Dỉång Viãût Dng _ Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com KÃÚT CÁÚU ÂÄÜNG CÅ Pháưn 1: ÂÄÜNG HC, ÂÄÜNG LỈÛC HC CÅ CÁÚU KHUU TRỦC THANH TRUƯN ÂÄÜNG CÅ Mủc âêch: - Thiãút láûp quy lût chuøn âäüng ca piston v truưn trãn cå såí â biãút quy lût chuøn âäüng ca trủc khuu våïi gi thiãút trủc quay våïi váûn täúc gọc ω = const - Xạc âënh cạc giạ trë v sỉû thay âäøi cạc lỉûc xút hiãûn tỉìng thnh pháưn chuøn âäüng ca cå cáúu âäüng cå lm viãûc âãø lm cå såí kho sạt lỉûc v mämen tạc dủng lãn cå cáúu phạt lỉûc ny nghéa: l mäüt nhỉỵng cå såí chênh cho viãûc toạn thiãút kãú âäüng cå Dỉång Viãût Dng _ Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com KÃÚT CÁÚU ÂÄÜNG CÅ 1.ÂÄÜNG HC Våïi gi thiãút trủc khuu quay vồùi vỏỷn tọỳc goùc = const, thỗ goùc quay trủc khuu α t lãû thûn våïi thåìi gian, cn táút c cạc âải lỉåüng âäüng hc l cạc hm phủ thüc vo biãún säú α 1.1.Xạc âënh qui lût âäüng hc bàịng phỉång phạp gii têch - Âäü dëch chuyãøn cuía pittons x = R.[(1 - cosα) + λ/4.(1 - cos2α)] - Váûn täúc dëch chuyãøn pittons V = R.ω.(Sinα + λ/2.Sin2α) - Gia täúc chuyãøn âäüng pittons j = Rω (cosα + λ.cos2α) 1.2.Xaïc âënh qui luáût âäüng hc bàịng phỉång phạp âäư thë a.Gii x bàịng âäư thë Brich Khi trủc khuu quay mäüt gọc α thỗ piston dởch chuyóứn mọỹt khoaớng x so vồùi trê ban âáưu (ÂCT) Chuøn vë ca piston xilanh âäüng cå bàịng cäng thỉïc sau: x = R.[(1 - cos) + /4.(1 - cos2)] ỏy laỡ phổồng trỗnh chuøn âäüng ca cå cáúu trủc khuu trưn, biãøu diãùn bàịng khong trỉåüt ca piston phủ thüc vo α,R( bạn kênh trủc khuu) - V nỉía vng trn tám O bạn kênh R.Chn tè lãû xêch cho âỉåìng kênh AB ca 1/2 vng trn bàịng âoản Vh/µV trãn âäư thë cäng - Láúy vãư bãn phi tám O mäüt âiãøm O’ cho OO’ = (Rλ/2)µR -Tỉì O’ k cạc tia ỉïng våïi cạc gọc O0, 100, 200, , 1800 V hãû trủc vng gọc S-α phêa dỉåïi 1/2 vng trn Trủc O dọng tỉì âiãøm A biãøu diãùn giạ trë α Trủc OS biãøu diãùn giạ trë S.Choün tè lãû xêch : µα [âäü/mm], µS = µR[mm/mm] - Tỉì cạc âiãøm chia trãn 1/2 vng trn Brich,ta k cạc âỉåìng thàóng song song våïi trủc Oα v tỉì cạc âiãøm chia (cọ gọc tỉång ỉïng )trãn trủc Oα ta k cạc âỉåìng nàịm ngang Cạc âỉåìng ny s càõt tải cạc âiãøm 0,1,2,3, 18.Näúi cạc âiãøm ny lải ta cọ âỉåìng cong biã diãùn âäü dëch chuyãøn x theo x = f(α) α° µα=2° /mm → 180° → 160° → → 140° → → 120° → → 100° → 80° → → → → → → → µS = 2,085 mm/mm → 3,23 → → → → 0° → → → → → → → → 20° → → → 60° 40° → → → 12,23 25,18 39,74 53,73 65,56 74,37 81,5 S Hỗnh 1.1 ọử thë chuyãøn vë S = f(α) b.Giaíi váûn täúc v bàịng phỉång phạp âäư thë Theo gii têch váûn täúc v ca piston xạc âënh theo cäng thỉïc: Dỉång Viãût Dng _ Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com KÃÚT CÁÚU ÂÄÜNG CÅ V = R.