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 ) RB
(1-3)
v RB
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