Thiết kế thí nghiệm cân bằng nhiệt động cơ đốt trong

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
---------------------------------------

TĂNG VĂN THĂNG

THIẾT KẾ THÍ NGHIỆM CÂN BẰNG NHIỆT
ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG

CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
GS.TS. PHẠM MINH TUẤN

HÀ NỘI – NĂM 2014

i


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là đề tài nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu kết quả
nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong các
công trình nào khác!
Hà Nội, tháng 05 năm 2014
Học viên

Tăng Văn Thăng

ii


LỜI CẢM ƠN

Với tư cách là tác giả của bản luận văn này, tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến
GS.TS Phạm Minh Tuấn, người đã hướng dẫn tôi hết sức tận tình và chu đáo về mặt
chuyên môn để tôi hoàn thành bản luận văn này.
Đồng thời tôi cũng xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong Bộ môn Động cơ
đốt trong - Viện Cơ khí Động lực, Viện Đào tạo Sau đại học đã giúp đỡ tạo điều
kiện về cơ sở vật chất trong suốt thời gian tôi học tập và làm luận văn.
Đặc biệt, tôi xin gửi lời cảm ơn đến các thầy và các bạn đồng nghiệp đã tạo
điều kiện cả về thời gian, vật chất lẫn tinh thần để tôi có thể hoàn thành bản luận
văn này.
Cuối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới gia đình và bạn bè, những
người đã động viên và chia sẻ với tôi rất nhiều trong suốt thời gian tôi tham gia học
tập và làm luận văn.
Học viên

Tăng Văn Thăng

iii


MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ..................................................................................................... ii
LỜI CẢM ƠN .......................................................................................................... iii
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT ........................................... vi
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU ......................................................................... viii
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ .......................................................... ix

MỞ ĐẦU ...................................................................................................................1
i.

Mục đích, đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài ..............................2

ii. Phương pháp nghiên cứu ...............................................................................2
iii. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn .........................................................2
iv. Các nội dung chính trong đề tài ....................................................................2
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN .....................................................................................4
1.1. Thực trạng đào tạo ngành Động cơ đốt trong tại Trường ĐHBK Hà Nội4
1.1.1. Các loại hình đào tạo .................................................................................4
1.1.2. Chương trình đào tạo đại học và sau đại học.............................................4
1.1.3. Các thí nghiệm sử dụng trong đào tạo và nghiên cứu 2115 ....................10
1.2. Sự cần thiết phải xây dựng thí nghiệm cân bằng nhiệt ............................11
1.2.1. Khái quát chung về thí nghiệm cân bằng nhiệt .......................................11
1.2.2. Vai trò của thí nghiệm cân bằng nhiệt trong đào tạo ngành động cơ ......11
1.2.3. Một số cơ sở đào tạo trên thế giới sử dụng thí nghiệm cân bằng nhiệt ...12
1.3. Phòng thí nghiệm động cơ đốt trong và mức độ đáp ứng xây dựng thí
nghiệm cân bằng nhiệt.........................................................................................13
CHƯƠNG 2. CƠ SỞ VỀ CÂN BẰNG NHIỆT TRONG ĐỘNG CƠ ĐỐT
TRONG .................................................................................................................15
2.1. Cân bằng nhiệt trong động cơ đốt trong ....................................................15
2.1.1. Phương trình cân bằng nhiệt trong động cơ đốt trong .............................15
2.1.2. Phân tích lựa chọn phương án thí nghiệm cân bằng nhiệt........................17
2.2. Ý nghĩa của cân bằng nhiệt trong động cơ đốt trong ...............................20
2.3. Kết luận .........................................................................................................20
CHƯƠNG 3. THIẾT KẾ THÍ NGHIỆM CÂN BẰNG NHIỆT .........................21
3.1. Lựa chọn động cơ thí nghiệm ......................................................................21
3.1.1. Giới thiệu về động cơ D243 ....................................................................21

iv


3.1.2. Lý do chọn động cơ D243 làm động cơ thí nghiệm ................................22
3.2. Xây dựng mô hình thí nghiệm.....................................................................22
3.2.1. Phanh điện APA 100 ...............................................................................24
3.2.2. Thiết bị làm mát dầu bôi trơn AVL 554 ..................................................27
3.2.3. Thiết bị làm mát nước AVL 553 .............................................................29
3.2.4. Bộ ổn định nhiệt độ nhiên liệu AVL 753 ................................................30
3.2.5. Bộ điều khiển tay ga THA 100 ................................................................32
3.3. Thiết bị đo .....................................................................................................33
3.3.1. Thiết bị đo tiêu hao nhiên liệu AVL Fuel Balance 733S ........................33
3.3.2. Xác định nhiệt độ tr, tv, Tthải, Tk bằng các cảm biến đo nhiệt độ ..............35
3.3.3. Xác định Gn bằng phương pháp đo lưu lượng nước làm mát qua đồng hồ
đo nước kết hợp với đồng hồ bấm giây ..............................................................39
3.3.4. Đo lượng không khí nạp vào động cơ ......................................................41
3.4. Thiết kế các đường ống và van trong hệ thống đo lưu lượng nước làm
mát
.................................................................................................................44
CHƯƠNG 4. XÂY DỰNG QUY TRÌNH VÀ CÁC BIỂU MẪU THÍ NGHIỆM .
.................................................................................................................47
4.1. Xây dựng quy trình thí nghiệm...................................................................47
4.1.1. Mục đích của thí nghiệm cân bằng nhiệt .................................................47
4.1.2. Chuẩn bị thí nghiệm.................................................................................47
4.1.3. Quy trình thí nghiệm................................................................................48
4.2. Các biểu mẫu thí nghiệm .............................................................................60
4.3. Kết quả thí nghiệm .......................................................................................65
KẾT LUẬN CHUNG VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI.....................72
TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................86

