ĐỒ ÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU EFI ĐỘNG CƠ 2VZ FE (kèm bản vẽ)

Nối cáctọa độ điểm bằng các đường cong thích hợp được đường cong nén và đường cong giãnnở.. + Vẽ đường biểu diễn quá trình nạp và quá trình thải bằng hai đường thẳng s

Trang 1

Tính toán thiết kế động cơ đốt trong (XGV6-0414)

Phần 1: XÂY DỰNG ĐỒ THỊ CÔNG, ĐỘNG HỌC VÀ ĐỘNG

LỰC HỌC ĐỘNG CƠ XGV6-0414

1.1 XÂY DỰNG ĐỒ THỊ CÔNG

1.1.1.Các số liệu ban đầu

1.1.2.Các thông số tính toán

Để xây dựng đồ thị công ta phải tính toán các thông số sau:

SVTH:Đặng Văn Chướng -Lớp 11C4B Trang 1

Số xilanh/ Số kỳ/ Cách bố trí i/ τ 6/ 4/ V-Type

Đường kính × hành trình piston (mm×mm) D×S 86,7x75,0

Công suất cực đại/ Số vòng quay (Kw/vg/ph) Ne/ n 103.5/4500

Áp suất cực đại (MN/m2) Pz 5

Khối lượng nhóm piston (kg) mpt 0.8

Khối lượng nhóm thanh truyền (kg) mtt 1,1

Hệ thống bôi trơn Cưỡng bức cácte ướt

Hệ thống làm mát Cưỡng bức sử dụng môi chất lỏng

Trang 2

Tính toán thiết kế động cơ đốt trong (XGV6-0414) Xác định tốc độ trung bình của động cơ :

Trong đó: S [m]là hành trình dịch chuyển của piston trong xilanh, n [vòng/phút] là tốc

độ quay của động cơ

Vì Cm ≥ 9 m/s: động cơ tốc độ cao hay còn gọi là động cơ cao tốc

Chọn trước: n1=1,32 ÷ 1,39; n2 = 1,25 ÷ 1,29 Chọn chỉ số nén đa biến trung bình

n1= 1,35, chỉ số giãn nở đa biến trung bình n2= 1,25

Vì đây là động cơ xăng không tăng áp nên pk ≈ p0

Áp suất cuối kỳ nạp: Đối với động cơ 4 kỳ không tăng áp ta có:

pa=(0,8÷0,9)pk Chọn pa = 0,8pk = 0,8x0,1 = 0,08 [MN/m2]

Áp suất cuối kỳ nén: pc = pa.εn1 = 0,08×10,41,35 = 1,89 [MN/m2]

Chọn tỷ số giản nở sớm (ρ) Vì là động cơ xăng nên chọn ρ = 1,3

Áp suất cuối quá trình giản nở:

Pb =

225 , 1 1

4 , 1

5 , 16

8 , 5 )

P

ρ

εδ

= [MN/m2]

Thể tích công tác: Vh =

[ ]3

2 2

44 , 0 4

867 , 0 75

, 0 4

44 , 0

Thể tích làm việc:

49 , 0 05 , 0 4 , 10

V V

Vận tốc góc của trục khuỷu :

30,47130

450030

Trang 3

Tính toán thiết kế động cơ đốt trong (XGV6-0414) Áp suất khí sót: Vì động cơ cao tốc nên có: pr = (1,05 ÷ 1,10)pth

Chọn pr = 1,05pth = 1,05×0,102 = 0,1071 [MN/m2]

1.1.3.Các thông số chọn

− Áp suất khí nạp: pk = 0,1 [MN/m2]

− Chọn n1= 1,35, n2= 1,25

− Tỷ số giản nở sớm ρ = 1

1.1.4.Xây dựng đồ thị công

1.1.4.1.Xây dựng đường nén

Gọi Pnx, Vnx là áp suất và thể tích biến thiên theo quá trình nén của động cơ Vìquá trình nén là quá trình đa biến nên :

c nx

i p

(1.2) Để dễ vẽ ta tiến hành chia Vh thành ε khoảng, khi đó i = 1; 1,5, 2; 2,5; ; 10; 10.4

