Đang tải...

Đồ án kết cấu động cơ

Thảo luận trong 'Đồ án kỹ thuật ô tô' bắt đầu bởi PhamCongDat, 3/5/16.

Thành viên đang xem bài viết (Users: 0, Guests: 0)

  1. PhamCongDat
    Offline

    Tài xế O-H
    Expand Collapse

    Tham gia ngày:
    1/6/15
    Số km:
    107
    Được đổ xăng:
    48
    Mã lực:
    51
    Giới tính:
    Nam
    Xăng dự trữ:
    2,073 lít xăng
    MỤC LỤC

    LỜI NÓI ĐẦU.. 3

    1: TÍNH TOÁN NHIỆT CHU TRÌNH CÔNG TÁC CỦA ĐỘNG CƠ.. 4

    1.1. TRÌNH TỰ TÍNH TOÁN:4

    1.1.1. Số liệu ban đầu:4

    Động cơ: HONDA CRV.. 4

    2.4. Tính toán quá trình dãn nở:10

    Ở động cơ xăng, quá trình cháy kết thúc trên hành trình dãn nở và qúa trình dãn nở còn lại được tính trên một phần của hành trình pít tông ứng với tỷ số dãn nở muộn [​IMG]. Do đó các thông số của quá trình dãn nở được tính với10

    2.5.Kiểm tra kết quả tính toán:11

    3. Xác định các thông số đánh giá chu trình công tác và sự làm việc của động cơ 11

    3.1. Các thông số chỉ thị11

    3.1.1. Áp suất chỉ thị trung bình lý thuyết p’i11

    3.1.2. Hệ số điền đầy đồ thị công jd11

    3.1.3. Áp suất chỉ thị trung bình thực tế pi12

    3.1.4. Suất tiêu hao nhiên liệu chỉ thị gi12

    3.1.5. Hiệu suất chỉ thị hi12

    3.2. Các thông số có ích. 12

    3.2.1. Áp suất tổn hao cơ khí trung bình pcơ13

    3.2.2. Áp suất có ích trung bình pe13

    3.2.3. Hiệu suất cơ khí hcơ13

    3.2.4. Suất tiêu hao nhiên liệu có ích. 13

    3.2.5. Hiệu suất có ích:13

    4. Dựng đồ thị công chỉ thị của chu trình công tác. 14

    4.1. Khái quát14

    4.3. Hiệu chỉnh đồ thị công lý thuyết thành đồ thị công thực tế. 17

    4.3.1. Vẽ vòng tròn brick đặt trên đồ thị công. 17

    4.3.2. Hiệu đính điểm bắt đầu quá trình nạp.17

    4.3.3. Hiệu đính áp suất cuối quá trình nén.17

    4.3.4. Hiệu đính điểm đánh lửa sớm.. 18

    4.3.5. Hiệu đính điểm đạt pzmax thực tế. 18

    4.3.6. Hiệu đính điểm bắt đầu quá trình thải thực tế.18

    4.3.7. Hiệu đính điểm kết thúc quá trình giãn nở. 19

    5. Dựng đặctính ngoài của động cơ. 20

    5.1. Khái quát20

    v Đối với động cơ xăng. 20

    - Kết quả tính toán được thống kê thành bảng.21

    6. Tính toán động lực học.23

    6.1. Mục đích:23

    6.2. Tính Toán động lực học:23

    Các lực và mô men trong tính toán động lực học được biểu diển dưới dạng hàm số góc quay trục khuỷu a. Với quy ước là khi pít tông ở điểm chết trên thì a = 0. Ngoài ra các lực này còn tính với 1 đơn vị diện tích đỉnh pít tông, khi cần các giá trị thực của lực ta nhân với giá trị của áp suất với diện tích tiết diện ngang của đỉnh pít tông.23

    6.4 Đồ thị vec tơ phụ tải cổ khuỷu.36




    LỜI NÓI ĐẦU

    Ôtô ngày càng được sử dụng rộng rãi ở nước ta như một phương tiện đi lại cá nhân cũng như vận chuyển hành khách, hàng hoá rất phổ biến. Sự gia tăng nhanh chóng số lượng ôtô trong xã hội, đặc biệt là các loại ôtô đời mới đang kéo theo nhu cầu đào tạo rất lớn về nguồn nhân lực phục vụ trong ngành công nghiệp ôtô nhất là trong lĩnh vực thiết kế.

    Trong quá trình học môn "Kết cấu, tính toán động cơ đốt trong" tôi được thầy Kim Ngọc Duy giao nhiệm vụ làm bài tập lớn môn học. Vì bước đầu làm quen với công việc nên không tránh khỏi những bỡ ngỡ và vướng mắc. Nhưng với sự quan tâm, động viên, giúp đỡ, hướng dẫn tận tình của thầy nên tôi đã hoàn thành đồ án trong thời gian được giao. Qua đồ án này giúp sinh viên chúng tôi nắm được các chu trình công tác, đặc tính ngoài động cơ, cách lập và vẽ các đồ thị động học, động lực học... Và những kiến thức này rất thiết thực và bổ ích với sinh viên nghành công nghệ kỹ thuật ôtô.

    Tuy nhiên trong quá trình thực hiện dù đã cố gắng rất nhiều không tránh khỏi những thiếu sót. Vì vậy tôi rất mong nhận được sự quan tâm đóng góp ý kiến của các thầy để tôi có thể hoàn thiện đồ án của mình tốt hơn và cũng qua đó rút ra được những kinh nghiệm quý giá cho bản thân nhằm phục vụ tốt cho quá trình học tập và công tác sau này.

    Xin chân thành cảm ơn!

    Tp.HCM,ngày 5 tháng 12 năm 2015

    Sinh viên thực hiện





    Phạm Công Đạt


    1: TÍNH TOÁN NHIỆT CHU TRÌNH CÔNG TÁC CỦA ĐỘNG CƠ

    1.1. TRÌNH TỰ TÍNH TOÁN:

    1.1.1. Số liệu ban đầu:

    Động cơ: HONDA CRV

    - Thứ tự công tác: 1-3-4-2. Nhiên liệu : xăng 4 kỳ.


    Bảng 1: Các thông số của động cơ

    TT

    Các thông số

    Giá trị

    Đơn vị

    1

    Đường kính xy lanh (D)

    87

    mm

    2

    Số xy lanh (i)

    4


    3

    Số kỳ (τ)

    4


    4

    Hành trình công tác (S)

    87

    mm

    5

    Thể tích công tác (Vh)

    0,516

    dm3

    6

    Tỷ số nén ([​IMG])

    7


    7

    Công suất có ích lớn nhất (NeMax)

    110

    hp

    8

    Số vòng quay ứng với công suất cực đại (n)

    5800

    v/ph

    9

    Góc mở sớm XP nạp

    40

    Độ

    10

    Góc đóng muộn của XP nạp

    22

    Độ

    11

    Góc mở sớm XP xả

    44

    Độ

    12

    Góc đóng muộn XP xả

    8

    Độ

    13

    Khối lượng nhóm pít tông ( mpt)

    0,70

    Kg

    14

    Khối lượng thanh truyền (mtt)

    0,84

    Kg

    15

    Góc đánh lửa sớm (φi )

    15

    Độ

    16

    Chiều dài thanh truyền ( Ltt)

    135

    mm

    17

    Suất tiêu hao nhiên liệu có ích ( ge )

    191

    g/kW.h


    Phần 2

    TÍNH TOÁN CHU TRÌNH CÔNG TÁC

    2.1. Mục đích tính toán.

    + Mục đíchcủa việc tính toánchu trìnhcông tác là xác định các chỉ tiêu về kinh tế, hiệu quả của chu trình công tác và sự làm việc của động cơ.

    + Kết quả tính toán cho phép xây dựng đồ thị công chỉ thị của chu trình để làm cơ sở cho việc tính toán động lực học, tính toán sức bền và sự mài mòn các chi tiết của động cơ.

    + Phương pháp chung của việc tính toán chu trình công tác có thể áp dụng để kiểm nghiệm động cơ sẵn có, động cơ được cải tiến hoặc thiết kế mới.

    + Việc tính toán kiểm nghiệm động cơ sẵn có cho ta các thông số để kiểm tra tính kinh tế và hiệu qủa của động cơ khi môi trường sử dụng hoặc chủng loại nhiên liệu thay đổi. Đối với trường hợp này ta phải dựa vào kết cấu cụ thể của động cơ và môi trường sử dụng thực tế để chọn các số liệu ban đầu.

    + Đối với động cơ được cải tiến hoặc được thiết kế mới, kết quả tính toán cho phép xác định số lượng và kích thước của xy lanh động cơ cũng như mức độ ảnh hưởng của sự thay đổi về mặt kết cấu để quyết định phương pháp hoàn thiện các cơ cấu và hệ thống của động cơ theo hướng có lợi. Khi đó phải dựa vào kết quả của việc phân tích thực nghiệm đối với các động cơ có kết cấu tương tự để chọn các số liệu ban đầu.

