động lực học cơ cấu trục khuỷu thanh truyền

Phần I động học cấu kttt 1.1 Chuyển vị Piston Chuyển vị Piston đợc xác định theo công thức gần X = R.(1 cos ) + (1 cos ) (mm) X = R.(1 cos ) X = R .(1 cos ) Trong đó: R= S 86 = = 43 (mm ) ; = 2 Tính toán theo 10O ta có bảng thống kê sau 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 cos 0.015 0.060 0.134 0.234 0.357 0.5 0.658 0.826 1.174 1.342 1.5 1.643 1.766 1.866 1.940 1.985 1.985 1.940 1.866 1.766 1.643 1.500 1.342 XI 0.000 0.653 2.593 5.761 10.060 15.360 21.500 28.293 35.533 43.000 50.467 57.707 64.500 70.640 75.940 80.239 83.407 85.347 86.000 85.347 83.407 80.239 75.940 70.640 64.500 57.707 1cos(2) 0.060 0.234 0.5 0.826 1.174 1.5 1.766 1.940 1.940 1.766 1.5 1.174 0.826 0.5 0.234 0.060 0.060 0.234 0.500 0.826 1.174 1.500 1.766 XII 0.000 0.162 0.629 1.344 2.221 3.154 4.031 4.746 5.213 5.375 5.213 4.746 4.031 3.154 2.221 1.344 0.629 0.162 0.000 0.162 0.629 1.344 2.221 3.154 4.031 4.746 X 0.000 0.815 3.222 7.105 12.281 18.514 25.531 33.039 40.746 48.375 55.680 62.453 68.531 73.794 78.161 81.583 84.036 85.509 86.000 85.509 84.036 81.583 78.161 73.794 68.531 62.453 Thiết kế môn học động đốt 260 270 280 290 300 310 320 330 340 350 360 370 380 390 400 410 420 430 440 450 460 470 480 490 500 510 520 530 540 550 560 570 580 590 600 610 620 630 640 1.174 1.000 0.826 0.658 0.500 0.357 0.234 0.134 0.060 0.015 0.000 0.015 0.060 0.134 0.234 0.357 0.500 0.658 0.826 1.000 1.174 1.342 1.500 1.643 1.766 1.866 1.940 1.985 2.000 1.985 1.940 1.866 1.766 1.643 1.500 1.342 1.174 1.000 0.826 50.467 43.000 35.533 28.293 21.500 15.360 10.060 5.761 2.593 0.653 0.000 0.653 2.593 5.761 10.060 15.360 21.500 28.293 35.533 43.000 50.467 57.707 64.500 70.640 75.940 80.239 83.407 85.347 86.000 85.347 83.407 80.239 75.940 70.640 64.500 57.707 50.467 43.000 35.533 Nguyễn Đình Quý 1.940 1.940 1.766 1.500 1.174 0.826 0.500 0.234 0.060 0.060 0.234 0.500 0.826 1.174 1.500 1.766 1.940 2.000 1.940 1.766 1.500 1.174 0.826 0.500 0.234 0.060 0.000 0.060 0.234 0.500 0.826 1.174 1.500 1.766 1.940 2.000 1.940 5.213 5.375 5.213 4.746 4.031 3.154 2.221 1.344 0.629 0.162 0.000 0.162 0.629 1.344 2.221 3.154 4.031 4.746 5.213 5.375 5.213 4.746 4.031 3.154 2.221 1.344 0.629 0.162 0.000 0.162 0.629 1.344 2.221 3.154 4.031 4.746 5.213 5.375 5.213 55.680 48.375 40.746 33.039 25.531 18.514 12.281 7.105 3.222 0.815 0.000 0.815 3.222 7.105 12.281 18.514 25.531 33.039 40.746 48.375 55.680 62.453 68.531 73.794 78.161 81.583 84.036 85.509 86.000 85.509 84.036 81.583 78.161 73.794 68.531 62.453 55.680 48.375 40.746 Lớp khí ôtô B- K44 Thiết kế môn học động đốt 650 660 670 680 690 700 710 720 0.658 0.500 0.357 0.234 0.134 0.060 0.015 0.000 28.293 21.500 15.360 10.060 5.761 2.593 0.653 0.000 1.766 1.500 1.174 0.826 0.500 0.234 0.060 4.746 4.031 3.154 2.221 1.344 0.629 0.162 0.000 33.039 25.531 18.514 12.281 7.105 3.222 0.815 0.000 _Ta có đồ thị biểu thị chuyển vị Piston 1.2 Vận tốc piston _ Vận tốc Piston đợc xác định theo công thức gần V= dx = R.. sin + sin dt V = R. sin (mm/s) V = R. sin 2 w = p n = 2.3,14.5600 / 60 = 586,13 ( rad/s ) Trong : _Tính toán theo 10Omột ta có bảng thống kê sau 10 20 sin 0.174 0.342 VI 4376.557 8620.135 Nguyễn Đình Quý sin2 0.342 0.643 VII 1077.51693 2025.06942 V 5454.07441 10645.2049 Lớp khí ôtô B- K44 Thiết kế môn học động đốt 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 260 270 280 290 300 310 320 330 340 350 360 370 380 390 400 410 0.5 0.643 0.766 0.866 0.940 0.985 0.985 0.940 0.866 0.766 0.643 0.5 0.342 0.174 -0.174 -0.342 -0.500 -0.643 -0.766 -0.866 -0.940 -0.985 -1 -0.985 -0.940 -0.866 -0.766 -0.643 -0.5 -0.342 -0.174 0.174 0.342 0.5 0.643 0.766 12601.8 16200.56 19307.07 21826.95 23683.63 24820.69 25203.59 24820.69 23683.63 21826.95 19307.07 16200.56 12601.8 8620.135 4376.557 -4376.56 -8620.14 -12601.8 -16200.6 -19307.1 -21826.9 -23683.6 -24820.7 -25203.6 -24820.7 -23683.6 -21826.9 -19307.1 -16200.6 -12601.8 -8620.14 -4376.56 4376.557 8620.135 12601.8 16200.56 19307.07 Nguyễn Đình Quý 0.866 0.985 0.985 0.866 0.643 0.342 -0.342 -0.643 -0.866 -0.985 -0.985 -0.866 -0.643 -0.342 0.342 0.643 0.866 0.985 0.985 0.866 0.643 0.342 -0.342 -0.643 -0.866 -0.985 -0.985 -0.866 -0.643 -0.342 0.342 0.643 0.866 0.985 0.985 2728.36865 3102.58635 3102.58635 2728.36865 2025.06942 1077.51693 -1077.51693 -2025.06942 -2728.36865 -3102.58635 -3102.58635 -2728.36865 -2025.06942 -1077.51693 1077.51693 2025.06942 2728.36865 3102.58635 3102.58635 2728.36865 2025.06942 1077.51693 -1077.51693 -2025.06942 -2728.36865 -3102.58635 -3102.58635 -2728.36865 -2025.06942 -1077.51693 1077.51693 2025.06942 2728.36865 3102.58635 3102.58635 15330.1637 19303.1417 22409.6564 24555.3179 25708.697 25898.2078 25203.59 23743.1739 21658.5581 19098.5806 16204.4837 13097.969 9873.42635 6595.06604 3299.04054 -3299.0405 -6595.066 -9873.4263 -13097.969 -16204.484 -19098.581 -21658.558 -23743.174 -25203.59 -25898.208 -25708.697 -24555.318 -22409.656 -19303.142 -15330.164 -10645.205 -5454.0744 5454.07441 10645.2049 15330.1637 19303.1417 22409.6564 Lớp khí ôtô B- K44 Thiết kế môn học động đốt 420 430 440 450 460 470 480 490 500 510 520 530 540 550 560 570 580 590 600 610 620 630 640 650 660 670 680 690 700 710 720 0.866 0.940 0.985 0.985 0.940 0.866 0.766 0.643 0.500 0.342 0.174 -0.174 -0.342 -0.500 -0.643 -0.766 -0.866 -0.940 -0.985 -1 -0.985 -0.940 -0.866 -0.766 -0.643 -0.5 -0.342 -0.174 21826.95 23683.63 24820.69 25203.59 24820.69 23683.63 21826.95 19307.07 16200.56 12601.8 8620.135 4376.557 -4376.56 -8620.14 -12601.8 -16200.6 -19307.1 -21826.9 -23683.6 -24820.7 -25203.6 -24820.7 -23683.6 -21826.9 -19307.1 -16200.6 -12601.8 -8620.14 -4376.56 0.866 0.643 0.342 -0.342 -0.643 -0.866 -0.985 -0.985 -0.866 -0.643 -0.342 0.342 0.643 0.866 0.985 0.985 0.866 0.643 0.342 -0.342 -0.643 -0.866 -0.985 -0.985 -0.866 -0.643 -0.342 2728.36865 2025.06942 1077.51693 -1077.51693 -2025.06942 -2728.36865 -3102.58635 -3102.58635 -2728.36865 -2025.06942 -1077.51693 1077.51693 2025.06942 2728.36865 3102.58635 3102.58635 2728.36865 2025.06942 1077.51693 -1077.51693 -2025.06942 -2728.36865 -3102.58635 -3102.58635 -2728.36865 -2025.06942 -1077.51693 24555.3179 25708.697 25898.2078 25203.59 23743.1739 21658.5581 19098.5806 16204.4837 13097.969 9873.42635 6595.06604 3299.04054 -3299.0405 -6595.066 -9873.4263 -13097.969 -16204.484 -19098.581 -21658.558 -23743.174 -25203.59 -25898.208 -25708.697 -24555.318 -22409.656 -19303.142 -15330.164 -10645.205 -5454.0744 _Ta có đồ thị vận tốc piston Nguyễn Đình Quý Lớp khí ôtô B- K44 Thiết kế môn học động đốt 1.3 Gia tốc chuyển động Piston _ Gia tốc chuyển động Piston đợc xác định theo công thức gần J= dv = R. ( cos + cos ) (mm/s2) dt J = R. cos J = R. cos J = JI + JII (mm/s ) (mm/s2) _Tính toán theo 10O ta có bảng thống kê sau ) ( 10 20 30 40 50 cos 0.984808 0.939693 0.866025 0.766044 0.642788 Nguyễn Đình Quý cos2 0.25 0.234923 0.191511 0.125 0.043412 -0.04341 JI(mm/s) 14772580.2 14548151.5 13881684.6 12793429.7 11316453 9495631.52 JII(mm/s) 3693145.05 3470421.15 2829113.24 1846572.53 641307.908 -641307.91 J(mm/s) 18465725 18018573 16710798 14640002 11957761 8854323.6 Lớp khí ôtô B- K44 Thiết kế môn học động đốt 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 260 270 280 290 300 310 320 330 340 350 360 370 380 390 400 410 420 430 440 0.5 0.34202 0.173648 -0.17365 -0.34202 -0.5 -0.64279 -0.76604 -0.86603 -0.93969 -0.98481 -1 -0.98481 -0.93969 -0.86603 -0.76604 -0.64279 -0.5 -0.34202 -0.17365 0.173648 0.34202 0.5 0.642788 0.766044 0.866025 0.939693 0.984808 0.984808 0.939693 0.866025 0.766044 0.642788 0.5 0.34202 0.173648 Nguyễn Đình Quý 7386290.1 5052520 2565231.63 9.0493E-10 -2565231.6 -5052520 -7386290.1 -9495631.5 -11316453 -12793430 -13881685 -14548152 -14772580 -14548152 -13881685 -12793430 -11316453 -9495631.5 -7386290.1 -5052520 -2565231.6 2565231.63 5052520 7386290.1 9495631.52 11316453 12793429.7 13881684.6 14548151.5 14772580.2 14548151.5 13881684.6 12793429.7 11316453 9495631.52 7386290.1 5052520 2565231.63 -0.125 -0.19151 -0.23492 -0.25 -0.23492 -0.19151 -0.125 -0.04341 0.043412 0.125 0.191511 0.234923 0.25 0.234923 0.191511 0.125 0.043412 -0.04341 -0.125 -0.19151 -0.23492 -0.25 -0.23492 -0.19151 -0.125 -0.04341 0.043412 0.125 0.191511 0.234923 0.25 0.234923 0.191511 0.125 0.043412 -0.04341 -0.125 -0.19151 -0.23492 -1846572.5 -2829113.2 -3470421.2 -3693145.1 -3470421.2 -2829113.2 -1846572.5 -641307.91 641307.908 1846572.53 2829113.24 3470421.15 3693145.05 3470421.15 2829113.24 1846572.53 641307.908 -641307.91 -1846572.5 -2829113.2 -3470421.2 -3693145.1 -3470421.2 -2829113.2 -1846572.5 -641307.91 641307.908 1846572.53 2829113.24 3470421.15 3693145.05 3470421.15 2829113.24 1846572.53 641307.908 -641307.91 -1846572.5 -2829113.2 -3470421.2 5539717.6 2223406.8 -905189.52 -3693145.1 -6035652.8 -7881633.2 -9232862.6 -10136939 -10675145 -10946857 -11052571 -11077730 -11079435 -11077730 -11052571 -10946857 -10675145 -10136939 -9232862.6 -7881633.2 -6035652.8 -3693145.1 -905189.52 2223406.8 5539717.6 8854323.6 11957761 14640002 16710798 18018573 18465725 18018573 16710798 14640002 11957761 8854323.6 5539717.6 2223406.8 -905189.52 Lớp khí ôtô B- K44 Thiết kế môn học động đốt 450 460 470 480 490 500 510 520 530 540 550 560 570 580 590 600 610 620 630 640 650 660 670 680 690 700 710 720 -0.17365 -0.34202 -0.5 -0.64279 -0.76604 -0.86603 -0.93969 -0.98481 -1 -0.98481 -0.93969 -0.86603 -0.76604 -0.64279 -0.5 -0.34202 -0.17365 0.173648 0.34202 0.5 0.642788 0.766044 0.866025 0.939693 0.984808 -2565231.6 -5052520 -7386290.1 -9495631.5 -11316453 -12793430 -13881685 -14548152 -14772580 -14548152 -13881685 -12793430 -11316453 -9495631.5 -7386290.1 -5052520 -2565231.6 2565231.63 5052520 7386290.1 9495631.52 11316453 12793429.7 13881684.6 14548151.5 14772580.2 -0.25 -0.23492 -0.19151 -0.125 -0.04341 0.043412 0.125 0.191511 0.234923 0.25 0.234923 0.191511 0.125 0.043412 -0.04341 -0.125 -0.19151 -0.23492 -0.25 -0.23492 -0.19151 -0.125 -0.04341 0.043412 0.125 0.191511 0.234923 0.25 -3693145.1 -3470421.2 -2829113.2 -1846572.5 -641307.91 641307.908 1846572.53 2829113.24 3470421.15 3693145.05 3470421.15 2829113.24 1846572.53 641307.908 -641307.91 -1846572.5 -2829113.2 -3470421.2 -3693145.1 -3470421.2 -2829113.2 -1846572.5 -641307.91 641307.908 1846572.53 2829113.24 3470421.15 3693145.05 -3693145.1 -6035652.8 -7881633.2 -9232862.6 -10136939 -10675145 -10946857 -11052571 -11077730 -11079435 -11077730 -11052571 -10946857 -10675145 -10136939 -9232862.6 -7881633.2 -6035652.8 -3693145.1 -905189.52 2223406.8 5539717.6 8854323.6 11957761 14640002 16710798 18018573 18465725 _Ta có đồ thị gia tốc chuyển động Piston Nguyễn Đình Quý Lớp khí ôtô B- K44 Thiết kế môn học động đốt Phần II Động lực học Khái quát Khi động làm việc, cấu trục khuỷu - truyền (CCTKTT) nói riêng vR.động nói chung chịu tác dụng lực nh lực khí thể, lực quán tính, trọng lực lực ma sát tính toán động lực học, ta xét lực có giá trị lớn lực khí thể lực quán tính Mục đích việc tính toán động lực học xác định lực hợp lực hai loại lực tác dụng lên CCTKTT mô men chúng sinh để làm sở cho việc tính toán cân động cơ, tính toán sức bền chi tiết, nghiên cứu trạng thái mài mòn tính toán dao động xoắn hệ trục khuỷu Việc khảo sát động lực học đợc dựa phơng pháp quan điểm học lý thuyết Các lực mô men tính toán động lực học đợc biểu diễn dới dạng hàm số góc quay trục khuỷu quy ớc pittong ĐCT = 00 Ngoài ra, lực thờng đợc tính với đơn vị diện tích đỉnh Nguyễn Đình Quý Lớp khí ôtô B- K44 Thiết kế môn học động đốt pittong Về sau cần tính giá trị thực lực, ta nhân giá trị áp suất với diện tích tiết diện ngang đỉnh pittong Dựng đồ thị véctơ phụ tải - Đồ thị véctơ phụ tải đồ thị biểu diễn tác dụng lực lên bề