tính toán thiết kế hệ thống nhiên liệu của động cơ

Đồ án môn học:Kết Cấu Tính Toán ĐCĐT

LỜI NÓI ĐẦU
Những năm gần đầy, nền kinh tế Việt Nam đang phát triển mạnh. Bên cạnh đó kỹ
thuật của nước ta cũng từng bước tiến bộ. Trong đó phải nói đến ngành động lực và sản
xuất ôtô, chúng ta đã liên doanh với khá nhiều hãng ôtô nổi tiến trên thế giới cùng sản
xuất và lắp ráp ôtô. Để góp phần nâng cao trình độ và kỹ thuật, đội ngũ kỹ thuật của ta
phải tự nghiên cứu và chế tạo, đó là yêu cầu cấp thiết. Có như vậy ngành ôtô của ta mới
phát triển được.
Sau khi được học hai môn chính của ngành động cơ đốt trong (Nguyên lý động cơ
đốt trong, Kết cấu và tính toán động cơ đốt trong) cùng một số môn cơ sở khác (sức bền
vật liệu, cơ lý thuyết, vật liệu học, ), sinh viên được giao nhiệm vụ làm đồ án môn học
kết cấu và tính toán động cơ đốt trong. Đây là một phần quan trọng trong nội dung học
tập của sinh viên, nhằm tạo điều kiện cho sinh viên tổng hợp, vận dụng các kiến thức đã
học để giải quyết một vấn đề cụ thể của ngành.
Trong đồ án này, em được giao nhiệm vụ tính toán và thiết kế hệ thống nhiên liệu
của động cơ theo các thông số kĩ thuật. Đây là một hệ thống không thể thiếu trong động
cơ đốt trong. Nó dùng để cung cấp nhiên liệu tạo ra quá trình cháy để sinh công.
Trong quá trình thực hiện đồ án, em đã cố gắng tìm tòi, nghiên cứu các tài liệu,
làm việc một cách nghiêm túc với mong muốn hoàn thành đồ án tốt nhất. Tuy nhiên, vì
bản thân còn ít kinh nghiệm cho nên việc hoàn thành đồ án lần này không thể không có
những thiếu sót.
Cuối cùng, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến các thầy, cô đã tận tình truyền
đạt lại những kiến thức quý báu cho em. Đặc biệt, em xin gửi lời cảm ơn đến thầy
Dương Việt Dũngü đã quan tâm cung cấp các tài liệu, nhiệt tình hướng dẫn trong quá
trình làm đồ án. Em rất mong muốn nhận được sự xem xét và chỉ dẫn của các thầy để
em ngày càng hoàn thiện kiến thức của mình.
Đà nẵng, ngày 7 tháng 09 năm 2010
Sinh viên

HỒ CHÍ CÔNG

Trang 1
Đồ án môn học:Kết Cấu Tính Toán ĐCĐT
A Số liệu ban đầu
THÔNG SỐ KỸ THUẬT KÝ HIỆU GIÁ TRỊ
số xilanh/cách bố trí i 8 / Chử V
thứ tự làm việc 1-5-4-2-6-3-7-8
loại nhiên liệu xăng
công suất cực đại/số vòng quay (KW/vg/ph) Ne/n 285 / 6060
Tỷ số nén ε 10,4
Đường kính /hành trình piston(mm) D / S 98 / 90
Tham số kết cấu λ 0.25
Áp suất cực đại (MN/m^2) Pzmax 6,1
Khối lượng nhóm piston(kg) mpt 0.9
Khối lượng nhóm thanh truyền (kg) mtt 1,2
Góc đánh lửa sớm (độ) θs 15
góc phối khí (độ)
α1 8
α2 54
α3 59
α4 13
Hệ thống nhiên liệu EFI
Hệ thống bôi trơn Cưởng bức cácte ướt
Hệ thống làm mát Cưởng bức, sử dụng môi chất lỏng
Hệ thống phối khí 32valve – DOHC
Các thông số chọn trước
Trang 2
Đồ án môn học:Kết Cấu Tính Toán ĐCĐT
Tên thông số Ký hiệu Thứ nguyên Giá tri
Áp suất khí nạp P
k

MN/m
2
Nhiệt độ khí nạp T
k
K
Hệ số dư lượng không khí
α
0,9
Áp suất cuối kỳ nạp P
a
MN/m
2
0,088
Áp suất khí sót P
r
MN/m
2
0,110
Nhiệt độ khí sót T
r
K 950
Độ sấy nóng khí nạp mới
∆T
30
Chỉ số đoạn nhiệt m
Hệ số lợi dụng nhiệt tại z
ξ
z
0,9
Hệ số lợi dụng nhiệt tại b

ξ
b
0,9
Tỉ số tăng áp
λ
Hệ số nạp thêm
λ
1
Hệ số quét buồng cháy
λ
2
Hệ số hiệu đính tỉ nhiệt
λ
t
1,17
Hệ số điền đầy đồ thị
ϕ
â
Chỉ số nén đa biến trung bình.(1,34÷1,39) n
1
=1,34
Chỉ số giãn nở đa biến trung bình.(1,23÷1.27) n
2
=1,23
Tỉ số giản nở sớm. ρ=1,00
1. VẼ ĐỒ THỊ
1.1.1 Xây dựng đường cong nén.
Phương trình đường nén: p.V
n
1

= cosnt => p
c
.V
c
n
1
= p
nx
.V
nx
n
1
Rút ra ta có:
1
.
n
nx
c
cnx
V
V
pp









=
,
Đặt :
c
nx
V
V
i
=
.Ta có:
1
1
.
n
cnx
i
pp
=
Trong đó: p
nx
và V
nx
là áp suất và thể tích tại một điểm bất kỳ trên đường nén.
i là tỉ số nén tức thời.

==
1
.
n
ac

pp
ε
0.088.10,4
1.34
=2,029(MN/m
2
)
1.1.2. Xây dựng đường cong giãn nở.
Phương trình đường giãn nở: p.V
n2
= cosnt => p
z
.V
c
n2
= p
gnx
.V
gnx
n2
Rút ra ta có:
2
.
n
gnx
z
zgnx
V
V
pp









=
.
Với :
Cz
VV
=
(vì và đặt :
c
gnx
V
V
i
=
.
Trang 3
Đồ án môn học:Kết Cấu Tính Toán ĐCĐT
Ta có:
2
1
.
n
znx

i
pp
=
.
Trong đó p
gnx
và V
gnx
là áp suất và thể tích tại một điểm bất kỳ trên đường giãn nở.
1.1.3. Tính V
a
, V
h
, V
c
.
V
a
= V
c
+V
h

( )
( ) ( )
333
2
2
68,010.68,009,0.
4

098,0.
.
4
.
dmmS
D
V
h
====
−
ππ
.

( )
3
072,0
14,10
68,0
1
dm
V
V
h
C
=
−
=
−
=
ε

.

( )
3
748,0072,0.4,10. dmVVVV
chCa
===+=
ε
.

( )
3
072,0 dmVV
cz
==
.
Cho i tăng từ 1 đến
ε
ta lập được bảng xác định tọa độ các điểm trên đường nén và
đường giãn nở.
1.1.4.Xác định đặc điểm của đồ thị công
* Điểm r(V
c
,P
r
) V
c
-thể tích buồng cháy V
c
=0,072 [l]

P
r
-áp suất khí sót, phụ thuộc vào tốc độ động cơ .
chọn P
r
=0.110 [MN/m
2
]
vậy : r(0,72 ;0,110)
• Điểm a(V
a
;P
a
)
Với V
a
=ε.V
c
=10,4
0,072=0.748 [l].
P
a
= (0,8 - ,09) p
r

P
a
=0,088[MN/m
2
]

vậy điểm a(0,748 ;0,088).
• Điểm b(V
a
;P
b
).
với P
b
: áp suất cuối quá trình giãn nở.

]/[36,0
4,10
1,6
.
2
23,12
2
mMNPP
n
n
zb
===
ε
ρ
.
vậy điểm b(0,7488;0,36).
Các điểm đặc biệt:
Trang 4
Đồ án môn học:Kết Cấu Tính Toán ĐCĐT
r(V

c
; p
r
) = (0,072 ; 0,110) ; a(V
a
; p
a
) = (0,748 ; 0,088)
b(V
a
; p
b
) = (0,748 ; 0,36) ; c(V
c
; p
c
) = (0,072 ; 2,029)
z(V
c
; p
z
) = (0,072 ; 6,1).
1.1.5. Vẽ đồ thị công.
Để vẽ đồ thị công ta thực hiện theo các bước như sau:
+ Chọn tỉ lệ xích:
( )
mmmMN
p
./0339,0
180

1,6
2
==
µ
.

( )
mmdm
v
/0036,0
20
072,0
3
==
µ
.
+ Vẽ hệ trục tọa độ trong đó: trục hoành biểu diễn thể tích xi lanh,trục tung biểu diễn áp
suất khí thể.
+ Từ các số liệu đã cho ta xác định được các tọa độ điểm trên hệ trục tọa độ. Nối các
tọa độ điểm bằng các đường cong thích hợp được đường cong nén và đường cong giãn
nở.
+ Vẽ đường biểu diễn quá trình nạp và quá trình thải bằng hai đường thẳng song song
với trục hoành đi qua hai điểm P
a
và P
r
. Ta có được đồ thị công lý thuyết.
+ Hiệu chỉnh đồ thị công:
- Vẽ đồ thị brick phía trên đồ thị công. Lấy bán kính cung tròn R bằng ½ khoảng
cách từ V

a
đến V
c
.
- Tỉ lệ xích đồ thị brick:
( )
mmm
s
s
bd
th
s
/479,0
20208
90
=
−
==
µ
.
- Lấy về phía phải điểm O’ một khoảng : OO’
.2
.R
λ
=
.
- Giá trị biểu diễn : OO’=
75,11
479,0.2
45.25.0

.2
.
===
s
R
µ
λ
(mm)
- Dùng đồ thị Brick để xác định các điểm:
• Đánh lửa sớm (c’).
• Mở sớm (b’) đóng muộn (r’’) xupap thải.
• Mở sớm (r’) đóng muộn (d ) xupap hút.
- Áp suất cực đại của chu trình thực tế thường nhỏ hơn áp suất cực đại trong tính
toán :
p
z’
= 0,85.p
z
= 0,85.6,1 = 5,185 (MN/m
2
)
Trang 5
ỏn mụn hc:Kt Cu Tớnh Toỏn CT
V ng ng ỏp p = 5,185 (MN/m
2
).
T th Brick xỏc nh gúc 15
0
giúng xung ct on ng ỏp ti z.
- p sut cui quỏ trỡnh nộn thc t p

c
:
p sut cui quỏ trỡnh nộn thc t thng ln hn ỏp sut cui quỏ trỡnh nộn lý
thuyt do s ỏnh la sm.
p
c
= p
c
+
3
1
.( p
z
-p
c
)
p
c
= 2,029 +
3
1
.( 5,185 2,029 ) = 3,081 (MN/m
2
)
Ni cỏc im c, c, z li thnh ng cong liờn tc v dớnh vo ng gión n.
- p sut cui quỏ trỡnh gión n thc t p
b
:
p sut cui quỏ trỡnh gión n thc t thng thp hn ỏp sut cui quỏ trỡnh gión n
lý thuyt do m sm xupap thi.

P
b
= p
r
+
2
1
.( p
b
- p
r
)
P
b
= 0,110 +
2
1
.( 0,36 - 0,110 ) = 0,235(MN/m
2
).
Ni cỏc im b, b v tip dớnh vi ng thi p
rx
.
- Ni dim r vi r, r xỏc nh t th Brick bng cỏch giúng ng song song
vi trc tung ct ng np p
ax
ti r.
*) Sau khi hiu chnh ta ni cỏc im li thỡ c th cụng thc t.
Bng s liu cỏc im trung gian
i i*Vc mm i^n1

Pnx
(MN/m^2) mm i^n2
Pgnx
(MN/m^2) mm
1 0.072 20 1 2.029 59.8525 1 6.1 180
1.5 0.108 30 1.72172 1.17847 34.7632 1.64662 3.70457 109.279
2 0.144 40 2.53151 0.8015 23.643 2.34567 2.60054 76.712
2.5 0.18 50 3.41381 0.59435 17.5325 3.0865 1.97635 58.2994
3 0.216 60 4.35855 0.46552 13.7322 3.86242 1.57932 46.5877
3.5 0.252 70 5.3586 0.37864 11.1694 4.66878 1.30655 38.5413
4 0.288 80 6.40856 0.31661 9.33946 5.50217 1.10865 32.7037
4.5 0.324 90 7.50421 0.27038 7.97586 6.35992 0.95913 28.293
5 0.36 100 8.64211 0.23478 6.92568 7.23991 0.84255 24.854
5.5 0.396 110 9.81942 0.20663 6.09532 8.14041 0.74935 22.1047
6 0.432 120 11.0337 0.18389 5.4245 9.05995 0.67329 19.8611
6.5 0.468 130 12.283 0.16519 4.8728 9.99732 0.61016 17.9989
Trang 6
O
- Giao õióứm cuớa õổồỡng tỏm xi lanh vaỡ õổồỡng tỏm truỷc
khuyớu.
C - Giao õióứm cuớa õổồỡng tỏm thanh truyóửn vaỡ õổồỡng tỏm chọỳt
khuyớu.
B' - Giao õióứm cuớa õổồỡng tỏm xy lanh vaỡ õổồỡng tỏm chọỳt
piston.
A - Vở trờ chọỳt piston khi piston ồớ CT
B - Vở trờ chọỳt piston khi piston ồớ CD
R - Baùn kờnh quay cuớa truỷc khuyớu (m)
l - Chióửu daỡi cuớa thanh truyóửn (m)
S - Haỡnh trỗnh cuớa piston (m)
x - ọỹ dởch chuyóứn cuớa piston tờnh tổỡ CT ổùng vồùi goùc quay

truỷc khuyớu (m)
- Goùc lừc cuớa thanh truyóửn ổùng vồùi goùc (õọỹ)

ỏn mụn hc:Kt Cu Tớnh Toỏn CT
7 0.504 140 13.5654 0.14957 4.41216 10.9514 0.55701 16.4308
7.5 0.54 150 14.8793 0.13636 4.02254 11.9213 0.51169 15.094
8 0.576 160 16.2234 0.12507 3.68928 12.9063 0.47264 13.9421
8.5 0.612 170 17.5963 0.11531 3.40143 13.9055 0.43868 12.9403
9 0.648 180 18.997 0.10681 3.15063 14.9183 0.40889 12.0618
9.5 0.684 190 20.4244 0.09934 2.93044 15.9441 0.38259 11.2857
10 0.72 200 21.8776 0.09274 2.73579 16.9824 0.35919 10.5957
10.4 0.7488 208 23.0582 0.08799 2.59572 17.8218 0.34228 10.0967
Hỡnh 1.1- th cụng
1.2. ễNG HOC VA ễNG LC HOC CUA C CU TRUC KHUYU
THANH TRUYấN .
Trang 7
O
- Giao õióứm cuớa õổồỡng tỏm xi lanh vaỡ õổồỡng tỏm truỷc
khuyớu.
C - Giao õióứm cuớa õổồỡng tỏm thanh truyóửn vaỡ õổồỡng tỏm chọỳt
khuyớu.
B' - Giao õióứm cuớa õổồỡng tỏm xy lanh vaỡ õổồỡng tỏm chọỳt
piston.
A - Vở trờ chọỳt piston khi piston ồớ CT
B - Vở trờ chọỳt piston khi piston ồớ CD
R - Baùn kờnh quay cuớa truỷc khuyớu (m)
l - Chióửu daỡi cuớa thanh truyóửn (m)
S - Haỡnh trỗnh cuớa piston (m)
x - ọỹ dởch chuyóứn cuớa piston tờnh tổỡ CT ổùng vồùi goùc quay
truỷc khuyớu (m)

- Goùc lừc cuớa thanh truyóửn ổùng vồùi goùc (õọỹ)

ỏn mụn hc:Kt Cu Tớnh Toỏn CT
ụng c ụt trong kiờu piston thng co võn tục ln ,nờn viờc nghiờn cu tinh toan
ụng hoc va ụng lc hoc cua c cõu truc khuyu thanh truyờn (KTTT)la cõn thiờt ờ
tim quy luõt võn ụng cua chung va ờ xac inh lc quan tinh tac dung lờn cac chi tiờt
trong c cõu KTTT nhm muc ich tinh toan cõn bng ,tinh toan bờn cua cac chi tiờt va
tinh toan hao mon ụng c
Trong ụng c ụt trong kiờu piston c cõu KTTT co 2 loai loai giao tõm va loai lờch
tõm .
Ta xet trng hp c cõu KTTT giao tõm .
1.2.1 ụng hoc cua c cõu giao tõm :
C cõu KTTT giao tõm la c cõu ma ng tõm xilanh trc giao vi ng tõm truc
khuyu tai 1 iờm (hinh ve).
Hỡnh 1.2 HV.S ụ c cõu KTTT giao tõm .
1.2.1.1 Xac inh ụ dich chuyờn (x) cua piston bng phng phap ụ thi Brick
-Theo phng phap giai tich chuyờn dich x cua piston c tinh theo cụng thc :

( ) ( )






+



2cos1

4
cos1.Rx
.
-Cac bc tiờn hanh ve nh sau:
Trang 8


R
C
l
O
CD
CT
A
B
B'
S
O
- Giao õióứm cuớa õổồỡng tỏm xi lanh vaỡ õổồỡng tỏm truỷc
khuyớu.
C - Giao õióứm cuớa õổồỡng tỏm thanh truyóửn vaỡ õổồỡng tỏm chọỳt
khuyớu.
B' - Giao õióứm cuớa õổồỡng tỏm xy lanh vaỡ õổồỡng tỏm chọỳt
piston.
A - Vở trờ chọỳt piston khi piston ồớ CT
B - Vở trờ chọỳt piston khi piston ồớ CD
R - Baùn kờnh quay cuớa truỷc khuyớu (m)
l - Chióửu daỡi cuớa thanh truyóửn (m)
S - Haỡnh trỗnh cuớa piston (m)
x - ọỹ dởch chuyóứn cuớa piston tờnh tổỡ CT ổùng vồùi goùc quay

truỷc khuyớu (m)
- Goùc lừc cuớa thanh truyóửn ổùng vồùi goùc (õọỹ)

Đồ án môn học:Kết Cấu Tính Toán ĐCĐT
+ chọn tỷ lệ xích
( )
mmmm
x
/479,0
20208
90
=
−
=
µ

2
=
α
µ
(độ/mm)
+ Đồ thị Brick có nửa đường tròn tâm O bán kính R = S/2. Lấy bán kính R bằng ½
khoảng cách từ V
a
đến V
c
.
+ Lấy về phía phải điểm O’ một khoảng OO’
( )
mmmm

SR
ss
/75,11
479,0.4
90.25,0
.4
.
.2
.
====
µ
λ
µ
λ
.
+ Từ tâm O’ của đồ thị brick kẻ các tia ứng với 10
0
; 20
0
…180
0
. Đồng thời đánh số thứ
tự từ trái qua phải 0;1,2…18.
+ Chọn hệ trục tọa độ với trục tung biểu diễn góc quay trục khuỷu, trục hoành biểu
diễn khoảng dịch chuyển của piston.
+ Gióng các điểm ứng với 10
0
; 20
0
…180

0
đã chia trên cung tròn đồ thị brick xuống cắt
các đường kẻ từ điểm 10
0
; 20
0
…180
0
tương ứng ở trục tung của đồ thị x=f(α) để xác
định chuyển vị tương ứng.
+ Nối các giao điểm ta có đồ thị biểu diễn hành trình của piston x = f(α).
1.2.1.2. Đồ thị biểu diễn tốc độ của piston v=f(α).
* Vẽ đường biểu diễn tốc độ theo phương pháp đồ thị vòng của Nguyễn Đức Phú.
+ Xác định vận tốc của chốt khuỷu:
ω =
30
.n
π
=
30
6060.
π
= 634,28 (rad/s)
+ Chọn tỷ lệ xích
ωµµ
.
svt
=
=0,479.634,28=303,6 (m/s.mm)
+ Vẽ nửa đường tròn tâm O bán kính R

1
phía dưới đồ thị x(α) với
R
1
= 45.303,6=13671,9(mm/s).
Giá trị biểu diễn: R
1
=
)(03,45
6,303
9,13671
mm
=
+ Vẽ đường tròn tâm O bán kính R
2
với:
R
2
= R.
vt
µ
λω
.2
.
= 45 X
6,3032
25,028,634
×
×
= 11,75(mm)

+ Chia nửa vòng tròn tâm O bán kính
1
R
thành 18 phần bằng nhau và đánh số thứ tự
0;1;2 …18.
+ Chia vòng tròn tâm O bán kính
2
R
thành 18 phần bằng nhau và đánh số thứ tự 0’; 1’;
Trang 9
Đồ án môn học:Kết Cấu Tính Toán ĐCĐT
2’…18’ theo chiều ngược lại.
+ Từ các điểm 0;1;2…kẻ các đường thẳng góc với AB cắt các đường song song với
AB kẻ từ các điểm 0’;1’;2’…tương ứng tạo thành các giao điểm. Nối các giao điểm này
lại ta có đường cong giới hạn vận tốc của piston. Khoảng cách từ đường cong này đến
nửa đường tròn biểu diễn trị số tốc độ của piston ứng với các góc .
*) Biểu diễn v = f(x)
Để khảo sát mối quan hệ giữa hành trình piston và vận tốc của piston ta đặt chúng
cùng chung hệ trục toạ độ.
Trang 10
Hình 1.3 - Đồ thị vận tốc
( )
α
fv =
Hình 1.2 - Đồ thị chuyển vị
V = f(x)
X = f(α)
α [độ]
Đồ án môn học:Kết Cấu Tính Toán ĐCĐT
Trên đồ thị chuyển vị x = f(α) lấy trục Ov ở bên phải đồ thị song song với trục Oα,

trục ngang biểu diễn hành trình của piston.
Từ các điểm 0
0
, 10
0
, 20
0
, ,180
0
trên đồ thị Brick ta gióng xuống các đường cắt
đường Ox tại các diểm 0, 1, 2, ,18. Từ các điểm này ta đặt các đoạn tương ứng từ đồ
thị vận tốc, nối các điểm của đầu còn lại của các đoạn ta có đường biểu diễn v = f(x).
1.2.1.3. Đồ thị biểu diễn gia tốc
( )
xfj
=
.
Để vẽ đường biểu diễn gia tốc của piston ta sử dụng phương pháp Tole.
+ Chọn hệ trục tọa độ với trục Ox là trục hoành, trục tung là trục biểu diễn giá trị gia
tốc.
+ Chọn tỉ lệ xích:
025,19270728,634.479,0.
22
===
ωµµ
sj
(mm/s
2
)

+ Trên trục Ox lấy đoạn AB = S=2R=90.
Giá trị biểu diễn: AB=
89,187
479,0
90
==
s
s
µ
(mm)
Tính:
( ) ( )
( )
222
max
0,2263025,01.28.634.045,01 smRj =+=+=
λω
.
( )
( )
( )
( )
222
min
1357825,01.28,634.045,01 smRj
−=−=−−=
λω
.
EF = -3.R.λ.ω
2

= -3.0,045.0,25.634,28
2
= -13578(m/s
2
).
+ Từ điểm A tương ứng với điểm chết trên lấy lên phía trên một đoạn
AC =
)(44,120
89,187
22630
max
mm
j
j
==
µ
. Từ điểm B tương ứng với điểm chết dưới lấy xuống
dưới một đoạn BD =
)(27,72
89,187
13578
min
mm
j
j
==
µ
. Nối C với D. Đường thẳng CD cắt trục
hoành Ox tại E. Từ E lấy xuống dưới một đoạn EF=
)(27,72

89,187
13578
mm
=
. Nối CF và
FD, đẳng phân định hướng CF thành 8 phần bằng nhau và đánh số thứ tự 0;1;2…đẳng
phân định FD thành 8 phần bằng nhau và đánh số thứ tự 0’;1’;2’…vẽ các đường bao
trong tiếp tuyến 11’;22’;33’…Ta có đường cong biểu diễn quan hệ
( )
xfj
=
.
Trang 11
Đồ án môn học:Kết Cấu Tính Toán ĐCĐT
B
A
D
5
4
3
2
1
0
5'
4'
3'
2'
1'
F
E

C
j
max
j
min
TH GIA T CÂÄÖ Ë ÄÚ

µ
Hình 1.4 - Đồ thị gia tốc
( )
xfJ =
1.2.2. Tính toán động lực học.
1.2.2.1. Đường biểu diễn lực quán tính của khối lượng chuyển động tịnh tiến
( )
xfP
J
=−
.
Vẽ theo phương pháp Tole với trục hoành đặt trùng với
0
P
ở đồ thị công, trục tung
biểu diễn giá trị
j
P
.
Vẽ đường biểu diễn lực quán tính được tiến hành theo các bước như sau:
+ Chọn tỉ lệ xích trùng với tỉ lệ xích đồ thị công:
)./(0339,0
2

mmmMN
pp
j
==
µµ
+ Xác định khối lượng chuyển động tịnh tiến:
m’ = m
pt
+ m
1
Trong đó: m’ - Khối lượng chuyển động tịnh tiến (kg).
m
pt
= 0,9 (kg) - Khối lượng nhóm piston.
m
1
-

Khối lượng thanh truyền qui về tâm chốt piston (kg).
Theo công thức kinh nghiệm:
m
1
= (0,275 ÷ 0,285).m
tt
. Lấy m
1
= 0,28.1,2 = 0,336 (kg).
Trang 12
Đồ án môn học:Kết Cấu Tính Toán ĐCĐT
m

tt
= 1,2 (kg) - Khối lượng nhóm thanh truyền.
=> m’ = 0,9 + 0,336 = 1,236 (kg).

Để đơn giản hơn trong tính toán và vẽ đồ thị ta lấy khối lượng trên một đơn vị diện
tích của một đỉnh piston:
m =
pt
F
m'
=
2
098,0.
4.236,1
π
= 163,9 (kg/m
2
)
Áp dụng công thức tính lực quán tính: p
j
= - m.j , ta có:
p
jmax
= - m.j
max
= -163,9. 22630= - 3709057(N/m
2
) = -3,709 (MN/m
2
).

p
jmin
= -m.j
min
= 163,9.13578 = 2225434 (N/m
2
) = 2,225(MN/m
2
)
Đoạn: EF = - m.j
EF
= 163,9.13578 = 2225434 (N/m
2
) = 2,225(MN/m
2
)
1.2.2.2. Khai triển các đồ thị.
a) Khai triển đồ thị công trên tọa độ p-V thành p=f( α ).
Để biểu diễn áp suất khí thể p
kt
theo góc quay của trục khuỷu α ta tiến hành như sau:
+ Vẽ hệ trục tọa độ p - α. Trục hoành đặt ngang với đường biểu diễn
0
p
trên đồ thị
công.
+ Chọn tỉ lệ xích:
2
=
α

µ
(độ/mm).

( )
mmmMN
p
./025,0
2
=
µ
.
+ Dùng đồ thị Brick để khai triển đồ thị p-v thành p-α.
+ Từ các điểm chia trên đồ thị Brick, dựng các đường song song với trục Op cắt đồ thị
công tại các điểm trên các đường biểu diễn quá trình: nạp, nén, cháy - giãn nở, xả.
+ Qua các giao điểm này ta kẻ các đường song song với trục hoành gióng sang hệ toạ
độ p-α . Từ các điểm chia tương ứng 0
0
, 10
0
, 20
0
,… trên trục hoành của đồ thị p-α ta
kẻ các đường thẳng đứng cắt các đường trên tại các điểm ứng với các góc chia trên đồ
thị Brick và phù hợp với các quá trình làm việc của động cơ. Nối các điểm lại bằng
đường cong thích hợp ta được đồ thị khai triển p-α.
b) Khai triển đồ thị
( )
xfp
J
=

thành
( )
α
fp
J
=
.
Đồ thị
( )
xfp
J
=−
biểu diễn đồ thị công có ý nghĩa kiểm tra tính năng tốc độ của
động cơ.
Trang 13
Đồ án môn học:Kết Cấu Tính Toán ĐCĐT
Khai triển đường
( )
xfp
J
=
thành
( )
α
fp
J
=
cũng thông qua đồ thị brick để chuyển
tọa độ. Việc khai triển đồ thị tương tự khai triển P-V thành P=f(α). Nhưng lưu ý ở tọa
độ p-α phải đặt đúng trị số dương của p

j
.
c) Vẽ đồ thị
( )
α
fp
=
1
.
Theo công thức
jkt
ppp
+=
1
. Ta đã có n `1 và
( )
α
fp
J
=
. Vì vậy việc xây
dựng đồ thị
( )
α
fp
=
1
được tiến hành bằng cách cộng đại số các toạ độ điểm của 2 đồ
thị p
kt

=f(α) và
( )
α
fp
J
=
.lại với nhau ta được tọa độ điểm của đồ thị p
1
=f(α) . Dùng
Trang 14
Đồ án môn học:Kết Cấu Tính Toán ĐCĐT
một đường cong thích hợp nối các toạ độ điểm lại với nhau ta được đồ thị p
1
=f(α).
P
kt
P
1
P
j
P
kt
P
1
P
j
Hçnh 1.5: TH KHAI TRI NÂÄÖ Ë ÃØ
360
0
80

280
400
420
440
660 680
700
Trang 15
Đồ án môn học:Kết Cấu Tính Toán ĐCĐT
1.2.2.3. Vẽ đồ thị biểu diễn lực tiếp tuyến
( )
α
fT
=
, lực pháp tuyến
( )
α
fZ
=
và lực
ngang
( )
α
fN =
.
Các đồ thị: T = f(α), Z = f(α), N = f(α) được vẽ trên cùng một hệ toạ độ.
Áp dụng các công thức:

( )
( )
β

βα
cos
sin
.
1
+
=
PT

( )
( )
β
βα
cos
cos
.
1
+
=
PZ

( )
β
tgPN .
1
=
.
Quá trình vẽ các đường này được thực hiên theo các bước sau:
+ Chọn tỉ lệ xích:
2

=
α
µ
(độ/mm).

( )
mmmMN
p
./0339,0
2
=
µ
.
+ Căn cứ vào trị số
25,0
==
L
R
λ
. Tra các bảng phụ lục 2p, 7p, 11p trong sách Kết Cấu
Và Tính Toán Động Cơ đốt Trong - Tập 1 ta có các giá trị của:
( )
( )
β
βα
cos
sin
+
;
( )

( )
β
βα
cos
cos
+

và
( )
β
tg
. Dựa vào đồ thị khai triển p= f(α) ta có các giá trị của p
1
.Từ đó ta lập được
bảng sau:
Bảng 2
φ p1 sin(φ+β)/ T cos(φ+β)/ Z Tanβ N
cosβ (mm) cosβ (mm) (mm)
0 -108.85 0.00 0.00 1.00 -108.85 0.00 0.00
10 -106.62 0.21 -22.89 0.98 -104.23 0.04 -4.45
20 -98.81 0.42 -41.44 0.91 -90.07 0.08 -8.14
30 -84.52 0.60 -51.11 0.81 -68.09 0.12 -10.22
40 -69.72 0.76 -53.15 0.67 -46.41 0.16 -10.89
50 -50.2 0.89 -44.49 0.50 -25.07 0.19 -9.39
60 -39.95 0.97 -38.84 0.32 -12.62 0.21 -8.49
70 -12.25 1.02 -12.48 0.12 -1.52 0.23 -2.84
80 5.05 1.03 5.19 -0.07 -0.33 0.24 1.23
90 21.09 1.00 21.09 -0.25 -5.21 0.25 5.21
100 35.55 0.94 33.51 -0.41 -14.69 0.24 8.65
110 45.05 0.86 38.77 -0.56 -25.21 0.23 10.43

120 51.95 0.76 39.47 -0.68 -35.53 0.21 11.04
130 57.75 0.65 37.30 -0.79 -45.39 0.19 10.80
Trang 16
Đồ án môn học:Kết Cấu Tính Toán ĐCĐT
140 60.05 0.52 31.42 -0.87 -52.03 0.16 9.38
150 63.55 0.40 25.12 -0.93 -58.88 0.12 7.68
160 64.05 0.26 16.95 -0.97 -61.99 0.08 5.28
170 63.75 0.13 8.45 -0.99 -63.24 0.04 2.66
180 63.55 0.00 0.00 -1.00 -63.55 0.00 0.00
190 62.45 -0.13 -8.28 -0.99 -61.95 -0.04 -2.60
200 62.35 -0.26 -16.50 -0.97 -60.35 -0.08 -5.14
210 61.25 -0.40 -24.21 -0.93 -56.75 -0.12 -7.40
220 58.55 -0.52 -30.63 -0.87 -50.73 -0.16 -9.14
230 55.05 -0.65 -35.55 -0.79 -43.27 -0.19 -10.30
240 49.25 -0.76 -37.42 -0.68 -33.69 -0.21 -10.46
250 41.5 -0.86 -35.71 -0.56 -23.22 -0.23 -9.61
260 31.75 -0.94 -29.93 -0.41 -13.12 -0.24 -7.72
270 21.75 -1.00 -21.75 -0.25 -5.38 -0.25 -5.38
280 8.55 -1.03 -8.78 -0.07 -0.56 -0.24 -2.08
290 -8.4 -1.02 8.56 0.12 -1.05 -0.23 1.94
300 -22.52 -0.97 21.90 0.32 -7.12 -0.21 4.79
310 -38.52 -0.89 34.14 0.50 -19.24 -0.19 7.20
320 -53.89 -0.76 41.09 0.67 -35.87 -0.16 8.41
330 -58.25 -0.60 35.22 0.81 -46.93 -0.12 7.04
340 -52.82 -0.42 22.15 0.91 -48.15 -0.08 4.35
350 -39.1 -0.21 8.40 0.98 -38.22 -0.04 1.63
360 -22.55 0.00 0.00 1.00 -22.55 0.00 0.00
370 -2.45 0.21 -0.53 0.98 -2.40 0.04 -0.10
380 23.5 0.42 9.86 0.91 21.42 0.08 1.94
390 7.5 0.60 4.54 0.81 6.04 0.12 0.91

400 -4.55 0.76 -3.47 0.67 -3.03 0.16 -0.71
410 -10.4 0.89 -9.22 0.50 -5.19 0.19 -1.95
420 -1.5 0.97 -1.46 0.32 -0.47 0.21 -0.32
430 11.2 1.02 11.41 0.12 1.39 0.23 2.59
440 22.8 1.03 23.42 -0.07 -1.50 0.24 5.55
450 37.75 1.00 37.75 -0.25 -9.33 0.25 9.33
460 48.15 0.94 45.38 -0.41 -19.89 0.24 11.71
470 57.55 0.86 49.52 -0.56 -32.20 0.23 13.32
480 63.89 0.76 48.54 -0.68 -43.70 0.21 13.58
490 65.52 0.65 42.31 -0.79 -51.50 0.19 12.25
500 67.55 0.52 35.34 -0.87 -58.53 0.16 10.55
510 67.35 0.40 26.62 -0.93 -62.40 0.12 8.14
520 67.25 0.26 17.80 -0.97 -65.09 0.08 5.54
530 66.8 0.13 8.86 -0.99 -66.27 0.04 2.79
540 66.55 0.00 0.00 -1.00 -66.55 0.00 0.00
550 65.15 -0.13 -8.64 -0.99 -64.63 -0.04 -2.72
560 64.5 -0.26 -17.07 -0.97 -62.43 -0.08 -5.31
570 63.55 -0.40 -25.12 -0.93 -58.88 -0.12 -7.68
580 61.7 -0.52 -32.28 -0.87 -53.46 -0.16 -9.63
590 58.1 -0.65 -37.52 -0.79 -45.67 -0.19 -10.87
600 52.5 -0.76 -39.89 -0.68 -35.91 -0.21 -11.16
610 45.52 -0.86 -39.17 -0.56 -25.47 -0.23 -10.54
Trang 17
Đồ án môn học:Kết Cấu Tính Toán ĐCĐT
620 36.15 -0.94 -34.07 -0.41 -14.94 -0.24 -8.79
630 22.55 -1.00 -22.55 -0.25 -5.57 -0.25 -5.57
640 6.75 -1.03 -6.93 -0.07 -0.44 -0.24 -1.64
650 -10.85 -1.02 11.05 0.12 -1.35 -0.23 2.51
660 -33.25 -0.97 32.33 0.32 -10.51 -0.21 7.07
670 -60.5 -0.89 53.62 0.50 -30.22 -0.19 11.32

680 -82.58 -0.76 62.96 0.67 -54.97 -0.16 12.89
690 -94.55 -0.60 57.17 0.81 -76.17 -0.12 11.43
700 -103.65 -0.42 43.47 0.91 -94.48 -0.08 8.54
710 -106.25 -0.21 22.81 0.98 -103.87 -0.04 4.43
720 -107.56 0.00 0.00 1.00 -107.56 0.00 0.00
+ Vẽ hệ trục tọa Decac trong đó trục hoành biểu thị giá trị góc quay trục khuỷu, trục
tung biểu diễn giá trị của T,N,Z. Từ bảng 2 ta xác định được tọa độ các điểm trên hệ
trục, nối các điểm lại bằng các đường cong thích hợp cho ta đồ thị biểu diễn:
( )
α
fT
=

( )
α
fZ
=
;
( )
α
fN =
.
+ Việc vẽ đồ thị biểu diễn lực tiếp tuyến
( )
α
fT
=
, lực pháp tuyến
( )
α

fZ
=
và lực
ngang
( )
α
fN =
cho ta mối quan hệ giữa chúng cũng như tạo tiền đề cho việc tính toán
và thiết kế về sau nhằm bảo đảm độ ổn định ngang, độ ổn định dọc của động cơ, phụ tải
tác dụng lên chốt khuỷu, đầu to thanh truyền …đồng thời là cơ sở thiết kế các hệ thống
khác như hệ thống làm mát, hệ thống bôi trơn…
Hình 5: Đồ thị T-N-Z = f(α)
1.2.2.4. Vẽ đồ thị ΣT = f(α).
Trang 18
Đồ án môn học:Kết Cấu Tính Toán ĐCĐT
Để vẽ đồ thị tổng T ta thực hiện theo những bước sau:
+ Lập bảng xác định góc
i
α
ứng với góc lệch các khuỷu theo thứ tự làm việc.
+ Góc lệch khuỷu trục của 2 xi lanh làm việc kế tiếp nhau:
0
90
8
4.180.180
===
i
k
τ
α

.
+ Thứ tự làm việc của động cơ là: 1-5-4-2-6-3-7-8
Ta có bảng xác định góc lệch công tác và thứ tự làm việc của các khuỷu trục:
xi lanh 0 180 360 540 720
α
i
o
1 nạp nén nổ xả 0
2 nổ xả nạp nén nổ 450
3 nén nổ xả nạp nén 270
4 xả nạp nén nổ 540
5 xả nạp nén nổ xả 630
6 nổ xả nạp nén 360
7 nén nổ xả nạp 180
8 nạp nén nổ xả nạp 90
+ Sau khi lập bảng xác định góc
i
α
ứng với các khuỷu theo thứ tự làm việc, dựa vào
bảng tính N, T, Z và lấy tỉ lệ xích μ
ΣT
= 2.μ
T
= 2.0,0339 = 0,0678(MN/m
2
.mm), ta lập
được bảng tính
( )
α
fT

=
∑
. Trị số của
i
T
ta đã tính, căn cứ vào đó tra bảng các giá trị
i
T
đã tịnh tiến theo
α
. Cộng tất cả các giá trị của
i
T
ta có
4321
TTTTT
+++=
∑
.
α T1 α T5 α T4 α T2 α T6 α T3 α T7 α T8 α TT
0 0.0 630
-
22.0 540 0.0 450 32.0 360 0.0 270
-
22.0 180 0.0 90 15.2 0 3.2
10
-
23.2 640 -6.9 550 -8.7 460 45.4 370 9.2 280 -8.8 190 -8.1 100 26.6 10 25.4
20
-

43.2 650 11.1 560
-
16.9 470 49.5 380 9.6 290 12.2 200
-
16.0 110 34.4 20 40.7
30
-
56.4 660 32.3 570
-
24.9 480 47.9 390 4.2 300 20.9 210
-
22.9 120 36.0 30 40.0
40
-
60.1 670 53.6 580
-
31.9 490 42.3 400 -3.8 310 32.8 220
-
29.0 130 34.8 40 37.8
50
-
55.7 680 63.0 590
-
37.1 500 35.1 410 -9.7 320 40.8 230
-
34.0 140 30.1 50 32.4
60
-
46.5 690 57.2 600
-

39.9 510 26.6 420 -1.2 330 35.7 240
-
38.7 150 23.6 60 16.8
70
-
22.9 700 43.5 610
-
39.6 520 17.7 430 11.7 340 22.2 250
-
34.4 160 16.0 70 14.2
80 -1.0 710 22.8 620
-
34.1 530 8.7 440 25.7 350 8.6 260
-
30.6 170 8.1 80 8.2
90 15.2 720 0.0 630
-
22.0 540 0.0 450 32.0 360 0.0 270
-
22.0 180 0.0 90 3.2
100 26.6 10
-
23.2 640 -6.9 550 -8.7 460 45.4 370 9.2 280 -8.8 190 -8.1 100 25.4
110 34.4 20
-
43.2 650 11.1 560
-
16.9 470 49.5 380 9.6 290 12.2 200
-
16.0 110 40.7

120 36.0 30
-
56.4 660 32.3 570
-
24.9 480 47.9 390 4.2 300 20.9 210
-
22.9 120 40.0
130 34.8 40
-
60.1 670 53.6 580
-
31.9 490 42.3 400 -3.8 310 32.8 220
-
29.0 130 37.8
140 30.1 50
-
55.7 680 63.0 590
-
37.1 500 35.1 410 -9.7 320 40.8 230
-
34.0 140 32.4
150 23.6 60
-
46.5 690 57.2 600
-
39.9 510 26.6 420 -1.2 330 35.7 240
-
38.7 150 16.8
Trang 19
Đồ án môn học:Kết Cấu Tính Toán ĐCĐT

160 16.0 70
-
22.9 700 43.5 610
-
39.6 520 17.7 430 11.7 340 22.2 250
-
34.4 160 14.2
170 8.1 80 -1.0 710 22.8 620
-
34.1 530 8.7 440 25.7 350 8.6 260
-
30.6 170 8.2
180 0.0 90 15.2 720 0.0 630
-
22.0 540 0.0 450 32.0 360 0.0 270
-
22.0 180 3.2
190 -8.1 100 26.6 10
-
23.2 640 -6.9 550 -8.7 460 45.4 370 9.2 280 -8.8 190 25.4
200
-
16.0 110 34.4 20
-
43.2 650 11.1 560
-
16.9 470 49.5 380 9.6 290 12.2 200 40.7
210
-
22.9 120 36.0 30

-
56.4 660 32.3 570
-
24.9 480 47.9 390 4.2 300 20.9 210 40.0
220
-
29.0 130 34.8 40
-
60.1 670 53.6 580
-
31.9 490 42.3 400 -3.8 310 32.8 220 37.8
230
-
34.0 140 30.1 50
-
55.7 680 63.0 590
-
37.1 500 35.1 410 -9.7 320 40.8 230 32.4
240
-
38.7 150 23.6 60
-
46.5 690 57.2 600
-
39.9 510 26.6 420 -1.2 330 35.7 240 16.8
250
-
34.4 160 16.0 70
-
22.9 700 43.5 610

-
39.6 520 17.7 430 11.7 340 22.2 250 14.2
260
-
30.6 170 8.1 80 -1.0 710 22.8 620
-
34.1 530 8.7 440 25.7 350 8.6 260 8.2
270
-
22.0 180 0.0 90 15.2 720 0.0 630
-
22.0 540 0.0 450 32.0 360 0.0 270 3.2
280 -8.8 190 -8.1 100 26.6 10
-
23.2 640 -6.9 550 -8.7 460 45.4 370 9.2 280 25.4
290 12.2 200
-
16.0 110 34.4 20
-
43.2 650 11.1 560
-
16.9 470 49.5 380 9.6 290 40.7
300 20.9 210
-
22.9 120 36.0 30
-
56.4 660 32.3 570
-
24.9 480 47.9 390 4.2 300 40.0
310 32.8 220

-
29.0 130 34.8 40
-
60.1 670 53.6 580
-
31.9 490 42.3 400 -3.8 310 37.8
320 40.8 230
-
34.0 140 30.1 50
-
55.7 680 63.0 590
-
37.1 500 35.1 410 -9.7 320 32.4
330 35.7 240
-
38.7 150 23.6 60
-
46.5 690 57.2 600
-
39.9 510 26.6 420 -1.2 330 16.8
340 22.2 250
-
34.4 160 16.0 70
-
22.9 700 43.5 610
-
39.6 520 17.7 430 11.7 340 14.2
350 8.6 260
-
30.6 170 8.1 80 -1.0 710 22.8 620

-
34.1 530 8.7 440 25.7 350 8.2
360 0.0 270
-
22.0 180 0.0 90 15.2 720 0.0 630
-
22.0 540 0.0 450 32.0 360 3.2
370 9.2 280 -8.8 190 -8.1 100 26.6 10
-
23.2 640 -6.9 550 -8.7 460 45.4 370 25.4
380 9.6 290 12.2 200
-
16.0 110 34.4 20
-
43.2 650 11.1 560
-
16.9 470 49.5 380 40.7
390 4.2 300 20.9 210
-
22.9 120 36.0 30
-
56.4 660 32.3 570
-
24.9 480 47.9 390 40.0
400 -3.8 310 32.8 220
-
29.0 130 34.8 40
-
60.1 670 53.6 580
-

31.9 490 42.3 400 37.8
410 -9.7 320 40.8 230
-
34.0 140 30.1 50
-
55.7 680 63.0 590
-
37.1 500 35.1 410 32.4
420 -1.2 330 35.7 240
-
38.7 150 23.6 60
-
46.5 690 57.2 600
-
39.9 510 26.6 420 16.8
430 11.7 340 22.2 250
-
34.4 160 16.0 70
-
22.9 700 43.5 610
-
39.6 520 17.7 430 14.2
440 25.7 350 8.6 260
-
30.6 170 8.1 80 -1.0 710 22.8 620
-
34.1 530 8.7 440 8.2
450 32.0 360 0.0 270
-
22.0 180 0.0 90 15.2 720 0.0 630

-
22.0 540 0.0 450 3.2
460 45.4 370 9.2 280 -8.8 190 -8.1 100 26.6 10
-
23.2 640 -6.9 550 -8.7 460 25.4
470 49.5 380 9.6 290 12.2 200
-
16.0 110 34.4 20
-
43.2 650 11.1 560
-
16.9 470 40.7
480 47.9 390 4.2 300 20.9 210
-
22.9 120 36.0 30
-
56.4 660 32.3 570
-
24.9 480 40.0
490 42.3 400 -3.8 310 32.8 220
-
29.0 130 34.8 40
-
60.1 670 53.6 580
-
31.9 490 37.8
500 35.1 410 -9.7 320 40.8 230
-
34.0 140 30.1 50
-

55.7 680 63.0 590
-
37.1 500 32.4
510 26.6 420 -1.2 330 35.7 240
-
38.7 150 23.6 60
-
46.5 690 57.2 600
-
39.9 510 16.8
520 17.7 430 11.7 340 22.2 250 - 160 16.0 70 - 700 43.5 610 - 520 14.2
Trang 20
Đồ án môn học:Kết Cấu Tính Toán ĐCĐT
34.4 22.9 39.6
530 8.7 440 25.7 350 8.6 260
-
30.6 170 8.1 80 -1.0 710 22.8 620
-
34.1 530 8.2
540 0.0 450 32.0 360 0.0 270
-
22.0 180 0.0 90 15.2 720 0.0 630
-
22.0 540 3.2
550 -8.7 460 45.4 370 9.2 280 -8.8 190 -8.1 100 26.6 10
-
23.2 640 -6.9 550 25.4
560
-
16.9 470 49.5 380 9.6 290 12.2 200

-
16.0 110 34.4 20
-
43.2 650 11.1 560 40.7
570
-
24.9 480 47.9 390 4.2 300 20.9 210
-
22.9 120 36.0 30
-
56.4 660 32.3 570 40.0
580
-
31.9 490 42.3 400 -3.8 310 32.8 220
-
29.0 130 34.8 40
-
60.1 670 53.6 580 37.8
590
-
37.1 500 35.1 410 -9.7 320 40.8 230
-
34.0 140 30.1 50
-
55.7 680 63.0 590 32.4
600
-
39.9 510 26.6 420 -1.2 330 35.7 240
-
38.7 150 23.6 60

-
46.5 690 57.2 600 16.8
610
-
39.6 520 17.7 430 11.7 340 22.2 250
-
34.4 160 16.0 70
-
22.9 700 43.5 610 14.2
620
-
34.1 530 8.7 440 25.7 350 8.6 260
-
30.6 170 8.1 80 -1.0 710 22.8 620 8.2
630
-
22.0 540 0.0 450 32.0 360 0.0 270
-
22.0 180 0.0 90 15.2 720 0.0 630 3.2
640 -6.9 550 -8.7 460 45.4 370 9.2 280 -8.8 190 -8.1 100 26.6 10
-
23.2 640 25.4
650 11.1 560
-
16.9 470 49.5 380 9.6 290 12.2 200
-
16.0 110 34.4 20
-
43.2 650 40.7
660 32.3 570

-
24.9 480 47.9 390 4.2 300 20.9 210
-
22.9 120 36.0 30
-
56.4 660 40.0
670 53.6 580
-
31.9 490 42.3 400 -3.8 310 32.8 220
-
29.0 130 34.8 40
-
60.1 670 37.8
680 63.0 590
-
37.1 500 35.1 410 -9.7 320 40.8 230
-
34.0 140 30.1 50
-
55.7 680 32.4
690 57.2 600
-
39.9 510 26.6 420 -1.2 330 35.7 240
-
38.7 150 23.6 60
-
46.5 690 16.8
700 43.5 610
-
39.6 520 17.7 430 11.7 340 22.2 250

-
34.4 160 16.0 70
-
22.9 700 14.2
710 22.8 620
-
34.1 530 8.7 440 25.7 350 8.6 260
-
30.6 170 8.1 80 -1.0 710 8.2
720 0.0 630
-
22.0 540 0.0 450 32.0 360 0.0 270
-
22.0 180 0.0 90 15.2 720 3.2
+ Nhận thấy tổng T lặp lại theo chu kỳ 180
0
vì vậy chỉ cần tính tổng T từ 0
0
đến 180
0
sau đó suy ra cho các chu kỳ còn lại.
+ Vẽ đồ thị tổng T bằng cách nối các tọa độ điểm
( )
i
ii
Ta
∑
=
;
α

bằng một đường
cong thích hợp cho ta đường cong biểu diễn đồ thị tổng T.
Trang 21
Đồ án môn học:Kết Cấu Tính Toán ĐCĐT
Hình 6 : Đồ thị tổng
( )
α
fT
=
∑
+ Sau khi đã có đồ thị tổng
( )
α
fT
=
∑
ta vẽ
tb
T
∑
(đại diện cho mô men cản).
Phương pháp xác định
tb
T
∑
như sau:
)(4,31
9
6,282
18

mm
T
T
i
tb
==
∑
=
∑
.
1.2.2.5. Đồ thị phụ tải tác dụng lên chốt khuỷu.
Đồ thị phụ tải tác dụng lên chốt khuỷu dùng để xác định lực tác dụng lên chốt
khuỷu ở mỗi vị trí của chốt khuỷu. Sau khi có đồ thị này ta tìm được trị số trung bình
của phụ tải tác dụng lên chốt khuỷu, cũng có thể dễ dàng tìm được lực lớn nhất và bé
nhất, dùng đồ thị phụ tải có thể xác định được khu vực chịu tải ít nhất để xác định vị trí
lỗ khoan dẫn dầu bôi trơn và để xác định phụ tải khi tính sức bền ổ trục.
Trang 22
ΣΤ
tb
Đồ án môn học:Kết Cấu Tính Toán ĐCĐT
Các bước tiến hành vẽ đồ thị phụ tải tác dụng lên chốt khuỷu được tiến hành như
sau:
+ Vẽ hệ trục toạ độ TO’Z trong đó trục hoành O’T có chiều dương từ tâm O’ về phía
phải còn trục tung O’Z có chiều dương hướng xuống dưới.
+ Chọn tỉ lệ xích:
0339,0=
T
µ
(MN/m
2

.mm).

0339,0=
Z
µ
(MN/m
2
.mm).
+ Dựa vào bảng tính
( )
α
fT
=

( )
α
fZ
=
. Ta có được toạ độ các điểm
( )
iii
ZTa ;
=
ứng
với các góc α = 10
0
; 20
0
…720
0

. Cứ tuần tự như vậy ta xác định được các điểm từ
( )
00
;0 ZT
=
cho đến
( )
7272
;72 ZT
=
.
+ Nối các điểm trên hệ trục toạ độ bằng một đường cong thích hợp, ta có đồ thị biểu
diễn phụ tải tác dụng lên chốt khuỷu.
+ Trong quá trình vẽ để dễ dàng xác định các toạ độ điểm ta nên đánh dấu các toạ độ
điểm đồng thời ghi các số thứ tự tương ứng kèm theo.
+ Tính lực quán tính của khối lượng chuyển động quay của thanh truyền (tính trên đơn
vị diện tích của piston).
Từ công thức:
2
2

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

2
’ = m
tt
– m
1
= 1,2 – 0,336 = 0,864(kg)
=>
)/(5,114
098.0.
4.864,0
'
2
2
2
2
mkg
F
m
m
pt
===
π
Vậy:
222
07290804,204,207290828,634.045,0.5,114 mMNmNP
ko
===
Từ gốc tọa độ O’của đồ thị lấy theo hướng dương của Z một khoảng:
O’O =
)(147,61

0339,0
07290804,2
mm
P
p
ko
==
µ
O là tâm chốt khuỷu, từ tâm chốt khuỷu ta kẻ đường tròn tượng trưng cho chốt
khuỷu, giá trị của lực tác dụng lên chốt khuỷu là vectơ có gốc O và ngọn là một điểm
bất kỳ nằm trên đường biểu diễn đồ thị phụ tải.
Trang 23
Đồ án môn học:Kết Cấu Tính Toán ĐCĐT
Hình 1.8 - Đồ thị phụ tải tác dụng lên chốt khuỷu
1.2.2.6. Đồ thị phụ tải tác dụng lên dầu to thanh truyền.
Để vẽ đồ thị phụ tải tác dụng lên đầu to thanh truyền ta thực hiện theo các bước như
sau:
+ Vẽ dạng đầu to thanh truyền lên tờ giấy bóng, tâm của đầu to là O.
+ Vẽ một vòng tròn bất kì tâm O. Giao điểm của đường tâm phần thân thanh truyền với
vòng tròn tâm O tại 0
o
.
Trang 24
Đồ án môn học:Kết Cấu Tính Toán ĐCĐT
+ Từ điểm 0
o
, ghi trên vòng tròn các điểm 0;1;2…36 theo chiều quay trục khuỷu (chiều
kim đồng hồ) và tương tự ứng với các góc
00
1010

βα
+
;
00
2020
βα
+
…
+ Căn cứ vào λ= 0,25 dựa vào bảng phụ lục 9p sách Kết Cấu và Tính Toán Động Cơ
Đốt Trong - tập 1 có bảng xác định các góc
00
ii
βα
+
như sau:
α(độ) β(độ) (α+β)(độ) α(độ) β(độ) (α+β)(độ) α(độ) β(độ) (α+β)(độ)
0 0.00 0.000 130 11.04 141.04 250 -13.59 236.41
10 2.49 12.49 140 9.25 149.25 260 -14.25 245.75
20 4.91 24.91 150 7.18 157.18 270 -14.48 255.52
30 7.18 37.18 160 4.91 164.91 280 -14.25 265.75
40 9.25 49.25 170 2.49 172.49 290 -13.59 276.41
50 11.04 61.04 180 0.000 180.000 300 -12.50 287.50
60 12.50 75.50 190 -2.49 187.51 310 -11.04 298.96
70 13.59 83.59 200 -4.91 195.09 320 -9.25 310.75
80 14.25 94.25 210 -7.18 202.82 330 -7.18 322.82
90 14.48 104.48 220 -9.25 210.75 340 -4.91 335.09
100 14.25 114.25 230 -11.04 218.96 350 -2.49 347.51
110 13.59 123.59 240 -12.50 227.50 360 0.000 360.000
120 12.50 132.50
+ Đem tờ giấy bóng đặt chồng lên đồ thị phụ tải của chốt sao cho tâm O trùng với tâm

O của đồ thị phụ tải tác dụng lên chốt khuỷu. Lần lượt xoay tờ giấy bóng sao cho các
điểm 0;1;2…trùng với trục O’z về phần dương (theo chiều ngược chiều kim đồng hồ),
đồng thời đánh dấu các điểm mút của véc tơ
→
0
Q
;
→
1
Q
;
→
2
Q
…của đồ thị phụ tải tác dụng
lên chốt khuỷu trên tờ giấy bóng bằng các điểm 0;1;2…72.
+ Nối các điểm lại bằng một đường cong thích hợp cho ta đồ thị phụ tải tác dụng lên
đầu to thanh truyền.
Cách xác định lực trên đồ thị phụ tải như sau:
+ Giá trị của lực tác dụng lên đầu to là dộ dài đoạn thẳng nối từ tâm O đến điểm trên
đường vừa vẽ xong nhân với tỷ lệ xích.
+ Chiều của lực hướng từ tâm O ra ngoài.
+ Điểm đặt lực là giao điểm của đường nối từ tâm O đến điểm tính với vòng tròn
tượng trưng cho đầu to thanh truyền.
Trang 25