đồ án động cơ đốt trong.. ae nào cần vào tham khảo nhé.. tất cả đều free nhé anh em.........................................................................................................................................................
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP VIỆT – HUNG KHOA Ô TÔ BỘ MÔN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG o0o ĐỒ ÁN Học phần: Động đốt Ngành: Công nghệ kỹ thuật Ô tô Sinh viên thực hiện:………………………………… Giáo viên hướng dẫn:……………………………… HÀ NỘI - 11/2015 CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ ĐỒ ÁN HỌC PHẦN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG 1.1 Mục đích thực đồ án - Vận dụng kiến thức học phần “ Nguyên lý động đốt ” để lựa chọn thong số tối ưu trình công tác động đốt để tính toán trình nhiệt động , xác định tiêu kinh tế , kỹ thuật kiểm lại kích thước động đốt Dựa vào kết tính toán trình nhiệt động , sinh viên xây dựng đồ thị công lý thuyết động - Trên sở tính toán trình nhiệt động kiến thức động lực học , dao động xoán động đốt trong, sinh viên tiến hành tính toán lực học , tìm hiểu quy luật tác động lực xylanh cấu trục khuỷu , truyền, biết cách xây dựng đồ thị biểu diễn quy luật động học động lực học - Dựa vào kiến thức kết cấu , tính toán kết cấu động đốt , sinh viên biết vận dụng kiến thức để tính nghiệm bền chi tiết , hệ thống động đốt - Vận dụng kiến thức học phần sở nghành để thực nội dung liên quan đến đồ án - Là điều kiện thuận lợi cho sinh viên thực đồ án tốt nghiệp 1.2 Nội dung đồ án Đồ án động đốt bao gồm nội dung sau : - Tính chu trình công tác động đốt (tính toán nhiệt) - Tính toán động học , động lực học - Tính kiểm nghiệm bền chi tiêt , hệ thống Lời nói đầu Động đốt đóng vai trò quan trọng kinh tế, nguồn động lực cho phương tiện vận tải ô tô, máy kéo, xe máy, tàu thuỷ, máy bay máy công tác máy phát điện, bơm nước… Động đốt nguồn cung cấp 80% lượng giới Chính việc tính toán thiết kế đồ án môn học động đốt đóng vai trò quan trọng sinh viên chuyên ngành động đốt Đồ án tính toán thiết kế đồ án môn học động đốt đồ án đòi hỏi người thực phải sử dụng tổng hợp nhiều kiến thức chuyên ngành kiến thức môn học sở Trong trình hoàn thành đồ án giúp cho em củng cố nhiều kiến thức học giúp em mở rộng hiểu sâu kiến thức chuyên ngành kiến thức tổng hợp khác Đồ án bước tập dượt quan trọng cho em trước tiến hành làm đồ án tốt nghiệp sau Mặc dù cố gắng nhiều để hoàn thành đồ án cách tốt nhất, song hạn chế kiến thức kinh nghiệm thực tế nên trình làm không tránh sai sót em mong đóng góp thầy cô toàn thể bạn để đồ án em hoàn chỉnh Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo hướng dẫn NGUYỄN VĂN BĂNG toàn thể thầy cô giáo Bộ môn Động Cơ Đốt Trong tạo điều kiện giúp em hoàn thành đồ án tốt đẹp Sinh viên: TRẦN TRÍ QUỐC PHẦN I :Tính Nhiệt Số liệu ban đầu đồ án môn học ĐCĐT (số 1) Họ Và Tên : TRẦN TRÍ QUỐC Khóa :K37 1.1 số liệu ban đầu (cho trước) TT 10 11 12 13 14 15 Tên thông số Công suất động Số quay trục khuỷu Đường kính xi lanh Hành trình piston Mô men Số si lanh tỷ số nén Góc đánh lửa sớm Suất tiêu hao nhiên liệu Góc mở sớm đóng muộn xupáp nạp Góc mở sớm đóng muộn xupáp thải Chiều dài truyền Khối lượng nhóm pitton Khối lượng nhóm truyền Số kỳ Ký hiệu Giá trị 31-(19,5) Đơn vị kw 2150 Vòng/phút 70 83 13,5 9,5 15,5 mm mm Me 215-(310) g/kw.h Độ 25/64 / Độ 55/24 / 206 ltt 1,1 mpt 2,2 mtt Ne n D S kgm i Độ kg kg kg Ghi 0,7 0,83 1.2 thông số cần chọn : thông số chọn theo điều kiện môi trường , đặc điểm động … bao gồm 1.2.1 áp suất môi trường Áp suất môi trường áp suất khí trước nạp vào động , thay đổi theo độ cao Ở nước ta nên chọn == 0,1 (MPa) 1.2.2 Nhiệt độ môi trường Nhiệt độ môi trường chọn theo nhiệt độ bình quân năm Với động không tăng áp nên ta chọn nhiệt độ môi trường nhiệt độ trước xupáp nạp : = = C=K 1.2.3 Áp suất cuối trình nạp Áp suất Pa phụ thuộc vào nhiều thông số chủng loại động , tính tốc độ n, hệ số cản đường nạp , tiết diện lưu thông… cần xem xét động tính thuộc nhóm để lựa chọn Pa áp suất cuối trình nạp Pa chọn phạm vi : - Động không tăng áp : Pa = (0,8-0,9) (MPa) Pa=0,9.0,1=0,09 (MPa) 1.2.4 Áp suất khí thải Áp suất khí thải phụ thuộc giống Pa áp suất khí thải trọn phạm vi: = (1,10-1,15) pk (MPa) = 1,10.0,1=0,11 (MPa) 1.2.5 Mức độ sấy nóng môi chất Mức độ sấy nóng môi chất ∆T chủ yếu phụ thuộc vào trình hình thành hỗn hợp khí bên hay bên xy lanh - Với động xăng : ∆T =0ᵒC-20ᵒK =3ᵒK 1.2.6 Nhiệt độ khí sót (khí thải) Nhiệt độ khí sót phụ thuộc vào chủng loại động Nếu trình giãn nở triệt để , nhiệt độ thấp Thông thường ta chọn : = 900 - 1000ᵒK=910ᵒK 1.2.7.Hệ số hiệu định tỉ nhiệt Hệ số hiệu định tỷ nhiệt chọn theo hệ số dư lượng không khí α để hiểu đính Thông thường chọn λt theo bảng sau : α 0,8 1,0 1,2 1,4 1,13 1,17 1,14 1,11 Đối với động tính động xăng có α > 1,4 chọn λt = 1,16 1.2.8 Hệ số quét buồng cháy - Động không tăng áp ta nên chọn 1.2.9 Hệ số nạp thêm = (1,02÷1,07) chọn = 1,05 1.2.10 Hệ số lợi dụng điểm ȥ Hệ số lợi dụng điểm z phụ thuộc vào chu trình công tác động thông thường ta nên chọn : = (0,85 0,92) động xăng chọn = 0,88 1.2.11 Hệ số lợi dụng nhiệt điểm b Hệ số lợi dụng nhiệt diểm b tùy thuộc vào loiaj động xăng hay động diesel cung lớn - Với động xăng ta thường chọn = (0,850,95) chọn = 0,9 1.2 12 Hệ số hiệu chỉnh đồ thị công Thể sai lệch tính toán lý thuyết chu trình công tác động với chu trình công tác thực tế Sự sai lệch chu trình thực tế với chu trình tinh toán động xăng động diesel hệ số động xăng thường chọn hệ số lớn chọn phạm vi: =(0,920,97) chọn = 0,97 1.3 Tính toán trình công tác 1.3.1 Tính toán trình nạp 1.3.1.1 Hệ số khí sót = Trong m số giản nở đa biến khí sót chọn m = (1,451,5) chọn = 1,5 = 0,04659 1.3.1.2.Nhiệt độ cuối trình nạp = Thay số vào công thức tính ta : = = 330,59409 (K) 1.3.1.3 Hệ số nạp = Thay số vào công thức tính ta : ⦋9,5.1,05-1,16.1 ⦌ =0,91979 1.3.1.4 Lượng khí nạp : = (kmol/kg nhiên liệu) Trong : – áp suất có ích trung bình xác định theo công thức : = (MPa) Với thể tích công tác động xác định theo công thức : = () Thay số vào công thức ta : = 0,31926(= 0,31926 (l) = 0,85226 (MPa) =0,50638 (kmol/kg.nl) 1.3.1.5 Lượng không khí lý thuyết đốt cháy kg nhiên liệu = ( (kmol/kg nhiên liệu) - Đối với động xăng : C=0,855 ; H=0,145 ; O=0 Ta thay vào công thức =.( - ) =0,512 (kmol/kg.nl) 1.3.1.6 Hệ số dư lượng không khí Đối với động xăng phải xét đến bay nhiên liệu nên ta có công thức: = Trong : =114 Thay số vào công thức hệ số dư lượng không khí ta : = = 0,97208 1.3.2 Tính toán trình nén 1.3.2.1 Tỉ nhiệt mol đẳng tích trung bình không khí : =19,806+0,00209.T (KJ/kmol.do) 1.3.2.2 Tỷ số mol đẳng tích trung bình sản phẩm cháy : - Khi hệ số dư lượng không khí λ tính theo công thức sau : = (17,997+3,504.) +(360,34+252,4.) Thay số vào ta : = (17,997+3,504.0,97208) +(360,34+252,4.0,97208) T =21.40317 +0.5.0.00605.T 1.3.2.3 Tỷ nhiệt mol đẳng tích trung bình hỗ hợp : Tính theo công thức : = = + T = = 19,87709+0,5.0.00426.T Do ta có : = + T 1.3.2.4 Chỉ số nén đa biến trung bình Chỉ số nén đa biến trung bình xác định giải phương trình : Thay = 1,372 vào hai vế phương trình ta : =0,372 Và = =0,37436 Vậy ta có sai số hai phương trình : ∆ = 100 =0,0063 Vậy ta có ngiệm phương trình : =1,372 1.3.2.5 Áp suất cuối trình nén Áp suất cuối trình nén xác định theo công thức : = (MPa) = 0,09 =1,97551 (MPa) 1.3.2.6 Nhiệt độ cuối trình nén Nhiệt độ cuối trình nén xác đinh : = ( Thay số ta : = =763,85033 () 1.3.2.7 Lượng môi chất công tác trình nén Lượng môi chất công tấc trình nén xác định qua công thức: = = (1+) (kmol/kg nhiên liệu) Thay số vào ta : = 0,50638 () =0,52997 (kmol/kg.nl) 1.3.3 Tính toán trình cháy : 1.3.3.1 Hệ số thay đổi phân tử lý thuyết Ta có hệ số thay đổi phân tử lý thuyết xác định theo công thức : = = = 1+ Với động xăng ta sử dụng công thức : = 1+ Thay số vào ta dược : = 1+ = 1,0601 1.3.3.2 Hệ số thay đổi phân tử thực tế (do có khí sót ) Ta có hệ số thay đổi phân tử thực tế xác định theo công thức : = Thay số ta : = = 1,05675 1.3.3.3 Hệ số thay đổi phân tử thực tế điểm z (do khí cháy chưa hết ) Ta có hệ số thay đổi phân tử thực tế điểm z đưuọc xác định theo công thức : = 1+ Trong ta có : = = = 0,97778 Thay số ta : =1+ 0,97778 =1,05615 1.3.3.4 Lượng sản vật cháy Ta có lượng sản vật cháy xác định theo công thức : = (kmol/kg.nl) Thay số ta : = 0,50638= 0,53681 (kmol/kg.nl) 1.3.3.5 Nhiệt độ điểm z Ta có nhiệt độ điểm z xác định cách giải phương trình sau : +( ) = (**) Trong : nhiệt trị thấp cua nhiên liệu xăng ta có = 44000 (KJ/kg.nl) nhiệt lượng tổn thất nguyên liệu cháy không hết đốt 1kg nhiên liệu điều kiện xác định sau : = 120 .(1-).=1715,4048 (KJ/kg.nl) tỷ nhiệt mol đẳng tích trung bình sản vật cháy xác định theo công thức : = = + Thay số vào ta xác định : = =19,85378+0,5.0,00423.T Mặt khác ta có: =+ Thay giá trị vào phương trình (**) ta tính : = 2309,608 1.3.3.6 Ap suất điểm z Ta có áp suất điểm z xác định công thức : Trong : λ hệ số tăng áp : λ= = 1,05615.=3,19342 Thay số ta : 3,19342.1,97551=6,30863 1.3.4 Tính toán trình giãn nở 1.3.4.1 Hệ số giãn nở sớm ρ Hệ số giãn nở ρ xác định theo công thức : ρ= Với động xăng ta có ρ =1 1.3.4.2 Hệ số giãn nở sau : Ta có hệ số giãn nở sau xác định theo công thức : = Với động xăng 1.3.4.3 Chỉ số giãn nở đa biến trung bình Ta có số giãn nở đa biến trung bình xác định từ phương trình cân sau : -1 = Trong đó: nhiệt trị điểm b xác định theo công thức : = Thay số vào ta : = =1541,831 (K) nhiệt trị thấp nhiên liệu Với động xăng = -∆=44000-1715,4048 =42284,5952(KJ/kg.nl) Thay = 1,1795 ta được: =0,1795 = = =0,1792 Vậy ta có sai số hai phương trình : ∆ = =0,00167 = 1,1795 1.3.4.4 Áp suất cuối trình giãn nở Áp suất cuối trình giãn nở tính theo công thức : = Thay số vào ta : = =0,44331 1.3.4.5 Tính nhiệt độ khí thải Nhiệt độ khí thải tính theo công thức : = Thay số vào ta : = 1541,831=968,869(K) Vậy ta có sai số tính toán chọn nhiệt độ khí thải : ==.100=6,0760 Vậy giá trị nhiệt độ khí thải chọn tính toán thõa mãn yêu cầu 1.3.5 Tính toán thông số chu trình công tác 1.3.5.1 áp suất thị trung bình Với động xăng áp suất thị trung bình xác định theo công thức: = Thay số vào công thức ta : =.=1,02025 1.3.5.2 Ap suất thị trung bình thực tế Do có sai khác tính toán thực tế ta có áp suất thị trung bình thực tế xác định theo công thức : = Với = 0,97 Thay số vào công thức ta : =1,02025.0,97=0,98964(MPa) 1.3.5.3 Suất tiêu hao nhiên liệu thị = ==266,9698(g/KW.h) 1.3.5.4 Hiệu suất thị Ta có công thức xác định hiệu suất thị : = =0,30647 1.3.5.5 Áp suất tổn thất giới Áp suất tổn thất giới xác định theo nhiều công thức khác biểu diễn quan hệ tuyến tình tốc độ trung bình động ta có tốc độ trung bình động : = ==5,9483(m/s) Do =0,5091 (m/s) nên áp suất tổn thất giới tính cho động xăng có i=4 S/D < Vậy ta có công thức xác định : =0,0+0,015 (MPa) Thay số ta : =0,05+0,015.5,9483=0,139224 (MPa) 1.3.5.6 áp suất có ích trung bình Ta có công thức xác định áp suất có ích trung bình thực tế xác định theo công thức : = Thay số vào công thức ta : =0,98964-0,139224=0,85041 1.3.5.7 Hiệu suất giới Ta có công thức xác định hiệu suất giới : = Thay số vào công thức ta : ==0,85931 1.3.5.8 Hiệu suất tiêu hao nhiên liệu Ta có công thức xác định hiệu suất tiêu hao nhiên liệu tính toán là: = Thay số vào ta : ==310,679(g/KW.h) 1.3.5.9 hiệu suất có ích Ta có công thức xác định hiệu suất có ích đk xác định theo công thức : = Thay số vào công thức ta được: =0,85931.0,30647=0,26335 1.3.5.10 Kiểm nghiệm đường kính xy lanh D theo công thức Ta tích công tác tính toán xác định theo công thức : = Thay số vào ta : ==0,31995 (l) Ta có công thức kiểm nghiệm đường kính xy lanh : = 10 Thay số vào ta được: ==0,70075 (dm) =70,075 (mm) Vậy ta xác định sai số đường kính tính toán thực tế : ∆D===0,075 ∆D < 0,1 1.3.6 Vẽ hiệu đính đồ thị công Ta chọn tỷ lệ xích biễu diễn áp suất xylanh dung tích công tác xylanh trình nén giãn nở là: = ==0,03154 (MPa/mm) = ==0,00159(l/mm) Ta có bảng để tính đường nén đường giãn nở theo biến thiên dung tích công tác =i (trong dung tích buồng cháy) = ==0,03764 (l) i 9,5 Thể Tích Vx=i 0,038 0,075 0,113 0,151 0,188 0,226 0,263 0,301 0,339 0,358 Giá trị biểu diễn 21,053 42,105 63,158 84,211 105,263 126,316 147,368 168,421 189,474 200,000 Quá Trình Nén Px=pc/ Giá trị biểu diễn 1,976 62,629 0,763 24,197 0,438 13,873 0,295 9,349 0,217 6,883 0,169 5,360 0,137 4,338 0,114 3,612 0,097 3,073 0,090 2,853 Giá trị biểu diễn trục hoành theo:=200 Ta chọn tỷ lệ xích hành trình piston S : ====0,415 Ta có thông số kết cấu động : λ ====0,20146 ta khoảng cách OO’ : OO’==4,1803 (mm) Gía trị biểu diễn OO’ : ===10,073 (mm) Ta có hành trình piston : R== (mm) ==100(mm) 11 Quá Trình Gian Nở Px=pz/ Giá trị biễu diễn 6,309 200,000 2,785 88,301 1,727 54,735 1,230 38,985 0,945 29,964 0,762 24,166 0,636 20,148 0,543 17,212 0,473 14,980 0,443 14,054 + Từ giá trị biểu diễn ta vẽ đồ thị Brick đặt phía đồ thị công Sau tiến hành hiệu đính điểm đồ thị a 1.3.6.1 Hiệu đính điểm bắt đầu trình nạp: (điểm ) Từ điểm O' đồ thị Brick ta xác định góc đóng muộn xupáp thải, bán kính cắt vòng tròn Brick điểm gióng đường song song với trục tung cắt đường pa a điểm Nối điểm r a' , Từ đường thải (là điểm giao đường pr a' trục tung) ta đường chuyển tiếp từ trình thải sang trình nạp 1.3.6.2 Hiệu đính áp suất cuối trình nén: (điểm c' ) áp suất cuối trình nén có tượng đánh lửa sớm nên thường lớn áp suất cuối trình nén lý thuyết Theo kinh nghiệm, áp suất cuối trình nén thực tế pc' pc tính xác định theo công thức sau: =.(0,85 -) (MPa) =1,97551+.(0,85 6,30863-1,97551)=3,10445 (MPa) + Điểm c biễu diễn đồ thị công có tung độ : ===98,428(mm) Điểm c” điểm đường nén thực tế tách khỏi đường nén lý thuyết xác định theo góc đánh lửa sớm φi=15,5ᵒ đặt đồ thị Brick gióng xuống đường nén để xác định điểm c” dung cung thích hợp nối c”với c’ 1.3.6.3.Hiệu đính điểm đạt điểm pz max thực tế : Áp suất pz max thực tế trình cháy giãn nở không đạt trị số lý thuyết ta có cách hiệu đính điểm z động xăng sau : a) Cắt đồ thị công đường 0,85pz Ta vẽ đường 0.85pz Giá trị biễu diễn ==170,017 b).Từ đồ thị Brick xác định góc 120 gióng song song với trục tung cắt đường đẳng áp 0,85p z để xác định điểm z c) Dùng cung thích hợp nối c’ với z lượn sát với đường giãn nở 1.3.6.4 Hiệu đính điểm bắt đầu thải thực tế : Do có tượng mở sớm xupáp nên thực tế trình thải thực sớm trình thải lý thuyết Ta xác định điểm b’ cách từ điểm O đường tròn Brick ta xác định góc mở sớm xupáp xả, bán kính cắt đường tròn Brick điểm Từ điểm ta gióng đường song song với trục tung cắt đường giãn nở b’ - Hiệu đính điểm b’ vào góc mở sớmβ1 xupáp thải Áp suất cuối trình giãn nở thực tế pb’’ thường thấp áp suất cuối trình giãn nở lý thuyết xupáp xả mở sớm Xác định điểm b’’ : =+.( (MPa) =0,11+.(0,44331-0,11)=0,27665 (MPa) Giá trị biễu diễn ===8,77140 (mm) Sau xác định điểm b’và b” dung cung thích hợp nối với đường thải rr ta đồ thị công thực tế : Phần 2: Tính toán động học, động lực học 12 2.1 Vẽ đường biểu diễn quy luật động học: x = f (α ) 2.1.1 Đường biểu diễn hành trình piston Ta tiến hành vẽ đường biểu diễn hành trình piston theo trình tự sau: 1) Chọn tỉ lệ xích 0,7 (mm/độ) 2) Chọn hệ trục toạ độ hình vẽ 3) Từ tâm O' 100 , 200 .1800 đồ thị Brick kẻ bán kính ứng với 100 , 200 .1800 4) Gióng điểm chia cung Brick xuống điểm điểm xác định chuyển vị x tương ứng với góc ta đồ thị biểu diễn quan hệ 2.1.2 Đường biểu diễn tốc độ piston v = f (α ) Ta tiến hành vẽ đường biểu diễn tốc độ piston 1) Vẽ nửa vòng tròn tâm 2) Vẽ vòng tròn tâm O O bán kính R λ R bán kính 3) Chia nửa vòng tròn tâm O ta 100 , 200 .1800 x 5) Nối điểm xác định chuyển vị tương ứng trục tung đồ thị x = f (α ) bán kính x = f (α) v = f (α ) theo phương pháp đồ thị vòng Tiến hành theo bước cụ thể sau: R vòng tròn tâm Từ điểm chia nửa vòng tròn tâm O bán kính R O λ R bán kính thành 18 phần theo chiều ngược kẻ đường song song với tung độ, đường cắt đường song song với hoành độ xuất phằtt điểm chia tương ứng vòng tròn tâm O λ R bán kính điểm a, b, c, a, b, c, 4) Nối điểm tạo thành đường cong giới hạn trị số tốc độ piston thể đoạn thẳng song song với tung độ từ điểm cắt vòng tròn bán kính R tạo với trục hoành góc j = f ( x) α a, b, c, đến đường cong 2.1.3 Đường biểu diễn gia tốc piston: Ta tiến hành vẽ đường biểu diễn gia tốc piston theo phương pháp Tôlê Ta vẽ theo bước sau: µ j = 50( m / s / mm) 1) Chọn tỉ lệ xích 2) Ta tính giá trị: Tốc độ góc ===225,033 (rad/s) Gia tôc cực đại =R .(1+λ) (m/s) =0,0415 (1+0,20146)=2524,933(m/) Giá trị biểu diễn gtbd= (mm) 13 gtbd==50,49866(mm) giá trị cực tiểu = -R .(1-λ) (m/s) =-0,0415 (1-0,20146)=-1678,175(m/) Giá trị biểu diễn gtbd= (mm) gtbd==-33,5635(mm) - xác định vị trí EF: EF=-3.R λ.=-3.0,0415.0,20146.=-1270,1371(m/) Vậy giá trị biễu diễn EF là: gtbdEF= (mm) gtbdEF==-25,4027 3) Cách vẽ: Từ điểm CD cắt trục hoành E ; lấy A tương ứng điểm chết lấy EF = −3.R.λ.w2 phía BD Nối AC = jmax CF , từ điểm FD B ; nối 11, 22, 33, , chia đoạn làm phần, nối 11, 22,33, đường bao tiếp tuyến với tương ứng điểm chết lấy BD = jmin ta đường cong biểu diễn quan hệ Vẽ j = f ( x) 2.2 Tính toán động lực học: 2.2.1 Các khối lượng chuyển động tịnh tiến: m pt Khối lượng nhóm piston cho số liệu ban đầu đề là: =1,1 Khối lượng truyền phân bố tâm chốt piston tính theo công thức kinh nghiệm với truyền động ô tô: =(0,2750,285).=(0,2750,285).1,1=(0,30250,3135) Chọn m1=0,3 Vậy ta xác định khối lượng chuyển động tịnh tiến: m=+ m1,1+0,3=1,4 kg 2.2.2 Lực quán tính Lực quán tính chuyển động tịnh tiến ==m.R (cos + λ cos2 Với thông số kết cấu λ =0,20146 ta có bảng tinh theo 0ᵒ 10ᵒ 20ᵒ 30ᵒ 40ᵒ 50ᵒ 60ᵒ 70ᵒ 80ᵒ radian 0.174444 0.348889 0.523333 0.697778 0.872222 1.046667 1.221111 1.395556 Cos+λ.cos) 1.20146 1.17411 1.09402 0.96675 0.80103 0.60781 0.39927 0.18770 -0.01566 ==m.R (cos + λ cos(2 ) 1767.45281 1727.23087 1609.39985 1422.18346 1178.38438 894.13722 587.36563 276.11758 -23.03558 14 90ᵒ 100ᵒ 110ᵒ 120ᵒ 130ᵒ 140ᵒ 150ᵒ 160ᵒ 170ᵒ 180ᵒ 1.57 1.744444 1.918889 2.093333 2.267778 2.442222 2.616667 2.791111 2.965556 3.14 -0.20146 -0.36296 -0.49634 -0.60073 -0.67777 -0.73106 -0.76530 -0.78537 -0.79550 -0.79854 -296.36077 -533.94048 -730.16863 -883.72640 -997.06224 -1075.45937 -1125.82268 -1155.34880 -1170.25481 -2349.46252 − pj = f ( x) 2.2.3 Vẽ đường biểu diễn lực quán tính Ta tiến hành vẽ đường biểu diễn lực quán tính theo phương pháp Tôlê tiến hành theo bước sau: 1.chọn tỷ lệ xích để vẽ đường =0,03154 MPa/mm ; ==0,487 ta tính giá trị Diện tích đỉnh piston: ===3,8465 ( Gia tốc cực đại: = Thay giá trị vào ta : ==0,918992.(Pa)=0,918992(MPa) Vậy ta giá trị biễu diễn ===29,1374 (mm) Gia tốc cực tiểu: =Thay giá trị vào ta : = -= -0,610800.(Pa)= -0,610800 (MPa) Vậy ta giá trị biễu diễn : ===-19,3659 (mm) Ta xác định giá trị E’F’ : E’F’= Thay giá trị vào ta : E’F’== -0,046228 (Pa)=-0,046228(MPa) Vậy ta giá trị biễu diễn E’F’: ==-1,20182 (mm) A 3) Từ điểm hoành E AC = p j max tương ứng điểm chết lấy ; lấy EF phía BD Nối CF , từ điểm FD BD = p j tương ứng điểm chết lấy ; nối CD cắt trục 11, 22,33, , chia đoạn làm phần, nối 11, 22, 33, tuyến với B ta đường cong biểu diễn quan hệ − p j = f ( x) 15 Vẽ đường bao tiếp 2.2.4 Đường biểu diễn v = f ( x) Ta tiến hành vẽ đường biểu diễn quan hệ trình tự sau: v = f ( x) dựa hai đồ thị đồ thị 16 x = f (α) đồ thị v = f (α) Ta tiến hành theo 1) Từ tâm điểm chia độ cung đồ thị Brick ta gióng đường song song với trục tung tương ứng với góc quay α = 100 , 200 ,300 1800 v = f (α ) v 1, 2,3 18 2) Ta lấy giá trị vận tốc từ đồ thị tương ứng với điểm đường song song trục tung tương ứng ta điểm nằm đồ thị 3) Nối điểm nằm đồ thị ta đường biểu diễn quan hệ 2.2.5 Khai triển đồ thị công P −V Ta tiến hành khai triển đồ thị công triển đồ thị công theo trình tự sau: 1) Chọn tỉ lệ xích thành P −V pkt = f ( α ) thành đồ thị vòng tròn bán kính R đặt lên v = f ( x) pkt = f ( α ) để thuận tiệncho việc tínhtoán sau Ta tiến hành khai µα = 20 /1mm 2) Chọn tỉ lệ xích 0,03154 MPa/1mm 3) Từ điểm chia đồ thị Brick ta xác định trị số p −α pkt tương ứng với góc α đặt giá trị toạ độ 4) Nối điểm xác định theo đường cong trơn ta thu đồ thị biểu diễn quan hệ 2.2.6 Khai triển đồ thị pj = f ( x) Ta tiến hành khai triển đồ thị thành p j = f ( x) ý đồ thị trước ta biểu diễn đồ thị 2.2.7 Vễ đồ thị p∑ = f ( α ) Ta tiến hành vẽ đồ thị pj = f ( α ) thành đồ thị − pj = f ( x) pkt = f ( α ) pj = f ( α ) tương tự cách ta khai triển đồ thị công có điều cần pj nên cần phải lấy lại giá trị cho xác p∑ = f ( α ) cách ta cộng hai đồ thị đồ thị pj = f (α ) p = f (α) đồ thị 2.2.8 Vẽ đồ thị tiếp tuyến T=f(α) đồ thị lực pháp tuyến Z=f(α) Theo kết tính toán phần động lực học ta xác định công thức tính lực tiếp tuyến pháp tuyến sau: T= (MPa) L Z= (MPa) Trong góc lắc truyền xác định theo góc quay α trục khuỷu theo biểu thức sau Sin=λ.sinα Dựa vào công thức dựa vào đồ thị p = f(α) ta xác định giá trị cho bảng theo góc quay α trục khuỷu α (độ) 10 Gtbd -49.971 -48.939 Gtbd T -10,18520107 0,208120335 17 0,978729382 Gtbd Z -49,971 -47,89803723 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 260 270 280 290 300 310 320 330 340 350 360 370 380 390 400 410 420 430 440 450 460 470 480 490 500 510 520 530 540 550 560 570 580 590 600 -45.912 -41.029 -34.470 -25,979 -17,283 -7,888 0,983 8,949 15,422 20,746 24,475 27,324 29,406 30,993 32,060 32,708 32,708 32,708 32,081 31,091 29,631 27,764 25,181 21,850 17,086 11,397 4,587 -2,317 -9,334 -12,992 -13,227 -9,557 -3,929 0,389 7,330 115,510 113,510 102,024 85,416 60,403 40,493 34,310 33,114 34,012 36,391 38,537 40,026 41,258 42,171 42,929 42,771 40,992 39,320 39,074 36,634 33,324 30,810 28,729 25,881 0,406921196 0,587679078 0,742827791 0,866445089 0,954617265 1,005631746 1,019957518 0,949657988 0,873753496 0,777433542 0,665643797 0,542747429 0,412320922 0,277119091 0,13917602 -0,13917602 -0,277119091 -0,412320922 -0,542747429 -0,665643797 -0,777433542 -0,873753496 -0,949657988 -1 -1,019957518 -1,005631746 -0,954617265 -0,866445089 -0,742827791 -0,587679078 -0,406921196 -0,208120335 0,208120335 0,406921196 0,587679078 0,742827791 0,866445089 0,954617265 1,005631746 1,019957518 0,949657988 0,873753496 0,777433542 0,665643797 0,542747429 0,412320922 0,277119091 0,13917602 -0,13917602 -0,277119091 -0,412320922 -0,542747429 -0,665643797 -0,777433542 -18.68256595 -24,11188489 -25,60527396 -22,50937697 -16,49865019 -7,932423212 1,00261824 8,949 14,64562549 18,12689003 19,02768594 18,18805111 15,9600309 12,77906234 8,884438057 4,552169262 -4,552169262 -8,890257558 -12,81946979 -16,08214907 -18,48093438 -19,57655402 -19,09151389 -16,22585638 -11,397 -4,678545135 2,330048755 8,910397552 11,2568546 9,825383192 5,616448948 1,598793379 -0,08095881 24,0399799 46,18962496 59,95737025 63,4493786 52,33588271 38,65531691 34,50322521 33,77487325 34,012 34,55900384 33,67183848 31,11755495 27,46313178 22,88820183 17,70052486 11,85266064 5,705103412 -5,438163805 -10,15198078 -13,7401824 -16,72204829 -19,12328064 -20,1207575 18 0,91607057 0,815403864 0,682100764 0,523134779 0,346554395 0,160853887 -0,025696047 -0,205673124 -0,372992402 -0,5231864 -0,653445605 -0,76244044 -0,849988122 -0,916646943 -0,963314672 -0,990886124 -1 -0,990886124 -0,963314672 -0,916646943 -0,849988122 -0,76244044 -0,653445605 -0,5231864 -0,372992402 -0,205673124 -0,025696047 0,160853887 0,346554395 0,523134779 0,682100764 0,815403864 0,91607057 0,978729382 0,978729382 0,91607057 0,815403864 0,682100764 0,523134779 0,346554395 0,160853887 -0,025696047 -0,205673124 -0,372992402 -0,5231864 -0,653445605 -0,76244044 -0,849988122 -0,916646943 -0,963314672 -0,990886124 -1 -0,990886124 -0,963314672 -0,916646943 -0,849988122 -0,76244044 -0,653445605 -42,05863201 -33,45520514 -23,51201334 -13,59051842 -5,989499609 -1,268815461 -0,025259214 -1,840568787 -5,752288824 -10,85402505 -15,99308118 -20,83292258 -24,99475072 -28,4096387 -30,88386838 -32,40990334 -32,708 -32,40990334 -30,90409799 -28,4994701 -25,18599804 -21,16839638 -16,45441378 -11,43162284 -6,372948181 -2,344056594 -0,117867768 -0,372698456 -3,234738723 -6,796567049 -9,022146805 -7,792814728 -3,59924127 0,38072573 7,33 113,0530309 103,9831704 83,19076382 58,26231886 31,59891006 14,03302712 5,518896863 -0,8508989 -6,995354293 -13,5735665 -20,1620343 -26,15481379 -31,45676767 -35,84484909 -39,35073662 -41,20193184 -40,618404 -39,32 -38,71788441 -35,29006969 -30,54634273 -26,18813404 -21,9041514 -16,9118257 610 620 630 640 650 660 670 680 690 700 710 720 Ta chọn tỉ lệ xích T = f (α) -0,873753496 -0,949657988 -1 -1,019957518 -1,005631746 -0,954617265 -0,866445089 -0,742827791 -0,587679078 -0,406921196 -0,208120335 22,151 16,829 10,353 2,387 -6,483 -15,878 -24,575 -33,066 -40,049 -45,319 -48,690 -49,722 µα = 20 /1mm -0,5231864 -0,372992402 -0,205673124 -0,025696047 0,160853887 0,346554395 0,523134779 0,682100764 0,815403864 0,91607057 0,978729382 -19,35451369 -15,98179428 -10,353 -2,434638595 6,519510609 15,15741293 21,29288806 24,56234374 23,53595939 18,44126168 10,13337911 -11,58910195 -6,277089133 -2,129333853 -0,061336464 -1,042815749 -5,502590684 -12,85603719 -22,55434386 -32,65610935 -41,51540216 -47,65433361 -49,722 0,03154 MPa/1mm sau dựa vào bảng số liệu ta vẽ đồ thị lực tiếp tuyến đồ thị lực pháp tuyến Z = f (α ) ∑T = f ( α ) 2.2.9 Vẽ đường biểu diễn động nhiều xy lanh Ta có chu kỳ momen tổng phụ thuộc vào số xylanh số kỳ, chu kỳ góc công tác khuỷu: ===180ᵒ Trong ta có: i τ số kỳ động τ =4 số xylanh động i=4 Ta tiến hành vẽ đường biểu diễn vẽ đường biểu diễn sau: Ta có bảng xác định góc l-3-4-2 αi ∑T = f ( α ) ta vẽ đường biểu diễn ∑M = f (α) (do ta biết ∑ M = ∑ T R ) Ta ứng với khuỷu theo thứ tự làm việc động cơ; động kỳ, 4xylanh có thứ tự làm việc Hút Xả Nổ Nén 180 Nén Hút Xả Nổ 360 Nổ Nén Hút Xả 19 720 Xả Nổ Nén Hút [...]... đường bao trong tiếp tuyến với tương ứng điểm chết dưới lấy BD = jmin ta được đường cong biểu diễn quan hệ Vẽ j = f ( x) 2.2 Tính toán động lực học: 2.2.1 Các khối lượng chuyển động tịnh tiến: m pt Khối lượng nhóm piston được cho trong số liệu ban đầu của đề bài là: =1,1 Khối lượng của thanh truyền phân bố về tâm chốt piston có thể tính theo công thức kinh nghiệm với thanh truyền của động cơ ô tô: =(0,2750,285).=(0,2750,285).1,1=(0,30250,3135)... thị lực tiếp tuyến và đồ thị lực pháp tuyến Z = f (α ) ∑T = f ( α ) 2.2.9 Vẽ đường biểu diễn của động cơ nhiều xy lanh Ta có chu kỳ của momen tổng phụ thuộc vào số xylanh và số kỳ, chu kỳ này bằng đúng góc công tác của các khuỷu: ===180ᵒ Trong đó ta có: i τ là số kỳ của động cơ τ =4 là số xylanh của động cơ i=4 Ta tiến hành vẽ đường biểu diễn vẽ đường biểu diễn này như sau: Ta có bảng xác định các góc... thị công thực tế : Phần 2: Tính toán động học, động lực học 12 2.1 Vẽ các đường biểu diễn các quy luật động học: x = f (α ) 2.1.1 Đường biểu diễn hành trình của piston Ta tiến hành vẽ đường biểu diễn hành trình của piston theo trình tự sau: 1) Chọn tỉ lệ xích 0,7 (mm/độ) 2) Chọn hệ trục toạ độ như trong hình vẽ 3) Từ tâm O' 100 , 200 .1800 của đồ thị Brick kẻ các bán kính ứng với 100 , 200 .1800 4)... tròn tâm 2) Vẽ vòng tròn tâm O O bán kính R λ R bán kính là 3) Chia nửa vòng tròn tâm O ta 100 , 200 .1800 x 5) Nối các điểm xác định chuyển vị tương ứng trên trục tung của đồ thị x = f (α ) bán kính x = f (α) v = f (α ) theo phương pháp đồ thị vòng Tiến hành theo các bước cụ thể sau: 2 R và vòng tròn tâm Từ các điểm chia trên nửa vòng tròn tâm O bán kính R O λ R bán kính là 2 thành 18 phần theo... định được sai số đường kính giữa tính toán và thực tế là : ∆D===0,075 ∆D < 0,1 1.3.6 Vẽ và hiệu đính đồ thị công Ta chọn tỷ lệ xích biễu diễn áp suất trong xylanh và dung tích công tác của xylanh trong quá trình nén và giãn nở lần lượt là: = ==0,03154 (MPa/mm) = ==0,00159(l/mm) Ta có bảng để tính đường nén và đường giãn nở theo biến thiên của dung tích công tác =i (trong đó là dung tích buồng cháy) = ==0,03764... tính theo công thức kinh nghiệm với thanh truyền của động cơ ô tô: =(0,2750,285).=(0,2750,285).1,1=(0,30250,3135) Chọn m1=0,3 Vậy ta xác định được khối lượng chuyển động tịnh tiến: m=+ m1,1+0,3=1,4 kg 2.2.2 Lực quán tính Lực quán tính chuyển động tịnh tiến ==m.R (cos + λ cos2 Với thông số kết cấu λ =0,20146 ta có bảng tinh theo 0ᵒ 10ᵒ 20ᵒ 30ᵒ 40ᵒ 50ᵒ 60ᵒ 70ᵒ 80ᵒ radian 0 0.174444 0.348889 0.523333 0.697778... thị lực pháp tuyến Z=f(α) Theo kết quả tính toán ở phần động lực học ta xác định được công thức tính lực tiếp tuyến và pháp tuyến như sau: T= (MPa) L Z= (MPa) Trong đó góc lắc của thanh truyền được xác định theo góc quay α của trục khuỷu theo biểu thức sau Sin=λ.sinα Dựa vào các công thức trên và dựa vào đồ thị p = f(α) ta xác định được các giá trị cho trong bảng dưới đây theo góc quay α của trục khuỷu... thực tế tách khỏi đường nén lý thuyết xác định theo góc đánh lửa sớm φi=15,5ᵒ đặt trên đồ thị Brick rồi gióng xuống đường nén để xác định điểm c” dung cung thích hợp nối c”với c’ 1.3.6.3.Hiệu đính điểm đạt điểm pz max thực tế : Áp suất pz max thực tế trong quá trình cháy giãn nở không đạt trị số lý thuyết do đó ta có cách hiệu đính điểm z của động cơ xăng như sau : a) Cắt đồ thị công bởi đường 0,85pz... này như sau: Ta có bảng xác định các góc l-3-4-2 1 3 4 2 αi ∑T = f ( α ) cũng chính là ta vẽ đường biểu diễn ∑M = f (α) (do ta đã biết ∑ M = ∑ T R ) Ta ứng với các khuỷu theo thứ tự làm việc của động cơ; động cơ 4 kỳ, 4xylanh có thứ tự làm việc 0 Hút Xả Nổ Nén 180 Nén Hút Xả Nổ 360 Nổ Nén Hút Xả 19 720 Xả Nổ Nén Hút ... góc đóng muộn xupáp thải, bán kính này cắt vòng tròn Brick tại điểm gióng đường song song với trục tung cắt đường pa a tại điểm Nối điểm r a' , Từ trên đường thải (là điểm giao giữa đường pr a' và trục tung) ta được đường chuyển tiếp từ quá trình thải sang quá trình nạp 1.3.6.2 Hiệu đính áp suất cuối quá trình nén: (điểm c' ) áp suất cuối quá trình nén do có hiện tượng đánh lửa sớm nên thường lớn