Khảo sát hệ thống phun xăng điện tử động cơ e TEC tren xe lanos

Trong những nămgần đây với chính sách mở cửa rộng rãi của nhà nước tanên các loại xe của hãng Daewoo được nhập vào ViệtNam ngày một nhiều.Các loại xe nhập vào Việt Nam cóthể là nguyên ch

LỬA 131.6.HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU

2.1.3.Tính toán các thông số của chu trình công tác 16

CƠ CẤU KHUỶU

26 2.2.1.Động

2.2.1.2.Giải vận tốc v bằng phương pháp đồ

3.1.1.Đặc điểm quá trình cháy và sự hình thành

khí hỗn hợp trong động cơ xăng .46

khí thông thường.

48

3.2.1.2.Hệ thống nhiên liệu của động cơ xăng với bộ chế hòa khí có

3.3.3.4.Bộ ổn định áp suất

liệu

71 3.3.4.Các cảm biến dùng trong động cơ E-TEC 76

3.3.4.1.Cảm biến áp suất đường nạp.

4.PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN KIỂM NGHỆM HỆ

E-TEC

87

PHUN 884.2.THỜI GIAN PHUN ĐỒNG THỜI SAU KHI KHỞIĐỘNG 88

5

4.3.THỜI GIAN PHUN CƠ BẢN

5.QUI TRÌNH KIỂM TRA VÀ BẢO DƯỠNG HỆ THỐNG

5.2.QUI TRÌNH KIỂM TRA BỘ ỔN ĐỊNH ÁPSUẤT 94

tra :

94 5.2.2.Dụng cụ 94

5.2.3.Thao tác 94

5.3.1.Thông số kiểm tra

LỜI NÓI ĐẦU

Trong thời gian gần đây ngành công nghiệp Ôtô đã có những bước phát triển nhảy vọt đáng kể, nhằm đáp ứng nhu cầu ngày càng phát triển của xã hội Tuy vậy song song với việc phát triển của ngành công nghiệp Ôtô đã tạo ra những nguy cơ đáng báo động có ảnh hưởng trực tiếp đến đời sống xã hội, sức khỏe con người Đó là vấn đề khí thải từ

8

động cơ đốt trong gây ô nhiễm và nguy cơ cạn kiệt nguồn tài nguyên dầu mỏ cung cấp cho động cơ đốt trong

Đứng trước những vấn đề này một số tiêu chuẩn qui định về nồng độ khí thải đã được áp dụng hầu hết các quốc gia trên thế giới Vì vậy việc tìm kiếm một hướng đi mới đã được các nhà thiết kế nghiên cứu và áp dụng trên các động cơ như động cơ chạy bằng năng lượng mặt trời, năng lượng điện, nhằm loại bỏ nguồn gốc gây ra ô nhiễm

Tuy nhiên do hạn chế về nhiều mặt chưa khắc phục được nên các mô hình trên chưa được đưa vào khai thác một cách toàn diện Như vậy để đáp ứng khắc phục được hai mô hình trên yêu cầu đối với nhà kỹ thuật là nghiên cứu và điều chỉnh lượng nhiên liệu một cách thích hợp để đưa đến quá trình cháy trong động cơ gần như hoàn thiện Mặc dù hệ thống cacburator đã có những cải tiến đáng kể song vẫn không đáp ứng được tất cả các yêu cầu

Vì vậy từ những năm 1950 các nhà nghiên cứu đã tìm ra các phương án có tính khả thi hơn là dùng phương pháp phun xăng thay vì dùng bộ chế hòa khí Vào những năm đầu của thập niên 1980 các nhà nghiên cứu thiết kế đã ứng dụng các thành tựu của công nghệ điện tử để hoàn thiện quá trình phun xăng

Đây là vấn đề khá mới mẻ đối với ngành công nghiệp Ôtô của nước ta cũng như đối với sinh viên

9

chuyên ngành Ôtô, việc tiếp xúc còn nhiều bở ngỡ và hạn chế

Trong phạm vi đồ án này, em chỉ giới hạn trong phạm vi tìm hiểu, giới thiệu một cách khái quát động cơ E-TEC 1.5L SOHC lắp trên xe du lịch Lanos đời mới của hãng Daewoo và đi sâu tìm hiểu hệ thống nhiên liệu của động cơ Do những hạn chế về kiến thức thực tế cũng như tài liêu tham khảo nên trong phạm vi đồ án này em không thể nào trình bày hết tất cả những vấn đề liên quan với nhau cũng như tất cả các kết cấu của động cơ E-TEC.Vì vậy sẽ không tránh khỏi các thiếu sót trong quá trình thực hiện và trình bày Em rất mong nhận được sự chỉ bảo tận tình của các thầy cô giáo trong khoa cùng các bạn sinh viên

