Thiết Kế Môn Học Động Cơ Đốt Trong GVHD: Lê Hoài Đức Lời nói đầu Tính toán động tính toán động lực học nhóm pittông hai phần tập Thiết Kế Môn Học Động Cơ Đốt Trong F2 Dới phần làm đợc hoàn thành dới hớng dẫn GV Lê Hoài Đức góp ý, giúp đỡ bạn lớp Do trình độ thời gian có hạn, tập dù đà đợc hoàn thành song không khỏi có chỗ cha đợc nh mong muốn Rất mong đợc góp ý, bổ sung thầy môn ban lớp để nhng lần thiết kế sau đợc hoàn thiện Mặc dù vay song thiết kế đà đạt đợc yêu cầu cđa bµi tËp Qua bµi thiÕt kÕ nµy, chóng ta gặp lại số phơng pháp tính toán thiết kế mà đà đợc làm quen chơng trình học môn Động Cơ Đốt Trong F2, khác sâu thêm phơng pháp tính lựa trọn, biết đợc bớc cần thiết để hoàn thành thiết kế Đây lần tập duyệt cho làm quen với đồ án tốt nghiệp tới Xin trân thành cảm ơn tận tình hớng dẫn giúp đỡ thầy tổ môn bạn lớp đẻ hoàn thµnh bµi tËp thiÕt kÕ nµy Sv thùc hiƯn Ngun Vũ Mạnh Hà SVTH: Nguyễn Vũ Mạnh Hà Thiết Kế Môn Học Động Cơ Đốt Trong GVHD: Lê Hoài Đức thiết kế môn học Động đốt Đề Số Vẽ Hệ THốNG BÔI TRƠN CáC TE KHÔ Và TíNH BềN BƠM DầU Các thông số Kiểu động OM662 Đờng kính xi lanh D(mm) Hành trình pittông S(mm) 90,2 90 Số xy lanh i C«ng suÊt Ne 90 m· lùc Tû sè nÐn  22 Số vòng quay (v/p) 4000 Suất tiêu hao nhiên liƯu ge (g/ml.h) - Xupap n¹p më sím ϕ1 180 Xupap nạp đóng muộn 560 Xupap thi mở sớm ϕ3 560 Xupap thải ®ãng muén ϕ4 180 Gãc phun sớm s 200 áp suất cuối hành trình nạp pa 0,09 Mpa ¸p suÊt khÝ sãt pr 0,12 Mpa ¸p suất cuối hành trình nén pc 5,00 Mpa áp suất cuối hành trình cháy pz 8,508 Mpa SVTH: Nguyễn Vũ Mạnh Hà Thiết Kế Môn Học Động Cơ Đốt Trong GVHD: Lê Hoài Đức áp suất cuối kỳ giÃn në pb 0,30Mpa Khèi lỵng nhãm piston mpt 0,95kg Khèi lợng nhóm truyền mtt 1,1kg A-Tính toán động học động lực học động đốt I/ Tính toán động học động đốt 1/ Tính toán ®éng häc c¬ cÊu trơc khủu trun S 90 = = 45 mm = 0.045 m 2 R 45 ChiỊu dµi trun : L = = = 180 mm = 0.180 m λ 0.25 B¸n kÝnh quay trục khuỷu: R = tham sè kÕt cÊu( ta chän b»ng 0.25 ) :ω= VËn tèc gãc trơc khủu π n = 418.67 (rad/s) 30 2/ Chuyển vị pitông X = R[(1-cos) + Trong đó: (1-cos2)] (mm) X độ chuyển vị pittông R bán kính quay trục khuỷu  lµ tham sè kÕt cÊu  lµ gãc quay trục khuỷu bảng tính độ địch chuyển pistong ( Bảng 01 ) Đồ thị chuyển vị piston : ( Đồ thị 01 ) Trục tung biểu thị độ dịch chuyển S (mm) Trục hoành biểu thị góc quay ( 10o) Đồ thị 01: SVTH: Nguyễn Vũ Mạnh Hà Thiết Kế Môn Học Động Cơ Đốt Trong B¶ng 01: a Cosa 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 260 270 280 290 0.015177 0.060247 0.133842 0.233728 0.356874 0.49954 0.657398 0.825655 0.999204 1.172777 1.341105 1.49908 1.641906 1.765248 1.865361 1.939207 1.984545 1.999999 1.985098 1.940296 1.866953 1.767294 1.644345 1.501838 1.344098 1.175913 1.002389 0.828792 0.660392 GVHD: Lê Hoài Đức X1 Cos2a X2 X 0.68296 2.711109 6.022886 10.51776 16.05931 22.47931 29.58291 37.15446 44.96417 52.77495 60.34974 67.45861 73.88577 79.43614 83.94125 87.26434 89.30454 89.99994 89.32942 87.31334 84.01288 79.52824 73.99553 67.58271 60.48441 52.9161 45.1075 37.29565 29.71765 0.060247 0.233728 0.49954 0.825655 1.172777 1.49908 1.765248 1.939207 1.999999 1.940296 1.767294 1.501838 1.175913 0.828792 0.502301 0.235779 0.061341 5.07E-06 0.059163 0.231685 0.496785 0.822519 1.169638 