Đồ án thiết kế động cơ đốt trong-hệ thống bôi trơn

Đồ án môn học: Thiết kế ĐCĐT GVHD: PGS.TS TRẦN THANH HẢI TÙNG
MỤC LỤC
3.1.YÊU CẦU, CÔNG DỤNG VÀ PHÂN LOẠI
3.1.1. CÔNG DỤNG.
3.1.2. YÊU CẦU41
3.1.3. PHÂN LOẠI HỆ THỐNG42
3.2. CÔNG DỤNG CỦA DẦU NHỜN44
3.3. BẦU LỌC DẦU NHỜN
3.3.1. BẦU LỌC THẤM45
3.3.1. BẦU LỌC LY TÂM46
3.3.3. BẦU LỌC TOÀN PHẦN48
3.3.3. BƠM DẦU NHỜN49
TÀI LIỆU THAM KHẢO 51
LỜI NÓI ĐẦU
Trong giai đoạn hiện nay ngành giao thông vận tải đang trên đà phát triển mạnh
mẽ, hoà nhập cùng với tốc độ phát triển của sự nghiệp công nghiệp hoá, hiện đại hoá
đất nước, đáp ứng nhu cầu về phương tiện đi lại và vận chuyển hàng hoá, phục vụ đời
sống sinh hoạt của xã hội.
Động cơ đốt trong ngày nay đang phát triển rất mạnh, giữ vai trò quan trọng trong
nhiều ngành kinh tế quốc dân như nông nghiệp, giao thông vận tải đường bộ, đường sắt,
đường biển, đường không cũng như trong nhiều ngành công nghiệp khác. Tuy nhiên,
con đường phát triển đi lên của ngành động cơ đốt trong nói chung và ngành công
nghiệp ôtô nói riêng của các nước rất khác nhau. Tuỳ thuộc chủ yếu vào năng lực của
ngành cơ khí và mức độ công nghiệp hoá của từng nước.
Để thuận tiện cho việc nghiên cứu, người ta chia động cơ đốt trong ôtô ra nhiều hệ
thống như hệ thống nhiên liệu, hệ thống bôi trơn, hê thống làm mát , mỗi hệ thống
đều có tầm quan trọng nhất định. Hệ thống bôi trơn là một trong những hệ thống chính
của động cơ. Việc khảo sát một hệ thống bất kỳ trong động cơ sẽ giúp cho sinh viên
củng cố lại những kiến thức đã học và biết đi sâu tìm hiểu những hệ thống khác.
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 một cách tốt nhất. Tuy

nhiên vì bản thân còn ít kinh nghiệm, kiến thức còn hạn chế nên đồ án lần này không
SVTH: Lê Tấn Lực -Lớp 10C4B Trang 1
Đồ án môn học: Thiết kế ĐCĐT GVHD: PGS.TS TRẦN THANH HẢI TÙNG
thể tránh khỏi những thiếu sót, kính mong thầy cô chỉ bảo để đồ án của em được hoàn
thiện hơn.
Cuối cùng em xin xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến các thầy, các cô đã truyền đạt
cho em những kiến thức quý báu. Đặc biệt em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy
giáo TRẦN THANH HẢI TÙNG đã tận tình chỉ bảo để em có thề hoàn thành đồ án
này.
Đà Nẵng, Ngày 28 Tháng 11 Năm 2013

SVTH : LÊ TẤN LỰC.
THÔNG SỐ KỸ THUẬT KÝ HIỆU GIÁ TRỊ
Số xilanh/cách bố trí i 4/thẳng hàng
Thứ tự làm việc 1-3-4-2
loại nhiên liệu Diezel
công suất cực đại/số vòng quay
(KW/vg/ph) Ne/n 80/4400
Tỷ số nén ε 17,5
Số kỳ τ 4
Đường kính /hành trình piston(mm) D / S 84/89,5
Tham số kết cấu λ 0,24
Áp suất cực đại (MN/m^2) Pzmax 10,1
Khối lượng nhóm piston(kg) mpt 0,8
Khối lượng nhóm thanh truyền (kg) mtt 1
Góc đánh lửa sớm (độ) θs 7
Góc phối khí (độ)
α1 12
α2 53
α3 42

α4 10
Hệ thống nhiên liệu CRDI
Hệ thống bôi trơn Cưỡng bức cácte ướt
Hệ thống làm mát Cưỡng bức, sử dụng môi chất lỏng
Hệ thống nạp Turbo charger intercooler
SVTH: Lê Tấn Lực -Lớp 10C4B Trang 2
Đồ án môn học: Thiết kế ĐCĐT GVHD: PGS.TS TRẦN THANH HẢI TÙNG
Hệ thống phối khí 16valve - DOHC
1. VẼ ĐỒ THỊ.
1.1. VẼ ĐỒ THỊ CÔNG.
1.1.1. CÁC SỐ LIỆU CHỌN TRƯỚC KHI TÍNH TOÁN.
p
r
= 0,1584 (MN/m
2
) - Áp suất khí sót. [P
r
=(1,05-1,1)P
th
và P
th
=(1,02-1,04)P
o
]
p
a
= 0,144 (MN/m
2
) - Áp suất cuối quá trình nạp
[động cơ không tăng áp P

a
=(0,8-0,9) P
k
].
n
1
=1,34 - Chỉ số nén đa biến trung bình [n
1
=(1,34÷1,39)].
n
2
=1,25 - Chỉ số giãn nở đa biến trung bình [n
2
=(1,23÷1.27)]
ρ=1,5 - Tỉ số giản nở sớm.
1.1.2. XÂY DỰNG ĐƯỜNG CONG NÉN.
Phương trình đường nén: p.V
n1
= cosnt => p
c
.V
c
n1
= p
nx
.V
nx
n1
Rút ra ta có:
1

.
n
nx
c
cnx
V
V
pp








=
Đặt :
c
nx
V
V
i
=
.Ta có:
1
1
.
n
cnx

i
pp
=
Trong đó: p
nx
và V
nx
là áp suất và thể tích tại một điểm bất kỳ trên đường nén.
i là tỉ số nén tức thời.
==
1
.
n
ac
pp
ε
0,144.17,5
1,34
=6,67(MN/m
2
)
1.1.3. XÂY DỰNG ĐƯỜNG CONG GIÃN NỞ.
Phương trình đường giãn nở: p.V
n2
= cosnt => p
z
.V
c
n2
= p

gnx
.V
gnx
n2
SVTH: Lê Tấn Lực -Lớp 10C4B Trang 3
Đồ án môn học: Thiết kế ĐCĐT GVHD: PGS.TS TRẦN THANH HẢI TÙNG
Rút ra ta có:
2
.
n
gnx
z
zgnx
V
V
pp








=
.
Với :
Cz
VV
=

(vì ρ=1) và đặt :
c
gnx
V
V
i
=
.
Ta có:
2
1
.
n
znx
i
pp
=
.
Trong đó p
gnx
và V
gnx
là áp suất và thể tích tại một điểm bất kỳ trên đường giãn nở.
1.1.4. TÍNH V
a
, V
h
, V
c
.

