Đồ án Động cơ đốt trong: Chu trình công tác của động cơ đốt trong

Nội dung của đồ án bao gồm: tính toán chu trình công tác của động cơ đốt trong; tính toán động học, động lực học; tính nghiệm bền các chi tiết chính.

 L I NÓI Đ U Ờ Ầ

Trong các ngành phát tri n tr ng đi m c a n ể ọ ể ủ ướ c ta hi n nay, ngành giao thông ệ  

v n t i luôn đóng vai trò quan tr ng trong n n kinh t  qu c dân.Theo th i gian, ậ ả ọ ề ế ố ờ   ngành giao thông đã phát tri n đ  đáp  ng nhu c u l u thông v  hàng hóa và con ể ể ứ ầ ư ề  

ng ườ i.

 n c ta hi n nay, ngành giao thông nói chung và giao thông đ ng b  nói

riêng cũng đang phát tri n nhanh chóng mong đáp  ng cho công cu c xây d ng đ t ể ứ ộ ự ấ  

n ướ c theo h ướ ng công nghi p hóa, hi n đ i hóa. Th  nh ng s  phát tri n này ch ệ ệ ạ ế ư ự ể ỉ 

d ng l i   ch  nh p các ph ừ ạ ở ổ ậ ươ ng ti n c a n ệ ủ ướ c ngoài, ngành công nghi p ô tô ệ   trong n ướ c còn kém phát tri n, ngo i tr  m t s  liên doanh l p ráp ô tô   d ng ể ạ ừ ộ ố ắ ở ạ   CKD, kinh t  qu c doanh tham gia khá khiêm t n: ch  có m t s  nhà máy s a ch a ế ố ố ỉ ộ ố ữ ữ  

ô tô c a nhà n ủ ướ c, còn đa ph n xe đ ầ ượ ữ c s a ch a   các Garage t  nhân, lĩnh v c ữ ở ư ự  

l p ráp đ ng c  và đóng m i xe ch  đang   giai đo n thí ngh m ch  ch a s n su t ắ ộ ớ ớ ỉ ở ạ ệ ứ ư ả ấ  

đ i trà ạ

H ướ ng đ u t  đ  xây d ng các nhà máy s n xu t ô tô đáp  ng cho nhu c u ầ ư ể ự ả ấ ứ ầ  

l n trong th i gian s p t i là m t xu th  t t y u.V a v c d y n n công nghi p ô tô ớ ờ ắ ớ ộ ế ấ ế ừ ự ậ ề ệ  

l c h u   n ạ ậ ở ướ c ta v a ti t ki m ngu n ngo i t  đáng k  cho ngân sách qu c gia ừ ế ệ ồ ạ ệ ể ố

Đ u t  đ ầ ư ượ c hi u g m hai ph n: đ u t  v  v n li ng và đ u t  v  con ể ồ ầ ầ ư ề ố ế ầ ư ề  

ng ườ i. Đ u t  v  con ng ầ ư ề ườ i là đào t o đ i ngũ cán b  k  thu t có trình đ  chuyên ạ ộ ộ ỹ ậ ộ   môn v ng vàng, kh  năng t  duy thi t k  t t, có b n lĩnh, năng đ ng, có kh  năng ữ ả ư ế ế ố ả ộ ả  

n m b t nhanh các ti n b  khoa h c kĩ thu t, ho t đ ng hi u qu  và tin c y ắ ắ ế ộ ọ ậ ạ ộ ệ ả ậ   Ngu n cán b  này đ ồ ộ ượ c đào t o t  các tr ạ ừ ườ ng kĩ thu t có chuyên ngành giao thông ậ

Đ  án môn h c thi t k  đ ng c  đ t trong là m t trong các bài t p đ  rèn ồ ọ ế ế ộ ơ ố ộ ậ ể   luy n nên các ph m ch t c n thi t c a m t kĩ s  Ô tô, đáp  ng v i các yêu c u ệ ẩ ấ ầ ế ủ ộ ư ứ ớ ầ  

th c ti n c a ngành.Đ  án môn h c nh m giúp cho sinh viên ôn t p l i m t cách ự ễ ủ ồ ọ ằ ậ ạ ộ  

t ng quát và sâu s c, nh  đó mà n m v ng các ki n th c v  tính toán thi t k ,k t ổ ắ ờ ắ ữ ế ứ ề ế ế ế  

c uvà cách thành l p b n v  đ ng c  đã đ ấ ậ ả ẽ ộ ơ ượ c h c ọ

Hà n i,  ộ ngày 15 tháng 10 năm 201 Sinh viên th c hi n ự ệ

Ch ươ ng 1. Tính toán chu trình công tác c a đ ng c  đ t trong ủ ộ ơ ố

1.1.T ng quan v  các phổ ề ương pháp tính toán CTCT c a đ ng củ ộ ơ

Hi n nay đ  tính toán CTCT c a đ ng c  đ t trong s  d ng nhiên li u diesel nói riêng ệ ể ủ ộ ơ ố ử ụ ệ

