nghiên cứu việc sử dụng xăng không pha chì tới sợ mài mòn cơ cấu phối khí của động cơ uaz-469

đồ án tốt nghiệp sv:phạm văn tuấn
Lời nói đầu
Ô nhiễm môi trờng đã và đang là mối quan tâm của toàn nhân loại. Trong những
thập niên cuối thế kỷ trớc, các nhà khoa học đã cố gắng tìm kiếm nhiều giải
pháp khác nhau nhằm loại trừ dần sự hiện diện của các chất ô nhiễm trong không
khí xả động cơ đốt trong.Việc sử dụng xăng không pha chì mang lại hai lợi ích,
một mặt loại bỏ chất độc chì và mặt khác, cho phép sử dụng bộ xúc tác 3 chức
năng để loại trừ các chất ô nhiễm thể khí còn lại trong khí xả động cơ đánh lửa
cỡng bức.
Trong thời gian 3 tháng, với sự nỗ lực phấn đấu của bản thân cùng với sự h-
ớng dẫn nhiệt tình của thầy Nguyễn Duy Tiến đã giúp em hoàn thành đồ án tốt
nghiệp.
Vì trình độ và thời gian có hạn bản thuyết minh này không tránh khỏi sai sót
mong các thầy góp ý phê bình để đề tài của em đợc hoàn thiện hơn.
Sinh viên:
Phạm Văn Tuấn
Gvhd:ts nguyễn duy tiến
1
đồ án tốt nghiệp sv:phạm văn tuấn
Mục Lục.
Lời nói đầu 1
Mục đích đề tài 4
Gới thiệu đặc tính kỹ thuật của xe UAZ
469 5
ChơngI.Tính toán nhiệt động cơ uaz-469 8
I.Chọn chế độ tính toán 8
II.Các thông số của hỗn hợp khí cháy 8
III.Tính quá trình nạp 11
IV.Tính quá trình nén 14
V.Tính quá trình cháy 14
VI.Tính quá trình giãn nở. 15

VII.Các thông số cơ bản của chu trình 16
VIIICân bằng nhiệt động cơ 19
I X.Dựng đồ thị công và đờng đặc tính ngoài 19
ChơngII.Những vấn đề về xăng ô tô 23
I.Định nghĩa về xăng 23
1.Thành phần hoá học của xăng 23
2.Đặc diểm của các hợp chất CácbuaHiđrô 24
3.Tính chất của xăng pha chì nhập từ Liên Xô 25
II.Giới thiệu về xăng pha chì. 26
1.Phản ứng cháy của xăng pha chì trong động cơ 27
2.ý nghĩa của xăng pha chì đối với sự hoạt động của động cơ 28
3.Các chất độc hại thải ra khi sử dụng xăng pha chì và tác hại của
chúng 31
4.Tại sao phải loại bỏ xăng pha chì 33
III.Tại sao phải sử dụng xăng không pha chì 35
IV.Xăng không pha chì 37
1.Phụ gia xăng không pha chì. 38
V.Sử dụng xăng không pha chì ở Việt Nam. 40
VI.Sử dụng xăng không pha chì trên động cơ thế hệ cũ. 45
Chơng III.Gới thiệu và tính toán cơ cấu phối khí. 49
I.Giới thiệu các chi tiết của cơ cấu phối khí 49
II. ảnh hởng của cơ cấu phối khí đến chỉ tiêu hoạt động của động cơ 51
III.Tính tiết diện thông qua.Tính các đờng kính của xupáp 52
Chơng IV.Sửa chữa các chi tiết của hệ thống phối khí. Quy trình công nghệ chế
tạo bệ xupáp 55
I.Các h hỏng của xupáp. 55
Gvhd:ts nguyễn duy tiến
2
đồ án tốt nghiệp sv:phạm văn tuấn
II.Sửa chữa láp máy và bộ truyền động xupáp 57

III. Quy trình công nghệ chế tạo bệ xupáp 66
ChơngV: Kết luận 76
Tài liệu tham khảo 77
Gvhd:ts nguyễn duy tiến
3
đồ án tốt nghiệp sv:phạm văn tuấn
Mục đích đề tài.
Từ những năm 1990 trở về trớc động cơ xăng ở nớc ta đa số là các xe của
LIÊN XÔ(cũ),Cộng hoà dân chủ Đức. Tất cả các loại xe này đều sử dụng nhiên
liệu là xăng pha chì.
Sau 10 năm đổi mới và phát triển, kể từ khi hoà nhập với các nớc trên thế
giới tạiVệt Nam có 14 Công ty liên doanh đợc nhà nớc cấp giấy phép sản xuất
và lắp giáp tại Vệt Nam. Các công ty sản xuất và nắp giáp ô tô này đã ứng dụng
các thành tựu to lớn của khoa học kỹ thuật nhằm nâng cao các chỉ têu khai thác
của ô tô nh : Tính an toàn, tiện ghi, điều khiển rễ ràng, giảm suất tiêu hao nhiên
liệu, tăng công suất. Và đặc biệt là giảm đợc ô nhiễm môi trờng khi các động cơ
thế hệ mới sử dụng xăng không pha chì .
Bên cạnh các động cơ thế hệ mới sử dụng nhiên liệu xăng không pha chì thì
vẫn còn các động cơ thế hệ cũ sử dụng xăng pha chì .Việc các động cơ thế hệ cũ
chuyển từ xăng pha chì xang dùng xăng không pha chì có ảnh hởng tới tính
năng kinh tế kỹ thuật và tuổi thọ của động cơ vì vậy mục đích của đề tài là:
Nghiên cứu ảnh hởng của việc sử dụng xăng không pha chì tới sự
mài mòn cơ cấu phối khí của động cơ xe UAZ-469.

