đồ an môn học tính toán động cơ đốt trong

1.1. Các thông số cần chọn : 1.1.1. Áp suất môi trường: pk Áp suất môi trường pk là áp suất khí quyển trước khi nạp vào động cơ .Với động cơ không tăng áp thì áp suất khí quyển bằng áp suất trước xupáp nạp nên ta chọn pk = p0. Ở nước ta có thể chọn pk = p0 = 0,1 (MPa) ¬ 1.1.2. Nhiệt độ môi trường: Tk Nhiệt độ môi trường được lựa chọn theo nhiệt độ bình quân của cả năm. Với động cơ không tăng áp ta có nhiệt độ môi trưòng bằng nhiệt độ trước xupáp nạp nên: Tk = T0 = 240C = (2970K) 1.1.3. Áp suất cuối quá trình nạp: pa Áp suất pa phụ thuộc vào rất nhiều thông số như chủng loại động cơ, tính năng tốc đôn n, hệ số cản trên đường nạp, tiết diện lưu thông…Vì vậy cần xem xét động cơ đang tính thuộc nhóm nào để lựa chon pa. Áp suất cuối quá trình nạp pa có thể chọn trong phạm vi: Pa = (0,8 ÷ 0,9).pk¬¬, chọn pa = 0,09 (Mpa) 1.1.4. Áp suất khí thải: pr Áp suất khí thải cũng phụ thuộc vào các thông số như pa ¬. Áp suất khí thải có thể chon trong phạm vi: Pr =(1,05 ÷ 1,15).p¬k, chọn pr = 0,107 ( Mpa) 1.1.5. Mức độ sấy nóng môi chất : Mức độ sấy nóng môi chất chủ yếu phụ thuộc vào quá trình hình thành khí hỗn hợp ở bên ngoài hay bên trong xilanh: Động cơ Điezen: = 200÷400C, chọn =38 0C 1.1.6. Nhiệt độ khí sót (khí thải): Tr Nhiệt độ khí sót Tr phụ thuộc vào chủng loại động cơ. Nếu quá trình giản nở càng triệt để thì nhiệt độ Tr càng thấp. Thông thường ta có thể chon: Tr =700 ÷ 1000 0K, chọn Tr = 8500K

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT VINH ĐỒ ÁN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG LỜI NĨI ĐẦU Ơ tơ ngày sử dụng rộng rãi nước ta phương tiện lại cá nhân vận chuyển hành khách, hàng hố phổ biến Sự gia tăng nhanh chóng số lượng ôtô xã hội, đặc biệt loại ôtô đời kéo theo nhu cầu đào tạo lớn nguồn nhân lực phục vụ ngành công nghiệp ôtô linh vực thiết kế Sau học xong giáo trình "động đốt trong" chúng em tổ môn giao nhiệm vụ làm đồ án mơn học Vì bước đầu làm quen với cơng việc tính tốn, thiết kế ơtơ nên khơng tránh khỏi bỡ ngỡ vướng mắc.Nhưng với quan tâm, động viên, giúp đỡ, hướng dẫn tận tình thầy giáo hướng dẫn, giáo viên giảng dạy thầy giáo khoa nên chúng em cố gắng để hoàn thành đồ án thời gian giao Qua đồ án giúp sinh viên chúng em nắm lực tác dụng, công suất động điều kiện đảm bảo bền số nhóm chi tiết ơtơ, máy kéo Vì thiết thực với sinh viên nghành công nghệ kỹ thuật ôtô Tuy nhiên trình thực dù cố gắng nhiều khơng tránh khỏi thiếu sót Vì chúng em mong nhận quan tâm đóng góp ý kiến thầy, bạn để em hồn thiện đồ án tốt qua rút kinh nghiệm quý giá cho thân nhằm phục vụ tốt cho trình học tập công tác sau Em xin chân thành cảm ơn! Vinh,14 tháng 03 năm 2019 Sinh viên thực Đinh Văn Huy SVTH: Đinh Văn Huy TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT VINH ĐỒ ÁN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN BẢO VỆ ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… SVTH: Đinh Văn Huy TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT VINH ĐỒ ÁN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG Số liệu ban đầu đồ án môn học ĐCĐT (Số 1) TT Các số liệu phần tính toán nhiệt Đơ Ký Tên thông số n Giá trị hiệu vị Kiểu động 3D6 Ghi Đ/cơ Diesel hàng kh«ng tăng áp,buồng cháy thống 10 11 12 13 14 15 16 17 18 Sè kú Sè xilanh Thứ tự nổ Hành trình piston Đờng kính xilanh Góc mở sớm xupáp nạp Góc đóng muộn xupáp nạp Góc mở sớm xupáp xả Góc đóng muộn xupáp xả Góc đánh lửa sớm Chiều dài truyền Công suất động Số vòng quay động Suất tiêu hao nhiên liƯu Tû sè nÐn Khèi lỵng trun Khèi lỵng nhãm piston τ I kú S D α1 mm mm ®é 1-5-3-6-2-4 180 150 20 α2 ®é 48 β1 β2 ®é ®é 48 20 ϕi ltt ®é mm 30 320 Ne m· lùc v/p h g/m l.h 150 N ge 1500 190 ε mtt kg 14,5 5,62 mpt kg 2,37 Số liệu tính nghiệm bền động 3D6 TT piston chốt piston Thông số Ký hiệu Giá trị Vật liệu chế tạo piston Chiều dày đỉnh piston Đờng kính đỉnh piston Diện tích tiết diện suy yếu (nếu dùng rãnh phay để thoát dÇu) SVTH: Đinh Văn Huy δ D FI-I 17 150 Đơn vị mm mm mm2 Ghi Nhômhợp kim TRNG ĐẠI HỌC SPKT VINH 10 11 6 10 Số lỗ thoát dầu Đờng kính lỗ thoát dầu (nếu dùnglỗ trụ để thoát dầu) Kích thớc buồng cháy Chiều dài thân piston Đờng kính chốt piston Chiều dài phần bệ tiÕp xóc víi chèt §êng kÝnh cđa chèt ChiỊu dµi chèt piston ĐỒ ÁN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG dd 16 Đo đạc vẽ hp dcp 73 42 mm mm l1 30 mm d0 15 mm lcp 114 Xéc măng Chiều dày xéc măng t 5,4 Chiều cao xéc măng h 2,8 Khe hở miệng trạng A 16 thái tự Khe hở miệng trạng f 0,7 thái lắp ghép Số xéc măng khí Số xéc măng dầu Thanh truyền Đờng kính đầu d1 65 nhỏ Đờng kính đầu d2 47 nhỏ Chiều dài đầu nhỏ lđ 52 truyền Bán kính góc lợn nối 180 đầu nhỏ với thân Chiều rộng thân vị H 46 trí nối với đầu nhỏ Đờng kính db 42 bạc lót Nhiệt độ làm việc t 150 bạc lót đầu nhỏ truyền Các số liệu thân H, h, B 57; 41; trun t¹i tiÕt 36 diƯn tính toán (đo vẽ hoăc tính theo tỷ lệ cấu tạo thân truyền) Khối lợng nắp đầu to mn Khoảng cách đl 130 ờng tâm bulông truyền SVTH: inh Vn Huy lỗ mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm C mm kg mm TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT VINH 11 12 13 14 4 10 ChiỊu ChiỊu ChiỊu ChiỊu ë A-A dµy bạc đầu to dài bạc đầu to dài nắp đầu to dày nắp đầu to N NG C T TRONG h1 lb ln h2 68 73 16 Bul«ng truyền Đờng kính bulông d M14 Số bulông truyền z Loại ren Hệ mét Đờng kính nhỏ bulông Trục khuỷu Đờng kính chốt dch 85 khủu §êng kÝnh chèt 44 δch khủu §êng kÝnh cổ dck 95 khuỷu Đờng kính cổ 44 ck khuỷu Khối lợng riêng vật liệu 7800 làm trơc khủu ChiỊu dµi chèt khủu lch 70 ChiỊu dµi cỉ trơc lck 56 C¸c kÝch thíc cđa m¸ b, h 28;132 khuỷu Khối lợng ly tâm mmk Tớnh t má khuỷu rmk bn v Khoảng cách từ trọng a tâm phần khối lợng ly chi tit tâm đến tâm quay Khoảng cách a Khối lợng đối trọng mđt Khoảng cách từ trọng rđt tâm đối trọng đến c, c tâm quay Khoảng cách c c Bánh đà Dạng bánh đà D Đờng kính 592 Đờng kính D 385 ChiỊu dµy 112 δ2 mm mm mm mm mm mm mm mm kg/m3 mm mm mm MN/ Má tròn,d=180,độ trùng kg mm điệp ε=0 Khơng có đối trng mm Dạng vành mm mm mm Các kích thớc khác cần cho tính toán lấy từ vẽ mặt c¾t SVTH: Đinh Văn Huy khuỷu TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT VINH ĐỒ ÁN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG MỤC LỤC Trang MỤC LỤC Chương I: TÍNH TỐN CHU TRÌNH CƠNG TÁC SỐ LIỆU BAN ĐẦU CỦA ĐỒ ÁN HỌC PHẦN MƠN HỌC ĐCĐT 1.1.Các thơng số cần chọn: 1.1.1 Áp suất môi trường: pk 1.1.2 Nhiệt độ môi trường: Tk 1.1.3 Áp suất cuối trình nạp: pa 1.1.4 Áp suất khí thải: pr 1.1.5 Mức độ sấy nóng mơi chất ∆T 1.1.6 Nhiệt độ khí sót (khí thải): Tr λt 1.1.7 Hệ số hiệu đính tỉ nhiệt: 1.1.8 Hệ số quét buồng cháy: λ2 1.1.9 Hệ số nạp thêm λ1 ξ 1.1.10 Hệ số lợi dụng nhiệt điểm z ( z) ξ 1.1.11 Hệ số lợi dụng nhiệt điểm b ( b) 1.1.12 Hệ số hiệu đính đồ thị cơng ϕ d 1.2 Tính tốn q trình cơng tác 1.2.1 Tính tốn q trình nạp 1.2.2 Tính tốn q trình nén 1.2.3 Tính tốn q trình cháy 10 1.2.4 Tính tốn q trình giản nở 12 1.2.5 Tính tốn thơng số chu kỳ cơng tác 1.3 Vẽ hiệu đính đồ thị cơng 14 16 1.3.1 Hiệu đính điểm bắt đầu q trình nạp: (điểm a) 19 1.3.2 Hiệu đính áp suất cuối q trình nén: (điểm c) 19 1.3.3 Hiệu đính điểm phun sớm: (điểm c’’ ) 20 1.3.4 Hiệu đính điểm đạt pzmax thực tế: 20 SVTH: Đinh Văn Huy Page TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT VINH ĐỒ ÁN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG 1.3.5 Hiệu đính điểm bắt đầu q trình thải thực tế: (điểm b’) 20 1.3.6 Hiệu đính điểm kết thúc q trình giản nở: (điểm b’’) 20 CHƯƠNG II : TÍNH TỐN ĐỘNG HỌC, ĐỘNG LỰC HỌC 23 2.1.Vẽ đường biểu diễn quy luật động học 23 2.1.1 Đường biểu diễn hành trình piston x = ƒ(α) 23 2.1.2 Đường biểu diễn tốc độ piston: v = f(α) 24 f ( x) 2.1.3 Đường biểu diễn gia tốc piston j = 25 2.2 Tính tốn động lực học 26 2.2.1 Các khối lượng chuyển động tịnh tiến 26 2.2.2 Các khối lượng chuyển động quay 27 2.2.3 Lực quán tính 28 − p j = f (x) 2.2.4 Vẽ đường biểu diễn lực quán tính 29 2.2.5 Đường biểu diễn 30 2.2.6 Khai triển đồ thị công P-V thành 31 2.2.7 Khai triển đồ thị 32 2.2.8 Vẽ đồ thị 32 2.2.9.Vẽ đồ thị lực tiếp tuyến 2.2.10 Vẽ đường biểu diễn T = f (α ) ∑ T = (α ) đồ thị lực pháp tuyến 33 động nhiều xilanh 2.2.11 Đồ thị phụ tải tác dụng chốt khuỷu 2.2.12 Vẽ đường biểu diễn Z = f (α ) Q = f (α ) 2.2.13 Đồ thị phụ tải tác dụng lên đầu to truyền 2.2.14 Đồ thị mài mòn chốt khuỷu 38 41 44 48 49 CHƯƠNG III: TÍNH NGHIỆM BỀN CÁC CHI TIẾT CHÍNH 3.1Tính nghiệm bền trục khuỷu 51 51 3.1.1.Trường hợp chịu lực ( ) 52 3.1.2 Trường hợp chịu lực ( ) 54 SVTH: Đinh Văn Huy Page TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT VINH ĐỒ ÁN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG Chương I: TÍNH TỐN CHU TRÌNH CƠNG TÁC SỐ LIỆU BAN ĐẦU CỦA ĐỒ ÁN HỌC PHẦN MƠN HỌC ĐCĐT CÁC SỐ LIỆU CỦA PHẦN TÍNH TỐN NHIỆT T T Tên thông số Ký hiệu Giá trị Đơn vị Đ/c Diesel 1hàng không tăng áp,buồng cháy thống Kiểu động 3D6 Số kỳ τ Kỳ Số xylanh i Thứ tự nổ Hành trình piston S 1-5-3-62-4 180 mm Đường kính xylanh D 150 mm Góc mở sớm xupáp nạp α1 20 Độ Góc đóng muộn xupáp nạp α2 48 Độ Góc mở sớm xupáp xả β1 48 Độ 10 Góc đóng muộn xupáp xả β2 20 Độ 11 Góc đánh lửa sớm φi 30 Độ 12 Chiều dài truyền ltt 320 mm 13 Công suất định mức Ne 150 mã lực 14 Số vòng quay động n 1500 v/ph 15 Suất tiêu hao nhiên liệu ge 190 g/ml.h 16 Tỷ số nén ε 14,5 17 Khối lượng truyền mtt 5,62 kg 18 Khối lượng nhóm piston mpt 2,37 kg 1.1 Các thơng số cần chọn : 1.1.1 Áp suất môi trường: pk SVTH: Đinh Văn Huy Page Ghi TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT VINH ĐỒ ÁN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG Áp suất mơi trường pk áp suất khí trước nạp vào động Với động không tăng áp áp suất khí áp suất trước xupáp nạp nên ta chọn pk = p0 Ở nước ta chọn pk = p0 = 0,1 (MPa) 1.1.2 Nhiệt độ môi trường: Tk Nhiệt độ môi trường lựa chọn theo nhiệt độ bình quân năm Với động khơng tăng áp ta có nhiệt độ mơi trưòng nhiệt độ trước xupáp nạp nên: Tk = T0 = 240C = (2970K) 1.1.3 Áp suất cuối trình nạp: pa Áp suất p a phụ thuộc vào nhiều thông số chủng loại động cơ, tính tốc đơn n, hệ số cản đường nạp, tiết diện lưu thơng…Vì cần xem xét động tính thuộc nhóm để lựa chon pa Áp suất cuối q trình nạp pa chọn phạm vi: Pa = (0,8 ÷ 0,9).pk, chọn pa = 0,09 (Mpa) 1.1.4 Áp suất khí thải: pr Áp suất khí thải phụ thuộc vào thơng số p a Áp suất khí thải chon phạm vi: Pr =(1,05 ÷ 1,15).pk, chọn pr = 0,107 ( Mpa) 1.1.5 Mức độ sấy nóng mơi chất Mức độ sấy nóng mơi chất ∆T : ∆T chủ yếu phụ thuộc vào trình hình thành khí hỗn hợp bên ngồi hay bên xilanh: Động Điezen: ∆T = 200÷400C, chọn ∆T =38 0C 1.1.6 Nhiệt độ khí sót (khí thải): Tr Nhiệt độ khí sót Tr phụ thuộc vào chủng loại động Nếu trình giản nở triệt để nhiệt độ Tr thấp Thơng thường ta chon: Tr =700 ÷ 1000 0K, chọn Tr = 8500K 1.1.7 Hệ số hiệu đính tỉ nhiệt: SVTH: Đinh Văn Huy λt Page TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT VINH ĐỒ ÁN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG Hệ số hiệu đính tỉ nhiệt chọn theo hệ số dư lượng khơng khí α hiệu đính Thơng thường chọn α λt 1,0 1,2 1,4 1,13 1,17 1,14 1,11 Động Điêzen có để theo bảng sau: 0,8 α α λt = >1 nên chọn ,10 1.1.8 Hệ số quét buồng cháy λ2: Động không tăng áp chọn λ2 =1 1.1.9 Hệ số nạp thêm λ1: Hệ số nạp thêm λ phụ thuộc chủ yếu vào pha phân phối khí Thơng thường chon: λ1 =1,02 ÷ 1,07, chọn λ1 =1,02 ξ 1.1.10 Hệ số lợi dụng nhiệt điểm z ( z): Hệ số lợi dụng nhiệt điểm z ( ξ z ) phụ thuộc vào chu trình cơng tác động cơ, thể lượng nhiệt phát cháy điểm z so với lượng nhiệt phát đốt cháy hoàn toàn 1kg nhiên liệu Với động Điêzen ta thường chọn ξ z =0,70÷0,85, chọn 1.1.11 Hệ số lợi dụng nhiệt điểm b ( ξ Hệ số lợi dụng nhiệt điểm b b ξ SVTH: Đinh Văn Huy d =0,728 ): tuỳ thuộc vào loại động Xăng hay =0,864 ϕ z b động Điêzen Với động Điêzen ta thường chọn 1.12 Hệ số hiệu đính đồ thị cơng ξ : Page 10 ξ b = 0,80÷0,90, chọn ξ b TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT VINH 270 280 290 300 310 320 330 340 350 360 365 370 375 380 390 400 410 420 430 440 450 460 470 480 490 500 510 520 530 540 550 560 570 580 590 600 610 620 630 640 650 660 SVTH: Đinh Văn Huy ĐỒ ÁN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG -8 -7 -2 2 -19 -20 14 43 71 65 50 39 30 24 26 29 28 27 25 20 13 10 -2 -5 -7 -8 -8 -9 -9 -8 -7 -4 -2 0.4 0.3 -1 -2 40 89 142 162 200 213 186 66 34 17 -2 -6 -9 -12 -14 -16 -17 -18 -19 -18 -17 -15 -13 -12 -11 -10 -8 -6 -4 -2 0.3 -1 Page 52 13 11 8 10 11 37 83 134 154 196 217 189 76 47 31 24 27 31 31 32 33 30 27 27 27 28 26 25 23 22 22 21 20 19 17 15 12 10 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT VINH ĐỒ ÁN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG 670 -4 15 680 10 -9 20 690 11 -14 25 700 -18 28 710 -20 29 720 -22 30 2.Từ đồ thị phụ tải tác dụng lên chốt khuỷu ta lập bảng giá trị Q theo góc quay α trục khuỷu : α 3.Vẽ Q = f( ) toạ độ Q Chú ý : điểm Qmin α thường xuất vùng α = 3400 − 3500 biểu thị rõ đồ thị phụ tải tác dụng lên chốt Lực Q giá trị âm 4.Xác định Qtb α cách đếm diện tích bao Q = f( ) trục hoành chia cho chiều dài trục hồnh ta có Qtb = Tính hệ số va đập χ Fq 360 Qtb = 29 : χ= SVTH: Đinh Văn Huy : 216.5 = 37 5,85 Page 53 (mm) TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT VINH ĐỒ ÁN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG Q Qmax Q Qtb 18 36 72 α 54 2.2.13 Đồ thị phụ tải tác dụng lên đầu to truyền : Căn vào đồ thị phụ tải tác dụng chốt khuỷu để vẽ Cách vẽ xuất phát từ nguyên lý sau : - Chiều lực tác dụng :  Q0 , ,  Q2 ,…  Q7 đồ thị phụ tải tác dụng lên Q1 đầu to truyền, trị số chúng Vị trí điểm tác dụng tương ứng với góc quay khuỷu vị trí tương ứng với góc quay α1 α α , , … α + β1 α + β α + β , , α72 … chốt α72 + β72 đầu to truyền Đồng thời ý, chiều quay đầu to truyền ngược chiều với chiều quay chốt khuỷu Các bước vẽ : SVTH: Đinh Văn Huy Page 54 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT VINH ĐỒ ÁN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG 1.Vẽ dạng đầu to truyền lên tờ giấy bóng, tâm đầu to truyền O 2.Vẽ vòng tròn tâm O Giao đường tâm truyền với vòng nói điểm 3.Từ điểm O0 O0 , ghi vòng tròn điểm 10, 20, 30,….720 theo chiều quay trục khuỷu, tương ứng với góc quay dấu β α + β1 α + β α + β α + β , , (chú ý ) Đem tờ giấy bóng đặt chồng lên đồ thị phụ tải tác dụng lên chốt khuỷu cho tâm O đồ thị trùng Lần lượt xoay tờ giấy bống cho điểm 0, 10, 20, 30,….720 trùng với trục +Z đồ thị phụ tải tác dụng lên chốt khuỷu Đồng thời đánh dấu điểm đầu mút vectơ  Q0 , ,  Q2 ,…  Q7 đồ thị phụ tải tác dụng lên chốt khuỷu Q1 điểm 0’, 10’,20’, …720’ lên tờ giấy bóng Nối điểm 0’, 10’, 20’, …720’ lại đường cong ta có đồ thị phụ tải tác dụng lên đầu to truyền SVTH: Đinh Văn Huy Page 55 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT VINH ĐỒ ÁN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG A1 A0=A72 A2 A50 A15 A60 A5 A70 A25 A30 A1 A0=A72 T A2 A50 A70 A15 A60 150 A40 200 A25 A5 A30 T 250 100 T’ A35 O A39 A40 50 20 A35 A36 10 OO A39 A38 A36 Z A38 A37 Z’ Z SVTH: Đinh Văn Huy Page 56 A37 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT VINH ĐỒ ÁN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG T Z SVTH: Đinh Văn Huy Page 57 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT VINH ĐỒ ÁN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG Chương III :TÍNH NGHIỆM BỀN CÁC CHI TIẾT CHÍNH 3.1 Tính nghiệm bền trục khuỷu : Ta biết trục khuỷu dầm siêu tĩnh ,chịu lực phức tạp Để đơn giản cho q trình xét tính kiểm nghiệm , ta phân thành nhiều đoạn với đoạn dầm trở thành dầm tĩnh định ứng với khuỷusơ đồ tính giới thiệu hình : Ký hiệu sơ đồ sau : T va Z lực tiếp tuyến lực pháp tuyến tác dụng lên chốt khuỷu Pr1 C1 : Lực quán tính ly tâm má khuỷu : Lực quán tính ly tâm chốt khuỷu SVTH: Đinh Văn Huy Page 58 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT VINH C2 ĐỒ ÁN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG : Lực quán tính ly tâm m2 Pr : Lực quán tính ly tâm đối trọng T’, T’’, Z’, Z’’ : phản lực T Z sinh tác dụng lên trục làm việc M 'k M ''k , : Momen xoắn tác dụng lên cổ trục bên trái bên phải Người ta giả thiết ứng suất lớn tác dụng lên khuỷu nguy hiểm xảy trường hợp sau : Trường hợp chịu lực Trường hợp chịu lực Trường hợp chịu lực Pz max Z max Tmax khởi động làm việc làm việc ∑T max Trường hợp chịu lực Trong thực tế vận hành động , lực tác dụng trường hợp (1) lớn trường hợp (2).Và lực tác dụng lên cổ khuỷu trường hợp (3) lớn trường hợp (4) Vì ta cần xét hai trường hợp 3.1.1 Trường hợp chịu lực ( Pz max ): Đối với động điezel trường hợp khởi động Lúc ta xét vị trí trục khuỷu vị trí điểm chết (ĐCT) nên ta có : α =0 Z= ,T=0,n=0, Pz max = pz max Fp P1 = Pr = , = 9,8832.0,011 = 0,108 ( MN ) Lúc : l’= l’’= Z ' = Z lck l 25 46 + b + ch = + 31 + = 66,5 2 2 l '' l0 SVTH: Đinh Văn Huy Z '' = Z ; l '' l0 Page 59 ( mm ) TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT VINH Z ’= Z’’= Z = 0,108 ĐỒ ÁN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG = 0,054 ( MN ) 3.1.1.1.Tính nghiệm bền chốt khuỷu momen uốn chốt khuỷu : Mu = Z ' → l’ = 0,054.59,5 10−3 = 3,591 10−3 ( MN.m ) Ứng suất uốn chốt khuỷu : δu = Mu Wu (MN m2 ) Trong : Wu : mođun chống uốn tiết diện ngang chốt : Đối với chốt đặc: Trong : Wu ≈ 0,1.d ch = 0,1.0, 0653 = 2, 74.10 −5 d ch , δ ch δu = ( m3 ) : Đường kính ngồi chốt khuỷu Mu Wu 3,213.10-3 2, 74.10−5 = = 130,76 ( MN ) 3.1.1.2.Tính nghiệm bền má khuỷu : Lực pháp tuyến Z gây uốn nén má khuỷu tiết diện (A-A) * )Ứng suất uốn má khuỷu : b’= 31.10−3 25.10−3 + 2 SVTH: Đinh Văn Huy = 0,028 ( mm ) Page 60 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT VINH σu = ĐỒ ÁN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG M u Z '.b ' 0,054.0,028 = = = Wu hb 1, 441.10−5 104,92 ( MN ) * ) Ứng suất nén má khuỷu σn = Z 0,108 = = 19,35 2.b.h 2.0,031.0,09 ( MN / Tổng ứng suất tác dụng lên má khuỷu : m2 ) δ ∑ = δu + δ n = 104,92+19,35 = 124,27 ( MN / 3.1.1.3 Tính nghiệm bền cổ trục Ứng suất uốn lực Z tạo hai bên cổ trục: σ uchkh Z '.l ' 3,591.1 0−3 = = = 131,058 Wu 2,74.10−5 ( MN / m2 m2 ) ) Tmax 3.1.2 Trường hợp chịu lực ( ) Vị trí tính tốn khuỷu trục xét nguy hiểm lệch so với ĐCT góc α= αTmax Lúc n≠ 0; T= Tmax lực quán tính khác tồn Cần vào đồ thị T= f( α) để tính giá trị lực tiếp tuyến góc tương ứng 3.1.2.1.Tính nghiệm bền chốt khuỷu Ứng suất uốn mặt phẳng khuỷu trục: M ux Z '.l '+ Pr1.a − Pr c σ = = Wux Wux x u Trong : c - khoảng cách từ trọng tâm đối trọng đến đường tâm xy lanh, khuỷu hoàn toàn đối xứng : c = c’ = c’’ = 75 ( mm ) a - Khoảng cách từ tâm phần không má khuỷu đến đường tâm xy lanh Pr1 Pr - Lực quán tính quay má khuỷu -Lực quán tính quay đối trọng Pr1 = Pr = mmk ρ ω SVTH: Đinh Văn Huy Page 61 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT VINH Pr1 = Pr = 0,72.7800 M ux σ = Wux x u = ĐỒ ÁN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG 230,382 = 0,29 ( MN ) 3,519.10−3 + 2,9.34,5.10−3 − 2,9.0, 038 2, 74.10−5 = 41 ( MN / m ) Ứng suất uốn mặt phẳng thẳng góc với mặt phẳng khuỷu trục: σ uy = M uy T '.l ' Tmax l ' 0,0187.0,0665 = = = = 22,7 Wuy Wuy 2.Wuy 2.2,74.10−5 ( MN / m ) Ứng suất tổng cộng tác dụng lên chốt khuỷu : (σ ) +(σ ) x u σu = y u = 412 + 22,7 = 46,9 ( MN / m ) Ứng suất xoắn chốt khuỷu: τx = M k" ( ΣTi −1 + T ) Rchkh Tmax Rchkh = = Wk Wk 2.Wx 0, 0187.32,5.10−3 2.2, 74.10−5 MN / m = = 11,1 ( Ứng suất tổng cộng chịu xoắn chốt khuỷu: σΣ = ( σu ) + ( τ x ) = 46, 92 + 4.11,12 ) =51,88 ( MN / m ) 3.1.2.2 Tính nghiệm bền cổ trục Chúng ta cần tính cho cổ trục bên phải cổ thường chịu lực lớn cổ trục bên trái Ứng suất lực pháp tuyến Z” gây ra: M ux Z ".b " σ = = Wux Wux x u Wux =Wuy = π π d ck = 0, 073 = 3,36.10 −5 32 32 M ux 0,054.0,0245 σ = = Wux 3,36.10−5 x u SVTH: Đinh Văn Huy Page 62 = 39,3 ( MN / m ) ( MN / m ) TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT VINH ĐỒ ÁN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG Ứng suất uốn lực tiếp tuyến T” gây ra: σ uy = M uy T ".b " 0,0187.0,0245 = = Wuy Wuy 3.36.10−5 = 13,6 ( MN/m2) Ứng suất uốn tổng cộng : (σ ) + (σ ) x u σu = y u = 39,32 + 13, 62 = 41,6 ( MN/m2) Ứng suất xoắn chốt khuỷu: M k" ( ΣTi −1 + T ) Rcokh Tmax Rcokh τx = = = Wk Wk 2.Wx ( MN/m2) 0, 0187.35.10−3 = 11,9 2.2, 74.10 −5 = ( MN/m2) Ứng suất xoắn tổng cộng chịu uốn chịu xoắn σΣ = (σ ) u + ( τ x ) = 41, 62 + 4.11,92 = 43,2 ( MN/m2) 3.1.2.3 Tính kiểm nghiệm bền má khuỷu Ta cần tính nghiệm bền má bên phải ma thường chịu lực lớn Ứng suất lực pháp tuyến Z” gây ra: σ uZ = M ux Z ".b " = = 0, 054.0, 0245 = 92 hb Wu 1, 4415.10 −5 ( MN/m2) Ứng suất uốn lực tiếp tuyến T” gây ra: σ uT = T ".r = 0, 0187.64.10−3 = 83 hb 1, 4415.10−5 ( MN/m2) Ứng suất uốn momen xoắn Mk” gây ra: σ uM = M " Tmax Rch 0,0187.26.10−3 = = hb hb2 1, 4415.10−5 6 SVTH: Đinh Văn Huy Page 63 = 33,7( MN/m2) TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT VINH ĐỒ ÁN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG Ứng suất xoắn má khuỷu lực tiếp tuyến T” gây ra: τx = M k T ".b " = Wk Wk ( MN/m2) Trong Wk momen chống xoắn tiết diện má hình chữ nhật hình Ở điểm I II ta có : τ xmax = T ".b " g1.h.b ( MN/m2) Ở điểm III IV ta có: τ x = g 2τ xmax ( MN/m2) Các hệ số g1 g2 phụ thuộc vào tỉ số h/b hình dưới: SVTH: Đinh Văn Huy Page 64 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT VINH Ta có : h 122 = = 4,8 b 25 Từ hình vẽ ta có : τ xmax = Vậy g1 = 0,29 , g2 =0,75 T ".b " 0,0187.0,0245 = = 18, 26 g1.h.b 0, 29.0,09.0,0312 τ x = g 2τ xmax σn = ĐỒ ÁN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG ( MN/m2) =0,75.18,2 = 13,7 ( MN/m2 ) 1,046 − 0,116 Z "− Pr = 101 = 0,031.0,090 hb ( MN/m2) Ứng suất tổng điểm I II bằng: σ ΣI ,II = ( Σσ ) I , II + 4τ xmax = 1012 + 4.412 = 130 ( MN/m2) Ứng suất tổng điểm III IV bằng: σ ΣII , IV = ( Σσ SVTH: Đinh Văn Huy II , IV ) + 4τ x2min = 1012 + 4.30,82 = 118 Page 65 ( MN/m2) TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT VINH ĐỒ ÁN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG KẾT LUẬN Sau thời gian làm việc khẩn trương nghiêm túc, với hướng dẫn tận tình thầy giáo Nguyễn Văn Đại, Thầy giáo mơn Cơ khí tơ với cố gắng thân giúp đỡ bạn đồng nghiệp, đề tài ”Đồ án Động Cơ Đốt Trong’’ em hoàn thành Với nhiệm vụ vấn đề thiết kế môn học đặt ra, em cố gắng phân tích trình bày hiểu biết q trình tính tốn cho phù hợp với yêu cầu thực tế Trong q trình làm đồ án mơn học động đốt trong, em tham khảo số tài liệu liên quan đến đề tài với bảo nhiệt tình giáo viên hướng dẫn Nguyễn Văn Đại Nhưng xét mức độ vấn đề xem xét toàn diện phương diện lý thuyết Mặt khác, trình độ hạn thiếu kiến thức thực tế, kinh nghiệm nghề nghiệp chưa có thời gian có hạn nên đồ án động đốt không tránh khỏi nhược điểm Em mong bảo thầy bạn đồng nghiệp đóng góp ý kiến để đồ án động đốt em hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn Thầy Nguyễn Văn Đại Thầy mơn khí ô tô động viên giúp đỡ em tận tình để hồn thành đồ án mơn học động đốt trong… Sinh viên thực HUY Đinh Văn Huy SVTH: Đinh Văn Huy Page 66 ... cần cho tính toán lấy từ vẽ mặt cắt SVTH: inh Vn Huy khuu TRNG I HỌC SPKT VINH ĐỒ ÁN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG MỤC LỤC Trang MỤC LỤC Chương I: TÍNH TỐN CHU TRÌNH CƠNG TÁC SỐ LIỆU BAN ĐẦU CỦA ĐỒ ÁN HỌC PHẦN... Huy b b Page 29 c V TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT VINH ĐỒ ÁN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG CHƯƠNG II TÍNH TOÁN ĐỘNG HỌC , ĐỘNG LỰC HỌC 2.1 Vẽ đường biểu diễn quy luật động học: Các đường biểu diễn vẽ đường hoành độ... Page TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT VINH ĐỒ ÁN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG Chương I: TÍNH TỐN CHU TRÌNH CƠNG TÁC SỐ LIỆU BAN ĐẦU CỦA ĐỒ ÁN HỌC PHẦN MÔN HỌC ĐCĐT CÁC SỐ LIỆU CỦA PHẦN TÍNH TỐN NHIỆT T T Tên thơng số Ký