Đồ án động cơ đốt trong ô tô

ĐỒ ÁN MƠN HỌC ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG LỜI NĨI ĐẦU Những năm gần đầy, kinh tế Việt Nam phát triển mạnh Bên cạnh kỹ thuật nước ta bước tiến bộ,trong có ngành khí động lực nói chung Để góp phần nâng cao trình độ kỹ thuật, đội ngũ kỹ thuật ta phải tự nghiên cứu chế tạo, yêu cầu cấp thiết Có ngành khí động lực ta phát triển Sau học hai mơn ngành động đốt (Nguyên lý động đốt Kết cấu động đốt trong) số môn sở khác (sức bền vật liệu, lý thuyết, ), sinh viên giao nhiệm vụ làm đồ án môn học “Thiết Kế Động Cơ Đốt Trong” Đây phần quan trọng nội dung học tập sinh viên, nhằm tạo điều kiện cho sinh viên tổng hợp, vận dụng kiến thức học để giải vấn đề cụ thể ngành Trong trình thực đồ án, em cố gắng tìm tòi, nghiên cứu tài liệu, làm việc cách nghiêm túc với mong muốn hoàn thành đồ án tốt Tuy nhiên, thân cịn kinh nghiệm việc hồn thành đồ án lần khơng thể khơng có thiếu sót, mong q thầy góp ý giúp đỡ thêm để em hồn thành tốt nhiệm vụ Cuối cùng, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy, tận tình truyền đạt lại kiến thức quý báu cho em Đặc biệt, em xin gửi lời cảm ơn đến thầy NGUYỄN CƠNG ĐỒN quan tâm, nhiệt tình hướng dẫn trình làm đồ án Em mong muốn nhận xem xét dẫn thầy để em ngày hoàn thiện kiến thức Hà Nội, ngày 11 tháng 11năm 2016 Sinh viên thực NGUYỄN CƯƠNG QUYẾT SVTH: NGUYỄN CƯƠNG QUYẾT Page ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG CHƯƠNG I TÍNH TỐN CHU TRÌNH CƠNG TÁC CỦA ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG 1.1 Các thông số chọn 1.1.1 Số liệu ban đầu: Số liệu ban đầu cần thiết cho trình tính tốn bao gồm: 1- Cơng suất động cơ: Ne = 114,08(kW) 2- Số vòng quay trục khuỷu: n = 1550 (vg/ph) 3- Đường kính xi lanh: D = 150(mm) 4- Hành trình pittơng: S = 180 (mm) 5- Số xi lanh: i = 6- Tỷ số nén:  = 14,5 7- Thứ tự làm việc xilanh: 1-5-3-6-2-4 8- Suất tiêu thụ nhiên liệu: ge = 264,95 (g/kW.h) 9- Góc mở sớm xupáp nạp: 1 = 200 10- Góc đóng muộn xupáp nạp: 2 = 480 11- Góc mở sớm xupáp xả: 1 = 480 12- Góc đóng muộn xupáp xả: 2 = 200 13- Chiều dài truyền: l = 320 (mm) 14- Khối lượng nhóm pittơng: mnp = 2,37 (kg) 15- Khối lượng truyền: mtt = 5,62 16 Góc phun sớm i = 300 17- Kiểu động cơ: 3D6; động Diesel hàng, không tăng áp 1.1.2 Các thông số cần chọn: Áp suất môi trường: pk Áp suất môi trường pk áp suất khí trước nạp động pk thay đổi theo độ cao Ở nước ta chọn pk = 0,1 (Mpa) SVTH: NGUYỄN CƯƠNG QUYẾT Page ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG Nhiệt độ môi trường: Tk Lựa chọn nhiệt độ mơi trường theo nhiệt độ bình qn năm Ở nước ta Tk = 240C (2970K) Áp suất cuối trình nạp: pa Áp suất môi trường Pa phụ thuộc vào nhiều thông số chủng loại động cơ, tính tốc độ n, hệ số cản đường nạp, tiết diện lưu thơng…Có thể chọn p a phạm vi sau pa = (0,8  0,9)pk Chọn pz = 