đồ án môn học đồ án thiết kế cơ khí trong công nghệ ô tô thiết kế cơ cẩu thanh truyền trục khuỷu

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP Hồ CHÍ MINH ĐỒ ÁN MƠN HỌC: ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CƠ KHÍ TRONG CƠNG NGHỆ Ơ TƠ THIẾT KẾ CƠ CẨU THANH TRUYỀN TRỤC KHUỶU Ngành: Lớp: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ 19DOTB3 Giảng viên hướng dẫn: NGUYỄN Đỗ MINH TRIẾT Sinh viên thực hiện: Phan Trọng An MSSV:1911252004 Sinh viên thực hiện: Hứa Gia Bảo MSSV:1911250011 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Đại Gia MSSV:1911251836 Lớp : 19DOTB3 Tp.HCM, ngày 19 tháng 05 nởm 2021 LỜI CẢM ƠN Em xin gửi lời cám ơn chân thành đến thầy Nguyễn Đỗ Minh Triết - giảng viên hướng dẫn đ'ơ án " Đ'ơ án thiết kế khí công nghệ ô tô "trong Viện Kỹ Thuật trang bị kiến thức, kĩ hướng dẫn để chúng em hồn thành đ'ê tài nghiên cứu Tuy nhiên trình nghiên cứu đê tài, kiến thức chuyên ngành hạn chế nên chúng em cịn nhiêu thiếu sót tìm hiểu, đánh giá trình bày vê đê tài Rất mong nhận quan tâm, góp ý thầy / cô giảng viên môn để đê tài em đầy đủ hồn chỉnh Nhóm em xin chân thành cảm ơn MỤC LỤC CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI 1.1 Đặt vấn đề 1.1.1 Lý chọn đê tời, tâm quan trọng, ý nghĩa 1.2 Giới thiệu chung động đổt 1.2.1 Sơ lược chung vê động đốt 1.2.2 Phân loại động đốt 1.3 Động ZIL-130 1.3.1 Thông số kỹ thuật động 1.3.2 lắp đặt động 1.4 Phương pháp nghiên cứu 1.4.1 Sử dụng phương pháp thu thập thơng tín 1.4.2 Phương pháp để nghiên cứu 1.4.3 Phân mêm tính tốn, thiết kế, mơ CHƯƠNG 2: ĐỘNG HỌC VÀ ĐỘNG LựC HỌC CỦA Cơ CẤU TRỤC KHUỶU VÀ THANH TRUYỀN 2.1 Động học cấu trục khuỷu truyền 2.2 Động lực học cấu trục khuỷu truyền 2.2.1 Khối lượng chi tíết chuyển động 2.2.1.1 Khối lượng nhóm pistong 2.2.1.2 Khối lượng truyên 2.2.1.3 Khối lượng trục khuỷu 2.2.2 Lực vờ momen tác dụng cốu trục khuỷu truyên 2.2.2.1 Lực quán tính 2.2.2.2 Lực Khỉ Thể 2.2.2.3 Hệ lực tác dụng cấu trục khuỷu-thanh truyên giao tâm 2.2.3 Hệ lực vờ momen tác dụng lên cấu trục khuỷu truyên động chủ V8 xilanh, kỳ ơtơ ZIL 130 2.2.3.1 Góc cơng trục khuỷu tính theo cơng thức sau Trang 2.23.2 Lực mômen tác dụng lên trục khuỷu động chữ X CHƯƠNG 3: NHIỆM vụ ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC CẤU TẠO VÀ HOẠT ĐỘNG CỦA TRỤC KHUỶU THANH TRUYỀN 3.1 Nhiệm vụ, điều kiện làm việc, cấu tạo hoạt động truyền 3.1.1 Nhiệm vụ trục khuỷu 3.1.2 Điêu kiện làm việc trục khuỷu 3.1.3 Cấu tạo hoạt động trục khuỷu 3.2 Nhiệm vụ, điệu kiện làm việc, cấu tạo hoạt động truyền 3.2.1 Nhiệm vụ truyên 3.2.2 Điêu kiện làm việc truyên 3.2.3 Cấu tạo hoạt động truyên CHƯƠNG 4: SO SÁNH 4.1 Trục khuỷu truyền động 1NZ-FE xe Toyota Vios 2007 4.1.1 Thanh truyên 4.1.1.1 Chức nâng 4.1.1.2 Cấu tạo 4.1.1.3 Kiểm tra, bổo dưỡng 4.1.1.4 Kiểm tra khe hờ dọc truyên 4.1.1.5 kiểm tra khe hờ dầu truyên 4.1.1.6 Kiểm tra độ cong truyên 4.1.2 Trục khuỷu 4.1.2.1 Chức nâng 4.1.2.2 Cấu tạo 4.1.2.3 Kiểm tra, bổo