Gvhd:ts nguyễn duy tiến
4
đồ án tốt nghiệp sv:phạm văn tuấn
*Giới thiệu tính năng kỹ thuật của xe uaz- 469 làm
việc ở việt nam từ trớc đến nay.
Xe UAZ-469 là loại xe con đang đợc sử dụng rộng rãi trong cuộc sống đặc

biệt là trong quân đội. Xe do nhà máy U-li a-nốp xki sản suất.
Ôtô UAZ là ô tô có công dụng đặc biệt, thiết bị điện của xe đợc che chắn,
các cầu chủ động của xe có giảm tốc bánh xe, đảm bảo khoảng sáng gầm xe lớn.
Là loại xe 2 cầu công thức bánh xe 4*4, có tính năng việt dã cao, thân xe vạn
năng kiểu hở, cửa phía sau lật đợc, 4 cửa bên có thể tháo ra rễ ràng. Ô tô dùng để
chuyên trở ngời và hàng hoá trên tất cả các loại đờng cũng nh ở nơi không có đ-
ờng, ở trong mọi điều kiện khí hậu, nhiệt độ từ 40
0
C đến 50
0
C, ô tô có thể kéo
theo rơ moóc.
*Tính năng kỹ thuật Số liệu cơ bản.
Chỉ tiêu Đơn vị UAZ-469
Kiểu ô tô Có tính việt rã cao, công thức bánh
xe 4*4
Tải trọng hữu ích của xe Kg 2 ngời và 600 kg hoặc 7ngời và
100kg
Khối lợng toàn bộ của xe Kg 2400
Khối lợng của xe và trang bị Kg 1600
Vận tốc lớn nhất khi đầy tải Km/h 100
Tiêu hao nhiên liệu kiểm tra
khi xe chạy với vận tốc
40km/h,đủ tải
Lít/100
km
10,6
Quãng đờng phanh lớn nhất
(tới khi dừng hẳn )khi xe
chạy với vận tốc 70km/h, đủ

tải
m 53
Khối lợng kéo lớn nhất của
rơ moóc
Kg 850
Gvhd:ts nguyễn duy tiến
5
đồ án tốt nghiệp sv:phạm văn tuấn
Độ dốc lớn nhất có thể vợt
qua
*Xe đủ tải
*Xe đủ tải và rơ moóc đủ tải
%
62
36
Độ nghiêng lớn nhất có thể
vợt qua(không rơ moóc )
% 36
Độ sâu lớn nhất của ngầm mà
xe có thể vợt qua
m 0.7
Động cơ 451m
Loại Xăng 4 kỳ
Thứ tự làm việc 1-2-4-3
Công suất định mức ở
4000v/p
Mã lực 75
Mô men xoắn lớn nhất ở
2200-2500(v/p0
kgm 17

Hệ thống bôi trơn Cỡng bức- vung toé
Hệ thống cung cấp Cỡng bức
Hệ thống làm mát Bằng nớc kiểu kín, cỡng bức tuần
hoàn
Ly hợp Kiểu ma sát khô,một đĩa, dẫn
động cơ khí
Hộp số Cơ khí có 4 số tiến và một số lùi,
có đồng tôc ở số 3 và số4
Tỷ số truyền I
1
=4,124, i
2
=2,641, 1
3
=1,58, i
4
=1,
i
lùi
=5,224
Hộp số phụ Hai bậc
I
thắng
=1
i
thấp
=1,94
Khả năng chích công suất % 40
Các đăng Kiểu hở, gồm 2 trục
Cầu xe Tháo lắp theo mặt phẳng đứng,

cầu trớc có khớp các đăng dẫn h-
ớng kiểu bi
Tỷ số truyền chung 5.38
Truyền lực chính Cặp bánh răng côn răng xoắn
Tỷ số của truyền lực chính 2.77
Vi sai Bánh răng côn
Góc vợt trớc Độ 52
Góc vợt sau Độ 42
Hệ thống lái Cơ khí, kiểu trục vít con lăn rãnh
kép có tỷ số truyền i=20,3
Hệ thống phanh Kiểu guốc, mỗi guốc phanh bánh
trớc có 1 bơm phanh riêng, còn
các bánh sau chung 1 bơm
phanh,cho 2 guốc dẫn động thuỷ
Gvhd:ts nguyễn duy tiến
6
đồ án tốt nghiệp sv:phạm văn tuấn
lực.
Những năm gần đây xe UAZ vẫn đợc sản xuất và lắp giáp tại Việt Nam.Do
bô công an liên doanh với liên bang Nga. Về hình dáng ngoài không có gì khác
so với những năm 1980 trở lại đây. Nhng có những thay đổi về mặt kết cấu động
cơ để phù hợp với xăng không pha chì. Vì lí do trên nên ta phải tính toán nhiệt và
các thông số khác để kiểm tra xem có sự thay đổi. Để phục vụ cho việc đảm bảo
tính năng kỹ thuật của xe UAZ469.
Gvhd:ts nguyễn duy tiến
7
đồ án tốt nghiệp sv:phạm văn tuấn
CHƯƠNG I: TíNH TOáN NHIệT Động cơ uaz -469
I.chọn chế độ tính toán:
Các thông số kỹ thuật động cơ UAZ-469

N
eMAX
=75(ml)
Số xi lanh:i=4
Số kỳ :=4
Tỉ số nén : =6.7
Đờng kính xi lanh và hành trình píton: S/D=92/92
Số vòng quay đạt N
emax
là n
hd
=4000(vòng /phút)
Mô men quay cực đại của động cơ :17KGm/2400(vòng/phút)
Khi tính nhiệt động cơ ta tính ở 3 tốc độ vòng quay đó là :
-n
min
:Tốc độ tối thiểu mà động cơ làm việc ở chế độ toàn tải nếu,
thấp hơn tốc độ này động cơ sẽ ngừng hoạt động.
n
min
=0.25*n
hd
=0.25*4000=1000(vòng /phút)
-n
M
:Tốc độ đạt mô men xoắn cực đại ở chế độ toàn tải.
n
M
=0.6*n
hd

