ nhiệt λt phụ thuộc vào thành phần của khí hỗn hợp α và nhiệt độ khí sót Tr. Theo thực nghiệm thống kê đối với động cơ xăng λt được chọn:

λt=1,15

</div><span class="text_page_counter">Trang 5</span><div class="page_container" data-page="5">

12. Hệ số lợi dụng nhiệt tại điểm Z (ξZ):

Hệ số lợi dụng nhiệt tại điểm z ξ phụ thuộc vào loại đọng cơ Xăng hay Diesel.

Với các loại động cơ Xăng ta chọn:

ξZ =0,8 13. Hệ số lợi dụng nhiệt tại điểm b (ξb) :

Hệ số lợi dụng nhiệt tại điểm b (ξb) phụ thuộc vào nhiều yếu tố. Khi tốc độ động cơ càng cao, cháy rớt càng tăng, dẫn đến ξb nhỏ. Ta chọn:

ξb =0,9

14 Hệ số dư lượng khơng khí α:

Hệ số α ảnh hưởng rất lớn đến quá trình cháy: Đối với động cơ đốt trong, tính tốn nhiệt thường phải tính ở chế độ cơng suất cực đại, hệ số dư lượng khơng khí. Ta chọn:

α =0,9. 15. Chọn hệ số điền đầy đồ thị công φ :

Hệ số điền đầy đồ thị công φd đánh giá phần hao hụt về diện tích của đồ thị công thực tế so với đồ thị công tính tốn. Ta chọn:

</div><span class="text_page_counter">Trang 6</span><div class="page_container" data-page="6">

2. Tỷ nhiệt mol đẳng tích trung bình của sản phẩm cháy: Khi 0,7 < α < 1 tính cho động cơ xăng theo cơng thức sau:

</div><span class="text_page_counter">Trang 7</span><div class="page_container" data-page="7">

Vậy ta có tỷ nhiệt mol đẳng tích trung bình của hỗn hợp:

= 19,587 + .302=20,506 4. Tỷ số nén đa biến trung bình n :

Chỉ số nén đa biến trung bình xác định gần đúng theo phương trình cân bằng nhiệt của quá trình nén, với giả thiết quá trình nén là quá trình đoạn nhiệt nên cho vế trái của phương trình này bằng 0 và thay k1 = n1 ta có: III. Q trình cháy:

1. Lượng khơng khí lý thuyết cần để đốt cháy 1kg nhiên liệu M :

Lượng khơng khí lý thuyết để đốt cháy 1kg xăng:

Mo =0,516 (kmol kk) 2 Lượng khí nạp mới thực tế nạp vào xylanh M :

Đối với động cơ xăng:

</div><span class="text_page_counter">Trang 8</span><div class="page_container" data-page="8">

5. Hệ số biến đổi phân tử khí thực tế β:

Trong thực tế do ảnh hưởng khí sót cịn lại trong xilanh từ chu trình trước nên hệ số biến đổi phân tử khí thực tế β được xác định theo công thức sau:

7. Tổn thất nhiệt do cháy khơng hồn tồn

Đối với động cơ xăng vì α<1 , thiếếu oxy nến nhiến li u cháy khơng hồn tồn do đó gây ệ t n thâếy m t lổ ộ ượng nhi t, ký hi u là ⧍QH và đệ ệ ượ c tính theo công th c sau ứ

9. Nhiệt độ cuối quá trình cháy TzĐối với động cơ xăng:

</div><span class="text_page_counter">Trang 9</span><div class="page_container" data-page="9">

10. Áp suất cuối quá trình cháy

3. Tỉ số giản nở đa biến trung bình

Với nhiệt độ cuối quá trình giản nở 4. Áp suất cuối quá trình giản nở

Động cơ xăng :

5. Ki m nghi m nhi t đ khí xót Tểệệộ

6. Sai số khí xót

V. Tính tốn các thơng số đặc trưng của chu trình

1. Áp suấất ch th trung bình tính tốn ỉ ị

Thay ta có áp suất chỉ thị trung bình lý thuyết đối với chu trình cháy đẳng tích khi ( v= const )

</div><span class="text_page_counter">Trang 10</span><div class="page_container" data-page="10">

8. Suấất tiêu hao nhiên li u ch th gệ ỉ ị <small>i</small>

9. Suấất tiêu hao nhiên li u gệ <small>e</small>

10. Tính tốn thống sốấ kêất cấấu c a đ ng c ủ ộ ơ

</div><span class="text_page_counter">Trang 11</span><div class="page_container" data-page="11">

S= 0,883 ( dm )

7.Dựng và hiệu đính đồ thị công p-v:

Dùng đốồ th Brich xác đ nh đi m đánh l a s m (c’) và các đi m phốấi khí ị ị ể ử ớ ể ( r’, a’, b’, r’’) trên đốồ th cống.ị

D ng phía dự ưới đốồ th cống n a vịng trịn có bán kính R, tấm O là trung đi m c a đo n .ị ử ể ủ ạ Lấấy t tấm O m t kho ng OO’ vêồ phía ph i, v i OO’=ừ ộ ả ả ớ λR/2.

