Thiết kế động cơ Diesel cỡ nhỏ làm mát bằng gió

Tài liệu tham khảo Thiết kế động cơ Diesel cỡ nhỏ làm mát bằng gió

LỜI NÓI ĐẦU 5

1.TỔNG QUAN VỀ ĐỘNG CƠ DIESEL CỠ NHỎ 6

1.1.TỔNG QUAN 6

1.2.THỊ TRƯỜNG VÀ CÁC LĨNH VỰC ÁP DỤNG ĐỘNG CƠ DIESEL CỠ NHỎ Ở VIỆT NAM VÀ THẾ GIỚI 7

1.2.1 Các nhà cung cấp động cơ trên thị trường Việt Nam 8

1.2.2.Thị trường tiêu thụ động cơ 12

1.2.3.Năng lực của các nhà chế tạo Việt Nam: .13 1.2.4.Các lĩnh vực áp dụng 14

2 CHỌN MẪU ĐỘNG CƠ THIẾT KẾ 15

2.1 CÔNG DỤNG CỦA ĐỘNG CƠ 16

2.2 CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ 16

2.3 SỐ VÒNG QUAY CỦA ĐỘNG CƠ 16

2.4 CÁC YÊU CẦU KỸ THUẬT CỦA ĐỘNG CƠ CẦN THIẾT KÊ:Ú 16

2.5 CÁC LOẠI MẪU ĐỘNG CƠ 17

2.5.1 Mẫu 1 17

2.5.2.Mẫu 2 18

2.5.3.Mẫu3 19

2.5.4.Mẫu 4 19

2.5.5.Mẫu 5 20

2.6 ĐÁNH GIÁ CHUNG ĐƯA RA MẪU THIẾT KẾÚ 21

2.6.1 Đánh giá chung 21

2.6.2 Chọn mẫu thiết kế: 22

3 THIẾT KẾ ĐỘNG CƠ 22

3.1.THIẾT KẾ SƠ BỘ ĐỘNG CƠ 22

3.1.2 Chọn thông số kết cấu cho động cơ cần thiết kế 23

3.2 THIẾT KẾ MẶT CẮT NGANG CỦA ĐỘNG CƠ 23

3.3 THIẾT KẾ MẶT CẮT DỌC CỦA ĐỘNG CƠ 24

3.4 TÍNH TOÁN NHIỆT ĐỘNG CƠ 25

3.4.1 Thông số động cơ 25

3.4.2 Thông số chọn của động cơ 25

3.4.3 Thông số tính toán 26

4.TÍNH TOÁN ĐỘNG HỌC VÀ ĐỘNG LỰC HỌC 37

4.1 ĐỘNG HỌC 37

4.1.1 Giải x bằng phương pháp dùng đồ thị Brich37 4.1.2 Giải tốc độ v bằng phương pháp đồ thị 38

4.1.3 Giải gia tốc j bằng đồ thị Tôlê 39

4.2 ĐỘNG LỰC HỌC 40

4.2.1 Xác định lực quán tính vận động thẳng: 41 4.2.2 Khai triển các đồ thị: 42

4.2.3 Lực tác dụng lên chốt khuỷu: 43

4.2.4 Độ không đồng đều của momen động cơ 47

4.2.5 Vẽ đồ thị phụ tải tác dụng lên chốt khuỷu 48

4.2.6 Triển khai đồ thị phụ tải ở toạ độ cực thành Q - : 49

4.2.7 Đồ thị phụ tải tác dụng lên đầu to thanh truyền 51

4.2.8 Vẽ đồ thị mài mòn chốt khuỷu 53

5 THIẾT KẾ CƠ CẤU KHUỶU TRỤC-THANH TRUYỀN .54

5.1 XÁC ĐỊNH CÁC KÍCH THƯỚC CƠ BẢN CỦA TRỤC KHUỶU: 54

5.1.1 Đầu trục khuỷu 54

5.1.2 Cổ trục khuỷu 55

5.1.3 Chốt khuỷu 56

5.1.4 Má khuỷu 56

5.1.5 Đối trọng 57

5.1.6 Đuôi trục khuỷu 58

5.2 PHƯƠNG PHÁP TÍNH SỨC BỀN TRỤC KHUỶU THEO CÁCH PHÂN ĐOẠN 59

5.2.1 Trường hợp khởi động: 61

5.2.2 Trường hợp khuỷu trục chịu lực Z max : 62

5.2.3 Trường hợp khuỷu trục chịu lực tiếp tuyến T max : 65

5.2.4 Trường hợp khuỷu trục chịu lực T Max (hoặc MMax ): 70

5.3 BÁNH ĐÀ 75

5.3.1 Công dụng của bánh đà 75

5.3.2 Tính sức bền và xác định kích thước của bánh đà 75

5.4 NHÓM THANH TRUYỀN 78

5.4.1 Đầu nhỏ thanh truyền: 79

5.4.2.Tính thân thanh truyền: 84

5.4.3.Tính đầu to thanh truyền: 89

6 THÂN MÁY, NẮP XYLANH 91

6.1 THÂN MÁY: 92

6.2 NẮP XYLANH 93

6.3 TÍNH SỨC BỀN CỦA CÁC CHI TIẾT TRONG NHÓM THÂN MÁY, NẮP XYLANH 94

6.3.1 Tính ứng suất bền của lót xylanh: 94

6.3.2 Tính bền vai lót xylanh: 95

6.3.3 Ứng suất uốn thành lót xylanh do lực ngang

N gây ra: 97

6.3.4 Độ biến dạng (độ võng) khi ống lót chịu uốn: 98

6.3.5 Tính sức bền của gujông chịu lực: 98

6.3.6 Tính sức bền nắp xylanh: 103

7 HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU 105

7.1 PHÂN TÍCH ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU CỦA HỆ THÔNG NHIÊN LIỆU 105

7.1.1 Bơm cao áp: 106

7.1.2 Vòi phun: 108

7.1.3 Lọc nhiên liệu: 110

7.1.4 Ống nhiên liệu: 110

7.2 TÍNH TOÁN HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU 110

7.2.1 Thể tích thùng chứa: 110

7.2.2 Lượng nhiên liệu cung cấp cho động cơ trong một chu trình ở chế độ thiết kế: 111

7.2.3 Lượng nhiên liệu cung cấp theo lý thuyết: 111

7.2.4 Thể tích toàn bộ của bơm: 112

7.2.5 Đường kính piston bơm cao áp: 112

7.2.6 Hành trình có ích của piston bơm cao áp: 113

7.2.7 Tính tiết diện lưu thông khi van nâng lên một đoạn h: 113

7.2.8 Tính toán kim phun: 114

8 ĐẶC ĐIỂM, KẾT CẤU CỦA HỆ THỐNG PHÂN PHỐI KHÍ 118

8.1 PHƯƠNG ÁN BỐ TRÍ XUPAP VÀ DẪN ĐỘNG XUPAP 118

8.1.1 Phương án bố trí xupap đặt 118

8.1.2 Phương án bố trí xupap treo 119

8.1.3 Số xupap 120

8.1.4 Dẫn động xupap 120

