Bài giảng slide Nguyên lý động cơ đại học Chương 5. Các chỉ tiêu kinh tế - kĩ thuật của động cơ đốt trong

5.1. Vai trò của các chỉ tiêu kinh tế - kĩ thuật của ĐCĐT
5.2. Các chỉ tiêu
5.2.1. Áp suất trung bình có ích
5.2.2. Tổn thất cơ khí
5.2.3. Công suất
5.2.4. Hiệu suất
5.2.5. Suất tiêu hao nhiên liệu
5.2.6. Tuổi thọ và độ tin cậy
5.2.7. Khối lượng động cơ
5.2.8. Kích thước bao
Chương 5. Các chỉ tiêu kinh tế - kĩ thuật
của động cơ đốt trong
5.1. Vai trò của các chỉ tiêu kinh tế - kĩ thuật của ĐCĐT

Người ta dùng các chỉ tiêu sau để đánh giá, so sánh tính năng
kinh tế kĩ thuật của động cơ đốt trong:

Công suất động cơ: Công suất là yêu cầu đầu tiên của máy
công tác và hệ thống động lực sử dụng động cơ. Công suất có
ích là công suất thu được từ đuôi trục khuỷu, rồi từ đó truyền
cho máy công tác. Công suất có ích là chỉ tiêu quan trọng quyết
định khả năng sử dụng động cơ để dẫn máy công tác và hệ
thống động lực cụ thể.
Chương 5. Các chỉ tiêu kinh tế - kĩ thuật
của động cơ đốt trong
5.1. Vai trò của các chỉ tiêu kinh tế - kĩ thuật của ĐCĐT

Hiệu suất động cơ: hiệu suất càng cao thì lượng nhiêu liệu tiêu
hao cho 1kW trong 1 giờ sẽ càng nhỏ, nhờ vậy làm giảm số
lượng nhiên liệu tiêu hao trong 1 giờ, điều đó có ý nghĩa quan
trọng đối với động cơ dùng trên các thiết bị vận tải.


Tuổi thọ và độ tin cậy: ảnh hưởng trực tiếp tới giá thành động
cơ và năng suất của thiết bị vận tải
Chương 5. Các chỉ tiêu kinh tế - kĩ thuật
của động cơ đốt trong
5.1. Vai trò của các chỉ tiêu kinh tế - kĩ thuật của ĐCĐT

Khối lượng: trực tiếp ảnh hưởng tới giá thành của động cơ.

Kích thước bao: gây ảnh hưởng trực tiếp đến điều kiện sử dụng
động cơ.

Mỗi loại chỉ tiêu kể trên đều giữ những vai trò chủ yếu khác
nhau theo công dụng và điều kiện sử dụng động cơ.
Chương 5. Các chỉ tiêu kinh tế - kĩ thuật
của động cơ đốt trong
5.2. Các chỉ tiêu
5.2.1. Áp suất trung bình có ích

Áp suất trung bình có ích tính theo công thức : p
e
= p
i
– p
m
Trong đó:

p
i
: áp suất chỉ thị trung bình xác định từ đồ thị công


P
m
: áp suất tổn thất cơ khí, thường được xác định bằng thực
nghiệm và phụ thuộc bậc nhất vào tốc độ trung bình của piston
c
m
: p
m
= a + b.c
m

với a và b là các hằng số thực nghiệm, tuỳ thuộc vào loại động
cơ. Ngoài ra, p
m
còn phụ thuộc vào trạng thái nhiệt của động cơ
như nhiệt độ nước làm mát, nhiệt độ dầu bôi trơn.
Chương 5. Các chỉ tiêu kinh tế - kĩ thuật
của động cơ đốt trong
5.2. Các chỉ tiêu
5.2.2. Tổn thất cơ khí

Đó là các tổn thất cho ma sát giữa các mối ghép động, công
suất dẫn động các cơ cấu phụ của động cơ như bơm dầu, bơm
nước, quạt gió và công bơm của quá trình nạp thải. Công suất
tổn thất cơ khí tính theo công thức:

Trong thực tế, tổn thất do ma sát của cơ cấu trục khuỷu thanh
truyền chiếm đến 70% tổn thất cơ khí.
Chương 5. Các chỉ tiêu kinh tế - kĩ thuật

của động cơ đốt trong
τ
30
inVp
N
hm
m
=
5.2. Các chỉ tiêu
5.2.3. Công suất

Công suất có ích để kéo máy công tác là hiệu của công suất chỉ
thị và công suất tổn thất cơ khí:
N
e
= N
i
– N
m

p
e
là áp suất có ích .
Chương 5. Các chỉ tiêu kinh tế - kĩ thuật
của động cơ đốt trong
τ
30
inVp
N
he

e
=
5.2. Các chỉ tiêu
5.2.4. Hiệu suất

Hiệu suất



Hiệu suất cơ khí

Trong thực tế, η
m
= 0,70 ÷ 0,90.
Chương 5. Các chỉ tiêu kinh tế - kĩ thuật
của động cơ đốt trong
im
Hnl
i
i
e
Hnl
e
e
QG
N
N
N
QG
N

ηηη
===
i
m
i
e
i
m
i
mi
i
e
m
p
p
p
p
N
N
N
NN
N
N
−==−=
−
== 11
η
5.2. Các chỉ tiêu
5.2.5. Suất tiêu hao nhiên liệu


Gọi
là suất tiêu thụ nhiên liệu có ích với thứ nguyên như g
i
, ta có:

Vậy g
e
và η
e
đề là các thông số đặc trưng cho tính kinh tế của
động cơ.
Chương 5. Các chỉ tiêu kinh tế - kĩ thuật
của động cơ đốt trong
e
nl
e
N
G
g =
He
e
Q
g
η
1
=
5.2. Các chỉ tiêu
5.2.6. Tuổi thọ và độ tin cậy

Tuổi thọ của động cơ là thời gian sử dụng động cơ giữa hai kỳ

đại tu.

Độ tin cậy được phản ánh qua tỉ số của giờ sử dụng tốt (không
có hỏng hóc, không mài mòn thái quá, không bị giảm công
suất…) và toàn bộ số giờ sử dụng kể cả số giờ có hỏng hóc và
thời gian khác phục những hỏng hóc ấy trong khoảng thời gian
giữa hai kỳ đại tu.
Chương 5. Các chỉ tiêu kinh tế - kĩ thuật
của động cơ đốt trong
5.2. Các chỉ tiêu
5.2.6. Tuổi thọ và độ tin cậy

Độ tin cậy phụ thuộc vào chất lượng chế tạo, lắp ghép điều
chỉnh và tính ổn định về chất lượng của vật liệu chế tạo. Để
năng cao độ tin cậy, cần nâng cao độ bền mỏi của chi tiết, giảm
ứng suất tập trung và nâng cao chất lượng bề mặt chi tiết.

Tuổi thọ động cơ phụ thuộc vào tính hoàn thiện về mặt cấu tạo
và chất lượng chế tạo các chi tiết động cơ cũng như mức độ
cường hóa động cơ theo tải và tốc độ. Chất lượng nhiên liệu,
dầu nhờn, điều kiện sử dụng và chế độ làm việc cũng ảnh
hưởng lớn đến tuổi thọ.
Chương 5. Các chỉ tiêu kinh tế - kĩ thuật
của động cơ đốt trong
5.2. Các chỉ tiêu
5.2.7. Khối lượng động cơ

Khối lượng động cơ gắn liền với lượng vật liệu dùng để chế tạo
động cơ và trực tiếp ảnh hưởng tới giá thành động cơ.


Khối lượng động cơ phụ thuộc vào các yếu tố của chu trình
công tác và đặc điểm cấu tạo của động cơ. Khối lượng động cơ
lại liên quan mật thiết tới tuổi thọ. Thông thường động cơ cao
tốc, nhẹ thường có tuổi thọ thấp, động cơ lớn, thấp tốc, nặng
thường có tuổi thọ cao.
Chương 5. Các chỉ tiêu kinh tế - kĩ thuật
của động cơ đốt trong
5.2. Các chỉ tiêu
5.2.8. Kích thước bao

Kích thước bao quyết định bởi ba kích thước: dài (L), rộng (B),
cao (H) của khối chữ nhật, được đo gữa các điểm ở giới hạn
ngoài cùng của khối động cơ.

Các kích thước bao gây ảnh hưởng trực tiếp đến điều kiện sử
dụng động cơ, phụ thuộc vào số xilanh, cách bố trí xilanh trên
động cơ, tỉ số giữa hành trình S và đường kính xilanh D
Chương 5. Các chỉ tiêu kinh tế - kĩ thuật
của động cơ đốt trong