LỜI NÓI ĐẦU
Động cơ đốt trong là loại máy ra đời từ rất sớm, có thể nói nó đã
giúp con người tiến lên một bậc trong lịch sử phát triển của mình bởi
từ khi xuất hiện nó đã từng bước giải phóng lao động chân tay cho
con người với năng suất làm việc rất cao. Cho đến ngày nay nó vẫn là
loại máy tạo nhiều giá trị nhất về mặt kinh tế và trong tương lai nó sẽ
tiếp tục được chúng ta cải tạo và phát triển.
Là một sinh viên thuộc khoa Công Nghệ ÔTÔ ĐH Công Nghiệp
TP.HCM em được giao thực hiện bài tập lớn môn Tính Toán Kết Cấu
Động Cơ Đốt Trong. Do trình độ có hạn nên trong quá trình thực hiện
không thể chánh khỏi những sai sót bởi vậy em mong được sự quan
tâm và giúp đỡ của thầy cô Bộ môn: Động Cơ Đốt Trong để em hoàn
thiện tốt hơn trong những môn học sau. Nhân đây em cũng xin chân
thành cảm ơn thầy Lê Minh Đảo cùng Bộ môn đã giúp đỡ để em hoàn
thành bài TKMH này.
Sinh viên
Nguyễn Xuân Hoàng
Bài tập lớn môn tính toán kếết cấếu ĐCĐT
BÀI TẬP LỚN MÔN HỌC ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG
ĐỀ TÀI
TÍNH TOÁN ĐỘNG LỰC HỌC CƠ CẤU KHUỶU TRỤC THANH
TRUYỀN
Các thông số cơ bản:
Kiểu động cơ
Đường kính xi lanh D (mm)
Hành trình Piston S (mm)
Số xi lanh i
Số kỳ
Tỷ số nén
M3MA 400
67.295
100
4
4
18
Số vòng quay n (vòng/phút)
Công suất Ne (kw)
Moment động cơ Me (KG.m)
2800
118
495
Bán kính quay trục khuỷu R (mm)
Chiều dài thanh truyển L (mm)
50
200
Vận tốc góc trục khuỷu (rad/s)
293.067
Tham số kết cấu
Khối lượng nhóm piston mnp (g)
Khối lượng nhóm thanh truyền mtt (g)
Khối lượng đầu nhỏ thanh truyền m1 (g)
Khối lượng đầu to thanh truyền m2 (g)
Khối lượng nhóm trục khuỷu mk(g)
Suất tiêu hao nhiên liệu ge (g/ml.h)
Dung tích công tác Vh ( lít )
0.25
331,5
640
170
470
9722
280
0.3555
5
SV: Nguyễn Xuân Hoàng
GVHV: Lê Minh Đảo
Bài tập lớn môn tính toán kếết cấếu ĐCĐT
1) Các thông số cần chọn :
1.1 /Áp suất môi trường :
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 =P0
Ở nước ta nên chọn Pk =P0 = 0,1 (MPa)
1.2 /Nhiệt độ môi trường :Tk
Nhiệt độ môi trường được chọn lựa theo nhiệt độ bình quân của cả năm ở
nước ta
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
1.3 /Áp suất cuối quá trình nạp :
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. Thông thường chọn áp suất
cuối quá trình nạp trọng phạm vi :Pa = (0.8 0,9).Pk
(MPa)
Áp suất cuối quá trình nạp ta lấy Pa = 0.86.Pk = 0.86*0.1 = 0.086 (MPa)
1.4 /Áp suất khí thải P
:
Áp suất khí thải cũng phụ thuộc vào các thông số như pvà có thể chọn
trong phạm vi:
Pr =(1.15 1.2).Pk
(MPa)
Và ta chọn:
P= 1.2*0.1 =0.12
5
(MPa)
1.5/Mức độ sấy nóng của môi chất ∆T
SV: Nguyễn Xuân Hoàng
GVHV: Lê Minh Đảo
Bài tập lớn môn tính toán kếết cấếu ĐCĐT
Mức độ sấy nóng của môi chất ∆T chủ yếu phụ thuộc vào quá trình hình thành
hổn hợp khí ở bên ngoài hay bên trong xy lanh. Đối với động cơ xăng ta đang xét
0
0
∆T = (0 C 20 C )
∆T trong khoảng
Và ta chọn:
∆T = 20C
1.6/Nhiệt độ khí sót (khí thải) T
Nhiệt độ khí sót T phụ thuộc vào chủng loại đông cơ.Nếu quá trình giản nở
0
càng triệt để ,Nhiệt độ T càng thấp, thông thường chọn Tr =700 1000 K .
