ĐỒ ÁN MÔN HỌC KẾT CẤU VÀ TÍNH TOÁN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG

ỏn mụn hc: KCTT-ng C t Trong GVHD: TS Phựng Xuõn Th MC LC Phn 1: XY DNG TH CễNG, NG HC V NG LC HC C CU KHUU TRC THANH TRUYN Phn 2: PHN TCH C IM CHUNG CA NG C 5VZ-FE 35 Phn 3: PHN TCH C IM KT CU V NGUYấN Lí LM VIC CA C CU PHN PHI KH 51 TI LIU THAM KHO 60 LI NểI U SVTH: Lng Vn Cụng Lp: 09C4LT Trang ỏn mụn hc: KCTT-ng C t Trong GVHD: TS Phựng Xuõn Th Nhng nm gn y, nn kinh t Vit Nam ang phỏt trin mnh Bờn cnh ú k thut ca nc ta cng tng bc tin b Trong ú phi núi n ngnh ng lc v sn xut ụtụ, chỳng ta ó liờn doanh vi khỏ nhiu hóng ụtụ ni tin trờn th gii cựng sn xut v lp rỏp ụtụ gúp phn nõng cao trỡnh v k thut, i ng k thut ca ta phi t nghiờn cu v ch to, ú l yờu cu cp thit Cú nh vy ngnh ụtụ ca ta mi phỏt trin c Sau c hc hai mụn chớnh ca ngnh ng c t (Nguyờn lý ng c t trong, Kt cu v tớnh toỏn ng c t trong) cựng mt s mụn c s khỏc (sc bn vt liu, c lý thuyt, vt liu hc, ), sinh viờn c giao nhim v lm ỏn mụn hc kt cu v tớnh toỏn ng c t õy l mt phn quan trng ni dung hc ca sinh viờn, nhm to iu kin cho sinh viờn tng hp, dng cỏc kin thc ó hc gii quyt mt c th ca ngnh Trong ỏn ny, em c giao nhim phõn tớch c im kt cỏu v nguyờn lý lm vic ca h thng phõn phi khớ õy l mt h thng khụng th thiu ng c t Nú dựng iu khin quỏ trỡnh thay i mụi cht cụng tỏc ng c Trong quỏ trỡnh thc hin ỏn, em ó c gng tỡm tũi, nghiờn cu cỏc ti liu, lm vic mt cỏch nghiờm tỳc vi mong mun hon thnh ỏn tt nht Tuy nhiờn, vỡ bn thõn cũn ớt kinh nghim cho nờn vic hon thnh ỏn ln ny khụng th khụng cú nhng thiu sút Cui cựng, em xin by t lũng bit n sõu sc n cỏc thy, cụ ó tn tỡnh truyn t li nhng kin thc quý bỏu cho em c bit, em xin gi li cm n n thy Phựng Xuõn Th ó quan tõm cung cp cỏc ti liu, nhit tỡnh hng dn quỏ trỡnh lm ỏn Em rt mong mun nhn c s xem xột v ch dn ca cỏc thy em ngy cng hon thin kin thc ca mỡnh nng, ngy 10 thỏng 11 nm 2010 Sinh viờn Lng Vn Cụng SVTH: Lng Vn Cụng Lp: 09C4LT Trang ỏn mụn hc: KCTT-ng C t Trong GVHD: TS Phựng Xuõn Th Phn 1: XY DNG TH CễNG, NG HC V NG LC HC C CU KHUU TRC THANH TRUYN 1.1 Xõy dng th cụng 1.1.1 Xõy dng ng cong ỏp sut trờn ng nộn - Phng trỡnh ng nộn a bin: pV n1 = const Do ú nu gi x l im bt k trờn ng nộn thỡ: p cVc t: n1 n1 = p nxVnx p nx = pc Vnx Vc n Vnx p = i , ta cú: p nx = nc Vc i1 Vi: n1: ch s nộn a bin trung bỡnh n1 = (1,34 ữ 1,38) Chn n1 = 1,37 pc : ỏp sut cui quỏ trỡnh nộn pc = pa n1 ú: pa: ỏp sut cui quỏ trỡnh np pa = 0,9.pk = 0,9.0,1 = 0,09 [MN/m2] vi pk =p o : ỏp sut trc xupap np pc = 0,09.9,41,37 = 1,938 [MN/m2] 1.1.2 Xõy dng ng cong ỏp sut trờn ng gión n Phng trỡnh ca ng gión n a bin: pV n2 = const n2: ch s gión n a bin trung bỡnh n2 = (1,23 ữ 1,34) Chn n2 = 1,31 Do ú, nu gi x l im bt k trờn ng gión n thỡ: p zVz Ta cú: = n2 = p gnxVgnx n2 p gnx = p z n2 Vgnx Vz VZ - h s gión n chỏy Chn = VC SVTH: Lng Vn Cụng Lp: 09C4LT Trang ỏn mụn hc: KCTT-ng C t Trong Vz = .Vc t: Vgnx p gnx = p z Vgnx Vc n2 = GVHD: TS Phựng Xuõn Th p z n2 Vgnx Vc n2 = i Vc Do ú: p gnx = p z n2 i n2 1.1.3 Lp bng xỏc nh ng nộn v ng gión n Cho i tng t = 9,4 t ú ta lp bng xỏc nh cỏc im trờn ng nộn v ng gión n Vx i 1Vc ng nộn ng gión n i n1 i n1 pc i n1 i n2 i n2 Pz n2 i n2 1.000 1.000 1.938 1.000 1.000 9.400 2Vc 2.585 0.387 0.749 2.479 0.403 3.792 3Vc 4.505 0.222 0.430 4.217 0.237 2.229 4Vc 6.681 0.150 0.290 6.147 0.162 1.529 5Vc 9.070 0.110 0.213 8.235 0.121 1.141 6Vc 11.643 0.086 0.166 10.456 0.095 0.899 7Vc 14.381 0.070 0.134 12.796 0.078 0.734 8Vc 17.268 0.058 0.112 15.242 0.065 0.616 9Vc 20.291 0.049 0.095 17.785 0.056 0.528 9.4Vc 9.4 21.537 0.046 0.089 18.827 0.053 0.499 1.1.4 Xỏc nh cỏc im c bit Ta cú: Va = Vc + Vh ; Vc = M: Vh = Vh D ì (94.5 ì 10 ) S= 82.10 = 0.575[dm ] 4 0.575 = 0.068[dm3 ] 9.4 Vc = Va = 0.575 + 0.068 = 0.643[dm3] Vz = ì Vc = ì 0.068 = 0.068[dm3] SVTH: Lng Vn Cụng Lp: 09C4LT Trang ỏn mụn hc: KCTT-ng C t Trong p sut cui quỏ trỡnh gión n : Pb = Pz = n2 GVHD: TS Phựng Xuõn Th 6,3 1, 31 9,4 = 0,335( MN / m ) p sut khớ sút: chn pr = 0,115[MN/m2] Vy cỏc im c bit ú l: r(Vc,pr) : r(0,068; 0.115) c(Vc,pc) : c(0,068; 1,938) a(Va,pa) : a(0,643; 0.090) y(Vc,pz) : y(0,068; 6,300) b(Va,pb) : b(0,643; 0.335) z(Vz,pz) : z(0,068; 6,300) +Cỏc im trung gian l: I i*Vc mm i^n1 Pnx(MN/m^2) mm i^n2 Pgnx(MN/m^2) mm 0.068 20 1.938 67.76 6.3 220 0.136 40 2.584 0.749 26.21 2.479 2.540 88.84 0.204 60 4.504 0.430 15.04 4.217 1.493 52.23 0.272 80 6.680 0.290 10.14 6.147 1.024 35.83 0.340 100 9.069 0.213 7.47 8.234 0.765 26.75 0.408 120 11.643 0.166 5.81 10.456 0.602 21.06 0.476 140 14.380 0.134 4.71 12.796 0.492 17.21 0.544 160 17.267 0.112 3.92 15.242 0.413 14.45 0.612 180 20.291 0.095 3.33 17.785 0.354 12.38 9.4 0.639 188 21.537 0.089 3.14 18.827 0.334 11.7 1.1.5 V v hiu chnh th cụng v th cụng ta thc hin theo cỏc bc nh sau: + Chn t l xớch: p = àv = ( ) 6,3 = 0,0286 MN /( m mm) 220 ( ) 0,068 = 0,0034 dm / mm 20 + V h trc ta ú: trc honh biu din th tớch xi lanh, trc tung biu din ỏp sut khớ th + T cỏc s liu ó cho ta xỏc nh c cỏc ta im trờn h trc ta Ni cỏc ta im bng cỏc ng cong thớch hp c ng cong nộn v ng cong gión n + V ng biu din quỏ trỡnh np v quỏ trỡnh thi bng hai ng thng song song vi trc honh i qua hai im Pa v Pr Ta cú c th cụng lý thuyt V th brick phớa trờn th cụng Ly bỏn kớnh cung trũn R bng ẵ khong SVTH: Lng Vn Cụng Lp: 09C4LT Trang ỏn mụn hc: KCTT-ng C t Trong GVHD: TS Phựng Xuõn Th cỏch t Va n Vc sth 82 = = 0,488( mm / mm ) sbd 188 20 - T l xớch th brick: s = - Ly v phớa phi im O mt khong : OO = - Giỏ tr biu din : OO= = R 2.à s .R 0,25.41 = = 10,5 (mm) 2.à s 2.0,488 - Dựng th Brick xỏc nh cỏc im: - ỏnh la sm (c) M sm (b) úng mun (r) xupap thi M sm (r) úng mun (a) xupap hỳt p sut cc i ca chu trỡnh thc t thng nh hn ỏp sut cc i tớnh toỏn : pz = 0,85.pz = 0,85.6,3 = 5,355 (MN/m2) V ng ng ỏp pz = 5,355 (MN/m2) T th Brick xỏc nh gúc 120 giúng xung ct on ng ỏp ti z - p sut cui quỏ trỡnh nộn thc t pc: p sut cui quỏ trỡnh nộn thc t thng ln hn ỏp sut cui quỏ trỡnh nộn lý thuyt s ỏnh la sm pc = pc + ( pz -pc ) pc = 1,938 + ( 5,355 - 1,938) = 3,077 (MN/m2) Ni cỏc im c, c, z li thnh ng cong liờn tc v dớnh vo ng gión n - p sut cui quỏ trỡnh gión n thc t pb: p sut cui quỏ trỡnh gión n thc t thng thp hn ỏp sut cui quỏ trỡnh gión n lý thuyt m sm xupap thi Pb = pr + ( pb - pr ) Pb = 0,115 + ( 0,335 - 0,115 ) = 0,225(MN/m2) Ni cỏc im b, b v tip dớnh vi ng thi prx - *) Sau hiu chnh ta ni cỏc im li thỡ c th cụng thc t SVTH: Lng Vn Cụng Lp: 09C4LT Trang ỏn mụn hc: KCTT-ng C t Trong GVHD: TS Phựng Xuõn Th TH BRICK P [/m2] 10,5 O O' 18 10 17 42 z 6,3 46 16 15 14 z' 13 12 0,85Pzmax 3,077 11 10 0,0286[/m.mm] 0,0034[dm3/mm] TH CễNG c'' TH CễNG C c c' 1' 2' 3' 4' r' A r'' Po 1Vc b' 5' 2Vc 3Vc 4Vc Vc a' 5Vc 6' Vh b b'' V[dm3] aB 6Vc 7Vc 8Vc 9Vc 7' F D Hỡnh 1.1 : th cụng SVTH: Lng Vn Cụng Lp: 09C4LT Trang ỏn mụn hc: KCTT-ng C t Trong GVHD: TS Phựng Xuõn Th 1.2 ng hc v ng lc hc ca c cu trc khuu truyn ng c t kiu Piston thng cú tc ln, nờn vic nghiờn cu tớnh toỏn ng hc v ng lc hc ca c cu khuu trc truyn (KTTT) l cn thit tỡm quy lut ng ca chỳng v xỏc nh lc quỏn tớnh tỏc dng lờn cỏc chi tit c cu KTTT nhm mc ớch tớnh toỏn cõn bng, tớnh toỏn bn cỏc chi tit v tớnh toỏn hao mũn ng c Trong ng c t kiu Piston c cu KTTT cú loi: Loi giao tõm v loi lch tõm Ta ch xột trng hp c cu KTTT giao tõm 1.2.1 ng hc ca c cu TKTT giao tõm C cu KTTT giao tõm l c cu m ng xuyờn tõm xy lanh trc giao vi ng tõm trc khuu ti im (Hỡnh 1) 1.2.1.1 S c cu O Giao dim ca ng tõm xi lanh v ng tõm trc khuu A C - Giao dim ca ng tõm truyn v ng B' tõm cht khuu B' - Giao dim ca ng tõm xi lanh v ng tõm S l l Chiu di ca truyn (m) CD B B - V trớ cht piston piston CD R Bỏn kớnh quay ca trc khuu (m) CT cht khuu A V trớ cht piston piston CT x C R O Hỡnh1.2: S kt cu TKTT giao tõm x dch chuyn ca piston tớnh t CT ng vi S Hnh trỡnh ca piston (m) gúc quay trc khuu (m) - Gúc lc ca truyn ng vi gúc () 1.2.1.2 Xỏc nh dch chuyn (x) ca piston bng phng phỏp th Brick - Theo phng phỏp gii tớch chuyn dch x ca piston c tớnh theo cụng thc: SVTH: Lng Vn Cụng Lp: 09C4LT Trang ỏn mụn hc: KCTT-ng C t Trong GVHD: TS Phựng Xuõn Th x R.(1 cos ) + (1 cos ) - Cỏc bc tin hnh v th nh sau : sth 82 = = 0,488( mm / mm ) sbd 188 20 S 2ì R 82 = = = 168[mm] + V na vũng trũn (0; R/ S ), ng kớnh AB = àS àS 0,488 + Chn t l xớch s = + T tõm O, ly v phớa CD mt on OO cho: OO ' = R. S 82.0,25 = = = 10,5[mm] 2.à S 4.à S 4.0,488 + T O ' k cỏc tia ng vi cỏc gúc t ,10 ,20 , ,180 , cỏc tia ny ct na vũng trũn Brick tng ng ti cỏc im t 0,1,2, ,18 + V h trc to vuụng gúc S - phớa di na vũng trũn (O; R/àS), trc O thng ng dúng t A xung biu din giỏ tr t ữ 180 vi t l xớch: = / mm , trc OS nm ngang biu din giỏ tr S vi t l xớch: àS = 0,488 [mm/mm] + T cỏc im chia 0,1,2, ,18 trờn na vũng trũn Brick, ta dúng cỏc ng thng song song vi trc O V t cỏc im chia trờn trc O ng vi cỏc giỏ tr ,10 ,20 , ,180 ta k cỏc ng nm ngang song song vi OS Cỏc ng ny tng ng vi cỏc gúc ct ti cỏc im 0, 1, 2, 3, , 18 Ni cỏc im ny li ta c ng cong biu din dch chuyn ca piston (x) theo : x = f() x CT A O C a R B 90o 180o M a x = f() S = 2R O' B CD x Hỗnh 1.3 Phổồng phaùp õọử thở Brick vaỡ caùch khai trióứn trón toỹa õọỹ x - SVTH: Lng Vn Cụng Lp: 09C4LT Trang ỏn mụn hc: KCTT-ng C t Trong GVHD: TS Phựng Xuõn Th 1.2.1.3 Gii tc v ca piston bng phng phỏp th - Theo phng phỏp gii tớch ta tớnh gn ỳng tc ca piston l: v = R. sin + sin - Cỏc bc tin hnh xõy dng th : + Chn t l xớch: v = .à S Vi = n 3,14.4850 = = 507,63( rad / s ) 30 30 àv = 507,63 ì 0,488 = 247,72 [mm/(s.mm)] + V na vũng trũn tõm O bỏn kớnh r1 = R. [mm] v v ng kớnh AB =S = àv 2r1 Sau ú v ng trũn ng tõm O cú bỏn kớnh : r2 = õy: R = R.. [mm] 2à v S 82 = = 41[mm] 2 = 0,25 R. 41.507,63 bỏn kớnh: r1 = = 247,72 = 84[mm] v r2 = + R.. 41.507,63.0,25 = = 10,5[mm] 2.à v 2.247,72 Chia u na vũng trũn bỏn kớnh r1 , v vũng trũn bỏn kớnh r2 18 phn bng Nh vy, ng vi gúc na vũng trũn bỏn kớnh r1 thỡ vũng trũn bỏn kớnh r2 s l , 18 im trờn na vũng trũn bỏn kớnh r mi im cỏch 10 v trờn vũng trũn bỏn kớnh r2 mi im cỏch l 20 + Trờn na vũng trũn r1 ta ỏnh s th t t 0, 1, 2, , 18 theo chiu ngc kim ng h, cũn trờn vũng trũn bỏn kớnh r2 ta ỏnh s 0,1,2, , 18 theo chiu kim ng h, c hai u xut phỏt t tia OA + T cỏc im chia trờn 1/2 vũng trũn bỏn kớnh r 1, ta dúng cỏc ng thng vuụng gúc vi ng kớnh AB, v t cỏc im chia trờn vũng trũn bỏn kớnh r ta k cỏc ng thng song song vi AB Cỏc ng k ny s ct tng ng theo tng cp 0-0;1-1; ;18-18 ti cỏc im ln lt l 0, a, b, c, , 18 Ni cỏc im ny li bng mt ng cong v cựng vi 1/2 vũng trũn bỏn kớnh SVTH: Lng Vn Cụng Lp: 09C4LT Trang 10 ỏn mụn hc: KCTT-ng C t Trong GVHD: TS Phựng Xuõn Th 1111 Hỡnh 2.13 : S h thng du bụi trn 1- Bm du; 2- Van an ton; 3- Lc du; 4- B lam mỏt du; 5- Li lc du - H thng bụi trn gm cú cỏc chi tit chớnh sau: Bm du, bu lc du, cỏcte du, cỏc ng ng du s t cỏcte c hỳt bng bm du, qua lc du, vo cỏc ng du dc thõn mỏy vo trc khuu, lờn trc cam, t trc khuu vo cỏc bc biờn, theo cỏc l phun lờn thnh xylanh, t trc cam vo cỏc bc trc cam, ri theo cỏc ng dn du t chy v cỏcte Hỡnh 2.14: Kt cu lc du bụi trn Phn t lc, Np lc du, bulụng x du, Li lc SVTH: Lng Vn Cụng Lp: 09C4LT Trang 46 ỏn mụn hc: KCTT-ng C t Trong GVHD: TS Phựng Xuõn Th Bỏnh rng Bỏnh rng Con i Con i trc trc Pis ton Thanh truyn Trc cam Trc cam Trc khuu Xi lanh bờn trỏi Xi lanh bờn phi ng du chớnh Lc du Bm du Van an ton Li lc Cỏc te S h thng bụi trn - H thng bụi trn dựng lc du, phn t lc cú th thay th c, m bo c s thay th d dng m bo cho du bụi trn luụn luụn m bo, cng nh luụn m bo c du bụi trn 2.5 H thng lm mỏt - H thng lm mỏt bng nc kiu kớn, tun hon cng bc, bao gm ỏo nc, xylanh v np mỏy, kột nc, bm nc, van hng nhit, qut giú,ng ng SVTH: Lng Vn Cụng Lp: 09C4LT Trang 47 ỏn mụn hc: KCTT-ng C t Trong GVHD: TS Phựng Xuõn Th Hỡnh 2.15: S kt cu lm mỏt ng c 5VZ- FE - H thng lm nc s dng nc sch cú pha dung dich ph gia chng g Bm li tõm c dn ng t trc khuu qua dõy ai, dn nc tun hon h thng Qut giú c iu khin bng ECU, ECU iu khin ỏp sut du tỏc dng lờn mụt thy lc dn n vic iu khin tc qut lm mỏt c liờn tc (vụ cp) tng ng vi hot ng ca ng c - Theo cỏch ny, ting n ca qut v ti trng tỏc dng lờn ng c s gim hn so sỏnh vi cỏc kiu lm mỏt khỏc - Nc lm mỏt t kột vo b si qua van hng nhit vo bm nc, ri vo thõn mỏy, ỏo nc xung quanh xilanh, lờn np mỏy lm mỏt cỏc chi tit xung quanh bung chỏy, sau ú v li kột nc v b si, t np mỏy nc cng c a lờn lm mỏt hp bm ga ri v li van hng nhit - Van hng nhit cú tỏc dng: Khi nhit nc lm mỏt cũn thp, van hng nhit úng v van chuyn dũng m Nc lm mỏt c bm vo thõn mỏy v np qui lỏt bi bm nc sau ú chy qua mch chuyn dũng v tr v bm nc Khi nc lm mỏt núng lờn van hng nhit úng v van chuyn dũng úng Nc núng chy vo kột lm mỏt v nú c lm ngui i sau ú chy qua van hng nhit tr v bm nc SVTH: Lng Vn Cụng Lp: 09C4LT Trang 48 ỏn mụn hc: KCTT-ng C t Trong GVHD: TS Phựng Xuõn Th 10 Hỡnh 2.16: S h thng lm mỏt ng c 5VZ-FE Kột lm mỏt, Van hng nhit, u xi lanh, 4,8 Cm xi lanh, C gúp, Van h thng si, Van tun hon, Bỡnh lm mỏt, 10 Bm nc 2.6 H thng nhiờn liu - H thng nhiờn liu ng c 5VZ-FE úng vai trũ rt quan trng, m bo s hot ng ca ng c, l mt nhng h thng ca h thng iu khin in t ng c, nh h thng ỏnh la in t, iu khin tc ng c, to s tng tr ln nhau, kim phun hot ng nh cỏc kim phun ca cỏc xe i mi, kim phun cú 12 l cú tỏc dng to nhiờn liu phun ti dn n d hũa trn vi khụng khớ to hn hp chỏy tt cho quỏ trỡnh chỏy Kh nng iu khin tt, cụng sut ng c tng, gim tiờu hao nhiờn liu - Lng khụng khớ np c lc sch i qua lc khụng khớ v c o bi cm bin lu lng khụng khớ T l hn hp c ECU nhn bit qua tớn hiu t cm bin t l khớ- nhiờn liu Cú cm bin ụxy ng ng x cm nhn lng ụxy d, iu khin lng phun nhiờn liu vo tt hn SVTH: Lng Vn Cụng Lp: 09C4LT Trang 49 ỏn mụn hc: KCTT-ng C t Trong GVHD: TS Phựng Xuõn Th 6 Hỡnh 2.17: S h thng phun nhiờn liu ng c 5VZ-FE B o lu lng, Bm ga, Van AIC, ng dn khớ, ng dn khớ np, Vũi phun, Lc khớ H thng ny c thit k iu chnh lng khụng khớ vo bun t ca van iu tit bng cỏch s dng van IAC, nhiờn liu c a n vũi phun phun trc tip trờn ng ng np iu ny thỳc y quỏ trỡnh phun ca nhiờn liu gim phỏt thi ụ nhim mụi trng v ci thin nn kinh t nhiờn liu - H thng nhiờn liu khụng ng hi, ng phõn phi bng nha, ng phi v trỏi c ni vi bng ng nha 10 6 11 Hỡnh 3-18: S ng ng dn nhiờn liu 1,9 B phn gim rung ng, B iu hũa ỏp sut, Lc nhiờn liu Bm nhiờn liu, Tng bm nhiờn liu, Bỡnh xng, ng phõn phi np nhiờn liu, Vũng kp, 10 Vũng n hi, 11 ng ni mm SVTH: Lng Vn Cụng Lp: 09C4LT Trang 50 ỏn mụn hc: KCTT-ng C t Trong GVHD: TS Phựng Xuõn Th Phn 3: PHN TCH C IM KT CU V NGUYấN Lí LM VIC CA C CU PHN PHI KH 3.1 S b trớ xupỏp v nguyờn lý lm vic ca c cu phõn phi khớ C cu phõn phi khớ ca ng c 5VZ-FE dựng xupỏp treo vỡ c cu phõn phi khớ ny cú nhiu u im hn so vi c cu phõn phi khớ xupỏp t u im ca kiu b trớ ny l lm cho bung chỏy ng c nh gn, din tớch mt truyn nhit nh vỡ vy gim c tn tht nhit Kh nng chng kớch n c ci thin nhiu nờn cú th tng t s nộn lờn 0,5 ữ so vi dựng c cu phõn phi khớ xupỏp t C cu phõn phi khớ dựng xupỏp treo lm cho ng thi v ng np thoỏt hn lm cho sc cn khớ ng gim nh Mi xilanh ca ng c c b trớ bi xupỏp (2 hỳt, x) lm tng din tớch tit din lu thụng, h s np tng lờn ữ 7% v gim c ng kớnh nm xupỏp, khin cho cỏc xupỏp khụng b quỏ núng v tng c sc bn Cỏc xupỏp c b trớ thnh dóy (mt dóy xupỏp np v mt dóy xupỏp x) * Nguyờn lý lm vic: Nguyờn lý lm vic ca c cu phõn phi khớ c chia lm hai quỏ trỡnh c bn sau: Quỏ trỡnh vu cam y m xupỏp v quỏ trỡnh lũ xo gión úng kớn xupỏp Quỏ trỡnh vu cam y m xupỏp: Khi ng c lm vic trc khuu quay lm cho buly dn ng c cu phõn phi khớ lp u trc khuu quay theo, thụng qua b truyn ng dn ng cỏc puly (1) lp u cỏc trc cam ú lm cho cỏc trc cam úng m xupỏp quay Khi cỏc vu cam tip xỳc vi i (3) Con i bt u chuyn ng i xung tỏc ng vo uụi xupỏp (6) ộp lũ xo xupỏp (5) nộn li ng thi xupỏp chuyn ng i xung lm m cỏc ca np (trong giai on np khớ vo xilanh ng c) v ca thi (trong quỏ trỡnh thi) thc hin quỏ trỡnh np mụi cht mi v thi khớ chỏy ngoi Quỏ trỡnh lũ xo gión úng kớn xupỏp: Khi trc cam tip tc quay, vu cam di chuyn theo cho n nh ca vu cam vt qua ng tõm i Lỳc ny i (3) bt u di chuyn i lờn, lũ xo xupỏp (5) t t gión nh vo chn lũ xo (4) y xupỏp tnh tin v v trớ ban u thc hin quỏ trỡnh úng kớn xupỏp Chu trỡnh úng m c lp i lp li nh vy tuõn theo chu kỡ lm vic ca pha phõn phi khớ SVTH: Lng Vn Cụng Lp: 09C4LT Trang 51 ỏn mụn hc: KCTT-ng C t Trong GVHD: TS Phựng Xuõn Th 10 Hỡnh 3.1: S b trớ xupỏp Puly; Trc cam; Con i; a chn lũ xo; Lũ xo xupỏp; Xupỏp; Vu cam thi; ng ng x; Vu cam np; 10 ng ng hỳt 3.2 Phng ỏn dn ng trc cam: Trc cam c b trớ phớa trờn np xilanh, khong cỏch gia trc cam v trc khuu l rt ln, nu dựng phng phỏp dn ng bng bỏnh rng s rt phc tp, c cu dn ng tr nờn cng knh, lm vic s cú ting n, vỡ th trng hp ny trc cam c s c dn ng bng ai l loi vi cao su cú sc bn rt cao v tớnh n hi cao ớt chu nh hng ca nhit , hot ng khụng gõy nờn ting n Loi dn ng ny cú nhiu u im nh: Kt cu gn nh, cú th dn ng c trc cam khong cỏch ln Sau mt thi gian s dng thng gin gõy nờn ting n v lm sai lch pha phõn phi khớ gi cho luụn c cng phi dựng thờm puly cng chng rung trờn ng c dựng thờm b cng t ng SVTH: Lng Vn Cụng Lp: 09C4LT Trang 52 ỏn mụn hc: KCTT-ng C t Trong GVHD: TS Phựng Xuõn Th Buly cng Bụ t ng cng Mt ct ngang ca b t ng cng Hỡnh 3.2 Dn ng trc cam * Nguyờn lý lm vic ca b cng t ng: Khi ng c bt u hot ng, dn ng lm vic v cng theo Trong quỏ trỡnh hot ng lõu di s b mũn lm cho chựng ca tng lờn vt quỏ gii hn cho phộp Khi chựng n gii hn ú thỡ lũ xo s y pittụng i lờn trờn, u ty ca pittụng tỏc dng lờn c cu ũn by ca puly cng cng ai, pittụng i lờn s ộp du khoan trờn li lm cho ỏp sut ny tng lờn n giỏ tr thng c lc lũ xo s m van bi, lỳc ny du s chy t khoan trờn xung khoan di t ng iu chnh c pu ly cng 3.3 Kt cu xupỏp Xupỏp l chi tit trc tip cho dũng khớ np vo bung t v thi khớ chỏy ngoi vi mt thi gian ngn mt chu kỡ lm vic ca pittụng Trong quỏ trỡnh lm vic xupỏp chu ph ti ng v ph ti nhit rt ln V ph ti ng: Lc khớ th tỏc dng lờn mt nm xupỏp t 10000 ữ 20000 N v chu tỏc ng ca lc quỏn tớnh nờn lm vic luụn b va p mnh vi xupỏp nờn rt d gõy bin dng V ph ti nhit: Xupỏp x lm vic trc tip vi dũng khớ thi cú nhit khong 1100 ữ 1200 0C v vi tc dũng khớ vo c 400 ữ 600 (m/s), xupỏp x thng quỏ SVTH: Lng Vn Cụng Lp: 09C4LT Trang 53 ỏn mụn hc: KCTT-ng C t Trong GVHD: TS Phựng Xuõn Th núng v b xõm thc Xupỏp np nh dũng khớ np lm mỏt nờn chu nhit nh hn xupỏp x Do xupỏp lm vic trc tip vi khớ chỏy nờn vt liu ch to xupỏp l cỏc thộp hp kim chu nhit tt Vi lp hp kim ny lm cho xupỏp ớt mũn v chng c g ca mt nm xupỏp x Chiu di ca xupỏp np L = 95,15 (mm), chiu di ca xu pỏp x L = 94,9 (mm) Kt cu ca xupỏp gm phn chớnh: Phn nm xupỏp, thõn xupỏp v phn uụi 95,15 94,9 24,74 Xupỏp thi 28,47 Xupỏp nap Hỡnh 3.3 Kt cu xupỏp np v thi * Phn nm: Kt cu ca nm xupỏp chng nhng cú nh hng quyt nh n giỏ thnh ch to xupỏp m cũn nh hng n bn, trng lng v tỡnh trng ca dũng khớ lu ng qua hng xupỏp na Nm xupỏp ca ng c 5VZ-FE l loi nm bng u im ca loi ny l n gin d ch to, cú th dựng cho c xupỏp x v xupỏp np Mt lm vic quan trng ca phn nm l mt cụn cú gúc = 44,50 iu ny va m bo c bn ca nm, va m bo tit din lu thụng m xupỏp v va m bo dũng khớ lu ng d dng Gúc ny cng nh thỡ tit din lu thụng SVTH: Lng Vn Cụng Lp: 09C4LT Trang 54 ỏn mụn hc: KCTT-ng C t Trong GVHD: TS Phựng Xuõn Th cng ln Tuy nhiờn nu cng nh thỡ mt nm cng mng, cng vng ca mt nm cng kộm ú d b cong vờnh, tip xỳc khụng kớn khớt vi xupỏp ụi gúc ca mt cụn trờn nm xupỏp cũn lm nh hn gúc ca mt cụn trờn xupỏp t (0,5 ữ 10) xupỏp cú th tip xỳc vi theo vũng trũn mộp ngoi ca mt cụn Lm nh vy cú th m bo tip xỳc c kớn khớt dự mt nm cú b bin dng nh ng kớnh ca nm xupỏp np dnn = 28,47 (mm) ng kớnh ca nm xupỏp x dnt = 24,74(mm) Chiu rng ca mt cụn trờn nm xupỏp np v thi b= (0,05 ữ 0,12) dn = 1,4 (mm) Chiu dy ca nm xupỏp np bng (0,08 ữ 0,12) dnn = 0,105.28,47 = (mm) Chiu dy ca nm xupỏp xbng (0,08 ữ 0,12) dnt = 0,121.24,74 = (mm) * Phn thõn xupỏp: Thõn xupỏp cú ng kớnh thớch ỏng dn hng tt, tn nhit tt v chu c lc nghiờng xupỏp úng m gim nhit cho xupỏp ngi ta cú xu hng tng ng kớnh ca thõn xupỏp v kộo di ng dn hng n gn nm xupỏp Nhng phi m bo tit din lu thụng v gn nh nờn thõn xupỏp cng khụng th lm quỏ ln Thõn xupỏp np v thi cú dng hỡnh tr di Ch chuyn tip gia thõn v nm cú gúc ln ng kớnh thõn xupỏp np: dtn = (0,16 ữ 0,25) dn = 0,209.28,47 = 5,97 (mm) ng kớnh thõn xupỏp x: dtt = (0,16 ữ 0,25) dn = 0,24.24,74 = 5,96(mm) Chiu di ca thõn xupỏp tựy thuc vo cỏch b trớ xupỏp Nú thng thay i phm vi khỏ ln lt = (2,5 ữ 3,5) dn Chiu di ca thõn xupỏp cn la chn lp ng dn hng v lũ xo xupỏp Chiu di thõn ca xupỏp np: ltn = 2,5.28,47 = 71,17(mm) Chiu di thõn ca xupỏp x: ltt = 2,9.24,74 = 71,74 (mm) * uụi xupỏp: Phn uụi xupỏp trc tip va p vi i ú mt trờn ca phn uụi phi c tụi cng SVTH: Lng Vn Cụng Lp: 09C4LT Trang 55 ỏn mụn hc: KCTT-ng C t Trong GVHD: TS Phựng Xuõn Th 3.4 xupỏp C cu phõn phi khớ ca ng c 5VZ-FE dựng xupỏp treo, ng thi v ng np b trớ np xilanh gim hao mũn cho thõn mỏy v np xi lanh chu lc va p ca xupỏp, ngi ta dựng xupỏp ộp vo hng ng thi v ng np Vỡ thõn mỏy v np xilanh c ch to bng hp kim nhụm nờn xupỏp c ộp cho c ng np v ng thi Mt ngoi ca l hỡnh tr trờn cú vỏt mt cụn tip xỳc vi mt cụn ca nm xupỏp c ch to bng thộp hp kim chu mi mũn ng kớnh hng xupỏp np dhn = 29,47 (mm) ng kớnh hng xupỏp x dht = 25,74 (mm) Chiu cao ca xupỏp np hn = (0,18 ữ 0,25) dh = 0,25.29,47 = 7,36 (mm) Chiu cao ca xupỏp x ht = (0,18 ữ 0,25) dh = 0,25.25,74 = 6,435 (mm) a) b) Hỡnh 3.4 Kt cu xupỏp a) Kt cu xupỏp np; b) Kt cu xupỏp x 3.5 ng dn hng xupỏp ng dn hng xupỏp lm nhim v dn hng thõn xupỏp m bo chớnh xỏc thng hng gia mt xupỏp v b , l dn hng phi trựng tõm vi xupỏp dn hng c xupỏp v d gia cụng sa cha, thay th cng nh cú th dựng vt liu tt nhm tng tui th, ng dn hng c ch to ri ri lp vo np xilanh ng dn hng c ch to bng loi gang hp kim CH21-40 cú t chc pộclit Bụi trn ng dn hng v thõn xupỏp bng cỏch tin rónh hng du bụi trn bng du vung tộ ng dn hng cú kt cu hỡnh tr c dựng tớnh cụng ngh n gin Xupỏp c lp vo ng dn hng theo ch lp lng Khe h gia ng dn hng v thõn xupỏp ph thuc vo ng kớnh thõn xupỏp Khe h gia thõn xupỏp np v ng dn hng (0,005 ữ 0,01) dtn = 0,01.5,97 = 0,059 (mm) Khe h gia thõn xupỏp thi v ng dn hng (0,008 ữ 0,012) dtt = 0,011 = 0,065(mm) SVTH: Lng Vn Cụng Lp: 09C4LT Trang 56 ỏn mụn hc: KCTT-ng C t Trong GVHD: TS Phựng Xuõn Th Chiu dy ng dn hng thng vo khong (2,5 ữ 4) (mm) ta chn (mm) Chiu di ng dn hng ph thuc vo ng kớnh v chiu di thõn xupỏp v cú tr s vo khong (1,75 ữ 2,5) dnvi dn l ng kớnh nm xupỏp Chiu di ng dn hng i vi xupỏp np: ln = 1,75.28,47 = 49,82 (mm) Chiu di ng dn hng i vi xupỏp x: lt = 1,96.24,74 = 48,49(mm) 49,82 a) 48,49 b) Hỡnh 3.5 Kt cu ng dn hng a) - ng dn hng xupỏp np; b) - ng dn hng xupỏp x 3.6 Lũ xo xupỏp Lũ xo xupỏp dựng úng kớn xupỏp trờn xupỏp v m bo xupỏp chuyn ng theo ỳng quy lut ca cam phõn phi khớ, ú quỏ trỡnh m úng xupỏp khụng cú hin tng va p trờn mt cam Lũ xo chu ti trng thay i theo chu k v chu dao ng.Vt liu ch to lũ xo xupỏp thng dựng dõy thộp cú ng kớnh ữ 5(mm), loi thộp C65 Kt cu lũ xo dng xon c hỡnh tr Hai vũng hai u lũ xo qun sớt v mi phng lp ghộp bc xon trờn cựng ca lũ xo cú ng kớnh nh hn so vi cỏc vũng cũn li ca lũ xo SVTH: Lng Vn Cụng Lp: 09C4LT Trang 57 ỏn mụn hc: KCTT-ng C t Trong GVHD: TS Phựng Xuõn Th 44,78 Hỡnh 3.6 Kt cu lũ xo xupỏp Kt cu lũ xo ca xupỏp np v x ng c l ging Lũ xo cú tng cng vũng S vũng cụng tỏc l (khụng k vũng u ca lũ xo) Nu s vũng cụng tỏc ca l xo cng ớt thỡ mi vũng ca lũ xo bin dng cng nhiu vỡ vy lũ xo chu ng sut xon cng ln Ngc li, nu s vũng cụng tỏc nhiu quỏ, lũ xo quỏ di, cng ca lũ xo gim, tn s dao ng t thp d b cng hng, sinh va p vi mt cam 3.7 Kt cu i Con i l chi tit mỏy truyn lc trung gian Kt cu ca i gm hai phn: phn dn hng (thõn i) v phn mt tip xỳc ng c 5VZ-FE dựng loi i hỡnh tr vỡ loi i hỡnh nm dc dựng ch yu c cu phõn phi xupỏp t Khi dựng i hỡnh tr ny thỡ dng cam phõn phi khớ phi l cam li ng kớnh mt tip xỳc vi cam phi cú ng kớnh ln trỏnh hin tng kt Loi i ny cú kt cu n gin, gn nh v d ch to ng kớnh thõn i cú kớch thc bng ng kớnh mt tip xỳc Mt tip xỳc gia i thng khụng phi l mt phng m l mt cong cú ng kớnh khỏ ln Lm nh vy trỏnh hin tng mũn vt i m ng tõm i khụng thng gúc vi ng tõm trc cam Ngoi thõn i v mt nm mũn u ta thng lp i lch vi cam mt khong e = ữ (mm) Nh th quỏ trỡnh lm vic i va tnh tin va cú th xoay quanh trc ca nú 3.8 Kt cu trc cam Trc cam dn ng trc tip xupỏp ng c gm trc cam, trc cam np v trc cam x i vi mi hng xi lanh cú mt trc cam np v mt trc cam x, u SVTH: Lng Vn Cụng Lp: 09C4LT Trang 58 ỏn mụn hc: KCTT-ng C t Trong GVHD: TS Phựng Xuõn Th trc cam np c gn puly dn ng t trc khuu, trc cam np v x dn ng vi thụng qua cp bỏnh rng ct kộo, cỏc c trc nm gia hai vu cam Trc cam chu hu ht cỏc lc ca c cu phõn phi khớ nh: lc lũ xo xupỏp, lc quỏn tớnh i, lc khớ th bt u thi, chu mi mũn, Vỡ vy ũi hi trc cam phi cú cng vng, bn tt Vt liu ch to trc cam thng l thộp cú thnh phn cỏcbon thp Cỏc mt lm vic ca cam c thm than v tụi cng gim s mi mũn Cam ch to cn phi cú ng tõm cao Sai lch ng tõm cho phộp ln nht l 0,03 (mm) ng kớnh c trc cam dc = 26,9 (mm) * Cam np v cam x: Trờn trc cam, cam np v cam x c b trớ lin trc Kớch thc ca cỏc cam ln hn kớch thc trc Hỡnh dng ca cam ph thuc vo pha phõn phi khớ v quy lut úng m xupỏp S cam np: 12 cam S cam thi: 12 cam Chiu cao cam np hn = 42,3 (mm) Chiu cao cam x ht = 41,9 (mm) Bụi trn trc cam bng cỏch khoan ng dn du i bụi trn ng tõm trc cam Trờn cỏc c trc c khoang cỏc l du dn du bụi trn cỏc c trc cam * C trc v trc cam: S c trc cam: Z = 18 Cỏc trc cam c c nh trờn np mỏy bng cỏc trc cam trc cam c ct thnh hai na, dựng bulụng bt cht hai na trc Hỡnh 3.7 Kt cu trc cam a) - Trc cam np; b) - Trc cam x SVTH: Lng Vn Cụng Lp: 09C4LT Trang 59 ỏn mụn hc: KCTT-ng C t Trong GVHD: TS Phựng Xuõn Th TI LIU THAM KHO [1] Nguyờn lý ng c t Tỏc gi: Nguyn Tt Tin Nh xut bn giỏo dc - 2000 [2] Kt cu v tớnh toỏn ng c t trong: I, II, III Tỏc gi: H Tn Chun - Nguyn c Phỳ Trn Vn T - Nguyn Tt Tin Nh xut bn i hc v trung hc chuyờn nghip - 1996 SVTH: Lng Vn Cụng Lp: 09C4LT Trang 60 [...]... tit mỏy v tớnh toỏn cõn bng ng c Trong quỏ trỡnh lm vic ca ng c, c cu khuu trc thanh truyn chu tỏc dng ca cỏc lc sau: Lc quỏn tớnh ca cỏc chi tit cú khi lng chuyn ng; lc khớ th; trng lc; lc ma sỏt Tr trng lc ra, chiu v tr s ca cỏc lc khỏc u thay i theo v trớ ca piston trong cỏc chu k cụng tỏc ca ng c Trong cỏc lc núi trờn lc quỏn tớnh v lc khớ th cú tr s ln hn c, nờn trong quỏ trỡnh tớnh toỏn ta ch... ỏn mụn hc: KCTT-ng C t Trong GVHD: TS Phựng Xuõn Th TH TễLấ à j =125,75[mm/(s 2 mm)] C 1' Jmax J=f(s) 2' 3' 4' B F 5' Jmin 6' 7' E 1 2 3 4 5 6 7 D Hỡnh 1.5 : th gia tc 1.2.2 ng lc hoc c cu TKTT Tớnh toỏn ng lc hc c cu khuu trc thanh truyn nhm mc ớch xỏc nh cỏc lc tỏc dng lờn cỏc chi tit trong c cu mi v trớ ca khuu SVTH: Lng Vn Cụng Lp: 09C4LT Trang 14 ỏn mụn hc: KCTT-ng C t Trong GVHD: TS Phựng... quỏn tớnh Pj, lc khớ th Pkt, lc tng P1 1.2.2.1.1 Xỏc nh khi lng a Khi lng tham gia chuyn ng tnh tin: Cỏc chi tit mỏy trong c cu khuu trc thanh truyn tham gia vo chuyn ng tnh tin bao gm cỏc chi tit trong nhúm piston v khi lng ca thanh truyn quy dn v u nh thanh truyn m' = m pt + m1 Ta cú: Trong ú: : khi lng nhúm piston, m pt = 0,8[kg ] m1 : khi lng thanh truyn tham gia chuyn ng tnh tin quy dn v u nh thanh... lng tham gia chuyn ng quay trong c cu khuu trc thanh truyn gm phn khi lng nhúm thanh truyn quy dn v u to thanh truyn, khi lng khuu trc gm cú khi lng cht khuu v khi lng mỏ khuu quy dn v tõm cht khuu m' R = m 2 + m k Trong ú: m 2 - khi lng thanh truyn quy dn v u to thanh truyn m2 = 0,7.mtt = 0,7.1,1 = 0,77[kg ] SVTH: Lng Vn Cụng Lp: 09C4LT Trang 15 ỏn mụn hc: KCTT-ng C t Trong GVHD: TS Phựng Xuõn... = 2,129 = 74.44[mm] 0,0286 SVTH: Lng Vn Cụng Lp: 09C4LT Trang 16 ỏn mụn hc: KCTT-ng C t Trong PJ min + BD = à P j + EF = = GVHD: TS Phựng Xuõn Th 1,277 = 44,66[mm] 0,0286 3mR 2 3.161,2.41.0,25.507,632.10 3.10 6 = = 44.66[mm] à pj 0,0286 SVTH: Lng Vn Cụng Lp: 09C4LT Trang 17 ỏn mụn hc: KCTT-ng C t Trong GVHD: TS Phựng Xuõn Th 1.2.2.1.4 Khai trin cỏc th a Khai trin th P - V thnh P - -... [MN/m2] cos + Lc tip tuyn tỏc dng lờn cht khuu: SVTH: Lng Vn Cụng Lp: 09C4LT Trang 21 ỏn mụn hc: KCTT-ng C t Trong GVHD: TS Phựng Xuõn Th +Lc ngang tỏc dng lờn phng thng gúc vi ng tõm xylanh: N = P1tg, [MN/m2] P1 c xỏc nh trờn th khai trin tng ng vi cỏc giỏ tr ca Ta cú giỏ tr ca gúc b trong cỏc cụng thc sin ( + ) cos( + ) , , tg ph thuc cos cos vo giỏ tr , theo cụng thc: sin = l sin - Ta... ỏn mụn hc: KCTT-ng C t Trong 720 0 10 700 30 570 580 560 210 220 590 230 530 550 540 180 170 200 190 520 160 510 690 500 490 150 140 130 480 680 120 240 600 50 GVHD: TS Phựng Xuõn Th 710 20 40 330 110 340 320 250 610 350 260 620 60 270 630 280 70 640 290 310 300 80 650 90 420 470 670 100 460 450 660 440 T[MN/m2] 430 410 400 360 390 380 370 Z [MN/m] 1.2.2.5 Khai trin th ph ti trong h to cc thnh th... dựng cỏc gi thuyt sau õy : - Ph ti tỏc dng lờn cht l ph ti n nh ng vi cụng sut N e v tc n nh mc - Lc tỏc dng cú nh hng u trong min 1200 - mũn t l thun vi ph ti - Khụng xột n cỏc iu kin v cụng ngh, s dng v lp ghộp SVTH: Lng Vn Cụng Lp: 09C4LT Trang 32 ỏn mụn hc: KCTT-ng C t Trong GVHD: TS Phựng Xuõn Th Cỏc bc tin hnh v nh sau: - Trờn th ph ti tỏc dng lờn cht khuu ta v vũng tõm O, bỏn kớnh bt kỡ... thỡ s cú by nhiờu lc tỏc dng ti im chia ú Do ú ta cú : Q ' i = Q ' i 0 + Q ' i1 + + Q ' in Trong ú: i : Ti mi im chia bt kỡ th i 0, 1, , n: S im giao nhau ca tia chia vi th ph ti ti 1 im chia - Lp bng ghi kt qu Q ' i - Tớnh Q i theo cỏc dũng: Q i = Q'0 + Q'1 + + Q'23 + Chn t l xớch: à Q = à m à p Trong ú: àm = 35( mm mm ) à m = 0,0286( MN (m 2 mm) ) à Q ( ) = 35.0,0286 = 1 MN (m 2 mm) -... u mỳt li ta cú dng th mi mũn cht khuu - Cỏc hp lc Q 0 , Q 1 , , Q 23 c tớnh theo bng sau : SVTH: Lng Vn Cụng Lp: 09C4LT Trang 33 ỏn mụn hc: KCTT-ng C t Trong SVTH: Lng Vn Cụng Lp: 09C4LT GVHD: TS Phựng Xuõn Th Trang 34 ỏn mụn hc: KCTT-ng C t Trong GVHD: TS Phựng Xuõn Th TH MI MềN CHT KHUU à Q =0,0286[MN/(m 2 mm)] 15 14 13 12 11 10 9 16 8 17 18 7 6 19 5 20 21 22 23 0 1 2 3 4 Phn 2: PHN TCH C