đồ án động cơ đốt trong

Đồ án động cơ đốt trong. GVHD: Nguyễn Quốc Sỹ
Đề tài: Động cơ SONG-HONG
DANH SÁCH NHÓM VÀ CÔNG VIỆC CỦA TỪNG THÀNH VIÊN
STT HỌ TÊN MSSV CÔNG VIỆC
1 Hoàng Văn Nghĩa 10046441 Tính nhiệt,tính bền thân thanh
truyền,bulong,vẽ biểu đồ,đánh work
2 Nguyễn Võ Toàn 10048841 Tính nhiệt,tính lực,tính bền piston,thanh
truyền,vẽ solidwork,đánh work,bản vẽ
lắp ráp
3 Nguyễn Văn Hải 10054371 Vẽ solidwork,tính bền trục khuỷu,bản vẽ
lắp ráp,đánh work
4 Phạm Ngọc Hòa 10053551 BỎ
Nhóm thực hiện: Nhóm 13 Page 1
Đồ án động cơ đốt trong. GVHD: Nguyễn Quốc Sỹ
Đề tài: Động cơ SONG-HONG
CHƯƠNG 1
TÍNH TOÁN NHIỆT ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG
1.1 Chọn các thông số cho trước của động cơ.
1.1.1 Loại động cơ:
Động cơ tính toán là động cơ diesel SONG CONG 4 kì,4 xi-lanh thẳng hàng,
không tăng áp.
1.1.2 Công suất (N
e
):
Công suất danh nghĩa N
en
= 75 kW.
1.1.3 Số vòng quay (n):
Số vòng quay danh nghĩa n
n
= 3000 v/p.

1.1.4 Số xylanh (i):
Chọn thuyết kế động cơ có 4 xylanh ( i = 4) thẳng hàng vì :
 Tạo ra sự đồng đều khi trục khuỷu quay.
 Vì số xylanh là chẵn nên việc dùng đối trọng để cân bằng lực quán
tính và momen quán tính sẽ dễ dàng hơn.
1.1.5 Tỉ số nén (ε).
Đối với động cơ diesel không tăng áp dành cho xe tải thì tỉ số nén ε = 16÷18,
chọn ε = 16.
1.2 Thông số kết cấu :
 Tỉ số S/D : Đối với ô tô có động cơ diesel thì S/D = 0,9÷1,2, chọn S/D = 1,1.
 Tỉ số λ = R/L : λ = 0,23÷ 0,3 đối với động cơ ô tô, máy kéo.
Chọn λ = 0,25.
1.3 Chọn các thông số tính toán nhiệt.
1.3.1 Áp suất không khí nạp p
0
.
p
0
= 0,1013 MPa [1]
1.3.2 Nhiệt độ không khí nạp mới T
0
.
Nhiệt độ không khí trung bình ở nước ta t
kk
= 29
0
C, nên ta có T
0
= 273+29 =
302

0
K.
1.3.3 Áp suất khí nạp trước xupap nạp (p
k
).
Đối với động cơ diesel 4 kì không tăng áp p
k
= p
0
= 0,1013MPa.
1.3.4 Nhiệt độ khí nạp trước xupap nạp (T
0
).
T
k
= T
0
. = 302
0
K với m= 4 là chỉ số nén đa biến trung bình.
1.3.5 Áp suất cuối quá trình nạp p
a
.
Đối với động cơ diesel 4 kì không tăng áp:
p
a
= (0,88 ÷ 0,95)p
0
, chọn p
a

= 0,9.p
0
= 0,0912 MPa.
1.3.6 Áp suất khí sót (p
r
).
Nhóm thực hiện: Nhóm 13 Page 2
Đồ án động cơ đốt trong. GVHD: Nguyễn Quốc Sỹ
Đề tài: Động cơ SONG-HONG
Đối với động cơ diesel không tăng áp:
p
r
= (1,05 ÷ 1,25)p
0
[2]
Chọn p
r
= 1,06p
0
= 0,1074 MPa.
1.3.7 Nhiệt độ khí sót (T
r
).
Đối với động cơ diesel thì T
r
= (600 ÷ 900)
0
K [2]
Chọn T
r

