MÔN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP VIỆT – HUNG
KHOA CƠ KHÍ - Ô TÔ – XÂY DỰNG
BỘ MÔN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG
---------------------------

ĐỒ ÁN HỌC PHẦN
HỌC PHẦN: ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG

Ngành: Công nghệ kỹ thuật Ô tô
Mã học phần: 081434
Số tín chỉ: 1 (0;0;1)

Sinh viên thực hiện: Đặng Thái Sơn
Mã sinh viên: 1401266
Lớp: Oto 1
Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Hữu Lý

HÀ NỘI - 11/2016


TỔNG QUAN VỀ ĐỒ ÁN HỌC PHẦN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG
1. Mục đích thực hiện đồ án

Vận dụng các kiến thức của học phần “Nguyên lý động cơ đốt trong” để lựa chọn
các thông số tối ưu của quá trình công tác trong động cơ đốt trong để tính toán quá
trình nhiệt động, xác định các chỉ tiêu kinh tế, kỹ thuật và kiểm nghiệm lại các kích
thước cơ bản của động cơ đốt trong. Dựa vào các kết quả đã tính toán quá trình
nhiệt động, sinh viên xây dựng đồ thị công lý thuyết của động cơ.
Trên cơ sở tính toán quá trình nhiệt động và các kiến thức về động lực học, dao
động xoắn của động cơ đốt trong, sinh viên tiến hành tính toán động lực học, tìm
hiểu các quy luật tác động của các lực trên xylanh và cơ cấu trục khuỷu, thanh

truyền, biết cách xây dựng các đồ thị biểu diễn quy luật động học và động lực học.
Dựa vào các kiến thức về kiết cấu, tính toán kết cấu động cơ đốt trong, sinh viên
biết vận dụng các kiến thức đó để tính nghiệm bền các chi tiết, hệ thống cơ bản của
động cơ đốt trong.
Vận dụng kiến thức các học phần cơ sở ngành để thực hiện các nội dung lien quan
đến đồ án.
Là điều kiện thuận lợi cho sinh viên khi thực hiện đồ án tốt nghiệp ở học kỳ cuối
khóa học.
2. Nội dung đồ án

Đồ án động cơ đốt trong bao gồm các nội dung sau:
Tính toán các quá trình công tác của động cơ đốt trong (tính toán nhiệt)
Cân bằng động cơ
Tính toán động học, động lực học
Tính ngiệm bền các chi tiết chính


LỜI CẢM ƠN
Động cơ đốt trong đóng vai trò quan trọng trong nền kinh tế, là nguồn
động lực cho các phương tiện vận tải như ô tô, máy kéo, xe máy, tàu thuỷ,
máy bay và các máy công tác như máy phát điện, bơm nước…. Động cơ đốt
trong là nguồn cung cấp 80% năng lượng hiện tại của thế giới. Chính vì vậy
việc tính toán và thiết kế đồ án môn học động cơ đốt trong đóng vai trò hết
sức quan trọng đối với các sinh viên chuyên ngành động cơ đốt trong.
Đồ án tính toán thiết kế đồ án môn học động cơ đốt trong là đồ án đòi
hỏi người thực hiện phải sử dụng tổng hợp rất nhiều kiến thức chuyên
ngành cũng như kiến thức của các môn học cơ sở. Trong quá trình hoàn
thành đồ án không những đã giúp cho em củng cố được rất nhiều các kiến
thức đã học và còn giúp em mở rộng và hiểu sâu hơn về các kiến thức
chuyên ngành của mình cũng như các kiến thức tổng hợp khác. Đồ án này

cũng là một bước tập dượt rất quan trọng cho em trước khi tiến hành làm
đồ án tốt nghiệp sau này.
Mặc dù đã cố gắng rất nhiều để hoàn thành đồ án này một cách tốt
nhất, song do những hạn chế về kiến thức cũng như những kinh nghiệm
thực tế nên trong quá trình làm không tránh được sai sót chính vì vậy em
rất mong được sự đóng góp của các thầy cô cũng như toàn thể các bạn để
đồ án của em được hoàn chỉnh hơn.
Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo hướng dẫn Nguyễn Hữu lý cũng
như toàn thể các thầy cô giáo trong Bộ môn Động Cơ Đốt Trong đã tạo mọi
điều kiện giúp em hoàn thành đồ án tốt đẹp.

