1
CHƯƠNG
CHƯƠNG
2
2
CHU TRÌNH LÝ TƯ
CHU TRÌNH LÝ TƯ
Ở
Ở
NG C
NG C
Ủ
Ủ
A
A
Đ
Đ
Ộ
Ộ
NG CƠ Đ
NG CƠ Đ
Ố
Ố
T TRONG
T TRONG
ü2.1. Nhữngkiếnthứccơbản
quantrọngcủanhiệtkỹthhuật
dùngtrongnguyênlý độngcơ
ü2.2. Kháiniệm
ü2.3. Cácchutrìnhlýtưởng
ü2.4. Phântíchcácchutrìnhlý

dung
dung
1.Những kiến thức cơ bản quan trọng
của nhiệt kỹ thuật dùng trong
nguyên lý động cơ
2.Khái niệm.
3.Các chu trình lý tưởng của động cơ
đốt trong.
4.Phân tích các chu trình lý tưởng.
5.So sánh các chu trình.
2.1.
2.1.
Nh
Nh
ữ
ữ
ng
ng
ki
ki
ế
ế
n
n
th
th
ứ
ứ
c
c

ỹ
ỹ
thu
thu
ậ
ậ
t
t
d
d
ù
ù
ng
ng
trong
trong
đ
đ
ộ
ộ
ng
ng
cơ
cơ
đ
đ
ố
ố
t
t

th
á
á
i
i
:
:
• Ápsuấtmôichất.
• Nhiệt độ T: T=t
0
C + 273
0
K
• Thể tíchV
• Thể tíchcủamộtđơnvịkhốilượng:
• Khốilượngriêng:
• Khốilượng: G
V
G
=γ
G
V
v =
2.1.2.
2.1.2.
Phương
Phương
tr
tr
ì

T
ỷ
ỷ
nhi
nhi
ệ
ệ
t
t
:
:
Tỷ nhiệtcủamôichấtlàtỷsốgiữavi lượngbiến
thiênnhiệtlượngvớivi lượngbiếnthiênvề
nhiệt độ.
Ta có: dq=Cdt C: tỷ nhiệttrungbình
mC
p
–mC
v
=mR=8314 KJ/Kmol. độ
mC
v
, mC
p
: tỷ nhiệtmol đẳngtíchvà đẳngáp
k=mC
v
/mC
p
: Chỉ sốđoạnnhiệt

ậ
ậ
t
t
nhi
nhi
ệ
ệ
t
t
đ
đ
ộ
ộ
ng
ng
th
th
ứ
ứ
nh
nh
ấ
ấ
t
t
:
:
∆Q = ∆U + L
∆Q: biến đổivềnhiệtlượng

1
P
2
V=RT
2
∆Q = ∆U + L vìL = PdV= 0
∆Q = ∆U = C
v
(T
2
–T
1
)
dq= C
v
dT
1
T
2
T
1
P
2
P
=
T
CvdT
T
dq
ds ==

á
p
p
: P=const
: P=const
PV
1
= RT
1
PV
2
= RT
2
∆Q = ∆U + L L = P (V
2
–V
1
)
∆U = C
v
(T
2
–T
1
) ∆Q = (U
2
+ PV
2
) –(U
1

1
2
lnln
V
V
Cp
T
T
CpS ===∆
2.2.
2.2.
Kh
Kh
á
á
i
i
ni
ni
ệ
ệ
m
m
:
:
2.2.1. Giả thuyết.
2.2.2. Cácchỉ tiêucầnnghiêncứu.
2.2.1.
2.2.1.
Gi