8.2 PHƯƠNG ÁN DẪN ĐỘNG TRỤC CAM 122

8.3 KẾT CẤU CÁC CHI TIẾT TRONG CƠ CẤU PHÂN PHỐI KHÍ 123

8.3.1 Xupap 123

8.3.2 Đế xupap: 127

8.3.3 Ống dẫn hướng xupap 127

8.3.4 Lò xo xupap 130

8.3.5 Trục cam 132

8.3.6 Con đội 137

8.3.7 Đũa đẩy và đòn bẩy 141

8.4 ĐẶC ĐIỂM, KẾT CẤU CỦA CƠ CẤU PHÂN PHỐI KHÍ

ĐỘNG CƠ THIẾT KẾ 142

8.4.1 Phương án bố trí xupap và trục cam 142

8.4.2 Phương án dẫn động trục cam 142

8.4.3 Kết cấu các chi tiết trong cơ cấu phân phối khí 143

8.5 TÍNH TOÁN CƠ CẤU PHÂN PHỐI KHÍ 145

8.5.1 Xác định các thông số cơ bản của cơ cấu phân phối khí 145

8.5.2 Chọn biên dạng cam 150

8.5.3 Dạng cam lồi và động học con đội 151

8.5.4 Tính kiểm nghiệm bền lò xo xupap 159

8.5.5 Tính toán lò xo xupap 162

8.5.6 Tính kiểm nghiệm sức bền trục cam 169

8.5.7 Tính sức bền con đội hình nấm 173

8.5.8 Tính sức bền của đũa đẩy 173

8.5.9 Tính sức bền của đòn bẫy: 174

8.3.10 Tính sức bền xupap: 175

9 THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO PISTON 176

9.1 PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG 176

9.1.1 Điều kiện làm việc 176

9.1.2 Vật liệu chế tạo piston 176

9.1.3 Kết cấu của piston 177

9.2 QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG 177

9.2.1.Phân tích chọn chuẩn và thứ tự các nguyên công 178

9.2.2 Mô tả các nguyên công 178 9.2.3 Xác định chế độ cắt cho các nguyên công.181

LỜI NÓI ĐẦU

Nghành Cơ Khí Động Lực đóng vai trò quan trọng trong quá trình công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước Đáp ứng những nhu cầu cần thiết trong các lĩnh vực như:

giao thông vận tải, xây dựng, chế biến, khai thác, phụcvụ nông - lâm - ngư nghiệp Để đáp ứng được nhữngnhu cầu đó em đã tìm hiểu và đi đến “ Thiết Kế Động CơDiesel Cỡ Nhỏ Làm Mát Bằng Gió.

Với kiến thức sau nhiều năm học trong nhà trường vàtrong quá trình tiếp xúc với thực tê.ú Em đã hoàn thànhcông việc “ Thiết Kế Động Cơ Diesel Cỡ Nhỏ Làm Mát BằngGió ” sau thời gian hơn ba tháng

Trong quá trình thiết kế nhờ sự giúp đỡ tận tình củathầy Trần Văn Nam cùng các thầy cô trong bộ môn, đã tạoniềm tin và kiến thức cho em hoàn thành đồ án đúng thờigian quy định

Cuối cùng em xin chân thành cám ơn thầy Trần VănNam , các thầy cô trong bộ môn và các bạn đã giúp đỡ em

Đà Nẵng ngày:

nó không chỉ ở một quốc gia hay một châu lục nào mà trênphạm vi toàn thế giới Hiện nay sản lượng hàng năm ướctính khoảng 40 triệu chiếc, với giải công suất từ 0.1 chođến 70000 KW.

Thế kỷ 20 với sự phát triển rầm rộ của ngành côngnghiệp ôtô và đượccoi là ngành công nghiệp khổng lồ vớisản lượng hằng năm đạt 600 tỷ USD đã kéo theo sự pháttriển của ngành công nghiệp động cơ Sự tụt giảm kinhtế trong những năm gần đây càng làm cho sự cạnh tranhtrong lĩnh vực ôtô thêm phần quyết liệt Các nhà sản xuấtkhông chỉ nâng cao phần mẫu mã, nội thất mà còn phảicải tiến về động cơ, mục tiêu chính là: nhỏ gọn, tiếtkiệm nhiên liệu và mang lại hiệu quả kinh tế cao

Tại nước ta, với chế độ phong kiến kéo dài, nền tảnchế tạo của ngành cơ khí là con số không Xe đạp, xe máy,ôtô đều là tinh hoa sản phẩm của nền cơ khí phương Tây.Người Việt Nam biết đến động cơ rất sớm, những nămđầu thế kỷ 20, trên những chiếc xe hơi, tàu bè của thựcdân Pháp Nhưng đến thập niên 80 vẫn là” thời kỳ hoàngkim của chiếc xe đạp” Những năm gần đây thế giới biếtđến Việt Nam như như một nước đang tiến hành côngcuộc đổi mới Cũng như bất kỳ nền công nghiệp nào, tạiViệt Nam ngành cơ khí sản suất máy móc trang thiết bịphục vụ cho các ngành khác được coi là cơ sở hạ tầngcủa nền công nghiệp với chính sách phát triển và hiệnđại hoá nông nghiệp làm tiền đề phát triển công nghiệp,nên lĩnh vực cơ khí có sản phẩm phục vụ nông nghiệp,công nghiệp chế biến, cơ khí chế tạo máy phục vụ côngnghiệp nhẹ được ưu tiên hàng đầu Sản phẩm chủ yếucủa nhóm ngành như: máy động lực 4 8 HP, và tới 600 HP,máy kéo nhỏ, động cơ Diesel 8  16 HP, dây chuyền sản suấtgạo, hệ thống chế biến thức ăn gia súc, chế biến chè,cà phê, cao su, chế biến nông lâm sản