= 800
0
K
1.3.8 Độ tăng nhiệt độ khí nạp mới (∆T).
∆T = (10 ÷ 40)
0
K, chọn ∆T = 20
0
K
1.3.9 Hệ số nạp thêm (λ
1
)
λ
1
= 1,02÷1,07, chọn λ
1
= 1,02.
1.3.10 Hệ số quét buồng cháy (λ
2
).
Đối với động cơ diesel không tăng áp λ
2
= 1
1.3.11 Hệ số dư lượng không khí α.
α =
Với :
M
0
là số kmol không khí cần đốt cháy hết 1kg nhiên liệu.
M

1
là số kmol không khí thực tế đi vào xylanh.
 Nếu α = > 1 ⇒ M
1
> M
0
hỗn hợp nghèo nhiên liệu, nhiên liệu cháy hết
nên tiết kiệm được nhiên liệu.
 Nếu α = < 1 ⇒ M
1
< M
0
hỗn hợp giàu nhiên liệu, nhiên liệu cháy dữ dội,
tốc độ cháy tăng, áp suất tăng ,cháy càng nhanh nhưng không cháy hết
nhiên liệu làm ô nhiễm môi trường.
 Đối với động cơ diesel không tăng áp, buồng cháy xoáy lốc thì α =
1,3÷1,45 [2], chọn α = 1,3.
1.3.12 Hệ số hiệu chỉnh tỉ nhiệt (λ
t
).
Đối với động cơ diesel α = 1,3 thì λ
t
= 1,2.
1.3.13 Hệ số lợi dụng nhiệt tại điểm z (ξ
z
).
Động cơ diesel ξ
z
= 0,65÷0,85 [2]
Chọn ξ

z
= 0,8
1.3.14 Hệ số lợi dụng nhiệt tại điểm b (ξ
b
)
Động cơ diesel ξ
b
= 0,85 ÷ 0,9, chọn ξ
b
= 0,85
1.3.15 Hệ số điền đầy đồ thị công (ϕ
d
).
ϕ
d
= 0,9 ÷ 0,96, chọn ϕ
d
= 0,93
1.3.16 Tỉ số tăng áp (λ
p
).
Nhóm thực hiện: Nhóm 13 Page 3
Đồ án động cơ đốt trong. GVHD: Nguyễn Quốc Sỹ
Đề tài: Động cơ SONG-HONG
λ
p
= , đối với động cơ diesel có buồng cháy xoáy lốc thì λ
p
= 1,35÷1,55 chọn λ
p

=
1,55.
1.4 Tính toán nhiệt.
1.4.1 Quá trình nạp.
 Hệ số nạp η
v
η
v
= . . . (ε λ
t
.λ
2
)
=
=0,8571
 Hệ số khí sót γ
r
γ
r
= .
= .
Với m là chỉ số đa biến trung bình của không khí m = 1,5.
⇒ γ
r
= 0,0282 .
Giá trị γ
r
của động cơ diesel không tăng áp 0,02÷0,05 .
Nhóm thực hiện: Nhóm 13 Page 4
STT Thông số Kí hiệu Giá trị Đơn vị

1 Công suất danh nghĩa N
en
75 kW
2 Số vòng quay danh nghĩa n
n
3000 v/p
3 Số xylanh i 4 cái
4 Tỉ số nén ε 16
5 Tỉ số S/D 1,1
6 Tỉ số R/L λ 0,25
7 Áp suất không khí nạp p
0
0,1013 MPa
8 Nhiệt độ không khí nạp mới T
0
302
0
K
9 Áp suất khí nạp trước xupap nạp p
k
0,1013 MPa
10 Nhiệt độ khí nạp trước xupap nạp T
k
302
0
K
11 Áp suất cuối quá trình nạp p
a
0,0912 MPa
12 Áp suất khí sót p

r
0,1074 MPa
13 Nhiệt độ khí sót T
r
800
0
K
14 Độ tăng nhiệt độ khí nạp mới ∆T 20
0
K
15 Hệ số nạp thêm λ
1
1,02
16 Hệ số quét buồng cháy λ
2
1
17 Hệ số dư lượng không khí α 1,3
18 Hệ số hiệu chỉnh tỉ nhiệt λ
t
1,2
19 Hệ số lợi dụng nhiệt tại điểm z ξ
z
0,8
20 Hệ số lợi dụng nhiệt tại điểm b ξ
b
0,85
21 Hệ số điền đầy đồ thị công
ϕ
d
0,93