=0.6*4000=2400(vòng /phút)
-n
hd
:Tốc độ đạt N
eMAX
.
II.các thông số của hỗn hợp và khí cháy.
1.Động cơ UAZ-469 là động cơ xăng 4 kỳ ,4 xi lanh, tỉ số nén :
=6.7
Nên ta chọn xăng A83
-Với động cơ xăng nhiệt trị thấp ta thờng chọn
h
u
=10400ữ10600(kcal/kg.độ)
-Thành phần của xăng có cácbon(g
c
)và hyđro(g
H
).
g
c
=0.85.(kg) g
H
=0.15(kg)
2.Chọn hệ số d không khí
-Vì tính nhiệt ở chế độ toàn tải nên phải chọn =0.9
-Lợng nhiệt tổn hao do thiếu oxy (vì <1).Theo lý thuyết khi =1 thì xăng
cháy hoàn toàn nhng với <1 thì bao giờ cũng tổn hao một lợng
nhiệt :h
u

=14740(1- )=1474(kcal/kgđộ)
3.Lợng không khí lí thuyết l
o
cần để đốt cháy hoàn toàn 1kg nhiên liệu

15
23.0
01.015.0*885.0*
3
8
23.0
8*)
3
8
(
=
+
=
+
=
oHc
o
ggg
l

4. Lợng nhiên liệu thực tế l đã nạp để đốt cháy 1kg nhiên liệu :
Gvhd:ts nguyễn duy tiến
8
đồ án tốt nghiệp sv:phạm văn tuấn
l= l

o
*=15*0.9=13.5(kg/kgnl)
5.Thành phần của sản phẩm cháy :Gi

( ) ( )
[ ]
1*612**
3
11
2
+=

Hcco
ggG
=2.16(kg)

[ ]
)3(*)1(2*
3
7
Hcco
ggG +=

=0.60(kg)
G
H2o
=9*g
H
=1.35(kg)
G

N2
=0.77**l
o
=0.77*0.9*15=10.4(kg)
Gi=G
co2
+G
co
+G
H2o
+

G
N2
=2.16+0.60+1.35+10.4=14.51(kg/kgnl)
Gi=*l
o
+1=14.5(kg/kgnl)
6.Tỷ lệ thành phần sản phẩm cháy :


=
i
i
i
G
G
g

149.0
5.14
16.2
2
2
===

i
co
co
G
G
g

041.0
5.14
6.0
===

i
co
co
G
G
g

093.0
5.14
35.1
0

2
2
===

i
H
oH
G
G
g

717.0
5.14
4.10
2
2
===

i
N
N
G
G
g
7.Hằng số khí của khí nạp trớc lúc cháy:
-Hằng số khí của hỗn hợp tơi R
hht
:
R
hht

=g
kk
*R
kk
+g
xg
*R
xg
g
kk
:Tỉ lệ của không khí trong hỗn hợp

1*
*
+
=
o
o
kk
l
l
g


=
931.0
5.14
5.13
=
g

xg
:Tỉ lệ xăng trong hỗn hợp

=
+
=
1*
1
o
xg
l
g

0.069
R
xg
=8.5(kcal/kgđộ)
R
hht
=0.931*29.27+0.069*8.5=27.836
8.Hằng số khí của sản phẩm cháy R
spc
.
Gvhd:ts nguyễn duy tiến
9
đồ án tốt nghiệp sv:phạm văn tuấn
R
spc
=

=
ii
Rg *
g
co2
*R
co2
+
2222
***
NNoHoHcoco
RgRgRg ++

R
spc
=0.149*
44
848
+0.041*
28
848
+0.093*
18
848
+0,717*
28
848
=30.21(kg/kg.độ)
9.Hệ số biến đổi phân tử .
==

hht
spc
R
R

836.27
21.30
=1.085
10.Nhiệt dung của chất khí .
a-Trớc lúc cháy :
C
vhht
=g
kk
*C
vkk
+C
vxg
C
vkk
=0.165+0.000017*T
c
(kcal/kg.độ)
Nhiệt dung của hơi xăng
C
vxg
=0.35(kcal/kgđộ)
C
vhht
=0.50 +0.0000158T

c

b-Sau lúc cháy :Nhiệt dung của sản phẩm cháy .
C
cspc
=g
i
*C
vi
Trong đó :
C
vCO2
= 0.186 + 0.000028*T
z
(kcal/kg.độ)
C
vCO
= 0.171 + 0.000018*T
z
(kcal/kg.độ)
C
vH2O
=0.371 + 0.000067*T
z
(kcal/kg.độ)
C
vN2
= 0.169+ 0.000017*T
z
(kcal/kg.độ)

C
vSPC
= 0,158+ 0.000024*T
z
(kcal/kg.độ)
III.tính quá trình nạp
1.Xác định áp suát trung bình của quá trình nạp:
-Tính P
a
theo 3 tốc độ n
min
n
M
,n
hd
.
P
a
=P
o
*
5.3
22
6
2
**
10*520
1

f
V
n
h
(kg/cm

2
)
V
h
=0.001(m
3
)
=0.75:Hệ số tổn thất đờng nạp.
f=
1000
*
hd
e
n
f
:Tiết diện lu thông cần phát huy
Chọn f
e
=2.5(cm
2
/1.1000v/p)
Vậy f=10(cm
2
/l)=0.001(m
3
/l)
P
o
=1(kg/cm
2

)
0877.1
1
5.0
=


=



Gvhd:ts nguyễn duy tiến
10
đồ án tốt nghiệp sv:phạm văn tuấn
-Tại n
min
=1000(v/p)
P
a
=0.986(kg/cm
2
)
-Tại n
M
=2400(vòng/phút)
P
a
=0.92(kg/cm
2
)

-Tại n
hd
=4000(vòng /phút)
P
a
=0.79(kg/cm
2
)
2.Xác định nhiệt độ cuôiú của quá trình nạp T
a
T
a
=


*1
**
,
,
r
rr
o
TT
+
+
(
o
K)
T
,

0
=t
o
+t+273(
o
K)
t
o
=15
o
C:Nhiệt độ khí quyển ở nhiệt độ bình thờng
t:Nhiệt độ do các chi tiết nóng truyền cho hỗn hợp .
rra
or
r
TPP
TP
**)*(
*
,



=
(Hệ số khí sót)
P
r
,T
r
:áp suất và nhiệt độ đầu quá trình nạp chọn theo bảng .