v


DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT
Q0

Nhiệt lượng của nhiên liệu đưa vào động cơ

QH

Nhiệt trị thấp của nhiên liệu

Gnl

Lượng tiêu thụ nhiên liệu trên một đơn vị thời gian

Gkk

Lưu lượng không khí

Qe

Nhiệt lượng tương ứng với công suất động cơ

Ne

Công suất động cơ

Qlm

Nhiệt lượng truyền cho môi chất làm mát

Gn

Lưu lượng khối lượng nước làm mát thông qua động cơ trong 1 giây

Cn

Nhiệt dung riêng của nước

tnr

Nhiệt độ nước ra khỏi động cơ

tnv

Nhiệt độ nước vào động cơ

Qth

Nhiệt độ nước do khí thải mang đi

M1

Sản phẩm của vật cháy quy về 1 kg nhiên liệu

M2

Môi chất mới quy về 1 kg nhiên liệu



C'' pth


Nhiệt dung riêng đẳng áp trung bình của sản phẩm vật cháy

C'' pk

Nhiệt dung riêng đẳng áp trung bình của không khí

Tk

Nhiệt độ khí nạp mới tại đường nạp

Tth

Nhiệt độ khí thải

Qd

Nhiệt lượng do dầu bôi trơn mang đi

Gd

Lưu lượng dầu làm mát

Cd

Nhiệt dung riêng của dầu bôi trơn

tdr

Nhiệt độ dầu ra khỏi động cơ

tdv

Nhiệt độ dầu vào động cơ

Qkc

Nhiệt lượng trong phần nhiên liệu không cháy



Hệ số dư lượng không khí

vi


M0

Lượng khí lý thuyết cần thiết để đốt cháy hết 1 kg nhiên liệu

Qcl

Nhiệt lượng còn lại

Qw

Nhiệt lượng ứng với động năng của khí thải

Qbx

Nhiệt lượng bức xạ

QT

Nhiệt lượng khí thải trong đường ống thải

Qms

Nhiệt lượng do ma sát giữa pít tông và xi lanh

Me

Mô men của động cơ

ne

Số vòng quay của động cơ

ndm

Số vòng quay định mức

D243

Động cơ diesel D243

APA100

Phanh điện

AVL554

Thiết bị làm mát dầu bôi trơn

AVL 533

Thiết bị làm mát nước

AVL733s

Thiết bị đo tiêu hao nhiên liệu

AVL753

Bộ ổn định nhiệt độ nhiên liệu

THA100

Bộ điều khiển tay ga

CABLE BOOM Hộp chứa các thiết bị chuyển đổi
FEM

Thiết bị đầu cuối

PUMA

Hệ thống điều khiển chính

K57

Bảng điều khiển

PC

Máy tính xử lý các kết quả đo đạc

FEM-A

Thiết bị chuyển đổi tín hiệu

FEM-DAC

Thiết bị chuyển đổi tín hiệu Analog sang Digital

PC-System

Thiết bị nhận sử lý tín hiệu và hiển thị kết quả đo đạc

Pt100

Cảm biến kiểu nhiệt điện trở

Rh

Biến trở dạng sợi đốt

RT

Biến trở dạng sợi đốt thay đổi theo nhiệt độ khí nạp

Ih

Dòng điện

vii


DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU

Bảng 1.1. Danh mục học phần chung đào tạo cử nhân khối kỹ thuật ......................75
Bảng 1.2. Danh mục học phần riêng đào tạo cử nhân Kỹ thuật Cơ khí động lực ....76
Bảng 1.3. Danh mục học phần tự chọn tự do khuyến cáo của chương trình cử nhân
...................................................................................................................................78
Bảng 1.4. Danh mục học phần chi tiết của chương trình đào tạo kỹ sư Cơ khí động
lực ..............................................................................................................................79
Bảng 1.5. Danh mục học phần đào tạo cử nhân Công nghệ kỹ thuật ôtô .................83
Bảng 1.6. Danh mục học phần tự chọn tự do khuyến cáo đào tạo cử nhân Công
nghệ kỹ thuật ôtô .......................................................................................................85
Bảng 1.7. Chương trình đạo tạo của chuyên ngành Kỹ thuật Cơ khí động lực
(KT)...........................................................................................................................85
Bảng 1.8. Chương trình đạo tạo của chuyên ngành Kỹ thuật Cơ khí động lực - Kỹ
thuật Động cơ đốt trong (KT)...................................................................................86
Bảng 1.9. Chương trình đạo tạo của chuyên ngành Kỹ thuật Cơ khí động lực - Kỹ
thuật Động cơ đốt trong (KH)...................................................................................87
Bảng.2.1. Tỉ lệ các thành phần cân bằng nhiệt.........................................................16

Bảng 4.1. Kết quả đo lưu lượng nước thông qua động cơ.......................................63
Bảng 4.2. Kết quả thí nghiệm cân bằng nhiệt lấy từ Puma và đo trực tiếp.............64
Bảng 4.3. Công thức tính toán..................................................................................65

viii


DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ

Hình 1.1. Sơ đồ phòng thí nghiệm động cơ đốt trong ..............................................14
Hình 2.1. Sơ đồ cân bằng nhiệt của động cơ ............................................................17
Hình 3.1. Mặt cắt ngang động cơ D243 ...................................................................21
Hình 3.2. Mặt cắt dọc động cơ D243 .......................................................................22
Hình 3.3. Sơ đồ kết nối các thiết bị của hệ thống băng thử......................................23
Hình 3.4. Sơ đồ phòng thử động lực học..................................................................24
Hình 3.5. Phanh điện APA 100 ................................................................................25
Hình 3.6. Đặc tính phanh chế độ máy phát ..............................................................26
Hình 3.7. Đặc tính phanh chế độ động cơ điện ........................................................27
Hình 3.8. Sơ đồ khối thiết bị làm mát dầu bôi trơn AVL 554 ..................................28
Hình 3.9. Sơ đồ nguyên lý thiết bị làm mát dầu bôi trơn AVL 554 .........................28
Hình 3.10. Sơ đồ khối thiết bị làm mát nước làm mát động cơ AVL 553 ...............29
Hình 3.11. Sơ đồ nguyên lý thiết bị làm mát nước AVL 553 ..................................30
Hình 3.12. Hệ thống ổn định nhiệt độ nhiên liệu AVL 753 .....................................30
Hình 3.13. Sơ đồ nguyên lý hệ thống làm mát nhiên liệu ........................................31
Hình 3.14. Hệ thống điều khiển tay ga THA 100.....................................................32
Hình 3.15. Hệ thống đo tiêu thụ nhiên liệu AVL 733S ............................................33
Hình 3.16. Sơ đồ nguyên lý hệ thống đo tiêu thụ nhiên liệu AVL 733S .................34
Hình 3.17. Sơ đồ đấu nối thiết bị đo tiêu thụ nhiên liệu với động cơ và Puma .......35
Hình 3.18. Cấu tạo cảm biến đo nhiệt độ .................................................................35
Hình 3.19. Sơ đồ tín hiệu cảm biến Pt100 ................................................................37