Trong quá trình thực hiện, em đã được sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo Tiến sĩ Trần Thanh Hải Tùng Đến nay đồ án tốt nghiệp của em đã hoàn thành, em xin chân thành biết ơn đến thầy giáo hướng dẫn cùng các thầy cô giáo trong bộ môn và các bạn trong lớp

Sinh viên thực hiện

Trần Quốc Duy

1 GIỚI THIỆU ĐỘNG CƠ E-TEC :

10

Động cơ E-TEC là loại động cơ xăng không dùng bộchế hoà khí do hãng Daewoo sản xuất Trong những nămgần đây với chính sách mở cửa rộng rãi của nhà nước tanên các loại xe của hãng Daewoo được nhập vào ViệtNam ngày một nhiều.Các loại xe nhập vào Việt Nam cóthể là nguyên chiếc hoặc bao gồm các phụ tùng và lắpráp tại Việt Nam Các chủng loại xe đã có mặt tại thịtrường Việt Nam như xe du lịch, xe tải trung bình, xe tảinặng, xe bus, .

Động cơ E-TEC là loại động cơ được trang bị trên xe

du lịch đời mới của hãng Deawoo Các loại xe được trang

bị động cơ E-TEC như Lanos, Leagaza

Với trình độ kỹ thuật sản xuất tiên tiến của hãngDeawoo đã cho ra đời loại động cơ E-TEC có thể tích toànbộ của động cơ nhỏ nhưng công suất phát ra lớn đã giúpcho việc bố trí động cơ trên xe được dễ dàng và tiếtkiệm được vật liệu chế tạo động cơ Không nhữngđộng cơ E-TEC có những ưu việt trên mà nó còn đónggóp vào công việc làm sạch môi trường và tiết kiệmnguồn tài nguyên cho con người Với những loại động cơxăng cổ điển dùng bộ chế hoà khí để hòa trộn hỗnhợp và sau quá trình cháy sản vật cháy đưa ra môitrường có hàm lượng chất độc hại rất cao như NOx,

CO2, CO và một phần lượng nhiên liệu dư chưa cháykịp

Động cơ E-TEC được sản xuất vào cuối năm 1998 vàđưa vào thị trường Việt Nam để trang bị trên xe Lanos XeLanos là loại xe du lịch sang trọng và tiện nghi nhưng giáthành không cao so với các loại xe du lịch của các hãngkhác sản xuất

Thông số kỹ thuật của động cơ E-TEC :

+Công suất động cơ Ne = 63KW

+Số vòng quay định mức n = 5800 (vòng/phút)

11

+Dung tích xilanh V = 1498 (cm3)

+Khả năng leo dốc tan = 0.5

+Tốc độ tối đa 172 (km/h)

+Tiêu hao nhiên liệu ở tốc độ 90 km/h là 5, 9 lít nhiênliệu

Động cơ E-TEC gồm có các hệ thống sau :

+Cơ cấu khuỷu trục-thanh truyền-pittông

1.1.CƠ CẤU KHUỶU TRỤC -THANH TRUYỀN -PITTÔNG :

12

Hình 1.1.Động cơ E-TEC

1.1.1.Khuỷu trục :

Trục khuỷu của động cơ E-TEC được chế tạo gồmmột khối liền, vật liệu chế tạo bằng gang, các bềmặt gia công đạt độ bóng cao

Thứ tự làm việc các xi lanh 1-3-4-2

Đường kính trục khuỷu : 54, 982-54, 994 mm

Khe hở làm việc 0,005 mm

1.1.2.Thanh truyền :

Thanh truyền của động cơ E-TEC được chế tạo bằngthép hợp kim đặc biệt

gồm có các thành phần như Mn, Ni, Vônphram,

Tiết diện của thanh truyền có dạng chữ I, trên đầu

to thanh truyền có khoan lỗ dầu để bôi trơn xilanh, bạcđầu to thanh truyền chế tạo hai nữa lắp ghép lại vớinhau nắp đầu to thanh truyền lắp với thanh truyền nhờhai bu lông

Đường kính của chốt khuỷu lắp đầu to thanhtruyền :42,971-42,987 mm

1.1.3.Pittông :

Pittông của động cơ E-TEC được chế tạo bằng hợpkim nhôm, trên pittông được bố trí 2 séc măng khí và mộtséc măng dầu

