1 Công suất động cơ: Ne = 160(kW) 2 Số vòng quay của trục khuỷu: n = 2250 (vgph) 3 Đường kính xi lanh: D = 111(mm) 4 Hành trình pittông: S = 139 (mm) 5 Số xi lanh: i = 6 6 Tỷ số nén: = 17,5 7 Thứ tự làm việc của các xilanh: 153624. 8 Suất tiêu thụ nhiên liệu: ge = 171 (gkW.h) 9 Góc mở sớm xupáp nạp: 1 = 160 10 Góc đóng muộn xupáp nạp: 2 = 360 11 Góc mở sớm xupáp xả: 1 = 460 12 Góc đóng muộn xupáp xả: 2 = 140 13 Chiều dài thanh truyền: l = 232 (mm) 14 Khối lượng nhóm pittông: mnp = 1,58 (kg) 15 Khối lượng thanh truyền: mtt = 2,9 (kg) 16. Góc phun sớm i = 150 17 Kiểu động cơ: 3D6; động cơ Diesel 1 hàng, không tăng áp.
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 Trọng Tuấn quan tâm, nhiệt tình hướng dẫn trình làm đồ án Em mong muốn nhận xem xét dẫn thầy để em ngày hồn thiện kiến thức Hà Nội, ngày 11 tháng 11năm 2016 Sinh viên thực DƯ THÀNH LONG SVTH: DƯ THÀNH LONG 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 = 160(kW) 2- Số vòng quay trục khuỷu: n = 2250 (vg/ph) 3- Đường kính xi lanh: D = 111(mm) 4- Hành trình pittơng: S = 139 (mm) 5- Số xi lanh: i = 6- Tỷ số nén: ε = 17,5 7- Thứ tự làm việc xilanh: 1-5-3-6-2-4 8- Suất tiêu thụ nhiên liệu: ge = 171 (g/kW.h) 9- Góc mở sớm xupáp nạp: α1 = 160 10- Góc đóng muộn xupáp nạp: α2 = 360 11- Góc mở sớm xupáp xả: β1 = 460 12- Góc đóng muộn xupáp xả: β2 = 140 13- Chiều dài truyền: l = 232 (mm) 14- Khối lượng nhóm pittơng: mnp = 1,58 (kg) 15- Khối lượng truyền: mtt = 2,9 (kg) 16 Góc phun sớm ϕi = 150 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) Nhiệt độ môi trường: Tk SVTH: DƯ THÀNH LONG Page ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG 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) pk Chọn pr = 0,113 (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: λt Tỉ nhiệt môi chất thay đổi phức tạp nên thường phải vào hệ số dư lượng khơng khí α để hiệu đính Có thể chọn λt theo bảng sau: α λt 0,8 1,13 1,0 1,17 1,2 1,14 1,4 1,11 Chọn λt = 1,13 Hệ số quét buồng cháy: λ2 Động không tăng áp: Chọn λ2 = SVTH: DƯ THÀNH LONG Page ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG Hệ số nạp thêm: λ1 Phụ thuộc chủ yếu vào pha phối khí Thơng thường chọn: λ1 = 1,02 ÷ 1,07 Chọn λ1 = 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 công: ϕd 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 ϕd động xăng thường chọn trị số lớn Nói chung chọn phạm vi: ϕd = 0,92 ÷ 0,97 Chọn ϕd = 0,92 1.2 Tính tốn q trình cơng tác: 1.2.1 Tính tốn q trình nạp Hệ số khí sót γ r: γr = γr = λ (Tk + ∆T ) pr Tr pa 1.(297 + 35) 0,113 800 0,08 1 m p ελ − λ tλ r pa 1 0,113 1,58 17,5.1,05 − 1,13.1. 0,08 γ r =0,03454 Nhiệt độ cuối trình nạp Ta: SVTH: DƯ THÀNH LONG Page ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG ( Tk + ΔT ) + λ t γ r Tr p a pr Ta = 1+ γr m −1 m 0,08 (297 + 35) + 0,03454.1,13.800. 0,113 Ta = + 0,03454 1,58−1 1,58 Ta =347,50K Hệ số nạp ηv: m Tk pa pr ηv = ε.λ − λ λ ( ε − 1) ( Tk + ∆T ) pk t pa 297 0,08 0,113 1,58 ηv = 17,5.1,05 − 1,13.1. (17,5 − 1) ( 297 + 35) 0,1 0,08 ηv = 0,6513 Lượng khí nạp M1: Π.D2.S Vh = 30.N e.τ pe = Vh n.i 432.103 pk η v π D S n.i M1 = 30.4.g e Tk N e τ 432.103.0,1.0,6513.3,1416.0,111 2.0,139.2550.6 = 30.4.171.297.160.4 M1 = 0,5624 (kmol/kg nh.liệu) SVTH: DƯ THÀNH LONG Page ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG 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 τ: 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 khơng khí α: Đối với động Diesel phải xét đến nhiên liệu, vậy: α= α= M1 M0 0,5624 = 1,137 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 công thức: mcv '' = 19,876 + SVTH: DƯ THÀNH LONG 1,634 187,36 −5 + 427,86 + .10 T α 2 α Page ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG = 19,876 + 1,634 187,36 −5 + 427,86 + .10 T 1,137 1,137 " mc v = 21,31 + 0,0029.T (kJ/kmol.độ) Tỷ nhiệt mol đẳng tích trung bình hỗn hợp: Trong q trình nén mc'v tính theo cơng thức sau: mc v + γ r mcv mcv = 1+ γ r '' ' ' mc v = 21,31 + 0,0029.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 ε n1 −1 + Chọn n1 = 1,36875 VT = 0,36875 VP = 8,314 = 0,36859 21,31 + 0,0029.347,5 17,51,36875−1 + ( ) δ1 = VT-VP = 0,00016 Thỏa mãn chọn n1 = 1,36875 Áp suất nhiệt độ cuối trình nén pc tính theo cơng thức sau: pc = p a ε n1 = 0,08.17,51,36875 = 4,022 (MPa) Nhiệt độ cuối trình nén: Tc = Ta ε n1 −1 = 347,5.17,51,36875−1 = 998,447 (0K) SVTH: DƯ THÀNH LONG Page ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG Lượng mơi chất cơng tác qúa trình nén: Mc = M1 + Mr = M1(1+γ r) = 0,5624.(1 + 0,03454) Mc = 0,581 (Kmol/kg nh.liệu) 1.2.3 Tính tốn q trình cháy: Hệ số thay đổi phân tử lý thuyết β0: β0 = 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− α ) M + + − 32 µ nl Do động diesel : H O + + 0,21( 1− α ) M − 32 µ nl β = 1+ α.M + µ nl 0,126 0,004 + 32 β0 = 1+ 1,137.0,495 β0 = 1,0363 Hệ số thay đổi phân tử thực tế β: β= β + γ r 1,0363 + 0,03454 = = 1,035 1+ γ r + 0,03454 Hệ số thay đổi phân tử thực tế điểm z: β z = 1+ Trong đó: χ z = β0 − χ z 1+ γ r ξz 0,8 = = 0,941 ξ b 0,85 β z = 1+ SVTH: DƯ THÀNH LONG 1,0363 − 0,941 = 1,0328 + 0,04237 Page ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG Lượng sản vật cháy M2: M = M + ∆M = β 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: ) ( ' '' ξ z QH + mcvc + 8,314λ Tc = β z mc pz Tz M (1 + γ 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 γr + (1 − x z ).mc v ' β0 γr β0 xz + β + (1 − x z ) '' mc vz = '' = β0 mcv xz + 0,032 ) + (1 − 0,941).(19,843 + 0,002112 Tz ) 1,044 0,032 1,0363.(0,941 + ) + (1 − 0,941) 1,044 1,00363.(21,0076 + 0,002788.Tz ).