    + Việc tính toán chu trình công tác còn được áp dụng khi cường hoá động cơ và xây dựng đặc tính tốc độ bằng phương pháp phân tích lý thuyết nếu các chế độ tốc độ khác nhau được khảo sát.

    2.2. Chọn các số liệu ban đầu.

    1-Công suất có ích lớn nhất:

    Ne= 125 [kW]

    2- Số vòng quay ứng với công suất cực đại n:

    n = 5800 [vg/p].

    3- Tốc độ trung bình của pít tông CTB:

    CTB = [​IMG] (Trong đó S = 87 [mm] là hành trình pít tông).

    [​IMG]

    4- Số xy lanh của động cơ i:i = 4

    5- Tỷ số giữa hành trình của pít tông và đường kính xy lanh [​IMG]:

    [​IMG]

    6- Tỷ số nén e:

    e = 7

    7- Hệ số dư lượng không khí a:

    Ở đây ta chọn a =0,9

    8- Nhiệt độ môi trường T0:

    Nhiệt độ trung bình ở nước ta thường chọn là: T0 = 240C = 2970K.

    9- Áp suất của môi trường p0:

    P0 Phụ thuộc vào độ cao sử dụng. Thường chọn P0=0,103 [MN/m2]

    10- Hệ số nạp hv và áp suất cuối quá trình nạp pa.

    Hệ số nạp phụ thuộc vào nhiều vào các yếu tố như : thành phần nhiên liệu, kết cấu hệ thống nạp khí, chế độ sử dụng. [h]= 0,79..0,80. Chọn hv= 0,8

    11- Áp suất khí thể cuối quá trình thải cưỡng bức pr:

    Pr phụ thuộc chủ yếu vào số vòng quay trục khuỷu và sức cản của hệ thống thải:

    [Pr] =[1,06..1,15] .105 N/m2. ở đây ta chọn Pr =1,1.105 [N/m2].

    12- Nhiệt độ cuối quá trình thải Tr.

    Tr phụ thuộc vào e, n, thành phần khí hỗn hợp a, góc phun sớm.

    Động cơ xăng [Tr] =900-1100[0k] ,ta chọn Tr = 1000[0k].

    13- Độ sấy nóng khí nạp DT.

    Giá trị DT phụ thuộc vào kết cấu thiết bị sấy nóng, kết cấu và cách bố trí của đường nạp và cách bố trí của đường thải, số vòng quay n, hệ số dư lượng không khí a.

    [DT] =10-30 [0k] . Ta chọn DT = 150K.

    14- Chỉ số nén đa biến trung bình n1.

    n1 phụ thuộc vào số vòng quay, kích thước xy lanh, kiểu làm mát, mức độ cường hoá động cơ.

    Đọng cơ xăng [ n1] =1,34-1,37. Chọn n1=1,34

    15- Hệ số sử dụng nhiệt xz.

    xz là tỷ số giữa lượng nhiệt biến thành công và tổng lượng nhiệt cung cấp ban đầu.

    Đọng cơ xăng[xz] = 0,85-0,92. Ta chọn xz = 0,9

    16- Nhiệt trị thấp của nhiên liệu QT.

    QT Là lượng nhiệt toả ra khi đốt cháy hoàn toàn 1 đơn vị khối lượng hoặc thể tích nhiên liệu không kể đến nhiệt hoá hơi của nước chứa trong sản vật cháy.

    [QT] =44.106 [J/kgnl] .

    17- Chỉ số dãn nở đa biến trung bình n2.

    n2 phụ thuộc đặc điểm cấp nhiệt cho sản vật cháy trên đường cháy dản nở.

    Động cơ xăng[n2] = 1,23-1,27. Ta chọn n2 =1,25

    2.3. Tính toán các quá trình công tác:

    2.3.1. Tính toán quá trình trao đổi khí.

    a) Mục đích của việc tính toán quá trình trao đổi khí là xác định các thông số chủ yếu cuối quá trình nạp chính (ở điểm a) như áp suất pa và nhiệt độ Ta.

    b) Thứ tự tính toán:

    *Xác định hệ số khí sót gr :

    + Giá trị của gr phụ thuộc vào nhiều yếu tố như tỷ số nén, số vòng quay, áp suất khí sót Pr và nhiệt độ khí sót Tr cuối quá trình thải. Giá trị của gr có thể chọn theo bảng 14 [trang42-HĐĐAMHĐCĐT]

    [​IMG]= [​IMG]

    ở động cơ xăng 4 kì [gr ] = 0,05-0,15.

    *Nhiệt độ của quá trình nạp:

    Ta = [​IMG] [Trong đó :DT = 150K; Tr = 10000k]

    ÞTa = [​IMG]0K.

    *áp suất cuối quá trình nạp Pa:

    Pa = [​IMG] [Mpa]

    Theo các số liệu đã cho ở trên ,thay vào ta có:

    Pa= [​IMG]

    [Pa] = [0,085...0,092] MPa

    2.3.2. Tính toán cuối quá trình nén:

    a) Mục đích của việc tính toán quá trình nén là xác định các thông số như áp suất pc và nhiệt độ Tc ở cuối quá trình nén.

    b) Thứ tự tính toán:


    * Áp suất cuối quá trình nén:

    pc = pa[​IMG] = 0,089 . 71,34 = 1,2 [Mpa]

    *Nhiệt độ cuối quá trình nén:

    Tc = Ta. [​IMG] = 354,59 . 71,34-1 = 687,16 [0K]. [​IMG]

    Động cơ xăng [Tc] = [600,...,700]0K.

    2.3.3. Tính toán quá trình cháy.

    a) Mục đích tính toán quá trình cháy là xác định các thông số cuối quá trình cháy như áp suất pz và nhiệt độ Tz.

    b) Thứ tự tính toán: chia làm hai giai đoạn như sau

    * Tính toán tương quan nhiệt hoá

    - Mục đích việc tính toán tương quan nhiệt hoá là xác định những đại lượng đặc trưng cho quá trình cháy về mặt nhiệt hoá để làm cơ sở cho việc tính toán nhiệt động. Thứ tự tính toán như sau:

    - Lượng không khí lý thuyết cần thiết để đốt cháy hoàn toàn 1 kg nhiên liệu thể lỏng:

    [​IMG]

    - Trong đó: gC, gH và g0: là thành phần nguyên tố tính theo khối lượng của cácbon, hyđrô và ôxy tương ứng chứa trong 1 kg nhiên liệu. Trị số các thành phần ấy đối với nhiên liệu xăng

    Có thể lấy gần đúng theo các giá trị sau:

    gc = 0,855; gH = 0,145; g0 = 0

    ÞM0=[​IMG]0,512 [​IMG]

    - Lượng không khí thực tế nạp vào xy lanh động cơ ứng với 1 kg nhiên liệu Mt:

    Mt = aMo = 0,9 .0,512 = 0,461 [​IMG]

    - N hư vậy lượng hỗn hợp cháy M1 tương ứng với lượng không khí thực tế

    M1= [​IMG]= 0,470 ([​IMG])

    Với: μnl = 110 ([​IMG])



    - Số mol của sản vật cháy M2:

    [​IMG]= [​IMG] ([​IMG])


    - Hệ số thay đổi phân tử lý thuyết bo:

    [​IMG]

    - Hệ số thay đổi phân tử thực tế:

    [​IMG]

    vTính toán tương quan nhiệt động.

    Thứ tự tính các thông số như sau:

    - Nhiệt dung mol đẳng tích trung bình của hỗn hợp công tác ở cuối quá trình nén mcvc.

    - Để xác định mcvc ta có thể tra bảng, xác lập quan hệ giải tích giữa nhiệt dung riêng và nhiệt độ đối với các chất khí khác nhau trong hỗn hợp hoặc tính theo công thức gần đúng. Công thức tính toán gần đúng có dạng sau:

    mcvc= 20,223+1,742.10-3.Tc= 20,223+1,742.10-3.738,3= 21,42 ([​IMG])

    - Nhiệt dung mol đẳng tích trung bình của khí thể tại điểm z.

    Phương pháp tính toán chung tương tự như đối với mcvc. Nếu tính gần đúng, ta dùng công thức sau:

    m cvz= [​IMG]

    = 18,423 + 2,596.0,9 + ( 1,55 + 1,38.0,9).[​IMG].Tz

    = 20,7594 + 0,002792.Tz [​IMG]

    - Nhiệt dung mol đẳng áp trung bình tại điểm z:

    mcpz = mcvz + 8,314 [​IMG]

    - Tổn thất do cháy nhiên liệu không hoàn toàn:

    [​IMG]=120.10[​IMG](1-0,9).0,512 = 6144([​IMG])

    - Nhiệt độ cuối quá trình cháy Tz được xác định theo phương trình nhiệt động của quá trình cháy sau :

    [​IMG][​IMG]

    Thay các giá trị đã biết ta có: 84232,2= 20,7594.Tz + 0,002792.T[​IMG]


    `

    Giải phương trình loại bỏ nghiệm âm ta được : Tz = 2618,355 ([​IMG])


    - Tỷ số áp suất:

    lp =[​IMG] [λp = 3-4,5].