Qua hơn 10 năm đổi mới trong hoàn cảnh còn hết sứckhó khăn, ngành cơ khí trong nuớc đã có những nổ lực lớn,góp phần không nhỏ phục vụ nông nghiệp Mỗi năm cungcấp cho thị trường hàng chục nghìn động cơ Diesel côngsuất từ 5 - 12 HP, hàng trăm nghìn máy bơm nước, máytuốt lúa, máy nghiền thức ăn gia súc Tuy chưa có điềukiện trực tiếp chế tạo các dây chuyền toàn bộ, songquá trình tham gia đã hình thành được hệ thống các nhàmáy cơ khí có đủ năng lực, được đầu tư theo chiều sâu,tổ chức phân công và hợp tác, bảo đảm chế tạo trong

nước đạt 70 khối lượng các nhà máy có công suất rấtlớn

Tuy vậy, do nhiều nguyên nhân khác nhau, sự đónggóp của ngành cơ khí chưa tương xứng với yêu cầu củasự nghiệp công nghiệp hoá, hiện đại hoá nông nghiệpnông thôn Hằng năm nhu cầu cho máy động lực cho cảnước là rất lớn, song cơ khí trong nước chỉ chiếm khoảng20 Chất lượng kiểu dáng còn kém, giá thành cao, hàmlượng chất xám trong sản phẩm cơ khí còn thấp, chưaứng dụng tốt các tiến bộ kỹ thuật về tự động hoá vàvật liệu mới, các dây chuyền thiết bị đa số nhập từnước ngoài,cơ khí trong nước chỉ tham gia chế tạo mộtphần rất nhỏ Nguyên nhân chủ yếu là trong nhiều năm qua,ngành cơ khí không được chế tạo đổi mới Ngành cơ khíchưa được qui hoạch một cách khoa học trên cơ sở chuyênmôn hoá, hợp tác hoá gắn với thị trường

Những vấn đề đặt ra đối với ngành cơ khí phục vụsản xuất nông nghiệp, chế biến nông - lâm sản và pháttriển nông thôn trong thời kỳ đẩy nhanh công nghiệp hoá,hiện đại hoá nông nghiệp và nông thôn từ nay đến năm

2010 là hết sức to lớn Nó đặt ra yêu cầu về nội địa hoátrang bị tư liệu sản suất, đòi hỏi phải có bước đi vừachắc chắn vừa khẩn trương, nhất là trong thời điểm đểthực thi các thoả thuận về hội nhập kinh tế quốc tế đãgần kề

Để thực hiện những yêu cầu trên bản thân ngành cơkhí cần thực hiện qui hoạch, tổ chức lại các hệ thốngnhà máy trên phạm vi toàn quốc và trong từng vùng theohướng hiện đại hoá, chuyên môn hoá và hợp tác hoá.Đồng thời nhà nước cần có những chính sách bảo hộmột số ngành cơ khí trọng điểm để nhanh chóng nâng caonăng lực của ngành trước khi chính thức thực hiện cáccam kết về hội nhập kinh tế Tăng cường công tác nghiêncứu, đặc biệt là nghiên cứu ứng dụng trên các mẫu máyđã có sẵn, cải tiến phù hợp với điều kiện Việt Nam đểđưa ra những thiết kế và công nghệ chế tạo thích ứng.Từng bước đưa sản phẩm cơ khí Việt Nam lên tầm thếúgiới

1.2.THỊ TRƯỜNG VÀ CÁC LĨNH VỰC ÁP DỤNG ĐỘNG CƠ

DIESEL CỠ NHỎ Ở VIỆT NAM VÀ THẾ GIỚI

Xã hội Việt Nam đang hưng phấn kết thúc một nămphát triển kinh tế đầy thắng lợi và động cơ Diesel chắchẳn đóng góp một phần quan trọng trong tỷ lệ gia tăng

7,2 GDP, theo cả ba nghĩa : là công nghiệp trực tiếp sảnxuất, là phương tiện để người lao động nâng cao năngsuất lao động của mình và là nguồn cảm hứng để người

ta phấn đấu cho một cuộc sống tốt hơn mà động cơDiesel ở nông thôn và đô thị đang là một trong những chỉbáo chính Hơn hết để cân bằng lợi ích xã hội từ nôngthôn đến thành thị vấn đề cấp bách nhất là phải cơ khíhoá và hiện đại hoá nền công nông - nghiệp toànquốc,đặc biệt là nông - lâm ngư nghiệp, tiểu thủ côngnghiệp và các công trình nhỏ ở vùng sâu, vùng xa

Mặt khác vấn đề chăm sóc và bảo dưỡng kể cả giáthành động cơ Diesel đòi hỏi không cao mấy rất phù hợpvới người lao động Vấn đề chính cần chú ý khi sử dụngđộng cơ Diesel là:

- Thường xuyên kiểm tra, thay dầu mở cho động cơ

- Khi động cơ làm việc phải thường xuyên kiểm tranhiệt độ của động cơ không để cho nhiệt độ động

cơ vượt quá nhiệt độ qui định

- Kiểm tra điều chỉnh khe hở nhiệt đúng qui định

- Khi tháo lắp động cơ phải dùng dụng cụ chuyêndùng, đọng cơ phải được bảo dưỡng định kỳ, khi một cụmmáy hay chi tiết nào bị hư hỏng nên sữa chữa hay thay mớingay để không làm ảnh hưởng đến các cụm và chi tiếtkhác trong động cơ làm giảm công suất của động cơ

Chính vì vậy mà thị trường động cơ Diesel luôn nóngbỏng và nền công nghệ sản xuất động cơ ngày càngđược hoàn hiện hơn

1.2.1 Các nhà cung cấp động cơ trên thị trường Việt Nam.

1.2.1.1 Các công ty sản xuất động cơ tại Việt Nam :

Trong những năm gần đây nhiều sản phẩm củatổng công ty máy động lực và máy nông nghiệp ViệtNam (VEAM) không những đã trở nên quen thuộc với nôngdân và ngư dân cả nước mà còn được xuất khẩu đinhiều nước Mỗi năm Tổng công ty cung cấp cho thịtrường trong nước hàng chục nghìn động cơ, hàng nghìnmáy cày, máy phay đất, máy gặt lúa, bơm nước, xe vậnchuyển, dây chuyền và thiết bị chế biến lượngthực,thực phẩm, thức ăn gia súc, gia cầm, thuỷ hảisản

Bảng 1.1 Các sản phẩm máy động lực chủ yếu của công ty:

Kiểu Loại Tỷ

số nén

Sô ú xi lan h

Dun g tích xian h (cm)

Hệ thố ng làm mát

Côn g suấ t sử dụ ng

Công Suất Cực đại (HP/rm)

Suất tiêu hao nhiên liệu (g/HPh)

Trọng lượng khô (kg)

- Công ty VIKYNO:

Công ty máy nông nghiệp miền Nam (VIKYNO)thuộc VEAM đóng tại khu công nghiệp Biên Hoà1thuộctỉnh Đồng Nai là một trong những đơn vị sản xuất máynông nghiệp chủ lực ở phía Nam Sản phẩm chính củacông ty là: Động cơ Diesel từ 65HP, và phụ tùng chođông cơ, máy phát điện (1.5250)KA, máy cày tay

Bảng 1.2 Các sản phẩm máy động lực chủ yếu của công ty:

Kiểu Loại Tỷ

sô ú né n

Số xi lanh

Dun g tích xi lanh (cm )

Hệ thố ng làm mát

Côn g suấ t sử dụ ng

Công suấtc ực đại (HP/rm)

Suất tiêu hao nhiên liệu (g/HPh)

Trọng lượng khô (kg)

Động cơ Diesel

EV2100N

ngan g

16.