0,08 (MPa) Áp suất khí thải: pr Áp suất phụ thuộc vào thơng số p a Có thể chọn pr phạm vi: pr = (1,10  1,15) Chọn pr = 1,13 (MPa) Mức độ sấy nóng mơi chất: T Chủ yếu phụ thuộc vào trình hình thành khí hỗn hợp bên ngồi hay bên xi lanh Đối với động Diesel T = 200  400C Chọn T = 350C Nhiệt độ khí sót (khí thải): Tr Phụ thuộc vào chủng loại động Động Diesel Tr = 900  10000K Chọn Tr = 8000K Hệ số hiệu đính tỉ nhiệt: t Tỉ nhiệt môi chất thay đổi phức tạp nên thường phải vào hệ số dư lượng khơng khí  để hiệu đính Có thể chọn t theo bảng sau:  t 0,8 1,13 1,0 1,17 1,2 1,14 1,4 1,11 Chọn t = 1,1 Hệ số quét buồng cháy: 2 SVTH: NGUYỄN CƯƠNG QUYẾT Page ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG Động không tăng áp: Chọn 2 = Hệ số nạp thêm: 1 Phụ thuộc chủ yếu vào pha phối khí Thơng thường chọn: 1 = 1,02  1,07 Chọn 1 = 1,05 10 Hệ số lợi dụng nhiệt điểm z: Thể lượng nhiệt phát nhiên liệu cháy điểm z so với lượng nhiệt phát đốt cháy hoàn toàn 1kg nhiên liệu Đối với động Diesel ξ z = 0,7  0,85 Chọn ξ z = 0,8 11 Hệ số lợi dụng nhiệt điểm b: ξ b lớn ξ z Thông thường: Đối với động Diesel ξ b = 0,8  0,9 Chọn ξ b = 0,85 12 Hệ số điền đầy đồ thị cơng:d Thể sai lệch tính tốn lý thuyết chu trình cơng tác động với chu trình cơng tác thực tế Sự sai lệch chu trình thực tế với chu trình tính tốn động xăng động điêden hệ số d động xăng thường chọn trị số lớn Nói chung chọn phạm vi: d = 0,92  0,97 Chọn d = 0,92 1.2 Tính tốn q trình cơng tác: 1.2.1 Tính tốn q trình nạp Hệ số khí sót r: r   (Tk  T ) pr Tr pa 1.(297  35) 0,113 γr  800 0,08 1 m  p    t  r   pa  1  0,113  1,47 14,5.1,05  1,13.1.   0,08  SVTH: NGUYỄN CƯƠNG QUYẾT Page ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG r =0,04237 Nhiệt độ cuối trình nạp Ta:   Tk  ΔT   λ t γ r Tr  p a  pr Ta  1 γr    m m  0,08  (297  35)  0,04237.1,1.800.  0,113   Ta   0,04237 1,47 1,47 Ta =350,540K Hệ số nạp v:   m  pr   Tk pa  v  .         1  Tk  T  pk  t  pa       297 0,08   0,113  1, 47  v  14,5.1,05  1,1.1.  14,5  1  297  35 0,1  0,08      v = 0,7334 Lượng khí nạp M1: .D2.S 30.N e. pe  Vh n.i Vh  432.10 pk  v  D S n.i M1  30.4.g e Tk N e  432.10 3.0,1.0,7334.3,1416.0,15 2.0,18.1550.6  30.4.264,95.297.114 ,08.4 SVTH: NGUYỄN CƯƠNG QUYẾT Page ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG M1 = 0.4860 (kmol/kg nh.liệu) Trong đó: D: Đường kính xilanh S: Hành trình pistơng n: Số vịng quay động i: Số xilanh ge: Suất tiêu hoa nhiên liệu Ne: Công suất động : Số kì Lượng khơng khí lý thuyết cần để đốt cháy 1kg nhiên liệu M0: M0   C H O     0,21  12 32 Nhiên liệu động xăng: C = 0,87; H = 0,126; 0=0,004 M0 = 0,495 (kmol/kg nh.liệu) Hệ số dư lượng không khí : Đối với động Diesel cịn phải xét đến nhiên liệu, vậy:   M1 M0 0.8695 1,7579 0,4946 1.2.2 Tính tốn q trình nén Tỷ nhiệt mol đẳng tích trung bình khí nạp mới: (kJ/kmol.