Đồ án động cơ đốt trong xe huyndai chevolet

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA CÔNG NGHỆ ÔTÔ
Mã hiệu động cơ: F18D4, 4 kỳ, 4 xi lanh thẳng hàng
Dung tích xi lanh: 1796cc
Công suất danh nghĩa (N
en
): 104Kw
Tốc độ quay danh nghĩa (n
n
): 6200v/ph

Xe tham khảo: Chevrolet Cruze KL1J – JNB11CD5
GVHD: NGUYỄN QUỐC SỸ
LỚP : ĐHOT7DLT
NHÓM 2
Đồ án Động cơ đốt trong
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………
SVTH: Nhóm 2GVHD: NGUYỄN QUỐC SỸ
2
Lớp ĐHOT7DLT
Đồ án Động cơ đốt trong
DANH SÁCH NHÓM THỰC HIỆN
NGUYỄN VĂN ĐỒNG 11367171
PHẠM VĂN BÌNH 11365271
TƯỞNG PHƯỚC THẮNG 11365251
NGUYỄN KHẮC BÌNH 11368161
NHAN MINH CƯỜNG 11368051
VÕ TRƯỜNG GIANG 11369651
TRƯƠNG DUY KHANH 11364321
SVTH: Nhóm 2GVHD: NGUYỄN QUỐC SỸ
3
Lớp ĐHOT7DLT
Đồ án Động cơ đốt trong
LỜI NÓI ĐẦU
Ngành công nghiệp đang từng bước phát triển, bên cạnh đó công nghệ kỹ thuật cũng
đang có những bước tiền bộ. Trong đó phải nói đến nghành cơ khí động lực cũng
đang có từng bước phát tiển mới. Để góp phần nâng cao trình độ kỹ thuật, mỗi sinh
viên chúng ta cần phải tìm hiểu và nghiên cứu rất nhiều.
Sau khi được học môn Nguyên Lý Động Cơ Đốt Trong cùng với các môn cơ sở
khác, sinh viên được giao nhiệm vụ làm đồ án môn học kết cấu và tính toán động cơ
đốt trong. Đây là một phần quan trọng trong nội dung học tập, nhằm tạo điều kiện cho
sinh viên tổng hợp, vận dụng các kiến thức đã học để giải quyết các vấn đề cụ thể của
chuyên nghành.
Trong quá trình thực hiện đồ án, chúng em đã cố gắng tìm tòi, nghiên cứu tài liệu
rất nhiều. Tuy nhiên kinh nghiệm làm đồ án còn ít nên việc hoàn thành đồ án không
thiếu những sai sót. Vì vậy rất mong quý thầy xem xét, hướng dẫn thêm để chúng em

hoàn thiện về kiến thức và có một đồ án tốt. Chúng em xin chân thành cảm!

SVTH: Nhóm 2GVHD: NGUYỄN QUỐC SỸ
4
Lớp ĐHOT7DLT
Đồ án Động cơ đốt trong
Đặc điểm kỹ thuật của động cơ mẫu
TT Đặc điểm kĩ thuật Động cơ mẫu
Ghi
chú
1 Dung tích xilanh (cm
3
) 1796 1686 1589
2 Số xilanh (cái) 4 4 4
3 Công suất cực đại (mã
lực/rpm)
141/6200 130/4000 124/6400
4 Mô men xoắn cực đại
(Nm/rpm)
176/3800 300/2000 154/4200
5 Sử dụng nhiên liệu Xăng Diesel Xăng
6 Tốc độ tối đa (km/h) 200 200 190
7 Tiêu thụ nhiên liệu
(city,L/100km)
8,9 5,4 8,9
8 Tiêu thụ nhiên liệu
(highway,L/100km)
5,2 4,0 5,2
9 Tiêu thụ nhiên liệu
(combined,L/100km)

6,6 4,0 5,2
KÍNH THƯỚC CƠ BẢN CỦA ĐỘNG CƠ.
Thông số Đơn vị Trị số Tài liệu tham khảo
Đường kính xylanh (D) mm 80,5 s-
data.com
Hành trình piston (S) mm 88,2
Dung tích công tác của
xylanh (Vs)
mm
3
S
D
V
s
.
4
2
π
=
= 448901
[1,tr.15]
1.1. TỔNG HỢP CÁC THÔNG SỐ.
Bảng 1-1 . Tổng hợp các thông số cho trước và lựa chọn
TT Tên thông số
Ký
hiệu
Đơn vị Trị số
Tài liệu
tham khảo
1 Công suất danh nghĩa N

en
kW 104 Đ/c mẫu
2 Tốc độ quay danh nghĩa n
n
rpm 6200 Đ/c mẫu
3 Hệ số kỳ Z 4 Đ/c mẫu
4 Số xy lanh i Cái 4 Đ/c mẫu
5 Áp suất khí nạp p
k
N/m
2
1 [2,tr.28]
6 Áp suất khí quyển P
0
bar 1 [2,tr.28]
7 Nhiệt độ khí quyển T
0
0
K 302 [2,tr.28]
8 Độ ẩm tương đối của không khí
ϕ
0
%
9 Hàm lượng C trong nhiên liệu C 0,855 [1,tr.51]
SVTH: Nhóm 2GVHD: NGUYỄN QUỐC SỸ
5
Lớp ĐHOT7DLT
Đồ án Động cơ đốt trong
10 Hàm lượng H
2

trong nhiên liệu H 0,145 [1,tr.51]
11 Hàm lượng S trong nhiên liệu S 0 [1,tr.51]
12 Hàm lượng O
2
trong nhiên liệu O
2
0 [1,tr.51]
13 Phân tử lượng của nhiên liệu
µ
f
Kg/kmol 1,5 [1,tr.51]
14 Nhiệt trị của nhiên liệu Q
H,
Q
tk
KJ/kg 43960 [2,tr.39]
15 Hệ số dư lượng không khí α 0,9 [2,tr.39]
16 Hệ số khí sót
γ
r
0,06 [1,tr.101]
17 Mức độ làm mát khí nạp
∆T
m
C
0
30
18 Hệ số K
pa
K

pa
0,8 [2,tr.29]
19
Tổn thất áp suất trong bình làm
mát khí nạp
m
p∆
bar 0
20 Hệ số K
pr
K
pr
1,05 [2,tr.30]
21 Nhiệt độ khí sót T
r
K
990 [2,tr.30]
22 Mức độ sấy nóng khí mới
∆T
k
0
K 20 [2,tr.32]
23 Hệ số hiệu đính tỷ nhiệt
λ
1
1,15 [2,tr.32]
24 Hệ số nạp thêm
λ
2
1,03 [2,tr.32]

25 Tỷ số nén
ε
10.5
s
-data.com
26 Chỉ số nén đa biến trung bình n
1
1,36 [1,tr.128]
27 Chỉ số dãn nở đa biến trung bình n
2
1,25 [1,tr.188]
28 Hệ số sử dụng nhiệt tại điểm z
ξ
z
0,9 [1,tr.180]
29 Hệ số điền đầy đồ thị K
pi
0,95 [2,tr.39]
30 Hệ số sử dụng nhiệt tại điểm b
ξ
b
0,92 [2,tr.33]
31 Hiệu suất cơ học
η
m
0,9 [1,tr.91]
32 Phân tử lượng của xăng
η
nl
114 [1,tr.66]

Bảng 1-2 . Tổng hợp kết quả tính
TT Tên thông số
Ký
hiệu
Đơn vị Kết quả
1 Số kg KK lý thuyết cần thiết 1 kg nhiên liệu L
0
kg/kg 14,96
2 Số kmol KK lý thuyết cần thiết 1 kg nhiên liệu M
0
kmol/kg 0,511
3 Số kg KK thực tế cần thiết 1 kg nhiên liệu L kg/kg 13,460
4 Số kmol KK thực tế cần thiết 1 kg nhiên liệu M kmol/kg 0,460
5 Số kg HHC ứng với 1 kg nhiên liệu L
1
kg/kg 14,460
6 Số kmol HHC ứng với 1 kg nhiên liệu M
1
kmol/kg 0,460
7 Số kmol MCCT tại thời điểm đầu quá trình nén M
a
kmol/kg 0,469
8 Số kmol MCCT tại thời điểm cuối qua trình nén M
c
kmol/kg 0,469
9 Hàm lượng CO
2
trong sản phẩm cháy M
CO2
kmol/kg 0,071

10 Hàm lượng H
2
O trong sản phẩm cháy M
H2O
kmol/kg 0,0725
SVTH: Nhóm 2GVHD: NGUYỄN QUỐC SỸ
6
Lớp ĐHOT7DLT
Đồ án Động cơ đốt trong
11 Hàm lượng SO
2
trong sản phẩm cháy M
SO2
kmol/kg 0
12 Hàm lượng O
2
trong sản phẩm cháy M
O2
kmol/kg 0,097
13 Hàm lượng N
2
trong sản phẩm cháy M
N2
kmol/kg 0,363
14 Lượng sản phẩm cháy ứng với 1 kg nhiên liệu M
2
kmol/kg 0,5
15 Hệ số biến đổi phân tử lý thuyết
0
β

- 1,082
16 Hệ số biến đổi phân tử thực tế tại điểm z
z
β
- 1,080
17 Nhiệt độ khí nạp T
k
o
K 293
18 Mật độ khí nạp
k
ρ
kg/m
3
1
19 Áp suất cuối quá trình nạp p
a
bar 0,8
20 Áp suất khí sót p
r
bar 1,05
21 Nhiệt độ cuối quá trình nạp T
a
0
K 329,153
22 Hệ số nạp
v
η
- 0,724
23 Áp suất cuối quá trình nén p

c
bar 19,129
24 Nhiệt độ cuối quá trình nén T
c
0
K 749,573
25 Hệ số tăng áp suất
λ
- 3,998
26 Nhiệt độ tại điểm z T
z
0
K 2774,816
27 Áp suất cuối quá trình dãn nở p
b
bar 4,046
28 Nhiệt độ cuối quá trình dãn nở T
b
0
K 1541,476
29 Áp suất chỉ thị trung bình p
i
bar 10,79
30 Áp suất có ích trung bình p
e
bar 9,711
31 Hiệu suất chỉ thị
i
η
- 0,38

32 Hiệu suất có ích
e
η
- 0,342
33 Suất tiêu thụ nhiên liệu chỉ thị g
i
g/kW.h 0,215
34 Suất tiêu thụ nhiên liệu có ích g
e
g/kW.h 0,239
35 Lượng tiêu thụ nhiên liệu giờ G
nl
kg/h 24,856
36 Đường kính của xylanh D mm 80,5
37 Hành trình của piston S mm 88,2
38 Dung tích công tác của xylanh V
S
cm
3
448901
39
Tổng nhiệt đưa vào động cơ trong 1 đơn vị thời
gian
Q
o
kW 303,5
40 Phần nhiệt biến thành cơ năng có ích Q
e
kW 104
41 Tổn thất nhiệt do làm mát Q

m
kW 63,735
42 Tổn thất nhiệt theo khí thải Q
thai
kW 130074,42
43 Tổn thất còn lại Q
cl
kW 5,695
Phần II. TÍNH TOÁN VÀ XÂY DỰNG GIẢN ĐỒ
SVTH: Nhóm 2GVHD: NGUYỄN QUỐC SỸ
7
Lớp ĐHOT7DLT
Đồ án Động cơ đốt trong
1.1 TÍNH MÔI CHẤT CÔNG TÁC
1.1.1. Lượng không khí
• Số kg không khí lý thuyết cần thiết để đốt cháy hoàn toàn 1 kg nhiên
liệu (L
0
):







−+=
nl
OHCL 8
3

8
23,0
1
0







−+=
0145,0.8855,0.
3
8
23,0
1
[1,tr.64]

96,14956,14
≈=
[kg/kg]
• Số kmol không khí lí thuyết cần thiết để đốt cháy hoàn toàn 1 kg nhiên
liệu (M
0
):









−+=
32412
.
21,0
1
0
nl
O
HC
M
[1,tr.64]

511,0
4
145,0
12
855,0
.
21,0
1
=







+=
[kmol/kg]
• Số kg không khí thực tế cần thiết để đốt cháy 1 kg nhiên liệu (L).
L = α
0
.L
[1,tr.65]
= 0,9.14,956 = 13,460
[kg/kg]
• Số kmol không khí thực tế cần thiết để đốt cháy 1 kg nhiên liệu (M).

=M
α .
0
.M
[1,tr.65]
= 0,9.0,511 = 0,460
[kmol/kg]
1.1.2. Lượng hỗn hợp khí công tác
• Số kg hỗn hợp cháy ứng với 1 kg nhiên liệu (L
1
).
L
1
= 1 + α.L
0
[3,tr.8]
= 1 + 0,9.14,956= 14,460
[kg/kg]

• Số kmol hỗn hợp cháy ứng với 1 kg hoặc 1 kmol nhiên liệu (M
1
)
nl
MM
µ
α
1
.
01
+=

nl
µ
≈ 114
[1,tr.66]

460,0459,0
115
1
511,0.9,0 ≈=+=
[kmol/kg]
SVTH: Nhóm 2GVHD: NGUYỄN QUỐC SỸ
8
Lớp ĐHOT7DLT
Đồ án Động cơ đốt trong
• Số kmol MCCT tại thời điểm đầu quá trình nén (M
a
)
)1.(

11 rra
MMMM
γ
+=+=
[1,tr.71]

469,0)02,01.(46,0 =+=
[kmol/kg]
• Số kmol MCCT tại thời điểm cuối quá trình nén (M
c
).
469.0)1.(
1
==+= MaMM
rc
γ
[kmol/kg]
1.1.3. Lượng sản phẩm cháy trong trường hợp cháy không hoàn toàn
Ta có:
17,0
855,0
145,0
2
===
CO
H
M
M
K
=> chọn K=0,45.

• Hàm lượng CO
2
và CO trong sản phẩm cháy.
12
2
C
MM
COco
=+
[1,tr.68]

071,0
12
855,0
==
[kmol/kg]
• Hàm lượng H
2
O trong sản phẩm cháy.
2
22
H
MM
HOH
=+
[1,tr.69]

0725,0
2
145,0

==
[kmol/kg]
• Hàm lượng SO
2
trong sản phẩm cháy.
32
2
S
M
SO
=
[1,tr.67]

0
32
0
==
[kmol/kg]
• Hàm lượng N
2
trong sản phẩm cháy.
0
79,0
2
MM
N
α
=
[1,tr.67]

363,0511,0.9,0.79,0 ==
[kmol/kg]
• Lượng sản phẩm cháy ứng với 1 đơn vị số lượng nhiên liệu (M
2
). Khi
nhiên liệu lỏng cháy không hoàn toàn (λ<1).
02
79,0
212
M
HC
M
α
++=
[1,tr.69]

5,0507,0511,0.9,0.79,0
2
145,0
12
855,0
≈=++=
[kmol/kg]
• Tổng lượng ô xy cần thiết trong trường hợp cháy không hoàn toàn
( )
2
O
.
SVTH: Nhóm 2GVHD: NGUYỄN QUỐC SỸ
9

Lớp ĐHOT7DLT
Đồ án Động cơ đốt trong
32
21,0
22
02
2
nl
OH
co
co
O
M
M
M
M
+=++
α
[1,tr.69]
=
097,0
4
145,0
12
855,0
9,0
3232412
=





+



⋅=+







−+⋅
nlnl
OO
HC
α
[kmol/kg]
• Hàm lượng các chất khí có trong sản phẩm cháy trong trường hợp
cháy không hoàn toàn.
0
1
1
42,0 M
K
M
co
⋅

+
⋅−
⋅=
αλ
Chọn K= 0,45 [1,tr.69]
= 0,42.
511,0.
45,01
9,01
+
−
= 0,0148
≈
0,015 [kmol/kg]
056,0015,0071,0
12
2
=−=−=
COCO
M
C
M
[kmol/kg]
0
1
1
42,0
2
M
K

KM
H
⋅
+
−
⋅⋅=
α
[1,tr.69]
=
511,0.
45,01
9,01
45.0.42,0
+
−
= 0,0067 [kmol/kg]
066,00067,00725,0
2
22
≈−=−=
HOH
M
H
M
[kmol/kg]
1.1.4. Hệ số biến đổi phân tử
• Sự thay đổi số kmol của MCCT trước và sau khi nhiên liệu cháy.

( )
nl

nl
O
H
MM
η
α
1
4
8
121,0
0
−
+
+⋅−⋅=∆
= 0,21.(1-0,9).0,511+
115
1
4
145,0
−
= 0,0383 [kmol/kgnl]
• Hệ số biến đổi phân tử lí thuyết (β
0
)
Đối với động cơ xăng với λ < 1.
nl
nl
nl
M
O

h
M
µ
α
µ
α
β
1
.
1
4
8
).1.(21,0
1
0
0
0
+
−
+
+−
+=
[1,tr.70]
SVTH: Nhóm 2GVHD: NGUYỄN QUỐC SỸ
10
Lớp ĐHOT7DLT
Đồ án Động cơ đốt trong

082,1
115

1
511,0.9,0
115
1
4
8
0
145,0
511,0).9,01.(21,0
1 =
+
−
+
+−
+=
• Hệ số biến đổi phân tử thực tế tại điểm z (β
z
) :
r
z
γ
β
β
+
−
+=
1
1
1
0

[1,tr.73]

080,1
02,01
1082,1
1 =
+
−
+=
2.2 QUÁ TRÌNH NẠP - XẢ

• Áp suất khí nạp (p
k
).
p
k
= 1
[bar]
• Áp suất sau máy nén (p
s
).
kmks
pppp =∆+=
= 1 [1,tr.97]

[bar]
• Nhiệt độ khí nạp (T
k
).
[2,tr.28]

293
0
== TT
k
[K]
• Mật độ khí nạp (ρ
k
).
kk
k
k
TR
P
.
=
ρ
[1,tr.98]
Trong đó : R
K
: Hằng số kmol khí.
67,286
29
8314
==
K
R
[J/kg.độ]
191,1
293.67,286
10.1,0

6
==⇒
k
ρ
[kg/m
3
]
• Áp suất cuối quá trình nạp (p
a
).
[2,tr.29]

8,0)9,08,0( =÷=
ka
pp
[bar]
SVTH: Nhóm 2GVHD: NGUYỄN QUỐC SỸ
11
Lớp ĐHOT7DLT
Đồ án Động cơ đốt trong
• Áp suất khí sót (p
r
).
[2,tr.30]

05,1)1,105,1(
0
=÷= pp
r

[bar]
• Nhiệt độ cuối quá trình nạp (T
a
).
r
rrkk
a
TTT
T
γ
γλ
+
+∆+
=
1

1
[1,tr.103]

153,329
02,01
980.02,0.16,120293
=
+
++
=
[K]
• Hệ số nạp (η
v
).





−




⋅
−
⋅
∆+
=
k
r
k
a
k
k
v
p
p
p
p
TT
T
ε
ε
η

1
1
[1,tr.108]

724,0
1
05,1
1
8,0
5,10.
15,10
1
.
20293
293
=




−



⋅
−+
=
2.3 QUÁ TRÌNH NÉN
2.3.1 Chọn Tỉ Số Nén
Theo động cơ mẫu ta có tỉ số nén là: 10,5:1.

2.3.2 Chỉ Số Nén Đa Biến Trung Bình
• Áp suất cuối quá trình nén (p
c
)
1
.
n
ac
pp
ε
=
[1,tr.128]
129,195,10.8,0
35,1
==
[bar]
• Nhiệt độ cuối quá trình nén (T
c
)
1
1
.
−
=
n
ac
TT
ε
[1,tr.129]
573,7495,10.153,329

135,1
==
−
[K]
• Tỉ nhiệt mol đẳng tích trung bình của không khí
2
.00419,0
806,19
2
c
vv
T
T
b
amc +=+=
[2,tr.37]

2
573,749.00419,0
806,19 +=
= 21,376 [kJ/kmol.K]
• Tỉ nhiệt mol đẳng tích trung bình của sản phẩm cháy.

T
T
mc
vc
5
"
10) 4,25234,360(

2
1
2
00419,0
806,19
−
+++=
α
[2,tr.37]

573,749.10).9,0.4,25234,360(
2
1
2
573,749.00419,0
806,19
5−
+++=
[kJ/kmol.K]
= 22,1649
SVTH: Nhóm 2GVHD: NGUYỄN QUỐC SỸ
12
Lớp ĐHOT7DLT
Đồ án Động cơ đốt trong
• Tỉ nhiệt mol đẳng tích trung bình của hỗn hợp cháy cuối quá trình nén.
r
vrv
v
mcmc
mc

γ
γ
+
+
=
1
.
''
'
[2,tr.38]

391,21
02,01
1649,22.02,0376,21
=
+
+
=
[kJ/kmol.K]
2.4 QUÁ TRÌNH CHÁY
• Tổn thất nhiệt do cháy không hoàn toàn (
H
Q∆
).
0
3
).1.(10.120 MQ
H
α
−=∆

[2,tr.40]

511,0).9,01.(10.120
3
−=
= 6132 [kJ/kgnl]
*Phần nhiên liệu đã cháy tại điểm z

978,0
92,0
9,0
===
b
z
z
x
ξ
ξ
• Tỉ nhiệt mol đẳng tích trung bình của sản phẩm cháy tại điểm z.
)1(
)1(
'
''
z
o
r
zo
vz
v
o

r
zo
vz
xx
mcxmcx
mc
−+








+
−+








+
=
β
γ
β

β
γ
β
[2,tr.41]

(
( )
978,01
082,1
02,0
978,0082,1
376,21).978,01392,21.
082,1
02,0
978,0082,1
−+







+
−+








+
=
= 21,787
[kJ/kmol.K]

⇒
Nhiệt độ của môi chất công tác tại điểm z:

( )
( )
z
vz
z
c
v
r
HHz
TmcTmc
M
QQ

1.
.
'''
1
β
γ
ξ

=+
+
∆−
[2,tr.41]
( )
( )
573,749.392,21
02,01.460,0
613243960.9,0
+
+
−
⇔
zT⋅= 787,21.08,1

⇒
=
z
T
2774,816 [K]
• Hệ số tăng áp suất (
λ
).
c
z
z
T
T
.
βλ

=
[1,tr.174]
998,3
966,741
816,2774
.080,1 ==
SVTH: Nhóm 2GVHD: NGUYỄN QUỐC SỸ
13
Lớp ĐHOT7DLT
Đồ án Động cơ đốt trong
• Áp suất cháy cực đại (p
z
).
cz
pp .
λ
=
[1,tr.179]

47,76129,19.998,3 ==
[bar]
2.5 QUÁ TRÌNH DÃN NỞ
• Áp suất cuối quá trình dãn nở (p
b
).
2
n
z
b
p

p
ε
=
[2,tr.43]

046,4
05,10
47,76
25,1
==
[bar]
• Nhiệt độ cuối quá trình dãn nở (T
b
), [K].
1
2
−
=
n
z
b
T
T
ε
[2,tr.43]
476,1541
05,10
816,2774
125,1
==

−
[K]
2.6 CÁC CHỈ TIÊU KỸ THUẬT CƠ BẢN CỦA ĐỘNG CƠ
• Áp suất chỉ thị trung bình (p
i
)
p
i
= 1,2
[1,tr.89]
[ Mpa]
• Áp suất có ích trung bình (p
e
)
ime
pp .
η
=
[1,tr.90]

116,12,1.93,0 ==
[Mpa ]
• Hiệu suất chỉ thị (η
i
)
vkH
ki
i
pQ
TpM

η
η


314,8
1
=
[2,tr.46]

38,0
724,0.1.43960
293.2,1 460,0
.314,8
==

• Hiệu suất có ích (η
e
)
ime
ηηη
.=
[2,tr.94]
SVTH: Nhóm 2GVHD: NGUYỄN QUỐC SỸ
14
Lớp ĐHOT7DLT
Đồ án Động cơ đốt trong

342,038,0.9,0 ==

• Suất tiêu thụ nhiên liệu chỉ thị (g

i
)
iH
i
Q
g
η
.
3600
=
[2,tr.46]
195,0
42,0.43960
3600
==
[kg/kW.h]
• Suất tiêu thụ nhiên liệu có ích (g
e
)
eH
e
Q
g
η
.
3600
=
[2,tr.46]
210,0
39,0.43960

3600
==
[kg/kW.h]
• Lượng tiêu thụ nhiên liệu giờ (
nl
G
)
eenl
NgG .=
[1,tr.93]

== 104.210,0
21,838
[kg/h]
2.7 CÂN BẰNG NHIỆT
• Tổng lưu lượng nhiệt cấp cho động cơ
( )
o
Q
o
Q
=
nltk
GQ .
[1,tr.215]

5,300838,21.43960 ==
[J/s]
• Nhiệt lượng biến thành công có ích (Q
e

).

ee
NQ =
[1,tr.215]
= 104.10
3
[J/s] = 104
[KW]
• Nhiệt tổn thất theo khí thải.
 Tỷ nhiệt đẳng áp của sản phẩm cháy
p
mc
''

314,8
''''
+=
vp
mcmc
[1,tr.81]

4789,30134,81649,22 =+=
[kJ/Kmol.deg]
 Nhiệt dung riêng đẳng áp của môi chất mới
p
mc

314,8+=
vp

mcmc
[1,tr.81]

969,29314,8376,21 =+=
[kJ/Kmol.deg]
 Nhiệt độ khí thải
( )
thai
T
265,1501==
bthai
TT
[K]
 Tổn thất theo khí thải
( )
thai
Q
( )
( )
[ ]
kpthaipnlthai
TmcMTmcMGQ
1
''
2
−=
[2,tr.215]

[ ]
42,130074293.29969.46,0265,1501.9,30478.5,0.

3600
856.24
=−=
[J/s]
SVTH: Nhóm 2GVHD: NGUYỄN QUỐC SỸ
15
Lớp ĐHOT7DLT
Đồ án Động cơ đốt trong
%100.
o
thai
thai
Q
Q
q =⇒
%86,42%100.
5,303
07,130
==
[1,tr.215]
Tổn thất theo môi chất làm mát
( )
m
Q
Ta có:
%100.
o
m
m
Q

Q
q =
[1,tr.215]
Trong đó: q
m
= 12 ÷ 27 ; ta chọn q
m
= 20% [1,tr.217]
735,63
100
21.5,303
100
.
===⇒
mo
m
qQ
Q
[KJ/s]
• Phần tổn thất còn lại
( )
cl
Q
.
( )
thaimeocl
QQQQQ ++−=
[1,tr.214]

( )

.695,507,130735,631045,303 =++−=
[KJ/s]
• Thành phần % của các thành phần nhiệt lượng.
%100=
T
q
%34100.
5,303
104
100. ===
o
e
e
Q
Q
q
%85,42100.
05,303
07,130
100. ===
o
thai
thai
Q
Q
q
%21100
5,303
735,63
100 =⋅=⋅=

o
m
m
Q
Q
q
%15,2=
cl
q
SVTH: Nhóm 2GVHD: NGUYỄN QUỐC SỸ
16
Lớp ĐHOT7DLT
Đồ án Động cơ đốt trong
2.8 ĐỒ THỊ CÔNG CHỈ THỊ P-V và P- α
2.8.1. Đồ Thị Công Của Động Cơ Xăng 4 kỳ:
Hình 2-1: Đồ thị công của động cơ xăng 4 kỳ.
SVTH: Nhóm 2GVHD: NGUYỄN QUỐC SỸ
17
Lớp ĐHOT7DLT
Đồ án Động cơ đốt trong
2.8.2 Xác Định Các Điểm Đặc Biệt Của Đồ Thị Công
• Điểm a: điểm cuối hành trình nạp
Có áp suất
8,0=
a
p
[bar]
và thể tích
csa
VVV +=

[1,tr.15]
][
3
cm
Trong đó:
793,48
12,10
901,448
12,10
=
−
=
−
=
s
c
V
V

][
3
cm

694,497793,48901,448 =+=⇒
a
V

][
3
cm

• Điểm c: điểm cuối hành trình nén
Có áp suất
129,19=
c
p
[bar]
và thể tích
793,48=
c
V

][
3
cm
• Điểm z: điểm cuối hành trình cháy
Có áp suất
=
z
p
76,47 [bar]
và thể tích
cz
VV =

][
3
cm
• Điểm b: điểm cuối hành trình giãn nở
Có áp suất p

b
=4,046 [bar]
và thể tích V
b
=V
a

][
3
cm
• Điểm r: điểm cuối hành trình xả
Có áp suất khí sót
05,1=
r
p
[bar]
2.8.3 Tính Áp Suất, Thể Tích Khí Tại Điểm Bất Kì Trên Đường Cong Nén
(p
xn
;V
xn
) Và Đường Cong Giãn Nở (p
xg
;V
xg
)
• Đối với đường cong nén.

1n
xn

a
axn
V
V
pp








=
36,1
901,448
.8,0








=
xn
V
[bar]
Bằng cách cho giá tri

xn
V
đi từ
c
V
đến
a
V
; bước nhảy của
xn
V
là 30
][
3
cm
• Đối với đường cong giãn nở.

2n
xg
z
zxg
V
V
pp









=
25,1
793,48
.47,76








=
xg
V
[bar]
Cũng bằng cách cho
xg
V
đi từ
z
V
đến
b
V
, với bước nhảy là 30
][
3

cm
.
Kết quả tính toán được ghi ở bảng.
SVTH: Nhóm 2GVHD: NGUYỄN QUỐC SỸ
18
Lớp ĐHOT7DLT
Đồ án Động cơ đốt trong
Bảng 1-3: Các Trị Số Áp Suất Của Môi Chất Công Tác Của Quá Trình Nén
Và Quá Trình Giãn Nỡ Của Động Cơ Xăng Được Thiết Kế.
V [cm
3
] Đường nén - P
n
[bar] Đường giãn nở - P
gn
[bar]
48,793 18,8275 76,47
80 9,6107 41,2169
110 6,2325 27,6820
140 4,4897 20,4775
170 3,4478 16,0648
200 2,7641 13,1114
230 2,2856 11,0097
260 1,9346 9,4454
290 1,6676 8,2403
320 1,4586 7,2862
350 1,2913 6,5141
380 1,1546 5,8777
410 1,0413 5,3451
448,901 0,9205 4,7725

480 0,8404 4,3892
497,694 0,8000 4,1950
SVTH: Nhóm 2GVHD: NGUYỄN QUỐC SỸ
19
Lớp ĐHOT7DLT
Đồ án Động cơ đốt trong
PHẦN III TÍNH TOÁN ĐỘNG LỰC HỌC CƠ CẤU THANH TRUYỀN
TRỤC KHUỶU
1.1 ĐỘNG LỰC HỌC CƠ CẤU KHUỶU TRỤC THANH TRUYỀN
Bán kính trục khuỷu: R=
1,44
2
4,88
2
==
S
(mm) = 0,0441(m)
Hệ số kết cấu:
27,0==
L
R
λ
Vận tốc góc trục khuỷu:
3,649
30
6200.
30
.
===
ππ

ω
n
(rad/s)
1.1.2 Lực Khí Thể
kt
P
:
( ).
kt kt o P
P p p F= −
( )N

Với
6
10.97,0==
ekt
pp
2
( / )N m
[2,tr.67]

0
F
= 10
6
2
( / )N m

)
(

5089
4
5,80.
4
.
2
2
===
ππ
D
F
p

( )
2
mm
( )
66
10.110.97,0 −=
kt
p
.0,005089 = 4427,43
( )N
Hình 3-1Động học và động lực học cơ cấu thanh truyền trục khuỷu
SVTH: Nhóm 2GVHD: NGUYỄN QUỐC SỸ
20
Lớp ĐHOT7DLT
DCT
DCD
x

S
β
L
R
ϕ
'
A
A
S
ω
O
B
'
B
''
A
''
B
C
A
N
P
S
kh
P
j
P
β
k
M

ω
O
ϕ
ϕ β
+
S
T
Z
k
P
h
Đồ án Động cơ đốt trong
1.1.3 Khối Lượng Trục Khuỷu, Thanh Truyền
kt
m
:
• Khối lượng pittong
p
m
:
'
.
p p P
m m F=
với
158
'
÷=
p
m

[2;tr.75]
Chọn
13
'
=
p
m
2
( / )g cm
'
.
p p P
m m F=
= 13. 50,89 = 0,66
( )kg
• Khối lượng thanh truyền
tt
m
:
'
.
tt tt P
m m F=
với
2010
'
÷=
tt
m
[2;tr.75]

Chọn
19
'
=
tt
m
2
( / )g cm
=== 89,50.19.
'
ptttt
Fmm
0,97
( )kg
1.1.4 Khối Lượng Đầu Nhỏ Thanh Truyền
A
m
:
(0,275 0,35)
A tt
m m= ÷
[2;tr.72]
Chọn
( )
28,097,0.290,0290,0 ===
ttA
mm

( )kg
1.1.5 Khối Lượng Đầu To Thanh Truyền

B
m
:

( )
725,065,0 ÷=
B
m
[2;tr.72]
Chọn
( )
68,097,0.7,07,0 ===
ttB
mm

( )kg
1.1.6 Khối Lượng Trục Khuỷu
k
m
:

p
k
k
Fmm
'
=
với
( )
2015

'
÷=
k
m
[2;tr.75]
Chọn
18
'
=
k
m

2
( / )g cm
p
k
k
Fmm
'
=
=18.50,89 = 0,916
( )kg
1.1.7 Lực Quán Tính Chuyển Động Tịnh Tiến
j
P
:
Khối lượng chuyển động tịnh tiến
94.028,066,0 =+=+=
Apj
mmm

(kg)

( )
62
10.2coscos
−
+=
αλαω
RmP
jj
= 0,94. 0,0441.(649,3)
2
.
( )
6
10.2coscos
−
+
αλα
= 0,0135.
( )
αλα
2coscos +

SVTH: Nhóm 2GVHD: NGUYỄN QUỐC SỸ
21
Lớp ĐHOT7DLT
Đồ án Động cơ đốt trong
1.1.8 Lực Tổng Cộng Tác Dụng Lên Đỉnh Pitong
P

∑
:

+=+=
∑
00442743,0
Jkt
PPP
0,0175.
( )
αλα
2coscos +
(MN)
1.1.9 Lực Tác Dụng Ngang N:
.N P tg
β
∑
=
(MN)
1.1.11 Lực Tiếp Tuyến T :
.sin( )
cos
P
T
ϕ β
β
∑
+
=
(MN)

1.1.12 Lực Pháp Tuyến Z :
.cos( )
cos
P
Z
ϕ β
β
∑
+
=
(MN)
2. 1 TỔNG HỢP KẾT QUẢ TÍNH TOÁN
SVTH: Nhóm 2GVHD: NGUYỄN QUỐC SỸ
22
Lớp ĐHOT7DLT
Đồ án Động cơ đốt trong
1-4 Bảng kết quả
TT
Góc
Quay
Trục
Thuỷu
Các Giá Trị Lực Ghi
Chú
kt
P
(MN/m
2
)
j

P
(MN/m
2
)
∑
P
(MN/m
2
)
T
(MN)
Z
(MN)
N
(MN)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15

16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
0
o
30
o
60
o
90
o
120
o
150
o
180
o
210
o
240
o
270
o

300
o
330
o
360
o
390
o
420
o
450
o
480
o
510
o
540
o
570
o
600
o
630
o
660
o
690
o
720
o

0,11
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
0,101
0,102
0,104
0,29
0,83
6,51
4,56
1,56
0,7
0,54
0,29
0,19
0,15
0,15
0,15
0,15
0,15
0,15
- 3,37
- 2,65
-0,97
- 0,72
1,68

1,94
1,93
1,94
1,68
0,72
-0,97
-2,65
-3,37
-2,65
-0,97
0,72
1,68
1,94
1,93
1,94
1,68
-0,72
-0,97
-2,65
-3,37
-3,27
-2,55
-0,87
-0,62
1,78
2,04
2,03
2,04
1,78
0,83

-0,68
-1,83
3,14
1,91
1,40
1,42
2,22
2,23
2,12
2,09
1,83
-0,57
-0,82
-2,50
-3,22
0
-1,58
-0,86
-0,62
1,32
0,78
0
-0,78
-1,32
0,83
-0,67
1,12
0
1,18
1,38

1,42
1,65
0,85
0
-0,80
-1,36
0,57
0,80
1,54
0
-3,27
-2,03
-0,25
-0,17
-1,27
-1,90
-2,03
-1,90
-1,26
-0,23
-0,20
1,45
3,14
1,52
0,17
-0,40
-1,57
-2,08
-2,12
-1,95

-1,30
-0,16
-0,24
-2,00
-3,22
0
-0,35
-0,21
-0,17
0,42
-0,28
0
-0,28
-0,42
-0,23
0,16
0,25
0
0,26
0,14
0,40
0,54
0,30
0
0,28
-0,44
-0,16
0,20
0,34
0

SVTH: Nhóm 2GVHD: NGUYỄN QUỐC SỸ
23
Lớp ĐHOT7DLT
Đồ án Động cơ đốt trong
SVTH: Nhóm 2GVHD: NGUYỄN QUỐC SỸ
24
Lớp ĐHOT7DLT
Đồ án Động cơ đốt trong
PHẦN IV TÍNH TOÁN LẠI THÔNG SỐ KẾT CẤU ĐỘNG CƠ
Tính thể tích công tác động cơ
h
V
Thể tích công tác
h
V
của một xi lanh động cơ:

45,0
4.6200.116,1
104.4.30
30

===
inp
N
V
ee
e
h
τ

dm
3
, (lit) [2;tr.47]
Trong đó:
τ
- số chu kỳ của động cơ
i - số xi lanh của động cơ

e
n
- số vòng quay của động cơ ở công suất thiết kế

e
N
- công suất động cơ thiết kế, kW

e
p
- áp suất có ích trung bình, MN/m
2
Tính đường kính piston:

805,0
1,1.
45,0.4
.
.4
3
3
==







=
π
π
D
S
V
D
h
dm

Hành trình piston :

885,0805,0.1,1. ==






= D
D
S
S
dm

SVTH: Nhóm 2GVHD: NGUYỄN QUỐC SỸ
25
Lớp ĐHOT7DLT