pbl2 thiết kế các cơ cấu trong động cơ động cơ tham khảo là 1nz fe

<span class="text_page_counter">Trang 2</span><div class="page_container" data-page="2">

<b>Lời nói đầu</b>

Nội dụng cùng với sự phát triển của Khoa học Công nghệ,ngày nay trên những chiếc xe ô tô mà ta sử dụng được ứng dụngrất nhiều cơng nghệ hiện đại, để hồn thiện cả về mặt kinh tếcũng như kỹ thuật. Cùng với sự phát triển đó, thì hệ thống trên ơtơ đã không ngừng được cải tiến để ngày một tối ưu hơn. Từ dónâng cao cơng suất, giảm tiêu hao nhiên liệu và giảm ô nhiễmmôi trường.

Nhận thấy sự quan trọng của hệ thống điều khiển trên ô tô,qua tìm hiểu thực tế với nội dung “ Thiết kế hệ thống điều khiểntrên động cơ” dùng động cơ tham khảo là

1NZ-FE” Đây là nội dung đòi hỏi sinh viên ngành cơ khí Độnglực biết nhiều về kiến thức động cơ đốt trong và điện tử. Trongquá trình tìm hiểu và nghiên cứu, do kiến thức còn hạn hẹp nênđồ án Thiết kế Động cơ không tránh khỏi những sai sót, nênmong các Thầy Cơ giáo chỉ bảo thêm.

Qua phần đồ án này Nhóm em xin gửi lời cảm ơn chân thànhđến các Thầy Cô giáo trong Khoa Cơ khí Giao thơng, đồng thờigửi lời cảm ơn sâu sắc đến Giảng viên hướng dẫn ThS. Huỳnh BáVang, người Thầy đã tận tình giúp đỡ Nhóm em hồn thành đồán này.

Nhóm em xin chân thành cảm ơn!

<small>1</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 3</span><div class="page_container" data-page="3">

1.1.3 Xây dựng đường giãn nỡ...8

1.1.4 Biễu diễn các thông số...8

1.1.5 Xác định các điểm đặc biệt...9

<b>1.2 Động học cơ cấu khuỷu trục thanh truyền động cơ.. .11</b>

1.2.1 Xây dựng đồ thị chuyển vị piston bằng phương pháp Brick...11

1.2.2 Xây dựng đồ thị vận tốc...12

1.2.3 Xây dựng đồ thị gia tốc bằng phương pháp Tôlê...13

<b>1.3 Động học cơ cấu trục khuỷu thanh truyền động cơ.. .14</b>

1.3.1 Xác định khối lượng tham gia chuyển động tịnh tiến...14

1.2 Giới hạn của đề tài...35

1.3 Mục tiêu của đề tài...35

1.4 Phương pháp nghiên cứu...35

1.5 Các bước thực hiện...35

<b>2. GIỚI THIỆU...36</b>

<b>2.1 Giới thiệu chung về xe TOYOTA VIOS 2007...36</b>

<small>2</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 4</span><div class="page_container" data-page="4">

<b>2.1.1 Quá trình hình thành và phát triển xe...36</b>

<b>2.1.2 Tình hình xe Toyota Vios tại Việt Nam...37</b>

<b>2.2 Giới thiệu về xe TOYOTA VIOS tại Việt Nam...37</b>

<b>2.3 Các điểm nổi bật của xe...38</b>

2.3.1 Hình dáng thiết kế...38

2.3.2 Ngoại thất:...39

2.3.3 Nội thất...40

<b>2.4 Tiêu chuẩn khí thải...41</b>

<b>2.5 Giới thiệu chung về động cơ 1NZ-FE...42</b>

<b>2.6 Thơng số động cơ tham khảo...42</b>

<b>3. Phân tích đặc điểm kết cấu...43</b>

<b>3.1 Giới thiệu các cơ cấu, hệ thống của động cơ 1NZ-FE Toyota Vios 2007... 43</b>

3.1.1 Hệ thống nhiên liệu...43

3.1.2 Hệ thống làm mát...43

3.1.3 Hệ thống bôi trơn...44

3.1.4 Hệ thống khởi động...45

3.1.5 Cơ cấu phân phối khí...46

3.1.6 Hệ thống điều khiển động cơ...51

</div><span class="text_page_counter">Trang 5</span><div class="page_container" data-page="5">

3.3 Cấu tạo...77

3.4 Tính tốn thơng số cơ bản thiết kế trục khuỷu...79

<b>4. BÁNH ĐÀ...80</b>

4.1 Nhiệm vụ, điều kiện làm việc...81

<b>PHẦN IV: THIẾT KẾ CƠ CẤU PHÂN PHỐI KHÍ...82</b>

<b>I NHĨM XUPAP...82</b>

1.1 Phương án bố trí, dẫn động và kết cấu xupap...82

1.2 Kết cấu xupap và xác định kích thước xupap...83

<b>PHẦN V: THIẾT KẾ NHÓM THÂN MÁY NẮP MÁY...94</b>

<b>II- THÂN MÁY...94</b>

2.1. Yêu cầu và điều kiện làm việc:...94

2.2 Kết cấu thân máy...95

2.3. Thông số cơ bản để thiết kế thân máy:...96<small>4</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 6</span><div class="page_container" data-page="6">

