tính toán kiểm nghiệm động cơ zil-130

TRNG HCN H NI N NG C T TRONG
KHOA CN ễ Tễ
LI NểI U
rong quá trình công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nớc thì cơ khí là một
ngành quan trọng hàng đầu, trong đó chuyên ngành động cơ đốt trong là
một trong những ngành quan trọng thúc đẩy nền kinh tế phát triển.
T
Với vai trò là nguồn động lực chính trong lĩnh vực giao thông cho các ph-
ơng tiện vận tải nh ôtô, máy kéo, tàu thuỷ, máy bay, xe gắn máy và trong lĩnh
vực sản xuất khác nên cũng có thể nói nó là nguồn động lực phát triển nền kinh
tế của mỗi quốc gia. Chính vì vậy ngời đợc đào tạo trong lĩnh vực này đòi hỏi
phải nắm đợc tầm quan trọng của mình, đồng thời phải có ý thức học tập
nghiêm túc, phải trang bị cho mình nững kiến thức cơ bản của chuyên ngành để
sẵn sàng hoàn thành nhiệm vụ đợc giao. Hiện nay trình độ kỹ thuật và công
nghệ ngày một phát triển với tốc độ rất cao lại càng đòi hỏi trách nhiệm của ng-
ời kỹ s phải luôn nắm bắt, tiếp cận từ lý thuyết đến thực tế nhằm tính toán, kiểm
nghiệm đợc các cơ cấu hệ thống của các loại động cơ, từ đó đánh giá chính xác
chỉ tiêu kỹ thuật, kinh tế và hiệu quả sử dụng của mỗi loại, tìm ra đợc những u
khuyết điểm và có thể tìm ra những biện pháp xử lý hoặc cải tiến cho hoàn thiện
hơn.
Với đề tài: "Tính toán kiểm nghiệm động cơ Zil-130". Sau 1 thi gian
nỗ lực làm việc, nghiên cứu nghiêm túc, cùng với sự hớng dẫn tận tình của thầy
giáo Nguyn Tun Ngha và các thầy cô trong bộ môn,chỳng em đã hoàn thành
đề tài của mình.
Mặc dù vậy, song do thời gian và trình độ có hạn nên trong quá trình hoàn
thành đồ án chắc chắn chỳng em không thể tránh khỏi những thiếu sót. Vì vậy
chỳng em rất mong có đợc những ý kiến đóng góp bổ sung của các thầy cô
trong bộ môn.
Chỳng em xin chân thành cảm ơn !
Phần I
Đề tài: "Tính toán kiểm nghiệm động cơ Zil-130" 1

TRNG HCN H NI N NG C T TRONG
KHOA CN ễ Tễ
Giới thiệu về động cơ ziL-130.
Động cơ ZIN-130, đợc sản xuất từ những năm của thế kỷ 20. với mục
đích để vận chuyển hàng hoá do liên xô cũ sản xuất.là động cơ chạy bằng xăng
cho lên bây giờ nó không còn đợc dùng phổ biến rộng rãi nh động cơ DIÊZEN
vì vấn đề năng xuất vận chuyển và vấn đề kinh tế.
Động cơ ZIN-130 có các Hệ thống sau:
+, Hệ thống bôi trơn:
Hệ thống bôi trơn của động cơ đốt trong có nhiệm vụ cung cấp dầu nhờn
đến các mặt để để làm giảm ma sát đồng thời làm mát và tẩy rửa bề mặt ổ trục.
Vì vậy chủng loại và tính năng vật lý của dầu bôi trơn, lu lợng và áp xuất của
rầu bôi trơn, lu lợng và áp xuất của dầu bôi trơn trong hệ thống bôi trơn là
những vấn đề rất quan trọngảnh hởng rất lớn đến nhiệm vụ của hệ thống bôi
trơn .
1- Bôi trơn mặt ma sát, làm giảm công ma sát : khi bôi trơn bề
mặt ma sát dầu nhờn giữ vai trò nh một chất đệm ngăn cách hai
mặt ma sát không trc tiếp tiếp tiếp xúc với nhau.
Phân loại ma sát trợt của ổ trục :
*. Ma sát khô ( khi bề mặt ma sát không có dầu).
*. Ma sát ớt ( khi bề mặt ma sát có đủ dầu).
*.Ma sát nửa khô( khi bề mặt ma sát thiếu dầu).
*.Ma sát tới hạn ( khi bề mặt ma sát tồn tại một màng dầu
cực mỏng ).
2- Làm mát ổ trục : Trong quá trình làm việc công ma sát chuyển
hành nhiệt làm nóng làm giảm độ nhớt của dầu nhờn và gây bó,
cháy ,cháy ổ trục . vì vậy lu lợng dầu đi qua ổ trục sẽ làm nhiệt
của ổ trục đi làm mát ổ trục và đảm bảo nhiệt độ làm của ổ trục.
3- Tẩy rửa mặt ma sát : Trong quá trình làm việc các ma sát cọ xát
với nhau mạt rơi ra đợc dàu nhờn đa ra khỏi mặt ma sát khiến mặt

ma sát sạch.
4- Bao kín các khe hở giữa pistong với xécmăng, giữa pítông với
xilanh làm giảm khả năng lọt khí.
+, Hệ thống khởi động:
Muốn khởi động đợc động cơ phải dùng năng lợng bên ngoài
quay động cơ đạt tới một tốc độ nhất định để nhiên liệu đa vào xilanh
có thể bốc cháy đợc căn cứ vào nguồn năng lợng để khởi động ta có
phơng pháp khởi động động cơ sau.
1- Khởi động bằng động cơ điện
2- Khởi động bằng động cơ xăng phụ
3- Khởi động bằng động cơ khí nén
4- Khởi động bằng động cơ thuỷ lực
5- Khởi động bằng tay.
Các phơng pháp này đợc dùng tuỳ theo phạm vi công suất của động cơ.
+, Hệ thống làm mát:
Có tác dụng thực hiện việc truyền nhiệt từ khí cháy đến môi trờng làm
mát để đảm bảo các chi tiết có chế độ nhiệt tối u khi làm việc, tránh hiện tợng
bị kẹt, bị cháy hỏng hoặc giảm tính năng cơ lý. Hệ thống làm mát phải đảm bảo
các chi tiết của động cơ không quá nóng hoặc quá nguội. Nếu qua nóng dầu bôi
Đề tài: "Tính toán kiểm nghiệm động cơ Zil-130" 2
TRNG HCN H NI N NG C T TRONG
KHOA CN ễ Tễ
trơn sẽ giảm, ma sát tăng gây ra các phụ tải nhiệt làm giảm độ cứng, độ bền của
ruổi thọ các chi tiết. Nừu qua nguội thì tổn thất nhiệt, nhiệt sinh công ít hiệu
suất cảu động cơ thấp, thành phần lu huỳnh trong nhiên liệu tạo axit ăn mòn
nhanh kim loại. Ngày nay ngời ta thờng dùng hệ thống làm mát bằng nớc và hệ
thống làm mát bằng không khí.
+, Cơ cấu phân phối khí:
Cơ cấu phân phối khí thực hiện quá trình trao đổi khí trong động cơ, thải
sạch khí thải. Và nạp đầy khí hỗn hợp hoặc không khí sạch vào xilanh để động