Đường kính của pittông : 76,45-76,49 mm

Trên pittông được khoét rãnh để lắp séc măng: chiềucao rãnh để lắp séc măng khí 1,5 mm, chiều cao để lắpséc măng dầu là 2,9 mm, chiều cao từ đỉnh pittông đếntâm chốt pittông là 32,5 mm

1.2.CƠ CẤU PHỐI KHÍ :

Cơ cấu phối khí kiểu một trục cam đặt trên nắpmáy tác dụng thẳng vào nấm không có bộ cò mổ

Bộ dẫn động dây đai truyền chuyển động từ bánhđai trục khuỷu qua dây đai lên bánh đai trục cam Kết hợpvới bánh đai của bơm nước để làm cơ cấu căng đai

13

Khi tháo lắp dây đai phải chú ý dấu trên bánh đai phảitrùng với dấu của hộp bảo vệ đai

Trục cam được chế tạo bằng gang bề mặt làmviệc của các cam và cổ trục cam đều được tôi cao tần.Trục cam có năm cổ trục lắp thẳng vào ổ đỡ trên nắpmáy Đầu trục cam có lắp bánh đai để dẫn động trụccam

Xupáp nạp và xupáp thải được dẫn động từ camnạp và cam thải thông qua con đội thủy lực

Đường kính của thân xupáp 7,03-7,050 mm

Khe hở giữa ống dẫn hướng và thân xupáp 0,09 mm.Đường kính đế xupáp nạp : 38mm, xupáp thải : 31mm

1.3.HỆ THỐNG LÀM MÁT :

Động cơ E-TEC có hệ thống làm mát bằng nướckiểu kín, tuần hoàn cưỡng bức bao gồm :áo nước xilanh, nắp máy, két nước, bơm nước, van hằng nhiệt,quạt gió và các đường ống dẫn nước

Hệ thống làm mát sử dụng nước nguyên chất cópha chất phụ gia chống gỉ

14

Hình 1.2 Sơ đồ dẫn động cam

1.Bánh đai trục cam 2.Bánh đai bơm

nước 3.Bánh đai trung gian 4.Bánh đai

trục khuỷu 5.Dây đai

12

34

Động cơ

Van hằng nhiệt

Két làm mát lắp trên phía đầu xe, két làm mát cóđường nước vào từ van hằng nhiệt và có đường nước

ra đến bơm, trên két nước có các dàn ống dẫn nướcgắn cánh tản nhiệt

Bơm nước kiểu ly tâm được dẫn động bằng dây đaitừ trục khuỷu

Quạt gió được chạy bằng động cơ điện do nguồnđiện ắcqui cung cấp

Bình rót nước dùng để chứa nước tràn ra từ hệthống làm mát do bị hâm nóng khi động cơ làm việc vàđể kiểm tra mức nước khi động cơ làm việc

Van hằng nhiệt đóng khi nhiệt độ nhỏ hơn 870C vàbắt đầu mở ở nhiệt độ 980C

Quạt gió hoạt động dựa vào cảm biến nhiệt độnước làm mát, từ tín hiệu cảm biến nhiệt độ nướclàm mát mà ECM sẽ nối mát cho quạt hoặc không

Quạt chính 320-12A, quạt phụ 250-6A

1.4.HỆ THỐNG BÔI TRƠN :

15

Đường dầu chính (trong thân máy)

Trục khuỷuCổ trục khuỷu

Đường dầu trong trục cam

Van

an

toàn

Bơmdầu

Thanh truyền

Lọc đầuhút dầu

Phun lênthành xilanh

Cổ trục cam

Cam, con đội, ống dẫn hướng xupáp

Cácte động cơHình 1.4 Sơ đồ khối hệ thống bôi trơn

Hệ thống bôi trơn động cơ E-TEC kiểu cưỡng bức vàvung tóe dùng để đưa dầu đi bôi trơn các bề mặt ma sátvà làm mát các chi tiết :Hệ thống bôi trơn gồm có :bơmdầu, lọc dầu, cácte dầu và đường ống dẫn dầu

Dầu từ các te được hút bằng bơm qua bầu lọc vàođường dầu dọc trong thân máy vào trục khuỷu lên trụccam, từ trục khuỷu tiếp theo dầu vào các bạc thanhtruyền theo lỗ phun lên vách xi lanh, từ trục cam vào cácbạc trục cam rồi theo các đường dẫn tự chảy xuốngcác te