==
vhht
vspc
C
C

1.2 Tỉ lệ nhiệt dung sản phẩm cháy và trớc khi cháy

( )
:*
/1
,
mm
r
a
rr
P
P
TT









=

Nhiệt độ khí sót sau khi giãn nở
m=1.38.Chỉ số đa biến của khí sót
Ta có bảng số liệu sau:
Thứ nguyên
Thông số
Động cơ
n
min
n
M
n
hd
P
r
(kg/cm
2
) 1.03 1.07 1.2
T
r
(
o
K) 900 1000 1100
t (
o
C)
30 25 20
-Tại n
min
=1000(v/p)

r
=
0601.0
900*085.1*)03.1986.0*7.6(
318*03.1
=

T
,
r
=889
o
K
T
a
=356
o
K
Gvhd:ts nguyễn duy tiến
11
đồ án tốt nghiệp sv:phạm văn tuấn
-Tại n
M
=2400(v/p)

r
=
( )
0605.0
1000*085.1*07.192.0*7.6

313*07.1
=

T
,
r
=959
o
K
T
a
= 356
o
K
-Tại n
hd
=4000(v/p)

r
=
( )
0756.0
1100*085.1*2.179.0*7.6
308*2.1
=

T
,
r
= 980

o
K
T
a
= 364
o
K
3.Khối lợng nạp đợc tính cho một chu kỳ .
== S
d
V
h
*
4
*
2

0.000612(m
3
)
V
h
:Là thể tích công tác của một xi lanh




*10*
)1(**
)5.0(**

*
6
180


==
aa
ha
ckl
TR
VP
GG

G
180
:Khối lợng hỗn hợp .
:Hệ số chiều dầy
Loại động cơ n
min
N
M
n
hd
Các bua ra tơ 0.9 1 1.1
R
a
=27.9
-Tại n
min
G

ckl
=594.7 (kg/ckl)
-Tại n
M
G
ckl
=616 (kg/ckl)
-Tại n
hd
G
ckl
=569 (kg/ckl)
4.Hệ số nạp .

t
=
lt
ckl
G
G
-G
lt
:Khối lợng nạp lý thuyết .
==
6
10*
*
*
oo
ho

lt
TR
VP
G
77610*
836.27*288
000612.0*1
6
=
(mg/ckl)
-Tại n
min

t
=0.766
-Tại n
M

t
=0.794
Gvhd:ts nguyễn duy tiến
12
đồ án tốt nghiệp sv:phạm văn tuấn
-Tại n
hd

t
=0.733
5.Định mức nhiên liệu trong một chu kỳ V
h

= 0.000612 (m
3
)
1* +
=
o
ckl
nlckl
l
G
G

(mg/ckl)
-Tại n
min
G
nlckl
= 41.01 (mg/ckl)
-Tại n
M
G
nlckl
=42.48 (mg/ckl)
-Tại n
hd
G
nlckl
= 39.24 (mg/ckl)
6.Chọn lại cho mỗi tốc độ tính toán.
-Động cơ xăng G

nl
=45mg/ckl
=
0
*lG
G
nl
ck
-Tại n
min
=0.88
-Tại n
m
=0.910
-Tại n
hd
=0.84
IV.tính quá trình nén.
1.áp suất cuối quá trình nén P
c
:
P
c
=P
a
*
n1
(kg/cm
2
)

n
1
:Chỉ số đa biến .
n
1
=1.38-0.03*n
hd
/n
_Tại n
min
P
c
= 10.83 (kg/cm
2
)
_Tại n
M
P
c
= 11.55(kg/cm
2
)
_Tại n
hd
P
c
= 10.3(kg/cm
2
)

2.Nhiệt độ cuối quá trình nén .
T
c
=T
a
*
n1-1

_Tại n
min
T
c
= 583 (
o
K)
_Tại n
M
T
c
= 668 (
o
K)
_Tại n
hd
T
c
= 708 (
o
K)
V.tính quá trình cháy .

1.Xác định nhiệt độ cuối quá trình cháy T
z
:
zvhhtvspc
rckl
nlckl
TCC
G
Ghuhu
**
)1(*
*)(*
=
+



:Hệ số sử dụng nhiệt độ có tính đến mất nhiệt vì phân li các phân tử
khí (chọn theo tốc độ)
Gvhd:ts nguyễn duy tiến
13
®å ¸n tèt nghiÖp sv:ph¹m v¨n tuÊn
Lo¹i ®éng c¬ N
min
N
M
n
hd
C¸c bua ra t¬ 0.85 0.90 0.95
C

vspc
= 0.158 + 0.000024*T
z
C
vhht
= 0.5 + 0.0000158*T
c
T¹i n
min
γ
r
= 0.0601 T
c
=583.7
o
K
G
nlckl
=41.01 (mg/ckl) G
ckl
=594.7 (mg/ckl)
=> 0.000024 *T
z
2
+ 0.158*T
z
-997 = 0
T
z
=3945

o
K
T¹i n
M
γ
r
= 0.0605 T
c
=668
o
K
G
nlckl
= 42.48(mg/ckl) G
ckl
=616 (mg/ckl)
=> 0.000024*T
z
2
+ 0.158 *T
z
- 1034 = 0
T
z
=4051
o
K
T¹i n
hd
γ

