Đồ án Hướng dẫn môn học động cơ đốt trong

TS Vy H÷u Thµnh ThS Vò Anh TuÊn h­íng dÉn ®å ¸n m«n häc ®éng c¬ ®èt trong häc viÖn kü thuËt qu©n sù Hµ Néi-1999 TS Vy H÷u Thµnh ThS Vò Anh TuÊn h­íng dÉn ®å ¸n m«n häc ®éng c¬ ®èt trong tñ s¸ch häc viÖn kü thuËt qu©n sù häc viÖn kü thuËt qu©n sù Hµ Néi-1999 lêi nãi ®Çu Khi thùc hiÖn ®å ¸n m«n häc §éng c¬ ®èt trong, c¸c ®ång chÝ häc viªn ngµnh xe cã dÞp ®­îc cñng cè, më réng vµ n©ng cao mét b­íc kiÕn thøc c¸c m«n häc vÒ ®éng c¬ ®èt trong. §å ¸n cßn trang bÞ cho häc viªn ph­¬ng ph¸p nghiªn cøu mét ®éng c¬ ®èt trong cô thÓ. Néi dung ®å ¸n gåm: - T×m hiÓu, giíi thiÖu vµ ph©n tÝch ®Æc ®iÓm kÕt cÊu cña ®éng c¬ nãi chung, c¸c c¬ cÊu vµ hÖ thèng cña ®éng c¬ nãi riªng. - TÝnh to¸n kiÓm tra c¸c tham sè ®Æc tr­ng cho tÝnh kinh tÕ vµ hiÖu qu¶ cña ®éng c¬. - TÝnh to¸n ®éng lùc häc. - TÝnh to¸n nghiÖm bÒn mét sè chi tiÕt chñ yÕu cña ®éng c¬. Nh­ vËy, th«ng qua viÖc thùc hiÖn vµ b¶o vÖ ®å ¸n m«n häc, häc viªn ®­îc tËp d­ît ph­¬ng ph¸p gi¶i quyÕt mét vÊn ®Ò kü thuËt cô thÓ nh»m gãp phÇn vµo viÖc hoµn thµnh nhiÖm vô ®å ¸n tèt nghiÖp còng nh­ gi¶i quyÕt nh÷ng vÊn ®Ò kü thuËt trong ho¹t ®éng thùc tiÔn sau nµy. §Ó h­íng dÉn häc viªn trong viÖc lµm ®å ¸n, tr­íc ®©y bé m«n §éng c¬ ®· dÞch tµi liÖu: "TÝnh chu tr×nh c«ng t¸c cña ®éng c¬ « t« - m¸y kÐo" cña E.I. Acatèp (1969); ®ång chÝ Hoµng V¨n Dung biªn so¹n tµi liÖu: "H­íng dÉn tÝnh nhiÖt ®éng c¬ ®èt trong" (1973), ®ång chÝ NguyÔn V¨n Ch©u biªn so¹n tµi liÖu: "H­íng dÉn ®å ¸n m«n häc ®éng c¬ ®èt trong" (1988). Chóng lµ nh÷ng tµi liÖu tham kh¶o bæ Ých cho häc viªn ngµnh « t« - t¨ng thiÕt gi¸p, xe m¸y c«ng binh vµ tr¹m nguån ®iÖn khi thùc hiÖn ®å ¸n m«n häc vµ ®å ¸n tèt nghiÖp vÒ ®éng c¬ ®èt trong. Tuy nhiªn nh÷ng tµi liÖu Êy cßn béc lé c¸c nh­îc ®iÓm nh­: mét sè hÖ sè dïng ®Ó tÝnh to¸n theo ®¬n vÞ ®o l­êng hîp ph¸p ®­îc quy ®æi ch­a thËt s¸t (tµi liÖu n¨m 1988), mét sè kiÓu ®éng c¬ míi ch­a ®­îc ®Ò cËp theo ®µ ph¸t triÓn cña ngµnh ®éng c¬, ch­a cã ch­¬ng tr×nh tÝnh to¸n trªn m¸y vi tÝnh ®Ó theo kÞp sù ph¸t triÓn cña ngµnh tin häc, ch­a ®ñ sè h×nh vÏ cÇn thiÕt, tÝnh n¨ng kü thuËt vµ ®Æc tÝnh ngoµi cña c¸c lo¹i ®éng c¬ ®iÓn h×nh ®Ó häc viªn thao kh¶o; h­íng dÉn viÖc thùc hiÖn mét ®å ¸n m«n häc ch­a toµn diÖn nh­ thiÕu phÇn h­íng dÉn viÖc tr×nh bµy néi dung vµ h×nh thøc cña ®å ¸n. Trong lÇn biªn so¹n nµy, chóng t«i cè g¾ng kh¾c phôc nh÷ng nh­îc ®iÓm võa nªu. Khi lµm ®å ¸n, häc viªn cÇn ph©n tÝch râ ®Æc ®iÓm kÕt cÊu cña c¸c c¬ cÊu vµ hÖ thèng cña ®éng c¬ ®Ó lµm c¬ së cho viÖc ph©n tÝch vµ chän c¸c th«ng sè tÝnh to¸n mét c¸ch hîp lý. Ngoµi ra, häc viªn cÇn dïng ®¬n vÞ ®o l­êng hîp ph¸p cña n­íc ta ®Ó tÝnh to¸n. Tuy nhiªn nhiÒu thiÕt bÞ ®o vµ tµi liÖu tham kh¶o cßn dïng ®¬n vÞ ®o l­êng cò. Do ®ã trong tµi liÖu nµy cã giíi thiÖu b¶ng quy ®æi ®¬n vÞ ®o ®Ó häc viªn tiÖn tham kh¶o. Khi thùc hiÖn ®å ¸n, häc viªn nªn dïng c¸c ph­¬ng tiÖn tÝnh to¸n hiÖn ®¹i vµ c¸c ch­¬ng tr×nh tÝnh to¸n cã s½n hoÆc tù lËp tr×nh ®Ó n©ng cao ®é chÝnh x¸c cña phÐp tÝnh vµ tiÕt kiÖm thêi gian. Theo dßng thêi gian, nhiÒu kiÓu ®éng c¬ vµ ph­¬ng ph¸p tÝnh to¸n míi sÏ ®­îc bæ sung vµ hoµn thiÖn. Do ®ã viÖc biªn so¹n l¹i tµi liÖu sau mét thêi gian sö dông lµ ®iÒu tÊt yÕu. Ph©n c«ng viÖc biªn so¹n tµi liÖu lÇn nµy nh­ sau: §ång chÝ Vi H÷u Thµnh: - PhÇn I (®ång chÝ Vò Anh TuÊn so¹n c¸c b¶ng phô lôc). - PhÇn 3. - PhÇn 4. - Mét sè b¶ng phô lôc. §ång chÝ Vò Anh TuÊn: - PhÇn 2. - Mét sè b¶ng phô lôc. Tr­íc khi biªn so¹n tµi liÖu, Bé m«n §éng c¬ ®· tæ chøc th¶o luËn vÒ ®Ò c­¬ng cña tµi liÖu. C¸c ®ång chÝ NguyÔn V¨n Ch©u vµ §µo Träng Th¾ng ®· ®äc vµ gãp nhiÒu ý kiÕn bæ Ých ®Ó tµi liÖu ®­îc hoµn thiÖn vÒ néi dung vµ h×nh thøc tr×nh bµy. Chóng t«i xin ch©n thµnh c¶m ¬n vÒ nh÷ng ®ãng gãp quý b¸u ®ã. Tuy nhiªn, do néi dung cña lÇn biªn so¹n nµy s©u vµ réng h¬n so víi nh÷ng lÇn so¹n tr­íc trong khi tr×nh ®é cña nh÷ng ng­êi viÕt cßn bÞ h¹n chÕ, nªn kh«ng tr¸nh khái nh÷ng thiÕu sãt. Chóng t«i tha thiÕt nhËn ®­îc c¸c ý kiÕn ®ãng gãp ®Ó tiÕp tôc chØnh lý ë lÇn biªn so¹n sau. Mäi ý kiÕn ®ãng gãp xin göi vÒ: Bé m«n §éng c¬, Khoa §éng Lùc, Häc viÖn Kü thuËt qu©n sù. Chóng t«i xin ch©n thµnh c¶m ¬n. C¸c t¸c gi¶ Quy ®æi ®¬n vÞ ®o B¶ng 1 Th«ng sè §¬n vÞ ®o Quy ®æi gi÷a hai hÖ ®¬n vÞ ®o Cò Hîp ph¸p Lùc, träng l­îng, P KG N 1KG= 9,81N ¸p suÊt, p KG/cm2 N/m2 (Pa) C«ng, L KGm J 1KGm =9,81J C«ng suÊt, N M· lùc (ml) W 1 m· lùc = 735,5W »0,736 KW M« men, M KGm Nm 1KGm = 9,81 Nm NhiÖt ®é t, T 0C, 0K 0K Dung tÝch (thÓ tÝch), V m3 m3 Dung tÝch riªng, v Träng l­îng riªng, g Khèi l­îng riªng, r NhiÖt dung riªng, C NhiÖt l­îng, Q Calo J 1calo = 4,187 J HÖ sè to¶ nhiÖt, a HÖ sè truyÒn nhiÖt, K H»ng sè tæng hîp cña chÊt khÝ ,Rm SuÊt tiªu hao nhiªn liÖu gi, ge. Mét sè ký hiÖu dïng trong tµi liÖu a: HÖ sè d­ l­îng kh«ng khÝ, gãc quay cña trôc khuûu (khuûu trôc). b: HÖ sè thay ®æi ph©n tö thùc tÕ. b0: HÖ sè thay ®æi ph©n tö lý thuyÕt. - C: NhiÖt dung riªng ®¼ng ¸p cña kh«ng khÝ, . CTB: VËn tèc trung b×nh cña pÝt t«ng, . D: §­êng kÝnh xy lanh, [m; dm ]. d: Tû sè d·n në muén ë ®éng c¬ diesel. dCT: Gãc c«ng t¸c cña ®éng c¬, [®é GQTK]. D: HÖ sè n¹p phô cña ®éng c¬ t¨ng ¸p. e: Tû sè nÐn. eth: Tû sè nÐn thùc ë ®éng c¬ hai kú. ehh: Tû sè nÐn h×nh häc ë ®éng c¬ hai kú. gC: Thµnh phÇn cña nguyªn tè C¸c bon chøa trong 1 kg nhiªn liÖu, [kg]. ge: SuÊt tiªu hao nhiªn liÖu cã Ých, . gH: Thµnh phÇn cña nguyªn tè Hy®r« chøa trong 1 kg nhiªn liÖu [kg]. gi: SuÊt tiªu hao nhiªn liÖu chØ thÞ, . g0: Thµnh phÇn cña nguyªn tè ¤ xy chøa trong 1 kg nhiªn liÖu, [kg]. gr: HÖ sè khÝ sãt. i: Sè xy lanh cña ®éng c¬. k: ChØ sè ®o¹n nhiÖt. c: HÖ sè va ®Ëp. l: HÕ sè kÕt cÊu. lp: Tû sè t¨ng ¸p suÊt. l: ChiÒu dµi tÝnh to¸n cña thanh truyÒn, [m]. m: ChØ sè nÐn ®a biÕn trung b×nh cña kh«ng