Đồ Án môn học Đồ Án Động cơ Đốt trong Đồ Án Động cơ Đốt trong Đề tài nghiên cứu thiết kế thi công mô hình xe racing Động cơ cắt cỏ

VIỆN KỸ THUẬT HUTECH PHIẾU GIAO ĐỀ TÀI TÊN MÔN HỌC : Đồ án động cơ đốt trong NGÀNH: Công nghệ kỹ thuật ô tô 1.. Đề tài “ chế tạo xe mô hình Racing điều khiển từ xa với động cơ máy cắt cỏ

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

ĐỒ ÁN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG

Ngành: Công nghệ kỹ thuật ô tô

Giảng viên hướng dẫn: ThS Võ Hiếu Trung

Tp.HCM, ngày … tháng … năm 2024

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

ĐỒ ÁN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG

Ngành: Công nghệ kỹ thuật ô tô

Giảng viên hướng dẫn: ThS Võ Hiếu Trung

Tp.HCM, ngày … tháng … năm 2024

BM01/HDCV01/ĐAMH/VKT

Đề số:…….

VIỆN KỸ THUẬT HUTECH

PHIẾU GIAO ĐỀ TÀI TÊN MÔN HỌC : Đồ án động cơ đốt trong NGÀNH: Công nghệ kỹ thuật ô tô

1 Họ và tên sinh viên/ nhóm sinh viên được giao đề tài (sĩ số trong nhóm 5 ):

(1) Nguyễn Nhật Anh MSSV: 2282500036 Lớp: 22DOTC1

(2) Lý Tấn Lộc MSSV: 2282500702 Lớp: 22DOTC1

(3) Dương Hiếu Nghĩa MSSV: 2282500783 Lớp: 22DOTC1

(4) Lê Trọng Nghĩa MSSV: 2282500786 Lớp: 22DOTC1

(5) Nguyễn Đỗ Chí Nhân MSSV: 2282500828 Lớp: 22DOTC1

2 Tên đề tài: Nghiên cứu thiết kế thi công mô hình xe RACING động cơ cắt cỏ

3 Các dữ liệu ban đầu:

- Ý tưởng và các thông số kỹ thuật xe racing.

- Tài liệu tính toán thiết kế.

- Tài liệu động cơ đốt trong.

4 Nội dung nhiệm vụ :

1.Tìm hiểu kết cấu,động cơ và kiểu dáng xe

2 Phát thảo ý tưởng, lựa chọn phương án thiết kế kiểu dáng xe

3 Tính toán các thông số kỹ thuật của xe

4 Thiết kế, xây dựng bản vẽ các chi tiết cụm chi tiết đã lựa chọn

5 Xây dựng bản vẽ lắp

6 Lắp ráp mô hình hoàn chỉnh

7 Viết thuyết minh đề tài

5 Kết quả tối thiểu phải có:

1) Thuyết minh đề tài.

2) Bản vẽ

3) Mô hình xe racing

Ngày giao đề tài: 20/09/2024 Ngày nộp báo cáo: 13/12/2024

Sinh viên thực hiện

(Ký và ghi rõ họ tên các thành viên)

TP HCM, ngày … tháng … năm ……….

Giảng viên hướng dẫn

(Ký và ghi rõ họ tên)

Lời cảm ơn

Để bài đồ án này của chúng em được hoàn thành một cách tốt đẹp, em đã nhận được sự

hỗ trợ của Thầy Võ Hiếu Trung đã luôn giúp đỡ chúng em giải đáp các vấn đề trong quá trình hoàn thành đồ án, luôn quan tâm hướng dẫn, chỉ bảo để bài đồ án của chúng em hoàn thành một cách hoàn chỉnh nhất trong suốt thời gian qua.

Trong quá trình học tập, cũng như là trong quá trình làm bài đồ án, chúng em đã cố gắng hết sức mình, nhưng vì kiến thức về chuyên ngành và kinh nghiệm thực tế chưa nhiều nên không thể tránh khỏi những thiếu sót Chúng em rất mong nhận được sự góp ý từ Thầy để bài đồ án của chúng em được hoàn thiện hơn.

Mục lục

Chương 1: Giới thiệu đề tài

Chương 2: Cơ sở lý thuyết

Chương 3:……… Chương 4:……… Tài liệu tham khảo

Danh mục các từ viết tắt

Danh mục các bảng

Danh mục các biểu đồ, đồ thị, sơ đồ, hình ảnh

Chương 1: Giới thiệu đề tài

1.Đặt vấn đề

Để có thể theo học ngành Công nghệ kỹ thuật ô tô, chúng ta cần phải có đam mê

và cái đam mê ấy được thể hiện thông qua việc chúng ta tìm hiểu về mọi thứ cơ bản có trên xe, bao gồm: động cơ, phuộc, trục cac-dang, trục thước lái, Song với những bài học lý thuyết là phải đi đôi với hành Đề tài “ chế tạo xe mô hình Racing điều khiển từ xa với động cơ máy cắt cỏ” là một cơ hội tuyệt vời dành cho chúng em ngành công nghệ kỹ thuật ô tô áp dụng kiến thức lý thuyết vào thực tiễn.

2.Mục tiêu đề tài

Mục tiêu của đề tài là chế tạo mô hình xe racing và vẽ các chi tiết bằng phần mềm Solidwokrs.

3.Nội dung đề tài

1 Tìm hiểu kết cấu, động cơ và kiểu dáng xe

2 Phát thảo ý tưởng, lựa chọn phương án thiết kế kiểu dáng xe

3 Tính toán các thông số kỹ thuật của xe

4 Thiết kế, xây dựng bản vẽ các chi tiết cụm chi tiết đã lựa chọn

5 Xây dựng bản vẽ lắp.

6 Lắp ráp mô hình hoàn chỉnh

7 Viết thuyết minh đề tài.

4.Phương pháp nghiên cứu

Sử dụng phương pháp nghiên cứu tài liệu, quan sát đối tượng và dùng phần mềm Solidworks để thiết kế, mô phỏng các chi tiết bộ phận có trên xe.

5.Kết cấu của ĐAMH

- Chương I: Giới thiệu đề tài

- Chương II: Cơ sở lý thuyết

- Chương III: Tính toán hệ thống treo, lái, phuộc.

- Chương IV: Hoàn thiện mô hình xe.

- Chương V: Kết luận

Chương 2: Cơ sở lý thuyết 2.1 Động cơ 2 kỳ

2.1.1 Nguyên lý hoạt động

Hai thì (hay còn gọi hai kỳ) là một động cơ đốt trong

thường được chế tạo theo kiểu động cơ có pít tông đẩy Hai thì là chuyển động của pít tông từ một trạng thái tĩnh theo một hướng

về trạng thái tĩnh mới (chuyển động từ một điểm chết này về đến điểm chết kia) Trục khuỷu hoàn thành nửa vòng quay trong một thì

Thường là động cơ xăng hai kỳ, có công suất thấp hoặc được làm để khởi động cho động cơ chính diesel, một số trường hợp động cơ tĩnh tại cũng được sử dụng động cơ diesel hai kỳ Động cơ hai kỳ là động cơ đốt trong không có van (xupap), không

có hệ thống bôi trơn riêng biệt, kết cấu đơn giản, ít bộ phận và nhẹ Pittong làm nhiệm vụ đóng mở đường nạp và xả

Hành trình thứ nhất: Tạo công và nén

 Pít tông bắt đầu sắp vượt qua điểm chết trên Nhiên liệu đủ

áp suất và nhiệt độ sẽ tự bốc cháy phía trên pít tông, nhiệt

độ tăng dẫn đến áp suất trong buồng đốt tăng Pít tông đi xuống và qua đó tạo ra công cơ học

 Trong phần không gian ở phía dưới pít tông, khí mới vừa được hút vào sẽ bị nén lại bởi chuyển động đi xuống của pít tông

 Trong giai đoạn cuối khi pít tông đi xuống, lỗ thải khí và ống dẫn khí được mở ra Hỗn hợp khí mới đang bị nén dưới áp suất chuyển động từ buồng nén dưới pít tông qua ống dẫn khí đi vào xy lanh đẩy khí thải qua lỗ thải khí ra ngoài

Hành trình thứ hai: Nén và hút

 Trong khi pít tông đi lên, lỗ thải khí và ngay sau đó là ống dẫn khí được đóng lại

 Trong lúc pít tông tiếp tục chuyển động đi lên, hỗn hợp nhiên liệu và không khí trong xy lanh tiếp tục bị nén lại và ngay trước khi pít tông đạt đến điểm chết trên thì được đốt cháy

 Trong buồng nén khí trước ở phía dưới pít tông khí mới được hút vào qua ống dẫn

Hình 2.1 : Nguyên lý hoạt động động cơ hai kỳ

2.2 Cấu tạo và ưu nhược điểm của động cơ 2 kỳ

2.2.1 Cấu tạo

Cấu tạo động cơ hai kỳ đơn giản với ít chi tiết gồm: piston, trục khuỷu, thanh

truyền, bugi, cửa nạp, cửa xả

Piston: Là bộ phận chuyển đổi năng lượng từ quá trình đốt cháy nhiên liệu thành chuyển động cơ học Năng lượng được tạo

ra khi hỗn hợp nhiên liệu-không khí trong buồng đốt bị đốt cháy

sẽ đẩy piston di chuyển Piston chuyển động tịnh tiến lên và

xuống bên trong xi-lanh Khi piston đi lên, nó nén hỗn hợp nhiên liệu; khi đi xuống, nó truyền lực xuống trục khuỷu

Hình 2.2: Piston

Trục khuỷu: Là bộ phận chịu trách nhiệm biến đổi chuyển động tịnh tiến của piston thành chuyển động quay

Hình 2.3: Trục khuỷu

Thanh truyền: Dùng để truyền dao động từ piston đến trục khuỷu

Hình 2.4: Thanh truyền

Bugi: Bộ phận đánh lửa tạo ra tia lửa điện đốt cháy hỗn hợp nhiên liệu Bugy 2 kỳ và 4 kỳ có những sự khác biệt

Bảng 2.1: Khác biệt của bugi 2 kỳ và 4 kỳ

Thông thường có 1 điện cực Có 2 điện cực ( 1 cực trung tâm

và 1 cực mass) Kích thước nhỏ gọn hơn Kích thước lớn hơn

Chịu được nhiệt độ cao Chịu được nhiệt độ cao nhưng

không bằng bugi 2 kỳ Ren bugi ngắn hơn Ren bugi dài hơn

Không có điện trở Có điện trở

Hình 2.5: Bugi

Cổ nạp/hút : Cho hòa khí đi vào bên trong buồng đốt để thực hiện việc đốt cháy

2.2.2 Ưu điểm động cơ 2 kỳ

Cấu tạo đơn giản: ít bộ phận hơn và nhẹ hơn so với động cơ

4 kỳ, không có hệ thống van phức tạp

Dễ bảo trì, sửa chữa

Động cơ hai kỳ có tiềm năng cho công suất gấp đôi so với động cơ 4 kỳ có cùng thể tích (thực tế chỉ bằng 1.5 lần)

Giá thành rẻ hơn

2.2.3 Nhược điểm động cơ 2 kỳ

Tiêu hao nhiên liệu cao: Do quá trình cháy không hoàn toàn và một phần hỗn

hợp nhiên liệu bị xả ra ngoài cùng với khí thải

Kém bền do các bộ phận hoạt động nhiều hơn

Gây ô nhiễm môi trường: Kém bền do các bộ phận hoạt động nhiều hơn

Bảng 2.2: Thông số động cơ máy cắt cỏ

2 Nhiên liệu Xăng pha nhớt ( tỷ lệ 30:1)

7 Hệ thống khởi động Giật bằng tay

Hình 2.6: Động cơ máy cắt cỏ

2.3 So sánh động cơ 2 kỳ với động cơ 4 kỳ.

Động cơ 2 thì và động cơ 4 thì có những ưu và nhược điểm khác nhau Dựa vào mục đích sử dụng, bạn có thể lựa chọn loại động cơ thích hợp Trước khi so sánh, hãy đi sâu vào tìm hiểu cấu tạo của từng loại

Bảng 2.3: so sánh động cơ 2 kỳ và 4 kỳ

Động cơ 2 kỳ Động cơ 4 kỳ Cấu tạo Đơn giản,không có xupap Phức tạp hơn, có xupap Chu trình Gồm 2 kỳ trong 1 vòng quay Gồm 4 kỳ trong 2 vòng quay

Công suất Lớn (so với kích thước) Thấp hơn

Tiêu hao nhiên

liệu

Cao ( so với kích thước) Thấp

Bảo dưỡng Dễ dàng bảo trì,sửa chữa Cần nhiều công việc bảo

dưỡng hơn

2.4 SERVO Motor

Hiện nay trên thị trường có rất nhiều loại servo khác nhau với giá thành khác

nhau và điều quan trọng nhất vẫn là lực kéo và độ bền của servo, nên vì thế nhóm

em đã chọn servo Jx với lực kéo của hệ thống lái là 25kg, hệ thống ga, phanh và chuyển số với lực kéo 20kg Ưu điểm của servo này cho ta lực kéo đủ, bền và điều

quan trọng là giá thành phù hợp với túi tiền Động cơ servo là một thiết bị điện độc lập, quay các bộ phận của máy với hiệu suất cao và có độ chính xác cao

Mã động cơ servo đang sử dụng là JX Servo / PDI-6221MG / 20KG

Hình 2 7: Động cơ SERVO MOTOR Động cơ DC Servo có cấu tạo như sau:

- DC servo motor có chổi than: Loại động cơ này thường bao gồm 4 bộ phận chính

đó là stato, rotor, chổi than cùng với cuộn cảm lõi

- DC servo motor không có chổi than: Có cấu trúc tương đối giống như động cơ có chổi than Điều khác biệt có bản là các cuộn pha được lắp ở cuộn rotor chính là động cơ vĩnh cửu Hoạt động vẫn êm và không gây tiếng ồn nên thường được sử dụng nhiều hơn so với dòng động cơ có chổi than

2.4.1 Nguyên lý hoạt động của Servo DC

Nguyên lý hoạt động của Servo DC dựa trên cấu tạo của bốn thành phần

chính Đó là động cơ DC, thiết bị cảm biến vị trí, cụm bánh răng và mạch điều khiển

Tốc độ của động cơ Servo DC dựa trên điện áp được sử dụng Để điều khiển tốc độ động cơ, thường sử dụng 1 chiết áp để tạo ra điện áp tương ứng

Trong một số mạch thì xung điều khiển được sử dụng để tạo ra điện áp tham chiếu DC tương ứng với một vị trí hoặc tốc độ mong muốn của động cơ Và nó sẽ được áp dụng cho bộ chuyển đổi điện áp độ rộng xung

Độ dài của xung quyết định đến điện áp đặt tại bộ khuếch đại Điều đó để tạo

ra một điện áp tương đương với tốc độ hoặc vị trí mong muốn

Đối với điều khiển kỹ thuật số, PLC hoặc là bộ điều khiển chuyển động khác được sử dụng để tạo xung theo chu kỳ nhiệm vụ nhằm mục đích xây dựng nên những quy trình điều khiển chính xác hơn

Chương 3:

Tài liệu tham khảo