2.4 Thiết kế kĩ thuật...97

<b>II NHÓM NẮP MÁY...98</b>

2.1 Kết cấu nắp máy...98

2.2 Các thông số cơ bản của nắp máy thiết kế...98

<b>PHẦN VI: TÀI LIỆU THAM KHẢO...101</b>

<small>5</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 7</span><div class="page_container" data-page="7">

<b>PHẦN I : XÂY DỰNG ĐỒ THỊ CÔNG, ĐỘNG VÀ LỰC HỌC1.1 Xây dựng đồ thị cơng.</b>

<b>1.1.1 Các thơng số xây dựng đồ thị.</b>

THƠNG SỐ KỸ

Hệ thống nhiên liệu Fuel injection

Hệ thống bôi trơn _system^{Force- feed lubrication}Hệ thống làm mát _{Cooling System}^{Forced Cỉculation Water}

Hệ thống phân phối 4 valve/cylinder, DOHC

<small>6</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 8</span><div class="page_container" data-page="8">

Trong đó:

S = 2R [m]: Hành trình dịch chuyển của piston trong xilanh

n [vòng/phút]: Tốc độ quay của động cơ

Do C<small>m</small> > 9 m/s nên động cơ là động cơ tốc độ cao hay động cơ cao tốc.

+ Chọn trước: n<small>1</small> = 1,36 [2]

n<small>2</small> = 1,28 [2]

+ Áp suất khí cuối kỳ nạp: “p<small>a”</small>

Chọn áp suất đường nạp : p<small>k</small> = 0,1 [MN/m<small>2</small>] [2]Đối với động cơ bốn kỳ tăng áp ta chọn: p<small>a</small> =0,9 p<small>k </small>[2]

Vậy chọn: p<small>a</small> = 0,9.p<small>k </small>= 0.09[MN/m<small>2</small>]

Áp suất cuối kì nén: p<small>c</small> = p<small>a</small>.ε<small>n1</small> = 0.09.9.5<small>1,36</small>= 1.9228[MN/m<small>2</small>] [2] giá trị biểu diễn 87

Chỉ số giãn nở sớm <i>ρ=1</i>

Áp suất cuối quá trình giãn nở sớm:

<i>p_b</i>= <i>p_zδ</i>₁<i>^{n 2}</i>⁼

<i>75. π .92</i>²

4∗1000 ^{=0.4985[d m}<small>3</small>

] [2]+ Thể tích buồng cháy: V<small>c</small>

] [2]+ Vận tốc góc của trục khuỷu: 

¿ <i>. n</i>

30 ^=628.318[

<i>rads</i> ^]

<i>+ Áp suất đường thải: vì hầu hết các động cơ đều dung bình tiêu âm nên </i>

p<small>th </small>= 1.03pa= 1.03*0.09= 0.0927[MN/m<small>2</small>] [2]

<small>7</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 9</span><div class="page_container" data-page="9">

+ Áp suất khí sót (chọn):

p<small>r</small> = 1,1p<small>th </small>= 1,1. 0,0927= 0,11 [MN/m<small>2</small>] [2]

=<i>P_c.V_cⁿ</i><small>1</small> =><i>P_nx</i>=<i>P_c.(^V^c</i>

Đặt <i>i=^V^nx</i>

<i>V_c</i> , ta có: <i>P_nx</i>=<i>P_ci<small>n</small></i><small>1</small>

Để dễ vẽ ta tiến hành chia Vh thành  khoảng, khi đó i = 1, 2,3,….

<b>1.1.3 Xây dựng đường giãn nỡ.</b>

Gọi Pgnx, Vgnx là áp suất và thể tích biến thiên theo q trình giãn nở của động cơ. Vì quá trình giãn nở là quá trình đa biến nên ta có:

<i>P_gnx. V<small>n</small>_gnx</i><small>2</small>

=<i>const</i> [2] =><i>P_gnx. Vⁿ_gnx</i><small>2</small>

=<i>P_z.Vⁿ_z</i><small>2</small> =><i>P_gnx</i>=<i>P_z</i>( <i>V_z</i>

Ta có: Vz = .Vc =><i>^P<small>gnx</small></i>= <i>P_z</i>

(<i>V_gnxV_z</i> ⁾

<i><small>n</small></i><small>2</small>= <i>P_z</i>

(<i>V_gnx.V_c</i> ⁾

</div><span class="text_page_counter">Trang 10</span><div class="page_container" data-page="10">

<b>1.1.4 Biễu diễn các thơng số.</b>

+ Biểu diễn thể tích buồng cháy: Chọn Vcbd = 19 [mm] <i>μ_V</i>= <i>V_c</i>

0.00309^=161.5 [mm]+ Biểu diễn áp suất cực đại:

pzbd = 160 - 220 [mm] Chọn pzbd = 200 [mm] <i>μ_p</i>= <i>p_z</i>

=<i>o o^,μ_S</i> ⁼

(<i>Rλλ /2)μ_S</i> ⁼

0.4644 = 10.09[mm]

+ Áp xuất khí trời Po = 0.1[MN/m2]

 Giá trị biểu diễn của Po =0.1/0.022=4.544 [mm]- Để vẽ nhanh bảng đồ thị công ta làm trong phần mềm excel

Ta được đồ thị công như bản vẽ

<small>9</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 11</span><div class="page_container" data-page="11">

p<small>a</small> = 0,09 [MN/m<small>2</small>]  p<small>abd</small> = 0,09/0,00309 = 4.09[mm] a<small>bd</small> (180,4)

Điểm b (V<small>b</small>; p<small>b</small>): (180; 11)

V<small>b</small> = V<small>a</small> = 0.55722[dm<small>3</small>]  V<small>bbd</small> = 180.5[mm] excel chuyển sang cad tự có

Áp suất cuối kì nén:

p<small>c</small> = p<small>a</small>.ε<small>n1 </small> [MN/m<small>2</small>]

<i>p_b</i>= <i>p_zδ</i>₁<i>^{n 2}</i>⁼

<small>10</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 12</span><div class="page_container" data-page="12">

Pb= 0.2465/0.022= 11.2 chọn 11

 Điểm phun sớm : c’ xác định từ Brick ứng với <small>s=12 </small> Điểm c(V<small>c</small>;P<small>c</small>) = c(19;87)

 Điểm bắt đầu quá trình nạp : r(V<small>c</small>;P<small>r</small>) => r(19;5)

 Điểm mở sớm của xu páp nạp : r’ xác định từ Brick ứng với α<small>1=14</small>

 Điểm đóng muộn của xupáp thải : r’’ xác định từ Brick ứng với α<small>4=18</small>

 Điểm đóng muộn của xupáp nạp : a’ xác định từ Brick ứng với α<small>2=50</small>

 Điểm mở sớm của xupáp thải : b’ xác định từ Brick ứng vớiα<small>3=60</small>

 Điểm y (V<small>c</small>, 0.85P<small>z</small>) => y(19; 170)

 Điểm áp suất cực đại lý thuyết: z (V<small>c, </small>P<small>z</small>) => z(19; 200) Điểm áp suất cực đại thực tế: z’’ z’’=1/2yz’: dóng từ y sangđồ thị cơng, Z’’ là đỉnh

 Điểm c’’ : cc” = 1/3cy = (170-87)/3= 27.6 mm Điểm b’’ : bb’’=1/2ba= (11-4)/2 =3.5mmBảng 1.3: Các điểm đặc biệt

<b>V (mm)</b>

<b>p(mm)</b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 13</span><div class="page_container" data-page="13">

+ Sau khi có các điểm đặc biệt tiến hành vẽ đường thải và đường nạp , tiến hành hiệu chỉnh bo tròn ở hai điểm z’’ và b’’.

Động học cơ cấu khuỷu trục thanh truyền động cơ.

<b>1.2 Động học cơ cấu khuỷu trục thanh truyền động cơ.</b>

<b>1.2.1 Xây dựng đồ thị chuyển vị piston bằng phương pháp Brick.</b>

- Phương pháp đồ thị Brick:

Vẽ vịng trịn tâm O, bán kính R. Vì vậy AD = S = 2R. Điểm A ứng với góc quay 𝛂 = 𝟎 ( đây là vị trị của điểm chết trên) và điểm D ứng với khi 𝛂 = 𝟏𝟖𝟎 độ ( đây là vị trí của điểm chết dưới).

Từ O lấy đoạn OO’ dịch về phía ĐCD với: OO’ =

Từ O’ kẻ đoạn thẳng O’M song song với đường tâm của má khuỷu OB, hạ M’C vng góc với đoạn AD. Theo Brick đoạn AC = x

<i>Hình 1.2 – Phương pháp vẽ đồ thị Brick </i>

Các bước tiến hành + Chọn tỷ lệ xích

+ Đồ thị Brick có nửa đường trịn tâm o bán kính R = + Lấy về phía phải điểm O’ một đoạn gần bằng OO’

+ Từ tâm O’ của độ thị kẻ các tia ứng với 10, 20, 30...180độ. Đồng thời đánh số thứ tự từ trái qua phải là 0, 1, 2...18.

+ Gióng các điểm ứng với 10, 20, 30...180 độ đã chia trêncùng tròn đồ thị xuống cắt các đưòng kẻ từ điểm 10, 20,30...180độ tương ứng trở thành trục tung của đồ thị x = f(𝛂) để xác địnhchuyển vị tương ứng.

+ Nối các giao điểm ta có đồ thị biểu diễn hành trình củapiston x = f(𝛂) như hình dưới.

<small>12</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 14</span><div class="page_container" data-page="14">

<i>Hình 1.3 Đồ thị chuyển vị và vận tốc theo </i>𝛂

<b>1.2.2 Xây dựng đồ thị vận tốc.</b>

+ Ta tính tỷ lệ xích: μ<small>v</small> = ω. μ<small>s</small>+ Trong đó:

Suy ra μ<small>v </small>= ω. μ<small>s</small> = 291,79[mm/s.mm]+ Vẽ đường trịn tâm O bán kính R<small>1</small>

+ Suy ra giá trị biểu diễn của R2 = R2 / μv = 10,0938 [mm]

+ Chia vòng tròn R1 và vòng tròn R2 thành 18 phần đánh số 1, 2, 3, …,18 và 1’, 2’, 3’,… 17’ theo ngược và cùng chiều kim đồng hồ.

+ Từ các điểm 0, 1, 2, 3, … 18 kẻ các đường thẳng góc với AB kẻ từ 0, 1’ , 2’, 3’,…, 17’ tương ứng tạo thành các giao điểm.

+ Nối các đường thẳng này lại bằng đường cong trơn ta được đường biểu diễn trị số vận tốc.

+ Khoảng cách từ đường cong này đến nữa đường tròn biểu diễn trị số tốc độ của piston ứng với góc quay trục khuỷu α.

<small>13</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 15</span><div class="page_container" data-page="15">

+ Lấy đoạn thẳng AB = S = 2R . Từ A dựng đoạn thẳng AC = J<small>max</small>= R<small>2</small>(1+). Từ B dựng đoạn thẳng BD = J<small>min</small> = -R<small>2</small>(1-) , nối CD cắtAB tại E.

+ Lấy EF = -3R<small>2</small> . Nối CF và DF . Phân đoạn CF và DF thànhnhững đoạn nhỏ bằng nhau ghi các số 1 , 2 , 3 , 4 ,  và 1’ , 2’ , 3’ ,4’ , (hình 1.7).

+ Nối 11’ , 22’ , 33’ , 44’ ,  Đường bao của các đoạn thẳng nàybiểu thị quan hệ của hàm số : j = f(x).

</div><span class="text_page_counter">Trang 16</span><div class="page_container" data-page="16">

EF thẳng góc với AB về phía dưới một đoạn:

EF=^-3<i>⋅ λ ⋅ Rλ ⋅ω</i><small>2</small>

<i>μ_j</i> [mm]¿−55.51[mm]

+Nối đoạn CF và DF, ta phân chia các đoạn CF và DF thành 8đoạn nhỏ bằng nhau và ghi số thứ tự cùng chiều, chẳng hạn nhưtrên đoạn CF: C, 1, 2, 3, 4, F; trên đoạn FD: F, 1’, 2’, 3’,4’,D. Nối cácđiểm chia ¹¹^'^,²²^'^,³³^'^,... Đường bao của các đoạn này là đường congbiểu diễn gia tốc của piston: J = f(x).

<i>Hình 1.5: Đồ thị gia tốc J=f(x)</i>

<b>1.3 Động học cơ cấu trục khuỷu thanh truyền động cơ.</b>

<b>1.3.1 Xác định khối lượng tham gia chuyển động tịnh tiến.</b>

- Công thức

M = m<small>np</small> + m<small>1</small>

<small>15</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 17</span><div class="page_container" data-page="17">

- Thanh truyền của động cơ ô tô :

m1 = ( 0,275 ÷ 0,285 ) mtt

mtt là khối lượng nhóm thanh truyền tính trên đơn vịdiện tích đỉnh piston ( kg /m^2 )

m1 = 0,28 * 1,4 = 0,392 ( kg/m^2)Khối lượng chuyển động quay

mk = m2 +meh + m0m ( kg/m^2)Trong đó

Trong đó: mm – khối lượng của má khuỷu ( kg )

<i>ρ</i> - bán kính trọng tâm của má khuỷu ( m ) R - bán kính quay của khuỷu

+ Chọn tỷ lệ xích μα = 20 /mm. Như vậy tồn bộ chu trình720 độ sẽ ứng với 360 mm. Đặt hồnh độ α này trên đường đậmbiểu diễn p<small>o</small>.

+ Chọn tỷ lê ̣xích μp đúng bằng tỷ lê ̣xích μp của đồ thịcơng. μ<small>Pkt </small>= μ<small>Pj</small> = μ<small>P1</small> = μ<small>p</small> = 0,022[

<small>16</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 18</span><div class="page_container" data-page="18">

+ Từ các điểm chia trên đồ thị Brick ta xác định các trị sốcủa p<small>kt</small> tương ứng với các góc α rồi đặt các giá trị này trên tọa độp<small>kt</small>-α.

<b>1.3.4 Vẽ đồ thị khai triển P<small>J</small> – α.</b>

Đồ thị P<small>j</small> = f(x) biểu diễn trên đồ thị công có ý nghĩa kiểm tratính năng tốc độ của động cơ. Nếu động cơ ở tốc độ cao, đườngpj thế nào cũng cắt đường nén. Động cơ tốc độ thấp, đường P<small>j</small> ítkhi cắt đường nén.

Ngồi ra đường P<small>j</small> cịn cho ta tìm đươc giá trị của P<small>1</small> = P<small>kt </small>+ P<small>j</small>một cách dễ dàng vì giá trị của đường P<small>1</small> chính là khoảng cáchgiữa đường pj với đường biểu diễn P<small>kt</small> của quá trình nạp, nén,cháy, giãn nở và thải của động cơ.

Ta tiến hành khai triển đồ thị Pj = f(x) thành đồ thị Pj = f()tương tự như cách ta khai triển đồ thị công thành P<small>kt</small> (thông quađồ thị Brick).

<b>1.3.5 Vẽ đồ thị P<small>1</small>.</b>

Giá trị của P1 đươc̣ xác định : P<small>1</small> = P<small>kt</small> + P<small>j</small>. Do đó P<small>1</small> đươc ṿẽbằng phương pháp cộng đồ thị từ hai đồ thị P<small>kt</small> = f(α) và P<small>j</small> =f(). Để có thể tiến hành cộng đồ thị thì P<small>1</small>, P<small>kt</small> và P<small>j</small> phải cùngthứ nguyên và cùng tỷ lê ̣xích.

<i>Bảng giá trị đồ thị khai triển Pkt – f(α)) , PJ - α), P1 - α)</i>

<small>17</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 19</span><div class="page_container" data-page="19">

<i>Bảng 1.1. Giá trị đồ thị khai triển Pkt – f(α)) , PJ - α), P1 - α)</i>

<small>18</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 24</span><div class="page_container" data-page="24">

+ Ta phân p<small>1</small> thành 2 thành phần lực p<small>1</small> = p<small>tt </small>+ N

+ Trong đó: ptt là lực tác dụng trên đường tâm thanh truyền. N là lực ngang tác dụng trên phương thẳng góc vớiđường tâm xy lanh.

+ Từ quan hệ lượng giác ta có thể xác định được trị số của p<small>tt</small>và N.

</div><span class="text_page_counter">Trang 25</span><div class="page_container" data-page="25">

+ Ta chọn tỷ lệ xích μ<small>T </small>= μ<small>Z</small> = μ<small>N </small>= 0,0220 [MN/m<small>2</small>.mm] và μ<small>α</small>= 2 [độ/mm].

+ Sử dụng các công thức trên ta tính được các giá trị T, N, Zứng với góc quay trục khuỷu α.

+ Các cơng thức để tính tốn T, Z, N được chứng minh nhưsau:

p<small>1</small> = p<small>kt </small>+ p<small>j</small>p<small>1 </small>= P<small>1</small>/F<small>p</small>p<small>j</small> = P<small>J</small> / F<small>p</small>

+ Ta phân p<small>1</small> thành 2 thành phần lực p<small>1</small> = p<small>tt </small>+ N

+ Trong đó: ptt là lực tác dụng trên đường tâm thanh truyền. N là lực ngang tác dụng trên phương thẳng góc vớiđường tâm xy xi lanh.

+ Từ quan hệ lượng giác ta có thể xác định được trị số của p<small>tt</small>và N.

-0 ^0.000 0.00-

-2 ^0.043 6.63-

-2 ^0.086-12.1

124.56 ^{30 7.18} ^0.609 75.8^- ^0.803 100.0^- ^0.126 15.6<small>24</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 26</span><div class="page_container" data-page="26">

-4 7 3 9-

-5 0.661 67.34^- ^0.163-16.5

-2 0.493 37.20^- ^0.195-14.7

-9 0.308 14.56^- ^0.222-10.4

-0 0.115 -2.24 ^0.242 4.706.4169 ₈₀ ^14.2₅ _1.029 _6.60 _-0.077 _-0.49 ^0.25₄ _1.6329.435

-1 90 ^14.48 1.000 ^29.44 -0.258 -7.60 ^0.258 7.6049.378

6 ¹⁰0 ^14.25 0.941 ^46.45 -0.424 20.93^- ^0.254 ^12.5465.929

2 ¹¹0 ^13.59 0.857 ^56.50 -0.569 37.52^- ^0.242 ^15.9377.314

5 ¹²0 ^12.50 0.755 ^58.38 -0.692 53.51^- ^0.222 ^17.1583.936

3 ¹³0 ^11.04 0.641 ^53.77 -0.792 66.50^- ^0.195 ^16.3887.629 14₀ _9.25 _0.518 ^45.4₀ _-0.871 _76.30^- ^0.16₃ ^14.2₇89.907

5 ¹⁵0 7.18 0.391 ^35.14 -0.929 83.53^- ^0.126 ^11.3391.370

2 ¹⁶0 4.91 0.261 ^23.88 -0.969 88.54^- ^0.086 7.8492.218

6 ¹⁷0 2.49 0.131 ^12.07 -0.992 91.51^- ^0.043 4.0192.5 ¹⁸₀ _0.00 _0.000 _0.00 _-1.000 _92.50^- ^0.00₀ _0.0092.260

1 ¹⁹₀ _2.49^- _-0.131

-7 -0.992 91.55-0.04

-3 4.0191.534

-8 ²⁰₀ _4.91^- _-0.261

-3 -0.969 88.70-0.08

-6 7.8690.268

-2 ²¹₀ _7.18^- _-0.391

-9 -0.929 83.86-0.12

<small>-25</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 27</span><div class="page_container" data-page="27">

9 ₀ _9.25 ^45.7₁ _76.83 ^0.16₃ ^14.3₇84.865

4 ²³₀-11.0

-7 -0.792 67.24-0.19

6 ²⁴₀-12.5

-3 -0.692 54.47-0.22

2 ²⁵₀-13.5

-2 -0.569 38.66^- 0.24-16.4

3 ²⁶₀-14.2

-4 -0.424 22.14^- 0.25-13.2

5 ²⁷₀-14.4

-7 -0.258 -8.64 0.26^- 8.6412.123

-3 ²⁸₀-14.2

-7 -0.077 -0.93 0.25^- 3.08-

-11.3474 ²⁹0

-9 -1.022 ^11.60 0.115 -1.30 0.24^- 2.74-

35.5936 ³⁰0

-0 -0.977 ^34.77 0.308 10.96^- 0.22^- 7.89-

58.2948 ³¹0

-4 -0.891 ^51.97 0.493 28.76^- 0.20^- ^11.37-

7 ³²0 9.25^- -0.768 ^58.60 0.661 50.49^- 0.16^- ^12.43-

7 ³³0 7.18^- -0.609 ^52.63 0.803 69.38^- 0.13^- ^10.89-

7 ³⁴0 4.91^- -0.423 ^36.41 0.910 78.43^- 0.09^- 7.39-

7 ³⁵0 2.49^- -0.216 ^16.53 0.977 74.65^- 0.04^- 3.32-

45.565 ³⁶0 0.00 0.000 0.00 1.000 45.57 0.00^- 0.0010.949

<small>26</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 28</span><div class="page_container" data-page="28">

-5.9564 ³⁸0 4.91 0.423 2.52^- 0.910 -5.42 0.09 0.51-

-4 0.803 22.47 0.13^- 3.53-

-5 0.661 22.45 0.16^- 5.53-

-26.885 41₀ ^11.0₄ _0.891

-7 0.493 13.26 0.20^- 5.25-

2 ⁴²0 ^12.50 0.977

-0 0.308 -3.56 0.22 2.577.6792 ⁴³₀ ^13.5₉ _1.022 _7.85 _0.115 _0.88 _0.24 _1.8627.692

-9 ⁴⁴0 ^14.25 1.029 ^28.49 -0.077 -2.12 0.25 7.0346.601

2 ⁴⁵0 ^14.48 1.000 ^46.60 -0.258 12.03 0.26^- ^12.0363.605

1 ⁴⁶0 ^14.25 0.941 ^59.83 -0.424 26.96 0.25^- ^16.1678.018

5 ⁴⁷0 ^13.59 0.857 ^66.86 -0.569 44.40 0.24^- ^18.8687.833

5 ⁴⁸0 ^12.50 0.755 ^66.33 -0.692 60.79 0.22^- ^19.4892.247 ⁴⁹₀ ^11.0₄ _0.641 ^59.1₀ _-0.792 _{73.08 0.20}^- ^18.0₀94.645

5 ⁵⁰0 9.25 0.518 ^49.03 -0.871 82.41 0.16^- ^15.4196.028

5 ⁵¹0 7.18 0.391 ^37.54 -0.929 89.21 0.13^- ^12.1096.775

7 ⁵²0 4.91 0.261 ^25.29 -0.969 93.78 0.09^- 8.3196.976

9 ⁵³0 2.49 0.131 ^12.69 -0.992 96.24 0.04^- 4.2196.058 ⁵⁴₀ _0.00 _0.000 _0.00 _-1.000 _{96.06 0.00}^- _0.0094.533

6 ⁵⁵₀ _2.49^- _-0.131

-7 -0.992 93.81^- 0.04^- 4.1192.611

-3 ⁵⁶₀ _4.91^- _-0.261

-1 -0.969 89.74^- 0.09^- 7.95

<small>-27</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 29</span><div class="page_container" data-page="29">

5 ₀ _7.18 ^35.5₃ _{84.45 0.13} ^11.4₅

88.629 58

0 9.25^- -0.518

-2 -0.871 77.17^- 0.16-14.4

3 ⁵⁹₀-11.0

-1 -0.792 67.29^- 0.20-16.5

5 ⁶⁰₀-12.5

-4 -0.692 54.20^- 0.22-17.3

2 ⁶¹₀-13.5

-6 -0.569 38.09^- 0.24-16.1

6 ⁶²₀-14.2

-9 -0.424 21.35^- 0.25-12.8

1 ⁶³₀-14.4

-4 -0.258 -7.86 0.26^- 7.867.4169 64

-5 -1.029 7.63^- -0.077 -0.57 0.25^- 1.88-

-18.4635 ⁶⁵0

-9 -1.022 ^18.88 0.115 -2.12 0.24^- 4.46-

46.2813 ⁶⁶0

-0 -0.977 ^45.21 0.308 14.25^- 0.22^- ^10.26-

74.4052 ⁶⁷0

-4 -0.891 ^66.33 0.493 36.71^- 0.20^- ^14.52-

3 ⁶⁸0 9.25^- -0.768 ^77.38 0.661 66.68^- 0.16^- ^16.42-

4 ⁶⁹0 7.18^- -0.609 ^75.26 0.803 99.23^- 0.13^- ^15.57-

2 ⁷⁰0 4.91^- -0.423 ^59.58 0.910

-1 0.09^- ^12.10-

2 ⁷¹0 2.49^- -0.216 ^32.86 0.977

-6 0.04^- 6.60

<small>28</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 30</span><div class="page_container" data-page="30">

0 ^155.50

+ Trên hệ tọa độ T – α, Z – α, N – α, ta xác định các trị số T, Z, N ở các góc độ α<small>0</small> = 0, α<small>1</small> = 10, α<small>2</small> = 20, α<small>3</small> = 30, …, α<small>72</small> = 720. Trị số của T, N, Z như lập được ở bảng 1.1 được tính theo các cơng thức ở trên, ta sẽ xác định được các điểm 0, 1, 2, 3, … ,72. Dùng đường cong trơn nối các điểm đó lại ta được đồ thị T, Z, N cần xây dựng.

<i>Hình 1.7 – Đồ thị T, N, Z</i>

<b>1.3.7 Xây dựng đồ thị ∑T– α.</b>

- Để vẽ đồ thị tổng T ta thực hiên theo nḥững bước sau:

+ Lập bảng xác định góc ứng với góc lêch các trục khuỷu theothứ tự làm viêc.̣

+ Góc lêch khuỷu trục của 2 xi lanh làm viêc ḳế tiếp nhau: = 180 độ

Trong đó

t là số chu kì động cơ = 4 i là số xi lanh động cơ = 4+ Thứ tự làm việc của động cơ là 1-3-4-2

Khi α<small>1</small> = 0 độ, xilanh 1 đang ở đầu quá trình nạp

<i>Bảng 1.3 –Bảng giá trị của ∑T</i>

<small>29</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 34</span><div class="page_container" data-page="34">

Hình 1.8 Đồ thị Tổng T

<b>1.3.8 Đồ thị phụ tải tác dụng lên chốt khuỷu.</b>

Đồ thị vecto phụ tải tác dụng lên chốt khuỷu dùng để xácđịnh lực tác dụng lên chốt khuỷu ở mỗi vị trí trục khuỷu. Sau khicó đồ thị này ta có thể tìm trị số trung bình của phụ tải tác dụnglên chốt khuỷu cũng có thể tìm được dễ dàng lực lớn nhất và lựcbé nhất. Dùng đồ thị phụ tải ta có thể xác định khu vực chịu lựcít nhất để xác định vị trí khoan dẫn dầu bơi trơn và xác định phụtải khi tính sức bền trục.

Cách xây dựng được tiến hành như sau:

+ Từ bảng giá trị T, Z -α, ta chọn hệ trục tọa độ OZT có chiềudương của trục Z là chiều hướng xuống dưới.

+ Tính lực quán tính của khối lượng chuyển động quay củathanh truyền (tính trên đơn vị diện tích piston).

Pk0 = -m2.R.ω2 Trong đó:

m2 : khối lượng tập trung tại đầu to thanh truyền..R : Bán kính quay trục khuỷu

ω : Vận tốc góc ω = π.n/30 = π.6000/30 = 628,318 [rad/s]+ Tính trên đơn vị diện tích piston.

<small>33</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 35</span><div class="page_container" data-page="35">

+ Trên tạo độ T – Z xác định các trị số của T và Z ở các gócđộ α<small>0</small> = 0, α<small>1 </small>= 10, α<small>2</small> = 20, α<small>3 </small>= 30, …, α<small>72</small> = 720, trị số T – Zđược lập ở bảng 1.8.2, Ta có các điểm 0, 1, 2, 3, …, 72. Dùngđường cong nối các điểm đó lại, ta có đồ thị vecto biểu diễn phủtại tác dụng lên chốt khuỷu.

+ Nếu ta nối O với bất kỳ điểm nào trên hình vẽ, ta sẽ đượcvecto biểu diễn phụ tải tác dụng lên chốt khuỷu

+ Tìm điểm tác dụng của vecto chỉ cần kéo dài vecto về phíagốc cho đến khi gặp vòng tròn tượng trưng bề mặt chốt khuỷutại điểm b. Rất dễ thấy rằng vecto Q là hợp lực của các lực tácdụng lên chốt khuỷu.

<i>Hình 1.9 – Đồ thị phụ tải tác dụng lên chốt khuỷu</i>

<b>1.3.9 Khai triển đồ thị Q – α.</b>

+ Chọn tỷ lệ xích μQ = 0,0293 [MN/m2.mm] và μα =2 [độ/mm].

+ Lập bảng giá trị của Q theo α bằng cách đo khoảng cách từtâm O đến các điểm α<small>i </small>: α<small>0</small> = 0,α<small>1</small> = 10, α<small>2</small> = 20, α<small>3</small> = 30,…, α<small>72</small> =720 trên đồ thị phụ tải tác dụng lên chốt khuỷu.

</div><span class="text_page_counter">Trang 36</span><div class="page_container" data-page="36">

+ Ta xây dựng bảng tính đồ thị Q-α như sau:

<i>Bảng 1.4 – Giá trị Q theo góc quay trục khuỷu.</i>

0 ₀ ^242.9₆₁ _0.00 ^155.₅₀ ^242.9₆

5 ^238.979-33.0

5 ^149.22 ^236.6820

10 ^224.839-60.0

0 ^129.22 ^216.6930

15 ^202.261-75.8

7 ^100.03 ^187.4940

20 ^173.414-78.1

5 ^67.34 ^154.8150

25 ^141.629-67.2

2 ^37.20 ^124.6660

30 ^111.99-46.1

9 ^14.56 ^102.0270

35 ^91.8786-19.9

80 ₄₀ ^88.19₉₉ _6.60 _0.49 _87.9590 ₄₅ ^99.51₄₄ ^29.4₄ _7.60 _95.0610

0 50 ^117.922 ^46.45 ^20.93 ^108.3911

0 55 ^137.163 ^56.50 ^37.52 ^124.9812

0 60 ^152.579 ^58.38 ^53.51 ^140.9713

0 65 ^163.081 ^53.77 ^66.50 ^153.9614

0 70 ^169.936 ^45.40 ^76.30 ^163.7615 75 174.5 35.1 83.5 170.9

<small>35</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 37</span><div class="page_container" data-page="37">

0 62 4 3 916

0 80 ^177.616 ^23.88 ^88.54 ^176.0017

0 85 ^179.381 ^12.07 ^91.51 ^178.9718

0 90 ^179.961 0.00 ^92.50 ^179.9619

0 ₉₅ ^179.4₂₃-12.0

7 ^91.55 ^179.0220

0 ¹⁰₀ ^177.7₈-23.9

3 ^88.70 ^176.1621

0 ¹⁰₅ ^174.9₁₈-35.2

9 ^83.86 ^171.3222

0 ¹¹₀ ^170.5₂₈-45.7

1 ^76.83 ^164.2923

0 ¹¹₅ ^163.9₇₂-54.3

7 ^67.24 ^154.7024

0 ¹²₀ ^153.8₆₇-59.4

3 ^54.47 ^141.9325

0 ¹²₅ ^138.9₁-58.2

2 ^38.66 ^126.1226

0 ¹³₀ ^120.1₁₁-49.1

4 ^22.14 ^109.6027

0 ¹³₅ ^101.7₆₇-33.4

0 ¹⁴₀ ^89.26₄₉-12.4

0 ¹⁴5 ^89.5202 ^11.60 1.30 88.7730

0 ¹⁵0 ^104.384 ^34.77 ^10.96 98.4231

0 ¹⁵5 ^127.309 ^51.97 ^28.76 ^116.2232

0 ¹⁶0 ^149.884 ^58.60 ^50.49 ^137.96

<small>36</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 38</span><div class="page_container" data-page="38">