V
a
= V
c
+V
h
( )
( ) ( )
2
2
3 3 3
. 0,084
.
. .0,0895 0,49598836.10 0,49598836
4 4
h
D
V S m dm
π
π
−
= = = =
.
( )
3
0,49598836
0,0300599
1 17,5 1
h
C

V
V dm
ε
= = =
− −
.
( )
3
. 17,5.0,0300599 0,52604827
a C h c
V V V V dm
ε
= + = = =
.
( )
3
0,0300599
z c
V V dm= =
.
Cho i tăng từ 1 đến
ε
ta lập được bảng xác định tọa độ các điểm trên đường nén và
đường giãn nở.
1.1.5. BẢNG XÁC ĐỊNH CÁC TỌA ĐỘ TRUNG GIAN.


Đường nén

Đường giãn nở
giá trị vẽ
V
x
i i
n1
1/i
n1
p
c
*1/i
n1
i
n2
1/i
n2
p
z
.r
n2
\i
n2
Vx p nen p gian no
0.0
3 1.0 1.00 1.00 6.6686 1.0000
1.0
0 9.3000 10.0000 149.8558 208.9888
0.0
5 1.5 1.72 0.5808 3.8732 1.6600
0.6

0 10.1000 15.0000 87.0385 226.9663
0.0
6 2.0 2.53 0.3950 2.6342 2.3784 0.42 7.0493 20.0000 59.1961 158.4120
0.0
9 3.0 4.36 0.2294 1.5300 3.9482 0.25 4.2465 30.0000 34.3820 95.4276
0.1
2 4.0 6.41 0.1560 1.0406 5.6569
0.1
8 2.9639 40.0000 23.3837 66.6040
0.1
5 5.0 8.64 0.1157 0.7716 7.4767
0.1
3 2.2425 50.0000 17.3402 50.3922
0.1
8 6.0 11.03 0.0906 0.6044 9.3905 0.11 1.7854 60.0000 13.5816 40.1224
SVTH: Lê Tấn Lực -Lớp 10C4B Trang 4
Đồ án môn học: Thiết kế ĐCĐT GVHD: PGS.TS TRẦN THANH HẢI TÙNG
0.2
1 7.0 13.57 0.0737 0.4916 11.3860 0.09 1.4725 70.0000 11.0469 33.0905
0.2
4 8.0 16.22 0.0616 0.4110 13.4543 0.07 1.2462 80.0000 9.2370 28.0035
0.2
7 9.0 18.99 0.0526 0.3510 15.5885
0.0
6 1.0756 90.0000 7.8884 24.1698
0.3
0
10.
0 21.88 0.0457 0.3048 17.7828
0.0

6 0.9428
100.000
0 6.8497 21.1873
0.3
3 11.0 24.86 0.0402 0.2683 20.0328 0.05 0.8369 110.0000 6.0285 18.8077
0.3
6
12.
0 27.93 0.0358 0.2387 22.3345 0.04 0.7507
120.000
0 5.3650 16.8694
0.3
9
13.
0 31.10 0.0322 0.2145 24.6848 0.04 0.6792
130.000
0 4.8194 15.2632
0.4
2
14.
0 34.34 0.0291 0.1942 27.0807 0.04 0.6191
140.000
0 4.3638 13.9128
0.4
5
15.
0 37.67 0.0265 0.1770 29.5198
0.0
3 0.5680
150.000

0 3.9784 12.7633
0.4
8 16 41.10 0.0243 0.1624 32.0000
0.0
3 0.5239
160.000
0 3.6488 11.7740
0.5
0
16.
5 42.80 0.0234 0.1558 33.2548
0.0
3 0.5042
165.000
0 3.5014 11.3298
0.5
3
17.
5 46.31 0.0216 0.1440 35.7930
0.0
3 0.4684
175.000
0 3.2360 10.5264
Bảng 1.1. Bảng xác định các tọa độ trung gian
Xác định các điểm đặc biệt và hiệu chỉnh đồ thị công:
• Điểm r(V
c
,P
r
) V

c
-thể tích buồng cháy V
c
=0,045 [l]
P
r
-áp suất khí sót, phụ thuộc vào tốc độ động cơ .
chọn P
r
=0,1584 [MN/m
2
].
vậy : r(
0,0300599
;0,1584 )
• Điểm a(V
a
;P
a
)
Với V
a
=ε.V
c
=170,5.
0,0300599
=
0,52604827
[l].
P

a
=0,144 [MN/m
2
]
vậy điểm a(0,52604827;0,144 ).
• Điểm b(V
a
;P
b
).
với P
b
: áp suất cuối quá trình giãn nở.
2
2
2 1,25
1,66
. 0,468[ / ]
17,5
n
b z
n
P P MN m
ρ
ε
= = =
.
vậy điểm b(0,52604827;0,468).
Các điểm đặc biệt:
r(V

c
; p
r
) = (
0,0300599
;0,1584 ); a(V
a
; p
a
) = (0,52604827;0,144 )
SVTH: Lê Tấn Lực -Lớp 10C4B Trang 5
Đồ án môn học: Thiết kế ĐCĐT GVHD: PGS.TS TRẦN THANH HẢI TÙNG
b(V
a
; p
b
) = (0,52604827;0,468); c(V
c
; p
c
) = (
0,0300599
; 6,67)
z(V
c
; p
z
) = (
0,0300599
; 10,1).

1.1.6. VẼ ĐỒ THỊ CÔNG.
Để vẽ đồ thị công ta thực hiện theo các bước như sau:
+ Chọn tỉ lệ xích:
( )
2
10,1
0,0445 / /
250
p
MN m mm
µ
= =
.
( )
3
0,0300599
0,003 /
10
v
dm mm
µ
= =
.
+ 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 đường 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 P

a
và P
r
. 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 V
a
đến V
c
(R=S/2).
- Tỉ lệ xích đồ thị brick:
( )
89,5
0,5424 /
175 10
th
s
bd
s
mm mm
s
µ
= = =
−
.
- Lấy về phía phải điểm O’ một khoảng : OO’
.2
.R
λ

=
.
- Giá trị biểu diễn : OO’
. 0,24.44,75
9,9
2. 2.0,5424
s
R
λ
µ
= = =
(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 cực đại trong tính
toán :
p
z’
= 0,85.p
z
= 0,85.10,1 = 8,59 (MN/m
2
)
Vẽ đường đẳng áp p
z’
= 8,59 (MN/m
2
).

SVTH: Lê Tấn Lực -Lớp 10C4B Trang 6
Đồ án môn học: Thiết kế ĐCĐT GVHD: PGS.TS TRẦN THANH HẢI TÙNG
Điểm z’ được xác định bằng trung điểm của đoạn thẳng giới hạn bởi đường đẳng
tích V
c
và đường cháy giản nở.
- Áp suất cuối quá trình nén thực tế p
c’’
.
Áp suất cuối quá trình nén thực tế thường lớn hơn áp suất cuối quá trình nén lý
thuyết do sự đánh lửa sớm.
p
c’’
= p
c
+
3
1
.( p
z’
-p
c
)
p
c’’
= 6,67 +
3
1
.( 8,59 – 6,67 ) = 7,31 (MN/m
2

)
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 p
b’’
:
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.
P
b’’
= p
r
+
2
1
.( p
b
- p
r
)
P
b’’
= 0,1584 +
2
1
.( 0,468- 0,1584 ) = 0,3132(MN/m
2
).
Nối các điểm b’, b’’ và tiếp dính với đường thải p
rx
.

- Nối điểm r với r’’, r’’ xác định từ đồ thị Brick bằng cách gióng đường song song
với trục tung ứng với góc 3 độ trên đồ thi Brick cắt đường nạp p
ax
tại r’’.
*) Sau khi hiệu chỉnh ta nối các điểm lại thì được đồ thị công thực tế.
SVTH: Lê Tấn Lực -Lớp 10C4B Trang 7
Đồ án môn học: Thiết kế ĐCĐT GVHD: PGS.TS TRẦN THANH HẢI TÙNG
Hình 1.1- Đồ thị công
1.2. ĐỘNG HỌC VÀ ĐỘNG LỰC HỌC CỦA CƠ CẤU TRỤC KHUỶU THANH
TRUYỀN .
Động cơ đốt trong kiểu piston thường có vận tốc lớn ,nên việc nghiên cứu tính
toán động học và động lực học của cơ cấu trục khuỷu thanh truyền (KTTT)là cần thiết
để tìm quy luật vận động của chúng và để xác định lực quán tính tác dụng lên các chi
tiết trong cơ cấu KTTT nhằm mục đích tính toán cân bằng ,tính toán bền của các chi tiết
và tính toán hao mòn động cơ
SVTH: Lê Tấn Lực -Lớp 10C4B Trang 8
Đồ án môn học: Thiết kế ĐCĐT GVHD: PGS.TS TRẦN THANH HẢI TÙNG
Trong động cơ đốt trong kiểu piston cơ cấu KTTT có 2 loại loại giao tâm và loại
lệch tâm .
Ta xét trường hợp cơ cấu KTTT giao tâm .
1.2.1 ĐỘNG LỰC HỌC CỦA CƠ CẤU GIAO TÂM :
Cơ cấu KTTT giao tâm là cơ cấu mà đường tâm xilanh trực giao với đường tâm trục
khuỷu tại 1 điểm (hình vẽ).
β
α
R
C
x
l
O

ÂCD
ÂCT
A
B
B'
S
O- Giao điểm của đường tâm xilanh và đường tâm trục khuỷu
C-Giao điểm của đường tâm thanh truyền và đường tâm chốt khuỷu.
B’-
Giao

điểm giữa đường tâm xilanh và đường tâm chốt piston.
A-Vị trí chốt piston khi piston ở ĐCT
B-Vị trí chốt piston khi piston ở ĐCD

R-Bán kính quay của trục khuỷu(m)
l- chiều dài thanh truyền(m)

S-Hành trình piston(m)
x-Độ dịch chuyển của piston tính từ ĐCT ứng với góc quay trục khuỷu
α(m)
β -
Góc lắc của thanh truyền ứng với góc
α(
độ)
SVTH: Lê Tấn Lực -Lớp 10C4B Trang 9
Đồ án môn học: Thiết kế ĐCĐT GVHD: PGS.TS TRẦN THANH HẢI TÙNG
Hình 1.2. Sơ đồ cơ cấu KTTT giao tâm .
1.2.1.1 XÁC ĐỊNH ĐỘ DỊCH CHUYỂN (X) CỦA PISTON BẰNG PHƯƠNG PHÁP
ĐỒ THỊ BRICK.

-Theo phương pháp giải tích chuyển dịch x của piston được tính theo công thức :
( ) ( )






−+−≈
α
λ
α
2cos1
4
cos1.Rx
.
-Các bước tiến hành vẽ như sau:
+ chọn tỷ lệ xích
( )
89,5
0,5424 /
175 10
s
mm mm
µ
= =
−
2
=
α

µ
(độ/mm)
+ Đồ thị Brick có nửa đường tròn tâm O bán kính R = S/2. Lấy bán kính R bằng ½
khoảng cách từ V
a
đến V
c
.
+ Lấy về phía phải điểm O’ một khoảng
OO’
( )
. . 0,24.89,5
9,900 /
2. 4. 4.0,5424
s s
R S
mm mm
λ λ
µ µ
= = = =
.
+ Từ tâm O’ của đồ thị brick kẻ các tia ứng với 10
0
; 20
0
…180
0
. 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
; 20
0
…180
0
đã chia trên cung tròn đồ thị brick xuống cắt
các đường kẻ từ điểm 10
0
; 20
0
…180
0
tương ứng ở trục tung của đồ thị S=f(α) để xác
định chuyển vị tương ứng.
+ Nối các giao điểm ta có đồ thị biểu diễn hành trình của piston S = 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 =
30
.n
π
=
.4400
30
π
= 460,76(rad/s)
+ Chọn tỷ lệ xích

ωµµ
.
svt
=
=
460,76.0,5424 249,92=
(mm/s/mm)
+ Vẽ nửa đường tròn tâm O bán kính R
1
phía dưới đồ thị x(α) với
R
1
= R ω.=(89,5/2).460,76=20619,01 (mm/s).
SVTH: Lê Tấn Lực -Lớp 10C4B Trang 10
Đồ án môn học: Thiết kế ĐCĐT GVHD: PGS.TS TRẦN THANH HẢI TÙNG
Giá trị biểu diễn: R
1
=
20619,01
82,5( )
249,92
mm
=
+ Vẽ đường tròn tâm O bán kính R
2
với:
R
2
= R.
vt

µ
λω
.2
.
= (89,5/2).
460,76.0,24
2.249,92
= 9,900.(mm)
+ Chia nửa vòng tròn tâm O bán kính
1
R
thành 18 phần bằng nhau và đánh số thứ tự
0,1,2 …18.
+ Chia vòng tròn tâm O bán kính
2
R
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 lại
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 α.
*) Biểu diễn v = f(x)
Để khảo sát mối quan hệ giữa hành trình piston và vận tốc của piston ta đặt chúng
cùng chung hệ trục toạ độ.
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 0
0
, 10

0
, 20
0
, ,180
0
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 từ đồ
thị vận 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
( )
xfJ =
.
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 trị gia
tốc.
+ Chọn tỉ lệ xích:
2 2
. 0,5424.460,76 115,151
j s
µ µ ω
= = =
(m/s
2
.mm)
+ Trên trục Ox lấy đoạn AB = S=2R=89,5 mm.
Giá trị biểu diễn: AB=
89,5
165,0074
0,5424
s

s
µ
= =
(mm)
Tính:
SVTH: Lê Tấn Lực -Lớp 10C4B Trang 11
Hình 1.3 - Đồ thị chuyển vị
Đồ án môn học: Thiết kế ĐCĐT GVHD: PGS.TS TRẦN THANH HẢI TÙNG
( )
( )
( )
( )
2 2 2
max
. . 1 0,04475. 460,76 . 1 0,24 11780,5j R m s
ω λ
= + = + =
.
( )
( )
( )
( )
2 2 2
min
. . 1 0,04475. 460,76 . 1 0,24 7220,32j R m s
ω λ
= − − = − − = −
.
EF = -3.R.λ.ω
2

= -3.0,04475.0,24.460,76
2
= -6840,30(m/s
2
).
+ Từ điểm A tương ứng với điểm chết trên lấy lên phía trên một đoạn:
AC =
max
11780,5
102,30( )
115,151
j
j
mm
µ
= =
.
Từ điểm B tương ứng với điểm chết dưới lấy xuống dưới một đoạn:
BD =
min
7220,32
62,70( )
115,151
j
j
mm
µ
= =
.
Nối C với D. Đường thẳng CD cắt trục hoành Ox tại E. Từ E lấy xuống dưới một đoạn

EF=
6840,30
59,4( )
115,151
mm
=
. 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
( )
xfj
=
.
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
( )
xfP
J
=−
.
Vẽ theo phương pháp Tole với trục hoành đặt trùng với
0
P
ở đồ thị công, trục tung
biểu diễn giá trị
j
P
.

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:
2
0,04( / / )
j
p p
MN m mm
µ µ
= =
+ Xác định khối lượng chuyển động tịnh tiến:
m’ = m
pt
+ m
1
Trong đó: m’ - Khối lượng chuyển động tịnh tiến (kg).
m
pt
= 0,8 (kg) - Khối lượng nhóm piston.
m
1
-Khối lượng thanh truyền qui về tâm chốt piston (kg).
Theo công thức kinh nghiệm:
m
1
= (0,275 ÷ 0,35).m
tt
. Lấy m
1
= 0,3.1 = 0,3 (kg).
SVTH: Lê Tấn Lực -Lớp 10C4B Trang 12

Đồ án môn học: Thiết kế ĐCĐT GVHD: PGS.TS TRẦN THANH HẢI TÙNG
m
tt
= 1 (kg) - Khối lượng nhóm thanh truyền.
=> m’ = 0,8 + 0,3 = 1,1 (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 =
pt
F
m'
=
2
1,1.4
.0,084
π
= 198,49 (kg/m
2
)
Áp dụng công thức tính lực quán tính: p
j
= - m.j , ta có:
p
jmax
= m.j
max
= 198,49. 11780,5= 2338,31.10
3
(N/m
2

) = 2,33831(MN/m
2
).
p
jmin
= m.j
min
= -198,49.7220,32 = -1433,16.10
3
(N/m
2
) = -1,43316(MN/m
2
).
Đoạn: EF = - m.j
EF
= 198,49.6840,3 = 1357,73.10
3
(N/m
2
) = 1,35773(MN/m
2
)
AC= -58,5 mm
BD= 35,83 mm
EF= 33,94 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 p

kt
theo góc quay của trục khuỷu α ta tiến hành như sau:
+ Vẽ hệ trục tọa độ p - α. Trục hoành đặt ngang với đường biểu diễn p
0
trên đồ thị
công.
+ Chọn tỉ lệ xích:
2
=
α
µ
(độ/mm).
( )
2
0,0445 / /
p
MN m mm
µ
=
.
+ 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 cắt đồ thị
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 0
0
, 10
0
, 20
0

,… 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
( )
xfp
J
=
thành
( )
α
fp
J
=
.
SVTH: Lê Tấn Lực -Lớp 10C4B Trang 13
Đồ án môn học: Thiết kế ĐCĐT GVHD: PGS.TS TRẦN THANH HẢI TÙNG
Đồ thị
( )
xfp
J
=−
biểu diễn đồ thị công có ý nghĩa kiểm tra tính năng tốc độ của
động cơ.
Khai triển đường
( )
xfp
J
=

thành
( )
α
fp
J
=
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 trị số dương của p
j
.
c)Vẽ đồ thị
( )
α
fp =
1
.
Theo công thức
jkt
ppp
+=
1
. Ta đã có p
kt
=f (α) và
( )
α
fp
J
=

. Vì vậy việc xây
dựng đồ thị p
1
= f(α) được tiến hành bằng cách cộng đại số các toạ độ điểm của 2 đồ
thị p
kt
=f(α) và p
j
=f(α) lại với nhau ta được tọa độ điểm của đồ thị p
1
=f(α). Dùng một
đường cong thích hợp nối các toạ độ điểm lại với nhau ta được đồ thị p
1
=f(α).Từ đó ta
lập được bảng sau:
φ Pj Pkt P1
0 -52.55 1.50 -51.05
10 -51.29 0.50 -50.79
20 -47.61 0.50 -47.11
30 -41.79 0.50 -41.29
40 -34.23 0.50 -33.73
50 -25.47 0.50 -24.97
60 -16.10 0.50 -15.60
70 -6.70 0.50 -6.20
80 2.20 0.50 2.70
90 10.17 0.50 10.67
100 16.92 0.50 17.42
110 22.29 0.50 22.79
120 26.27 0.50 26.77
130 29.01 0.50 29.51

140 30.70 0.50 31.20
150 31.62 0.50 32.12
160 32.03 0.50 32.53
170 32.18 0.50 32.68
180 32.21 0.50 32.71
190 32.18 0.80 32.98
SVTH: Lê Tấn Lực -Lớp 10C4B Trang 14
Đồ án môn học: Thiết kế ĐCĐT GVHD: PGS.TS TRẦN THANH HẢI TÙNG
200 32.03 1.00 33.03
210 31.62 1.50 33.12
220 30.70 1.60 32.30
230 29.01 2.00 31.01
240 26.27 2.20 28.47
250 22.29 2.50 24.79
260 16.92 3.50 20.42
270 10.17 4.50 14.67
280 2.20 6.30 8.50
290 -6.70 8.50 1.80
300 -16.10 11.50 -4.60
310 -25.47 18.50 -6.97
320 -34.23 28.50 -5.73
330 -41.79 47.50 5.71
340 -47.61 78.00 30.39
350 -51.29 122.50 71.21
360 -52.55 148.00 95.45
370 -51.29 211.50 160.21
380 -47.61 225.00 177.39
390 -41.79 135.50 93.71
400 -34.23 85.20 50.97
410 -25.47 55.50 30.03

420 -16.10 40.50 24.40
430 -6.70 29.50 22.80
440 2.20 23.50 25.70
450 10.17 18.50 28.67
460 16.92 15.50 32.42
470 22.29 13.50 35.79
480 26.27 11.50 37.77
490 29.01 10.50 39.51
500 30.70 9.50 40.20
510 31.62 8.50 40.12
520 32.03 7.50 39.53
530 32.18 6.50 38.68
540 32.21 5.00 37.21
550 32.18 3.50 35.68
SVTH: Lê Tấn Lực -Lớp 10C4B Trang 15
Đồ án môn học: Thiết kế ĐCĐT GVHD: PGS.TS TRẦN THANH HẢI TÙNG
560 32.03 2.50 34.53
570 31.62 2.00 33.62
580 30.70 1.50 32.20
590 29.01 1.50 30.51
600 26.27 1.50 27.77
610 22.29 1.50 23.79
620 16.92 1.50 18.42
630 10.17 1.50 11.67
640 2.20 1.50 3.70
650 -6.70 1.50 -5.20
660 -16.10 1.50 -14.60
670 -25.47 1.50 -23.97
680 -34.23 1.50 -32.73
690 -41.79 1.50 -40.29

700 -47.61 1.50 -46.11
710 -51.29 1.50 -49.79
720 -52.55 1.50 -51.05
Bảng 1.2. Giá trị khai triển các đồ thị
Hình 1.3. Đồ thị khai triển P
kt
, P
j
, P
1.
1.2.2.3. VẼ ĐỒ THỊ BIỂU DIỄN LỰC TIẾP TUYẾN T = f(α), , LỰC PHÁP TUYẾN Z
= f(α), VÀ LỰC NGANG N = f(α) .
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:
( )
( )
β
βα
cos
sin
.
1
+
=
PT
( )
( )
β
βα
cos

cos
.
1
+
=
PZ
( )
β
tgPN .
1
=
Quá trình vẽ các đường này được thực hiên theo các bước sau:
+ Chọn tỉ lệ xích:
2
=
α
µ
(độ/mm).
( )
2
0,0445 / /
p
MN m mm
µ
=
.
+ Căn cứ vào trị số
0,24
R
L

λ
= =
. 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:
( )
( )
β
βα
cos
sin
+
;
( )
( )
β
βα
cos
cos
+

SVTH: Lê Tấn Lực -Lớp 10C4B Trang 16
Đồ án môn học: Thiết kế ĐCĐT GVHD: PGS.TS TRẦN THANH HẢI TÙNG
và
( )
β
tg
. Dựa vào đồ thị khai triển p= f(α) ta có các giá trị của p
1
. Từ đó ta lập được
bảng sau:

α P1
( )
( )
β
βα
cos
sin
+
T
( )
( )
β
βα
cos
cos
+
Z tang(β) N
0 -51.05 0.00 0.00 1.000 -51.05 0.00 0.00
10 -50.79 0.215 -10.91 0.978 -49.65 0.04 -2.12
20 -47.11 0.419 -19.76 0.912 -42.94 0.08 -3.88
30 -41.29 0.605 -24.96 0.806 -33.26 0.12 -4.99
40 -33.73 0.762 -25.72 0.666 -22.45 0.16 -5.27
50 -24.97 0.886 -22.13 0.500 -12.47 0.19 -4.67
60 -15.60 0.972 -15.17 0.316 -4.93 0.21 -3.32
70 -6.20 1.019 -6.32 0.124 -0.77 0.23 -1.44
80 2.70 1.027 2.77 -0.066 -0.18 0.24 0.66
90 10.67 1.000 10.67 -0.247 -2.64 0.25 2.64
100 17.42 0.943 16.42 -0.413 -7.20 0.24 4.24
110 22.79 0.861 19.61 -0.560 -12.75 0.23 5.27
120 26.77 0.760 20.34 -0.684 -18.31 0.21 5.69

130 29.51 0.646 19.06 -0.786 -23.19 0.19 5.52
140 31.20 0.523 16.32 -0.866 -27.03 0.16 4.87
150 32.12 0.395 12.70 -0.926 -29.75 0.12 3.88
160 32.53 0.265 8.61 -0.968 -31.49 0.08 2.68
170 32.68 0.133 4.33 -0.992 -32.42 0.04 1.36
180 32.71 0.000 0.00 -1.000 -32.71 0.00 0.00
190 32.98 -0.133 -4.37 -0.992 -32.71 -0.04 -1.38
200 33.03 -0.265 -8.74 -0.968 -31.97 -0.08 -2.72
210 33.12 -0.395 -13.09 -0.926 -30.68 -0.12 -4.00
220 32.30 -0.523 -16.90 -0.866 -27.98 -0.16 -5.04
230 31.01 -0.646 -20.02 -0.786 -24.37 -0.19 -5.80
240 28.47 -0.760 -21.63 -0.684 -19.48 -0.21 -6.05
250 24.79 -0.861 -21.33 -0.560 -13.87 -0.23 -5.74
260 20.42 -0.943 -19.24 -0.413 -8.44 -0.24 -4.97
270 14.67 -1.000 -14.67 -0.247 -3.63 -0.25 -3.63
280 8.50 -1.027 -8.73 -0.066 -0.56 -0.24 -2.07
290 1.80 -1.019 -1.83 0.124 0.22 -0.23 -0.42
300 -4.60 -0.972 4.48 0.316 -1.45 -0.21 0.98
310 -6.97 -0.886 6.18 0.500 -3.48 -0.19 1.30
320 -5.73 -0.762 4.37 0.666 -3.81 -0.16 0.89
330 5.71 -0.605 -3.46 0.806 4.60 -0.12 -0.69
340 30.39 -0.419 -12.74 0.912 27.70 -0.08 -2.50
350 71.21 -0.215 -15.29 0.978 69.61 -0.04 -2.97
360 95.45 0.000 0.00 1.000 95.45 0.00 0.00
370 160.21 0.215 34.40 0.978 156.61 0.04 6.68
380 177.39 0.419 74.40 0.912 161.69 0.08 14.61
390 93.71 0.605 56.67 0.806 75.50 0.12 11.33
400 50.97 0.762 38.86 0.666 33.93 0.16 7.96
SVTH: Lê Tấn Lực -Lớp 10C4B Trang 17
Đồ án môn học: Thiết kế ĐCĐT GVHD: PGS.TS TRẦN THANH HẢI TÙNG

410 30.03 0.886 26.61 0.500 15.00 0.19 5.62
420 24.40 0.972 23.72 0.316 7.71 0.21 5.18
430 22.80 1.019 23.23 0.124 2.84 0.23 5.28
440 25.70 1.027 26.39 -0.066 -1.69 0.24 6.25
450 28.67 1.000 28.67 -0.247 -7.09 0.25 7.09
460 32.42 0.943 30.55 -0.413 -13.39 0.24 7.89
470 35.79 0.861 30.79 -0.560 -20.02 0.23 8.28
480 37.77 0.760 28.70 -0.684 -25.84 0.21 8.03
490 39.51 0.646 25.51 -0.786 -31.05 0.19 7.39
500 40.20 0.523 21.03 -0.866 -34.83 0.16 6.28
510 40.12 0.395 15.86 -0.926 -37.17 0.12 4.85
520 39.53 0.265 10.46 -0.968 -38.26 0.08 3.26
530 38.68 0.133 5.13 -0.992 -38.37 0.04 1.61
540 37.21 0.000 0.00 -1.000 -37.21 0.00 0.00
550 35.68 -0.133 -4.73 -0.992 -35.39 -0.04 -1.49
560 34.53 -0.265 -9.14 -0.968 -33.42 -0.08 -2.84
570 33.62 -0.395 -13.29 -0.926 -31.14 -0.12 -4.06
580 32.20 -0.523 -16.84 -0.866 -27.90 -0.16 -5.03
590 30.51 -0.646 -19.70 -0.786 -23.98 -0.19 -5.71
600 27.77 -0.760 -21.10 -0.684 -19.00 -0.21 -5.90
610 23.79 -0.861 -20.47 -0.560 -13.31 -0.23 -5.51
620 18.42 -0.943 -17.36 -0.413 -7.61 -0.24 -4.48
630 11.67 -1.000 -11.67 -0.247 -2.89 -0.25 -2.89
640 3.70 -1.027 -3.80 -0.066 -0.24 -0.24 -0.90
650 -5.20 -1.019 5.30 0.124 -0.65 -0.23 1.20
660 -14.60 -0.972 14.20 0.316 -4.61 -0.21 3.10
670 -23.97 -0.886 21.25 0.500 -11.98 -0.19 4.48
680 -32.73 -0.762 24.95 0.666 -21.79 -0.16 5.11
690 -40.29 -0.605 24.36 0.806 -32.45 -0.12 4.87
700 -46.11 -0.419 19.34 0.912 -42.03 -0.08 3.80

710 -49.79 -0.215 10.69 0.978 -48.67 -0.04 2.08
720 -51.05 0.00 0.00 1.000 -51.05 0.00 0.00
Bảng 1.3. Giá trị các lực T, N, Z theo góc α.
+ 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:
( )
α
fT =
( )
α
fZ =
;
( )
α
fN
=
.
+ Việc vẽ đồ thị biểu diễn lực tiếp tuyến
( )
α
fT =
, lực pháp tuyến
( )
α
fZ =
và lực
ngang
( )
α

fN
=
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
SVTH: Lê Tấn Lực -Lớp 10C4B Trang 18
Đồ án môn học: Thiết kế ĐCĐT GVHD: PGS.TS TRẦN THANH HẢI TÙNG
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…
Hình 1.4. Đồ thị N-T-Z =f(α).
1.2.2.4. VẼ ĐỒ THỊ BIỂU DIỄN ΣT= f(α).
Để vẽ đồ thị tổng T ta thực hiện theo những bước sau:
+ Lập bảng xác định góc
i
α
ứng với góc lệch các khuỷu theo thứ tự làm việc.
+ Góc lệch khuỷu trục của 2 xi lanh làm việc kế tiếp nhau:
0
180
4
4.180.180
===
i
k
τ
α
.
+ 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
Xi lanh Tên kỳ làm việc α
i

o
1 Nạp Nén Cháy-giãn nở Thải 0
2 Nén Cháy-giãn nở Thải Nạp 180
3 Thải Nạp Nén Cháy-Giãn nở 540
4 Cháy-giãn nở Thải Nạp Nén 360
0
0
180
0
360
0
540
0
720
0
Bảng 1.4. Góc lệch công tác và thứ tự làm việc của các khuỷu trục.
+ Sau khi lập bảng xác định góc
i
α
ứng với các khuỷu theo thứ tự làm việc, dựa vào
bảng tính N, T, Z và lấy tỉ lệ xích μ
ΣT
= μ
T
= 0,0445 (MN/m
2
.mm), ta lập được bảng tính
( )
α
fT

=
∑
. Trị số của
i
T
ta đã tính, căn cứ vào đó tra bảng các giá trị
i
T
đã tịnh tiến
theo
α
.Cộng tất cả các giá trị của
i
T
ta có
4321
TTTTT +++=
∑
.
α1 T1 α2 T2 α3 T3 α4 T4 ΣT ΣTbd
0 0.00 540 0.00 180 0.00 360 0.00 0.00 0.00
10 -10.91 550 -4.73 190 -4.37 370 34.40 0.66 14.39
20 -19.76 560 -9.14 200 -8.74 380 74.40 1.67 36.76
30 -24.96 570 -13.29 210 -13.09 390 56.67 0.28 5.32
40 -25.72 580 -16.84 220 -16.90 400 38.86 -0.86 -20.60
50 -22.13 590 -19.70 230 -20.02 410 26.61 -1.52 -35.25
60 -15.17 600 -21.10 240 -21.63 420 23.72 -1.47 -34.19
70 -6.32 610 -20.47 250 -21.33 430 23.23 -1.07 -24.89
80 2.77 620 -17.36 260 -19.24 440 26.39 -0.31 -7.44
90 10.67 630 -11.67 270 -14.67 450 28.67 0.58 13.00

100 16.42 640 -3.80 280 -8.73 460 30.55 1.51 34.44
110 19.61 650 5.30 290 -1.83 470 30.79 2.36 53.87
120 20.34 660 14.20 300 4.48 480 28.70 2.94 67.72
SVTH: Lê Tấn Lực -Lớp 10C4B Trang 19
Đồ án môn học: Thiết kế ĐCĐT GVHD: PGS.TS TRẦN THANH HẢI TÙNG
130 19.06 670 21.25 310 6.18 490 25.51 3.15 72.00
140 16.32 680 24.95 320 4.37 500 21.03 2.91 66.67
150 12.70 690 24.36 330 -3.46 510 15.86 2.15 49.46
160 8.61 700 19.34 340 -12.74 520 10.46 1.11 25.67
170 4.33 710 10.69 350 -15.29 530 5.13 0.20 4.86
180 0.00 720 0.00 360 0.00 540 0.00 0.00 0.00
Bảng 1.5. Giá trị
( )
α
fT
=
∑
.
+ Nhận thấy tổng T lặp lại theo chu kỳ 180
0
vì vậy chỉ cần tính tổng T từ 0
0
đến 180
0
sau đó suy ra cho các chu kỳ còn lại.
+ Vẽ đồ thị tổng T bằng cách nối các tọa độ điểm
( )
i
ii
Ta

∑
=
;
α
bằng một đường cong
thích hợp cho ta đường cong biểu diễn đồ thị tổng T.
+ Sau khi đã có đồ thị tổng
( )
α
fT
=
∑
ta vẽ
tb
T
∑
(đại diện cho mô men cản).
Phương pháp xác định
tb
T
∑
như sau:
321.32
17.85( )
18 18
i
tb
T
T mm
∑

= = =
∑
.
Hình 1.5. Đồ thị
( )
α
fT
=
∑
1.2.2.5. ĐỒ THỊ PHỤ TẢI TÁC DỤNG LÊN CHỐT KHUỶU.
Đồ thị phụ tải tác dụng lên chốt khuỷu dùng để xác định lực tác dụng lên chốt
khuỷu ở mỗi vị trí của chốt khuỷu. Sau khi có đồ thị này ta tìm được trị số trung bình
của phụ tải tác dụng lên chốt khuỷu, cũng có thể dễ dàng tìm được lực lớn nhất và bé
nhất, dùng đồ thị phụ tải có thể xác định được khu vực chịu tải ít nhất để xác định vị trí
lỗ khoan dẫn dầu bôi trơn và để xác định phụ tải khi tính sức bền ổ trục.
Các bước tiến hành vẽ đồ thị phụ tải tác dụng lên chốt khuỷu được tiến hành như
sau:
+ Vẽ hệ trục toạ độ TO’Z trong đó trục hoành O’T có chiều dương từ tâm O’ về phía
phải còn trục tung O’Z có chiều dương hướng xuống dưới.
SVTH: Lê Tấn Lực -Lớp 10C4B Trang 20
Đồ án môn học: Thiết kế ĐCĐT GVHD: PGS.TS TRẦN THANH HẢI TÙNG
+ Chọn tỉ lệ xích:
0,0445
T
µ
=
(MN/m
2
/mm).
0,0445

Z
µ
=
(MN/m
2
/mm).
+ Dựa vào bảng tính
( )
α
fT =
,
( )
α
fZ =
. Ta có được toạ độ các điểm
( )
iii
ZTa ;
=
ứng
với các góc α = 10
0
; 20
0
…720
0
. Cứ tuần tự như vậy ta xác định được các điểm từ
( )
00
;0 ZT

=
cho đến
( )
7272
;72 ZT=
.
+ Nối các điểm trên hệ trục toạ độ bằng một đường cong thích hợp, ta có đồ thị biểu
diễn phụ tải tác dụng lên chốt khuỷu.
+ Trong quá trình vẽ để dễ dàng xác định các toạ độ điểm ta nên đánh dấu các toạ độ
điểm đồng thời ghi các số thứ tự tương ứng kèm theo.
+ Tính lực quán tính của khối lượng chuyển động quay của thanh truyền (tính trên đơn
vị diện tích của piston).
Từ công thức:
2
2

ω
RmP
ko
=
Với: m
2
: Khối lượng đơn vị của thanh truyền quy về tâm chốt khuỷu.
Ta có khối lượng thanh truyền quy về tâm chốt khuỷu là:
m
2
’ = m
tt
– m
1

= 1 – 0,3 = 0,7 (kg)
=>
2
2
2
2
' 0,7.4
126,3( / )
.0,084
pt
m
m kg m
F
π
= = =
Vậy:
2 2 2
126,3.0,04475.460,76 1199902,42 1.19990242[ ]
ko
P N m MN m
= = =
Từ gốc tọa độ O’của đồ thị lấy theo hướng dương của Z một khoảng:
O’O =
1.19990242
26.964( )
0,0445
ko
p
P
mm

µ
= =
O là tâm chốt khuỷu, từ tâm chốt khuỷu ta kẻ đường tròn tượng trưng cho chốt
khuỷu, giá trị của lực tác dụng lên chốt khuỷu là vectơ có gốc O và ngọn là một điểm
bất kỳ nằm trên đường biểu diễn đồ thị phụ tải.
Hình 1.6: Đồ thị phụ tải tác dụng lên chốt khuỷu.
1.2.2.6. ĐỒ THỊ PHỤ TẢI TÁC DỤNG LÊN ĐẦU TO THANH TRUYỀN.
Để vẽ đồ thị phụ tải tác dụng lên đầu to thanh truyền ta thực hiện theo các bước
như sau:
+ Vẽ dạng đầu to thanh truyền lên tờ giấy bóng, tâm của đầu to là O.
SVTH: Lê Tấn Lực -Lớp 10C4B Trang 21
Đồ án môn học: Thiết kế ĐCĐT GVHD: PGS.TS TRẦN THANH HẢI TÙNG
+ Vẽ một vòng tròn bất kì tâm O. Giao điểm của đường tâm phần thân thanh truyền với
vòng tròn tâm O tại 0
o
.
+ Từ điểm 0
o
, ghi trên vòng tròn các điểm 0, 1, 2…36 theo chiều quay trục khuỷu
(chiều kim đồng hồ) và tương tự ứng với các góc
00
1010
βα
+
;
00
2020
βα
+
…

+ Căn cứ vào λ=0,27 dựa vào bảng phụ lục 9p sách Kết Cấu và Tính Toán Động Cơ Đốt
Trong - tập 1 có bảng xác định các góc
00
ii
βα
+
như sau:
α α+β α α+β α α+β α α+β
0 0.000 190 187.611 380 384.708 570
563.10
8
10 12.389 200
195.29
2 390 396.892 580
571.12
6
20 24.708 210
203.10
8 400 408.874 590
579.40
6
30 36.892 220 211.126 410 420.594 600
588.00
4
40 48.874 230
219.40
6 420 431.996 610
596.96
6
50 60.594 240

228.00
4 430 443.034 620
606.32
9
60 71.996 250
236.96
6 440 453.671 630
616.11
3
70 83.034 260
246.32
9 450 463.887 640
626.32
9
80 93.671 270 256.113 460 473.671 650
636.96
6
90
103.88
7 280
266.32
9 470 483.034 660
648.00
4
100 113.671 290
276.96
6 480 491.996 670
659.40
6
110

123.03
4 300
288.00
4 490 500.594 680
671.12
6
120
131.99
6 310
299.40
6 500 508.874 690
683.10
8
130
140.59
4 320 311.126 510 516.892 700
695.29
2
140
148.87
4 330
323.10
8 520 524.708 710
707.61
1
150
156.89
2 340
335.29
2 530 532.389 720

720.00
0
160
164.70
8 350 347.611 540 540.000
170
172.38
9 360
360.00
0 550 547.611
SVTH: Lê Tấn Lực -Lớp 10C4B Trang 22
Đồ án môn học: Thiết kế ĐCĐT GVHD: PGS.TS TRẦN THANH HẢI TÙNG
180
180.00
0 370
372.38
9 560 555.292
Bảng 1.6. Giá trị
00
ii
βα
+

+ Đem tờ giấy bóng đặt chồng lên đồ thị phụ tải của chốt sao cho tâm O trùng với tâm
O của đồ thị phụ tải tác dụng lên chốt khuỷu. Lần lượt xoay tờ giấy bóng sao cho các
điểm 0;1;2…trùng với trục O’z về phần dương (theo chiều ngược chiều kim đồng hồ),
đồng thời đánh dấu các điểm mút của véc tơ
→
0
Q

;
→
1
Q
;
→
2
Q
…của đồ thị phụ tải tác dụng lên
chốt khuỷu trên tờ giấy bóng bằng các điểm 0;1;2…72.
+ Nối các điểm lại bằng một đường cong thích hợp cho ta đồ thị phụ tải tác dụng lên
đầu to thanh truyền.
Cách xác định lực trên đồ thị phụ tải như sau:
+ Giá trị của lực tác dụng lên đầu to là dộ dài đoạn thẳng nối từ tâm O đến điểm trên
đường vừa vẽ xong nhân với tỷ lệ xích.
+ Chiều của lực hướng từ tâm O ra ngoài.
+ Điểm đặt lực là giao điểm của đường nối từ tâm O đến điểm tính với vòng tròn tượng
trưng cho đầu to thanh truyền.
1.2.2.7. ĐỒ THỊ KHAI TRIỂN VÉC TƠ PHỤ TẢI TÁC DỤNG LÊN ĐẦU TO
THANH TRUYỀN
( )
α
fQ
=
.
Các bước vẽ đồ thị phụ tải tác dụng lên đầu to thanh truyền thực hiện theo các
bước
như sau:
+ Chọn tỉ lệ xích:
2

=
α
µ
(độ/mm).
( )
2
0,0445 / /
Q
MN m mm
µ
=
.
+ Lập bảng: Quá trình lập bảng theo các bước như sau:
- Xác định
i
Q
bằng cách đo khoảng cách từ tâm O của đồ thị phụ tải tác dụng lên chốt
khuỷu tới các điểm
( )
iii
ZTa ;=
ta nhận được các giá trị khác nhau của Q:
0
Q
;
1
Q
;…
72
Q

,
sau đó lập bảng
( )
α
fQ
=
.
α Qi α Qi α Qi α Qi
0 78.016 190 59.842 380 153.90 570 59.611
SVTH: Lê Tấn Lực -Lớp 10C4B Trang 23
Đồ án môn học: Thiết kế ĐCĐT GVHD: PGS.TS TRẦN THANH HẢI TÙNG
2
10 77.392 200 59.582 390 74.606 580 57.391
20 72.652 210 59.115 400 39.478 590 54.624
30 65.196 220 57.490 410 29.179 600 50.578
40 55.711 230 55.108 420 30.554 610 45.179
50 45.228 240 51.236 430 33.493 620 38.690
60 35.322 250 46.071 440 38.963 630 32.053
70 28.451 260 40.296 450 44.518 640 27.475
80 27.287 270 33.930 460 50.623 650 28.120
90 31.470 280 28.878 470 56.182 660 34.627
100 37.903 290 26.807 480 60.102 670 44.362
110 44.293 300 28.773 490 63.384 680 54.770
120 49.641 310 31.072 500 65.276 690 64.221
130 53.659 320 31.090 510 66.064 700 71.661
140 56.410 330 22.630 520 66.062 710 76.394
150 58.125 340 12.766 530 65.538 720 78.016
160 59.084 350 45.302 540 64.175
170 59.543 360 68.484 550 62.540
180 59.675 370

134.13
3 560 61.076
Bảng 1.7. Giá trị
( )
α
fQ
=
.
+ Vẽ đồ thị:
-Vì ở đây giá trị của Q có đơn vị là (mm). Do vậy để nhận được giá trị thật của Q
ta có:
Qiti
QQ
µ
.
=
.
-Vẽ hệ trục toạ độ OQα. Đặt các toạ độ điểm lên hệ trục toạ độ, dùng một đường
cong thích hợp nối các toạ độ điểm lại với nhau ta nhận được đồ thị khai triển véc tơ
phụ tải tác dụng lên chốt khuỷu
( )
α
fQ
=
.
-Sau khi vẽ xong đồ thị ta xác định
tb
Q
bằng cách đếm diện tích bao bởi đường Q
với trục hoành α rồi chia diện tích này cho chiều dài của đồ thị theo trục hoành

73
i
tb
Q
Q
∑
=
Q
tb
=
3831.150
73
= 52,482 (mm)
Hình 1.7. Đồ thị khai triển vectơ phụ tải tác dụng lên đầu to thanh truyền
SVTH: Lê Tấn Lực -Lớp 10C4B Trang 24
Đồ án môn học: Thiết kế ĐCĐT GVHD: PGS.TS TRẦN THANH HẢI TÙNG
1.2.2.8. VẼ ĐỒ THI MÀI MÒN CHỐT KHUỶU.
Đồ thị mài mòn của chốt khuỷu (hoặc cổ trục khuỷu ) thể hiện trạng thái chịu tải
của các điểm trên bề mặt trục. Đồ thị này cũng thể hiện trạng thái hao mòn lý thuyết
của trục, đồng thời chỉ rõ khu vực chịu tải ít để khoan lỗ dầu theo đúng nguyên tắc đảm
bảo đưa dầu nhờn vào ổ trượt ở vị trí có khe hở giữa trục và bạc lót của ổ lớn nhất. Áp
suất bé làm cho dầu nhờn lưu động dễ dàng.
Sở dĩ gọi là mài mòn lý thuyết vì khi vẽ ta dùng các giả thuyết sau đây :
- Phụ tải tác dụng lên chốt là phụ tải ổn định ứng với công suất N
e
và tốc độ n định
mức.
- Lực tác dụng có ảnh hưởng đều trong miền 120
0
.

- Độ mòn tỷ lệ thuận với phụ tải.
- Không xét đến các điều kiện về công nghệ, sử dụng và lắp ghép .
Để vẽ đồ thị mài mòn chốt khuỷu ta thực hiện theo các bước như sau:
+ Từ tâm O của đồ thị phụ tải tác dụng lên chốt khuỷu ta vẽ đường tròn (O,R) với bán
kính tùy ý (vòng tròn đặc trưng mặt chốt khuỷu).
+ Chia đường tròn thành 24 phần bằng nhau, đánh số thứ tự theo chiều quy ước ngược
chiều kim đồng hồ.
+ Từ các điểm 0,1,2…23 trên vòng tròn gạch cát tuyến O0; O1;O2,…,O23 cắt đồ thị
phụ tải tác dụng lên chốt khuỷu ở các điểm a;b;c….
Ta lập được bảng phụ tải tác dụng lên điểm thứ i trong một chu trình làm việc của động
cơ (tính bằng mm).
+ Chọn tỉ lệ xích:
2
1[ / . ]
Q
MN m mm
µ
=
∑
+ Từ các giả thiết trên ta lập được bảng tổng phụ tải tác dụng trên các điểm 0;1;2…23
trong một chu trình như sau:
SVTH: Lê Tấn Lực -Lớp 10C4B Trang 25