Và ta chọn :
T =950 ºK
1.7 /Hệ số hiệu định tỉ nhiêt λ :
Hệ số hiệu định tỉ nhiệt λ được chọn theo hệ số dư lượng không khí α để hiệu
định .Thông thường có thể chọn λ theo bảng sau :
α
λ
0.8
1.13
1.0
1.17
1.2
1.14
1.4
1.11
Ở đây ta chọn λ =1.11
1. 8 /Hệ số quét buồng cháy λ :
Vì ta đang tính toán với động cơ không tăng áp nên ta chọn λ =1
1. 9 /Hệ số nạp thêm λ
Hệ số nạp thêm λ phụ thuộc chủ yếu vào pha phối khí .Thông thường ta có thể
chọn λ =1.02÷1.07 .
Và ta chọn :
5
λ =1.023
1.10 /Hệ số lợi dụng nhiệt tại điểm z ξ :
Hệ số lợi dụng nhiệt tại điểm z ξ phụ thuộc vào chu trình công tác của động
cơ, thể hiện lượng nhiệt phát ra đả cháy ở điểm z so với lượng nhiệt phát ra khi đốt
SV: Nguyễn Xuân Hoàng
GVHV: Lê Minh Đảo
Bài tập lớn môn tính toán kếết cấếu ĐCĐT
hoàn toàn 1kg nhiên liệu. Đối với động cơ xăng ta đang xét thông thường chọn
trong khoảng
Kinh nghiệm sau đây :
ξ =0.85 0.92
Và ta chọn
ξ=0.85
1.11/Hệ số lợi dụng nhiệt tại điểm b ξ :
Hệ số lợi dụng nhiệt tại điểm b ξ tùy thuộc vào loại động cơ xăng hay là động
cơ điezel,ξ bao giờ cũng lớn hơn ξ . Thông thường chọn trong khoảng : ξ=0,85
0,95
Do đây là động cơ xăng nên ta chọn :
ξ=0.892
1.12 /Hệ số hiệu chỉnh đồ thị công φ :
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 vì vậy hệ số φ của động cơ xăng
thường chọn hệ số lớn. Nói chung có thể chọn trong phạm vi: φ =0.92 0.97
Và ta chọn:
φ =0.93
2) Tính toán các quá trình công tác :
2.1 .Tính toán quá trình nạp :
1 /Hệ số khí sót γ :
Hệ số khí sót γ được tính theo công thức :
γ
= \f(λ,T .\f(P,P . \f(p,p\f(1,m\a\ac\vs2(\f(1,
Trong đó m là chỉ số giãn nở đa biến trung bình của khí sót m =1.45÷1.5
Chọn m =1.45
γ
5
r
=
1∗(297+2) 0.12
1
= 0.026
950
0.086 18∗1.023−1.11∗1∗¿ ¿
2 /Nhiệt độ cuối quá trình nạp T
Nhiệt độ cuối quá trình nạp T đươc tính theo công thức:
SV: Nguyễn Xuân Hoàng
GVHV: Lê Minh Đảo
Bài tập lớn môn tính toán kếết cấếu ĐCĐT
T =
\f(P,P\f(m-1,m\a\ac\vs2(\f(+λ.γ.T,1+γ ( ºK )
T = ( 297+2 ) +1.11∗950∗0.026∗¿ ¿ = 315.5 ( ºK )
3/)Hệ số nạp η :
η
=
η =
\f(1,ε-1 . \f(T,T+∆T . \f(P,P . \f(P,P\f(1,m\a\ac\vs2(
1∗(297) 0.086
¿= 0.855
17∗299 0.1
4/)Lượng khí nạp mới M :