á
á
c
c
ch
ch
ỉ
ỉ
tiêu
tiêu
c
c
ầ
ầ
n
n
nghiên
nghiên
c
c
ứ
ứ
u
u
:
:
1.T
1.T
í
í

c trưng b
c trưng b
ở
ở
i hi
i hi
ệ
ệ
u su
u su
ấ
ấ
t
t
nhi
nhi
ệ
ệ
t
t
à
à
l
l
à
à
t
t
ỉ
ỉ

nh công chia cho
nh công chia cho
lư
lư
ợ
ợ
ng nhi
ng nhi
ệ
ệ
t c
t c
ấ
ấ
p cho môi ch
p cho môi ch
ấ
ấ
t công t
t công t
á
á
c
c
Q
Q
1
1
:
:

ợ
ợ
ng nh
ng nh
ả
ả
cho ngu
cho ngu
ồ
ồ
n l
n l
ạ
ạ
nh
nh
L
L
t
t
:
:
công c
công c
ủ
ủ
a chu tr
a chu tr
ì
ì

ả
Tính hiệu quả đặc trưng bởi công đơn vị
của chu trình, à công tương ứng với một
đơn vị thể tích công tác của xi lanh
P
t
còn gọi làáp suất bình quân, à làáp
suất tưởng tượng, không đổi, sau một
hành trình của piston thìphát sinh một
công bằng công của chu trình.
P
t
=
h
t
V
L
Nm/m
3
hay N/m
2

2.2.3.
2.2.3.
C
C
á
á
c
c

c
z
y
P
V
a
b
c
z
y
V=Ct
V=Ct
T
Chutrìnhhỗnhợplàchutrìnhlýtưởngcủa
độngcơDiesel, độngcơcócầugiữ nhiệt
Đặctrưngbởisựcấpnhiệtban đầu ở thể
tíchkhông đổicy sau đóvớiápsuấtkhông
đổiyz. Số lượngnhiệt đưavào:
Q
1
= Q’
1
+ Q’’
1
Nhiệtthảira ở trạngtháithể tíchkhông đổi
LàchutrìnhlýtưởngcủađộngcơDiesel
hiện đại.
Đ
Đ
ị

a
z
a
c
z
z
b
V
V
V
V
V
V
V
V
c
a
V
V
=ε
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
4
1.
1.
Hi
Hi
ệ
ệ
u
u

+ Q
''
1
= mC
v
(T
y
–T
c
) + mC
p
(T
z
–T
y
)
Q2 = mC
v
(T
b
–T
a
)
η
t
= 1 -
( )
( ) ( )
yzcy
ab

ệ
ệ
t
t
ac
ac
:
PV
k
= const: P
c
V
c
k
= P
a
V
a
k
= const
hay P
c
V
c
V
c
k-1
= P
a
V





T
c
= T
a
ε
1k
−
-
C
C
ấ
ấ
p
p
nhi
nhi
ệ
ệ
t
t
đ
đ
ẳ
ẳ
ng
ng

P
T
y
= T
a
λ
ε
1k
−
•
yz
:
C
ấ
p
nhi
ệ
t
đ
ẳ
ng
á
p
P
z
V
z
= mRT
z
P

λ
•
zb: tươngtựnhư trêntacó
T
b
= T
z
1k
b
z
V
V
−








=
1k
z
T
−
δ
= T
a
ε

TTkTT
T
1
T
1






−
−
−
−
−
−
−=
λερλε
δ
λρε
η
11
1
1
1
1
1
kk
k

nh quân:
nh quân:
h
t
t
V
L
P =
t1t
QL η=
Q
1
= Q + Q = C
v
(T
y
–T
c
) + C
p
(T
z
–T
y
)=
= C
v
T
c
[λ-1+k λ(ρ-1) ]=CvT

ccczcbh
VVVVVVV −=−=−= δρδ
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
5
( ) ( ) ( )
1
V
1
V
1V
aa
c
−ε
ε
=−ρδ
ε
=−ρδ
(
)
[
]
( )
1V
1k1TC
V
Q
V
L
P
a

=
ρδ
V
b
=V
a
Á
Á
p
p
su
su
ấ
ấ
t
t
b
b
ì
ì
nh
nh
quân
quân
P
P
t
t
( )
[ ]

2.3.2 Chu tr
ì
ì
nh đ
nh đ
ẳ
ẳ
ng t
ng t
í
í
ch (Chu tr
ch (Chu tr
ì
ì
nh Otto)
nh Otto)
V
a
b
Q
2
Q
1
c
z
P
a
c
z

p
nhi
nhi
ệ
ệ
t
t
Q
Q
1
1
trong
trong
đi
đi
ề
ề
u
u
ki
ki
ệ
ệ
n
n
th
th
ể
ể
t

chu
tr
tr
ì
ì
nh
nh
h
h
ỗ
ỗ
n
n
h
h
ợ
ợ
p
p
V=Const
V=Const
à
à
ρ
ρ
=1,
=1,
δ
δ
=

ì
ì
nh đ
nh đ
ẳ
ẳ
ng
ng
á
á
p
p
S
Q
2
z
P
a
c
b
P= Ct
V= Ct
T
Q
1
a
c
b
z
Chu

p
nhi
nhi
ệ
ệ
t
t
Q
Q
1
1
đ
đ
ẳ
ẳ
ng
ng
á
á
p
p
,
,
còn
còn
c
c
á
á
c

ỗ
n
n
h
h
ợ
ợ
p
p
.
.
L
L
à
à
chu
chu
tr
tr
ì
ì
nh
nh
lý
lý
tư
tư
ở
ở
ng

ằ
ng
ng
không
không
kh
kh
í
í
n
n
é
é
n
n
• Hiệusuấtnhiệtvàápsuấtbìnhquân
( )
1k
11
1
k
1k
t
−ρ
−ρ
ε
−=η
−
( )
t

c chu tr
ì
ì
nh lý tư
nh lý tư
ở
ở
ng
ng
2.4.1. Chutrình đẳngtích
1.
1.
Ả
Ả
nh
nh
hư
hư
ở
ở
ng
ng
đ
đ
ế
ế
n
n
hi
hi

ch
ỉ
ỉ
ph
ph
ụ
ụ
thu
thu
ộ
ộ
c
c
v
v
à
à
o
o
2
2
đ
đ
ạ
ạ
i
i
lư
lư
ợ

ế
t
t
c
c
ấ
ấ
u
u
)
)
v
v
à
à
ch
ch
ỉ
ỉ
s
s
ố
ố
n
n
é
é
n
n
đo

ộ
c
c
v
v
à
à
o
o
t
t
ì
ì
nh
nh
ch
ch
ấ
ấ
t
t
c
c
ủ
ủ
a
a
môi
môi
ch

ệ
t
t
c
c
ủ
ủ
a
a
chu
chu
tr
tr
ì
ì
nh
nh
không
không
ph
ph
ụ
ụ
thu
thu
ộ
ộ
c
c
v

v
à
à
ph
ph
ụ
ụ
t
t
ả
ả
i
i
c
c
ủ
ủ
a
a
đ
đ
ộ
ộ
ng
ng
cơ
cơ
.
.
v

η
t
t
c
c
à
à
ng
ng
l
l
ớ
ớ
n
n
.
.
T
T
ỉ
ỉ
s
s
ố
ố
n
n
é
é
n

xăng
.
.
c
a
V
V
=ε
v
p
C
C
k =
vv
v
v
p
C
R
C
RC
C
C
k +=
+
== 1
•
•
V
V

tăng
tăng
th
th
ì
ì
ph
ph
ả
ả
i
i
gi
gi
ả
ả
m
m
C
C
v
v
.
.
Vi
Vi
ệ
ệ
c
c

ợ
ợ
c
c
,
,
tăng
tăng
k
k
ch
ch
ỉ
ỉ
còn
còn
c
c
á
á
ch
ch
l
l
à
à
tăng
tăng
α
α

v
v
à
à
k
k
đã
đã
cho
cho
th
th
ì
ì
η
η
t
t
không
không
thay
thay
đ
đ
ổ
ổ
i
i
t
t

