ĐỀ TÀI TÍNH TOÁN ĐỘNG LỰC HỌC CƠ CẤU KHUỶU TRỤC THANH TRUYỀN ppt

ĐỀ TÀI
TÍNH TOÁN ĐỘNG LỰC HỌC CƠ
CẤU KHUỶU TRỤC THANH
TRUYỀN
32
Bài tập lớn môn tính toán kết cấu ĐCĐT
Nhận xét của giáo viên.
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
SV: Nguyễn Xuân Hoàng GVHV: Lê Minh Đảo

32
Bài tập lớn môn tính toán kết cấu ĐCĐT
………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
LỜI NÓI ĐẦU
Động cơ đốt trong là loại máy ra đời từ rất sớm, có thể nói nó đã
giúp con người tiến lên một bậc trong lịch sử phát triển của mình bởi
từ khi xuất hiện nó đã từng bước giải phóng lao động chân tay cho
con người với năng suất làm việc rất cao. Cho đến ngày nay nó vẫn là
loại máy tạo nhiều giá trị nhất về mặt kinh tế và trong tương lai nó sẽ
tiếp tục được chúng ta cải tạo và phát triển.
Là một sinh viên thuộc khoa Công Nghệ ÔTÔ ĐH Công Nghiệp
TP.HCM em được giao thực hiện bài tập lớn môn Tính Toán Kết Cấu
Động Cơ Đốt Trong. Do trình độ có hạn nên trong quá trình thực hiện
không thể chánh khỏi những sai sót bởi vậy em mong được sự quan
tâm và giúp đỡ của thầy cô Bộ môn: Động Cơ Đốt Trong để em hoàn
thiện tốt hơn trong những môn học sau. Nhân đây em cũng xin chân
thành cảm ơn thầy Lê Minh Đảo cùng Bộ môn đã giúp đỡ để em hoàn
thành bài TKMH này.
Sinh viên
Nguyễn Xuân Hoàng


SV: Nguyễn Xuân Hoàng GVHV: Lê Minh Đảo
32
Bài tập lớn môn tính toán kết cấu ĐCĐT
BÀI TẬP LỚN MÔN HỌC ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG
ĐỀ TÀI
TÍNH TOÁN ĐỘNG LỰC HỌC CƠ CẤU KHUỶU TRỤC THANH
TRUYỀN

Các thông số cơ bản:
Kiểu động cơ
M3MA 400
Đường kính xi lanh D (mm) 67.295
Hành trình Piston S (mm) 100
Số xi lanh i 4
Số kỳ τ
4
Tỷ số nén ε
18
Số vòng quay n (vòng/phút) 2800
Công suất N
e
(kw) 118
Moment động cơ M
e
(KG.m) 495
Bán kính quay trục khuỷu R (mm) 50
Chiều dài thanh truyển L (mm) 200
Vận tốc góc trục khuỷu ω (rad/s)
293.067
Tham số kết cấu λ
0.25
Khối lượng nhóm piston m
np
(g) 331,5
Khối lượng nhóm thanh truyền m
tt
(g) 640
Khối lượng đầu nhỏ thanh truyền m

1
(g) 170
Khối lượng đầu to thanh truyền m
2
(g) 470
Khối lượng nhóm trục khuỷu m
k
(g) 9722
Suất tiêu hao nhiên liệu ge (g/ml.h) 280
Dung tích công tác V
h
( lít ) 0.3555
SV: Nguyễn Xuân Hoàng GVHV: Lê Minh Đảo
32
Bài tập lớn môn tính toán kết cấu ĐCĐT
1) Các thông số cần chọn :
1.1 /Áp suất môi trường :
Áp suất môi trường p
k
là áp suất khí quyển trước khi nạp vào đông cơ (với đông
cơ không tăng áp ta có áp suất khí quyển bằng áp suất trước khi nạp nên ta chọn
P
k
=P
0
Ở nước ta nên chọn P
k
=P
0
= 0,1 (MPa)

1.2 /Nhiệt độ môi trường :T
k

Nhiệt độ môi trường được chọn lựa theo nhiệt độ bình quân của cả năm ở
nước ta
Vì đây là động cơ không tăng áp nên ta có nhiệt độ môi trường bằng nhiệt độ
trước xupáp nạp nên :
T
k
=T
0
=24ºC =297ºK
1.3 /Áp suất cuối quá trình nạp :
Áp suất Pa phụ thuộc vào rất nhiều thông số như chủng loại đông cơ ,tính
năng tốc độ n ,hệ số cản trên đường nạp ,tiết diện lưu thông… Vì vậy cần xem
xét đông cơ đang tính thuộc nhóm nào để lựa chọn Pa. Thông thường chọn áp suất
cuối quá trình nạp trọng phạm vi :P
a
= (0.8
÷
0,9).P
k
(MPa)
Áp suất cuối quá trình nạp ta lấy P
a
= 0.86.P
k
= 0.86*0.1 = 0.086 (MPa)
1.4 /Áp suất khí thải P :
Áp suất khí thải cũng phụ thuộc vào các thông số như pvà có thể chọn

trong phạm vi: Pr =(1.15
÷
1.2).P
k
(MPa)
Và ta chọn:
P= 1.2*0.1 =0.12 (MPa)
1.5/Mức độ sấy nóng của môi chất ∆T
SV: Nguyễn Xuân Hoàng GVHV: Lê Minh Đảo
32
Bài tập lớn môn tính toán kết cấu ĐCĐT
Mức độ sấy nóng của môi chất ∆T chủ yếu phụ thuộc vào quá trình hình thành
hổn hợp khí ở bên ngoài hay bên trong xy lanh. Đối với động cơ xăng ta đang xét
∆T trong khoảng ∆T =
0 0
(0 20 )C C÷
Và ta chọn:
∆T = 2
0
C
1.6/Nhiệt độ khí sót (khí thải) T
Nhiệt độ khí sót T phụ thuộc vào chủng loại đông cơ.Nếu quá trình giản nở
càng triệt để ,Nhiệt độ T càng thấp, thông thường chọn Tr =700
÷
1000
0
K
.
Và ta chọn :
T =950 ºK

1.7 /Hệ số hiệu định tỉ nhiêt λ :
Hệ số hiệu định tỉ nhiệt λ được chọn theo hệ số dư lượng không khí α để hiệu
định .Thông thường có thể chọn λ theo bảng sau :
α 0.8 1.0 1.2 1.4
λ 1.13 1.17 1.14 1.11

Ở đây ta chọn λ =1.11
1. 8 /Hệ số quét buồng cháy λ :
Vì ta đang tính toán với động cơ không tăng áp nên ta chọn λ =1
1. 9 /Hệ số nạp thêm λ
Hệ số nạp thêm λ phụ thuộc chủ yếu vào pha phối khí .Thông thường ta có thể
chọn λ =1.02÷1.07 .
Và ta chọn : λ =1.023
1.10 /Hệ số lợi dụng nhiệt tại điểm z ξ :
SV: Nguyễn Xuân Hoàng GVHV: Lê Minh Đảo
32
Bài tập lớn môn tính toán kết cấu ĐCĐT
Hệ số lợi dụng nhiệt tại điểm z ξ phụ thuộc vào chu trình công tác của động
cơ, thể hiện lượng nhiệt phát ra đả cháy ở điểm z so với lượng nhiệt phát ra khi đốt
hoàn toàn 1kg nhiên liệu. Đối với động cơ xăng ta đang xét thông thường chọn
trong khoảng
Kinh nghiệm sau đây : ξ =0.85
÷
0.92
Và ta chọn ξ=0.85
1.11/Hệ số lợi dụng nhiệt tại điểm b ξ :
Hệ số lợi dụng nhiệt tại điểm b ξ tùy thuộc vào loại động cơ xăng hay là động
cơ điezel,ξ bao giờ cũng lớn hơn ξ . Thông thường chọn trong khoảng : ξ=0,85
÷
0,95

Do đây là động cơ xăng nên ta chọn :
ξ=0.892
1.12 /Hệ số hiệu chỉnh đồ thị công φ :
Thể hiện sự sai lệch khi tính toán lý thuyết chu trình công tác của động cơ với
chu trình công tác thực tế .Sự sai lệch giửa chu trình thực tế với chu trình tính
toán của động cơ xăng ít hơn của động cơ vì vậy hệ số φ của động cơ xăng
thường chọn hệ số lớn. Nói chung có thể chọn trong phạm vi: φ =0.92
÷
0.97
Và ta chọn: φ =0.93
2) Tính toán các quá trình công tác :
2.1 .Tính toán quá trình nạp :
1 /Hệ số khí sót γ :
Hệ số khí sót γ được tính theo công thức :
γ = . .
Trong đó m là chỉ số giãn nở đa biến trung bình của khí sót m =1.45÷1.5
Chọn m =1.45
SV: Nguyễn Xuân Hoàng GVHV: Lê Minh Đảo
32
Bài tập lớn môn tính toán kết cấu ĐCĐT
γ
r
= = 0.026
2 /Nhiệt độ cuối quá trình nạp T
Nhiệt độ cuối quá trình nạp T đươc tính theo công thức:
T = ( ºK )
T = = 315.5 ( ºK )
3/)Hệ số nạp η :
η = . . .
η = = 0.855

4/)Lượng khí nạp mới M :
Lượng khí nạp mới M được xác định theo công thức sau :
M = (kmol/kg nhiên liệu)
Trong đó :
P – Áp suất có ích trung bình được xách định theo công thức sau:
P = = = 3.556 (MPa)
Vậy : M = = 0.125 (kmol/kg nhiên liệu)
5/Lượng không khí lý thuyết cần để đốt cháy 1kg nhiên liệu M :
Lượng không khí lý thuyết cần để đốt cháy 1kg nhiên liệu M được tính theo
công thức :
M = .
12 4 32
C H O
 
+ −
 ÷
 
(kmol/kg nhiên liệu)
Vì đây là động cơ xăng nên ta chọn C = 0.855 ; H = 0.145 ; O = 0.
M = . = 0.5120 (kmol/kg nhiên liệu)
6/Hệ số dư lượng không khí α
Vì đây là động cơ xăng nên ta có công thức tính
α
:
SV: Nguyễn Xuân Hoàng GVHV: Lê Minh Đảo
32
Bài tập lớn môn tính toán kết cấu ĐCĐT
α
=
1

1
nl
o
M
M
µ
−
Trong đó :
nl
µ
- trọng lượng phân tư của xăng, thông thường
nl
µ
=114
Vậy :
α
= = 0.227
2.2 )Tính toán quá trình nén :
1 /Tỉ nhiệt mol đẳng tích trung bình của không khí :
= 19.806+0.00209T =
2
v
b
a T
+
(kJ/kmol.K)
Trong đó: T - Tỷ nhiệt trung bình tuyệt đối T= ( t+273
o
)K. Thông thường
người ta thường sử dụng giá trị tỷ nhiệt trung bình trong khoảng từ 0

0
đến T
0
K
đang khảo sát.
2 /Tỉ nhiệt mol đẳng tích trung bình của sản phẩm cháy :
Khi hệ số lưu lượng không khí α <1 tính theo công thức sau :
= (17.997 + 3.504
α
) +
1
2
(360.34 + 252.4
α
).
5
10 T
−
(kJ/kmol.K)
3/Tỉ nhiệt mol đẳng tích trung bình của hỗn hợp :
Tỉ nhiệt mol đẳng tích trung bình của hh trong quá trình nén tính theo công
thức sau :
= =
'
'
2
v
v
b
a T+

=
r
r
+ T
Trong đó :
a' =
r
r
SV: Nguyễn Xuân Hoàng GVHV: Lê Minh Đảo
32
Bài tập lớn môn tính toán kết cấu ĐCĐT
b' =
Thay số vào ta có : a' =19.99 ; b' = 0.00446
4/ Chỉ số nén đa biến trung bình n:
Chỉ số nén đa biến trung bình phụ thuộc vào vào rầt nhiều thông số kết cấu và
thông số vận hành như kích thước xy lanh ,loại buồng cháy, số vòng quay, phụ
tải,trạng thái nhiệt độ của động cơ…Tuy nhiên n tăng hay giảm theo quy luật sau :
Tất cả những nhân tố làm cho môi chất mất nhiệt sẽ khiến cho n tăng.
Chỉ số nén đa biến trung bình n được xác bằng cách giải phương trình sau :
n-1 =
Chú ý :thông thường để xác định được n ta chọn n trong khoảng 1.340÷1.390
Rất hiếm trường hợp đạt n trong khoảng 1.400 ÷ 1.410→ (theo sách Nguyên
Lý Động Cơ Đốt Trong - trang 128 )
Vì vậy ta chọn n theo điều kiện bài toán cho đến khi nao thõa mãn điều kiện bài
toán :thay n vào VT và VP của phương trình trên và so sánh,nếu sai số giữa 2 vế
của phương trình thõa mãn <0,2% thì đạt yêu cầu
n-1 = =
Sau khi thay các giá trị của n trong khoảng kinh nghiệm đả có vào công thức
trên ta thấy n =1.358 thõa mãn điều kiện bài toán.
5 /Áp suất cuối quá trình nén P :

Áp suất cuối quá trình nén P được xác định theo công thức :
P = P. ε
n1
= 0,086. 18
1.358
= 4.35 (MPa)
6 /Nhiệt độ cuối quá trình nén T
Nhiệt độ cuối quá trình nén T được xác định theo công thức
T = T.
1 1n
ε
−
= 315.5 . 18
1.358 -1
= 888 ( ºK )
7 /Lượng môi chất công tác của quá trình nén M :
SV: Nguyễn Xuân Hoàng GVHV: Lê Minh Đảo
32
Bài tập lớn môn tính toán kết cấu ĐCĐT
Lượng môi chất công tác của quá trình nén M được xác định theo công thức :
M = M+ M = M.
(1 )
r
γ
+
= 0.125(1+0.026) = 0.12825
2.3 )Tính toán quá trình cháy :
1 /Hệ số thay đổi phân tử lí thuyết β :
Ta có hệ số thay đổi phần tử lý thuyết β được xác định theo công thức :
β = = = 1+

Trong đó độ tăng mol ΔM của các loại động cơ được xác định theo công thức
sau:
ΔM = 0.21.(1-α)M + ( +
−
)
Đối với động cơ xăng ta có: ΔM = 0.21(1 -
α
) + ( + -
1
nl
µ
)
Do đó : β = 1 +
0
1
0,21(1 )
4 32
1
nl
o
nl
H O
M
M
α
η
α
µ
 
− + + −

 ÷
 
+

= 1+ = 1.885
2 /Hệ số thay đổi phân tư thưc tế β: ( Do có khí sót )
Ta có hệ số thay đổi phân tử thực tế β được xác đinh theo công thức :
β =
r
r
= = 1.91
3 /Hệ số thay đổi phân tử thực tế tại điểm z β : (Do cháy chưa hết )
Ta có hệ số thay đổi phân tư thực tế tại điểm z β được xác định theo công thức :
β = 1 +
r
. χ
Trong đó:
χ = =
0,85
0,892
= 0,9529
SV: Nguyễn Xuân Hoàng GVHV: Lê Minh Đảo
32
Bài tập lớn môn tính toán kết cấu ĐCĐT
Vây : β
z
=1+ = 1.822
4 /Lượng sản vật cháy M :
Ta có lượng sản vật cháy M đươc xác định theo công thức :
M= M +ΔM = β. M = 1.885*0.125 = 0.236

5 /Nhiệt độ tại điểm z T :
* Đối với động cơ xăng, tính nhiệt độ tại điểm z T bằng cách giải pt cháy :
1
( )
' .
(1 )
z H H
v c
r
Q Q
mc T
M
ξ
γ
− ∆
+
+
=
. '' .
z vz z
mc T
β
Trong đó :

Z
ξ
: hệ số lợi dụng nhiệt tại điểm z
Z
ξ
=0,85

Q : là nhiệt trị thấp của nhiên liệu, thông thường có thể chọn :
Q = 44000 ( kJ/kgn.l )

H
Q∆
: là nhiệt tổn thất do nhiên liệu cháy không hếtkhi đốt 1kg nhiên liêu,
thông thường có thể xác định
H
Q∆
theo
α
, khi
α
<1 thì
H
Q∆
tính băng công thức
sau:
H
Q∆
= 120.10
3
.(1-
α
).M
O
( kJ/kgn.l)
''
vz
mc

: là tỉ nhiệt mol đẳng tích trung bình của sản vật cháy được xách định theo
công thức :
=
( )
( )
"
. . 1
. 1
r
O z v z v
O
r
O O z
O
mc mc
γ
β χ χ
β
γ
β χ χ
β
 
+ + −
 ÷
 
 
+ + −
 ÷
 
= a''

vz
+ b''
vz
. T
Với a
’’
vz
=18.034 và b
’’
vz
=0,00137
SV: Nguyễn Xuân Hoàng GVHV: Lê Minh Đảo
32
Bài tập lớn môn tính toán kết cấu ĐCĐT
Thay các thong số đả có vào biểu thức trên ta được kết quả của T
Z
= 1316
o
K
6 /Áp suất tại điểm z P :
Ta có áp suất tại điểm z p được xác định theo công thức :
P =λ. P ( MPa )
Trong đó:
P
c
- Áp suất quá trình nén: P
c
=1,1458
λ - Hệ số tăng áp, được xác định theo công thưc sau:
λ= β. = 1.822* = 1.482

Vậy suy ra: P
z
=1.482*4.35 = 6.445 MPa
2.4 )Tính toán quá trình giãn nở :
1 /Hệ số giãn nở sớm ρ :
ρ =
Đố với động cơ xăng ta có : ρ = 1
2 /Hệ số giãn nở sau δ :
Ta có hệ số giãn nở sau δ được xác định theo công thức :
δ =
Vì ρ=1 nên δ =
ε
= 18
3 /Chỉ số giãn nở đa biến trung bình n :
Ta có chỉ số giãn nởi đa biến trung bình n
2
được xác định từ phương trình cân
bằng sau:
n–1=
Trong đó :
T :là nhiêt trị tại điểm b và được xác định theo công thức :
T= ( ºK )
Q :là nhiệt trị tính toán
SV: Nguyễn Xuân Hoàng GVHV: Lê Minh Đảo
32
Bài tập lớn môn tính toán kết cấu ĐCĐT
Đối với động cơ xăng : Q
*
H
= Q -

H
Q∆
(kJ/kg n.l).
Q
H
của xăng = 44000 kJ.kg n.l
Lưu ý: Thông thường để xác định được n
2
ta chọn n
2
trong khoảng 1.150
÷
1.250 (sách Nguyên lý ĐCĐT- Nguyễn Tất Tiến, trang 184) ; Thay n
2
vào hai vế
của phương trình trên và so sánh, nếu sai số giữa 2 vế <0,2% là đạt yêu cầu.
Qua kiệm nghiêm tính toán thì ta chọn đươc n =1.250.Thay n vào 2 vế của
phương trình trên ta so sánh ,ta thấy sai số giữa 2 vế <0,2% nên n chọn là đúng.
4 /Nhiệt độ cuối quá trình giãn nở T :
Ta có công thức xác định nhiệt độ cuối trình giản nở T
b
:
T=
2
1
z
n
T
δ
−

= = 783 ( ºK )
5 /Áp suất cuối quá trình giãn nở p :
Áp suất cuối quá trình giãn nở P được xác định theo công thức :
P = = 0.285 (MPa)
6 /Tính nhiệt độ khí thải T :
Nhiệt độ khí thải được tính toán theo công thức:
T = T. = 600 ( ºK )
2.5 )Tính toán các thông số chu trình công tác:
1 /Áp suất chỉ thị trung bình p' :
Đây là đông cơ Xăng áp suất chỉ thị trung bình p' được xác định theo công
thức:
P'
i
= .
2 1
1 1
2 1
1 1 1
. 1 . 1
1 1
n n
n n
λ
ε ε
− −
 
   
− − −
 
 ÷  ÷

− −
   
 
(MPa)
Qua tính toán thực nghiệm ta tính được: P' = 0.320 (MPa)
2 /Áp suất chỉ thị trung bình thực tế p :
SV: Nguyễn Xuân Hoàng GVHV: Lê Minh Đảo
32
Bài tập lớn môn tính toán kết cấu ĐCĐT
Do có sự sai khác giữa tính toán và thực tế do đó ta có áp suất chỉ thị trung
bình trong thực tế được xác định theo công thức :
P
i
= P'
i
.φ = 0.320*0.93 = 0.2976 (MPa)
3 /Suất tiêu hao nhiên liệu chỉ thị g :
Ta có công thức suất tiêu hao nhiên liệu chỉ thị g
i
:
g= = = 3343 (g/kW.h)
4 /Hiệu suất chỉ thi η:
Ta có công thức xác định như sau:
η = = = 0.0025 %
5 /Áp suất tổn thất cơ giới P :
Áp suất tổn thất cơ giới được xác định theo nhiều công thức khác nhau và
đươc biểu diễn bằng quan hệ tuyến tính với tốc độ trung bình của động cơ.Ta có
tốc độ trung bình của động cơ là :
V = = = 9.333 (m/s).
Vì đây là đông cơ xăng có τ = 4 ;i =4 ;Vậy buồng cháy thống nhất sẻ được

tính theo công thức :
P= 0.05 + 0.015.V= 0.05+0.015*9.333 = 0.190 (MPa).
6 /Áp suất có ích trung bình P:
Ta có công thức xđ áp suất có ích trung bình thực tế được xđ theo CT :
P = P – P = 0.2976 – 0.190 = 0.1076 (MPa).
7 /Hiệu suất cơ giới η :
Ta có công thức xác định hiệu suất cơ giới:
η = = .100% = 36.156 %
8 /Suất tiêu hao nhiên liệu g :
Ta có công thức xác định suất tiêu hao nhiên liệu tính toán là:
g= = = 92.46 (g/kW.h)
SV: Nguyễn Xuân Hoàng GVHV: Lê Minh Đảo
32
Bài tập lớn môn tính toán kết cấu ĐCĐT
9 /Hiệu suất có ích η :
Ta có công thức xác định hiệu suất có ích
e
η
định theo công thức:
η = η .η = 36.156*0.0025 = 0.0904
10 /Kiểm nghiêm đường kính xy lanh D theo công thức :
D = = = 67.295 = D (mm )
3/ Lực khí thể
Xây dựng đồ thị công P-V
Dựa vào các thông số nhiệt :
+ Hành trình pitông : S = 100 mm
+ Tỉ số nén : ε = 18
+ áp suất :
P
a

= 0.086 (MPa)
P
c
= 4.355 (MPa)
P
z
= 6.445 (MPa)
P
b
= 0.285 (MPa)
P
r
= 0.12 (MPa)
Thể tích làm việc của xi lanh V
h
V
h
=
4

2
SD
π
= (3.14*(0.067295)
2
*0.1)/4 =355.496 cm
3
Vì tỉ số nén ε =18 nên thể tích buồng cháy của xilanh V
c
:

V
c
=

=


= 20.912 cm
3
Dung tích toàn bộ xi lanh:
V
a
=V
c
. ε =20.912.18=

376.408 cm
3
Dựng đường nén đa biến a-c
P
c
= P
a
.
n
1
⇒
n
1
= =1,358

SV: Nguyễn Xuân Hoàng GVHV: Lê Minh Đảo
32
Bài tập lớn môn tính toán kết cấu ĐCĐT
Để vẽ đồ thị đường nén đa biến ta biến đổi như sau:
Px.
n1 n1
x c
= P .V
V
c
=>
c c
n1
n1
x
c
P P
=
V
i
( )
V
P
x
=
( với
1 18i = →
)
Ta có bảng như phần dưới
Dựng đường giãn nở đa biến z-b

P
b
= P
z
.()
n
2

, chọn  = 1.5
⇒
chỉ số dãn đa biến: n
2
= = 1,255
=> Vz=
2
2
.
n
b
n
b
z
P
V
P
= 53,699
3
cm
.
Tương tự như đồ thị quá trình nén ta cũng có:

2
2
P P
V
( )
V
P
z z
x
n
n
x
z
i
= =
( với
1 12i
= →
)
i
1
n
i
Pxn=Pc/i^n1(MPa
)
lPx(mm)
2
n
i
Pxd=Pz/i^n

2
lPx(mm)
1 1.000 4.355 174.20 1.000 6.445 257.80
2 2.563 1.699 67.96 2.387 2.700 108.02
3 4.446 0.980 39.18 3.970 1.623 64.94
4 6.570 0.663 26.51 5.696 1.131 45.26
5 8.896 0.490 19.58 7.537 0.855 34.20
6 11.395 0.382 15.29 9.475 0.680 27.21
7 14.049 0.310 12.40 11.497 0.561 22.42
8 16.842 0.259 10.34 13.595 0.474 18.96
9 19.763 0.220 8.81 15.761 0.409 16.36
10 22.803 0.191 7.64 17.989 0.358 14.33
11 25.954 0.168 6.71 20.274 0.318 12.72
12 29.210 0.149 5.96 22.614 0.285 11.40
SV: Nguyễn Xuân Hoàng GVHV: Lê Minh Đảo
32
Bài tập lớn môn tính toán kết cấu ĐCĐT
13 32.564 0.134 5.35 25.003
14 36.012 0.121 4.84 27.440
15 39.549 0.110 4.40 29.922
16 43.171 0.101 4.04 32.447
17 46.876 0.093 3.72 35.012
18 50.659 0.086 3.44 37.616

Hiệu chỉnh đồ thị :
+ Góc phun nhiên liệu sớm : ϕ
s
= 17
0

+ Góc mở sớm xuppap nạp : ϕ
1
= 14
0

+ Góc đóng muộn xuppap nạp : ϕ
2
= 52
0
+ Góc mở sớm xuppap thải : ϕ
3
= 58
0
+ Góc đóng muộn xuppap thải : ϕ
4
= 16
0
+ Hiệu chỉnh c’’:
p
c
’’= p
c
+1/3.(p
z
-p
c
) =4,355+1/3(6.445-4.355)
=5.05(MPa)
+ Hiệu chỉnh b’’:
p

b
’’ = p
b
– 0,5(p
b
- p
r
)=0.285- 0.5(0.285- 0.12 )
=0.2 (M Pa)
+ Độ dịch chuyển Brich:
OO’= R.
2
λ
Từ các số liệu trên ta xây dựng được đồ thị công như hình vẽ :
Tỉ lệ xích µ
v
= 3 (cm
3
/mm)
SV: Nguyễn Xuân Hoàng GVHV: Lê Minh Đảo
32
Bài tập lớn môn tính toán kết cấu ĐCĐT
Tỉ lệ xích µ
p
=0,025(MPa/mm)
Đồ thị công P-V
4/ Lực quán tính.
Lực quán tính tịnh tiến được tính theo công thức
P
j

= -mRω
2
(cosα + λcos2α) (MN)
Với m = (m
np
+ m
1
)
Diện tích đỉnh pittông:
F
P
=
4
.
2
D
π
=(3,14*(0.067295)
2
) / 4 = 35.54946(cm
2
)
Ta có bảng tính Pj dưới đây:
SV: Nguyễn Xuân Hoàng GVHV: Lê Minh Đảo
32
Bài tập lớn môn tính toán kết cấu ĐCĐT
SV: Nguyễn Xuân Hoàng GVHV: Lê Minh Đảo
α Pj (MN/m
2
) α Pj (MN/m

2
)
0 -2.692 370 -2.627
10 -2.627 380 -2.436
20 -2.436 390 -2.134
30 -2.134 400 -1.743
40 -1.743 410 -1.291
50 -1.291 420 -0.808
60 -0.808 430 -0.324
70 -0.324 440 0.132
80 0.132 450 0.538
90 0.538 460 0.880
100 0.880 470 1.150
110 1.150 480 1.346
120 1.346 490 1.478
130 1.478 500 1.556
140 1.556 510 1.596
150 1.596 520 1.611
160 1.611 530 1.615
170 1.615 540 1.615
180 1.615 550 1.615
190 1.615 560 1.611
200 1.611 570 1.596
210 1.596 580 1.556
220 1.556 590 1.478
230 1.478 600 1.346
240 1.346 610 1.149
250 1.149 620 0.880
260 0.880 630 0.538
270 0.538 640 0.132

280 0.132 650 -0.324
290 -0.324 660 -0.808
300 -0.808 670 -1.291
310 -1.291 680 -1.743
320 -1.743 690 -2.134
330 -2.134 700 -2.436
340 -2.436 710 -2.627
350 -2.627 720 -2.692
360 -2.692
32
Bài tập lớn môn tính toán kết cấu ĐCĐT
5/ Tổng hợp lực khí thể và lực quán tính tác dụng lên cơ cấu
P
1
= p
kh
+p
j
Sau khi vẽ đồ thị P-V ta xác định được P
kh
với P
kh
= P-Po .Kết hợp
với bảng Pj ở trên ta tính được p
1
tương ứng với góc α.
α
Pj (MN/m
2
) P

kh
(MN/m
2
) P
1
(MN/m
2
)
0 -2.627 0.219 -2.408
15 -2.547 -0.121 -2.668
30 -2.134 -0.121 -2.255
45 -1.523 -0.121 -1.644
60 -0.808 -0.121 -0.929
75 -0.091 -0.121 -0.212
90 -0.538 -0.121 -0.659
105 1.024 -0.121 0.903
120 1.346 -0.121 1.225
135 1.523 -0.121 1.402
150 1.596 -0.121 1.475
165 1.614 -0.121 1.493
180 1.615 -0.121 1.494
195 1.614 -0.1026 1.5114
210 1.596 -0.0548 1.5412
225 1.523 0.0301 1.5531
240 1.346 0.1722 1.5182
255 1.024 0.4062 1.4302
270 0.538 0.7962 1.3342
285 -0.091 1.4801 1.3891
300 -0.808 2.7879 1.9799
315 -1.523 5.6172 4.0942

330 -2.134 12.1375 10.0035
345 -2.457 25.595 23.138
360 -2.692 54.019 51.327
375 -2.547 63.469 60.922
390 -2.134 33.6892 31.5552
405 -1.523 17.6003 16.0773
420 -0.808 10.1864 9.3784
435 -0.091 6.5551 6.4641
450 0.538 4.5771 5.1151
465 1.024 3.4551 4.4791
480 1.346 2.7595 4.1055
495 1.523 2.3264 3.8494
510 1.596 2.14 3.736
525 1.614 1.9237 3.5377
SV: Nguyễn Xuân Hoàng GVHV: Lê Minh Đảo
32
Bài tập lớn môn tính toán kết cấu ĐCĐT
540 1.615 1.219 2.834
555 1.614 0.7239 2.3379
570 1.596 0.2382 1.8342
585 1.523 0.219 1.742
600 1.346 0.219 1.565
615 1.024 0.219 1.243
630 0.538 0.219 0.757
645 -0.091 0.219 -0.128
660 -0.808 0.219 -0.589
675 -1.523 0.219 -1.304
690 -2.134 0.219 -1.915
705 -2.547 0.219 -2.328
720 -2.692 0.219 -2.473

Từ bảng trên ta vẽ được đồ thị P- α như bên dưới : ( chi tiết bản A0)
6/ Vẽ đồ thị lực tác dụng lên chốt khuỷu Q
ch
Xác định sự biến thiên của lực tiếp tuyến T và lực pháp tuyến Z
T =
1
.
cos
)sin(
p
β
βα
+
(MN), Z =
1
.
cos
)cos(
p
β
βα
+
(MN)
β= arcsin (λsin α ) =arcsin (
4
Sinα
)
α P
1

β COS SIN T Z P
tt
M M
N
N
0 -2.408 0.000 1.000 0.000
0 -2.408 -2.408 0 0 0
15 -2.668 3.710 0.949 0.321
-0.440372
3.1350
1 3.16579 -0.022 0.351962 -1.7041
30 -2.255 7.181 0.803 0.609
1.791643 -3.1429 -3.6177 0.08958 -0.37449 -2.8289
SV: Nguyễn Xuân Hoàng GVHV: Lê Minh Đảo
32
Bài tập lớn môn tính toán kết cấu ĐCĐT
45 -1.644 10.182 0.580 0.834
-2.215169
0.4585
7 2.26214 -0.1108 0.18504 -1.5539
60 -0.929 12.504 0.308 0.977
0.227912
0.9024
8 -0.9308 0.0114 0.008818 0.05802
75 -0.212 13.974 0.018 1.030
-1.104759 -0.6948 -1.3051 -0.0552 -0.10119 -1.2877
90 -0.659 14.478 -0.258 1.000
-1.421683 -1.3658 1.97145 -0.0711 -0.16585 1.85804
105 0.903 13.974 -0.499 0.902
-2.198056

5.1058
1 5.55884 -0.1099 0.112118 5.48501
120 1.225 12.504 -0.692 0.755
0.648961
1.0417
9 1.22739 0.03245 -0.01839 -0.0765
135 1.402 10.182 -0.834 0.580
-1.196062 -1.5136 -1.9291 -0.0598 -0.25861 1.32514
150 1.475 7.181 -0.929 0.391
0.239461
2.3542
1 2.36636 0.01197 0.295375 1.85041
165 1.493 3.710 -0.983 0.196
1.426451 -1.0506 -1.7716 0.07132 -0.1639 0.95361
180 1.494 0.000 -1.000 0.000
-1.196922 -0.8941 1.494 -0.0598 0 0
195 1.5114 -3.710 -0.983 -0.196
-0.61015
1.6864
1 -1.7934 -0.0305 0.115623 -0.9654
210 1.5412 -7.181 -0.929 -0.391
2.429793 -0.4579 2.47257 0.12149 -0.15559 -1.9335
225 1.5531 -10.182 -0.834 -0.580
-1.983739 -0.7949 -2.1371 -0.0992 0.186406 -1.468
240 1.5182 -12.504 -0.692 -0.755
1.466263
0.4049
6 1.52116 0.07331 0.02047 0.09481
255 1.4302 -13.974 -0.499 -0.902
6.766875 -5.6325 8.80427 0.33834 0.092315 -8.6873

270 1.3342 -14.478 -0.258 -1.000
3.468128 1.9756 -3.9914 0.17341 -0.06634 3.76176
285 1.3891 -13.974 0.018 -1.030
6.418927
5.6499
1 8.55126 0.32095 -0.00693 -8.4377
300 1.9799 -12.504 0.308 -0.977
-1.982149
0.0798
7 1.98376 -0.0991 0.024545 0.12365
315 4.0942 -10.182 0.580 -0.834
0.46993
5.6139
6 -5.6336 0.0235 0.433426 -3.8697
330 10.003
5
-7.181 0.803 -0.609
11.11484 -11.577 16.0487 0.55574 -0.94252 -12.55
345 23.138 -3.710 0.949 -0.321
-24.98768
11.375
2 -27.455 -1.2494 1.870958 -14.779
360 51.327 0.000 1.000 0.000
49.21827 -14.561 51.327 2.46091 0 0
375 60.922 3.710 0.949 0.321
-71.49755
10.665
8 -72.289 -3.5749 -7.35266 38.9123
390 31.555
2

7.181 0.803 0.609
49.28581
11.564
4 50.6244 2.46429 6.723701 39.5866
405 16.077
3
10.182 0.580 0.834
-10.44584 -19.501 -22.122 -0.5223 -2.9419 15.1959
420 9.3784 12.504 0.308 0.977
-8.083613
4.7908
9 9.39667 -0.4042 -0.13338 -0.5857
435 6.4641 13.974 0.018 1.030
10.75772 -38.311 39.7928 0.53789 1.492303 39.2643
450 5.1151 14.478 -0.258 1.000
7.035171 -13.589 -15.302 0.35176 1.490684 -14.422
465 4.4791 13.974 -0.499 0.902
27.3786
3.2701
8 27.5732 1.36893 2.242937 27.207
480 4.1055 12.504 -0.692 0.755
2.731028 -3.0761 4.1135 0.13655 -0.04108 -0.2564
495 3.8494 10.182 -0.834 0.580
-3.053486
4.3280
3 -5.2968 -0.1527 -0.49284 3.63837
510 3.736 7.181 -0.929 0.391
5.545892 -2.2732 5.99371 0.27729 0.698443 4.68688
SV: Nguyễn Xuân Hoàng GVHV: Lê Minh Đảo
32

Bài tập lớn môn tính toán kết cấu ĐCĐT
525 3.5377 3.710 -0.983 0.196
-3.345924 -2.5349 -4.1978 -0.1673 -0.48684 2.25961
540 2.834 0.000 -1.000 0.000
-0.982244
2.6583
4 2.834 -0.0491 0 0
555 2.3379 -3.710 -0.983 -0.196
2.769191
0.1649
9 -2.7741 0.13846 0.288071 -1.4933
570 1.8342 -7.181 -0.929 -0.391
-1.342937 -2.6183 2.94263 -0.0671 -0.2641 -2.301
585 1.742 -10.182 -0.834 -0.580
-0.223686
2.3865
2 -2.397 -0.0112 0.174472 -1.6465
600 1.565 -12.504 -0.692 -0.755
-0.028496 -1.5678 1.56805 -0.0014 0.014627 0.09774
615 1.243 -13.974 -0.499 -0.902
-6.362535 -4.2508 7.65187 -0.3181 -0.52096 -7.5502
630 0.757 -14.478 -0.258 -1.000
0.516636 -2.2049 -2.2646 0.02583 -0.15448 2.13435
645 -0.128 -13.974 0.018 -1.030
-0.33143
0.7148
7 -0.788 -0.0166 0.003397 0.7775
660 -0.589 -12.504 0.308 -0.977
-0.190068 -0.5587 -0.5901 -0.0095 -0.00912 -0.0368
675 -1.304 -10.182 0.580 -0.834

-1.672122
0.6507
8 1.7943 -0.0836 -0.23484 1.23251
690 -1.915 -7.181 0.803 -0.609
2.728753
1.4116
2 -3.0723 0.13644 0.348519 2.4024
705 -2.328 -3.710 0.949 -0.321
-1.81071 -2.0861 2.76235 -0.0905 -0.22954 1.48695
720 -2.473 0.000 1.000 0.000
1.345489
2.0749
4 -2.473 0.06727 0 0
SV: Nguyễn Xuân Hoàng GVHV: Lê Minh Đảo
32
Bài tập lớn môn tính toán kết cấu ĐCĐT
Đồ thị mối quan hệ T-Z- N
Đồ thị mối quan hệ P
tt
– M- M
N
Hệ toạ độ T-Z gốc tại O
1
chiều dương của T hướng sang phải , chiều
dương của Z hướng xuống dưới.
Ta có lực quán tính li tâm của khối lượng chuyển động quay của
thanh truyền
P
k
= -m

r
Rω
2

(N)
P
k
=- (10.192*0.05*(293.067)
2
) = 43.769 (MN)
Vậy P
k
= - 43.769 (MN)
SV: Nguyễn Xuân Hoàng GVHV: Lê Minh Đảo