    - Áp suất cuối quá trình cháy:

    pz = lp.pc = 4,09.1,2 = 4,91 (MPa)

    2.4. Tính toán quá trình dãn nở:

    Mục đích việc tính toán quá trình dãn nở là xác định các giá trị áp suất pb và nhiệt độ Tb ở cuối quá trình dãn nở.

    Ở động cơ xăng, quá trình cháy kết thúc trên hành trình dãn nở và qúa trình dãn nở còn lại được tính trên một phần của hành trình pít tông ứng với tỷ số dãn nở muộn [​IMG]. Do đó các thông số của quá trình dãn nở được tính với

    Áp suất cuối quá trình dãn nở:

    [​IMG]= 0,43N/m2

    - Nhiệt đội cuối quá trình dãn nở:

    Tb = [​IMG]= [​IMG]= 1609,7(0K)

    2.5.Kiểm tra kết quả tính toán:

    Tr =[​IMG]= [​IMG]=1021,8 (0K)

    Sai số trong quá trình chọn và tính toán là: DTr = 2,13% < 3%

    So sánh giữa giá trị đã chọn của Tr và kết quả thu được theo các biểu thức kiểm tra vừa nêu.Ta thấy quá trình tính toán trên là đảm bảo.


    3. Xác định các thông số đánh giá chu trình công tác và sự làm việc của động cơ

    3.1. Các thông số chỉ thị

    Các thông số chỉ thị là các thông số đặc trưng cho chu trình công tác của động cơ. Khi xác định các thông số chỉ thị ta chưa kể đến các dạng tổn thất về công mà chỉ xét đến các tổn thất về nhiệt.

    3.1.1. Áp suất chỉ thị trung bình lý thuyết p’i

    Áp suất chỉ thị trung bình lý thuyết p’i đối với động cơ xăng được xác định bằng công thức:

    [​IMG] MPa

    = [​IMG]= 0,976 (MPa).

    3.1.2. Hệ số điền đầy đồ thị công jd

    Hệ số điền đầy đồ thị công nhằm chỉ rõ sự khác nhau giữa đồ thị công chỉ thị lý thuyết với đồ thị công chỉ thị thực tế, đối với động cơ xăng 4 kỳ có thể chọn

    jd = (0,90 ÷ 0,96)

    Chọn jd = 0,96.

    3.1.3. Áp suất chỉ thị trung bình thực tế pi

    Áp suất chỉ thị trung bình thực tế pi đối với động cơ xăng được xác định bằng công thức: [​IMG] (MPa).

    3.1.4. Suất tiêu hao nhiên liệu chỉ thị gi

    Suất tiêu hao nhiên liệu chỉ thị gi được tính bằng công thức:

    [​IMG][​IMG]

    [gi ] = 230-340[​IMG]

    3.1.5. Hiệu suất chỉ thị hi

    [​IMG] = [​IMG]

    hI = 0,31 = 31%

    Trong đó: QT được tính bằng [KJ/kgnl ] và gi [kg/KWh ].

    [hi ] = 25% - 40%

    3.2. Các thông số có ích

    + Các thông có ích là những thông số đặc trưng cho sự làm việc của động cơ. Để xác định các thông số đó, ta sử dụng kết quả tính toán các thông số chỉ thị ở mục trên và xác định giá trị của áp suất tổn hao cơ khí trung bình pcơ.

    + Áp suất tổn hao cơ khí trung bình là áp suất giả định, không đổi, tác động lên pít tông trong một hành trình và gây ra công tổn hao bằng công tổn hao của trao đôỉ khí, dẫn động các cơ cấu phụ, tổn hao do ma sát ở các bề mặt công tác.

    Thứ tự tính toán các thông số có ích như sau:

    + Áp suất tổn hao cơ khí trung bình pcơ được xác định bằng các công thức kinh nghiệm theo vận tốc trung bình của pít tông CTB [m/s] và các thông số khác của động cơ.

    .

    3.2.1. Áp suất tổn hao cơ khí trung bình pcơ

    Áp suất tổn hao cơ khí trung bình pcơđược xác định bằng công thức kinh nghiệm sau: [​IMG](MPa)

    3.2.2. Áp suất có ích trung bình pe

    Áp suất có ích trunng bình pe được xác định bằng hiệu số giữa pi với pcơ:

    [​IMG](MPa)

    3.2.3. Hiệu suất cơ khí hcơ

    Hiệu suất cơ khí hcơ được xác định bằng công thức:

    hcơ[​IMG] = [​IMG]



    Động cơ xăng 4 kì [hcơ ] = 0,70¸0,80

    3.2.4. Suất tiêu hao nhiên liệu có ích

    [​IMG]

    [ge] = 285-380[​IMG]

    3.2.5. Hiệu suất có ích:



    he = hihcơ = 0,31 . 0,709 = 0,22

    [he] = 0,20¸0,28

    + Công suất có ích của động cơ ở số vòng quay tính toán:

    [​IMG]= [​IMG][KW]

    Ở đây i.Vh = 4 . 0,516 [dm3]

    Sai số: DNe = 2,32 % < 3%

    + Mô men xoắn có ích của động cơ ở số vòng quay tính toán :

    [​IMG] [Nm]



    4. Dựng đồ thị công chỉ thị của chu trình công tác

    4.1. Khái quát

    + Đồ thị công chỉ thị là đồ thị biểu diễn các quá trình của chu trình công tác xảy ra trong xy lanh động cơ trên hệ toạ độ p-V. Việc dựng đồ thị được chia làm hai bước: dựng đồ thị công chỉ thị lý thuyết và hiệu chỉnh đồ thị đó để được đồ thị công chỉ thị thực tế.

    + Đồ thị công chỉ thị lý thuyết được dựng theo kết quả tính toán chu trình công tác khi chưa xét các yếu tố ảnh hưởng của một số quá trình làm việc thực tế trong động cơ.

    + Đồ thị công chỉ thị thực tế là đồ thị đã kể đến các yếu tố ảnh hưởng khác nhau như góc đánh lửa sớm hoặc góc phun sớm nhiên liệu, góc mở sớm và đóng muộn các xu páp cũng như sự thay đổi thể tích khi cháy.

    4.2. Dựng đồ thị công chỉ thị lý thuyết

    Đối với động cơ HONDA CRV là động cơ xăng 4 kì. Ở đồ thị công chỉ thị lý thuyết ta thay thế chu trình thực tế bằng chu trình kín a-c-y-b-a. Trong đó quá trình cháy nhiên liệu được thay bằng quá trình cấp nhiệt đẳng tích c-y, quá trình trao đổi khí được thay bằng quá trình nhả nhiệt đẳng tích b-a.

    Thứ tự tiến hành dựng đồ thị như sau:

    + Thống kê giá trị của các thông số đã tính ở các quá trình như áp suất khí thể ở các điểm đặc trưng pa, pc, pz, pb, chỉ số nén đa biến trung bình n1, chỉ số dãn nở đa biến trung bình n2, tỷ số nén e[​IMG], thể tích công tác Vh, thể tích buồng cháy Vc và tỷ số dãn nở sớm r.

    Pa = 0,089[MPa] n1 = 1,34

    pc = 1,2 [MPa] n2 = 1,25

    pz = 9,1 [MPa] e = 7

    pb = 0,43[MPa] Vh = 0,516 [dm3]

    r= 1,002

    [​IMG] = [​IMG]

    Vz = r.Vc = 1,002 . 0,074 = 0,07 [dm3 ]

    - Trong đó tỷ số dãn nở sớm r:

    [​IMG]=[​IMG]

    Va = Vh +Vc = 0,516 + 0,074 = 0,59 [dm3 ]

    Với quá trình nén đa biến, ta có:

    [​IMG]

    Với quá trình dãn nở đa biến, ta có:

    [​IMG]

    + Trong đó: pn, pd, Vn và Vd là các giá trị biến thiên của áp suất và thể tích trên đường nén và dãn nở. Ta có thể đưa các phương trình trên về dạng:

    [​IMG][​IMG]

    + Trong đó:

    [​IMG][​IMG] là những tỷ số biến thiên [tỷ số nén tức thời].

    Ta chọn tỷ lệ xích [​IMG][​IMG] hợp lý để vẽ đồ thị công. Ta chọn chiều dài hoành độ tương ứng với Vc khoảng 200mm trên giấy kẻ ly và chiều dài tung độ tương ứng với pz khoảng 230mm trên giây A0.Ta có :

    [​IMG](dm3/mm)

    [​IMG](MPa/mm)

    Chọn [​IMG] ta có [​IMG].