khÝ. m1: Khèi l­îng quy dÉn cña thanh truyÒn vÒ t©m ®Çu to, [kg]. mj: Khèi l­îng cña c¸c chi tiÕt tham gia chuyÓn ®éng tÞnh tiÕn qua l¹i cña c¬ cÊu khuûu trôc-thanh truyÒn (CCKT-TT), [kg]. mK: Khèi l­îng tham gia chuyÓn ®éng quay ch­a ®­îc c©n b»ng cña CCKT-TT, [kg]. mtt: Khèi l­îng cña thanh truyÒn, [kg]. M0: L­îng kh«ng khÝ lý thuyÕt cÇn thiÕt ®Ó ®èt ch¸y hoµn toµn 1 kg nhiªn liÖu, . M2: L­îng s¶n vËt ch¸y, . Me: M« men xo¾n cã Ých cña ®éng c¬, [Nm]. Memax: M« men xo¾n cã Ých lín nhÊt, [Nm]. M1: L­îng kh«ng khÝ thùc tÕ n¹p vµo xy lanh ®éng c¬, . mCVc: NhiÖt dung riªng trung b×nh ®¼ng tÝch cña hçn hîp c«ng t¸c ë ®iÓm c, . mCVz: NhiÖt dung riªng trung b×nh ®¼ng ¸p cña s¶n vËt ch¸y ë ®iÓm Z, . mnl: Träng l­îng ph©n tö cña nhiªn liÖu, . n: Tèc ®é trôc khuûu, . n1: ChØ sè nÐn ®a biÕn trung b×nh cña qu¸ tr×nh nÐn hçn hîp c«ng t¸c. n2: ChØ sè d·n në ®a biÕn trung b×nh cña qu¸ tr×nh d·n në s¶n vËt ch¸y. N: Lùc ngang, [N, MN]. Ne: C«ng suÊt cã Ých cña ®éng c¬ , [W, KW]. Ne®m: C«ng suÊt cã Ých ®Þnh møc cña ®éng diesel, [W, KW]. Nemax: C«ng suÊt cã Ých lín nhÊt cña ®éng c¬ x¨ng, [W, KW]. hc¬: HiÖu suÊt c¬ khÝ. he: HiÖu suÊt cã Ých. hi: HiÖu suÊt chØ thÞ. : HiÖu suÊt ®o¹n nhiÖt cña b¬m t¨ng ¸p. hr: HÖ sè quÐt buång ch¸y cña b¬m t¨ng ¸p. hv: HÖ sè n¹p. : HÖ sè n¹p thùc tÕ cña ®éng c¬ hai kú. p0: ¸p suÊt m«i tr­êng, . pa: ¸p suÊt cña khÝ thÓ cuèi qu¸ tr×nh n¹p, . pb: ¸p suÊt cña s¶n vËt ch¸y ë cuèi qu¸ tr×nh d·n në, . pc: ¸p suÊt cña hçn hîp c«ng t¸c ë cuèi qu¸ tr×nh nÐn, . pi: ¸p suÊt chØ thÞ trung b×nh thùc tÕ, . p'i: ¸p suÊt chØ thÞ trung b×nh lý thuyÕt, . pk: ¸p suÊt t¨ng ¸p, . pkt: ¸p suÊt khÝ thÓ, . pr: ¸p suÊt khÝ sãt, . pp: ¸p suÊt khÝ th¶i ë cöa vµo tua bin khÝ, . pz: ¸p suÊt cña khÝ thÓ cuèi qu¸ tr×nh ch¸y, . Pj: Lùc qu¸n tÝnh cña khèi l­îng tham gia chuyÓn ®éng th¼ng tÞnh tiÕn, . Pr: Lùc qu¸n tÝnh ly t©m cña c¸c khèi l­îng tham gia chuyÓn ®éng quay, . Pr2: Lùc qu¸n tÝnh ly t©m cña khèi l­îng thanh truyÒn quy dÉn vÒ t©m ®Çu to, . q: Lùc t¸c dông vu«ng gãc lªn mét ®¬n vÞ diÖn tÝch bÒ mÆt tiÕp xóc ®éng (¸p suÊt riªng bÒ mÆt, ¸p suÊt tiÕp xóc ), . ja: HÖ sè quÐt khÝ cña ®éng c¬ hai kú. j®: HÖ sè ®iÒn ®Çy ®å thÞ c«ng. y: HÖ sè tæn hao hµnh tr×nh cña ®éng c¬ hai kú. Fpt: DiÖn tÝch tiÕt diÖn ngang cña ®Ønh pÝt t«ng, [m2]. DQT: Tæn thÊt nhiÖt do ch¸y kh«ng hoµn toµn nhiªn liÖu, . QT: NhiÖt trÞ thÊp cña nhiªn liÖu, . Qch: VÐc t¬ phô t¶i t¸c dông lªn cæ khuûu, [N; MN]. R: B¸n kÝnh quay cña khuûu trôc, [m]. Rm: H»ng sè cña chÊt khÝ, . r: Tû sè d·n në sím ë ®éng c¬ diesel. S: hµnh tr×nh cña pÝt t«ng, [m]. T: Lùc tiÕp tuyÕn, [N, MN]. T0: NhiÖt ®é cña m«i tr­êng, [0K]. Ta:NhiÖt ®é cña khÝ thÓ cuèi qu¸ tr×nh n¹p, [0K]. Tb: NhiÖt ®é cña khÝ thÓ cuèi qu¸ tr×nh d·n në, [0K]. Tc: NhiÖt ®é cña khÝ thÓ cuèi qu¸ tr×nh nÐn, [0K]. Tk: NhiÖt ®é khÝ n¹p sau b¬m quÐt khÝ cña ®éng c¬ hai kú hoÆc sau b¬m t¨ng ¸p ®èi víi ®éng c¬ bèn kú, [0K]. Tr: NhiÖt ®é khÝ sãt, [0K]. Tz: NhiÖt ®é cña khÝ thÓ cuèi qu¸ tr×nh ch¸y, [0K]. DT: §é sÊy nãng khÝ n¹p, [0K]. t : Sè kú cña ®éng c¬, ë ®éng c¬ bèn kú t = 4 vµ ë ®éng c¬ hai kú t = 2. Vh: ThÓ tÝch c«ng t¸c cña mét xy lanh ®éng c¬, [dm3; m3]. xz: HÖ sè sö dông nhiÖt. Z: Lùc ph¸p tuyÕn, [N; MN]. w: Tèc ®é gãc, . PhÇn I giíi thiÖu chung vÒ ®éng c¬ Môc ®Ých: Cung cÊp nh÷ng th«ng tin vÒ c¸c tham sè, ®Æc tÝnh, n¬i s¶n xuÊt, ®Þa chØ øng dông vµ nh÷ng ®Æc ®iÓm, kÕt cÊu c¬ b¶n cña ®éng c¬. Yªu cÇu: Ph¶i nªu ®­îc nh÷ng tham sè, tÝnh n¨ng kü thuËt c¬ b¶n cña ®éng c¬, n¬i s¶n xuÊt vµ ph¹m vi øng dông. MÆt kh¸c häc viªn ph¶i tham kh¶o tµi liÖu, t×m hiÓu kÕt cÊu thùc ®Ó n¾m ch¾c ®­îc nh÷ng ®Æc ®iÓm cña ®éng c¬ vÒ mÆt ®éng häc, ®éng lùc häc vµ kÕt cÊu còng nh­ nguyªn lý ho¹t ®éng vµ ®Æc ®iÓm, kÕt cÊu cña c¸c c¬ cÊu, hÖ thèng vµ c¸c côm bæ trî ®­îc trang bÞ trªn ®éng c¬. §Ó ®¹t yªu cÇu trªn, trong mçi môc sau häc viªn cÇn ph¶i t×m hiÓu vµ tr×nh bµy trong thuyÕt minh nh÷ng vÊn ®Ò d­íi ®©y: 1.1. Tham sè kü thuËt cña ®éng c¬: - Tªn, ký hiÖu ®éng c¬. - Chñng lo¹i, c¸ch bè trÝ xy lanh, ph­¬ng thøc lµm m¸t. - N¬i s¶n xuÊt. - §Þa chØ øng dông. - C¸c tham sè , e, i, Vh. - C«ng suÊt cùc ®¹i Nemax (®éng c¬ x¨ng) hoÆc Ne®m (®éng c¬ diesel). - Tèc ®é trôc khuûu t­¬ng øng n, . - M« men xo¾n lín nhÊt Memax. - Tèc ®é trôc khuûu t­¬ng øng , . - SuÊt tiªu hao nhiªn liÖu thÊp nhÊt ge, . - SuÊt tiªu hao dÇu b«i tr¬n gdÇu nhên , . - C¸ch bè trÝ, dÉn ®éng xu p¸p. - Pha phèi khÝ. - Gãc ®¸nh löa sím hoÆc gãc phun sím nhiªn liÖu. - Nh÷ng trÞ sè ®iÒu chØnh (khe hë nhiÖt....). - Nh÷ng tham sè kh¸c (nh­ gãc nhÞ diÖn, nhiªn liÖu....). 1.2. C¬ cÊu khuûu trôc thanh truyÒn. 1.2.1. Nhãm chi tiÕt cè ®Þnh. - C¸ch bè trÝ c¸c xy lanh, c¸c khèi xy lanh. - Hép trôc khuûu (cã chia hai nöa, liÒn víi khèi th©n xy lanh hay kh«ng), biÖn ph¸p t¨ng cøng. - Cã sö dông lãt kh«ng, chñng lo¹i, kÕt cÊu lãt xy lanh. - Nguyªn lý chÞu lùc khÝ thÓ. - Tæ chøc lµm m¸t, b«i tr¬n, bao kÝn. - C¸c æ b¹c cæ trôc. - VËt liÖu chÕ t¹o. - Ph­¬ng ph¸p chÕ t¹o. - §¸nh gi¸ chung nh÷ng ­u nh­îc ®iÓm chÝnh vÒ kÕt cÊu, c«ng nghÖ, th¸o l¾p, b¶o d­ìng, söa ch÷a. - KÕt cÊu cña n¾p xy lanh. - VËt liÖu, ph­¬ng ph¸p chÕ t¹o. - Tæ chøc lµm m¸t, b«i tr¬n. - Tæ chøc l¾p ghÐp víi c¸c côm, chi tiÕt kh¸c. - §¸nh gi¸ ­u nh­îc ®iÓm vÒ c¸c mÆt nh­ ®èi víi xy lanh, hép trôc khuûu. 