Sinh viên
Đặng Thái Sơn


MỤC LỤC
TỔNG QUAN VỀ ĐỒ ÁN HỌC PHẦN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG
1. Mục đích thực hiện đồ án
2. Nội dung đồ án
PHẦN I: TÍNH NHIỆT


I.

Các thông số cho trước

II.

Các thông số chọn
2. Nhiệt độ môi trường

3. Áp suất cuối quá trình nạp pa
4. Áp suất khí thải pr
5. Mức độ sấy nóng của môi chất T
6. Nhiệt độ khí sót (khí thải) Tr
7. Hệ số hiệu định tỉ nhiệt
8. Hệ số quét buồng cháy
Hệ số quét buồng cháy:
9. Hệ số nạp thêm
10. Hệ số lợi dụng nhiệt tại điểm z
11. Hệ số lợi dụng nhiệt tại điểm b
12. Hệ số hiệu chỉnh đồ thị công

III.

Tính toán các quá trình công tác
1. Tính toán quá trình nạp.
2. Tính toán quá trình nén
3. Tính toán quá trình cháy
4. Tính Toán Quá Trình giãn nơ
6. Vẽ và hiệu đính đồ thị công (………)

PHẦN II: TÍNH TOÁN ĐỘNG HỌC, ĐỘNG LỰC HỌC
I.

Vẽ các đường biểu diễn quy luật động lực học.

x = f (α)

1. Đường biểu diễn hành trình của piston
2. Đường biểu diễn tốc độ của piston

v = f (α)

3. Đường biểu diễn gia tốc của piston:

.

j = f ( x)

II. Tính toán động lực học:
1. Các khối lượng chuyển động tịnh tiến:
2. Lực quán tính:
3. Vẽ đường biểu diễn lực quán tính

− pj = f ( x)

.

.


4. Đường biểu diễn
5. Khai triển đồ thị công
6. Khai triển đồ thị

p j = f ( x)

7. Vẽ đồ thị
8. Vẽ đồ thị lực tiếp tuyến

P −V

thành
thành

p∑ = f ( α )

T = f (α)

Z = f (α)

9. Vẽ đường biểu diễn

v = f ( x)

∑T = f ( α )

.
pkt = f ( α )
pj = f ( α )

.

.

.

và đồ thị lực pháp tuyến

.

của động cơ nhiều xy lanh.


PHẦN I: TÍNH NHIỆT
I.

TT

Các thông số cho trước

Các số liệu của phần tính toán nhiệt
Ký
Tên thông số
Giá trị
hiệu

Đơn vị

1
2

Kiểu động cơ
Số kỳ

τ

4

3

Số xilanh

i

4

4

Thứ tự nổ

5

Hành trình piston

S

19 (135)

mm

6

Đường kính xilanh

D

98(145)

