Xem mẫu

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT HƢNG YÊN

TẬP BÀI GIẢNG
CẤU TẠO ĐỘNG CƠ Ô TÔ
LƯU HANH NÔI BÔ
̀
̣
̣
TRÌNH ĐỘ ĐÀO TẠO: ĐẠI HỌC
LOẠI HÌNH ĐÀO TẠO: CHÍNH QUY
NGÀNH: CÔNG NGHÊ KY THUÂT Ô TÔ
̣
̃
̣

HƢNG YÊN – 2015

Khoa Cơ khí Động lực – Trường Đại học Sư phạm kỹ thuật Hưng Yên

PhÇn i. ®éng lùc häc ®éng c¬ ®èt trong
ch-¬ng I. §éng häc cña c¬ cÊu trôc khuûu thanh truyÒn.
1.1. §éng häc cña c¬ cÊu trôc khuûu thanh truyÒn giao t©m.
Nghiªn cøu qui luËt chuyÓn ®éng tÞnh tiÕn cña piston lµ nhiÖm vô chñ yÕu cña ®éng häc.
®Ó tiÖn viÖc nghiªn cøu, ta gi¶ thiÕt trong qu¸ tr×nh lµm viÖc, trôc khuûu quay víi mét tèc ®é gãc
kh«ng ®æi.
1.1.1. ChuyÓn vÞ cña piston.
Tõ h×nh 1.1 ta thÊy chuyÓn vÞ x tÝnh tõ ®iÓm chÕt
trªn (§CT) cña piston tuú thuéc vµo vÞ trÝ cña trôc
khuûu (trÞ sè cña x thay ®æi theo gãc quay  cña trôc
khuûu). Tõ h×nh vÏ ta cã:
x  AB'  AO  ( DO  DB' )
 (l  R)  ( R cos   l cos  )

Trong ®ã :
l lµ chiÒu dµi cña thanh truyÒn - kho¶ng c¸ch
tõ t©m ®Çu nhá ®Õn t©m ®Çu to thanh truyÒn.
R lµ b¸n kÝnh quay cña trôc khuûu.
 lµ gãc quay cña trôc khuûu t-¬ng øng víi x
tÝnh tõ ®iÓm gèc trªn (§GT).
 lµ gãc lÖch gi÷a ®-êng t©m thanh truyÒn vµ
®-êng t©m xylanh.

H×nh 1.1. S¬ ®å c¬ cÊu trôc khuûu thanh
Gäi  

R
lµ th«ng sè kÕt cÊu, ta cã thÓ viÕt:
l

truyÒn giao t©m.

1
1
x  [(1  )  (cos   cos  )]R





(1-1)

§©y lµ d¹ng c«ng thøc chÝnh x¸c cña chuyÓn vÞ piston. §Ó tÝnh to¸n trÞ sè gÇn ®óng cña x,
ta cã thÓ dïng c«ng thøc gÇn ®óng. Tõ tam gi¸c OCB’, ta cã:



sin 
vµ do
sin 

cos   1  sin 2  nªn
cos   1  2 sin 2   (1  2 sin 2  )1/ 2
Khai triÓn vÕ ph¶i cña ®¼ng thøc trªn theo nhÞ thøc niut¬n ta cã:
1
1
1
 1  2 sin 2   4 sin 4   6 sin 6   ...
2
8
16
Bá c¸c sè h¹ng luü thõa bËc 4 trë lªn råi thay trÞ sè gÇn ®óng cña cos  vµo ph-¬ng tr×nh

(1-1), sau khi rót gän ta cã c«ng thøc gÇn ®óng sau ®©y:

2

Khoa Cơ khí Động lực – Trường Đại học Sư phạm kỹ thuật Hưng Yên
x  R[(1  cos  ) 


4

(1  cos 2 )]

(1-2)

1.1.2. VËn tèc cña piston.
LÊy ®¹o hµm c«ng thøc (1-2) ®èi víi thêi gian, ta cã tèc ®é dÞch chuyÓn (vËn tèc) cña piston:
d
d d
d
v x  x   x 
d t d d t d
Trong ®ã

dx
lµ tèc ®é gãc cña trôc khuûu.
d

v  R (sin  


2

sin 2 )  RB

(1-3)

v  RB

Trong ®ã :

B  (sin  



sin 2 )
2
Trong thiÕt kÕ ng-êi ta cßn chó ý ®Õn tèc ®é trung b×nh cña piston ®Ó ph©n lo¹i trong ®éng
c¬ ®èt trong.
Tèc ®é trung b×nh cña ®éng c¬ ®-îc tÝnh theo c«ng thøc sau:
S .n
(m / s)
30
Trong ®ã: S: lµ hµnh tr×nh piston, S = 2R (m)
n : lµ sè vßng quay cña ®éng c¬ (vg/phót).
vtb 

Lo¹i ®éng c¬ tèc ®é thÊp :

vtb  3,5  6,5(m / s)

Lo¹i ®éng c¬ tèc ®é trung b×nh :

vtb  6,5  9(m / s)

Lo¹i ®éng c¬ tèc ®é cao:

vtb  9(m / s)

1.1.3. Gia tèc cña piston.
LÊy ®¹o hµm cña c«ng thøc (1-3) ®èi víi thêi gian ta cã c«ng thøc tÝnh gia tèc cña piston:
d
d d
d
j  v  v   v .
d t d d t d
j  R 2 (cos    cos 2 )

(1-4)

ChiÒu cña gia tèc qui ®Þnh nh- sau: chiÒu h-íng t©m O lµ chiÒu d-¬ng, ng-îc l¹i lµ ©m.
Gia tèc ®¹t cùc ®¹i khi ®¹o hµm :

dj
d
Tøc lµ :

  R 2 (sin   2 sin 2 )  0

(sin   2 sin 2 )  sin   4 sin  cos   sin  (1  4 cos  )  0

Tõ ph-¬ng tr×nh trªn ta cã :
sin   0 khi   0 vµ   1800
1  4 cos   0 khi   arccos( 

1
)
4

3

Khoa Cơ khí Động lực – Trường Đại học Sư phạm kỹ thuật Hưng Yên
Trong tr-êng hîp thø nhÊt, khi   0 vµ   1800 gia tèc ®¹t cùc trÞ:
j 0  R 2 (1   )

(1-5)

j 1800   R 2 (1   )
Trong tr-êng hîp thø 2, khi   arccos( 

1
) cùc trÞ cña gia tèc b»ng:
4

j '   R 2 (1 

1
)
8

TrÞ sè cña j ' chØ tån t¹i khi   1/ 4
j '   R 2 ( 

1
)
8

(1-6)

TrÞ sè chªnh lÖch tuyÖt ®èi gi÷a j ' vµ j 1800 lµ:

j '  j 1800  R 2 ( 
Khi  

1
(4  1) 2
)  R 2 (1   )  R 2
8
8

1
trÞ sè chªnh lÖch nµy b»ng kh«ng.
4

j '  j 1800   R 2 (1   )  jmin

Lóc nµy:

j  f ( ) khi   1/ 4 vµ   1/ 4

Quan hÖ cña hµm
BiÓu thÞ trªn h×nh (1.2)

3

4
90º

5

6

7

8
180º

λ>¼
0

2
Rω²(λ+1/8λ)

1

3

4
90º

5

6 7
α'º

8
180º

αº

2Rω²

b

2

Rω²(1+λ)

1

Rω²(1-λ)

2Rω²

λ
nguon tai.lieu . vn