do an nguyen ly dong co norestriction 6893

Động cơ đốt trong kiểu Piston thường có vận tốc lớn, nên việc nghiên cứu tính toán động học và động lực học của cơ cấu khuỷu trục thanh truyền KTTT là cần thiết để tìm quy luật vận động

LỜI NÓI ĐẦU

Những năm gần đầy, nền kinh tế Việt Nam đang phát triển mạnh Bên cạnh đó kỹ thuật của nước ta cũng từng bước tiến bộ Trong đó phải nói đến ngành động lực và sản xuất ôtô, chúng ta đã liên doanh với khá nhiều hãng ôtô nổi tiến trên thế giới cùng sản xuất và lắp ráp ôtô Để góp phần nâng cao trình độ và kỹ thuật, đội ngũ kỹ thuật của ta phải tự nghiên cứu và chế tạo, đó là yêu cầu cấp thiết Có như vậy ngành ôtô của ta mới phát triển được Sau khi được học hai môn chính của ngành động cơ đốt trong (Nguyên lý động cơ đốt trong, Kết cấu và tính toán động cơ đốt trong) cùng một số môn cơ sở khác (sức bền vật liệu,

cơ lý thuyết, vật liệu học, ), sinh viên được giao nhiệm vụ làm đồ án môn học kết cấu và tính toán động cơ đốt trong Đây là một phần quan trọng trong nội dung học tập của sinh viên, nhằm tạo điều kiện cho sinh viên tổng hợp, vận dụng các kiến thức đã học để giải quyết một vấn đề cụ thể của ngành

Trong đồ án này, em được giao nhiệm vụ tính toán và thiết kế hệ thống nhiên liệu của động cơ theo các thông số kĩ thuật Đây là một hệ thống không thể thiếu trong động cơ đốt trong Nó dùng để cung cấp nhiên liệu tạo ra quá trình cháy để sinh công

Trong quá trình thực hiện đồ án, em đã cố gắng tìm tòi, nghiên cứu các tài liệu, làm việc một cách nghiêm túc với mong muốn hoàn thành đồ án tốt nhất Tuy nhiên, vì bản thân còn ít kinh nghiệm cho nên việc hoàn thành đồ án lần này không thể không có những thiếu sót

Cuối cùng, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến các thầy, cô đã tận tình truyền đạt lại những kiến thức quý báu cho em Đặc biệt, em xin gửi lời cảm ơn đến thầy Trần Thanh

Hải Tùng đã quan tâm cung cấp các tài liệu, nhiệt tình hướng dẫn trong quá trình làm đồ án

Em rất mong muốn nhận được sự xem xét và chỉ dẫn của các thầy để em ngày càng hoàn thiện kiến thức của mình

Đà nẵng, ngày 22 tháng 05 năm 2009

Sinh viên Phan Thế Đức

Phần 1: XÂY DỰNG ĐỒ THỊ CÔNG, ĐỘNG HỌC VÀ ĐỘNG LỰC HỌC CƠ CẤU KHUỶU TRỤC THANH TRUYỀN 1.1 XÂY DỰNG ĐỒ THỊ CÔNG:

1.1.1 Xây dựng đường cong áp suất trên đường nén:

- Phương trình đường nén đa biến:

pV n1 =const.

Do đó nếu gọi x là điểm bất kỳ trên đường nén thì:

1 = n1 ⇒

nx nx n c

c V p V

1

n c nx c nx

V V p p

i

p

Với: n1- chỉ số nén đa biến trung bình, chọn n1 = 1,37

pc - áp suất cuối quá trình nén

pc = paε , trong đó: n1

pa = 0,9.pk = 0,9.0,1 = 0,09 [MN/m2]: áp suất cuối quá trình nạp ⇒ pc = 0,09.16,61,37 = 4,225 [MN/m2]

1.1.2 Xây dựng đường cong áp suất trên đường giãn nở:

Phương trình của đường giãn nở đa biến:

V V p p

.

.