a
a
chu
chu
tr
tr
ì
ì
nh
nh
.
.
•
•
Khi
Khi
tăng
tăng
ε
ε
th
th
ì
ì
á
á
p
p
su
su

m
m
v
v
à
à
v
v
ì
ì
v
v
ậ
ậ
y
y
nhi
nhi
ệ
ệ
t
t
c
c
ũ
ũ
ng
ng
gi
gi

à
à
m
m
gi
gi
ả
ả
m
m
lư
lư
ợ
ợ
ng
ng
nhi
nhi
ệ
ệ
t
t
truy
truy
ề
ề
n
n
cho
cho

á
á
t
t
m
m
ấ
ấ
t
t
2.
2.
Á
Á
p
p
su
su
ấ
ấ
t
t
b
b
ì
ì
nh
nh
quân
quân

l
l
ệ
ệ
thu
thu
ậ
ậ
n
n
v
v
ớ
ớ
i
i
á
á
p
p
su
su
ấ
ấ
t
t
đ
đ
ầ
ầ

ả
ả
nh
nh
hư
hư
ở
ở
ng
ng
đ
đ
ế
ế
n
n
công
công
c
c
ủ
ủ
a
a
chu
chu
tr
tr
ì
ì

1
1
=const,
=const,
tăng
tăng
ε
ε
th
th
ì
ì
Pt
Pt
tăng
tăng
m
m
ặ
ặ
c
c
d
d
ù
ù
c
c
ó
ó

ε
ε
tăng
tăng
t
t
h
h
ì
ì
P
P
t
t
tăng
tăng
nhưng
nhưng
tăng
tăng
ch
ch
ậ
ậ
m
m
hơn
hơn
so
so

•KẾT LUẬN:
• Như vậytăngtỷsốnén ε làbiệnpháptốt
nhất để tăng η
t
vàP
t
nhưngtỷsốnéntrong
độngcơxăngvà độngcơgabịhanchế do
hiệntượngcháysớmvàkíchnổ
ε
xăng
= 7 ÷ 12; ε
ga
= 7 ÷ 12 ; ε
dầuhoả
= 4,5 ÷ 5,2
Thựctế:
• - Đốtnhiều nhiênliệuxăngtứcλtăngthìP
t
tăng.
• -P
a
tăngthìP
t
tăngnghĩalà điềukhiểnbộ
ch
ế
ho
à
kh

:
:
ü
ü
T
T
ừ
ừ
công
công
th
th
ứ
ứ
c
c
(b)
(b)
ta
ta
th
th
ấ
ấ
y
y
r
r
ằ
ằ

ỷ
ỷ
s
s
ố
ố
n
n
é
é
n
n
ε
ε
v
v
à
à
ch
ch
ỉ
ỉ
s
s
ố
ố
k
k
m
m

ả
ả
n
n
n
n
ở
ở
s
s
ớ
ớ
m
m
ρ
ρ
.
.
Ả
Ả
nh
nh
hư
hư
ở
ở
ng
ng
c
c

tr
tr
ì
ì
nh
nh
đ
đ
ẳ
ẳ
ng
ng
t
t
í
í
ch
ch
.
.
Còn
Còn
ả
ả
nh
nh
hư
hư
ở
ở

m
m
,
,
ρ
ρ
c
c
ó
ó
quan
quan
h
h
ệ
ệ
tr
tr
ự
ự
c
c
ti
ti
ế
ế
p
p
t
t

1
1
,
,
t
t
ứ
ứ
c
c
l
l
à
à
c
c
ó
ó
quan
quan
h
h
ệ
ệ
tr
tr
ự
ự
c
c

tr
tr
ì
ì
nh
nh
,
,
cho
cho
nên
nên
công
công
c
c
ủ
ủ
a
a
chu
chu
tr
tr
ì
ì
nh
nh
c
c

tr
tr
ì
ì
nh
nh
tăng
tăng
lên
lên
(
(
t
t
ứ
ứ
c
c
ρ
ρ
tăng
tăng
)
)
th
th
ì
ì
η
η

à
à
s
s
ố
ố
nhiên
nhiên
li
li
ệ
ệ
u
u
Q
Q
1
1
c
c
ấ
ấ
p
p
trên
trên
ph
ph
ầ
ầ

hi
hi
ệ
ệ
u
u
su
su
ấ
ấ
t
t
nhi
nhi
ệ
ệ
t
t
c
c
ủ
ủ
a
a
đ
đ
ộ
ộ
ng
ng

à
à
m
m
vi
vi
ệ
ệ
c
c
không
không
t
t
ả
ả
i
i
t
t
ứ
ứ
c
c
l
l
à
à
s
s

ra
ra
kinh
kinh
t
t
ế
ế
nh
nh
ấ
ấ
t
t
.
.
-
-
Ả
Ả
nh
nh
hư
hư
ở
ở
ng
ng
đ
đ

t
t
í
í
ch
ch
.
.
2.4.3.
2.4.3.
Chu
Chu
tr
tr
ì
ì
nh
nh
h
h
ỗ
ỗ
n
n
h
h
ợ
ợ
p
p

−
ρλλε kTCQ
k
av
Khi
Khi
cho
cho
ε
ε
,
,
k,T
k,T
a
a
,mC
,mC
v
v
không
không
đ
đ
ổ
ổ
i
i
th
th

nhau
nhau
suy
suy
ra
ra
ρ
ρ
tương
tương
ứ
ứ
ng
ng
v
v
à
à
ngư
ngư
ợ
ợ
c
c
l
l
ạ
ạ
i
i

−=η
(
)
λ
ρ
λρ+ρ=
λ
λρ
−
d
d
k
d
d
1kk
k
Đ
Đ
ặ
ặ
t
t
ta
ta
c
c
ó
ó
Thay
Thay

λ
λ
ρ
λ
d
d
k
(
)
( )
[ ]
1k1
d
d
1kk
k
−ρ+ρ+ρ=
λ
λρ
−
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
8
KhiQ
1
=const, nếutăng λ thìdo k>1 và ρ≥ 1
nên ρ
k
-1 > 0, ρ -1 ≥ 0, 1-k < 0, nghĩalàvi phân
theo λ thìbaogiờ cũngâm. à trong điềukiện
Q

A
1
k
−λρ
2.
2.
Á
Á
p
p
su
su
ấ
ấ
t
t
b
b
ì
ì
nh
nh
quân
quân
P
P
t
t
:
:

P
t
t
tăng
tăng
.
.
-
Khi
Khi
ρ
ρ
=const,
=const,
tăng
tăng
λ
λ
th
th
ì
ì
P
P
t
t
tăng
tăng
-
-

th
th
ì
ì
á
á
p
p
su
su
ấ
ấ
t
t
b
b
ì
ì
nh
nh
quân
quân
P
P
t
t
s
s
ẽ
ẽ

a
a
th
th
ì
ì
P
P
t
t
s
s
ẽ
ẽ
tăng
tăng
.
.
Tăng
Tăng
Q
Q
1
1
c
c
ũ
ũ
ng
ng

t
t
nhiên
nhiên
li
li
ệ
ệ
u
u
,
,
c
c
ầ
ầ
n
n
đưa
đưa
nhi
nhi
ề
ề
u
u
không
không
kh
kh

tr
tr
ì
ì
nh
nh
:
:
2.5.1. Cùng ε, Q
1
:
Tr
Tr
ạ
ạ
ng
ng
th
th
á
á
i
i
ở
ở
đi
đi
ể
ể
m

chu
tr
tr
ì
ì
nh
nh
đ
đ
ẳ
ẳ
ng
ng
t
t
í
í
ch
ch
V=const
V=const
Tdsdq
T
dq
ds =⇒=
12a
2
1
2
1

v
:
:
c
c
ấ
ấ
p
p
nhi
nhi
ệ
ệ
t
t
đ
đ
ẳ
ẳ
ng
ng
t
t
í
í
ch
ch
Q
Q
1

ạ
n
n
nhi
nhi
ệ
ệ
t
t
Q=0
Q=0
•
•
b
b
v
v
a
a
:
:
Nhã
Nhã
nhi
nhi
ệ
ệ
t
t
đ

ớ
i
i
chu
chu
tr
tr
ì
ì
nh
nh
đ
đ
ẳ
ẳ
ng
ng
á
á
p
p
P=const
P=const
•
Đi
Đi
ể
ể
m
m

•
•
Đư
Đư
ờ
ờ
ng
ng
c
c
ấ
ấ
p
p
nhi
nhi
ệ
ệ
t
t
đ
đ
ẳ
ẳ
ng
ng
á
á
p
p

ng
ng
t
t
í
í
ch
ch
m
m
à
à
Q
Q
1
1
như
như
nhau
nhau
bu
bu
ộ
ộ
c
c
đi
đi
ể
ể

•
•
Q
Q
1
1
=F
=F
1czv2v
1czv2v
+ F
+ F
1czp2p
1czp2p
•
•
Nhi
Nhi
ệ
ệ
t
t
lư
lư
ợ
ợ
ng
ng
nh
nh

đ
đ
ẳ
ẳ
ng
ng
á
á
p
p
Q
Q
2p
2p
=F
=F
1abp2p
1abp2p
•
•
Ta
Ta
th
th
ấ
ấ
y
y
Q
Q

tv
tv
•
•
Đ
Đ
ố
ố
i
i
v
v
ớ
ớ
i
i
chu
chu
tr
tr
ì
ì
nh
nh
c
c
ấ
ấ
p
p

tại:
-So sánhF
1abv2v
<F
1ab2
<F
1abp2p
nênQ
2v
< Q
2vp
< Q
2p
⇒ η
tv
> η
t
> η
tp
2z'cz1
2ab1
1
2
1
21
t
F
F
1
Q

z
= P
c
λ vàcùngmộtlượngnhiệt
đưavàoQ
1
.
- Đẳngtích: ac
v
z
v
b
v
- Đẳngáp: ac
p
z
p
b
p
.
- Hỗnhợp: acz'zb.
- Q
1p
= F
1cpzp2p
- Q
1v
= F
1cvzv2v
- Q

tv
Do
Do
đ
đ
ó
ó
ở
ở
c
c
ù
ù
ng
ng
m
m
ộ
ộ
t
t
tr
tr
ị
ị
s
s
ố
ố
á

nhưng
v
v
ớ
ớ
i
i
t
t
ỷ
ỷ
s
s
ố
ố
n
n
é
é
n
n
ε
ε
kh
kh
á
á
c
c
nhau

so
v
v
ớ
ớ
i
i
chu
chu
tr
tr
ì
ì
nh
nh
đ
đ
ẳ
ẳ
ng
ng
t
t
í
í
ch
ch
c
c
ó

h
ỗ
ỗ
n
n
h
h
ợ
ợ
p
p
c
c
ó
ó
tr
tr
ị
ị
s
s
ố
ố
trung
trung
gian
gian
do
do
c

ự
c
c
t
t
ế
ế
đ
đ
ộ
ộ
ng
ng
cơ
cơ
Diesel
Diesel
hi
hi
ệ
ệ
u
u
su
su
ấ
ấ
t
t
cao

à
m
m
vi
vi
ệ
ệ
c
c
v
v
ớ
ớ
i
i
chu
chu
tr
tr
ì
ì
nh
nh
í
í
t
t
kinh
kinh
t

n
ó
ó
l
l
ớ
ớ
n
n
hơn
hơn
r
r
ấ
ấ
t
t
nhi
nhi
ề
ề
u
u
so
so
v
v
ớ
ớ
i

b
1
P
V
a
b
1
b
2
b
3
z
1
z
2
z
3
c
1
c
2
c
3
T
S
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com