cơ làm việc ổn định là liên tục. Cơ cấu phân phối khí phải đảm bảo các yêu cầu
là:
1- Đóng mở xuppap đúng thời gian quy định.
2- Độ mở lớn để dòng khí dễ lu thông
3- Đóng mở xuppap phải kín.
4- ít va đập tránh mòn
5- Dễ dàng trong hiệu chỉnh và sửa chữa.
6- Đơn giản, dễ chế tạo, giá thành rẻ
Ngày nay ngời ta thờng dùng chủ yếu làm hai loại cơ cấu phân phối khí.
1- Cơ cấu phân phối khí dùng pítong làm ván trợt để đóng mở cửa
quét, cửa thải.
2- Cơ cấu phân phối khí hỗn hợp, dùng cửa quét và xuppap thải trên
động cơ hai kì.
tính toán chu trình công tác
của động cơ zil -130
* Các thông số của động cơ:
1. Hành trình piston: S = 95mm = 0,95 dm.
2. Đờng kính xi lanh: D = 100mm = 1,0dm.
3. Số xy lanh: i = 8
4. Góc mở sớm của su páp nạp:
1
= 21
0
5. Góc đóng muộn của su páp nạp:
2
= 57
0
6. Góc mở sớm của su páp thải:
1
= 57

0
7. Góc đóng muộn của su páp thải:
2
= 21
0
8. Góc đánh lửa sớm: = 13
0
.
9. Chiều dài thanh truyền: l
tt
= 185 mm.
10. Khối lợng nhóm piston: m
np
= 1,18 kg
11. Khối lợng thanh truyền: l
tt
= 1,272 kg
Đề tài: "Tính toán kiểm nghiệm động cơ Zil-130" 3
TRNG HCN H NI N NG C T TRONG
KHOA CN ễ Tễ
12. Công suất động cơ: N
e
= 150ml = 150.0,735 = 110,25 kW
13. Số vòng quay của động cơ: n
e
= 3200 v/phút.
14. Súât tiêu hao nhiên liệu: g
e
= 240g/mlh = 326,53 g/kWh.
15. Tỷ số nén: = 6,5.

16. Thứ tự làm việc: 1-5-4-2-6-3-7-8.
17. Th tớch cụng tỏc ca xi lanh:

2 2
4 3 3
3,14.0,1
.0,095 7,46.10 ( ) 0,746( )
4 4
h
D
V S m dm


= = = =
Đề tài: "Tính toán kiểm nghiệm động cơ Zil-130" 4
TRNG HCN H NI N NG C T TRONG
KHOA CN ễ Tễ
I. Các thông số cần chọn:
Các thông số cần chọn theo tiêu chuẩn, điều kiện môi trờng đặc điểm kết
cấu động cơbao gm:
1. áp suất môi trờng P
0
:
Là áp suất khí quyển P
k
trớc khi nạp vào động cơ P
0
thay đổi theo chế độ
cao, ở nớc ta có thể chọn P
0

= 0,1 (MPa).
2. Nhiệt độ môi trờng T
0
:
Lựa chọn T
0
theo nhiệt độ bình quân cả năm ở nớc ta t
0
= 24
0
C, T
0
=
297
0
K.
3. áp suất cuối quá trình nạp P
a
:
Động cơ Zil-130 thuộc loại động cơ không tăng áp, nói chung P
a
biến thiên
trong phạm vi (0,8 ữ0,9). P
0
.
Chọn P
a
= 0,854 P
0
= 0,854 . 0,1 = 0,0854 (MPa).

4. p suất khí thải P
r
: Cũng phụ thuộc vào các thông số nh P
a
.
Chọn P
r
= 0,105 (MPa).
5. Mức độ sấy nóng môi chất T: Chủ yếu phụ thuộc vào quá trình hình
thành khí hỗn hợp ở bên ngoài hay bên trong xi lanh.
Đối với động cơ xăng: T = ( 0 ữ 20)
0
K; Chọn T = 8
0
K.
6. Nhiệt độ khí sót (khí thải) T
r
: Phụ thuộc vào chủng loại động cơ, T
r
= (700 ữ 1000)
0
K ; Với động cơ xăng, chọn T
r
= 920
0
K.
7. Hệ số hiệu đính tỷ nhiệt
t
:
Căn cứ vào hệ số d lợng không khí để hiệu đính.

Chn
t
= 1,11.
8. Hệ số quét buồng cháy
2
:
Với động cơ không tăng áp thì
2
= 1.
9. Hệ số nạp thêm:
1

1
phụ thuộc vào pha phân phối khí
1
= (1,02 ữ 1,07). Ta chọn
1
= 1,05.
10. Hệ số lợi dụng nhiệt điểm Z: Phụ thuộc vào chu trình công tác của
động cơ. Đng cơ xăng
z
= 0,85ữ0,92, ta chọn
z
= 0,87.
11.H s li dng nhit ti im b:
Đề tài: "Tính toán kiểm nghiệm động cơ Zil-130" 5
TRNG HCN H NI N NG C T TRONG
KHOA CN ễ Tễ
ng c xng
0.85 0.95

b

= ữ
,ta chn
0.85
b

=
12. Hệ số hiệu đính đồ thi công
đ
:
Sự sai lệch giữa chu trình công tác thực tế và chu trình công tác lý thuyết.
Có thể chọn
đ
= 0,92 ữ 0,97; Chọn
đ
= 0,936.
II. Tính các thông số của động cơ:
1. Tốc độ trung bình của piston C
m
:
C
m
= S . n /30 = 0,095 . 3200/30 = 10,133 m/s > 6,5 m/s.
Nh vậy động cơ Zil-130 thuộc loại động cơ tốc độ cao.
3. áp suất có ích trung bình (P
e
):
.30.
110,25.30.4

0,693
. . 0,746.3200.8
e
e
h
N
P
V n i

= = =
(MPa)
III. Tính toán các quá trình công tác:
A. Tính toán quá trình nạp:
1. Hệ số khí sót
r
:
( )
1
1
1
8,314
1
'
' . . 1
2
n
v
v a
n
b

a T


=
+ +
2
1
1 2
( )
1
. . .
. . .
k
r
r
r a
m
r
t
a
T T
P
T P
P
P


+
=

ữ

Với m = (1,45 ữ 1,5) chỉ số giãn nở đa biến trung bình của khí sót,
chọn m = 1,5. Thay các số liệu vào công thức ta có:
1
1,5
1.(297 8).0,105 1
. 0.073
920.0,0854
0,105
6,5.1,05 1,11.1.
0,0854
r

+
= =


ữ

2. Nhiệt độ cuối quá trình nạp T
a
:
1
( ) . . .
1
m
m
a

k t r r
r
a
r
P
T T T
P
T




+ +
ữ

=
+
( )
1,5 1
1,5
0
0,0854
297 8 1,11.0,073.920.
0,105
349
0,073 1
a
T K

+ +
ữ

= =
+
3. Hệ số nạp
v
:
Đề tài: "Tính toán kiểm nghiệm động cơ Zil-130" 6
TRNG HCN H NI N NG C T TRONG
KHOA CN ễ Tễ
( )
1
1 2
1
. . . . .
1
m
k a
r
v t
k k a
T P
P
T T P P

=
ữ

+



3 3
3,6.10 3,6.10
0,291 29,1%
. 281.44
i
i H
g Q

= = = =
( )
1
1,5
1 297 0,0854 0,105
. . . 6,5.1,05 1,11.1.
6,5 1 297 8 0,1 0,0854
v