    [​IMG]

    [​IMG]



    STT

    [​IMG]

    OB’=OB/ε[mm]

    V[dm3]

    Pn = Pa.εn1[MPa]

    [​IMG]

    Pd = pb. εn2[MPa]

    1

    1

    98

    0.59

    0.089

    1.05

    0.457041

    2

    1.5

    65.33333

    0.393333

    0.153233

    1.55

    0.743675

    3

    2

    49

    0.295

    0.225305

    2.05

    1.054777

    4

    2.5

    39.2

    0.236

    0.303829

    2.55

    1.385619

    5

    3

    32.66667

    0.196667

    0.387911

    3.05

    1.733178

    6

    3.5

    28

    0.168571

    0.476915

    3.55

    2.095337

    7

    4

    24.5

    0.1475

    0.570362

    4.05

    2.470514

    8

    4.5

    21.77778

    0.131111

    0.667874

    4.55

    2.857477

    9

    5

    19.6

    0.118

    0.769148

    5.05

    3.255237

    10

    5.5

    17.81818

    0.107273

    0.873929

    5.55

    3.662981

    11

    6

    16.33333

    0.098333

    0.982003

    6.05

    4.080024

    12

    6.5

    15.07692

    0.090769

    1.093186

    6.55

    4.505781

    13

    7

    14

    0.084286

    1.207317

    6.98

    4.878516




    [​IMG]




    Đồ thị áp suất trên đường nén và đường dãn nở





    4.3. Hiệu chỉnh đồ thị công lý thuyết thành đồ thị công thực tế

    4.3.1. Vẽ vòng tròn brick đặt trên đồ thị công

    Thông số kết cấu của động cơ:

    [​IMG]

    Tỷ lệ xích của hành trình piston S là:

    [​IMG](mm/mm)

    Khoảng cách OO’ biểu diễn trên đồ thị công là :

    [​IMG]

    Bán kính R biểu diễn trên đồ thị công là:

    [​IMG] mm.

    4.3.2. Hiệu đính điểm bắt đầu quá trình nạp.

    Từ điểm O’ trên đường tròn Brick ta xác định góc đóng muộn xupáp thải b2 = 8o, bán kính này cắt đường tròn Brick tại điểm a’. Từ a’ gióng đường song song với trục Op cắt đường pa tại điểm ro. Nối điểm r trên đường thải với ro ta được đường chuyển tiếp từ quá trình thải sang quá trình nạp.

    4.3.3. Hiệu đính áp suất cuối quá trình nén.

    Áp suất cuối quá trình nén thực tế thường lớn hơn áp suất cuối quá trình nén lý thuyết do có hiện tượng đánh lửa sớm. Theo kinh nghiệm, áp suất cuối quá trình nén thực tế pc’ được xác định theo công thức sau:

    [​IMG]

    [​IMG]MPa.

    Tung độ điểm c’’ trên đồ thị công:

    [​IMG]

    4.3.4. Hiệu đính điểm đánh lửa sớm

    Do đánh lửa sớm nên đường nén trong thực tế tách khỏi đường nén lý thuyết tại điểm c”. Điểm c” được xác định bằng cách: Từ điểm O’ trên đồ thị Brick ta xác định được góc đánh lửa sớm ji = 15o, bán kính này cắt vòng tròn Brick tại 1 điểm. Từ điểm này ta dóng song song với trục Op cắt đường nén tại điểm c”. Dùng một cung thích hợp nối điểm c” với điểm c’.

    4.3.5. Hiệu đính điểm đạt pzmax thực tế

    Áp suất pzmax thực tế trong quá trình cháy – giãn nở không đạt trị số lý thuyết của động cơ xăng. Do vậy cần phải hiệu đính điểm z. Theo thực nghiệm, điểm đạt trị số áp suất cao nhất là điểm thuộc miền 372o ÷ 375o (tức là 12o ÷ 15o sau điểm chết trên của quá trình cháy và giãn nở).

    Cắt đồ thị công bởi đường 0,85Pz.

    Xác định điểm z từ góc 12o: Từ điểm O’ trên đồ thị Brick ta xác định góc tương ứng với 372o góc quay trục khuỷu. Bán kính này cắt vòng tròn tại 1 điểm z’. Từ điểm này ta dóng song song với trục Op cắt đường 0,85Pz tại điểm z.

    Dùng cung thích hợp nối c’ với z và lượn sát đường giãn nở.

    4.3.6. Hiệu đính điểm bắt đầu quá trình thải thực tế.

    Do có hiện tượng mở sớm xupáp thải nên trong thực tế quá trình thải diễn ra sớm hơn lý thuyết. Ta xác định được điểm b’ bằng cách: Từ O’ trên đồ thị Brick ta xác định góc mở sớm xupáp thải b1=44o, bán kính này cắt vòng tròn Brick tại 1 điểm. Từ điểm này ta dóng song song với Op cắt đường giãn nở tại điểm b’.

    4.3.7. Hiệu đính điểm kết thúc quá trình giãn nở

    Áp suất cuối quá trình giãn nở thực tế pb” thường thấp hơn áp suất cuối qu á trình giãn nở lý thuyết do xupáp thải mở sớm. Theo công thức kinh nghiệm ta có thể xác định được:

    [​IMG]

    Tung độ điểm b” là:.[​IMG]

    [​IMG]
    [​IMG]

    [​IMG]

    Sau khi xác định được các điểm b’, b” ta dùng cung thích hợp nố với đường thải.



    5. Dựng đặctính ngoài của động cơ

    5.1. Khái quát

    + Đặc tính ngoài là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của các chỉ tiêu như công suất có ích Ne, mô men xoắn có ích Me, lượng tiêu hao nhiên liệu trong một giờ Gnl và suất tiêu hao nhiên liệu có ích ge vào số vòng quay của trục khuỷu n [v/ph] khi thanh răng bơm cao áp chạm vào vít hạn chế.

    + Đồ thị này được dùng để đánh giá sự thay đổi các chỉ tiêu chính của động cơ khi số vòng quay thay đổi và chọn số vòng quay sử dụng một cách hợp lý khi khai thác.

    + Đặc tính ngoài được dựng bằng các phương pháp như thực nghiệm, công thức kinh nghiệm hoặc bằng việc phân tích lý thuyết. ở đây giới thiệu phương pháp dựng bằng các công thức kinh nghiệm của Khơ-lư-stốp Lây-đéc-man.

    5.2. Thứ tự dựng các đường đặc tính

    vĐối với động cơ xăng

    Để xây dựng đường đặc tính, ta chọn trước một số giá trị trung gian của số vòng quay n trong giới hạn giữa nmin và nmax rồi tính các giá trị biến thiên tương ứng của Ne, Me, ge, Gnl theo các biểu thức sau:

    [​IMG]kW.

    [​IMG]Nm.

    [​IMG]g/kWhh.

    [​IMG]kg/h.

    Trong đó: [​IMG]: Là công suất có ích lớn nhất [KW];

    [​IMG]: Số vòng quay ứng với công suất lớn nhất [v/ph];

    [​IMG] : Mô men xoắn có ích ứng với số vòng quay [​IMG][Nm] Gnl : Lượng tiêu hao nhiên liệu trong 1h [kg/ [​IMG] : Suất tiêu hao nhiên liệu [g/kWh]

    Nemax= 125 (Kw) [​IMG](v/ph)

    [​IMG](Nm) [​IMG](g/kWh)


    Giá trị Me còn có thể xác định theo cặp giá trị của Ne và n tương ứng theo biểu

    thức: [​IMG] (Nm)

    Trong đó: Ne (Kw) ; n(v/p)

    Giá trị biến thiên của [​IMG]được xác định theo từng cặp giá trị tương ứng của Ge và Ne theo biểu thức: [​IMG] (kg/h)

    Chọn tỉ lệ [​IMG]

    - Kết quả tính toán được thống kê thành bảng.

    Dựa vào các số liệu thu được, ta dựng đường đặc tính lên giấy kẻ ly.

    Kết quả tính toán các chỉ tiêu.

    Giá trịn

    Ne[KW]

    Me[Nm]

    ge[g/KWh]

    Gnl[kg/h]

    Gnlbd[kg/h]

    500

    11.62473

    222.1287

    213.87

    2486.182

    26.61865

    1000

    24.62688

    235.2887

    200.8112

    4945.353

    52.9481

    1500

    38.52595

    245.3882

    190.0234

    7320.833

    78.38151

    2000

    52.84144

    252.4273

    181.5068

    9591.08

    102.6882

    2500

    67.09287

    256.4059

    175.2612

    11758.78

    125.897

    3000

    80.79975

    257.324

    171.2868

    13839.93

    148.1791

    3500

    93.48156

    255.1817

    169.5835

    15852.93

    169.7316

    4000

    104.6578

    249.9789

    170.1512

    17807.66

    190.6602

    4500

    113.8481

    241.7157

    172.9901

    19694.59

    210.8629

    5000

    120.5718

    230.3919

    178.1001

    21473.85

    229.9127

    5500

    124.3485

    216.0077

    185.4812

    23064.3

    246.9411

    5800

    125

    205.9082

    191

    23875

    255.621


    Đồ thị :Ge, Me, Gnl, Ge


    [​IMG]


    Hình 3. Đặc tính ngoài của động cơ xăng





    [​IMG]




    Đồ thị đường đặc tính ngoài






    6. Tính toán động lực học.

    6.1. Mục đích:

    Phần tính toán động lực học của đồ án nhằm xác định quy luật biến thiên của lực khí thể, lực quán tính và hợp lực tác dụng lên pít tông cũng như các lực tiếp tuyến và pháp tuyến tác dụng lên bề mặt cổ khuỷu. Trên cơ sở đó sẽ xây dựng đồ thị véc tơ lực [phụ tải] tác dụng lên bề mặt cổ khuỷu, cổ trục và bạc đầu to thanh truyền cũng như đồ thị mài mòn bề mặt. Từ các đồ thị véc tơ phụ tải ta biết được một cách định tính tình trạng chịu lực của bề mặt và mức độ đột biến của tải thông qua hệ số va đập.