Lượng khí nạp mới M được xác định theo công thức sau :
M = \f(432.10.P.η,g.P.T
(kmol/kg nhiên liệu)
Trong đó :
P – Áp suất có ích trung bình được xách định theo công thức sau:
P
30∗118∗4
= \f(30.N.τ,V.n.i = 0.3555∗2800∗4 = 3.556
Vậy : M =
432∗10 3∗0.1∗0.855
=
3.556∗297∗280
(MPa)
0.125 (kmol/kg nhiên liệu)
5/Lượng không khí lý thuyết cần để đốt cháy 1kg nhiên liệu M :
Lượng không khí lý thuyết cần để đốt cháy 1kg nhiên liệu M được tính theo
công thức :
M
=
C H O
1
0.21 . 12 4 32 (kmol/kg nhiên liệu)
Vì đây là động cơ xăng nên ta chọn C = 0.855 ; H = 0.145 ; O = 0.
1
0.855 0. 145 0
M = 0.21 . 12 + 4 + 32 = 0.5120 (kmol/kg nhiên liệu)
6/Hệ số dư lượng không khí α
Vì đây là động cơ xăng nên ta có công thức tính :
M1
5
SV: Nguyễn Xuân Hoàng
=
1
nl
Mo
GVHV: Lê Minh Đảo
Bài tập lớn môn tính toán kếết cấếu ĐCĐT
Trong đó : nl - trọng lượng phân tư của xăng, thông thường nl =114
=
Vậy :
1
114
0.512
0.125−
= 0.227
2.2 )Tính toán quá trình nén :
1 /Tỉ nhiệt mol đẳng tích trung bình của không khí :
=
19.806+0.00209T =
b
av T
2
(kJ/kmol.K)
Trong đó: T - Tỷ nhiệt trung bình tuyệt đối T= ( t+273 o)K. Thông thường
người ta thường sử dụng giá trị tỷ nhiệt trung bình trong khoảng từ 0 0 đến T0 K
đang khảo sát.
2 /Tỉ nhiệt mol đẳng tích trung bình của sản phẩm cháy :
Khi hệ số lưu lượng không khí α <1 tính theo công thức sau :
1
5
= (17.997 + 3.504 ) + 2 (360.34 + 252.4 ).10 T
(kJ/kmol.K)
3/Tỉ nhiệt mol đẳng tích trung bình của hỗn hợp :
Tỉ nhiệt mol đẳng tích trung bình của hh trong quá trình nén tính theo công
thức sau :
=
=
\f(,α
r
r
\f(+γ.,1+γ
=
bv'
a T
2
'
v
\f(,1+γ + \f(,α\f(,2. T
Trong đó :
a' =
\f(,α
r
r
\f(,1+γ
b' = \f(,α\f(,1+γ
Thay số vào ta có : a' =19.99 ;
5
b' = 0.00446
4/ Chỉ số nén đa biến trung bình n:
Chỉ số nén đa biến trung bình phụ thuộc vào vào rầt nhiều thông số kết cấu và
thông số vận hành như kích thước xy lanh ,loại buồng cháy, số vòng quay, phụ
SV: Nguyễn Xuân Hoàng
GVHV: Lê Minh Đảo
Bài tập lớn môn tính toán kếết cấếu ĐCĐT
tải,trạng thái nhiệt độ của động cơ…Tuy nhiên n tăng hay giảm theo quy luật sau :
Tất cả những nhân tố làm cho môi chất mất nhiệt sẽ khiến cho n tăng.
