Xem mẫu
- Đồ án môn học: Thiết kế ĐCĐT GVHD: DƯƠNG VIỆT DŨNG
LỜI NÓI ĐẦU
Những năm gần đầy, nền kinh tế Việt Nam đang phát triển mạnh. Bên cạnh đó kỹ
thuật của nước ta cũng từng bước tiến bộ. Trong đó phải nói đến ngành động lực và sản
xuất ôtô, chúng ta đã liên doanh với khá nhiều hãng ôtô nổi tiến trên thế giới cùng sản
xuất và lắp ráp ôtô. Để góp phần nâng cao trình độ và kỹ thuật, đội ngũ kỹ thuật của ta
phải tự nghiên cứu và chế tạo, đó là yêu cầu cấp thiết. Có như vậy ngành ôtô của ta mới
phát triển được.
Sau khi được học hai môn chính của ngành động cơ đốt trong (Nguyên lý động cơ
đốt trong, Kết cấu và tính toán động cơ đốt trong) cùng một số môn cơ sở khác (sức bền
vật liệu, cơ lý thuyết, vật liệu học,... ), sinh viên được giao nhiệm vụ làm đồ án môn học
kết cấu và tính toán động cơ đốt trong. Đây là một phần quan trọng trong nội dung học
tập của sinh viên, nhằm tạo điều kiện cho sinh viên tổng hợp, vận dụng các kiến thức đã
học để giải quyết một vấn đề cụ thể của ngành.
Trong đồ án này, em được giao nhiệm vụ tính toán và thiết kế hệ thống nhiên liệu
của động cơ theo các thông số kĩ thuật. Đây là một hệ thống không thể thiếu trong động
cơ đốt trong. Nó dùng để cung cấp nhiên liệu tạo ra quá trình cháy để sinh công.
Trong quá trình thực hiện đồ án, em đã cố gắng tìm tòi, nghiên cứu các tài liệu, làm
việc một cách nghiêm túc với mong muốn hoàn thành đồ án tốt nhất. Tuy nhiên, vì bản
thân còn ít kinh nghiệm cho nên việc hoàn thành đồ án lần này không thể không có những
thiếu sót.
Cuối cùng, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến các thầy, cô đã tận tình truyền
đạt lại những kiến thức quý báu cho em. Đặc biệt, em xin gửi lời cảm ơn đến thầy
DƯƠNG VIẾT DŨNG đã quan tâm cung cấp các tài liệu, nhiệt tình hướng dẫn trong quá
trình làm đồ án. Em rất mong muốn nhận được sự xem xét và chỉ dẫn của các thầy để em
ngày càng hoàn thiện kiến thức của mình.
Đà nẵng, ngày 2 tháng 11 năm 2010.
Sinh viên
TRỊNH ĐÌNH TIẾN
SVTH: Trịnh Đình Tiến -Lớp 09C4LT Trang 1
- Đồ án môn học: Thiết kế ĐCĐT GVHD: DƯƠNG VIỆT DŨNG
THÔNG SỐ KỸ
THUẬT KÝ HIỆU GIÁ TRỊ
số xilanh/cách bố trí 4/thẳng hàng
i
thứ tự làm việc 1-3-2-4
loại nhiên liệu xăng
công suất cực đại/số
vòng quay
(KW/vg/ph) Ne/n 86,8 / 6130
Tỷ số nén ε 10.2
Số kỳ τ 4
Đường kính /hành
trình piston(mm) D/S 78,5 / 86
Tham số kết cấu λ 0,27
Áp suất cực đại
(MN/m^2) Pzmax 5,9
Khối lượng nhóm
piston(kg) mpt 0,6
Khối lượng nhóm
thanh truyền (kg) mtt 0,8
Góc đánh lửa sớm
(độ) θs 12
α1 10
α2 63
α3 40
Góc phối khí (độ) α4 3
Hệ thống nhiên liệu EFI
Hệ thống bôi trơn Cưỡng bức cácte ướt
Cưỡng bức, sử dụng môi
Hệ thống làm mát chất lỏng
Hệ thống nạp Không tăng áp
Hệ thống phối khí 16valve - DOHC
SVTH: Trịnh Đình Tiến -Lớp 09C4LT Trang 2
- Đồ án môn học: Thiết kế ĐCĐT GVHD: DƯƠNG VIỆT DŨNG
1. VẼ ĐỒ THỊ.
1.1. VẼ ĐỒ THỊ CÔNG.
1.1.1. Các số liệu chọn trước trong quá trình tính toán.
pr= 0,115 (MN/m2) - Áp suất khí sót. [Pr=(1,05-1,1)Pth và Pth=(1,02-1,04)Po]
pa= 0,088 (MN/m2) - Áp suất cuối quá trình nạp
[động cơ không tăng áp Pa=(0,8-0,9) Pk].
- Chỉ số nén đa biến trung bình [n1=(1,34÷1,39)].
n1=1,34
- Chỉ số giãn nở đa biến trung bình [n2=(1,23÷1.27)]
n2=1,23
- Tỉ số giản nở sớm.