5

1x4 kỳ

118 1

Nư ớc

1x4

m ngan g

m ngan g

1x4

m ngan g

1x4

m ngan g

1x4

m ngan g

1x4

m ngan g

1x4 kỳ

Nư ớc

1x4 kỳ

Nư ớc

- Công ty VINAPPRO

Công ty chế tạo động cơ (ENGINE MANVFACTORYCOMPANY) thuộc VEAM Sản phẩm chính của công ty là :động cơ Diezel 623HP, máy phát điện từ 2KVA 23KVA,máy tuốt lúa, máy sấy thóc,máy lẩy bắp, máy bơmnước

Bảng 1.3 Các sản phẩm chính của công ty VINAPPRP:

Kiểu Loại Tỷ

số né n

Số xi lanh Dung tích xy lanh

Hệ thố ng làm mát

Công suất sử dụng (HP/rp m)

Công suất cực đại (HP/rpm)

Suất tiêu hao nhiên liệu (g/HPh)

Trọn g lượn

g khô (kg)

Bảng 1.4 Các sản phẩm chính của công ty Sông Công:

Kiểu Loại Tỷ

số né n

Số xy lanh Dungtích xy

lanh

Hệ thố ng làm mát

Công suất sử dụng (HP/

rpm)

Công suất cực đại (HP/

rpm)

Suất tiêu hao nhiên liệu(g/

HPh)

Trọn g lượ ng khô (kg)

Bảng 1.5 Các sản phẩm động cơ chính của công ty

cơ khí Trần Hưng Đạo:

số né n

Số xy lanh

Dun g tích xy lanh

Hệ thố ng làm mát

Công suất sử dụng (HP/

rpm)

Công suất cực đại (HP/rpm )

Suất tiêu hao nhiên liệu (g/

HPh)

Trọ ng lượ ng khô (kg)

Nướ c

1.1.2.2.Các nguồn nhập khẩu động cơ:

Với tình trạng hiện nay, các công ty sản xuất trongnước không đáp ứng được nhu cầu của người tiêudùngViệt Nam, ngoài các chủng loại động cơ được sảnxuất còn có rất nhiều động cơ được nhập từ nướcngoài như: Các nước thuộc Liên Xô(cũ), Đài Loan, HànQuốc, Trung Quốc, Mỹ với các nhãn hiệu động cơ: Honda,Yanmar, Koller, Robin, Kubota Một số động cơ được nhậpchính thức bởi các công ty Trách Nhiệm Hữu Hạn, chẳng

hạn như : Công ty cơ điện nông nghiệp III (AGROMAS) Một số sản phẩm của công ty SHANGHAI YOUYOU MINDONG GENERATOR(Trung Quốc) cung cấp trên thị trường được

Số xy lanh số kỳ

Dung tích xi Lanh (cm 3)

Hệ thố ng làm mát

Công suất sử dụng (HP/

rpm)

Công suất cực đại (HP/rpm)

Suất tiêu hao nhiên liệu (g/HPh)

Trọn g lượn

g khô (kg)

Động cơ Diesel:

ng đứn g

1x4k ỳ

Nươ ïc

ng đứn g

1x4k

ng đứn g

1x4k

ng đứn g

1x4k

ng đứn g

32,5/36 00

40

Ngoài các động cơ được nhập chính thức từ các doanhnghiệp trên thị trường còn xuất hiện rất nhiều động cơnhập lậu từ các nước khác nhau mà chúng ta không thểthống kê

1.2.2.Thị trường tiêu thụ động cơ.

1.2.2.1 Khái quát thị trường trong nước:

Kể từ năm 1986, nền kinh tế nước ta đã có sựchuyển biến rõ rệt Từ một đất nước công - nông nghiệplạc hậu, tình trạng kinh tế kiệt quệ sau chiến tranhchuyển sang nền kinh tế cơ chế thị trường nên không tránh

khỏi tình trạng hỗn độn, đa dạng trong tất cả các chủngloại do thiếu sự quản lý chặt chẽ của nhà nước Thịtrường động cơ nổ nói riêng cũng không tránh khỏi tìnhtrạng đó.

Năm 2000 giá trị sản xuất công nghiệp cả nước tăngnhanh (14,5%) Nhu cầu sử dụng động cơ nổ phục vụ choquá trình sản xuất ngày càng nhiều Trong khi các nhà sảnxuất động cơ trong nước không có khả năng đáp ứng Đa sốcác động cơ sử dụng trong giao thông vận tải, máy phátđiện công suất lớn, và các loại máy nông nghiệp hầu hếtnhập từ nước ngoài Đa số đều đã qua sử dụng nên hiệusuất không cao và ô nhiễm môi trường Mặc khác giá thànhcác động cơ nước ta đều cao hơn các nước trong khu vựcvà thế giới Điều này ảnh hưởng trực tiếp đến người tiêudùng

Hiện nay, với chính sách công nghiệp hoá và hiện hoáđất nước mà đặt biệt là cơ giới hoá sản xuất nôngnghiệp và phát triển nông thôn Do đó nhu cầu sử dụngcác động cỡ nhỏ, đặc biệt là các động cơ nhỏ hơn 15HPlại tăng cao (4500050000chiếc/năm) mà khả năng sản xuấtcủa các công ty trong nước lại có giới hạn Mặt khác sảnphẩm của các công ty trong nước chủ yếu thiết kế theomẫu củ của các nước Đông Âu, Nhật Bản đã lạc hậu vềmẫu mã và tính năng Trong khi đó các đông cơ ngoại nhậplại luôn thay đổi về mẫu mã, chất lượng cũng vượt trộihơn so với trong nước nên việc người tiêu dùng ưa chuộnghàng ngoại nhập là điều tất yếu Hiện nay, các chủngloại đông cơ do Trung Quốc sản xuất chiếm 70% thị phầnđộng cơ Việt Nam

Một vấn đề không kém phần quan trọng trong việclựa chọn sản phẩm đó là giá thành Đại đa sốngười tiêudùng Việt Nam còn nghèo nên việc sử dụng động cơ mớivới những đảm bảo về chất lượng, chế độ hậumãi chiếm tỷ lệ rất thấp Chính vì thế mà các động cơcũ đã qua sử dụng lại chiếm ưu thế mặc dù chấtlượng không còn đảm bảo, tuổi thọ ngắn, hiệu suấtthấp

1.2.2.2.Thị trường tại Thành Phố Hồ Chí Minh và các tỉnh phía Nam:

Thành Phố Hồ Chí Minh là một thành phố côngnghiệp, thương mại và dịch vụ phát triển hàng đầu trongcả nước Giá trị sản xuất công nghệp bình quân đạt 16,2%năm đặc biệt công nghiệp nặng phát triển rất mạnh

Trong đó ngành cơ khí được ưu tiên phát triển hàng đầu.Chính vì vậy Thành Phố Hồ Chí Minh là đầu mối cungcấp các sản phẩm công nghiệp cho các tỉnh phía Nam.