1.2.2. Nhãm pÝt t«ng. + PÝt t«ng - VËt liÖu, ph­¬ng ph¸p chÕ t¹o. - KÕt cÊu. - Ph­¬ng ph¸p bè trÝ c¸c r·nh xÐc m¨ng. - Ph­¬ng ph¸p chèng bã kÑt. - Tæ chøc viÖc b«i tr¬n, dÉn h­íng dßng khÝ, t¹o xo¸y lèc, tr¸nh kÝch næ. - Ph­¬ng ph¸p l¾p ghÐp víi chèt pÝt t«ng. - C¸ch t¹o hiÖu øng lÖch t©m. + Chèt pÝt t«ng: - VËt liÖu, kÕt cÊu, c«ng nghÖ nhiÖt luyÖn. - BiÖn ph¸p h¹n chÕ chuyÓn dÞch däc trôc, gi¶m khèi l­îng. + XÐc m¨ng: - Chñng lo¹i, sè l­îng, vËt liÖu, kÕt cÊu, c¸c biÖn ph¸p gi¶m mµi mßn, t¨ng chÊt l­îng rµ tr¬n. - Sè l­îng vµ c¸ch bè trÝ xÐc m¨ng dÇu, kÕt cÊu. ...v.v...... 1.2.3. Nhãm thanh truyÒn. - D¹ng thanh truyÒn (®Çu nhá, th©n, ®Çu to). - Lo¹i b¹c sö dông vµ kÕt cÊu b¹c. - VËt liÖu, ph­¬ng ph¸p chÕ t¹o, c¸ch gi¶m khèi l­îng. - KÕt cÊu phÇn ®Çu to ®Ó ®¶m b¶o viÖc l¾p ghÐp b¹c, gi¶m øng suÊt uèn, gi¶m ¸p suÊt bÒ mÆt tiÕp xóc, ®¶m b¶o ®Þnh vÞ bÒ mÆt l¾p ghÐp... chèng xoay cho b¹c tr­ît, luån qua lç xy lanh.... - Tæ chøc b«i tr¬n b¹c vµ b«i tr¬n mÆt g­¬ng xy lanh. - Sè l­îng, c¸ch bè trÝ vµ kÕt cÊu c¸c bu l«ng thanh truyÒn, c¸ch chèng hiÖn t­îng tù th¸o.... - §Æc ®iÓm kÕt cÊu ®Çu to thanh truyÒn chÝnh - phô vµ thanh truyÒn h×nh n¹ng - trung t©m. 1.2.4. Nhãm trôc khuûu: - Ph©n lo¹i. - VËt liÖu vµ ph­¬ng ph¸p chÕ t¹o. - KÕt cÊu cæ trôc, biÖn ph¸p h¹n chÕ chuyÓn dÞch däc trôc. - KÕt cÊu cæ khuûu, m¸ khuûu, ®Çu trôc, ®u«i trôc. - Ph­¬ng thøc ®¶m b¶o b«i tr¬n vµ läc dÇu b«i tr¬n. - BiÖn ph¸p t¨ng cøng bÒ mÆt. - BiÖn ph¸p t¨ng søc bÒn trôc khuûu. - Chñng lo¹i b¹c cæ trôc vµ kÕt cÊu, c¸ch th¸o l¾p. - Chøc n¨ng vµ c¸ch bè trÝ, l¾p r¸p c¸c ®èi träng. - ..v.v.... 1.3. C¬ cÊu phèi khÝ. - Chñng lo¹i. - Nh÷ng côm, chi tiÕt chÝnh vµ c¸ch bè trÝ. - Sè l­îng vµ c¸ch bè trÝ xu p¸p, c¸c cöa n¹p, th¶i, quÐt. - Sè l­îng, c¸ch bè trÝ vµ dÉn ®éng trôc cam. - ViÖc ®iÒu chØnh khe hë nhiÖt, pha phèi khÝ. - Tæ chøc b«i tr¬n. - VÊn ®Ò gi¶m tèc ®é mµi mßn vµ gi¶m tiÕng ån, t¨ng chÊt l­îng bao kÝn, t¨ng hv, gi¶m gr. - ..v.v.. 1.4. HÖ thèng cung cÊp nhiªn liÖu vµ kh«ng khÝ. - Chñng lo¹i bé chÕ hoµ khÝ, (hoÆc b¬m cao ¸p). - B¬m nhiªn liÖu thÊp ¸p vµ c¸ch dÉn ®éng. - Vßi phun. - BÇu läc nhiªn liÖu vµ bÇu läc kh«ng khÝ. - B¶o d­ìng, ch¨m sãc hÖ thèng. - ..v.v... 1.5. HÖ thèng lµm m¸t v¸ sÊy nãng. - Nguyªn lý vµ chñng lo¹i. - M«i chÊt lµm m¸t. - Nh÷ng côm chÝnh. - Qu¹t giã: kÕt cÊu, c¸ch bè trÝ vµ dÉn ®éng. - B¬m n­íc: kÕt cÊu, c¸ch bè trÝ vµ dÉn ®éng. - KÐt m¸t: kÕt cÊu, c¸ch bè trÝ, chiÒu dßng khÝ thæi qua. - Van h»ng nhiÖt. - Ph©n phèi, dÉn h­íng m«i chÊt lµm m¸t. - Chøc n¨ng sÊy nãng ®éng c¬ nguéi tr­íc khi khëi ®éng. - Ch¨m sãc b¶o d­ìng hÖ thèng. - ..v.v... 1.6. HÖ thèng b«i tr¬n vµ th«ng giã c¸c te. - S¬ ®å nguyªn lý vµ ph­¬ng ph¸p b«i tr¬n. - Nh÷ng côm chÝnh. - B¬m dÇu: kÕt cÊu, c¸ch bè trÝ vµ dÉn ®éng. - Nh÷ng biÖn ph¸p ®¶m b¶o æn ®Þnh ¸p suÊt dÇu b«i tr¬n trong hÖ thèng vµ ®¶m b¶o an toµn. - VÊn ®Ò läc dÇu, bè trÝ c¸c ®­êng dÉn dÇu. - VÊn ®Ò lµm m¸t dÇu. - VÊn ®Ò th«ng giã c¸c te. - Ch¨m sãc, b¶o d­ìng hÖ thèng. - ...v.v......... 1.7. HÖ thèng khëi ®éng. - Chñng lo¹i vµ sè l­îng hÖ thèng khëi ®éng ®­îc trang bÞ cho ®éng c¬. - Chó ý trong vËn hµnh. - Ch¨m sãc b¶o d­ìng hÖ thèng. - ...v.v...... 1.8. §¸nh gi¸ chung vÒ ®éng c¬. - Møc ®é hoµn thiÖn vÒ c¸ch bè trÝ c¸c xy lanh, vÒ kÕt cÊu chi tiÕt, côm vµ c¸c hÖ thèng bæ trî. - Møc ®é hoµn hiÖn vÒ tÝnh kinh tÕ vµ tuæi thä, sù thuËn tiÖn trong vËn hµnh vµ b¶o d­ìng. - Sù phï hîp ®èi víi ®iÒu kiÖn ViÖt Nam. 1.9. Nh÷ng th«ng sè kü thuËt vµ kinh tÕ cña mét sè ®éng c¬ cô thÓ. (xem trong c¸c b¶ng phô lôc ë cuèi s¸ch). PhÇn II tÝnh to¸n chu tr×nh c«ng t¸c cña ®éng c¬. §1. Nh÷ng vÊn ®Ò chung 1.1. Môc ®Ých tÝnh to¸n. Môc ®Ých cña viÖc tÝnh to¸n chu tr×nh c«ng t¸c lµ x¸c ®Þnh c¸c chØ tiªu vÒ kinh tÕ, hiÖu qu¶ cña chu tr×nh c«ng t¸c vµ sù lµm viÖc cña ®éng c¬. KÕt qu¶ tÝnh to¸n cho phÐp x©y dùng ®å thÞ c«ng chØ thÞ cña chu t×nh ®Ó lµm c¬ së cho viÖc tÝnh to¸n ®éng lùc häc, tÝnh to¸n søc bÒn vµ sù mµi mßn c¸c chi tiÕt cña ®éng c¬. Ph­¬ng ph¸p chung cña viÖc tÝnh to¸n chu tr×nh c«ng t¸c cã thÓ ¸p dông ®Ó kiÓm nghiÖm ®éng c¬ s½n cã, ®éng c¬ ®­îc c¶i tiÕn hoÆc thiÕt kÕ míi. ViÖc tÝnh to¸n kiÓm nghiÖm ®éng c¬ s½n cã cho ta c¸c th«ng sè ®Ó kiÓm tra tÝnh kinh tÕ vµ hiÖu qña cña ®éng c¬ khi m«i tr­êng sö dông hoÆc chñng lo¹i nhiªn liÖu thay ®æi. §èi víi tr­êng hîp nµy ta ph¶i dùa vµo kÕt cÊu cô thÓ cña ®éng c¬ vµ m«i tr­êng sö dông thùc tÕ ®Ó chän c¸c sè liÖu ban ®Çu. §èi víi ®éng c¬ ®­îc c¶i tiÕn hoÆc ®­îc thiÕt kÕ míi, kÕt qu¶ tÝnh to¸n cho phÐp x¸c ®Þnh sè l­îng vµ kÝch th­íc cña xy lanh ®éng c¬ còng nh­ møc ®é ¶nh h­ëng cña sù thay ®æi vÒ mÆt kÕt cÊu ®Ó quyÕt ®Þnh ph­¬ng ph¸p hoµn thiÖn c¸c c¬ cÊu vµ hÖ thèng cña ®éng c¬ theo h­íng cã lîi. Khi ®ã ph¶i dùa vµo kÕt qu¶ cña viÖc ph©n tÝch thùc nghiÖm ®èi víi c¸c ®éng c¬ cã kÕt cÊu t­¬ng tù ®Ó chän c¸c sè liÖu ban ®Çu. ViÖc tÝnh to¸n chu tr×nh c«ng t¸c cßn ®­îc ¸p dông khi c­êng ho¸ ®éng c¬ vµ x©y dùng ®Æc tÝnh tèc ®é b»ng ph­¬ng ph¸p ph©n tÝch lý thuyÕt nÕu c¸c chÕ ®é tèc ®é kh¸c nhau ®­îc kh¶o s¸t. 1.2. ChÕ ®é tÝnh to¸n. ChÕ ®é lµm viÖc cña ®éng c¬ ®­îc ®Æc tr­ng b»ng c¸c th«ng sè c¬ b¶n nh­ c«ng suÊt cã Ých, m« men xo¾n cã Ých, tèc ®é quay vµ nhiÒu th«ng sè kh¸c. C¸c th«ng sè Êy cã thÓ æn ®Þnh hoÆc thay ®æi trong mét ph¹m vi réng tïy theo c«ng dông cña ®éng c¬. Mçi chÕ ®é lµm viÖc cña ®éng c¬ cã ¶nh h­ëng nhÊt ®Þnh ®Õn tÝnh kinh tÕ, hiÖu qu¶, tuæi thä, søc bÒn cña c¸c chi tiÕt vµ c¸c chØ tiªu kh¸c. ChÕ ®é ®­îc chän ®Ó tÝnh to¸n gäi lµ chÕ ®é tÝnh to¸n. ChÕ ®é tÝnh to¸n ph¶i lµ nh÷ng chÕ ®é cã ¶nh h­ëng nhiÒu ®Õn søc bÒn vµ tuæi thä cña c¸c chi tiÕt ®èi víi tõng lo¹i ®éng c¬ cô thÓ vµ chÕ ®é phô t¶i. Do ®ã viÖc chän chÕ ®é tÝnh to¸n ph¶i ®­îc c©n nh¾c kü. §èi víi ®éng c¬ tÜnh t¹i, chÕ ®é tÝnh to¸n th­êng lµ chÕ ®é c«ng suÊt ®Þnh møc. §èi víi ®éng c¬ trªn xe, ng­êi ta th­êng tÝnh ®èi víi c¶ hai chÕ ®é m« men xo¾n cã Ých lín nhÊt vµ c«ng suÊt cã Ých lín nhÊt (®èi víi ®éng c¬ x¨ng) hoÆc c«ng suÊt cã Ých ®Þnh møc (®èi víi ®éng c¬ diesel). ChÕ ®é c«ng suÊt th­êng ®­îc chän ®Ó tÝnh ®èi víi ®éng c¬ cao tèc, v× ë ®ã c¸c lùc khÝ thÓ vµ qu¸n tÝnh ®Òu lín. C¸c chÕ ®é tÝnh to¸n ph¶i tiÕn hµnh ®èi víi phô t¶i toµn phÇn øng víi l­îng cung cÊp nhiªn liÖu