Đồ án động cơ đốt trong kiểu động cơ IFA w50

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT VINH

ĐỒ ÁN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG

PHẦN I :TÍNH TOÁN CHU TRÌNH CÔNG TÁC
TRONG ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG
I ) Trình tự tính toán :
1.1 )Số liệu ban đầu :
Kiểu động cơ:I FA W50 động cơ diesel 1 hàng không tăng áp buồng
cháy hình cầu trên đỉnh piston
1- Công suất của động cơ Ne
Ne =110(mã lực) = 82.06 kW
2- Số vòng quay của trục khuỷu n
n =2200(vg/ph)
3- Đường kính xi lanh D
D =120 (mm)
4- Hành trình piton S
S =145 (mm)
5- Dung tích công tác Vh:
Vh = = 1.6391 (l)
6- Số xi lanh i
i=4
7- Tỷ số nén ε
ε = 18.7
8- Thứ tự làm việc của xi lanh
(1-3-4-2)
ge =183 (g/ml.h)
9- Suất tiêu hao nhiên liệu ge
10- Góc mở sớm và đóng muộn của xupáp nạp α1;α2 α1=8(độ);α2 =38(độ)
11- Góc mở sớm và đóng muộn của xupáp thải β1 , β 2 ; β1 =44(độ); β 2 =8
(độ)

12- Chiều dài thanh truyền ltt
ltt = 280 (mm)
13- Khối lượng nhóm pitton mpt
mpt =3.5 (kg)
14- Khối lượng nhóm thanh truyền mtt mtt = 4 (kg)
15- Góc đánh lửa sớm
1.2 )Các thông số cần chọn :
1 )Áp suất môi trường :pk
Áp suất môi trường pk là áp suất khí quyển trước khi nạp vào đông cơ
(với đông cơ không tăng áp ta có áp suất khí quyển bằng áp suất trước khi
nạp nên ta chọn pk =po
Ở nước ta nên chọn
pk =po = 0,1 (MPa)
2 )Nhiệt độ môi trường :Tk
Nhiệt độ môi trường được chọn lựa theo nhiệt độ bình quân của cả năm
Vì đây là động cơ không tăng áp nên ta có nhiệt độ môi trường bằng
nhiệt độ trước xupáp nạp nên : Tk =T0 =24ºC =297ºK
3 )Áp suất cuối quá trình nạp :pa
Áp suất Pa phụ thuộc vào rất nhiều thông số như chủng loại đông cơ
,tính năng tốc độ n ,hệ số cản trên đường nạp ,tiết diện lưu thông… Vì vậy
cần xem xét đông cơ đang tính thuộc nhóm nào để lựa chọn Pa
Áp suất cuối quá trình nạp ta lấy pa =0,09 (MPa)
4 )Áp suất khí thải P :
Áp suất khí thải cũng phụ thuộc giống như p
Áp suất khí thải có thể chọn trong phạm vi : p= 0,11 (MPa)
5 )Mức độ sấy nóng của môi chất ∆T
Mức độ sấy nóng của môi chất ∆T chủ yếu phụ thuộc vào quá trình
hình thành hh khí ở bên ngoài hay bên trong xy lanh
Vì đây là đ/c điezel nên chọn ∆T= 20
6 )Nhiệt độ khí sót (khí thải) T

Nhiệt độ khí sót T phụ thuộc vào chủng loại đông cơ.Nếu quá trình giản
nở càng triệt để ,Nhiệt độ T càng thấp
GVHD: LƯU ĐỨC LỊCH

Trang 1

SVTH :NGUYỄN TUẤN ANH


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT VINH

ĐỒ ÁN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG

Thông thường ta có thể chọn : T =710 ºK
7 )Hệ số hiệu định tỉ nhiêt λ :
Hệ số hiệu định tỷ nhiệt λ được chọn theo hệ số dư lượng không khí α
để hiệu định .Thông thường có thể chọn λ theo bảng sau :
α
0,8
1,0
1,2
1,4
λ
1,13
1,17 1,14 1,11
Ở đây ta chọn λ = 1,1
8 )Hệ số quét buồng cháy λ :
Vì đây là động cơ không tăng áp nên ta chọn λ =1
9 )Hệ số nạp thêm λ
Hệ số nạp thêm λ phụ thuộc chủ yếu vào pha phối khí .Thông thường ta

có thể chọn λ =1,02÷1,07 ; ta chọn λ =1,02
10 )Hệ số lợi dụng nhiệt tại điểm z ξ :
Hệ số lợi dụng nhiệt tại điểm z ξ phụ thuộc vào chu trình công tác của
đọng cơ
Với đây là đ/c điezen nên ta chọn ξ=0,79
11 )Hệ số lợi dụng nhiệt tại điểm b ξ :
Hệ số lợi dụng nhiệt tại điểm b ξ tùy thuộc vào loại động cơ xăng hay là
động cơ điezel .ξ bao giờ cũng lớn hơn ξ
Do đây là đ/c điezel ta chọn ξ=0,9
12 )Hệ số hiệu chỉnh đồ thị công φ :
Thể hiện sự sai lệch khi tính toán lý thuyết chu trình công tác của động
cơ với chu trình công tác thực tế .Sự sai lệch giửa chu trình thực tế với chu
trình tính toán của động cơ xăng ít hơn của động cơ điezel vì vậy hệ số φ của
đ/c xăng thường chọn hệ số lớn.Nhưng đây là đ/c xăng nên ta chọn φ =0,97
II )Tính toán các quá trình công tác :
2.1 .Tính toán quá trình nạp :
1 )Hệ số khí sót γ :
Hệ số khí sót γ được tính theo công thức :
γ= . .
Trong đó m là chỉ số giãn nở đa biến trung bình của khí sót m =1,45÷1,5
Chọn m =1,45
γr =

1.(297 + 20) 0,11
.
.
710
0, 09

1

1

0,11 1,45
18, 7.1, 02 − 1,1.1.(
)
0, 09

= 0, 0306

2 )Nhiệt độ cuối quá trình nạp T
Nhiệt độ cuối quá trình nạp T đươc tính theo công thức:
T= ºK
1,45 −1

(297 + 20) + 1,1.0, 0306.710.(
Ta =

1 + 0, 0306

0, 09 1,45
)
0,11

= 329, 4

ºK

3 )Hệ số nạp η :
η= . . .
1

1
297.0, 09 
0,11 1,45 
.
. 18, 7.1, 02 − 1,1.1.(
)  = 0,8485
η=
18, 7 − 1 (297 + 20).0,1 
0, 09


GVHD: LƯU ĐỨC LỊCH

Trang 2

SVTH :NGUYỄN TUẤN ANH


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT VINH

ĐỒ ÁN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG

4 )Lượng khí nạp mới M :
Lượng khí nạp mới M được xác định theo công thức sau :
M=
(kmol/kg) nhiên liệu
Trong đó :
30.82, 06.4

p = = 1, 6391.2200.4 = 0, 6827 (MPa)

Vậy :

M=

432.103.0,1.0,8485
= 0,9879 (kmol/kg) nhiên liệu
183.0, 6827.297

5 )Lượng không khí lý thuyết cần để đốt cháy 1kg nhiên liệu M :
Lượng kk lý thuyết cần để đốt cháy 1kg nhiên liệu M được tính theo
công thức : M = .
(kmol/kg) nhiên liệu
Vì đây là đ/c diêzen nên ta chọn C=0,87 ; H=0,126 ;O=0,004
M= . (

0,87 0,126 0, 004
+
+
) = 0, 4958 (kmol/kg) nhiên liệu
12
4
32

6 )Hệ số dư lượng không khí α
Vì đây là động cơ điêzen nên :
M1

α = M = 1,9925
o
2.2 )Tính toán quá trình nén :

1 )Tỉ nhiệt mol đẳng tích trung bình của không khí :
= 19,806+0,00209.T(kJ/kmol.độ)
= 19,806+0,00209.(273+24) =20,4267 (kJ/kmol.độ)
2 )Tỉ nhiệt mol đẳng tích trung bình của sản phạm cháy :
Khi hệ số lưu lượng không khí α <1 tính theo công thức sau :
1
2

= (17,997 + 3,504.α ) + (360,34 + 252, 4.α ).10−5 T (kJ/kmol.độ)

=

1
(17,997 + 3,504.1,9925) + (360,34 + 252, 4.1,9925).10−5.297 =26,2606 (kJ/kmol.độ)
2

3 )Tỉ nhiệt mol đẳng tích trung bình của hỗn hợp :
Tỉ nhiệt mol đẳng tích trung bình của hh trong quá trình nén tính theo
công thức sau :
=

=

20, 4267 + 0, 0306.26, 2606
= 20,5999
1 + 0, 0306

Thay số vào ta có : a' = 19,9465 ; b' = 0,0044
4 ) Chỉ số nén đa biến trung bình n:
Chỉ số nén đa biến trung bình phụ thuộc vào thong số kết cấu và thong

số vận hành như kích thước xy lanh ,loại buồng cháy,số vòng quay ,phụ
tải,trạng thái nhiệt độ của động cơ…Tuy nhiên n tăng hay giảm theo quy
luật sau :
Tất cả những nhân tố làm cho môi chất mất nhiệt sẽ khiến cho n tăng.Chỉ
số nén đa biến trung bình n được xác bằng cách giải phương trình sau :
n-1 =
Chú ý:thông thường để xác định được n ta chọn n trong khoảng 1,340÷1,390
Rất hiếm trường hợp đạt n trong khoảng 1,400 ÷ 1,410
→ (theo sách Nguyên Lý Động Cơ Đốt Trong - trang 128 )
Vì vậy ta chọn n theo điều kiện bài toán cho đến khi nao thõa mãn điều kiện
bài toán :thay n vào VT và VP của phương trình trên và so sánh,nếu sai số
giữa 2 vế của phương trình thõa mãn <0,2% thì đạt yêu cầu.
GVHD: LƯU ĐỨC LỊCH

Trang 3

SVTH :NGUYỄN TUẤN ANH


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT VINH

ĐỒ ÁN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG

8,314

8,314

n-1 = 19,9465 + 0, 0022.329, 4.(18, 7 n −1 + 1) = 19,9465 + 0, 72468.(18, 7 n −1 + 1)
Sau khi chọn các giá trị của n ta thấy n = 1,365 thõa mãn điều kiện bài
toán

5 )Áp suất cuối quá trình nén P :
Áp suất cuối quá trình nén P được xác định theo công thức :
P = P. ε = 0,09. 18, 71,365 = 4,9012 (MPa)
6 )Nhiệt độ cuối quá trình nén T
Nhiệt độ cuối quá trình nén T được xác định theo công thức
T = T. ε = 329,4. 18, 71,365−1 = 959,3 ( ºK )
7 )Lượng môi chất công tác của quá trình nén M :
Lượng môi chất công tác của quá trình nén M được xác định theo công
thức :
M = M+ M = M. (1 + γ r ) = 0,9879. (1+0,0306) = 1,0181
2.3 )Tính toán quá trình cháy :
1 )Hệ số thay đổi phân tử lí thuyết β :
Ta có hệ số thay đổi phần tử lý thuyết β được xác định theo công thức :
β = = = 1+
Trong đó độ tăng mol ΔM của các loại động cơ được xác định theo công
thức sau:
ΔM = 0,21.(1-α)M + ( + − )
1

1

Đối với động cơ diesel : ΔM = (

H 0
+ )
4 32

H 0
+
Do đó : β = 1 + 4 32

α .M 0

β = 1,0320
2 )Hệ số thay đổi phân tư thưc tế β: ( Do có khí sót )
Ta có hệ số thay đổi phân tử thực tế β được xác đinh theo công thức :
β=

=

1, 0320 + 0, 0306
= 1, 0310
1 + 0, 0306

3)Hệ số thay đổi phân tử thực tế tại điểm z β : (Do cháy chưa hết )
Ta có hệ số thay đổi phân tư thực tế tại điểm z β được xác định theo
công thức : β = 1 + . χ
Trong đó
χ= =

0, 79
= 0,8778
0,9

=> : β = 1 + . χ =1,0273
4 )Lượng sản vật cháy M :
Ta có lượng sản vật cháy M đươc xác định theo công thức :
M= M +ΔM = β. M = 1,0320.0,9879 = 1,0195
5 )Nhiệt độ tại điểm z T :
Đối với động cơ diesel, nhiệt độ tại điểm z được xác định băng cách
giải phương trình cháy:

GVHD: LƯU ĐỨC LỊCH

Trang 4

SVTH :NGUYỄN TUẤN ANH


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT VINH

ξ .Q
M (1 + γ
z

+ mc v + 8,314.λ .Tc = β .mc pz.T z
'

H

1

ĐỒ ÁN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG

r

)

"

z

(3)

Trong đó :- Q H : nhiệt trị thấp của nhiên liệu , thông thường
tachọn Q H = 42500 (KJ/kg.nl)
"

- Mcvz : là tỉ nhiệt mol đẳng tích trung bình của sản vật cháy được xác
định
theo công thức:

γ ) + (1 − )
χ mc
β mc
= a + b .T
γ
β ( χ + ) + (1 − χ )
β

β (χ
mc

"
pz

0

=

+

z

"

r

v

z

0

v

"

"

v

v

z

r

0

z

z

0

(4)
0
Giải (3),(4) ra ta được : T z =1282 ( K )

p
Áp suất tại điểm z p
p = λ. p

6. Áp suất tại điểm z

z

z

z

:
được xác định theo công thức:

c

(MPa)

Tz
Với : λ = β z. = 1, 0273. 959,3 = 1,3729 là hệ số tăng áp

1282

T

c

+ p z = 1,3729.4,9012 = 6, 7289
2.4 )Tính toán quá trình giãn nở :
1 )Hệ số giãn nở sớm ρ :
ρ=
Qua quá trình tính toán ta tính được ρ ≈ 1thõa mãn điều kiện ρ < λ
2 )Hệ số giãn nở sau δ :
Ta có hệ số giãn nở sau δ được xác định theo công thức :
δ = = 18,7
3 )Chỉ số giãn nở đa biến trung bình n :
n–1=
Trong đó :
T :là nhiêt trị tại điểm b và được xác định theo công thức :
T=
( ºK )
Q :là nhiệt trị tính toán
Đối với động cơ diesel : Q= Q =42500
Qua kiệm nghiêm tính toán thì ta chọn đươc n =1,273.Thay n vào 2 vế
của pt trên ta so sánh ,ta thấy sai số giữa 2 vế là 0,001 <0,2% nên n chọn là
đúng
4 )Nhiệt độ cuối quá trình giãn nở T :
1228

T= = 18, 71,273−1 = 576,3354
( ºK )

5 )Áp suất cuối quá trình giãn nở p :
Áp suất cuối quá trình giãn nở P được xác định theo CT :

GVHD: LƯU ĐỨC LỊCH

Trang 5

SVTH :NGUYỄN TUẤN ANH


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT VINH

ĐỒ ÁN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG

6, 7289

p = = 18, 71,273−1 = 0,1618 (MPa)
6 )Tính nhiệt độ khí thải T :
T = T. ( ºK )
Ta tính được T =511,2884 ( ºK ).
2.5 )Tính toán các thông số chu trình công tác :
1 )Áp suất chỉ thị trung bình p' :
Đây là đông cơ xăng áp suất chỉ thị trung bình P' được xác định theo
CT :
 λ

1

1

1



.(1 − n −1 ) −
.(1 − n −1 ) 
p' i = . 
ε
n1 − 1
ε
 n2 − 1

Qua tính toán thực nghiệm ta tính được p' = 0,3505 (MPa)
2 )Áp suất chỉ thị trung bình thực tế p :
Do có sự sai khác giữa tính toán và thực tế do đó ta có áp suất chỉ thị
trung bình
Trong thực tế được xác định theo công thức :
p= p' i .φ=0,3505.0,97= 0.6829 (MPa)
3 )Suất tiêu hao nhiên liệu chỉ thị g :
2

g= =

1

432.103.0,8485.0,1
= 367, 4407
0,9879.0,34.297

(g/kW.h)

4 )Hiệu suất chỉ thi η:
η= =

3, 6.103
= 0,2305%
367, 4407.42500

5 )Áp suất tổn thất cơ giới P :
Áp suất tổn thất cơ giới được xác định theo nhiều công thức khác nhau và
đươc biểu diễn bằng quan hệ tuyến tính với tốc độ trung bình của động cơ.
Ta có tốc độ trung bình của động cơ là :
V = =

0,145.2200
= 10, 6333
30

(m/s)

Vì đây là đông cơ điêsel nên τ = 4 ;i =4 , D=120 mm và là buồng cháy
thống nhất :
P= 0,09+0,0138.V= 0,09+0,0138.10,6333 = 0,6825 (MPa)
6 )Áp suất có ích trung bình P :
Ta có công thức xđ áp suất có ích trung bình thực tế được xđ theo CT :
P = P – P =0,6829-0,687=0,0002 (MPa)
Ta có trị số P tính quá trình nạp P (nạp) =0,6827 va P=0,6829 thì
không có sự chênh lệch nhiều nên có thể chấp nhận được .
7 )Hiệu suất cơ giới η :
pe

η= p =
i

0,1033
= 0,3038 %
0,34

8 )Suất tiêu hao nhiên liệu g :
g= =

367, 4407
= 360,43 (g/kW.h)
0,3038

9 )Hiệu suất có ích η :
η = η .η = 0,3038.0,2305 = 0,07
GVHD: LƯU ĐỨC LỊCH

Trang 6

SVTH :NGUYỄN TUẤN ANH


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT VINH

ĐỒ ÁN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG

10 )Kiểm nghiêm đường kính xy lanh D theo công thức :
D=

(mm )
82, 06.30.4

Mặt khác V = = 0, 6827.4.2200 = 1, 639 ( l )
D=

4.1, 639
= 119,997 (mm)
3,14.92

Ta có sai số so với đề bài là :0,003 (mm).
III ) Vẽ và hiệu đính đồ thị công :
Căn cứ vào các số liệu đã tính pr , p , p , p , p ,n, n, ε ta lập bảng tính
đường nén và đường giãn nở theo biến thiên của dung tích công tác V = i.V
V : Dung tích buồng cháy
V= =

0, 61142
= 0,10722807
6, 7 − 1

(l)

3.1 ) Xây dựng đường cong áp suất trên đường nén :
- Phương trình đường nén đa biến :
P.V = const
Khi đó x là điểm bất kỳ trên đường nén thì :
P. V = P .V
P = P. = P. =
n : Chỉ số nén đa biến trung bình n = 1,375

P : Áp suất cuối quá trình nén P = 1,1704( MPa)
3.2 ) Xây dựng đường cong áp suất trên quá trình giãn nở :
- Phương trình của đường giãn nở đa biến :
P.V = const
Khi đó x là điểm bất kỳ trên đường giãn nở thì :
P. V = P. V → P = P.
Ta có : ρ = : Hệ số giãn nở khi cháy ρ = chọn ρ = 1,654
V = ρ.V Vậy P = P. = = = P
n : Chỉ số giãn nở đa biến trung bình n = 1,23
KÕt
kuËn

GVHD: LƯU ĐỨC LỊCH

Trang 7

SVTH :NGUYỄN TUẤN ANH


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT VINH

ĐỒ ÁN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG

KÕt
kuËn
Quá trình
nén
i
1
1.000

0
1.25
1.5
1.75
2
2.5
3
4
5
6
6.7

i.V
0.1072
3
0.1072
3
0.1340
4
0.1608
4
0.1876
5
0.2144
6
0.2680
7
0.3216
8
0.4289

1
0.5361
4
0.6433
7
0.7184
3

P=

giá trị biểu diễn

Quá trình giãn nở
giá trị biểu
P = P.
diễn

1.1704

51.45994518

4.5487

200.0012015

1.1704

51.45994518

4.5487

200.0012015

0.8611

37.86326416

3.4569

151.9963954

0.6702

29.46753704

2.7625

121.4619799

0.5422

23.83921785

2.2854

100.4837432

0.4512

19.84052113

1.9392

85.26400142

0.3320

14.59828397

1.4737

64.79871507

0.2584

11.36128865

1.1777

51.78136105

0.1740

7.649566619

0.8267

36.34953131

0.1280

5.628407892

0.6283

27.62482271

0.0996

4.380375588

0.5021

22.07529759

0.0856

3.763712709

0.4383

19.27350041

KÕt kuËn

3.3 ) Chọn tỷ lệ xích phù hợp và các điểm đặc biệt :
- Vẽ đồ thị P-V theo tỷ lệ xích : η : 0,0032
GVHD: LƯU ĐỨC LỊCH

Trang 8

SVTH :NGUYỄN TUẤN ANH


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT VINH

ĐỒ ÁN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG

η : 0,0227435
- Ta có V = V + V = 0,107228 + 0,6112 = 0,718428
- Mặt khác ta có : V = ρ. V = 0,107228 .1 = 0,10722 ( l )
3.4 ) Vẽ vòng tròn Brick đặt phía trên đồ thị công :
Ta chọn tỉ lệ xích của hành trình piton S là :
μ= = =

92
= 0,547
168

Thông số kết cấu động cơ là :
92

λ = = = 2.172,35 = 0,2669
Khoảng cách OO’ là :
OO’= =

0, 2669.46
= 6,13 ( mm )
2

Giá trị biểu diễn của OO’ trên đồ thị :
6,13

gtbd = = 0,547 = 12,4 ( mm )
Ta có nửa hành trình của piton là :
R= =

92
= 46 ( mm )
2

Giá trị biểu diễn của R trên đồ thị :
46

gtbd = = 0,547 = 84 ( mm )
3.5 ) Lần lượt hiệu định các điểm trên đồ thị :
1 ) Hiệu đính điểm bắt đầu quá trình nạp : (điểm a)
Từ điểm O’ trên đồ thị Brick ta xác định góc đóng muộn xupáp thải β ,
bán kính này cắt đường tròn tại điểm a’ .Từ a’ gióng đường thẳng song song
với trục tung cắt
đường P tại điểm a . Nối điểm r trên đường thải ( là giao
điểm giữa đường P và trục tung ) với a ta được đường chuyển tiếp từ quá trình
thải sang quá trình nạp.
2 ) Hiệu định áp suất cuối quá trình nén : ( điểm c’)
Áp suất cuối quá trình nén thực tế do hiện tượng phun sớm (động cơ
điezel ) và hiện tượng đánh lửa sớm (động cơ xăng ) nên thường chọn áp suất
cuối quá trình nén
lý thuyết P đã tính . Theo kinh nghiệm , áp suất
cuối quá trình nén thực tế P’ được xác định theo công thức sau :
Đối với động cơ điezel :

P’ = P + .( P - P ) = 1,2259 + .( 4,592- 1,2259 ) = 2,35 ( MPa )
Từ đó xác định được tung độ điểm c’trên đồ thị công :
y=

2,35

= 0, 022744 = 103,3 (mm )

3 ) Hiệu chỉnh điểm phun sớm : ( điểm c’’ )
Do hiện tương phun sớm nên đường nén trong thực tế tách khỏi đường
nén lý thuyết tại điểm c’’. Điểm c’’ được xác định bằng cách .Từ điểm O’ trên
đồ thị Brick ta xác định được góc phun sớm hoặc góc đánh lửa sớm θ, bán
kính này cắt vòng tròn
Brick tại 1 điểm . Từ điểm gióng này ta
gắn song song với trục tung cắt đường nén tại điểm c’’. Dùng một cung thích
hợp nối điểm c’’ với điểm c’
4 )Hiệu đính điểm đạt P thực tế
Áp suất p thực tế trong quá trình cháy - giãn nở không duy trì hằng số
như động cơ điezel ( đoạn ứng với ρ.V ) nhưng cũng không đạt được trị số
GVHD: LƯU ĐỨC LỊCH

Trang 9

SVTH :NGUYỄN TUẤN ANH


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT VINH

ĐỒ ÁN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG

lý thuyết như động cơ xăng. Theo thực nghiệm ,điểm đạt trị số áp suất cao
nhất là điểm thuộc miền
vào khoảng 372° ÷ 375° ( tức là 12° ÷ 15° sau điểm chết trên của quá trình
cháy và giãn nở )
Hiệu định điểm z của động cơ xăng :
- Xác định điểm z từ góc 12º .Từ điểm O΄trên đồ thị Brick ta xác định
góc tương
ứng với 372º góc quay truc khuỷu ,bán kính này cắt vòng tròn tại 1
điểm . Từ
điểm này ta gióng song song với trục tung cắt đường 0,85P tại điểm
z.
- Dùng cung thích hợp nối c’ với z và lượn sát với đường giãn nở .
5 ) Hiệu định điểm bắt đầu quá trình thải thực tế : ( điểm b’ )
Do có hiện tượng mở sớm xupáp thải nên trong thực tế quá trình thải
thực sự diễn ra sớm hơn lý thuyết . Ta xác định điểm b bằng cách : Từ điểm
O’trên đồ thị Brick
ta xác định góc mở sớm xupáp thải β,bán kính này cắt đường tron Brick tại 1
điểm.Từ điểm này ta gióng đường song song với trục tung cắt đường giãn nở
tại điểm b’.
6 ) Hiệu định điểm kết thúc quá trình giãn nở : ( điểm b’’ )
Áp suất cuối quá trình giãn nở thực tế P thường thấp hơn áp suất cuối
quá trình giãn nở lý thuyết do xupáp thải mở sớm . Theo công thức kinh
nghiệm ta có thể xác định được :
P= P + .( P - P ) = 0,115+ .( 0,4385- 0,115 ) = 0,2767 (MPa)
Từ đó xác định tung độ của điểm b’’ là :
0, 2767

y = = 0, 022958 = 12,1 ( mm )

GVHD: LƯU ĐỨC LỊCH

Trang 10

SVTH :NGUYỄN TUẤN ANH


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT VINH

ĐỒ ÁN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG

O

O'

z

PZ

c'

c
c"
b'

r
0

b"
a
Đồ thị công chỉ thị

PHẦN II : TÍNH TOÁN ĐỘNG HỌC VÀ ĐỘNG LỰC HỌC
I ) Vẽ đường biểu diễn các quy luật động học :
Các đường biểu diễn này đều vẽ trên 1 hoành độ thống nhất ứng với hành
trình piston S = 2R .Vì vậy độ thị đều lấy hoành độ tương ứng với V của
độ thị công ( từ
điểm 1.V đến ε.V )
1.1 ) Đường biểu diễn hành trình của piston x = ƒ(α)
Ta tiến hành vẽ đường biểu diễn hành trình của piston theo trình tự sau :
1 . Chọn tỉ xích góc : thường dùng tỉ lệ xích ( 0,6 ÷ 0,7 ) ( mm/độ )
2 . Chọn gốc tọa độ cách gốc cách độ thị công khoảng 15 ÷ 18 cm
3 . Từ tâm O’ của đồ thị Brick kẻ các bán kính ứng với 10° ,20° ,
…….180°
4 . Gióng các điểm đã chia trên cung Brick xuống các điểm 10° ,20° ,
…….180°
tương ứng trên trục tung của đồ thị của x = ƒ(α) ta được các điểm xác định
chuyển vị x tương ứng với các góc 10°,20°,…..180°
5 . nối các điểm xác định chuyển vị x ta được đồ thị biểu diễn quan hệ x =
f(α).
GVHD: LƯU ĐỨC LỊCH

Trang 11

SVTH :NGUYỄN TUẤN ANH


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT VINH

ĐỒ ÁN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG

1.2 ) Đường biểu diễn tốc độ của piston v = f(α) .
Ta tiến hành vẽ đường biểu diễn tốc độ của píton v = f(α). Theo phương
pháp đồ thị vòng .Tiến hành theo các bước cụ thể sau:
1.Vẻ nửa vòng tròn tâm O bán kính R ,phía dưới đồ thị x = f(α). Sát mép
dưới của bản vẽ
2. Vẽ vòng tròn tâm O bán kính là Rλ/2
3. Chia nửa vòng tròn tâm O bán kính R và vòng tròn tâm O bán kính là
Rλ/2 thành 18 phần theo chiều ngược nhau .
4. Từ các điểm chia trên nửa vòng tâm tròn bán kính là R kẻ các đường
song song với tung độ , các đường này sẽ cắt các đường song song với hoành
độ xuất phát từ các điểm chia tương ứng trên bán kính là Rλ/2 tại các điểm
a,b,c,….
5. Nối tại các điểm a,b,c,…. Tạo thành đường cong giới hạn trị số của tốc
độ piton thể hiện bằng các đoạn thẳng song song với tung độ từ các điểm cắt
vòng tròn bán kính R tạo với trục hoành góc α đến đường cong a,b,c….
Đồ thị này biểu diễn quan hệ v = f(α) trên tọa độ độc cực

Hinh 2.1: Dạng đồ thị v = f( α )
1.3 Đường biểu diễn gia tốc của piston j = f( x)
Ta tiến hành vẽ đường biểu diễn gia tốc của piston theo phương pháp Tôlê
ta vẽ theo các bước sau :
1.Chọn tỉ lệ xích μ phù hợp trong khoảng 30 ÷ 80 (m/s .mm )
Ở đây ta chọn μ = 80 (m/ s 2 .mm )
2.Ta tính được các giá trị :
- Ta có góc :
ω = = 376,4 (rad/s)
- Gia tốc cực đại :
j max = R.ω .( 1 + λ ) =46. 10−3.4292.(1 + 0, 2669) =10,72. 103 ( m/ s)
Vậy ta được giá trị biểu diễn j là :
10,72.103

gtbd = =
80

= 134

( mm )

-Gia tốc cực tiểu :
j = –R.ω.( 1– λ ) = -46. 10−3 . 4292..(1 − 0, 2669) = −6, 2.103
( m/s )
Vậy ta được giá trị biểu diễn của j là :
GVHD: LƯU ĐỨC LỊCH

Trang 12

SVTH :NGUYỄN TUẤN ANH


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT VINH

gtbd = =

ĐỒ ÁN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG

-6,2.10-3
= –77,6
80

( mm )

-Xác định vị trí của EF :
EF = –3.R.λ.ω = –3.46.0,2669. 4292 =-6,778.103
( m/s )
Vậy giá trị biểu diễn EF là :
gtbd = =

−6, 778.103
= - 84,7
80

( mm )
3. Từ điểm A tương ứng điểm chết trên lấy AC = j , từ điểm B tương ứng
điểm chết dưới lấy BD = j , nối CD cắt trục hoành ở E ; lấy EF = –
3.R.λ.ω về phía BD Nối CF với BD ,chia các đoạn này làm 8 phần , nối 11,
22, 33 …Vẽ đường bao trong tiếp tuyến với 11, 22, 33 …ta được đường
cong biểu diễn quan hệ j = ƒ(x
II )Tính toán động học :
2.1 )Các khối lượng chuyển động tịnh tiến :
- Khối lượng nhóm piton m = 0,75 Kg
- Khối lượng thanh truyền phân bố về tâm chốt piston
+ ) Khối lương thanh truyền phân bố về tâm chốt piston m có thể tra
trong các các sổ tay ,có thể cân các chi tiết của nhóm để lấy số liệu
hoặc có thể tính gần đúng theo bản vẽ .
+ ) Hoặc có thể tính theo công thức kinh nghiêm sau :
Đối với động cơ ô tô ta có :
m = ( 0, 275 ÷ 0, 285 ) m
Ta chọn m = 0,285. m = 0,285.1= 0,275
(Kg )
Vậy ta xác định đươc khối lương tịnh tiến mà đề bài cho là :
m = m + m = 0,75 + 0,285 = 1,025

(Kg)
2.2 ) Các khối lượng chuyển động quay :

Hình 2.2 : Xác định khối lượng khuỷu trục
Khối lượng chuyển động quay của một trục khuỷu bao gồm :
- Khối lượng của thanh truyền quy dẫn về tâm chốt :
m = = 1 - 0,275 = 0,725
(Kg)
- Khối lượng của chốt trucj khuỷu : m
m = π. .ρ
Trong đó ta có :
d : Là đường kính ngoài của chốt khuỷu : 58
δ : Là đường kính trong của chốt khuỷu : 32
GVHD: LƯU ĐỨC LỊCH

Trang 13

SVTH :NGUYỄN TUẤN ANH


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT VINH

ĐỒ ÁN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG

l : Là chiều dài của chốt khuỷu : 46
ρ : Là khối lượng riêng của vật liệu làm chốt khuỷu
ρ : 7800 Kg/ m = 7,8.10
( Kg/ mm )
m = π.

(58

2

)

− 32 2 .46
.7,8.10 −6 = 0,659
4

- Khối lượng của má khuỷu quy dẫn về tâm chốt : m . Khối lượng này
tính gần
đúng theo phương trình quy dẫn :
m =
Trong đó : m khối lượng của má khuỷu
r bán kính trọng tâm má khuỷu : 60
R :bán kính quay của khuỷu : R = S /2= 92/2 =46 (mm)
Ta có m = m = 0,105 ( kg )
2.3 ) Lực quán tính :
Lực quán tính chuyển động tịnh tiến :
P = - m.j = -m.R.ω.( cos α + λ.cos 2α ) = - 8,7.10.( cos α + λ.cos
2α )
Với thông số kết cấu λ ta co bảng tính P :

α

radians

0
10

20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
140
150
160

A =cos α + λ.cos 2α
=cos α +0,2669.cos
2α
0
1.2669
0.17453
3
1.235611713
0.34906
6
1.144149883
0.523599
0.999475404
0.69813

2
0.812391142
0.87266
5
0.596440911
1.04719
8
0.36655
1.22173
0.137562881
1.396263
-0.077155783
1.570796
-0.2669
1.745329
-0.424452138
1.919862
-0.546477405
2.094395
-0.63345
2.26892
8
-0.689134308
2.443461
-0.719697744
2.617994
-0.732575404
2.792527
-0.735235359

GVHD: LƯU ĐỨC LỊCH

Trang 14

Pj = - 8,7.1000 .( cos α + λ.cos
2α )
= - 8,7.1000 . A
-11022.03
-10749.82191
-9954.103979
-8695.436013
-7067.802933
-5189.035926
-3188.985
-1196.797069
671.2553105
2322.03
3692.733602
4754.353425
5511.015
5995.468482
6261.370377
6373.406013
6396.547623
SVTH :NGUYỄN TUẤN ANH


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT VINH

170 2.96706

180 3.141593

ĐỒ ÁN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG

-0.734003793
-0.7331

6385.832995
6377.97

2.4 ) Vẽ đường biểu diễn lực quán tính :
Ta tiến hành vẽ đường biểu diễn lực quán tính theo pp Tolê nhưng
hoành độ đặt
trùng với đường p ở đồ thị công và vẽ đường –p =ƒ(x)
(tức cùng chiều với j = ƒ(x))
Ta tiến hành theo bước sau :
1 ) Chọn tỷ lệ xích để của p là μ (cùng tỉ lệ xích với áp suất p )
(MPa/mm),
tỉ lệ xích μ cùng tỉ lệ xích với hoành độ của j = ƒ(x)
Chú ý :
Ở đây lực quán tính p sở dĩ có đơn vị là MPa (tính theo đơn vị áp
suất ) bởi vì được tính theo thành phần lực đơn vị (trên 1 đơn vị diện tích
đỉnh piston )để tạo điều kiện cho công việc công tác dụng lực sau này của
lực khí thể và lực quán tính.
2 ) Ta tính được các giá trị :
- Diện tích đỉnh piston :
F= =

3,14.0,092 2
= 0,00664

4

(m)

- Lực quán tính chuyển động tịnh tiến cực đại :
1, 025.46.10−3.376, 42 (1 + 0, 2669)
P= =
=1,274.106 N/m
0, 00664

P = 1,274

Mpa

Vậy ta được giá trị biểu diễn P là :
1, 274

gtbd = = 0, 0227435 = 56 ( mm )
-Lực quán tính chuyển động tịnh tiến cực tiểu :
P=

1, 025.46.10−3.376, 42 (1 − 0, 2669)
=
= 0,737. 106 ( N/m)
0, 00664

P = 0, 737
Vậy ta được giá trị biểu diễn P là :
0, 737

gtbd = = 0, 02296 = 32
-Ta xác định giá trị E’F’ là :

( Mpa )
( mm )

3.1, 025.46.10−3.0, 2669.376, 42
E’F’ = =
= 0,8357 ( Mpa )
0, 00664

Vậy ta được giá trị biểu diễn của E’F’ là :
0,8357

gtbd = = 0, 0227435 = 36,7
( mm )
3 ) Từ điểm A tương ứng điểm chết trên lấy A’C’ = P từ điểm B
tương ứng với điểm chết dưới lấy B’D’ = P ; nối C’D’ cắt trục hoành ở
E’ ; lấy E’F’ về phía B’D’. Nối C’F’ và F’D’ ,chia các đoạn này ra làm 8
phần , nối 11, 22 , 33…
GVHD: LƯU ĐỨC LỊCH

Trang 15

SVTH :NGUYỄN TUẤN ANH


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT VINH

ĐỒ ÁN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG

Vẽ đường bao trong tiếp tuyến với 11, 22, 33…Ta đuợc đường cong biểu
diễn quan hệ –P = ƒ(x)
j

§å THÞ GIA TèC
µ = 80,001
j

f(x)

2.5 ) Đường biểu diễn v = ƒ(x)
Ta tiến hành vẽ đường biểu diễn quan hệ v = ƒ(x) dựa trên 2 đồ thị là
đồ thị
đó là x = ƒ(x) và đồ thị v = ƒ(x) (sử dụng theo pp đồ thị vòng ).Ta tiến hành
theo đồ thị sau :
1 ) Từ tâm các điểm đã chia độ trên cung của đồ thị Brick ta gióng các
đường song song với trục tung tương ứng với các giá trị góc quay α = 10°,
20°, 30°…180°
2 ) Đặt các giá của vận tốc v này (đoạn thăng biểu thị giá trị của v có 1
đầu mút thuộc đồ thị v = ƒ(x) ,1 đầu thuộc nữa vòng tròn tâm O, bán kính R
trên đồ thị ) trên các tia song song với các trục tung nhưng xuất phát tư các
góc tương ứng trên đồ thị Brick gióng xuống hệ trục tọa độ của đồ thị v =
ƒ(x).
3 ) Nối các điểm trên đồ thị ta được đường biểu diễn quan hệ v = ƒ(x)
Chú ý : nếu vẽ đúng điểm v sẽ ứng với j = 0
2.6 ) Khai triển đồ thị công P–V thành p =ƒ(α)
Để thuận tiện cho việc tính toán sau này ta tiến hành khai triển đồ thị
công P–V
thành đồ thị p =ƒ(α).Khai triển đồ thị công theo trình tự sau :

1 ) Chọn tỷ lệ xích μ = 2°/ 1mm .Như vậy toàn bộ chu trình 720° sẽ
ứng với 360 mm .Đặt hoành độ α này cùng trên đường đậm biểu diễn P và
cách điểm chết dưới của đồ thị công khoảng 4÷5 cm
2 ) Chọn tỷ lệ xích μ đúng bằng tỷ lệ xích μ khi vẽ đồ thị công
(MN/mm)
3 ) Từ các điểm chia trên đồ thị Brick ta xác định trị số cua P tương
ứng với các góc α rồi đặt các giá trị này trêb đồ thị P–α
Chú ý : + ) Cần xác định điểm p .Theo kinh nghiệm , điểm này
thường xuất
hiện ở 372° ÷ 375°.
+ ) Khi khai triển cần cận thận 1 đoạn có độ dốc tăng trưởng
và đột
GVHD: LƯU ĐỨC LỊCH

Trang 16

SVTH :NGUYỄN TUẤN ANH


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT VINH

ĐỒ ÁN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG

biến lớn của p từ 330° ÷ 400° ,nên lấy thêm điểm ở đoạn
này để vẽ
được chính xác.
4 ) Nối các điểm xác định theo 1 đường cong trơn ta thu được đồ thị
biểu diễn quan hệ P = ƒ(α)

pkt

p0
00

1800

3600

7200

5400

Hình 2.3 Dạng đồ thị của pkt = f ( α )
2.7 )Khai triển đồ thị P = ƒ(x) thành P = ƒ(α)
Đồ thị P = ƒ(x) biểu diễn trên đồ thị công có ý nghĩa kiểm tra tính
năng tốc độ của động cơ.Nếu động cơ ở tốc độ cao đương này thế nào cũng
cắt đường nén ac . Động cơ tốc độ thấp, đường P ít khi cắt đường nén.
Ngoài ra đường P còn cho ta tìm
được giá trị của P = P + P một
cách dễ dàng vì giá trị của đường p chính là khoảng
cách giữa đường
nạp P với đường biểu diễn P của các quá trình nạp, nén ,cháy giãn nở và thải
của động cơ.
Khai triển đồ thị P = ƒ(x) thành đồ thị P = ƒ(α) tương tự như cách ta
khai triển đồ thị công ( thông qua vòng tròn Brick ) chỉ có điều cần chú ý là
đồ thị trước là
ta biểu diễn đồ –P = ƒ(x) nên cần lấy lại giá trị P cho
chính xác.

pkt=f()

P∑ = f ( α )
Pj = f ( α )

0

180

360

Đồ thị pkt = f ( α )
GVHD: LƯU ĐỨC LỊCH

Trang 17

540

p∑ = f (α )

720

p j = (α )

SVTH :NGUYỄN TUẤN ANH


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT VINH

ĐỒ ÁN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG

2.8 ) Vẽ đồ thị P = ƒ(α).
Ta tiến hành vẽ đồ thị P = ƒ(α) bằng cách ta cộng 2 đồ thị là đồ thị là
độ thị
P=ƒ(α) và đồ thị P = ƒ(α).
2.9 ) Vẽ đồ thị lực tiếp tuyến T = ƒ(α) và đồ thị lực pháp tuyến Z = ƒ(α)
Theo kết quả tính toán ở phần động lực học ta có công thức xác định
lực tiếp tuyến và lực pháp tuyến như sau :
T = P. ; Z = P.
Trong đó góc lắc của thanh truyền β được xác định theo góc quay α
của trục theo công thức sau :
sin β= λ.sinα
Vẽ 2 đường này theo trình tự sau:
- Bố trí hoành độ α ở dưới đường P , tỷ lệ xích μ = 2°/ 1mm sao cho
đường
biểu diễn nằm ở khoảng giữa tờ giấy kẻ ly A ( có thể chọn trùng với
đường biểu
diển hoành độ của đồ thị j = ƒ(α) )
-Căn cứ vào thông số kết cấu λ = R/l, dựa vào các công thức trên và dựa
vào đồ
thị P = ƒ(α) ta xác định được các giá trị cho trong bảng dưới đây theo
góc quay α
của trục khuỷu :

α( )

β( rad
α( rad)
)

10

0.174
53

0.046 0.220
36
89

0.219 0.9767
34
51

20

0.349
06

0.091
41

0.440
47

0.428 0.9083
15
40

30

0.523

59

0.133
84

0.657
44

0.616 0.7986
61
98

40

0.698
13

0.172
41

0.870
54

0.776 0.6541
18
08

50

0.872

66

0.205
90

1.078
57

0.900 0.4827
30
85

60

1.047
19

0.233
25

1.280
44

0.984 0.2942
81
54

70
80

1.221
73
1.396

0.253
50
0.265

1.475
24
1.662

1.028 0.0985
30
61
1.032
-

o

β+α

GVHD: LƯU ĐỨC LỊCH

Trang 18

pΣ
1.266
02
1.173

38
1.026
83
0.837
32
0.618
57
0.385
7
0.153
75
0.063

T
0.277
69
0.502
39
0.633
16
0.649
92
0.556
9
0.379
84
0.158
1
0.065

gtbd T
12.20
95
22.08
94
27.83
88
28.57
58
24.48
6
16.70
11
6.951
33
2.893

SVTH :NGUYỄN TUẤN ANH


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT VINH

ĐỒ ÁN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG

26

96

23

90

1.570
79

0.270
17

1.840
97

1

100

1.745
32

0.265
96

2.011
29

0.937
50

110

1.919

86

0.253
50

2.173
37

0.851
08

120

2.094
39

0.233
25

2.327
64

0.747
23

130

2.268
92

0.205
90

2.474
83

0.631
78

140

2.443
46

0.172
41

2.615
87

0.509
38

150

2.617
99

0.133
84

2.751
84

0.383
38

160

2.792
52

0.091
41

2.883
93

0.255
88

0.046
36

3.013
42
3.141
59

0.127

95

180

2.967
06
3.141
59

0.0946
36
0.2769
45
0.4419
32
0.5854
79
0.7057
46
0.8027
9
0.8779
8
0.9333
52
0.9710
45
0.9928
64

190

3.316
12

200

3.490
65

210

3.665
19

220

3.839
72

230

4.014
25

240
250

4.188
79

4.363

0
0.127
9
0.255
8
0.383
3
0.509
3
0.631
7
0.747
2
-

-1
0.9928
64
0.9710
45
0.9333
52
0.8779
8
0.8027
9
0.7057
46

-

170

0
0.046
3
0.091
4
0.133
8
0.172
4
0.205
9
0.233
2
-

11

3.269
76
3.399
24
3.531
34
3.667
31
3.808

34
3.955
54
4.109

GVHD: LƯU ĐỨC LỊCH

Trang 19

75

80

20

0.255
95

0.255
95

11.25
40

0.415
55

0.389
58

17.12
92

0.539
15

0.458
86

20.17
56

0.627
25

0.468
71

20.60
84

0.683
66

0.431
93

18.99
12

0.714
62

0.364
02

16.00
54

0.727
66

0.278
97

12.26
62

0.730
36

0.186
88

8.217
09

0.729
11
0.728

20

0.093
29

4.102
05

0
0.093
36
0.187
46
0.280
98
0.368
98
0.442
1
0.487
27
-

0
4.104
86
8.242
11
12.35
44

16.22
37
19.43
86
21.42
44
-

0.729
61
0.732
58
0.732
90
0.724
36
0.699
76
0.652
09
0.575

SVTH :NGUYỄN TUẤN ANH


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT VINH

32
260

4.537
85

270

4.712
38

280

4.886
92

290

5.061
45

300

5.235
98

310

5.410
52

320

5.585
05

330

5.759
58

340

5.934
11

350
360
370
380
390
400
410
420
430
440

6.108
65
6.283
18
6.457
71

6.632
25
6.806
78
6.981
31
7.155
85
7.330
38
7.504
91
7.679
44

0.253
5
0.265
9
0.270
1
0.265
9
0.253
5
0.233
25
0.205
91
0.172

41
0.133
85
0.091
41
0.046
36
-0
0.046
36
0.091
41
0.133
84
0.172
41
0.205
90
0.233
25
0.253
50
0.265
96

81
4.271
88
4.442
21

4.620
95
4.807
94
5.002
73
5.204
61
5.412
64
5.625
73
5.842
70
6.062
28
6.283
18
6.504
08
6.723
66
6.940
63
7.153
72
7.361
75
7.563
63

7.758
42
7.945
41

GVHD: LƯU ĐỨC LỊCH

ĐỒ ÁN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG

0.851 0.5854
0
79
86
0.937 0.4419 0.468
5
32
40
0.2769 0.330
-1
45
97
1.032 0.0946 0.169
1
36
52
1.028 0.0985 0.004
3
61
7
0.984 0.2942 0.174

8
54
9
0.900 0.4827 0.319
3
85
08
0.776 0.6541 0.411
19
08
36
0.616 0.7986 0.428
61
98
24
0.428 0.9083 0.365
16
40
15
0.219 0.9767 0.140
34
51
49
0.685
0
74
0.219 0.9767 2.576
34
51
13

0.428 0.9083 2.315
15
40
07
0.616 0.7986 1.701
61
98
5
0.776 0.6541 1.246
18
08
58
0.900 0.4827 0.978
30
85
64
0.984 0.2942 0.860
81
54
09
1.028 0.0985 0.841
30
61
02
1.032
0.878
11
0.0946
40

Trang 20

0.490
1
0.439
13
0.330
97
0.174
96

21.54
91
19.30
81
14.55
24
7.692
9

0.004
83

0.212
56

0.172
26

7.574

36

0.287
26

12.63
06

0.319
29

14.03
88

0.264
06

11.61
03

0.156
34

6.874
18

0.030
81

1.354

85

0
0.565
04
0.991
22
1.049
20
0.967
58
0.881
07
0.847
03
0.864
83
0.906
61

0
24.84
42
43.58
24
46.13
19
42.54
30
38.73

96
37.24
27
38.02
51
39.82
41

SVTH :NGUYỄN TUẤN ANH


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT VINH

ĐỒ ÁN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG

450

7.853
98

0.270
1

8.124
15

1

460

8.028
51

0.265
96

8.294
43

0.937
50

470

8.203
04

0.253
50

8.456
55

0.851
08

480

8.377
58

0.233
25

8.610
83

0.747
23

490

8.552
11

0.205
90

8.758
02

0.631
78

500

8.726
64

0.172

41

8.899
05

0.509
38

510

8.901
17

0.133
84

9.035
02

0.383
38

520

9.075
71

0.091
41

9.167
2

0.255
88

0.046
36

9.296
60
9.424
77

0.127
95

540

9.250
24
9.424
77

36
0.2769
45
0.4419
32
0.5854

79
0.7057
46
0.8027
9
0.8779
8
0.9333
52
0.9710
45
0.9928
64

550

9.599
31

560

9.773
84

570

9.948
37

580

10.12
29

590

10.29
74

0
0.127
9
0.255
8
0.383
3
0.509
3
0.631
7
0.747
2
0.851

-1
0.9928
64
0.9710
45
0.9333

52
0.8779
8
0.8027
9
0.7057
46
0.5854

530

600
610

10.47
19
10.64
65

0
0.046
3
0.091
4
0.133
8
0.172
4
0.205
9

0.233
2
0.253

9.552
94
9.682
43
9.814
52
9.950
49
10.09
15
10.23
87
10.39
3

GVHD: LƯU ĐỨC LỊCH

Trang 21

0.940
03

0.940
03

41.33

18

1.003
91

0.941
17

41.38
19

1.056
72

0.899
35

39.54
33

1.092
18

0.816
11

35.88
34

1.109

49

0.700
96

30.82
02

1.111
74

0.566
31

24.89
97

1.104
30

0.423
37

18.61
52

1.068
38

0.273

38

12.02
00

1.028
68
0.916
83

0.131
62

5.787
43

0
0.102
57
0.196
14
0.288
38
0.376
51
0.447
42
0.487
03
0.479

0
4.509
81
8.624
13
12.67
96
16.55
46
19.67
24
21.41
41
21.09

0.801
59
0.766
54
0.752
18
0.739
14
0.708
18
0.651
77
0.563
67

SVTH :NGUYỄN TUẤN ANH


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT VINH

620

10.82
10

630

10.99
57

640

11.17
01

650

11.34
464

660

11.51
917

670

11.69
371

680

11.86
824

690

12.04
277

700

12.21
73

710

12.39
184

720

12.56
637

5
0.265
9
0.270
1
0.265
9
0.253
0.233
2
0.205
9
0.172
4
0.133
8
0.091
4
0.046
3
0

10.55
50
10.72
54
10.90
41
11.09

113
11.28
592
11.48
78
11.69
583
11.90
892
12.12
589
12.34
547
12.56
637

ĐỒ ÁN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG

0
79
0.937 0.4419
5
32
0.2769
-1
45
1.032 0.0946
1
36
1.028 0.0985

3
612
0.984 0.2942
8
544
0.900 0.4827
3
85
0.776 0.6541
1
087
0.616 0.7986
6
985
0.428 0.9083
1
405
0.219 0.9767
3
511
0

1

0.440
07
0.280
47
0.088
27

0.129
2
0.361
1
0.594
0
0.812
8
1.002
3
1.148
8
1.241
5
1.273
2

74
0.412
57
0.280
48
0.091
11

32
18.13
99
12.33
21

4.005
93

0.132
884

5.842
706

0.355
695

15.63
936

0.534
825

23.51
54

0.630
884

27.73
897

0.618
036

27.17
406

0.491
893

21.62
777

0.272
311

11.97
307

0

0

2.10 )Vẽ đường biểu diễn ΣT = ƒ(α) của động cơ nhiều xy lanh.
Động cơ nhiều xy lanh có nhiều momen tích lũy vì vậy phải xác định
momen này.Ta xác định chu kỳ của momen tổng phụ thuộc vào số xy lanh và
số kỳ ,chu kỳ này bằng đúng góc công tác của các khuỷu :
δ=
Trong đó :
τ :Là số kỳ của động cơ : 4 kỳ
i : Số xy lanh của động cơ : 4 xy lanh
Nếu trục khuỷu không phân bố các khuỷu theo đúng góc canh tác
(điều kiện đồng đều chu trình ) thì chu kỳ của momen tổng cũng thay đổi.
Ta tiến hành vẽ đường biểu diễn ΣT = ƒ(α) cũng chính là đường biểu

diễn
ΣM =ƒ(α) (do ta đã biết ΣM = Σ T.R ) .Ta vẽ đường biểu diễn này như sau :
GVHD: LƯU ĐỨC LỊCH

Trang 22

SVTH :NGUYỄN TUẤN ANH


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT VINH

ĐỒ ÁN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG

1 ) Lập bảng xác định các góc α ứng với các khuỷu theo thứ tự làm
việc của
động cơ.Do ở đây là động cơ 4 kỳ ,4 xy lanh có thứ tự làm việc 13-4-2 :

0°

180°
1
2
3
4

360°

Nạp
Nén
Thải

Cháy

540°

Nén
Cháy
Nạp
Thải

Cháy
Thải
Nén
Nạp

720°
Thải
Nạp
Cháy
Nén

α = 0°

α = 180°
α = 540°
α = 360°
Chú thích :Tại thời điểm xy lanh đang ở góc công tác là α = 0° thì các xy
lanh 2, 3, 4
đang ở góc công tác tương ứng α = 180°, α = 540° , α = 360°
2 ) Ta có bảng tính ΣT = ƒ(α) :
3 ) Từ bảng số liệu trên ta vẽ đường đồ thị ΣT=ƒ(α) ở góc trên của đồ

thị T và Z
4 ) Vẽ đường ngang xác định ΣT (đại diện cho momen cản ) trực tiếp
trên đồ
thị bằng cách đếm diện tích bao bởi đường ΣT với trục hoành α (F)
rồi
chia diện tích này cho chiều dài của trục hoành. Nghĩa là :
ΣT=

F( ∑ T )

µT .360

18

=

∑ (∑ T )
i =1

µT .360

i

457,9358

= 0, 022743.360 = 25,44

( mm )

Trong đó µT là tỷ lệ xích của lực tiếp tuyến.

Tiếp đến ta tính ∑ Ttbt theo công suất động cơ :

∑ Ttbt =

30.N e .10−3
π .Fpt . R.n.ηm

Trong đó : N e : Công suất động cơ N e = 51,48
( KW )
Fpt : Diện tích đỉnh piston Fpt = 0,0066
2

(m )

R : Bán kính quay trục khuỷu R = 46. 10−3
(m)
n: Số vòng quay của động cơ n = 4100
( v/ph )

ηm = (0, 63 ÷ 0,93) chọn ηm = 0,8027

GVHD: LƯU ĐỨC LỊCH

Trang 23

SVTH :NGUYỄN TUẤN ANH


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT VINH

ĐỒ ÁN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG

30.51, 48.10−3
2
= 0,5603  MN / m 
−3
3,14.0, 0066.46.10 .3600.0,8027
Giá trị biểu diễn của ∑ Ttbt là

⇒

∑ Ttbt =

∑T

tbtbd

∑T

tbt

=

∑T − ∑T
∑T
tbtbd

tb

tbtbd

So sánh 2 giá trị
bài toán

µT

=

0, 5603
= 24,63
0.022743

.100% =

∑T

GVHD: LƯU ĐỨC LỊCH

tb

và

25, 44 − 24, 63
24, 63

∑T

tbtbd

Trang 24

( mm )

.100% = 3,28 %

ta thấy 3,28% < 5%. Đạt yêu cầu

SVTH :NGUYỄN TUẤN ANH


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT VINH

a1
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90

ĐỒ ÁN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG

a2
180
190
200

210
220
230
240
250
260
270

T2
0
-4.10486
-8.24211
-12.3544
-16.2237
-19.4386
-21.4244
-21.5491
-19.3081
-14.5524

a3
540
550
560
570
580
590
600
610
620

630

T3
0
-4.50981
-8.62413
-12.6796
-16.5546
-19.6724
-21.4141
-21.0932
-18.1399
-12.3321

a4
360
370
380
390
400
410
420
430
440
450

T4
0
24.84425
43.58243

46.13197
42.54304
38.73962
37.24277
38.02518
39.86241
41.33188

ΣT
0
4.020039
4.626813
-6.74088
-18.811
-24.8574
-22.2968
-11.5684
5.307603
25.70143

100
110
120
130

T1
0
-12.2095
-22.0894
-27.8388

-28.5758
-24.486
-16.7011
-6.95133
2.893201
11.25404
17.1292
2
20.17566
20.60849
18.99127

280
290
300
310

-7.6929
0.212565
7.574363
12.63068

640
650
660
670

-4.00593
5.842706
15.63936

23.5154

460
470
480
490

46.81239
65.77425
79.70569
85.9576

140
150
160
170
180

16.00542
12.26624
8.21709
4.10205
0

320
330
340
350
360

14.03889
11.61035
6.874185
1.35485
0

680
690
700
710
720

27.73897
27.17406
21.62777
11.97307
0

500
510
520
530
540

41.38199
39.54332
35.88348
30.82025
24.8997
9

18.61522
12.02008
5.787434
0

82.68307
69.66587
48.73912
23.2174
0

0

2.2.11 Đồ thị phụ tải tác dụng lên chốt khuỷu.
Ta tiến hành vẽ đồ thị phụ tải tác dụng lên chốt khuỷu theo các bước:
0

GVHD: LƯU ĐỨC LỊCH

180
Trang 25

360

540

SVTH :NGUYỄN TUẤN ANH

720