1.1.4.2.Xây dựng đường giản nơ

Gọi Pgnx, Vgnx là áp suất và thể tích biến thiên theo quá trình giãn nở của động cơ.Vì quá trình giản nở là quá trình đa biến nên ta có:

n gnx gnx V P V

n

C gnx

Z n

Z gnx Z

V V P V

Trang 4

i

P

Để dễ vẽ ta tiến hành chia Vh thành ε khoảng, khi đó i = 1; 1,5, 2; 2,5; ; 10; 10.4

1.1.4.3 Biễu diễn các thông số

− Biểu diễn thể tích buồng cháy: Vcbd = 10, 15, 20 mm Chọn Vcbd = 15 [mm]

⇒Tỉ lệ xích biểu diễn thể tích là: µVc = [dm3/mm]

⇒ Giá trị biểu diễn của Vhbd =

h Vc

141

μ =0,00314 =

[mm]

− Biểu diễn áp suất cực đại: pzbd = 160 ÷ 220mm Chọn pzbd = 200 [mm]

⇒Tỉ lệ xích biểu diễn áp suất là: µp = z bd

z P P m mm 

MN 2

− Với vòng tròn Brick ta có đường kính AB có giá trị biểu diễn bằng giá trị biểudiễn của Vh, tức là ABbd = Vhbd =141[mm]

⇒Tỉ lệ xích của biểu đồ Brick là:

S hbd

Vậy giá trị biểu diễn là: OO’bd =

1.1.4.4.Xác định các điểm đặc biệt và bảng giá trị đồ thị công

• Điểm bắt đầu quá trình nạp: r(Vc,pr)

Vc-thể tích buồng cháy Vc= 0,05 [dm3]

pr-áp suất khí sót, chọn pr= 0,1071 [MN/m2]

Trang 5

Tính toán thiết kế động cơ đốt trong (XGV6-0414) Với Va = 0,49 [MN/m2], pb: áp suất cuối quá trình giãn nở.pb= 0,27 [MN/m2]

1.5Vc 1,5 0,07 22,5 1,73

0,58

0,08

0,06

Trang 6

8.5Vc 8,5 0,40 127,5 17,98 0,06 0,1050 4,2 14,51 0,07 0,3445 13,8

19,42

0,05

0,04

Bảng 1.1.4.3: Giá trị biểu diễn của đồ thị công

SVTH:Đặng Văn Chướng -Lớp 11C4B Trang 6

Trang 7

1.1.4.5.Vẽ đồ thị

Để vẽ đồ thị công ta thực hiện theo các bước như sau:

+ Chọn tỉ lệ xích như trên

+ Vẽ hệ trục tọa độ trong đó: trục hoành biểu diễn thể tích xilanh, trục tung biểu diễn

áp suất khí thể

+ Từ các số liệu đã cho ta xác định được các tọa độ điểm trên hệ trục tọa độ Nối cáctọa độ điểm bằng các đường cong thích hợp được đường cong nén và đường cong giãnnở

+ Vẽ đường biểu diễn quá trình nạp và quá trình thải bằng hai đường thẳng songsong với trục hoành đi qua hai điểm Pa và Pr Ta có được đồ thị công lý thuyết

+ Hiệu chỉnh đồ thị công:

- Vẽ đồ thị brick phía trên đồ thị công Lấy bán kính cung tròn R bằng ½ khoảngcách từ Va đến Vc (R=S/2)

- Tỉ lệ xích đồ thị Brick như đã tính toán ở trên

- Lấy về phía phải điểm O’ một khoảng : OO’

- Dùng đồ thị Brick để xác định các điểm:

• Điểm mở sớm của xu páp nạp : r’ xác định từ Brick ứng với α1=160

• Điểm đóng muộn của xupáp thải : r’’ xác định từ Brick ứng với α4=150

• Điểm đóng muộn của xupáp nạp : a’ xác định từ Brick ứng với α2=210

• Điểm mở sớm của xupáp thải : b’ xác định từ Brick ứng với α3=480

• Điểm đánh lửa sớm : c’ xác định từ Brick ứng với θs=170

• Điểm y (Vc, 0,85Pz)= y(0,05; 4,25)

• Điểm áp suất cực đại lý thuyết: z (Vc, Pz)= z(0,05; 5)

- Áp suất cuối quá trình nén thực tế pc’’

Áp suất cuối quá trình nén thực tế thường lớn hơn áp suất cuối quá trình nén lýthuyết do sự đánh lửa sớm

pc’’ = pc + 3

1.( py -pc )