=
ữ

+



0,84
v

=
.
4. Lợng khí nạp mới M
1
:
3
3
1
432.10 . .
432.10 .0,1.0,84
0,54( / )
. . 326,53.0,693.297
k v
e e k
P
M kml kgnl
g P T

= = =
5. Lợng không khí lý thuyết dùng để đốt cháy 1 kg nhiên liệu M
0
:

+=
3241221,0
1
0
CHC
M
Với C = 0,855; H = 0,145; O = 0.
)/(512,0
4
145,0
12
855,0
21,0
1
0
kgnlKmolM =






+=
6. Hệ số d lợng không khí :
Vi ng c xng ta cú:

1
0
1
nl
M
M
à


=
Trong ú:

nl
à
:Trng lng phõn t ca xng:
110 120
nl
à
= ữ
i vi cỏc loi xng thng dung cú th chn:
114
nl
à
=
.Do vy

1
0,54
114
1,04

0,512


= =
.
B. Tính toán quá trình nén:
1. Tỷ nhiệt Mol đẳng tích trình bình của khí nạp mới
:
v
Cm
kmolKjTCm
v
/(00209,0806,19 +=
.độ)
Đề tài: "Tính toán kiểm nghiệm động cơ Zil-130" 7
TRNG HCN H NI N NG C T TRONG
KHOA CN ễ Tễ
2. Tỷ nhiệt Mol đẳng tích trình bình của sản phẩm cháy
:''
v
Cm
Do =1,04>1 nên:
5
1,034 1 187,36
'' (19,876 ) (427,86 ).10
2
v
mC T

= + + +
5
1,034 1 187,36
'' (19,876 ) (427,86 ).10
1,04 2 1,04
v
mC T

= + + +
'' 20,87 0,00304
v
mC T= +
(KJ/kmol độ)
3. Tỷ nhiệt mol đẳng tích trung bình của hỗn hợp công tác
v
Cm '
:
T
b
a
CmCm
Cm
v
v
r
vrv
v
.
2
'

'
1
''.
' +=
+
+
=


(kJ/kmol độ)

(19,806 0,00209 ) 0,073.(20,87 0,00304 )
' 21,33 0,00231
1 0,073
v
T T
mC T
+ + +
= = +
+
(kJ/kmol độ)
4. Chỉ số nén đa biến trung bình n
1
:
Giả thiết quá trình nén là quá trình đoạn nhiệt:
( )
1
1
1
8,314

1
'
' . . 1
2
n
v
v a
n
b
a T


=
+ +
1
1
1
8,314
1
21,33 0,00231.349.(6,5 1)
n
n

=
+ +
Với: n
1
= (1,34 ữ 1,39). Giải phơng trình bằng phơng pháp mò nghiệm;
Với n
1

= 1,35 thì:
Vế trái Vế phải <=> 0,35 0,3509
Nh vậy n
1
= 1,35 thoả mãn phơng trình.
5. áp suất cuối quá trình nén P
c
:
1
1,35
. 0,0854.6,5 1,068( )
n
c a
P P MPa

= = =
6. Nhiệt độ cuối quá trình nén T
c
:
1
1
1,35 1
. 349.6,5 672
n
o
c a
T T K

= = =
7. Lợng môi chất công tác của quá trình nén M
c
:
1 1 1
1
(1 ) (1 )
0,54.(1 0,073) 0,58( / )
r
c r r
c
M
M M M M M
M
M Kmol kgnl

= + = + = +
= + =
C. Quá trình cháy:
1. Hệ số thay đổi phân tử lý thuyết (
0
)
Đề tài: "Tính toán kiểm nghiệm động cơ Zil-130" 8
TRNG HCN H NI N NG C T TRONG
KHOA CN ễ Tễ
- Đối với động cơ xăng.
0
0
0
1

( ) 0,21.(1 ).
4 32
1
1
.
nl
nl
H O
M
M

à


à
+ +
= +
+
.
0
0,145 1
( ) 0,21.(1 1,04).0,512
4 114
1 1,043
1
1,04.0,512
114

+
= + =

+
2. Hệ số thay đổi thực tế :
0
1,043 0,073
1,04
1 1 0,073
r
r



+
+
= = =
+ +
.
3. Hệ số thay đổi phần tử thực tế tại điểm z (
z
):
0
1
1 .
1
z z
r




= +

+
; Với
0,87
1,024
0,85
z
z
b



= = =
.Do vy:
1,043 1
1 .1,024 1,041
1 0,073
z


= + =
+
4. Lợng sản vật cháy M
2
:
M
2
= = M
1
+ M =
0

.M
1
= 1,043 . 0,54 = 0,563 (Kmol/kgnl)
5. Nhiệt độ tại điểm z (T
z
):
Giải phơng trình cháy đối với động cơ xăng:
zvzzcv
r
Hz
TCmTCm
M
QQ
.'' '
)1(
)(
1



=+
+

(*)
Với: Q
H
= 44000 (KJ/kgnl) (
H
Q
Nhit tr thp ca nhiờn liu).

Do
1,041 1 Q 0

= > =
.
' 21,33 0,00231. 21,33 0,00231.672 22,882
vc c
mC T= + = + =
(KJ/kgnl).
''
''
. . " .( ) (1 )
'' .
2
.( ) (1 )
r
o v v
o v
vz v z
r
o
o
m C mC
b
mC a T

+ +
= = +
+ +
0,073
1,043(20,87 0,00304 ).(1,024 ) (19,806 0,00209 ).(1 1,024)
1,043
''
0,073
1,043.(1,024 ) (1 1,024)
1,043
z z
vz
T T
mC
+ + + +
=
+ +
Đề tài: "Tính toán kiểm nghiệm động cơ Zil-130" 9
TRNG HCN H NI N NG C T TRONG
KHOA CN ễ Tễ
3
'' 23,335 3,42.10
vz z
mC T

= +
Thay vào (*) ta có:

3
0,87.44000
22,882.672 1,041(23,335 3,42.10 ).
0,54.(1 0,073)
z z
T T

+ = +
+
3 2
3,56.10 24,3 81442,77 0
z z
T T

+ =
Giải phơng trình trên ta đợc T
z
= 2463
0
K, thoả mãn với điều kiện T
z
=
(2200ữ2800)
0
K.
6. áp suất tại điểm Z (P
z
):
P
z

= . P
c
.
Trong đó: - là tỷ số tăng áp suất ( =
z
. (T
z
/T
c
))
= 1,041. (2463/672) = 3,81.
Vậy:
P
z
= 3,81. 1,068 = 4,07 (MPa)
D. Tính toán quá trình giãn nở:
1. Hệ số giãn nở sớm

:
Đối với động cơ xăng thì = 1
2. Hệ số giãn nở sau :
5,6
1
5,6
===



3. Chỉ số giãn nở đa biến trung bình n
2

:
2
''
''
1
8,314
1
( )( )
( )
(1 ). ( ) 2
b z H H vz
vz z b
r z b
n
Q Q b
a T T
M T T


=

+ + +
+
2
2
2
3
1
1
8,314

1
(0,85 0,87).44000 2463
23,335 3,42.10 .(2463 )
2463
6,5
0,54.(1 0,073).1,04.(2463 )
6,5
n
n
n