r
= 0.0756 T
c
=708
o
K
G
nlckl
= 39.24 (mg/ckl) G
ckl
=569 (mg/ckl)
=> 0.00024*T
z
2
+ 0.158 *T
z
- 1075 = 0
T
z
=4166K
2. ¸p suÊt cuèi qu¸ tr×nh ch¸y P
z
:
P
z
=β*P
c
*T
z
/T

c
(kg/cm
2
)
T¹i n
min
: P
z
=79.5 (kg/cm
2
)
T¹i n
M
: P
z
= 76(kg/cm
2
)
T¹i n
hd
: P
z
= 65.76(kg/cm
2
)
VI. tÝnh qu¸ tr×nh gi·n në
1. ¸p suÊt cuèi qu¸ tr×nh gi·n në P
b
:
P

b
=P
z
/ε
n2
n
2
=1.2+0.03*n
hd
/n
T¹i n
min
n
2
=1.32
P
b
= 6.455 (kg/cm
2
)
T¹i n
M

n
2
=1.26
P
b
= 7.05 (kg/cm
2

)
T¹i n
hd
Gvhd:ts nguyÔn duy tiÕn
14
đồ án tốt nghiệp sv:phạm văn tuấn
n
2
=1.23
P
b
= 6.34(kg/cm
2
)
2.Nhiệt độ cuối quá trình giãn nở T
b
:
T
b
=T
z
/
n2-1
Tại n
min
T
b
= 2146
o
K

Tại n
M
T
b
= 2518
o
K
Tại n
hd
T
b
=2690
o
K
VII.các thông số cơ bản của chu trình .
1.Tính áp suất trung bình thực tế .
a,Tính áp suất trung bình lý thuyết ở điều kiện nén và giãn nở đa biến

=
1
*
1
*
1
1
12
,
n
PP
n
PP
P
acbz
t


(kg/cm
2
)
Tại n
min
: P
t
,
= 17 (kg/cm
2
)

Tại n
M
: P
t
,
= 17.32(kg/cm
2
)
Tại n
hd
: P
t
,
=15.25 (kg/cm
2
)
b,Tính áp suất chỉ thị trung bình ứng với đồ thị công của chu trình :P
i
P
i
=à* P
t
,
-P
i
à=0.92:Tổn hao do vẽ tròn đồ thị .
P
i
: Tổn hao nhiệt do công bơm ở động cơ không tăng áp .
-Tại n

min
P
i
=15.6 (kg/cm
2
)
-Tại n
M
P
i
=15.78 (kg/cm
2
)
-Tại n
hd
P
i
= 13.8 (kg/cm
2
)
c,Tính hiệu suất cơ học của động cơ

ch
=1-P
ch
/P
i
P
ch
:áp suất tổn hao vì mất nhiệt do công cơ học

P
ch
=0.5 + 0.13*V
p
(kg/cm
2
)
Với V
p
=S*n/30
Tại n
min

ch
=0.94
Tại n
M

ch
=0.90
Tại n
hd

ch
=0.84
d,áp suất trung bình thực tế .
Gvhd:ts nguyễn duy tiến
15
đồ án tốt nghiệp sv:phạm văn tuấn
P

e
=P
i
*
ch
Tại n
min
P
e
= 14.66(kg/cm
2
)
Tại n
M
P
e
= 14.2(kg/cm
2
)
Tại n
hd
P
e
= 11.6(kg/cm
2
)
2.Tính suất tiêu hao nhiên liệu thực tế g
e
.
g

e
=g
i
/
ch
(g/ml.h)
g
i
:Suất tiêu hao nhiên liệu chỉ thị
g
i
=270000*P
o
*
v
*10
3
/P
i
*R
hht
*T
o
*(*l
o
+1)
Tại n
min
g
i

= 120 (g/ml.h)
g
e
= 129 (g/ml.h)
Tại n
M
g
i
= 115 (g/ml.h)
g
e
= 128 (g/ml.h)
Tại n

g
i
= 142(g/ml.h)
g
e
= 169 (g/ml.h)
3.Mức tiêu thụ nhiên liệu trong một giờ .
G
nlh
=g
e
*N
e
(g/ml)
N
e

=N
emax
*P
e
*n/P
eN
*n
hd
Tại n
min
N
emin
=23.7 (ml)
G
nlh
= 3.05 (kg/h)
Tại n
M
N
emin
=55 (ml)
G
nlh
= 7.04 (kg/h)
Tại n
hd
N
emin
= 75 (ml)
G

nlh
= 12.67 (kg/h)
4.Mô men có ích của động cơ:M
e
M
e
=716.2*N
e
/n(kg/m)
Tại n
min
M
e
=17 (kg/m)
Tại n
M
M
e
= 19 (kg/m)
Tại n
hd
M
e
= 13 (kg/m)
5.Hiệu suất động cơ.
a,Hiệu suất nhiệt

t
=1-1/
k-1

k:Hệ số mũ đoạn nhiệt
k=0.39*+0.877
Tại n
min

t
=0.34
Tại n
m

t
=0.356
Gvhd:ts nguyễn duy tiến
16
®å ¸n tèt nghiÖp sv:ph¹m v¨n tuÊn
T¹i n
hd
η
t
=0.32
b, HiÖu suÊt chØ thÞ .
η
i
=632/g
i
*h
u
T¹i n
min
η

i
=0.50
T¹i n
M
η
i
=0.52
T¹i n
hd
η
i
=0.42
*HiÖu suÊt thùc tÕ .
η
e
=

η
i
*

η
ch
=632/g
e
*h
u
T¹i n
min
η

e
=0.46
T¹i n
M
η
e
=0.47
T¹i n
hd
η
e
=0.35
Gvhd:ts nguyÔn duy tiÕn
17
đồ án tốt nghiệp sv:phạm văn tuấn
VIII.cân bằng nhiệt động cơ
Toàn bộ nhiệt lợng do hỗn hợp cháy phát ra phân bố cho phần nhiệt sinh
công có ích N
e
tức là Q
e
, phần nhiệt Q
lm+kx
theo nớc làm mát và khí xả ra ngoài
,phàn Q
ch
mất do công cơ học và Q
lh,lt
Các loại Q N
min

n
M
n
hd
Q
e
=
e
*100
46 43 35
Q
lm+kx
=(1-
t
)*100
48 47 50
Q
ch
=(
i
-
e
)*100
4 5 7
Q
lh,lt
=(
t
-
i

)
2 5 8
Tổng 100 100 100
IX.dựng đồ thị công và đờng đặc tính ngoài
1-Cách dựng đồ thị
a,Các thông số cần dựng đồ thị
P
a
= 0.79 (kg/cm
2
)
P
r
= 1.2 (kg/cm
2
)
P
z
= 65.76 (kg/cm
2
)
P
b
= 6.34 (kg/cm
2
)
P
c
= 10.3 (kg/cm
2

)
b,Dựng đờng nén đa biến
P
ci
=P
a
(V
a
/V
c
)
n1
V
a
/V
c
=2 P
c1
=2.01 (kg/cm
2
)
V
a
/V
c
=2.5 P
c1
= 2.72 (kg/cm
2
)

V
a
/V
c
=3 P
c1
= 3.5 (kg/cm
2
)
V
a
/V
c
=4 P
c1
=5.2 (kg/cm
2
)
V
a
/V
c
=5 P
c1
= 7 (kg/cm
2
)
c,Dựng đờng giãn nở
P
bi

=P
z
(V
c
/V
a
)
V
c
/V
a
=0.2 P
b1
= 13.2 (kg/cm
2
)
V
c
/V
a
=0.25 P
b1
= 16.5 (kg/cm
2
)
V
c
/V
a
=0.3 P

b1
= 19.73 (kg/cm
2
)
V
c
/V
a
=0.4 P
b1
= 26.3 (kg/cm
2
)
V
c
/V
a
=0.5 P
b1
= 32.9 (kg/cm
2
)
c,Dựng đờng tròn Bric
Gvhd:ts nguyễn duy tiến
18
đồ án tốt nghiệp sv:phạm văn tuấn
Vẽ đờng tròn đừơng kính D=92
Từ đờng tròn dựng góc đánh lửa sớm
1
=20

o
Góc mở sớm van nạp
1
=31
o
Góc đóng muộn van nạp
2
=83
o
Góc mở sớm van xả
1
=67
o
Góc đóng muộn van xả
1
=47
o
Từ O
,
cách tâm O về điểm chết dới :O
,
O=R/2=5.75 (mm)
2.Dựng đờng đặc tính ngoài :N
e
,M
e
,g
e
=f(n)
N N

min
N
M
N
hd
Ne(ml) 23.7 55 75
Me(kg.m) 17 19 13
Ge(g/ml.m) 129 128 169

Bảng cân bằng nhiệt.
Gvhd:ts nguyễn duy tiến
19
®å ¸n tèt nghiÖp sv:ph¹m v¨n tuÊn
§êng ®Æc tÝnh ngoµi.
Gvhd:ts nguyÔn duy tiÕn
20
đồ án tốt nghiệp sv:phạm văn tuấn
Đồ thị công.
Chơng II.những vấn đề về xăng ô tô.
I.định nghĩa về xăng.
-Xăng là một hỗn hợp của các hydrocrbure có chỉ số octan khác nhau
.Paraffine thông thờng có chỉ số octane rất cao đối với thành phần nhẹ . Chỉ số
octane của chúng khi tăng độ dài chuỗi và tiến tới 0 ứng với n-heptane
.Hydrocarburethowm có chỉ số octan cao nhng nó là chất độc có khả năng gây
ung th nên thành phần của chúng trong xăng cần phải đợc hạn chế. Biện pháp
làm tăng chỉ số octane của xăng xa nay là pha những chất phụ gia vào xăng ,đặc
biệt là Alkyle chì.
1.Thành phần hoá học.
Dầu mỏ do nhiều nguyên tố hoá học tạo thành ,nhng trong đó chủ yếu là
H,C,chúng chiếm 95ữ99.5 %.Ngoài ra còn có hàm lợng nhỏ của N,O

2
,S. Thành
phần chr yếu của dầu mỏ là các bon và Hidro kết hợp với nhau tạp thành hợp
chất .Hợp chất của C và H gọi là Cacbua Hidrô.
Gvhd:ts nguyễn duy tiến
21
đồ án tốt nghiệp sv:phạm văn tuấn
Dầu mỏ chủ yếu gồm 3 họ Các bua hidrô.
Tên gọi Công thức Cấu tạo phân tử
ParafinC
n
H
2n+2
TừC
15
H
12
đến C
17
H
36
H H H H H
H-C- C- C- C- C- H Mạch thẳng
H H H H H
H H H H H
H- C- C- C- C- H
H H C H
H- C - H
H
NaptenC