0 ¹⁶5 ^165.438 ^52.63 ^69.38 ^156.8434

0 ¹⁷0 ^169.836 ^36.41 ^78.43 ^165.8935

0 ¹⁷5 ^162.95 ^16.53 ^74.65 ^162.1136

0 ¹⁸0 ^133.026 0.00 ^45.57 ^133.0337

0 ¹⁸₅ ^76.79₇₆ _2.37-10.7

0 ¹⁹0 ^92.9179 2.52^- 5.42 92.8839

0 ¹⁹₅ ^111.2₄₃-17.0

4 ^22.47 ^109.9340

0 ²⁰₀ ^112.9₅₄-26.0

5 ^22.45 ^109.9141

0 ²⁰₅ ^103.5₃₆-23.9

7 ^13.26 ^100.7242

0 ²¹₀ ^91.72₂₂-11.3

0 ²¹5 ^86.9342 7.85 -0.88 86.5844

0 ²²0 ^94.0028 ^28.49 2.12 89.5845

0 ²²5 ^109.867 ^46.60 ^12.03 99.4946

0 ²³0 ^129.118 ^59.83 ^26.96 ^114.4247

0 ²³5 ^147.848 ^66.86 ^44.40 ^131.8648

0 ²⁴0 ^162.408 ^66.33 ^60.79 ^148.2549

0 ²⁴5 ^171.076 ^59.10 ^73.08 ^160.5550

0 ²⁵0 ^176.804 ^49.03 ^82.41 ^169.8751

0 ²⁵5 ^180.617 ^37.54 ^89.21 ^176.6752

0 ²⁶0 ^182.998 ^25.29 ^93.78 ^181.24

<small>37</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 39</span><div class="page_container" data-page="39">

0 ²⁶5 ^184.135 ^12.69 ^96.24 ^183.7054

0 ²⁷0 ^183.519 0.00 ^96.06 ^183.5255

0 ²⁷₅ ^181.6₉₄-12.3

7 ^93.81 ^181.2756

0 ²⁸₀ ^178.8₅₂-24.2

1 ^89.74 ^177.2157

0 ²⁸₅ ^175.5₅-35.5

3 ^84.45 ^171.9258

0 ²⁹₀ ^170.9₁₄-45.9

2 ^77.17 ^164.6359

0 ²⁹₅ ^164.0₄-54.4

1 ^67.29 ^154.7560

0 ³⁰₀ ^153.5₀₈-59.1

4 ^54.20 ^141.6661

0 ³⁰₅ ^138.0₃₅-57.3

6 ^38.09 ^125.5562

0 ³¹₀ ^118.6₈₅-47.3

9 ^21.35 ^108.8163

0 ³¹₅ ^100.0₆₁-30.4

0 ³²0 ^88.3591 7.63^- 0.57 88.0365

0 ³²5 ^91.5502 ^18.88 2.12 89.5866

0 ³³0 ^111.31 ^45.21 ^14.25 ^101.7167

0 ³³5 ^140.773 ^66.33 ^36.71 ^124.1768

0 ³⁴0 ^172.478 ^77.38 ^66.68 ^154.1469

0 ³⁴5 ^201.289 ^75.26 ^99.23 ^186.6970

0 ³⁵0 ^223.849 ^59.58 ^128.31 ^215.78

<small>38</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 40</span><div class="page_container" data-page="40">

0 ³⁵5 ^238.101 ^32.86 ^148.36 ^235.8272

0 ³⁶0 ^242.961 0.00 ^155.50 ^242.96+ Từ thơng số trên ta có đồ thị sau.

<i>Hình 1.10 – Đồ thị khai triển phụ tải tác dụng lên chốt khủy Q= f(α))</i>

<b>1.3.10 Đồ thị phụ tải tác dụng lên đầu to thanh truyền.</b>

Sau khi vẽ được đồ thị phụ tải tác dụng lên chốt khuỷu ta căncứ vào đấy để vẽ đồ thị phụ tải của ổ trượt đầu to thanh truyền.Cách vẽ như sau.

+ Vẽ hình dạng đầu to thanh truyền lên giấy bóng, tâm củađầu to thanh truyền là O. Vẽ một vòng tròn bất kỳ tâm O. giaođiểm của đường tâm thanh truyền với mép dưới của vòng tròn làđiểm 0<small>o</small>.

+ Lần lượt xoay tờ giấy bóng sao cho các điểm 0, 1, 2, 3, … ,72 trùng với trục +Z của đồ thị phụ tải tác dụng lên chốt khuỷu.Đồng thời đánh dấu các điểm đầu mút của vecto Q0 , Q1, Q2,Q3, … , Q72 của đồ thị phụ tải tác dụng trên chốt khuỷu hiệntrên tờ giấy bóng bằng ccacs điểm.

+ Nối các điểm đó bằng một đường cong trơn ta có đồ thịphụ tải tác dụng lên đầu to thanh truyền.

+ Ta có hình vẽ dưới đây

<small>39</small>

</div>