độ) mcv 19,806  0,00209.T Tỷ nhiệt mol đẳng tích trung bình khí sót: Tính theo cơng thức: SVTH: NGUYỄN CƯƠNG QUYẾT Page ĐỒ ÁN MÔN HỌC mcv '' ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG 19,876  19,876  1,634  187,36     427,86  .10 T  2   1,634  187,36     427,86  .10 T 1,7579  1,7579  " mc v 20,805  0,0027.T (kJ/kmol.độ) Tỷ nhiệt mol đẳng tích trung bình hỗn hợp: Trong q trình nén mc'v tính theo công thức sau: mc   r mcv mcv  v  r '' ' ' mc v 19,843  0,002112 T av'  bv' T (kJ/kmol.độ) Chỉ số nén đa biến trung bình n1: Chỉ số nén đa biến trung bình phụ thuộc vào nhiều thông số kết cấu thông số vận hành kích thước xilanh, loại buồng cháy, phụ tải, trạng thái nhiệt động v v…Tuy nhiên n1 tăng theo quy luật sau: Tất nhân tố làm môi chất nhiệt khiến cho n1 tăng, n1 xác định giải phương trình sau: 8,314 n1   a'v  b'v   Ta  n1   Chọn n1 = 1,36875 VT = 0,36875 8,314 VP  0,36859 19,9828  0,0016.349,5633 14,51,36875    1 = VT-VP = 0,00016 Thỏa mãn chọn n1 = 1,36875 Áp suất nhiệt độ cuối q trình nén pc tính theo công thức sau: p c  p a  n1 0,008.14,51,36875 3,1097 (MPa) SVTH: NGUYỄN CƯƠNG QUYẾT Page ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG Nhiệt độ cuối trình nén: Tc Ta  n1  350,573.14,51,36875 939,6983 (0K) Lượng môi chất công tác qúa trình nén: Mc = M1 + Mr = M1(1+r) = 0,8695.(1 + 0,04237) Mc = 0,9064 (Kmol/kg nh.liệu) 1.2.3 Tính tốn q trình cháy: Hệ số thay đổi phân tử lý thuyết 0: 0  M M  M M  1 M1 M1 M1 Độ tăng mol M loại động xác định theo công thưc sau: H O   M 0,211   M     32   nl  Do động diesel : H O      0,211   M  32  nl   1  .M   nl  0,126 0,004     32    1  1,7579.04946 0 = 1,0363 Hệ số thay đổi phân tử thực tế :     r 1,0363  0,04237  1,0349  r  0,04237 Hệ số thay đổi phân tử thực tế điểm z:  z 1 SVTH: NGUYỄN CƯƠNG QUYẾT 0   z 1 r Page ĐỒ ÁN MƠN HỌC Trong đó:  z  ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG z 0,8  0,941  b 0,85  z 1  1,0363  0,941 1,0328  0,04237 Lượng sản vật cháy M2: M M  M  M 1,0363.0,8695 0,9011 (Kmol/kg nh.liệu) Nhiệt độ điểm z: Tz Đối với động Diesel, nhiệt độ Tz tính từ phương trình cháy:   ' ''  z QH  mcvc  8,314 Tc  z mc pz Tz M 1  r  Trong đó: QH - Nhiệt trị thấp nhiên liệu Đối với động diesel thông thường chọn: QH = 42,5.103 (kJ/kg nh.liệu) mcvc ' av ' bv ' Tc 19,843  0,002112 Tc mc pz " mcvz "  8,314 mc vz ''   r 0    1  x z .mc v '        x z  r   1  x z  0   ''  mc v  x z  0,032 1,00363.(21,0076  0,002788.Tz ).(0,941  )  (1  0,941).(19,843  0,002112.Tz ) 1,044  0,032 1,0363.