1.2.3.Năng lực của các nhà chế tạo Việt Nam:

Là một nước nông nghiệp lạc hậu, lại trải quanhững cuộc chiến tranh kéo dài, cho đến khi đất nướcđược độc lập năm 1975, với hậu quả của chiến tranh đểlại vô cùng thảm khốc: 9000 trong số 15000 làng mạc ởViệt Nam bị tàn phá, các cơ sở công - nông nghiệp ở miềnBắc, đường xá, cầu cống, các công trình thuỷ lợi hầu hếtđều bị phá hỏng Sai lầm về đường lối kinh tế trongnhững năm tiếp theo càng khiến cho kinh tế đất nướcViệt Nam có chiều hướng đi xuống Mãi đến năm 1989Việt Nam tiến hành cải cách kinh tế vĩ mô đã đem lạinhững thắng lợi vô cùng to lớn Đến năm 1991 Việt Nam đãvượt ra khỏi tình trạng khó khăn và thoát khỏi tình trạngkhủng hoảng và từng bước đưa đất nước đi lên

Kể từ năm 1997, ngành công nghiệp Việt Nam đã cónhững bước phát triển đáng kể, đặc biệt là ngành cơ khíchế tạo máy phục vụ sản suất nông nghiệp, công nghiệpchế biến nông lâm, thuỷ hải sản Các sản phẩm của cáccông ty trong nước như:

D-6, D-9, D-12, D-50 dần dần trở nên quen thuộc đối vớingười dân Việt Nam Tuy nhiên, tất cả các loại sản phẩmtrên đều là thiết kế theo mẫu cũ của nước ngoài, cho đếnnay vẫn chưa có được động cơ do ngưòi Việt Nam thiếtkế và chế tạo, tỷ lệ nội địa hoá chỉ đạt được 70 Mặtdù so với các nước trong khu vực và trên thế giới còn tụthậu khá nhưng trong thời gian ngắn kết quả đạt được làđáng khích lệ

Trong 5 năm gần đây với sự chuyển giao công nghệcủa các công ty hàng đầu trên thế giới Kubota, Suzuki Ngành công nghiệp chế tạo động cơ trong nước đã pháttriển mạnh mẽ, nhưng để giảm giá thành sản phẩm nênvẫn còn sử dụng một số chi tiết của nước ngoài sảnxuất Nhìn chung, cho đến nay, về cơ sở hạ, nền côngnghiệp trong nước đã có thể sản suất được 100 các chitiết của động cơ Nhưng vấn đề hiện tại là còn tồn tạinhững khó khăn: thiếu vốn đầu tư, khó khăn về kỹ thuật,cạnh tranh của nước ngoài

Vì vậy nhà nước ta cần phải tạo các điều kiệnthuận lợi cho nền công nghiệp động cơ phát triển như:

- Các chính sách cơ khí hoá ngư nghiệp, nông nghiệpvà phát triển nông thôn.

- Các chính sách ưu đãi để thu hút vốn đầu tư

- Chính sách nội địa hoá các sản phẩm công nghiệp

1.2.4.Các lĩnh vực áp dụng.

1.2.4.1 Lĩnh vực nông nghiệp:

Ở nước ta nền kinh tế nông nghiệp chiếm vị trí đặcbiệt quan trọng Những ngành nông nghiệp trước đây chỉmang tính chất lao động thủ công nên năng suất và sảnlượng nông nghiệp không cao Những năm gần đây do chínhsách hỗ trợ vốn của nhà nước để mua các thiết bị nôngnghiệp như: máy cày, máy kéo, máy thu hoạch, máy phunthuốc, máy tưới Do đó tiết kiệm được sức lao động,nâng cao năng suất Từ đó ta thấy được tầm quan trọngcủa các thiết bị cơ khí trong việc phát triển nông nghiệp,nông thôn, đất nước Một phần quan trọng để sản xuất racác trang thiết bị này là ngành chế tạo máy động lực vànông cơ

1.2.4.2 Lĩnh vực ngư nghiệp:

Nước ta có bờ biển trải dọc theo suốt chiều dài củađất nước nên rất thuận lợi cho việc nuôi trồng và khaithác thuỷ hải sản Đó là mục tiêu mang lại nhiều lợinhuận cho đất nước và tăng thu nhập của người dân.Những năm gần đây nhờ sự hỗ trợ của nhà nước vềvốn đã tạo điều kiện cho ngành này phát triển các thiết

bị như: thiết bị tạo oxy, bơm nước, máy phát điện, cácđộng cơ cỡ nhỏ dùng trên các ghe, xuồng đến các động cơcỡ lớn cũng được đẩy mạnh nghiên cứu và tung ra thịtrường Chính vì vậy mà trong những năm qua sản lượngthuỷ hải sản trong nước và xuất khẩu được nâng cao, gópphần giải quyết công ăn việc làm và nâng cao mức sốngcho người dân

1.2.4.3 Lâm nghiệp:

Mặt dù tài nguyên rừng của nước ta rất lớn nhưngtrong lĩnh vực sử dụng máy động lực vào khai thác vàchế biến thì nhu cầu này tương đối không cao

1.2.4.3 Công nghiệp:

Các ngành công nghiệp nói chung nhu cầu sử dụngcác máy động lực là rất lơnï Đặc biệt là các ngành xâydựng, cơ khí và năng lượng như máy đầm rung, máy phátđiện cỡ nhỏ, máy nâng, máy trộn Nói chung hầu hết cácngành đều sử dụng máy động lực do các ưu điểm: cókhả năng gắn liền trên các máy chế biến khá, tự vận

hành, tính cơ động cao, nó là nguồn gốc của sự pháttriển công nghiệp Đối với nước ta, là một nước đang trênđà phát triển, công nghiệp hoá, ngành công nghiệp chếtạo động cơ phải được chú ý phát triển để tạo nềntảng cho ngành công nghiệp vững mạnh.

