Hướng dẫn vẽ đồ thị Brick hiệu chỉnh đồ thị công bài tập lớn Nguyên lý động cơ đốt trong

1. GIỚI THIỆU VỀ ĐỘNG CƠ 2NZ-FE

TÊN THỐNG SỐ

KÝ HIỆU

THỨ
NGUYÊN
Kw

GIÁ TRỊ

Công suất có ích

Ne

118

Tỷ số nén

ε

Số vòng quay

n

Vòng/phút

5800

Đường kính xi lanh

D

mm

86

Hành trình piston

S

mm

86

Số xi lanh

i

4

Số kỳ

Τ

4

Góc mở sớm xupap nạp

Φ1

Độ

7

Góc đóng muôn xupap nạp

Φ2

Độ

30

Góc mở sớm xupap thải

Φ3

Độ

53

Góc đóng muộn xupap thải

Φ4

Độ

35

9,8

Loại buồng cháy
Kiểu xupap

Treo

2. THÔNG SỐ CHỌN TRONG QUÁ TRÌNH TÍNH

Áp suất khí nạp

Pk

THỨ
NGUYÊN
MN/m2

Nhiệt độ khí nạp

Tk

K

Hệ số dư lượng không khí

α

Áp suất cuối kỳ nạp

Pa

MN/m2

0,08

Áp suất khí sót

Pr

MN/m2

0,1

Nhiệt độ khí sót

Tr

K

900

Độ sấy nóng khi nạp mới

∆T

20

Chỉ số đoản nhiệt

m

1,5

Hệ số lợi dụng nhiệt tại z

ξz
ξb

0,9

TÊN THỐNG SỐ

Hệ số lợi dụng nhiệt tại b

KÝ HIỆU

GIÁ TRỊ
0,09
298
0,9

0,9

1


Tỷ số tăng áp

λ

3

Hệ số nạp thêm

λ1

1,02

Hệ số quét buồng cháy

λ2

0,99

Hệ số hiệu đính nhiệt

λt

1,17

Hệ số điền đầy đồ thị

λđ

0,96

2


9. VẼ ĐỒ THỊ CÔNG
39. Xác định các điểm trên đường nén với chỉ số đa biến n1

Phương trình đường nén:

= const, do đó nếu gọi x là điểm bắt kì trên

đường nén thì:

Rút ra:

Với
Trong đó n1 là chỉ số nén đa biến trung bình xác định qua quá trình tính toán.
40. Xây dựng đường con áp suất trên đường giãn nở
Phương trình của đường giãn nở đa biến:

Rút ra:

Ta có

3


41. Lập bảng xác định đường nén và đường giãn nở
Ta có:

ε= 9,8

Pc= 1,828 MN/m2

ρ= 1

Pz= 5,460 MN/m2

n1= 1,371

Vc= Vh/(ε-1)

n2= 1,279

==> Vc = 1,640/8,8 = 0,18636 (dm3) =186,36 (cm3)

Dùng excel tính bảng được bảng sau:
Vx=Vc.i

i

Đường nén
in

1/in

1

1

Đường giãn nở

Pc/in

1

in

1/in

2

2

Pz.ρn /in
2

2

186,36

1,0

1

1

1,828

1

1

5,46

279,54

1,5

1,743

0,574

1,048

1,680

0,595

3,251

372,72

2,0

2,586

0,387

0,707

2,427

0,412

2,250

465,90

2,5

3,512

0,285

0,520

3,228

0,310

1,691

559,08

3,0

4,510

0,222

0,405

4,076

0,245

1,340

652,26

3,5

5,571

0,180

0,328

4,964

0,201

1,100

745,44

4,0

6,690

0,149

0,273

5,889

0,170

0,927

838,62

4,5

7,862

0,127

0,232

6,846

0,146

0,798

931,80

5,0

9,084

0,110

0,201

7,834

0,128

0,697

1024,98

5,5

10,352

0,097

0,177

8,850

0,113

0,617

1118,16

6,0

11,64

0,086

0,157

9,891

0,101

0,552

1211.34

6,5

13,017

0,077

0,140

10,958

0,091

0,498

1304.52

7,0

14,409

0,069

0,127

12,047

0,083

0,453

1397.70

7,5

15,838

0,063

0,115

13,158

0,076

0,415

1490.88

8,0

17,304

0,058

0,106

14,291

0,070

0,382

1584.06

8,5

18,803

0,053

0,097

15,443

0,065

0,354

1677.24

9,0

20,336

0,049

0,090

16,614

0,060

0,329

9,5
21,901
10,0
1863.60
23,496
(ε)
42. Xác định các điểm đặc biệt

0,046

0,083

17,804

0,056

0,307

0,043

0,078

19,011

0,053

0,287

1770.42

Ta có:
Vh =

π
4

S =

3,14.
4.