mm

7

Góc mơ sớm xupáp nạp
Góc đóng muộn xupáp

α1

18

độ

α2

37

độ

β1

44

độ

β2

68

độ

ϕι

10

độ

8
9
10

nạp
Góc mơ sớm xupáp xả
Góc đóng muộn xupáp

kỳ

1-3-4-2

11

xả
Góc phun sớm

12

Chiều dài thanh truyền

ltt

195

mm

13

Công suất động cơ

Ne

85

kW

14

Số vòng quay động cơ

n

2250

v/ph

15

Suất tiêu hao nhiên liệu

ge

251

g/kW.h

16

Tỷ số nén
Trọng lượng thanh

ε

18,6

mtt

1,8

kg

mpt

0,95

kg

17
18

truyền
Trọng lượng nhóm
piston

Do quá trình cháy không hết nên xảy ra hiện tượng nhả
khói đen nên em xin thầy cho em đổi thông số D=145
S=135
1.2
1) Áp suất môi trường )
- Áp suất môi trường p0 là áp suất khí quyển. Với động cơ không tăng áp ta có áp
suất khí quyển bằng áp suất trước xupap nạp nên ta chọn:
P0 = 0,1(Mpa)
2) Nhiệt độ môi trường )
- Nhiệt độ môi trường được chọn lựa theo nhiệt độ bình quân của cả năm. Với
động cơ không tăng áp ta có nhiệt độ môi trường bằng nhiệt độ trước xupap nạp
nên:
Ở nước ta: T0 = 240C = 2970K. (HD ĐAMH [12])
3) Áp suất cuối quá trình nạp pa
- Áp suất cuối quá trình nạp p a với động cơ không tăng áp ta có thể chọn trong
phạm vi:
Pa = (0,8 ÷ 0,9)p0 = 0,824.p0 = 0,9.0,1 = 0,08-0,09
ta chọn Pa= 0,088(MPa) ( GT NLĐCĐT [100])
4) Áp suất khí thải pr:
- Áp suất khí thải pr có thể chọn trong phạm vi:
pr = (1,05 ÷ 1,1).pk = 1,05.pk = 1,05.0,1 = 0,11 (MPa) (GT NLĐCĐT) [101])
5) Mức độ sấy nóng môi chất
Mức độ sấy nóng môi chất chủ yếu phụ thuộc vào loại động cơ Xăng hay
Diesel. Với động cơ Diesel ta chọn:
0

K

(GT. NLĐCĐT [102])

Ta chọn = 200K
6) Nhiệt độ khí sót (khí thải) Tr:
Nhiệt độ khí sót Tr phụ thuộc vào chủng loại động cơ.Nếu quá trình giản nở
càng
Triệt để,nhiệt độ Tr càng thấp.
Động cơ diesel:

Tr = (700 ÷ 900) 0K = 820 0K (GT NLĐCĐT [102])


7) Hệ số hiệu đính tỉ nhiệt :t
Hệ số hiệu đính tỉ nhiệt t được chọn theo hệ số dư lượng không khí
đính:
α

0,8

1,0

1,2

1,4

λ

1,13

1,17

1,14

1,11

α

để hiệu

Các loại động cơ diesel có 1,5 có thể chọnt =1,1 (GT NLĐCĐT [103])
8) Hệ số quét buồng cháy 2
Với các động cơ không tăng áp ta thường chọn hệ số quét buồng cháy 2 là:
2

=1

9) Hệ số nạp thêm 1:
Hệ số nạp thêm
chọn:

1

phụ thuộc chủ yếu vào pha phối khí. Thông thường ta có thể

1

÷

= (1,02
ξz

10) Hệ số lợi dụng nhiệt tại điểm z

1,07) = 1,032

:

ξz

Hệ số lợi dụng nhiệt tại điểm z
phụ thuộc vào chu trình công tác của động
cơ. Với các loại động cơ Diesel ta thường chọn:
ξz

= 0,700.85 =0,75
ξb

11) Hệ số lợi dụng nhiệt tại điểm b

:

ξb

Hệ số lợi dụng nhiệt tại điểm b
tuỳ thuộc vào loại động cơ Xăng hay Diesel.
Với các loại động cơ Diesel ta chọn:
ξb

12) Hệ số hiệu đính đồ thị công

ϕd

= 0.800,90 = 0,85

:


Thể hiên sự sai lệch khi tinh toán lý thuyết chu trình tính toán của động cơ với
chu trình công tác thực tế do không xét đến pha phối khí,tổn thất lưu động của
dòng khí,thời gian cháy và tốc độ tăng áp suất..sự sai lệch giữa chu trình thực tế
với chu trình tính toán của động cơ xăng ít hơn của động cơ diesel vì vậy hệ số
ϕd

của động cơ diesel thường chọn trị số thấp hơn.
ϕd

= 0,920,97 =0,97

1.3) Tính toán các quá trình công tác
1.3.1) Tính toán quá trình nạp:
γr
1) Hệ số khí sót :
Hệ số khí sót