2 CHỌN MẪU ĐỘNG CƠ THIẾT KẾ.

Để đánh giá, so sánh tính năng kỹ thuật của động cơngười ta dùng các chỉ tiêu sau:

- Công suất động cơ

- Hiệu suất động cơ

- Tuổi thọ và độ tin cậy

Khi thiết kế động cơ đôït trong cần phải căn cứ vàonhiệm vụ thiết kế đó là nêu rõ những yêu cầu kỹ thuật

cơ bản (điều kiện kỹ thuật) đối với động cơ ta sẽ thiết kế

Điều kiện kỹ thuật gồm các tiêu chí sau:

2.1 CÔNG DỤNG CỦA ĐỘNG CƠ

Đây là điều kiện kỹ thuật rất quan trọng Nó quyếtđịnh phương hướng thiết kế, và lựa chọn những phươnghướng tham khảo trong quá trình thiết kế Những tham sốquan trọng như: áp suất có ích bình quân, suất tiêu haonhiên liệu Cũng phụ thuộc rất nhiều vào việc xác địnhcông dụng của động cơ Ở đây động cơ ta thiết kế làđộng cơ Diesel cỡ nhỏ nên mục đích chính là dùng cho cácloại máy: máy phát điện, máy xay sát, máy xây dựng,máy nén khí, máy thổi khí, máy chế biến, máy công tác,máy hàn, máy công nghiệp Gắn trên các loại ghe thuyền,máy cày xới cỡ nhỏ, máy cắt cỏ, máy tạo oxy trồng nuôitrồng thuỷ sản

2.2 CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ

Công suất là yêu cầu đầu tiên của máy công tác vàhệ thống động lực sử dụng động cơ Công suất có íchlà công suất thu được ở đuôi trục khuỷu, rồi từ đó truyềncho máy công tác Công suất có ích là chỉ tiêu quan trọngquyết định khả năng sử dụng động cơ để dẫn động máycông tác và hệ thống động lực cụ thể Khi chọn công

suất động cơ phải phù hợpvới yêu cầu của sản xuất.Nhưng, công suất thiết kế của động cơ phải phù hợp vớitiêu chuẩn Nhà nước qui định về dãy công suất của độngcơ.

2.3 SỐ VÒNG QUAY CỦA ĐỘNG CƠ

Lựa chọn số vòng quay của động cơ cũng là mộtvấn đề quan trọng vì số vòng quay ảnh hưởng rất nhiềuđến độ mài mòn và tính năng kỹ thuật của các cơ cấumáy được dẫn động Ngoài ra khi thiết kế cần xác địnhphạm vi vận hành ổn định của động cơ để làm cơ sởthiết kế cơ cấu tự điều chỉnh tốc độ

2.4 CÁC YÊU CẦU KỸ THUẬT CỦA ĐỘNG CƠ CẦN THIẾT KÊ:Ú

thẳng đứng

- Số vòng quay (rpm) : 1800 - 3600

- Hệ thống buồng đốt : Trực tiếp

- Hệ thống khởi động : Tay/Điện

Hình 2.1 Động cơ RF81 Bảng 2.3 Thông số kỹ thuật của động cơ RF81:

Đường kính xilanh và Hành trình

Số vòng quay cao (3600rpm) nên độ mài mòn của cácchi tiết cao, do đó tuổi thọ động cơ giảm Một xylanh nêntrục khuỷu quay không đều, bánh đà lớn

2.5.2.Mẫu 2

Động cơ F400 do hãng FUZOUD & JCO.LTD sản xuất:

Hình 2.2 Động cơ F400 Bảng 2.4 Các thông số kỹ thuật của động cơ F400:

buồng đốt trực tiếp

Trọng lượng khô (khởi động

Model Đơn vị OC95

Loại Diezel 4 kỳ, làm mát bằng

không khí

Đường kính xilanh và hành

Hệ thống khởi động (điện) 12V 1,2KW

Công suất cực đại HP 13,6

Dung tích thùng nhiên liệu Lít 4

Trọng lượng khô (khởi động

2.6 ĐÁNH GIÁ CHUNG ĐƯA RA MẪU THIẾT KẾÚ

2.6.1 Đánh giá chung

- Động cơ một xylanh nên có kết cấu đơn giản

- Các động cơ mẫu đều làm mát bằng không khí nêntrọng lượng nhỏ hơn động cơ làm mát bằng nước cùngcông suất

- Vì làm mát bằng không khí nên thích hợp với điềukiện làm việc ở vùng sâu, vùng thiếu nước

- Vì làm mát bằng không khí nên các chỉ tiêu ( Ne,Pe )kém hơn động cơ làm mát bằng nước khoảng 6%-10%

2.6.2 Chọn mẫu thiết kế:

Từ những mẫu tham khảo trên, chọn mẫu động cơ

XA của hãng YANMAR (Nhật Bản) sản xuất tại Thái Lanlàm mẫu thiết kế vì có nhiều ưu điểm sau:

- Động cơ XA có trọng lượng khá nhỏ so với các động

cơ khác 10HP năng 33Kg) có các kích thước bao là (392 x

470 x 494) mm Động cơ bố trí chung gọn, kết cấu kháđơn giản, kích thước của hai xupap lớn, dễ dàng cho việcthải sạch và nạp đầy, chốt khuỷu và cổ khuỷu có độtrùng điệp tăng, độ cứng vững và chiều cao động cơkhông cao lắm Thông số kết cấu  lớn Chiều cao vàtrọng lượng động cơ giảm Động cơ hoạt động khá êmdịu do có trục cân bằng

3 THIẾT KẾ ĐỘNG CƠ

3.1.THIẾT KẾ SƠ BỘ ĐỘNG CƠ

Vì động cơ thiết kế là thiết kế theo mẫu động cơ XAcủa hảng YANMAR(Nhật Bản) sản xuất tại Thái Lan hiệncó Nên các thông số kết cấu cũng như các kích thước chủyếu ta có thể chọn theo mẫu trên

3.1.1.Các thông số kỷ thuật của động cơ thiết kế

Bảng 3.1 Các thông số kỹ thuật của động cơ cần thiếtkế:

Suất tiêu hao nhiên liệu có ích Kg/Kw.h  0,2419

Kiểu buồng cháy thống nhất

Aïp suất dầu bôi trơn KG/cm2 4

Hệ thống bôi trơn cacte ướt

Lưu lượng dầu bôi trơn Lít/phút 4,6

L

S

0,25

3.2 THIẾT KẾ MẶT CẮT NGANG CỦA ĐỘNG CƠ

Để thiết kế mặt cắt ngang của động cơ ta tiến hành theocác bước sau:

1) Chọn tỷ lệ xích

2) Vẽ đường tâm xilanh trên giấy Ao song song với mépgiấy và cách một đoạn x, sau đó vẽ đường kính xilanh

3) Vẽ đường tròn bán kính R = S/2 cách mép giấymột khoảng y cắt đường tâm xilanh ở a và b Đo a và b xácđịnh được vị trí của Điểm Chết Trên và Điểm Chết Dưới

4) Lấy aA = L (L là chiều dài thanh truyền) Xác định

vị trí của chốt piston ở Điểm Chết trên, rồi xác định vị trícủa đỉnh piston bằng cách đo từ A lên một đoạn h Sau đócăn cứ theo chiều cao H của piston để vẽ piston, chọn h và