T tấm O veẽ các tia h p v i đừ ợ ớ ường kính n a vòng tròn tấm O đã veẽ trên nh ng góc nói trên.ử ở ữ

</div><span class="text_page_counter">Trang 12</span><div class="page_container" data-page="12">

- Veẽ đường đ ng tích (Vẳ <small>c</small> = const) v i áp suấất: ớ 2,7540 – 6.2305 MN/m<small>2</small> - Có được giá tr ị 2,7540 do điêồu ki n cc” = cz’ệ

c-Q trình dãn nở

Ta có n = 1,2; p , V là áp suấất và th tích t i 1 đi m bấất kỳ trên đ<small>2xgxg</small> ể ạ ể ường cong dãn nở

</div><span class="text_page_counter">Trang 13</span><div class="page_container" data-page="13">

V i Vớ <small>xg </small>ph thu c vào[375°;475ụ ộ <small>0</small>]; 475° là góc supap th i m s mả ở ớ d-Quá trình th iả

- N i suy 2 độ ường cong [475°;540°] và [540°;560°] - Veẽ đường đ ng áp (0,11 MN/mẳ <small>2</small>) t 560° đêấn720°ừ

III. Tính tốn động lực học cơ cấu. 1.Lực khí thể:

L c khí th do áp suấất khí th sinh ra tác d ng lên đ nh piston, nh v y l c khí th ph thu c vào thự ể ể ụ ỉ ư ậ ự ể ụ ộ ể tích được t o b i đ nh piston, thấn xilanh và nắấp xilanhạ ở ỉ

</div><span class="text_page_counter">Trang 14</span><div class="page_container" data-page="14">

D a vào b ng 2.1 trang 23 (giáo trình Đ ng c đốất trong 2)ựảộơ

4.Lực tiếp tuyến T, lực pháp tuyến Z:

Góc lắấc β = arcsin(sin(α)/3) Z = .cos(α+β) / cos(β)

5. Chuy n v x, v n tốốc v, gia tốốc jể ị ậ : X = 0,5.[(1- cos(α)) + (1 - cos(2α))/16] V = 0,5.628,32.[sin(α) +1/8.sin(2α)] J = 0,5.628,32 .[cos(α) +1/4.cos(2α)]<small>2</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 18</span><div class="page_container" data-page="18">

D=0.805; %Duong kinh piston (dm) S=0.883 ; %Hanh trinh piston (dm) S1=pi*(D/2).^2; % dien tich dinh piston l=0.27; %thong so ket cau dong co Va=500; %the tich toan phan (cm3)

Vc=50 ; %dung tich buong chay (cm3) (c diem cuoi qua trinh nen) Pa=0.09; %ap suat cuoi qua trinh nap

Pz=7.33; %ap suat cuoi qua trinh chay Pz = l*Pc

Vz=50; %the tich cuoi qua trinh chay Vz=Vc (z diem cuoi qua trinh chay) w=628.32; %Van toc doc truc khuyu (rad/s)

mj=0.0171; %khoi luong chuyen dong tinh tien cua co cau truc khuyu thanh truyen (kg/cm^2) % Chon ti so S/D > 1 => Hanh trinh piston > Duong kinh piston

% Duong xupap thai dong muon

g1=(0:0.01:25); %goc dong muon xupap thai (5-25) chon 25

x1=(S/2 )*((1-cosd(g1))+(l/4)*(1-cosd(2*g1))); % chuyen vi cua xupap thai theo g1 v1=Vc + x1*S1*1000; %the tich quet cua piston trong qua trinh dong muon xupap thai

</div><span class="text_page_counter">Trang 19</span><div class="page_container" data-page="19">

% Duong xupap nap dong muon

g3=(180:0.01:230); %goc dong muon xupap nap (40-70) chon 50

</div><span class="text_page_counter">Trang 22</span><div class="page_container" data-page="22">

ylabel('Ap Suat P [MN/m2]') title('Do thi cong chi thi P-V')

title('Do thi luc theo goc quay p-phi') legend('Luc khi the Pkt')

</div><span class="text_page_counter">Trang 23</span><div class="page_container" data-page="23">

xlabel('Goc quay truc khuyu (do)') ylabel('Pkt(MN/m2),Pj(MN/m2),P1(MN/m2)') title('Do thi luc theo goc quay')

legend('Luc khi the Pkt','Luc quan tinh Pj','Luc tong hop P1') xlabel( 'Goc quay truc khuyu (do)') ylabel ('Van toc v (dm/s)') title('Do thi van toc theo goc quay') grid on

plot(gth,j,'linewidth',1.5) xlabel( 'Goc quay truc khuyu(do)') ylabel ('Gia toc j (dm/s^2) ') title('Do thi gia toc theo goc quay') grid on

m=[g',pkt',v',x',vth',j',P1',j']; xlswrite('data.xls',m,'Sheet1' 'A2', );

</div>