γr =

Trong đó

m

γr

được tính theo công thức:

λ2 .(Tk + ∆T ) pr
. .
Tr
pa

1
1
 ÷
m

p 
ε .λ1 − λt .λ2 .  r ÷
 pa 

là chỉ số giãn nở đa biến trung bình của khí sót có thể chọn:

m =1,45 1,5 chọn m = 1,5
Thay số vào công thức tính
γr

γr

ta được:

= . =0,02697

2) Nhiệt độ cuối quá trình nạp

Ta =

Thay số vào công thức tính
Ta

= = 330,669 0K

:
 m −1 

÷
 m 

 pa 
÷
 pr 

( Tk + ∆T ) + λt .γ r .Tr . 
1+ γ r

Ta

Ta

ta được:


3) Hệ số nạp
Hệ số nạp

ηv

ηv

được xác định theo công thức:

1

 ÷
 pr   m  
Tk
pa 
1
ηv =
.
. . ε .λ1 − λt .λ2 .  ÷

ε − 1 (Tk + ∆T ) pk 
 pa  



Thay số vào công thức tính
ηv

ηv

ta được:

= .. =0,83906

4) Lượng khí nạp mới
Lượng khí nạp mới

M1

M1

:

được xác định theo công thức:

= (kmol/kg.nl)
Trong đó:
pe

là áp suất có ích trung bình được xác định theo công thức:

pe =

Vh

30.N e .τ
Vh .n.i

là thể tích công tác của động cơ được xác định theo công thức:
π .D 2 .S
Vh =
4

Thay số vào các công thức trên ta được:
Vh
pe
M1

= = 2.2292
= = 0,50839
= = 0,95642(kmol/kg. nl)


5) Lượng không khí lí thuyết cần để đốt cháy 1 kg nhiên liệu
Lượng không khí lí thuyết cần để đốt cháy 1 kg nhiên liệu
công thức:
M0 =

M0
M0

:
được tính theo

1 C H O
. + − ÷
0, 21  12 4 32 

Đối với nhiên liệu của động cơ diesel ta có: C =0,87; H =0,126; O =0,004 nên
thay vào công thức tính
M0

M0

ta được:

=. = 0,6170 (kmol/kg nh.lieu)

6) Hệ số dư lượng không khí

α

:

Đối với động cơ Diesel hệ số dư lượng không khí
thức:

α

được xác định theo công

α=
Thay số vào công thức tính hệ số dư lượng không khí

α

ta được:

α = = 1,5661
1.3.2. Tính toán quá trình nén:
1) Tỉ nhiệt mol đẳng tích trung bình của không khí:
mcv = 19,806 + 0, 00209.T (kJ / kmol.do)

2) Tỉ nhiệt mol đẳng tích trung bình của sản phẩm cháy:
Với các động cơ Diesel có hệ số dư lượng không khí do đó tỉ nhiệt mol đẳng
tích trung bình của không khí được xác định theo công thức:
= +..T
Thay số ta được:
= +...T
= 20,7469+T
3) Tỉ nhiệt mol đẳng tích trung bình của hỗn hợp:


Tỉ nhiệt mol đẳng tích trung bình của hỗn hợp trong quá trình nén
công thức:
mcv' =

mcv'

tính theo

mcv + γ r .mcv''
b'
= av' + v .T ( kJ / kmol.do)
1+ γ r
2

Thay số ta được:
mcv'

=

=20,7469 +
Do ta có:
mcv' = av' +

bv'
.T
2


4) Chỉ số nén đa biến trung bình

n1

:

Chỉ số nén đa biến phụ thuộc vào rất nhiều thông số kết cấu và thông số vận
hành như kích thước xilanh,loại buồng cháy,số vòng quay ,phụ tải,trạng thái
nhiệt của động cơ.v.v…tuy nhiên

n1

tăng giảm theo quy luật sau. Tất cả các yếu

tố làm cho môi chất mất nhiệt sẽ khiến cho
đoạn nhiệt ta có thể xác định
n1

(

n1

n1

giảm .Giả thiết quá trình nén là

bằng cách giải phương trình:

chọn từ 1,32
n1 − 1 =

Thay

n1
n1

8,314
av' +

'
v

b
.Ta . ( ε n1 −1 + 1)
2

= 1,3686vào hai vế của phương trình ta được:
-1 = 0,3686


Và =0,3683

Vậy ta có sai số giữa hai vế của phương trình là:
= ||.100 =0,081
Vậy ta có nghiệm của phương trình là:
5) áp suất cuối quá trình nén
áp suất cuối quá trình nén

pc

pc

n1

=1,3686

:

được xác định theo công thức:

pc = pa .ε n1
Thay số ta xác định được:
= 0,088. = 4.8077 (Mpa)
6) Nhiệt độ cuối quá trình nén
Nhiệt độ cuối quá trình nén

Tc

Tc

:

được xác định theo công thức:

Tc = Ta .ε n1 −1
Thay số ta được:
Tc

=330,669 = 971,2627 0K

7) Lượng môi chất công tác của quá trình nén
Lượng môi chất công tác của quá trình nén

Mc

Mc

:

được xác định theo công thức:

M c = M 1 + M r = M 1. ( 1 + γ r )

Thay số ta được:
Mc

=0,6107.(1+0,026979) =0,98222 (kmol/ kg.nl)

1.3.3. Tính toán quá trình cháy:
1) Hệ số thay đổi phân tử lí thuyết

β0

:


Ta có hệ số thay đổi phân tử lí thuyết
β0 =

β0

được xác định theo công thức:

M 2 M 1 + ∆M
∆M
=
= 1+
M1
M1
M1

Với động cơ Diesel ta sử dụng công thức :
β0

= 1+

Thay số ta được:
β0

= 1+ =1,05656

2) Hệ số thay đổi phân tử thực tế

β

:

Ta có hệ số thay đổi phân tử thực tế
β=

β

được xác định theo công thức:

β0 + γ r
1+ γ r

Thay số ta được:
β

= = 1,05507

3) Hệ số thay đổi phân tử thực tế tại điểm z

βz

Ta có hệ số thay đổi phân tử thực tế tại điểm z
βz = 1+

β0 − 1
.χ z
1+ γ r

Trong đó ta có:
= = =0,8823
Thay số ta được:
βz

=1+. 0,8823 = 1,04859

4) Lượng sản vật cháy

M2

:

:
βz

được xác định theo công thức:


M2

Ta có lượng sản vật cháy

được xác định theo công thức:

M 2 = M 1 + ∆M = β 0 .M 1

Thay số ta được:
M2

= 1.05656.0,95642=1,01052

5) Nhiệt độ tại điểm z

Tz

:

Đối với động cơ Diesel, nhiệt độ tại điểm z
phương trình cháy sau:
(+ 8,314.). =..

Tz

được xác định bằng cách giải

(** )

Trong đó:
QH

là nhiệt trị thấp của nhiên liệu diesel ta có: =42,5.(kJ/kg.nl)

là tỉ nhiệt mol đẳng áp trung bình của sản vật cháy tại điểm z được xác định
= 8,314 + (kJ/kmol độ)
Xác định tỷ nhiệt mol đẳng tích trung bình tại điểm z bằng công thức:
= =+
Thay số vào ta xác định được:
=

= 20,6468+
Mặt khác ta có:
=+

+(20,7730+0.00209.T+8,314.1,566).971.2627
Giải phương trình ta được 2 nghiệm:
Lấy Tz = 2462,41(ᵒK) (GT LTĐCĐT trang 86)
6) Áp suất tại điểm z

pz

:


Ta có áp suất tại điểm z

pz

được xác định theo công thức:

pz = λ. pc

Trong đó λ là hệ số tăng áp suất khi cháy :