1

n c gnx

n z n

c gnx z gnx

V V p

V V p p

ρ

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

Cho i tăng từ 1 →ε = 16 6 từ đó ta lập bảng xác định các điểm trên đường nén và đường giãn nỡ

Vx i

i^n1 1/i^n1 Pc/i^n1 i^n2 1/i^n2 (Pz.ρ^n2)/i^n2 1Vc 1,00 1,000 1,000 4,225 1,000 1,000

h c

V V

4

)10.125.(

4

3 2

2 2 2

dm S

D

⇒ 0,108[ ]

16,16

692,

- Theo cách chọn tỷ lệ xích như trên toạ độ của các điểm đặc biệt và trung gian là :

+Điểm đặt biệt là:

2 (22,0 ; 49,5) (22,0 ; 135,3) 10 (110; 5,50) (99,0; 20,03) 2,5 (27,5; 36,5) (27,5 ; 104,0) 11 (121; 4,80) (121; 18,10)

• Phun sớm (c’)

• Mở sớm (r’), đóng muộn (a’) của xupáp nạp

• Mở sớm (b’), đóng muộn (r’’) của xupáp thải

1.1.5 Hiệu chỉnh đồ thị công:

Xác định các điểm trung gian:

• Trên đoạn cy lấy điểm c’’ với c’’c = 1/3cy = 1/3(206 - 128) = 26,0[mm]

• Trên đoạn yz lấy điểm z’’ với yz’’ = 1/2yz = 1/2(15,4 - 14) = 2,20 [mm]

• Trên đoạn ba lấy điểm b’’ với bb’’ = 1/2ba = 1/2(11,1 - 2,7) = 4,2[mm]

• Nối các điểm c’,c’’,z’’ với các đường nén, đường giãn nở thành đường

cong liên tục tại điểm chết trên và điểm chết dưới ta nối b’, b’’ nối tiếp

xúc với đường thải Ta nhận được đồ thị công đã hiệu chỉnh.

P [MN/m2]

170 180

140 150 160

a 16,6V c

10

100 110

120 60

4

3 7V c 9V c

Động cơ đốt trong kiểu Piston thường có vận tốc lớn, nên việc nghiên cứu tính toán động học và động lực học của cơ cấu khuỷu trục thanh truyền (KTTT) là cần thiết để tìm quy luật vận động của chúng và để xác định lực quán tính tác dụng lên các chi tiết trong cơ cấu KTTT nhằm mục đích tính toán cân bằng, tính toán bền các chi tiết và tính toán hao mòn động cơ

Trong động cơ đốt trong kiểu Piston cơ cấu KTTT có 2 loại: Loại giao tâm và loại lệch tâm

Ta chỉ xét trường hợp cơ cấu KTTT giao tâm

1.2.1 Động học của cơ cấu kttt giao tâm:

Cơ cấu KTTT giao tâm là cơ cấu mà đường xuyên tâm xy lanh trực giao với đường tâm trục khuỷu tại 1 điểm (Hình 1)

1.2.1.1 Sơ đồ cơ cấu:

Hình 1.1: Sơ đồ cơ cấu KTTT giao tâm

1.2.1.2 Xác định độ dịch chuyển (x) của piston bằng phương pháp đồ thị Brick:

- Theo phương pháp giải tích chuyển dịch x của piston được tính theo công thức:

≈ ( − α)+λ.(1−cos2α)

4cos1

138

2

mm R

S AB

S S

B

B'S

O - Giao điểm của đường tâm xi lanh và đường tâm

A - Vị trí chốt piston khi piston ở ĐCT

B - Vị trí chốt piston khi piston ở ĐCD

R - Bán kính quay của trục khuỷu (m)

l - Chiều dài của thanh truyền (m)

S - Hành trình của piston (m)

x - Độ dịch chuyển của piston tính từ ĐCT ứng với

góc quay trục khuỷu α (m)

β - Góc lắc của thanh truyền ứng với góc α (độ)

11,58[ ]

8042,0.4

27,0.138

4

2

'

mm S

R OO

S S

+ Từ các điểm chia 0,1,2, ,18 trên nữa vòng tròn Brick, ta dóng các đường thẳng song song với trục Oα Và từ các điểm chia trên trục Oα ứng với các giá trị    

180, ,20,10,

kẻ các đường nằm ngang song song với OS Các đường này tương ứng với các góc cắt nhau tại các điểm 0’, 1’, 2’, 3’, , 18’ Nối các điểm này lại ta đựơc đường cong biểu diễn độ dịch chuyển của piston (x) theo α : x = f(α)