lín nhÊt, v× ë ®ã tr¹ng th¸i nhiÖt cña ®éng c¬ vµ phô t¶i c¬ häc cao nhÊt. Nh÷ng chÕ ®é tÝnh to¸n kh¸c nh­: chÕ ®é t¶i côc bé, khi thay ®æi thµnh phÇn hçn hîp ch¸y, thay ®æi gãc ®¸nh löa hoÆc gãc phun sím nhiªn liÖu chØ ®­îc tiÕn hµnh khi cÇn kh¶o s¸t riªng biÖt. Th«ng th­êng ng­êi ta gi¶ thiÕt r»ng ®éng c¬ lµm viÖc æn ®Þnh ë chÕ ®é tÝnh to¸n. Nh­ng thùc nghiÖm cho thÊy lµ ë cïng mét chÕ ®é lµm viÖc cña ®éng c¬ c¸c chu tr×nh x¶y ra kh«ng hoµn hoµn gièng nhau. Gi¸ trÞ cña ¸p suÊt lín nhÊt vµ ¸p suÊt trung b×nh cã thÓ chªnh lÖch nhau kho¶ng 5¸10%. §iÒu ®ã do c¸c yÕu tè nh­ ®iÒu kiÖn khÝ ®éng, sù biÕn ®éng cña qu¸ tr×nh cung cÊp nhiªn liÖu, t¹o hçn hîp vµ ch¸y v.v... chi phèi. Nh­ vËy c¸c sè liÖu ban ®Çu vµ kÕt qu¶ tÝnh to¸n thu ®­îc còng chØ lµ nh÷ng gi¸ trÞ trung b×nh mµ th«i. 1.3. C¸c dù kiÕn ban ®Çu. C¸c dù kiÕn ban ®Çu ®èi víi ®éng c¬ ®­îc dïng lµm c¬ së ®Ó chän c¸c sè liÖu ban ®Çu ®èi víi ®éng c¬ ®­îc c¶i tiÕn hoÆc thiÕt kÕ míi. §èi víi ®éng c¬ kiÓm nghiÖm th× nh÷ng dù kiÕn Êy ®· ®­îc biÕt tr­íc. C¸c dù kiÕn ban ®Çu quan träng nhÊt ®èi víi ®éng c¬ nh­ sau: - M«i tr­êng sö dông: - KiÓu, c«ng dông, sè kú vµ c¸ch bè trÝ c¸c xy lanh; - KiÓu lµm m¸t, hÖ thèng cung cÊp nhiªn liÖu vµ kh«ng khÝ; - KiÓu buång ch¸y vµ ph­¬ng ph¸p t¹o hçn hîp; - CÊu t¹o vµ c¸ch bè trÝ c¸c ®­êng èng n¹p vµ th¶i; - S¬ ®å t¨ng ¸p (®èi víi ®éng c¬ t¨ng ¸p), s¬ ®å quÐt khÝ (®èi víi ®éng c¬ hai kú). - Lo¹i nhiªn liÖu sö dông. 1.4. Chän c¸c sè liÖu ban ®Çu. ViÖc chän c¸c sè liÖu ban ®Çu ®Ó tÝnh to¸n c¸c qu¸ tr×nh cã thÓ tr×nh bµy thµnh mét môc chung ë ®Çu phÇn tÝnh to¸n chu tr×nh c«ng t¸c hoÆc tr×nh bµy r¶i r¸c ë ®Çu phÇn tÝnh to¸n cña mçi qu¸ tr×nh. §Ó tiÖn theo dâi, tµi liÖu nµy tr×nh bµy viÖc chän c¸c sè liÖu ban ®Çu thµnh mét môc riªng. Khi chän c¸c sã liÖu ®ã, häc viªn cÇn ph©n tÝch kü ®Ó cã sè liÖu hîp lý nh»m tiÕt kiÖm thêi gian tÝnh to¸n vµ n©ng cao ®é chÝnh x¸c cña phÐp tÝnh. C¸c sè liÖu ban ®Çu chñ yÕu bao gåm: 1- C«ng suÊt cã Ých lín nhÊt (®èi víi ®éng c¬ x¨ng)Nemax hoÆc c«ng suÊt cã Ých ®Þnh møc (®èi víi ®éng c¬ diesel) Ne®m. Gi¸ trÞ cña c«ng suÊt ®­îc chuÈn ho¸ ®èi víi ®éng c¬ ®­îc c¶i tiÕn hoÆc thiÕt kÕ míi vµ ®­îc cho tr­íc ®èi víi ®éng c¬ ®­îc tÝnh to¸n kiÓm tra. 2- M« men xo¾n cã Ých lín nhÊt Memax. Gi¸ trÞ cña Memax ®­îc x¸c ®Þnh th«ng qua ®Æc tÝnh ngoµi cña ®éng c¬. 3- Sè vßng quay trong mét phót cña trôc khuûu n. Sè vßng quay ®Æc tr­ng cho vËn tèc gãc cña trôc khuûu vµ ®­îc tÝnh b»ng sè vßng quay trong mét phót [v/ph](tøc lµ tèc ®é trôc khuûu hoÆc th­êng gäi t¾t lµ sè vßng quay). Sè vßng quay ®­îc chän ®Ó tÝnh to¸n th«ng th­êng lµ nh÷ng gi¸ trÞ øng víi nh÷ng gi¸ trÞ cña c«ng suÊt hoÆc m« men ®­îc chän tr­íc. Gi¸ trÞ cña n cã ¶nh h­ëng quyÕt ®Þnh ®Õn gi¸ trÞ c«ng suÊt lÝt cña ®éng c¬. NÕu n cao th× sè chu tr×nh c«ng t¸c trong mét ®¬n vÞ thêi gian sÏ nhiÒu nªn c«ng suÊt lÝt cao. Tuy nhiªn viÖc t¨ng n ®Ó n©ng cao c«ng suÊt lÝt bÞ h¹n chÕ bëi nhiÒu yÕu tè nh­ t¨ng mµi mßn, t¨ng øng suÊt nhiÖt vµ c¬ nªn tuæi thä cña c¸c chi tiÕt gi¶m. Bªn c¹nh ®ã viÖc t¨ng sè vßng quay cßn lµm gi¶m hÖ sè n¹p hv, t¨ng hÖ sè khÝ sãt gr, gi¶m thêi gian t¹o hçn hîp vµ ch¸y kiÖt nhiªn liÖu nªn chÊt l­îng cña chu tr×nh c«ng t¸c gi¶m. ViÖc t¨ng sè vßng quay cßn ¶nh h­ëng xÊu ®Õn qu¸ tr×nh trao ®æi khÝ vµ t¨ng c«ng suÊt dÉn ®éng b¬m quÐt khÝ kiÓu c¬ khÝ ë ®éng c¬ hai kú (hoÆc b¬m t¨ng ¸p dÉn ®éng c¬ khÝ ë ®éng c¬ 4 kú t¨ng ¸p). Sè vßng quay cña mét sè lo¹i ®éng c¬ ®­îc giíi thiÖu ë b¶ng 2. Tèc ®é trôc khuûu cña mét sè lo¹i ®éng c¬ B¶ng 2. TT C«ng dông cña ®éng c¬ Giíi h¹n sè vßng quay [v/ph] 1 §éng c¬ xe xÝch vµ m¸y kÐo 1000¸1800 2 §éng c¬ xe vËn t¶i h¹ng n¨ng 2000¸3000 3 §éng c¬ xe vËn t¶i h¹ng trung 2700¸3400 4 §éng c¬ xe vËn t¶i h¹ng nhÑ vµ xe du lÞch 3200¸4200 5 §éng c¬ xe du lÞch lo¹i to 3800¸5400(®Õn 6000) 6 §éng c¬ xe ®ua, xe m¸y 5000¸11.000 4- Tèc ®é trung b×nh cña pÝt t«ng CTB. Gi¸ trÞ cña CTB ®­îc x¸c ®Þnh th«ng qua hai th«ng sè ®· biÕt theo biÓu thøc sau: Trong ®ã: S: Hµnh tr×nh cña pÝt t«ng [m]. n: Sè vßng quay cña trôc khuûu ®éng c¬ . CTB ®­îc chän theo b¶ng c«ng dông cña ®éng c¬, ®­îc giíi thiÖu ë b¶ng 3. Gi¸ trÞ cña vËn tèc trung b×nh CTB. B¶ng 3. Lo¹i ®éng c¬ C«ng dông cña ®éng c¬ Giíi h¹n vËn tèc trung b×nh [m/s] §éng c¬ x¨ng Trªn xe vËn t¶i 9¸13 Trªn xe du lÞch 10¸15 §éng c¬ diesel Trªn xe vËn t¶i 8¸12 Trªn xe t¨ng 10¸14 5- Sè xy lanh cña ®éng c¬ i. Sè xy lanh cã ¶nh h­ëng ®Õn nhiÒu chØ tiªu kh¸c nhau cña ®éng c¬. NÕu thÓ tÝch c«ng t¸c cña ®éng c¬ kh«ng ®æi mµ t¨ng sè xy lanh i th× thÓ tÝch c«ng t¸c Vh cña mçi xy lanh gi¶m, ®éng c¬ ®­îc lµm m¸t tèt h¬n nªn cho phÐp t¨ng tû sè nÐn. §iÒu ®ã lµm t¨ng c«ng suÊt lÝt, gi¶m khèi l­îng c¸c chi tiÕt chuyÓn ®éng nªn lùc qu¸n tÝnh vµ ®é mµi mßn cña chóng còng gi¶m. Bªn c¹nh ®ã, viÖc t¨ng sè xy lanh cßn lµm cho m« men xo¾n vµ tèc ®é cña trôc khuûu ®ång ®Òu h¬n. Tuy nhiªn viÖc gi¶m thÓ tÝch c«ng t¸c cña mçi xy lanh qu¸ nhiÒu sÏ lµm t¨ng sè chi tiÕt cña ®éng c¬ nªn kÕt cÊu cña ®éng c¬ phøc t¹p h¬n, gi¸ thµnh chÕ t¹o t¨ng, viÖc b¶o d­ìng vµ söa ch÷a ®éng c¬ phøc t¹p h¬n. Bªn c¹nh ®ã viÖc t¨ng qu¸ nhiÒu sè xy lanh sÏ lµm gi¶m ®é cøng v÷ng cña hÖ trôc khuûu ®èi víi ®éng c¬ mét hµng xy lanh nªn ®é tin cËy vµ an toµn gi¶m. Do ®ã ®Ó chän sè l­îng vµ kÝch th­íc xy lanh mét c¸ch hîp lý ph¶i c¨n cø vµo nhiÒu yÕu tè nh­ c«ng suÊt cã Ých, møc ®é c­êng ho¸ ®éng c¬, sè vßng quay cña trôc khuûu vµ tèc ®é trung b×nh cña pÝt t«ng th× míi ®¹t yªu cÇu. Sè xy lanh cña c¸c lo¹i ®éng c¬ th­êng ®­îc chän trong c¸c kho¶ng sau: §éng c¬ trªn xe « t«: i = 4¸8; §éng c¬ trªn xe bäc thÐp: i = 6¸8; §éng c¬ trªn xe t¨ng: i = 8¸12; 6- Tû sè gi÷a hµnh tr×nh cña pÝt t«ng vµ ®­êng kÝnh xy lanh Gi¸ trÞ a cã ¶nh h­ëng lín ®Õn nhiÒu chØ tiªu kh¸c nhau cña ®éng c¬. NÕu