Tính toán thiết kế trục khuỷu. A –Phần thuyết minh: 1Tính toán chu trình công tác của động cơ đốt trong. 2Tính toán động học động lực học có kèm theo sơ đồ. 3Tính nghiệm bền chi tiết : TRỤC KHUỶU có đầy đủ sơ đồ kết cấu và sơ đồ lực tác dụng. B – Phần bản vẽ: 1Bản vẽ động học, bản vẽ động lực học trên giây kẻ ly A0 2Bản vẽ chi tiết trên giấy A1, A2, hoặc trên giấy A3 theo tỷ lệ 1:1 hoặc 1:2
TÍNH TOÁN CHU TRÌNH CÔNG TÁC ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG
Trình tự tính toán
Kiểu động cơ:I FA W50 động cơ diesel 1 hàng không tăng áp buồng cháy hình cầu trên đỉnh piston
1- Công suất của động cơ Ne Ne 0(mã lực) = 82.06 kW 2- Số vòng quay của trục khuỷu n n "00(vg/ph)
3- Đường kính xi lanh D D 0 (mm)
5- Dung tích công tác Vh:
8- Thứ tự làm việc của xi lanh (1-3-4-2)
9- Suất tiêu hao nhiên liệu ge g e 3 (g/ml.h)
10- Góc mở sớm và đóng muộn của xupáp nạp α1;α2 α1=8(độ);α2 8(độ) 11- Góc mở sớm và đóng muộn của xupáp thải 1 , 2; 1D(độ); 2=8 (độ)
12- Chiều dài thanh truyền ltt ltt = 280 (mm)
13- Khối lượng nhóm pitton mpt mpt =3.5 (kg)
14- Khối lượng nhóm thanh truyền mtt mtt = 4 (kg)
1.2 )Các thông số cần chọn :
Áp suất môi trường pk là áp suất khí quyển trước khi được nạp vào động cơ Đối với động cơ không tăng áp, áp suất khí quyển tương đương với áp suất trước khi nạp, do đó ta có pk = po Tại Việt Nam, giá trị thường được chọn cho pk là po = 0,1 MPa.
2 )Nhiệt độ môi trường :Tk
Nhiệt độ môi trường được chọn lựa theo nhiệt độ bình quân của cả năm
Vì đây là động cơ không tăng áp nên ta có nhiệt độ môi trường bằng nhiệt độ trước xupáp nạp nên : T k =T 0 $ºC )7ºK
Áp suất cuối quá trình nạp, ký hiệu là Pa, phụ thuộc vào nhiều yếu tố như loại động cơ, tốc độ n, hệ số cản trên đường nạp và tiết diện lưu thông Để lựa chọn giá trị Pa cho động cơ đang tính toán, cần xác định nhóm động cơ phù hợp Thông thường, giá trị áp suất cuối quá trình nạp được lấy là pa = 0,09 MPa.
4 )Áp suất khí thải P : Áp suất khí thải cũng phụ thuộc giống như p Áp suất khí thải có thể chọn trong phạm vi : p= 0,11 (MPa)
5 )Mức độ sấy nóng của môi chất ∆T
Mức độ sấy nóng của môi chất ∆T chủ yếu phụ thuộc vào quá trình hình thành hh khí ở bên ngoài hay bên trong xy lanh
Vì đây là đ/c điezel nên chọn ∆T= 20
6 )Nhiệt độ khí sót (khí thải) T
Nhiệt độ khí sót T phụ thuộc vào chủng loại đông cơ.Nếu quá trình giản nở càng triệt để ,Nhiệt độ T càng thấp
Thông thường ta có thể chọn : T q0 ºK
7 )Hệ số hiệu định tỉ nhiêt λ :
Hệ số hiệu định tỷ nhiệt λ được chọn theo hệ số dư lượng không khí α để hiệu định Thông thường có thể chọn λ theo bảng sau : α 0,8 1,0 1,2 1,4 λ 1,13 1,17 1,14 1,11 Ở đây ta chọn λ = 1,1
8 )Hệ số quét buồng cháy λ :
Vì đây là động cơ không tăng áp nên ta chọn λ =1
Hệ số nạp thêm λ phụ thuộc chủ yếu vào pha phối khí Thông thường ta có thể chọn λ =1,02÷1,07 ; ta chọn λ =1,02
10 )Hệ số lợi dụng nhiệt tại điểm z ξ :
Hệ số lợi dụng nhiệt tại điểm z ξ phụ thuộc vào chu trình công tác của đọng cơ Với đây là đ/c điezen nên ta chọn ξ=0,79
11 )Hệ số lợi dụng nhiệt tại điểm b ξ :
Hệ số lợi dụng nhiệt tại điểm b ξ tùy thuộc vào loại động cơ xăng hay là động cơ điezel ξ bao giờ cũng lớn hơn ξ
Do đây là đ/c điezel ta chọn ξ=0,9
12 )Hệ số hiệu chỉnh đồ thị công φ :
Sự sai lệch giữa chu trình công tác lý thuyết và thực tế của động cơ là một yếu tố quan trọng trong việc đánh giá hiệu suất Đối với động cơ xăng, sự sai lệch này thường ít hơn so với động cơ diesel, dẫn đến việc hệ số φ của động cơ xăng thường được chọn lớn hơn Trong trường hợp này, với động cơ xăng, hệ số φ được chọn là 0,97.
Tính toán các quá trình công tác
2.1 Tính toán quá trình nạp :
Hệ số khí sót γ được tính theo công thức : γ=
Trong đó m là chỉ số giãn nở đa biến trung bình của khí sót m =1,45÷1,5 Chọn m =1,45
2 )Nhiệt độ cuối quá trình nạp T
Nhiệt độ cuối quá trình nạp T đươc tính theo công thức:
Lượng khí nạp mới M được xác định theo công thức sau :
5 )Lượng không khí lý thuyết cần để đốt cháy 1kg nhiên liệu M :
Lượng kk lý thuyết cần để đốt cháy 1kg nhiên liệu M được tính theo công thức : M = (kmol/kg) nhiên liệu
Vì đây là đ/c diêzen nên ta chọn C=0,87 ; H=0,126 ;O=0,004
6 )Hệ số dư lượng không khí α
Vì đây là động cơ điêzen nên : α = 1 1,9925 o
2.2 )Tính toán quá trình nén :
1 )Tỉ nhiệt mol đẳng tích trung bình của không khí :
2 )Tỉ nhiệt mol đẳng tích trung bình của sản phạm cháy :
Khi hệ số lưu lượng không khí α