ω.(Sinα + λ/2.Sin2α) Tỉì trãn ta coï: V = R.ω.(Sinα + λ/2.Sin2α) = R.ω Sinα + R. /2 Sin2 = V1+V2 Vỏỷn tọỳc trung bỗnh cuớa piston âỉåüc xạc âënh theo cäng thỉïc: Vtb = S.n 30 Trong õoù: S: haỡnh trỗnh cuớa piston( m) ; S = 2.R; n:säú vng quay trủc khuu(v/ph) Âäúi våïi âäüng cå diesel Vtb > 6,5 cng cọ thãø xem l âäüng cå cao täúc T säú Vmax/Vtb thỉåìng vo khong 1,6 V(m/s) µv=0,1455(m/s)/mm 180° 160 ° → → → 100 ° → → → 120 ° → 140 ° → → 80° → → 60° → µS = 2,085 mm/mm → → → → 20° 0° → 40° 3,23 12,23 25,18 39,74 53,73 65,56 74,37 81,5 S Hỗnh 1.2 Âäư thë váûn täúc V=f(S) c.Gii gia täúc j bàịng âäư thë Tälã Theo gii têch gia täúc j ca piston xạc âënh theo cäng thỉïc: µjmin=µjmax=434,85(m/s )/mm J max 2 B J (m/s ) J Hỗnh E j=f(S) A 1.3 ọử thở gia tọỳc F Hỗnh 1.3 Âäö thë gia täúc j= J=f(S) dv dv dv dα = = ω = Rω (cosα + λ.cos2α) dα dt dα dt  ÄÜNG LỈÛC HC 2.1.Xạc âënh cạc khäúi lỉåüng qui dáùn *Khäúi lỉåüng tham gia chuøn âäüng thàóng : Cạc chi tiãút mạy cå cáúu KTTT tham gia vo chuøn âäüng thàóng gäưm: Dỉång Viãût Dng _ Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com KÃÚT CÁÚU ÂÄÜNG CÅ - Cạc chi tiãút nhọm piston - Thnh pháưn khäúi lỉåüng nhọm truưn âỉåüc quy dỏựn vóử õỏửu nhoớ truyóửn - Trong quaù trỗnh toạn, xáy dỉûng cạc âäư thë lỉûc tạc dủng âỉåüc tiãûn låüi, ngỉåìi ta thỉåìng toạn lỉûc quạn trãn mäüt âån vë diãûn têch âènh piston (âãø cng thỉï ngun våïi ạp sút täøng bưng chạy âäüng cå) m = mnp + m1 [kg/m2] mnp [kg/m2] - khäúi lỉåüng nhọm piston; m1[kg/m2]- khäúi lỉåüng truưn qui vãư âáưu nh truưn; mtt [kg/m2] khäúi lỉåüng truưn Qui khäúi lỉåüng chuøn âäüng tënh tiãún trãn âån vë diãûn têch âènh piston: Diãûn têch âènh pittäng : S pt = πD [m2] 2.2 Xaïc âënh lỉûc quạn chuøn âäüng thàóng PJ = -mJ = -mRω2(cosα + λcos2α) PJ = pj1 + pj2 Våïi: pj1 = -m.R.ω2.cosα - l lỉûc quạn cáúp 1, cọ chu k vng quay trủc khuu pj2= -m.R.ω2.