    6.2. Tính Toán động lực học:

    Các lực và mô men trong tính toán động lực học được biểu diển dưới dạng hàm số góc quay trục khuỷu a. Với quy ước là khi pít tông ở điểm chết trên thì a = 0. Ngoài ra các lực này còn tính với 1 đơn vị diện tích đỉnh pít tông, khi cần các giá trị thực của lực ta nhân với giá trị của áp suất với diện tích tiết diện ngang của đỉnh pít tông.

    Thứ tự làm việc của các xy lanh:1-3-4-2.

    Góc công tác của động cơ:dk = 1800.

    Thứ tự tính toán động lực học như sau:

    1 => 3 => 4 => 2 =>

    [​IMG] [​IMG] [​IMG] [​IMG]

    a) Khối lượng của các chi tiết chuyển động:

    *Khối lượng nhóm pít tông: mpt

    mpt = 0,70 [kg]

    Khối lượng của nhóm pít tông trên 1 đơn vị diện tích đỉnh pít tông:

    m’pt = [​IMG].

    Trong đó :Fpt = [​IMG]

    *Khối lượng thanh truyền:

    Khi động cư làm việc ,thanh truyền tham gia chuyển động song phẳng, đầu nhỏ tham gia chuyển động tịnh tiến cùng nhóm pít tông, đầu to tham gia chuyển động quay cùng cổ khuỷu, và thân chuyển động lắc. Để đơn giản trong quá trình trình tính toán ta phân tích khối lượng thanh truyền gồm 2 phần [M1 và M2] và quy dẫn chúng về các điểm có chuyển động đặc trưng đơn giản. Khi quy dẫn phải dựa trên các nguyên tắc sau:

    - Tổng khối lượng sau phân chia phải bằng khối lượng thanh truyền.

    - Trọng tâm của thanh truyền không thay đổi

    - Mômen quán tính đối với trọng tâm của thanh truyền không thay đổi.

    Þmtt = m1 + m2

    =0,47 + 0,508 = 0,978 [kg].

    m1.l1 = m2.[l- l1].

    Với l-chiều dài thanh truyền;

    l1 –khoảng cách từ tâm đầu nhỏ đến trọng tâm thanh truyền.

    Khối lượng quy dẫn trên 1 đơn vị diện tích đỉnh pít tông:

    m’1 = [​IMG]

    m’2 = [​IMG]

    * Khối lượng trục khuỷu:

    Để xác định khối lượng chưa tự cân bằng của khuỷu trục ta chia khuỷu trục thành 4 phần: A,B,C,D.

    * Phần A là khối lượng cổ khuỷu và 1 phần má khuỷu chưa tự cân bằng được quy về đường tâm chốt khuỷu với bán kính quay R.

    * Phần B là khối lượng của 2 má khuỷu [2(mm)z] chưa tự cân bằng với trọng tâm O, có bán kính quay z . Khi tính toán ta quy dẫn 2(mm)z về tâm quay cổ khuỷu với bán kính quay R sao cho lực quán tính ly tâm do khối lượng quay thay thế (mm)r sinh ra ở bán kính R bằng lực quán tính ly tâm của khối lượng 2(mm)z sinh ra ở bán kinh z ,nghĩa là:

    [​IMG] (mm)r.R .w2 = (mm)z.z.w2

    Do đó : (mm)r = [​IMG]

    * Phần C: là phần khối lượng các cổ trục và một phần các má khuỷu đã tự cân bằng với tâm quay O của trục khuỷu.

    * Phần D : là khối lượng của các đối trọng chưa tự cân bằng với tâm quay O và có bán kính quay là zd. Để đơn giản cho việc tính toán ta quy dẫn khối lượng đối trọng Md về tâm quay O với bán kính quay zd.

    Như vậy khối lượng tham gia chuyển động quay chưa tự cân bằng của trục khuỷu là: mk = mck + 2[mm]z

    -Khối lượng của cổ khuỷu [mck]được tính:

    mck = Vck.rthép

    Trong đó : rthép khối lượng riêng vật liệu làm cổ khuỷu = 7,8 [kg/dm3]


    Vck thể tích cổ khuỷu

    Vck= [​IMG]

    Dck - đường kính ngoài cổ khuỷu: » 0,69 [dm]

    dck- đường kính trong cổ khuỷu: = 0,31 [dm]

    lck- chiều dài cổ khuỷu = 0,59 [dm]

    Þ Vck= [​IMG]= [​IMG]

    Þ mck = Vck.rthép=0,176.7,8 =1,373 [kg].

    Khối lượng 2 má khuỷu 2(mm)z quy về tâm cổ khuỷu có bán kính quay R:

    (mm)r = [​IMG]

    Với : z - bán kính quay của má khuỷu: = 0,35 [dm].

    R-bán kính quay của má khuỷu quy về tâm chốt khuỷu: = 0,7 [dm].

    (mm)z - khối lượng quay của má khuỷu quanh tâm O với bán kính z.

    (mm)r - khối lượng quay của má khuỷu quanh tâm O với bán kính R quy về cổ khuỷu.

    (mm)z = Vmk.[​IMG]rthép

    Với : rthép - khối lượng riêng vật liệu làm má khuỷu = 7,8 [kg/dm3]

    Vmk- thể tích má khuỷu.

    Vmk = [​IMG]

    Với : Dmk -đường kính má khuỷu: = 0,85 [dm]

    bm – bề rộng [dày] má khuỷu : = 0,1755 [dm]

    Þ Vmk = [​IMG] = [​IMG]



    Khối lượng 2 má khuỷu với bán kính quay R quanh tâm O của cổ trục:

    (mm)r = 2.[​IMG]= [​IMG]

    ÞNhư vậy khối lượng chuyển động quay của cổ khuỷu và má khuỷu chưa tự cân bằng là:

    mk = mck + 2(mm)z = 1,373 + 0,936 = 2,309 [kg]

    Khối lượng của cổ khuỷu Mk ứng với 1 đơn vị diện tích đỉnh pít tông:

    m’k = [​IMG]

    - Khối lượng tham gia chuyển động tịnh tiến mj :

    mj = mp + m1 + mc

    = 0,7 + 0,275 + 0,21 = 1,185 [kg]

    mpt= 0,7 [kg] : khối lượng pít tông.

    m1= 0,275[kg] : khối lượng thanh truyền qui dẫn về tâm chốt pít tông.

    mc= 0,21 [kg] : khối lượng chốt pít tông và khoá hãm


    b) Lực và mô men tác dụng lên cơ cấu KTTT:

    Khi làm việc cơ cấu KTTT chịu tác dụng của các lực sau:

    - Lực quán tính chuyển động tịnh tiến.

    - Lực quán tính ly tâm.

    - Lực khí thể.

    - Lực ma sát.

    - Phản lực khí thể.

    Trong các lực kể trên thì lực quán tính và lực ly tâm có ảnh hưởng lớn hơn cả.Vì vậy trong quá trình tính toán động lực học người ta có thể bỏ qua ảnh hưởng của các lực khác mà chỉ xét lực khí thể và lực quán tính.

    * Lực quán tính:

    - Lực quán tính chuyển động tịnh tiến:

    Pj = - mj. Rw2 [cosa + l cos 2a].10-6 [MN]

    Trong đó:

    R: bán kính quay của khuỷu trục [m]; R = 43.5.10-3[m]

    w: vận tốc góc trục khuỷu, w = p.n/30 = 3,14.5800/30

    = 607,067[Rad/s]

    l: hệ số kết cấu của động cơ. l = R/L=0,3222

    Lực Pj thay đổi trong suốt chu trình công tác của động cơ và được coi như có phương tác dụng trùng với phương của lực khí thể Pk.

    Dấu [-] có ý nghĩa tượng trưng về sự ngược chiều giữa gia tốc và lực quán tính.

    Vậy :pj = - mj. Rw2 [cosa + l cos 2a].10-6 [MN]

    = - 1,185 . 0,00435.607,0672[cosa + 0,3222.cos2a].10-6 [MN]

    Khi làm việc giá trị a luôn thay đổi từ [0..7200] tương ứng sẽ có các giá trị khác nhau của Pj .Kết quả tính toán được ghi trong bảng .

    - Lực quán tính ly tâm:pr

    Lực quán tính chuyển động quay Pr do các khối lượng chuyển động quay với vận tốc w, bán kính R gây nên, ta có:

    Pr = mr Rw2.10-6 [MN]

    = 2,75. 0,00435.607,0672.10-6 = 4408,54.10-6[MN]

    *.Lực khí thể Pk:

    Pk = [P - P0].[​IMG] [MN]

    Trong đó : P- áp suất của môi chất công tác trong xy lanh;

    P0- áp suất môi trường = 1,03.105 [N/m2]

    Do lực khí thể trong suốt quá trình công tác của động cơ sẽ lỗp lại ở chu trình công tác sau, nên từ đồ thị công P-V ta triển khai thành dạng P-a bằng cách chuyển trục hoành lên đường P0. Véc tơ lực khí thể Pk được quy ước trùng với đường tâm xy lanh, do đó ta tìm được giá trị của Pk theo góc quay a . Kết quả tính toán ghi trong bảng .

    *.Lực tác dụng lên chốt pít tông PS:

    Lực tác dụng lên chốt pít tông PSlà tổng lực khí thể và lực quán tính chuyển động tịnh tiến.

    PS = Pk + Pj [MN]

    Bằng phương pháp đồ thị ta tính được Pk.

    Bằng phương pháp giải tích ta tính được PJ.

    Kết quả tính PS được ghi ở bảng .

    Từ các giá trị của PS theo góc quay a trên cùng 1 hệ trục toạ độ ta vẽ được PS- a theo 1 tỷ lệ xích nhất định. Hoặc có thể vẽ đồ thị Pk -a và Pj-a trên cùng 1 hệ trục toạ độ với cùng 1 tỷ lệ xích ,rồi bằng phương pháp cộng đồ thị ta nhận được đồ thị PS- a với kết quả tương tự trên.đồ thị có dạng:



    ϕ(độ)

    Pj

    gtbd Pj

    gtbd Pk

    Pk

    P1

    gtbd P1

    0

    -0.0197

    -37.2

    0.4

    0.000212

    -0.01948

    -36.8

    10

    -0.0192

    -36.2

    -0.6

    -0.00032

    -0.01952

    -36.8

    40

    -0.01254

    -23.7

    -0.6

    -0.00032

    -0.01285

    -24.3

    60

    -0.00554

    -10.5

    -0.6

    -0.00032

    -0.00586

    -11.1

    80

    0.001377

    2.6

    -0.6

    -0.00032

    0.001059

    2

    100

    0.006721

    12.7

    -0.6

    -0.00032

    0.006403

    12.1

    120

    0.009848

    18.6

    -0.6

    -0.00032

    0.00953

    18

    140

    0.011039

    20.8

    -0.6

    -0.00032

    0.010721

    20.2

    160

    0.011159

    21.1

    -0.6

    -0.00032

    0.010841

    20.5

    180

    0.011079

    20.9

    -0.6

    -0.00032

    0.010761

    20.3

    200

    0.011159

    21.1

    -0.49

    -0.00026

    0.010899

    20.6

    220

    0.011039

    20.8

    -0.16

    -8.5E-05

    0.010954

    20.7

    240

    0.009848

    18.6

    0.46

    0.000244

    0.010092

    19

    260

    0.00672

    12.7

    1.67

    0.000885

    0.007605

    14.3

    280

    0.001376

    2.6

    4.09

    0.002168

    0.003544

    6.7

    300

    -0.00554

    -10.5

    9.63

    0.005104

    -0.00044

    -0.8

    320

    -0.01254

    -23.7

    25.53

    0.013531

    0.000995

    1.9

    340

    -0.01776

    -33.5

    66.69

    0.035346

    0.017586

    33.2

    360

    -0.0197

    -37.2

    168.57

    0.089342

    0.069646

    131.4

    380

    -0.01776

    -33.5

    189.2

    0.100276

    0.082516

    155.7

    400

    -0.01254

    -23.7

    77.19

    0.040911

    0.028376

    53.5

    420

    -0.00554

    -10.5

    39.69

    0.021036

    0.015497

    29.2

    440

    0.001377

    2.6

    22.35

    0.011846

    0.013223

    27.9

    460

    0.006721

    12.7

    15.93

    0.007383

    0.014104

    26.1

    480

    0.009848

    18.6

    12.46

    0.005544

    0.015392

    25.2

    500

    0.011039

    20.8

    9.53

    0.004521

    0.01556

    24.4

    520

    0.011159

    21.1

    7.64

    0.003519

    0.014678

    22.7

    540

    0.011079

    20.9

    5.3

    0.002279

    0.013358

    21.2

    560

    0.011159

    21.1

    3.24

    0.000657

    0.011816

    20.3

    580

    0.011039

    20.8

    1.44

    0.000212

    0.011251

    18.2

    600

    0.009848

    18.6

    0.4

    0.000212

    0.01006

    16

    620

    0.00672

    12.7

    0.4

    0.000212

    0.006932

    13.1

    640

    0.001376

    2.6

    0.4

    0.000212

    0.001588

    3

    660

    -0.00554

    -10.5

    0.4

    0.000212

    -0.00533

    -10.1

    680

    -0.01254

    -23.7

    0.4

    0.000212

    -0.01232

    -23.3

    700

    -0.01776

    -33.5

    0.4

    0.000212

    -0.01755

    -33.1

    720

    -0.0197

    -37.2

    0.4

    0.000212

    -0.01948

    -36.8


    Đồ thị:



    [​IMG]


    Đồ thị lực khí thể, lực quán tính và tổng lực.





    c) Dựng đồ thị véc tơ phụ tải:

    * Ý nghĩa:

    Đồ thị véc tơ phụ tải là đồ htị biểu diễn tổng hợp các lực tác dụng lên bề mặt làm việc ở các vị trí khác nhau của trục khuỷu.

    Các bề mặt làm việc quan trọng của trục khuỷu bao gồm: cổ trục, cổ khuỷu, bạc lót đầu to thanh truyền và bạc lót ổ trục. Đồ thị véc tơ phụ tải dùng để:

    - Xác định phụ tải xem xét quy luật mài mòn của các bề mặt làm việc.

    - Xác định đơn vị phụ tải lớn nhất, trung bình nhằm đánh giá mức độ va đập.

    - Xác định vị trí chịu lực nhỏ nhất để khoan lỗ dầu bôi trơn.

    Đối với cổ trục, lực tác dụng bao gồm phản lực của các lực tiếp tuyến T, lực pháp tuyến Z và lực quán tính ly tâm của các khuỷu trục gây ra.

    Lực tiếp tuyến T được xác định:

    [​IMG] [MN]

    Lực pháp tuyến Z được xác định :

    [​IMG] [MM]

    Pr2 = m2 .R.w2.10-6 = [​IMG]= 0, 0097629 [MN]

    Với khối lượng thanh truyền quy dẫn về tâm đầu to thanh truyền :

    m2 =0,609 [kg].

    Giá trị của các lực T và Z củng như của các hàm số lượng giác được trình bày trong bảng 1.

    * Đồ thị véc tơ phụ tải tác dụng lên bề mặt cổ khuỷu.

    Đồ thị này phản ánh sự tác dụng của lực T, Z, và Pr2 lên bề mặt cổ khuỷu thông qua bạc trong một chu trình công tác của xy lanh, ta có:

    [​IMG] [MN]

    Đtvtpt cổ khuỷu được bố trí ở phía dưới đồ thị công, với tỷ lệ xích :

    mT = mZ = mPr2.

    Dựng hệ trục vuông góc TOZ; OT là trục tung hướng sang phải, OZ là trục hoành hướng xuống phía dưới. Dựa theo kết quả tính ở bảng biến thiên xác định các giao điểm ứng với véc tơ [​IMG]. Nối các giao điểm đó bằng một đường cong, ta được đồ thị lực thanh truyền Pth trong hệ toạ độ mà trục khuỷu đứng yên, còn thanh truyền quay tương đối góc a + b so với trục khuỷu về phía trái.

    Từ 0, về phía chiều dương trục OZ, xác định điểm 01sao cho[​IMG]

    Vẽ vòng tròn bán kính bất kỳ tượng trưng cho bề mặt cổ khuỷu, vẽ kéo dài má khuỷu tượng trưng về phía chiều dương trục OZ. Đồ thị nhận được ứng với góc O1 chính là đtvtpt cổ khuỷu với tỷ lệ xích mQck = mT. Dạng của đồ thị được thể hiện trên hình sau:


    ϕ(độ)

    gtbd Z

    gtbd T

    T

    Z

    0

    36.8

    0

    0

    -0.01948

    20

    30.9

    -14.8

    -0.00782

    -0.01639

    40

    15.7

    -19

    -0.01006

    -0.00834

    60

    3.1

    -11

    -0.00581

    -0.00166

    80

    0.2

    2.1

    0.001096

    -0.00012

    100

    5.5

    11.3

    0.005987

    -0.00292

    120

    12.9

    13.3

    0.007062

    -0.00683

    140

    17.9

    10.2

    0.005388

    -0.00947

    160

    19.9

    5.1

    0.002727

    -0.01054

    180

    20.3

    0

    0

    -0.01076

    200

    20

    -5.2

    -0.00274

    -0.0106

    220

    18.3

    -10.4

    -0.00551

    -0.00968

    240

    13.6

    -14.1

    -0.00748

    -0.00723

    260

    6.5

    -13.4

    -0.00711

    -0.00347

    280

    0.7

    -6.9

    -0.00367

    -0.00038

    300

    0.2

    0.8

    0.000432

    -0.00012

    320

    -1.2

    -1.5

    -0.00078

    0.000645

    340

    -30.1

    -14.4

    -0.00761

    0.015946

    360

    -131.4

    0

    0.000001

    0.069646

    380

    -141.2

    67.3

    0.03569

    0.074821

    400

    -34.7

    41.9

    0.022218

    0.018399

    420

    -8.3

    29

    0.015358

    0.004393

    440

    2.7

    25.8

    0.01368

    -0.00144

    460

    12.1

    24.9

    0.013188

    -0.00643

    480

    20.8

    21.5

    0.011405

    -0.01103

    500

    25.9

    14.8

    0.00782

    -0.01375

    520

    26.9

    7

    0.003692

    -0.01428

    540

    25.2

    0

    0

    -0.01336

    560

    21.7

    -5.6

    -0.00297

    -0.01149

    580

    18.8

    -10.7

    -0.00566

    -0.00994

    600

    13.6

    -14.1

    -0.00746

    -0.00721

    620

    6

    -12.2

    -0.00648

    -0.00316

    640

    0.3

    -3.1

    -0.00164

    -0.00017

    660

    2.8

    10

    0.00528

    -0.00151

    680

    15.1

    18.2

    0.009649

    -0.00799

    700

    30

    14.3

    0.007589

    -0.01591

    720

    36.8

    0

    -1E-06

    -0.01948


    [​IMG]

    Đồ thị véctơ phụ tải cổ khuỷu


    +Đây là dạng đồ thị đặc biệt, không hoàn toàn là dạng độc cực thuần túy. Bởi vậy, để có hình ảnh trực quan hơn, ta triển khai thành đồ thị trong hệ toạ độ Đề các:Qck-a.


    + Vị trí khoan lỗ dầu bôi trơn.

    Vị trí khoan lỗ dầu bôi trơn tối ưu cho chế độ được tính toán và vẽ đtvtpt ở cổ khuỷu có thể xác định trên cơ sở đồ thị mài mòn tượng trưng hoặc có thể xác định trực tiếp trên đtvtpt cổ khuỷu. Cách tiến hành như sau:

    - Từ tâm O1 vẽ các vòng tròn đồng tâm tượng trưng cho bề mặt cổ khuỷu rỗng.

    - Vẽ tượng trưng má khuỷu về phía chiều dương trục OZ.

    - Từ O1 kẻ hai đường tiếp tuyến với đồ thị .

    - Đường phân giác với góc tạo bởi hai tiếp tuyến chính là phương khoan lỗ dầu nhờn, cách tìm đường phân giác được thể hiện trên đồ thị động lực học.


    Bản biến thiên các thành phần lực

    QB =[​IMG] [MN]

    T1=QB .sinξ

    Z1=- QB.cosξ

    Ψ= arctg[​IMG]

    đồ thị mài mòn cổ khuỷu.

    - Đồ thị mài mòn thể hiện một cách tượng trưng mức độ mài mòn bề mặt cổ khuỷu sau một chu trình tác dụng của lực. Để có thể xây dựng được đồ thị mài mòn, phải có đtvtpt cổ khuỷu. Đồ thị này được bố trí ở ô giữa, phía bên phải tờ A0. Ô phía trên có chiều cao khoảng 1/3 chiều rộng tờ ô ly A0 dùng cho đồ thị đường đặc tính ngoài. Có hai phương pháp vẽ. Phương pháp thứ nhất phức tạp, tốn thời gian hơn [tự tham khảo trong tập 1 cuốn kết cấu tính toán động cơ, Nhà xuất bản Đại học và Trung học chuyên nghiệp]. Phương pháp thứ hai gồm các bước sau:

    - Trên đtvtpt cổ khuỷu, vẽ vòng tròn tượng trưng cho bề mặt và chia thành 2n phần bằng nhau, ví dụ chia thành 24 phần và đánh số như trên hình sau:

    - Tính hợp lực SQ' của tất cả các lực tác dụng lần lượt lên các điểm 0, 1, 2, 3... , ký hiệu tương ứng là SQ0' , [​IMG] , ghi trị số lực và phạm vi tác dụng lên bảng sau với giả thiết là lực SQ' tác dụng đều lên tất cả các điểm trong phạm vi 1200, tức là về mỗi phía của điểm chia là 600.

    - Xác định tổng lực tương đương SQi của tất cả các hợp lực SQ'tác dụng lên điểm thứ i và ghi vào các ô hàng dưới cùng.

    - Trên đồ thị, vẽ vòng tròn tượng trưng và má khuỷu như trên hình.15. và cũng chia thành 2n phần bằng nhau tương ứng (ví dụ như trên hình là 24 phần bằng nhau) đánh số từ 0 tới 2n-1. Chọn một tỷ lệ xích lực thích hợp, đặt các đoạn thẳng tương ứng với SQi từ vòng tròn theo hướng kính vào phía tâm.

    - Nối các điểm cuối của các đoạn thẳng ấy bằng một đường cong liên tục rồi gạch nghiêng phần diện tích nằm giữa vòng tròn và đường cong liên tục khép kín vừa nhận được, ta được đồ thị mà phần gạch nghiêng được coi như tỷ lệ thuận với mức độ mòn của bề mặt sau một chu trình tác dụng của lực.

    Từ đồ thị này, ta chọn vị trí mòn ít nhất để khoan lỗ dầu bôi trơn.






    [​IMG]


    Mô hình đồ thị mài mòn.



    6.3 Đồ thị lực tiếp tuyến và pháp tuyến:

    - Lực tiếp tuyến:

    [​IMG]

    - Lực pháp tuyến:

    [​IMG]

    - Lực quán tính do khối lượng chuyển động quay gây nên:

    Pr2 = m2 .R.w2.10-6 = [​IMG]= 0, 0097629 [MN]

    Với khối lượng thanh truyền quy dẫn về tâm đầu to thanh truyền :

    m2 =0,609 [kg].



    - Ta vẽ đồ thị lực tiếp tuyến và pháp tuyến với mT=mZ=mP và mjnhư đồ thị lực khí thể.

    ϕ(độ)