(0,941 + Tz = 2053,136 (0K) áp suất điểm z: Pz = λ.pc =1,13.4,022=4,5448 Trong đó: λ=1,13 1.2.4 Tính q trình giãn nở: Hệ số giãn nở sớm ρ: SVTH: DƯ THÀNH LONG Page ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG Tz 2053,1316 =1,0328 =1,36766 λ.Tc 1,13.939,698 ρ=βz Hệ số giãn nở sau δ: δ= ε 14,5 = =10,602 ρ 1,36766 Chỉ số giãn nở đa biến trung bình n2: n2 − = 8,314 " ( ξ b − ξ z ) Q* " bvz ( Tz + Tb ) + avz + M 1( 1+ γ r ) β( Tz − Tb ) H Trong đó: Tb = VP = Tz δ n2 −1 = Tz 11,8254 n2 −1 8,314 ( 0,89− 0,864) 39841 ,3244 2623 ,961 + 21,2267+ 0,003 2623 ,961+ 2623 ,961 6,7n2 −1 0,486(1+ 0,0724 )1,0667 2623,961− n −1 6,7 Tb = Tz δ n2 −1 = 2053,1361 = 1001.494 (0K) 11,82541, 26845−1 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 δ 10,6021, 26845 Kiểm tra nhiệt độ khí thải Trt: p Trt = Tb r pb m −1 m 0,113 = 1001,494. 0,2567 1, 47 −1 1, 47 = 770,3317 ( K) Sai số Trt so với Tr chọn ban đầu xác định sau: SVTH: DƯ THÀNH LONG Page 10 ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG Bảng số liệu T;Z sin cos( (αα ++ ββ)) αcos cosββ 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 260 270 280 290 300 310 320 330 340 350 360 370 PΣ mm MN -45,9 -0,0186 -42,3 -0,0172 -38,7 -0,0157 -33 -0,0134 -27,1 -0,0110 -20,1 -0,0082 -13,9 -0,0056 -4,9 -0,0020 3,7 0,0015 7,9 0,0032 12,2 0,0050 15,9 0,0065 18,2 0,0074 19,2 0,0078 20,4 0,0083 20,8 0,0084 21,1 0,0086 21,4 0,0087 21,5 0,0087 22,15 0,0090 22,1 0,0090 21,98 0,0089 21,9 0,0089 20,8 0,0084 20,1 0,0082 18 0,0073 14,7 0,0060 10,9 0,0044 9,5 0,0039 -3,2 -0,0013 -2,4 -0,0010 -1,6 -0,0006 7,4 0,0030 12,1 0,0049 43,1 0,0175 57,7 0,0234 116,8 0,0474 132,3 0,0537 T 0,2194 0,4282 0,6165 0,7762 0,9003 0,9848 1,0283 1,0322 0,9375 0,8511 0,7473 0,6318 0,5094 0,3834 0,2559 0,1279 -0,1279 -0,2559 -0,3834 -0,5094 -0,6318 -0,7473 -0,8511 -0,9375 -1 -1,0322 -1,0283 -0,848 -0,903 -0,7762 -0,6165 -0,4281 -0,2194 0,2194 SVTH: DƯ THÀNH LONG mm MN 0,0000 -9,2806 -0,00377 -16,571 -0,00673 -20,344 -0,00826 -21,035 -0,00855 -18,096 -0,00735 -13,688 -0,00556 -5,0387 -0,00205 3,8191 0,00155 7,9000 0,00321 11,4375 0,00465 13,5325 0,00550 13,6009 0,00553 12,1306 0,00493 10,3918 0,00422 7,9747 0,00324 5,3995 0,00219 2,7371 0,00111 0,0000 0,00000 -2,8330 -0,00115 -5,6554 -0,00230 -8,4271 -0,00342 -11,155 -0,00453 -13,141 -0,00534 -15,020 -0,00610 -15,319 -0,00622 -13,781 -0,00560 -10,900 -0,00443 -9,8059 -0,00398 -2,8792 -0,00117 2,0352 0,00083 1,4448 0,00059 -5,7439 -0,00233 -7,4597 -0,00303 -18,451 -0,00750 -12,659 -0,00514 0,0000 0,00000 29,0266 0,01179 Z 0,9768 0,9084 0,7987 0,6541 0,4828 0,2943 0,0986 -0,0947 -0,277 -0,442 -0,5855 -0,7057 -0,8028 -0,878 -0,9333 -0,9711 -0,9929 -1 -0,9929 -0,9711 -0,9333 -0,8779 -0,8028 -0,7057 -0,5855 -0,442 -0,277 -0,0947 -0,0986 0,2943 0,4828 0,6541 0,7987 0,9084 0,9768 0,9768 mm -45,9 -41,3186 -35,1551 -26,3571 -17,7261 -9,70428 -4,09077 -0,48314 -0,35039 -2,1883 -5,3924 -9,30945 -12,8437 -15,4138 -17,9112 -19,4126 -20,4902 -21,2481 -21,5 -21,9927 -21,4613 -20,5139 -19,226 -16,6982 -14,1846 -10,539 -6,4974 -3,0193 -0,89965 -0,00315 -0,70632 -0,77248 4,84034 9,66427 39,15204 56,36136 116,8 129,2306 Page 22 MN -0,01865 -0,01678 -0,01428 -0,01071 -0,0072 -0,00394 -0,00166 -0,0002 -0,00014 -0,00089 -0,00219 -0,00378 -0,00522 -0,00626 -0,00728 -0,00789 -0,00832 -0,00863 -0,00873 -0,00893 -0,00872 -0,00833 -0,00781 -0,00678 -0,00576 -0,00428 -0,00264 -0,00123 -0,00037 -1,28174 -0,00029 -0,00031 0,001966 0,003926 0,015905 0,022896 0,047448 0,052497 ĐỒ ÁN MÔN HỌC sin cos( (αα ++ ββ)) αcos cosββ 375 380 390 400 410 420 430 440 450 460 470 480 490 500 510 520 530 540 550 560 570 580 590 600 610 620 630 640 650 660 670 680 690 700 710 720 ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG PΣ mm MN 144 0,0585 148,14 0,0602 96,8 0,0393 53,8 0,0219 33,7 0,0137 21,9 0,0089 25,5 0,0104 24,9 0,0101 27 0,0110 28 0,0114 28,9 0,0117 29,7 0,0121 30,2 0,0123 30,2 0,0123 29,7 0,0121 28,2 0,0115 27,8 0,0113 27,1 0,0110 24,8 0,0101 23,2 0,0094 22,9 0,0093 22,5 0,0091 21,3 0,0087 20,3 0,0082 18 0,0073 14,3 0,0058 10 0,0041 5,8 0,0024 -2,8 -0,0011 -11,8 -0,0048 -18 -0,0073 -25 -0,0102 -30,9 -0,0126 -36,6 -0,0149 -41,7 -0,0169 -45,9 -0,0186 T 0,2623 0,4282 0,6166 0,7762 0,9003 0,9848 1,0283 1,0321 0,9375 0,8511 0,7473 0,6318 0,5094 0,3834 0,2559 0,1279 -0,1279 -0,2559 -0,3834 -0,5094 -0,6318 -0,7473 -0,8511 -0,9375 -1 -1,0322 -1,0283 -0,9848 -0,9003 -0,7761 -0,6165 -0,4281 -0,2194 SVTH: DƯ THÀNH LONG mm MN 37,7712 0,01534 63,4335 0,02577 59,6869 0,02425 41,7596 0,01696 30,3401 0,01233 21,5671 0,00876 26,2217 0,01065 25,6993 0,01044 27,0000 0,01097 26,2500 0,01066 24,5968 0,00999 22,1948 0,00902 19,0804 0,00775 15,3839 0,00625 11,3870 0,00463 7,2164 0,00293 3,5556 0,00144 0,0000 0,00000 -3,1719 -0,00129 -5,9369 -0,00241 -8,7799 -0,00357 -11,461 -0,00466 -13,457 -0,00547 -15,170 -0,00616 -15,319 -0,00622 -13,406 -0,00545 -10 -0,00406 -5,9868 -0,00243 2,8792 0,00117 11,6206 0,00472 16,2054 0,00658 19,4025 0,00788 19,0499 0,00774 15,6685 0,00636 9,1490 0,00372 0,0000 0,00000 Z 0,9666 0,9084 0,7987 0,6541 0,4828 0,2943 0,0986 -0,0947 -0,277 -0,442 -0,5855 -0,7057 -0,8028 -0,878 -0,9333 -0,9711 -0,9929 -1 -0,9929 -0,9711 -0,9333 -0,8779 -0,8027 -0,7057 -0,5855 -0,442 -0,277 -0,0946 0,0986 0,2943 0,4828 0,6541 0,7987 0,9084 0,9768 mm 139,1904 134,5704 77,31416 35,19058 16,27036 6,44517 2,5143 -2,35803 -7,479 -12,376 -16,921 -20,9593 -24,2446 -26,5156 -27,719 -27,385 -27,6026 -27,1 -24,6239 -22,5295 -21,3726 -19,7528 -17,0975 -14,3257 -10,539 -6,3206 -2,77 -0,54868 -0,27608 -3,47274 -8,6904 -16,3525 -24,6798 -33,2474 -40,7326 -45,9 Page 23 MN 0,056543 0,054667 0,031407 0,014295 0,00661 0,002618 0,001021 -0,00096 -0,00304 -0,00503 -0,00687 -0,00851 -0,00985 -0,01077 -0,01126 -0,01112 -0,01121 -0,01101 -0,01 -0,00915 -0,00868 -0,00802 -0,00695 -0,00582 -0,00428 -0,00257 -0,00113 -0,00022 -0,00011 -0,00141 -0,00353 -0,00664 -0,01003 -0,01351 -0,01655 -0,01865 ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG 2.1.11 Vẽ đường ∑T = f(α) động nhiều xilanh: Động nhiều xilanh có mơmen tích lũy phải xác định mơmen Chu kỳ mômen tổng phụ thuộc vào số xilanh số kỳ, góc cơng tác khuỷu: 1800.