BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐỒ ÁN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG Ô TÔ HỆ THỐNG PHÁT LỰC Ngành CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ Lớp 20DOTA3 Giảng viên hướng dẫn Huỳnh Quang T[.]
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN MƠN HỌC: ĐỒ ÁN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG Ô TÔ HỆ THỐNG PHÁT LỰC Ngành: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ Lớp: 20DOTA3 Giảng viên hướng dẫn: Huỳnh Quang Thảo Sinh viên thực hiện: Nguyễn Khánh Khôi MãSV:2011253160 Lớp:20DOTA3 Sinh viên thực hiện: Lê Văn Vỹ MãSV:2011253201 Lớp:20DOTA3 Sinh viên thực hiện: Phan Huỳnh Thoại MãSV:2011061997 Lớp:20DOTA3 Tp.HCM, ngày … tháng … năm … MỤC LỤC MỤC LỤC -i DANH MỤC HÌNH ẢNH v DANH MỤC BẢNG -vii CHƯƠNG I TỔNG QUAN CHƯƠNG II PHÂN TÍCH ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC, NHIỆM VỤ VÀ YÊU CẦU CỦA HỆ THỐNG PHÁT LỰC -10 2.1.Nhiệm vụ hệ thống phát lực: - 2.2.Điều kiện làm việc, yêu cầu phân loại phân hệ thống: 2.2.1 Piston: -10 2.2.2 Chốt Piston: 11 2.2.3 Xec – măng: 12 2.2.4 Nhóm truyền: -12 2.2.5 Trục khuỷu: 13 2.2.6 Bánh đà: 13 2.3 Hệ thống phát lực loại động -2.3.1 Hệ thống phát lực động TRD 2.7V trang bị xe Fortuner -14 2.3.1.1 Nhóm Piston 16 2.3.1.2 Thanh truyền 18 2.3.1.3 Trục khuỷu 19 2.3.1.4 Bánh đà 22 2.3.2 Hệ thống phát lực động 2AR FE trang bị Toyota Camry -22 2.3.2.1 Piston. 23 2.3.2.2 Thanh truyền 24 2.3.2.3 Trục khuỷu 25 2.3.2.4 Bánh đà 26 2.3.3 Hệ thống phát lực động D4CB hãng Huyndai -26 i 2.3.3.1.Piston -27 2.3.3.2 Chốt Piston -28 2.3.3.3 Xec – măng -29 2.3.3.4 Nhóm truyền -30 2.3.3.5 Trục khuỷu 31 2.3.3.6 Bánh đà: 32 CHƯƠNG THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHÁT LỰC 34 3.1 Các thông số cho trước động -3.1.1 Loại động : -34 3.1.2 Số vòng quay : -34 3.1.3 Chọn số xy lanh : -34 3.1.4 Tỷ số nén : -34 3.1.5 Động tham khảo : -34 3.2 Chọn thơng số cho tính tốn nhiệt: 3.2.1 Áp suất khơng khí nạp (po): -34 3.2.2 Nhiệt độ khơng khí nạp mới: 34 3.2.3 Áp suất khí nạp trước xupap nạp (pk): -34 3.2.4 Nhiệt độ khí nạp trước xupap nạp (Tk): 35 3.2.5 Áp suất cuối trình nạp (pa): -35 3.2.6 Chọn áp suất khí sót (pr): 35 3.2.7 Nhiệt độ khí sót (Tr): -35 3.2.8 Độ tăng nhiệt độ khí nạp (T): 35 3.2.9 Chọn hệ số nạp thêm 1 35 3.2.10 Chọn hệ số quét buồng cháy 2 35 3.2.11 Chọn hệ số hiệu đính tỷ nhiệt t -35 3.2.12 Hệ số lợi dung nhiệt điểm Z (Z): -35 3.2.13 Hệ số lợi dung nhiệt điểm b (b): 36 ii 3.2.14 Chọn hệ số dư lượng khơng khí : -36 3.2.15 Chọn hệ số điền đầy đồ thị công (d): 36 3.2.16 Chọn tỷ số tăng áp: 36 3.3 Tính tốn nhiệt : -3.3.1 Quá trình nạp : -36 3.3.2 Quá trình nén : -37 3.3.3 Quá trình cháy : -38 3.3.4 Tính tốn q trình giãn nở : 40 3.3.5 Tính tốn thơng số đặc trưng chu trình : -40 3.3.6 Tính thơng số kết cấu động : 41 3.3.7 Vẽ đồ thị công thị: 42 3.4.động học piston -3.4.1.Chuyển vị piston: -46 3.4.2 Tốc độ piston 47 3.4.3.Gia tốc piston -48 3.5 Phân tích động lực học cấu trục khuỷu – truyền: 3.5.1 Lực khí thể pkt: 51 3.5.2 Lực quán tính chi tiết chuyển động: 51 3.5.3 Khối lượng cấu trục khuỷu – truyền: -52 3.5.4 Lực quán tính (văng thẳng) khối lượng chuyển động tịnh tiến: -54 3.5.5 Lực quán tính (lực ly tâm) khối lượng chuyển động quay PK -55 3.5.6 Hệ lực tác dụng lên cấu trục khuỷu – truyền: 55 3.6 Thiết kế kỹ thuật tính bền nhóm chi tiết hệ thống -3.6.1 Nhóm piston: -59 3.6.1.1 Tính bền piston -61 a.Đỉnh Piston 61 b.Đầu piston -63 iii 3.6.2 Thanh truyền -64 3.6.2.1 Thân truyền 64 3.6.2.2 Bu lông truyền: -65 3.6.2.3 Đầu to truyền 66 3.6.2.4.Tính toán bền thân truyền 66 3.6.2.5.Tính tốn bền đầu to truyền -67 3.6.2.6.Tính tốn bền bu-lơng truyền 68 3.6.3.Nhóm trục khuỷu 69 3.6.3.1.Tính bền trục khuỷu 70 3.6.3.1.1.Trong trường hợp khởi động -71 3.6.3.1.2.Trường hợp trục khuỷu chịu lực Zmax -73 CHƯƠNG KẾT LUẬN 75 TÀI LIỆU THAM KHẢO 76 iv DANH MỤC HÌNH ẢN Hình Toyota Fortuner 15 Hình 2 Động TRD 2.7V 15 Hình Cơ cấu piston – truyền – trục khuỷu – bánh đà 16 Hình Cấu tạo Piston 17 Hình 5 Vị trí xéc măng 17 Hình Thanh truyền động 18 Hình Trục khuỷu động 19 Hình Kết cấu trục khuỷu .20 Hình Bạc trục khuỷu 21 Hình 10 Bạc trục khuỷu 22 Hình 11 Bạc trục khuỷu 22 Hình 12 Bánh đà 22 Hình 13 Toyota Camrry 23 Hình 14 Động 2AR FE 23 Hình 15 Hình dạng lớp phủ bên piston 24 Hình 16 Cấu tạo truyền 25 Hình 17 Cấu tạo trục khuỷu 26 Hình 18 Bánh đà 26 Hình 19 Động D4CB 27 Hình 20 Piston .27 Hình 21 Chốt piston .28 Hình 22 Xec-măng 29 Hình 23 Nhóm tuyền 30 Hình 24 Trục khuỷu .31 Hình 25 Bánh đà 32Y Hình Đồ thị công P-V 45 v Hình Đồ thị chuyển vị piston 47 Hình 3 Đồ thị vận tốc piston 48 Hình Gia tốc piston .50 Hình Phân tích cấu trục khuỷu truyền 51 Hình Các phần khối lượng trục khuỷu 52 Hình Đồ thị biểu diễn lực T,Z .58 Hình Đồ thị biểu diễn lực Pkt,Pj,Ptt 59 Hình Các thơng số kết cấu piston 60 Hình 10 Áp suất tác dụng lên đỉnh piston 61 Hình 11 Áp suất đỉnh piston 62 Hình 12 Thân truyền 65 Hình 13 Kích thước bulông truyền .66 Hình 14 Thơng số trục khuỷu 69 Hình 15 Sơ đồ lực momen tác dụng lên trục khuỷu 71 Hình 16 Sơ đồ lực trường hợp khởi động 71 Hình 17 Sơ đồ tính tốn trục khuỷu .73 vi DANH MỤC BẢNG Bảng Góc đánh lửa sớm phun nhiên liệu sớm góc phối khí 43 Bảng Các trị số áp suất mô chất trình nén dãn nở 44 Bảng 3 Giá trị tính tốn chuyển vị Piston 46 Bảng Giá trị tính tốn vận tốc Piston 48 Bảng Giá trị tính tốn gia tốc Piston 49 Bảng Giá trị tính toán lực .58 Bảng Các thông số kết cấu piston (động xăng cao tốc) 61 Bảng Thông số 65 Bảng Thông số đầu to tuyền 66 Bảng 10 Các thông số kết cấu trục khuỷu 70 vii viii CHƯƠNG I TỔNG QUAN Động đốt ngày phát triển mạnh mẽ, giữ vai trò quan trọng nhiều ngành kinh tế quốc dân công nghiệp, giao thông vận tải đường bộ, đường biển, đường không cũng nhiều ngành công nghiệp khác Riêng sản lượng động đốt trong giao thông vận tải đường ngày giới đạt mức 88,6 triệu xe ơtơ/năm sản lượng cịn tăng Trong nhiều nước công nghiệp phát triển, ngành khí lượng bao gồm cơng nghiệp ơtơ, thường đứng vị trí thứ ba sau ngành điện tử cơng nghiệp ngành hóa học Số lượng lao động ngành động đốt thiết bị liên quan đến động đốt cũng chiếm gần 30% lao động tồn xã hội Qui mơ nhiều xí nghiệp hết sức to lớn, trờ thành tập đoàn sản xuất xuyên lục địa FORD, TOYOTA, HYUNDAI, BMW, MERCEDEC-BENZ, MAZDA, SUZIKI, CHEVROLET Bài tập lớn Tính toán Động Cơ Đốt Trong coi sản phẩm đầu tay kỹ sư ngành Công nghệ Kỹ thuật Ơtơ Nó giúp cho sinh viên bước đầu làm quen với công việc thực tế kỹ sư, nắm bắt kỹ thiết kế động Qua bái tập lớn chúng em có điều kiện củng cố lại nghiên cứu sâu kiến thức học môn học sở ngành chuyên ngành như: - Nguyên lý chi tiết máy - Sức bền vật liệu - Ngun Lý Động Cơ Đốt Trong - Tính tốn thiết kế Động Cơ Đốt Trong Qua dẫn thầy TS Lê Thanh Tuấn , nhóm chúng em chọn mẫu động HYUNDAI-D4CB để tiến hành nghiên cứu đồ án môn học