Hình 3.20. Sơ đồ tín hiệu cảm biến Thermocouple Pt100 ........................................38
Hình 3.21. Sơ đồ kết nối các cảm biến với Puma ....................................................39
Hình 3.22. Cấu tạo của đồng hồ đo thể tích nước thông qua động cơ .....................40
Hình 3.23. Sơ đồ nguyên lý đo khối lượng nước thông qua động cơ ......................41
Hình 3.24. Cấu tạo cảm biến đo lưu lượng khí nạp..................................................42
Hình 3.25. Sơ đồ nguyên lý làm việc của cảm biến đo lưu lượng khí nạp ..............43
Hình 3.26. Màn hình hiển thị kết quả đo lưu lượng khí nạp ....................................43

ix


Hình 4.1. Sơ đồ quy trình thí nghiệm .......................................................................48
Hình 4.2. Sơ đồ kết nối các thiết bị của Puma .........................................................49
Hình 4.3. Hộp thoại AVL PUMA Application Manager .........................................50
Hình 4.4. Sơ đồ trình tự hoạt động của Puma ..........................................................51
Hình 4.5. Các bước khi chuyển từ MONITOR sang MANUAL .............................54
Hình 4.6. Màn hình kiểm tra các thiết bị của hệ thống ............................................55
Hình 4.7. Kết quả thông báo lỗi trong bảng kiểm tra các thiết bị ............................56
Hình 4.8. Cửa sổ đặt các tham số giới hạn ...............................................................56
Hình 4.9. Cửa sổ thông báo giá trị vượt quá giới hạn ..............................................56
Hình 4.10. Thanh công cụ để chuyển từ trạng thái Monitor sang Manual và ngược
lại ...............................................................................................................................57
Hình 4.11. Màn hình để lựa chọn các thông số cần đo đạc ......................................58
Hình 4.12. Màn hình manual của Puma hiển thị kết quả đo thí nghiệm ..................59
Hình 4.13. Đồ thị biểu diễn kết quả thí nghiệm cân bằng nhiệt ...............................66
Hình 4.14. Tỉ lệ thành phần nhiệt lượng của động cơ D243 ...................................71
Hình 4.15. Đồ thị biểu diễn kết quả thí nghiệm cân bằng nhiệt ...............................72

x

MỞ ĐẦU
Động cơ đốt trong đóng một vai trò quan trọng và không thể thay thế trong nền
kinh tế toàn cầu. Với tầm quan trọng đó thì đối với thế giới nói chung và Việt Nam
của chúng ta nói riêng, công tác nghiên cứu để cải tiến động cơ đốt trong cho phù
hợp với tình trạng nguồn nhiên liệu của dầu mỏ đang dần dần cạn kiệt, đó là vấn đề
quan tâm của các nhà sản xuất động cơ.
Cùng với xu hướng phát triển mạnh mẽ của ngành động cơ ở các nước trên thế
giới, Bộ môn động cơ đốt trong – Viện cơ khí động lực – Trường Đại học Bách
Khoa Hà Nội rất quan tâm đến vấn đề đào tạo thạc sỹ Cơ khí động lực và công tác
nghiên cứu ngành động cơ đốt trong.
Chính vì lý do đó mà phòng thí nghiệm AVL Bộ môn động cơ đốt trong đã
được xây dựng với sự tài trợ của chính phủ Áo. Với việc được trang bị những thiết
bị hiện đại, cho phép có thể đi sâu nghiên cứu động cơ đốt trong và thực hiện các
thí nghiệm nhằm chứng minh cho lý thuyết.
Được sự đồng ý của Bộ môn và của thầy hướng dẫn mà em đã chọn đề tài
“Thiết kế thí nghiệm cân bằng nhiệt động cơ đốt trong” (Design heat balance
experiment for internal busion engine) với việc xây dựng được một bài thí
nghiệm cụ thể dựa trên những thiết bị sẵn có của phòng thí nghiệm và xây dựng mô
hình đo lưu lượng nước làm mát thông qua động cơ. Mục đích của bài thí nghiệm
này giúp học viên có được những kiến thức thực tế để chứng minh cho lý thuyết cân
bằng nhiệt trong môn học lý thuyêt động cơ đốt trong. Không những thế qua thí
nghiệm này ta có thể nghiên cứu sự thay đổi các thành phần nhiệt lượng của động
cơ theo từng chế độ làm việc từ đó có những biện pháp thiết kế, khắc phục các hạn
chế ở các hệ thống phụ trợ nhằm làm giảm tối đa những tổn thất đồng thời tăng
công suất của động cơ, tăng hiệu quả kinh tế của động cơ.
Tuy nhiên do thời gian và trình độ còn hạn chế nên trong luận văn mới chỉ ở
dạng tìm hiểu xây dựng về mặt lý thuyết chưa có thời gian chế tạo và các số liệu có
được thì cũng chủ yếu tham khảo các số liệu ở phòng thí nghiệm Động cơ đốt trong.

1


Trong thời gian làm luận văn này không thể tránh khỏi những thiết sót. Em mong
rằng sau này đề tài sẽ tiếp tục được phát triển sâu hơn.
Qua đây em xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn tận tình của GS.TS Phạm
Minh Tuấn cùng các thầy cô trong trong Bộ môn động cơ đốt trong và các thầy cô
khác trong Viện Cơ khí động lực trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội đã giúp đỡ em
hoàn thành luận văn tốt nghiệp.
i.

Mục đích, đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài
*) Mục đích nghiên cứu
Thiết kế thí nghiệm cân bằng nhiệt phục vụ cho đào tạo chuyên ngành Kỹ thuật

động cơ nhiệt của Viện Cơ khí Động lực, Trường ĐHBK Hà Nội nói riêng hay các
đơn vị có đào tạo Cơ khí Động lực nói chung trên toàn quốc.
*) Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Đề tài được thực hiện tại Phòng thí nghiệm Động cơ đốt trong - Viện Cơ khí
động lực - Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội. Động cơ nghiên cứu là động cơ
D243 được trang bị các thiết bị cần thiết để thí nghiệm cân bằng nhiệt.
ii. Phương pháp nghiên cứu
Đề tài sử dụng phương pháp tổng hợp các kết quả nghiên cứu về phương pháp
tính toán và thí nghiệm cân bằng nhiệt của động cơ để đưa ra giải pháp xây dựng thí
nghiệm cân bằng nhiệt cho động cơ D243 phục vụ cho công tác đào tạo.
iii. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn
-

Lần đầu tiên ở việt nam thiết kế đi đến có thể chế tạo các hệ thống phục vụ
cho thí nghiệm cân bằng nhiệt.

-

Thí nghiệm xây dựng để phục vụ cho đào tạo đại học và trên đại học cho
ngành Động cơ đốt trong, Trường ĐHBK Hà Nội và các Trường Đại học có
giảng dạy về động cơ đốt trong.

iv. Các nội dung chính trong đề tài
Thuyết minh của đề tài được trình bày theo các phần như sau:
 Mở đầu
 Chương 1. Tổng quan

2


 Chương 2. Cơ sở về cân bằng nhiệt trong động cơ đốt trong
 Chương 3. Thiết kế thí nghiệm cân bằng nhiệt
 Chương 4. Xây dựng quy trình và các biểu mẫu thí nghiệm
 Kết luận chung và hướng phát triển của đề tài

3


CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN
1.1. Thực trạng đào tạo ngành Động cơ đốt trong tại Trường ĐHBK Hà Nội
1.1.1. Các loại hình đào tạo
Viện cơ khí động lực với tên giao dịch quốc tế là STE (School of Transportation
Engineering), Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội tiền thân là khoa động lực từ
năm 1966 và được thành lập ngày 27/06/2006 theo quyết định số 3236/QĐ-BGDĐT
của Bộ giáo dục và đào tạo; bao gồm 4 bộ môn, một phòng thí nghiệm và một trung

tâm tư vấn thuộc lĩnh vực động lực được tách ra từ khoa cơ khí. Viện có chức năng
cơ bản là nghiên cứu khoa học và chuyển giao công nghệ về lĩnh vực khoa học và
công nghệ cơ khí động lực. Ngoài ra, viện còn tiến hành đào tạo, bồi dưỡng nhân
lực trình độ đại học, cao học và tiến sỹ ngành cơ khí động lực.
Với nhiều thành tựu đạt được trong đào tạo, nghiên cứu và chuyển giao công
nghệ, với đội ngũ giảng viên nhiều kinh nghiệm và hệ thống trang thiết bị hiện đại,
Viện Cơ khí động lực xứng đáng với vị trí dẫn đầu ở Việt Nam và đang dần tiếp cận
với tầm khu vực trong lĩnh vực cơ khí động lực.
Các loại hình đào tạo tại mà Viện Cơ khí động lực đang đào tạo rất đa dạng gồm
có 5 chuyên ngành đào tạo: Động cơ, Ôtô, Kỹ thuật tàu thủy, Kỹ thuật hàng không
và Máy thủy khí. Trong những năm gần đây, Viện tiếp nhận đào tạo hàng năm 280
sinh viên Đại học, 45 học viên Cao học và 6 Ngiên cứu sinh.
Ngoài ra Viện còn đào tạo Kỹ sư chất lượng cao ngành Hàng không theo
chương trình hợp tác của hai Chính phủ Việt-Pháp; giảng dạy môn Kỹ thuật thủy
khí cho gần 1500 sinh viên của Trường; giảng dạy môn Động cơ đốt trong cho sinh
viên Khoa Cơ khí; đảm nhiệm một số môn về Máy và Tự động Thủy lực cho các
Khoa Kinh tế và Máy hóa. Bên cạnh đó Viện còn tổ chức và tham gia bồi dưỡng
chuyên đề cho cán bộ kỹ thuật ở các cơ sở sản xuất.
1.1.2. Chương trình đào tạo đại học và sau đại học
1.1.2.1. Chương trình đào tạo đại học
 Chương trình Cử nhân Kỹ thuật Cơ khí động lực:

4


Trình độ đào tạo:
Ngành đào tạo:

Đại học
Kỹ thuật Cơ khí động lực

Mã ngành:
Bằng tốt nghiệp:

52520103
Cử nhân kỹ thuật

(Ban hành tại Quyết định số 561 /QĐ-ĐHBK-ĐTĐH ngày 25/04/2011 của
Hiệu trưởng Trường Đại học Bách khoa Hà Nội)
 Mục tiêu chương trình:
Mục tiêu của Chương trình cử nhân Kỹ thuật Cơ khí Động lực là trang bị cho
người tốt nghiệp:
-

Kiến thức cơ sở chuyên môn vững chắc để thích ứng tốt với những công

việc khác nhau trong lĩnh vực rộng của ngành Kỹ thuật Cơ khí Động lực;
-

Kỹ năng chuyên nghiệp và phẩm chất cá nhân cần thiết để thành công

trong nghề nghiệp và có thể học tiếp các chương trình đào tạo kỹ sư, thạc sĩ và tiến
sĩ trong và ngoài nước.
-

Kỹ năng xã hội cần thiết để làm việc hiệu quả trong nhóm đa ngành và

trong môi trường quốc tế.
-

Năng lực phát triển sản phẩm và giải pháp kỹ thuật Cơ khí Động lực trong

bối cảnh kinh tế, xã hội và môi trường.
-

Phẩm chất chính trị, đạo đức, có ý thức phục vụ nhân dân, có sức khoẻ, đáp

ứng yêu cầu xây dựng và bảo vệ Tổ quốc.


Thời gian đào tạo và khối lượng kiến thức toàn khóa:

-

Thời gian đào tạo theo thiết kế: 4 năm (8 học kỳ chính).

-

Khối lượng kiến thức toàn khoá: 132 tín chỉ (TC).



Đối tượng tuyển sinh:

Học sinh tốt nghiệp phổ thông trúng tuyển kỳ thi đại học khối A vào nhóm
ngành phù hợp của Trường ĐHBK Hà Nội theo quy chế chung của Bộ Giáo dục và
Đào tạo.
Người đã tốt nghiệp đại học các ngành khác có thể học chương trình thứ hai
theo quy chế chung của Bộ Giáo dục và Đào tạo và theo những quy định cụ thể của
Trường ĐHBK Hà Nội.

5


 Quy trình đào tạo, điều kiện tốt nghiệp:
Quy trình đào tạo và điều kiện tốt nghiệp áp dụng Quy chế đào tạo đại học, cao
đẳng chính quy theo học chế tín chỉ của Trường Đại học Bách khoa Hà Nội được
thể hiện trong Bảng 1.1, Bảng 1.2, Bảng 1.3.
 Chương trình Kỹ sư Cơ khí Động lực:
Trình độ đào tạo:
Ngành đào tạo:

Đại học
Kỹ thuật Cơ khí (Động lực)

Mã ngành:

52520103

Bằng tốt nghiệp:

Kỹ sư

 Mục tiêu chương trình:
Mục tiêu của chương trình Kỹ sư Cơ khí Động lực là trang bị cho người tốt
nghiệp:
- Kiến thức cơ sở chuyên môn vững chắc để thích ứng tốt với những công
việc khác nhau trong lĩnh vực Cơ khí nói chung và Cơ khí động lực nói riêng; kiến
thức chuyên sâu của một chuyên gia thuộc một trong các chuyên ngành hẹp sau:
Động cơ đốt trong, Ô tô và xe chuyên dụng, Máy và Tự động thủy khí.

- Kỹ năng chuyên nghiệp và phẩm chất cá nhân cần thiết để thành công
trong nghề nghiệp.
- Kỹ năng xã hội cần thiết để làm việc hiệu quả trong nhóm đa ngành và
trong môi trường quốc tế.
- Năng lực lập dự án, thiết kế, thực hiện và vận hành các thiết bị, hệ thống đo
lường, điều khiển và tự động hoá phù hợp bối cảnh kinh tế, xã hội và môi trường.
- Phẩm chất chính trị, ý thức phục vụ nhân dân, có sức khoẻ, đáp ứng yêu
cầu xây dựng và bảo vệ Tổ quốc.
Người tốt nghiệp chương trình Kỹ sư Cơ khí Động lực có thể đảm nhiệm công
việc với vai trò là:


Kỹ sư thiết kế, phát triển



Kỹ sư vận hành, bảo dưỡng



Kỹ sư kiểm định, đánh giá



Tư vấn thiết kế, giám sát

6




Kỹ sư quản lý dự án

Tại các cơ sở sản xuất, kinh doanh và dịch vụ kỹ thuật trong các lĩnh vực Kỹ
thuật Động cơ đốt trong, Ô tô và Xe chuyên dụng, Máy và Tự động thủy khí.
 Thời gian đào tạo và khối lượng kiến thức toàn khóa:
- Chương trình chính quy:


Thời gian đào tạo theo thiết kế: 5 năm.



Khối lượng kiến thức toàn khoá: 162 tín chỉ (TC)

- Chương trình chuyển hệ từ CNKT:
Áp dụng cho sinh viên đã tốt nghiệp Cử nhân kỹ thuật Cơ khí động lực (4 năm)
hoặc các ngành gần gũi. Thời gian đào tạo và khối lượng kiến thức phụ thuộc định
hướng sinh viên lựa chọn ở chương trình Cử nhân kỹ thuật:


Thời gian đào tạo theo thiết kế: 1-1,5 năm.



Khối lượng kiến thức toàn khoá: 36 - 54 tín chỉ (TC)

 Đối tượng tuyển sinh:
- Học sinh tốt nghiệp phổ thông trúng tuyển kỳ thi đại học vào nhóm ngành
phù hợp của Trường ĐHBK Hà Nội sẽ theo học chương trình 5 năm hoặc chương

trình 4+1 năm.
- Người tốt nghiệp Cử nhân kỹ thuật Cơ khí theo chương trình đào tạo Kỹ
thuật Cơ khí Động lực của Trường ĐHBK Hà Nội được tuyển thẳng vào học
chương trình chuyển hệ 1 năm theo đúng định hướng chuyên ngành. Người tốt
nghiệp Cử nhân Cơ khí theo chương trình đào tạo Kỹ thuật Cơ khí Động lực của
Trường ĐHBK Hà Nội được tuyển thẳng vào học chương trình chuyển hệ 1 năm
khác định hướng chuyên ngành nhưng phải học bổ sung một số học phần.
- Người tốt nghiệp Cử nhân Công nghệ Kỹ thuật Ô tô của Trường ĐHBK Hà
Nội được xét tuyển vào học chương trình chuyển hệ 1 năm sau khi hoàn thành một
học kỳ chuyển đổi, bổ sung.
- Người đang học chương trình Cử nhân hoặc Kỹ sư các ngành khác tại
Trường ĐHBK Hà Nội có thể học chương trình song bằng theo Quy định về học
ngành thứ hai hệ đại học chính quy của Trường ĐHBK Hà Nội.
- Người tốt nghiệp đại học các ngành khác của Trường ĐHBK Hà Nội hoặc

7


của các trường đại học khác có thể học chương trình thứ hai theo quy chế chung của
Bộ Giáo dục và Đào tạo và theo những quy định cụ thể của Trường ĐHBK Hà Nội.
 Quy trình đào tạo, điều kiện tốt nghiệp:
Quy trình đào tạo và điều kiện tốt nghiệp áp dụng Quy chế đào tạo đại học, cao
đẳng chính quy theo học chế tín chỉ của Trường ĐHBK Hà Nội. Những sinh viên
theo học chương trình song bằng còn phải tuân theo Quy định về học ngành thứ hai
hệ đại học chính quy của Trường ĐHBK Hà Nội.
Phần danh mục chi tiết của chương trình đào tạo được thể hiện trong Bảng 1.4.
 Chương trình cử nhân Công nghệ kỹ thuật ô tô:
Trình độ đào tạo:
Ngành đào tạo:

Đại học
Công nghệ kỹ thuật ô tô

Mã ngành:

52510205

Loại hình đào tạo:

Chính quy

Bằng tốt nghiệp:

Cử nhân Công nghệ

 Mục tiêu chương trình:
Mục tiêu của Chương trình Công nghệ kỹ thuật ô tô của Trường Đại học Bách
khoa Hà Nội là đào tạo những Cử nhân có:
- Kiến thức cơ sở chuyên môn rộng để có thể thích ứng tốt với những vị trí
công việc phù hợp ngành học.
- Kỹ năng chuyên nghiệp và phẩm chất cá nhân cần thiết để thành công
trong nghề nghiệp.
- Kỹ năng xã hội cần thiết để làm việc hiệu quả trong nhóm đa ngành và
trong môi trường quốc tế.
- Năng lực tham gia triển khai, khai thác và vận hành sử dụng hệ thống quá
trình/sản phẩm thuộc lĩnh vực ngành học trong bối cảnh kinh tế, xã hội và môi
trường.
- Phẩm chất chính trị, đạo đức, có ý thức phục vụ nhân dân, có sức khoẻ, đáp
ứng yêu cầu xây dựng và bảo vệ Tổ quốc.
Cử nhân tốt nghiệp ngành Công nghệ kỹ thuật ô tô có thể học bổ sung các học

phần để tương đương cử nhân tốt nghiệp ngành Kỹ thuật cơ khí động lực và học bổ

8


sung thêm 01 để được nhận bằng Kỹ sư của Trường ĐHBK Hà Nội hoặc học tiếp
lên trình độ Thạc sĩ (theo chương trình Thạc sĩ kỹ thuật).
 Thời gian đào tạo và khối lượng kiến thức toàn khóa:


Thời gian đào tạo theo thiết kế: 4 năm (8 học kỳ chính). Theo quy chế đào

tạo, để hoàn thành chương trình sinh viên có thể rút ngắn tối đa 3 học kỳ hoặc kéo
dài tối đa 5 học kỳ.


Khối lượng kiến thức toàn khoá: 133 tín chỉ (TC), không kể khối lượng

kiến thức Giáo dục thể chất và Giáo dục quốc phòng – an ninh.
 Đối tượng tuyển sinh:
Thí sinh trúng tuyển kỳ thi đại học khối A vào nhóm ngành Công nghệ kỹ thuật
của Trường ĐHBK Hà Nội theo quy chế chung của Bộ Giáo dục và Đào tạo.
 Quy trình đào tạo, điều kiện tốt nghiệp:
Quy trình đào tạo và điều kiện tốt nghiệp áp dụng Quy chế đào tạo đại học, cao
đẳng chính quy theo học chế tín chỉ của Trường Đại học Bách khoa Hà Nội.
Danh mục học phần chi tiết được thể hiện trong Bảng 1.5 và Bảng 1.6.
1.1.2.2. Chương trình đào tạo sau đại học
 Mục tiêu đào tạo thạc sĩ:
Chuyên ngành Kỹ thuật Máy và thiết bị thủy khí: Đào tạo thạc sĩ chuyên ngành
Kỹ thuật máy và thiết bị thủy khí có trình độ chuyên môn sâu tốt, có thể làm chủ

các lĩnh vực khoa học và công nghệ liên quan đến kỹ thuật máy và thiết bị thủy khí,
có phương pháp tư duy hệ thống, có kiến thức khoa học cơ bản và kỹ thuật cơ sở
vững chắc, kiến thức chuyên môn trình độ cao và kỹ năng thực hành tốt, khả năng
nghiên cứu khoa học độc lập và sáng tạo, khả năng thích ứng cao với môi trường
kinh tế-xã hội, giải quyết tốt những vấn đề khoa học và kỹ thuật của ngành máy và
thiết bị thủy khí.
Chuyên ngành Kỹ thuật động cơ nhiệt: Đào tạo thạc sĩ chuyên ngành Kỹ thuật
động cơ nhiệt có trình độ chuyên môn sâu tốt, có thể làm chủ các lĩnh vực khoa học
và công nghệ liên quan đến Kỹ thuật động cơ đốt trong, có phương pháp tư duy hệ
thống, có kiến thức khoa học cơ bản và kỹ thuật cơ sở vững chắc, kiến thức chuyên
môn trình độ cao và kỹ năng thực hành tốt, khả năng nghiên cứu khoa học độc lập

9


và sáng tạo, khả năng thích ứng cao với môi trường kinh tế - xã hội, giải quyết tốt
những vấn đề khoa học và kỹ thuật của chuyên ngành.
Chuyên ngành Kỹ thuật Ô tô và Xe chuyên dụng: Đào tạo thạc sỹ chuyên
ngành Kỹ thuật ô tô và xe chuyên dụng có trình độ chuyên môn sâu tốt, có thể làm
chủ các lĩnh vực khoa học và công nghệ liên quan đến kỹ thuật ô tô và xe chuyên
dụng, có phương pháp tư duy hệ thống, có kiến thức khoa học cơ bản và kỹ thuật cơ
sở vững chắc, kiến thức chuyên môn trình độ cao và kỹ năng thực hành tốt, khả
năng nghiên cứu khoa học độc lập và sáng tạo, khả năng thích ứng cao với môi
trường kinh tế-xã hội, giải quyết tốt những vấn đề khoa học và kỹ thuật của ngành
công nghiệp ô tô và xe chuyên dụng.
Chương trình đào tạo cung cấp kiến thức lý thuyết nâng cao, hiện đại về kỹ
thuật ô tô, kỹ năng thực hành tốt, có năng lực phát hiện vấn đề và ứng dụng kiến
thức lý thuyết và kỹ năng thực hành để giải quyết các vấn đề thực tiến thuộc lĩnh
vực kỹ thuật ô tô và xe chuyên dụng, đảm bảo tính hội nhập với các nước trong khu
vực và tính liên thông giữa các bậc học.

 Chương trình đào tạo thạc sĩ:
Học phần chi tiết của chương trình đạo tạo thạc sĩ được thể hiện trong Bảng
1.7, Bảng 1.8 và Bảng 1.9.
1.1.3. Các thí nghiệm sử dụng trong đào tạo và nghiên cứu 2115
Như đã trình bày ở trên, Viện Cơ khí động lực, Trường Đại học Bách khoa Hà
Nội có các chương trình đào tạo với nhiều định hướng chuyên sâu. Mỗi định hướng
chuyên sâu đều có các bài thí nghiệm phục vụ cho đào tạo và nghiên cứu. Do giới
hạn về khuôn khổ luận văn nên ở đây chỉ trình bày giới hạn trong định hướng
chuyên sâu Động cơ đốt trong.
Các bài thí nghiệm hiện có cho định hướng Động cơ đốt trong gồm:
- Thí nghiệm lấy đặc tính ngoài động cơ được thực hiện trên băng thử động cơ
nhiều xylanh APA 100, băng thử động cơ cỡ nhỏ Didacta, hoặc băng thử điện cỡ
trung dùng biến trở nước. Các thông số đo gồm có: công suất, suất tiêu thụ nhiên
liệu, lưu lượng khí nạp… để xác định hệ số dư lượng không khí lambda…

10


- Thí nghiệm quá trình nghiên cứu phun, cháy trong động cơ diesel trên động cơ
nghiên cứu 1 xylanh AVL-5402 sử dụng Visoscope AVL 513D để quay phim, chụp
ảnh các quá trình diễn ra trong buồng cháy.
- Thí nghiệm xác định diễn biến áp suất trong xylanh sử dụng hệ thống Indicating
System trên động cơ thí nghiệm là diesel D243.
- Thí nghiệm điều khiển các thông số quá trình phun động cơ Common Rail trên
động cơ nghiên cứu 1 xylanh AVL-5402 sử dụng phần mềm INCA.
- Thí nghiệm xác định phát thải theo chu trình thử Châu Âu cho xe con, xe tải nhẹ
và xe máy được thực hiện trên các băng thử Chassisdynanometer 48” và 20” có hệ
thống đo khí thải lấy mẫu kiểu thể tích không đổi (Constant Volume Sampling).
- Ngoài ra còn các thí nghiệm cơ bản khác như đo áp suất nén trong xylanh, lưu
lượng khí lọt xuống các te, ổn định nhiệt độ nhiên liệu và nhiệt độ nước làm mát

động cơ…
Tuy nhiên chưa có thí nghiệm cân bằng nhiệt phục vụ cho đào tạo và nghiên cứu.
1.2. Sự cần thiết phải xây dựng thí nghiệm cân bằng nhiệt
1.2.1. Khái quát chung về thí nghiệm cân bằng nhiệt
Tính toán cân bằng nhiệt là giai đoạn cuối của tính toán nhiệt đối với động cơ
đốt trong nhằm mục đích xác định các thành phần năng lượng phân bố trong động
cơ, trên cơ sở đó tìm các biện pháp giảm các tổn thất để dùng nhiệt vào việc có ích.
Ngoài ra, kết quả cân bằng nhiệt làm cơ sở tính toán và thiết kế các hệ thống phụ trợ
như hệ thống làm mát, hệ thống bôi trơn và hệ thống tăng áp dùng tuốcbin khí thải.
Cân bằng nhiệt được xác định bằng thực nghiệm trên băng thử công suất động
cơ nhằm xác định tất cả các thành phần năng lượng như: công suất có ích, nhiệt do
khí thải mang đi, nhiệt do nước làm mát mang đi, nhiệt trong nhiên liệu không
cháy… để từ đó xác định được lượng nhiệt còn lại ứng với nhiệt đối lưu, bức xạ…
của động cơ trao đổi với môi trường. Đây là đại lượng rất khó xác định trực tiếp.
1.2.2. Vai trò của thí nghiệm cân bằng nhiệt trong đào tạo ngành động cơ
Thí nghiệm cân bằng nhiệt có vai trò phục vụ cho sinh viên trong việc học tập
môn Lý thuyết động cơ đốt trong.

11


Phục vụ cho công tác nghiên cứu để cải tiến khả năng làm việc của động cơ đốt
trong như:
- Tính những tổn thất nhiệt trong động cơ, trên cơ sở đó có thể tìm biện pháp
giảm các tổn thất để dùng nhiệt vào những việc có ích. Ví dụ: dùng nhiệt của khí
thải và nước làm mát để lắp đặt các thiết bị sử dụng số nhiệt đó.
- Kết quả thí nghiệm cân bằng nhiệt cho ta cơ sở để thiết kế các hệ thống làm
mát, hệ thống bôi trơn… hoặc thiết kế tuabin tăng áp.
Như vậy: Thí nghiệm cân bằng nhiệt rất quan trọng trong quá trình đào tạo
chuyên ngành vì nó giúp cho người học có được một cái nhìn toàn cảnh và trực giác

về phân bố năng lượng trong động cơ. Tuy nhiên, hầu hết các cơ sở đào tạo về động
cơ đốt trong ở Việt Nam hiện nay đều không có thí nghiệm này.
Để xây dựng thí nghiệm cân bằng nhiệt cần có động cơ thí nghiệm lắp trên băng
thử công suất phù hợp cùng với các thiết bị phụ trợ để đo lưu lượng của nhiên liệu,
không khí, nước làm mát và dầu bôi trơn; đo nhiệt độ của nước làm mát, dầu bôi
trơn và khí thải…
Phòng thí nghiệm động cơ đốt trong của Viện Cơ khí Động lực, Trường
ĐHBK Hà Nội có đầy đủ các trang thiết bị nêu trên, tuy nhiên chưa được ghép nối
với nhau tạo thành một thí nghiệm cân bằng nhiệt động cơ hoàn chỉnh để phục vụ
cho đào tạo đại học và sau đại học theo hướng chuyên sâu Kỹ thuật động cơ nhiệt.
Chính vì vậy, việc thực hiện đề tài “Thiết kế thí nghiệm cân bằng nhiệt động cơ đốt
trong” cụ thể cho Phòng thí nghiệm động cơ đốt trong, Trường ĐHBK Hà Nội là
cần thiết và có ý nghĩa học thuật cũng như ý nghĩa thực tiễn rõ nét.
1.2.3. Một số cơ sở đào tạo trên thế giới sử dụng thí nghiệm cân bằng nhiệt
Một số trường đại học kỹ thuật ở nước ngoài chú trọng vài trò của cân bằng
nhiệt trong đào tạo và nghiên cứu nên đã đầu tư xây dựng thí nghiệm cân bằng nhiệt
một cách bài bản. Xin nêu một ví dụ, đó là Trường Đại học khoa học ứng dụng
Bremen (Hochschule Bremen). Tại đây, thí nghiệm cân bằng nhiệt được xây dựng
và thực hiện tại Phòng thí nghiệm năng lượng thuộc Viện kỹ thuật Năng lượng
(Institut für Energietechnik) mang tên Julius Robert Mayer, [14]. Thí nghiệm này
phục vụ cho sinh viên ngành Chế tạo máy khi học môn học Động cơ đốt trong.

12


Động cơ thử nghiệm là động cơ diesel công suất 240 mã lực, tốc độ vòng quay 2000
v/ph lắp trên băng thử động cơ dùng phanh thủy lực (nước). Chế độ thí nghiệm để
1800 v/ph và công suất 200 mã lực. Đo lưu lượng nước làm mát bằng phương pháp
hở và bấm giây, đo lưu lượng khí nạp bằng tấm tiết lưu, đo nhiệt độ nước vào, ra
bằng nhiệt kế và đo nhiệt độ khí thải bằng cặp nhiệt ngẫu. Mỗi một ca thí nghiệm có

5 sinh viên tham gia. Cán bộ hướng dẫn phổ biến phương pháp và thao tác thí
nghiệm trong 1 tiết. Trong 1 tiết còn lại, sinh viên làm thí nghiệm với sự phân công
chi tiết cho từng vị trí: nhóm trưởng phát lệnh và gạt van đo nước, điều khiển tải, đo
nhiệt độ, đọc kết quả đo mô men, tốc độ vòng quay… và ghi kết quả vào bảng theo
mẫu. Thí nghiệm được thực hiện với 5 lần đo lặp lại và kết quả cuối cùng nhận
được là trung bình cộng của 5 lần đo.
1.3. Phòng thí nghiệm động cơ đốt trong và mức độ đáp ứng xây dựng thí
nghiệm cân bằng nhiệt
Phòng thí nghiệm động cơ đốt trong Trường Đại học Bách khoa Hà Nội được
thể hiện trên hình 1.1, bao gồm một phòng điều khiển chung và 4 phòng thí nghiệm
sau:
- Băng thử động cơ một xy lanh.
- Băng thử động lực học: Thí nghiệm động cơ nhiều xy lanh.
- Băng thử xe con và ôtô tải hạng nhẹ.
- Băng thử xe máy.
Hai băng thử cuối có kèm hệ thống lấy mẫu CVS và hệ thống phân tích khí thải
theo tiêu chuẩn Châu Âu.
Phòng điều khiển có thể điều khiển trực tiếp các thiết bị trong phòng thí nghiệm
qua một hệ thống các máy tính được trang bị các phần mềm chuyên dụng kết nối
với các thiết bị đo và các thiết bị phụ trợ thông qua hộp kết nối. Các phòng thí
nghiệm được trang bị các loại máy móc thiết bị hiện đại và có nhiêm vụ riêng, đặc
trưng cho các máy móc thiết bị được thí nghiệm.
Hệ thống phụ trợ đối với băng thử động cơ bao gồm các hệ thống chiếu sáng,
hệ thống thông gió, quạt gió để bảo cho quá trình thí nghiệm đảm bảo tính chính
xác.

13


pHßNG THÝ

NGHIÖM §éNG

PHßNG THÝ
NGHIÖM
§éNG C¥ MéT
XY LANH

C¥ NHIÒU XY
LANH

pHßNG THÝ
NGHIÖM PH¢N
TÝCH KHÝ TH¶I
§éNG C¥ XE
M¸Y

PHßNG THÝ
NGHIÖM PH¢N
TÝCH KHÝ TH¶I
§éNG C¥

pHßNG §IÒU
KHIÓN CHUNG
(CONTROL
ROOM)

Hình 1.1. Sơ đồ phòng thí nghiệm Động cơ đốt trong

1.4. Kết luận chương 1
Thí nghiệm cân bằng nhiệt thực sự là cần thiết cho việc nghiên cứu phát triển

động cơ nhằm làm giảm tối đa các tổn thất mất đi trong quá trình sinh nhiệt của
động cơ để từ đó có những cải tiến kỹ thuật tối ưu cho các hệ thống làm mát, bôi
trơn, tăng áp cũng như nghiên cứu thiết kế các bộ phận phụ trợ để tăng công suất
động cơ và làm giảm tiêu hao nhiện liệu. Đồng thời xây dựng thí nghiệm cân bằng
nhiệt nhằm phục vụ cho đào tạo tại kỹ sư, thạc sĩ, tiến sĩ cũng như các công việc
nghiên cứu khác của Viện Cơ khí Động lực, Trường ĐHBK Hà Nội, do đó việc xây
dựng thí nghiệm cân bằng nhiệt thực sự là cần thiết.
Phòng thí nghiệm Động cơ đốt của Viện Cơ khí Động lực, Trường ĐHBK Hà
Nội hoàn toàn đáp ứng được điều kiện xây dựng thí nhiệm cân bằng nhiệt nói trên.

14


CHƯƠNG 2. CƠ SỞ VỀ CÂN BẰNG NHIỆT TRONG ĐỘNG CƠ
ĐỐT TRONG
2.1. Cân bằng nhiệt trong động cơ đốt trong
2.1.1. Phương trình cân bằng nhiệt trong động cơ đốt trong
Q0  Qe  Qlm  Qth  Qd  Qch  Qcl

(2-1)

Trong đó:
Q0 : Nhiệt lượng của nhiên liệu đưa vào động cơ.

Q0  QH .Gnl

(2-2)

Với QH là nhiệt trị thấp của nhiên liệu và Gnl là lượng tiêu thụ nhiên liệu trên
một đơn vị thời gian.

Với nhiên liệu diesel QH = 42500 (J/kg), nhiên liệu xăng QH = 44000 (J/kg)
Qe : Nhiệt lượng tương ứng với công suất động cơ:
Qe  N e (J/s)

(2-3)

Ở chế độ làm việc định mức Qe  N e  80.0, 7355  58,84(kW )  58840( J / s )
Do đó Qe được đo đạc trực tiếp từ động cơ khi lắp trên hệ thống băng thử.
Qlm : Nhiệt lượng truyền cho môi chất làm mát. Đối với hệ thống làm mát bằng

nước:
Qlm  Gn .Cn .(tnr  tnv ) (J/s)

(2-4)

Với Gn là lưu lượng khối lượng của nước làm mát qua động cơ trong 1 giây
(kg/s); C n là nhiệt dung riêng của nước, có thể lấy C n =4.186 J/kgoC; t nr là nhiệt độ
nước ra khỏi động cơ và t nv là nhiệt độ nước vào động cơ;
Qth : Nhiệt lượng do khí thải mang đi. Nếu bỏ qua entanpi của nhiên liệu trong

khí nạp mới M1 đối với động cơ xăng ta có công thức chung cho cả động cơ diesel
và động cơ xăng như sau:




Qth  Gnl ( M 2 . C'' pth Tth  M 1. C'' pk Tk )

15

(J/s)

(2-5)