22 Tỉ số tăng áp λ
p
1,55
Đồ án động cơ đốt trong. GVHD: Nguyễn Quốc Sỹ
Đề tài: Động cơ SONG-HONG
 Nhiệt độ cuối quá trình nạp Ta.
T
a
=
= = 337
0
K
Đối với động cơ diesel thì T
a
= 310÷350
0
K.
1.4.2 Quá trình nén.
 Tỉ lệ mol đẳng tích trung bình của khí nạp mới.
= + .T = 19,806 + kJ/molK
= 19,806 + = 20,512 kJ/kmol.K
 Xác định chỉ số đa biến trung bình n
1
.
n
1
–1 =
Bằng cách thay dần giá trị n
1
vào 2 vế của phương trình ( đối với động cơ

diesel buồng cháy ngăn cách n
1
= 1,28÷1,38 ) đến khi cân bằng nhau ta
được giá trị của n
1
= 1,37.
 Áp suất cuối quá trình nén p
c
:
p
c
= p
a
. = 0,0912.16
1,37
= 4,067 MPa.
 Nhiệt độ cuối quá trình nén T
c
:
T
c
= T
a
. = 337.16
1,37-1
= 940,05
0
K
Với động cơ diesel buồng cháy ngăn cách thì p
c

= 2,81÷4,2 MPa
T
c
= 450÷1050
0
K
1.4.3 Quá trình cháy.
1.4.3.1 Giai đoạn tính toán tương quan nhiệt hóa.
 Lượng không khí cần thiết để đốt cháy hết 1kg nhiên liệu lỏng.
M
0
= . (kmol/kgnl)
Đối với động cơ diesel thì C = 0,87; H = 0,126; O = 0,004
⇒ M
0
= .
= 0,4946 (kmol/kgnl)
 Lượng khí nạp mới thực tế nạp vào xylanh động cơ ứng với 1kg nhiên liệu M
1
.
M
1
= α.M
0
= 1,3.0,4946 = 0,643 (kmol/kgnl)
 Số mol của sản vật cháy M
2
.
α = 1,3>1
⇒ M

2
= α. = = 1,3.0,4946
= 0,675 (kmol/kgnl)
 Hệ số thay đổi phân tử lý thuyết β
0
.
β
0
= = = 1,05.
 Hệ số thay đổi phân tử thực tế.
β = = = 1,049
1.4.3.2 Giai đoạn tính toán tương quan nhiệt động.
 Nhiệt dung mol đẳng tích trung bình của hỗn hợp công tác ở cuối quá trình nén.
Nhóm thực hiện: Nhóm 13 Page 5
Đồ án động cơ đốt trong. GVHD: Nguyễn Quốc Sỹ
Đề tài: Động cơ SONG-HONG
μ
cvc
= 20,223 + 1,472.10
-3
T
c
(kJ/kmol.độ)
= 20,223 + 1,472.10
-3
.940,05 = 21,86 (kJ/kmol.độ)
 Nhiệt dung mol đẳng tích trung bình của khí thể tại điểm z.
μ
cvz
= 20,089 + + (1,55 + ).10

-3
T
z
= 20,86 + 2,61.10
-3
T
z
 Nhiệt dung mol đẳng áp trung bình tại điểm z.
μ
cpz
= μ
cvz
+8,314 = 29,12 +2,61.10
-3
T
z
 Nhiệt độ cuối quá trình cháy T
z
.
+ (8,314.λ
p
+ μ
cvc
).T
c
= β.μ
cpz
.T
z
[1]

Với Q
H
( nhiệt trị thấp của nhiên liệu diesel) = 42530 (kJ/kgnl)

+ (8,314.1,55 + 21,86).940,05= 1,049.( 29,12 +
+2,61.10
-3
T
z
).T
z

51463,201 +32272,86 = 30,547T
z
+ 2,738.10
-3
T
z
2

2,738.10
-3
T
z
2
+ 30,547T
z
– 83736,06 = 0

Đối với động cơ diesel thì T

z
= (1800÷2300)
0
K
 Áp suất cuối quá trình cháy p
z
.
p
z
= λ
p
.p
c

= 1,55.4,067 = 6,1MPa.
1.4.4 Quá trình giãn nở.
 Tỉ số giãn nở trước ρ = 1,2÷1,7 đối với động cơ diesel.
Chọn ρ = 1,7.
 Tỉ số giãn nở sau .
δ = = = 10,67
 Nhiệt độ cuối quá trình giãn nở T
b
.
T
b
=
Đối với động cơ diesel n
2
= 1,18÷1,28 ; chọn n
2