Chỉ số nén đa biến trung bình n được xác bằng 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 được n ta chọn n trong khoảng 1.340÷1.390
Rất hiếm trường hợp đạt n trong khoảng 1.400 ÷ 1.410→ (theo sách Nguyên
Lý Động Cơ Đốt Trong - trang 128 )
Vì vậy ta chọn n theo điều kiện bài toán cho đến khi nao thõa mãn điều kiện bài
toán :thay n vào VT và VP của phương trình trên và so sánh,nếu sai số giữa 2 vế
của phương trình thõa mãn <0,2% thì đạt yêu cầu
8.314
0.00446
0.358
n-1 = 19.99+
∗315.5∗(18 +1) =
2
8.314
n −1
19.99+ 0.704∗(ε +1)
1
Sau khi thay các giá trị của n trong khoảng kinh nghiệm đả có vào công thức
trên ta thấy n =1.358 thõa mãn điều kiện bài toán.
5 /Áp suất cuối quá trình nén P :
Áp suất cuối quá trình nén P được xác định theo công thức :
P = P. εn1 = 0,086. 181.358
= 4.35 (MPa)
6 /Nhiệt độ cuối quá trình nén T
Nhiệt độ cuối quá trình nén T được xác định theo công thức
n1 1
T = T.
= 315.5 . 181.358 -1 = 888
( ºK )
7 /Lượng môi chất công tác của quá trình nén M :
Lượng môi chất công tác của quá trình nén M được xác định theo công thức :
5
M = M+ M = M. (1 r ) = 0.125(1+0.026) = 0.12825
2.3 )Tính toán quá trình cháy :
1 /Hệ số thay đổi phân tử lí thuyết β :
SV: Nguyễn Xuân Hoàng
GVHV: Lê Minh Đảo
Bài tập lớn môn tính toán kếết cấếu ĐCĐT
Ta có hệ số thay đổi phần tử lý thuyết β được xác định theo công thức :
β = \f(M,M = \f(M+ΔM,M = 1+ \f(ΔM,M
Trong đó độ tăng mol ΔM của các loại động cơ được xác định theo công thức
sau:
ΔM = 0.21.(1-α)M + ( \f(H,4 + \f(O,32 \f(1,μ )
Đối với động cơ xăng ta có: ΔM = 0.21(1 - ) + ( \f(H,4 + \f(O,32 1
nl )
Do đó :
β
H O 1
0, 21(1 ) M 0
4 32 nl
1
Mo
nl
= 1+
0.145 0
1
+ −
)
4
32 114
=
1
0.227∗0.512+
114
0.21 ( 1−0.227 ) 0.512+(
= 1+
1.885
2 /Hệ số thay đổi phân tư thưc tế β: ( Do có khí sót )
Ta có hệ số thay đổi phân tử thực tế β được xác đinh theo công thức :
β =
r
r
\f(β+γ,1+γ =
1.885+ 0.026
= 1.91
1+ 0.026
3 /Hệ số thay đổi phân tử thực tế tại điểm z β : (Do cháy chưa hết )
Ta có hệ số thay đổi phân tư thực tế tại điểm z β được xác định theo công thức :
β=1+
r
\f(β-1,1+γ . χ
Trong đó:
χ = \f(ξ,ξ =
5
Vây :
0,85
0,892 = 0,9529
1.885−1
βz =1+ 1+ 0.026 ∗0.9529 = 1.822
4 /Lượng sản vật cháy M :
SV: Nguyễn Xuân Hoàng
GVHV: Lê Minh Đảo
Bài tập lớn môn tính toán kếết cấếu ĐCĐT