gi¶m gi¸ trÞ cña a trong khi vÉn gi÷ nguyªn tèc ®é trung b×nh cña pÝt t«ng th× ta cã thÓ t¨ng c«ng suÊt cã Ých cña ®éng c¬ b»ng c¸ch t¨ng sè vßng quay cña trôc khuûu. NÕu gi÷ nguyªn thÓ tÝch c«ng t¸c Vh vµ sè vßng quay n mµ gi¶m a th× vËn tèc trung b×nh cña pÝt t«ng gi¶m. §iÒu ®ã lµm gi¶m lùc ma s¸t gi÷a nhãm pÝt t«ng vµ v¸ch xy lanh nªn hiÖu suÊt c¬ khÝ hc¬ t¨ng, gi¶m hao mßn c¸c chi tiÕt, nhÊt lµ xÐc m¨ng vµ t¨ng tuæi thä cña chóng. Bªn c¹nh ®ã, viÖc gi¶m a cßn cho phÐp h¹ thÊp chiÒu cao cña ®éng c¬, n©ng cao ®é cøng v÷ng cña trôc khuûu vµ t¨ng hÖ sè n¹p hv. Tuy nhiªn viÖc gi¶m a qu¸ giíi h¹n cho phÐp còng dÉn ®Õn mét sè hËu qu¶ xÊu nh­ chiÒu dµi cña ®éng c¬ t¨ng, chÊt l­îng cña qu¸ tr×nh t¹o hçn hîp vµ trao ®æi nhiÖt gi¶m do viÖc gi¶m chiÒu cao cña buång ch¸y g©y ra, chÊt l­îng cña qu¸ tr×nh trao ®æi khÝ ë ®éng c¬ hai kú gi¶m. V× vËy khi c¶i tiÕn hoÆc thiÕt kÕ míi ®éng c¬ ng­êi ta ph¶i ph©n tÝch toµn diÖn ®Ó chän gi¸ trÞ cña a mét c¸ch hîp lý. Tïy theo kiÓu ®éng c¬ mµ gi¸ trÞ cña a th­êng n»m trong c¸c kho¶ng sau: §éng c¬ x¨ng: a = 0,8 ¸ 1,2 §éng c¬ diesel buång ch¸y kh«ng ph©n chia: a = 0,9¸1,2 §éng c¬ diesel buång ch¸y ph©n chia: a = 1,0 ¸ 1,3 §­êng kÝnh xy lanh D th­êng n»m trong c¸c giíi h¹n sau: §éng c¬ x¨ng « t« : D = 7¸10 dm §éng c¬ diesel trªn xe vËn t¶i: D = 8¸13 dm §éng c¬ diesel trªn xe t¨ng: D = 12¸16,5 dm 7- HÖ sè kÕt cÊu l. HÖ sè kÕt cÊu lµ tû sè gi÷a b¸n kÝnh quay cña trôc khuûu R (kho¶ng c¸ch tõ ®­êng t©m cña cæ trôc ®Õn ®­êng t©m cña cæ khuûu) vµ chiÒu dµi cña thanh truyÒn L (kho¶ng c¸ch tõ ®­êng t©m cña ®Çu to ®Õn ®­êng t©m cña ®Çu nhá thanh thuyÒn). Gi¸ trÞ cña l ¶nh h­ëng ®Õn mét sè chØ tiªu quan träng cña ®éng c¬. Gi¸ trÞ cao cña l cho phÐp gi¶m chiÒu cao cña ®éng c¬ nh­ng lµm t¨ng gãc bmax (t¹o bëi ®­êng t©m thanh truyÒn vµ ®­êng t©m xy lanh) nªn lùc t¸c dông ngang N vµ lùc qu¸n tÝnh chuyÓn ®éng th¼ng tÞnh tiÕn ®Æc biÖt lµ lùc qu¸n tÝnh tÞnh tiÕn cÊp 2 còng t¨ng. §iÒu ®ã lµm t¨ng ®é mµi mßn cña v¸ch xy lanh vµ xÐc m¨ng nªn tuæi thä cña chóng gi¶m. Ngoµi ra gi¸ trÞ cao cña l cßn g©y khã kh¨n cho viÖc bè trÝ ®èi träng trªn m¸ khuûu vµ g©y va quÖt cña thanh truyÒn vµo ®u«i cña lãt xy lanh khi ®­êng kÝnh xy lanh nhá. §Ó kh¾c phôc nh­îc ®iÓm nµy ®«i khi ng­êi ta ph¶i v¸t bít phÇn ®u«i cña lãt xy lanh trong mÆt ph¼ng quay cña khuûu trôc. Gi¸ trÞ cña l th­êng n»m trong kho¶ng . 8- Tû sè nÐn e: Tû sè nÐn lµ tû sè gi÷a thÓ tÝch toµn phÇn trong xy lanh Va (khi pÝt t«ng ë §CD) vµ thÓ tÝch buång ch¸y Vc (thÓ tÝch trong xy lanh khi pÝt t«ng ë §CT) nghÜa lµ: . Gi¸ trÞ cña e ph¶i b¶o ®¶m dÔ khëi ®éng ®èi víi ®éng c¬ diesel ë tr¹ng th¸i nguéi víi nhiÖt ®é m«i tr­êng thÊp vµ chèng ch¸y kÝch næ tèt ®èi víi ®éng c¬ x¨ng. TÝnh chèng ch¸y kÝch næ cña ®éng c¬ x¨ng phô thuéc vµo nhiÒu yÕu tè kh¸c nhau nh­: lo¹i nhiªn liÖu sö dông, d¹ng buång ch¸y, sè vßng quay, phô t¶i, ®­êng kÝnh xy lanh, kiÓu lµm m¸t ®éng c¬, c¸ch bè trÝ c¬ cÊu ph©n phèi khÝ, vËt liÖu chÕ t¹o pÝt t«ng v.v... Gi¸ trÞ cao cña e cho phÐp t¨ng hiÖu suÊt nhiÖt ht cña chu tr×nh c«ng t¸c nªn c«ng suÊt cã Ých t¨ng vµ suÊt tiªu hao nhiªn liÖu gi¶m. Tuy nhiªn nÕu e qu¸ cao sÏ lµm t¨ng øng suÊt nhiÖt vµ c¬ ®èi víi ®éng c¬ diesel, nªn lµm gi¶m tuæi thä cña c¸c chi tiÕt vµ lµm cho ®éng c¬ x¨ng dÔ bÞ ch¸y kÝch næ. Gi¸ trÞ cña e th­êng n»m trong c¸c kho¶ng sau: - §éng c¬ x¨ng víi xu p¸p ®Æt e = 5,6 ¸7,5, víi xu p¸p treo e = 6,5¸10. - §éng c¬ diesel víi buång ch¸y kh«ng ph©n chia e = 13¸16, víi buång ch¸y xo¸y lèc e = 15 ¸17 (tíi 21), víi buång ch¸y tr­íc e = 12¸22. Gi¸ trÞ cña e ®èi víi mét sè lo¹i ®éng c¬ ®­îc giíi thiÖu ë b¶ng 4. Gi¸ trÞ cña e B¶ng 4. KiÓu ®éng c¬ Tû sè nÐn e KiÓu ®éng c¬ Tû sè nÐn e MeM3-968 7,2 Ä-37M 16,5 M3MA-407, 408 7,0 Ä-240 17 M-20 6,2 Ä-35 17,0 M-21 7,0 Ä-54 16,0 ÃÀÇ-51 6,2 ÊÄÌ-46,50 15,5 ÇÈÌ 6,7 ßMÇ-236, 238 16,5 ÃÀÇ-51F 7,5 Ä-6 14-15 ÇÈÑ-110 6,8 B-2 14-15 ÇÈË-110 7,5 ßÀÇ-M204 vµ 206 17 ÇÈÑ-120 6,0 ÓÒÄ-20 15,8 ÇÈË-129,130 6,5 TATRA 930 16 SKODA-781-136 9,7 KAMAZ 740 17 LADA 2106 8,5 SANSING D-495 21 TOYOTA COROLLA GT/16V 12 KAMAZ-740 17 GTD,GTS 9,5 Ä-50 16 M3MA-412 8,8 ALFA ROME0 TS/3 9,5 OK 9,9 BMW5 10,5 ÃÀÇ-53,66 6,7 IVECO 8140.27S 18,5 ÃÀÇ-13 8,5 B-46 14 C¸c th«ng sè 1¸8 võa nªu ®· ®­îc biÕt tr­íc hoÆc suy tõ c¸c sè liÖu ®· biÕt ®èi víi ®éng c¬ cÇn tÝnh to¸n kiÓm nghiÖm. Khi c¶i tiÕn hoÆc thiÕt kÕ ®éng c¬ míi th× ph¶i ph©n tÝch toµn diÖn c¸c dù kiÕn ban ®Çu ®Ó chän mét c¸ch hîp lý. C¸c th«ng sè tiÕp theo ®­îc ph©n tÝch chän mét c¸ch hîp lý ®èi víi c¶ ®éng c¬ ®­îc kiÓm nghiÖm, c¶i tiÕn hoÆc thiÕt kÕ míi. 9- HÖ sè d­ l­îng kh«ng khÝ a. HÖ sè d­ l­îng kh«ng khÝ lµ tû sè gi÷a l­îng kh«ng khÝ n¹p thùc tÕ vµo xy lanh L1 vµ l­îng kh«ng khÝ lý thuyÕt cÇn thiÕt ®Ó ®èt ch¸y hoµn toµn 1 kg nhiªn liÖu L0, nghÜa lµ: Gi¸ trÞ cña a phô thuéc vµo nhiÒu yÕu tè nh­ kiÓu ®éng c¬, ph­¬ng ph¸p t¹o hçn hîp c«ng t¸c, c«ng dông vµ chÕ ®é sö dông cña ®éng c¬. ChÕ ®é sö dông cña ®éng c¬ cã ¶nh h­ëng ®Õn a c¶ khi "ch©n ga" (cÇn cung cÊp nhiªn liÖu) kh«ng thay ®æi vÞ trÝ. ë chÕ ®é m« men xo¾n lín nhÊt Memax, a cã gi¸ trÞ kh«ng gièng nh­ ë chÕ ®é c«ng suÊt lín nhÊt (®èi víi ®éng c¬ x¨ng) hoÆc c«ng suÊt ®Þnh møc (®èi víi ®éng c¬ diesel). §iÒu ®ã do nhiÒu nguyªn nh©n vÒ khÝ ®éng trong hÖ thèng cung cÊp kh«ng khÝ vµ thñy ®éng trong hÖ thèng cung cÊp nhiªn liÖu g©y ra. Nh­ng sù kh¸c nhau Êy kh«ng lín nªn khi tÝnh to¸n ta cã thÓ bá qua, nghÜa lµ coi gi¸ trÞ cña a nh­ nhau ë c¶ hai chÕ ®é. Gi¸ trÞ cña a th­êng n»m trong c¸c kho¶ng sau: - §éng c¬ x¨ng: + Khi cã bé lµm ®Ëm: a = 0,85¸0,90 (ë chÕ ®é Nemax); + Khi kh«ng cã bé lµm ®Ëm: a = 1,0¸1,1 (ë chÕ ®é Memax). - §éng c¬ diesel: + Víi buång ch¸y kh«ng ph©n chia: a = 1,4¸1,9, + Víi buång ch¸y ph©n chia: a = 1,3¸1,4. §èi víi ®éng c¬ diesel t¨ng ¸p, gi¸ trÞ cña a ph¶i cao h¬n ®Ó gi¶m c¸c phô t¶i c¬ vµ nhiÖt cña c¸c chi tiÕt. Gi¸ trÞ cña a ®èi víi mét sè kiÓu ®éng c¬ ®­îc ghi ë b¶ng 5. Gi¸ trÞ cña a ®èi víi mét sè kiÓu ®éng c¬ B¶ng 5. KiÓu ®éng c¬ Gi¸ trÞ cña a KiÓu ®éng c¬ Gi¸ trÞ cña a Ä-35 1,3¸1,4 ßÀÇ-M204 vµ Ä-54 1,7¸,75 ßÀÇ-M206 1,7¸1,75 ÊÄÌ-46 vµÊÄÌ-50 1,35¸1,40 ßÀÇ-204 vµ ßÀÇ-206B 1,4¸1,6 B-2 vµ Ä-6 kh«ng c­êng ho¸ 1,75¸1,90 ßÀÇ-Ì204 Ä 1,55¸1,65 B-2 vµ Ä-6 toµn t¶i 1,4¸1,6 10- NhiÖt ®é m«i tr­êng T0. NhiÖt ®é cña m«i tr­êng còng cã ¶nh h­ëng ®Õn chÊt l­îng cña qu¸ tr×nh trao ®æi khÝ. T0 cµng cao th× kh«ng khÝ cµng lo·ng nªn khèi l­îng riªng cµng gi¶m. Gi¸ trÞ cña T0 thay ®æi theo mïa vµ theo vïng khÝ hËu. §Ó tiÖn tÝnh to¸n, ng­êi ta lÊy gi¸ trÞ trung b×nh cña T0 cho c¶ n¨m. Gi¸ trÞ trung b×nh cña T0 ë n­íc ta theo thèng kª cña nha khÝ t­îng lµ 240C, tøc lµ 2970K. 11- ¸p suÊt cña m«i tr­êng p0. Gi¸ trÞ cña p0 phô thuéc vµo ®é cao so víi mùc n­íc biÓn. Cµng lªn cao th× p0 cµng gi¶m nªn kh«ng khÝ cµng lo·ng. §Ó tiÖn sö dông trong tÝnh to¸n, ng­êi ta th­êng lÊy gi¸ trÞ cña p0 ë ®é cao cña møc n­íc biÓn lµ: po = 0,103 12- HÖ sè n¹p hv vµ ¸p suÊt cuèi qu¸ tr×nh n¹p pa. HÖ sè n¹p hv lµ tû sè gi÷a l­îng khÝ thùc tÕ ®­îc n¹p vµo xy lanh ®éng c¬ vµ l­îng khÝ cã thÓ n¹p vµo xy lanh trong mét hµnh tr×nh cña pÝt t«ng khi nhiÖt ®é, ¸p suÊt trong xy lanh b»ng nhiÖt ®é vµ ¸p suÊt tr­íc cöa n¹p. Gi¸ trÞ cña hv < 1 v× khÝ n¹p bÞ lo·ng do bÞ sÊy nãng trªn ®­êng vµo xy lanh ®éng c¬ vµ do tæn thÊt thñy lùc trong ®­êng èng n¹p. Khi tÝnh to¸n, ng­êi ta cã thÓ chän tr­íc gi¸ trÞ cña hv råi tÝnh gi¸ trÞ cña pa hoÆc chän tr­íc pa råi tÝnh hv.Gi¸ trÞ cña hv cña c¸c ®éng c¬ ë chÕ ®é Nemax (hoÆc Ne®m) th­êng n»m trong c¸c kho¶ng sau: §éng c¬ x¨ng: víi xu p¸p ®Æt hv = 0,67¸0,75 víi xu p¸p treo hv = 0,75 ¸ 0,82. §èi víi ®éng c¬ hai kú, do ph­¬ng ph¸p tÝnh to¸n ch­a ®­îc hoµn h¶o nªn ng­êi ta chän tr­íc pa råi tÝnh hv. Gi¸ trÞ cña pa ë ®éng c¬ hai kú ®­îc chän theo gi¸ trÞ cña ¸p suÊt khÝ quÐt pk. pa = ja pk [MPa] trong ®ã: ja: HÖ sè quÐt khÝ. Gi¸ trÞ cña ja ®­îc chän tïy thuéc vµo gi¸ trÞ t­¬ng øng cña pk ®· ®­îc chän tr­íc (xem b¶ng 6). Sù phô thuéc cña ja vµo pk. B¶ng 6. GÝa trÞ cña pk, [MPa] Gi¸ trÞ cña ja 0,13¸0,15 0,88¸0,95 0,20 0,95¸0,98 trªn 0,20 1 Gi¸ trÞ cña pa ®èi víi c¸c ®éng c¬ ßÀÇ-204 vµ ßÀÇ -206 nh­ sau: pa = (0,90¸0,96) pk. [MPa] HÖ sè n¹p ®èi víi ®éng c¬ hai kú th­êng n»m trong c¸c kho¶ng sau: + §èi víi hµnh tr×nh cã Ých cña pÝt t«ng: + §èi víi toµn bé hµnh tr×nh cña pÝt t«ng: hv = 0,70¸0,85 Gi¸ trÞ cña hv ®èi víi mét sè kiÓu ®éng c¬ ë chÕ ®é Nemax (Ne®m) ®­îc giíi thiÖu ë b¶ng 7. Gi¸ trÞ cña hv ®èi víi mét sè kiÓu ®éng c¬. B¶ng 7 KiÓu ®éng c¬ HÖ sè n¹p hv KiÓu ®éng c¬ HÖ sè n¹p hv ÌÇÌÀ-400 0,69¸0,70 Ì-21 0,75¸0,76 Ì-20 0,68¸0,70 ÇÈË-120 0,76¸0,77 ÃÀÇ-51 0,73¸0,075 ÇÈË-130 0,76¸0,77 ÇÈC-120 0,72¸0,74 ÇÈË-111 0,75¸0,76 ÇÈÑ-121 0,72¸0,74 ÇÈË-134 0,76¸0,77 ÇÈÑ-110 0,70¸0,72 Ä-35 0,77¸0,78 ÓÐÀË-ÇÈÑ 0,6¸0,7 Ä-54 0,79¸0,81 ÇÈÌ 0,70¸0,72 Ä-6 0,79¸0,80 ÇÈÑ-5M 0,68¸0,70 Â-2 0,79¸0,80 ÇÈÑ-5 0,67 ÊÄÌ-46 0,77¸0,82 ÃÀÇ-Ì 0,67 ÊÄÌ-50 0,83¸0,85 ÌÇÌÀ-403 0,72¸0,73 13- ¸p suÊt khÝ thÓ cuèi qóa tr×nh th¶i c­ìng bøc pr. Gi¸ trÞ cña pr phô thuéc vµo nhiÒu yÕu tè, trong ®ã thêi ®iÓm b¾t ®Çu më xu p¸p th¶i, sè vßng quay cña trôc khuûu vµ søc c¶n trªn ®­êng èng th¶i lµ nh÷ng yÕu tè quyÕt ®Þnh. NÕu xu p¸p th¶i më qu¸ sím th× pr gi¶m nh­ng t¨ng tæn hao c«ng cña chu tr×nh c«ng t¸c. Ng­îc l¹i nÕu xu p¸p th¶i b¾t ®Çu më qu¸ muén th× tuy cã lîi mét phÇn c«ng cña chu tr×nh c«ng t¸c nh­ng pr cao. Sè vßng quay cña ®éng c¬ cµng cao th× vËn tèc dßng khÝ th¶i cµng lín, søc c¶n trªn ®­êng th¶i cµng t¨ng nªn pr cµng cao. KÕt cÊu cña ®­êng èng th¶i vµ b×nh gi¶m ©m còng nh­ tr¹ng th¸i kü thuËt cña chóng còng ¶nh h­ëng ®Õn gi¸ trÞ cña pr. Tïy theo kiÓu ®éng c¬, c¸c gi¸ trÞ cña pr n»m trong c¸c kho¶ng sau: §éng c¬ x¨ng: pr = 0,11 ¸0,12 [MPa] §éng c¬ diesel bèn kú kh«ng t¨ng ¸p: pr = 0,106¸ 0,115 [MPa] §éng c¬ diesel hai kú: pr = 0,15¸0,120 [MPa] §éng c¬ diesel bèn kú t¨ng ¸p tua bin khÝ: pr = (0,105¸0,115) pT [MPa]. Trong ®ã: pT: lµ ¸p suÊt khÝ th¶i tr­íc cöa vµo tua bin khÝ. Khi chän pT, ng­êi ta ph¶i c¨n cø vµo tû sè , ë ®©y pk lµ ¸p suÊt t¨ng ¸p. Tû sè cã thÓ chän trong giíi h¹n phï hîp víi c¸c chØ tiªu kinh tÕ vµ hiÖu qu¶ nhÊt: = 1,25 ¸1,30 Khi tÝnh to¸n ë chÕ ®é cã sè vßng quay cao th× ph¶i chän pr vÒ phÝa giíi h¹n trªn. 14- NhiÖt ®é cuèi qu¸ tr×nh th¶i Tr. Khi tÝnh to¸n, ng­êi ta th­êng lÊy gi¸ trÞ Tr ë cuèi qu¸ tr×nh th¶i c­ìng bøc. Gi¸ trÞ cña Tr phô thuéc vµo nhiÒu yÕu tè kh¸c nhau nh­ tû sè nÐn e, thµnh phÇn hçn hîp a, sè vßng quay n, gãc ®¸nh löa sím (ë ®éng c¬ x¨ng) hoÆc gãc phun sím nhiªn liÖu (ë ®éng c¬ diesel). Gi¸ trÞ cña e cµng cao th× khÝ ch¸y cµng d·n në nhiÒu nªn Tr thÊp. Thµnh phÇn hçn hîp cµng phï hîp th× qu¸ tr×nh ch¸y x¶y ra cµng nhanh, Ýt ch¸y rít nªn Tr gi¶m. NÕu c¸c gãc phun sím nhiªn liÖu hoÆc ®¸nh löa sím qu¸ nhá th× qu¸ tr×nh ch¸y rít t¨ng nªn Tr cao. Gi¸ trÞ cña Tr cã thÓ chän trong c¸c ph¹m vi sau: §éng c¬ x¨ng: Tr = 900¸1100 0K; §éng c¬ diesel bèn kú: Tr = 700¸900 0K; §éng c¬ diesel hai kú: Tr = 650¸700 0K. NÕu cïng kiÓu ®éng c¬ mµ e cao, a thÊp, n thÊp vµ gãc ®¸nh löa sím hoÆc gãc phun sím nhiªn liÖu ®Æt ®óng th× chän Tr vÒ phÝa giíi h¹n d­íi. Gi¸ trÞ cña Tr ë chÕ ®é ®Þnh møc cña mét sè kiÓu ®éng c¬ ®­îc giíi thiÖu ë b¶ng 8. Gi¸ trÞ cña Tr theo kiÓu ®éng c¬. B¶ng 8. KiÓu ®éng c¬ HÖ sè n¹p hv KiÓu ®éng c¬ HÖ sè n¹p hv ÌÇÌÀ-400 vµ 403 980¸1020 Ä-35 770¸825 Ì-20 vµ Ì-21 1000¸1050 Ä-54 750¸800 ÃÀÇ-51 950¸1000 ÊÄÌ-46 675¸700 ÇÈÌ 1050¸1100 ÊÄÌ-50 625¸670 ÇÈÑ-5 1000¸1080 B-2 vµÄ-6 kh«ng c­êng ho¸ 680¸750 ÇÈÑ-5Ì 1000¸1080 B-2 730¸780 ÓÐÀË- ÇÈÑ 920¸980 ßÀÇ-204 vµ 206 670¸700 ÇÈÑ-120 vµ ÇÈÑ-121 1000¸1020 ßÀÇ-204B vµ 206B 730¸750 ÇÈÑ-110 1050¸1100 ßÀÇ-206Ä 700¸730 15- §é sÊy nãng khÝ n¹p DT. Trªn ®­êng vµo xy lanh ®éng c¬, khÝ n¹p tiÕp xóc víi c¸c chi tiÕt cã nhiÖt ®é cao cña ®éng c¬ nªn nhiÖt ®é cña nã t¨ng. §é t¨ng nhiÖt ®é ®ã gäi lµ ®é sÊy nãng khÝ n¹p DT. Gi¸ trÞ cña DT phô thuéc vµo nhiÒu yÕu tè nh­: kÕt cÊu cña thiÕt bÞ sÊy nãng, kÕt cÊu vµ c¸ch bè trÝ cña c¸c ®­êng èng n¹p vµ th¶i, sè vßng quay n, hÖ sè d­ l­îng kh«ng khÝ a, v.v... Trong c¸c yÕu tè Êy th× sè vßng quay vµ c¸ch bè trÝ c¸c ®­êng èng n¹p vµ th¶i cã ¶nh h­ëng quyÕt ®Þnh ®Õn gi¸ trÞ cña DT. ë chÕ ®é lµm viÖc cña ®éng c¬ víi n cao th× vËn tèc dßng khÝ n¹p lín, thêi gian tiÕp xóc gi÷a khÝ n¹p vµ c¸c chi tiÕt nãng gi¶m nªn DT cã gi¸ trÞ thÊp. ë ®éng c¬ x¨ng, ®Ó mµng x¨ng bay h¬i hoµn toµn tr­íc khi vµo xy lanh ®éng c¬, ®­êng n¹p ®­îc sÊy nãng b»ng nhiÖt l­îng cña n­íc trong hÖ thèng lµm m¸t hoÆc b»ng nhiÖt l­îng khÝ th¶i (khi ®ã c¸c ®­êng èng n¹p vµ th¶i ®­îc bè trÝ vÒ mét phÝa cña ®éng c¬, c¸c èng nh¸nh n¹p vµ th¶i ®­îc bè trÝ xen kÏ nhau). §iÒu ®ã lµm cho DT t¨ng vµ lµm gi¶m hÖ sè n¹p hv. ë ®éng c¬ diesel, c¸c ®­êng èng n¹p vµ th¶i ®­îc bè trÝ vÒ hai phÝa cña ®éng c¬ ®Ó kh«ng lµm gi¶m hÖ sè n¹p. TrÞ sè DT cña c¸c lo¹i ®éng c¬ nh­ sau: §éng c¬ x¨ng DT = 10¸30 0K; §éng c¬ diesel bèn kú kh«ng t¨ng ¸p DT = 10¸25 0K; §éng c¬ diesel hai kú : DT = 5¸15 0K; §éng c¬ diesel bèn kú t¨ng ¸p: DT = 5¸20 0K. Gi¸ trÞ DT cña mét sè kiÓu ®éng c¬ ®­îc giíi thiÖu ë b¶ng 9. Gi¸ trÞ cña ®é sÊy nãng khÝ n¹p DT B¶ng 9. KiÓu ®éng c¬ TrÞ sè cña DT (0K) KiÓu ®éng c¬ TrÞ sè cña DT (0K) ÌÇÌÀ-400 18¸20 Ä-54 16¸18 Ì-20 vµ M-21 15¸18 ÊÄÌ-46 14¸16 ÃÀÇ-51 18¸20 ÊÄÌ-50 14¸16 ÇÈÌ 15¸18 Ä-6 14¸16 ÇÈÑ-5 vµÓÐÀË-ÇÈÑ 20+25 B-2 14¸16 ÇÈÑ-120 vµ ÇÈÑ-121 18¸22 ßÀÇ-204 vµ ßÀÇ 206 5¸7 ÇÈÑ-110 vµ ÇÈÑ-111 15¸18 ßÀÇ-204 vµ ßÀÇ-206 8¸10 ÇÈË-130 vµÇÈË-134 18¸20 ßÀÇ-206Ä 6+9 Ä-35 15¸17 16- ChØ sè nÐn ®a biÕn trung b×nh n1 ChØ sè nÐn ®a biÕn cña qu¸ tr×nh nÐn thùc tÕ thay ®æi trong mét kho¶ng réng tõ §CD ®Õn §CT. §Ó thuËn tiÖn trong tÝnh to¸n mµ vÉn b¶o ®¶m mét ®é chÝnh x¸c nhÊt ®Þnh, ng­êi ta dïng gi¸ trÞ trung b×nh n1 cña nã víi ®iÒu kiÖn lµ c«ng nÐn ®èi víi vµ n1 b»ng nhau. Gi¸ trÞ cña n1 ®­îc x¸c ®Þnh b»ng nhiÒu ph­¬ng ph¸p kh¸c nhau nh­ dïng c«ng thøc kinh nghiÖm vµ chän b»ng sè liÖu thùc nghiÖm. Khi chän b»ng sè liÖu thùc nghiÖm, ta ph¶i ph©n tÝch sù ¶nh h­ëng cña nhiÒu yÕu tè kh¸c nhau nh­: sè vßng quay, phô t¶i, kÝch th­íc xy lanh, kiÓu lµm m¸t ®éng c¬, møc ®é c­êng ho¸ ®éng c¬, v.v... YÕu tè nµo lµm cho khÝ thÓ nhËn nhiÒu nhiÖt hoÆc h¹n chÕ sù mÊt nhiÖt ®Òu lµm cho n1 t¨ng. Khi t¨ng sè vßng quay, phô t¶i vµ ®­êng kÝnh xy lanh th× chän n1 víi gi¸ trÞ cao. §éng c¬ ®­îc lµm m¸t tèt th× chän n1 thÊp. Gi¸ trÞ n1 ®èi víi c¸c lo¹i ®éng c¬ n»m trong c¸c kho¶ng sau: §éng c¬ x¨ng: n1 = 1,34¸1,37 §éng c¬ diesel: n1 = 1,34¸1,39 (®Õn 1,41). Gi¸ trÞ cña n1 cßn cã thÓ x¸c ®Þnh theo c«ng thøc kinh nghiÖm cña Pªtrèp. Trong ®ã: n lµ sè vßng quay cña ®éng c¬ ë chÕ ®é tÝnh to¸n. Gi¸ trÞ n1 cña mét sè kiÓu ®éng c¬ ®­îc giíi thiÖu ë b¶ng 10. Gi¸ trÞ cña n1 cña mét sè kiÓu ®éng c¬ B¶ng 10. KiÓu ®éng c¬ Gi¸ trÞ cña n1 KiÓu ®éng c¬ Gi¸ trÞ cña n1 ÌÇÌÀ-400 vµ 403 1,36¸1,37 Ä-35 1,34¸1,35 Ì-20 vµ M-21 1,36¸1,37 Ä-54 1,34¸1,35 ÃÀÇ-51 1,35¸1,36 ÊÄÌ-46 1,32¸1,34 ÇÈÑ-5 vµÇÈÑ 5M 1,35¸1,36 ÊÄÌ-50 1,36¸1,38 ÇÈÑ-120 vµ ÇÈÑ-121 1,35¸1,36 Ä-6 vµ B-2 kh«ng c­êng ho¸ 1,32¸1,34 ÇÈÑ-110 vµÇÈÌ 1,35¸1,37 ßÀÇ-204 vµ ßÀÇ 206 1,37¸1,39(®Õn 1,41) 17- HÖ sè sö dông nhiÖt xz. HÖ sè sö dông nhiÖt lµ tû sè gi÷al­îng nhiÖt biÕn thµnh c«ng chØ thÞ vµ tæng l­îng nhiÖt cung cÊp tõ ®Çu qu¸ tr×nh ch¸y do ®èt ch¸y nhiªn liÖu (®iÓm C) cho ®Õn ®iÓm Z. HÖ sè nµy ®· tÝnh ®Õn c¸c d¹ng tæn hao nhiÖt kh¸c nhau nh­ truyÒn nhiÖt cho n­íc lµm m¸t, do lät khÝ qua khe hë gi÷a nhãm pÝt t«ng vµ v¸ch xy lanh, do ch¸y rít vµ ph©n gi¶i c¸c ph©n tö nhiªn liÖu. Gi¸ trÞ cña xz cña c¸c lo¹i ®éng c¬ nh­ sau: §éng c¬ x¨ng xz = 0,85¸0,92 §éng c¬ diesel xz = 0,65¸0,85. Gi¸ trÞ cña xz ë ®éng c¬ diesel thÊp h¬n so víi ®éng c¬ x¨ng lµ do ch¸y rít vµ trao ®æi nhiÖt víi n­íc lµm m¸t ë ®éng c¬ diesel nhiÒu h¬n. xz ®­îc chän vÒ phÝa giíi h¹n trªn nÕu ®éng c¬ cã kÕt cÊu b¶o ®¶m chÊt l­îng t¹o hçn hîp tèt, tèc ®é ch¸y lín vµ qu¸ tr×nh ch¸y hoµn h¶o, l­îng nhiÖt truyÒn cho n­íc lµm m¸t vµ ch¸y rít Ýt. Gi¸ trÞ xz cña mét sè kiÓu ®éng c¬ ®­îc giíi thiÖu ë b¶ng 11. Gi¸ trÞ cña xz ®èi víi mét sè kiÓu ®éng c¬. B¶ng 11. KiÓu ®éng c¬ Gi¸ trÞ cña xz KiÓu ®éng c¬ Gi¸ trÞ cña xz Ä-35 0,68¸0,75 Ä-54 0,75¸0,85 ÊÄÌ-46 vµ ÊÄÌ -50 0,83¸0,85 ßÀÇ- 204 vµ ßÀÇ -206 0,7¸0,8 B-2 vµ Ä-6 kh«ng c­êng ho¸ 0,83¸0,85 ßÀÇ -204B vµ ßÀÇ- 206B 0,67¸0,77 18- ¸p suÊt cuèi qu¸ tr×nh ch¸y ë ®éng c¬ diesel pz. Trong ph­¬ng tr×nh nhiÖt ®éng cña qu¸ tr×nh ch¸y (gäi t¾t lµ ph­¬ng tr×nh ch¸y) cña ®éng c¬ diesel cã hai Èn sè lµ nhiÖt ®é cuèi qu¸ tr×nh ch¸y Tz vµ tû sè t¨ng ¸p suÊt . §Ó ®¬n gi¶n phÐp tÝnh mµ vÉn b¶o ®¶m mét ®é chÝnh x¸c cÇn thiÕt, gi¸ trÞ cña lp th­êng ®­îc chän tr­íc th«ng qua viÖc chän tr­íc gi¸ trÞ cña pz. Tïy theo ph­¬ng ph¸p t¹o hçn hîp vµ møc ®é c­êng ho¸ cña ®éng c¬ mµ gi¸ trÞ cña pz ®­îc chän theo c¸c sè liÖu thùc nghiÖm sau: §éng c¬ víi buång ch¸y kh«ng ph©n chia: pz = 7¸9 ; §éng c¬ víi buång ch¸y ph©n chia : pz = 5¸7 Gi¸ trÞ cña pz ®èi víi mét sè kiÓu ®éng c¬ ®­îc giíi thiÖu ë b¶ng 12. Gi¸ trÞ cña pz ®èi víi mét sè kiÓu ®éng c¬. B¶ng 12. KiÓu ®éng c¬ Gi¸ trÞ cña pz [MPa] KiÓu ®éng c¬ Gi¸ trÞ cña pz [MPa] Ä-35 6¸6,5 ßÀÇ-204 vµ ßÀÇ-206 7¸7,5 Ä-54 5¸5,3 ßÀÇ -204B vµ ßÀÇ-206B 8,0¸8,5 ÊÄÌ-46 vµ-54 4,8¸5,2 ßÀÇ-204 7,5¸8 Ä-6 7,0¸7,5 B-2 toµn t¶i 8,5¸9,0 B-2 kh«ng c­êng ho¸ 7,5¸8,0 Gi¸ trÞ lp ®èi víi ®éng c¬ diesel n»m trong kho¶ng sau:lp = 1,2 ¸2,4 19- NhiÖt trÞ thÊp cña nhiªn liÖu QT. NhiÖt trÞ thÊp cña nhiªn liÖu lµ nhiÖt l­îng to¶ ra khi ®èt ch¸y hoµn toµn mét ®¬n vÞ khèi l­îng hoÆc thÓ tÝch nhiªn liÖu kh«ng kÓ ®Õn nhiÖt Èm ho¸ h¬i cña n­íc chøa trong s¶n vËt ch¸y. Víi nhiªu liÖu thÓ láng, QT th­êng ®­îc tÝnh víi 1 kg nhiªn liÖu. Gi¸ trÞ QT cã thÓ chän theo sè liÖu thùc nghiÖm hoÆc c«ng thøc gÇn ®óng. Khi chän theo sè liÖu thùc nghiÖm, gi¸ trÞ cña QT n»m trong kho¶ng: §èi víi x¨ng: QT = 44.103 ; §íi víi nhiªn liÖu diesel: QT = 42,5.103 . Khi tÝnh gÇn ®óng ta cã thÓ dïng c«ng thøc kinh nghiÖm cña Men ®ª lª Ðp: QT = [34,013C +125,6H -10,9(0-S)-2,512 (9H+W)].103 . Trong ®ã C, H, 0, S, W lµ thµnh phÇn nguyªn tè tÝnh theo khèi l­îng cña c¸c bon, hy®r«, « xy, l­u huúnh vµ h¬i n­íc. §èi víi x¨ng: C = 0,855; H = 0,145. §èi víi nhiªn liÖu diesel: C = 0,860; H = 0,130; 0 = 0,01. 