ρ=1,00
1.1.2. Xây dựng đường cong nén.
Phương trình đường nén: p.Vn1 = cosnt => pc.Vcn1 = pnx.Vnxn1
Rút ra ta có:
Đặt : .Ta có:
Trong đó: pnx và Vnx là áp suất và thể tích tại một điểm bất kỳ trên đường nén.
i là tỉ số nén tức thời.
0,088.10,21,34=1,98(MN/m2)
1.1.3. Xây dựng đường cong giãn nở.
Phương trình đường giãn nở: p.Vn2 = cosnt => pz.Vcn2 = pgnx.Vgnxn2
Rút ra ta có:.
Với : (vì ρ=1) và đặt : .
Ta có: .
Trong đó pgnx và Vgnx là áp suất và thể tích tại một điểm bất kỳ trên đường giãn nở.
1.1.4. Tính Va, Vh, Vc.
Va = Vc +Vh
.
.
.
.
SVTH: Trịnh Đình Tiến -Lớp 09C4LT Trang 3
- Đồ án môn học: Thiết kế ĐCĐT GVHD: DƯƠNG VIỆT DŨNG
Cho i tăng từ 1 đến ta lập được bảng xác định tọa độ các điểm trên đ ường nén và
đường giãn nở.
1.1.5. Bảng xác định tọa độ các điểm trung gian.
Bảng 1
Pgn
i i*Vc Vbd(mm) i^n1 Pnx Pnbd i^n2 Pgnx bd
200.
1.0 0.045 16.0 1.000 1.977 67.0 1.000 5.900 0
2.0 0.090 32.0 2.532 0.781 26.5 2.346 2.515 85.3
3.0 0.136 48.0 4.359 0.454 15.4 3.862 1.528 51.8
4.0 0.181 64.0 6.409 0.308 10.5 5.502 1.072 36.3
5.0 0.226 80.0 8.642 0.229 7.8 7.240 0.815 27.6
6.0 0.271 96.0 11.034 0.179 6.1 9.060 0.651 22.1
7.0 0.317 112.0 13.565 0.146 4.9 10.951 0.539 18.3
8.0 0.362 128.0 16.223 0.122 4.1 12.906 0.457 15.5
9.0 0.407 144.0 18.997 0.104 3.5 14.918 0.395 13.4
10.0 0.452 160.0 21.878 0.090 3.1 16.982 0.347 11.8
10.2 0.461 163.2 22.466 0.088 3.0 17.401 0.339 11.5
XÁC ĐỊNH CÁC ĐIỂM ĐẶC BIỆT VÀ HIỆU CHỈNH ĐỒ THỊ CÔNG
• Điểm r(Vc,Pr) Vc-thể tích buồng cháy Vc=0,045 [l]
Pr-áp suất khí sót, phụ thuộc vào tốc độ động cơ .
chọn Pr=0.115 [MN/m2]
vậy : r(0,045 ;0,115)
• Điểm a(Va ;Pa)
Với Va=ε.Vc=10,2.0,045=0,461 [l].
Pa=0,088[MN/m2]
vậy điểm a(0,461 ;0,088).
• Điểm b(Va;Pb).
với Pb: áp suất cuối quá trình giãn nở.
.
vậy điểm b(0,461;0,34).
Các điểm đặc biệt:
r(Vc ; pr) = (0,045 ; 0,115) ; a(Va ; pa) = (0,461 ; 0,088)
b(Va ; pb) = (0,461 ; 0,34) ; c(Vc ; pc) = (0,045 ; 1,98)
z(Vc ; pz) = (0,045 ; 5,9).
SVTH: Trịnh Đình Tiến -Lớp 09C4LT Trang 4
- Đồ án môn học: Thiết kế ĐCĐT GVHD: DƯƠNG VIỆT DŨNG
1.1.6. Vẽ đồ thị công.
Để vẽ đồ thị công ta thực hiện theo các bước như sau:
+ Chọn tỉ lệ xích: .
.
+ Vẽ hệ trục tọa độ trong đó: trục hoành biểu diễn thể tích xi lanh, trục tung biểu diễn
áp suất khí thể.
+ Từ các số liệu đã cho ta xác định được các tọa độ điểm trên hệ trục tọa độ. Nối các
tọa độ điểm bằng các đường cong thích hợp được đường cong nén và đ ường cong giãn
nở.
+ Vẽ đường biểu diễn quá trình nạp và quá trình thải bằng hai đường thẳng song song
với trục hoành đi qua hai điểm Pa và Pr. Ta có được đồ thị công lý thuyết.
+ Hiệu chỉnh đồ thị công:
Vẽ đồ thị brick phía trên đồ thị công. Lấy bán kính cung tròn R bằng ½ khoảng
-
cách từ Va đến Vc (R=S/2).
Tỉ lệ xích đồ thị brick: .
-
Lấy về phía phải điểm O’ một khoảng : OO’.
-
Giá trị biêu diên : OO’(mm)
̉ ̃
-
- Dùng đồ thị Brick để xác định các điểm:
• Đánh lửa sớm (c’).
• Mở sớm (b’) đóng muộn (r’’) xupap thải.
• Mở sớm (r’) đóng muộn (d ) xupap hút.