và các lo i đ ng c  đ t trong s  d ng nhiên li u khác nói chung có r t nhi u phạ ộ ơ ố ử ụ ệ ấ ề ương pháp 

nh : ư

­ Phương pháp lý thuy t g n đúng: D a trên các đ nh lu t nhi t đ ng h c I và II, coi ế ầ ự ị ậ ệ ộ ọcác quá trình nén, giãn n  là đo n nhi t… phở ạ ệ ương pháp có  u đi m là tính toán ư ểnhanh, không đòi h i nhi u thông s  đ u vào ph c t p… tuy nhiên nhỏ ề ố ầ ứ ạ ược đi m ể

c a phủ ương pháp là cho k t qu  kém chính xác, ch a xét đ n các quá trình trao đ i ế ả ư ế ổkhí…

­ Phương pháp cân b ng th  tíchằ ể

Bên c nh các phạ ương pháp trên người ta còn s  d ng phử ụ ương pháp cân b ng năng ằ

lượng:…

Đ  tính toán CTCT c a đ ng c  …  trong khuôn kh  c a đ  án môn h c s  d a trên ể ủ ộ ơ ổ ủ ồ ọ ẽ ự

phương pháp cân b ng năng lằ ượng…

­ Phương pháp cân b ng năng lằ ượng

1.2.Gi i thi u v  đ ng c  m u và các thông s  đ u vào ph c v  tính toán ớ ệ ề ộ ơ ẫ ố ầ ụ ụ

1.2.1.S  li u ban đ u ố ệ ầ

       1­ Công su t c a đ ng c  Ne:       Ne = 1ấ ủ ộ ơ 85 (mã l c)ự =185*0,736 = 136,16 (KW)       2­ S  vòng quay c a tr c khu u n:     n = 23ố ủ ụ ỷ 10 (vg/ph)

       11­ Chi u dài thanh truy n ltt:      ltt = 256 (mm)ề ề

       12­ Kh i lố ượng nhóm pitton mpt:       mpt = 3,25 (kg)

13­ Kh i lố ượng nhóm thanh truy n mtt: mtt = 4,215 (kg)ề

14 – Đ ng c  không tăng ápộ ơ , 15 – góc đánh l a s m =20ử ớ o

Các thông s  c n ch n ố ầ ọ

1 )Áp su t môi tr ấ ườ ng :p k

         Áp su t môi trấ ường pk là áp su t khí quy n trấ ể ước khi n p vào đông c  (v i đ ng cạ ơ ớ ộ ơ không tăng áp ta có áp su t khí quy n b ng áp su t trấ ể ằ ấ ước khi n p nên ta ch n pạ ọ k=p0

           nỞ ước ta nên ch n ọ pk = p0 = 0,1 (MPa)

2 )Nhi t đ  môi tr ệ ộ ườ ng :T k

        Nhi t đ  môi trệ ộ ường được ch n l a theo nhi t đ  bình quân c a c  năm .Vì đây làọ ự ệ ộ ủ ả  

đ ng c  không tăng áp nên ta có nhi t đ  môi trộ ơ ệ ộ ường b ng nhi t đ  trằ ệ ộ ước xupáp n p nên :ạ

      Tk =T0 =24ºC =297ºK

3 )Áp su t cu i quá trình n p :p ấ ố ạ a

        Áp su t Pa ph  thu c vào r t nhi u thông s  nh  ch ng lo i đông c  ,tính năng t cấ ụ ộ ấ ề ố ư ủ ạ ơ ố  

đ  n ,h  s  c n trên độ ệ ố ả ường n p ,ti t di n l u thông… Vì v y c n xem xét đông c  đangạ ế ệ ư ậ ầ ơ  tính thu c nhóm nào đ  l a ch n Paộ ể ự ọ

       Áp su t cu i quá trình n p pa có th  ch n trong ph m vi:ấ ố ạ ể ọ ạ

p a  =(0,8­0,9).pk =(0,8­0,9)0,1 = 0,08­0,09 (MPa)

       Căn c  vào đ ng c  D12 đang tính ta ch n:ứ ộ ơ ọ  p a =0,086  (Mpa)

4 )Áp su t khí th i P     : ấ ả

       Áp su t khí th i cũng ph  thu c gi ng nh  pấ ả ụ ộ ố ư

       Áp su t khí th i có th  ch n trong ph m vi :ấ ả ể ọ ạ

      Thông thường ta có th  ch n :ể ọ  T=700 ºK ­1000 ºK

      Thông thường ta có th  ch n : T =800 ºKể ọ

7 )H  s  hi u đ nh t  nhiêt   : ệ ố ệ ị ỉ λ

H  s  hi u đ nh t  nhi t    đệ ố ệ ị ỷ ệ λ ược ch n theo h  s  d  lọ ệ ố ư ượng không khí   đ  hi u đínhα ể ệ  .Thông thường có th  ch n    theo b ng sau :ể ọ λ ả

10 )H  s  l i d ng nhi t t i đi m z   : ệ ố ợ ụ ệ ạ ể ξ

H  s  l i  d ng   nhi t  t i   đi m   z  ,  ph  thu c  vào  chu   trình  công   tác  c a  đ ng  cệ ố ợ ụ ệ ạ ể ξ ụ ộ ủ ộ ơ 

V i các lo i đ/c điezen ta thớ ạ ường ch nọ  :  = 0,70­0,85ξ

         Ch n :  = 0,75ọ ξ

11 )H  s  l i d ng nhi t t i đi m b     : ệ ố ợ ụ ệ ạ ể ξ

        H  s  l i d ng nhi t t i đi m b   tùy thu c vào lo i đ ng c  xăng hay là đ ng cệ ố ợ ụ ệ ạ ể ξ ộ ạ ộ ơ ộ ơ điezel   bao gi  cũng l n h n ξ ờ ớ ơ ξ

V i các lo i đ/c điezen ta thớ ạ ường ch nọ  :   =0,80­0,90  ξ

ta ch n  =0,ọ ξ 85    

12 )H  s  hi u ch nh đ  th  công  ệ ố ệ ỉ ồ ị φ :

        Th  hi n s  sai l ch khi tính toán lý thuy t chu trình công tác c a đ ng c  v i chuể ệ ự ệ ế ủ ộ ơ ớ  trình công tác th c t  .S  sai l ch gi a chu trình th c t  v i chu trình tính toán c a đ ng cự ế ự ệ ữ ự ế ớ ủ ộ ơ xăng ít h n c a đ ng c  điezel vì v y h  s    c a đ/c xăng thơ ủ ộ ơ ậ ệ ốφ ủ ường ch n h  s  l n.ọ ệ ố ớ

        Trong đó m là ch  s  giãn n  đa bi n trung bình c a khí sót m =1,45÷1,5ỉ ố ở ế ủ

Ch n  m  =1,5ọ

=   .  = 0,04066

2 )Nhi t đ  cu i quá trình n p T ệ ộ ố ạ

         Nhi t đ  cu i quá trình n p T đệ ộ ố ạ ươc tính theo công th c:ứ

5 )L ượ ng không khí lý thuy t c n đ  đ t cháy 1kg nhiên li u M : ế ầ ể ố ệ

        Lượng kk lý thuy t c n đ  đ t cháy 1kg nhiên li u M đế ầ ể ố ệ ược tính theo công th c :ứ

2 )T  nhi t mol đ ng tích trung bình c a s n ph m cháy : ỉ ệ ẳ ủ ả ạ

        Khi h  s  d  lệ ố ư ượng không khí α >1 tính theo công th c sau :ứ

T  nhi t mol đ ng tích trung bình c a h n h p trong quá trình nén  tính theo công th c sau :ỉ ệ ẳ ủ ỗ ợ ứ  = 

 19,848 + 2.1145.10­3 .T = av' +  .T (kJ/kmol.đ )ộ  

4 ) Ch  s  nén đa bi n trung bình n: ỉ ố ế

        Ch  s  nén đa bi n trung bình ph  thu c vào thông s  k t c u và thông s  v n hànhỉ ố ế ụ ộ ố ế ấ ố ậ  

nh  kích thư ước xy lanh ,lo i bu ng cháy,s  vòng quay ,ph  t i,tr ng thái nhi t đ      c aạ ồ ố ụ ả ạ ệ ộ ủ  

đ ng c …Tuy nhiên n tăng hay gi m theo quy lu t sau :ộ ơ ả ậ

        T t c  nh ng nhân t  làm cho môi ch t m t nhi t s  khi n cho n tăng.Ch  s  nén đaấ ả ữ ố ấ ấ ệ ẽ ế ỉ ố  

bi n trung bình n đế ược xác b ng cách gi i phằ ả ương trình sau :

n­1 =  

Ta ch n  c a v  ph i là  thay vào phọ ủ ế ả ương trình trên ta có

Mà < 0,2%

Sau khi ch n các giá tr  c a n ta th y n =1,36711 thõa mãn đi u ki n bài ọ ị ủ ấ ề ệ

5 )Áp su t cu i quá trình nén P : ấ ố

        Áp su t cu i quá trình nén P đấ ố ược xác đ nh theo công th c :ị ứ

       P = P   = 0,086 17,2=  4,203409 (MPa)ε

6 )Nhi t đ  cu i quá trình nén T ệ ộ ố

         Nhi t đ  cu i quá trình nén T đệ ộ ố ược xác đ nh theo công th c   ị ứ

      T = T   =353,53 17,2  = 975,997( ºK )ε

7 )L ượ ng môi ch t công tác c a quá trình nén M : ấ ủ

         Lượng môi ch t công tác c a quá trình nén M đấ ủ ược xác đ nh theo công th c :ị ứ

      M = M+ M = M = 0,76935 (1+0,0419)  = 0,717799

1.3.3  Tính toán quá trình cháy

1 )H  s  thay đ i phân t  lí thuy t β ệ ố ổ ử ế

        Ta có h  s  thay đ i ph n t  lý thuy t   đệ ố ổ ầ ử ế β ược xác đ nh theo công th c:ị ứ

         Ta có h  s  thay đ i phân t  th c t    đệ ố ổ ử ự ếβ ược xác đinh theo công th c :ứ

         =     == 1,04β 4058

3  )H  s  thay đ i phân t  th c t  t i đi m z β ệ ố ổ ử ự ế ạ ể   : (Do cháy ch a h t ) ư ế

         Ta có h  s  thay đ i phân t  th c t  t i đi m z   đệ ố ổ ư ự ế ạ ể β ược xác đ nh theo công th c :ị ứ         = 1 + β χ

       Q : là nhi t tr  c a d u điezel , Q =42,5.10( kJ/kgn.l ) ệ ị ủ ầ

:là t  nhi t mol đ ng áp trung bình c a s n v t cháy t i z là :ỉ ệ ẳ ủ ả ậ ạ

         Ta có áp su t t i đi m z p đấ ạ ể ược xác đ nh theo công th c ị ứ

      p = λ. Pc =6,910416( MPa )

       V i ớ λ là h  s  tăng áp      ệ ố

λ=  β. 

CHÚ Ý :­Đ i v i đ ng c  điezel h  s  tăng áp  ố ớ ộ ơ ệ ố λ đ ượ c ch n s  b    ph n thông s ọ ơ ộ ở ầ ố

ch n. Sau khi tính toán thì h  s  giãn n   ọ ệ ố ở ρ (  quá trình giãn n ) ph i đ mb o  ở ở ả ả ả ρ<λ,n u ế   không thì ph i ch n l i  ả ọ ạ λ, λ đ ượ c ch n s  b  trong kho ng 1,2 ÷2,4 ọ ơ ộ ả

       Đ i v i đ ng c  điezel   Q= Q    Q = 42500 (kJ/kg n.l)ố ớ ộ ơ

         Qua ki m nghiêm tính toán thì ta ch n đệ ọ ươc n =1,23.Thay n vào 2 v  c a pt  trên ta soế ủ  sánh ,ta th y sai s  gi a 2 v  <0,2% nên n ch n là đúngấ ố ữ ế ọ

4)Nhi t đ  cu i quá trình giãn n  T : ệ ộ ố ở

T=  =  = ( ºK )

5 )Áp su t cu i quá trình giãn n  p  : ấ ố ở

        Áp su t cu i quá trình giãn n  P đấ ố ở ược xác đ nh theo CT :ị

Pb=  =  (MPa)

6 )Tính nhi t đ  khí th i T : ệ ộ ả  

      T = T.  =1154,431.=  879,493 (0K)

      Ta tính được T = 879,493( ºK ).So sánh v i nhi t đ  khí th i đã chon ban đ u th a mãn ớ ệ ộ ả ầ ỏ

đi u ki n không về ệ ượt quá 15 %

       Trong đó   _h  s  hi u đính đ  th  công.ch n theo tính năng và chung lo i đông c φ ệ ố ệ ồ ị ọ ạ ơ

3 )Su t tiêu hao nhiên li u ch  th  g : ấ ệ ỉ ị

      Ta có công th c xác đ nh su t tiêu hoa nhiên li u ch  th  g:ứ ị ấ ệ ỉ ị

   (g/kW.h) 

4 )Hi u su t ch  thi   : ệ ấ ỉ η

         Ta có công th c xác đ nh hi u su t ch  th     :ứ ị ệ ấ ỉ ịη

5 )Áp su t t n th t c  gi i P : ấ ổ ấ ơ ớ

           Áp su t t n th t c  gi i đấ ổ ấ ơ ớ ược xác đ nh theo nhi u công th c khác nhau và đị ề ứ ươ  c

bi u di n b ng quan h  tuy n tính v i t c đ  trung bình c a đ ng c Ta có t c đ  trungể ễ ằ ệ ế ớ ố ộ ủ ộ ơ ố ộ  bình c a đ ng c  là :ủ ộ ơ

      V  =  = = 10,78  (m/s)

      Đ i v i đ ng c  diesel cao t c ố ớ ộ ơ ố dùng cho ô tô

      P= 0,015+0,0156.V= 0,18317 (MPa)

6 )Áp su t có ích trung bình  P    : ấ

      Ta có công th c xác đ nh áp su t có ích trung bình th c t  đứ ị ấ ự ế ược xác đ nh theo côngị  

th c :ứ

       P = P – P  =0,63470 (MPa)

7 )Hi u su t c  gi i   : ệ ấ ơ ớ η

         Ta có có th c xác đ nh hi u su t c  gi i:ứ ị ệ ấ ơ ớ

         =  = η 77,6 %

8 )Su t tiêu hao nhiên li u g : ấ ệ

Ta có có th c xác đ nh su t tiêu hao nhiên li u tính toán là: ứ ị ấ ệ

   Ta có sai s  so v i đ  bài là :0,00< 0,1 (mm),  (th a mãn đi u ki n)ố ớ ề ỏ ề ệ

1.4.  V  và hi u đính đ  th  côngẽ ệ ồ ị

    Căn c  vào các s  li u đã tính pứ ố ệ a , pc , pz , pb , n1 , n2 ,   ta  l p b ng tính đε ậ ả ường nén và 

đường gi n n  theo bi n thiên c a dung tích công tác Vả ở ế ủ x =i.Vc (Vc: dung tích bu ng cháy).ồ

 (dm3)

Ta có b ng tính các giá tr  c a quá trình nén và quá trình gi n n  nh  sau:ả ị ủ ả ở ư

(Xu t phát t  =const  v i Vấ ừ ớ x=i.Vc  thay vào rút ra)

Sau khi ta ch n t  l  xích ọ ỷ ệ  và  h p lý đ  v  đ  th  công. Đ  trình bày đ p thợ ể ẽ ồ ị ể ẹ ường ch nọ  chi u dài hoành đ  tề ộ ương  ng t   16 Vứ ừ ε c= 220mm trên gi y k  ly.ấ ẻ

Ta có :(dm3/mm)

Tung đ  thộ ường ch n tọ ương  ng v i pứ ớ z kho ng 250 mm trên giây k  ly      ả ẻ   (MPa/mm)

T  t  l  xích trên ta tính đừ ỷ ệ ược các giá tr  bi u di n (gtbd) c a quá trình nén và quá trìnhị ể ễ ủ  

gi n n  sau: ả ở

B ng 1 ả : Tính quá trình nén và quá trình giãn nở

Đ  sau này khai tri n đ  th  để ể ồ ị ược d  dàng, d  xem, đễ ễ ường bi u di n áp su t Pể ễ ấ 0 song song v i hoành đ  ph i ch n đớ ộ ả ọ ường đ m c a gi y k  ly. Đậ ủ ấ ẻ ường 1Vc cũng ph i đ t trênả ặ  

đường đ m c a tung đ ậ ủ ộ

Sau khi v  đẽ ường nén và đường gi n n  , v  ti p đả ở ẽ ế ường bi u di n để ễ ường n p vàạ  

đường th i lý thuy t b ng hai đả ế ằ ường th ng song song v i tr c hoành đi qua hai đi m pằ ớ ụ ể a và 

Giá tr  bi u di n OOị ể ễ ’  trên đ  th :ồ ị

 (mm)

Ta có n a hành trình c a pistông là:     (mm)ử ủ

 Giá tr  bi u di n R trên đ  th :ị ể ễ ồ ị

   (mm)

T   và  ta có th  v  đừ ể ẽ ược vòng tròn Brick

1.4.2  L n l ầ ượ t hi u đ nh các đi m trên đ  th ệ ị ể ồ ị

1 ) Hi u đính đi m b t đ u quá trình n p : ệ ể ắ ầ ạ  (đi m a)ể

        T  đi m O’ trên đ  th  Brick ta xác đ nh góc đóng mu n xupáp th i ừ ể ồ ị ị ộ ả β , bán kính này 

c t đắ ường tròn t i đi m a’ . T  a’ gióng đạ ể ừ ường th ng song song v i tr c tung c t  đẳ ớ ụ ắ ường P 

t i đi m a” . N i đi m r trên đạ ể ố ể ường th i ( là giao đi m gi a đả ể ữ ường P và tr c tung ) v i a taụ ớ  

được đường chuy n ti p t  quá trình th i sang quá trình n p.  ể ế ừ ả ạ

2 ) Hi u đ nh áp su t cu i quá trình nén : ệ ị ấ ố  ( đi m c’)ể

         Áp su t cu i quá trình nén th c t  do hi n tấ ố ự ế ệ ượng phun s m (đ ng c  điezel ) và hi nớ ộ ơ ệ  

tượng đánh l a s m (đ ng c  xăng ) nên thử ớ ộ ơ ường ch n áp su t cu i quá trình nén       lýọ ấ ố  thuy t P đã tính . Theo kinh nghi m , áp su t cu i quá trình nén th c t  P’ đế ệ ấ ố ự ế ược xác đ nhị  theo công th c sau :ứ

Vì đây là đ ng c  điezel ộ ơ  :

P’ = P+ .( P ­ P ) = 4,188 +  .( 6,91–4,188) = 5,095595 ( MPa )

         T  đó xác đ nh đừ ị ược tung đ  đi m c’ trên đ  th  công :ộ ể ồ ị

3 ) Hi u ch nh đi m phun s m ệ ỉ ể ớ  :  ( đi m c’’ ) ể

      Do hi n tệ ương phun s m nên đớ ường nén trong th c t  tách kh i đự ế ỏ ường nén lý thuy tế  

t i đi m c’’. Đi m c’’ đạ ể ể ược xác đ nh b ng cách .T  đi m O’ trên đ  th  Brick ta xác đ nhị ằ ừ ể ồ ị ị  

được   góc   phun   s m   ho c   góc   đánh   l a   s m  ớ ặ ử ớ θ,   bán   kính   này   c t   vòng   trònắ  Brick t i 1 đi m . T  đi m gióng này ta g n song song v i tr c tung c t đạ ể ừ ể ắ ớ ụ ắ ường nén t iạ  

đi m c’’. Dùng m t cung thích h p n i đi m c’’ v i đi m c’ể ộ ợ ố ể ớ ể

4 )Hi u đính đi m đ t P th c t   ệ ể ạ ự ế

         Áp su t p th c t  trong quá trình cháy ­ giãn n  không duy trì h ng s  nh      đ ng cấ ự ế ở ằ ố ư ộ ơ điezel ( đo n  ng v i ạ ứ ớ ρ.V ) nh ng cũng không đ t đư ạ ược tr  s  lý thuy t nh  đ ng c  xăng.ị ố ế ư ộ ơ  Theo th c nghi m ,đi m đ t tr  s  áp su t cao nh t là đi m thu c mi n ự ệ ể ạ ị ố ấ ấ ể ộ ề

vào kho ng 372° ÷ 375° ( t c là 12° ÷ 15° sau đi m ch t trên c a quá trình cháy và giãn n  )ả ứ ể ế ủ ở

        Hi u đ nh đi m z c a đ ng c  điezel :ệ ị ể ủ ộ ơ

      ­ C t đ  th  công b i đắ ồ ị ở ường  0,85pz = 0,85.6,91 = 5,8735 (MPa), v y ta có giá tr  bi uậ ị ể  

di n đễ ường pz  là : y = pz =  = 212,5 (mm)

­ Xác đ nh đi m z t  góc 15º .T  đi m Oị ể ừ ừ ể ΄trên đ  th  Brick ta xác đ nh góc tồ ị ị ương  

ng v i 375º góc quay truc khu u ,bán kính này c t vòng tròn t i 1 đi m . T  

đi m này ta gióng song song v i tr c tung c t để ớ ụ ắ ường P t i đi m z .ạ ể

     ­ Dùng cung thích h p n i c’ v i z và lợ ố ớ ượn sát v i đớ ường giãn n  .ở

5 ) Hi u đ nh đi m b t đ u quá trình th i th c t ệ ị ể ắ ầ ả ự ế : ( đi m b’ )ể

      Do có hi n tệ ượng m  s m xupáp th i nên trong th c t  quá  trình th i th c s  di nở ớ ả ự ế ả ự ự ễ  

ra s m h n lý thuy t . Ta xác đ nh đi m b b ng cách : T  đi m O’trên đ  th  Brick  ta xácớ ơ ế ị ể ằ ừ ể ồ ị  

đ nh góc m  s m xupáp th i ị ở ớ ả β,bán kính này c t đắ ường tron Brick t i 1đi m.T  đi m nàyạ ể ừ ể  

ta gióng đường song song v i tr c tung c t đớ ụ ắ ường giãn n  t i đi m b’. ở ạ ể

6 ) Hi u đ nh đi m k t thúc quá trình giãn n  : ệ ị ể ế ở  ( đi m b’’ )ể

         Áp su t cu i quá trình giãn n  th c t  P thấ ố ở ự ế ường th p h n áp su t cu i quá trình giãnấ ơ ấ ố  

n  lý thuy t do xupáp th i m  s m . Theo công th c kinh nghi m ta có th  xác đ nh đở ế ả ở ớ ứ ệ ể ị ược :       P= P+ .( P ­ P ) = 0,14 +  .( 0,3166173­ 0,14 ) = 0,2283086  (MPa)

         T  đó xác đ nh tung đ  c a đi m b’’ là :ừ ị ộ ủ ể

       y =   =   = 8,259585( mm )

Sau khi xác đ nh b', b'' dùng cung thích h p n i h p v i đị ợ ố ợ ớ ường rr. Nh  v y ta đã có đò thư ậ ị công ch  th  dùng cho ph n tính toán đ ng l c h c.ị ị ầ ộ ự ọ

CH ƯƠ NG 2 TÍNH TOÁN Đ NG H C, Đ NG L C H C Ộ Ọ Ộ Ự Ọ

2.1   V  đẽ ường bi u di n các quy lu t đ ng h c ể ễ ậ ộ ọ

      Các đường bi u di n này đ u v  trên 1 hoành đ  th ng nh t  ng v i hành trìnhể ễ ề ẽ ộ ố ấ ứ ớ  piston  S = 2R .Vì v y đ  th  đ u l y hoành đ  tậ ộ ị ề ấ ộ ương  ng v i V c a đ  th  côngứ ớ ủ ộ ị  ( t          đi m 1.V đ n ừ ể ế ε.V )

2.1.1  Đ ườ ng bi u di n hành trình c a piston  x = ƒ( ể ễ ủ α)

Ta ti n hành v  đế ẽ ường bi u di n hành trình c a piston theo trình t  sau :ể ễ ủ ự

1 . Ch n t  l  xích góc : thọ ỉ ệ ường dùng t  l  xích ( 0,6 ÷ 0,7 )    ( mm/đ  )ỉ ệ ộ

 đây ta ch n t  l  xích 0,6 mm/đ

2 . Ch n g c t a đ  cách g c cách đ  th  công kho ng 15 ÷ 18   cmọ ố ọ ộ ố ộ ị ả

3 . T  tâm O’ c a đ  th  Brick k  các bán kính  ng v i  10° ,20° ,…….180°ừ ủ ồ ị ẻ ứ ớ

4 . Gióng các đi m đã chia trên cung  Brick xu ng các đi m 10° ,20° ,…….180° ể ố ể

  tương  ng trên tr c tung c a đ  th  c a x = ƒ(ứ ụ ủ ồ ị ủ α) ta được các đi m xác đ nhể ị  chuy n v  x tể ị ương  ng v i các góc 10°,20°,… 180°ứ ớ

5 .n i các đi m xác đ nh chuy n v  x ta đố ể ị ể ị ược đ  th  bi u di n quan h  x = f(ồ ị ể ễ ệ α)

2.1.2  Đ ườ ng bi u di n t c đ  c a piston v =  f( ể ễ ố ộ ủ α)

        Ta ti n hành v  đế ẽ ường bi u di n t c đ  c a píton  v = f(ể ễ ố ộ ủ α). Theo phương pháp 

đ  th  vòng .Ti n hành theo các bồ ị ế ướ ụ ểc c  th   sau:

1.V  n a vòng tròn tâm O bán kính R ,phía dẻ ử ướ ồ ịi đ  th  x = f(α). Sát mép dướ ủ  i c a

b n v  ả ẽ

       2. V  vòng tròn tâm O bán kính  ẽ O' 

       3. Chia n a vòng tròn tâm O bán kính R và vòng tròn tâm O bán kính là Rử λ/2 thành 18 ph n theo chi u ngầ ề ược nhau 

       4. T  các đi m chia trên n a vòng tâm tròn bán kính là R k  các đừ ể ử ẻ ường song song v i tung đ  , các đớ ộ ường này s  c t các đẽ ắ ường song song v i hoành đ  xu tớ ộ ấ  phát t  các đi m chia từ ể ương  ng trên bán kính là Rứ λ/2 t i các đi m a,b,c,….ạ ể

       5. N i t i các đi m a,b,c,…. T o thành đố ạ ể ạ ường cong gi i h n tr  s  c a t c đớ ạ ị ố ủ ố ộ piton th  hi n b ng các đo n th ng song song v i tung đ  t  các đi m c t vòngể ệ ằ ạ ẳ ớ ộ ừ ể ắ  tròn bán kính R t o v i tr c hoành góc   đ n đạ ớ ụ α ế ường cong a,b,c…. 

     Đ  th  này bi u di n quan h  v = f( ) trên t a đ  đ c c c :ồ ị ể ễ ệ α ọ ộ ộ ự

Hinh 2.1:  D ng đ  th  v = f( ) ạ ồ ị α

2.1.3 Đ ườ ng bi u di n gia t c c a piston j = f( x) ể ễ ố ủ

     Ta ti n hành v  đế ẽ ường bi u di n gia t c c a piston theo phể ễ ố ủ ương pháp Tôlê ta vẽ theo các bước sau :

   3. T  đi m A từ ể ương  ng đi m ch t trên l y AC = j , t  đi m B tứ ể ế ấ ừ ể ương  ng ứ

đi m     ch t dể ế ướ ấi l y BD = j , n i CD c t tr c hoành   E ; l y EF = –3.R  vố ắ ụ ở ấ λ ω ề phía BD N i CF v i ố ớ FD ,chia các đo n này làm 4 ph n , n i 11, 22, 33 …V  ạ ầ ố ẽ

đường bao trong ti p tuy n v i 11, 22, 33 …ta đế ế ớ ược đường cong bi u di n quan ể ễ

h  j = ƒ(x)ệ

2.2   Tính toán đ ng l c h cộ ự ọ

2.2.1   Các kh i l ố ượ ng chuy n đ ng t nh ti n ể ộ ị ế

        ­ Kh i lố ượng nhóm piton mnp = 3,25 Kg

        ­ Kh i lố ượng thanh truy n phân b  v  tâm ch t piston ề ố ề ố

+ ) Kh i lố ương thanh truy n phân b  v  tâm ch t piston m có th  tra ề ố ề ố ể

trong các các s  tay ,có th  cân các chi ti t c a nhóm đ  l y s  li uổ ể ế ủ ể ấ ố ệ

ho c có th  tính g n đúng theo b n v  .ặ ể ầ ả ẽ

+ ) Ho c có th  tính theo công th c kinh nghiêm sau :ặ ể ứ

       Đ i v i đ ng c  điezel ta có :ố ớ ộ ơ

2.2.2  Các kh i l ố ượ ng chuy n đ ng quay  ể ộ

Kh i lố ượng chuy n đ ng quay c a m t tr c khu u bao g m :ể ộ ủ ộ ụ ỷ ồ

 ­ Kh i lố ượng c a thanh truy n quy d n v  tâm ch t :ủ ề ẫ ề ố

      m =  = 4,4302– 1,1802= 3,0348

 ­ Kh i lố ượng c a ch t tr c khu u : mủ ố ụ ỷ

m  = π.  .ρ

d : Là đường kính ngoài c a ch t khu u : ủ ố ỷ

δ : Là đường kính trong c a ch t khu u : ủ ố ỷ

l  : Là chi u c a ch t khu u : ề ủ ố ỷ

ρ :  Là kh i lố ượng riêng c a v t li u làm ch t khu u ủ ậ ệ ố ỷ

ρ : 7800 Kg/ m = 7,8.10 Kg/ mm

Kh i lố ượng c a má khu u quy d n v  tâm ch t : m . Kh i lủ ỷ ẫ ề ố ố ượng này tính g nầ

đúng theo phương trình quy d n :ẫ

2.2.4  V  đ ẽ ườ ng bi u di n l c quán tính ể ễ ự  –Pj=f(x)

       Ta ti n hành v  đế ẽ ường bi u di n l c quán tính theo phể ễ ự ương pháp Tolê 

nh ng hoành đ  đ t trùng v i đư ộ ặ ớ ường p   đ  th  công và v  đở ồ ị ẽ ường ­=ƒ(x) (t cứ  cùng chi u v i j = ƒ(x))ề ớ

Ta ti n hành theo bế ước sau :

1 ) Ch n t  l  xích đ  v  c a  là ọ ỷ ệ ể ẽ ủ μ (cùng t  l  xích v i áp su t p ) (MPa/mm), tỉ ệ ớ ấ ỉ 

l  xích ệ μ cùng t  l  xích v i hoành đ  c a j = ƒ(x) ỉ ệ ớ ộ ủ

Chú ý :

 đây l c quán tính p s  dĩ có đ n v  là MPa (tính theo đ n v  áp su t ) b i vì

đ ượ c tính theo thành ph n l c đ n v  (trên 1 đ n v  di n tích đ nh piston ) đ  t o ầ ự ơ ị ơ ị ệ ỉ ể ạ  

đi u ki n cho công vi c công tác d ng l c sau này c a l c khí th  và l c quán ề ệ ệ ụ ự ủ ự ể ự   tính.  

2 ) Ta tính được các giá trị :

       ­ Di n tích đ nh pistonệ ỉ  : 

F =  = ( m )       ­ L c quán tính chuy n đ ng t nh ti n c c đ iự ể ộ ị ế ự ạ  : 

3 ) T  đi m A’ từ ể ương  ng đi m ch t trên l y A’C’ = ứ ể ế ấ P t  đi m B từ ể ươ   ng v ingứ ớ  

đi m ch t dể ế ướ ấi l y B’D’ = P ; n i C’D’ c t tr c hoành   E’ố ắ ụ ở  ; l y E’F’ v  phía B’D’.ấ ề  

N i C’F’ và F’D’ ,chia các đo n này ra làm 5 ph n , n i 11, 22 , 33 V  đố ạ ầ ố ẽ ường bao trong ti p tuy n v i 11, 22, 33…Ta đu c đế ế ớ ợ ường cong bi u di n  quan h    ể ễ ệ –P = ƒ(x)

 2.2.5  Đ ườ ng bi u di n v = ƒ(x) ể ễ

      Ta ti n hành v  đế ẽ ường bi u di n quan h  v = ƒ(x) d a trên 2 đ  th  là đ  th  ể ễ ệ ự ồ ị ồ ị

đó là x = ƒ(x) và đ  th  v = ƒ(x) (s  d ng theo phồ ị ử ụ ương pháp đ  th  vòng ).Ta ti nồ ị ế  hành theo đ  th  sauồ ị  :

1 ) T  tâm các đi m đã chia đ  trên cung c a đ  th  Brick ta gióng các đừ ể ộ ủ ồ ị ường song song v i tr c tung tớ ụ ương  ng v i các giá tr  góc quay ứ ớ ị α = 10°, 20°, 30°…180°

2 ) Đ t các giá c a v n t c v này (đo n thăng bi u th  giá tr  c a v có 1 đ u mútặ ủ ậ ố ạ ể ị ị ủ ầ  thu c đ  th  v = ƒ(x) ,1 đ u thu c n a vòng tròn tâm O, bán kính R trên đ  th  ) trênộ ồ ị ầ ộ ữ ồ ị  các tia song song v i các tr c tung nh ng xu t phát t  các góc tớ ụ ư ấ ư ương  ng trên đ  thứ ồ ị Brick gióng xu ng h  tr c t a đ  c a đ  th  v = ƒ(x).ố ệ ụ ọ ộ ủ ồ ị

3 ) N i các đi m trên đ  th  ta đố ể ồ ị ược đường bi u di n quan h  v = ƒ(x) ể ễ ệ

Chú ý : n u v  đúng đi m v s   ng v i j = 0 ế ẽ ể ẽ ứ ớ