=

+ + +
+
2
n
= (1,23 ữ 1,27); Chọn n
2
= 1,23 . Với phơng pháp mò nghiệm:
Ta thấy: 0,23 0,233
Vậy n
2
= 1,23 nh đã chọn là hợp lý.
4. áp suất cuối quá trình giãn nở P
b
:
Đề tài: "Tính toán kiểm nghiệm động cơ Zil-130" 10

TRNG HCN H NI N NG C T TRONG
KHOA CN ễ Tễ
2
1,23
4,07
0,407( )
6,5
z
b
n
P
P MPa

= = =
5. Nhiệt độ khí thải:
2
1
0,23
2463
1601
6,5
o
z
b
n
T
T K


= = =

6. Kiểm tra nhiệt độ khí sót T
rt
:
1
1,5 1
1,5
0,105
1601. 1019
0,407
m
m
o
r
rt b
b
P
T T K
P




= = =
ữ
ữ


T
r
= 920

0
K
Vậy:
1019 920
0,097 9,7%
1019
rt r
r
rt
T T
T
T


= = = =
Nh vậy thoả mãn điều kiện T
r
15%.
E. Tính toán các thông số chu trình:
1. áp suất chỉ thị trung bình P'
i
:
Đối với động cơ xăng:
2 1
'
1 1
2 1
1 1 1
. 1 . 1
1 1 1

c
i
n n
P
P
n n





=
ữ ữ



'
1,23 1 1,35 1
1,068 3,81 1 1 1
. 1 . 1
6,5 1 1,23 1 6,5 1,35 1 6,5
i
P



=

ữ ữ

'
0,86( )
i
P MPa=
2. áp suất chỉ thị trung bình thực tế P
i
:
p
i
=
đ
. P'
i
= 0,936 . 0,86 = 0,805 (MPa)

3. Suất tiêu hao nhiên liệu chỉ thị g
i
:
3
3
1
432.10 . .
432.10 .0,84.0,1
281
. . 0,54.0,805.297
v k
i
i k

P
g
M P T

= = =
(g/kwh)
4. Hiệu suất chỉ thị
i
:
3 3
3,6.10 3,6.10
0,291 29,1%
. 281.44
i
i H
g Q

= = = =
5. áp suất tổn thất cơ giới P
m
:
Đối với động cơ xăng có i = 8; S/D = 95/100 <1
P
m
= 0,04 + 0,012 . V
tb
= 0,04 + 0,012 . 10,133 = 0,161 (MPa)
6. áp suất có ích trung bình P
e
:

Đề tài: "Tính toán kiểm nghiệm động cơ Zil-130" 11
TRNG HCN H NI N NG C T TRONG
KHOA CN ễ Tễ
P
e
= P
i
P
m
= 0,805 - 0,161 = 0,643 (MPa)
Sai lch
e
P
quỏ trỡnh np l 0,05.
"
1 1
.( ) 0,105 .(0,407 0,105) 0,256
2 2
b r b r
P P P P= + = + =
7. Hiệu suất cơ giới
m
:
0,693
0,86
0,805
e
m
i
P

P

= = =
8. Suất tiêu hao nhiên liệu có ích (g
e
):
281
326,74( / )
0,86
i
e
m
g
g g kwh

= = =
9. Hiệu suất có ích
e
:
. 0,291.0,86 0,25 25%
e i m

= = = =
10. Kiểm nghiệm đờng kính xi lanh D:
Theo công thức:
4
4.0,746
1,0003
. 3,14.0,95
h

V
D
S
= = =

(dm)
Nh vậy sai số 0,1 mm so với kích thớc thật của động cơ.
IV. Hiệu đính đồ thị công:
1. Các số liệu đã biết và tính đợc:
P
a
= 0,0854 (MPa); P
r
= 0,105 (MPA); n
1
= 1,35

=6,5
P
c
= 1,068 (MPa); P
b
= 0,407 (MPA); n
2
= 1,23
P
z
= 4,07 (MPa); P
0
= 0,1 (MPA); V

h
= 0,746 (dm
3
)
Từ :
1
1

=+=
+
==


h
c
c
h
c
ch
c
a
V
V
V
V
V
VV
V
V

)(1356,0
15,6
746,0
3
dmV
c
=

=
2. Lập bảng tính đờng nén và đờng giãn nở theo sự biến thiên của
dung tích xi lanh công tác:
V
x
= i . V
c
; i = 1 ữ

tức là i = 1 ữ 6,5
a) Đờng nén:
constVP
n
=
1
.
(đờng a - c)
1 1
1 1
1
1
. . . .

.
n n
n n
c c
x x c c x c c c
n
x c
V V
P V P V P P P P
V iV i

= = = =
ữ ữ

Đề tài: "Tính toán kiểm nghiệm động cơ Zil-130" 12
TRNG HCN H NI N NG C T TRONG
KHOA CN ễ Tễ
b) Đờng giãn nở: P . V
n2
= Const

2 2
2
2 2
. . . .
.
n n
n
n n
z z

x x z z x z z z
x c
V V
P V P V P P P P
V iV i



= = = =
ữ ữ
ữ


Trong đó: V
z
= . V
c
V
x
= i. V
c
Do = 1, vì vậy P
x
= P
z
. 1/i
n2
(trong đó: i = 1ữ6,5).
Đề tài: "Tính toán kiểm nghiệm động cơ Zil-130" 13
TRNG HCN H NI N NG C T TRONG

KHOA CN ễ Tễ
c) Bảng kết quả tính toán quá trình nén và giãn nở:
i.V
c
Quá trình nén Quá trình giãn nở
1
n
i
1
.1/
n
x c
P P i=
2
n
i
2
.1/
n
x z
P P i=
1V
c
1 1,068 1 4,07
1,5V
c
1,728 0,618 1,646 2,472
2,0V
c
2,549 0,418 2,345 1,735

2,5V
c
3,445 0,310 3,086 1,318
3,0V
c
4,406 0,242 3,862 1,053
3,5V
c
5,426 0,196 4,668 0,871
4,0V
c
6,498 0,164 5,502 0,739
4,5V
c
7,618 0,140 6,359 0,640
5,0V
c
8,782 0,121 7,239 0,562
5,5V
c
9,988 0,107 8,140 0,5
6,0V
c
11,233 0,095 9,06 0,449
6,5V
c
12,515 0,085 9,997 0,407
3.Vẽ đồ thị công: p = f(v)
Chọn tỷ lệ xích:
p

=
1
l
p
=
4,07
0,02035
200
=
(Mpa/mm)

v
=
2
l
v
=
2
. 6,5.
0,05
130
c c
v v
l

= =
(Vc/mm)
Vẽ đờng nén, đờng giãn nở sau đó vẽ 2 đờng biểu diễn quá trình nạp, thải
lý thuyết song song với trục hoành đi qua 2 điểm P
a

và P
r
.
* Hiệu đính đồ thị công:
Vẽ vòng tròn Brích có: D = S = 95mm; Tâm O.
Tỷ lệ xích của vòng trong Brích là:
95.6,5.
0,8636
130.5,5
c
D
c
V
V
à
= =
Lấy về phía OO' một đoạn là:
)(1,6
2.185
5,47
2
.
2
.
'
2
mm
R
l
RR

OO
tt
====

Nh vậy với tỷ lệ xích: à
D
= 0,8636 thì đoạn OO' thể hiện trên đồ thị là:
OO'
vẽ
=
6,1
7,06( )
0,8636
mm=
; D
vẽ
=
95
110( )
0,8636
mm=
.
Ln lt hiu ớnh cỏc im trờn th:
1-Hiu ớnh im bt u quỏ trỡnh np: (im a)
Đề tài: "Tính toán kiểm nghiệm động cơ Zil-130" 14
TRNG HCN H NI N NG C T TRONG
KHOA CN ễ Tễ
T
'
O

ca th Brich,xỏc nh gúc úng mun
2

ca xupap thi (
2

=
21
o
),bỏn kớnh ny ct vũng trũn Brich ti a,t a k ng song song vi tung
ct ng
a
P
a.Ni im r trờn ng thi vi a.Ta cú ng chuyn tip
t quỏ trỡnh thi sang quỏ trỡnh np.
2-Hiu ớnh ỏp sut cui quỏ trỡnh nộn (im c)
p sut cui quỏ trỡnh nộn thc t do s ỏnh la sm,vi gúc ỏnh la
sm:
13
o

=
nờn thng ln hn ỏp sut cui quỏ trỡnh nộn lý thuyt
c
P
ó tớnh:
p sut cui quỏ trỡnh nộn thc t
'
c
P

c xỏc nh theo cụng thc:

'
1 1
.(0,85 ) 1,068 .(0,85.4,07 1,068) 1,865
3 3
c c z c
P P P P= + = + =
(MPa).
T vũng trũn Brich vi gúc ỏnh la sm
13
o

=
dúng xung song song
vi trc tung ct ng ac ti c.
Dựng cung thớch hp ni cc.
3-Hiu ớnh im t
axm
P
thc t:
p sut cao nht
axm
P
=0,85
z
P
=0,85.4,07=3,4595(MPa)
T th Brich xỏc nh gúc
12

o
dúng xung ct ng 0,85
z
P
ti im
z.
Dựng cung thớch hp ni ccz.
4-Hiu ớnh im bt u quỏ trỡnh thi thc t (im b)
Quỏ trỡnh gión n trờn th Brich vi gúc m sm ca xupap thi
1
57
o

=
,dúng xung song song vi trc tung ct ng
z
b
ti im b.
im b kt thỳc quỏ trỡnh gión n:

"
1 1
.( ) 0,105 .(0,407 0,105) 0,256
2 2
b r b r
P P P P= + = + =
(MPa)
Dựng cung hp lý ni bb. th cụng c v nh hỡnh 1
Phần II
Tính toán động học - động lực học

I. BIểu diễn các quy luật động học:
Đề tài: "Tính toán kiểm nghiệm động cơ Zil-130" 15
TRNG HCN H NI N NG C T TRONG
KHOA CN ễ Tễ
- Các đờng biểu diễn này đều vẽ thêm một hoành độ thống nhất ứng với
hành trình của piston S = 2R. Vì vậy đồ thị đều lấy hoành độ tơng ứng với V
h
của đồ thị công (từ điểm 1 V
c
ữ 6,5 V
c
).
1. Biểu diễn hành trình của piston x = f():
R = S/2 = 1/2 hành trình piston.
2. Chọn tỷ lệ xích góc:
à

= 2(độ/mm)
b) Chọn gốc toạ độ cỏch gc ta ca th cụng khong 15cm.
c) Từ tâm O' của đồ thị Brích kẻ các bán kính ứng với các góc 10
0
, 20
0
,
30
0
180
0
.
d) Dóng các điểm đã chia trên cung Brích xuống các điểm 10

0
, 20
0
, 30
0

180
0
tơng ứng trên trục tung của đồ thị: x = f() để xác định chuyển vị t-
ơng ứng.
e) Nối các giao điểm, đờng đồ thị x = f (

).
2. Đờng biểu diễn vận tốc của piston v= f():
Vẽ đờng biểu diễn tốc độ theo phơng pháp vòng (đồ thị vòng).
a)Vẽ nửa vòng tròn tâm O, bán kính R (phía dới đồ thị x = f())
b) Vẽ vòng tròn bán kính R /2 tâm O.
c)Chia nửa vòng tròn R và vòng tròn R/2 thành 18 phần theo chiều ngợc
nhau.
d)Từ các điểm chia trên nửa vòng tròn R kẻ các đờng song song với tung
độ, các đờng này sẽ cắt các đờng // với hoành độ xuất phát từ các điểm chia t-
ơng ứng trên vòng tròn R/2 tại các điểm a, b, c
e)Nối các điểm a,b,c tạo thành đờng cong giới hạn trị số của vận tốc thể hiện
bằng các đoạn thẳng // với các trục tung, tính từ điểm cắt vòng tròn R của bán
kính tạo với trục hoành một góc đến đờng cong a,b,c. Đồ thị này biểu diễn
quan hệ v = f()/toạ độ cực.
3. Đờng biểu diễn v = f(x):
Dùng phơng pháp đồ thị vòng ta xác định đợc các đồ thị : v = f(x).
Muốn chuyển đổi đồ thị trên toạ độ cực này thành đồ thị v = f(x) biu din
trờn cựng th vi j=f(x) ta phải chuyển toạ độ qua đồ thị Brích.

Đề tài: "Tính toán kiểm nghiệm động cơ Zil-130" 16
TRNG HCN H NI N NG C T TRONG
KHOA CN ễ Tễ
- Xác định trị số ca v ứng với các góc 10
0
, 20
0
, 30
0
180
0
.Vi v c
xỏc nh theo cụng thc sau:
. .(sin .sin 2 )
2
V R


= +
.Trong ú:
)/(93,334
30
3200.14,3
30
.
srad
n
===

.= R/L = 0,257 = 1/3,9.
- Đặt các giá trị của v này trên các tia // với trục tung nhng xuất phát từ các
góc tơng ứng trên đồ thị Brích.
- Nối các điểm mút ta có đờng v = f(x) .
* Chú ý: Điểm có v
max
sẽ ứng với điểm có j = 0.
4. Đờng biểu diễn gia tốc của piston: j = f(x)
Vẽ theo phơng pháp Tô lê chọn cùng hoành độ với: x = f().
- Chọn tỷ lệ xích
kt
P
j
à
= 50 (m/s
2
/ mm).Vi
334,93( / )rad s

=
2 2 2
ax
0,095
. .(1 ) .334,93 .(1 0,257) 6697,87( / )
2
m
j R m s

= + = + =
j

maxvẽ
= 6697,87/50 = 134 (mm)
j
min
= - R
)/(3959)257,01(93,334.
2
095,0
)1(
222
sm==

j
minvẽ
= 3959 / 50 = 79,2 (mm)
EF = -3R
2 2 2
0,095
3. .0,257.334,93 4108( / )
2
m s

= =
EFv
ẽ
= 4108/50 = 82,16 (mm)
Từ điểm A tơng ứng điểm trên lấy AC = j
max
, từ điểm B tơng ứng điểm
chết dới lấy BD = j

min
. Nối CD cắt trục hoành ở O'E, lấy EF về phía BD, nối
CD, ED. Đẳng phân định hớng CF,FD thành 4 phần bằng nhau, đánh số các
điểm từ C đến F, từ F đến D theo thứ tự 1,2,3 . Nối các điểm 1 -1 , 2 -2, 3-3.
vẽ đờng bao trong tiếp tuyến với 1 -1, 2- 2, 3 - 3, ta đợc đờng cong biểu diến j
= f (x)
II. Tính toán động lực học
1. Tính toán các khối lợng chuyển động tịnh tiến
m = m
np
+ m
1

Diện tích đỉnh Piston: F
p
=
)(00785,0
4
1,0.14,3
4
.
2
22
m
D
==

m
nP
: Khối lợng nhóm Piston tính trên đơn vị diện tích piston.

M
np
= 1,18 / 0,00785 = 150,31 (kg/m
2
)
Đề tài: "Tính toán kiểm nghiệm động cơ Zil-130" 17
TRNG HCN H NI N NG C T TRONG
KHOA CN ễ Tễ
m
1
: Khối lợng thanh tuyến quy dẫn về tâm chốt Piston tính toán trên đơn
vị diện tích Piston.
m'
1
= (0,275ữ 0,285) m
tt
= 0,28m
tt

m
1
= m'
1
/ F
p
= 0,28 . 1,272 / 0,00785 = 45,37 (kg/m
2
)
m = 150,31 + 45,37 = 195,68(kg/m
2

)
2. Vẽ đờng biểu diễn lực quán tính - p
j
= f ( x)
Vẽ theo đờng pháp TÔLÊ, nhng hoành độ đặt trùng với đờng
0
P
đồ thị
cộng và vẽ đờng - p
j
= f (x) tức cùng chiều với j = f (x), bi vì -p
j
= - m
j
hay
p
j
= m
j.
Chọn tỷ lệ xích:
p
à
= 0,02035 (Mpa)/mm)cùng với
kt
P
à
.
àx cùng tỷ lệ xích với hoành độ ca j = f (x)
Tính:
P

jmax
= mj
max
= 195,68. 6697,87 = 1310639,2 (N/m
2
)
P
jmax
= 1,31 (MPa)
P
jmin
= mj
min
= 195,68 . 3959.10
-6
= 0,77 (MPa)
' 'jE F
P
'
= mj
EF
= 195,68 . 4108.10
-6
= 0,803 (MPa)
Trên đồ thị
j
P
= f ( x)
Đoạn A'C' ơng ứng
axjm

P
, có độ dài A'C' =
axjm
P
/
P
à
A'C' = 1,31 / 0,02035 = 64,37 (mm)
B'D' = 0,77 / 0,02035 = 37,83 (mm)
E'F' = 0,803 / 0,02035 = 39,46 (mm)
* Khai triển đồ thị công trên toạ độ P - V thành P = f (

)
Nhằm mục đích thuận tiện cho việc tính toán sau này ta phi khai trin
th cụng trờn trc ta P-

.
Chọn tỷ lệ xích

à
= 2
0
/mm. Nh vậy toàn bộ chu trỡnh 720
0
sẽ ứng với
360 mm. Đặt hoành độ này cùng trên đờng đạm biểu diễn P
0
và các điểm
chết dới của đồ thị công khong 4-5cm.
Đề tài: "Tính toán kiểm nghiệm động cơ Zil-130" 18

TRNG HCN H NI N NG C T TRONG
KHOA CN ễ Tễ
- Tỷ lệ xích
P
à
= 0,02035(mpa/mm) cùng với
P
à
ở đồ thị công. xác định trị
số
kt
P
ứng với các góc từ đồ thi Brích, rồi đặt các giá trị này trên toạn độ P -

.
* Với chú ý
+ P
max
tơng ứng với điểm có

= 372
0
ữ 375
0

+ Đoạn có tốc độ tăng trởng và đột biến lớn của P từ 330
0
ữ 400
0
4. Khai triển đồ thị Pj = f (x) thành Pj = f (

)
Đồ thị P
j
= f(x) biểu diễn trên đồ thị công có ý nhĩa kiểm tra tính năng tốc
độ của động cơ .
Khai triển đờng Pj = f ( x) thành pj = f (.) cũng thông qua Brích để
chuyển toạ độ nh khai triển đồ thị công nhng phải đặt đúng trị số âm dơng của
P
j
.
5. Vẽ đồ thị P

= f():
Từ P

= P
KT
+ P
j
vì vậy đã có P
KT
= f() và P
j
= f() nên việc xây dựng P

= P
kt
+ P
j

= f() chỉ là việc cộng 2 đồ thị trên.
6. Vẽ lực tiếp tuuyến T = (f) và lực pháp tuyến Z = f():
Theo kết quả tính toán ở phần động lực học, ta có:




cos
)cos(
.;
cos
)sin(
.
+
=
+
=

PZPT
(MPa)
Căn cứ vào = R/L = 0,257 = 1/3,9; Tra bảng 2P và 7P (sách hớng dẫn đồ
án môn học ĐCĐT) đợc các giá trị của:




cos
)cos(
;
cos

)sin( ++
Lập bảng tính:
P
kt
P
j
P



cos
)sin(
+
cos( )
cos


+
T Z
0 0,72 - 63,3 -62,6 0,000 1,000 0 - 62,60
10
o
0 - 62 - 62 0,2175 0,9774 - 13,49 - 60,60
20
o
- 0,95 - 57 - 57,95 0,4247 0,9096 - 24,61 - 52,70
30
o
- 0,96 - 50,5 - 51,46 0,6120 0,8014 - 31,50 - 41,24
Đề tài: "Tính toán kiểm nghiệm động cơ Zil-130" 19

TRƯỜNG ĐHCN HÀ NỘI ĐỒ ÁN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG
KHOA CN Ô TÔ
40
o
- 0,96 -41,0 - 41,96 0,7708 0,6580 - 32,34 - 27,60
50
o
- 0,96 - 29,0 - 29,96 0,8948 0,4893 - 26,81 - 14,66
60
o
- 0,96 -17,5 - 18,46 0,9799 0,3028 - 18,10 - 5,59
70
o
- 0,96 - 6,0 - 6,96 1,0246 0,1087 - 7,13 - 0,76
80
o
- 0,96 - 5,0 -5,96 1,0301 - 0,0831 4,16 - 0,34
90
o
- 0,96 13,0 12,04 1,000 - 0,2653 12,04 - 3,19
10
o
- 0,96 21,0 20,04 0,9395 - 0,4347 18,83 - 8,18
10
o
- 0,96 27,0 26,04 0,8548 - 0,5753 22,26 - 14,98
120
o
- 0,96 32,0 31,04 0,7522 - 0,6972 23,35 - 21,64
130

o
- 0,96 35,0 34,04 0,6370 - 0,7962 21,68 - 27,10
140
0
- 0,96 36,5 35,04 0,5148 - 0,8735 18,30 - 31,04
150
0
- 0,96 37,0 36,04 0,3881 - 0,9307 13,99 - 33,54
160
o
-0,96 37,4 36,44 0,2593 -0,9693 9,45 -35,32
170
o
-0,96 37,7 36,74 0,1298 -0,9928 4,77 -36,48
180
o
-0,96 37,9 36,94 0,000 -1,000 0 -36,94
190
o
-0,85 37,7 36,85 -0,1298 -0,9928 -4,78 -36,58
200
o
-0,8 37,4 36,6 -0,2593 -0,9693 -9,49 -35,48
210
o
-0,5 37,0 36,5 -0,3881 -0,9307 -14,16 -33,97
220
o
-0,3 36,5 36,2 -0,5148 -0,8735 -18,63 -31,92
230

o
-0,1 35,0 34,9 -0,6370 -0,7962 -22,23 -27,97
240
o
0 32,0 32,0 -0,7522 -0,6972 -24,07 -22,30
250
o
0,5 27,0 27,5 -0,8548 -0,5753 -23,50 -15,80
260
o
1,8 21,0 15,0 -0,9395 -0,4347 -21,42 -9,90
270
o
2,0 12,0 15,0 -1,000 -0,2653 -15,00 -3,98
280
o
3,0 5,0 8,0 -1,0301 -0,0831 -8,24 -0,67
290
o
5,0 -6,0 -1,0 -1,0246 0,1087 1,02 -0,11
300
o
8,0 -17,5 -9,5 -0,9799 0,3028 9,31 -2,87
310
o
12 -29 -17 -0,8948 0,4893 15,21 -8,32
320
o
17 -41 -24 -0,7708 0,6580 18,50 -15,80
§Ò tµi: "TÝnh to¸n kiÓm nghiÖm ®éng c¬ Zil-130" 20

TRƯỜNG ĐHCN HÀ NỘI ĐỒ ÁN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG
KHOA CN Ô TÔ
330
o
24,5 -50,5 -26 -0,6120 0,8014 15,90 -20,83
340
o
32,5 -57 -24,5 -0,4247 0,9096 10,40 -22,3
350
o
47 -62 -15 -0,2175 0,9774 3,3 -14,66
360
o
95,5 -63,3 32,2 0,0000 1,0000 0 32,2
370
o
165 -62 103 0,2175 0,9774 22,4 100,7
380
o
142,5 -57 85,5 0,4247 0,9096 36,3 77,77
390
o
115,5 50,5 65 0,6120 0,8014 39,78 52,09
400
o
89 -41 48 0,7708 0,6580 36,99 31,58
410
o
69 -29 40 0,8948 0,4893 35,8 19,57
420

o
53 17,5 35,5 0,9799 0,3028 34,79 -10,75
430
o
42,5 -6 36,5 1,0246 0,1087 37,4 -3,97
440
o
34,5 5 39,5 1,0301 -0,0831 40,69 -3,28
450
o
29,5 13 42,5 1,0000 -0,2653 42,5 -11,28
460
o
25 21 46 0,9395 -0,4347 43,2 -19,99
470
o
22 27 49 0,8548 -0,5753 41,89 -28,19
480
o
20 32 52 0,7522 -0,6972 39,11 -36,25
490
o
18,3 35 53,3 0,6370 -0,7962 33,95 -42,44
500
o
17 36,5 53,5 0,5148 -0,8735 27,54 -46,73
510
o
15,5 37 52,5 0,3881 -0,9307 20,38 -48,86
520

o
13,5 37,4 50,9 0,2593 -0,9693 13,2 -49,34
530
o
10,5 37,7 48,2 0,1298 -0,9928 6,26 -47,85
540
o
6,5 37,9 44,4 0,0000 -1,0000 0 -44,4
550
o
3 37,7 40,7 -0,1298 -0,9928 -5,28 -40,4
560
o
1 37,4 38,4 -0,2593 -0,9693 -9,95 -37,22
570
o
0,72 37 37,72 -0,3881 -0,9307 -14,64 -35,1
580
o
0,72 36,5 37,22 -0,5148 -0,8735 -19,16 -32,5
590
o
0,72 35 35,72 -0,6370 -0,7962 -22,75 -28,44
600
o
0,72 32 32,72 -0,7522 -0,6972 -24,61 -22,8
610
o
0,72 27 27,72 -0,8548 -0,5753 -23,7 -15,9
§Ò tµi: "TÝnh to¸n kiÓm nghiÖm ®éng c¬ Zil-130" 21

TRNG HCN H NI N NG C T TRONG
KHOA CN ễ Tễ
620
o
0,72 21 21,72 -0,9395 -0,4347 -20,4 -9,44
630
o
0,72 13 13,72 -1,0000 -0,2653 -13,72 -3,64
640
o
0,72 5 5,72 -1,0301 -0,0831 -5,89 -0,48
650
o
0,72 -6 -5,28 -1,0246 0,1087 5,4 -0,57
660
o
0,72 -17,5 -16,78 -0,9799 0,3028 16,44 -5,1
670
o
0,72 -29 -28,28 -0,8948 0,4893 25,3 -13,8
680
o
0,72 -41 -40,28 -0,7708 0,6580 31,0 -26,5
690
o
0,72 -50,5 -49,78 -0,6120 0,8014 30,5 -39,9
700
o
0,72 -57 -56,28 -0,4247 0,9096 23,9 51,19
710

o
0,72 -62 -61,28 -0,2175 0,9774 13,3 5
720
o
0,72 -63,3 -62,58 0,000 1,0000 0 -62,58
Bố trí hoành độ phía dới đờng P
kt
.
- Tỷ lệ xích: à
P
= 0,02035 (MPa/mm); à

= 2
0
/mm
- Biểu diễn đờng T = f () và Z = f() trên toạ độ đã chọn. Các mối tơng
quan ở các điểm = 0
0
, 180
0
, 360
0
; 540
0
; 720
0
đều có T = 0, nên đờng T= f()
cắt trục hoành tại đó. Các điểm P

= 0 thì T và Z đều bằng không và giao nhau

trên trục hoành.
7. Vẽ đờng T = f() của động cơ 8 xy lanh hình chữ V:
Động cơ nhiều xi lanh có mô men tích luỹ vì vậy phải xác định mô men này. Chu
kỳ mô men tổng phụ thuộc vào số xi lanh và số kỳ bằng đúng góc lệch công tác.
0
720 ( 1).
i ct
j

=
.Trong ú:
0
180. 180.4
90
8
ct
i


= = =
.
Với : : Số kỳ ; i : Số xi lanh.


= 90
0
; = 90
0
các xi lanh luân phiên nổ đồng đều.
Thứ tự làm việc: 1-5-4-2-6-3-7-8

- Xác định
i
: i: 1-5-4-2-6-3-7-8
j: I-II-III-IV-V-VI-VII-VIII
0
720 ( 1).
i ct
j

=

1
= 0;
5
= 720
0
- (2-1) 90
0
= 630
0

2
= 720
0
- (4-1) 90
0
= 450
0
;
6

= 720
0
- (5-1) 90
0
= 360
0

3
= 720
0
- (6-1) 90
0
= 270
0
;
7
= 720
0
- (7-1) 90
0
= 180
0

4
= 720
0
- (3-1) 90
0
= 540
0

;
8
= 720
0
- (8-1) 90
0
= 90
0
Đã có trị số của T
i
và vẽ đờng T = f(), căn cứ vào đó tra các giá trị tơng
ứng mà T
i
đã tịnh tiến theo
i
, sau đó cộng tất cả giá trị của T
i
lại.
Đề tài: "Tính toán kiểm nghiệm động cơ Zil-130" 22
TRNG HCN H NI N NG C T TRONG
KHOA CN ễ Tễ
Ta có:
T
i
= T
1
+ T
2
+T
3

+T
4
+T
5
+T
6
+T
7
+T
8

Vì chu kỳ của mô men tổng đúng bằng góc công tác của khuỷu nên chỉ
cần tính T
i
= f() từ 0 ữ 90
0
là đợc, còn từ 90
0
ữ 180
0
; 180
0
ữ 270
0
; 270
0
ữ
360
0
; 360

0
ữ450
0
; 450
0
ữ 540
0
; 540
0
ữ 630
0
ữ 630
0
ữ 720
0
thì T lặp lại.
- Vẽ đờng T = f() ở góc trên của đồ thị T và Z (vẽ 1 kỳ = 90
0
).
- Sau khi có đờng T = f () vẽ đờng T
th
bằng cách đếm diện tích bao
bởi đờng T với trục hoành (F

T
) rồi chia diện tích này cho chiều dài của trục
hoành.
T
ck
T

tb
l
F
T
à
.

=
Trong đó: à
T
= 0,02035 MPa/mm - Tỷ lệ xích của lực tiếp tuyến.
T
tb
= 91.25.0,02035/45 = 1,0288 (MPa)
* Kiểm tra lại
tb
xem có phù hợp với công suất của động cơ.
Trị số của T
tb
:
2
.30
110,25.30
1026,5 /
0,095
. . . .
3,14.3200. .0,00785.0,86
2
c
tb

P m
N
T KN m
n R F

= = =
=1,0265(MPa
Ta có:
2
1
2
1, 272 (0,28.1,272)
116,67( / )
0,00785
tt
P
m m
m kg m
F


= = =
min
( ) ( )
1,0265 1,0288
0,22% 10%
1,0265
tb tb
T tinh T ve
T

= = <

Nh vậy thoả mãn T
tb
phù hợp với công suất của động cơ.
8. Đồ thị véc tơ phụ tải tác dụng lên chốt khuỷu:
- Vẽ hệ trục toạ độ O'TZ (chiều dơng T thuận chiều quay, chiều dơng Z h-
ớng vào tâm trục khuỷu).
Đề tài: "Tính toán kiểm nghiệm động cơ Zil-130" 23
TRNG HCN H NI N NG C T TRONG
KHOA CN ễ Tễ
- Chấm các điểm có toạ độ (Ti, Zi) lên hệ trục toạ độ trên, ta có các điểm
0,1,2 nối các điểm đó ta đợc đờng cong đồ thị phụ tải tác dụng lên chố khuỷu
ZTP +=
- Tìm gốc toạ độ của phụ tải tác dụng lên chốt khuỷu bằng cách đặc véc tơ
P
k0
(đại diện cho lực li tâm tác dụng lên chốt khuỷu) P
k0
= m
2
.R.
2
m
2
: Là khối lợng thanh truyền quy dẫn về tâm chốt khuỷu tính trên đơn vị
diện tích đỉnh piston.
)/(67,116

00785,0
)272,1.28,0(272,1
2
1
2
mkg
F
mm
m
P
tt
=

=

=
)(622,0)/(43,62167193,334.
2
095,0
.67,116
22
0
MPamNP
k
===
Với M
pk0
=0,02035MPa/mm thỡ tâm của đồ thị véc tơ (đồ thị độc cực) là
điểm 0 nằm trên trục dơng Z, cách tâm O' của hệ toạ độ O'TZ một đoạn: Ô' =
0,622/0,02035 =30,56.

Ti mọi thời điểm bất kỳ nào nối với tâm O ta đều có:
ttk
PPQ +=
0
9.V đờng biểu diễn Q = f():
Ta chuyển từ đồ thị phụ tải tác dụng lên chốt khuỷu (đồ thị cực) thành đồ
thị Q = f() trên trục toạ độ Đề-các.
- Chọn hoành độ , đặt cùng à

= 2
0
/1mm với đồ thị P = f()
T = f(); Z = f(); à
P
= à
Q
= 0,02035 (MPa/mm)
- Lập bảng giá trị của Q theo nh sau:
+ Đo khoảng cách từ 0 đến các điểm
i
trên đồ thị phụ tải tác dụng trên
chốt khuỷu:
= 0
0
=>Q
0
là giá trị của đoạn 0,0
0
= 10
0

=>Q
0
là giá trị của đoạn 0,10
0
+ Vẽ Q = f() trên toạ độ Q - chú ý Q
min
xuất hiện ở vùng giữa = (340
0
- 350
0
), lực Q luôn luôn >0.
+ Xác định Q
tb
: Đếm diện tích bao bởi Q = f(x) với trục hoành rồi chia
diện tích này cho chiều dài trục hoành.
Q
TB
= F
Q
/l
th
= 745 ô x 25mm
2
/ô/360mm = 51,736 (mm)
Đề tài: "Tính toán kiểm nghiệm động cơ Zil-130" 24
TRNG HCN H NI N NG C T TRONG
KHOA CN ễ Tễ
+ Tính hệ số va đập Y: Y = Q
max
/Q

TB
4
Q
max
= 92,5 mm; Vậy Y = 92,5/51,736 = 1,79 < 2 => thoả mãn.
Bảng giá trị của Q theo

Q(mm)

Q(mm)

Q(mm)

Q(mm)

Q(mm)

Q(mm)
0
0
92,5 120
0
57,0 240
0
58,0 360
0
29,2 480
0
76,0 600
0

58,0
10
0
92,0 130
0
61,0 250
0
52,0 370
0
71,5 490
0
78,5 610
0
52,0
20
0
86,0 140
0
63,5 260
0
45,0 380
0
71,5 500
0
80,0 620
0
45,0
30
0
77,0 150

0
64,5 270
0
36,5 390
0
51,5 510
0
79,5 630
0
36,0
40
0
65,0 160
0
65,7 280
0
31,5 400
0
40,5 520
0
77,0 640
0
30,5
50
0
52,5 170
0
66,2 290
0
300,0 410

0
37,5 530
0
76,0 650
0
31,5
60
0
40,5 180
0
66,4 300
0
34,5 420
0
38,5 540
0
74,8 660
0
39,0
70
0
31,5 190
0
66,0 310
0
40,7 430
0
43,5 550
0
72,0 670

0
51,5
80
0
30,0 200
0
65,5 320
0
48,0 440
0
51,0 560
0
69,5 680
0
63,5
90
0
34,5 210
0
65,5 330
0
52,7 450
0
59,0 570
0
66,5 690
0
76,0
100
0

43,0 220
0
63,5 340
0
51,5 460
0
66,5 580
0
64,5 700
0
84,5
110
0
51,0 230
0
61,0 350
0
15,5 470
0
73,0 590
0
62,5 710
0
91,5
10. Đồ thị mài mòn chốt khuỷu:
- Chia vòng tròn tợng trng một chốt khuỷu thành 24 phần , đánh số thứ tự
ngợc chiều kim đồng hồ từ dới lên.
- Từ các điểm chia 1,2,3, 23, 0 ; Trên vòng tròn O gạch các cát tuyến 00,
10, 20, 23-0 cắt đồ thị phụ tải tác dụng lên chốt khuỷu ở các điểm A, b, c
lập đợc tổng phụ tải tác dụng trên điểm 1 là: Q

i
= Oa + Ob + Oc + Od
- Gia trị của Q
i
ghi vào bảng (phạm vi tác dụng của Q
i
là 120
0
).
- Cộng các cột dọc trong bảng để xác định Q
i
.
- Chọn tỷ lệ mài mòn phù hợp với độ mòn
i
.
- Chọn a = 1/50; i = a .Q
i
- Vẽ một vòng tròn tợng trng cho chốt khuỷu, các bán kính đi qua các
điểm 0,1,1, 23. Đặt các đoạn thẳng i tơng ứng trên các bán kính theop chiều từ
ngoài vào trong. Nối các điểm nút ta có dạng mài mòn lý thuyết của chốt
khuỷu. Từ đó xác định vùng mòn ít nhất để khoan lỗ dầu bôi trơn.
Bảng Ngang
Đề tài: "Tính toán kiểm nghiệm động cơ Zil-130" 25