H theo piston của động cơ XA

5) Xác định chiều dài của xilanh Đo từ chân xilanh củaĐiểm Chết Trên xuống một đoạn S =2R, gạch một đườngthẳng góc với đường tâm xilanh để xác định vị trí của chânpiston khi piston ở Điểm Chết Dưới Đo lên một đoạn P đểxác định mép dưới của xilanh Sở dĩ cần để piston nhô rakhỏi xilanh một đoạn P là nhằm mục đích gạt bỏ hếtchất bẩn bám ở mép dưới của xilanh

6) Thiết kế thanh truyền: Sau khi xác định được cáckích thước cơ bản trên mặt cắt ngang, cần tiến hành thiếtkế dạng thanh truyền để đặt vào bản vẽ mặt cắt ngang

7) Xác định hình dạng của trục khuỷu và thân xilanh:

Ta cắt thanh truyền bằng giấy bóng đúng như dạng thanhtruyền đã thiết kế Đặt tâm đầu nhỏ của thanh truyền diđộng trên vòng tròn bán kính R của trục khuỷu để xác địnhkhông gian mà thanh truyền đã quét qua Cần phải đảm bảothanh truyền không va chạm với bất cứ chi tiết máy nào.Nếu không, phải thay đổi các thông số kết cấu để thoãmãn yêu cầu bố trí chung Khi xác định vị trí của trục camcần xét đến vấn đề đảm bảo đường tâm của trục camcàng gần đường tâm trục khuỷu càng tốt Vì như thế rấtdễ giải quyết vấn đề dẫn động trục cam, bánh răng dẫnđộng cũng bé Nhưng khoảng cách giữa hai đường tâm phảiđảm bảo cơ cấu khuỷu trục thanh truyền không va chạmvới trục cam Như thế tháo lắp trục cam dễ dàng Ngoài

ra cố gắn bố trí trục cam gần với xupap đẻ giảm lựcquán tính của cơ cấu phối khí và chiều ngang của động cơcũng hẹp hơn Tuy nhiên, trong thiết kế mặt cắt ngang vìchưa xác định được một cách chắc chắn vị trí của xupapvà cơ cấu dẫn động nên vị trí của trục cam cũng chỉ xác

định sơ bộ thôi Sau khi xác định xong vị trí của trục cam, cóthể xác định sơ bộ hình dạng bên ngoài của thân máy vàhộp trục khuỷu Ở đay cũng có thể xác định luôn thân máydùng kiểu nào, có thể dùng lót xylanh hay không.

8) Vẽ hình dạng và ổ trục khuỷu lên mặt cắt ngang

Hình 3.1 Bố trí các kích thước khi thiết kế mặtcắt ngang

3.3 THIẾT KẾ MẶT CẮT DỌC CỦA ĐỘNG CƠ

Thiết kế mặt cắt dọc của động cơ tiến hành theo cácbước sau:

1) Chọn khoảng cách giữa hai xylanh l :Vì động cơ tathiết kế chỉ có một xylanh nên không cần xác định màchọn đường tâm xylanh nằm trên đường tâm của thân độngcơ

2) Trên tờ giấy Ao: Vẽ đường tâm của xylanh cách méptờ giấy một khoảng x và gạch đường tâm trục khuỷu cáchmép tờ giấy một đoạn là y Sau đó vẽ phát họa hìnhdạng của xylanh, piston, thanh truyền, đường kính của chốt,của cổ trục khuỷu và bố trí cho hợp lý

3) Sau đó ta vẽ kết cấu của trục khuỷu, kích thướcđược xác định theo động cơ tham khảo XA

4) Xác định chiều rộng của bạc lót và của ổ trụckhuỷu, chốt khuỷu, đầu nhỏ của thanh truyền và sau đó vẽhình dạng của ổ trục, piston, thanh truyền

5) Sau khi thiết kế xong mặt cắt dọc, ta có thể tiếptục thiết kế mặt cắt ngang, căn cứ vào mặt cắt dọc đểbố trí cơ cấu phối khí trên mặt cắt ngang Và sau đó tiếnhành bố trí các cơ cấu và hệ thống phụ trên cả hai mặtcắt của động cơ

3.4 TÍNH TOÁN NHIỆT ĐỘNG CƠ

Dựa vào những thông số đã chọn ban đầu để xácđịnh các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của động cơ và kiểmnghiệm động cơ

y P

- Góc mở sớm xupap nạp 1 Độ 20

- Góc đóng muộn xupap

- Góc mở sớm xupap thải 3 Độ 20

- Góc đóng muộn xupap thải 4 Độ 15

3.4.2 Thông số chọn của động cơ.

Bảng 3.2 Các thông số chọn của động cơ.

- Nhiệt độ môi trường

- Độ sấy nóng khí nạp T Độ K 20

- Chỉ số giãn nở đoạn

- Hệ số quét buồng cháy 2 1

- Aïp suất cuối qúa trình

Quá trình nạp phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố vàđược tính toán như sau:

1 Nhiệt độ không khí trước xupáp nạp

r t

k a k

k

p

p p

p T T

2

1

    (3-2)

091 0 11 , 0 96 , 0 1 , 1 02 , 1 17 104 , 0 091 0 20 298

298

1 17 1

v = 0.82765

3.Hệ số khí sót

r =  

v r k

k r

T p

T p







1

2



(3-3) r = 17 1.01,.1040,11.770.298.0,82765

r = 0 , 0303

4.Nhiệt độ cuối qúa trình nạp

Ta =

r

m m

r

a r r t k

p

p T T

1

[oK] (3-4)

Ta =

0303 , 0 1

11 , 0 085 , 0 770 0303 , 0 1 , 1 20

1 5 , 1

Quá trình nén của động cơ có tác dụng sau:

- Mở rộng phạm vi nhiệt độ của quá trình làm việc (

nén, cháy và giãn nở)

- Đảm bảo sản vật cháy được sinh công triệt để

- Tạo điều kiện thuận lợi nhất cho hoà khí bốc

cháy Tất cả những quá trình trên đều đảm bảo cho quá

trình chuyển biến từ hoá năng của nhiên liệu thành nhiệt

năng, rồi từ nhiệt năng chuyển thành công có ích được

thực hiện tốt nhất, làm tăng hiệu suất của chu trình

Quá trình nén được tiến hành cụ thể như sau:

1 Tỷ nhiệt mol đẳng tính trung bình của không khí:

T

2

00419 0 806

, 1 867

, 19

T

8 , 1

36 ,

184 38

, 427 2

1 8

, 1 634 ,

1 867

, 19

a C

m C

m C

v r

v r

v

2 ' '

0 1

0775 ,

20

0312 ,

0 806

, 19 1

"

'

v v

a a

a' v 19 8353

0312 ,

0 1

10

802 ,

529

0312 ,

0 00419

, 0 1

v v

b b

b





b' v 0 , 00422

2

00422 , 0 8309 , 19

4.Chỉ số nén đa biến trung bình:

Tính gần đúng bằng phương trình nén đa biến:

 1

''

314,8

v b T a

n

(3-8)

Chọn n1=1,368 thay vào vế phải của phương trìnhtrên Ta có:

332 , 041 17 1

2

00422 , 0 8309 , 19

314 , 8 1

1 36903 , 1 1

- Đảm bảo cho nhiên liệu được cháy kiệt

- Kịp thời làm cho hoá năng của nhiên liệu đượcchuyển biến hết thành nhiệt năng

- Nhiệt năng chuyển biến hết thành cơ năng mộtcách hiệu quả nhất

1.Lượng không khí cần thiết để đốt cháy hoàn toàn 1 Kgnhiên liệu:

4946 , 0 32

004 , 0 4

126 , 0 12

87 , 0 21 , 0

M2 M1 M [Kmol/Kg.nl](3-12)

32

004 , 0 4

126 , 0 890357 ,

0 32 4

80357 , 0

92198 , 0 1

  1 , 03444

7.Hệ số biến đổi phân tử tại z:

b

z r

o z

1 0355 , 1 1

x





(3-16)

x z  0 , 941176

9.Tỷ nhiệt mol đẳng tích trung bình môi chất tại z:

T b

a C

z v

r z

v vz

x M

x M

x M

a x

M a

1

'

"

"

1 0

2

1 0

0

0 3 5 5 ,

1

0 3 0 3 ,

0

9 4 1 1 7 6 ,

0

9 2 1 9 8 ,

0

9 4 1 1 7 6 ,

0 1

.

8 9 0 3 5 7 ,

0

,

1 9

0 3 5 5 ,

1

0 3 0 3 ,

0

9 4 1 1 7 6 ,

0

9 2 1 9 8 ,

0

7 7 5 ,

z v

r z

v vz

x M

x M

x M

b x

M b

1 '

"

"

1 0

2

1 0

0

0 35 5 ,

1

0 30 3 ,

0

9 41 1 76 ,

0

92 1 98 ,

0

94 11 7 6 ,

0 1

.

8 9 03 57 ,

0 10

.

4 22

0 35 5 ,

1

03 0 3 ,

0

9 41 1 76 ,

0

92 19 8 ,

0

1 0

80 2

5 29

"

5 5

6

10 5239 005239

0

, 20





[KJ/KmoloK]

10.Nhiệt độ cực đại của chu trình Tz :

Nhiệt độ cực đại của chu trình Tz được tính theo

.314,

8'

Trong đó :

00270426 ,

0 2

10 5239

03447 ,

1 2

,

0

42440 8 , 0

Giải phương trình bậc hai và loại nghiệm âm ta tìm

Mục đích của việc tính toán quá trình giãn nở thực

tế là nhằm xác định lượng công tạo ra trong quá trình, và

xác định các thông số cuối của quá trình giãn nở

1.Tỷ số giãn nở sớm:

.9442005,6357,1

7 , 1

032447 ,

T

T p

1 , 2005

1 2697 ,

b

4 Kiểm nghiệm lại trị số n2:

Trị số n2 được kiểm nghiệm laị theo phương trình :

vz vz

b z

r

H z

T T

"

"

1

.

.

314 , 8 1

, 20 07 , 1000 1

, 2005 0303 , 0 1 03444 , 1 890357

,

0

42440 8 , 0 85 , 0

314 8

1,2697

1873.13

50841,7

2 

 n z

b

p p

p

p T T

28396 , 0 11 , 0 07 ,

1000 1,5

1 5 , 1

T T

Aïp suất chỉ thị trung bình pi, công suất chỉ thị trung

bình Ni và hiệu suất chỉ thị i là những thông số đặc

trưng cho chu trình làm việc của động cơ, chúng thể hiện

mức độ hoàn thiện của chu trình về mặt chuyển biến

nhiệt thành công cơ giới Các thông số có ích như: áp suất

có ích trung bình pe, công suất có ích Ne và hiệu suất có

ích I đặc trưng cho sự hoàn hảo của động cơ về tổ

chức chu trình và tổn hao cơ khí trong nội bộ động cơ

1.Aïp suất chỉ thị trung bình lý thuyết :

11

11

.1.1

i

n n

1 36903 , 1

1 1873

, 13

1 1

1 2697 , 1

28912 , 1 7 , 1 1 28912 ,

1 7 , 1 1 17

k i i

p Q

T p M

.

314 ,

i H i

Q

g



3600000

 [g/Kw.h](3-28)

Các hệ số a, b được chọn theo cấu tạo buồngcháy động cơ:

605228 ,

g g

 [g/Kw.h] 32)

g e  232 , 1 [g/Kw.h]

5 Hiệu suất có ích của động cơ :

4911 , 0 74266 , 0 

.

30 

 [dm3] (3-34)

V V p p

V V p



p

p   Với n2 là chỉ số giãn nở đa biến trung bình ,xác địnhthông qua tính toán nhiệt

1 Lập bảng xác định đường nén và đường giãn nở:

Bảng 3.3 Bảng số liệu xác định trên đường nén và đường giãn nở:

4 Xác định các điểm đăc biệt:

Các điểm đặc biệt là:

14 ,

40508 , 0

- Mở sớm xupap nạp (r’) , đóng muộn xupáp nạp (a’)

- Mở sớm xupáp thải (b’), đóng muộn xupáp thải (r”)

7 Hiệu chỉnh đồ thị công :

Xác định các điểm trung gian :

- Trên đoạn cy lấy điểm c” với c”c = 1/3cy

- Trên đoạn yz lấy điểm z” với yz” = 1/2yz

- Trên đoạn ba lấy điểm b” với bb” =1/2ba

Nối các điểm c’c”z” và đường giãn nở thành đường congliên tục tại ĐCT và ĐCD và tiếp xúc với đường thải Ta sẽnhận được đồ thị công đã hiệu chỉnh

4.TÍNH TOÁN ĐỘNG HỌC VÀ ĐỘNG LỰC HỌC

Tính toán động học và động lực học nhằm nghiêncứu qui luật chuyển động, tình trạng chịu lực của các chitiết trong cơ cấu khuỷu trục - thanh truyền, trạng thái daođộng nhất là dao động xoắn của hệ trục khuỷu

4.1 ĐỘNG HỌC

Nghiên cứu qui luật chuyển động của piston là nhiệmvụ chủ yếu của động học Để tiện việc nghiên cứu, tagiả thiết trong quá trình làm việc, trục khuỷu quay với tốcđộ không đổi Sau đây sẽ nghiên cứu qui luật động học củapiston bằng phương pháp đồ thị:

4.1.1 Giải x bằng phương pháp dùng đồ thị Brich

Các bước tiến hành:

- Vẽ nữa đường tròn tâm O, bán kính R, đường kính AB





AB R