τ 180.4 δ ct = = = 1200 i Trong đó: τ - số kỳ, i – số xilanh Vẽ đường biểu diễn ∑T (cũng ∑M ∑M = ∑T.R) theo bước sau: - Lập bảng xác định góc αi ứng với khuỷu theo thứ tự làm việc - Động kỳ, xilanh, thứ tự làm việc 1-5-3-6-2-4 Xi lanh 0o 180o Xi lanh Xi lanh 360o nạp Nén N 5400 720o Cháy C Thải T N N Xi lanh C T N N C Xi lanh N N C T N Xi lanh Xi lanh T N C N T C N T N Áp dụng công thức: α i = 720° − (i − 1)δ ct Với i thứ tự làm việc xi lanh: + Khi trục khuỷu xilanh thứ nằm vị trí α1 = 0° trục khuỷu xi lanh thứ hai nằm vị trí α = 240° trục khuỷu xi lanh thứ ba nằm vị trí α = 480° trục khuỷu xi lanh thứ tư nằm vị trí α = 120° trục khuỷu xi lanh thứ năm nằm vị trí α = 600° SVTH: DƯ THÀNH LONG Page 24 ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG trục khuỷu xi lanh thứ sáu nằm vị trí α = 360° Trị số T1 ta tính vẽ đường T = f(α) Căn vào tra giá trị tương ứng mà Ti tịnh tiến theo αi, sau cộng tất giá trị Ti lại ta có: ∑Ti = T1 + T2 + …….+Ti Qua đó, ta có bảng xác định ∑Ti: α1 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 T1 (mm) α2 T2 (mm) α3 0,00 240 -15,02 480 -9,28 250 -15,32 490 -16,57 260 -13,78 500 -20,34 270 -21,04 280 -10,90 510 -9,81 520 -18,10 290 -13,69 300 -2,88 530 2,04 540 -5,04 310 3,82 320 1,44 550 -5,74 560 7,90 330 11,44 340 -7,46 570 -18,45 580 13,53 350 13,60 360 -12,66 590 0,00 600 T3 (mm) α4 T4 (mm) α5 T5 (mm) α6 22,19 120 19,08 130 13,60 600 12,13 610 -15,17 360 -15,32 370 15,38 140 11,39 150 10,39 620 7,97 630 7,22 160 3,56 170 T6 (mm) (mm) 0,00 5,6 29,03 20,3 -13,41 380 -10,00 390 63,43 45,5 59,69 37,8 5,40 640 2,74 650 -5,99 400 2,88 410 41,76 17,5 30,34 18,5 0,00 180 -3,17 190 0,00 660 -2,83 670 11,62 420 16,21 430 21,57 21,5 26,22 32,8 -5,94 200 -8,78 210 -5,66 680 -8,43 690 19,40 440 19,05 450 25,70 31,6 27,00 29,3 -11,46 220 -13,46 230 -11,16 700 -13,14 710 15,67 460 9,15 470 26,25 12,3 24,60 8,0 -15,17 240 -15,02 720 0,00 480 22,19 5,6 Sau có đường ΣTi = f ( α ) , ΣTtb (đại diện cho mômen cản) cách đếm diện tích bao đường ∑T với trục hồnh α (F∑T) chia diện tích cho chiều dài trục hoành SVTH: DƯ THÀNH LONG ΣΤ Page 25 ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG ΣTtb = Kiểm nghiệm ∑Ttb: ΣTtÝnh = F( ΣT ) 90 30.N e 10 −3 = Π.F p R.n.η m ΣTtÝnh = 23,096 (mm) Sai số: %ΣTtb = = 1321,38 = 22,02 (mm) 60 30.155.0,7356.10 −3 3,14.0.075 .0.09.1550.0,7657 3,14. ΣTtb − ΣTtÝnh ΣTtb 100% = 29,6 − 29,0065 100% = 4,658% 29,6 2.1.12 Đồ thị phụ tải tác dụng chốt khuỷu: Vẽ theo bước sau: + Căn vào bảng tính T Z thực phần vẽ đồ thị T = f(α) Z = f(α) để lập tọa độ điểm tương ứng với αi tọa độ T-Z: Đồ thị phụ tải tác dụng lên chốt khuỷu Bảng số liệu phụ tải SVTH: DƯ THÀNH LONG Page 26 ĐỒ ÁN MÔN HỌC α ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG T Mm 0,00 SVTH: DƯ THÀNH LONG Z MN mm -45,90 MN -0,01865 Page 27 ĐỒ ÁN MÔN HỌC α 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 260 270 280 290 300 310 320 330 340 350 360 370 380 390 400 410 ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG T Mm -9,28 -16,57 -20,34 -21,04 -18,10 -13,69 -5,04 3,82 7,90 11,44 13,53 13,60 12,13 10,39 7,97 5,40 2,74 0,00 -2,83 -5,66 -8,43 -11,16 -13,14 -15,02 -15,32 -13,78 -10,90 -9,81 -2,88 2,04 1,44 -5,74 -7,46 -18,45 -12,66 0,00 29,03 63,43 59,69 41,76 30,34 SVTH: DƯ THÀNH LONG Z MN -0,00377 -0,00673 -0,00826 -0,00855 -0,00735 -0,00556 -0,00205 0,00155 0,00321 0,00465 0,00550 0,00553 0,00493 0,00422 0,00324 0,00219 0,00111 0,00000 -0,00115 -0,00230 -0,00342 -0,00453 -0,00534 -0,00610 -0,00622 -0,00560 -0,00443 -0,00398 -0,00117 0,00083 0,00059 -0,00233 -0,00303 -0,00750 -0,00514 0,00000 0,01179 0,02577 0,02425 0,01696 0,01233 mm -41,32 -35,16 -26,36 -17,73 -9,70 -4,09 -0,48 -0,35 -2,19 -5,39 -9,31 -12,84 -15,41 -17,91 -19,41 -20,49 -21,25 -21,50 -21,99 -21,46 -20,51 -19,23 -16,70 -14,18 -10,54 -6,50 -3,02 -0,90 2760,80 -0,71 -0,77 4,84 9,66 39,15 56,36 116,80 129,23 134,57 77,31 35,19 16,27 MN -0,01678 -0,01428 -0,01071 -0,0072 -0,00394 -0,00166 -0,0002 -0,00014 -0,00089 -0,00219 -0,00378 -0,00522 -0,00626 -0,00728 -0,00789 -0,00832 -0,00863 -0,00873 -0,00893 -0,00872 -0,00833 -0,00781 -0,00678 -0,00576 -0,00428 -0,00264 -0,00123 -0,00037 1,12152 -0,00029 -0,00031 0,001966 0,003926 0,015905 0,022896 0,047448 0,052497 0,054667 0,031407 0,014295 0,00661 Page 28 ĐỒ ÁN MÔN HỌC α ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG T Z Mm MN mm MN 420 21,57 0,00876 6,45 0,002618 430 26,22 0,01065 2,51 0,001021 440 25,70 0,01044 -2,36 -0,00096 450 27,00 0,01097 -7,48 -0,00304 460 26,25 0,01066 -12,38 -0,00503 470 24,60 0,00999 -16,92 -0,00687 480 22,19 0,00902 -20,96 -0,00851 490 19,08 0,00775 -24,24 -0,00985 500 15,38 0,00625 -26,52 -0,01077 510 11,39 0,00463 -27,72 -0,01126 520 7,22 0,00293 -27,39 -0,01112 530 3,56 0,00144 -27,60 -0,01121 540 0,00 0,00000 -27,10 -0,01101 550 -3,17 -0,00129 -24,62 -0,01 560 -5,94 -0,00241 -22,53 -0,00915 570 -8,78 -0,00357 -21,37 -0,00868 580 -11,46 -0,00466 -19,75 -0,00802 590 -13,46 -0,00547 -17,10 -0,00695 600 -15,17 -0,00616 -14,33 -0,00582 610 -15,32 -0,00622 -10,54 -0,00428 620 -13,41 -0,00545 -6,32 -0,00257 630 -10,00 -0,00406 -2,77 -0,00113 640 -5,99 -0,00243 -0,55 -0,00022 650 2,88 0,00117 -0,28 -0,00011 660 11,62 0,00472 -3,47 -0,00141 670 16,21 0,00658 -8,69 -0,00353 680 19,40 0,00788 -16,35 -0,00664 690 19,05 0,00774 -24,68 -0,01003 700 