(0,941  )  (1  0,941) 1,044 Tz = 2053,136 (0K) áp suất điểm z: Pz .pc =1,65.3,10965=5,1309 Trong đó: =1,65 SVTH: NGUYỄN CƯƠNG QUYẾT Page ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG 1.2.4 Tính q trình giãn nở: Hệ số giãn nở sớm : =z Tz 2053,1316 =1,0328 =1.36766 .Tc 1,65.939,698 Hệ số giãn nở sau : =  14,5  =10,602  1,36766 Chỉ số giãn nở đa biến trung bình n2: 8,314 n2   b   z Q H * M 11 r  Tz  Tb  "  avz " bvz  Tz  Tb   Trong đó: Tb = VP  Tz  n2  Tz  11,8254 n2  8,314   0,89 0,864 39841 ,3244 2623 ,961  21,2267 0,003 2623 ,961  ,961 6,7n2    0,4861 0,0724 1,0667 2623,961 2623 6,7n2    T 2053,1361 Tb  n2z  1001.494 (0K) 11,82541, 26845  Chọn thử n2 = 1,26845 thay vào hai vế : VT = 0,26845 VP = 0,26845 Từ pt ta thấy chấp nhận n2 = 1,26845 áp suất cuối trình giãn nở: pb = pz 6,8016  0,2567 MPa n2  10,6021, 26845 Kiểm tra nhiệt độ khí thải Trt: SVTH: NGUYỄN CƯƠNG QUYẾT Page 10 ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG = [–2 1,288.10-4 + 2,433.10-5] = -60,32MPa 3.1.2 Tính bền đầu nhỏ truyền chịu lực nén Lực nén tác dụng lên đầu nhỏ truyền hợp lực lực khí thể lực quán tính: PƩ = Pkt + Pj Dựa vào đồ thị Pkt, Pj sau cộng đồ thị ta xác định giá trị PƩmax = 0,0602 MN Theo giáo sư Kinasoshvili lực P1 phân bố nửa đầu nhỏ theo đường cosin Hình 5.3.1.2 Sơ đồ tác dụng đầu nhỏ truyền chịu lực nén SVTH:NGUYỄN CƯƠNG QUYẾT Page 40 ĐỒ ÁN MÔN HỌC Momen uốn lực pháp tuyến cung AB (γx ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG 900) Mz1 = MA + NA.ρ.(1 – cosγx) Nz1 = NA.cosγx Momen uốn lực pháp tuyến cung BC (γx 900) Mz2 = MA + NA.ρ.(1 – cosγx) – PƩρ.( Nz2 = NAcos x + PƩ.( ) ) Tại tiết diện C –C nguy hiểm nhất, momen uốn lực pháp tuyến tính: Mz2 = MA + NA.ρ.(1 – cosγ) – PƩρ.( Nz2 = NAcos + PƩ.( ) (*) ) (γ tính theo radian) (**) Ở : MA, NA xác định theo Kinasơtxvili biến thiên theo góc ngàm γ theo quy luật parabol = 0,0025 ⇒ MA = 58,5.10-3 28.10-3.0,0025 = 4,095-6 (MN.m) SVTH:NGUYỄN CƯƠNG QUYẾT Page 41 ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG = 0,0050 ⇒ NA = 58,5.10-3 0,0050 = 2,925.10-4 (MN) MA=5,058.10-6 NA=4,453.10-3 γ = 166,110 = 2,898 rad Thay MA, NA vào (*), (**) ta được: Mz2 = 5,058.10-6 + 4,453.10-3.28.10-3.(1 – cos2,898) – 0.0602 28.10-3.( ) = 5,767.10-4 (MN.m) Nz2 = 4,453.10-3 cos + 0,0602.( ) = -0,0159 (MN) Do lắp bạc lót, đầu nhỏ chịu sẵn lực kéo nên lực pháp tuyến thực tế tác dụng lên đầu nhỏ: Nkz = χ.Nz = 0,84 (-0,0159) = -0,01344 N  Ứng suất nén mặt : σnz = = 157,8 MPa  Ứng suất nén mặt trong: SVTH:NGUYỄN CƯƠNG QUYẾT Page 42 ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG σzt = = -284,73 MPa 3.1.3 Ứng suất biến dạng đầu nhỏ truyền Xuất mối lắp ghép căng bạc lỗ đầu nhỏ dãn nở nhiệt động làm việc Nhiệt độ làm việc đầu nhỏ khoảng 1000 ÷ 1200 K [1] Độ dôi dãn nở nhiệt xác định: ∆t = (αb – αđ).t0.d1 Ở đây: αb : hệ số dãn nở nhiệt vật liệu bạc lót, với đồng thau αb = 1,8.10-5 (1/độ) αđ : hệ số dãn nở nhiệt đầu nhỏ, với loại thép chọn α = 1.10-5 (1/độ) t : nhiệt độ làm việc bạc lót đầu nhỏ truyền, t = 150 d1: đường kính đầu nhỏ truyền, d1 = 47 mm ⇒ ∆t = (αb – αđ).t0.d1 = (1,8.10-5 – 1.10-5) 150.47 = 0,0564 mm ∆Ʃ = ∆ +∆t = 0,04 + 0,0564 = 0,0964 mm Tổng độ dôi ∆Ʃ sinh áp suất áp nén lên bề mặt lắp ghép Nếu coi áp suất số phân bố lên khắp mặt trụ lắp ghép xác định theo cơng thức: p= SVTH:NGUYỄN CƯƠNG QUYẾT Page 43 ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG Trong đó: Ett : moduyn đàn hồi vật liệu chế tạo truyền, Ett = 2,2.105 MN/m2 Eb: moduyn đàn hồi vật liệu chế tạo bạc lót, Eb = 1,15.105 MN/m2 μ: hệ số poatsxong, μ = 0,3 ⇒p= - = 22,565 MPa Ứng suất biến dạng đầu nhỏ truyền theo công thức lame [1] Ứng suất mặt đầu nhỏ truyền: σ∆n = p - = 22,565 = 49,46 MN/m2 =22,565 = 72,015 MN/m2 Ứng suất mặt trong: σ∆t = p 3.1.4 Hệ số an toàn đầu nhỏ Ứng suất đầu nhỏ truyền thay đổi theo chu kì khơng đối xứng Ứng suất cực đại chu trình: σmax = σnz + σ∆n = 157,8 + 49,46 = 207,26MN/m2 Ứng suất cực tiểu chu trình : σmin = σnj + σ∆n = 38,456 + 49,46 = 87,916 MN/m2 Suy -Biên độ ứng suất: SVTH:NGUYỄN CƯƠNG QUYẾT Page 44 ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG = 59,672 MN/m2 σa = -Ứng suất trung bình: = 147,588 MN/m2 σm = -Hệ số an tồn đầu nhỏ truyền: = Trong đó: : giới hạn mỏi vật liệu chu trinh đối xứng, Với thép hợp kim ⇒ = 400 MN/m2, chọn = 400+ 1/6 = 466,67 = 0,45.723,82 = 325,72 MN/m2 = Với :giới hạn mỏi vật liệu chu trình động, Chọn = 1,4 ⇒ = ⇒ = = (1,4÷1,6) = 653,338MN/m2 = 0,428 = 3,799 SVTH:NGUYỄN CƯƠNG QUYẾT Page 45 ĐỒ ÁN MƠN HỌC Trị số an tồn ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG = 2,5 ÷ Như đầu nhỏ truyền thỏa mãn điều kiện an toàn 3.1.5 Độ biến dạng đầu nhỏ truyền theo hướng kính δ δ= Trong đó: Pj : lực qn tính nhóm piston (MN), Pj = mnp.Jmax = 7,193.10-3 MN dtb : đường kính trung bình đầu nhỏ: dtb = 2.ρ = 2.28 = 56 mm E: modun đàn hồi, E = 2.105 (MN/m2) J : momen quán tính tiết diện dọc đầu nhỏ truyền J= == = 2,527.10-9 (m4) ⇒δ= Độ biến dạng cho phép: [δ] = 1,447.10-7 m = 1,447.10-4 (mm) 0,02÷ 0,03 (mm) Như đầu nhỏ truyền thỏa mãn điều kiện biến dạng 5.3.2 Tính tốn bền thân truyền Đối với động hàng động làm việc truyền chịu lực sau:  Lực khí thể  Lục quán tính khối lượng chuyển động tịnh tiến SVTH:NGUYỄN CƯƠNG QUYẾT Page 46 ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG  Lực quán tính chuyển động lắc Vì trạng thái chịu lực thân truyền thường là:  Chịu nén chịu uốn hợp lực lực khí thể lực quán tính khối lượng chuyển động tịnh tiến  Chịu kéo tác dụng lực quán tính chuyển động tịnh tiến  Chịu uốn ngang tác dụng lực quán tính chuyển động lắc Đối với động diesel động tốc độ thấp,trung bình ta có: 3.2.1 Ứng suất nén tiết diện nhỏ than truyền (tiết diện I-I): (MN/m2) Trong đó: Fmin = pz.Fp = 5,13.0,017= 0,08721 MN 0,166H.h= 0,166.57.41 = 387,942 mm2 224,8 MN/m2  Ứng suất tổng tiết diện trung bình = 1,15=131,88 MN/m2 k- hệ số tải trọng ;k=1,15 Ftb tiết diện trung bình thân Ftb=(H-h).B +h(B-b)=(57-41).36+41(36-31,5)=760,5mm2 