20- ChØ sè d·n në ®a biÕn trung b×nh n2. ChØ sè d·n në ®a biÕn thùc tÕ n'2 thay ®æi trong mét kho¶ng réng suèt qu¸ tr×nh d·n në. §Ó thuËn tiÖn trong viÖc tÝnh to¸n vµ vÉn ®¶m b¶o mét ®é chÝnh x¸c nhÊt ®Þnh, ng­êi ta dïng gi¸ trÞ trung b×nh n2 cña nã sao cho c«ng d·n në ®èi víi vµ n2 b»ng nhau. Gi¸ trÞ cña n2 ®­îc x¸c ®Þnh b»ng sè liÖu thùc nghiÖm hay c«ng thøc kinh nghiÖm. Khi chän b»ng sè liÖu thùc nghiÖm, ta ph¶i xem xÐt ®Æc ®iÓm cÊp nhiÖt cho s¶n vËt ch¸y trªn ®­êng d·n në. §Æc ®iÓm Êy l¹i phô thuéc vµo nhiÒu yÕu tè kh¸c nhau nh­ sè vßng quay, kÝch th­íc xy lanh, phô t¶i, møc ®é lµm m¸t v.v... YÕu tè nµo lµm cho s¶n vËt ch¸y ®­îc cÊp nhiÖt hoÆc h¹n chÕ sù mÊt nhiÖt ®Òu lµm cho n2 gi¶m vµ ng­îc l¹i. Khi sè vßng quay cña ®éng c¬ cao th× tæn thÊt nhiÖt do truyÒn nhiÖt cho m«i chÊt lµm m¸t vµ do lät khÝ gi¶m, ch¸y rít kÐo dµi nªn khÝ thÓ ®­îc cÊp thªm nhiÖt. TÊt c¶ c¸c yÕu tè Êy lµm gi¶m n2 nªn ta ph¶i chän n2 vÒ phÝa giíi h¹n d­íi. Khi t¨ng ®­êng kÝnh xy lanh vµ gi÷ nguyªn gi¸ trÞ hoÆc gi¶m vµ gi÷ nguyªn thÓ tÝch c«ng t¸c Vh ®Òu lµm gi¶m tæn thÊt nhiÖt nªn n2 gi¶m. §éng c¬ ®­îc lµm m¸t cµng tèt (nhiÖt ®é ®Çu ra cña n­íc lµm m¸t thÊp) th× tæn hao nhiÖt cho n­íc lµm m¸t cµng nhiÒu nªn n2 cao. Khi t¨ng phô t¶i ë ®éng c¬ diesel th× hçn hîp ®Ëm dÇn, ch¸y rít kÐo dµi nªn n2 gi¶m. ë ®éng c¬ x¨ng, n2 thay ®æi víi quy luËt phøc t¹p h¬n. Khi gi¶m t¶i tõ 100% xuèng 50% th× n2 hÇu nh­ kh«ng ®æi. NÕu tiÕp tôc gi¶m t¶i tõ 50% xuèng ®Õn 20% th× bé sím löa b»ng ch©n kh«ng ho¹t ®éng (t¨ng gãc ®¸nh löa), ch¸y rít gi¶m nªn n2 t¨ng. NÕu tiÕp tôc gi¶m t¶i tõ 20% xuèng ®Õn 0% th× lµm cho gr t¨ng, tèc ®é ch¸y gi¶m, ch¸y rít kÐo dµi nªn n2 gi¶m. CÇn l­u ý r»ng n2 cã quan hÖ mËt thiÕt víi xz. NÕu ®· chän gi¸ trÞ cña xz lín th× ph¶i chän n2 cao vµ ng­îc l¹i. Kho¶ng thay ®æi cña n2 ®èi víi c¸c lo¹i ®éng c¬ nh­ sau: §éng c¬ x¨ng n2 = 1,23¸1,27; §éng c¬ diesel cã buång ch¸y ph©n chia: n2 = 1,15¸1,23; §éng c¬ diesel cã buång ch¸y kh«ng ph©n chia: n2 =1,14¸1,22. Gi¸ trÞ n2 cña mét sè kiÓu ®éng c¬ ®­îc giíi thiÖu ë b¶ng 13. Gi¸ trÞ cña chØ sè d·n në ®a biÕn trung b×nh ®èi víi mét sè kiÓu ®éng c¬. B¶ng 13. KiÓu ®éng c¬ Gi¸ trÞ cña n2 Ä-35 1,19¸1,22 Ä-54 1,20¸1,21 ÊÄÌ-46 c­êng ho¸ 1,21¸1,23 B-2 vµ Ä-6 kh«ng c­êng ho¸ 1,21¸1,23 B-2 vµ Ä-6 1,19¸1,20 ßÀÇ-204 vµ ßÀÇ-206 1,18¸1,19 ßÀÇ-204B vµ ßÀÇ-206B 1,16¸1,18 ßÀÇ-206Ä 1,17¸1,18 §èi víi ®éng c¬ hai kú ph¶i chän thªm mét sè th«ng sè sau: 21- ¸p suÊt khÝ quÐt pk. Gi¸ trÞ pk phô thuéc vµo kiÓu quÐt khÝ cña ®éng c¬ nh­ sau: §èi víi ®éng c¬ th¶i qua xu p¸p: pk = 0,14 ¸0,20 MPa. §èi víi ®éng c¬ th¶i qua cöa th¶i: pk = 0,13¸0,15 MPa Khi lµm viÖc ë chÕ ®é c«ng suÊt ®Þnh møc cã thÓ chän trong kho¶ng sau: pk = 0,145¸0,155 MPa 22- ChØ sè nÐn ®a biÕn trung b×nh cña kh«ng khÝ m. Gi¸ trÞ cña m phô thuéc vµo kiÓu b¬m quÐt khÝ vµ chÕ ®é lµm viÖc cña khÝ quÐt. §èi víi b¬m quÐt khÝ kiÓu ly t©m vµ vá ®­îc lµm m¸t th× m = 1,4¸1,8; khi vá kh«ng ®­îc lµm m¸t th× m = 1,4¸2,0. §èi víi b¬m quÐt khi kiÓu thÓ tÝch th× m = 1,55¸1,75. 23- HÖ sè khÝ sãt gr. Gi¸ trÞ cña gr ®èi víi ®éng c¬ hai kú ®­îc chän trong c¸c kho¶ng sau: §èi víi ®éng c¬ quÐt th¼ng qua xu p¸p: gr = 0,08 ¸ 0,15; §èi víi ®éng c¬ quÐt th¼ng qua cöa th¶i: gr = 0,03 ¸0,07; §èi víi ®éng c¬ quÐt vßng: gr = 0,15 ¸0,30. Víi ®éng c¬ bèn kú t¨ng ¸p cÇn chän thªm c¸c th«ng sè sau: 24- ¸p suÊt t¨ng ¸p pk. Gi¸ trÞ cña pk nh­ sau: ë ®éng c¬ diesel vµ ®éng c¬ x¨ng t¨ng ¸p thÊp: pk = 0,15 [MPa]. ë ®éng c¬ diesel t¨ng ¸p trung b×nh: pk = 0,15 ¸0,20 [MPa] ë ®éng c¬ diesel t¨ng ¸p cao: pk = 0,2¸0,25 [MPa]. 25- HÖ sè n¹p phô D. Gi¸ trÞ cña D n»m trong kho¶ng sau: D = 1,02¸1,07. 26- HÖ sè quÐt buång ch¸y hr. HÖ sè quÐt buång ch¸y lµ tû sè gi÷a l­îng khÝ n¹p ®­îc ®­a vµo xy lanh ®éng c¬ trong mét chu tr×nh c«ng t¸c vµ l­îng khÝ n¹p cßn l¹i trong xy lanh sau khi quÐt buång ch¸y. Gi¸ trÞ hr n»m trong kho¶ng sau: hr = 1,05¸1,15 27- ChØ sè nÐn ®o¹n nhiÖt cña kh«ng khÝ k. Gi¸ trÞ cña k nh­ sau: k = 1,41. 28- H»ng sè khÝ cña kh«ng khÝ R. Gi¸ trÞ cña R nh­ sau: R = 0,288 29- NhiÖt dung riªng ®¼ng ¸p cña kh«ng khÝ Cp. Gi¸ trÞ gÇn ®óng cña Cp nh­ sau: Cp » 1,003 30- ¸p suÊt cña khÝ th¶i tr­íc cöa vµo tua bin khÝ dïng ®Ó dÉn ®éng b¬m t¨ng ¸p pp: Gi¸ trÞ cña pp ®­îc chän trong kho¶ng sau: pp = (0,85 ¸0,92) pk [MPa]. 31. HiÖu suÊt ®o¹n nhiÖt cña b¬m cao ¸p . Gi¸ trÞ cña ®­îc chän theo kÕt cÊu cña b¬m t¨ng ¸p. Khi b¬m t¨ng ¸p cã c¸nh dÉn h­íng: = 0,72 ¸ 0,78 Khi b¬m t¨ng ¸p kh«ng cã c¸nh dÉn h­íng: = 0,68 ¸ 0,74. 1.5. Ph­¬ng ph¸p tÝnh to¸n chu tr×nh c«ng t¸c. Khi tÝnh to¸n chu tr×nh c«ng t¸c, ta lÇn l­ît tÝnh c¸c qu¸ tr×nh nèi tiÕp nhau nh­ trao ®æi khÝ, nÐn, ch¸y, vµ d·n në. KÕt qu¶ chän vµ tÝnh c¸c th«ng sè ë nh÷ng phÇn tr­íc ®­îc ¸p dông ®Ó tÝnh tiÕp c¸c phÇn sau. KÕt qu¶ tÝnh to¸n c¸c qu¸ tr×nh ®­îc dïng ®Ó tÝnh c¸c th«ng sè ®¸nh gi¸ chu tr×nh c«ng t¸c vµ sù lµm viÖc cña ®éng c¬ còng nh­ dùng ®å thÞ c«ng chØ thÞ. Sau khi tÝnh xong tõng th«ng sè, ta cÇn cã nhËn xÐt kÕt qu¶ thu ®­îc.