ĐỒ ÁN THIẾT KẾ ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG ( THIẾT KẾ TRỤC KHUỶU BÁNH ĐÀ)

Đây là đồ án thiết kế động cơ đốt trong trong tài liệu bao gồm có cách tính toán và xây dựng các bản vẽ đồ thị như đồ thị công, đồ thị Brick, đồ thị vận tốc, .... nhằm tính toán để chọn một động cơ phù hợp so với số liệu đã tính ban đầu. Phần cuối là tính toán thiết kế trục khuỷu, bạc lót, bánh đà.

Đồ Án: Thiết Kế Động Cơ Đốt Trong DD4 - 0219 LỜI NÓI ĐẦU VÀ CẢM ƠN Với xu hướng hội nhập phát triển kinh tế nước ta ngày phát triển đà tăng trưởng, đặc biệt nghành công nghiệp trọng điểm sản xuất ô tô trọng thúc đẩy việc miễn thuế nhập xe Ngoài hãng xe dần xâm nhập trường Việt Nam nước có nhiều doanh nghiệp, tập đoàn lắp ráp tự sản xuất Thaco Trường Hải khu công nghiệp Chu Lai (Quảng Nam), Vinfast đặc khu kinh tế Đình Vũ – Cát Hải (Hải Phịng) khơng ngừng mở rộng phát triển sản xuất Trong thời gian thực Đồ án Tính tốn & thiết kế động đốt trong, em nhận nhiều giúp đỡ, đóng góp ý kiến bảo nhiệt tình thầy bạn bè Em xin gửi lời cám ơn đặc biệt chân thành đến Ths Dương Đình Nghĩa, người thầy ln tận tình hướng dẫn, bảo em suốt trình làm đồ án Em xin chân thành cám ơn thầy khoa Cơ khí Giao thông trường Đại học Bách khoa, Đại học Đà Nẵng tạo điều kiện thuận lợi dạy cho em kiến thức môn sở nghành, để em nắm vững kiến thức chắn, vững vàng Qua áp dụng hồn thành Đồ án Tính tốn & thiết kế động đốt tiến độ Cuối cùng, em xin chân thành cám ơn gia đình bạn bè, ln tạo điều kiện, quan tâm, giúp đỡ em suốt trình làm đồ án Đà Nẵng, ngày tháng năm 2019 Sinh viên thực Nguyễn Văn T Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn T Hướng dẫn: ThS Dương Đình Nghĩa Đồ Án: Thiết Kế Động Cơ Đốt Trong DD4 - 0219 MỤC LỤC Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn T Hướng dẫn: ThS Dương Đình Nghĩa Đồ Án: Thiết Kế Động Cơ Đốt Trong DD4 - 0219 DANH MỤC BẢNG BẢNG 1.1: Các thông số cho trước BẢNG 1.2: Bảng giá trị đồ thị công động Diesel D14 - 0218 BẢNG 1.3: Bảng giá trị T, N, Z - α BẢNG 1.4: Bảng thứ tự làm việc động kỳ, xilanh: 1-3-4-2 BẢNG 1.5: Bảng giá trị ΣT - α BẢNG 1.6: Bảng giá trị Q – BẢNG 1.7: Bảng giá trị đồ thị mài mịn chốt khuỷu BẢNG 2.1: Thơng số kĩ thuật DANH MỤC HÌNH HÌNH 1.1: Đồ thị cơng HÌNH 1.2: Phương pháp vẽ đồ thị Brick HÌNH 1.3: Đồ thị chuyển vị HÌNH 1.4: Đồ thị vận tốc HÌNH 1.5: Đồ thị gia tốc HÌNH 1.6: Đồ thị khai triển HÌNH 1.7: Sơ đồ lực tác dụng lên cấu truyền – trục khuỷu HÌNH 1.8: Đồ thị TNZ –α HÌNH 1.9: Đồ thị -α HÌNH 1.10: Đồ thị lực tác dụng lên chốt khuỷu HÌNH 1.11: Đồ thị lực tác dụng lên đầu to truyền HÌNH 1.12: Đồ thị khai triển Q-α HÌNH 1.13: Đồ thị mài mịn chốt khuỷu HÌNH 2.1: Động 1ND-TV HÌNH 2.2: Piston động 1ND-TV HÌNH 2.3: Xéc măng động HÌNH 2.4: Thanh truyền động 1ND-TV HÌNH 2.5: Trục cam dẫn động xích động HÌNH 2.6: Sơ đồ bố trí cấu phân phối khí động 1ND-TV HÌNH 2.7: Trục cam động 1ND-TV HÌNH 2.8: Xupap động 1ND-TV HÌNH 2.9: Lị xo xupap động HÌNH 2.10: Vị trí lắp lọc dầu HÌNH 2.11: Bộ lọc dầu HÌNH 2.12: Sơ đồ hệ thống bơi trơn cưỡng cacste ướt Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn T Hướng dẫn: ThS Dương Đình Nghĩa Đồ Án: Thiết Kế Động Cơ Đốt Trong DD4 - 0219 HÌNH 2.13: Bơm nước HÌNH 2.14: Két làm mát động HÌNH 2.15: Van nhiệt HÌNH 2.16: Sơ đồ hệ thống làm mát cưỡng (a) HÌNH 2.17: Sơ đồ hệ thống làm mát cưỡng (b) HÌNH 2.18: Vị trí hệ thống nhiên liệu Common Rail động HÌNH 2.19: Sơ đồ hệ thống nhiên liệu Common Rail HÌNH 2.20: Bộ lọc nhiên liệu HÌNH 2.21: Tháo rã lọc nhiên liệu HÌNH 3.1: Trục khuỷu HÌNH 3.2: Kết cấu bạc lót HÌNH 3.3: Bạc lót HÌNH 3.4: Kết cấu bánh đà Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn T Hướng dẫn: ThS Dương Đình Nghĩa Đồ Án: Thiết Kế Động Cơ Đốt Trong DD4 - 0219 MỞ ĐẦU Trong thời kì cơng nghiệp hóa – đại hóa nghành cơng nghiệp tơ nghành mũi nhọn đảng nhà nước xác định ưu tiên hàng đầu Ngoài hợp tác liên doanh với hãng tiếng nước ngồi Việt Nam bước đầu có tên đồ sản xuất ô tô nội địa giới với kiện Vinfast tham Paris Motor Show 2018 (giới thiệu hai dòng xe Sedan SUV Vinfast sản xuất) Do đó, để góp phần nâng cao trình độ chun mơn kỹ thuật, địi hỏi đội ngũ kỹ sư tương lại nước ta phải tự nghiên cứu học hỏi, yêu cầu cấp thiết Có ngành cơng nghiệp sản xuất ơtơ nước ta đuổi kịp với đà phát triển quốc gia khu vực nói riêng giới nói chung Để đáp ứng nhu cầu khắc khe công suất, giảm tiêu hao nhiên liệu, đạt tiêu chuẩn khí thái… động tơ nghiên cứu phát triển để hoàn thiện, hoàn hảo để đạt hiệu suất tối ưu Sau học học phần chuyên nghành Nguyên lý động đốt & Kết cấu động đốt (cùng số học phần liên quan khác) em học học phần đồ án Tính tốn thiết kế động đốt trong, học phần nhằm giúp sinh viên tổng hợp vận dụng kiến thức học Đồ án em phân cơng tìm hiểu nghiên cứu Tính toán thiết kế động DD4- 0219 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn T Hướng dẫn: ThS Dương Đình Nghĩa Đồ Án: Thiết Kế Động Cơ Đốt Trong DD4 - 0219 PHẦN 1: XÂY DỰNG ĐỒ THỊ CÔNG, ĐỘNG HỌC & ĐỘNG LỰC HỌC ĐỘNG CƠ D14- 0219 1.1 Tính tốn xây dựng vẽ đồ thị 1.1.1 Các thông số cho trước Bảng 1.1: Các thông số cho trước THÔNG SỐ KỸ THUẬT Nhiên liệu Số xilanh/Số kỳ/Cách bố trí Thứ tự làm việc Tỷ số nén Đường kính piston Hành trình piston KÝ HIỆU i I/τ GIÁ TRỊ Diesel 4/4/In-Line 1-3-4-2 17,7 92,0 93,5 80 3637 0,25 10,2 0,9 1,2 18 25 58 58 25 ĐƠN VỊ ε D mm S mm Ne KW Công suất cực đại/ số vòng quay n v/ph Tham số kết cấu λ Áp suất cực đại Pz MN/m2 Khối lượng nhóm piston mpt kg Khối lượng nhóm truyền mtt kg Góc phun sớm φs độ α1 độ α2 độ Góc phân phối khí α3 độ α4 độ Hệ thống nhiên liệu CRDI Hệ thống bôi trơn Cưỡng cascte ướt Hệ thống làm mát Cưỡng bức, sử dụng môi chất lỏng Hệ thống nạp Turbor Charger Itercooler Hệ thống phân phối khí Valve , DOHC 1.1.2 Các thơng số chọn trước - Chỉ số nén đa biến trung bình : = 1,35 (Tra trang 128 - Tài liệu [1]) - Chỉ số giãn nở đa biến trung bình : = 1,25 (Tra trang 188 – Tài liệu [1]) 1.1.3 Các thơng số tính - Tốc độ trung bình động cơ: Cm= = = 11.335 (m/s) (1.1) Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn T Hướng dẫn: ThS Dương Đình Nghĩa Đồ Án: Thiết Kế Động Cơ Đốt Trong DD4 - 0219 (Tra trang 205 – Tài liệu [1]) Trong đó: S hành trình dịch chuyển piston xilanh (m) n tốc độ quay động (vòng/phút) Ta thấy Cm = 11,335 (m/s) > (m/s) => Động động tốc độ cao - Áp suất khí cuối kỳ nạp: Vì động bốn kỳ tăng áp nên: Pa = (0,9-0,96).Pk ( 1.2 ) Chọn Pa = 0,9.Pk (Tra trang 100 – Tài liệu [1]) Trong đó: P k áp suất môi chất trước xupáp nạp, áp suất khí trời Vậy = 0,2 (MN/), = 0,1 (MN/).v => Pa = 0,9.Pk = 0,9.0,2 = 0,18 (MN/m2) (1.3) (Tra trang 100 – Tài liệu [1]) - Áp suất cuối kỳ nén: Từ phương trình trình nén đa biến: Pa.Van1 = Pc.Vcn1 (Tra trang 128 – Tài liệu [1]) Suy ra: Pc = Pa ()n1 = Pa.n1 Trong đó: Va thể tích tồn phần Vc thể tích buồng cháy = 17,7 tỷ số nén Nên Pc = Pa.n1 = 0,18.17,71,35 = 8,71 (MN/m2) - Áp suất cuối trình giãn nở: Từ phương trình trình giãn nở đa biến: Pz.Vzn2 = Pb.Vbn2 (Tra trang 181- Tài liệu [1]) Suy Pb = Pz ()n2 = Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn T Hướng dẫn: ThS Dương Đình Nghĩa Đồ Án: Thiết Kế Động Cơ Đốt Trong DD4 - 0219 Trong đó: Pz áp suất cực đại : Pz = 10,2 (MN/m2) = = hệ số giãn nở Suy ra: Pb = -Với tỷ số giãn nở sớm Đối với động diesel = 1,21,5, ta chọn = 1,35 Và n2 tỷ số giãn nở đa biến trung bình Nên Pb = = = 0,4088 (MN/m2) - Thể tích cơng tác: Vh= S Trong đó: S hành trình piston, S = 93,5 mm = 0,935 (dm) D đường kính xilanh, D = 92 mm = 0,92 (dm) Suy ra: Vh= S = 0,935 = 0,6216 (dm3) - Thể tích buồng cháy: Vc = = = 0,0372 (dm3) - Vận tốc góc trục khuỷu: = = = 380,865 (rad/s) - Áp suất khí sót: Đối với động tốc độ cao: Pr = (1,051,10).Pth ( Tra trang 101 – Tài liệu [1]) Vì động khơng tăng áp nên : Pth = (1,02-1,04).P0 (Tra trang 102 – Tài liệu [1]) Ta chọn Pth = 1,0.Pk , Pr = 1,08.Pth Suy : Pr = 1.1,08.0,2= 0,216 (MN/m2) 1.2 Đồ Thị Công 1.2.1 Các thông số xây dựng đồ thị * Các thông số cho trước: Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn T Hướng dẫn: ThS Dương Đình Nghĩa Đồ Án: Thiết Kế Động Cơ Đốt Trong DD4 - 0219 - Áp suất cực đại: Pz = 10,2 (MN/m2) - Góc phun sớm: s = 18o - Góc phân phối khí: = 25o , = 58o , = 58o , = 25o * Xây dựng đường nén: - Gọi Pnx Vnx áp suất thể tích biến thiên theo q trình nén động Vì trình nén trình đa biến nên ta có: Pnx.(Vnx)n1 = const [3] Suy ra: Pnx.(Vnx)n1 = Pc.(Vc)n1 Pnx = Pc)n1 Đặt i = , nên Pnx = - Để dễ vẽ ta tiến hành chia thành ε khoảng, i = 1, , 3, … 17,8 * Xây dựng đường giãn nở: - Gọi Pgnx Vgnx áp suất thể tích biến thiên theo trình giãn nở động Vì trình giãn nở trình đa biến nên ta có: Pgnx.(Vgnx)n2 = const [3] Suy ra: Pgnx.(Vgnx)n2 = Pz.(Vz)n2 Pgnx = Pz)n2 Ta có: Vz = Vc = 1,35.0,0372 = 0,0502 (dm3) Suy ra: Pgnx= = Đặt i = , nên ta có Pgnx = - Để dễ vẽ ta tiến hành chia thành ε khoảng, i = , , 3,… 17,8 * Biểu diễn thơng số: - Biểu diễn thể tích buồng cháy: Chọn Vcbd = 10 (mm) Suy tỉ lệ xích v = = = 0,00372 (dm3/mm) - Giá trị biểu diễn thể tích cơng tác Vhbd Vhbd = = = 167 (mm) - Biểu diễn áp suất cực đại: = 160 – 220 (mm) Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn T Hướng dẫn: ThS Dương Đình Nghĩa Đồ Án: Thiết Kế Động Cơ Đốt Trong DD4 - 0219 Chọn Pzbd = 200 (mm) Suy ra: oo’bd= = = 10,4 (mm) Suy tỉ lệ xích p= = = 0,051 (MN/m2.mm) - Giá trị biểu diễn đường kính vịng trịn Brick AB = Vhbd = 167 (mm) Suy tỉ lệ xích S= = = 0,00056 (m/mm) + Giá trị biểu diễn oo’: oo’bd = Từ lấy đoạn 00’ phía ĐCD: oo’ = = = 0,0058 (m) Trong λ tham số kết cấu Bảng 1.2: Bảng giá trị đồ thị công động Diesel DD4 – 0219 Vx i V(dm3 ) V(mm ) Đường nén Đường giãn nở in1 in2 Pc*1/in1 Pn(mm ) 8.71 170.78 Pz.rn2\in2 1.00 14.84 Pgn(mm ) 200.00 113.89 1.46 10.20 200.00 3.42 67.00 2.38 6.24 122.37 4.41 1.98 38.76 3.95 3.76 73.71 40 6.50 1.34 26.28 5.66 2.62 51.45 0.186 50 8.78 0.99 19.45 7.48 1.99 38.93 6.0 0.223 60 11.23 0.78 15.20 9.39 1.58 30.99 7Vc 7.0 0.261 70 13.83 0.63 12.35 11.39 1.30 25.56 8Vc 8.0 0.298 80 16.56 0.53 10.31 13.45 1.10 21.63 9Vc 9.0 0.335 90 19.42 0.45 8.79 15.59 0.95 18.67 10Vc 10 0.372 11.0 0.409 100 22.39 0.39 7.63 17.78 0.83 16.37 110 25.46 0.34 6.71 20.03 0.74 14.53 12 13 14 0.447 120 28.63 0.30 5.96 22.33 0.66 13.03 0.484 130 31.90 0.27 5.35 24.68 0.60 11.79 0.521 140 35.26 0.25 4.84 27.08 0.55 10.75 1Vc 1.0 0.037 10 1.00 ρVc 0.052 15 1.50 5.81 2Vc 1.3 2.0 0.074 20 2.55 3Vc 3.0 0.112 30 4Vc 4.0 0.149 5Vc 5.0 6Vc 11Vc 12Vc 13Vc 14Vc Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn T Hướng dẫn: ThS Dương Đình Nghĩa 10 Đồ Án: Thiết Kế Động Cơ Đốt Trong DD4 - 0219 dễ bố trí động cơ, áp suất bơm đảm bảo cung cấp dầu liên tục, tuổi thọ cao, hư hỏng - Các bề mặt làm việc bơm bánh chế tạo với độ xác cao, để đảm bảo khả chịu áp lực lớn, tổn thất lưu lượng Hình 2.11: Bầu lọc dầu Hình 2.12: Sơ đồ hệ thống bôi trơn cưỡng cacste ướt - Hệ thống bơi trơn cưỡng cacte ướt có khả cung cấp đầy đủ dầu bôi trơn số lượng chất lượng, độ tin cậy hệ thống bôi trơn tương đối cao, phù hợp với điều kiện làm việc động - Do dùng bôi trơn kiểu cưỡng cacte ướt nên động làm việc độ nghiêng lớn, dầu nhờn dồn phía khiến phao hút dầu bị hẫng Vì lưu lượng dầu cung cấp không đảm bảo yêu cầu 2.2.4 Hệ thống làm mát - Động sử dụng hệ thống làm mát cưỡng vịng kín sử dụng môi chất lỏng Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn T Hướng dẫn: ThS Dương Đình Nghĩa 44 Đồ Án: Thiết Kế Động Cơ Đốt Trong DD4 - 0219 - Động 2KD-FTV có hệ thống làm mát nước kiểu kín, tuần hồn theo áp suất cưỡng Trong bơm nước tạo áp lực đẩy nước lưu thơng vịng quanh động Gồm có két làm mát, bơm nước, quạt gió, van nhiệt Hình 2.13: Bơm nước - Động 2KD-FTV sử dụng bơm ly tâm để bơm nước làm mát bơm ly tâm cung cấp nước đồng đều, khối lượng kích thước nhỏ gọn, làm việc không ồn, hiệu suất cao - Quạt gió động dập thép nên khối lượng giảm bớt, cánh quạt chế tạo có dạng hình chữ X ( dạng tối ưu), để giảm tiếng ồn làm việc động cơ, giúp làm nguội nước nhanh - Động sử dụng két làm mát kiểu nước- khơng khí khả làm việc tốt, kết cấu gọn nhẹ, làm từ vật liệu đồng, hấp thụ tỏa nhiệt nhanh, bề mặt đón gió két có hình dạng vng diện tích đón gió trước sau két tiến đến sát Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn T Hướng dẫn: ThS Dương Đình Nghĩa 45 Đồ Án: Thiết Kế Động Cơ Đốt Trong DD4 - 0219 Hình 2.14: Két làm mát động Hình 2.15: Van nhiệt - Van nhiệt động thuộc kiểu hộp xếp, dùng chất lỏng làm chất giãn nở, đảm bảo khả làm mát động nhiệt độ cao Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn T Hướng dẫn: ThS Dương Đình Nghĩa 46 Đồ Án: Thiết Kế Động Cơ Đốt Trong DD4 - 0219 Hình 2.16: Sơ đồ hệ thống làm mát cưỡng (a) Hình 2.17: Sơ đồ hệ thống làm mát cưỡng (b) 2.2.5 Hệ thống cung cấp nhiên liệu Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn T Hướng dẫn: ThS Dương Đình Nghĩa 47 Đồ Án: Thiết Kế Động Cơ Đốt Trong DD4 - 0219 - Động sử dụng hệ thống nhiên liệu Common Rail, sử dụng hệ thống áp suất nhiên liệu phun lớn (khoảng 1000 Bar, sử dụng bơm cao áp áp suất phun khoảng 200 Bar), nhiên liệu nén ống Rail sau khỏi bơm cao áp, nên kim phun phun nhiên liệu tơi nên trình cháy nhiên liệu, nâng cao công suất động - Hệ thống cung cấp nhiên liệu gồm thùng nhiên liệu, bơm chuyển, bầu lọc, kim phun, bơm cao áp, đường ống - Trước nhiên liệu bơm cao áp hút vào, nhiên liệu bơm tiếp vận hút từ thùng nhiên liệu lên, đóng vai trị trung gian - Động sử dụng vòi phun điểu khiển điện tử, phù hợp với động diesel, đặc biệt động cao tốc ( n=3700 v/ph), qua điều khiển thời gian lượng phun nhiên liệu hợp lý cho chế độ làm việc động cơ, làm việc êm - Bơm chuyển nhiên liệu đặt lồng thùng nhiên liệu, tiết kiệm không gian cho động cơ, khắc phục tượng rò rỉ bơm nhiên liệu đến bơm cao áp - Các chi tiết lọc thơ, thùng nhiên liệu khơng có đặc điểm bật so với động diesel khác hãng Toyota Hình 2.18: Vị trí hệ thống nhiên liệu Common Rail động Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn T Hướng dẫn: ThS Dương Đình Nghĩa 48 Đồ Án: Thiết Kế Động Cơ Đốt Trong DD4 - 0219 Hình 2.19: Sơ đồ hệ thống nhiên liệu Common Rail Hình 2.20: Bộ lọc nhiên liệu Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn T Hướng dẫn: ThS Dương Đình Nghĩa 49 Đồ Án: Thiết Kế Động Cơ Đốt Trong DD4 - 0219 Hình 2.21: Tháo rã lọc nhiên liệu Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn T Hướng dẫn: ThS Dương Đình Nghĩa 50 Đồ Án: Thiết Kế Động Cơ Đốt Trong DD4 - 0219 PHẦN 3: THIẾT KẾ NHÓM TRỤC KHUỶU- BẠC LÓT- BÁNH ĐÀ ĐỘNG CƠ DD4 – 0219 3.1 Phân tích nhiệm vụ, điều kiện làm việc & nguyên lý cấu - Trục khuỷu tiếp nhận lực khí thể từ piston truyền qua chốt piston tay biên, biến lực thành momen quay để truyền qua bánh đà cho hệ thống truyền động - Trong trình làm việc trục cấu chịu tác dụng lực khí thể, lực quán tính Những lực có giá trị lớn thay đổi có chu kỳ định nên có tính chất va đập lớn, lực tác dụng gây ứng suất uốn ứng suất xoắn cụm chi tiết cấu trục khuỷu - bánh đà - bạc lót - Đồng thời cịn gây tượng dao động dọc trục nên cấu phải có độ bền lớn, độ cứng vững cao, trọng lượng nhỏ mịn, có độ xác gia cơng cao, bề mặt làm việc cần có độ bóng độ cứng cao, không xảy tượng dao động cộng hưởng phạm vi tốc độ sử dụng động cơ, kết cấu phải đảm bảo tính cân đồng đều, đồng thời phải dễ chế tạo 3.2 Phân tích lựa chọn kết cấu cụm chi tiết cấu 3.2.1 Trục khuỷu Hình 3.1: Trục khuỷu - Trục khuỷu động chế tạo theo kiểu trục khuỷu nguyên Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn T Hướng dẫn: ThS Dương Đình Nghĩa 51 Đồ Án: Thiết Kế Động Cơ Đốt Trong DD4 - 0219 - Trục khuỷu động làm từ thép hợp kim có tính lý, sức bền cao Chế tạo theo phương pháp rèn khuôn - Đầu trục khuỷu để lắp bánh dẫn động trục cam lắp puly dẫn động bơm, quạt gió - Đi trục khuỷu có vành chắn dầu để lắp bánh đà Khi dầu nhờn bị rị rỉ gặp vành chắn dầu bị đưa trở lại cacte - Trên chốt khuỷu ta khoan lỗ dầu để bơi trơn Vị trí lỗ dầu bơi trơn xác định theo đồ thị mài mòn chốt khuỷu phần Chỗ khoan lỗ dầu bôi trơn nơi chốt khuỷu mài mịn nhất, phải đảm bảo đến bề mặt ma sát nhanh chóng tổn thất - Chiều dài chốt khuỷu tuỳ thuộc vào khoảng cách hai đường tâm xy lanh liền kề chiều dài cổ trục khuỷu, phương pháp làm mát - Má khuỷu động có dạng hình ơvan lợi dụng hợp lý vật liệu chế tạo phân bố áp suất đồng - Giữa má với cổ trục, má với chốt khuỷu trục khuỷu động có góc lượn để giảm ứng suất tập trung lên trục khuỷu - Trên trục khuỷu động có đối trọng để cân lực momen quán tính ly tâm giảm phụ tải cho cổ trục Ngoài đối trọng trục khuỷu động người ta vát vài nơi để đảm bảo cân động làm việc Đối trọng sử dụng động loại làm liền với má khuỷu - Để giảm khối lượng vật liệu giảm lực qn tính ly tâm má khuỷu rên động vát nghiêng má khuỷu vát bụng má khuỷu - Để tăng sức bền độ cứng vững trục khuỷu động cần tăng độ trùng điệp cổ chốt khuỷu - Dưới kết cấu chi tiết trục khuỷu động DD4-0219 sau tham khảo kết cấu động 2KD-FTV 3.2.2 Bạc lót - Chốt khuỷu lắp với đầu to truyền ta dùng bạc lót mỏng, bạc lót có trám lớp hợp kim chịu mịn babít Do đầu to truyền cắt thành hai nửa nên bạc lót làm thành hai nửa Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn T Hướng dẫn: ThS Dương Đình Nghĩa 52 Đồ Án: Thiết Kế Động Cơ Đốt Trong DD4 - 0219 Hình 3.2: Kết cấu bạc lót - Vật liệu chế tạo bạc lót hợp kim chịu mòn ưu điểm sau : + Sức bền học cao + Độ cứng cao + Hệ số dẫn nhiệt lớn - Động dùng bạc lót mỏng mặt lưng gộp bạc thép tiếp xúc tốt với đầu to truyền nên cho phép truyền nhiệt tốt - Trên mặt làm việc bạc lót, chỗ hai nửa bạc lắp ghép với nhà chế tạo kht lớp hợp kim chống mịn (babít) để xiết bulong trình lắp ghép, mép bị biến dạng đảm bảo khe hở bạc lót cổ khuỷu - Bạc lót động làm từ hợp kim babít nên có tính chống mịn tốt, có độ cứng cao có độ dẻo cần thiết, chống rà khít với bề mặt trục tốt, giữ dầu bôi trơn, dễ chế tạo - Bạc lót lắp với cổ trục theo chế độ lắp lỏng để tạo màng dầu bôi trơn, màng dầu bôi trơn từ 0.06 – 0.1 mm phù hợp - Để bạc lót khơng xoay di động theo chiều trục, mép bạc lót chỗ mặt nối tiếp hai nửa thường dập thành lưỡi gà nhơ phía lưng gộp bạc, lưỡi gà ăn khớp sít vào rãnh định vị phay đầu to truyền - Để bạc lót lắp vào cổ trục khơng bị kênh hai đầu bạc lót bạc lót có vát góc Bạc lót mỏng nên chế tạo hàng loạt, cho phép lắp lẫn bạc lót mà khơng cần ngun cơng cạo bạc Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn T Hướng dẫn: ThS Dương Đình Nghĩa 53 Đồ Án: Thiết Kế Động Cơ Đốt Trong DD4 - 0219 Hình 3.3: Bạc lót 3.2.3 Bánh đà - Tích trữ lượng dư hành trình sinh công để bù đắp lượng thiếu hụt q trình tiêu hao cơng làm cho trục khuỷu quay - Bánh đà sử dụng động bánh đà dạng đĩa, sử dụng có kết cấu đơn giản, chiều dày đồng Trên xe Toyota bánh đà cịn xem đĩa chủ động ly hợp - Lắp bánh đà vào đuôi trục khuỷu động theo kiểu lắp mặt bích Để lắp bánh đà ta dùng bulông chịu lực - Bánh đà động có ghi ký hiệu ĐCT, ĐCD, góc phun sớm, đánh lửa sớm - Về kết cấu khối lượng bánh đà tập trung chủ yếu vành bánh đà, nên bánh đà tích lượng nhiều để hỗ trợ trình khởi động động - Bánh đà động đúc gang xám Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn T Hướng dẫn: ThS Dương Đình Nghĩa 54 Đồ Án: Thiết Kế Động Cơ Đốt Trong DD4 - 0219 Hình 3.4: Kết cấu bánh đà 3.3 Tính tốn thơng số kích thước cấu 3.3.1 Trục khuỷu - Trục khuỷu động trục khuỷu đủ cổ trục nên ta có số cổ trục là: Z= i +1 = 4+1 = 5, Trong i số xilanh động - Đường kính ngồi cổ trục khuỷu: dct = (0,70 ÷ 0,85).D (Trang 223 – Tài liệu [5]) dct = (0,7 ÷ 0,85).74 = (51,8÷ 62,9) mm Chọn dct = 60 (mm) Trong D đường kính xilanh động - Chiều dài cổ trục khuỷu: lct = (0,55 ÷ 0,65).dct = (0,55 ÷ 0,65).60 = (33,0 ÷ 39,0) mm Chọn lct = 35 (mm) (Trang 223 – Tài liệu [5]) - Đường kính ngồi chốt khuỷu: dch = (0,64 ÷ 0,72).D = (0,64 ÷ 0,72).74 = (47,36 ÷ 53,28 ) mm Chọn dch = 50 (mm) (Tra trang 224 – Tài liệu [5]) - Chiều dài chốt khuỷu: Lch = (0,7 ÷ 1).dch = (0,7 ÷ 1).50 = (35,0 ÷ 50) mm Chọn Lch = 45 (mm) Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn T Hướng dẫn: ThS Dương Đình Nghĩa 55 Đồ Án: Thiết Kế Động Cơ Đốt Trong DD4 - 0219 (Tra trang 224 – Tài liệu [5]) - Chiều dày má khuỷu: b = (0,21 ÷ 0,27).D = (17,54 ÷ 21,98) mm Chọn b = 18 (mm) - Chiều rộng má khuỷu: h = (1,05 ÷ 1,3).D = (77,7 ÷ 96,2) mm Chọn h = 90 (mm) - Đường kính khoan lỗ dầu bơi trơn: dl = (3 ÷ 8) mm Chọn dl = (mm) (Tra trang 229 – Tài liệu [5]) - Độ trùng điệp cổ trục với chốt khuỷu: ε = [(dch+dct)/2] - R =(50+60)/2- 40,0 = 15 (mm) - Bán kính góc lượn: r = (0,06 ÷ 0,08).dch = (3,0 ÷ 4,0) mm Chọn r = 3,5 mm 3.3.2 Bạc lót 3.3.2.1 Bạc lót chốt khuỷu - Chiều dày gộp bạc: δthép = (0,9 ÷ 3) mm Chọn δthép = 2,5 (mm) (Tra trang 190 – Tài liệu [5]) - Chiều dày lớp hợp kim: δhk = (0,4 ÷ 0,7) mm Chọn δhk = 0,5 (mm) (Tra trang 190 – Tài liệu [5]) - Khe hở bạc lót với chốt khuỷu: : δ = (0,0045 ÷ 0,0015).dch δ = (0,225 ÷ 0,075) Chọn δ = 0,2 (mm) (Tra trang 192 – Tài liệu [5]) - Khe hở mặt đầu bạc lót má khuỷu: δ’= (0,15 ÷ 0,25) mm Chọn δ’= 0,25 (mm) - Bề dày bạc lót: δ = 3,0 (mm) - Đường kính ngồi bạc lót chốt khuỷu: dbch = 56,4 (mm) - Chiều rộng bạc lót: bch = 44,5 (mm) 3.2.2.2 Bạc lót cổ trục - Trên mép bạc lót ta dập lưỡi gà để định vị bac lót lên thân máy Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn T Hướng dẫn: ThS Dương Đình Nghĩa 56 Đồ Án: Thiết Kế Động Cơ Đốt Trong DD4 - 0219 - Khe hở bạc lót với cổ trục: δ = (0,0045 ÷ 0,0015).dch δ = (0,225 ÷ 0,075) Chọn δ = 0,2 (mm) (Tra trang 192 – Tài liệu [5]) - Khe hở mặt đầu bạc lót má khuỷu: δ’= (0,15 ÷ 0,25) mm Chọn δ’= 0,2 (mm) - Bề dày bạc lót: δ = 3,0mm Trong lớp hợp kim chịu mịn δ hk = 0,5 (mm) - Đường kính ngồi bạc lót cổ trục: dbct = 66,4 mm - Chiều rộng bạc lót: bct= 34,5 mm 3.2.3 Bánh đà - Kích thước bánh đà đường kính ngồi Đường kính ngồi bánh đà bị hạn chế điều kiện bố trí động cơ, đặc biệt loại động mà em chọn tham khảo động tơ - Đường kính ngồi bánh đà khơng q 300 – 450 (mm) - Thơng số kích thước bánh đà : + Đường kính ngồi 275,3 mm + Đường kính 128 mm + Bánh đà có bulong M10 + Bề dày bánh đà 40 mm + Chốt định vị TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] GS.TS.Nguyễn Tất Tiến – Nguyên lý động đốt – NXB Giáo Dục [2] PGS.TS.Dương Việt Dũng – Kết cấu động đốt [3] ThS Nguyễn Quang Trung – Hướng dẫn đồ án động đốt [4] Catalog động 1ND-TV [5] Kết cấu tính tốn động đốt – Trần Văn Tế Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn T Hướng dẫn: ThS Dương Đình Nghĩa 57 Đồ Án: Thiết Kế Động Cơ Đốt Trong DD4 - 0219 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn T Hướng dẫn: ThS Dương Đình Nghĩa 58 ... thiết kế nhóm trục khuỷu – bánh đà – bạc lót, biết tăng áp có ảnh hưởng đến cơng suất nên yêu cầu độ bền trục khuỷu động tăng lên, nhât cổ trục, cổ khuỷu Tuy nhiên chấp nhận Cịn bánh đà dự trữ giải... vng góc với trục hồnh cắt đồ thị cơng điểm đường biểu diễn trình nạp, nén, cháy-giãn nở, thải Qua điểm ta kẻ đường thẳng song song với trục hoành sang hệ trục tọa độ P – + Từ điểm chia trục O kẻ... trị điểm tìm ứng với chọn trước lấy đối xứng qua trục đồ thị trục tọa độ với đồ thị công đồ thị - - Khai triển trục tọa độ với đồ thị cơng - vẽ trục có áp suất 1.7.3 Vẽ - Đồ thị - vẽ phương pháp