    T

    gtbd T

    Z

    gtbd Z

    T phu tai

    Z phu tai

    0

    0

    0

    -0.01948

    -36.8

    0

    -55.2

    20

    -0.00782

    -14.8

    -0.01639

    -30.9

    -22.2

    -46.35

    40

    -0.01006

    -19

    -0.00834

    -15.7

    -28.5

    -23.55

    60

    -0.00581

    -11

    -0.00166

    -3.1

    -16.5

    -4.65

    80

    0.001096

    2.1

    -0.00012

    -0.2

    3.15

    -0.3

    100

    0.005987

    11.3

    -0.00292

    -5.5

    16.95

    -8.25

    120

    0.007062

    13.3

    -0.00683

    -12.9

    19.95

    -19.35

    140

    0.005388

    10.2

    -0.00947

    -17.9

    15.3

    -26.85

    160

    0.002727

    5.1

    -0.01054

    -19.9

    7.65

    -29.85

    180

    0

    0

    -0.01076

    -20.3

    0

    -30.45

    200

    -0.00274

    -5.2

    -0.0106

    -20

    -7.8

    -30

    220

    -0.00551

    -10.4

    -0.00968

    -18.3

    -15.6

    -27.45

    240

    -0.00748

    -14.1

    -0.00723

    -13.6

    -21.15

    -20.4

    260

    -0.00711

    -13.4

    -0.00347

    -6.5

    -20.1

    -9.75

    280

    -0.00367

    -6.9

    -0.00038

    -0.7

    -10.35

    -1.05

    300

    0.000432

    0.8

    -0.00012

    -0.2

    1.2

    -0.3

    320

    -0.00078

    -1.5

    0.000645

    1.2

    -2.25

    1.8

    340

    -0.00761

    -14.4

    0.015946

    30.1

    -21.6

    45.15

    360

    0.000001

    0

    0.069646

    131.4

    0

    197.1

    380

    0.03569

    67.3

    0.074821

    141.2

    100.95

    211.8

    400

    0.022218

    41.9

    0.018399

    34.7

    62.85

    52.05

    420

    0.015358

    29

    0.004393

    8.3

    43.5

    12.45

    440

    0.01368

    25.8

    -0.00144

    -2.7

    38.7

    -4.05

    460

    0.013188

    24.9

    -0.00643

    -12.1

    37.35

    -18.15

    480

    0.011405

    21.5

    -0.01103

    -20.8

    32.25

    -31.2

    500

    0.00782

    14.8

    -0.01375

    -25.9

    22.2

    -38.85

    520

    0.003692

    7

    -0.01428

    -26.9

    10.5

    -40.35

    540

    0

    0

    -0.01336

    -25.2

    0

    -37.8

    560

    -0.00297

    -5.6

    -0.01149

    -21.7

    -8.4

    -32.55

    580

    -0.00566

    -10.7

    -0.00994

    -18.8

    -16.05

    -28.2

    600

    -0.00746

    -14.1

    -0.00721

    -13.6

    -21.15

    -20.4

    620

    -0.00648

    -12.2

    -0.00316

    -6

    -18.3

    -9

    640

    -0.00164

    -3.1

    -0.00017

    -0.3

    -4.65

    -0.45

    660

    0.00528

    10

    -0.00151

    -2.8

    15

    -4.2

    680

    0.009649

    18.2

    -0.00799

    -15.1

    27.3

    -22.65

    700

    0.007589

    14.3

    -0.01591

    -30

    21.45

    -45

    720

    -1E-06

    0

    -0.01948

    -36.8

    0

    -55.2


    Đồ thị:

    [​IMG]



    6.4 Đồ thị vec tơ phụ tải cổ khuỷu.

    Đồ thị này phản ánh sự tác dụng của lực T, Z, và Pr2 lên bề mặt cổ khuỷu thông qua bạc trong một chu trình công tác của xy lanh, ta có:

    [​IMG] [MN]

    Dạng triển khai của đồ thị vec tơ phụ tải cổ khuỷu trong hệ trục Qck-α như sau: ứng với trị số góc α cụ thể trên trục hoành, ta xác định trị số tương ứng của véc tơ [​IMG] trên đồ thị véc tơ phụ tải cổ khuỷu và thông qua tỷ lệ xích [​IMG] xác định được một điểm trên đồ thị. Lần lượt tiến hành tương tự ta được tập hợp các điểm.

    + Trị số tải trọng trung bình tác dụng lên bề mặt cổ khuỷu:

    [​IMG] = 0. 01717 [MN] ;

    GTBD Qcktb =85,85(mm)


    ϕ(độ)

    gtbd Q

    ϕ(độ)

    gtbd Q

    0

    89.49

    380

    204.77

    20

    83.13

    400

    66.08

    40

    62.52

    420

    48.86

    60

    38.53

    440

    54.92

    80

    31.98

    460

    64.87

    100

    45.18

    480

    72.53

    120

    56.24

    500

    74.25

    140

    60.62

    520

    71.73

    160

    60.97

    540

    67.89

    180

    60.54

    560

    63.74

    200

    60.65

    580

    62.12

    220

    61.43

    600

    57.8

    240

    60.18

    620

    46.44

    260

    53.76

    640

    32.39

    280

    41.27

    660

    37.64

    300

    31.55

    680

    61.16

    320

    29.96

    700

    81.66

    340

    23.97

    720

    89.49

    360

    162.81


    [​IMG]

    Đồ thị vectơ phụ tải dạng triển khai



    7. Đồ thị biểu diễn momen tổng ∑T:

    · Thứ tự làm việc của động cơ: 1-3-4-2.

    Góc công tác [​IMG]

    Ta tính ∑T trong một chu trình công tác: [​IMG]

    Khi trục khuỷu của xy lah thứ nhất nằm ở vị trí [​IMG]

    Thì trục khuỷu của xy lah thứ hai nằm ở vị trí [​IMG]

    Thì trục khuỷu của xy lah thứ ba nằm ở vị trí [​IMG]

    Thì trục khuỷu của xy lah thứ tư nằm ở vị trí [​IMG]

    Tính momen tổng: ∑T = [​IMG]

    Tính giá trị của ∑T trung bình bằng công thức:

    [​IMG]

    Trong đó Ni : công suất chỉ thị của động cơ; [​IMG]

    Fp : diện tích đỉnh piton ; Fp=0,0054106 [​IMG]

    R: Bán kính quay trục khuỷu: R= 0,004575 [​IMG]

    [​IMG]

    Từ đó ta có : ∑T trung bình

    [​IMG]

    Với tỷ lệ xích: [​IMG][​IMG]

    Ta thiết lập bảng tính :

    ϕ(độ)

    T-Me

    ϕ(độ)

    T-Me

    0

    125.49

    380

    159

    20

    159

    400

    110.95

    40

    110.95

    420

    60.72

    60

    60.72

    440

    32.56

    80

    32.56

    460

    61.34

    100

    61.34

    480

    102.56

    120

    102.56

    500

    159

    140

    159

    520

    110.95

    160

    110.95

    540

    60.72

    180

    60.72

    560

    32.56

    200

    32.56

    580

    61.34

    220

    61.34

    600

    102.56

    240

    102.56

    620

    159

    260

    159

    640

    110.95

    280

    110.95

    660

    60.72

    300

    60.72

    680

    32.56

    320

    32.56

    700

    61.34

    340

    61.34

    720

    102.56

    360

    102.56


    [​IMG]
     
    Đã được đổ xăng bởi duongbkamtra1996.
  2. born-@@
    Offline

    Tài xế O-H
    Expand Collapse

    Tham gia ngày:
    28/12/15
    Số km:
    66
    Được đổ xăng:
    40
    Mã lực:
    26
    Giới tính:
    Nam
    Xăng dự trữ:
    935 lít xăng
    bác tải file lên đy :D đọc chả hiểu gì hết
     
  3. born-@@
    Offline

    Tài xế O-H
    Expand Collapse

    Tham gia ngày:
    28/12/15
    Số km:
    66
    Được đổ xăng:
    40
    Mã lực:
    26
    Giới tính:
    Nam
    Xăng dự trữ:
    935 lít xăng
    bác tải file lên đy :D nhìn chả biết đường nào mà lần. hay là bác gửi qua mail cho e đy doccodoibai1015@gmail.com cảm ơn bác trước
     
  4. PhamCongDat
    Offline

    Tài xế O-H
    Expand Collapse

    Tham gia ngày:
    1/6/15
    Số km:
    107
    Được đổ xăng:
    48
    Mã lực:
    51
    Giới tính:
    Nam
    Xăng dự trữ:
    2,073 lít xăng
    diễn dàn không có phông vni-time nên một số phần không up lên được bác thông cảm
     
  5. born-@@
    Offline

    Tài xế O-H
    Expand Collapse

    Tham gia ngày:
    28/12/15
    Số km:
    66
    Được đổ xăng:
    40
    Mã lực:
    26
    Giới tính:
    Nam
    Xăng dự trữ:
    935 lít xăng
    vậy bác gửi qua mail cho e được ko, thank bác
     
  6. PhamCongDat
    Offline

    Tài xế O-H
    Expand Collapse

    Tham gia ngày:
    1/6/15
    Số km:
    107
    Được đổ xăng:
    48
    Mã lực:
    51
    Giới tính:
    Nam
    Xăng dự trữ:
    2,073 lít xăng
    bác cho mail đi, khi nào em gửi cho xem, chia sẻ cho
     
  7. PhamCongDat
    Offline

    Tài xế O-H
    Expand Collapse

    Tham gia ngày:
    1/6/15
    Số km:
    107
    Được đổ xăng:
    48
    Mã lực:
    51
    Giới tính:
    Nam
    Xăng dự trữ:
    2,073 lít xăng
  8. amtra1996
    Offline

    Tài xế O-H
    Expand Collapse

    Tham gia ngày:
    11/3/16
    Số km:
    59
    Được đổ xăng:
    9
    Mã lực:
    26
    Giới tính:
    Nam
    Xăng dự trữ:
    468 lít xăng
  9. PhamCongDat
    Offline

    Tài xế O-H
    Expand Collapse

    Tham gia ngày:
    1/6/15
    Số km:
    107
    Được đổ xăng:
    48
    Mã lực:
    51
    Giới tính:
    Nam
    Xăng dự trữ:
    2,073 lít xăng
  10. truongtamphongchannh
    Offline

    Tài xế O-H
    Expand Collapse

    Tham gia ngày:
    20/10/13
    Số km:
    42
    Được đổ xăng:
    9
    Mã lực:
    26
    Giới tính:
    Nam
    Xăng dự trữ:
    527 lít xăng
    Không có hình ảnh cụ thể thì làm sao mà hiểu được vậy bạn ?
     
  11. born-@@
    Offline

    Tài xế O-H
    Expand Collapse

    Tham gia ngày:
    28/12/15
    Số km:
    66
    Được đổ xăng:
    40
    Mã lực:
    26
    Giới tính:
    Nam
    Xăng dự trữ:
    935 lít xăng
    doccodoibai1015@gmail.com , thank bác trước
     

Chia sẻ trang này