Thanh truyền làm thép hợp kim [ ]=120-180 MN/m2 SVTH:NGUYỄN CƯƠNG QUYẾT Page 47 ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG Hình 5.3.2.1 Sơ đồ tính tốn bền thân truyền 5.3.3 Tính bền đầu to truyền Vị trí tính tốn thường chọn ĐCT, đầu to truyền chịu tác dụng hợp lực quán tính chuyển động tịnh tiến lực quán tính chuyển động quay không xét đến khối lượng nắp đầu to truyền Lực tác dụng lên đầu to: Pđ = Pj + Pkt= [m.R.ω2.(1+λ).Fp + (m2 – mn).R.ω2.Fp] = R ω2 Fp[m.(1+λ) + (m2 – mn)] Ở đây:  m: khối lượng chuyển động tịnh tiến nhóm piston truyền m = 3,97 kg  m2 : khối lượng chuyển động quay truyền, m2 = = 4,02kg  mn : khối lượng nắp đầu to truyền: mn=2kg Trong đó: Fđ tiết diện dọc đầu to thanh truyền, Fđ = (d22 – d12) SVTH:NGUYỄN CƯƠNG QUYẾT Page 48 ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG Với d1, d2 xác định sau:  Đường kính chốt khuỷu : dck = 85 (mm)  Chiều dày bạc lót đầu to ( bạc lót mỏng): δ =  Chiều dày đầu to (có kể bạc lót) : s = (0,1÷0,25)d ck = 8,5÷21.25 (mm), chọn s = 16(mm)  Đường kính đầu to: d1 = dck + 2.δ =91 (mm)  Đường kính ngồi đầu to: d2 = dck + 2.s =117 (mm) ⇒ Fđ = = (1172 – 912) = 0,4245 (dm2) lck : chiều dài chốt khuỷu, lck = 70 (mm) = 0,07 (m) Các khối lượng m, m2, mn tính đơn vị diện tích đỉnh piston: m= = 224,28 (kg/m2) = m2 = = = 233,05 (kg/m2) mn = = = 112,99(kg/m2) ⇒ Pđ = 0,09 263192 0,4245.10-2 [3,97.(1+0,28) + (4,215 – 2)] = 0,0733MN SVTH:NGUYỄN CƯƠNG QUYẾT Page 49 ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG Hình 5.3.3 Tải trọng tác dụng lên đầu to truyền Lực Pđ gây ứng suất lớn tiết diện A – A( hình vẽ) nắp đầu to Momen uốn lực pháp tuyến tác dụng tiết diện A – A nắp đầu to tính gàn theo cơng thức sau: C : khoảng cách đường tâm bulong truyền C = 130 (mm) ϒ0 : góc đường thẳng vng góc với đường tâm truyền tiết diện ngàm ϒ0 = (900 + arccos ) Ta có : ϒ0 = = 166,110 Momen uốn lực pháp tuyến tác dụng lên nắp đầu to tiết diện A – A : M = MA SVTH:NGUYỄN CƯƠNG QUYẾT Page 50 ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG N = NA Ở : Jđ : momen quán tính nắp đầu to truyền tiết diên A – A Jđ = 10-8= 2,49.10-8 = Jb : momen qn tính bạc lót nắp đầu to truyền tiết diện A – A Jb = = 10-10= 1,53.10-10 Fđ : diện tích nắp đầu to truyền tiết diện A – A Fđ = ld δd = 73.16 = 1168 (mm2) Fb : diện tích bạc lót nắp đầu to truyền tiết diện A – A Fb = lb.δb = 68.3 = 204 (mm2) ⇒ MA =5,058.10-6 (MN.m) NA =4,453.10-3 (MN) Suy : M = 5,058.10-6 N = 4,453.10-3 =4,995.10-6 (MNm) = 0,00362 (MN.m) Do ứng suất lớn tác dụng lên nắp đầu to là: Trong đó: moomen chống uốn nắp đầu to tiết diện A-A SVTH:NGUYỄN CƯƠNG QUYẾT Page 51 ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG (mm3) = 18.993 (MN/m2 ) Vậy; Thép hợp kim có [ (100 đầu to thỏa mãn điều kiện Ngoài để đảm bảo điều kiện làm việc mối ghép dễ dàng hình thành màng