Bơm dầu rôto kiểu trôkhôit gồm hai rôto tiếp xúctrong :rôto trong và rôto ngoài Rôto trong được dẫn độngbởi trục khuỷu quay làm xoay rôto ngoài nên khi quay khônggian giữa các răng rôto dần thu hẹp lại, tại cửa ra thểtích nhỏ nhất, do đó ở đây dầu bị nén có áp suất caonhất sẽ theo đường ống vào động cơ Tại vòng quay caoáp suất dầu bôi trơn thường cao hơn cần thiết Vì vậysau mỗi bơm dầu thường có van điều chỉnh áp suất

Lọc dầu kiểu toàn phần :lõi lọc bằng giấy, lọcđược thay khi Ôtô chạy khoảng 10000 km

Aïp suất do bơm cung cấp : 4  0, 5 kg/cm2.Mác dầuSAE 5W/30, API SH

1.5.HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA :

16

Bộ đếm nhập xuất

Hình 1.5 Sơ đồ khối hệ thống đánh

lửa bằng điện tử

Động cơ E-TEC trang bị hệ thống đánh lửa bằngđiện tử Thời điểm đánh lửa và góc đánh lửa đượcECM điều khiển tùy theo chế độ làm việc của động cơ 1.6.HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU ĐỘNG CƠ E-TEC :

Hệ thống nhiên liệu động cơ E-TEC thuộc loại hệthống nhiên liệu được điều khiển bằng phun xăng điệntử EFI và thuộc loại phun nhiều điểm

Các bộ phận của hệ thống phun xăng điện tửđộng cơ E-TEC :thùng xăng, bơm xăng điện(đặt trong thùngxăng), lọc xăng,bộ ổn định áp suất xăng,đường ống gópxăng, các vòi phun và đường ống dẫn xăng

Nguyên lý hoạt động của hệ thống nhiên liệu động

cơ E-TEC :Bơm điện dặt trong thùng xăng, khi cấp điện chobơm xăng thì bơm sẽ cấp xăng có áp suất qua lọc theođường ống đến dàn phân phối xăng vào các vòi phunđược điều khiển bằng Solenoid Trên ống góp xăng cólắp bộ ổn định áp suất xăng giữ cho áp suất xăng ởđầu vòi phun là 2,3-3,1 kg/cm2 Từ bộ ổn định áp suấtxăng có đường ống dẫn xăng trở về lại thùng chứaxăng Các vòi phun được điều khiển bằng ECM, tức làmở hay đóng vòi phun tùy thuộc vào tín hiệu do ECM cungcấp Hệ thống dẫn không khí nạp gồm có :bầu lọcgió,hộp bướm ga và đường ống nạp

17

xăng

Lọc không

khí Bướm ga Đường ống nạp

Phun vào trước xupáp nạp

Đường xăng hồi về thùng chứa

Hình 1.6 Sơ đồ khối hệ thống nhiên liệu

động cơ E-TEC

2.TÍNH TOÁN NHIỆT,ĐỘNG HỌC,ĐỘNG LỰC HỌC

CƠ CẤU KHUỶU TRỤC THANH TRUYỀN ĐỘNG CƠ TEC :

E-2.1.TÍNH TOÁN NHIỆT ĐỘNG CƠ E-TEC :

2.1.1.Các thông số của động cơ cho trước :

Công suất có ích của động cơ : Ne = 63KW

Số vòng quay định mức : n = 5800

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

+ Góc mở sớm xupáp nạp : 10

+ Góc đóng muộn xupáp thải : 40

+ Góc mở sớm xupáp thải : 520

+ Góc đóng muộn xupáp nạp : 450

2.1.2.Các thông số của chu trình công tác :

+ Áp suất môi trường xung quanh : 0,1 MN/m2

+ Nhiệt độ môi trường xung quanh : 300 0K

+ Hệ số dư lượng không khí :  = 1

+ Aïp suất tăng áp,quét khí :

18

+ Hệ số lợi dụng nhiệt tại điểm z : z = 0,9

+ Hệ số lợi dụng nhiệt tại điểm b : b

= 0,95 MN/m2

+ Áp suất khí sót : Pr = 0,105 MN/m2

+ Nhiệt độ khí sót : Tr = 915 0K

+ Chỉ số giãn nở đa biến trung bình : m = 1,45+ Độ sấy nóng khí nạp mới : T = 20 0K