Áp suất cực đại của chu trình thực tế thường nhỏ hơn áp suất c ực đ ại trong tính
-
toán :
pz’ = 0,85.pz = 0,85.5,9 = 5,015 (MN/m2)
Vẽ đường đẳng áp pz’ = 5,015 (MN/m2).
Điểm z’ được xác định bằng trung điểm của đoạn thẳng giới hạn bởi đ ường đẳng
tích Vc và đường cháy giản nở.
Áp suất cuối quá trình nén thực tế pc’’.
-
Áp suất cuối quá trình nén thực tế thường lớn hơn áp suất cuối quá trình nén lý thuyết
do sự đánh lửa sớm.
pc’’ = pc + .( pz’ -pc )
pc’’ = 1,98 + .( 5,015 - 1,98 ) = 2,99 (MN/m2)
SVTH: Trịnh Đình Tiến -Lớp 09C4LT Trang 5
- Đồ án môn học: Thiết kế ĐCĐT GVHD: DƯƠNG VIỆT DŨNG
Nối các điểm c’, c’’, z’ lại thành đường cong liên tục và dính vào đường giãn nở.
Áp suất cuối quá trình giãn nở thực tế pb’’:
-
Áp suất cuối quá trình giãn nở thực tế thường thấp hơn áp suất cuối quá trình giãn nở
lý thuyết do mở sớm xupap thải.
Pb’’ = pr +.( pb - pr )
Pb’’ = 0,115 +.( 0,34 - 0,115 ) = 0,2275(MN/m2).
Nối các điểm b’, b’’ và tiếp dính với đường thải prx.
Nối điểm r với r’’, r’’ xác định từ đồ thị Brick bằng cách gióng đ ường song song
-
với trục tung ứng với góc 3 độ trên đồ thi Brick cắt đường nạp pax tại r’’.
*) Sau khi hiệu chỉnh ta nối các điểm lại thì được đồ thị công thực tế.
SVTH: Trịnh Đình Tiến -Lớp 09C4LT Trang 6
- Đồ án môn học: Thiết kế ĐCĐT GVHD: DƯƠNG VIỆT DŨNG
P(MN/m² ) 3° o o'
0 18
12°
10°
17
1
40°
°
63
16
2
15
3
14
z
5,9 4 13
5 12
6 11
10
7 8 9
5,015
z'
µP=0,0295 [ MN/m².mm]
µv=0,002875 [dm³/mm]
c' 1
2,99 µs=0,5842 [mm/mm]
2'
Pjmax
b
d
r r' b''
a
r''
5'
0 10Vc Vc [dm³]
1Vc 2Vc 3Vc 4Vc 5Vc 6Vc 7Vc 8Vc 9Vc
Pjmin
6'
7'
67
2345
01
Hình 1.1- Đồ thị công
SVTH: Trịnh Đình Tiến -Lớp 09C4LT Trang 7
- Đồ án môn học: Thiết kế ĐCĐT GVHD: DƯƠNG VIỆT DŨNG
1.2.ĐÔNG HOC VÀ ĐÔNG LỰC HOC CUA CƠ CÂU TRUC KHUYU THANH
̣ ̣ ̣ ̣ ̉ ́ ̣ ̉
̀
TRUYÊN .
Đông cơ đôt trong kiêu piston thường có vân tôc lớn ,nên viêc nghiên cứu tinh toan đông
̣ ́ ̉ ̣ ́ ̣ ́ ́ ̣
hoc và đông lực hoc cua cơ câu truc khuyu thanh truyên (KTTT)là cân thiêt để tim quy luât
̣ ̣ ̣ ̉ ́ ̣ ̉ ̀ ̀ ́ ̀ ̣
vân đông cua chung và để xac đinh lực quan tinh tac dung lên cac chi tiêt trong cơ câu
̣ ̣ ̉ ́ ́ ̣ ́́ ́ ̣ ́ ́ ́
KTTT nhăm muc đich tinh toan cân băng ,tinh toan bên cua cac chi tiêt và tinh toan hao mon
̀ ̣́ ́ ́ ̀ ́ ́ ̀ ̉ ́ ́ ́ ́ ̀
đông cơ ..
̣
Trong đông cơ đôt trong kiêu piston cơ câu KTTT có 2 loai loai giao tâm và loai lêch tâm .
̣ ́ ̉ ́ ̣ ̣ ̣̣
Ta xet trường hợp cơ câu KTTT giao tâm .
́ ́
1.2.1 Đông hoc cua cơ câu giao tâm :
̣ ̣ ̉ ́
Cơ câu KTTT giao tâm là cơ câu mà đường tâm xilanh trực giao với đường tâm truc
́ ́ ̣
̣̉ ̉ ̀ ̃
khuyu tai 1 điêm (hinh ve).
HV1.2. Sơ đồ cơ câu KTTT giao tâm .
́
1.2.1.1 Xac đinh độ dich chuyên (x) cua piston băng phương phap đồ thị Brick
̣́ ̣ ̉ ̉ ̀ ́
-Theo phương phap giai tich chuyên dich x cua piston được tinh theo công thức :
́ ̉́ ̣̉ ̉ ́
.