Trang 8

pc’’ = 1,89 + 3

1.( 4,25 – 1,89 ) = 2,68 [MN/m2], Giá trị vẽ là 107,0 [mm]

Nối các điểm c’, c’’, z’ lại thành đường cong liên tục và dính vào đường giãn nở

- Áp suất cuối quá trình giãn nở thực tế pb’’:

Áp suất cuối quá trình giãn nở thực tế thường thấp hơn áp suất cuối quá trình giãn

nở lý thuyết do mở sớm xupap thải

Pb’’ = pr +2

1.( pb - pr )

Pb’’ = 0,1071 +2

1.( 0,27 - 0,1071 ) = 0,19 [MN/m2] Giá trị vẽ là 7,5 [mm]

Nối các điểm b’, b’’ và tiếp dính với đường thải prx

- Nối điểm r với r’’, r’’ xác định từ đồ thị Brick bằng cách gióng đường song songvới trục tung ứng với góc 10 độ trên đồ thi Brick cắt đường nạp pax tại r’’

Sau khi hiệu chỉnh ta nối các điểm lại thì được đồ thị công thực tế

+ Sau khi có các điểm đặc biệt tiến hành vẽ đường thải và đường nạp , tiến hànhhiệu chỉnh bo tròn ở hai điểm z’’ và b’’

 Ý nghĩa của đồ thị công: Biểu thị mối quan hệ giữa áp suất và thể tích làm việccủa xylanh động cơ ứng với mỗi vị trí của piston Cho ta thấy được các quá trìnhnạp, nén, cháy giản nở và thải xảy ra như thế nào Đồng thời là căn cứ để xácđịnh các đồ thị: Pkt -α, P1-α, T, N, Z Do đó đồ thị công có ý nghĩa quan trọngtiên quyết, ảnh hưởng đến tính đúng đắn của toàn bộ quá trình tính toán thiết kếđộng cơ

Trang 11

Hình 1.1.1 Đồ thị công

1.2 XÂY DỰNG ĐỒ THỊ ĐỘNG HỌC VÀ ĐỘNG LỰC HỌC

1.1.1 Xây dựng đồ thị động học

1.1.1.1 Đồ thị chuyển vị S = f(α)

Để xây dựng đồ thị chuyển vị ta sử dụng phương pháp đồ thị Brick

o o'

α

Đầu tiên ta chọn tỉ lệ xích:

0,000532141

0,075V

Sμ

0 2

03755 , 0 25 , 0 2

.

mm R

λ

Từ O vẽ OB ứng với các góc 100, 200, 300 1800

Từ O’ kẻ đoạn O’M song song với đường tâm má khuỷu OB , hạ MC thẳng gócvới AD Theo Brick đoạn AC = x Điểm A ứng với ĐCT vởi α=00, điểm D ứng vớiĐCD với α=1080

Trang 12

Cứ như thế từ tâm O’ của đồ thị Brick kẻ các tia ứng với 100 ; 200…1800 Đồngthời đánh số thứ tự từ trái qua phải 0,1,2…18.

Chọn hệ trục tọa độ với trục tung biểu diễn góc quay trục khuỷu, trục hoành biểudiễn khoảng dịch chuyển của piston

Gióng các điểm ứng với 100; 200…1800 đã chia trên cung tròn đồ thị brick xuốngcắt các đường kẻ từ điểm 100; 200…1800 tương ứng ở trục tung của đồ thị x=f(α) để xácđịnh chuyển vị tương ứng

Nối các giao điểm ta có đồ thị biểu diễn hành trình của piston S = f(α)

 Ý nghĩa đồ thị chuyển vị S = f(α): qua đồ thị thể hiện được sự dịch chuyển của pistontheo góc quay của trục ứng với khuỷu và tương mỗi giá trị của góc quay ta sẽ có hànhtrình tương ứng của trục khuỷu

1.1.1.2 Đồ thị vận tốc V(α)

Chọn tỷ lệ xích: µV = µS.ω = 0,000532×471,30 = 0,2507 [m/s.mm]

Vẽ nửa đường tròn tâm O bán kính R1 với:

R1 = R ω.= 0,04335×471,30 = 17,7 [m/s]

Giá trị biểu diễn: R 1bd=

] [ 5 , 70 2507 , 0

7 , 17

R v

=

= µ

Vẽ đường tròn tâm O bán kính R 2 với:

R2 = R µvt

λω 2 = 0,0375× 2 0,2507

25 0 30 , 471

×

× = 8,8 [mm]

Chia nửa vòng tròn tâm O bán kính 1

Trang 13

Từ các điểm 0;1;2… kẻ các đường thẳng góc với AB cắt các đường song song với

AB kẻ từ các điểm 0’, 1’, 2’…tại các điểm o, a, b, c Nối các giao điểm này lại ta cóđường cong giới hạn vận tốc của piston Khoảng cách từ đường cong này đến nửađường tròn biểu diễn trị số tốc độ của piston ứng với các góc α

Để khảo sát mối quan hệ giữa hành trình piston và vận tốc của piston ta đặt chúngcùng chung hệ trục toạ độ

Trên đồ thị chuyển vị S = f(α) lấy trục OV ở bên phải đồ thị trùng với trục Oα,trục ngang biểu diễn hành trình của piston

Từ các điểm 00, 100, 200, ,1800 trên đồ thị Brick ta gióng xuống các đường cắtđường OS tại các diểm 0, 1, 2, ,18 Từ các điểm này ta đặt các đoạn tương ứng từ đồthị vận tốc, nối các điểm của đầu còn lại của các đoạn ta có đường biểu diễn v = f(x)

ĐỒ THỊ CHUYỂN VỊ

μα= 2 [độ/mm]

μv= 0.2507 [m/s.mm]

Trang 14

1 2

4

7

10

14 16

1' 3' 4' 5' 6' 7'

0

3

5 6

12 13 15

Hình 1.2.1.2- Đồ thị vận tốc V (α)

μα= 2 [độ/mm]

μv= 0.2507 [m/s.mm]

 Ý nghĩa của đồ thị vận tốc V(α): cho ta thấy mối qua hệ giữa vận tốc piston ứng vớimỗi góc quay của trục khuỷu Đồng thời thể hiện mối quan hệ giữ hành trình piston vàvận tốc piston

1.1.1.3 Đồ thị gia tốc j = f(x)

Để xác định và vẽ đồ thị gia tốc của piston ta sử dụng phương pháp đồ thị Tôlê và

cụ thể được tiến hành như sau:

Trước tiên chọn hệ trục toạ độ Trục hoành là truc Ox, trục tung Oj biểu thị giá trịcủa gia tốc

Ta có: Jmax = Rω2(1+λ) = 0,0375×471,302×(1+0,25)

= 10412,05 [m/s2]

Trang 15

0,4583

,138

32,6247

min = − =−

µ

Giá trị biểu diễn EFbd =

[ ]mm EF

j

0,4583

,138

32,6247

Lấy EF = -3λRω2 Nối CF và DF Phân đoạn CF và DF thành 5 đoạn nhỏ bằngnhau ghi các số 1 , 2 , 3 , 4 và 1’ , 2’ , 3’ , 4’ Nối 11’ ,22’ ,33’ ,44’ Đường bao củacác đoạn thẳng này biểu thị quan hệ của hàm số : j = f(x)

 Ý nghĩa đồ thị gia tốc j = f(x): qua đồ thị cho ta thấy được sự biến thiên của gia tốcpiston theo hành trình piston ứng với góc quay trục khuỷu Biết được gia tốc cực đại vàgia tốc cực tiểu của piston

Trang 16

Hình 1.2.1.3- Đồ thị gia tốc J = f(x)1.1.2 Xây dựng đồ thị động lực học

1.1.2.1 Đồ thị lực quán tính -Pj=f(x)

Trước tiên ta thấy lực quán tính Pj = -m j ⇒ -Pj = m j Do đó thay vì vẽ Pj ta vẽ -Pj

lấy trục hoành đi qua po của đồ thị công vì đồ thị -Pj là đồ thị j = f(x) có tỷ lệ xích khácmà thôi Vì vậy ta có thể hoàn toàn áp dụng phương pháp Tôlê để vẽ đồ thị -Pj=f(x).Để có thể dùng phương pháp cộng đồ thị -Pj với đồ thị công thì -Pj phải có cùngthứ nguyên và tỷ lệ xích với đồ thị công, thay vì vẽ giá trị thực của nó ta vẽ -Pj = f(x)ứng với một đơn vị diện tích đĩnh Piston Do đó ta có tỉ lệ xích của đồ thị là:

P

P j µ

µ =

=0,0486 [MN/s2.mm] Và có:

4πD

m'F

Trang 17

m1 = (0,275÷0,350)mtt Chọn m1 = 0,28mtt = 0,28×1,1 = 0,308 [kg]

m2 = (0,650÷0,725)mtt Chọn m2 = 0,7mtt = 0,7×1,1 = 0,77 [kg]

m’ = m1 + mnpt = 0,308+0,8 = 1,108 [kg]

Trong đó: m _ khối lượng tham gia chuyển động tịnh tiến

mnpt _ khối lượng nhóm Piston

mtt _ khối lượng nhóm thanh truyền

m1 _ khối lượng nhóm thanh truyền qui về đầu nhỏ

m2 _ khối lượng nhóm thanh truyền qui về đầu to Để có thể cộng đồ thị lấy trục P0 làm trục hoành cho đồ thị -Pj

Ta có: -Pjmax = mJmax = 187,65×10412,05×10-6

= 1,9539 [MN/m2] -Pjmin = mJmin = 187,65×(-6247,23)×10-6

= -1,1723 [MN/m2]

EF = -3mλRω2 = -3×187,65×0,025×0,0375×471,302×10-6 = -1,1723 [MN/m2]Giá trị biểu diễn gia tốc là:

− Giá trị biểu diễn của -Pjmaxbd =

Pj j P

µmax

−

= [ ]mm

− Giá trị biểu diễn của -Pjminbd =

Pj j P

µmin

360o) Nếu trục hoành của đồ thị khai triển nằm bằng với trục hoành của đồ thị công thì

ta được P - α, Để được Pkt - α ta đặt trục hoành của đồ thị mới ngang với trục chứa giátrị p0 ở đồ thị công Làm như vậy bởi vì áp suất khí thể : Pkt = P - P0

+ Cách khai triển là dựa vào đồ thị Brick và đồ thị công để xác định điểm có ápsuất theo giá trị α cho trước

Trang 18

P

o' o

+ Cách vẽ giống cách khai triển đồ thị công nhưng giá trị của điểm tìm được ứng

với α chọn trước lai được lấy đối xứng qua trục oα , bởi vì đồ thị trên cùng trục tạo độ

với đồ thị công là đồ thị -Pj

+ Sở dĩ khai triển như vậy bởi vì trên cùng trục toạ độ với đồ thị công nhưng -Pj

được vẽ trên trục có áp suất P0

 Vẽ P1- α

+ P1 được xác định : P1 = Pkt + Pj

+ Do đóp P1 đựoc vẽ bằng phương pháp cộng đồ thị

+ Để có thể tiến hành cộng đồ thị thì P1 , Pkt và Pj phải cùng thứ nguyên và cùng

Trang 21

Hình 1.2.2.1 - Đồ thị khai triển Pkt , Pj, P1

 Ý nghĩa đồ thị khai triển Pkt , Pj, P1:

− Đồ thị Pkt: được khai triển từ đồ thị P-V, cho thấy áp lực khí thể tác dụng lên đơn vịdiện tích đỉnh piston ứng với góc quay α của trục khuỷu

− Đồ thị Pj: biểu diễn lực quán tính chuyển động thẳng ứng với mỗi góc quay trụckhuỷu

− Đồ thị P1: là đồ thị biểu diễn hợp lực của lực khí thể và lực quán tính chuyển độngthẳng ứng với mỗi góc quay trục khuỷu Là căn cứ xác định đồ thị T, N, Z– α saunày

Áp dụng các công thức sau:

( )β

β α cos

sin 1

cos 1

+

=P Z

, N= P1.tan(β) Với sinβ = λsinα⇒β = arcsin(λsinα)

Vẽ hệ hệ trục tọa độ T, Z, N – α

Chọn tỉ lệ xích: μT = μZ = μN = 10.μP = m mm

MN

2

μα = 2 [độ/mm]

Trang 22

Từ đồ thị p1 - α tiến hành đo giá trị biểu diễn của p1 theo α = 00,100, 200,

300…,7200 Ứng với mỗi giá trị của α ta có giá trị của β tương ứng Từ quan hệ ở cáccông thức trên ta lập được bảng giá trị của đồ thị T , Z , N - α như sau:

Trang 23

0.16 -7.3

-230 1.0677

0.20 -8.3

-280 0.1833

0.25 -1.9

0.13 4.0

Trang 24

0.16 -7.4

-590 1.0802

0.20 -8.4

-640 0.1033

0.25 -1.0

0.13 7.8

Trang 25

Hình 1.2.2.2- Đồ thị T, N, Z-α

 Ý nghĩa đồ thị T, N, Z-α: qua đồ thị ta thấy được lực ngang N, lực tiếp tuyến T, lựcpháp tuyến Z tác dụng lên cơ cấu trục khuỷu thanh truyền Lực T, N, Z có trị số thayđổi theo góc quay trục khuỷu Là căn cứ để xác định tất cả các đồ thị còn lại

1.2.2.4 Đồ thị ΣT-α

Để vẽ đồ thị ΣT-α ta thực hiện theo những bước sau:

• Lập bảng xác định góc i

α

ứng với góc lệch các khuỷu theo thứ tự làm việc

• Góc lệch công tác:

0

6

180.4 i

180.τ

• Thứ tự làm việc của động cơ là: 1-5-3-6-2-4

• Sau khi lập bảng xác định góc

28.8 490 32.9 370 19.4 250

29.3 4.5

-140 23.0 20 30.2- 620 24.3 500 27.0- 380 26.7 260 25.2- -2.9

150 17.8 30 38.2- 630 15.9 510 20.5- 390 19.5 270 17.6- 14.0

39.5 640 -4.3 520 13.5 400 11.0 280 -7.5

14.7

Trang 26

23.7 660 22.6 540 0.0 420 10.3 300 14.6 23.8

10.4 670 33.1 550 -6.4 430 15.9 310 22.3 48.5

-200 12.0- 80 3.1 680 38.6 560 12.5- 440 24.0 320 23.9 65.1210

18.2 450 31.1 330 19.5 67.0

-220 23.2- 100 23.3 700 29.8 580 23.6- 460 36.3 340 10.0 52.6230

-27.4 110 27.9 710 16.4 590

27.7 470 38.0 350 0.1 27.4240

29.7 480 37.1 360 0.0 6.7

-• Ta nhận thấy rằng ∑T lặp lại theo chu kỳ 1200 vì vậy chỉ cần tính tổng T từ 00 đến 1200

sau đó suy ra cho các chu kỳ còn lại

• Vẽ đồ thị ∑T bằng cách nối các tọa độ điểm ai =(αi;∑T i)

bằng một đường cong thíchhợp cho ta đường cong biểu diễn đồ thị tổng T

• Sau khi đã có đồ thị tổng

( )α f

Hình 1.2.2.3-Đồ thị ∑T

1.2.2.5 Đồ thị phụ tải tác dụng lên chốt khuỷu

Trang 27

Đồ thị phụ tải tác dụng lên chốt khuỷu dùng để xác định lực tác dụng lên chốt

khuỷu ở mỗi vị trí của chốt khuỷu Sau khi có đồ thị này ta tìm được trị số trung bìnhcủa phụ tải tác dụng lên chốt khuỷu, cũng có thể dễ dàng tìm được lực lớn nhất và bénhất, dùng đồ thị phụ tải có thể xác định được khu vực chịu tải ít nhất để xác định vị trí

lỗ khoan dẫn dầu bôi trơn và để xác định phụ tải khi tính sức bền ổ trục

Các bước tiến hành vẽ đồ thị phụ tải tác dụng lên chốt khuỷu được tiến hành nhưsau:

• Vẽ hệ trục toạ độ TO’Z trong đó trục hoành O’T có chiều dương từ tâm O’ về phía phảicòn trục tung O’Z có chiều dương hướng xuống dưới

• Chọn tỉ lệ xích:

025,0

Với: m2 : Khối lượng đơn vị của thanh truyền quy về tâm chốt khuỷu

Ta có khối lượng thanh truyền quy về tâm chốt khuỷu là:

m2’ = mtt – m1 = mtt – 0,3mtt = 0,7mtt=0,7.1=0,7(kg)

=>

)(kg/m44,129083

,0

4.7,0F

m'

2 pt

94 , 0 10 73 , 397 046 , 0 44 ,

Trang 28

• Từ gốc tọa độ O’của đồ thị lấy theo chiều dương của Z một khoảngO’O bằng giá trịbiểu diễn của PRo:

O’O =

)(38,190486,0

94,0

mm P

 Ý nghĩa đồ thị phụ tải tác dụng lên chốt khuỷu: qua đồ thị xác định được phụ tải tácdụng lên chốt khuỷu ứng với vị trí trục khuỷu Xác định được vị trí phụ tải cực đại, cựctiểu Đồng thời từ đồ thị ta xác định đồ thị đầu to thanh truyền và đồ thị mài mòn chốtkhuỷu

Hình 1.2.2.4 - Đồ thị phụ tải tác dụng lên chốt khuỷu

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

Để vẽ đồ thị phụ tải tác dụng lên đầu to thanh truyền ta thực hiện theo các bướcnhư sau:

• Vẽ tượng trưng đầu to thanh truyền lên tờ giấy bóng, đầu nhỏ hướng xuống, tâm củađầu to là O

• Vẽ một vòng tròn bất kì tâm O Giao điểm của đường tâm phần thân thanh truyền vớivòng tròn tâm O tại 0o

Trang 29

• Từ điểm 0o, ghi trên vòng tròn các điểm 0, 1, 2…36 theo chiều quay trục khuỷu (chiều

kim đồng hồ) và tương tự ứng với các góc

-587.5

40 9.2 49.2 230 -11.0 219.0 420 12.5 432.5 610 13.6- 596.4

12.5

-605.7

60 12.5 72.5 250 13.6- 236.4 440 14.3 454.3 630 14.5- 615.5

14.3

-625.7

14.5

-636.4

Trang 30

O’Z trùng với OZ của đồ thị Lần lượt xoay tờ giấy bóng sao cho các điểm 0o;10o;20o…trùng với trục O’z về phần dương (theo chiều ngược chiều kim đồng hồ), đồng thời

đánh dấu các điểm mút của véc tơ 0

• Nối các điểm lại bằng một đường cong thích hợp cho ta đồ thị phụ tải tác dụng lên đầu

to thanh truyền

Cách xác định lực trên đồ thị phụ tải như sau:

- Giá trị của lực tác dụng lên đầu to là dộ dài đoạn thẳng nối từ tâm O đến điểmtrên đường vừa vẽ xong nhân với tỷ lệ xích

- Chiều của lực hướng từ tâm O ra ngoài

- Điểm đặt lực là giao điểm của đường nối từ tâm O đến điểm tính với vòng tròntượng trưng cho đầu to thanh truyền

 Ý nghĩa đồ thị phụ tải tác dụng lên đầu to thanh truyền: là đồ thị biểu diễn phản lực tácdụng lên ổ trượt đầu to thanh truyền do phụ tải Q chốt khuỷu gây nên Qua đồ thị ứngvới mỗi vị trí ta có một giá trị phụ tải xác định về điểm đặt, phượng, chiều, độ lớn

Trang 31

100 110 120 130 140

150160

170 180 190

200 210 220 230

240

250 260 270

280

290

300

310 320 330 340 350 360

T'[MN/m 2 ]

Z'[MN/m 2 ]

1 2

63

64 65 30

21 20

19 1817 1615

14 13 12 11 10 9 43 42

40 39

38

37

0

36 66

67 32

33 34 35 68

69 70 71

41

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

μ=

Hình 1.9 Đồ thị phụ tải tác dụng lên chốt khuỷu

1.2.2.7 Đồ thị mài mòn chốt khuỷu

Đồ thị mài mòn chốt khuỷu là đồ thị biểu diễn trang thái chịu lực của chốt khuỷutrong một chu trình công tác của động cơ đồng thời phản ánh dạng mài mòn lý thuyếtcủa chốt khuỷu, xác định vùng chịu lực bé nhất khi khoan lỗ dầu bôi trơn Đảm bảo đưadầu nhờn vào ổ trượt ở vị trí có khe hở giữa trục và bạc lót của ổ lớn nhất Áp suất bélàm cho dầu nhờn lưu động dễ dàng

Để xây dựng đồ thị mài mòn chốt khuỷu ta dùng các giả thuyết sau:

Trang 32

− Tính toán động cơ ở tốc độ định mức

− Độ mài mòn tác tỷ lệ với lực tác dụng lên chốt khuỷu

− Tại một điểm trên chốt khuỷu lức tác dụng sẽ gây ảnh hưởng lên vùng lân cận về cả haiphía trong phạm vi 1200(mỗi phía 600)

Để vẽ đồ thị mài mòn chốt khuỷu ta thực hiện theo các bước như sau:

• Từ tâm O của đồ thị phụ tải tác dụng lên chốt khuỷu ta vẽ đường tròn (O,R) vớibán kính tùy ý (vòng tròn đặc trưng mặt chốt khuỷu)

• Chia đường tròn thành 24 phần bằng nhau, đánh số thứ tự theo chiều quy ướcngược chiều kim đồng hồ

• Từ các điểm 0, 1, 2…23 trên vòng tròn gạch cát tuyến O0; O1;O2,…,O23 cắt đồthị phụ tải tác dụng lên chốt khuỷu ở các điểm khác nhau

• Tính hợp lực ∑Q’: từ các điểm 0, 1, 2 23 ta kẻ qua tâm O và kéo dài, các tia này

sẽ cắt đồ thị phụ tải và có bao nhiêu điểm giao nhau thì có bấy nhiêu lực tác dụngtại một điểm

Nên ta có: ∑Q’i= Qi1+ Qi2+ Qi3 + Qin

Với: i là điểm chia bất kỳ, n là số giao điểm của tia chia và đồ thị phụ tải

• Ghi kết quả tính được vào bảng trong pham vi tác dụng 1200

• Tính ∑Q theo dòng:

• ∑Q = ∑Q’0 + ∑Q’1 + +∑Q’23

• Chọn tỷ lệ xích:μ∑Q = 2,1[MN/m2.mm]

• Có được ∑Q

ta tiến hành thực hiện các bước vẽ đồ thị như sau:

• Vẽ đường tròn tượng trưng cho chốt khuỷu

• Chia đường tròn thành 24 phần bằng nhau đồng thời đánh số thứ tự 0,1,2…23 theochiều ngược chiều kim đồng hồ

• Đặt các giá trị ∑Q

từ đường tròn hướng về tâm theo thứ tự các điểm

• Nối các điểm lại với nhau bằng một đường cong thích hợp ta được đường cong thểhiện đồ thị mài mòn chốt khuỷu

• Ta có bảng giá trị sau:

Trang 33

Điểm LỰ

4

55 7.

4

55 7.

4

55 7.

4

55 7.

4

55 7 4

47 5

4 7

5

47 5

0 0

0

0 0 0

∑'Q

0 0

0

0 0

0

0 0 0 0

∑'Q

0 0

0

0 0

0

0 0 0 0 0

∑'Q

10

0 0

0

0 0

0

0 0 0 0 0 0

∑'Q

11

0

0 0

0

0 0 0 0 0 0

∑'Q

0 0

0

0 0 0 0 0 0

∑'Q

0 0

0

0 0 0 0 0 0 0

∑'Q

6 9 0

6 9

∑'Q

4 8 0

4 8

5

3 1.

5

3 1 5

3 1.

5

3 1.

5 31.5 31.5 31.5

∑'Q

3 2

3 3 5

3 3.

5

3 3.

5

33 5

5

4 2.

5

42 5

42 5 6

Trang 34

Sau khi nối các điểm lại với nhau bằng đường cong thích hợp ta có đồ thị mài mòn chốtkhuỷu.

2

345678910

11

1213

1415

1617

18

19

2021

22

23Hình 1 -10: Đồ thị mài mòn chốt khuỷu

 Ý nghĩa đồ thị mài mòn chốt khuỷu: biểu diễn trạng thái chịu lực của chốt khuỷu trong một chu trình công tác của động cơ Phản ánh được dạng mài mòn lý thuyết của chốt khuỷu Xác định vùng chịu tải bé nhất để khoan lỗ dầu bôi trơn

Trang 35

Tính toán thiết kế động cơ đốt trong (XGV6-0414)

1.2.2.8.Đồ thị khai triển Q(α)

Từ đồ thị phụ tải tác dụng trên đầu nhỏ thanh truyền tiến hành đo giá trị của cácvéc tơ lực 0

p =µ

Ta có bảng giá trị sau:

Hình 1.22.8 Đồ thị khai triển Q-α

 Ý nghĩa đồ thị khai triển Q(α): được khai triển từ đồ thị phụ tải tác dụng lên đầu

to thanh truyền Qua đồ thị xác định được các giá trị Qmax, Qmin, Qtb Là cơ sơ để

SVTH : Đặng Văn Chướng-Lớp 11C4B Trang 35

Định dạng
Số trang	70
Dung lượng	2,14 MB
File đính kèm	2VZ-FE.rar (9 MB)