+ Áp suất cuối quá trình nạp : Pa = 0,0927 MN/m2

+ Tỉ số tăng áp suất :  =

+ Hệ số nạp thêm : 1 = 1,04

+ Hệ số quét buồng cháy : 2 = 1,02

+ Hệ số hiệu đính tỉ nhiệt : t = 1,17

+ Hệ số điền đầy đồ thị : đ = 0,97

2.1.3.Tính toán các thông số của chu trình công tác :

a

r 2 t 1 k a k

k v

P

P λ λ ελ P

P ΔTT T

T 1 ε

0,0927

0,105 1,02

1,17 1,04 9,5 0,1

0,0927 20

300

300 1

r 2 t 1 a

r r

k 2

r

P

P λ λ ελ

1 P

P T

ΛTT T λ

0,0927

0,105 1,02

1,17 1,04 9,5

1 0,0927

0,105 915

20 300 1,02

r r t 0

a

γ 1

T γ λ ΔTT T

915 0,0471 1,17

20 300

187,36 427,86

2

1 α

1,634 19,876

b a

γ 1

mc γ

v '

19 0471

, 0 1

51 , 21 00209 ,

0 806 , 19 1

v

a a

1

0,0031 0,0471

0,00209 γ

1

b γ b

b

r

"

v r v

+Chỉ số nén đa biến trung bình n1 :

Chỉ số nén đa biến trung bình phụ thuộc vào rất

nhiều thông số kết cấu và thông số vận hành như kích

thước xilanh, loại buồng cháy, số vòng quay, phụ tải,

trạng thái nhiệt của động cơ, Tuy nhiên n1 tăng giảm theo

20

qui luật sau :Tất cả những nhân tố làm cho môi chấtmất nhiệt sẽ khiến cho n1 giảm Giả thiết quá trình nénlà đoạn nhiệt ta có thể xác định n1 bằng phương trìnhsau :

Tba

8,3141

a v ' v '

8,3141

+Aïp suất và nhiệt độ cuối quá trình nén Pc tính theocông thức sau :

Pc = Pan1 [MN/m2] [2.10]

Pc = 0,0927.9,51,371 = 2,0302 [MN/m2]

+Nhiệt độ cuối quá trình nén :

Tc = Tan1-1[0K] [2.11]

Tc = 352.9,51,371-1 = 811,3218 [0K]

2.1.3.3.Quá trình cháy :

+Hệ số thay đổi phân tử lý thuyết 0 :

1 1

1 1

2

ΔMM 1 M

ΔMM M M

μ

1 32

O 4

H M α 1 0,21

[2.13]

Vậy :

21

 

nl 0

0 nl

0

μ

1 αM

M α 1 0,21 η

1 32

O 4

H 1

1 1.0,5119

0,5119 1

1 0,21 114

1 32

O 4

H 1

γ

1

γ β

1

0,0471 1,0607

0

γ 1

1 β 1

0,9 0,0471 1

1 1,0607 1

c

' vc r

1

H

γ1

M

ΔMQQ

QH -nhiệt trị thấp của nhiên liệu

Đối với động cơ xăng thông thường có thể chọn QH =44.103 (kJ/kg nl)

Đưa về dạng phương trình bậc hai đối với Tz : ATz2 +

BTz + C =0

22

 

 z

1 0

r z 2

z 1

' v 0

r z 2 v

"

vz

x 1 M β

γ x M

x 1 M a β

γ x M

1 19,8822 1,0607

0,9474 0,5435

0,9474 1

19,8822 1,0607

0,0471 0,9474

0,5435 21,501

r z 2

z 1

' v 0

r z 2 v

"

vz

x 1 M β

γ x M

x 1 M b β

γ x M

"

b b

1 19,8822 1,0607

0,0471 0,9474

0,5435

0,9474 1

0,0021 1,0607

0,9474 0,5435

H

γ1M

ΔMQQ

2846,77 1,055

23

2.1.3.4.Quá trình giãn nở :

+Hệ số giãn nở sớm  :

c

z z

Đối với động cơ xăng thì  =  = 9,5

+Chỉ số giãn nở đa biến trung bình n2 :

r 1

H z b

2

TT

ba

TT

1M

)Q(

8,3141

ξξ

n2 1

2

9,5

2846,77 2846,77

0,00302 21,432

9,5

2846,77 2846,77

1,058 ,0471 1

M

0,9)43995 (0,95

8,314 1

P T

1 m

b

r b rtính

1 1,45

1 1 1 n

1 ε

1 1 1 n

λ 1 ε

P

1 n1 1

1 n2 2

1 1

1 1,371

1 9,5

1 1

1 1,215

3,7016 1

9,5

2,0302

1 1,371 1

.P M

.P η 432.10

g

k i 1

k v 3

/kw.h]

206,6069[g 769.300

0,5207.1,1

1 0,8772.0, 432.10

3 i

206,6069.T4

3,6.T10 η

0,6332 g

.TN 30.T

e

e h



] 0,3749[dm 800

0,8704.4.5

30.4.63

2.1.4.Vẽ và hiệu đính đồ thị công :

2.1.4.1.Xây dựng đường cong áp suất trên đường nén :

Phương trình của đường nén đa biến :

Pc = Pan1

26

PVn1 = const,do đó nếu gọi x là điểm bất kỳ trên

nx

V V P

P

P 

2.1.4.2.Xây dựng đường cong áp suất trên đường giãn nở :

Phương trình của đường giãn nở đa biến :

PVn2 = const,do đó nếu gọi x là điểm bất kỳ trên

V V P P

5

0,3866

0,7849

2,3214

0,4308

3,2373

6

0,2218

0,4502

3,7993

0,2632

1,978034Vc 4 6,69 0,149 0,303 5,388 0,185 1,394

27

5 5 9 6 54

2

0,1101

0,2235

7,0672

0,1415

1,06337

4

0,0857

0,1741

8,8197

0,1134

0,85208

9

0,0694

0,1409

10,63

6 0,094

0,70655

4

0,0578

0,117

3 12,51

0,0799

0,60073

6

0,0492

0,0998

14,435

0,0693

0,520639,5

Vc

9,5 21,90

1

0,0457

0,0927

15,415

0,0649

0,48753Bảng 2.1 Bảng xác định đường nén và đườnggiãn nở

2.1.4.4.Vẽ đồ thị công :

28

b' a'

V9,5V

c c

b b"

Hình 2.1 Đồ thị công động cơ E-TEC



v

2.2.TÍNH TOÁN ĐỘNG HỌC VÀ ĐỘNG LỰC HỌC CƠ CẤUKHUỶU TRỤC THANH TRUYỀN :

2.2.1.Động học :

2.2.1.1.Giải x bằng đồ thị Brich :

Các bước tiến hành :

Vẽ nữa vòng tròn tâm O bán kính R.Chọn tỉ lệ xíchsao cho đường kính AB của 1/2 vòng tròn bằng đoạn Vh/V

 = 2[độ/mm], S = R = 2,085[mm/mm]

Từ các điểm chia trên 1/2 vòng tròn Brich,ta kẻ cácđường thẳng song song với trục O.Và từ các điểm chia(có góc tương ứng )trên trục O ta kẻ các đường nằmngang Các đường này sẽ cắt nhau tại các điểm0,1,2,3, 18.Nối các điểm này lại ta có đường cong biểudiễn độ dịch chuyển x theo x = f()

29

x=f()

S

2.2.1.2.Giải vận tốc v bằng phương pháp đồ thị :

Các bước tiến hành :

Vẽ 1/2 vòng tròn tâm O bán kính R/ = r1 và mộtvòng tròn đồng tâm O có bán kính R/2 = r2 Chọn tỉ lệxích sao cho đường kính 1/2 vòng tròn bằng đoạn AB

Chia vòng tròn bán kính r1 và vòng tròn bán kính r2 ra

n phần bằng nhau như vậy giá trị góc chia của vòng trònnhỏ sẽ gấp đôi 1/2 vòng tròn lớn

Từ các điểm chia trên 1/2 vòng tròn ta kẻ các đườngthẳng đứng thẳng góc với đường kính OA và từ cácđiểm chia trên vòng tròn nhỏ ta kẻ các đường song songvới đường kính OA những đường thẳng này sẽ cắt nhautại các điểm 0,1”,2”, Nối các điểm này lại ta có đườngcong Phần giới hạn của đường cong này và vòng trònlớn gọi là giới hạn của pittông

Vẽ tọa độ vuông góc V-S lấy đoạn 0A = S/S Trục Ovtrùng với trục O

Từ các điểm chia trên đồ thị Brich ta kẻ các đườngsong song với trục OV và cắt trục OS tại các điểm0,1,2,3, Từ các điểm này ta đặt các đoạn thẳng trên đồthị giới hạn vận tốc như 00”,11”,22”,33”, Nối các điểmmút lại ta có đường cong biểu diễn vận tốc pittông V =f(S)

30

Hình 2.3 Đồ thị vận tốc V=f(S)

V

S

V

S

2.2.1.3.Giải gia tốc j bằng đồ thị Tôlê :

Các bước tiến hành :

Vẽ hệ trục j-S lấy đoạn AB trên trục S-AB = S.Lấy tỉlệ xích R và R=434,85[m/s2/ mm]

Tại A về phía trên ta lấy đoạn AC = Jmax = R2(1+)

[2.42]

Jmax = 40,75.607,0672 195568 , 4 [ / ]

3 , 3

3 , 3

1 1 0672 , 607 T 75 ,

Nối CD cắt trục hoành tại E,lấy EF =-3R2 về phíaBD.Nối CF và FD,chia CF làm n phần bắt đầu từ Cvà chia

FD làm n phần bắt đầu từ F và nối 1với 1,2 vớ 2, n với n.Vẽ đường bao tiếp tuyến 11,22, nn.Ta được đườngcong biểu diễn quan hệ j=f(S)

2.2.2.Động lực học :

2.2.2.1.Xác định các khối lượng :

31

*Khối lượng tham gia vận động thẳng :

Trong đó :

mnp = 400 g -khối lượng nhóm pittông

m1 =0,28.450 = 126[g] = 0,126[kg]-khối lượng thanhtruyền qui về đầu nhỏ thanh truyền

mtt = 450 g -khối lượng thanh truyền

0 ] [ 4594 4

5 , 76 T 14 ,

m mm

Do đó

m = 114 , 497 [ / ]

004594 ,

0

526 ,

mk -khối lượng khuỷu trục

Qui dẫn khối lượng chuyển động quay tính trên mộtđơn vị diện tích đỉnh pittông

) m 129,91(kg/

002494

,

0

324 ,

Tính Pjmin = mjmin

[2.50]

Pjmin = 114,497.10466,82 = 1,1984.106 [N/m2] = 1,1984[MN/m2]

Tính EF EF = m2 R2

EF = 114,497.13652,374 = 1,563.106[N/m2] =1,563[MN/m2]

2.2.2.3.Xác định lực quán tính chuyển động quay :

Pk = 129,91.40,75.607,0672 = 1,059 [N/m2] = 1,059[MN/

m2]

2.2.2.4.Khai triển các đồ thị :

*Khai triển đồ thị P-V thành P- :

Vẽ hệ trục vuông góc P- Trục ngang lấy bằng giátrị P0 = 0,1 MN/m2 Trên trục 0- ta chia thành 100 với tỉ lệxích  = 2độ/1mm

Sử dụng đồ thị Brich để khai triển đồ thị P-V thànhđồ thị P-

Khai triển đồ thị PJ-V thành đồ thị P- :cách khai triểnđồ thị này cũng dựa trên đồ thị Brick Khi chuyển sangđồ thị PJ- đổi dấu PJ lại

Cộng đồ thị Pkt- và đồ thị P- ta được :P1-

P1 = Pkt + PJ

33

*Lập bảng để tính các lực tác dụng lên chốt khuỷu :

-2 0,2255 -0,494 0,9757 -2,136

0,0527

0,1154

-20

2,018

-5 0,4399 -0,888 0,9044 -1,8255

0,1012

0,2043

-30 - 0,6327 -1,106 0,7894 -1,38 0,153 -0,268

34

Hình 2.5 Đồ thị khai triển Pkt ,Pj

40

1,403

-1 0,7919 -1,111 0,6284 -0,8817

0,1986

0,2786

-50

1,008

-8 0,9191 -0,927 0,46 -0,464

0,2386

0,2407

-60 -0,591 1,002 -0,592 0,2645 -0,1563

0,2719

0,1607

-70

0,186

-7 1,0413 -0,194 0,062 -0,0116 0,297

0,055480

-0,189

73 1,0391 0,1971 -0,1345 -0,0255

0,3127

0,0593390

0,515

83 1,009 0,5205 -0,318 -0,164 0,318

0,16403100

0,780

33 0,9365 0,7308 -0,4816 -0,3758

0,3127

0,24401110

0,978

23 0,8381 0,8199 -0,6214 -0,6079 0,297

0,29053120

1,111

83 0,7301 0,8117 -0,7455 -0,8289

0,2719

0,30231130

1,188

83 0,6126 0,7283 -0,8256 -0,9815

0,2386

0,28365140

1,221

43 0,4807 0,5871 -0,8937 -1,0916

0,1986

0,24258150

1,223

73 0,3673 0,4495 -0,9427 -1,1536

0,1533

0,1876160

1,208

73 0,2441 0,2951 -0,975 -1,1785

0,1042

0,12595170

1,195

73 0,1218 0,1456 -0,9946 -1,1893

0,0527

0,06301

35

-200

1,215

54 -0,2441 -0,297 -0,975 -1,1852

0,1042

0,1267

-210

1,229

8 -0,3673 -0,452 -0,9427 -1,1593

0,1533

0,1885

-220

1,232

4 -0,4807 -0,592 -0,8937 -1,1014

0,1986

0,2448

-230

1,206

7 -0,6126 -0,739 -0,8256 -0,9963

0,2386

0,2879

-240

1,139

4 -0,7301 -0,832 -0,7455 -0,8494

0,2719

0,3098

-250

1,019

6 -0,8381 -0,855 -0,6214 -0,6336 -0,297

0,3028

-260

0,840

3 -0,9365 -0,787 -0,4816 -0,4047

0,3127

0,2628

-270

0,601

3 -1,009 -0,607 -0,318 -0,1912 -0,318

0,1912

-280

0,311

4 -1,0391 -0,324 -0,1345 -0,0419

0,3127

0,0974

-290

0,011

-7 -1,0413 0,0122 0,062 -0,0007 -0,297

0,00347

36

-6 -0,9191 0,5814 0,46 -0,291

0,2386

-0,15094

320 -0,835 -0,7919 0,6612 0,6284 -0,5247

0,1986

-0,16583

330

0,894

-6 -0,-6327 0,566 0,7894 -0,7062

0,1533

-0,13714

340

0,745

-3 -0,4-399 0,3279 0,9044 -0,674

0,1012

-0,07542

0,0094360

0,21638380

0,30045

390 1,952 0,6327 1,235 0,7894

1,5409

1

0,1533

0,29924400

0,25248410

0,22586420

0,24175430

1,123

7 1,0391 1,1676 -0,1345 -0,1511

0,3127

0,35138

37

1,293

7 1,009 1,3053 -0,318 -0,4114 0,318

0,4114460

1,446

2 0,9365 1,3544 -0,4816 -0,6965

0,3127

0,45223470

1,562

2 0,8381 1,3093 -0,6214 -0,9708 0,297

0,46397480

1,635

1 0,7301 1,1938 -0,7455 -1,219

0,2719

0,44458490

1,666

3 0,6126 1,0208 -0,8256 -1,3757

0,2386

0,39758500

1,641

8 0,4807 0,7892 -0,8937 -1,4673

0,1986

0,32606510

1,582

2 0,3673 0,5811 -0,9427 -1,4915

0,1533

0,24255520

1,508

8 0,2441 0,3683 -0,975 -1,4711

0,1042

0,15722530

1,444

5 0,1218 0,1759 -0,9946 -1,4367

0,0527

0,07613540

1,395

550 1,331 -0,1218 -0,162 -0,9946 -1,3238

0,0527

0,0701

-560 1,292 -0,2441 -0,315 -0,975 -1,2597

0,1042

0,1346

-570 1,263 -0,3673 -0,464 -0,9427 -1,1906

0,1533

0,1936

-580

1,235

8 -0,4807 -0,594 -0,8937 -1,1044

0,1986

0,2454

-590

1,201

7 -0,6126 -0,736 -0,8256 -0,9921

0,2386

0,2867

38

1,124

4 -0,7301 -0,821 -0,7455 -0,8382

0,2719

0,3057

-610

0,990

6 -0,8381 -0,83 -0,6214 -0,6156 -0,297

0,2942

-620

0,792

6 -0,9365 -0,742 -0,4816 -0,3817

0,3127

0,2478

-630

0,528

1 -1,009 -0,533 -0,318 -0,1679 -0,318

0,1679

-640 0,202 -1,0391 -0,21 -0,1345 -0,0272

0,3127

0,0632

-650

0,174

-4 -1,0-413 0,1816 0,062 -0,0108 -0,297

0,0518

660

0,578

-7 -1,002 0,5799 0,2645 -0,1531

0,2719

-0,15735

670

0,996

-5 -0,9191 0,9159 0,46 -0,4584

0,2386

-0,23776

680

1,390

-8 -0,7919 1,1014 0,6284 -0,874

0,1986

-0,27621

690

1,735

-9 -0,6327 1,0983 0,7894 -1,3703

0,1533

-0,26611

700

2,006

-2 -0,4399 0,8825 0,9044 -1,8144

0,1012

-0,20303

39

*Lập bảng để tính tổng T trong động cơ nhiều xi lanh :

Dựa vào thứ tự làm việc của động cơ 1-3-4-2 để

xác định các góc 1,2,3,4

Bảng 2.2 Tính lực T,Z,N