n
H
2n
C
5
H
10
,C
6
H
12
Đồngđẳng
C
6
H
11
CH
3
,C
5
H
9
CH
3

CH
2
CH
2
CH

2
CH
2
CH
2
CH
2
CH
2
CH
2
CH
2
_ CH
2
CH
2

Cacbuathơm
C
n
H
2n-6
C
6
H
6
Đồng đẳng C
6
H

5
CH
3
CH CH
CH CH CH C CH
3
CH CH CH CH
CH CH
OlefinC
n
H
2n
C
2
H
4
H H
C = C
H H
2.Đặc điểm của các hợp chất Cacbua Hiđrô.
-Cácbua Parafin :Hàm lợng cácbua parafin chứa trong dầu mỏ càng nhiều
thì khi đốt cháy sẽ cho nhiệt càng nhiều. Có tính ổn định tốt ,không hoà tan cao
su ,không ăn mòn thùng chứa nhiên liệu. Loại Cácbua parafin có phân tử mạch
thẳng chạy tốt trong động cơ diezen ,loại mạch nhánh chạy tốt trong động cơ chế
hoà khí.
-Cácbua Napten :Tính ổn định tốt ,nhng khi tiếp xúc với nhiệt độ cao ,vơi ô
xy sẽ biến thành a xít Naptenic .Nhiệt lợng cháy thấp hơn Parafin,tính chống
kích nổ của cácbua Napten nằm giữa loại Parafin mạch nhánh và mạch thẳng
.Hàm lợng cácbua Napten có nhiều trong dầu nhờn nếu trong phân tử có nhánh
dài thì phẩm chất dầu nhờn sẽ tốt hơn.

Cácbua thơm :Dầu mỏ có nhiều cácbua thơm sẽ rễ hút ẩm ,khi đốt cháy sẽ rễ
tạo thành buụi than .Cácbua thơm có tỉ trọng lớn và vhiệt độ kết tinh cao .Nhiệt
lợng cháy thấp nhng chống kích nổ cao vì có nhiều thành phần benzen nên đợc
dùng pha thêm vào xăng máy bay .Nhiệt độ tự cháy lớn nên đốt cháy trong động
cơ chế hoà khí tốt.
-Cácbua Olefin :Khả năng phản ứng hoá học rất mạnh ,rễ bị ô xy hoá và
trùng hợp .trong xăng xe hơi có nhiều các bua Olefin nên trong bảo quản nhiên
liệu phải giữ gìn cẩn thận hạn chế sự biến chất.
Gvhd:ts nguyễn duy tiến
22
đồ án tốt nghiệp sv:phạm văn tuấn
3.Tính chất của xăng xe hơi nhập từ Liên Xô.
ST
T
Chỉ tiêu lí hoá A66 A72 A76
1 Chỉ số octane theo phơng pháp môtơ
không dới (MON)
66 72 74
2 Độ a xít (mgKOH/100mlxăng không
quá)
3.0 3.0 3.0
3 Nhựa thực tế (mg/100ml xăng không
quá0
15 10 10
4 Thời kì cảm ứng (phút0không dới 450 600 900
5 Lu huỳnh (%) không quá 0.15 0.12 0.1
6 Màu xắc Da cam Xanh lá mạ Xanh
7 Thí nghiệm ăn mòn mảnh đồng Hợp quy
cách
Hợp quy cách Hợp

quy
cách
8 A xít và Bazơ hoà tan trong nớc Không có Không có Không
có
9 Tạp chất và nớc Không có Không có Không
có
10 Thành phần chng cất(
o
C)
Độ cặn còn lại (%) không quá
Độ cặn còn lại và hao hụt(%) không
quía
Nhiệt độ sôi đầu không dới
Nhiệt độ sôi cuối không dới
1.5
4
35
205
1.5
4
35
195
1.5
4
35
195
Do yêu cầu đảm bảo cho động cơ phát động và làm việc đều đặn công suất
lớn ,máy lâu mòn hỏng .Thì xe hơi phải có đầy đủ yếu tố sau:
+Tính bay hơi thích hợp.
+Tính chống kích nổ tốt.

+Tính ổn định hoá học tốt.
+Tính ăn mòn rất ít.
+Không có tạp chất và nớc.
Trong khi các xe hơi có công suất lớn với tỉ số nén cao .tuy nhiên khả năng
chống kích nổ của xăng chỉ đến một giới hạn nhất định vì vậy để tăng khả năng
chống kích nổ và tính ổn định hoá học ngời ta pha thêm vào xăng các chất phụ
gia nh :Tetraetyl chìPb(C
2
H
5
)
4
Methylcycclopen tadienyl
Manganeetricarbony(MMT),Methyl Ether(MBTE).
Khi pha thêm các chất này vào xăng thì có tác dụng nâng cao tính chống kích nổ
(hay nâng cao tỉ số nén).Trong các phụ gia tăng chỉ số octane thì hợp chất có
chứa chì là hữu hiệu nhất và kinh tế nhất vì các hợp chất chì đợc tạo thành từ
việc đốt cháy chì chống lại đợc hiện tợng ăn mòm mặt đệm supap nhờ tạo ra
một lớp mỏng ô xít và Sulphat chì trên bề mặt của supap và mặt tựa.
*Thành phần của nớc chì.
Tên thành phần Nhãn hiêụ của nớc chì
P-9 1-TC -2
Tetraetyl chì trọng lợng không dới 54 58 55
Thuốc dẫn xuất
Gvhd:ts nguyễn duy tiến
23
đồ án tốt nghiệp sv:phạm văn tuấn
Bromuaetyl C
2
H

5
Br
2
Đibrômmit êtyl C
2
H
4
Br
2
38
36 34.4
*Nớc chì là một thể lỏng hỗn hợp gồm tetraetyl chì Pb(C
2
H
5
)
4
,thuốc dẫn xuất
C
2
H
5
Br,thuốc nhuộm màu.
II.Giới thiệu Xăng pha chì.
-Alkyl chì đã đợc sử dụng để pha vào xăng từ hơn 50 năm qua .Đó là biện
pháp kinh tế nhất để nâng cao chỉ soó octane của xăng .Alkyle chì có tác dụng
làm giảm tốc độ phản ứng oxy háo của các thành phần hữu cơ làm tăng thời gian
cháy trễ của hỗn hợp .Chất hoạt tính có chức năng này là một trong các oxyde
chì (PbO,PbO
2