Ta có lượng sản vật cháy M đươc xác định theo công thức :
M= M +ΔM = β. M = 1.885*0.125 = 0.236
5 /Nhiệt độ tại điểm z T :
* Đối với động cơ xăng, tính nhiệt độ tại điểm z T bằng cách giải pt cháy :
z (QH QH )
mc 'v .Tc
M 1 (1 r )
= z .mc ''vz .Tz
Trong đó :
Z
: hệ số lợi dụng nhiệt tại điểm z Z =0,85
Q : là nhiệt trị thấp của nhiên liệu, thông thường có thể chọn :
Q = 44000 ( kJ/kgn.l )
QH
: là nhiệt tổn thất do nhiên liệu cháy không hếtkhi đốt 1kg nhiên liêu,
thông thường có thể xác định QH theo , khi <1 thì QH tính băng công thức
QH
sau:
mcvz''
= 120.103.(1- ).MO
( kJ/kgn.l)
: là tỉ nhiệt mol đẳng tích trung bình của sản vật cháy được xách định theo
công thức :
=
O . z r .mcv" 1 z mcv
O
O . O r 1 z
O
= a''vz + b''vz . T
Với a’’vz=18.034 và b’’vz=0,00137
Thay các thong số đả có vào biểu thức trên ta được kết quả của TZ = 1316oK
6 /Áp suất tại điểm z P :
Ta có áp suất tại điểm z p được xác định theo công thức :
P =λ. P
5
( MPa )
Trong đó:
SV: Nguyễn Xuân Hoàng
GVHV: Lê Minh Đảo
Bài tập lớn môn tính toán kếết cấếu ĐCĐT
Pc - Áp suất quá trình nén: Pc =1,1458
λ - Hệ số tăng áp, được xác định theo công thưc sau:
1316
λ= β. \f(T,T = 1.822* 888 = 1.482
Vậy suy ra: Pz =1.482*4.35 = 6.445 MPa
2.4 )Tính toán quá trình giãn nở :
1 /Hệ số giãn nở sớm ρ :
ρ=
\f(β.T,λ.T
Đố với động cơ xăng ta có : ρ = 1
2 /Hệ số giãn nở sau δ :
Ta có hệ số giãn nở sau δ được xác định theo công thức :
δ = \f(ε,ρ
Vì ρ=1 nên δ = = 18
3 /Chỉ số giãn nở đa biến trung bình n :
Ta có chỉ số giãn nởi đa biến trung bình n2 được xác định từ phương trình cân
bằng sau:
n–1= \f(.Q,M..β.\f(b'',2\f(8.314,+a''+.
Trong đó :
T :là nhiêt trị tại điểm b và được xác định theo công thức :
T= \a\ac\vs2(n–1\f(T,δ
( ºK )
Q :là nhiệt trị tính toán
Đối với động cơ xăng :
Q*H= Q - QH
QH của xăng = 44000
5
(kJ/kg n.l).
kJ.kg n.l
Lưu ý: Thông thường để xác định được n 2 ta chọn n2 trong khoảng 1.150
1.250 (sách Nguyên lý ĐCĐT- Nguyễn Tất Tiến, trang 184) ; Thay n2 vào hai vế
của phương trình trên và so sánh, nếu sai số giữa 2 vế <0,2% là đạt yêu cầu.
SV: Nguyễn Xuân Hoàng
GVHV: Lê Minh Đảo
Bài tập lớn môn tính toán kếết cấếu ĐCĐT
Qua kiệm nghiêm tính toán thì ta chọn đươc n =1.250.Thay n vào 2 vế của
phương trình trên ta so sánh ,ta thấy sai số giữa 2 vế <0,2% nên n chọn là đúng.
4 /Nhiệt độ cuối quá trình giãn nở T :
Ta có công thức xác định nhiệt độ cuối trình giản nở Tb:
Tz
T=
n2 1
1613
0.25
= 18 = 783 ( ºK )
5 /Áp suất cuối quá trình giãn nở p :
Áp suất cuối quá trình giãn nở P được xác định theo công thức :
P = \a\ac\vs2(n\f(P,δ = 0.285
(MPa)
6 /Tính nhiệt độ khí thải T :
Nhiệt độ khí thải được tính toán theo công thức:
T = T. \f(P,P\f(m–1,m\a\ac\vs2( = 600
( ºK )
2.5 )Tính toán các thông số chu trình công tác:
1 /Áp suất chỉ thị trung bình p' :
Đây là đông cơ Xăng áp suất chỉ thị trung bình p' được xác định theo công
thức:
1
1
1
. 1 n2 1
. 1 n1 1
P' i = \f(P,ε–1 . n2 1 n1 1
Qua tính toán thực nghiệm ta tính được:
P' = 0.320
(MPa)
(MPa)
2 /Áp suất chỉ thị trung bình thực tế p :
Do có sự sai khác giữa tính toán và thực tế do đó ta có áp suất chỉ thị trung
bình trong thực tế được xác định theo công thức :
Pi = P'
i
.φ = 0.320*0.93 = 0.2976
(MPa)
3 /Suất tiêu hao nhiên liệu chỉ thị g :
5
Ta có công thức suất tiêu hao nhiên liệu chỉ thị gi :
g= \f(432.10.η.P,M.P.T =
SV: Nguyễn Xuân Hoàng
0.1∗0.855∗103∗432
0.125∗0.2976∗297
= 3343 (g/kW.h)
GVHV: Lê Minh Đảo
Bài tập lớn môn tính toán kếết cấếu ĐCĐT
4 /Hiệu suất chỉ thi η:
Ta có công thức xác định như sau:
3.6∗10
η= g
i∗Q
3
H
=
3.6∗103
= 0.0025 %
3343∗44000
5 /Áp suất tổn thất cơ giới P :
Áp suất tổn thất cơ giới được xác định theo nhiều công thức khác nhau và
đươc biểu diễn bằng quan hệ tuyến tính với tốc độ trung bình của động cơ.Ta có
tốc độ trung bình của động cơ là :
V = \f(S.n,30 =
0.1∗2800
= 9.333
30
(m/s).
Vì đây là đông cơ xăng có τ = 4 ;i =4 ;Vậy buồng cháy thống nhất sẻ được
tính theo công thức :
P= 0.05 + 0.015.V= 0.05+0.015*9.333 = 0.190 (MPa).
6 /Áp suất có ích trung bình P:
Ta có công thức xđ áp suất có ích trung bình thực tế được xđ theo CT :
P = P – P = 0.2976 – 0.190 = 0.1076
(MPa).
7 /Hiệu suất cơ giới η :
Ta có công thức xác định hiệu suất cơ giới:
Pe
0.1076
η = P = 0.2976 .100% = 36.156 %
i
8 /Suất tiêu hao nhiên liệu g :
Ta có công thức xác định suất tiêu hao nhiên liệu tính toán là:
3343
g= \f(g,η = 36.156 = 92.46 (g/kW.h)
9 /Hiệu suất có ích η :
5
Ta có công thức xác định hiệu suất có ích e định theo công thức:
η = η .η = 36.156*0.0025 = 0.0904
10 /Kiểm nghiêm đường kính xy lanh D theo công thức :
SV: Nguyễn Xuân Hoàng
GVHV: Lê Minh Đảo
Bài tập lớn môn tính toán kếết cấếu ĐCĐT
√
D = \f(4.V,π.S =
4∗355496
= 67.295 = D
3.14∗100
(mm )
3/ Lực khí thể
Xây dựng đồ thị công P-V
Dựa vào các thông số nhiệt :
+ Hành trình pitông
+ Tỉ số nén
: S = 100 mm
: = 18
+ áp suất :
Pa = 0.086 (MPa)
Pc = 4.355 (MPa)
Pz = 6.445 (MPa)
Pb = 0.285 (MPa)
Pr = 0.12 (MPa)
Thể tích làm việc của xi lanh Vh
2
π .D .S
4
Vh=
= (3.14*(0.067295)2*0.1)/4 =355.496 cm3
Vì tỉ số nén =18 nên thể tích buồng cháy của xilanh Vc:
Vc= \f(Vh,ε-1 =
355.496
= 20.912 cm3
17
Dung tích toàn bộ xi lanh:
Va=Vc. =20.912.18= 376.408 cm3
Dựng đường nén đa biến a-c
Pc = Pa.n
1
⇒
n1 = =1,358
Để vẽ đồ thị đường nén đa biến ta biến đổi như sau:
Px
5
n1
n1
Px. Vx = Pc .Vc =>
SV: Nguyễn Xuân Hoàng
Pc
P
= c
Vx n1 i n1
( )
Vc
( với i 1 18 )
GVHV: Lê Minh Đảo
Bài tập lớn môn tính toán kếết cấếu ĐCĐT
Ta có bảng như phần dưới
Dựng đường giãn nở đa biến z-b
Pb = Pz.()n
⇒
n2
=> Vz=
, chọn = 1.5
2
chỉ số dãn đa biến:
Pb n2
.Vb
Pz
n2 = = 1,255
3
= 53,699 cm .
Tương tự như đồ thị quá trình nén ta cũng có:
Px
5
Pz
P
nz2
V
( x )n 2 i
Vz
( với i 1 12 )
i
in
Pxn=Pc/i^n1(MPa
lPx(mm)
in
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
1.000
2.563
4.446
6.570
8.896
11.395
14.049
16.842
19.763
22.803
25.954
29.210
32.564
36.012
39.549
43.171
46.876
50.659
)
4.355
1.699
0.980
0.663
0.490
0.382
0.310
0.259
0.220
0.191
0.168
0.149
0.134
0.121
0.110
0.101
0.093
0.086
174.20
67.96
39.18
26.51
19.58
15.29
12.40
10.34
8.81
7.64
6.71
5.96
5.35
4.84
4.40
4.04
3.72
3.44
1.000
2.387
3.970
5.696
7.537
9.475
11.497
13.595
15.761
17.989
20.274
22.614
25.003
27.440
29.922
32.447
35.012
37.616
1
SV: Nguyễn Xuân Hoàng
2
Pxd=Pz/i^n
lPx(mm)
2
6.445
2.700
1.623
1.131
0.855
0.680
0.561
0.474
0.409
0.358
0.318
0.285
257.80
108.02
64.94
45.26
34.20
27.21
22.42
18.96
16.36
14.33
12.72
11.40
GVHV: Lê Minh Đảo
Bài tập lớn môn tính toán kếết cấếu ĐCĐT
Hiệu chỉnh đồ thị :
+ Góc phun nhiên liệu sớm
: s = 170
+ Góc mở sớm xuppap nạp
:
+ Góc đóng muộn xuppap nạp
1 = 140
2 = 520
:
3 = 580
+ Góc mở sớm xuppap thải
:
+ Góc đóng muộn xuppap thải
: 4 = 160
+ Hiệu chỉnh c’’:
pc’’= pc+1/3.(pz-pc) =4,355+1/3(6.445-4.355)
=5.05(MPa)
+ Hiệu chỉnh b’’:
pb’’ = pb – 0,5(pb- pr)=0.285- 0.5(0.285- 0.12 )
=0.2 (M Pa)
+ Độ dịch chuyển Brich:
λ
OO’= R. 2
Từ các số liệu trên ta xây dựng được đồ thị công như hình vẽ :
Tỉ lệ xích v = 3 (cm3/mm)
Tỉ lệ xích p =0,025(MPa/mm)
Đồ thị công P-V
5
SV: Nguyễn Xuân Hoàng
GVHV: Lê Minh Đảo
Bài tập lớn môn tính toán kếết cấếu ĐCĐT
4/ Lực quán tính.