86

4

= 0,499 dm3 = 499 cm3

0.499

Vc = ρ.Vz = Vz =

=

=

ε-1
Va = Vh + Vc = 499 + 57 = 556

= 57 cm3

0.057 lít

8.8

Pc= 1.828 MN/m2

Pa= 0.08 MN/m2

Pb= 0.295 MN/m2

Pz= 5.460 MN/m2

Pr= 0.11 MN/m2
Vậy các điểm đặc biệt đó là:
r(Vc,Pr)

hay

r(57; 0,11)

a(Va,Pa)

hay

a(556; 0,08)

b(Va,Pb)

hay

b(556; 0295)

c(Vc,Pc)

hay

c(57; 1.828)

trùng với

y(Vc,Pz) hay

y(57; 5,46)

z(Vz,Pz)hay

z(57; 5.46)

Chọn tỷ lệ xích μv = 3.35

μp = 1
Bảng 1: Số liệu đường nén và đường giãn nở
Đường nén Pn Đường giãn nở Pgn
1.83
5.46
1.05
3.25
0.71
2.25

i
1.0
1.5
2.0

Vx
56
83
111

2.5

139

0.52

1.69

3.0
3.5
4.0

167
195
223

0.41
0.33
0.27

1.34
1.10
0.93

4.5

250

0.23

0.80

5.0
5.5
6.0

6.5
7.0
7.5
8.0
8.5
9.0
9.5
10.0

278
306
334
362
389
417
445
473
501
528
556

0.20
0.18
0.16
0.14
0.13
0.12
0.11
0.10
0.09

0.08
0.08

0.70
0.62
0.55
0.50
0.45
0.41
0.38
0.35
0.33
0.31
0.29

5


Ta có biểu đồ đường nén và đường giãn nở và các điểm đặc biệt như sau:
P (MN/m2)

V (cm3)

Hình 1: Biểu đồ đường nén và đường giãn nở và các điểm đặc biệt

6


43. Nối các điểm trung gian của đường nén với đường giãn nở các điểm đặc biệt,
sẽ được đồ thị công lý thuyết

P (MN/m2)

V (cm3)
Hình 2: Đồ thị công lý thuyết
44. Dùng đồ thị Brick xác định các điểm đặc biệt khác
Vẽ đồ thị Brick trên đồ thị công. Vẽ đường tròn lấy bán kính R, đường kính AB = S =
2R
Tức lấy½ đoạn Vc đến Va trên biểu đồ.
7


Chọn tỷ xích μs, μR sao cho
AB = Vh/μR = 500 mm
Suy ra
μR= μR = 86/500 = 0,172
Lấy về phía bên phải tâm O (phía ĐCD) trên AB một đoạn OO’ sao cho:
OO’ =

𝑅.𝜆
𝜇𝑅

=

8 .3
.0,17

= 750 mm

Từ O’ kẻ sang các tia từ trái sang phải ứng với các góc từ 0o, 10o, 20o, …., 180o. Các

tia này cắt vòng tròn Brick và cắt Đồ thị công.
Từ đó xác định các điểm:
Điểm đánh lửa sớm c’(góc phun sớm 7o).
Mở sớm b’ (góc: 53o), đóng muộn r” (góc: 35o) xupap thải.
Mở sớm r’(góc: 7o), đóng muộn a’(góc: 30o) xupap nạp.
45. Hiệu chỉnh đồ thị công
Áp suất cực đại: Pmax= 0,9Pz = 0,9.5.46 = 4.914 MN/m2
Trên đoạn cy lấy c” sao cho c”c = 1/3cy
Trên đoạn yz lấy z” sao cho z”y= 1/2yz = 0 (z” trùng với y,z)
Trên đoạn ba lấy b” sao cho b”=1/2ba
Ta có biểu đồ:

8


BIỂU ĐỒ BRICK

P (MN/m2)

O O’

V (cm3)

Hình 3: Tìm các điểm đặc biệt để hiệu chỉnh

9


Nối các điểm c’c”z” và đường giãn nở thành đường cong liên tục tại ĐCT và ĐCD và
tiếp xúc với đường thải. Ta sẽ nhận được đồ thị công hoàn chỉnh:

BIỂU ĐỒ BRICK

P (MN/m2)

V (cm3)

Hình 4: Đồ thị đã được hiệu chỉnh (vẽ tay thì vẽ duy nhất hình này)

10