1.496317 1.763193 1.938109 1.999989 1.941376 1.769333 0.169444 0.65736 1.404957 2.322154 3.298435 4.216163 4.964759 5.454021 5.624996 5.457084 4.970515 4.223919 3.307256 2.330978 1.41272 0.663127 0.17252 1.43E-05 0.166395 0.651615 1.397208 2.313335 3.289608 4.208393 4.958981 5.450932 5.624968 5.460119 4.976249 0.852404 3.368469 7.427843 12.83992 19.35774 26.69548 34.54766 42.60849 50.58916 58.23204 65.32026 71.68253 77.19303 81.76712 85.35397 87.92746 89.47707 89.99996 89.49582 87.96495 85.41009 81.84158 77.28514 71.7911 65.44339 58.36703 50.73247 42.75577 34.6939 SVTH: Nguyễn Vũ Mạnh Hà Thiết Kế Môn Học Động Cơ Đốt Trong 300 310 320 330 340 350 360 0.502301 0.359316 0.235779 0.135438 0.061341 0.015735 5.07E-06 22.60353 16.16922 10.61004 6.09472 2.760325 0.708063 0.000228 1.504591 1.179048 0.831931 0.505066 0.237837 0.062444 2.03E-05 4.231661 3.316073 2.339807 1.420498 0.668916 0.175623 5.71E-05 GVHD: Lê Hoài Đức 26.83519 19.48529 12.94984 7.515218 3.429241 0.883686 0.000285 3/ Vận tốc pitông Đạo hàm chuyển vị X ta đợc vận tốc pitông V V = Rω(sinα + sin2α) (m/s) V vËn tèc piston m/s R bán kính quay trục khuỷu tham sè kÕt cÊu  lµ gãc quay cđa trơc khuỷu tốc độ góc trục khuỷu Lập bảng tính vận tốc piston ( Bảng 02 ) Đồ thị vận tốc piston :( Đồ thị 02 ) Trục tung biểu thị vận tốc piston (m/s) Trục hoành biểu thị góc quay ( o ) Đồ thị 02: SVTH: Nguyễn Vũ Mạnh Hà Thiết Kế Môn Học Động Cơ §èt Trong B¶ng 02 : α Sinα 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 260 270 280 290 300 310 320 330 340 350 360 0.173561 0.341854 0.49977 0.642516 0.76576 0.86576 0.939481 0.984685 0.984961 0.940025 0.866556 0.766783 0.643736 0.501149 0.34335 0.175129 0.001593 -0.17199 -0.34036 -0.49839 -0.6413 -0.76473 -0.86496 -0.93893 -0.98441 -1 -0.98523 -0.94057 -0.86735 -0.7678 -0.64495 -0.50253 -0.34485 -0.1767 -0.00319 GVHD: Lê Hoài Đức V1 Sin2 V2 V(m/s) 3.269916 6.440578 9.415744 12.10511 14.42703 16.31105 17.69996 18.55161 18.84014 18.55681 17.71021 16.32604 14.44631 12.12808 9.441722 6.468768 3.299462 0.030006 -3.24036 -6.41237 -9.38974 -12.0821 -14.4077 -16.296 -17.6897 -18.5464 -18.8401 -18.562 -17.7204 -16.341 -14.4656 -12.151 -9.46768 -6.49694 -3.329 -0.06001 0.341854 0.642516 0.86576 0.984685 0.984961 0.866556 0.643736 0.34335 0.001593 -0.34036 -0.6413 -0.86496 -0.98441 -0.98523 -0.86735 -0.64495 -0.34485 -0.00319 0.338859 0.640072 0.864161 0.984124 0.985506 0.868141 0.64617 0.34634 0.004778 -0.33736 -0.63885 -0.86336 -0.98384 -0.98578 -0.86893 -0.64739 -0.34783 -0.00637 0.805072 1.513138 2.038881 2.318951 2.319602 2.040755 1.51601 0.808596 0.003751 -0.80155 -1.51026 -2.037 -2.31829 -2.32025 -2.04262 -1.51888 -0.81212 -0.0075 0.798019 1.507382 2.035116 2.317631 2.320886 2.044489 1.521743 0.815637 0.011252 -0.79449 -1.5045 -2.03323 -2.31696 -2.32152 -2.04635 -1.5246 -0.81915 -0.015 4.074988 7.953716 11.45462 14.42406 16.74663 18.3518 19.21597 19.3602 18.84389 17.75527 16.19995 14.28904 12.12802 9.807837 7.399097 4.949889 2.487345 0.022504 -2.44234 -4.90499 -7.35463 -9.76447 -12.0868 -14.2515 -16.1679 -17.7307 -18.8288 -19.3565 -19.2249 -18.3742 -16.7825 -14.4725 -11.514 -8.02154 -4.14816 -0.07501 4/ Gia tèc pitông Đạo hàm vận tốc pitông ta đợc gia tốc pit«ng J J = Rω2(cosα + λcos2α) (m/s2) J gia tốc