15,67 0,00636 -33,25 -0,01351 710 9,15 0,00372 -40,73 -0,01655 720 0,00 0,00000 -45,90 -0,01865 + Vẽ hệ trục tọa độ T-Z chiều dương trục Z hướng xuồng dưới, xác định tọa độ αi(Ti,Zi) Ví dụ điểm 00 điểm có tọa độ T00 , Z00 ; điểm 100 điểm có tọa độ T100 , Z100 …Cứ chấm điểm ta có đồ thị hình bên Đây đồ thị ptt biều diễn tọa độ T-Z Thực vậy, từ gốc tọa độ 0’ đồ thị, nối với điểm đồ thị (ví dụ nối với điểm 400) ta có: SVTH: DƯ THÀNH LONG Page 29 ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG ptt = T + Z Tìm gốc phụ tải tác dụng chốt khuỷu cách đặt véc tơ p ko (đại diện cho lực ly tâm tác dụng lên chốt khuỷu) lên đồ thị hình bên: m2Rω2 ( m − m1 ) R Πn Pko = = µP µP 30 22 4,02.0,09 3,14.1550 Pk = 30 4,0623.10 − Pk = 23,44 mm Ta xác định gốc tọa độ đồ thị phụ tải tác dụng lên chốt khuỷu Nối với điểm ta có: Q = pko + ptt Trị số Q thể độ dài OA Chiều tác dụng chiều OA , điểm tác dụng điểm a phương kéo dài AO cắt vòng tròn tượng trưng cho mặt chốt khuỷu 2.1.13 Vẽ đường biểu diễn Q = f(α) theo bước sau: + Chọn hoành độ α gần sát mép tờ giấy vẽ µ α với đồ thị p = f ( α ) , T = f ( α ), Z = f ( α ) Bảng số liệu Q=ƒ(α) α (độ) Q (mm) 10 20 30 40 50 64.43 66 61 54 42 37 α (độ) 190 200 210 220 230 SVTH: DƯ THÀNH LONG Q (mm) α (độ) Q (mm) α(độ) Q (mm) 46 45 44 43 41 270 375 380 390 400 410 110 128 127 81 43 31 550 560 570 580 590 48 46 45.5 44 42 Page 30 ĐỒ ÁN MÔN HỌC 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 30 24.5 24.3 25.1 31 36 41 44 44.3 44.5 44.8 45 45.1 ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG 240 250 260 270 280 290 300 310 320 330 340 350 360 40 36 31 29 23.6 24 24.7 24.4 20 16 21 35 93 420 430 440 450 460 470 480 490 500 510 520 530 540 26 34 36 40 44 46 49 51 52 53 53.1 52 51 600 610 620 630 640 650 660 670 680 690 700 710 720 41 37 33 28 23.9 23.7 29 36 43 51 59 64 64.34 Ví dụ α = 00, Q0 giá trị đoạn thẳng 000 đồ thị phụ tải hình (III-4); Q100 đoạn 0,100… + Vẽ Q = f(α) tọa độ Q-α Lực Q khơng có giá trị âm + Xác định Qtb cách đếm diện tích bao Q = f(α) trục hoành chia cho chiều dài trục hồnh ta có Qtb: Qtb = FQ 360 = 15058,8 = 41,83 (mm) 360 Hệ số va đập χ: χ= Qmax 128 = = 3,06 < Qtb 41,83 2.1.14 Đồ thị mài mòn chốt khuỷu: Đồ thị mài mòn chốt khuỷu biểu diễn trạng thái mài mịn lý thuyết chốt khuỷu từ xác định miền phụ tải bé để khoan lỗ dầu bôi trơn chốt khuỷu Sở dĩ gọi mài mịn lý thuyết vẽ ta dùng giả thiết sau đây: SVTH: DƯ THÀNH LONG Page 31 ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG - Phụ tải tác dụng chốt khuỷu phụ tải ổn định ứng với công suất N e tốc độ n định mức - Lực tác dụng có ảnh hưởng miền 1200 - Độ mòn tỷ lệ thuận với phụ tải - Không xét đến điều kiện cơng nghệ sử dụng, lắp ghép…ví dụ khơng xét đến vật liệu, độ cứng bề mặt, độ bóng, độ chặt lỏng, dầu mỡ bôi trơn… Vẽ đồ thị mài mòn lý thuyết theo bước sau: + Chia vòng