dầu trơn mối ghép cần kiểm tra độ biến dạng hướng kính đầu to truyền theo công thức sau; Trong : :modun đàn hồi vật liệu chế tạo đầu to truyền; = 2,2.105 (MN/m2) = 6,95.10-5 m = 0,0695 mm Vậy: Vậy thỏa điều kiện 0,06 mm SVTH:NGUYỄN CƯƠNG QUYẾT Page 52 ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG Mục lục CHƯƠNG I. TÍNH TỐN CHU TRÌNH CƠNG TÁC CỦA ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG. _2 1.1 Các thông số chọn. 1.1.1 Số liệu ban đầu: _2 1.1.2 Các thông số cần chọn: _2 1.2 Tính tốn q trình cơng tác: _4 1.2.1 Tính tốn q trình nạp. 1.2.2 Tính tốn q trình nén. 1.2.3 Tính tốn q trình cháy: _8 1.2.4 Tính q trình giãn nở: 10 1.2.5 Tính tốn thơng số chu trình cơng tác: 11 1.3 Vẽ hiệu đính đồ thị cơng: 13 CHƯƠNG II. 18 TÍNH TỐN ĐỘNG HỌC, ĐỘNG LỰC HỌC _18 2.1 Vẽ đường biểu diễn quy luật động học. _18 2.1.1 Đường biểu diễn hành trình pittơng x = f( ): _18 2.1.2 Đường biểu diễn tốc độ pittông v = f( ): 19 SVTH:NGUYỄN CƯƠNG QUYẾT Page 53 ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG 2.1.3 Đường biểu diễn gia tốc pittông: _20 3.2 Tính tốn động lực học. _21 2.1.4 Các khối lượng chuyển động tịnh tiến m bao gồm: _21 2.1.5 Khối lượng chuyển động quay: _22 2.1.6 Vẽ đường biểu diễn lực quán tính pj = f(x) _22 2.1.7 Khai triển đồ thị p -V thành p = f() _22 2.1.8 Khai triển đồ thị pj = f(x) thành pj = f() _23 2.1.9 Vẽ đồ thị p = f(): _23 2.1.10 Vẽ lực tiếp tuyến T = f( ) đường lực pháp tuyến Z = f( ): _26 2.1.11 Vẽ đường  T = f( ) động nhiều xilanh: _30 2.1.12 Đồ thị phụ tải tác dụng chốt khuỷu: 32 2.1.13 Vẽ đường biểu diễn Q = f( ) theo bước sau: 37 2.1.14 Đồ thị mài mòn chốt khuỷu: _39 CHƯƠNG III. _44 TÍNH NGHIỆM BỀN CÁC CHI TIẾT CHÍNH 44 Tính bền truyền 44 3.1 Tính tốn bền đầu nhỏ truyền. 44 3.1.1Tính bền đầu nhỏ truyền chịu lực kéo. _45 3.1.2 Tính bền đầu nhỏ truyền chịu lực nén. _48 3.1.3 Ứng suất biến dạng đầu nhỏ truyền. 51 3.1.4 Hệ số an toàn đầu nhỏ. _53 3.1.5 Độ biến dạng đầu nhỏ truyền theo hướng kính δ. _54 5.3.2 Tính tốn bền thân truyền. 55 3.2.1 Ứng suất nén tiết diện nhỏ than truyền (tiết diện II): 55 5.3.3 Tính bền đầu to truyền. 56 SVTH:NGUYỄN CƯƠNG QUYẾT Page 54 ... CƯƠNG QUYẾT Page 33 163 1.6 22 ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG Toàn đồ thị phần động học phần động lức học bố trí theo sơ đồ sau: SVTH: NGUYỄN CƯƠNG QUYẾT Page 34 ĐỒ ÁN MÔN HỌC o o' 0 0 20 Pkt Pj...ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG CHƯƠNG I TÍNH TỐN CHU TRÌNH CƠNG TÁC CỦA ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG 1.1 Các thông số chọn 1.1.1 Số liệu ban đầu: Số liệu ban... truyền động ? ?tô: m1 = (0,28  0,29)mtt Lấy m1 = 1,6(kg) Khối lượng chuyển động tịnh tiến đơn vị diện tích đỉnh pittơng SVTH: NGUYỄN CƯƠNG QUYẾT Page 17 ĐỒ ÁN MÔN HỌC mnp  m1 m= Fp ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG