MỤC LỤC PHẦN I GIỚI THIỆU VỀ ĐỘNG CƠ 1UR FE 5 1 1 GIỚI THIỆU CHUNG 5 1 2 CƠ CẤU KHUỶU TRỤC THANH TRUYỀN 7 1 3 CƠ CẤU PHỐI KHÍ 17 1 4 HỆ THỐNG BÔI TRƠN 20 1 5 HỆ THỐNG LÀM MÁT 25 1 6 HỆ THỐNG NẠP VÀ TH.
MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU Động đốt có vai trị quan trọng lĩnh vực đời sống, đặc biệt ngành giao thông vận tải Sự xuất động đốt tạo nên bước đột phá phát triển kinh tế xã hội Ngay từ đời, với đặc điểm hiệu suất lớn, dùng nhiên liệu rẻ tiền, có nguy hỏa hoạn, động trở thành nguồn động lực tàu thủy, đầu máy xe lửa, đầu kéo, nguồn động lực tĩnh di động Cũng kể từ đến nay, động đốt ngày công ty giới nghiên cứu, chế tạo, phát triển sử dụng rộng rãi ngành cơng nghiệp Với tính ưu việt đã, tiếp tục nguồn động lực chủ yếu Sớm nhận thức điều này, nước phát triển Mỹ, Nhật Bản, Anh, Pháp, Đức, Nga chủ động nghiên cứu sản xuất động q trình cơng nghiệp hóa để phục vụ khơng nhu cầu nước mà cịn xuất sang thị trường khác Điều tạo nên đa dạng, phong phú, chủng loại, nguồn gốc thời gian khai thác loại động Trên loại xe du lịch hãng xe Toyota Nhật Bản có sử dụng động 1URFE dùng cho loại xe LX570, Lexus LS460, Lexus GS 460, Lexus GX 460, Toyota Land Cruiser, Toyota Tundra, Đây loại động dùng phổ biến, rộng rãi nhiều loại xe Chính vậy, việc đánh giá, tìm hiểu kết cấu, tính tốn kiểm nghiệm động hệ động lực việc cần thiết quan trọng người kỹ sư ô tô, để từ đưa biện pháp khai thác sử dụng tơ có hiệu Cùng mong mỏi đó, giúp đỡ tận tình thầy giáo TS Phạm Xuân Phương, phạm vi kiến thức thời gian cho phép, em giao hoàn thành đồ án: “Tính tốn kiểm nghiệm động 1UR – FE chế độ Ne max ” Đồ án sở cho việc xem xét so sánh khai thác thực tế trình sử dụng động cơ, từ nâng cao chất lượng khai thác, vận hành động tơ Trong q trình thực đồ án, phạm vi kiến thức tầm hiểu biết hạn chế nên nội đồ án khơng thể tránh khỏi sai sót Em mong nhận ý kiến phản hồi nhận xét người để đồ án hoàn thiên Em xin chân thành cảm ơn! PHẦN I: GIỚI THIỆU VỀ ĐỘNG CƠ 1UR-FE 1.1 GIỚI THIỆU CHUNG Hình 1.0 Ảnh động Động 1UR-FE động phát triển, sử dụng nhiều dòng xe hãng Toyota Lexus 570, Tundra, … Đây loại động xăng kỳ V8 với thể tích buồng cháy 4.6L, trục cam bố trí kiểu treo với 32 xupap Các hệ thống sử dụng động hệ thống điều khiển van biến thiên thông minh kép (Dual VVT-i), hệ thống đánh lửa trực tiếp (Direct Ignigion System – DIS), hệ thống điều khiển biến thiên chiều dài đường ống nạp (ACIS), hệ thống điều khiển bướm ga điện tử - thông minh (ETCS – i), hệ thống bơm khí (air injection system) hệ thống tuần hồn khí thải (EGR) Các hệ thống giúp tăng hiệu suất động cơ, tăng tính kinh tế nhiên liệu làm khí thải Động 1UR-FE ngồi sử dụng xe LX570 cịn sử dụng xe Lexus LS460 LS4640L (2007 đến nay), xe Lexus GS460 (2005-2011), xe Lexus GX460 (2010 đến nay), xe Toyota Land Cruiser (năm 2012), xe Toyota Sequoia (2010 đến nay), xe Toyota Tundra (2010 đến nay) Hình.1.1 Mặt cắt dọc mặt cắt ngang động 1UR-FE Bảng 1.1: Thông số kỹ thuật động 1UR-FE Số xy lanh cách bố trí Cơ cấu phối khí xy lanh, kiểu chữ V 32 xupáp DOHC, dẫn động trục cam xích với cấu Dual VVT-i Buồng cháy kiểu vát nghiêng (pentroof type) Dòng ngang (Cross-flow) SFI DIS 4608 Kiểu buồng đốt Dạng đường ống Hệ thống nhiên liệu Hệ thống đánh lửa Dung tích, [cm3] Đường kính x hành trình, 94 x 83 [mm] Tỷ số nén 10,2 : Công suất tối đa 231 kW 5600v/ph Momen xoắn tối đa 443 N.m 3400v/ph Thời điểm Nạp Mở 220 trước ĐCT đến 180 sau ĐCT phối khí Xả Đóng Mở Đóng Thứ tự đánh lửa Trị số Octan RON Quy định khí thải ống xả Quy định khí thải bay Khối lượng động cơ, [kg] 300 đến 700 sau ĐCD 300 đến 620 trước ĐCD 80 trước ĐCT đến 240 sau ĐCT 1–8–7–3–6–5–4–2 ≥ 91 LEVII-ULEV, SFTP LEVII, ORVR 216,1 1.2 CƠ CẤU KHUỶU TRỤC THANH TRUYỀN Cơ cấu khuỷu trục truyền cấu động có nhiệm vụ tiếp nhận biến đổi lực khí thể đốt cháy nhiên liệu buồng đốt thành momen quay trục khuỷu Cơ cấu khuỷu trục truyền gồm hai nhóm chi tiết nhóm chi tiết cố định nhóm chi tiết chuyển động Nhóm chi tiết cố định gồm có nắp xylanh, thân máy te dầu Nhóm chi tiết chuyển động gồm có nhóm pit tơng, truyền, trục khuỷu, bánh đà 1.2.1 Nhóm chi tiết cố định 1.2.1.1 Nắp che Nắp che có cơng dụng làm kín, bao phủ bên nắp xylanh Nắp che động 1UR-FE làm hợp kim nhôm chịu lực để vừa đảm bảo độ bền lại vừa giảm khối lượng Một đường dẫn dầu đặt nắp máy nhằm bôi trơn cho chi tiết cấu phối khí để giảm mài mịn, tăng độ tin cậy độ xác làm việc Ngồi ra, ngăn lớn đặt nắp máy giúp làm giảm tốc độ dịng khí (khí sót cịn lại sau q trình đốt cháy từ buồng đốt lọt vào te chứa dầu qua khe hở pitton xylanh) ngồi, qua giảm lượng dầu dịng khí Hình.1.2 Nắp che 1.2.1.2 Đệm (gioăng) nắp xylanh Đệm nắp máy có cơng dụng làm kín buồng cháy động ngăn không cho nước làm mát hay dầu bôi trơn vào xylanh Như phần buồng cháy, đệm nắp máy cần phải có độ bền phận khác buồng cháy Đệm nắp máy động 1UR-FE cấu tạo ba lớp thép cán mỏng Ở đệm nắp máy, có miếng đệm mỏng bao quanh đường kính xylanh để tăng khả làm kín tuổi thọ đệm nắp máy Phủ bề mặt đệm nắp máy lớp cao su tổng hợp chứa nguyên tử flo có độ bền khả chịu nhiệt cao Hình.1.3 Đệm nắp máy 1.2.1.3 Nắp máy (nắp xylanh) Hình.1.4 Nắp máy Nắp máy đặt khối xylanh, mặt nắp máy với ống lót xylanh pittong tạo nên buồng đốt Cấu trúc nắp máy đơn giản hóa cách tách phần cổ trục cam khỏi nắp máy Nắp máy động 1UR-FE làm từ hợp kim nhơm, có kết cấu buồng đốt kiểu vát nghiêng Các bugi đánh lửa đặt trung tâm buồng đốt để tăng khả chống va đập động Kết cấu cửa nạp – xả thiết kế dạng dòng ngang mang lại hiệu cao, cửa nạp hướng vào phía khối động cửa xả hướng phía bên ngồi Các cửa bơm khơng khí thiết kế cho hệ thống bơm khơng khí Hình.1.5 Dạng cửa nạp 1.2.1.4 Thân máy a Tổng quan Thân máy động 1UR-FE làm từ hợp kim nhơm Thân máy dạng chữ V, góc nhị diện 90 , độ lệch tâm xylanh phía 21mm, khoảng cách tâm xylanh dãy 105,5mm Với cách bố trí xylanh làm giảm đáng kể chiều dài chiều rộng thân máy Động sử dụng ống lót xylanh kiểu khơ có gai nhám mặt lưng để tăng khả bám bề mặt ống lót khối xylanh Đường dẫn nước làm mát cho động đặt dãy xylanh Nước làm mát bơm qua đường dẫn tới nắp máy áo nước làm mát bao quanh xylanh Đường dẫn nước làm mát đồng thời làm mát dầu bôi trơn động đường ống dẫn dầu đặt đường dẫn nước Ở vách ngăn xylanh có ống dẫn nước ngầm để dẫn nước làm mát vào Cấu trúc đảm bảo giữ nhiệt độ thành xylanh Các vòng đệm plastic đặt áo nước làm mát Chúng điều chỉnh dịng chảy nước làm mát để ln giữ nhiệt độ đồng quanh buồng đốt Việc lắp cảm biến kích nổ phía dãy xylanh làm tăng thêm độ xác cảm biến Trên vách ngăn xylanh có lỗ thơng khí, chế tạo giúp cho khơng khí đáy xylanh di chuyển cách nhẹ nhàng, tổn thất chuyển động lên pittong giảm để tăng công suất động 10 mg = 0: Khối lượng guốc trượt (khơng có), [kg] => mj = 0,720 + 0,068 +0,213 + 0,285= 1,286 [kg] Lực quán tính tổng lực, lực tiếp tuyến lực pháp tuyến: Lực quán tính khối lượng chuyển động tịnh tiến mj gây nên thường gọi tắt lực quán tính chuyển động tịnh tiến: Pj = - mj R.ω2 (cosα + λ cos 2α) 10-6 [MN] Trong đó: Bán kính quay trục khuỷu: R = 41,5.10-3 [m]; Hệ số kết cấu: λ = 0,3; Vận tốc góc trục khuỷu: ω = nπ 30 = 5600.3,14 30 =586,43 [ 1/ s ]; Khối lượng chuyển động tịnh tiến: mj = 1,286 [kg]; Lực Pj thay đổi suốt chu trình cơng tác động coi có phương tác dụng trùng với phương lực khí thể Pk Dấu (-) có ý nghĩa tượng trưng ngược chiều gia tốc lực quán tính Lực quán tính chuyển động quay Pr khối lượng chuyển động quay với vận tốc ω , bán kính R gây nên, ta có : Pr2 = m2.R ω2 Prk = mkh.R .10-6 ω2 10-6 Pr = Pr2 + Prk [MN] [MN] [MN] Tuy Pr2, Prk có giá trị khơng đổi động làm việc chế độ ω = const phương tác dụng lại quay với vận tốc góc trùng với phương đường tâm má khuỷu (nói xác phương bán kính quay) Tổng lực khí thể lực quán tính chuyển động tịnh tiến: P∑ = Pk + Pj [MN] 106 Để thuận tiện ta lập bảng biến thiên loại lực: Bảng 2.13: Bảng biến thiên loại lực pk Mp a Pk [MN] Pj [MN] 0.12 0.000118 -0.0239 10 0.11 0.000017 -0.0232 20 0.10 -0.000021 -0.0215 30 0.10 -0.000021 -0.0186 40 0.10 -0.000021 -0.0150 50 0.10 -0.000021 -0.0108 60 0.10 -0.000021 -0.0064 70 0.10 -0.000021 -0.0021 80 0.10 -0.000021 0.0020 90 0.10 -0.000021 0.10 α 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 sin(α + β ) cos β T [MN] cos(α + β ) cos β Z [MN] 0.0000 0.0000 1.0000 -0.0237 0.2250 -0.0052 0.9757 -0.0227 0.4389 -0.0094 0.9044 -0.0194 0.6314 -0.0118 0.7902 -0.0147 0.7933 -0.0119 0.6397 -0.0096 0.9178 -0.0100 0.4619 -0.0050 1.0005 -0.0064 0.2670 -0.0017 1.0402 -0.0022 0.0659 -0.0001 0.0020 1.0385 0.0020 -0.1309 -0.0003 0.0055 0.0055 1.0000 0.0055 -0.3145 -0.0017 -0.000021 0.0084 0.0083 0.9311 0.0078 -0.4782 -0.0040 0.10 -0.000021 0.0105 0.0105 0.8392 0.0088 -0.6181 -0.0065 0.10 -0.000021 0.0119 0.0119 0.7315 0.0087 -0.7330 -0.0087 0.10 -0.000021 0.0128 0.0127 0.6143 0.0078 -0.8237 -0.0105 0.10 -0.000021 0.0131 0.0131 0.4922 0.0064 -0.8924 -0.0117 0.10 -0.000021 0.0131 0.0131 0.3686 0.0048 -0.9419 -0.0124 0.10 -0.000021 0.0130 0.0130 0.2451 0.0032 -0.9750 -0.0127 0.10 -0.000021 0.0129 0.0129 0.1223 0.0016 -0.9939 -0.0128 0.10 -0.000021 0.0128 0.0128 0.0000 0.0000 -1.0000 -0.0128 0.10 -0.000015 0.0129 0.0129 -0.1223 -0.0016 -0.9939 -0.0128 0.10 0.000004 0.0130 0.0130 -0.2451 -0.0032 -0.9750 -0.0127 0.11 0.000034 0.0131 0.0132 -0.3686 -0.0049 -0.9419 -0.0124 PΣ [MN] 0.0237 0.0232 0.0215 0.0187 0.0150 0.0109 0.0064 0.0021 Qck [MN] 0.036 0.036 0.033 0.030 0.025 0.020 0.016 0.013 0.013 0.015 0.018 0.021 0.023 0.024 0.025 0.025 0.025 0.025 0.025 0.025 0.025 0.025 107 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 0.11 0.000077 0.0131 0.0132 -0.4922 -0.0065 -0.8924 -0.0118 0.12 0.000132 0.0128 0.0129 -0.6143 -0.0079 -0.8237 -0.0106 0.13 0.000198 0.0119 0.0121 -0.7315 -0.0089 -0.7330 -0.0089 0.15 0.000304 0.0105 0.0108 -0.8392 -0.0091 -0.6181 -0.0067 0.17 0.000443 0.0084 0.0088 -0.9311 -0.0082 -0.4782 -0.0042 0.20 0.000643 0.0055 0.0061 -1.0000 -0.0061 -0.3145 -0.0019 0.24 0.000921 0.0020 0.0029 -1.0385 -0.0030 -0.1309 -0.0004 0.29 0.001325 -0.0021 -1.0402 0.0008 0.0659 0.0000 0.38 0.001938 -0.0064 -1.0005 0.0045 0.2670 -0.0012 0.52 0.002882 -0.0108 -0.9178 0.0073 0.4619 -0.0037 0.73 0.004374 -0.0150 -0.7933 0.0084 0.6397 -0.0068 1.07 0.006730 -0.0186 -0.6314 0.0075 0.7902 -0.0094 1.62 0.010555 -0.0215 -0.4389 0.0048 0.9044 -0.0099 2.32 0.015413 -0.0232 -0.2250 0.0018 0.9757 -0.0076 2.88 0.019272 -0.0239 0.0000 0.0000 1.0000 -0.0046 7.91 0.054198 -0.0232 0.0310 0.2250 0.0070 0.9757 0.0302 6.03 0.041130 -0.0215 0.0197 0.4389 0.0086 0.9044 0.0178 4.29 0.029078 -0.0186 0.0104 0.6314 0.0066 0.7902 0.0082 3.05 0.020458 -0.0150 0.0054 0.7933 0.0043 0.6397 0.0035 2.23 0.014789 -0.0108 0.0039 0.9178 0.0036 0.4619 0.0018 1.70 0.011080 -0.0064 0.0047 1.0005 0.0047 0.2670 0.0012 1.34 0.008600 -0.0021 0.0065 1.0402 0.0068 0.0659 0.0004 1.10 0.006925 0.0020 0.0089 1.0385 0.0093 -0.1309 -0.0012 0.93 0.005747 0.0055 0.0113 1.0000 0.0113 -0.3145 -0.0035 0.81 0.004887 0.0084 0.0132 0.9311 0.0123 -0.4782 -0.0063 0.72 0.004278 0.0105 0.0148 0.8392 0.0124 -0.6181 -0.0091 0.0007 0.0045 0.0080 0.0106 0.0119 0.0109 0.0078 0.0046 0.025 0.024 0.023 0.021 0.019 0.016 0.013 0.013 0.014 0.018 0.021 0.023 0.023 0.020 0.017 0.018 0.009 0.008 0.010 0.011 0.012 0.014 0.016 0.020 0.022 0.025 108 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 0.65 0.003811 0.0119 0.0157 0.7315 0.0115 -0.7330 -0.0115 0.61 0.003513 0.0128 0.0163 0.6143 0.0100 -0.8237 -0.0134 0.57 0.003247 0.0131 0.0163 0.4922 0.0080 -0.8924 -0.0146 0.51 0.002849 0.0131 0.0160 0.3686 0.0059 -0.9419 -0.0151 0.44 0.002306 0.0130 0.0153 0.2451 0.0038 -0.9750 -0.0149 0.36 0.001800 0.0129 0.0147 0.1223 0.0018 -0.9939 -0.0146 0.30 0.001373 0.0128 0.0142 0.0000 0.0000 -1.0000 -0.0142 0.25 0.001011 0.0129 0.0139 -0.1223 -0.0017 -0.9939 -0.0138 0.20 0.000648 0.0130 0.0137 -0.2451 -0.0034 -0.9750 -0.0133 0.15 0.000294 0.0131 0.0134 -0.3686 -0.0050 -0.9419 -0.0127 0.12 0.000118 0.0131 0.0132 -0.4922 -0.0065 -0.8924 -0.0118 0.12 0.000118 0.0128 0.0129 -0.6143 -0.0079 -0.8237 -0.0106 0.12 0.000118 0.0119 0.0120 -0.7315 -0.0088 -0.7330 -0.0088 0.12 0.000118 0.0105 0.0106 -0.8392 -0.0089 -0.6181 -0.0066 0.12 0.000118 0.0084 0.0085 -0.9311 -0.0079 -0.4782 -0.0041 0.12 0.000118 0.0055 0.0056 -1.0000 -0.0056 -0.3145 -0.0018 0.12 0.000118 0.0020 0.0021 -1.0385 -0.0022 -0.1309 -0.0003 0.12 0.000118 -0.0021 -1.0402 0.0020 0.0659 -0.0001 0.12 0.000118 -0.0064 -1.0005 0.0063 0.2670 -0.0017 0.12 0.000118 -0.0108 -0.9178 0.0098 0.4619 -0.0050 0.12 0.000118 -0.0150 -0.7933 0.0118 0.6397 -0.0095 0.12 0.000118 -0.0186 -0.6314 0.0117 0.7902 -0.0146 0.12 0.000118 -0.0215 -0.4389 0.0094 0.9044 -0.0193 0.12 0.000118 -0.0232 -0.2250 0.0052 0.9757 -0.0226 0.12 0.000118 -0.0239 0.0000 0.0000 1.0000 -0.0237 0.0019 0.0063 0.0107 0.0149 0.0185 0.0213 0.0231 0.0237 0.027 0.028 0.028 0.028 0.028 0.027 0.027 0.026 0.026 0.026 0.025 0.024 0.023 0.021 0.018 0.015 0.013 0.013 0.016 0.020 0.025 0.030 0.033 0.035 0.036 109 Với khối lượng truyền quy dẫn tâm đầu to truyền m m2 = 0,910 [kg] Lực quán tính Pr2: Pr2 = m2.Rω2.10-6 = 910.10-3.41,5.10-3.(586,43)2.10-6 = 0,01297 [MN] Khi lập bảng biến thiên lực cần ý tới thứ nguyên cho phù hợp Lực quán tính ly tâm hướng từ tâm quay Đối với lực quán tính Pj Pr2 , Prk , áp dụng thứ nguyên (kg) cho khối lượng, (1/s) ω phải nhân thêm với để đổi thành (MN) Dựa kết tính lực Pj bảng, ta xây dựng đường cong biến thiên lực Pj đồ thị P- α với tỷ lệ xích µP lực khí thể Sau ta cộng trực tiếp hai đồ thị Pk Pj để xây dựng đồ thị lực P∑ với tỷ lệ xích Sau có hàm P∑ ta tra bảng lượng giác phần phụ lục để xác định trị số sin(α + β ) cos β cos(α + β ) cos β điền vào bảng biến thiên Sau có kết hàm lượng giác, ta xác định trị số tức thời lực tiếp tuyến T lực pháp tuyến Z điền vào bảng theo biểu thức sau : 110 T = P∑ sin(α + β ) cos β P∑ ; Z= cos(α + β ) cos β β α ; = arcsin(λsin ) Dựa vào bảng biến thiên ta xây dựng đồ thị biến thiên lực tiếp tuyến T lực pháp tuyến Z Hình 2.9 Đồ thị lực tiếp tuyến lực pháp tuyến Đồ thị vecto phụ tải tác dụng lên bề mặt cổ khuỷu Đồ thị vecto phụ tải tác dụng lên bề mặt cổ khuỷu chốt khuỷu (nếu chế tạo rời) gọi tắt ĐTVTPT cổ khuỷu Đồ thị phản ánh tác dụng lực T, Z, Pr2 lên bề mặt cổ khuỷu thơng qua bạc chu trình cơng tác xi lanh, ta có: Q CK = T + Z + Pr [MN] 111 ĐTVTPT cổ khuỷu bố trí phía đồ thị cơng, với tỷ lệ xích cho: µT = µ Z = µ P r2 Dựng hệ trục vng góc TOZ, OT trục hoành hướng sang phải, OZ trục tung hướng xuống phía Dựa theo kết tính bảng biến thiên, xác định giao điểm ứng với vectơ T+Z Nối giao điểm đường cong, ta đồ thị lực truyền Pth hệ tọa độ mà trục khuỷu đứng n, cịn truyền quay tương đối góc α +β so với trục khuỷu phía trái Từ O, phía chiều dương trục OZ, xác định điểm O cho lệ xích µ Pr = µT = µ Z O1O = Pr theo tỷ Vẽ vịng trịn bán kính tượng trưng cho bề mặt cổ khuỷu, vẽ kéo dài má khuỷu tượng trưng phía chiều dương trục OZ Đồ thị nhận ứng với góc O1 ĐTVTPT cổ khuỷu với tỷ lệ xích Ta chọn: µPr = µT = µZ Suy ra: OO1 = µQck = µT = 0,0001875 (MN/mm) Pr 0,01297 = 0,0001875 0,0001875 = 69 (mm) Đây dạng đồ thị đặc biệt, không hoàn toàn dạng độc cực túy Bởi vậy, α để có hình ảnh trực quan hơn, ta triển khai thành đồ thị hệ tọa độ Đề :Q c- ĐTVTPT cổ khuỷu triển khai bố trí phía đồ thị lực tiếp tuyến pháp tuyến Trục hồnh thể góc quay α tịnh tiến từ trục hoành hai đồ thị xuống phía Như vậy, trục tung thể Q ck phải bố trí trùng phương với trục tung hai đồ thị phía 112 Ứng với trị số góc cụ thể trục hồnh, ta xác định trị số tương ứng vectơ Qck ĐTVTPT cổ khuỷu thơng qua tỷ lệ xích điểm định đồ thị Qck theo góc α α µQ thích hợp, ta xác định Lần lượt tiến hành tương tự với trị số tiếp ta tập hợp giao điểm Nối chúng lại đường cong liên tục ta đồ thị Qck - α Xác định trị số tải trọng trung bình tác dụng lên bề mặt cổ khuỷu: i ∑Q i =1 Qcktb = Hệ số va đập χ χ= : Qck max Qcktb = Xác định tải trọng riêng : i 0,0367 0,0224 qc = cki = 0,0224 (MN) = 1,638 Q ck lC d C [MN/m2] Trong : Chiều dài tiếp xúc : lc =23, 10-3 = 0, 0233 [m] Đường kính cổ khuỷu : d c = 0, 060 [m] qctb = Xác định tải trọng trung bình : Qcktb lC d C 113 Thay số vào ta được: qctb = 0,0224 0, 0233.0, 060 qc max = Xác định tải trọng lớn : qc max = Thay số vào ta được: = 15,88 (MN/m2) Qck max lC d C 0,0367 0,0233.0,060 = 26,242 (MN/m2) Hình 2.10: Đồ thị véc tơ phụ tải tác dụng lên bề mặt cổ khuỷu Đồ thị mài mòn cổ khuỷu Đồ thị mài mòn thể cách tượng trưng mức độ mài mòn bề mặt cố khuỷu sau chu trình tác dụng lực Trên đtvtpt cổ khuỷu, vẽ vòng tròn tượng trưng cho bề mặt chia thành 24 phần (0….23) 114 Tính hợp lực ∑Q' tất lực tác dụng lên điểm 0, 1, 2, 3, …,23 ký hiệu tương ứng bảng sau với giả thiết lực ∑ Q '0 ∑ Q '1 ∑ Q '2 , ∑Q' , ghi trị số lực phạm vi tác dụng lên tác dụng lên tất điểm phạm vi , tức phía điểm chia Xác định tổng lực tương đương 60° ΣQi 120° tất hợp lực ΣQ ' tác dụng lên điểm thứ I ghi vào ô hàng Trên đồ thị, vẽ vòng tròn tượng trưng má khuỷu chia thành 2n phần tương ứng đánh số từ đến 2n-1 Chọn tỷ lệ xích lực thích hợp, đặt đoạn thằng tương ứng với ΣQi từ vịng trịn theo hướng kính vào phía tâm Nối điểm cuối đoạn thẳng đường cong liên tục gạch nghiêng phần diện tích nằm vịng trịn đường cong liên tục khép kín vừa nhận được, ta đồ thị mà phần gạch nghiêng coi tỷ lệ thuận với mức độ mòn bề mặt sau chu trình tác dụng lực Từ đồ thị này, ta chọn vị trí mịn đề khoan lỗ dầu bơi trơn 115 Hình 2.11: Đồ thị mài mịn cổ khuỷu Đồ thị tổng lực tiếp tuyến mô men tổng Lực tiếp tuyến gây nên mô men làm quay khuỷu trục khuỷu truyền ngồi mà ta quen gọi mơ men xoắn Me, ta có : Me = Do giả thiết ηco M i ηco = T.R.ηco động chế độ làm việc số nên quy luật biến thiên T quy luật biến thiên Mi Me Đối với động nhiều xi lanh phải xác định chu trình biến thiên lực TΣ dựa thứ tự công tác sơ đồ cấu khuỷu trục truyền Động 1UR-FE động chữ V, kỳ, xi lanh, góc = 90 độ: 180o.τ 180o.4 δ = = i = 90o 116 Trục hoành đồ thị lệ xích µTΣ TΣ − α phù hợp để thể δo o kéo dài từ tới µTΣ , cịn trục tung phải dùng tỉ Ta tiến hành theo phương pháp lập bảng tính TΣ cho chu kỳ biến thiên Việc lập bảng tiến hành dựa bảng biến thiên lực tiếp tuyến xi lanh mà ta lập thứ tự công tác động Xét động 1UR-FE, từ thứ tự công tác ta xác định vị trí tức thời pit tơng: Bảng 2.14: Thứ tự công tác → → → → → → → → 0o 630o 540o 450o 360o 270o 180o 90o Lập bảng biến thiên, thành phân T 1, T2, T3, T4, ,Ti coi có quy luật biến thiên trị số lấy từ bảng lực T lập trước, cần ý tới dấu đại số lực Ti tính TΣtb [ MN ] = T1 + T2 + T3 + Ti Bảng 2.15: Bảng biến thiên lực tiếp tuyến α1 T1 α2 T2 0.000 90 0.006 10 -0.005 20 -0.009 30 -0.012 40 -0.012 50 -0.010 60 -0.006 10 11 12 13 14 15 0.008 0.009 0.009 0.008 0.006 0.005 α3 45 46 47 48 49 50 51 T3 0.011 0.01 0.01 0.01 0.01 0.00 0.00 α4 18 19 20 21 22 23 24 T4 0.000 0.002 0.003 0.005 0.007 0.008 - α4 27 28 29 30 31 32 33 T5 -0.006 -0.003 0.001 0.005 0.007 0.008 0.008 α6 T6 α7 36 37 38 39 40 41 42 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 54 55 56 57 58 59 60 T7 0.000 -0.002 -0.003 -0.005 -0.007 -0.008 -0.009 α8 63 64 65 66 67 68 69 T8 TΣ -0.006 0.00 -0.002 0.01 0.002 0.01 0.006 0.01 0.010 0.01 0.012 0.01 0.012 0.01 117 70 -0.002 80 0.002 90 0.006 16 17 18 0.003 0.002 0.000 52 53 54 0.00 0.00 0.00 0 25 26 27 Dựa kết tính, chọn tỉ lệ xích 0.009 0.009 0.008 0.006 µTΣ 34 35 36 0.005 0.002 0.000 43 44 45 0.00 0.00 0.011 61 62 63 -0.009 -0.008 -0.006 70 71 72 0.009 0.00 0.005 0.00 0.000 0.00 phù hợp để vẽ đồ thị Hình 2.11: Đồ thị tổng lực tiếp tuyến KẾT LUẬN Sau ba tháng giao làm đồ án với giúp đỡ tận tình thầy giáo Phạm Xuân Phương thầy môn Động - Khoa Động lực, em hoàn thành đồ án thời gian Với nhiệm vụ giao, đồ án giải vấn đề sau: Giới thiệu phân tích kết cấu động 1UR-FE Tính tốn động 1UR-FE chế độ Memax, Nemax 118 Do điều kiện thời gian, trình tiếp xúc thực tế khả có hạn thân nên đồ án tránh khỏi sai sót Vì vậy, em mong nhận đóng góp thầy giáo Em xin chân thành cảm ơn thầy Phạm Xuân Phương thầy Bộ môn Động - Khoa Động lực giúp đỡ em trình học tập làm đồ án Hà Nội, ngày tháng 11 năm 2021 119 TÀI LIỆU THAM KHẢO Vy Hữu Thành - Vũ Anh Tuấn, Hướng dẫn đồ án môn học động đốt trong, Học viện Kĩ thuật Quân 2003 PGS TS Hà Quang Minh, Giáo trình Thiết kế, bố trí hệ động lực tàu thủy, Học viện Kĩ thuật Quân 1998 Lại Văn Định - Vy Hữu Thành, Kết cấu tính tốn động đốt phần I, Học viện Kĩ thuật Quân 1996 Lại Văn Định, Vy Hữu Thành, Kết cấu tính tốn động đốt phần II, Học viện Kĩ thuật Quân 2003 Hồ Tấn Chuẩn - Nguyễn Đức Phú - Trần Văn Tế - Nguyễn Tất Tiến, Kết cấu tính tốn động đốt tập II, NXB ĐH TH chuyên nghiệp Hồ Tấn Chuẩn - Nguyễn Đức Phú - Trần Văn Tế - Nguyễn Tất Tiến, Kết cấu tính tốn động đốt tập III, NXB ĐH TH chuyên nghiệp PGS TS Hà Quang Minh, Lý thuyết động đốt , Học viện Kĩ thuật Quân 2003 PGS.TS Lại Văn Định, Đại cương động đốt trong, Học viện Kĩ thuật Quân 2006 GS.TS Nguyễn Tất Tiến, Nguyên lí động đốt trong, NXB Giáo dục 2003 11 Bộ môn Động – HVKTQS, Tập giảng mơn Tính tốn thiết kế, bố trí hệ động lực tàu thủy, 12 Th.S Huỳnh Minh Khanh, Ứng dụng mơ hình Kuleshov – Razleitsev tính tốn chu trình cơng tác động diesel tàu thủy cao tốc, Luận văn thạc sĩ kỹ thuật 120 ... thành đồ án: “Tính tốn kiểm nghiệm động 1UR – FE chế độ Ne max ” Đồ án sở cho việc xem xét so sánh khai thác thực tế q trình sử dụng động cơ, từ nâng cao chất lượng khai thác, vận hành động ô... PHẦN I: GIỚI THIỆU VỀ ĐỘNG CƠ 1UR- FE 1.1 GIỚI THIỆU CHUNG Hình 1.0 Ảnh động Động 1UR- FE động phát triển, sử dụng nhiều dòng xe hãng Toyota Lexus 570, Tundra, … Đây loại động xăng kỳ V8 với thể... bên phải 1.8 HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA 1.8.1 Tổng quát hệ thống đánh lửa động 1UR- FE Động 1UR- FE sử dụng hệ thống đánh lửa trực tiếp (DIS) Sử dụng hệ thống giúp cải thiện thời gian đánh lửa xác hơn, giảm