đồ án tính toán động cơ đốt trong IFA w50 píton

Động cơ đốt trong đóng vai trò quan trọng trong nền kinh tế,là nguồn động lực cho các phương tiện vận tải như ôtô,máy kéo,xe máy, tàu thủy,máy bay và các máy công tác như máy phát điện,bơm nước … Mặt khác động cơ đốt trong đặc biệt là động cơ ôtô là một trong những nguyên nhân chính gây ô nhiễm môi trường,nhất là ở thành phố. Sau khi học xong môn học ‘‘ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG’’, em đã vận dụng những kiến thức đã học để làm đồ án ‘‘TÍNH TOÁN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG’’. Trong quá trình tính toán để hoàn thành đồ án môn học chuyên ngành này, bước đầu đã gặp không ít khó khăn bỡ ngỡ nhưng với sự nỗ lực của chính bản thân cùng với sự hướng dẫn và giúp đỡ hết sức tận tình của giáo viên Bộ Môn giờ đây sau một thời gian làm việc hết mình, nghiêm túc trong nghiên cứu và tìm hiểu em đã hoàn thành xong đồ án môn học ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT VINH

KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC

ĐỒ ÁN MÔN HỌCTÍNH TOÁN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG

Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Ngọc Tú

Họ và tên sinh viên: Phan Thế Hùng

Lớp ĐHOTOK12B Khóa: 12

Thời gian thực hiện: 8 Tuần

NỘI DUNG THỰC HIỆN

Thực hiện trên động cơ IFA-W50 các nội dung sau:

A –Phần thuyết minh:

1-Tính toán chu trình công tác của động cơ đốt trong

2-Tính toán động học động lực học có kèm theo sơ đồ

3-Tính nghiệm bền chi tiết : Piston có đầy đủ sơ đồ kết cấu và sơ đồ lực tác dụng.

SỐ LIỆU TÍNH NGHIỆM BỀN ĐỘNG CƠ IFAW50

PISTON VÀ CHỐT PISTON

kim

4 Diện tích tiết diện suy yếu (nếu dùng

2

5

Số lỗ thoát dầu

Đường kính lỗ thoát dầu

(nếu dùng lỗ trụ để thoát dầu)

83

lỗmm

trên bản vẽ

XÉC MĂNG

THANH TRUYỀN

4 Bán kính góc lượn nối đầu nhỏ với

5 Chiều rộng thân tại vị trí nối với đầu

7 Nhiệt độ làm việc của bạc lót và đầu

oc

8

Các số liệu của thân thanh truyền tại

tiết diện tính toán (đo trên bản vẽ

hoăc tính theo tỷ lệ cấu tạo thân

H, h, B 43; 25;

9 Khối lượng nắp đầu to thanh truyền mn 1,5 kg

10 Khoảng cách giữa 2 đường tâm

BULÔNG THANH TRUYỀN

5 Khối lượng riêng vật liệu làm trục

9

Khối lượng ly tâm của má khuỷu

Khoảng cách từ trọng tâm phần khối

lượng ly tâm đến tâm quay

kgmmmm

Coi má khuỷu đối xứng

10

Khối lượng đối trọng

Khoảng cách từ trọng tâm đối trọng

kgmm

SỐ LIỆU BAN ĐẦU CỦA ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐCĐT

CÁC SỐ LIỆU CỦA PHẦN TÍNH TOÁN NHIỆT

T

Th«ng sè Gi¸ trÞ §¬n vÞ

K

NHẬN XÉT ĐÁNH GIÁ CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

Kết quả đánh giá :

Giáo viên hướng dẫn NHẬN XÉT ĐÁNH GIÁ CỦA GIÁO VIÊN BẢO VỆ Kết quả đánh giá :

Giáo viên bảo vệ

MỤC LỤC

MỤC LỤC 1

LỜI NÓI ĐẦU 3

PHẦN I: TÍNH TOÁN CHU TRÌNH CÔNG TÁC ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG 4

I Trình tự tính toán 4

1.1 Số liệu ban đầu 4

1.2 Các thông số cần chọn 4

II Tính toán các quá trình công tác 6

2.1 Tính toán quá trình nạp 6

2.2 Tính toán quá trình nén 7

2.3 Tính toán quá trình cháy 9

2.4 Tính toán quá trình giãn nở 11

2.5 Tính toán các thông số chu trình công tác 12

III Vẽ và hiệu đính đồ thị công 13

3.1 Xây dựng đường cong áp suất trên đường nén : 13

3.2 Xây dựng đường cong áp suất trên quá trình giãn nở 14

3.3 Chọn tỷ lệ xích phù hợp và các điểm đặc biệt 14

3.4 Vẽ vòng tròn Brick đặt phía trên đồ thị công 14

3.5 Lần lượt hiệu định các điểm trên đồ thị 16

PHẦN II TÍNH TOÁN ĐỘNG HỌC VÀ ĐỘNG LỰC HỌC 19

I Vẽ đường biểu diễn các quy luật động học : 19

1.1 Đường biểu diễn hành trình của piston x = ƒ(α) 19

1.2 Đường biểu diễn tốc độ của piston: v = f(α) 19

1.3 Đường biểu diễn gia tốc của piston j = f( x) 20

II Tính toán động học 22

2.1 Các khối lượng chuyển động tịnh tiến 22

2.2 Các khối lượng chuyển động quay 23

2.3 Lực quán tính 24

2.4 Vẽ đường biểu diễn lực quán tính 24

2.5 Đường biểu diễn v = ƒ(x) 26

2.6 Khai triển đồ thị công P–V thành p =ƒ(α) 26

2.7 Khai triển đồ thị P = ƒ(x) thành P = ƒ(α) 28

2.8 Vẽ đồ thị P = ƒ(α) 30

2.9 Vẽ đồ thị lực tiếp tuyến T = ƒ(α) và đồ thị lực pháp tuyến Z = ƒ(α) 32

2.10 Vẽ đường biểu diễn ΣT = ƒ(α) của động cơ nhiều xy lanh 35

2.11 Đồ thị phụ tải tác dụng lên chốt khuỷu 38

2.12 Vẽ đường biểu diễn Q= f( α) 39

2.13 Đồ thị mài mòn chốt khuỷu 43

2.14 Đồ thị phụ tải tác dụng lên đầu to thanh truyền 45

PHẦN III TÍNH KIỂM NGHIỆM BỀN CÁC CHI TIẾT CHÍNH ( TÍNH KIỂM

NGHIỆM BỀN PISTON) 47

3.1 Tính nghiệm bền đỉnh piston 47

3.2 Tính nghiệm bền đầu piston 49

3.3 Tính nghiệm bền thân Piston: 51

TÀI LIỆU THAM KHẢO 53

LỜI NÓI ĐẦU

Động cơ đốt trong đóng vai trò quan trọng trong nền kinh tế,là nguồn động lực cho các phương tiện vận tải như ôtô,máy kéo,xe máy, tàu thủy,máy bay và các máy công tác như máy phát điện,bơm nước … Mặt khác động cơ đốt trong đặc biệt là động cơ ôtô là một trong những nguyên nhân chính gây ô nhiễm môi trường,nhất là ở thành phố

Sau khi học xong môn học ‘‘ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG’’, em đã vận dụng những kiến thức đã học để làm đồ án ‘‘TÍNH TOÁN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG’’ Trong quá trình tính toán để hoàn thành đồ án môn học chuyên ngành này, bước đầu đã gặp không ít khó khăn bỡ ngỡ nhưng với sự nỗ lực của chính bản thân cùng với sự hướng dẫn và giúp đỡ hết sức tận tình của giáo viên Bộ Môn giờ đây sau một thời gian làm việc hết mình, nghiêm túc trong nghiên cứu và tìm hiểu em đã hoàn thành xong đồ án môn học ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG Tuy nhiên do đây là lần đầu tiên em vận dụng lý thuyết đã học, vào tính toán một bài tập cụ thể theo thông số cho trước, nên gặp rất nhiều khó khăn và không tránh khỏi những sai sót Vì vậy em rất mong được sự xem xét, sự giúp

đỡ chỉ bảo và đưa ra ý kiến của các thầy để em hoàn thành đồ án một cách tốt nhất, đồng thời cũng qua đó rút ra kinh nghiệm, bài học làm giàu kiến thức chuyên môn và khả năng tự nghiên cứu của mình

Cũng qua đồ án này em xin bày tỏ lòng biết ơn đối các thầy giáo trong khoa đã giúp

đỡ, hướng dẩn tận tình và đóng góp ý kiến quý báu giúp em hoàn thành đồ án này một cách tốt nhất và đúng tiến độ

Rất mong được sự giúp đỡ nhiều hơn nữa của thầy

Em xin chân thành cảm ơn!

Vinh, ngày 15 tháng 03 năm 2020

Sinh viên thực hiện

Phan Thế Hùng

PHẦN I:

TÍNH TOÁN CHU TRÌNH CÔNG TÁC ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG

I Trình tự tính toán

1.1 Số liệu ban đầu

1- Kiểu động cơ : IFA-W50 Động cơ Diesel một hàng xilanh, không tăng áp,buồng cháy hình cầu trên đỉnh piston

7- Góc mở sớm và đóng muộn của xupáp nạp α1 ; α2 : α1 =80 α2 =380

8- Góc mở sớm và đóng muộn của xupáp thải 1 ; 2: 1 =440 2 =80

9- Góc phun sớm s :  = 24s 0

10- Chiều dài thanh truyền ltt : ltt =280 (mm)

11- Công suất của động cơ Ne: Ne = 125 ( m.l)

12- Số vòng quay của trục khuỷu n: n =2500 (vg/ph)

13- Suất tiêu hao nhiên liệu ge : g e =188 (g/ml.h)

14- Tỷ số nén ε: ε =18.7

15- Khối lượng nhóm thanh truyền mtt: mtt = 4 (kg)

16- Khối lượng nhóm pitton mpt: mnpt =3.5 (kg)

17- Dung tích công tác Vh :

Vh = \f(π.D.S,4 =

2.1, 2 1, 454



= 1,6391 (lít)

1.2 Các thông số cần chọn

1)Áp suất môi trường:

Áp suất môi trường pk là áp suất khí quyển trước khi nạp vào động cơ (với động

cơ không tăng áp ta có áp suất khí quyển bằng áp suất trước khi nạp) nên ta chọn:

Ở nước ta nên chọn (MPa)

2 )Nhiệt độ môi trường :

Nhiệt độ môi trường được chọn lựa theo nhiệt độ bình quân của cả năm

Vì đây là động cơ không tăng áp nên ta có nhiệt độ môi trường bằng nhiệt độ trước xupáp nạp nên:

3 )Áp suất cuối quá trình nạp :

Áp suất Pa phụ thuộc vào rất nhiều thông số như chủng loại đông cơ ,tính năng tốc độ n ,hệ số cản trên đường nạp ,tiết diện lưu thông… Vì vậy cần xem xét đông cơ

đang tính thuộc nhóm nào để lựa chọn Pa

Áp suất cuối quá trình nạp có thể chọn trong phạm vi:

(MPa)

Căn cứ vào động cơ đang tính ta chọn: (Mpa)

4 )Áp suất khí thải P:

Áp suất khí thải cũng phụ thuộc giống như p

Áp suất khí thải có thể chọn trong phạm vi :

= (1,05-1,15).0,1 =1,1.0,1=0,11

chọn P =0,11 (MPa)

5 )Mức độ sấy nóng của môi chất ∆T:

Mức độ sấy nóng của môi chất ∆T chủ yếu phụ thuộc vào quá trình hình thành

hỗn hợp khí ở bên ngoài hay bên trong xy lanh

Với động cơ diezel : ∆T=20 ºK -40ºK

Vì đây là động cơ IFA-W50 nên chọn ∆T=20ºK

Đối với động cơ đang tính là động cơ diesel có α > 1,4 có thể chọn λ=1,1

8 )Hệ số quét buồng cháy λ :

Vì đây là động cơ không tăng áp nên ta chọn λ =1

9 )Hệ số nạp thêm λ:

Hệ số nạp thêm λ phụ thuộc chủ yếu vào pha phối khí Thông thường ta có thể

chọn λ =1,02÷1,07 ; ta chọn λ =1,02

10 )Hệ số lợi dụng nhiệt tại điểm z ξ :

Hệ số lợi dụng nhiệt tại điểm z ,ξ phụ thuộc vào chu trình công tác của động cơ.Với các loại động cơ diezel ta thường chọn : ξ=0,70-0,85

Chọn : ξ=0,79

11 )Hệ số lợi dụng nhiệt tại điểm b ξ :

Hệ số lợi dụng nhiệt tại điểm b ξ tùy thuộc vào loại động cơ xăng hay là động cơ điezel ξ bao giờ cũng lớn hơn ξ

Với các loại đ/c điezen ta thường chọn : ξ =0,80-0,90

ta chọn ξ=0,9

12 )Hệ số hiệu chỉnh đồ thị công φ :

Thể hiện sự sai lệch khi tính toán lý thuyết chu trình công tác của động cơ với chutrình công tác thực tế Sự sai lệch giữa chu trình thực tế với chu trình tính toán của động cơ xăng ít hơn của động cơ điezel vì vậy hệ số φ của đ/c xăng thường chọn hệ số lớn

Có thể chọn φ trong phạm vi: φ =0,92-0,97

Nhưng đây là động cơ điezel nên ta chọn φ =0,97

II Tính toán các quá trình công tác

γ =

1 1,5

2 ) Nhiệt độ cuối quá trình nạp T :

Nhiệt độ cuối quá trình nạp T đươc tính theo công thức:

T=\f(P,P\f(m-1,m\a\ac\vs2(\f(+λ.γ.T,1+γºK

1,5 1 1,5

0,09 (297 20) 1,1.0,0306.710.

297

297 20 

0, 090,1

1 1,50,1118.7.1,02 1,1.1

Vậy :

3 1

432.10 0,1.0,8488.0.7355

0,7176188.0,6731.297

(kmol/kg nhiên liệu)

5 )Lượng không khí lý thuyết cần để đốt cháy 1kg nhiên liệu M :

Lượng không khí lý thuyết cần để đốt cháy 1kg nhiên liệu M được tính theo công

� � (kmol/kg nhiên liệu)

Vì đây là động cơ điezel nên ta chọn C=0,87 ; H=0,126 ;O=0,004

M = \f(1, (\f(,12 + \f(,4 - \f(,32 ) =0,4946 (kmol/kgnhiên liệu)

6 )Hệ số dư lượng không khí α:

Vì đây là động cơ điezel nên:

2 )Tỉ nhiệt mol đẳng tích trung bình của sản phẩm cháy :

Khi hệ số lưu lượng không khí α >1 tính theo công thức sau :

=+ \f(1,2 .10 T (kJ/kmol.độ)

=

1,63419,867

1, 4508

� �.10T (kJ/kmol.độ) =20,99+2,78.T (kJ/kmol.độ)

Ta có a v" 20,99;

''0,002782

bv 

3 )Tỉ nhiệt mol đẳng tích trung bình của hỗn hợp:

Tỉ nhiệt mol đẳng tích trung bình của hỗn hợp trong quá trình nén tính theo công thức sau :

4 ) Chỉ số nén đa biến trung bình n:

Chỉ số nén đa biến trung bình phụ thuộc vào thông số kết cấu và thông số vận hành như kích thước xy lanh ,loại buồng cháy,số vòng quay ,phụ tải,trạng thái nhiệt độ

của động cơ…Tuy nhiên n tăng hay giảm theo quy luật sau :

Tất cả những nhân tố làm cho môi chất mất nhiệt sẽ khiến cho n tăng.Chỉ số nén

đa biến trung bình n được xác bằng cách giải phương trình sau :

n-1 = \f(b',2\a\ac\vs2(n-1\f(,a'+.T

với a'v 19,841;

'0,002112

v

b 

Chú ý : thông thường để xác định được n ta chọn n trong khoảng 1,340÷1,390

Rất hiếm trường hợp đạt n trong khoảng 1,400 ÷ 1,410

→ (theo sách Nguyên Lý Động Cơ Đốt Trong - trang 128 )

Vì vậy ta chọn n theo điều kiện bài toán cho đến khi nao thỏa mãn điều kiện bài toán: thay n vào VT và VP của phương trình trên và so sánh,nếu sai số giữa 2 vế của phương trình thõa mãn < 0,2% thì đạt yêu cầu

Sau khi chọn các giá trị của n ta thấy n =1,3684 thỏa mãn điều kiện bài toán

VT

% <0,2%

5 )Áp suất cuối quá trình nén P:

Áp suất cuối quá trình nén P được xác định theo công thức:

P = P ε\a\ac\vs2(n=0,09.18, 71,36844,9503 (MPa)

6 )Nhiệt độ cuối quá trình nén T:

Nhiệt độ cuối quá trình nén T được xác định theo công thức :

T = T ε\a\ac\vs2(n-1 = 329,3.18.71,3684 1 968.5 ( ºK )

7 )Lượng môi chất công tác của quá trình nén M :

Lượng môi chất công tác của quá trình nén M được xác định theo công thức:

M = M+ M = M.(1r) =0,7176.(1+0,0306)=0,740

2.3 Tính toán quá trình cháy

1 )Hệ số thay đổi phân tử lí thuyết β :

Ta có hệ số thay đổi phần tử lý thuyết β được xác định theo công thức :

Ta có hệ số thay đổi phân tử thực tế β được xác đinh theo công thức :

3 )Hệ số thay đổi phân tử thực tế tại điểm z β: (Do cháy chưa hết )

Ta có hệ số thay đổi phân tư thực tế tại điểm z β được xác định theo công thức:

β = 1 + \f(β-1,1+γ χ

Trong đó:

χ = \f(ξ,ξ =

0,790,9 0,8778 Nên: β =

5 )Nhiệt độ tại điểm z T :

Đối với động Điêzen, nhiệt độ cuối quá trình cháy tại điểm z (Tz ) được xác định theo phương trình nhiệt động của quá trình cháy sau:

\f(ξ.Q,M + T = β T (*)

Trong đó :

Q : là nhiệt trị của dầu điezel ,Q =42,5 10 ( kJ/kgn.l )

:là tỉ nhiệt mol đẳng áp trung bình của sản vật cháy tại z là :

Giải phương trình trên với a'' =29,17559 ; b''=0,00271

Ta có:

T = 2170,2 ; T= -6476,43 (loại)

6 )Áp suất tại điểm z p :

Ta có áp suất tại điểm z p được xác định theo công thức :

p =λ P ( MPa )

Với λ là hệ số tăng áp :

λ= β \f(T,T

CHÚ Ý :

-Đối với động cơ điezel hệ số tăng áp λ được chọn sơ bộ ở phần thông

số chọn Sau khi tính toán thì hệ số giãn nở ρ (ở quá trình giãn nở) phải đảm bảo ρ<λ,nếu không thì phải chọn lại λ

-λ được chọn sơ bộ trong khoảng 1,5 ÷2

3 )Chỉ số giãn nở đa biến trung bình n :

Qua kiệm nghiêm tính toán thì ta chọn đươc: n =1,2280

5 )Áp suất cuối quá trình giãn nở p :

Áp suất cuối quá trình giãn nở P được xác định theo công thức :

0,11 1224,5 834, 72

710 K Ta có: sai số  T 0,12 thỏa mãn điều kiện không vượt quá 15 %

2.5 Tính toán các thông số chu trình công tác

p= p'.φ =0,9640 0,97=0,9350 (MPa)

Trong đó φ _hệ số hiệu đính đồ thị công.chọn theo tính năng và chung loại đôngcơ

3) Suất tiêu hao nhiên liệu chỉ thị g :

Ta có công thức xác định suất tiêu hoa nhiên liệu chỉ thị g:

g= \f(432.10.η.P,M.P.T =

3432.10 0,8488.0,1

184,000,7176.0,9350.297 

(g/kW.h)

4) Hiệu suất chỉ thi :

Ta có công thức xác định hiệu suất chỉ thị :

η = \f(,g.Q =

33,6.10

0, 4604184,00.42500

( %)

5) Áp suất tổn thất cơ giới P :

Áp suất tổn thất cơ giới được xác định theo nhiều công thức khác nhau và đươc biểu diễn bằng quan hệ tuyến tính với tốc độ trung bình của động cơ

Ta có tốc độ trung bình của động cơ là :

V = \f(S.n,30 =

3145.10 2500

12.083330





(m/s) Đối với động cơ diesel cao tốc dung cho ôtô (V >7) :

Đối với động cơ diesel cao tốc dùng cho ôtô (V >7) :

7Hiệu suất cơ giới η :

Ta có có thức xác định hiệu suất cơ giới:

η =

e i

p

0, 7315

0, 78240,9350 

%

8) Suất tiêu hao nhiên liệu g :

Ta có có thức xác định suất tiêu hao nhiên liệu tính toán là:

D =

64.1,5082.10

115,109.145

Ta có sai số so với đề bài là :  T 115,109 120 100% 0,04891  (mm)

III Vẽ và hiệu đính đồ thị công

Căn cứ vào các số liệu đã tính p r , p , p , p , p ,n, n, ε ta lập bảng tính đường nén

và đường giãn nở theo biến thiên của dung tích công tác V = i.V

V : Dung tích buồng cháy

V = \f(V,ε–1 =

1,5082

0, 085218,7 1

Các thông số ban đầu: p = 0 ,11 MPa ; p = 0,09 MPa; p= 4,9503 MPa

p = 7,574 MPa ; p = 0,3472 MPa

3.1 Xây dựng đường cong áp suất trên đường nén :

- Phương trình đường nén đa biến :

P.V\a\ac\vs2(n = const

Khi đó x là điểm bất kỳ trên đường nén thì :

P V\a\ac\vs2(n = P V\a\ac\vs2(n

P = P \f(V,V\a\ac\vs2(n\f(1, = P \a\ac\vs2(n\f(1,i = \a\ac\vs2(n\f(P,i

n : Chỉ số nén đa biến trung bình n = 1,3684

P : Áp suất cuối quá trình nén P = 4,9503 ( MPa)

3.2 Xây dựng đường cong áp suất trên quá trình giãn nở

- Phương trình của đường giãn nở đa biến :

P.V\a\ac\vs2(n = const

Khi đó x là điểm bất kỳ trên đường giãn nở thì :

P V\a\ac\vs2(n = P V\a\ac\vs2(n → P = P \f(V,V\a\ac\vs2(n\f(1,

Ta có : ρ = \f(V,V : Hệ số giãn nở khi cháy ρ = chọn ρ = 1,5195

V = ρ.V Vậy P = P \f(V,ρ.V\a\ac\vs2(n\f(1, = \a\ac\vs2(n\f(V,V

\a\ac\vs2(n\f(P.ρ, = \a\ac\vs2(n\a\ac\vs2(n\f(P.ρ,i = P \f(ρ,i\a\ac\vs2(n

n : Chỉ số giãn nở đa biến trung bình n = 1,2280

P : Áp suất tại điểm z : P = 7,574 (MPa)

s s

Px=

\a\ac\vs2(n\f(P,i

Gtbd (P) I n

2

Px=P.\f(ρ,i\a\ac\vs2(n

Gtbd (Pz)

Gtbd (V)

R = \f(S,2 =

145 72,5

2 

( mm ) Thông số kết cấu động cơ là :

λ = \f(R,L = \f(S,2.L =

145

0.26 2.280 

3.5 Lần lượt hiệu định các điểm trên đồ thị

1) Hiệu đính điểm bắt đầu quá trình nạp: (điểm a)

Từ điểm O’ trên đồ thị Brick ta xác định góc đóng muộn xupáp thải β , bán kính này cắt đường tròn tại điểm a’ Từ a’ gióng đường thẳng song song với trục tung cắt đường P tại điểm a Nối điểm r trên đường thải ( là giao điểm giữa đường P và trục tung ) với a ta được đường chuyển tiếp từ quá trình thải sang quá trình nạp

2 ) Hiệu định áp suất cuối quá trình nén: ( điểm c’)

Áp suất cuối quá trình nén thực tế do hiện tượng phun sớm (động cơ điezel ) và hiện tượng đánh lửa sớm (động cơ xăng ) nên thường chọn áp suất cuối quá trình nén

lý thuyết P đã tính Theo kinh nghiệm , áp suất cuối quá trình nén thực tế P’ được xác định theo công thức sau :

Vì đây là động cơ điezel :

p

5,8249

192.2660,030296

(mm )

3) Hiệu chỉnh điểm phun sớm: (điểm c’’)

Do hiện tương phun sớm nên đường nén trong thực tế tách khỏi đường nén lý thuyết tại điểm c’’ Điểm c’’ được xác định bằng cách Từ điểm O’ trên đồ thị Brick ta xác định được góc phun sớm hoặc góc đánh lửa sớm θ, bán kính này cắt vòng tròn Brick tại 1 điểm Từ điểm gióng này ta gắn song song với trục tung cắt đường nén tại điểm c’’ Dùng một cung thích hợp nối điểm c’’ với điểm c’

4 )Hiệu đính điểm đạt P thực tế :

Áp suất p thực tế trong quá trình cháy - giãn nở không duy trì hằng số như động

cơ điezel ( đoạn ứng với ρ.V ) nhưng cũng không đạt được trị số lý thuyết như động cơxăng Theo thực nghiệm ,điểm đạt trị số áp suất cao nhất là điểm thuộc miền vào khoảng 372° ÷ 375° ( tức là 12° ÷ 15° sau điểm chết trên của quá trình cháy và giãn nở)

Hiệu định điểm z của động cơ điezel :

- Xác định điểm z từ góc 12º Từ điểm O΄trên đồ thị Brick ta xác định góc tương ứng với 375º góc quay truc khuỷu ,bán kính này cắt vòng tròn tại 1 điểm Từ điểm này

ta gióng song song với trục tung cắt đường P tại điểm z

- Dùng cung thích hợp nối c’ với z và lượn sát với đường giãn nở

5) Hiệu định điểm bắt đầu quá trình thải thực tế : ( điểm b’ )

Do có hiện tượng mở sớm xupáp thải nên trong thực tế quá trình thải thực sự diễn ra sớm hơn lý thuyết Ta xác định điểm b’ bằng cách : Từ điểm O’trên đồ thị Brick ta xác định góc mở sớm xupáp thải β,bán kính này cắt đường tron Brick tại 1 điểm.Từ điểm này ta gióng đường song song với trục tung cắt đường giãn nở tại điểm b’

6 ) Hiệu định điểm kết thúc quá trình giãn nở : ( điểm b’’ )

Áp suất cuối quá trình giãn nở thực tế P thường thấp hơn áp suất cuối quá trình giãn nở lý thuyết do xupáp thải mở sớm Theo công thức kinh nghiệm ta có thể xác định được :

( mm )

PHẦN II TÍNH TOÁN ĐỘNG HỌC VÀ ĐỘNG LỰC HỌC

I Vẽ đường biểu diễn các quy luật động học :

Các đường biểu diễn này đều vẽ trên 1 hoành độ thống nhất ứng với hành trình piston S = 2R Vì vậy độ thị đều lấy hoành độ tương ứng với V của đồ thị công ( từ điểm 1.V đến ε.V )

1.1 Đường biểu diễn hành trình của piston x = ƒ(α)

Ta tiến hành vẽ đường biểu diễn hành trình của piston theo trình tự sau :

1 Chọn tỉ xích góc : thường dùng tỉ lệ xích ( 0,6 ÷ 0,7 ) ( mm/độ )

=> ở đây ta chọn tỉ lệ xích 0,7 mm/độ

2 Chọn gốc tọa độ cách gốc cách độ thị công khoảng 15 ÷ 18 (cm)

3 Từ tâm O’ của đồ thị Brick kẻ các bán kính ứng với 10° ,20° ,…….180°

4 Gióng các điểm đã chia trên cung Brick xuống các điểm 10° ,20° ,…….180° tương ứng trên trục tung của đồ thị của x = ƒ(α) ta được các điểm xác định chuyển vị xtương ứng với các góc 10°,20°,… 180°

5 Nối các điểm xác định chuyển vị x ta được đồ thị biểu diễn quan hệ x = f(α)

1.2 Đường biểu diễn tốc độ của piston: v = f(α)

Ta tiến hành vẽ đường biểu diễn tốc độ của piston v = f(α) Theo phương pháp đồ thị vòng Tiến hành theo các bước cụ thể sau:

1.Vẻ nửa vòng tròn tâm O bán kính R ,phía dưới đồ thị x = f(α) Sát mép dưới của bản vẽ

5 Nối tại các điểm a,b,c,… Tạo thành đường cong giới hạn trị số của tốc độ pitonthể hiện bằng các đoạn thẳng song song với tung độ từ các điểm cắt vòng tròn bán kính R tạo với trục hoành góc α đến đường cong a,b,c…

Đồ thị này biểu diễn quan hệ v = f(α) trên tọa độ độc cực

6.Nối các điểm chuyển vị x ta được đồ thị biể diễn quan hệ x = f( ) :

10

M

Hình 3: Dạng đồ thị v = f(α)

1.3 Đường biểu diễn gia tốc của piston j = f( x)

Ta tiến hành vẽ đường biểu diễn gia tốc của piston theo phương pháp Tôlê ta vẽ theo các bước sau :

E A

C

-Pj=f(x)

B F1

F2 4'

3'

2' 1'

( mm )

3 Từ điểm A tương ứng điểm chết trên lấy AC = j , từ điểm B tương ứng điểm chết

dưới lấy BD = j , nối CD cắt trục hoành ở E ; lấy EF = –3.R.λ.ω về phía BD Nối CF

với BD ,chia các đoạn này làm 8 phần , nối 11, 22, 33 …Vẽ đường bao trong tiếp

tuyến với 11, 22, 33 …ta được đường cong biểu diễn quan hệ j = ƒ(x)

Hình 4 : Đồ thị gia tốc

II Tính toán động học

2.1 Các khối lượng chuyển động tịnh tiến

- Khối lượng nhóm piton m npt = 3,5 Kg

- Khối lượng thanh truyền phân bố về tâm chốt piston

+ ) Khối lương thanh truyền phân bố về tâm chốt piston m có thể tra

trong các các sổ tay,có thể cân các chi tiết của nhóm để lấy số liệu

2.2 Các khối lượng chuyển động quay

Hình 5: Xác định khối lượng khuỷu trục

Khối lượng chuyển động quay của một trục khuỷu bao gồm :

- Khối lượng của thanh truyền quy dẫn về tâm chốt :

m = = 4–1,12 = 2.88

- Khối lượng của chốt trucj khuỷu : m

m = π \f(.l,4 ρ

Trong đó ta có :

d : Là đường kính ngoài của chốt khuỷu : 80

δ : Là đường kính trong của chốt khuỷu : 0

l : Là chiều dài của chốt khuỷu : 46

ρ : Là khối lượng riêng của vật liệu làm chốt khuỷu

Khối lượng của má khuỷu quy dẫn về tâm chốt : m Khối lượng này tính gần đúng

theo phương trình quy dẫn :

Với thông số kết cấu λ ta co bảng tính:

Α(độ) α(rad) cosα+λcos2α pj=-m.Rω(cosα+λcos2α) Làm tròn pj

2.4 Vẽ đường biểu diễn lực quán tính

Ta tiến hành vẽ đường biểu diễn lực quán tính theo phương pháp

Tolê nhưng hoành độ đặt trùng với đường p ở đồ thị công và vẽ đường - P j =ƒ(x) (tức cùng chiều với j = ƒ(x))

Ta tiến hành theo bước sau :

1) Chọn tỷ lệ xích để của P j là μ (cùng tỉ lệ xích với áp suất p ) (MPa/mm),

tỉ lệ xích μ cùng tỉ lệ xích với hoành độ của j = ƒ(x)

Chú ý :

Ở đây lực quán tính p sở dĩ có đơn vị là MPa (tính theo đơn vị áp suất ) bởi vì

được tính theo thành phần lực đơn vị (trên 1 đơn vị diện tích đỉnh piston )để tạo điều kiện cho công việc công tác dụng lực sau này của lực khí thể và lực quán tính