Thảo Luận Độ Lệch Ắc Của Piston

+ Làm tăng thể tích công tác của xi lanh trong khi đường kính không thay đổi.. Động Học Của Thanh Truyền,Piston... Độ lệch ắc trái động cơ quay phải.

Trang 1

Thảo Luận Độ Lệch Ắc Của Piston

- Tác dụng của lệch ắc:

+ Làm giảm lực ngang N gây hao mòn xilanh,xéc măng,piston(lệch ắc phải chiều quay phải) hoặc làm tăng mô men quay(lệch ắc trái chiều quay trái)

+ Làm tăng thể tích công tác của xi lanh trong khi đường kính không thay đổi

1 Động Học Của Thanh Truyền,Piston.

Do bố trí lệch tâm nên vị trí điểm chết trên và chết dưới của piston cũng thay đổi

S 2

S 1

S

O

B A

B D C e

R

l

e- độ lệch tâm;

l- chiều dài thanh truyền;

T

F

φ1

φ2

Trang 2

R- bán kính quay của trục khuỷu

T-vị trí điểm chết trên

F-vị trí điểm chết dưới

ξ = R/l - hệ số kết cấu

S1 khoảng cách tính từ tâm trục khuỷu tới tâm chốt khi piston đến điểm chết trên

S2 khoảng cách tính từ tâm trục khuỷu tới tâm chốt khi piston đến điểm chết dưới

Từ hình vẽ ta thấy ϕ2-ϕ1>1800 nên có thể kết rằng hành trình Sa của piston lệch ắc lớn hơn Sb của piston không lệch

Chưng minh:

Ta có:

R

l

e

Sin

+

=

1

ϕ

R l

e

Sin

−

=

2

ϕ do ϕ2>1800

Gọi S là hành trình của piston có chốt lệch tâm

S=S1-S2

Ta có tam giác OAB và OCD

Xét tam giác OAB:OB2 =OA2+AB2 mà OA=S2= OB2 −AB2 = (l−R)2 −e2 Xét tam giác OCD:OD2=CD2+OC2.mà S1=OC= OD2 −CD2 = (l+R)2 −e2 Vậy S= S1-S2 = (l+R)2 −e2 - (l−R)2 −e2

⇒S2=(l+R)2 +(l−R)2

=























 −

−











2

R

R l R

R

l

R

=

























−













+

2 2

l

R l

R

=



















 −

−







ξ ξ

R

2 2

1

1 1

1







 −

−







 +

=

⇒

ξ ξ

R

2 2

− +

− + +

ξ ξ ξ

ξ

R

Trang 3

1

4

ξ

1

do ξ = R/l - thông số kết cấu nhỏ hơn 1

cho nên hành trình Sa của piston lệch ắc lớn hơn Sb của piston không lệch ắc

2.Động Lực Học Của Cơ Cấu Trục Khuỷu Thanh Truyền.

a.Độ lệch ắc phải (động cơ quay phải).

O

T D C

B D C e

R

l

M f

P 1

N 1

P t 1

Z 1

T 1

P t 1

Gọi P1 là hợp lực tác dụng lên đỉnh piston khi dời lực P1 xuống ắc piston ta sẽ được một lực là p1 và một mô men là Mf = P1.e

P1-được phân thành 2 lực Pt1,và N1

1

1 P.tgβ

N =

β1

φ1

Trang 4

1 1

1 P /COSβ

P T =

Phân pt1 thành 2 phân lực: lực tiếp tuyến T và lực pháp tuyến Z (sau khi đã rời xuống tâm cổ khuỷu), ta có:

1 1

1 1 1

1

1 1

1 1 1 1

1

cos / ) cos(

) cos(

cos / ) sin(

) sin(

β ϕ

β

β ϕ

β

+

= +

=

+

= +

=

P P

Z

p P

T

t

Phân lực tiếp tuyến T tạo thành mômen quay trục khuỷu của động cơ Mômen này

tính theo công thức: M1 = T1.R=

1

1 1 1

cos

) sin(

β

ϕ

β +

R P

b Độ lệch ắc trái (động cơ quay phải).

O

T D C

B D C

e

R

M f

P 1

N 2

P t 2

Z 2

T 2

P t 2

Gọi P1 là hợp lực tác dụng lên đỉnh piston khi dời lực P1 xuống ắc piston ta sẽ được một lực là p1 và một mô men là Mf = P1.e

β2

φ2

Trang 5

P1-được phân thành 2 lực Pt2,và N2

2

1

2 P.tgβ

N =

2 1

2 P /COSβ

P T =

Phân pt2 thành 2 phân lực: lực tiếp tuyến T và lực pháp tuyến Z (sau khi đã rời xuống tâm cổ khuỷu), ta có:

2 2

2 1 2 2

2

2 2

2 1 2 2

2

cos / ) cos(

) cos(

cos / ) sin(

) sin(

β ϕ

β

β ϕ

β

+

= +

=

+

= +

=

P P

Z

p P

T

t

Phân lực tiếp tuyến T tạo thành mômen quay trục khuỷu của động cơ Mômen này

tính theo công thức: M2 = T2.R=

2

2 2 1

cos

) sin(

β

ϕ

β +

R P

Ta thấy β2> β1

Nên N2>N1 và mô men quay M2>M1

3 Ảnh hưởng của độ lệch ắc đến tiếng gõ và hao mòn.

-Ảnh hưởng của lệch ắc phải (Động cơ quay phải)

Khi đặt độ lệch ắc phải thì lực ngang N giảm do đó làm giảm được hao mòn piston xilanh,nhưng độ lệch này không lớn lắm e≤2.5mm vì lí do là:

Trang 6

trong hành trình nén do có khe hở giữa piston và xi lanh nên piston có xu hướng như hình vẽ

O

T D C

B D C

R

trong hành trình giãn nở piston có xu hướng như hình vẽ

từ hai hình trên ta thấy rằng có sự thay đổi đột ngột khi chuyển giao giữa hai hành trình làm cho piston đập mạnh vào thành xilanh gây ra tiếng gõ

O

T D C

B D C

R

Trang 7

T D C

B D C

e

R

M f

P 1

Z 2

Khi piston có độ lệch ắc phải thì mô men Mf = P1.e sẽ làm cho piston đập mạnh hơn chính vì vậy động cơ càng gõ mạnh hơn.chính vì điều này nên người ta không làm cho độ lệch tâm bên phải lớn

Trang 8

.Ảnh Hưởng Của Lệch Ắc Trái (Động Cơ Quay Phải)

Lệch ắc trái làm tăng lực ngang N làm gia tăng hao và ma sát, mô men quay của động cơ tăng.ngày nay nhờ công nghệ chế tạo bề mặt mà người ta đặt ắc lêch trái lớn nhằm làm tăng mô men quay của động cơ.và giảm tiếng gõ mòn

Tiếng gõ động cơ giảm nhờ mô men phụ Mf = P1.e chống lại sự va đập của piston vào xilanh

P t 2

O

T D C

B D C

e

R

M f

P 1

N 2

Trang 9

4.Ảnh Hưởng Tới Góc Phối Khí Khi Lắp Sai

Trong quá trình lắp ráp lắp sai vị trí của piston.do việc cân cam đúng nên trục khuỷu làm cho thời điểm phân phối khí không đúng

a.Mở sớm của xupap nạp nho

cơ diesel) hoặc thời điểm buji đánh lửa (ở động

cơ xăng), z- thời điểm áp suất cháy đạt giá trị cực đại

Lắp đúng Lắp sai

Trong quá trình lắp ráp lắp sai vị trí của piston.do việc cân cam đúng nên trục khuỷu làm cho thời điểm phân phối khí không đúng

D T C

B T C

D T C

B T C

Trang 10

b.Góc nạp muộn nho

D T C

B T C

D T C

B T C

a Lắp đúng b Lắp sai

(hình a(b) mô tả chưa đúng, nếu đúng: khi pít tông ở trường hợp đi đến ĐCD như hình b thì với hình a pít tông chưa đến ĐCD Cần điều chỉnh cung tròn tô đậm ở hình a)

Trang 11

c.Góc xả sớm nho

D T C

B T C

D T C

B T C

Lắp đúng Lắp sai

Định dạng
Số trang	11
Dung lượng	262,5 KB