CHÚ Ý: đối với động cơ diesel hệ số tăng áp λ được chọn sơ bộ ở phần thông số
chọn/ sau khi tính toán thì hệ số giản nở ρ phải đảm bảo ρ < λ,nếu không phải
chọn lại λ
λ được chọn trong khoảng 1,2-2,4 (GT NLĐCĐT[180]
Ta chọn λ = 1,68
Thay số ta được:

=1,68.4,8077= 8,0769
1.3.4. Tính toán quá trình giãn nơ:
ρ
1) Hệ số giãn nở sớm :
Hệ số giãn nở sớm

ρ

được xác định theo công thức sau:

ρ == =1,5822 (GT LTĐCĐT [86])
2) Hệ số giãn nở sau

δ

:

Ta có hệ số giãn nở sau
δ

δ

được xác định theo công thức:

= = = 11,7557

3) Chỉ số giãn nở đa biến trung bình

n2

:

Ta có chỉ số giãn nở đa biến trung bình
bằng sau:
n2 − 1 =

8,314

n2

được xác định từ phương trình cân

( ξb − ξ z ) .QH
bvz''
''
+ avz + . ( Tz + Tb )
M 1. ( 1 + γ r ) .β . ( Tz − Tb )
2


Trong đó:

Tb

Tb =

là nhiệt trị tại điểm b và được xác định theo công thức:

Tz

δ n2 −1

: nhiệt trị tính toán
: nhiệt trị thấp của nhiên liệu
Thay số vào ta được:
Tb

=

Đối với động cơ diesel : = ; =42500 (kJ/kg.nl)
Chọn.=1,22 Thay =1,22 ta được:
-1 = 0.22
8,314

( ξb − ξ z ) .Q
b ''
+ avz'' + vz . ( Tz + Tb )
M 1. ( 1 + γ r ) .β . ( Tz − Tb )
2
*
H

=

=0,235
Vậy ta có sai số giữa hai vế của phương trình là:
=|.100% =
4) nhiệt độ cuối quá trình giản nở :
== = 1431,874
5) Áp suất cuối quá trình giãn nở

áp suất cuối quá trình giãn nở
pb =

pz
δ n2

Thay số vào ta được:
=
6) Tính nhiệt độ khí thải

Trt

`

pb

pb

:

được xác định trong công thức:


Nhiệt độ khí thải được tính theo công thức:
m −1

p m
Trt = Tb .  r ÷
 pb 

Thay số vào ta xác định được:
=1431,874.=931,5133
Vậy ta có sai số khi tính toán và chọn nhiệt độ khí thải là:
% = 13,599%
→ ∆Trt < 15%

Vậy giá trị nhiệt độ khí thải chọn và tính toán thoả mãn yêu cầu.
5. Tính toán các thông số chu trình công tác.
a) áp suất chỉ thị trung bình :
Với động cơ diesel áp suất chỉ thị trung bình được xác định theo công thức: (GT
NLĐCĐT trang 194)

Thay số vào công thức trên ta được:

b) áp suất chỉ thị trung bình thực tế pi :
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:
Với φd – hệ số hiệu đính đồ thị công chọ theo tính năng và chủng loại
động cơ. φd = 0,97
c) Suất tiêu hao nhiên liệu chỉ thị : (GT NLĐCĐT trang 201)
Ta có công thức xác định suất tiêu hao nhiên liệu chỉ thị :
gi =

432.103.ηv . pk
M 1. pi .Tk

d) Hiệu suất chỉ thị ηi

(g/kW.h)

Ta có công thức xác định hiệu suất chỉ thị:
ηi =

3, 6.103
gi .QH

e) Thể tích công tác của tính toán:

f) Áp suất tổn thất cơ giới pm:
Áp suất tổn thất cơ giới được xác định theo nhiều công thức khác nhau và được
biểu diễn bằng quan hệ tuyến tính với tốc độ trung bình của động cơ. Ta có tốc
.ne
độ trung bình của động cơSlà:
Vtb =

30

=10.125
Pm=0.09+0.0138.vtb =0,2297
g) áp suất có ích trung bình pe:
Ta có công thức xác định áp suất có ích trung bình thực tế được xác định theo
công thức:

h) Hiệu suất cơ giới ηm:
Ta có công thức xác định hiệu suất cơ giới:

i) Suất tiêu hao nhiên liệu

ge

:

Ta có công thức xác định suất tiêu hao nhiên liệu tính toán là:

j) Hiệu suất có ích

ηe

:

Ta có công thức xác định hiệu suất có ích

ηe

được xác định theo công thức:

k) Kiểm nghiệm đường kính xy lanh D theo công thức:
Ta có công thức kiểm nghiệm đường kính xy lanh

Dkn

:


Vậy ta xác định được sai số đường kính giữa tính toán và thực tế là:
||=
Vậy đường kính xy lanh giữa tính toán và thực tế thoả mãn yêu cầu.
6. Vẽ và hiệu đính đồ thị công.
Căn cứ vào các số liệu đã tính ta lập bảng tính đường nén và đường giãn nở theo

biến thiên của dung tích công tác
– dung tích buồng cháy:

– Chỉ số nén đa biến trung bình
- Áp suất cuối quá trình nén
a)

Xây dựng đường cong áp suất trên đường nén:

- Phương trình đường nén đa biến
Khi đó x là điểm bất kỳ trên đường né thì:

b)
-

Xây dựng đường cong áp suất trên quá trình giãn nở
Phương trình của đường giãn nở đa biến

Khi đó x là điểm bất kỳ trên đuoèng gĩn nở thì:

Có: Hệ số giãn nở khi cháy ta tính được 1.601
vậy
– Chỉ số giãn nở đa biến trung bình
Áp suất tại điểm z
Cắt đồ thị công bởi đường , vẽ đường
_ Giá trị biểu diễn: =250

n1= 1,3686

c)

Chọn tỷ lệ xích phù hợp và các điểm đặc biệt:

Vẽ đồ thị P-V theo tỷ lệ xích
(MPa/mm)
(dm3/mm)
Có (dm3)
Mặt khác ta có:
Cắt đồ thị công bởi đường 0,85pz, ta vẽ đường 0,85pz
Giá trị biểu diễn: pz =
Giá trị biểu diễn của pr là:
Giá trị biểu diễn của pa là:

-

Giá trị biểu diễn của pk là:

BẢNG BIỂU DIỄN
THỂ TÍCH

QUÁ TRÌNH NÉN

ι

i.Vc

GTBD

1.6

2.6
3.6
4.6
5.6
7.6
8.6
9.6
10.6
11.6
12.6
13.6
14.6
15.6
16.6
17.6
18.6

0.202659501
0.329321689
0.455983877
0.582646066
0.709308254
0.96263263
1.089294818
1.215957007
1.342619195
1.469281383
1.595943571
1.722605759
1.849267947

1.975930136
2.102592324
2.229254512
2.3559167

17.20
27.96
38.71
49.46
60.22
81.72
92.47
103.23
113.98
124.73
135.48
146.24
156.99
167.74
178.49
189.25
200.00

d)
-

QUÁ TRÌNH GIÃN NỞ

GTBD

2.526850101
1.300186234
0.832880099
0.595508163
0.454954488
0.299541228
0.252920195
0.217571336
0.189978511
0.167927137
0.149958456
0.135075548
0.122575809
0.111950945
0.102824867
0.094913819
0.088

140.63
72.36
46.35
33.14
25.32
16.67
14.08
12.11
10.57
9.35
8.35
7.52

6.82
6.23
5.72
5.28
4.90

Vẽ vòng tròn Brick nằm phía trên đồ thị công
Ta chọn tỉ lệ xích của hành trình piston S là:

4.491970059
2.496343133
1.683821327
1.251656202
0.986539592
0.681769526
0.587055155
0.513894346
0.455828982
0.408721859
0.369805761
0.337163034
0.30942477
0.285588863
0.264905665
0.246803721
0.230840161

250.00
138.93
93.71

69.66
54.91
37.94
32.67
28.60
25.37
22.75
20.58
18.76
17.22
15.89
14.74
13.74
12.85


-

Thông số kết cấu động cơ là:

-

Nửa hành trình piston:

-

Khoảng cách OO’ là:

-

Giá trị biểu diễn OO’ trên đồ thị:

e)
-

Hiệu đính các điểm trên đồ thị
Hiệu đính điểm bắt đầu quá trình napj (điểm a)
Từ điểm O’ trên đồ thị Brick ta xác định góc đống muộn xupap thải β 2,
bán kính này cắt đường tròn tại điểm a’. Từ a’ gióng đường thẳng song
song với trục tung cắt đường Pa tại điểm a. Nối điểm r trên đường thải
(giao điểm giữa đường Pr và cắt trục tung) với a ta được đường chuyển
tiêps từ quá trình thải sang quá trình napj
Hiệu đính aps suất cuối quá trình nén (điểm c)
Aps suất cuối quá trình nén thực tế do hiện tượng phun sớm (động cơ
diesel) và hiện tượng đánh lửa sớm (động cơ xăng) nên thường chọn aps
suất cuối quá trình nén lý thuyết P c đã tính. Theo kinh nghiệm, aps suất
cuối quá trình nén thực tế P’ c của động cơ diesel được xác định theo công
thức:

-

Từ đó xác đinhj được tung độ điểm c’ trên đồ thị công
-

-

Hiệu đính điểm phun sớm (điểm c”)
Do hiện tượng phun sớm nên đường nén trong thực tế tách khỏi đường
nén lý thuyết tại điểm c”. Điểm c” được xác định bằng cách, từ điểm O’
trên đồ thị Brick ta xác định góc phun sớm hoặc góc đánh lửa sớm θ, bán

kính này cắt vòng tròn Brick tại 1 điểm. Từ điểm gióng này ta gắn song
song với trục tung cắt đường nén tại điểm c”. dùng một cung thích hợp
nối điểm c’ với điểm c”.
Hiệu đính điểm đạt Pzmax thực tế
Aps suất Pzmax thực tế trong quá trình cháy-giãn nở không duy trì hằng số
như động cơ diesel(đoạn nối với ρ.V c) nhưng cũng không đạt được tỉ số lý
thuyết như động cơ xăng. Theo thực nghiệm, điểm đạt số aps suất cao
nhất là điểm thuộc mền vào khoảng 372ᵒ-375ᵒ (tức là 12-15ᵒ sau điểm chết
trên của quá trình cháy và giãn nở)
Hiệu đính điểm z của động cơ diesel:


-

-

+ xác định điểm z từ góc 13ᵒ. Từ điểm O’ trên đồ thị Brick ta xcs định
góc tương ứng với 373ᵒ góc quay trục khuỷu, bán kính này cắt vòng tròn
tại một điểm. Từ điểm này ta gióng song song với trục tung cắt đường P z
tại điểm z.
+ Dùng cung thích hoưpj nối điểm c’ với điểm z và lượn sát đường
giãn nở.
Hiệu đính điểm bắt đầu quá trình thực tế (điểm b’)
Do có hiện tượng phun sớm xupap nên trong thực tế quá trình thải thực sự
diễn ra sớm hơn lý thuyết. Ta xác điịnh diểm b bằng cách, từ điểm O’ trên
đồ thị Brick ta xácđịnh góc phun sớm xupap thải β 1 , bán kính này cắt
vòng tròn Brick tại một điểm. Từ điểm này ta gióng đường song song với
trục tung cắt đường giãn nở tại điểm b’.
Hiệu đính điểm kết thúc quá trình giãn nở (điểm b”)
Aps suất cuối quá trình thực tế Pb” thường thâps hơn aps suất cuối quá

trình giãn nở lý thuyết do xupap thải mở sớm. Theo công thức kinh
nghiệm ta có thể xác định được:
(MPa)

Từ đó xác định tung độ của điểm b” là: 2349


PHẦN II: TÍNH TOÁN ĐỘNG HỌC, ĐỘNG LỰC HỌC
1.1
a)

: – Tính toán động học và động lực học
Vẽ đường biểu diễn các quy luật động học