= 1,28
T
b
= = 1173,3
0
K thỏa ( đối với động cơ diesel thì T
b
= 1000÷1200
0
K) [2]
 Áp suất cuối quá trình giãn nở p
b
.
p
b
= = = 0,295 (MPa)
Đối với động cơ diesel thì p
b
= 0,2÷0,5 MPa [2]
1.5 Kiểm tra kết quả tính toán.
T
r
= = = 837,8
0
K
⇒ = = 0,045 =4,5% <5% thỏa.
1.6 Các thông số đánh giá.
1.6.1 Các thông số chỉ thị
Nhóm thực hiện: Nhóm 13 Page 6
Đồ án động cơ đốt trong. GVHD: Nguyễn Quốc Sỹ

Đề tài: Động cơ SONG-HONG
1.6.1.1 Áp suất chỉ thị trung bình tính toán.
p
i
’
= . )
Với p
c
= 4,067 MPa; ε = 16; n
1
= 1,37; n
2
= 1,28; λ
p
= 1,55; ρ = 1,7; δ = 10,67.
Thay vào ( ta được:
p
i
’
= 0,271.(1,085 +9,41.0,048 – 1,73)
= 1,062 MPa.
1.6.1.2 Áp suất chỉ thị trung bình thực tế p
i
.
Đối với động cơ diesel 4 kì không tăng áp p
i
’
= 0,7÷1,1 MPa [2]
Ta có p
i

= p
i
’
.ϕ
d
= 1,062.0,93 = 0,99 MPa ( thỏa ).
1.6.1.3 Suất tiêu hao nhiên liệu chỉ thị g
i
.
g
i
= [1]
= = 193,88 (g/kWh) (thỏa)
Đối với động cơ diesel 4 kì không tăng áp g
i
= 170 ÷ 210 g/kWh.
1.6.1.4 Hiệu suất chỉ thị η
i
.
η
i
= = = 0,437
Với Q
H
= 42530 kJ/kgnl
g
i
= 193,88 g/kWh = 193,88.10
-3
kg/kWh

Đối với động cơ diesel không tăng áp thì η
i
= 0,40 ÷ 0,48.
1.6.2 Các thông số có ích.
1.6.2.1 Áp suất tổn hao cơ khí trung bình p
m
.
Đối với động cơ diesel có buồng đốt dạng xoáy lốc thì
p
m
= 0,089 + 0,0135 [2]
Với =
Ta có V
h
= .S.i
Với V
h
= 4156 cm
3
; S/D = 1,1; i = số xylanh
⇒ V
h
= . . 4
D = = = 106 (mm); đối với động cơ diesel D = 80÷130 (mm)
S = 117 (mm)
= = 11,7 (m/s)
Đối với động cơ diesel ô tô thi = 6,5÷12 (m/s)
p
m
= 0,089 + 0,0135.11,7

Nhóm thực hiện: Nhóm 13 Page 7
Đồ án động cơ đốt trong. GVHD: Nguyễn Quốc Sỹ
Đề tài: Động cơ SONG-HONG
= 0,247 (MPa)
1.6.2.2 Áp suất có ích trung bình p
e
.
p
e
= p
i
– p
m
[2]
= 0,99 – 0,247 = 0,743 (MPa)
Đối với động cơ diesel p
e
= 0,55÷0,82 MPa
1.6.2.3 Hiệu suất cơ khí η
m
.
η
m
= = = 0,75
Đối với động cơ diesel 4 kì không tăng áp thì η
m
= 0,7÷0,82
1.6.2.4 Hiệu suất có ích η
e
η

e
= η
i
. η
m
= 0,437.0,75 = 0,35 [1]
Đối với động cơ diesel không tăng áp thì η
e
= 0,35÷0,42 [2]
1.6.2.5 Suất tiêu hao nhiên liệu có ích g
e
.
g
e
= [1] (kg/kWh)
= = 0,24185 (kg/kWh) = 241,85 (g/kWh)
Đối với động cơ diesel không tăng áp g
e
= 200÷260 (g/kWh)
1.7 Thông số kết cấu động cơ
1.7.1 Thể tích công tác V
h
Thể tích công tác V
h
của một xylanh của động cơ:
V
h
= (dm
3
), lít

