Thảo Luận Độ Lệch Ắc Của Piston

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 đường kính không thay đổi Động Học Của Thanh Truyền,Piston Do bố trí lệch tâm nên vị trí điểm chết và chết dưới của piston cũng thay đổi e D C TD C S l S1 B DC B A S2 T φ1 R φ2 e- độ lệch tâm; l- chiều dài truyền; O F R- bán kính quay của trục khuỷu T-vị trí điểm chết F-vị trí điểm chết dưới ξ = R/l - hệ số kết cấu S1 khoảng cách tính từ tâm trục khuỷu tới tâm chốt piston đến điểm chết S2 khoảng cách tính từ tâm trục khuỷu tới tâm chốt 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 Sb của piston không lệch Chưng minh: Ta có: e l+R e Sinϕ = − ϕ2>1800 l−R Sinϕ1 = 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= OB − AB = (l − R) − e Xét tam giác OCD:OD2=CD2+OC2.mà S1=OC= OD − CD = (l + R) − e (l + R ) − e - (l − R ) − e Vậy S= S1-S2 = ⇒ S2= (l + R ) + (l − R )  l + R   l − R    −   = R   R   R   2       1          R + − − =  R    R      l l           = R  + 1 −  − 1   ξ  ξ   2 2 2 1  1  + +1− + −1 ⇒ S = R  + 1 −  − 1 = R ξ ξ ξ ξ ξ  ξ  R = 2R ξ ξ ξ = R/l - thông số kết cấu nhỏ hành trình Sa của piston lệch ắc lớn Sb của piston không lệch ắc 2.Động Lực Học Của Cơ Cấu Trục Khuỷu Thanh Truyền a.Độ lệch ắc phải (động quay phải) e P1 TDC l N1 M f β1 P t1 P1 R BDC Z1 φ1 O T1 P t1 Gọi P1 là hợp lực tác dụng lên đỉnh piston dời lực P1 xuống ắc piston ta sẽ lực là p1 và mô men là Mf = P1.e P1-được phân thành lực Pt1,và N1 N = P1 tgβ PT = P1 / COSβ Phân pt1 thành phân lực: lực tiếp tuyến T và lực pháp tuyến Z (sau rời xuống tâm cổ khuỷu), ta có: T = Pt1 sin( β + ϕ1 ) = p1 sin( β1 + ϕ1 ) / cos β1 Z = P t1 cos( β1 + ϕ1 ) = P1 cos( β + ϕ1 ) / cos β1 Phân lực tiếp tuyến T tạo thành mômen quay trục khuỷu của động Mômen này M1 = T1.R= P1 R tính theo công thức: sin( β1 + ϕ1 ) cos β b Độ lệch ắc trái (động quay phải) P1 e TDC N2 M f β2 P1 P t2 R φ2 O BDC Z2 T2 P t2 Gọi P1 là hợp lực tác dụng lên đỉnh piston dời lực P1 xuống ắc piston ta sẽ lực là p1 và mô men là Mf = P1.e P1-được phân thành lực Pt2,và N2 N = P1 tgβ PT = P1 / COSβ Phân pt2 thành phân lực: lực tiếp tuyến T và lực pháp tuyến Z (sau rời xuống tâm cổ khuỷu), ta có: T = Pt sin( β + ϕ ) = p1 sin( β + ϕ ) / cos β Z = P t cos( β + ϕ ) = P1 cos( β + ϕ ) / cos β Phân lực tiếp tuyến T tạo thành mômen quay trục khuỷu của động Mômen này tính theo công thức: M2 = T2.R= P1 R sin( β + ϕ ) cos β Ta thấy β2> β1 Nên N2>N1 và mô men quay M2>M1 Ảnh hưởng của độ lệch ắc đến tiếng gõ và hao mòn -Ảnh hưởng của lệch ắc phải (Động quay phải) Khi đặt độ lệch ắc phải thì lực ngang N giảm đó làm giảm hao mòn piston xilanh,nhưng độ lệch này không lớn lắm e≤2.5mm vì lí là: hành trình nén có khe hở giữa piston TDC và xi lanh nên piston có xu hướng hình vẽ BDC R TDC O BDC R O hành trình giãn nở piston có xu hướng hình vẽ từ hai hình ta thấy rằng có sự thay đổi đột ngột chuyển giao giữa hai hành trình làm cho piston đập mạnh vào thành xilanh gây tiếng gõ P1 TDC e M f BDC P1 Z2 R O Khi piston có độ lệch ắc phải thì mô men Mf = P1.e sẽ làm cho piston đập mạnh chính vì vậy động càng gõ mạnh hơn.chính vì điều này nên người ta không làm cho độ lệch tâm bên phải lớn 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 tăng.ngày 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 giảm nhờ mô men phụ Mf = P1.e chống lại sự va đập của piston vào xilanh P1 e TDC N2 M f P t2 P1 R O BDC 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 cf - thời điểm bắt đầu phun nhiên liệu (ở động diesel) thời điểm buji đánh lửa (ở động xăng), z- thời điểm áp suất cháy đạt giá trị cực đại b1 - thời điểm xupap xả bắt đầu mở r1 - thời điểm xupap xả đóng hoàn toàn, d1 - thời điểm xupap nạp bắt đầu mở, a1 - thời điểm xupap nạp đóng hoàn toàn Lắp đúng Lắp sai DTC DTC DTC DTC BTC BTC 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 b.Góc nạp muộn nho D TC D TC BTC D TC D TC BTC a Lắp đúng b Lắp sai (hình a(b) mô tả chưa đúng, nếu đúng: pít tông ở trường hợp đến ĐCD hình b thì với hình a pít tông chưa đến ĐCD Cần điều chỉnh cung tròn tô đậm ở hình a) c.Góc xả sớm nho D TC D TC D TC D TC BTC BTC Lắp đúng Lắp sai