λ.cos2α - l lỉûc quạn cáúp 2, cọ chu k 1/2 vng quay trủc khuu - Lỉûc quạn chuøn âäüng thàóng ln tạc dủng theo âỉåìng tám xilanh âäüng cå, cọ âäü låïn v chiãưu thay âäøi theo gọc α Dáúu ca lỉûc quạn pj1 v pj2 âỉåüc xạc âënh nhåì vng trn xẹt dáúu + Xẹt dáúu lỉûc quạn cáúp I, cáúp II : Qui ỉåïc: lỉûc quạn cọ chiãưu hỉåïng vo tám chäút khuu s cọ giạ trë dỉång v ngỉåüc lải 2.3 Xạc âënh lỉûc quạn chuøn âäüng quay: Pk = m2 Rω2 [MN/m2] 2.4.Khai triãøn cạc âäư thë Khai triãøn âäư thë P-V thnh P-α : Dỉång Viãût Dng _ Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com KÃÚT CÁÚU ÂÄÜNG CÅ Sỉí dủng âäư thë Brich âãø khai triãøn âäư thë P-V thnh âäư thë P-α Khi chuøn sang âäư thë PJ-α âäøi dáúu PJ lải Cäüng âäư thë Pkt-α v âäư thë P-α ta âæåüc: P1-α P1 = Pkt + PJ 6.5 5.5 4.5 3.5 2.5 1.5 0.5 -0.5 -1 -1.5 -2 -2.5 -3 Pkt P1 100 200 300 400 500 600 700 800 Pj Hỗnh 2.4 ọử thở khai trióứn Pkt,Pj,P1 Láûp bng âãø cạc lỉûc tạc dủng lãn chäút khuyíu : T = P1sin(α+β)/cosβ Z = P1cos(α+β)/cosβ N = P1tgβ Bng 2.1.Biãøu diãùn thnh pháưn lỉûc theo α: N= f(α), Z= f(α), T= f(α) α0 P1 Sin(α+β)/cosβ T Cos(α+β)/cosβ Z Tgβ N 720 T,Z,N (MN/m ) T Z N 0° 20° 40° 60° 80° 100° 120° 140° 160° 180° 200° 220° 240° 260° 280° 300° 320° 340° 360° 380° 400° 420° 440° 460° 480° 500° 520° 540° 560° 580° 600° 620° 640° 660 680 700 720 -1 -2 Hỗnh2.5 :ọử thở T- Z-N Dỉång Viãût Dng _ Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com KÃÚT CÁÚU ÂÄÜNG CÅ TÊNH TÄØNG T TRONG ÂÄÜNG CÅ NHIÃƯU XI LANH PHÁN BÄÚ THÀĨNG HNG - Xạc âënh thỉï tỉû lm viãûc ca âäüng cå - Xạc âënh gọc lãûch cäng tạc ca cạc xi lanh - Láûp bng xạc thỉï tỉû lm viãûc ca cạc xi lanh - xạc âënh lỉûc T åí âäüng cå xi lanh - Láûp baíng âãø cạc giạ trë Ti åí tỉìng xi lanh - Tênh täøng T: ΣT = T1 + T2 + T3 + T4 Baíng 2.2.Baíng täøng T α1 T1 α2 α3 T2 α4 T3 T4 ΣT 7200 ΣT (MN/m ) ΣTtb 0° 20° 40° 60° 80 ° 100° 120° 140° 160° 180° 200° 220° 240° 260° 280° 300° 320° 340° 360° 380° 400° 420° 440° 460° 480° 500° 520° 540° 560° 580° 600° 620° 640° 660 680 700 720 -1 -2 Hỗnh 2.6 ọử thë täøng T Tênh giạ trë ΣTtb Dỉûa theo cäng thæïc : ΣTtb = 30 N i10−3 [ MN / m ] πRFpϕ d V âäư thë phủ ti tạc dủng lãn chäút khuu : 10 710 20 700 540 30 40 600 50 500 520 560 690 160 480 580 140 200 180 220 470 240 340 330 120 680 460 320 260 670 450 310 270 300 280290 440 60 660 650 430 70 11 10 420 14 13 15 410 T O R P 16 17 18 19 20 21 O' 22 23 400 390 360 380 370 Z Hỗnh 2.7.