Trong đó :
: số chu kì của động cơ.
i : Số xi lanh của động cơ
n
e
: số vòng quay của động cơ ở công suất thiết kế.
N
e
: Công suất của động cơ thuyết kết, kW.
p
e
: Áp suất có ích trung bình , MN/m
2
V
h
= (dm
3
), lít
= 1,009 dm
3
= 1009 cm
3
⇒ Thể tích công tác của động cơ V
h
= 4.1009 = 4036 cm
3
1.7.2 Đường kính một xylanh D
D = = = 1,05 dm = 105 (mm)
1.7.3 Hành trình của piston S (mm)
Ta có S/D = 1,1 S = 1,1.105 = 116 (mm)

Nhóm thực hiện: Nhóm 13 Page 8
Đồ án động cơ đốt trong. GVHD: Nguyễn Quốc Sỹ
Đề tài: Động cơ SONG-HONG
CHƯƠNG 2
DỰNG ĐẶC TÍNH NGOÀI CỦA ĐỘNG CƠ
2.1 Khái quát.
Đặc tính ngoài là đồ thị để biểu diễn sự phụ thuộc của các chỉ tiêu như công suất có
ích N
e
, momen xoắn có ích M
e
, lượng tiêu thụ nhiên liệu trong một giờ G
nl
và suất tiêu
thụ nhiên liệu có ích g
e
vào tốc độ của trục khuỷu n (v/p) khi thanh răng bơm cao áp
chạm vào vít hạn chế (đối với động cơ diesel) hoặc bướm ga mở hoàn toàn (đối với
động cơ xăng)
Đồ thị này được dùng để đánh giá sự thay đổi các chỉ tiêu chính của động cơ khi tốc
độ trục khuỷu thay đổi và chọn vùng tốc độ sử dụng một cách hợp lý khi khai thác.
2.2 Dựng đồ thị đặc tính của động cơ.
 N
e
=N
eđm
. [1]
Đối với động cơ diesel có buồng cháy xoáy lốc.
⇒ N
e

= N
eđm
. (kW)
Trong đó N
eđm
= 75 (kW); n
đm
= 3000 (v/p).
⇒ N
e
= 75. (kW)
 M
e
= (Nm)
 g
e
=g
e
N
(g/kWh)
Với g
e
N
: Suất tiêu hao nhiên liệu có ích (g/kWh), g
e
N
= 241,85 (g/kWh)
⇒ g
e
=g

e
N

 G
nl
= g
e
.N
e
(kg/h)
Từ đó ta có bản kết quả sau:
n (v/p) N
e
(kW) M
e
(Nm) g
e
(g/kWh) G
ln
(kg/h)
1400 37.178 253.587 226.802 8.432
1600 43.422 259.157 221.158 9.603
1800 49.500 262.606 217.665 10.774
2000 55.278 263.932 216.321 11.958
2200 60.622 263.136 217.128 13.163
2400 65.400 260.218 220.084 14.393
2600 69.478 255.178 225.189 15.646
2800 72.722 248.016 232.445 16.904
3000 75.000 238.732 241.850 18.139
Nhóm thực hiện: Nhóm 13 Page 9

Đồ án động cơ đốt trong. GVHD: Nguyễn Quốc Sỹ
Đề tài: Động cơ SONG-HONG
3200 76.178 227.326 253.405 19.304
3400 76.122 213.798 267.110 20.333
3600 74.700 198.148 282.965 21.137
3800 71.778 180.376 300.969 21.603
4000 67.222 160.481 321.123 21.587
4200 60.900 138.465 343.427 20.915
4400 52.678 114.326 367.881 19.379
4600 42.422 88.066 394.484 16.735
4800 30.000 59.683 423.238 12.697
5000 15.278 29.178 454.141 6.938

CHƯƠNG 3
Nhóm thực hiện: Nhóm 13 Page 10
Hình 2.1 Đặc tính ngoài của động cơ diesel
Đồ án động cơ đốt trong. GVHD: Nguyễn Quốc Sỹ
Đề tài: Động cơ SONG-HONG
ĐỘNG HỌC CƠ CẤU TRỤC KHUỶU – THANH TRUYỀN
3.1 Động học của piston.
Với giả thiết trục khuỷu quay với vận tốc góc ω = const, thì góc quay trục khuỷu ϕ
tỉ lệ thuận với thời gian, còn tất cả các đại lượng động học là các hàm phụ thuộc
vào biến số ϕ.
3.1.1 Chuyển vị của piston.
Khi trục khuỷu quay một góc ϕ thì piston dịch chuyển được một khoảng S
p
so với vị
trí ban đầu (ĐCT). Chuyển vị của piston trong xilanh động cơ tính bằng công thức sau:
Nhóm thực hiện: Nhóm 13 Page 11
Hình 3. Sơ đồ cơ cấu trục khuỷu - thanh

truyền động cơ .
Đồ án động cơ đốt trong. GVHD: Nguyễn Quốc Sỹ
Đề tài: Động cơ SONG-HONG
S
p
= S
pI
+ S
pII
= R(1-cosϕ) +R. .(1 – cos2ϕ) [1].
Trong đó:
S = 2R ⇒ R = = = 58 (mm)
λ = 0,25 .
Ta có được bảng kết quả sau:
ϕ
0
S
p
(mm) S
pI
(mm) S
pII
(mm)
0 0 0 0
30 10 7.771 1.813
60 34 29 5.438
90 65 58 7.250
120 92 87 5.438
150 110 108.229 1.813
180 116 116 0

210 110 108.229 1.813
240 92 87 5.438
270 65 58 7.250
300 34 29 5.438
330 10 7.771 1.813
360 0 0 0
3.1.2 Vận tốc của piston.
Nhóm thực hiện: Nhóm 13 Page 12
Hình 3.1.1 Đồ thị chuyển vị của piston.
Đồ án động cơ đốt trong. GVHD: Nguyễn Quốc Sỹ
Đề tài: Động cơ SONG-HONG
Ta có vận tốc của piston là tổng hai hàm điều hòa cấp I và cấp II với chu kì điều
hòa của hàm cấp II bằng 2 lần chu kì điều hòa của hàm cấp I.
V
p
= V
pI
+ V
pII

Trong đó :
V
pI
= RωSinϕ
V
pII
= Rω .Sin2ϕ
ω = = = 314,16 (rad/s)
Vận tốc trung bình của piston:
V

tb
= = = 11,6 (m/s)
Với ϕ = 0
0
÷ 360
0
ta có bảng kết quả sau:
ϕ
0
V
p
(m/s) V
pI
(m/s) V
pII
(m/s)
0 0 0 0
30 11.083 9.111 1.973
60 17.753 15.780 1.973
90 18.221 18.221 0.000
120 13.808 15.780 -1.973
150 7.138 9.111 -1.973
180 0.000 0 0
210 -7.138 -9.111 1.973
240 -13.808 -15.780 1.973
270 -18.221 -18.221 0.000
300 -17.753 -15.780 -1.973
330 -11.083 -9.111 -1.973
360 0 0 0
3.1.3 Gia tốc của piston.

Gia tốc của piston là tổng hai hàm điều hòa cấp I và cấp II.
J
p
= J
pI
+J
pII

Trong đó:
J
pI
= Rω
2
Cosϕ
J
pII
= Rω
2
λCos2ϕ
Ta có trị số gia tốc cực đại đối với động cơ ô tô máy kéo nằm trong phạm vi:
5000 m/s
2
< J
pmax
< 20000 m/s
2
Nhóm thực hiện: Nhóm 13 Page 13
Hình 3.1.2 Đồ thị vận tốc piston
Đồ án động cơ đốt trong. GVHD: Nguyễn Quốc Sỹ
Đề tài: Động cơ SONG-HONG

Với ϕ = 0
0
÷360
0
ta có bản kết quả sau:
ϕ
0
J
p
(m/s
2
) J
pII
(m/s
2
) J
pII
(m/s
2
)
0 7155.497 5724.397 1431.099
30 5673.023 4957.474 715.550
60 2146.649 2862.199 -715.550
90 -1431.099 0 -1431.099
120 -3577.748 -2862.199 -715.550
150 -4241.924 -4957.474 715.550
180 -4293.298 -5724.397 1431.099
210 -4241.924 -4957.474 715.550
240 -3577.748 -2862.199 -715.550
270 -1431.099 0 -1431.099

300 2146.649 2862.199 -715.550
330 5673.023 4957.474 715.550
360 7155.497 5724.397 1431.099
Nhóm thực hiện: Nhóm 13 Page 14
Đồ án động cơ đốt trong. GVHD: Nguyễn Quốc Sỹ
Đề tài: Động cơ SONG-HONG
3.2 Động học của thanh truyền.
3.2.1 Góc lắc của thanh truyền.
β = arcsin (λ.sinϕ)
= arcsin (0.25.sinϕ)
Ta có bảng kết quả tính toán sau:
ϕ
0
λsinϕ
β
0 0 0
30 0.125 7.181
60 0.217 12.504
90 0.250 14.478
120 0.217 12.504
150 0.125 7.181
180 0 0
210 -0.125 -7.181
240 -0.217 -12.504
270 -0.250 -14.478
300 -0.217 -12.504
330 -0.125 -7.181
360 0 0
390 0.125 7.181
420 0.217 12.504

450 0.250 14.478
480 0.217 12.504
510 0.125 7.181
540 0 0
570 -0.125 -7.181
600 -0.217 -12.504
630 -0.250 -14.478
Nhóm thực hiện: Nhóm 13 Page 15
Hình 3.1.3 Đồ thị gia tốc của piston.
Đồ án động cơ đốt trong. GVHD: Nguyễn Quốc Sỹ
Đề tài: Động cơ SONG-HONG
660 -0.217 -12.504
690 -0.125 -7.181
720 0 0
3.2.2 Vận tốc góc của thanh truyền ω
tt
.
ω
tt
= λ.ω.cos ϕ
= 0.25.314.16.cos ϕ = 78,54Cos ϕ (rad/s)
Ta có bảng kết quả tính toán sau:
ϕ
0
ω
tt
(rad/s)
0 78.540
30 68.018
60 39.270

90 0
120 -39.270
150 -68.018
180 -78.540
210 -68.018
240 -39.270
Nhóm thực hiện: Nhóm 13 Page 16
Hình 3.2.1 Góc lắc
β
của thanh truyền
Đồ án động cơ đốt trong. GVHD: Nguyễn Quốc Sỹ
Đề tài: Động cơ SONG-HONG
270 0
300 39.270
330 68.018
360 78.540
390 68.018
420 39.270
450 0
480 -39.270
510 -68.018
540 -78.540
570 -68.018
600 -39.270
630 0
660 39.270
690 68.018
720 78.540
3.2.3 Gia tốc góc của thanh truyền ε
tt

.
ε
tt
= –λ.ω
2
.(1–λ
2
).
= –23132.
Ta có bảng kết quả sau:
ϕ
0
Gia tốc góc của
thanh truyền
ε
tt
(rad/s
2
)
0 0
30 -6062.775
60 -11568.159
Nhóm thực hiện: Nhóm 13 Page 17
Hình 3.2.2 Vận tốc góc của thanh truyền.
Đồ án động cơ đốt trong. GVHD: Nguyễn Quốc Sỹ
Đề tài: Động cơ SONG-HONG
90 -14036.840
120 -11568.159
150 -6062.775
180 0

210 6062.775
240 11568.159
270 14036.840
300 11568.159
330 6062.775
360 0
390 -6062.775
420 -11568.159
450 -14036.840
480 -11568.159
510 -6062.775
540 0
570 6062.775
600 11568.159
630 14036.840
660 11568.159
690 6062.775
720 0
Nhóm thực hiện: Nhóm 13 Page 18
Đồ án động cơ đốt trong. GVHD: Nguyễn Quốc Sỹ
Đề tài: Động cơ SONG-HONG
Nhóm thực hiện: Nhóm 13 Page 19
Hình 3.2.3 Gia tốc góc của thanh truyền.
Đồ án động cơ đốt trong. GVHD: Nguyễn Quốc Sỹ
Đề tài: Động cơ SONG-HONG
CHƯƠNG 4
ĐỘNG LỰC HỌC CỦA CƠ CẤU TRỤC KHUỶU-THANH TRUYỀN
4.1 Lực khí thể P
kt
.

Từ kết quả tính toán nhiệt ta vẽ được đồ thị công p – V (Hình 4.1)
250 500 750 1000 1250 1500 1750 2000 2250 2500 2750 3000 3250 3500 3750 4250 45004000
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
4,5
5,0
5,5
6,0
6,5
DCT DCD
0
Z''
Z'
Z
Pz
Pc
c'
b''
b
a
b'
Po
Pr
o'

o
r
r''
r'
c
du? ng giãn n?
du? ng cháy
du ? ng nén
du? ng th?i
du? ng n?p
Nhóm thực hiện: Nhóm 13 Page 20
Hình 4.1.1Đồ thị công p – V.
Đồ án động cơ đốt trong. GVHD: Nguyễn Quốc Sỹ
Đề tài: Động cơ SONG-HONG
Triển khai đồ thị công p – V thành đồ thị p – ϕ (quan hệ của áp suất p và góc quay ϕ
của trục khuỷu), ta có thể tính được áp suất khí thể ở góc quay của trục khuỷu. Khi
tính toán người ta thường hay tính áp suất tương đối, nên:
p
kh
= p – p
0
Trong đó:
p
kt
: áp suất khí thể tính theo áp suất tương đối (MN/m
2
)
p : áp suất khí thể trong tính toán nhiệt (MN/m
2
)

p
0
: áp suất khí trời (MN/m
2
)
Ta có lực khí thể P
kh
= p
kh
.F
p
(MN)
Trong đó:
F
p
: diện tích đỉnh piston (m
2
), F
p
= = = 0,0087 m
2
D : đường kính xylanh (m).
Ta có bảng kết quả tính toán:
Nhóm thực hiện: Nhóm 13 Page 21
Đồ án động cơ đốt trong. GVHD: Nguyễn Quốc Sỹ
Đề tài: Động cơ SONG-HONG
ϕ
0
p (MN/m
2

) p
kh
(MN/m
2
) P
kh
(kN)
Nhóm thực hiện: Nhóm 13 Page 22
Đồ án động cơ đốt trong. GVHD: Nguyễn Quốc Sỹ
Đề tài: Động cơ SONG-HONG
0 0.125 0.024 0.207
30 0.092 -0.010 -0.084
60 0.092 -0.010 -0.084
90 0.092 -0.010 -0.084
120 0.092 -0.010 -0.084
150 0.092 -0.010 -0.084
180 0.092 -0.010 -0.084
210 0.092 -0.010 -0.084
240 0.135 0.033 0.290
270 0.213 0.112 0.975
300 0.534 0.433 3.765
330 1.754 1.653 14.379
360 4.356 4.255 37.017
367 6.100 5.999 52.193
390 3.932 3.831 33.329
420 1.529 1.427 12.418
450 0.659 0.557 4.850
480 0.392 0.291 2.531
510 0.219 0.117 1.022
540 0.113 0.011 0.098

570 0.113 0.011 0.098
600 0.113 0.011 0.098
630 0.113 0.011 0.098
660 0.113 0.011 0.098
690 0.113 0.011 0.098
720 0.113 0.011 0.098
Nhóm thực hiện: Nhóm 13 Page 23
Đồ án động cơ đốt trong. GVHD: Nguyễn Quốc Sỹ
Đề tài: Động cơ SONG-HONG
4.2 Khối lượng cơ cấu trục khuỷu – thanh truyền.
4.2.1 Khối lượng của nhóm piston.
Khối lượng của nhóm piston bao gồm khối lượng của piston, xéc măng, chốt piston…
Ta có :
m
np
= m
p
+ m
xk
+m
xd
+ m
c

Sau khi tính toán ,vẽ sơ bộ và mô phỏng nhóm piston trên phần mềm solidworks ta có
được khối lượng của từng chi tiết như sau:
Nhóm thực hiện: Nhóm 13 Page 24
Hình 4.1.2 Đồ thị p
kh
-

ϕ
và P
kh
-
ϕ
.
Đồ án động cơ đốt trong. GVHD: Nguyễn Quốc Sỹ
Đề tài: Động cơ SONG-HONG
Với vật liệu là nhôm hợp kim ta có khối lượng piston m
p
= 476,363 g 0,476 kg
Nhóm thực hiện: Nhóm 13 Page 25
Hình 4.2.1.1 Mô phỏng
piston.
Hình 4.2.1.2Thông số của piston.