Lực quán tính tịnh tiến được tính theo công thức
Pj = -mR2(cos + cos2) (MN)
Với m = (mnp+ m1 )
Diện tích đỉnh pittông:
2
π .D
FP = 4
=(3,14*(0.067295)2) / 4 = 35.54946(cm2)
Ta có bảng tính Pj dưới đây:
5
SV: Nguyễn Xuân Hoàng
GVHV: Lê Minh Đảo
Bài tập lớn môn tính toán kếết cấếu ĐCĐT
α
Pj (MN/m2)
α
Pj (MN/m2)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
140
150
160
170
180
190
200
210
220
230
240
250
260
270
280
290
300
310
320
330
340
350
360
-2.692
-2.627
-2.436
-2.134
-1.743
-1.291
-0.808
-0.324
0.132
0.538
0.880
1.150
1.346
1.478
1.556
1.596
1.611
1.615
1.615
1.615
1.611
1.596
1.556
1.478
1.346
1.149
0.880
0.538
0.132
-0.324
-0.808
-1.291
-1.743
-2.134
-2.436
-2.627
-2.692
370
380
390
400
410
420
430
440
450
460
470
480
490
500
510
520
530
540
550
560
570
580
590
600
610
620
630
640
650
660
670
680
690
700
710
720
-2.627
-2.436
-2.134
-1.743
-1.291
-0.808
-0.324
0.132
0.538
0.880
1.150
1.346
1.478
1.556
1.596
1.611
1.615
1.615
1.615
1.611
1.596
1.556
1.478
1.346
1.149
0.880
0.538
0.132
-0.324
-0.808
-1.291
-1.743
-2.134
-2.436
-2.627
-2.692
5
SV: Nguyễn Xuân Hoàng
GVHV: Lê Minh Đảo
Bài tập lớn môn tính toán kếết cấếu ĐCĐT
5/ Tổng hợp lực khí thể và lực quán tính tác dụng lên cơ cấu
P1 = pkh+pj
Sau khi vẽ đồ thị P-V ta xác định được P kh với Pkh = P-Po .Kết hợp
với bảng Pj ở trên ta tính được p1 tương ứng với góc .
5
α
0
15
30
45
60
75
90
105
120
135
150
165
180
195
210
225
240
255
270
285
300
315
330
345
360
375
390
405
420
435
450
465
480
495
510
525
Pj (MN/m2)
Pkh(MN/m2)
P1 (MN/m2)
-2.627
-2.547
-2.134
-1.523
-0.808
-0.091
-0.538
1.024
1.346
1.523
1.596
1.614
1.615
1.614
1.596
1.523
1.346
1.024
0.538
-0.091
-0.808
-1.523
-2.134
-2.457
-2.692
-2.547
-2.134
-1.523
-0.808
-0.091
0.538
1.024
1.346
1.523
1.596
1.614
0.219
-0.121
-0.121
-0.121
-0.121
-0.121
-0.121
-0.121
-0.121
-0.121
-0.121
-0.121
-0.121
-0.1026
-0.0548
0.0301
0.1722
0.4062
0.7962
1.4801
2.7879
5.6172
12.1375
25.595
54.019
63.469
33.6892
17.6003
10.1864
6.5551
4.5771
3.4551
2.7595
2.3264
2.14
1.9237
-2.408
-2.668
-2.255
-1.644
-0.929
-0.212
-0.659
0.903
1.225
1.402
1.475
1.493
1.494
1.5114
1.5412
1.5531
1.5182
1.4302
1.3342
1.3891
1.9799
4.0942
10.0035
23.138
51.327
60.922
31.5552
16.0773
9.3784
6.4641
5.1151
4.4791
4.1055
3.8494
3.736
3.5377
SV: Nguyễn Xuân Hoàng
GVHV: Lê Minh Đảo
Bài tập lớn môn tính toán kếết cấếu ĐCĐT
540
555
570
585
600
615
630
645
660
675
690
705
720
1.615
1.614
1.596
1.523
1.346
1.024
0.538
-0.091
-0.808
-1.523
-2.134
-2.547
-2.692
1.219
0.7239
0.2382
0.219
0.219
0.219
0.219
0.219
0.219
0.219
0.219
0.219
0.219
2.834
2.3379
1.8342
1.742
1.565
1.243
0.757
-0.128
-0.589
-1.304
-1.915
-2.328
-2.473
5
SV: Nguyễn Xuân Hoàng
GVHV: Lê Minh Đảo
- Xem thêm -
.DOCX 
30 
1 
123 