Hình 1.2 Phương pháp đồ thị Brick và cách khai triển trên tọa độ x - α

1.2.1.3 Giải vận tốc v của piston bằng phương pháp đồ thị:

- Theo phương pháp giải tích ta tính gần đúng vận tốc của piston là:

R

- Các bước tiến hành xây dựng đồ thị :

+ Chọn tỷ lệ xích: µv =ω.µS

Với n 190,5(rad/s)

30

1820.14,330

2

+ Vẽ nữa vòng tròn tâm O bán kính r1 R. [mm]

v

µ

ω

= và vẽ đường kính AB =S = 2r1 Sau đó

vẽ đường tròn đồng tâm O có bán kính : [ ]

2

5,190.69

2,153.2

27,0.5,190.69

2

λ

+ Chia đều nữa vòng tròn bán kính r1, và vòng tròn bán kính r2 ra 18 phần bằng nhau Như vậy, ứng với góc α ở nữa vòng tròn bán kính r1 thì ở vòng tròn bán kính r2 sẽ là 2α , 18 điểm trên nữa vòng tròn bán kính r1 mỗi điểm cách nhau 

10 và trên vòng tròn bán kính r2mỗi điểm cách nhau là 20

+ Trên nữa vòng tròn r1 ta đánh số thứ tự từ 0, 1, 2, , 18 theo chiều ngược kim đồng hồ, còn trên vòng tròn bán kính r2 ta đánh số 0’,1’,2’, , 18’ theo chiều kim đồng hồ, cả hai đều xuất phát từ tia OA

+ Từ các điểm chia trên 1/2 vòng tròn bán kính r1, ta dóng các đường thẳng vuông góc với đường kính AB, và từ các điểm chia trên vòng tròn bán kính r2 ta kẻ các đường thẳng song song với AB Các đường kẻ này sẽ cắt nhau tương ứng theo từng cặp 0-0’;1-1’; ;18-18’ tại các điểm lần lượt là 0, a, b, c, , 18 Nối các điểm này lại bằng một đường cong và cùng với 1/2 vòng tròn bán kính r1 biểu diễn trị số vận tốc v bằng các đoạn 0, 1a,2b,3c, , 0 ứng với các góc 0, α1,α2, α3 α18. Phần giới hạn của đường cong này và 1/2 vòng tròn lớn gọi là giới hạn vận tốc của piston

+ Vẽ hệ toạ độ vuông góc v - s trùng với hệû toạ độ α−s , trục thẳng đứng Ov trùng với trục

Oα Từ các điểm chia trên đồ thị Brick, ta kẻ các đường thẳng song song với trục Ov cắt trục

Os tại các điểm 0, 1, 2, 3, , 18 Từ các điểm này, ta đặt các đoạn thẳng 00, 1a, 2b, 3c, ,

1818 song song với trục Ov và có khoảng cách bằng khoảng cách các đoạn 0, 1a,2b,3c, ,

0 Nối các điểm 0, a ,b c, , 18 lại với nhau ta có đường cong biểu diễn vận tốc của piston v=f(s)

j k l m n o p q

1.2.1.4 Giải gia tốc J bằng đồ thị Tôlê:

- Theo phương pháp giải tích lấy đạo hàm của vận tốc theo thời gian ta có công thức để tính gia tốc của piston :

+ Lấy đoạn thẳng AB trên trục Os, với AB = S/µS = 171,6 [mm]

+ Tại A, dựng đoạn thẳng AC thẳng góc với AB về phía trên, với:

][38,630019,53

115,3180

max

mm

J AC

j

=

=

=µ+ Từ B, dựng đoạn thẳng BD thẳng góc với AB về phía dưới, với:

]

[488,340019

,53

94,1827

min

mm

J BD

]

[27,380019

,53

10.5,190.69.27,0.3

mm

R EF

- Nối đoạn CF và DF, ta phân chia các đoạn CF và DF thành 8 đoạn nhỏ bằng nhau và ghi số thứ tự cùng chiều, chẳng hạn như trên đoạn CF: C, 1, 2, 3, , 7, F; trên đoạn FD:

F, 1’, 2’, 3’, , 7’, D Nối các điểm chia 11',22',33', Đường bao của các đoạn này là đường cong biểu diễn gia tốc của piston: J = f(s)

E A

1.2.2 ĐỘNG LỰC HỌC CƠ CẤU KTTT:

Tính toán động lực học cơ cấu khuỷu trục thanh truyền nhằm mục đích xác định các lực tác dụng lên các chi tiết trong cơ cấu ở mỗi vị trí của khuỷu trục để phục vụ cho việc tính toán sức bền, nghiên cứu trạng thái mài mòn của các chi tiết máy và tính toán cân bằng động

cơ

Trong quá trình làm việc của động cơ, cơ cấu khuỷu trục thanh truyền chịu tác dụng của các lực sau: Lực quán tính của các chi tiết có khối lượng chuyển động; lực khí thể; trọng lực; lực ma sát Trừ trọng lực ra, chiều và trị số của các lực khác đều thay đổi theo vị trí của piston trong các chu kỳ công tác của động cơ Trong các lực nói trên lực quán tính và lực khí thể có trị số lớn hơn cả, nên trong quá trình tính toán ta chỉ xét đến hai loại lực này

1.2.2.1 Xây dựng đồ thị lực quán tính pj, lực khí thể pkt, lực tổng p1

1.2.2.1.1 Xác định khối lượng :

a Khối lượng tham gia chuyển động tịnh tiến:

Các chi tiết máy trong cơ cấu khuỷu trục thanh truyền tham gia vào chuyển động tịnh tiến bao gồm các chi tiết trong nhóm piston và khối lượng của thanh truyền quy dẩn về đầu nhỏ thanh truyền

Ta có: m' =m pt +m1.

Trong đó: m pt : khối lượng nhóm piston, m pt =2,7[kg]

: khối lượng thanh truyền tham gia chuyển động tịnh tiến quy dẫn về

m1 = (0,275 ÷¬ 0,35).m tt

Ta chọn : m1 =0,3.m tt =0,31.4=1,24[kg]

Vậy khối lượng các chi tiết tham gia chuyển động tịnh tiến là :

m'=m pt +m1 =2,7+1,24=3,74[kg]

b Khối lượng các chi tiết tham gia chuyển động quay:

Khối lượng tham gia chuyển động quay trong cơ cấu khuỷu trục thanh truyền gồm phần khối lượng nhóm thanh truyền quy dẩn về đầu to thanh truyền, khối lượng khuỷu trục gồm có khối lượng chốt khuỷu và khối lượng má khuỷu quy dẩn về tâm chốtï khuỷu

m'R =m2+m k

Trong đó: m2- khối lượng thanh truyền quy dẫn về đầu to thanh truyền

m2 =0,7.m tt =0,7.4=2,8[kg]

m k- khối lượng của khuỷu trục

Khuỷu trục có kết cấu 2 má khuỷu như nhau:

m k =m ck +2m mr

Trong quá trình tính toán, thiết kế và để xây dựng các đồ thị được tiên lợi thì người ta thường tính toán khối lượng chuyển động tịnh tiến và khối lượng chuyển động quay của cơ cấu khuỷu trục thanh truyền thường tính trên đơn vị diện tích đỉnh piston

- Diện tích đỉnh piston :

12265,63[ ] 0,012266[ ]

4

125.14,34

2 2

2 2

m mm

0

74,3

1.2.2.1.2 Xác định lực quán tính các chi tiết tham gia chuyển động tịnh tiến :

Lực quán tính các chi tiết tham gia chuyển động tịnh tiến:

P J = −m.J = −m.Rω2(cosα +λcos 2α), [MN/m2]

Suyra:

( ) (1 0 , 27) 10 10 0 , 9697 [ / ].

5 , 190 69 917 , 304

1

2 6

3 2

max

2 max

max

m MN P

R m J

m P

J

J

−

= +

27,01.(

5,190.69.917,304

1 ]1 [

2 6

3 2

min

2 2

min min

m MN P

R m R

m J

m P

λω

1.2.2.1.3 Vẽ đồ thị biểu diễn lực quán tính: −P j = f (s)

- Đồ thị P jnày vẽ chung với đồ thị công p-v

- Cách vẽ tiến hành tương tự như cách vẽ đồ thị J - s, với:

9697 , 0

max

mm

P AC

5573 , 0

min

mm

P BD

10.10.5,190.27,0.69.917,304.3

mm

mR EF

1.2.2.1.4 Khai triển các đồ thị:

a Khai triển đồ thị p - V thành p - α:

- Vẽ hệ trục toạ độ vuông góc p -α, trục hoành Oα nằm ngang với trục po

- Trên trục 0α ta chia 10o một, ứng với tỷ lệ xích: 2[0/ ]

+Từ các điểm chia trên trục Oα, kẻ các đường song song với trục Op, những đường này cắt các đường dóng ngang tại các điểm ứng với các góc chia của đồ thị Brick và phù hợp với quá trình làm việc của động cơ Nối các giao điểm này lại ta có đường cong khai triển đồ thị p -α với tỷ lệ xích :

µP =0,0330[MN/m2.mm]

µα =2[0/mm]

b Khai triễn đồ thị pj - V thành pj -α: Cách khai triễn đồ thị này giống như cách khai triễn đồ thị p -V thành p - α Tuy nhiên, trên đồ thị p - V thì giá trị của lực quán tình là - pj nên khi chuyển sang đồ thị p - α ta phải đổi dấu

1.2.2.1.5 Cộng đồ thị p - α và p j - α, ta được đồ thị P1 - α:

Cộng các giá trị pkt với pj ở các trị số góc α tương ứng, ta vẽ được đường biểu diễn hợp lực của lực quán tính và lực khí thể p1:

P1 = pkt + pj , [MN/m2]

Hình 1.6: Hệ lực tác dụng trên cơ cấu khuỷu trục thanh truyền giao tâm

- Ta có :

+ Lực tiếp tuyến tác dụng lên chốt khuỷu: ( )

β

βαcos

P được xác định trên đồ thị khai triển tương ứng với các giá trị của α

Ta có giá trị của góc β trong các công thức ( )

β

βαcos

β

βαcos

cos + , tgβ phụ thuộc vào giá trị α,λ theo công thức: sinβ = λ sinα

- Ta lập bảng xác định các giá trị N, T, Z Sau đó, ta tiến hành vẽ đồ thị N, T, Z theo α

trên hệ trục toạ độ vuông góc chung (N, T, Z - α) Với tỷ lệ xích :

]./[0330,

P N Z

T =µ =µ =µ =

µα =2 [độ/mm]

Khuỷu trục2 Nén Cháy nổ Thải Nạp

Khuỷu trục4 Cháy nổ Thải Nạp Nén

Khi khuỷu trục của xylanh thứ nhất nằm ở vị trí 0

• Khuỷu trục của xylanh thứ 3 nằm ở vị trí 0

16,49[ ].

18

8248,29618

)(

1

mm

T T

i i

10

m MN n F R

N T

P

i tblt π ϕ

Ne N

η

=

Với: ηm =(0,63÷0,93), chọn ηm =0,8 ⇒ 68,75

8,

055 =

=

i

n: là số vòng quay của động cơ, n = 1820 [v/p]

F P: là diện tích đỉnh piston, F P =0,012266[m2]

R: là bán kính quay của trục khuỷu, R=69[mm]=69.10−3[m]

ϕ: là hệ số hiệu đính đồ thị công, lấyϕ =1(đồ thị công đã hiệu chỉnh)

1820.1.012266,

0.10.69

10.75,68

3

3

m MN

4264,0

mm

T T

49,1692,12

%100

T

T T

1.2.2.4 Đồ thị véc tơ phụ tải tác dụng lên chốt khuỷu:

+ Mục đích xây dựng đồ thị phụ tải trên chốt khuỷu nhằm:

- Xác định lực tác dụng trên chốt ở mỗi vị trí của trục khuỷu

- Khai triển đồ thị phụ tải theo quan hệ Q-α chúng ta các định được phụ tải lớn nhất,

bé nhất và trung bình trên chốt khuỷu

- Từ đồ thị phụ tải tác dụng trên chốt khuỷu, chúng ta xây dựng được đồ thị phụ tải

trên đầu to thanh truyền và các đồ thị mài mòn trên chốt khuỷu cũng như trên đầu to thanh

truyền, từ đó biết được khu vực chịu phụ tải bé nhất trên chốt khuỷu để khoan lỗ dẫn dầu bôi

trơn trên chốt khuỷu được tối ưu nhất

+ Cách vẽ:

- Vẽ hệ toạ độ T - Z gốc toạ độ O’, trục O’Z có chiều dương hướng xuống dưới

- Chọn tỉ lệ xích : µT =µZ =µP =0,0330(MN/m2.mm)

- Đặt giá trị của các cặp (T, Z) theo các góc α tương ứng lên hệ trục toạ độ T - Z Ứng

với mỗi cặp giá trị (T, Z) ta có một điểm đánh dấu các điểm từ 0,1,2,→72 ứng với các góc

α từ 0→720nối các điểm lại ta có đường cong biểu diễn véctơ phụ tải tác dung lên chốt

khuỷu

- Dịch chuyển gốc toạ độ

• Trên trục O’Z (theo chiều dương), ta lấy điểm O với OO'= P R o (lực quán tính ly tâm)

9.596.10.33.9.0.7,0

7,0

3

2 3

F

R m

• Với tỷ lệ xích µZ ta dời gốc toạ độ O’ xuống cách O một đoạn O’O:

45.64[ ]

0255,0

164.1

• Ta có điểm O chính là tâm chốt khuỷu Từ tâm O vẽ vòng tròn tượng trưng chốt

khuỷu

+ Xác định giá trị, phương chiều và điểm đặt lực

• Giá trị của lực là độ dài véctơ tính từ gốc O đến vị trí bất kì mà ta cần

• Chiều của lực hướng từ tâm O ra ngoài

• Điểm đặt của lực là giao của phương kéo dài về phía O của véctơ lực và đường tròn

tượng trưng cho chốt khuỷu

2 3 4 5

10 13 16 19 22

26

28 29 30 31 32

67 68 69 70

T[MN/m2]

Z[MN/m2]

O' O

ĐỒ THỊ PHỤ TẢI TÁC DỤNG LÊN CHỐT KHUỶU

µ Τ =µ z 0,0330[ΜΝ/m 2 mm]

4 6 8 10 12 14 16

23 21 19 17

1.2.2.5 Khai triển đồ thị phụ tải trong hệ toạ độ cực thành đồ thị Q - α:

- Khai triển đồ thị phụ tải ở toạ độ độc cực trên thành đồ thị Q -α rồi tính phụ tải trung bình Q tb

+ Chọn tỉ lệ xích µQ =µP = 0 , 0330 [MN/m2.mm]

µα = 2 [o/mm] + Lập bảng tính xây dựng đồ thị Q - α:

Tiến hành đo các khoảng cách từ tâm O đến các điểm αi (Ti, Zi) trên đò thị phụ tải tác dụng lên chốt khuỷu, ta nhận được các giá trị Qi tương ứng Sau đó lập bảng Q - α:

• Vẽ hệ truc tọa độ Q0α

• Dựa vào bảng Q - α, đặt các tọa Qi tương ứng với α lên hệ tọa độ Q0α

• Dùng thước cong nối các điểm Q lại, ta có đồ thị Q = f(α)

Sau khi vẽ xong đồ thị Q = f(α), ta xác định Qtb bằng cách đếm diện tích bao bởi đường cong Q với truc hoành α rồi chia diện tích này cho chiều dài trục hoành, ta có Qtb:

][38,3672

5,261972

72

1

mm

Q Q

i i

1.2.2.6 Đồ thị phụ tải tác dụng lên đầu to thanh truyền:

Dựa trên nguyên lý lực và phản lực tác dụng tại 1 điểm bất kỳ trên chốt khuỷu và đầu to thanh truyền và xét đến sự chuyển động tương đối của chúng, ta có thể xây dựng được đồ thị phụ tải tác dụng lên đầu to thanh truyền, nhờ có kết quả xây dựng đồ thị phụ tải tác dụng lên trục khuỷu

Tại bất kỳ một điểm trên đồ thị phụ tải tác dụng lên chốt khuỷu, chúng ta hoàn toàn xác định được giá trị, phương, chiều và điểm đặt của lực tác dụng lên chốt khuỷu

Bây giờ chúng ta xây dựng đồ thị phụ tải tác dụng lên đầu to thanh truyền tức là tìm các phản lực tác dụng lên ổ trượt đầu to thanh truyền do phụ tải Q trên chốt khuỷu gây ra

Như vậy, ứng với một giá trị Q ta sẽ có một phản lực Q’i bằng nhau về giá trị nhưng ngược chiều nhau Còn điểm đặt của phản lực này do có sự chuyển động tương đối nên tại vị trí của một chốt khuỷu có góc αi thì trên đầu to thanh truyền sẽ có một góc tương ứng là

αi + βi, chiều quay của đầu to thanh truyền ngược chiều quay với chốt khuỷu

Giá trị βi có thể là dương hoặc có thể là âm tùy thuộc vào λ và α được xác định theo bảng sau:

Cách vẽ như sau:

- Vẽ dạng đầu to thanh truyền lên một tờ giấy bóng, tâm của đầu to thanh truyền là O

- Vẽ một vòng tròn bất kỳ, tâm O Giao điểm của đường tâm phần thân thanh truyền với vòng tâm O là điểm 00

- Từ điểm 00, ghi trên vòng tròn các điểm 1, 2, 3, , 72 theo chiều quay trục khuỷu (chiều kim đồng hồ) và tương ứng với các góc α0 + β0, α100 + β100, α200 + β200, α300 + β300, ,

- Nối lần lượt các điểm vừa đánh dấu trên tờ giấy bóng theo đúng thứ tự ta được đồ thị phụ tải tác dụng lên đầu to thanh truyền

- Xác định giá trị, phương chiều, và điểm đặt lực:

+ Giá trị là độ dài của véctơ tính từ tâm O đến bất kỳ vị trí nào ta cần xác định trên đồ thị + Chiều của lực từ tâm O đi ra

+ Điểm đặt là giao điểm của véctơ và vòng tròn tượng trưng cho đầu to thanh truyền

1.2.2.7 Đồ thị mài mòn chốt khuỷu:

Đồ thị mài mòn của chốt khuỷu (hoặc cổ trục khuỷu ) thể hiện trạng thái chịu tải của các điểm trên bề mặt trục Đồ thị này cũng thể hiện trạng thái hao mòn lý thuyết của trục, đồng thời chỉ rõ khu vực chịu tải ít để khoan lỗ dầu theo đúng nguyên tắc đảm bảo đưa dầu nhờn vào ổ trượt ở vị trí có khe hở giữa trục và bạc lót của ổ lớn nhất Aïp suất bé làm cho dầu nhờn lưu động dễ dàng

Sở dĩ gọi là mài mòn lý thuyết vì khi vẽ ta dùng các giả thuyết sau đây :

- Phụ tải tác dụng lên chốt là phụ tải ổn định ứng với công suất Ne và tốc độ n định mức

- Lực tác dụng có ảnh hưởng đều trong miền 1200

- Độ mòn tỷ lệ thuận với phụ tải

- Không xét đến các điều kiện về công nghệ, sử dụng và lắp ghép

Các bước tiến hành vẽ như sau:

- Trên đồ thị phụ tải tác dụng lên chốt khuỷu ta vẽ vòng tâm O, bán kính bất kì Chia vòng tròn này thành 24 phần bằng nhau, tức là chia theo 15o theo chiều ngược chiều kim đồng hồ, bắt đầu tại điểm 0 là giao điểm của vòng tròn O với trục OZ (theo chiều dương), tiếp tục đánh số thứ tự 1, 2, , 23 lên vòng tròn

- Từ các điểm chia 0, 1, 2, , 23 của vòng tròn O, ta kẻ các tia qua tâm O và kéo dàì, các tia này sẽ cắt đồ thị phụ tải phụ tải tại nhiều điểm, có bao nhiêu điểm cắt đồ thị thì sẽ có bấy nhiêu lực tác dụng tại điểm chia đó Do đó ta có :

∑Q'i =Q'i0 +Q'i1 + +Q'in

Trong đó: i : Tại mọi điểm chia bất kì thứ i

0, 1, , n: Số điểm giao nhau của tia chia với đồ thị phụ tải tại 1 điểm chia

- Lập bảng ghi kết quả ∑Q'i

- Tính Q∑i theo các dòng:

Q∑i =∑Q'0+∑Q'1+ +∑Q'23

- Chọn tỉ lệ xích :µ =1,181(MN/m2.mm)

- Vẽ vòng tròn bất kỳ tượng trưng cho chốt khuỷu, chia vòng tròn thành 24 phần bằng nhau đồng thời đánh số thứ tự 0, 1, , 23 theo chiều ngược chiều kim đồng hồ

- Vẽ các tia ứng với số lần chia

- Lần lượt đặt các giá trị Q∑0,Q∑1, ,Q∑23 lên các tía tương ứng theo chiều từ ngoài vào tâm vòng tròn Nối các đầu mút lại ta có dạng đồ thị mài mòn chốt khuỷu

- Các hợp lực Q∑0,Q∑1, ,Q∑23 được tính theo bảng sau”phục lục”

µQ = 1,181[ΜΝ/m2.mm]

2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23ĐỒ THỊ MÀI MÒN CHỐT KHUỶU

Đặc điểm của động cơ diesel là hổn hợp nhiên liệu và không khí được tạo trong xi lanh động cơ do nhiên liệu phun trực tiếp vào buồng cháy động cơ vào cuối kỳ nén

- Nhiệm vụ của hệ thống nhiên liệu động cơ diesel :

+ Dự trữ nhiên liệu để đảm bảo cho động cơ có thể làm việc liên tục trong một khoảng thời gian nhất định

+ Lọc sạch nước và tạp chất lẫn trong nhiên liệu

+ Chuyển nhiên liệu trong hệ thống

+ Cung cấp lượng nhiên liệu cần thiết cho mỗi cho mỗi chu trình ứng với chế độ làm việc quy định của động cơ

+ Phun nhiên liệu vào buồng cháy của động cơ sao cho phù hợp với kết cấu với buồng cháy để tạo hổn hợp tốt nhất

- Hệ thống nhiên liệu hoạt động tốt hay xấu có ảnh hưởng đến chất lượng phun nhiên liệu, hòa trộn nhiên liệu với không khí, quá trình cháy trong xi lanh, tính tiết kiệm và độ bền

của động cơ, cho nên hệ thống nhiên liệu phải đạt được những yêu cầu sau:

+ Lượng cung cấp phải đúng yêu cầu cần thiết của mỗi chu trình và có thể điều chỉnh theo phụ tải bên ngoài

+ Lượng nhiên liệu vào mỗi xi lanh phải như nhau

+ Nhiên liệu cung cấp phải đúng thời điểm qui định, không quá sớm hoặc quá muộn và theo một quy luật đã định

* Nếu phun sớm quá thì lúc đó áp suất khí nén nhỏ, nhiệt độ còn thấp nên nhiên liệu bắt lửa chậm, một phần sẽ bám vào xi lanh và đỉnh piston làm lãng phí nhiên liệu và gây ra khói đen, áp lợc khí cháy sẽ đạt cực đại trước khi piston lên đến điểm chết trên do đó động

cơ chạy rung

* Nếu phun quá muộn thi nhiên liệu cháy không hết gây ra lãng phí

+ Lúc bắt đầu và kết thúc quá trình phun nhiên liệu phải dứt khoát tránh hiện tượng nhỏ giọt

+ Phun hết nhiên liệu trong thời gian phun

+ Nhiên liệu phun ở dạng sương mù càng nhỏ càng tốt, các hạt nhiên liệu tại mỗi thời điểm phải bằng nhau, mật độ như nhau Có sức xuyên mạnh để nhiên liệu đi đến các góc của buồng cháy đảm bảo nhiên liệu trộn đều với không khí

+ Phải bền và có độ tin cậy cao để thuận tiên trong việc bảo quản và sửa chữa, giá thành rẻ

2.1.1.Sơ đồ và nguyên lý hoạt động của hệ thống nhiên liệu:

2.1.1.1 Sơ đồ nguyên lý: