Động cơ đốt trong tính toán kiểm nghiệm động cơ yamz 1

Tính toán kiểm nghiệm động cơ YAMZ236

Đồ án môn học Động cơ đốt trong

Các thông số đầu vào
1. Kiểu động cơ: Động cơ YAMZ236,chữ V , không tăng áp
2. Thứ tự nổ
1-5-3-6-2-4
3. Công suất động cơ
Ne = 185 mà lực
4. Số vòng quay
n = 2310 vòng / phút
5. Suất tiêu thụ nhiên nliệu
ge = 190 g/ml.h
=4
6. Số kỳ
7. Đờng Kính xy lanh
D =130 mm
8. Hành trình piston
S =140 mm
9. Tû sè nÐn
 = 17.2
10. Sè xi lanh
i=6
11. ChiỊu dµi thanh trun
lt= 256 mm
12. Träng lỵng nhãm piston
mpt = 3.25 kg
13. Träng lỵng thanh trun
mtt = 4.215 kg
14. Gãc më sớm xupáp nạp

1 = 200
15. Góc đóng muộn xupáp nạp

2 = 560

16. Góc mở sớm xupáp thải

1= 560

17. Góc đóng muộn xupáp thải

2 =200

18. Góc phun sớm

i = 200

1


Đồ án môn học Động cơ đốt trong

Tính toán kiểm nghiệm động cơ YAMZ236

Chơng I: Tính Toán Nhiệt
1.1 Các thông số chọn:
1.1.1 Tính tốc độ trung bình của piston :
Ta có công thức tính tốc độ trung bình của piston nh sau :
S .n 140.10  3.2310
v 


10,78(m / s)
tb 30
30

Vậy động cơ có tốc độ cao tốc, áp suất và nhiệt độ của môi trờng:
pk = 0,1 MPa
Tk= 24 + 273 = 297 oK
1.1.2 áp suất cuối quá trình nạp (động cơ không tăng áp)
pa = (0,8 0,9)pk = (0,8 0,9).0,1 chän pa = 0,087 MPa
1.1.3 ¸p suÊt và nhiệt độ khí sót
pr= (1,1 1,15).pk = (1,1  1,15).0,1 chän pr = 0,113 MPa
Tr = (700  900) oK ,chọn Tr= 770 oK
1.1.4 Độ tăng nhiệt độ do sÊy nãng khÝ n¹p míi
T chđ u phơ thc vào quá trình hình thành khí hỗn hợp ở bên ngoài hay bên
trong xylanh.
T = 20 40, Vì động cơ Điêsel có tỷ số nén cao nên chọn T =35 oK
1.1.5 HƯ sè hiƯu ®Ýnh tû nhiƯt
t = 1,1 (do α >1,4)
1.1.6 HƯ sè qt bng ch¸y
2 = 1 ; (do không tăng áp)
1.1.7 Hệ số nạp thêm
1 = 1,02  1,07  chän 1 = 1,05
1.1.8 HÖ sè lợi dụng nhiệy tại điển z và b
z = 0,70  0,85  chän z = 0,8
b = 0,80  0,90  chän b = 0,85
1.1.9 HƯ sè hiƯu ®Ýnh đồ thị công
d = 0,92 0,97 chọn d = 0,945
1.1.10 Tỷ số tăng áp
Chỉ có ở động cơ Diêsel, = 1,5-2 ,chọn = 1,6

1.2 Các thông sè tÝnh to¸n :
1.2.1 HƯ sè khÝ sãt

2


Tính toán kiểm nghiệm động cơ YAMZ236

Đồ án môn học Động cơ đốt trong

r

2 Tk T p r
.
.
Tr
pa

1
1

 p m
 .1  t . 2 . r 
 pa 

ChØ sè d·n në ®a biÕn m = 1,45  1,5 , chän m = 1,47
1. 297  35 0,113
1
 
.

.
r

800

0,087

1

 0,113  1, 47
17,2.1,05  1,05.1.

 0,087

r 0,032

1.2.2 Nhiệt độ cuối hành trình nạp
p 
(T0  T )  t .r .Tr . a 
 pr 
Ta 
1  r

m 1
m

 0,087 
( 297  35)  1,1.0,032.800.

 0,113 

Ta 
1  0,032

1, 47  1
1, 47

Ta 347 o K

1.2.3 HƯ sè n¹p
Tk
p
1
v 
.
. a
  1 Tk  T p k
v

1


 pr  m

.  .1  t .2 .
 Pa 










1

1
297
0,087 
 0,113  1, 47

.
.
. 17, 2.1,05  1,1.1.

17, 2  1 297  35
0,1 
 0,087 









 v 0,805

1.2.4 Lỵng khÝ n¹p míi:

432.10 3.Pk . v
(*)
g e . pe .Tk
2
2 2
N .30.
Ta cã Pe  e
trong ®ã Vh = D .S = 3,142.130.10  .140.10  2 =1,859 (dm3)
i.Vh .n
4
4
M1 

pe =
M1 =

0,736.185.30.4
6.1,859.2310

= 0,634 (MPa ) thay vµo (*) ta đợc

432.103.0,1.0,805
=
190
.0,634.297
0.736

0,715 kmol/kgnl

1.2.5 Lợng khí lý thuyết cần thiết để đốt cháy 1 kg nhiên liệu :

M0 =

1 C H
O
.



0,21 12 4 32 

kmol/kgnl

3


Đồ án môn học Động cơ đốt trong

Tính toán kiểm nghiệm động cơ YAMZ236

Đối với nhiên liệu điêzen C=0,87; H=0,126; 0= 0,004
M0 = 0,495 kmol/kgnl
1.2.6 Hệ số d lợng không khí :


M1
0,715
= 0,495 = 1,444 (
M0

1,4-1,7)

1.3 Quá trình nén
1.3.1 Tỷ nhiệt mol đẳng tích trung bình của khí nạp míi:
mc 19,806  0,00209T kj/kmol®é
v

4


Tính toán kiểm nghiệm động cơ YAMZ236

Đồ án môn học Động cơ đốt trong

1.3.2 Tỷ nhiệt mol đẳng tích trung b×nh cđa khÝ sãt :
''

mcv

19,876 

1,634 1 
187,36   5
  427,86 
.10 T

2
 

19,876 

1,634 1 
187,36 
  427,86 
.10  5 T
1,444 2 
1,444 

''

mcv 21,00768 0,002788.T

1.3.3 Tỷ nhiệt mol đẳng tích trung bình của khí hỗn hợp công tác:
mc r .mcv
mcv v
1  r

''

'

'

mcv 19,843  0,002112.T av '

bv '
T (kJ/kmol.®é)
2

1.3.4 ChØ sè nÐn ®a biÕn n1:
8,314

n1  1 
a 'v 

'

bv
.Ta .  n1  1  1
2





Thay c¸c gi¸ trị đà biết và thử chọn với n 1 = 1,367 thay vào hai vế của phơng trình
ta đợc :
VT = 0,367
VP =0,366
VT-VP =0,001
VËy n1= 1,366
1.3.5 ¸p suÊt cuèi qu¸ tr×nh nÐn:
pc = pa . n1 = 0,087.17,21,367 = 4,251 MPa
1.3.6 Nhiệt độ cuối quá trình nén:
Tc = Ta.n1 - 1 = 347.17,21,367 - 1 = 986 oK
1.3.7 Lợng môi chất công tác của quá trình nén:
Mc =M1 + Mr = M1(1+r) = 0,715(1+0,032) = 0,738 kmol/kgnl
1.4 Quá trình cháy
1.4.1 Hệ số thay đổi phân tử lý thuyết:
H 0

4
32
0 1 
 .M 0

5


Đồ án môn học Động cơ đốt trong

Tính toán kiểm nghiệm động cơ YAMZ236

0,126 0,004

32
1 4
1,444.0,495

0 1,044

1.4.2 Hệ số thay đổi phân tử thực tế :


0 r
1  r
1,044  0,032
1  0,032

 

 1,0426

1.4.3 HÖ số thay đổi phân tử tại z :
z 1 

0  1
.x z
1  r

xz =

 z 0,80

0,941
 b 0,85

 z

1 

1,044  1
.0,941
1  0,032

z = 1,040
1.4.4 NhiÖt ®é t¹i z:
'
''
 z .QH
 mcvc  8,314 .Tc  z .mc pz .Tz (**)

M 1 .1  r 





trong đó QH là nhiệt trị thấp QH = 42,5 .103 kj/kgmol
mcvc ' av '
mc

mc vz

''

bv '
.Tc 19,843  0,002112.Tc
2

pz

"  mc vz "  8,314

'' 
 
 0 .mc v . x z  r   1  x z .mc v '
0 



 

 0 . x z  r   1  x z 
0 


0,032
1,044.(21,0076  0,002788.Tz ).(0,941 
)  (1  0,941).(19,843  0,002112 .Tz )
1,044

0,032
1,044.(0,941 
)  (1  0,941)
1,044

=21,943 +0,00275.Tz = avz’’ + bvz’’ .Tz
mc pz

"  mcvz "  8,314 30, 257  0,00275.Tz

6


Tính toán kiểm nghiệm động cơ YAMZ236

Đồ án môn học Động cơ đốt trong
Thay tất cả vào (**) ta đợc :

0,8.42500
 19,843  0,002112.Tz  8,314.1,6.986 1,04. 30,257  0,00275.Tz .Tz
0,715.1 0,032

Giải phơng trình trên ta đợc: Tz = 2206,421 oK
1.4.5 Tỷ số tăng áp suất :
= 1,6
1.4.6 áp suất tại điểm z:
pz = pc = 1,6.4,251 = 6,8016 MPa
1.4.7 Tû sè gi·n në sím :
 = z.

Tz
 .Tc

=1,04.

2206,421
=
1,6.986

1,4545 < 1,6 =  , tho¶ m·n

1.4.8 Tû sè gi·n në sau :
=


17,2

=11,8254
 1,4545

1.5 Qu¸ trÝnh gi·n në

1.5.1 ChØ số giÃn nở đa biến trung bình:
n2 1

8,314
*

b   z .Q H
(***)
''
''
 a vz  bvz Tz  Tb 
M 1 .1  r . .Tz  Tb 

trong ®ã :
Tb =

Tz

 n2  1

Tz

.
11,8254 n2  1

Chän thư n2 = 1,2484 vµ thay vµo hai vÕ :
VT = 0,2484
VP = 0,24837
Tõ pt trªn ta thÊy có thể chấp nhận đợc n2 = 1,2484
1.5.2 áp suất cuối quá trình giÃn nở :

pb =

pz
6,8016

0,3114 MPa
n2
11,82541, 2484


1.5.3 Nhiệt độ cuối quá trình giÃn nở:
Tb =

Tz



n2 1

2206,421

=1194,54oK
11,82541, 2484 1

1.5.4 KiĨm tra nhiƯt ®é khÝ sãt:

7


Tính toán kiểm nghiệm động cơ YAMZ236

Đồ án môn học Động cơ đốt trong

Tr(tính) =

Tb . p r
pb 

m 1
m

= 1194,54.

 0,113 


 0,3114 

1, 47  1
1, 47

= 787,093OK

KiÓm tra :
Tr =

Tr  Tr (chon)
Tr

.100 %

=

800  787,093
800

.100 %

= 1,64% < 15% =[Tr ]

VËy Tr chän nh ở trên là đúng.
1.6 Tính toán các thông số của chu trình công tác
1.6.1 áp suất trung bình chỉ thÞ lý thuyÕt :
4,251 
1,6.1,4545 
1

1

1

'
pi 
.1,6.1,4545  1 
. 1 
 1 


1, 2484 1 
1, 367 1  

17,2  1 
1,2484  1 
11,2854
17,2
 1,367  1


pi = 0,83942 MPa
1.6.2 áp suất trung bình chỉ thị thùc tÕ:
pi = pi’ .d
pi = 0,83942 . 0,945 = 0,79325 MPa
1.6.3 Suất tiêu hao nhiên liệu chỉ thị:
gi

432.103. po . v
432.103.0,1.0,805

206,446 g / kwh
M 1 . pi .T0
0,715.0,79325.297

1.6.4 Hiệu suất chỉ thị:
i

3,6.103
3,6.103

0,4103
g i .QH
206,446.42,5

1.6.5 áp suất tổn thÊt c¬ khÝ:
pm = 0,030 + 0,0120.v tb =0,030 +0,012.10,78 = 0,1594(MPa)
1.6.6 áp suất có ích trung bình:
pe = pi - pm = 0,79325 - 0,1594 = 0,63385 (MPa)
1.6.7 HiÖu st c¬ giíi:
m = pe/pi = 0,63385 / 0,79325 = 0,7991
1.6.8 St tiªu hao nhiªn liƯu cã Ých:
ge = gi/m = 206,446 / 0,7991 = 258,348 (g/kw.h)
1.6.9 HiÖu suÊt cã Ých :
e = i . m .100% = 0,4103.0,991 = 0,32787
1.6.10 KiĨm nghiƯm ®êng kÝnh xylanh:
Vh 

30 .N e
30.4.185.0,736

1,859 dm3
Pe .i.n
0,63385.6.2310

8


Đồ án môn học Động cơ đốt trong

Tính toán kiểm nghiệm động cơ YAMZ236

4.Vh
4.1,859.10 6

130,0177mm
.S
3,142.140.

Dtính toán =

D = 130,0177 - 130 = 0,0177 mm < 0,1mm ( tho¶ m·n )
1.7 Vẽ và hiệu đính đồ thị công
1.7.1 Xác định quá trình nén ac, quá trình giÃn nở zb:
Để xác định ta phải lập bảng :
* Quá trình nén:
Ta có pvn1= const pxvxn1 = pcvcn1
đặt vx = ivc, trong đó i = 1
 px =

v
pc.  c
 vx

 px = pc.





n1

==

v
pc. c
iv c





n1

1
i n1

* Quá trình giÃn nở:
pvn2= const pxvxn2 = pzvzn2
Đối với động cơ diesel : vz= vc ( v× =
 px = pz.

vz
vc

)

 n2
i n2

9


Tính toán kiểm nghiệm động cơ YAMZ236

Đồ án môn học Động cơ đốt trong

Bảng 1.1 : Bảng xác định quá trình nén và quá trình giÃn nở

ivc

Quá trình nén
px =

1
. pc
i n1

Quá trình giÃn nở
px= p z .

n2

i 

1

4,2510

-

v c

2,5472

6,8016

2 vc

1,6481

4,5702

3 vc

0,9168

2,7549

4 vc

0,6390

1,9237

5 vc

0,4710

1,4560

6 vc

0,3671

1,1596

7 vc

0,2973

0,9566

8 vc

0,2477

0,8097

9 vc

0,2109

0,6990

10 vc

0,1826

0,6128

11 vc

0,1603

0,5441

12 vc

0,1423

0,4881

13 vc

0,1276

0,4417

14 vc

0,1153

0,4026

15 vc

0,1049

0,3694

16 vc

0,0960

0,3408

17 vc

0,0884

0,3160

v c 17,2 vc

0,0870

0,3114

1.7.2 Vẽ và hiệu đính đồ thị công:

10


Tính toán kiểm nghiệm động cơ YAMZ236

Đồ án môn học Động cơ đốt trong

1.7.2.1 Vẽ:
Dựa vào bảng đà lập ta vẽ đờng nén và đờng giÃn nở, vẽ tiếp đờng biểu diễn quá
trình nạp và quá trình thải lý thuyết bằng hai đờng song song với trục hoành, đi qua
hai điểm pa và pr. Sau khi vẽ xong ta phải hiệu đính để có đồ thị công chỉ thị , các bớc hiệu đính nh sau :
- Chọn p = 0,034008 (Mpa/m2.mm)
- Chän v = 0,078181818 (m3/mm)

- Chän s = 0,675645341(mm/mm)
- Vẽ đồ thị Brick đặt phía trên đồ thị công
- Lần lợt hiệu đính các điểm trên đồ thị
1.7.3.2 Hiệu đính các điểm trên đồ thị:
1. Hiệu đính điểm bắt đầu quá trình nạp :
Từ 0 của đồ thị Brick xác định góc đóng muộn 2 = 200 của xupáp thải, bán
kính này cắt Brick ở a, từ a gióng đờng song song với tung độ cắt đờng pa ở d nối
điểm r trên đờng thải. Ta có đờng chuyển tiếp từ quá trình thải sang quá trình thải
2. Hiệu đính áp suất cuối quá trình nén (điểm c):
Cũng từ 0 của đồ thị Brick xác định góc phun sớm p =560 bán kính này cắt đồ
thị Brick tại c, từ cgióng đờng song song với tung độ cắt đờng nén tại điểm c.
Trên đoạn cz lấy c sao cho cc’ =

1
cz .Dïng
3

mét cung cong thÝch hỵp, nèi 2 điểm

c và c.
3. Hiệu đính điểm đạt điểm pmax thực tế :
Trên đoạn zz lấy điểm z sao cho

2
z ' z ''  z ' z .
3

Dïng thíc cong nèi z và c và

ttiếp tuyến với đờng zb ta có đờng chuyển tiếp từ quá trình nén sang quá trình giÃn

nở
4. Hiệu đính điểm bắt đầu thải thực tế : Hiệu đính điểm b căn cứ vào góc mở sớm
xu páp thải. áp suất cuối quá trình giÃn nở thực tế b thờng thấp hơn áp suất cuối
quá trình giÃn nở lý thuyết do xu páp thải mở sớm
Từ đồ thị Brick xác định góc mở sớm xu páp thải 2 = 56o cắt vòng tròn Brick tại
một điểm, tõ ®iĨm ®ã giãng ®êng song song víi trơc tung cắt zb tại T 1. Trên ba lấy

11


Đồ án môn học Động cơ đốt trong

Tính toán kiểm nghiệm động cơ YAMZ236

bb sao cho bb = 1 ba . Dïng thø¬c cong nèi T1b’ tiÕp tun víi pr = const ta đợc quá
2

trình chuyển tiếp từ quá trình giÃn nở sang quá trình thải.

Chơng II: Tính toán động học và động lực học
2.1 Vẽ đờng biểu diễn các quy luật động học
Các đờng biểu diễn này đều vẽ trên một hoành độ thống nhất ứng với hành trình của
piston S = 2R. Vì vậy đồ thị đều lấy hoành độ tơng ứng với Vh của đồ thị công (từ
điểm 1Vc đến Vc).
2.1.1 Đờng biểu diễn hành trình của pittong x= f()
Dùng phơng pháp Brick để vẽ, trình tự vẽ nh sau :
- Chọn gốc toạ độ cách gốc đồ thị công một khoảng bằng giá trị biểu diễn cđa
dung tÝch VC
-

Chän tû lƯ xÝch gãc : 0.7 mm/®é

-

TiÕn hành vẽ theo phơng pháp Brick

+ Phía trên đồ thị công ta vẽ nửa vòng tròn tâm 0 có đờng kính là S/s sau đó
lấy về phía ĐCD một khoảng 00 = R/2s
+ Lấy 0 làm tâm chia độ và đánh dấu trên đờng tròn ấy các điểm chia độ
+ Gióng các điểm chia độ trên đờng tròn đó xuống đồ thị x=f() và trên trục
gióng các tia nằm ngang tơng ứng, nối các điểm đó lại ta đợc x = f()
2.1.2 Đờng biểu diễn tốc độ của pittong v= f()
Đờng biểu diễn tốc độ của pittong đợc vẽ trên cùng hệ toạ độ của x và
- Trình tù vÏ ®êng v=f(x) nh sau :
VÏ ë phÝa díi đồ thị v=f(x) nửa vòng tròn tâm là 0, bán kÝnh cña nã b»ng S/2x
v = S/ 2x . LÊy 0 làm tâm vẽ vòng tròn bán kính bằng R/2v . Chia vòng tròn
nhỏ và nửa vòng tròn lớn (bán kính R) ra n phần bằng nhau (18 phần), đánh số các
điểm chia từ 118. Từ các điểm chia trên vòng tròn lớn ta kẻ các tia thẳng đứng, từ
các điểm chia trên vòng tròn nhỏ ta kẻ các tia nằm ngang giao điểm của các tia tơng
ứng đợc đánh số I, II . Nối các điểm đó lại ta đợc đờng cong biểu thị v=f()
2.1.3 Vẽ đờng biểu thị v=f(x):
Từ nửa vòng tròn Brick theo các điểm chia độ dà có ta gióng xuống trục
hoành x của đồ thị v=f(x) ta sẽ đợc các giá trị

x10 0

,

x20 0

x90 .Đo giá trị v trên đồ
0

12


Tính toán kiểm nghiệm động cơ YAMZ236

Đồ án môn học Động cơ đốt trong

thị v=f() và đặt giá trị ấy đúng với góc tơng ứng nên các tia x đó . Nối các điểm
đó lại ta đợc đờng cong v=f(x)
2.1.4 VÏ ®êng biĨu diƠn gia tèc cđa pittong j = f(x):
Đồ thị này đợc vẽ cùng hoành độ với trục x = f()
Để vẽ đồ thị này ta sử dụng phơng pháp Tôlê :
- Chọn tỷ lệ xích j = 50 (m/s2.mm)
- TÝnh

jmax= Rw2(1+) = 70.10-3   .2310 


2

70 

1 

256 
 

30

= 5216,231627 m/s2

(víi  = R/Ltt )
đoạn biểu diễn AC = jmax/j = 104,3246331 mm
jmin=- Rw2(1-) = -70.10-3 .2310

Tính



30

2

70

1

256



=-2976,132172 m/s2

đoạn biĨu diƠn BD = jmin/j = -59,52264344 mm
- Nèi C với D cắt trục hoành tại E lấy
EF = - 3R

2

=

-3. 70
256

.70.10

. .2310
30

2

-3

= -3360,149227 m/s2

Đoạn biểu diễn EF = 67,20298454 mm
- Từ điển A tơng ứng với ĐCT lấy AC = jmax, từ điểm B tơng ứng với ĐCD lấy
BD = jmin, nối CD cắt trơc hoµnh ë E, lÊy EF = - 3R 2 về phía BD. Nối CF và
FD đẳng phân CF và FD thành 6 phần bằng nhau, kí hiệu tơng ứng 1,25 và
1,25. Nối 11,22.55. Vẽ đờng bao trong tiếp tuyến với 11,22.55
ta đợc đờng cong biểu diễn quan hệ j = f(x).
2.2 Tính toán động lực học
2.2.1 Các khối lợng chuyển động tịnh tiến
- Khối lợng nhóm pittông: mnp = 3,25 kg
- Khèi lỵng nhãm thanh trun: mtt = 4,215 kg
- Khối lợng của thanh truyền phân bố về tâm chèt pitt«ng tÝnh theo c«ng thøc kinh
nghiƯm sau :

m1 = (0,28 ữ 0,29)mtt
Lấy m1 = 1,2 kg
Khối lợng chuyển động tịnh tiến trên một đơn vị diện tích đỉnh pittông
mnp m1

m=

Fp



3,25 1,2
335,2613
( kg/m2)
.0,132
4

2.2.2 Các khối lợng chuyển động quay
- Khối lợng thanh truyền quy dẫn về tâm chèt : m2 = mtt - m1

13


Tính toán kiểm nghiệm động cơ YAMZ236

Đồ án môn học Động cơ đốt trong

m2 = 4,215-1,2 = 3,015 kg
- Khối lợng của má khuỷu quy dẫn về tâm chốt m0m
- Khối lợng của chốt khuỷu mch

2.2.3 Vẽ đờng biểu diễn lực quán tính pj = f(x)
áp dụng phơng pháp Tôlê để vẽ nhng hoành độ đặt trùng với đờng pk ở đồ thị công
và vẽ đờng - pj = f(x) (tøc cïng chiỊu víi j = f(x)), tiÕn hµnh nh sau:
- Chän tû lÖ : p = kt = 0,034008 MPa/mm
j = 0,034008 MPa/mm
- TÝnh :
pjmax = mjmax = 335,2631 . 70.10-3   .2310 


70 

1 

256
 


30

pjmin = mjmin = 335,2631 . 70.10-3   .2310 


30

2

= 1,7488 MPa

2

70 

1 

256 
 

= 0,997782 MPa
2

EF = m. 3R 2 = 335,2631 . 3. 70 .70.10-3.   .2310 = 1,126528 MPa
256


30



2.2.4 Khai triển đồ thị p -V thµnh p = f()
- Chän tû lƯ xÝch  = 20/1mm, nh vậy toàn bộ chu trình 7200 sẽ ứng với 360mm.
Đặt hoành độ này cùng trên đờng đậm biĨu diƠn pk
- Chän tû lƯ p = 0,0258 MPa/mm
- Xác định trị số pkt ứng với các góc từ đồ thị Brick rồi đặt các giá trị này trên đồ
thị p - , pmax đạt đợc tại = 375 0.
2.2.5 Khai triển đồ thị pj = f(x) thành pj = f()
Đồ thị pj = f() biểu diễn trên đồ thị công có nghĩa kiểm tra tính năng tốc độ của
động cơ . Triển khai pj = f(x) thành pj = f() cũng thông qua Brick để chuyển toạ
độ, nhng trên toạ độ p- phải đặt đúng giá trị âm dơng của pj.
2.2.6 Vẽ đồ thị p = f()
Ta đà biết p = pkt + pj .Vì vậy việc xây dựng p = f() chỉ là việc cộng toạ độ các

trị số tơng ứng của pj và pkt . Kết quả nh hình vẽ.
2.2.7 Vẽ đờng biểu diễn lực tiếp tuyến T = f() và lực pháp tuyến Z = f()
Theo kết quả tính toán động lực học, ta cã :
T=

sin    
cos 
cos   
p .
cos 

p .

Z=
Tr×nh tù vÏ nh sau:
Chän  = 20 /1mm, p = T = Z = 0,0258 MPa/mm

14


Đồ án môn học Động cơ đốt trong
Dựa vào = R/Ltt ta tính đợc các trị số

Tính toán kiểm nghiệm động cơ YAMZ236
sin
cos

và

cos  

cos 

BiĨu diƠn Z = f() vµ T = f() trên cùng một hệ trục toạ độ .
Các số liệu để vẽ các đồ thị biểu diễn trên bảng 2.1

15


Đồ án môn học Động cơ đốt trong

Tính toán kiểm nghiệm động cơ YAMZ236

Bảng 2.1: Số liệu để vẽ các đồ thị pkt, pj, p ,T và Z = f()

0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
140
150

160
170
180
190
200
210
220
230

240
250
260
270
280
290
300
310
320
330
340
350
360
370
380
390
400
410
420

p

(mm)
-50,28
-51,03
-46,11
-41,42
-33,83
25,06
-15,74
-6,45
2,23
9,94
16,28
20,88
24,64
26,86
28,04
28,52
28,8
28,52
28,48
28,45
28,6
28,7
29,0
28,0

pj
(mm)
-51,28
-50,03

-45,11
-40,42
-32,83
-24,07
-14,74
-5,45
+3,23
10,94
17,28
21,89
25,64
27,86
29,03
29,52
29,80
29,52
29,48
29,52
29,80
29,52
29,03
27,86

sin(   )
cos 

p
(mm)
26,0
23,0

19,0
13,5
7,0
-0,5
-7,5
-12
-13,5
-9,5
13,0
47
95
145
131
64
34,5
20
16

pj
(mm)
25,64
21,89
17,28
10,94
3,23
-5,45
-14,74
-24,07
-32,83
-40,42

-45,11
-50,03
-51,28
-50,03
-45,11
-40,42
-32,83
-24,07
-14,74

sin(   )
cos 

0
0,2199
0,4293
0,6181
0,7779
0,9021
0,9864
1,0295
1,0328
1
0,9369
0,8499
0,7457
0,6300
0,5077
0,3819
0,2548

0,1274
0
-0,1274
-0,2548
-0,3819
-5077
-0,6300

-0,7457
-0,8499
-0,9369
-1
-1,0328
-1,0295
-0,9864
-0,9021
-0,7779
-0,6181
-0,4293
-0,2199
0
0,2199
0,4293
0,6181
0,7779
0,9021
0,9864

T
(mm)

0
-11,22
-19,8
-25,6
-26,32
-22,61
-15,53
-6,64
+2,3
9,94
15,25
17,75
18,37
16,92
14,24
10,89
7,34
3,63
0
-3,63
-7,29
-10,96
-14,72
-17,64

cos(   )
cos 

T
(mm)

-19,4
-19,55
-17,8
-13,5
-7,23
+0,52
7,4
10,83
10,5
5,87
-5,58
-10,34
0
31,89
56,24
39,56
26,84
18,04
15,78

cos(   )
cos 

1
0,9767
0,9079
0,7978
0,6527
0,4807
0,2915

0,0953
-0,0983
-0,2807
-0,4456
-0,5888
-0,7085
-0,8049
-0,8794
-0,9342
-0,9714
-0,9930
-1
-0,9930
-0,9714
-0,9342
-0,8794
-0,8049

-0,7085
-0,5888
-0,4456
-0,2807
-0,0983
+0,0953
0,2915
0,4807
0,6527
0,7978
0,9079
0,9767

1
0,9767
0,9079
0,7978
0,6527
0,4807
0,2915

Z
(mm)
-50,28
-49,48
-41,86
-30,04
-22,08
-12,05
-4,59
-0,615
-0,22
-2,8
-7,25
-12,3
-17,46
-21,62
-24,66
-26,64
-27,98
-28,32
-28,48
-28,25

-27,78
26,81
-25,5
-22,54
Z
(mm)
-18,42
-13,54
-8,47
-3,79
-0,69
0,05
-2,19
-5,77
-8,81
-7,58
+11,8
45,9
95
141,62
118,93
51,06
22,52
9,61
4,66

16


Đồ án môn học Động cơ đốt trong

Tính toán kiểm nghiệm động cơ YAMZ236

430
440
450
460
470
480
490

17
21
26
30
32
34
35,5

-5,45
+3,23
10,94
17,28
21,89
25,64
27,86

1,0295
1,0328
1

0,9369
0,8499
0,7457
0,6300

17,5
21,69
26
28,11
27,2
25,35
22,36

0,0953
-0,0983
-0,2807
-0,4456
-0,5888
-0,7085
-0,8049

1,62
-2,064
-7,3
-13,37
-18,84
-24,1
-28,57

p
(mm)
36
35,5
34
33
32,5
30,5
30,8
30,5
30,0
28,8
26,6
22,89
18,28
11,94
4,23
-4,45
-13,74
-23,06
-31,83
-39,42
-44,1
-49,03
-50,28

pj
(mm)
29,03

29,52
29,80
29,52
29,48
29,52
29,80
29,52
29,03
27,86
25,64
21,89
17,28
10,94
3,23
-5,45
-14,74
-24,07
-32,83
-40,42
-45,11
-50,03
-51,28

sin( )
cos

T
(mm)
18,3
13,56

8,66
4,204
0
-3,89
-7,85
-11,65
-15,23
-18,14
-19,84
-19,45
-17,13
-11,94
-4,37
+4,58
13,55
20,8
24,76
24,37
18,93
10,78
0

cos( )
cos

Z
(mm)
-31,66
-33,16
-33,03

-32,77
-32,5
-30,29
-29,92
-28,5
-26,38
-23,2
-18,85
-13,48
-8,15
-3,35
-0,42
-0,424
-4,06
-11,08
-20,78
-31,45
-40,04
-47,89
-50,28

500
510
520
530
540
550
560
570
580

590
600
610
620
630
640
650
660
670
680
690
700
710
720

0,5077
0,3819
0,2548
0,1274
0
-0,1274
-0,2548
-0,3819
-5077
-0,6300
-0,7457
-0,8499
-0,9369
-1
-1,0328

-1,0295
-0,9864
-0,9021
-0,7779
-0,6181
-0,4293
-0,2199
0

-0,8794
-0,9342
-0,9714
-0,9930
-1
-0,9930
-0,9714
-0,9342
-0,8794
-0,8049
-0,7085
-0,5888
-0,4456
-0,2807
-0,0983
+0,0953
0,2915
0,4807
0,6527
0,7978
0,9079

0,9767
1

2.2.8 Vẽ đờng T = f() của động cơ 6 xilanh,chữ V
Động cơ nhiều xilanh có mô men tích luỹ vì vậy phải xác định mô men này. Chu kỳ
của mô men tổng bằng đúng góc công tác của c¸c khủu :
180 0. 180.4
 ct 

120 0
i
6

i = 7200 - (i-1).ct
Đối với động cơ YAMZ236 - 4 kỳ, 6 xy lanh thø tù lµm viƯc lµ 1-5-3-6-2-4 ta tiÕn
hµnh lập bảng xác định góc i ứng với các khuỷu theo thø tù lµm viƯc.

17


Tính toán kiểm nghiệm động cơ YAMZ236

Đồ án môn học Động cơ đốt trong
00
180 0
Xi lanh 1
nạp
Xi lanh 2
N
C

Xi lanh 3 C
T
Xi lanh 4 n
N
Xi lanh 5
T
n
Xi lanh 6
C
T
b¶ng nh sau :

0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120


(mm)
0
-11,22

-19,8
-25,6
-26,32
-22,61
-15,53
-6,64
+2,3
9,94
15,25
17,75
18,37


240
250
260
270
280
290
300
310
320
330
340
350
360

3600
Nén

Cháy
T

n
C

N
T
C

N
n

5400 5 =6000 7200
6 =3600
1 = 00
Thải
n
N
2 = 2400
C
3 = 4800
n
4 = 1200
T
Từ các giá trị
N
ta lập đợc

Bảng 2.2 : B¶ng tÝnh T = f()

    


(mm)

(mm)

-19,4
-19,55
-17,8
-13,5
-7,23
+0,52
7,4
10,83
10,5
5,87
-5,58
-10,34
0

480
490
500
510
520
530
540
550
560

570
580
590
600

(mm)

25,35
22,36
18,3
13,56
8,66
4,204
0
-3,89
-7,85
-11,65
-15,23
-18,14
-19,84

120
130
140
150
160
170
180
190
200

210
220
230
240

18,37
16,92
14,24
10,89
7,34
3,63
0
-3,63
-7,29
-10,96
-14,72
-17,64
-19,4

(mm)

600
610
620
630
640
650
660
670
680

690
700
710
720

-19,84
-19,45
-17,13
-11,94
-4,37
+4,58
13,55
20,8
24,76
24,37
18,93
10,78
0


360
370
380
390
400
410
420
430
440
450

460
470
480



TổngT

(mm)

(mm)

0
31,89
56,24
39,56
26,84
18,04
15,78
17,5
21,69
26
28,11
27,2
25,35

4,5
21
34,08
12,96

4,92
8,4
21,18
34,98
44,1
43,56
26,76
9,6
4,5

Vẽ đờng Ti = f() ở góc trên của đồ thị T và Z. Chỉ vẽ trong một chu kỳ.
Diện tích bao bởi đờng T với trục hoành là : F(T) = 1343 mm2
Ttb =

F(  T )

1343

22,3833 mm
60
60

2.2.9 §å thị phụ tải tác dụng trên chốt khuỷu
Vẽ theo các bớc sau :
Lập bảng xác định toạ tơng ứng i trên toạ độ T - Z (Bảng 2.3)
Vẽ hệ trục toạ độ TOZ , rồi xác định các toạ độ i (Ti,Zi), đây chính là đồ thị ptt biểu
diễn trên toạ độ T-Z.
ptt = T + Z
Xác định tâm đồ thị điểm O, điểm O có toạ độ Z=pko, T=0
1

với pkot = m2R  2 =227,149. 70.10-3.(  .2310 )2 .10-6. 0,034008 = 27,36 (mm)
30

LÊy OO, =27,36 mm
Nèi O’ víi bất kỳ điểm nào ta đều có : Q = pk0 + ptt
Bảng 2.4 : Số liệu tính toán vẽ ®êng biĨu diƠn Q = f()

0

Q
BD
(mm)



77,64 180

Q
BD
(mm)

56


360

Q
BD
(mm)

67,6


540

Q
BD
(mm)

59

18


Tính toán kiểm nghiệm động cơ YAMZ236

Đồ án môn học Động cơ đốt trong
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120

130
140
150
160
170
180

77
72
63
55
45,5
35
29
28
31,5
38
43,5
48,5
52
54
55,5
56
56
56

190
200
210
220

230
240
250
260
270
280
290
300
310
320
330
340
350
360

56
55,5
55,3
55
53
50
45,5
40
34,5
28,6
28
30,5
35
37,5
35,5

16,5
21,5
67,6

370 118,5
380 107,5
390
46
400
27
410 25,5
420
28
430 31,5
440
37
450 43,5
460 48,5
470 53,5
480 57,5
490
60
500
62
510 62,5
520
61
530 60,5
540
59

550
58
560 57,5
570
57
580
56
590
54
600 50,5
610 45,5
620
40
630
32
640
28
650 28,5
660 34,5
670 43,5
680
54
690
64
700
71
710 76,5
720 77,64

Giá trị đặc biệt: với = 335o thì Qmax = 118,5 mm
Sau khi vẽ xong đồ thị Q = f(), ta xác định Qtb bằng cách tính diện tÝch bao bëi
Q = f() vµ trơc hoµnh, råi chia cho chiỊu dµi trơc hoµnh.
Fp

17705

49,18
Qtb = 360 360

mm

Qtbt = Qtb.Q = 49,18.0,034008 = 1,6725 MPa
HƯ sè va ®Ëp
Q

118,5

 = QMAX 49,18 2,41 < 4, do đó thoả mÃn.
tb
2.2.10 Đồ thị mài mòn chốt khuỷu:
Dựa vào 3 giả thiết:
- Lợng mòn tỷ lệ thuận với lực tác dụng
- Lực gây mòn không phải tại một điểm mà lân cận điểm đó trong phạm vi1200
- Lúc xây dựng đồ thị mài mòn không xác định với điều kiện thực tế
Xây dựng đồ thị theo trình tự các bớc sau đây:
-Vẽ vòng tròn bất kỳ tợng trng cho vòng tròn chốt tâm là K, các lực cắt trục dơng
Z tại O và chia vòng tròn đó ra làm 24 phần bằng nhau, mỗi phần 15 0 và đánh số
các điểm chia từ 023
-Xác định tổng các lực tác dụng nên trên các ®iĨm 0,1,2 ..23, t¬ng øng Q0, Q1,

Q2, …. Q23,

19


Đồ án môn học Động cơ đốt trong

Tính toán kiểm nghiệm động cơ YAMZ236

i = m.Qi , m là tỷ lệ mài mòn, chọn m = 0,02 MPa/mm
-Vẽ vòng tròn tợng trng cho bề mặt chốt trên giấy kẻ ly và trên vòng tròn đó chia
làm 24 điểm bằng nhau và đánh số điểm chia từ 023, từ các điểm chia đó lấy theo
phơng hớng tâm các đoạn có độ lớn bằng i đánh dấu đầu mút các đoạn đó ta đợc
dạng bề mặt của chốt sau khi đà mòn
Vị trí ít mòn nhất chính là vị trí khoan lỗ khoan dầu (Bảng 2.5)

20