-Cac bước tiên hanh vẽ như sau:
́ ́ ̀
+ chon tỷ lệ xich
̣ ́
(độ/mm)
SVTH: Trịnh Đình Tiến -Lớp 09C4LT Trang 8
- Đồ án môn học: Thiết kế ĐCĐT GVHD: DƯƠNG VIỆT DŨNG
+ Đồ thị Brick có nửa đường tròn tâm O bán kính R = S/2. Lấy bán kính R bằng ½
khoảng cách từ Va đến Vc.
+ Lấy về phía phải điểm O’ một khoảng
OO’.
+ Từ tâm O’ của đồ thị brick kẻ các tia ứng với 10 0 ; 200…1800. Đồng thời đánh số thứ
tự từ trái qua phải 0;1,2…18.
+ Chọn hệ trục tọa độ với trục tung biểu diễn góc quay trục khuỷu, trục hoành biểu
diễn khoảng dịch chuyển của piston.
+ Gióng các điểm ứng với 10 0 ; 200…1800 đã chia trên cung tròn đồ thị brick xuống cắt
các đường kẻ từ điểm 100 ; 200…1800 tương ứng ở trục tung của đồ thị x=f(α) để xác
định chuyển vị tương ứng.
+ Nối các giao điểm ta có đồ thị biểu diễn hành trình của piston x = f(α).
1.2.1.2. Đồ thị biểu diễn tốc độ của piston v=f(α).
* Vẽ đường biểu diễn tốc độ theo phương pháp đồ thị vòng của Nguyễn Đức Phú.
+ Xác định vận tốc của chốt khuỷu:
ω = = = 641,6 (rad/s)
+ Chọn tỷ lệ xích= (mm/s/mm)
+ Vẽ nửa đường tròn tâm O bán kính R1 phía dưới đồ thị x(α) với
R1 = R ω.=43.641,6=27588,8 (mm/s).
Giá trị biêu diên: R1=
̉ ̃
+ Vẽ đường tròn tâm O bán kính R2 với:
R2 = R. = 43. = 9,94.(mm)
+ Chia nửa vòng tròn tâm O bán kính thành 18 phần bằng nhau và đánh số thứ tự 0;1;2 …
18.
+ Chia vòng tròn tâm O bán kính thành 18 phần bằng nhau và đánh số thứ tự 0’; 1’;
2’…18’ theo chiều ngược lại.
+ Từ các điểm 0;1;2…kẻ các đường thẳng góc với AB cắt các đường song song với AB
kẻ từ các điểm 0’;1’;2’…tương ứng tạo thành các giao điểm. Nối các giao điểm này l ại
ta có đường cong giới hạn vận tốc của piston. Khoảng cách từ đường cong này đến nửa
đường tròn biểu diễn trị số tốc độ của piston ứng với các góc .
SVTH: Trịnh Đình Tiến -Lớp 09C4LT Trang 9
- Đồ án môn học: Thiết kế ĐCĐT GVHD: DƯƠNG VIỆT DŨNG
V [m/s]
180
160
140
120
100
80
60
40
20
01 2 13 14 1516 17 X [mm]
4 9 10 12
3 5 6 7 8 11
3' 4' 5' 6'
7'
2'
B
1' 8'
A
0' 9' 18
0
17' 10'
11'
16'
15'14'13'12'
1 17
2 16
3 15
4 14
5
13
6
12
7 11
8 9 10
*) Biểu diễn v = f(x)
Để khảo sát mối quan hệ giữa hành trình piston và vận tốc của piston ta đ ặt chúng
cùng chung hệ trục toạ độ.
SVTH: Trịnh Đình Tiến -Lớp 09C4LT Trang 10
- Đồ án môn học: Thiết kế ĐCĐT GVHD: DƯƠNG VIỆT DŨNG
Trên đồ thị chuyển vị x = f(α) lấy trục Ov ở bên phải đồ thị song song với trục Oα,
trục ngang biểu diễn hành trình của piston.
Từ các điểm 00, 100, 200,...,1800 trên đồ thị Brick ta gióng xuống các đường cắt đường
Ox tại các diểm 0, 1, 2,...,18. Từ các điểm này ta đặt các đoạn tương ứng t ừ đ ồ th ị v ận
tốc, nối các điểm của đầu còn lại của các đoạn ta có đường biểu diễn v = f(x).
1.2.1.3 Đồ thị biểu diễn gia tốc .
Để vẽ đường biểu diễn gia tốc của piston ta sử dụng phương pháp Tole.
+ Chọn hệ trục tọa độ với trục Ox là trục hoành, trục tung là trục biểu diễn giá tr ị gia
tốc.
+ Chọn tỉ lệ xích: (m/s2.mm)
+ Trên trục Ox lấy đoạn AB = S=2R=86 mm.
Giá trị biêu diên: AB= (mm)
̉ ̃
Tính:
.
.
EF = -3.R.λ.ω2 = -3.0,043.0,27.641,62 = -14337,89(m/s2).
+ Từ điểm A tương ứng với điểm chết trên lấy lên phía trên một đoạn
AC =. Từ điểm B tương ứng với điểm chết dưới lấy xuống dưới một đoạn BD =. Nối C
với D. Đường thẳng CD cắt trục hoành Ox tại E. Từ E lấy xuống dưới một đoạn EF= .