dưỡng 4.1.2.4 Kiểm tra khe hờ dọc trục khuỷu 4.1.2.5 Kiểm tra trục khuỷu 4.1.2.6 Kiểm tra độ cong trục khuỷu 4.1.2.7 Kiểm tra độ cơn, độ oval cố trục chốt khuỷu 4.1.2.8 Kiểm tra đường kinh bulông nắp cố trục trục khuỷu 4.2 Động VC-Turbo Inhnití QX50 2018 Trang 4.2.1 Động VC-Turbo lnfinití QX50 2018 4.3 Công nghệ trục khuỷu truyền D-Cycle 4.3.1 Cơng nghệ thay đổi hờnh trình D-Cycle 4.3.2 Cấu tạo 4.3.3 Nguyên lý làm việc CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN Trang CHƯƠNG GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI 1.1 Đặt vấn đề 1.1.1 Lý chọn đê tời, tâm quan trọng, ý nghĩa Từ năm 80 kỷ XIX ô tô giới đời, trở thành ngành công nghiệp phát triển hàng đầu giới Ở Việt Nam Đảng nhà nước xem ngành công nghiệp mũi nhọn thúc đẩy công xây dựng phát triển đất nước Cho tới tơ có nhiều cải tến v'ê tất hệ thổng, công việc sửa chữa - bảo dưỡng ngày phức tạp Chính mà môn học cấu tạo ôtô trở thành môn đạc biệt quan trọng đổì với sinh viên thuộc ngành khí động lực Cùng với phát triển giới ngành khí nước ta dần hoà nhập với giới Trong ngành khí nói riêng việc phát triển động ô tô tô loại xe có cấu tạo phức tạp với nhiêu hệ thổng phận khác Trục khuỷu - truyền cấu quan trọng tơ khơng thể thiếu động trục khuỷu truyền động khơng hoạt động có nhiệm vụ biến chuyển động tịnh tến piston thành chuyển động quay trục khuỷu truyền cơng suất ngồi Thiết kế mơn học đề tài thiết thực khơng giúp cho ta nắm cấu tạo, nguyên lý hoạt động mà giúp ta củng cổ vững chun mơn, mở rộng tầm hiểu biết mà cịn giúp ta có thêm niềm tn, lịng u nghề ngành học mà ta lựa chọn Là sinh viên học tập Trường ĐHSPKT Nam Định em giao đề tài nghiên cứu "Kết cấu trục khuỷuthanh truyền" động ô tô 1.2 Giới thiệu chung động đổt 1.2.1 Sơ lược chung vê động đốt - 1860: Động đổt đầu tìên đời ơng Lenoir người hầu bàn nhà kỹ thuật nghiệp dư Paris chế tạo Động chạy khí đổt có hiệu suất 2-3% - 1867: Tại triển lãm giới Paris, Otto Langen trưng bày kiểu động nhiệt với hiệu suất 9% - 1876: Otto chế tạo động khí gas bổn kỳ đầu tìên, hiệu suất khoảng 15% Gần đồng thời lúc giờ, người Anh Clerk chế tạo động kỳ chạy khí gas - 1883: Daimler- Maybach phát triển động chạy xăng kỳ, đổt cháy tía lửa điện có tổc độ nhanh -1886: Daimler- Maybach cho xuất xưởng động xăng đầu tìên có cơng suất Ne= 0,25 mã lực tổc độ vòng quay n= 600v/phút -1897: Năm sản xuất động Diesel đầu tìên có khả làm việc với hiệu suất 26% -1911: Động có máy khởi động thay cho quay tay -1954: Động piston hãng NSU - Wankel chế tạo bật v'ê tính gọn nhẹ - 1979: Hệ thổng điêu khiển điện tử (ECU) áp dụng ô tơ cho động phun xăng dóng chế hồ khí điện tử - 1991: Khoảng 20% chức ô tô điêu khiển điện tử đến năm 1995 có bước nhảy vọt 80% Hiện nay, mức độ tự động hoá ô tô tăng lên nhiêu Người ta nghiên cứu chế tạo loại động ô tô sử dụng nhiên liệu xe chạy điện, sử dụng oxy hydro làm nhiên liệu để chổng ô nhiễm môi trường Tiêu biểu loại động Hybrid- có nhiêu ưu điểm phát triển rộng rãi 5.2.2 Phân loại động đổt Phân loại chung: —-*■ Động piston * Động Vanken Động £0 mãngi Động khí Khổi động xăng VC-Turbo dung tích 2.0 lít xi-lanh thẳng hàng áp dụng công nghệ VC biến thiên tỉ sổ nén, cung cấp công suất 268 mã lực vịng tua 5.600 vịng/phút mơ-men xoắn cực đại 380Nm vịng tua máy 4.400 vịng/phút Với cơng suất 268 mã lực sức kéo 380Nm động VCTurbo hiệu động xăng tăng áp thơng thường dung tích cơ, chí cạnh tranh với động xăng V6 (dung tích lớn hơn) Tuy nhiên, ưu điểm khác động VC-Turbo sức kéo “ồn” so với động diesel xi-lanh Hình 4.3 Hình ảnh động xe QX50 2018 Như biết, tỉ sổ nén tỉ sổ thể tích buồng đốt xi-lanh hai thời điểm pittông xuống cực đại điểm chết Bottom Dead Centre (BDC) tương ứng thể tích buồng đốt lớn pít-tơng lên cực đại Top Dead Centre (TDC) lúc thể tích buồng đốt nhỏ Đổi với động thay đối tỷ số nén linh hoạt - Variable Compression Ratio (VCR) giải pháp giúp tăng công suất động cơ, giảm mức tiêu thụ nhiên liệu nhờ nâng cao hiệu suất trình cháy, giảm mức khí thải độc hại Hiệu suất q trình cháy phụ thuộc lớn vào tỷ số nén Tỷ số nén cao trình cháy diễn triệt để Tuy nhiên động xăng khơng thể tăng tỷ số nén tỷ số lớn hỗn hợp xăng nhiên liệu vào bên buồng đốt tự bốc cháy mà không cần bugi gây tượng kích nố động dẫn đến làm giảm cơng suất động làm hư hỏng động Khắc phục tình trạng này, hãng Nissan (sở hữu thương hiệu Iníiniti) nghiên cứu chế tạo thêm hệ thống liên kết đa điểm để trục khủyu, truyền, thông qua cấu bánh lệch tâm mà nhà sản xuất gọi Harmonic Drive iNANlĩl VÚtURHỦ ẸNŨiNÉ c ỉ I.■-!!.! F'llì T j ưv : tiMPÍÍI I- I.IỂKIUI €JỈ iV IM b 11 „ j ■ A l-Í.L 11'I ■ Hình 4.4 Hình ảnh mơ hoạt độnj củe độnj VC-Turbo Khi tỷ số nén giảm xuống, động quay trở lại chu trình đốt thường Động VC-Turbo kết hợp số cơng nghệ INFINITI có để nhận tính chất biến thiên Động sử dụng MPI (phun xăng đa điểm) GDI (phun xăng trực tiếp) để cân hiệu sức mạnh điều kiện: Đối với phun xăng trực tiếp GDI giúp động cải thiện hiệu suất đốt hiệu suất làm việc, cho phép động tránh va đập với tỷ lệ nén cao Còn kiểu phun xăng đa điểm MPI trộn nhiên liệu khơng khí sớm hơn, cho phép đốt hoàn toàntrong buồng để đạt hiệu suất cao hon với tải trọng thấp Động co cho phép chuyển đối hai tốc độ động co thông thuờng, với hai phun làm việc kết hợp duới tải cao hon Hình 4.5 Hình ảnh trục khuỷu thông Minh củe Inhiniti QX50 2018 Kết hợp turbo tăng áp đon tăng tối đa hiệu hiệu suất, cho phép phản ứng ga tốc độ tỷ lệ nén Hệ thống ống xả đuợc tích hợp đầu xi lanh nhôm nhằm tăng cuờng khả trao đối thải khí hiệu Điều đảm bảo hiệu sử dụng nhiên liệu hiệu suất giảm thiểu phát thải Chiếc Iníĩniti QX50 2018 trang bị động VC-Turbo áp dụng công nghệ biến thiên tỷ sổ nén hoạt động hiệu với mức tiêu thụ nhiên liệu cho loại hệ dẫn động cầu trước bánh 8,7 9,04 lít/100 km Với sổ này, QX50 2018 tiết kiệm nhiên liệu 35% so với động xăng V6 QX50 hệ trước với hệ dẫn động cầu trước 30% so với phiên dẫn động bánh Bên cạnh đó, so với động “đàn anh” VQ V6 3,5 lít Iníiniti, động 2.0 lít VC-Turbo nhẹ 18kg địi hỏi khoảng trổng khoang động hơn, sức mạnh hiệu suất khơng he thua Ngồi khả vận hành linh hoạt, động VC-Turbo chạy mượt mà so với động truyền thổng, với độ ồn độ rung thấp động V6 truyền thổng Do liên kết đa điểm Harmonic Drive truyền piston gần di chuyển thẳng đứng suổt q trình đổt cháy khơng phải di chuyển tịnh tiến theo chiều ngang theo chiều dọc trục khuỷu, truyền khơng quay vịng quanh trục khuỷu động truyền thổng Kết độ rung động thấp Theo nhà sản xuất, động VC-Turbo trang bị hệ thổng giảm chấn động giới gọi Rod Active Torque (ATR) nhằm giảm tiếng ồn động Infiniti QX50 2018 xe phân hạng áp dụng loại cơng nghệ Tích hợp vào block máy phía trên, nơi có tiếng ồn độ rung cao nhất, hệ thổng ATR có cảm biến G phát rung động tạo rung động đổi nghịch nhằm triệt tiêu tiếng ồn phát ra, từ làm giảm độ ồn động VC-Turbo Theo phân tích, độ ồn động VC-Turbo giảm tới 9dB so với động tiền nhiệm Điều giúp làm cho VC-Turbo trở thành động êm linh hoạt phân khúc SUV cao cấp Như vậy, với khả vận hành linh hoạt vừa mạnh mẽ, tiết kiệm nhiên liệu thay đối tỉ sổ nén độ ồn, độ rung hạn chế tổi đa động VCTurbo chắn trở thành vũ khí cạnh tranh lợi hại Infiniti QX50 2018 so với đổi thủ phân khúc 4.3 CÔNG NGHỆ TRỤC KHUỸU, THANH TRUSỀN D-CSCLE 4.3.1 Công nghệ thay đổi hành trình D- Cycle gì? Differential Stroke-Cycle Piston Technology hay D CycLe piston hoàn thành chu kỳ động co kỳ truyền thống (IEC) với vịng quay trục khuỷu cơng nghẹ thay đối hành piston hãng SAN Engine, để tối ưu động co hai kỳ bốn kỳ để giảm tốn thất lượng bị tiêu hao chu kỳ Một phần trọng lượng truyền sử dụng vào tính tốn trục khuỷu để trục cân Đối với tính tốn này, trọng lượng truyền chia thành đầu lớn nhỏ Đầu lớn sử dụng tính tốn trục khuỷu quay với thân đầu nhỏ piston chuyển động Tất bulông vịng bi xem xét tính tốn khối lượng độ bền để sử dụng thời gian dài Trong mơ hình mơ máy tính dễ dàng thu trọng tâm trọng lượng thành phần 4.3.2 Cấu tạo ♦ Thanh truyền chia làm hai phần phần phần thân phụ piston tách rời để với phần truyền ứng với phần thân piston phân thân phụ truyền ứng phần đỉnh piston 4.3.3 Nguyên lý làm việc e Kỳ sinh công: giổng với cấu trục khuỷu truyền truyền thổng Ở kỳ sinh cơng, phần phần phụ truyền lòng vào đẩy piston lên nén hịa khí theo tỉ lệ đuợc tính tốn chạy giãn nở sinh cơng Lúc đội trạng thái nghỉ ,Do không, tiếp xúc với , bề mặt cần lẩy nên piston hợp thành khổi thổng vững chac đe có thê tăng độ quan tính đê dê dàng nén hồ khí với áp suất cao Khi cháy giãn nở thành phần truyền piston tạo thành khổi nhu giúp hấp thụ lực sinh công kỳ cháy giãn nở tổt tránh đuợc hỏng hóc cấu hở tách rời Kỳ sinh công đuợc đánh dấu khi trục khuỷu góc 0° b Kỳ xả: Khác với cấu trục khuỷu truyền truyền thong kỳ xả, phần truyền phụ tách khỏi phần thân ứng với phần đỉnh piston tách khỏi phần thân piston đuợc tách gối đội chạm với cần lẫy điều khiển tách chuyển động lên ép hết sản vật cháy khỏi khỏi buồng cháy ngồi Do đảm nhận cơng việc đẩy sản vật cháy ngồi, khơng phải chịu áp lực lớn nên tách phần đỉnh piston lên ứng với phần truyền phụ đuợc tách rời Lúc trục khuỷu quay đuợc góc 120° c Kỳ Nạp: Tiếp nối kỳ xả thải phần truyền phụ đỉnh piston xuống cần lẫy khơng cịn chịu tác dụng đội Hồ khí lúc đuợc vào buồng đốt nhờ chênh lệch áp suất ngồi buồng đốt góp phần đẩy sản vật cháy giúp thải nạp đuợc nhiều Khi đỉnh piston xuống hợp lại với thân piston đuợc coi kỳ nạp kỳ nén hịa khí tiếp tục đuợc nạp vào buồng đốt Lúc trục khuỷu quay đuợc góc 200° d Kỳ Nén: Kỳ nén bắt đầu đỉnh piston xuổng hợp với thân piston ứng với phần truyền truyền phụ lịng vào cần lẫy không chịu tác dụng đội kỳ xả Lúc cụm piston lên nén hỗn hợp hồ khí với tỉ sổ tinh chỉnh trước Do q trình nén hịa khí bơm vào buồng đổt nên tỉ sổ nén động có cơng nghệ Dcycle thường dao động từ 8:1 đến 9:1 Nhìn tống quan thì kỳ né cơng nghệ D-cycle giổng với cấu trục khuỷu truyền truyền thổng Lúc trục khuỷu quay góc 265° Tiếp kỳ nén kỳ cháy giãn nở sinh cơng nói trục khuỷu quay góc 360° Kết thúc thúc q trình động kỳ với vịng quay trục Hình ảnh co cấn b-ẹycle kỳ ní n CHƯƠNG KẾT LUẬN - - - -□□□□□ Qua thời gian tìm hiểu thực tế, nghiên cứu tài liệu với kiến thức đuợc học nhà truờng với hiểu biết thân đuợc giúp đỡ thầy đặc biệt huớng dẫn tận tình thầy giáo Nguyễn Đỗ Minh Triết giúp đỡ nhóm em nhiều q trình làm đồ án, nhờ có đuợc giúp đỡ tận tình thầy giáo bạn đồng nghiệp giúp đỡ em hoàn thành đuợc đề tài giao Trong trình làm đồ án trình độ tiếp thu chun mơn em cịn hạn chế khơng tránh khỏi thiếu sót q trình thực đề tài.Nhóm em mong đuợc giúp đỡ bảo thầy,cô Cuối em xin trân thành cảm ơn thầy, cô, khoa, cảm ơn thầy giáo Nguyễn Đỗ Minh Triết toàn thể bạn đồng nghiệp giúp đỡ nhóm em hồn thành đề tài đuợc giao TP.HCM, ngày 19 tháng 05 năm 2021 Tài liêu tham khảo - - - -□□□□□ [1] Sách ZIL 130 [2] Kết cấu tính tốn động đốt Nguyễn Đức Phú - Trần Văn Tế [3] Sửa chữa ôtô máy kéo Nguyễn Nơng - Nguyễn Đại Thành - Hồng Ngọc Vinh [4] Cấu tạo sửa chữa bảo duỡng động ôtô Ngô Viết Khánh [5] Cấu tạo ôtô Trần Trung Phuớc [6] Giáo trình sửa chữa ơtơ - máy nố NXB GD [7] Thực hành sửa chữa động xăng [8] Thực hành sửa chữa động diezen [9] Tài liệu mạng Internet Diễn đàn oto-hui.com Ebook.edu.vn Trang 48 ... Inventor CHƯƠNG ĐỘNG HỌC VÀ ĐỘNG LựC HỌC CỦA Cơ CẤU TRỤC KHUỶU VÀ THANH TRUYỀN 2.1 Động học cấu trục khuỷu truyền +Quy luật động học truyền : Thanh truyền cấu khuỷu trục truyền chuyển động phức... Hút Gọi : + Trục khuỷu khuỷu trục chung xilanh Trang 32 + Trục khuỷu khuỷu trục chung xilanh + Trục khuỷu khuỷu trục chung xilanh + Trục khuỷu khuỷu trục chung xilanh Từ ta thấy khuỷu trục vị trí... tốn, thiết kế, mơ CHƯƠNG 2: ĐỘNG HỌC VÀ ĐỘNG LựC HỌC CỦA Cơ CẤU TRỤC KHUỶU VÀ THANH TRUYỀN 2.1 Động học cấu trục khuỷu truyền 2.2 Động lực học cấu trục khuỷu truyền 2.2.1 Khối lượng chi tíết