piston R bán kính quay trục khủu  lµ tham sè kÕt cÊu SVTH: Ngun Vị Mạnh Hà Thiết Kế Môn Học Động Cơ Đốt Trong GVHD: Lê Hoài Đức góc quay trục khuỷu tốc độ góc trục khuỷu Lập bảng tính gia tốc piston ( Bảng 03 ) Đồ thị gia tốc piston : ( Đồ thị 03 ) Trục tung biểu thị gia tốc piston (m/s2) Trục hoành biểu thị góc quay ( o ) Đồ thị 03: B¶ng 03: a Cosa j1 Cos2 a j2 J 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 1.000 0.985 0.940 0.866 0.766 0.643 0.500 0.343 0.174 0.001 -0.173 -0.341 -0.499 -0.642 -0.765 -0.865 7887.806 7768.093 7412.590 6832.087 6044.204 5072.856 3947.529 2702.379 1375.201 6.281 -1362.829 -2690.573 -3936.648 -5063.230 -6036.124 -6825.800 1.000 0.940 0.766 0.500 0.174 -0.173 -0.499 -0.765 -0.939 -1.000 -0.940 -0.767 -0.502 -0.176 0.171 0.498 1971.951 1853.148 1511.051 986.882 343.800 -340.707 -984.162 -1509.031 -1852.072 -1971.949 -1854.219 -1513.067 -989.600 -346.892 337.614 981.439 9859.757 9621.241 8923.641 7818.969 6388.004 4732.149 2963.367 1193.348 -476.870 -1965.668 -3217.048 -4203.640 -4926.248 -5410.122 -5698.511 -5844.361 SVTH: Nguyễn Vũ Mạnh Hà Thiết Kế Môn Học Động Cơ Đốt Trong 160 170 -0.939 -0.985 180 -1.000 190 200 210 220 230 240 250 260 270 280 290 300 310 320 330 340 350 360 -0.985 -0.940 -0.867 -0.767 -0.644 -0.502 -0.344 -0.176 -0.002 0.171 0.340 0.498 0.641 0.764 0.865 0.939 0.984 1.000 -7408.286 -7765.903 7887.796 -7770.264 -7416.875 -6838.356 -6052.268 -5082.470 -3958.400 -2714.178 -1387.570 -18.844 1350.454 2678.760 3925.756 5053.591 6028.030 6819.495 7403.963 7763.693 7887.766 GVHD: Lê Hoài Đức 0.764 0.939 1507.007 1850.991 -5901.279 -5914.912 1.000 1971.941 -5915.854 0.941 0.768 0.503 0.177 -0.170 -0.496 -0.763 -0.938 -1.000 -0.941 -0.769 -0.505 -0.179 0.168 0.495 0.762 0.938 1.000 1855.285 1515.079 992.315 349.984 -334.519 -978.714 -1504.980 -1849.905 -1971.929 -1856.347 -1517.087 -995.028 -353.074 331.423 975.986 1502.949 1848.815 1971.911 -5914.978 -5901.796 -5846.041 -5702.284 -5416.989 -4937.114 -4219.157 -3237.475 -1990.773 -505.893 1161.673 2930.728 4700.517 6359.453 7795.481 8906.912 9612.509 9859.677 II/ Tính toán động lực học động đốt 1/ Khái quát Khi động làm việc, cấu trục khuỷu - truyền (CCTKTT) nói riêng động nói chung chịu tác dụng lực nh lực khí thể, lực quán tính, trọng lực lực ma sát tính toán động lực học, ta xét lực có giá trị lớn lực khí thể lực quán tính Mục đích việc tính toán động lực học xác định lực hợp lực hai loại lực tác dụng lên CCTKTT mô men chúng sinh để làm sở cho việc tính toán cân động cơ, tính toán sức bền chi tiết, nghiên cứu trạng thái mài mòn tính toán dao động xoắn hệ trục khuỷu Việc khảo sát động lực học đợc dựa phơng pháp quan điểm học lý thuyết Các lực mô men tính toán động lực học đợc biểu diễn dới dạng hµm sè cđa gãc quay trơc khủu α vµ quy ớc pittông điểm chết = 00 Ngoài ra, lực thờng đợc tính với SVTH: Nguyễn Vũ Mạnh Hà Thiết Kế Môn Học Động Cơ Đốt Trong GVHD: Lê Hoài Đức đơn vị diện tích đỉnh pittông Về sau cần tính giá trị thực lực, ta nhân giá trị áp suất với diện tích tiết diên ngang đỉnh pittông 2/Dựng đồ thị véctơ phụ tải Đồ thị véctơ phụ tải đồ thị biểu diễn tác dụng lực lên bề mặt làm việc vị trí khác trục khuỷu Các bề mặt làm việc quan trọng động gồm bề mặt chốt khuỷu, cổ trục, bạc, lót đầu to truyền bạc lót ổ trục Đồ thị vectơ phụ tải dùng để: Xác định phụ tải nhằm xem xét quy luật mài mòn bề mặt làm việc Xác định khu vực chịu lực bé trung bình nhằm đánh giá nhằm chọn vị trí khoan lỗ dầu bôi trơn Xác định đơn vị phụ tải lớn trung bình nhằm đánh giá mức độ va đập Để dựng đồ thị ấy, trớc tiên ta phải xác định lực tác dụng: lực tiếp tuyến T, lực pháp tuyến Z lực li tâm Pk khối lợng m2 gây Sau có đồ thị lùc khÝ thÓ P = (P - P0)* theo gãc quay xác định đợc biến thiên lực quán tính chuyển động tịnh tiến: Pj = - mj * R * 2 * (cos + cos2) Céng hai đồ thị lại đợc biến thiên lực P theo Tiếp theo xác định đợc biến thiên lực tiếp tuyến: T = lực pháp tuyến Z = Lực quán tính khối lợng truyền quy dẫn tâm đầu to truyền, tác dụng lên bề mặt cổ khuỷu: PR2 = m2* R * Đồ thị vectơ phụ tải tác dụng bề mặt chốt khuỷu đợc vẽ với giả thiết trục khuỷu đứng yên xi lanh quay víi vËn tèc trơc khủu nhSVTH: Ngun Vị M¹nh Hà Thiết Kế Môn Học Động Cơ Đốt Trong GVHD: Lê Hoài Đức ng theo chiều ngợc lại Hợp lực Q lực tác dụng lên bề mặt chốt khuỷu: = ++ Từ đồ thị véctơ phụ tải tác dụng lên bề mặt chốt khuỷu ta triển khai thành đồ thị Qck - sau tính giá trị trung bình Qtb sở xác định đợc hệ số va đập bề mặt tơng tác 3/ Lực khí thể Xây dựng đồ thị công P-V Dựa vào thông số nhiệt : + Hành trình pitông : S = 90 mm + TØ sè nÐn : ε = 22 + ¸p suÊt : Pa = 0.09 (Mpa) Pc = 5.00 (Mpa) Pz = 8,508 (Mpa) Pb = 0,30 (Mpa) Pr = 0,12 (Mpa) ThĨ tÝch lµm viƯc cđa xi lanh Vh Vh=π*D2*S/4 = 3,14.0,0902 2.0,09 =5,748.10-4 ( m3) Dung tÝch buång ch¸y : VC = Vh 5,748.10 −4 = = 0,2737.10 −4 (m3) ε −1 22 − ThÓ tÝch toàn buồng cháy Va Va = Vh + Vc = 5,748.10-4 + 0,2737.10-4 = 6,0217.10-4 (m3) Dùng ®êng nÐn ®a biến a-c Theo phơng trình đờng cong đa biến PVn = const ta cã ChØ sè nÐn trung b×nh: Pc = Pa ε n1 ⇒ P  ln c  ln 5,03 P , 09 a   = 1.30 n1 =  =  ln ε ln 22 Dùng ®êng gi·n në ®a biÕn z-b ChØ sè ®a biến n2 : 10 SVTH: Nguyễn Vũ Mạnh Hà Thiết Kế Môn Học Động Cơ Đốt Trong GVHD: Lê Hoài §øc ln n2 Pb     ln 0,30  8,508  ρ  Pz  =  = 1,25 Pb = Pz   ⇒ n2 = ρ ,     ε  ln ln  22  ε   V x Lập bảng i = V c Pc i i n1 Pxn = 1.000 2.000 3.000 4.000 5.000 6.000 7.000 8.000 9.000 10.000 11.000 12.000 13.000 14.000 15.000 16.000 17.000 18.000 19.000 20.000 21.000 22.000 1.000 2.462 4.171 6.063 8.103 10.271 12.550 14.929 17.399 19.953 22.585 25.289 28.062 30.901 33.800 36.758 39.773 42.840 45.960 49.129 52.346 55.610 5.000 2.031 1.199 0.825 0.617 0.487 0.398 0.335 0.287 0.251 0.221 0.198 0.178 0.162 0.148 0.136 0.126 0.117 0.109 0.102 0.096 0.090 n2 i ρ   i  n1 1.322 0.556 0.335 0.234 0.177 0.141 0.116 0.098 0.085 0.074 0.066 0.059 0.054 0.049 0.045 0.041 0.038 0.036 0.033 0.031 0.029 0.028 ρ Pxd = Pz   i  n2 11.245 4.728 2.848 1.988 1.504 1.198 0.988 0.836 0.721 0.632 0.561 0.503 0.456 0.415 0.381 0.351 0.326 0.303 0.283 0.266 0.250 0.236 HiÖu chØnh ®å thÞ : + Gãc phun sím : ϕs = 200 + Xupap n¹p më sím : ϕ1 = 180 + Xupap nạp đóng muộn : 2= 560 + Xupap x¶ më sím : ϕ3 = 560 + Xupap xả đóng muộn : = 180 Pc=1.25Pc Dựng đờng tròn Bric tâm O điểm lh = 2R Dịch phía ĐCD(sang phảI ) đoạn OO = R. 45.1 / = = 5,625 2 Xác định điểm: ã Điểm c : Góc phun sớm SVTH: Nguyễn Vũ Mạnh Hà : 11 s = 200 Thiết Kế Môn Học Động Cơ Đốt Trong GVHD: Lê Hoài §øc • §iĨm c” : Với Pc = 1,25.Pc = 1,25.5,00 = 6,25 MPa ã Điểm z : Pz = 8,508 MPa ; Vz′ = ρ ⇒ V z′ = V z = Vc Vz ã Điểm z : PZ '' = PZ ; Z ′′ nằm z v z ã Điểm b : Xupap xả mở sớm : = 560 ã Điểm b : Nm điểm a điểm b 1 Pb′′ = Pb − ( Pb − Pa ) = Pb′′ = Pb − ( Pb − Pa ) = 0,195 Mpa 2 ã Điểm r : Xupap xả đóng muộn : ϕ4 = 180 TØ lƯ xÝch µ v = 0.036 (cm3 /mm), àp = 0.024 (Mpa/ mm) Từ số liệu ta xây dựng đợc đồ thị công nh hình vẽ 3/ Khai triển đồ thị: Sử dụng đồ thị Brick để khai triển đồ thị Pj =P() Dựng hệ trục P- đồ thị khai triển, trục tung biểu thị áp suất, trục hoành biểu thị góc quay trục khuỷu với à= 1.5 (độ/cm) Khai triển đồ thị P-V sử dụng hệ trục P- với trục hoành đờng kéo dài P0 ®å thÞ P-V, trơc tung cã tû xÝch p = 0.024 ( ) Triển khai đồ thị -Pj = P() ta sư dơng hƯ trơc P- α víi trơc hoµnh đờng kéo dài trục AB, trục tung có tû xÝch p j = 0.024( ) T¹i O’ dùng góc 30, 60, 90, dóng lên đồ thị công điểm i Dóng ngang từ i sang đồ thị P- cần dựng cắt đờng dóng từ i điểm j Nối điểm j lại ta đợc đồ thị lực khí thể Pkh Làm tơng tự dóng lên đồ thị (pj, ) ta đợc đồ thị lực quán tính (pj, ) 4/ Lùc qu¸n tÝnh Pj = -mRω2(cosα + λcos2α) (kG/cm2) Víi m = mpt+ m1 Diện tích đỉnh pittông: FP = = (3.14*0,09022)/4 = 0,638.10-2 (m2) Ta cã mpt : khèi lợng nhóm pitông mpt=0,95 (kg) m1 : khối lợng tryền qui dẫn đầu nhỏ truyền mtt = 1,1(kg) Mặt khác m1= 0.275*1.1 = 0.3025 (kg) Khối lợng đơn vị diện tích đỉnh piston m= m pt + m1 Fp = 0,95 + 0,3025 = 196,316 (KG/m2) 0,638.10 −2 PJ=- m J = - 196,316*J (KG/m2) Lập bảng tính giá trị Pj cos cos2 SVTH: Nguyễn Vũ Mạnh Hà j pj(kG/m2) 12 pj(mpa) pcm Thiết Kế Môn Học Động Cơ Đốt Trong 15 30 45 60 75 90 105 120 135 150 165 180 195 210 225 240 255 270 285 300 315 330 345 360 375 390 405 420 435 450 465 480 495 510 525 540 555 570 585 600 615 630 645 660 675 690 705 720 0.965926 0.866025 0.707107 0.5 0.258819 1.62E-15 -0.25882 -0.5 -0.70711 -0.86603 -0.96593 -1 -0.96593 -0.86603 -0.70711 -0.5 -0.25882 -4.6E-15 0.258819 0.5 0.707107 0.866025 0.965926 0.965926 0.866025 0.707107 0.5 0.258819 8.3E-15 -0.25882 -0.5 -0.70711 -0.86603 -0.96593 -1 -0.96593 -0.86603 -0.70711 -0.5 -0.25882 -1.1E-14 0.258819 0.5 0.707107 0.866025 0.965926 1 0.866025 0.5 1.62E-15 -0.5 -0.86603 -1 -0.86603 -0.5 -4.6E-15 0.5 0.866025 0.866025 0.5 8.3E-15 -0.5 -0.86603 -1 -0.86603 -0.5 -1.1E-14 0.5 0.866025 0.866025 0.5 1.48E-14 -0.5 -0.86603 -1 -0.86603 -0.5 -1.7E-14 0.5 0.866025 0.866025 0.5 2.03E-14 -0.5 -0.86603 -1 -0.86603 -0.5 -2.4E-14 0.5 0.866025 9869.604 9336.11 7824.823 5583.091 2960.881 334.0876 -1973.92 -3753.02 -4934.8 -5583.09 -5850.9 -5917.18 -5921.76 -5917.18 -5850.9 -5583.09 -4934.8 -3753.02 -1973.92 334.0876 2960.881 5583.091 7824.823 9336.11 9869.604 9336.11 7824.823 5583.091 2960.881 334.0876 -1973.92 -3753.02 -4934.8 -5583.09 -5850.9 -5917.18 -5921.76 -5917.18 -5850.9 -5583.09 -4934.8 -3753.02 -1973.92 334.0876 2960.881 5583.091 7824.823 9336.11 9869.604 -1937561 -1832828 -1536138 -1096050 -581268 -65586.7 387512.3 736777.7 968780.6 1096050 1148626 1161637 1162537 1161637 1148626 1096050 968780.6 736777.7 387512.3 -65586.7 -581268 -1096050 -1536138 -1832828 -1937561 -1832828 -1536138 -1096050 -581268 -65586.7 387512.3 736777.7 968780.6 1096050 1148626 1161637 1162537 1161637 1148626 1096050 968780.6 736777.7 387512.3 -65586.7 -581268 -1096050 -1536138 -1832828 -1937561 GVHD: Lê Hoài Đức -1.93756 -1.83283 -1.53614 -1.09605 -0.58127 -0.06559 0.387512 0.736778 0.968781 1.09605 1.148626 1.161637 1.162537 1.161637 1.148626 1.09605 0.968781 0.736778 0.387512 -0.06559 -0.58127 -1.09605 -1.53614 -1.83283 -1.93756 -1.83283 -1.53614 -1.09605 -0.58127 -0.06559 0.387512 0.736778 0.968781 1.09605 1.148626 1.161637 1.162537 1.161637 1.148626 1.09605 0.968781 0.736778 0.387512 -0.06559 -0.58127 -1.09605 -1.53614 -1.83283 -1.93756 -7.944 -7.51459 -6.29817 -4.49381 -2.3832 -0.26891 1.5888 3.020788 3.972001 4.493806 4.709365 4.762711 4.766401 4.762711 4.709365 4.493806 3.972001 3.020788 1.5888 -0.26891 -2.3832 -4.49381 -6.29817 -7.51459 -7.944 -7.51459 -6.29817 -4.49381 -2.3832 -0.26891 1.5888 3.020788 3.972001 4.493806 4.709365 4.762711 4.766401 4.762711 4.709365 4.493806 3.972001 3.020788 1.5888 -0.26891 -2.3832 -4.49381 -6.29817 -7.51459 -7.944 5/ Tỉng hỵp lùc khí thể lực quán tính tác dụng lên cấu SVTH: Nguyễn Vũ Mạnh Hà 13 Thiết Kế Môn Học Động Cơ Đốt Trong GVHD: Lê Hoài Đức P = Pkt+Pj a Dựa vào đồ thị P - ta tìm đợc gía trị Pkt tơng ứng với góc quay trục khuỷu Ta cộng đại số với giá trị P j tơng ứng với góc ta tìm đợc giá trị P P (cm) P (Mpa) -7.7 -7.5 -6.3 -4.6 -2.4 -0.36 1.5 2.9 3.9 4.4 4.6 4.7 4.7 4.8 4.8 4.6 4.1 3.2 0.3 -1.38 -2.5 -3.1 14 27.5 7.9 3.5 2.12 2.34 3.6 4.5 5.2 5.4 5.4 5.3 4.9 4.8 4.6 4.1 3.1 1.7 -0.16 SVTH: Nguyễn Vũ Mạnh Hà -1.87804878 -1.829268293 -1.536585366 -1.12195122 -0.585365854 -0.087804878 0.365853659 0.707317073 0.951219512 1.073170732 1.12195122 1.146341463 1.146341463 1.170731707 1.170731707 1.12195122 0.780487805 0.487804878 0.073170732 -0.336585366 -0.609756098 -0.756097561 0.487804878 3.414634146 6.707317073 1.926829268 0.853658537 0.517073171 0.570731707 0.87804878 1.097560976 1.268292683 1.317073171 1.317073171 1.292682927 1.219512195 1.195121951 1.170731707 1.12195122 0.756097561 0.414634146 -0.03902439 14 α 15 30 45 60 75 90 105 120 135 150 165 180 195 210 225 240 255 270 285 300 315 330 345 360 375 390 405 420 435 450 465 480 495 510 525 540 555 570 585 600 615 630 645 ThiÕt Kế Môn Học Động Cơ Đốt Trong -2 -4.4 -6.2 -7.4 -7.9 GVHD: Lê Hoài Đức -0.487804878 -1.073170732 -1.512195122 -1.804878049 -1.926829268 660 675 690 705 720 6/ Vẽ đồ thị lực tác dụng lên chốt khuỷu Qch + Vẽ toạ độ T-z gốc toạ độ O1 chiều dơng z hớng xuống +Tính lực quán tính khối lợng chuyển động quay truyền + Xác định biến thiên lực tiếp tuyến (T) lực pháp tuyến (Z) T= sin(α + β ) × PΣ (MPa) cos β Z= cos(α + β ) × PΣ (MPa) cos Bảng giá trị pHụ tảI tác dụng Lên chốt khuûu α Sin(α) Sin(α+β) Sin(α+β)/cos(β) cos(α+β) cos(α+β)/cos(β) T(Mpa) Z(Mpa) 0 0 1 15 0.2588 0.320777 0.321450292 0.947155 0.949143834 -0.58802 30 0.5 0.604332 0.609108945 0.796733 0.803031325 -0.93595 45 0.7071 0.820971 0.834106908 0.570971 0.580106654 -0.93583 60 0.866 0.953738 0.976908594 0.300641 0.30794468 -0.57185 75 0.9659 0.99984 1.030331896 0.017906 0.018452321 -0.09047 90 0.968246 -0.25 -0.25819889 0.365854 105 0.9659 0.87484 0.901519757 -0.48441 -0.499185769 0.63766 120 0.866 0.737231 0.755142213 -0.67564 -0.69205532 0.718306 135 0.7071 0.570971 0.580106654 -0.82097 -0.834106908 0.622553 150 0.5 0.387825 0.390891055 -0.92173 -0.929019483 0.438561 165 0.2588 0.195777 0.196187798 -0.98065 -0.982707818 0.224898 180 3E-15 0.2588 -0.5 2.34E-15 0.195777 - 2.34296E-15 -1 -1 2.69E-15 -0.196187798 -0.390891055 -0.98065 -0.92173 -0.982707818 -0.929019483 -0.22968 -0.45763 -1.878 1.7362 1.2339 0.6509 0.1803 0.0016 0.0945 0.3531 0.6583 0.8951 1.0423 1.1265 1.1463 1.1505 - 195 210 SVTH: Nguyễn Vũ Mạnh Hà 15 Thiết Kế Môn Học Động Cơ Đốt Trong 225 240 255 270 285 0.7071 -0.866 0.9659 -1 0.9659 0.387825 0.570971 0.737231 GVHD: Lê Hoài Đức -0.580106654 -0.82097 -0.834106908 -0.65085 -0.755142213 -0.67564 -0.69205532 -0.75514 -0.87484 0.968246 -0.901519757 -0.48441 -0.499185769 -0.70363 1.0876 0.9358 0.6921 0.3896 -1 -0.25 -0.25819889 -0.4878 -0.126 -1.030331896 0.017906 0.018452321 -0.07539 -0.976908594 0.300641 0.30794468 0.328813 -0.834106908 0.570971 0.580106654 0.508602 -0.609108945 0.796733 0.803031325 0.460546 0.0014 0.1036 0.3537 0.6072 -0.321450292 0.947155 0.949143834 -0.15681 0.463 -8.23864E-15 0.321450292 0.609108945 0.834106908 0.976908594 1.030331896 0.947155 0.796733 0.570971 0.300641 0.017906 0.949143834 0.803031325 0.580106654 0.30794468 0.018452321 -2.8E-14 2.156069 1.173649 0.712042 0.505133 0.588043 3.4146 6.3662 1.5473 0.4952 0.1592 0.0105 0.2267 0.5479 0.8777 1.0986 1.2236 1.2703 1.2195 1.1745 1.0876 0.9358 0.6921 0.3774 0.1071 0.0007 0.1502 0.6226 - 345 -0.5 0.2588 360 375 390 405 420 435 -6E-15 0.2588 0.5 0.7071 0.866 0.9659 -0.99984 0.953738 0.820971 0.604332 0.320777 -8.24E15 0.320777 0.604332 0.820971 0.953738 0.99984 450 0.968246 -0.25 -0.25819889 0.878049 465 0.9659 0.87484 0.901519757 -0.48441 -0.499185769 0.989473 480 0.866 0.737231 0.755142213 -0.67564 -0.69205532 0.957741 495 0.7071 0.570971 0.580106654 -0.82097 -0.834106908 0.764043 510 0.5 0.387825 0.390891055 -0.92173 -0.929019483 0.514832 525 0.2588 0.195777 0.196187798 -0.98065 -0.982707818 0.253609 540 9E-15 0.2588 7.47E-15 0.195777 0.387825 0.570971 0.737231 7.47297E-15 -1 -1 9.11E-15 -0.196187798 -0.98065 -0.982707818 -0.23447 -0.390891055 -0.92173 -0.929019483 -0.45763 -0.580106654 -0.82097 -0.834106908 -0.65085 -0.755142213 -0.67564 -0.69205532 -0.75514 -0.87484 0.968246 -0.901519757 -0.48441 -0.499185769 -0.68164 -1 -0.25 -0.25819889 -0.41463 -0.99984 0.953738 0.820971 - -1.030331896 0.017906 0.018452321 0.040208 -0.976908594 0.300641 0.30794468 0.476541 -0.834106908 -0.609108945 0.570971 0.796733 0.580106654 0.803031325 0.895139 0.921092 300 315 330 555 570 585 600 615 630 645 660 675 690 -0.866 0.7071 -0.5 0.7071 -0.866 0.9659 -1 0.9659 -0.866 0.7071 -0.5 SVTH: Nguyễn Vũ Mạnh Hà 16 Thiết Kế Môn Học Động Cơ Đốt Trong 705 0.2588 720 -1E-14 0.604332 0.320777 -1.65E14 GVHD: Lê Hoài Đức -0.321450292 0.947155 0.949143834 0.580179 -1.64773E-14 1 3.17E-14 1.2143 1.7131 1.9268 Vẽ hệ toạ độ T-Z gốc O chiều dơng T hớng sang phải , chiều dơng cđa Z híng xng díi Ta cã lùc qu¸n tÝnh li tâm khối lợng chuyển động quay trun Pk = -m2Rω2 / FP (MPa) Trong ®ã m2: khối lợng truyền qui dẫn tâm chốt khuûu m2 =0.725mtt = 0.725.1,1= 0.7975(kg) Pk = - 0.7975 * 0.045 * 418.67 = -0,985 (MPa) 63,8 Xác định tâm chốt khuỷu: tâm chốt khuỷu nằm trục Z cách O1 đoạn trị số Pk Trên hệ toạ độ T-Z xác định trị số T Z khác tuỳ vào giá trị Tỉ lệ xích 7/Vẽ đồ thị Q - àp = 0,024 (MPa/ mm) Từ đồ thị phụ tải tác dụng lên cổ biên ta lập đợc quan hệ Q-, Q lực tổng hợp tác dụng lên cổ biên =++ =+ Trên đồ thị lực tổng hợp đợc xác cách: với góc quay trục khuỷu ta xác định đợc điểm Ptt tơng ứng đồ thị, sau nối điểm Ptt với tâm cổ biên giả định D ta xác định đợc véc tơ DPtt biểu diễn tổng hợp tác dụng lên cổ biên thời điểm ứng với góc quay trục khuỷu Sau xác định đợc quan hệ Q - ta tiến hành xây dựng đợc đồ thị Q- nh vẽ Căn đồ thị Q - ta tiến hành xác định Qtb: Qtb = ; Trong ®ã S®t = 651.7(cm2) L = 49(cm) SVTH: Nguyễn Vũ Mạnh Hà 17 Thiết Kế Môn Học Động Cơ Đốt Trong => Qtb = Do hệ số va đập: = = GVHD: Lê Hoài Đức 651.7 =13.3 (cm) 49 21.5 =1.616 13.3 VËy  = 1.616 < 4: thoả mÃn 8/ Vẽ đồ thị mài mòn chốt khuỷu Đồ thị mài mòn chốt khuỷu thể trạng thái hao mòn trục vị trí chịu tải để khoan lỗ dầu Để vẽ đồ thị mài mòn, ta tiến hành vẽ vòng tròn có bán kính R (chọn R= 100 (mm) ) tợng trng cho chốt khuỷu, sau chia vòng tròn thành 24 phần đợc đánh số thứ tự nh vẽ Tiến hành lập bảng tính điểm với giả thiết phạm vi ảnh hởng lực điểm 1200 sang phía, với tỷ lệ xích đợc chọn Qm=0,067 ( MPa ) ta mm xác định đợc độ dài đoạn thẳng biểu diễn giá trị Q điểm chia tơng ứng Sau xác định đợc tất điểm ta tiến hành nối điểm lại đợc đồ thị mài mòn chốt khuỷu Từ đồ thị mài mòn cho thấy vị trí điểm chịu tải nhỏ chốt khuỷu, nh ta chọn điểm để làm vị trí khoan lỗ dầu Q 10 11 12 13 14 15 16 17 18 49.2 45.4 25.1 1.2 0.9 0 0 0 0 0 0 0 49.2 45.4 25.1 1.2 0.9 0.85 0 0 0 0 0 0 49.2 45.4 25.1 1.2 0.9 0.85 0.75 0 0 0 0 0 0 49.2 45.4 25.1 1.2 0.9 0.85 0.75 0.8 0 0 0 0 0 SVTH: Nguyễn Vũ Mạnh Hà 49.2 45.4 25.1 1.2 0.9 0.85 0.75 0.8 0.95 0 0 0 0 0 45.4 25.1 1.2 0.9 0.85 0.75 0.8 0.95 1.25 0 0 0 0 18 0 25.1 1.2 0.9 0.85 0.75 0.8 0.95 1.25 1.5 0 0 0 0 0 1.2 0.9 0.85 0.75 0.8 0.95 1.25 1.5 2.6 0 0 0 0 0 0.9 0.85 0.75 0.8 0.95 1.25 1.5 2.6 9.8 0 0 0 0 0 0.85 0.75 0.8 0.95 1.25 1.5 2.6 9.8 15 0 0 10 0 0 0 0.75 0.8 0.95 1.25 1.5 2.6 9.8 15 22 0 0 11 0 0 0 0.8 0.95 1.25 1.5 2.6 9.8 15 22 7.5 0 ThiÕt KÕ Môn Học Động Cơ Đốt Trong 19 20 21 22 23 Q∑ (cm) Q∑ (MPa) L (cm) ∑Q 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 Q∑ (cm) Q∑ (MPa) L (cm) GVHD: Lª Hoài Đức 3.6 3.8 4.2 50.3 184 44.8 2.99 0 3.8 4.2 50.3 181 44.1 2.94 0 4.2 50.3 177.9 43.39 2.893 0 0 50.3 174.5 42.56 2.837 0 0 125 30.5 2.03 0 0 77.2 18.8 1.26 0 0 33.3 8.12 0.54 0 0 10.8 2.63 0.18 0 0 19.4 4.73 0.32 0 0 33.5 8.17 0.54 0 0 54.7 13.3 0.89 0 0 61.4 15 12 0 0 0 0 0.95 1.25 1.5 2.6 9.8 15 22 7.5 4.5 0 0 0 65.1 15.9 1.06 13 0 0 0 0 1.25 1.5 2.6 9.8 15 22 7.5 4.5 4.4 0 0 0 68.6 16.7 1.11 14 0 0 0 0 0 1.5 2.6 9.8 15 22 7.5 4.5 4.4 3.8 0 0 71.1 17.34 1.156 15 0 0 0 0 0 2.6 9.8 15 22 7.5 4.5 4.4 3.8 3.5 0 0 73.1 17.83 1.189 16 0 0 0 0 0 0 9.8 15 22 7.5 4.5 4.4 3.8 3.5 3.6 0 74.1 18.1 1.2 17 0 0 0 0 0 0 15 22 7.5 4.5 4.4 3.8 3.5 3.6 3.8 0 68.1 16.6 1.11 18 0 0 0 0 0 0 0 22 7.5 4.5 4.4 3.8 3.5 3.6 3.8 4.2 57.3 14 0.93 19 0 0 0 0 0 0 0 7.5 4.5 4.4 3.8 3.5 3.6 3.8 4.2 50.3 85.6 20.9 1.39 20 0 0 0 0 0 0 0 0 4.5 4.4 3.8 3.5 3.6 3.8 4.2 50.3 105 25.5 1.7 21 0 0 0 0 0 0 0 0 4.4 3.8 3.5 3.6 3.8 4.2 50.3 123 30 22 0 0 0 0 0 0 0 0 0 3.8 3.5 3.6 3.8 4.2 50.3 148 36 2.4 23 0 0 0 0 0 0 0 0 0 3.5 3.6 3.8 4.2 50.3 172 42 2.8 SVTH: Nguyễn Vũ Mạnh Hà 19