tròn tượngtrưng mặt chốt thành 24 phần nhau, đánh số thứ tự hình bên + Từ điểm chia 1,2,3,….23 vòng tròn 0, gạch cát tuyến 0.0, 1.0, 2.0, ….23.0 cắt đồ thị phụ tải tác dụng chốt khuỷu điểm a, b, c, d… cát tuyến 1.0 hình bên Ta lập tổng phụ tải tác dụng điểm là: Bảng tìm tổng phụ tải tác dụng điểm 1, 2, 3,…23 sau: SVTH: DƯ THÀNH LONG Page 32 ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG åQ0 259.32 259.32 259.32 259.32 259.32 åQ1 243.5 243.5 243.5 243.5 243.5 243.5 åQ2 11 11 11 11 11 11 11 åQ3 12 12 12 12 12 12 12 12 åQ4 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 13 13 13 13 13 16 16 16 16 18 18 18 22 22 49 åQi åQ5 åQ6 åQ7 åQ8 åQ9 åQ10 åQ11 åQ12 åQ13 åQ14 åQ15 åQ16 åQ17 åQ18 åQ19 åQ20 29 åQ21 35 35 åQ22 44 44 44 åQ23 Qå mm 203 879.5 8.8 203 829.82 8.3 203 805.82 8.05 203 7748.2 7.75 587.82 5.88 346.5 3.5 125 1.3 + Vẽ vòng tròn tượng trưng cho chốt khuỷu bán kính qua điểm 0, 1, 2,… hình bên đặt đoạn thẳng µ m.QΣ 0, µ m.QΣ1 ,…lên vị trí tương ứng theo chiều từ ngồi vào Sau nối điểm lại, ta có dạng mài mịn lý thuyết chốt khuỷu + Vẽ chốt khuỷu tượng trưng chiều quay chốt để xác định vị trí miền phụ tải nhỏ theo chiều quay SVTH: DƯ THÀNH LONG Page 33 163 1.6 22 ĐỒ ÁN MƠN HỌC ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG Tồn đồ thị phần động học phần động lức học bố trí theo sơ đồ sau: SVTH: DƯ THÀNH LONG Page 34 ĐỒ ÁN MÔN HỌC o 0.85Pz o' O 10 O 10 β1 θ 12° P ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG 20 Pkt Pj PS z 20 Q0 +T O' Pkt =f(α ) Pk c' Ptt a Oc T , c Pj max Pj Q 400 c'' b' E Pk r a 1V c b b'' eV c V 180 360 j x=f(a ) V=f(x) 540 720 Pj =f(α ) Pj F a 360 STtb ST +Z Z =f(α ) Z , Z j max T =f(α ) E x j=f(x) 180 Q II III IV V VI I VII IX 10 17 X 11 16 15 14 13 12 540 720 j F 360 Q =f(α ) Q tb VIII XI 10 11 XVII XII XVI 17 16 15 14 13 XIII 12 XV 18 XIV 180 360 540 720 N vô ThiÕt kÕ H í ng dÉn Tr T.Th H ¬ng Duyệt SVTH: D THNH LONG Họ vàtên Ph Minh Hiếu Page 35 Chữký Đ án môn học Đ ộng cơY AZ ? th? ?ng h?c ?ng l?c h?c Ngày Lớ p Đ ộng B môn Đ CĐ T Khoa Cơkhí Tr ờng Đ HBK Hà Nội N MÔN HỌC SVTH:DƯ THÀNH LONG ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG Page 36 ... tải tác dụng lên chốt khuỷu Bảng số liệu phụ tải SVTH: DƯ THÀNH LONG Page 26 ĐỒ ÁN MÔN HỌC α ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG T Mm 0,00 SVTH: DƯ THÀNH LONG Z MN mm -45,90 MN -0,01865 Page 27 ĐỒ ÁN MÔN HỌC α... theo chiều quay SVTH: DƯ THÀNH LONG Page 33 163 1.6 22 ĐỒ ÁN MƠN HỌC ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG Tồn đồ thị phần động học phần động lức học bố trí theo sơ đồ sau: SVTH: DƯ THÀNH LONG Page 34 ĐỒ ÁN MÔN... Brick đặt giá trị đồ thị p - α, pmax đạt α = 375 SVTH: DƯ THÀNH LONG Page 18 ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG 2.1.8 Khai triển đồ thị pj = f(x) thành pj = f(α ) Đồ thị pj = f(α) biểu diễn đồ thị cơng