ọử thở phuỷ taới tạc dủng lãn chäút khuu Dỉång Viãût Dng _ Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com KÃÚT CÁÚU ÂÄÜNG CÅ V hãû trủc ta âäü vng gọc Z-T.Trủc Z cọ chiãưu dỉång hỉåïng xúng dỉåïi Âàût cạc giạ trë T,Z lãn hãû trủc T-Z, ỉïng våïi mäùi càûp ta cọ mäüt âiãøm, âạnh säú 0,1,2, 72 Näúi cạc âiãøm âọ lải ta cọ âäư thë vẹc tå phủ ti tạc dủng lãn chäút khuu Dëch gäúc ta âäü xúng mäüt âoản bàịng giạ trë lỉûc quạn ly tám : PR0 = -m2Rω2 [MN/m2] Âáy chênh l tám chäút khuu 01 Xạc âënh phỉång chiãưu v âiãøm âàût lỉûc Giạ trë ca lỉûc l vẹctå tỉì gäúc 01 âãún mäüt vë trê báút k m ta cáưn; Chiãưu ca lỉûc l tỉì tám ngoi; Âiãøm âàût nàịm trãn phỉång kẹo di ca vẹctå v càõt vng trn tỉåüng trỉng cho chäút khuu Khai triãøn âäư thë vẹctå phủ ti Z-T thnh âäư thë Q-α : V hãû trủc ta âäü Q-α, chn tè lãû xêch µQ = 0,05[âäü/mm]v µQ=µT=µZ Trãn cạc âiãøm chia ca trủc O-α ta láưn lỉåüt âàût cạc vẹctå tỉång ỉïng våïi cạc gọc Chàóng hản 100,200, ,7200 Näúi cạc âáưu mụt vẹctå lải ta cọ âäư thë khai triãøn Q=f(α) Láûp bng âãø v Q=f(α) Baíng2.3.Baíng Qtb α0 α0 Q Q α0 Q α0 Q 180 540 720 Xaïc âënh Qmax, Qtb, Qmin Qtb (MN/m ) Qtb 0° 20° 40° 60° 80 ° 100° 120° 140° 160° 180° 200° 220° 240° 260° 280° 300° 320° 340° 360° 380° 400° 420° 440° 460° 480° 500° 520° 540° 560° 580° 600° 620° 640° 660° 680° 700° 720° α° Hỗnh 2.8.ọử thở khai trióứn cuớa veùctồ phuỷ taới taùc dung trãn chäút khuu V âäư thë phủ ti tạc dủng trãn âáưu to truưn : Dỉång Viãût Dng _ Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com KÃÚT CÁÚU ÂÄÜNG CÅ Dng mäüt tåì giáúy bọng, trãn tåì giáúy bọng cọ cạc âiãøm chia ỉïng våïi cạc gọc (α+β) âäü Sau âọ âàût tåì giáúy bọng lãn âäư thë vectå phủ ti tạc dủng trãn chäút khuu Ta tiãún hnh xoay tåì giáúy bọng ngỉåüc chiãưu kim âäưng häư ỉïng vồùi goùc dổồùờ tồỡ giỏỳy boùng thỗ coù goùc (α+β) trãn tåì giáúy bọng, cỉï mäùi láưn xoay váûy ta âạnh dáúu cạc âiãøm trãn tåì giáúy bọng Sau âọ ta näúi cạc âiãøm lải ta âỉåüc âäư thë phủ ti tạc dủng lãn âáưu to truưn 173° 165° 158° 151° 710 720180° 10 186° 700 143° 135° 208° 216° 224° 40 330 233° 340 50 320 670 201° 30 680 126° 117° 194° 20 690 232° 310 107° 60 350 660 253° 300 97° 290 640 270 630 73° 260 620 63° 610 110 250 38° 25° 370 13° 0° 346° 284° 296° 450 120 240 600 230 460 180 380 130 590 470 140 580 160 480 560 540 500 490 51° T' 273° 80 410 400 420 90 430 390 100 440 360 280 86 262 70 650 308 321 334 Z' Hỗnh 2.9.ọử thë lỉûc tạc dủng lãn âáưu to truưn Âäư thë mi mn chäút khuu : - Chia vng trn tỉåüng trỉng cho chäút khuu thnh 24 pháưn bàịng nhau,âạnh säú thỉï tỉû theo chiãưu ngỉåüc kim âäưng häư - Tỉì cạc âiãøm chia 0,1,2,3, 23.Trãn vng trn 0, k cạc tia 0o,10,20, ,230 kẹo di càõt âäư thë phủ ti tạc dủng trãn chäút khuu åí cạc âiãøm xạc âënh Ta láûp âỉåüc täøng phủ ti tạc dủng lãn âiãøm âàût l ΣQi Giạ trë ca täøng Qi âỉåüc ghi vo cạc ä cọ âạnh dáúu trỉåïc, sau âọ cäüng táút c cạc giạ trë trãn tỉìng cäüt cọ täøng phủ ti tạc dủng trãn cạc âiãøm ca bãư màût chäút QΣi Láûp bng giạ trë âãø QΣi Bng 2.4 Bng xạc âënh vng nh hỉåíng ca Âiãøm ∑Q i 10 20 21 22 23 ∑Qi ∑Q0 ∑Q23 ∑Q Dỉång Viãût Dng _ Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com KÃÚT CÁÚU ÂÄÜNG CÅ 13 12 11 14 10 15 16 17 18 19 20 21 22 23 Hỗnh 2.10.ọử thở maỡi moỡn chọỳt khuyớu Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com PHÁÖN II KÃÚT CÁÚU CHI TIÃÚT V CỦM CHI TIÃÚT CHÊNH TRONG ÂÄÜNG CÅ ÂÄÚT TRONG KÃÚT CÁÚU NHOÏM PISTON A PITTON 1.1 ÂIÃƯU KIÃÛN LM VIÃÛC V VÁÛT LIÃÛU CHÃÚ TẢO PISTON 1.1.1 Âiãưu kiãûn lm viãûc ca Piston Piston cọ âiãưu kiãûn lm viãûc ráút nàûng nhc vỉìa chëu ti trng cå hc vỉìa chëu ti trng nhiãût Ngoi Piston cn chëu ma sạt v àn mn +Ti troỹng cồ hoỹc : Trong quaù trỗnh chaùy , khờ häøn håüp chaïy sinh aïp suáút ráút låïn bưng chạy , chu k cäng tạc ạp sút khờ thóứ thay õọứi rỏỳt lồùn vỗ vỏỷy lổỷc khờ thãø cọ cháút va âáûp +Ti trng nhiãût : Trong quaù trỗnh chaùy Piston trổỷc tióỳp tióỳp xuùc vồùi sn váût chạy cọ nhiãût âäü ráút cao (2300÷28000K) M váûy nhiãût âäü ca Piston v nháút l nhióỷt õọỹ phỏửn õốnh Piston cuợng rỏỳt cao (2300ữ28000K) + Ma saùt vaỡ n moỡn : Trong quaù trỗnh lm viãûc Piston chëu ma sạt khạ låïn thiãúu dáưu bäi trån v lỉûc ngang N ẹp Piston vo xylanh , ma sạt cng låïn biãún dảng ca Piston Ngoi âènh Piston tiãúp xục trỉûc tiãúp våïi sn váût chạy nãn cn bë sn váût chạy àn mn 1.1.2 Váût liãûu chãú tảo Piston Váût liãûu chãú tảo Piston phi âạp ỉïng âiãưu kiãn lm viãûc ca âọ l cọ âäü bãưn cao, chëu âỉåüc nhiãût âäü cao, âäü biãún dảng di nh , ma sạt nh Táút nhiãn khäng cọ loải váût liãûu no âạp ỉïng âäưng thåìi cạc u cáưu trãn Do âọ cáưn chn váût liãûu täúi ỉu nháút , so vồùi hồỹp kim gang thỗ hồỹp kim nhọm cọ âäü bãưn tháúp hån , âäü biãún dảng di låïn hån nhỉng håüp kim nhäm cọ khäúi lỉåüng riãng nh hån v cng cọ âục täút gang Do âọ chn håüp kim nhäm lm váût liãûu chãú tảo Piston 1.2 KÃÚT CÁÚU PITTONS Piston gäưm ba pháưn chênh : + Âènh Piston : L pháưn trãn cng ca Piston , cng våïi xy lanh v nàõp mạy tảo thnh bưng chạy + Âáưu Piston : Bao gäưm âènh Piston v vng âai làõp xẹcmàng dáưu v xẹcmàng khê lm nhiãûm vủ bao kên bưng chạy + Thán Piston : Pháưn phêa dỉåïi rnh xẹcmàng dáưu cúi cng åí âáưu Piston lm nhiãûm vủ dáùn hæåïng cho Piston 19