hay Pb
3
O
4
),trong đó chủ yếu là PbO ,kết quả của sự phân giải hoá
học thành phần hữu cơ -kim loại .Khi mới đa vào sử dụng ,hàm lợng chì trong
xăng rất lớn (0,8g chì/lít vào năm 1920) để đạt đợc chỉ số octane nghiên cứu của
xăng RON khoảng 90 .Điều này cho phép tăng tỉ số nén động cơ nên từ 2 đến 3
đơn vị so với trớc đó ,dẫn đến sự gia tăng hiệu suất động cơ khoảng 15 đến 20%.
Từ năm 1935 đến 1970 ,nhiều quốc gia trên thế giới đã giảm lợng chì trong
xăng còn 0,5ữ0,6 g chì /lít nhng kết hợp với viẹc nâng cao công nghệ lọc dầu đã
cho phép nâng cao chỉ số octane nghiên cú RON nên 90.
Chì trong khí xả động cơ tồn tại dới dạng những hạt đờng kính cực bé do đó
nó có thể theo đờng hô hấp ,theo đờng tiêu hoá (thức ăn ,thức uống )hay qua da
đẻ thâm nhập vào cơ thể con ngời .Khoang 30ữ40% lợng chì giữ lại trong cơ thể
sẽ chuyển vào máu ,gây xáo trộn việc trao đổi ion ở não .chì còn có tác động
ngăn cản sự tổng hợp sinh học enzyme đẻ tạo hồng cầu trong máu và tác động
đến hệ thần kinh làm chậm phát triển trí `tuệ của trẻ em .Tác hại của chì đến sức
khoẻ con ngời bắt đầu đáng kể khi nồng độ của nó trong máu vợt quá giới hạn an
toàn (khoảng 200ữ250àg/lít đối với trẻ em.
Trong khí xả động cơ hiện nay ,ngoài chì còn có những chất độc hại dạng khí
nh CO
2
,NO
x
,HC.Đẻ thoả mãn yêu cầu mới của luật môi trờng ,trên các đông cơ
hiện đại ngời ta có lắp bộ xúc tác 3 chức năng để oxy hoá hay khử các chất ô
nhiẽm thể khí .Tác hại của chì đối với bộ sử lý nay là phủ nên lớp hoạt tính kim
loại bằng lớp kim loại trơ (chì) khi ở nhiệt độ cao hay chèn kín các lỗ xốp của bề
mặt xúc tác khi ở nhiệt đọ thấp làm giảm khả nang chuyển hoá của các chất ô

nhiễm dẫn đến tê liệt hoàn toàn hệ thống khí xả động cơ .Tuy ngời ta có thể phục
hồi bộ xúc tác nhiễm chì nhng tính năng của nó bị giảm.
Chính vì dộ tính của chì đối vớ sức khoẻ con ngời và tác hại của nó đối với
bộ xúc tác 3 chức năng xử lý khí xả mà trong những năm gần đây các nhà khoa
học đã tìm mọi giải pháp nhằm loại bỏ chì ra khỏi xăng.
Gvhd:ts nguyễn duy tiến
24
đồ án tốt nghiệp sv:phạm văn tuấn
1.Phản ứng cháy của xăng pha chì trong động cơ.
Phản ứng chuyển hoá cácbuahiđrô bị ô xy hoá sâu sắc
RCH
3
+O
2
RCH
2
OOH
Trong động cơ ở nhiệt độ cao thì Tetraetyl chì Pb(C
2
H
5
)
4
bị phân tích
Pb(C
2
H
5
)
4

Pb +4C
2
H
5
Sau đó chì bị ô xy hoá tạo thành điôxít chì Pb +O
2
PbO
2

Chất PbO
2
tham gia vào phản ứng cùng với các peoxít và phá huỷ chúng
thành các chất kém hoạt động nh an đê hít và axêton
H
RCH
2
OOH +PbO
2
R-C +PbO +H
2
O + 1/2O
2

O
Các chất R-CHO không hoạt động ,còn chất PbO tiếp tục ô xy hoá tạo thành
PbO
2
tiếp tục khử peoxít cho đến hết quá trình cháy
Hiệu quả trục kích nổ của Tetraetyl chì Pb(C
2

H
5
)
4
là do nó phân tích ra chì
kim loại ,kim loại chì Pb mới sinh này mới có tác dụng trong phản ứng
Sản phẩm cháy của Pb(C
2
H
5
)
4
là Pb .Pb có nhiệt độ nóng chảy cao (880
o
C)
cho nên trong động cơ đọng lại trên các chi tiết ở dạng màng mỏng xám cứng
.thực tế khi cháy chúng theo hơi ra ngoài đến 90 % còn 10% bám chặt trong máy
gây tác hại lớn nh kênh nấm hơi ,đoản mạch
Nhờ thuốc dẫn xuất ở nhiệt độ cao phân tích thành a xít .a xít này tác dụng
với a xít chì hoặc chì nguyên chất để trở thành muối ở trạng thái khí và theo khí
thải ra ngoài .
Quá trình diễn biến theo phản ứng sau :
2C
2
H
5
Br 2C
2
H
4

+2HBr
2HBr+PbOPbBr
2
+H
2
O
2HBr +PbPbBr
2
+H
2
Thuốc dẫn suất C
2
H
5
Br có đặc điểm là nhiệt độ sôi thấp (37ữ40
o
C).Nếu
C
2
H
5
Br bay hơi nhiều sẽ mất tác dụng hoăc để lẫn nớc sẽ bị phân huỷ thành a
xít : C
2
H
5
Br +H
2
OHBr +C
2

H
5
OH
Để phân biệt xăng pha chì và xăng không pha chì ngời ta nhuộm màu đỏ cho
xăng pha chì
2.ý nghĩa của chì trong xăng đối với sự hoạt động của
động cơ .
*Tác dụng chống cháy kích nổ:
Gvhd:ts nguyễn duy tiến
25