Nối CF và FD, đẳng phân định hướng CF thành 8 phần bằng nhau và đánh số thứ tự
0;1;2…đẳng phân định FD thành 8 phần bằng nhau và đánh số thứ tự 0’;1’;2’…vẽ các
đường bao trong tiếp tuyến 11’;22’;33’…Ta có đường cong biểu diễn quan hệ .
SVTH: Trịnh Đình Tiến -Lớp 09C4LT Trang 11
- Đồ án môn học: Thiết kế ĐCĐT GVHD: DƯƠNG VIỆT DŨNG
C
1
2 µj = 240,4861[(m/s2)/mm]
jmax
3
4
E
A
B
5
6
jmin
7
D
5' 6' 7'
2' 3' 4'
F0 1'
Hình 1.5 - Đồ thị gia tốc
1.2.2. Tính toán động lực học.
1.2.2.1. Đường biểu diễn lực quán tính của khối lượng chuyển động tịnh tiến .
Vẽ theo phương pháp Tole với trục hoành đặt trùng với ở đồ thị công, trục tung biểu
diễn giá trị .
Vẽ đường biểu diễn lực quán tính được tiến hành theo các bước như sau:
+ Chọn tỉ lệ xích trùng với tỉ lệ xích đồ thị công:
+ Xác định khối lượng chuyển động tịnh tiến:
m’ = mpt + m1
Trong đó: m’ - Khối lượng chuyển động tịnh tiến (kg).
mpt = 0,6 (kg) - Khối lượng nhóm piston.
m1- Khối lượng thanh truyền qui về tâm chốt piston (kg).
SVTH: Trịnh Đình Tiến -Lớp 09C4LT Trang 12
- Đồ án môn học: Thiết kế ĐCĐT GVHD: DƯƠNG VIỆT DŨNG
Theo công thức kinh nghiệm:
m1 = (0,275 ÷ 0,35).mtt. Lấy m1 = 0,28.0,8 = 0,224 (kg).
mtt = 0,8 (kg) - Khối lượng nhóm thanh truyền.
=> m’ = 0,6 + 0,224 = 0,824 (kg).
Để đơn giản hơn trong tính toán và vẽ đồ thị ta lấy khối lượng trên một đơn vị diện
tích của một đỉnh piston:
m = = = 170,34 (kg/m2)
Áp dụng công thức tính lực quán tính: pj = - m.j , ta có:
pjmax = - m.jmax = -170,34. 22480.23= - 3829,3.103(N/m2) = -3,8293 (MN/m2).
pjmin = -m.jmin = 170,34.12921,71 = 2201,1.103 (N/m2) = 2,2011(MN/m2)
Đoạn: EF = - m.jEF = 170,34.14337,89 = 2442,3.103(N/m2) = 2,4423 (MN/m2)
AC= -129.8 mm
BD= 74.6 mm
EF= 82.8 mm
Giá trị biểu diễn:
1.2.2.2. Khai triển các đồ thị.
a) Khai triển đồ thị công trên tọa độ p-V thành p=f(α).
Để biểu diễn áp suất khí thể pkt theo góc quay của trục khuỷu ta tiến hành như sau:
+ Vẽ hệ trục tọa độ p - . Trục hoành đặt ngang với đường biểu diễn trên đồ thị công.
+ Chọn tỉ lệ xích: (độ/mm).
.
+ Dùng đồ thị Brick để khai triển đồ thị p-v thành p-α.
+ Từ các điểm chia trên đồ thị Brick, dựng các đường song song với trục Op c ắt đ ồ th ị
công tại các điểm trên các đường biểu diễn quá trình: nạp, nén, cháy - giãn nở, xả.
+ Qua các giao điểm này ta kẻ các đường song song với trục hoành gióng sang hệ toạ độ
p-α . Từ các điểm chia tương ứng 00, 100, 200,… trên trục hoành của đồ thị p-α ta kẻ các
đường thẳng đứng cắt các đường trên tại các điểm ứng với các góc chia trên đồ thị Brick
và phù hợp với các quá trình làm việc của động cơ. Nối các điểm lại bằng đường cong
thích hợp ta được đồ thị khai triển p-α.
b) Khai triển đồ thị thành .
Đồ thị biểu diễn đồ thị công có ý nghĩa kiểm tra tính năng tốc độ của động cơ.
SVTH: Trịnh Đình Tiến -Lớp 09C4LT Trang 13
- Đồ án môn học: Thiết kế ĐCĐT GVHD: DƯƠNG VIỆT DŨNG
Khai triển đường thành cũng thông qua đồ thị brick để chuyển tọa độ. Việc khai triển
đồ thị tương tự khai triển P-V thành P=f(α). Nhưng lưu ý ở tọa độ p-α phải đặt đúng tr ị
số dương của pj.
c) Vẽ đồ thị .
Theo công thức . Ta đã có pkt=f (α) và . Vì vậy việc xây
dựng đồ thị p1 = f() được tiến hành bằng cách cộng đại số các toạ độ điểm của 2 đồ
thị pkt=f() và pj=f() lại với nhau ta được tọa độ điểm của đồ thị p1=f() . Dùng một
đường cong thích hợp nối các toạ độ điểm lại với nhau ta được đồ thị p1=f().Từ đó ta
lập được bảng sau:
φ Pj Pkt P1
0 -129.81 0.51 -129.30
10 -126.63 -0.40 -127.03
20 -117.26 -0.40 -117.66
30 -102.32 -0.40 -102.72
40 -82.92 -0.40 -83.32
50 -60.69 -0.40 -61.09
60 -37.22 -0.40 -37.62
70 -13.92 -0.40 -14.32
80 7.88 -0.40 7.48
90 27.13 -0.40 26.73
100 43.08 -0.40 42.68
110 55.54 -0.40 55.14
120 63.94 -0.40 63.54
130 69.82 -0.40 69.42
140 73.13 -0.40 72.73
150 74.12 -0.40 73.72
160 74.44 -0.40 74.04
170 74.57 -0.40 74.17
180 74.61 -0.40 74.21
190 74.57 -0.38 74.19
200 74.44 -0.32 74.12
210 74.12 -0.21 73.91
220 73.13 -0.04 73.09
230 69.82 0.19 70.01
240 63.94 0.53 64.47
250 55.54 0.96 56.50
260 43.08 1.56 44.64
270 27.13 2.38 29.51
SVTH: Trịnh Đình Tiến -Lớp 09C4LT Trang 14
- Đồ án môn học: Thiết kế ĐCĐT GVHD: DƯƠNG VIỆT DŨNG
280 7.88 3.59 11.47
290 -13.92 5.33 -8.59
300 -37.22 7.88 -29.34
310 -60.69 11.84 -48.85
320 -82.92 18.14 -64.78
330 -102.32 27.48 -74.84
340 -117.26 41.28 -75.98
350 -126.63 53.65 -72.98
360 -129.81 97.97 -31.84
370 -126.63 166.40 39.77
380 -117.26 128.62 11.36
390 -102.32 94.04 -8.28
400 -82.92 66.79 -16.13
410 -60.69 47.90 -12.79
420 -37.22 35.58 -1.64
430 -13.92 27.31 13.39
440 7.88 21.68 29.56
450 27.13 17.72 44.85
460 43.08 14.89 57.97
470 55.54 12.83 68.37
480 63.94 11.31 75.25
490 69.82 10.19 80.01
500 73.13 9.37 82.50
510 74.12 8.05 82.17
520 74.44 6.76 81.20
530 74.57 5.50 80.07
540 74.61 4.27 78.88
550 74.57 3.09 77.66
560 74.44 2.02 76.46
570 74.12 1.11 75.23
580 73.13 0.51 73.64
590 69.82 0.51 70.33
600 63.94 0.51 64.45
610 55.54 0.51 56.05
620 43.08 0.51 43.59
630 27.13 0.51 27.64
640 7.88 0.51 8.39
650 -13.92 0.51 -13.41
660 -37.22 0.51 -36.71
670 -60.69 0.51 -60.18
SVTH: Trịnh Đình Tiến -Lớp 09C4LT Trang 15
- Đồ án môn học: Thiết kế ĐCĐT GVHD: DƯƠNG VIỆT DŨNG
680 -82.92 0.51 -82.41
690 -102.32 0.51 -101.81
700 -117.26 0.51 -116.75
710 -126.63 0.51 -126.12
720 -129.81 0.51 -129.30
Hình 1.6 - Đồ thị khai triển Pkt , Pj, P1.
1.2.2.3. Vẽ đồ thị biểu diễn lực tiếp tuyến , lực pháp tuyến và lực ngang .
Các đồ thị: T = f(α), Z = f(α), N = f(α) được vẽ trên cùng một hệ toạ độ.
Áp dụng các công thức:
.
Quá trình vẽ các đường này được thực hiên theo các bước sau:
+ Chọn tỉ lệ xích: (độ/mm).
.
+ Căn cứ vào trị số . Tra các bảng phụ lục 2p, 7p, 11p trong sách Kết Cấu Và Tính Toán
Động Cơ đốt Trong - Tập 1 ta có các giá trị của: ; và . Dựa vào đồ thị khai triển p= f(α)
ta có các giá trị của p1. Từ đó ta lập được bảng sau:
SVTH: Trịnh Đình Tiến -Lớp 09C4LT Trang 16
- Đồ án môn học: Thiết kế ĐCĐT GVHD: DƯƠNG VIỆT DŨNG
Bảng 2
α P1 sin(α+β)/cosβ T Cos(α+β)/cosβ Z tang(β) N
0 -129.30 0 0.00 1 -129.30 0 0.00
10 -127.00 0.22 -27.94 0.98 -124.46 0.05 -6.35
20 -117.60 0.43 -50.57 0.91 -107.01 0.09 -10.58
30 -102.72 0.62 -63.69 0.8 -82.18 0.14 -14.38
40 -83.50 0.78 -65.13 0.65 -54.27 0.18 -15.03
50 -61.32 0.9 -55.18 0.48 -29.43 0.21 -12.88
60 -37.71 0.99 -37.34 0.29 -10.94 0.24 -9.05
70 -14.22 1.03 -14.65 0.1 -1.42 0.26 -3.70
80 7.78 1.03 8.01 -0.1 -0.78 0.28 2.18
90 27.19 1 27.19 -0.28 -7.61 0.28 7.61
100 43.28 0.94 40.68 -0.45 -19.47 0.28 12.12
110 55.69 0.85 47.34 -0.59 -32.86 0.26 14.48
120 64.50 0.75 48.37 -0.71 -45.79 0.24 15.48
130 70.09 0.63 44.15 -0.8 -56.07 0.21 14.72
140 73.10 0.51 37.28 -0.88 -64.33 0.18 13.16
150 74.31 0.38 28.24 -0.93 -69.11 0.14 10.40
160 74.50 0.25 18.63 -0.97 -72.27 0.09 6.71
170 74.32 0.13 9.66 -0.99 -73.58 0.05 3.72
180 74.21 0 0.00 -1 -74.21 0 0.00
190 74.34 -0.13 -9.66 -0.99 -73.60 -0.05 -3.72
200 74.58 -0.25 -18.65 -0.97 -72.35 -0.09 -6.71
210 74.51 -0.38 -28.31 -0.93 -69.29 -0.14 -10.43
220 73.46 -0.51 -37.46 -0.88 -64.65 -0.18 -13.22
230 70.68 -0.63 -44.53 -0.8 -56.55 -0.21 -14.84
240 65.42 -0.75 -49.06 -0.71 -46.45 -0.24 -15.70
250 57.05 -0.85 -48.49 -0.59 -33.66 -0.26 -14.83
260 45.24 -0.94 -42.52 -0.45 -20.36 -0.28 -12.67
270 29.99 -1 -29.99 -0.28 -8.40 -0.28 -8.40
280 11.77 -1.03 -12.12 -0.1 -1.18 -0.28 -3.30
290 -8.50 -1.03 8.75 0.1 -0.85 -0.26 2.21
300 -29.44 -0.99 29.15 0.29 -8.54 -0.24 7.07
310 -49.09 -0.9 44.18 0.48 -23.56 -0.21 10.31
320 -64.98 -0.78 50.69 0.65 -42.24 -0.18 11.70
330 -74.88 -0.62 46.42 0.8 -59.90 -0.14 10.48
340 -75.97 -0.43 32.67 0.91 -69.13 -0.09 6.84
350 -69.74 -0.22 15.34 0.98 -68.34 -0.05 3.49
360 -31.85 0 0.00 1 -31.85 0 0.00
370 40.02 0.22 8.80 0.98 39.22 0.05 2.00
380 11.44 0.43 4.92 0.91 10.41 0.09 1.03
390 -8.27 0.62 -5.13 0.8 -6.62 0.14 -1.16
400 -16.30 0.78 -12.71 0.65 -10.59 0.18 -2.93
410 -13.01 0.9 -11.71 0.48 -6.24 0.21 -2.73
420 -1.73 0.99 -1.71 0.29 -0.50 0.24 -0.42
430 13.50 1.03 13.90 0.1 1.35 0.26 3.51
SVTH: Trịnh Đình Tiến -Lớp 09C4LT Trang 17
- Đồ án môn học: Thiết kế ĐCĐT GVHD: DƯƠNG VIỆT DŨNG
440 29.86 1.03 30.76 -0.1 -2.99 0.28 8.36
450 45.32 1 45.32 -0.28 -12.69 0.28 12.69
460 58.57 0.94 55.06 -0.45 -26.36 0.28 16.40
470 68.93 0.85 58.59 -0.59 -40.67 0.26 17.92
480 76.21 0.75 57.16 -0.71 -54.11 0.24 18.29
490 80.68 0.63 50.83 -0.8 -64.55 0.21 16.94
500 82.88 0.51 42.27 -0.88 -72.93 0.18 14.92
510 83.41 0.38 31.70 -0.93 -77.57 0.14 11.68
520 82.76 0.25 20.69 -0.97 -80.28 0.09 7.45
530 80.73 0.13 10.49 -0.99 -79.92 0.05 4.04
540 78.92 0 0.00 -1 -78.92 0 0.00
550 76.71 -0.13 -9.97 -0.99 -75.94 -0.05 -3.84
560 75.92 -0.25 -18.98 -0.97 -73.65 -0.09 -6.83
570 75.27 -0.38 -28.60 -0.93 -70.00 -0.14 -10.54
580 74.01 -0.51 -37.75 -0.88 -65.13 -0.18 -13.32
590 71.00 -0.63 -44.73 -0.8 -56.80 -0.21 -14.91
600 65.41 -0.75 -49.06 -0.71 -46.44 -0.24 -15.70
610 56.61 -0.85 -48.12 -0.59 -33.40 -0.26 -14.72
620 44.19 -0.94 -41.54 -0.45 -19.88 -0.28 -12.37
630 28.10 -1 -28.10 -0.28 -7.87 -0.28 -7.87
640 8.69 -1.03 -8.95 -0.1 -0.87 -0.28 -2.43
650 -13.31 -1.03 13.71 0.1 -1.33 -0.26 3.46
660 -36.80 -0.99 36.43 0.29 -10.67 -0.24 8.83
670 -60.40 -0.9 54.36 0.48 -28.99 -0.21 12.68
680 -82.58 -0.78 64.42 0.65 -53.68 -0.18 14.87
690 -101.81 -0.62 63.12 0.8 -81.45 -0.14 14.25
700 -116.68 -0.43 50.17 0.91 -106.18 -0.09 10.50
710 -126.09 -0.22 27.74 0.98 -123.56 -0.05 6.30
720 -129.30 0 0.00 1 -129.30 0 0.00
+ Vẽ hệ trục tọa Decac trong đó trục hoành biểu thị giá trị góc quay trục khuỷu, trục tung
biểu diễn giá trị của T,N,Z. Từ bảng 2 ta xác định được tọa độ các điểm trên hệ trục, nối
các điểm lại bằng các đường cong thích hợp cho ta đồ thị biểu diễn: ; .
+ Việc vẽ đồ thị biểu diễn lực tiếp tuyến , lực pháp tuyến và lực ngang cho ta mối quan
hệ giữa chúng cũng như tạo tiền đề cho việc tính toán và thiết kế về sau nhằm bảo đảm
độ ổn định ngang, độ ổn định dọc của động cơ, phụ tải tác dụng lên chốt khuỷu, đầu to
thanh truyền …đồng thời là cơ sở thiết kế các hệ thống khác như hệ thống làm mát, hệ
thống bôi trơn…
SVTH: Trịnh Đình Tiến -Lớp 09C4LT Trang 18
- Đồ án môn học: Thiết kế ĐCĐT GVHD: DƯƠNG VIỆT DŨNG
Hình 1.7. ĐỒ THỊ N-T-Z =f(α).
1.2.2.4. Vẽ đồ thị ΣT = f().
Để vẽ đồ thị tổng T ta thực hiện theo những bước sau:
+ Lập bảng xác định góc ứng với góc lệch các khuỷu theo thứ tự làm việc.
+ Góc lệch khuỷu trục của 2 xi lanh làm việc kế tiếp nhau: .
+ Thứ tự làm việc của động cơ là: 1-3-4-2.
Ta có bảng xác định góc lệch công tác và thứ tự làm việc của các khuỷu trục
Bảng 3
αio
Xi lanh Tên kỳ làm
việc
Nạp Thải
1 Nén Cháy-giãn 0
nở
Thải Nạp
2 Nén Cháy-giãn 180
nở
Thải Nạp
3 Nén Cháy-Giãn 540
nở
Thải Nạp
4 Cháy-giãn Nén 360
nở
00 1800 3600 5400 7200
SVTH: Trịnh Đình Tiến -Lớp 09C4LT Trang 19
- Đồ án môn học: Thiết kế ĐCĐT GVHD: DƯƠNG VIỆT DŨNG
+ Sau khi lập bảng xác định góc ứng với các khuỷu theo thứ tự làm việc, dựa vào bảng
tính N, T, Z và lấy tỉ lệ xích μΣT = 4.μT = 4.0,0295 = 0,118(MN/m2.mm), ta lập được bảng
tính . Trị số của ta đã tính, căn cứ vào đó tra bảng các giá tr ị đã t ịnh ti ến theo .C ộng t ất
cả các giá trị của ta có .
α1 T1 α2 T2 α3 T3 α4 T4 ΣT ΣTbd
0 0.00 180 0.00 540 0.00 360 0.00 0.00 0.00
10 -27.94 190 -9.66 550 -9.97 370 8.80 -38.77 -9.69
20 -50.57 200 -18.65 560 -18.98 380 4.92 -83.27 -20.82
30 -63.69 210 -28.31 570 -28.60 390 -5.13 -125.73 -31.43
40 -65.13 220 -37.46 580 -37.75 400 -12.71 -153.05 -38.26
50 -55.18 230 -44.53 590 -44.73 410 -11.71 -156.15 -39.04
60 -37.34 240 -49.06 600 -49.06 420 -1.71 -137.17 -34.29
70 -14.65 250 -48.49 610 -48.12 430 13.90 -97.36 -24.34
80 8.01 260 -42.52 620 -41.54 440 30.76 -45.29 -11.32
90 27.19 270 -29.99 630 -28.10 450 45.32 14.41 3.60
100 40.68 280 -12.12 640 -8.95 460 55.06 74.66 18.67
110 47.34 290 8.75 650 13.71 470 58.59 128.39 32.10
120 48.37 300 29.15 660 36.43 480 57.16 171.11 42.78
130 44.15 310 44.18 670 54.36 490 50.83 193.53 48.38
140 37.28 320 50.69 680 64.42 500 42.27 194.65 48.66
150 28.24 330 46.42 690 63.12 510 31.70 169.48 42.37
160 18.63 340 32.67 700 50.17 520 20.69 122.16 30.54
170 9.66 350 15.34 710 27.74 530 10.49 63.24 15.81
180 0 360 0.00 720 0.00 540 0 0.00 0.00
+ Nhận thấy tổng T lặp lại theo chu kỳ 1800 vì vậy chỉ cần tính tổng T từ 00 đến 1800 sau
đó suy ra cho các chu kỳ còn lại.
+ Vẽ đồ thị tổng T bằng cách nối các tọa độ điểm bằng một đường cong thích hợp cho
ta đường cong biểu diễn đồ thị tổng T.
SVTH: Trịnh Đình Tiến -Lớp 09C4LT Trang 20
nguon tai.lieu . vn
