TÌM HIỂU NHỮNG VẤN ĐỀ LIÊN QUAN ĐẾN THỬ NGHIỆM ĐỘNG CƠ

Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp Hồ Chí Minh
Khoa Cơ Khí Động Lực
Bộ Môn Động Cơ

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Đề Tài

TÌM HIỂU NHỮNG VẤN ĐỀ LIÊN QUAN ĐẾN THỬ NGHIỆM ĐỘNG
CƠ

GVHD: GVC-ThS Đỗ Quốc Ấm
SVTH: Trần Năng Phát Huy 10105047
Nguyễn Tấn Ngọc

10105173


PHẦN I: GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI

CHƯƠNG I: MỞ ĐẦU

CHƯƠNG II: SƠ ĐỒ BỐ TRÍ CHUNG PHÒNG THỬ NGHIỆM

CHƯƠNG III: MỘT SỐ HỆ THỐNG CỦA PHÒNG THỬ NGHIỆM

CHƯƠNG IV: PHƯƠNG PHÁP VẬN HÀNH PHÒNG THỬ

CHƯƠNG V: ĐO CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ

CHƯƠNG VI: ĐO TIÊU HAO NHIÊN LIỆU ĐỘNG CƠ

PHẦN I: GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI

CHƯƠNG VII: ĐO LƯỢNG KHÍ NẠP VÀO ĐỘNG CƠ
CHƯƠNG VIII: ĐO LƯỜNG CHẤT LƯỢNG KHÍ THẢI
CHƯƠNG IX: ĐO ÁP SUẤT
CHƯƠNG X: ĐO NHIỆT ĐỘ

CHƯƠNG XI: HIỆU SUẤT NHIỆT TRÊN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG

CHƯƠNG XII: XÁC ĐỊNH CÁC TÍNH CHẤT CỦA NHIÊN LIỆU

CHƯƠNG XIII: THU THẬP VÀ XỬ LÝ DỮ LIỆU


PHẦN II: NỘI DUNG CHÍNH

PHẦN I

Giới thiệu về cách bố trí và các hệ thống trong phòng thử

PHẦN II

Các phép đo cần thiết trong thử nghiệm

PHẦN III

Hiệu suất và tổn thất cơ học trong động cơ

PHẦN IV

Thu thập và xử lý dữ liệu


Hiệu suất, tổn thất cơ học trong động cơ

Chu trình lý tưởng: ảnh hưởng của tỉ số nén

Cân bằng năng lượng của động cơ đốt trong, động cơ tăng áp

Tổn thất cơ học của động cơ

Xác định nhiệt trị, octan, xetan


Chu trình lý tưởng: ảnh hưởng của tỉ số nén

Chu trình khí lý tưởng là chu trình khép kín, xây dựng trên các giả thuyết:

•
•
•
•
•

Lưu chất: chất khí (lý tưởng)
1-2: quá trình nén; 3-4: giãn nỡ
Quá trình 2-3 được gia nhiệt, V = const
Quá trình xả được làm lạnh đẳng đến t 0
Hiệu suất chu trình lý tưởng:

Quá trình cháy trong động cơ diesel không diễn ra lúc đẳng tích mà tại một phần đẳng áp.
Hiệu suất của chu trình đẳng áp:


•

Sự thay đổi hiệu suất nhiệt khí lý tưởng so với tỉ số nén:


Cân bằng năng lượng của động cơ đốt trong, động cơ tăng áp


•

Phương trình cân bằng năng lượng trình bày mối quan hệ giữa các thông số:

•
•
•
•
•
•
•

H1 = Ps + (H2 – H3) + Q1 + Q2 (3)

H1 (năng lượng của nhiên liệu đốt cháy) =
Ps (công suất động cơ phát ra)

.

m f C L × 10 3

H2 (hệ số enthalpy của khí thải) =
H3 (hệ số enthalpy của khí nạp) = C pTa
Q1 (nhiệt lượng nước làm mát) =
Q2 (đối lưu và bức xạ nhiệt) =

Cw(T2w – T1w)

.

.

(m f + m a )C pTe
.

mw


Cân bằng năng lượng động cơ tăng áp:

•
•
•
•
•
•

Khí thải vào tuabin từ xi-lanh động cơ
Không khí nạp vào máy nén
Nước làm mát vào làm mát không khí
Khí thải thoát khỏi tuabin
Không khí thoát khỏi bộ làm mát
Nước làm mát thoát khỏi bộ làm mát


Tổn thất cơ học của động cơ

•

Diện tích có ích A1, đại diện kì nén và kì giãn nở.

•

Diện tích không có ích A2 đại diện cho tổn thất bơm, hiệu suất
làm việc của piston trong quá trình thải khí và nạp tiếp khí mới
vào trong xi lanh.


quan hệ giữa i.m.e.p (áp suất hiệu quả trung bình) và công suất tính toán của động cơ được cho bởi biểu thức
•• Mối
 
sau:

•

Công suất có ích đầu ra của động cơ bằng áp suất phanh hiệu quả:

Xác định nhiệt trị, octan, xetan

Sơ đồ cấu tạo của bình nhiệt lượng kế áp suất:
1- bình áp suất; 2- bình trao đổi nhiệt; 3- nước; 4- cơ cấu
khuấy; 5- dây dẫn điện; 6- nhiệt kế; 7- kính lúp; 8- nắp; 9bình giữ nhiệt điền đầy nước.
 


•

Công thức xác định nhiệt trị:

H0 =

•

( W c − W n ) .∆t − Q p
B

Nhiệt trị thấp Hu ta có: Hu = H0 – r.ω
r – nhiệt bay hơi hay ngưng tụ của nước r = 600 kcal/kg;
ω - lượng nước ngưng tụ theo trong bình áp suất.


Đồ thị xác định trị số octan


•

 

•

ONB – số octan của nhiên liệu cần đo;

•

ONV – số octan của hỗn hợp iso-octan và n-heptan;

•

Bmax – giá trị kích nổ cực đại của nhiên liệu cần đo.

•

Vmax – giá trị kích nổ cực đại của hỗn hợp iso-octan và n-heptan.

ONB =


Đồ thị xác định trị số xetan
 

2

Trị số xetan

CNv2 v2v2

CND

1
CNv1

Áp suất thiếu pu


 

Công thức xác định trị số xetan:

CN D – trị số xetan của nhiên liệu cần đo.
CN v – trị số xetan của hỗn hợp mẫu.
P d – áp suất thiếu của nhiên liệu cần đo.
pu – áp suất thiếu của hỗn hợp mẫu.


Thu thập và xử lý dữ liệu

Phương pháp thu thập dữ liệu truyền thống

Ghi dữ liệu trong thử nghiệm

Thu thập và xử lý dữ liệu trong biểu đồ động cơ và hiệu chỉnh

Xử lý dữ liệu trong thử nghiệm gián tiếp

Nguyên tắc quản lý và bảo vệ dữ liệu

Phương pháp thu thập dữ liệu truyền thống

Động Cơ Thử Nghiệm

Bảng Kết Quả TN

Lưu Trữ Dữ Liệu

Hồ Sơ Thông Tin Động
Cơ


Ghi dữ liệu trong thử nghiệm

Thông tin được ghi lại là có thể bao gồm:

•
•
•

Mô-men xoắn, tốc độ và mức tiêu hao nhiên liệu;
Nhiệt độ và áp suất lưu chất;
Một vài chất khí quan trọng và nhiệt độ từng loại.
Thiết bị là một bộ đếm chương trình (PC)_ dựa trên gói thu thập dữ liệu với 16 kênh áp lực, 16 kênh nhiệt độ,

bốn kênh tiếp nhận tín hiệu dạng xung cộng với bộ chuyển đổi tín hiệu mô-men xoắn và bộ xử lý tín hiệu truyền đến từ
một đồng hồ đo tiêu thụ nhiên liệu.

Thu thập và xử lý dữ liệu trong biểu đồ động cơ và hiệu chỉnh

“Hiệu chỉnh" được sử dụng để mô tả các quá trình mà các đặc điểm hoạt động của động cơ đã bị thay
đổi, việc điều khiển được cơ khí hóa cho phù hợp các yếu tố địa lý / xe/ người điều khiển trong giới hạn quy
định.
Mục tiêu cuối cùng của hiệu chuẩn là thiết lập biên dạng hoạt động của các động cơ thử nghiệm  thiết
lập trình tự vận hành.


Xử lý dữ liệu trong thử nghiệm gián tiếp

•

Nhờ có các cảm biến và quá trình xử lý dữ liệu tốc độ cao, ta có thể nghiên cứu các độ rung được tạo ra
từ các thành phần động cơ.

•

Một yếu tố quan trọng của thử nghiệm gián tiếp là sự phát triển và duy trì một lượng lớn các dữ liệu liên
quan đến các đặc tính rung động


Nguyên tắc quản lý và bảo vệ dữ liệu

•
•
•

Phải thống nhất tên gọi các chương trình thử nghiệm và các ký hiệu

Xử lý các thông tin trong quá trình kiểm tra, chọn lọc và trình bày các kết quả.
Xây dựng và quản lý quy trình khắc phục sự cố và kế hoạch dự phòng.