mặt làm việc vị trí khác trục khuỷu Các bề mặt làm việc quan trọng động gồm bề mặt chốt khuỷu, cổ trục, bạc, lót đầu to truyền bạc lót ổ trục - Đồ thị vectơ phụ tải dùng để: Xác định phụ tải nhằm xem xét quy luật mài mòn bề mặt làm việc Xác định khu vực chịu lực bé trung bình để đánh giá nhằm chọn vị trí khoan lỗ dầu bôi trơn Xác định đơn vị phụ tải lớn trung bình để đánh giá mức độ va đập - Để dựng đồ thị ấy, trớc tiên ta phải xác định lực tác dụng: lực tiếp tuyến T, lực pháp tuyến Z lực li tâm Pk khối lợng m2 gây +) Sau có đồ thị lực khí thể P = (P - P 0) D theo góc quay xác định đợc biến thiên lực quán tính chuyển động tịnh tiến: Pj = - mj R (cos + cos2) Cộng hai đồ thị lại đợc biến thiên lực P theo +)Tiếp theo xác định đợc biến thiên lực tiếp tuyến: T= P sin( + ) P cos( + ) lực pháp tuyến Z = cos cos +)Lực quán tính khối lợng truyền quy dẫn tâm đầu to truyền, tác dụng lên bề mặt cổ khuỷu: PR2 = m2 R - Đồ thị vectơ phụ tải tác dụng bề mặt chốt khuỷu đợc vẽ với giả thiết trục khuỷu đứng yên xi lanh quay với vận tốc trục khuỷu nhng theo chiều ngợc lại Hợp lực Q lực tác dụng lên bề mặt chốt khuỷu: = ++ Nguyễn Đình Quý 10 Lớp khí ôtô B- K44 Thiết kế môn học động đốt - Từ đồ thị véctơ phụ tải tác dụng lên bề mặt chốt khuỷu ta triển khai thành đồ thị Qck - sau tính giá trị trung bình Q tb sở xác định đợc hệ số va đập bề mặt tơng tác 2.1/ đồ thị công : - Thể tích làm việc xilanh : 2 Vs = D S = 3,14.0, 086 0, 086 = 0, 0004993 (m3) 4 - Dung tích buồng cháy: Vc = 0, 0004993 Vs = = 0,00005256 (m3) 10,5 - Thể tích xilanh: Va = Vs + Vc =0,0004993 +0,00005256 = 0,0005519(m3) - Chỉ số nén đa biến trung bình n1: Pc = Pa n Pc 21, 27 ln n1 = Pa = 0,92 = 1,336 (kG/cm2) ln10,5 log log - Với giá trị áp suất cho : Pa = 0,92 (kG/cm2) Pc = 21,27 (kG/cm2) Pb = 4,28 (kG/cm2) Pz = 74,5 (kG/cm2) Pr = 1,14 (kG/cm2) - Chỉ số giãn nở đa biến trung bình n2: p 74,5 ln z ln pz Pb = n2 n2 = pb = 4, 28 =1,215 (kG/cm2) ln10,5 ln - Lập bảng: i = Quá trình nén Quá trình giãn nở i i^n1 Pi =Pc/(i^n1) i^n2 Pi =Pz/(i^n2) 1 21.27 74.5 1.25 1.3473 15.7868584 1.3114 56.8081448 1.5 1.7189 12.3739845 1.6366 45.5203291 1.75 2.112 10.0709087 1.9737 37.7454879 2.5245 8.42541721 2.3214 32.0925944 2.25 2.9547 7.19865973 2.6786 27.8134276 Nguyễn Đình Quý 11 Lớp khí ôtô B- K44 Thiết kế môn học động đốt 2.5 3.4013 6.25344937 3.0444 24.4714195 2.75 3.8632 5.50578199 3.4181 21.7955107 4.3394 4.90155064 3.7993 19.6089324 3.25 4.8292 4.4044463 4.1873 17.7917222 3.5 5.3318 3.98926221 4.5819 16.2597401 3.75 5.8466 3.6379918 4.9825 14.9523097 6.3731 3.33745441 5.3889 13.8246258 4.25 6.9108 3.07779634 5.8009 12.8429184 4.5 7.4592 2.85151442 6.218 11.9812759 4.75 8.0179 2.65280195 6.6402 11.2195009 8.5867 2.47710014 7.0672 10.5416288 5.25 9.165 2.32078367 7.4988 9.93488213 5.5 9.7527 2.18093608 7.9349 9.38891927 5.75 10.349 2.05518655 8.3752 8.89528447 10.955 1.94158952 8.8197 8.44700018 6.25 11.569 1.83853451 9.2682 8.03826004 6.5 12.191 1.74467784 9.7205 7.66419497 6.75 12.822 1.65889023 10.177 7.3206929 13.46 1.5802162 10.636 7.00425831 7.25 14.106 1.50784227 11.1 6.71190181 7.5 14.76 1.44107187 11.566 6.44105248 7.75 15.421 1.37930533 12.037 6.1894877 16.089 1.32202378 12.51 5.95527661 8.25 16.764 1.26877617 12.986 5.73673416 8.5 17.446 1.2191687 13.466 5.53238351 8.75 18.135 1.1728561 13.949 5.34092511 18.831 1.12953449 14.435 5.16121111 9.25 19.533 1.08893545 14.923 4.99222404 9.5 20.241 1.05082102 15.415 4.83305895 9.75 20.956 1.01497962 15.909 4.68290842 10 21.677 0.98122248 16.406 4.54104988 10.25 22.404 0.94938072 16.906 4.40683486 10.5 23.137 0.91930281 17.408 4.27967978 Nguyễn Đình Quý 12 Lớp khí ôtô B- K44 Thiết kế môn học động đốt - Chọn hệ trục toạ độ P - V nh vẽ với gốc toạ độ 0, tỷ lệ xích p= 0,2 (kG/cm2/cm) v = 8,615 (cm3/cm) với thông số *Hiệu chỉnh đồ thị công Bán kính vòng tròn brick Rb = S 86 = = 43 (mm) 2 Tham số kết cấu: = Khoảng di chuyển : OO= R = Hiệu chỉnh điểm Hiệu chỉnh điểm Hiệu chỉnh điểm 43 = 5,375 (mm) 4.2 c : Góc đánh lửa sớm s = 90 ,, c: Pc = 1,25 Pc = 1,25.21,27 = 26,587 (kG/cm2) r: Góc mở sớm van nạp : = 80 a: Góc đóng muộn van nạp : = 460 r : Góc đóng muộn van thải : = 180 b: Góc mở sớm van thải : = 520 Hiệu chỉnh điểm z : áp suất cực đại động 0,85.Pz = Pz , Vz = Vz 2.2/Khai triển đồ thị công P-V sang đồ thị P- : Do pkt = p - po ,với p áp suất xác định đồ thị công Vì ta xác định áp suất khí thể nh sau: - Theo phơng pháp Brích ta khai triển đồ thị P-V sang đồ thị P- - Dựng đờng tròn Brich có bán kính 2R=la-lc,đờng tròn (O,R).Từ O lấy đoạn OO phía điểm chết khoảng OO=R /2=R/8 - Từ O chia nửa đờng tròn thành tng khoảng 30 o ,từ đến 720 o tơng ứng với 24 khoảng.Nối O1,O2,O24.Từ O kẻ O1,O2O24 tơng ứng song song với O1,O2O24.Từ 1,2,24 dóng lên song song với trục Pz cắt đồ thị công 24 vị trí đồ thị vừa vẽ trớc - Dựng đồ thị P- cách lấy gốc cho trục hoành trùng phơng với đờng P đồ thị P-V Chia trục hoành thành 72 phần tơng ứng với phần 10 o Từ điểm trục hoành dóng lên điểm đồ thị P-V tơng ứng dóng sang ta đợc điểm tơng ứng đồ thị Pkt- 2.3/Lực quán tính Pj : Pj = -mj.Jp = - mj.R..(cos + .cos2) - Trong : mj khối lợng chuyển động tịnh tiến đơn vị diện tích pítông Ta có : m j =mpt+m1 =mpt+0,35.mtt = 0,6 + 0,35.0,95 = 0,9325 (kg) mpt :khối lợng nhóm piston m1 :khối lợng tập trung đầu nhỏ truyền,với Nguyễn Đình Quý 13 Lớp khí ôtô B- K44 Thiết kế môn học động đốt m1 =0,35.mtt - Diện tích đỉnh piston : FD = D = 3,14.0, 086 =5,806.10-3 (m ) 2 4 Khối lợng đơn vị diện tích đỉnh piston : m 0,9325 mj= j = = 160,61 (kg/m ) FD 5,806.10- Kg mm Kg m N - Quy đổi đơn vị Pj : = 2 = =10 Mpa 1000 m s 1000 m m s 0, 086 S - Bán kính quay trục khuỷu : R = = = 0,043 (m) 2 - Vận tốc góc trục khuỷu ứng với số vòng quay lớn : = 586,13 (rad/s) - Từ ta có bảng tính Pj : 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 cos 0.98481 0.93969 0.86603 0.76604 0.64279 0.5 0.34202 0.17365 -0.1736 -0.342 -0.5 -0.6428 -0.766 -0.866 -0.9397 -0.9848 -1 -0.9848 -0.9397 -0.866 -0.766 -0.6428 Nguyễn Đình Quý *cos2 0.25 0.234923 0.191511 0.125 0.043412 -0.04341 -0.125 -0.19151 -0.23492 -0.25 -0.23492 -0.19151 -0.125 -0.04341 0.043412 0.125 0.191511 0.234923 0.25 0.234923 0.191511 0.125 0.043412 -0.04341 Jp(m/s) 18465.7253 18018.5727 16710.7979 14640.0023 11957.7609 8854.32361 5539.71758 2223.40676 -905.18952 -3693.1451 -6035.6528 -7881.6332 -9232.8626 -10136.939 -10675.145 -10946.857 -11052.571 -11077.73 -11079.435 -11077.73 -11052.571 -10946.857 -10675.145 -10136.939 14 Pj(MPa) -2.96578013 -2.89396296 -2.68392124 -2.35133076 -1.92053598 -1.42209292 -0.88973404 -0.35710136 0.14538249 0.59315603 0.96938619 1.26586912 1.48289007 1.62809384 1.71453505 1.75817474 1.77515349 1.77919427 1.77946808 1.77919427 1.77515349 1.75817474 1.71453505 1.62809384 Lớp khí ôtô B- K44 Thiết kế môn học động đốt 240 250 260 270 280 290 300 310 320 330 340 350 360 370 380 390 400 410 420 430 440 450 460 470 480 490 500 510 520 530 540 550 560 570 580 590 600 610 620 -0.5 -0.342 -0.1736 0.17365 0.34202 0.5 0.64279 0.76604 0.86603 0.93969 0.98481 0.98481 0.93969 0.86603 0.76604 0.64279 0.5 0.34202 0.17365 -0.1736 -0.342 -0.5 -0.6428 -0.766 -0.866 -0.9397 -0.9848 -1 -0.9848 -0.9397 -0.866 -0.766 -0.6428 -0.5 -0.342 -0.1736 Nguyễn Đình Quý -0.125 -0.19151 -0.23492 -0.25 -0.23492 -0.19151 -0.125 -0.04341 0.043412 0.125 0.191511 0.234923 0.25 0.234923 0.191511 0.125 0.043412 -0.04341 -0.125 -0.19151 -0.23492 -0.25 -0.23492 -0.19151 -0.125 -0.04341 0.043412 0.125 0.191511 0.234923 0.25 0.234923 0.191511 0.125 0.043412 -0.04341 -0.125 -0.19151 -0.23492 -9232.8626 -7881.6332 -6035.6528 -3693.1451 -905.18952 2223.40676 5539.71758 8854.32361 11957.7609 14640.0023 16710.7979 18018.5727 18465.7253 18018.5727 16710.7979 14640.0023 11957.7609 8854.32361 5539.71758 2223.40676 -905.18952 -3693.1451 -6035.6528 -7881.6332 -9232.8626 -10136.939 -10675.145 -10946.857 -11052.571 -11077.73 -11079.435 -11077.73 -11052.571 -10946.857 -10675.145 -10136.939 -9232.8626 -7881.6332 -6035.6528 15 1.48289007 1.26586912 0.96938619 0.59315603 0.14538249 -0.35710136 -0.88973404 -1.42209292 -1.92053598 -2.35133076 -2.68392124 -2.89396296 -2.96578013 -2.89396296 -2.68392124 -2.35133076 -1.92053598 -1.42209292 -0.88973404 -0.35710136 0.14538249 0.59315603 0.96938619 1.26586912 1.48289007 1.62809384 1.71453505 1.75817474 1.77515349 1.77919427 1.77946808 1.77919427 1.77515349 1.75817474 1.71453505 1.62809384 1.48289007 1.26586912 0.96938619 Lớp khí ôtô B- K44 Thiết kế môn học động đốt 630 640 650 660 670 680 690 700 710 720 0.17365 0.34202 0.5 0.64279 0.76604 0.86603 0.93969 0.98481 -0.25 -0.23492 -0.19151 -0.125 -0.04341 0.043412 0.125 0.191511 0.234923 0.25 -3693.1451 -905.18952 2223.40676 5539.71758 8854.32361 11957.7609 14640.0023 16710.7979 18018.5727 18465.7253 0.59315603 0.14538249 -0.35710136 -0.88973404 -1.42209292 -1.92053598 -2.35133076 -2.68392124 -2.89396296 -2.96578013 2.4/ Cộng đồ thị - Từ đồ thị công ta khai triển theo phơng pháp sử dụng vòng tròn Brick ta đợc đồ thị lực khí thể P kt theo góc từ đồ thị P j theo góc ta cộng hai đồ thị lại ta đợc đồ thị lực tổng P = P kt + Pj 2.5/Vẽ đồ thị T Z - Từ đồ thị P ta đo giá trị P ứng với góc sau ta chia cho tỉ lệ xích p= 0,0025 (MPa/mm) ta đợc bảng giá trị P ứng với góc Ta tính : T = P sin( + ) cos( + ) Z = P cos( ) cos( ) với góc : = arcsin( .sin ) - Ta có bảng thông số: P(a) sin(+)/cos -1.8760 0.0000 10 -1.8738 0.2164 20 -1.7394 0.4227 30 -1.5265 0.6091 40 -1.2509 0.7675 50 -0.9319 0.8915 60 -0.5912 0.9769 70 -0.2504 1.0224 80 0.0712 1.0289 90 0.3577 1.0000 100 0.5985 0.9407 110 0.7882 0.8570 Nguyễn Đình Quý (a) cos(+)/cos 0.0000 1.0000 -0.4056 0.9773 -0.7352 0.9103 -0.9298 0.8030 -0.9600 0.6614 -0.8308 0.4933 -0.5776 0.3079 -0.2560 0.1149 0.0732 -0.0765 0.3577 -0.2582 0.5630 -0.4238 0.6755 -0.5691 16 (a) -1.8760 -1.8312 -1.5834 -1.2259 -0.8273 -0.4597 -0.1821 -0.0288 -0.0054 -0.0924 -0.2536 -0.4486 Lớp khí ôtô B- K44 Thiết kế môn học động đốt 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 260 270 280 290 300 310 320 330 340 350 360 370 380 390 400 410 420 430 440 450 460 470 480 490 500 0.9271 1.0200 1.0753 1.1032 1.1141 1.1167 1.1168 1.1167 1.1141 1.1142 1.0972 1.0528 0.9708 0.8385 0.6706 0.4561 0.2111 -0.0579 -0.3288 -0.5492 -0.6822 -0.7064 -0.6349 -0.4085 0.2235 2.3034 3.4336 2.2089 1.5309 1.1154 0.8595 0.7698 1.0016 1.1372 1.2553 1.3384 1.3997 1.4412 1.4653 Nguyễn Đình Quý 0.7551 0.6406 0.5181 0.3909 0.2614 0.1309 0.0000 -0.1309 -0.2614 -0.3909 -0.5181 -0.6406 -0.7551 -0.8570 -0.9407 -1.0000 -1.0289 -1.0224 -0.9769 -0.8915 -0.7675 -0.6091 -0.4227 -0.2164 0.0000 0.2164 0.4227 0.6091 0.7675 0.8915 0.9769 1.0224 1.0289 1.0000 0.9407 0.8570 0.7551 0.6406 0.5181 0.7001 0.6534 0.5571 0.4312 0.2912 0.1461 0.0000 -0.1461 -0.2912 -0.4355 -0.5684 -0.6744 -0.7331 -0.7186 -0.6309 -0.4561 -0.2172 0.0592 0.3212 0.4896 0.5236 0.4303 0.2684 0.0884 0.0000 0.4985 1.4513 1.3454 1.1750 0.9943 0.8396 0.7870 1.0306 1.1372 1.1809 1.1471 1.0570 0.9233 0.7591 17 -0.6921 -0.7923 -0.8707 -0.9290 -0.9690 -0.9924 -1.0000 -0.9924 -0.9690 -0.9290 -0.8707 -0.7923 -0.6921 -0.5691 -0.4238 -0.2582 -0.0765 0.1149 0.3079 0.4933 0.6614 0.8030 0.9103 0.9773 1.0000 0.9773 0.9103 0.8030 0.6614 0.4933 0.3079 0.1149 -0.0765 -0.2582 -0.4238 -0.5691 -0.6921 -0.7923 -0.8707 -0.6416 -0.8081 -0.9363 -1.0249 -1.0796 -1.1081 -1.1168 -1.1081 -1.0796 -1.0351 -0.9553 -0.8341 -0.6718 -0.4772 -0.2842 -0.1178 -0.0162 -0.0067 -0.1012 -0.2709 -0.4512 -0.5673 -0.5780 -0.3992 0.2235 2.2510 3.1257 1.7738 1.0125 0.5502 0.2647 0.0885 -0.0766 -0.2936 -0.5320 -0.7618 -0.9687 -1.1418 -1.2758 Lớp khí ôtô B- K44 Thiết kế môn học động đốt 510 520 530 540 550 560 570 580 590 600 610 620 630 640 650 660 670 680 690 700 710 720 1.4259 1.3953 1.3603 1.3209 1.2903 1.2466 1.1985 1.1241 1.0716 0.9732 0.8311 0.6430 0.4024 0.1159 -0.2066 -0.5475 -0.8882 -1.2071 -1.4828 -1.6956 -1.8300 -1.8760 0.3909 0.2614 0.1309 0.0000 -0.1309 -0.2614 -0.3909 -0.5181 -0.6406 -0.7551 -0.8570 -0.9407 -1.0000 -1.0289 -1.0224 -0.9769 -0.8915 -0.7675 -0.6091 -0.4227 -0.2164 0.0000 0.5574 0.3647 0.1780 0.0000 -0.1688 -0.3258 -0.4685 -0.5824 -0.6865 -0.7349 -0.7122 -0.6048 -0.4024 -0.1193 0.2113 0.5348 0.7918 0.9265 0.9032 0.7167 0.3961 0.0000 -0.9290 -0.9690 -0.9924 -1.0000 -0.9924 -0.9690 -0.9290 -0.8707 -0.7923 -0.6921 -0.5691 -0.4238 -0.2582 -0.0765 0.1149 0.3079 0.4933 0.6614 0.8030 0.9103 0.9773 1.0000 -1.3247 -1.3521 -1.3499 -1.3209 -1.2805 -1.2080 -1.1134 -0.9788 -0.8490 -0.6735 -0.4730 -0.2725 -0.1039 -0.0089 -0.0237 -0.1686 -0.4381 -0.7984 -1.1907 -1.5436 -1.7884 -1.8760 Từ gốc toạ độ O1 vẽ xuống (theo chiều dơng trục O1z ) đoạn O1O= PR2 Với : PR2 = m2 .R = 59,86.586,132.0,043 = 884286 (Pa) = 0,884 (MPa) Trong : +) m2 khối lợng truyền quy đầu to (Tính đơn vị diện tích pittông ) m2 = 0, 65.mtt 0, 65.0,95 = = 59,86 (Kg/m2) FD 5,806.10-3 +) R = 0,043 (m) : bán kính quay trục khuỷu +) = 586,13 (rad/s): vận tốc góc Từ O dựng vectơ Q tơng ứng với điểm đồ thị T- Z 2.6 Triển khai đồ thị véctơ phụ tải tác dụng lên chốt khuỷu sang đồ thị Qc - : Nguyễn Đình Quý 18 Lớp khí ôtô B- K44 Thiết kế môn học động đốt Đồ thị triển khai phụ tải toạ độ độc cực thành đồ thị Q - đợc thể hiển nh hình vẽ Xác định hệ số va đập : + Phụ tải trung bình : Qctb = k S tb 28582 = = 79.394 (mm) L 360 Q 126.8 max max + Hệ số va đập : = k = Q = 79.394 = 1,6 < [ ] = ( động tb tb hàng xylanh) Trong : Stb : diện tích hình chữ nhật diện tích phần giới hạn đồ thị Qcb hình vẽ L : chiều dài đồ thị Qcb trục hoành 2.7 Xây dựng đồ thị mài mòn: th mi mũn ca cht khuu th hin trng thỏi chu ti ca cỏc im trờn b mt cht khuu th ny cng th hin trng thỏi hao mũn ca c trc, ng thi ch rừ khu vc chu ti ớt khoan l dn du bụi trn theo nguyờn tc m bo a du nhn vo trt v trớ cú khe h gia trc v bc lút ca ln nht, ỏp sut lm cho du lu thụng d dng * Khi v th mi mũn ta cn s dng mt s gi thit sau: + Lng mũn t l thun vi lc tỏc dng + Lc tỏc dng gõy mi mũn b mt trc trờn phm vi 1200 ( 600 v mi bờn) + Khụng xột n iu kin lm vic thc t ca c trc, c cht * Cỏch v c th hin nh sau: + V mt vũng trũn bỏn kớnh = 100 mm biu hin cht khuu + Chia vũng trũn thnh 24 phn u nhau, c ỏnh s ln lt 0, 1, 2, , 23 + Xỏc nh tng Qi tỏc dng lờn cỏc im th i (da vo th ph ti tỏc dng lờn cht khuu) sau ú ta lp bng cỏc giỏ tr ú ca Qi + Xỏc nh Qi bng cỏch cng tt c cỏc lc Qp tỏc dng lờn mi im Nguyễn Đình Quý 19 Lớp khí ôtô B- K44 Thiết kế môn học động đốt + Chn t l mi mũn (a = 1/94) , ú l t ln gia lng mũn v lc tỏc dng T ú xỏc nh c lng mũn i v ghi vo cung bng + t lờn vũng trũn ó v theo phong hng tõm cỏc on giỏ tr bng i ti cỏc im i tng ng ri ni cỏc im u mỳt li ta c hỡnh dỏng c trc sau ó mũn T ú xỏc nh c vựng mũn ớt nht khoan l dn du bụi trn Phần III tính toán sức bền xupap hệ thống phân phối khí Tính sức bền mặt nấm xupap dùng công thức Back , coi mặt nấm xupap nh đĩa tròn đặt tự đế tựa hình trụ ứng suất uốn mặt nấm xupap xác định theo công thức sau: d2 u = Pz (KG/cm2) Trong : Pz : áp suất khí thể lớn (KG/cm2 ) ứng suất uốn cho phép nằm pham vi sau: thép cac bon: [u] = 800KG/cm2 thép hợp kim : [u] = 1200KG/cm2 Nh xupap không thoả mãn điều kiện chịu uốn trục cam trực tiếp dẫn động xupap cần kiểm tra áp suất nén thân xupap chịu mô men uốn áp suất cực đại kiểm tra theo công thức sau: kmax = pk x dtl : pk: lực tac dụng lên xupap (KG/cm2 ) dt: đờng kính thân xupap (mm) l: chiều dài phần thân tiếp xúc với ống dẫn hớng (mm) x: khoảng cách từ lực tác dụng đến đờng tâm xupap(mm) [kmax] = 20(KG/cm2 ) Nguyễn Đình Quý 20 Lớp khí ôtô B- K44 Thiết kế môn học động đốt Kmax l dt sơ đồ tính sức bền xupap Nguyễn Đình Quý 21 Lớp khí ôtô B- K44 [...]... Pj = -mj.Jp = - mj.R..(cos + .cos2) - Trong đó : mj là khối lợng chuyển động tịnh tiến trên một đơn vị diện tích của pítông Ta có : m j =mpt+m1 =mpt+0,35.mtt = 0,6 + 0,35.0,95 = 0,9325 (kg) mpt :khối lợng nhóm piston m1 :khối lợng tập trung đầu nhỏ thanh truyền, với Nguyễn Đình Quý 13 Lớp cơ khí ôtô B- K44 Thiết kế môn học động cơ đốt trong m1 =0,35.mtt - Diện tích đỉnh piston : FD = D = 3,14.0, 086... tải tác dụng lên chốt khuỷu sang đồ thị Qc - : Nguyễn Đình Quý 18 Lớp cơ khí ôtô B- K44 Thiết kế môn học động cơ đốt trong Đồ thị triển khai phụ tải ở toạ độ độc cực thành đồ thị Q - đợc thể hiển nh hình vẽ Xác định hệ số va đập : + Phụ tải trung bình : Qctb = k S tb 28582 = = 79.394 (mm) L 360 Q 126.8 max max + Hệ số va đập : = k = Q = 79.394 = 1,6 < [ ] = 4 ( đối với động cơ một tb tb hàng xylanh)... 10.5 23.137 0.91930281 17.408 4.27967978 Nguyễn Đình Quý 12 Lớp cơ khí ôtô B- K44 Thiết kế môn học động cơ đốt trong - Chọn hệ trục toạ độ P - V nh bản vẽ với gốc toạ độ 0, tỷ lệ xích p= 0,2 (kG/cm2/cm) và v = 8,615 (cm3/cm) với các thông số trên *Hiệu chỉnh đồ thị công Bán kính vòng tròn brick Rb = S 86 = = 43 (mm) 2 2 1 4 Tham số kết cấu: = Khoảng di chuyển : OO= R = Hiệu chỉnh điểm Hiệu chỉnh điểm...Thiết kế môn học động cơ đốt trong - Từ đồ thị véctơ phụ tải tác dụng lên bề mặt chốt khuỷu ta có thể triển khai thành đồ thị Qck - sau đó tính giá trị trung bình Q tb trên cơ sở đó có thể xác định đợc hệ số va đập của bề mặt tơng tác 2.1/ đồ thị công : - Thể tích làm việc của xilanh : 2 2 Vs... -1.8760 Từ gốc toạ độ O1 vẽ xuống (theo chiều dơng của trục O1z ) một đoạn O1O= PR2 Với : PR2 = m2 .R = 59,86.586,132.0,043 = 884286 (Pa) = 0,884 (MPa) Trong đó : +) m2 là khối lợng thanh truyền quy về đầu to (Tính trên đơn vị diện tích pittông ) m2 = 0, 65.mtt 0, 65.0,95 = = 59,86 (Kg/m2) FD 5,806.10-3 +) R = 0,043 (m) : là bán kính quay của trục khuỷu +) = 586,13 (rad/s): là vận tốc góc Từ O dựng... dóng lên song song với trục Pz cắt đồ thị công tại 24 vị trí trên đồ thị vừa vẽ trớc - Dựng đồ thị P- bằng cách lấy gốc sao cho trục hoành trùng phơng với đờng P 0 của đồ thị P-V Chia trục hoành thành 72 phần bằng nhau tơng ứng với mỗi phần là 10 o Từ mỗi điểm trên trục hoành dóng lên và mỗi điểm trên đồ thị P-V tơng ứng dóng sang ta đợc một điểm tơng ứng trên đồ thị Pkt- 2.3 /Lực quán tính Pj : Pj... uốn khi trục cam trực tiếp dẫn động xupap cần kiểm tra áp suất nén của thân xupap khi chịu mô men uốn áp suất cực đại kiểm tra theo công thức sau: kmax = 6 pk x dtl 2 trong đó : pk: lực tac dụng lên xupap (KG/cm2 ) dt: đờng kính thân xupap (mm) l: chiều dài phần thân tiếp xúc với ống dẫn hớng (mm) x: khoảng cách từ lực tác dụng đến đờng tâm xupap(mm) [kmax] = 20(KG/cm2 ) Nguyễn Đình Quý 20 Lớp cơ khí... 1.26586912 1.48289007 1.62809384 1.71453505 1.75817474 1.77515349 1.77919427 1.77946808 1.77919427 1.77515349 1.75817474 1.71453505 1.62809384 1.48289007 1.26586912 0.96938619 Lớp cơ khí ôtô B- K44 Thiết kế môn học động cơ đốt trong 630 640 650 660 670 680 690 700 710 720 0 0.17365 0.34202 0.5 0.64279 0.76604 0.86603 0.93969 0.98481 1 -0.25 -0.23492 -0.19151 -0.125 -0.04341 0.043412 0.125 0.191511... -0.2560 0.1149 0.0732 -0.0765 0.3577 -0.2582 0.5630 -0.4238 0.6755 -0.5691 16 (a) -1.8760 -1.8312 -1.5834 -1.2259 -0.8273 -0.4597 -0.1821 -0.0288 -0.0054 -0.0924 -0.2536 -0.4486 Lớp cơ khí ôtô B- K44 Thiết kế môn học động cơ đốt trong 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 260 270 280 290 300 310 320 330 340 350 360 370 380 390 400 410 420 430 440 450 460 470 480 490 500 0.9271 1.0200... -0.0162 -0.0067 -0.1012 -0.2709 -0.4512 -0.5673 -0.5780 -0.3992 0.2235 2.2510 3.1257 1.7738 1.0125 0.5502 0.2647 0.0885 -0.0766 -0.2936 -0.5320 -0.7618 -0.9687 -1.1418 -1.2758 Lớp cơ khí ôtô B- K44 Thiết kế môn học động cơ đốt trong 510 520 530 540 550 560 570 580 590 600 610 620 630 640 650 660 670 680 690 700 710 720 1.4259 1.3953 1.3603 1.3209 1.2903 1.2466 1.1985 1.1241 1.0716 0.9732 0.8311 0.6430