THIẾT KẾ MÔN HỌC ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (598.7 KB, 18 trang )
Thiết kế môn học Động cơ đốt trong
Đề bài 10 : Vẽ trục khuỷu và tính bển trục khuỷu trớc khi khởi động .
Kiểu động cơ
6G72
Đờng kính xi lanh (mm) D
91,1
Hành trình píton (mm) S
76
Số xy lanh i
6
Công suất Ne
160 mã lực
Tỷ số nén
8,9
Số vòng quay n
6000 vòng/phút
Suất tiêu hao nhiên liệu ge(g/ml.h)
-
Xúppáp nạp mở sớm 1
190
Xúppáp nạp đóng muộn 1
590
Xúppáp thải mở sớm 3
590
Xúppáp thải đóng muộn 4
190
Góc phun sớm nhiên liệu s
100
áp suất cuối hành trình nạp pa
0.094 Mpa
áp suất khí sót pr
0.12Mpa
âp suất cuối hành trình nén pc
1,8 Mpa
âp suất cuối hành trinh cháy pz
7,0 Mpa
áp suất cuối hành trình dãn nở pb
4,46 Mpa
Khối lợng nhóm piston mnp
0,45 kg
Khối lơng nhóm thanh truyền mtt
0,6 kg
Nôi dung thuyết minh:
Phần I tính toán động học
Sinh viên : Bùi Trờng Thọ
1
Lớp : CK Ôtô B _K44
Thiết kế môn học Động cơ đốt trong
I-1.Công thức tính độ dịch chuyển của Piston:
Sp = Sp1 + Sp2 = R.(1- Cos) +
(1- Cos2)];
4
với: Sp1 = R.(1- Cos); Sp2 = R.
Chọn
1
=4
;R=
(1- Cos2);
4
S
= 38(m m)
2
hay Sp = f1()
= = 628,32 (rad/s)
Với n = 6000 (v/p)
Ta có bảng số liệu sau:
Bảng tính các giá trị chuyển vị píston
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
140
150
160
170
180
S1(m)
S2(m)
0
0.58
2.29
5.09
8.89
13.57
19
25
31.4
38
44.6
51
57
62.43
67.11
70.91
73.71
75.42
76
Sinh viên : Bùi Trờng Thọ
0
0.14
0.56
1.19
1.96
2.79
3.56
4.19
4.61
4.75
4.61
4.19
3.56
2.79
1.96
1.19
0.56
0.14
0
S(m)
0
0.72
2.85
6.28
10.85
16.36
22.56
29.19
36.01
42.75
49.21
55.19
60.56
65.22
69.07
72.1
74.27
75.56
76
S1(m)
S2(m)
75.42
0.14
190
73.71
0.56
200
70.91
1.19
210
67.11
1.96
220
62.43
2.79
230
57
3.56
240
51
4.19
250
44.6
4.61
260
38
4.75
270
31.4
4.61
280
25
4.19
290
19
3.56
300
13.57
2.79
310
8.89
1.96
320
5.09
1.19
330
2.29
0.56
340
0.58
0.14
350
0
0
360
2
S(m)
75.56
74.27
72.1
69.07
65.22
60.56
55.19
49.21
42.75
36.01
29.19
22.56
16.36
10.85
6.28
2.85
0.72
0
Lớp : CK Ôtô B _K44
Thiết kế môn học Động cơ đốt trong
I-2 .Công thức tính vận tốc Piston :
Vp = Vp1+Vp2 = R..[Sin +
Vp2 =
2
2
.Sin 2]
; với Vp1 = R..Sin ;
.R..Sin2 hay V = f2()
a) Trình bày cách vẽ đồ thị: V = f2( ) bằng phơng pháp hình học
= = 628,32 (rad/s)
Vẽ vòng tròn tâm O có bán kính R2 =
Với n = 6000 (v/p)
1
.R. =
.38.628,32 = 2984,52(m m).
2.4
2
và đồng tâm với đờng tròn có bán kính R1 = R. = 38*628,32 =23876,16 (m m)
Vẽ hai đờng tròn nh hình vẽ: Chia nữa vòng tròn R1 và vòng tròn R2 thành 8 phần bằng
đánh số 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 và 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 theo chiều nh hình vẽ:
Từ các điểm 0, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 Kẻ các đờng thẳng góc với AB cắt các đờng thẳng song
song với AB , kẻ từ o ,1, 2, 3. . .tại các điểm O,a,b,c, . . .bằng các đờng cong ta
đợc đờng biểu diễn tốc độ
Sinh viên : Bùi Trờng Thọ
3
Lớp : CK Ôtô B _K44
Thiết kế môn học Động cơ đốt trong
a
c
A
0
4
2'
b'
R2
B
4'
1
7'
V
R
8
6'
1
7
6
2
3
4
5
Giải tốc độ bằng đồ thị
b) Vẽ đồ thị V = f2( ) bằng phơng pháp giải tích
-Dựa vào bảng số liệu sau:
Bảng tính các giá trị vận tốc píston
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
140
150
160
170
V1
V2
0
4.15
8.17
11.94
15.35
18.29
20.68
22.44
23.51
23.88
23.51
22.44
20.68
18.29
15.35
11.94
8.17
4.15
Sinh viên : Bùi Trờng Thọ
0
1.02
1.92
2.58
2.94
2.94
2.58
1.92
1.02
0
-1.02
-1.92
-2.58
-2.94
-2.94
-2.58
-1.92
-1.02
V
0
5.17
10.09
14.52
18.29
21.23
23.26
24.36
24.53
23.88
22.49
20.52
18.1
15.35
12.41
9.36
6.25
3.13
V1
0
180
-4.15
190
-8.17
200
-11.94
210
-15.35
220
-18.29
230
-20.68
240
-22.44
250
-23.51
260
-23.88
270
-23.51
280
-22.44
290
-20.68
300
-18.29
310
-15.35
320
-11.94
330
-8.17
340
-4.15
350
0
360
4
V2
0
1.02
1.92
2.58
2.94
2.94
2.58
1.92
1.02
0
-1.02
-1.92
-2.58
-2.94
-2.94
-2.58
-1.92
-1.02
0
V
0
-3.13
-6.25
-9.36
-12.41
-15.35
-18.1
-20.52
-22.49
-23.88
-24.53
-24.36
-23.26
-21.23
-18.29
-14.52
-10.09
-5.17
0
Lớp : CK Ôtô B _K44
Thiết kế môn học Động cơ đốt trong
I.3 công thức tính gia tốc của píston
a) Vẽ đồ thị gia tốc bằng phơng pháp giải tích
jp = jp1 + jp2 = R.2.(cos+.cos2).
với : jp1 = R.2.cos ; jp2 = R.2.cos 2 hay j = f3();
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
140
150
160
170
180
J1
15001.87
14773.96
14097.15
12992
11492.1
9643.02
7500.93
5130.94
2605.05
0
-2605.05
-5130.94
-7500.93
-9643.02
-11492.1
-12992
-14097.2
-14774
-15001.9
Bảng tính các giá trị gia tốc píston
J2
J
J2
J1
3750.47
3524.29
2873.02
1875.23
651.26
-651.26
-1875.23
-2873.02
-3524.29
-3750.47
-3524.29
-2873.02
-1875.23
-651.26
651.26
1875.23
2873.02
3524.29
3750.47
Sinh viên : Bùi Trờng Thọ
18752.34
18298.25
16970.17
14867.23
12143.36
8991.76
5625.7
2257.92
-919.24
-3750.47
-6129.34
-8003.96
-9376.16
-10294.3
-10840.8
-11116.8
-11224.1
-11249.7
-11251.4
190
200
210
220
230
240
250
260
270
280
290
300
310
320
330
340
350
360
-14774
-14097.2
-12992
-11492.1
-9643.02
-7500.93
-5130.94
-2605.05
0
2605.05
5130.94
7500.93
9643.02
11492.1
12992
14097.15
14773.96
15001.87
5
J
3524.29
2873.02
1875.23
651.26
-651.26
-1875.23
-2873.02
-3524.29
-3750.47
-3524.29
-2873.02
-1875.23
-651.26
651.26
1875.23
2873.02
3524.29
3750.47
-11249.7
-11224.1
-11116.8
-10840.8
-10294.3
-9376.16
-8003.96
-6129.34
-3750.47
-919.24
2257.92
5625.7
8991.76
12143.36
14867.23
16970.17
18298.25
18752.34
Lớp : CK Ôtô B _K44
Thiết kế môn học Động cơ đốt trong
b) Vẽ đồ thị gia tốc bằng phơng pháp tôlê
Jp = R.2.(cos + cos2)
Trong đó: Jp : gia tốc pittong
ĐCD
ĐCT
Lấy đoạn thẳng AB =S=2R .
Từ A dựng đoạn thẳng AC = Jmax= R.2.(1 + ).
Từ B dựng đoạn thẳng BD = Jmin= R.2.(1 - ).
Đồ thị biểu diễn gia tốc
Nối CD cắt AB ở E.
Lấy EF= - 3.R.2 . Nối CF và DF ,phân các đoạn CF và DF thành các đoạn
nhỏ bằng nhau,đánh số từ 1,2,3,4và 1,2,3,4,nh hinh vẽ.
Nối 11,22,33 Đờng bao của các đoạn thẳng này biểu thị quan hệ của hàm
số J =f3() .
Sinh viên : Bùi Trờng Thọ
6
Lớp : CK Ôtô B _K44
Thiết kế môn học Động cơ đốt trong
Phần II tính toán động lực học
1/ Khái quát:
Khi động cơ là việc, cơ cấu trục khuỷu - thanh truyền (CCTKTT) nói riêng và
động cơ nói chung chịu tác dụngcủa các lực nh lực khí thể, lực quán tính, trọng lực và lực
ma sát. khi tính toán động lực học, ta chỉ xét các lực có giá trị lớn là lực khí thể và lực
quán tính.
Mục đích của việc tính toán động lực học là xác định các lực do hợp lực của hai
loại lực trên đây tác dụng lên CCTKTT và mô men do chính chúng sinh ra để làm cơ sở
cho việc tính toán cân bằng động cơ, tính toán sức bền của các chi tiết, nghiên cứu trạng
thái mài mòn và tính toán dao động xoắn của hệ trục khuỷu.
Việc khảo sát động lực học đợc dựa trên phơng pháp và quan điểm của cơ học lý
thuyết. Các lực và mô men trong tính toán động lực học đợc biểu diễn dới dạng hàm số
của góc quay trục khuỷu và quy ớc là pittong ở điểm chết trên thì = 00. Ngoài ra, các
lực này thờng đợc tính với một đơn vị diện tích đỉnh pittong. Về sau khi cần tính giá trị
thực của các lực, ta nhân giá trị của áp suất với diện tích tiết diện ngang của đỉnh pittons.
2/ Lực khí thể :
a. Vẽ đồ thi công P V
Các thông số cơ bản của động cơ:
Đờng kính xi lanh D:91,1mm
Hành trình pittông S:76mm
Tỷ số nén: =8,9
Thể tích làm việc của xilanh Vs
2
2
Vh = .D .S = 3,14.0,0911 .0,076 = 4,95.10-4 (m3)
4
4
Dung tích buồng cháy:
Vc =
4,95.10 4
Vh
=
= 0,63.10-4 (m3)
8,9 1
1
Thể tích của xilanh:
Va = Vh + Vc = 4,95.10-4 + 0,63.10 4 = 5,58.10-4(m3)=.Vc
Chỉ số nén đa biến trung bình n1:
Pc = Pa.
n1
1,8
pc
ln
n1 =
0,094 = 1.35
pa =
ln 8,9
ln
ln
Với các giá trị áp suất đã cho
Pa = 0.094 (MPa)=0,94(KG/cm2)
Pc = 1,8 (MPa)=18(KG/cm2)
Sinh viên : Bùi Trờng Thọ
7
Lớp : CK Ôtô B _K44
Thiết kế môn học Động cơ đốt trong
Pb = 4,46 (MPa)=4,46(KG/cm2)
Pz = 7 (MPa)=70(KG/cm2)
Pr = 0,12 (MPa)=1,2(KG/cm2)
Po = 1 (at) = 0.1 (MPa)=1(KG/cm2)
Chỉ số giãn nở đa biến trung bình n2:
Pb = Pz.(
n2
) , chọn = 1
pb
0,446
ln
7
n2 = pz =
= 1,26
1
ln
ln
8,9
ln
*Dựng đờng nén a-c và đờng dãn nở Z-b
Với Pz=70(KG/cm2) chọn =0.25(KG/cm2)/mm Tơng ứng lz=280mm
Với Va=558cm3 chọn =3cm3/mm tơng ứng la=186mm & lc=21mm
Pci=Pa.(la/lci)n1 (KG/cm3)
lci=lbi
30
60
90
120
150
&
Pbi=Pz.(lc/lbi)n2
Pci(KG/cm2) Pbi(KG/cm2)
11.04
44.66
4.33
18.65
2.5
11.19
1.7
7.79
1.26
5.88
lpci(mm)
44.16
17.32
10
6.8
5.04
lpbi(mm)
178.64
74.6
44.76
31.16
23.52
Chọn hệ trục toạ độ P - V nh bản vẽ với gốc toạ độ 0 ta tiến hành vẽ đồ thị công:
- Hiệu chỉnh đồ thị công
Bán kính vòng tròn bric Rb =
S
= 38(mm)
2
1
4
Tham số kết cấu:
=
Khoảng di chuyển :
oo= R. =
Hiện chỉnh điểm
c, : Góc đánh lửa sớm s = 100
Hiện chỉnh điểm
c ,, : Pc = 1,25Pc =1,25*18(KG/cm2)=22,5(KG/cm2)
Hiệu chỉnh điểm
r , : Góc mở sớm van nạp : 1 =190
Sinh viên : Bùi Trờng Thọ
R
= 4,75(mm)
8
,,
8
Lớp : CK Ôtô B _K44
Thiết kế môn học Động cơ đốt trong
a , : Góc đóng muộn van nạp : 2 = 590
r ,, : Góc đóng muộn van thải : 4 = 190
b: Góc mở sớm van thải : 3 = 590
Hiệu chỉnh điểm Z : Pz=0,85.Pz=0,85.70=59,5(KG/cm2)
b/ Khai triển đồ thị công P-V sang đồ thị:P-
-
Theo phơng pháp Brich ta khai triển đồ thị p-V sang đồ thị P- nh sau :
-
Dựng đờng tròn Brich có đờng kính 2R = la lc , đờng tròn (O,R); từ O lấy một
đoạn OO về phía điểm chết dới có độ dài OO = R./2 = R/8 . Từ O chia nửa vòng
tròn thành 6 phần bằng nhau và bằng 30o nối 01 , 02 , 03... ,06 và lặp lại đến 720o tơng ứng với 24 vị trí . Từ O kẻ các đờng 01 , 02 , 03 ... , 024 tơng ứng song
song với 01, 02, 03 ... , 024 .Từ 1 , 2 , ... ,24 dóng lên song song với trục P z cắt
đồ thị công tại 24 vi trí trên đồ thị công vừa vẽ trớc .
-
Dựng đồ thị P- bằng cách lấy gốc sao cho trục hoành cao hởn trục hoành của đồ
thị P-V 1KG/cm2 tơng ứng với 4 mm trên giấy ô li .
Chia trục hoành thành 24 phần bằng nhau tơng ứng mỗi phần là 30o ,từ các điểm trên
trục hoành dóng lên và các điểm trên đồ thị công (24 điểm trên đồ thị P-V ) chúng ta
đợc các điểm cắt nhau , từ 24 điểm đó ta nối thành đờng cong và đợc đồ thị khí thể Pkt
(P-)
3/ Lực quán tính Pj:
Pj = -mJp = - mR2(cos + cos2) (KG/cm2)
Trong đó m là khối lợng chuyển động tịnh tiến trên một đơn vị diện tích của piston
m = mnp + m1 ;
mnp: khối lợng nhóm piston
m1: khối lợng tập trung đầu nhỏ của thanh truyền
Chọn mnp =0,45 (kg) ;
m1 = 0,35.mtt = 0,35.0,6 = 0,21 (Kg)
m = 0,45+0,21= 0,66 (Kg)
Diện tich đỉnh pittôn :
FD = 3,14.(0,0911)2/4 = 0,0065(m2)
Khối lợng trên một đơn vị diện tích đỉnh pittông:
msd= m/FD=101,5(kg/m2)=101,5.10-4(kg/cm2)
Sinh viên : Bùi Trờng Thọ
9
Lớp : CK Ôtô B _K44
Thiết kế môn học Động cơ đốt trong
R: Bán kính quay trục khuỷu , R = 76/2 =38(mm) = 38.10-3(m)
:Vận tốc góc của trục khuỷu ứng với số vòng quay lớn nhất , = 628,32(rad/s)
Qui đổi đơn vị pj = Kg/cm2.m/s2 = N/cm2 = KG/cm2.10-1
Vậy m = 101,5.10-4 (Kg/cm2) thì pj(KG/cm2)
Từ đó ta có bảng tính giá trị lực quán tính : Pj = -m.Jp (KG/cm2)
Bảng tính Pj và kích thớc
0
18
36
54
72
90
108
126
144
162
180
198
216
234
252
270
288
Sinh viên : Bùi Trờng Thọ
Pj1
(N/cm2)
Pj2(N/cm2) Pj(N/cm2) Pj(KG/cm2)
-152.27
-38.07
-190.34
-19.034
-144.82
-30.8
-175.62
-17.562
-123.22
-11.79
-135.01
-13.501
-89.56
11.73
-77.83
-7.783
-47.15
30.77
-16.38
-1.638
-0.12
38.07
37.95
3.795
46.92
30.84
77.76
7.776
89.36
11.84
101.2
10.12
123.07
-11.67
111.4
11.14
144.75
-30.73
114.02
11.402
152.27
-38.07
114.2
11.42
144.9
-30.88
114.02
11.402
123.36
-11.9
111.46
11.146
89.76
11.61
101.37
10.137
47.38
30.7
78.08
7.808
0.36
38.07
38.43
3.843
-46.68
30.91
-15.77
-1.577
10
Lớp : CK Ôtô B _K44
Thiết kế môn học Động cơ đốt trong
306
324
342
360
378
396
414
432
450
468
486
504
522
540
558
576
594
612
630
648
666
684
702
720
-89.17
-122.93
-144.67
-152.27
-144.97
-123.5
-89.95
-47.61
-0.61
46.45
88.97
122.79
144.6
152.27
145.05
123.64
90.15
47.84
0.85
-46.22
-88.77
-122.64
-144.52
-152.27
11.96
-11.56
-30.66
-38.07
-30.95
-12.02
11.5
30.63
38.07
30.98
12.07
-11.44
-30.59
-38.07
-31.02
-12.13
11.38
30.55
38.06
31.05
12.19
-11.32
-30.52
-38.06
-77.21
-134.49
-175.33
-190.34
-175.92
-135.52
-78.45
-16.98
37.46
77.43
101.04
111.35
114.01
114.2
114.03
111.51
101.53
78.39
38.91
-15.17
-76.58
-133.96
-175.04
-190.33
-7.721
-13.449
-17.533
-19.034
-17.592
-13.552
-7.845
-1.698
3.746
7.743
10.104
11.135
11.401
11.42
11.403
11.151
10.153
7.839
3.891
-1.517
-7.658
-13.396
-17.504
-19.033
4/ Tổng hợp lực khí thể và lực quán tính :
P = PKT + Pj
Dựa vào đồ thị khai triển (P-) ta đo đợc giá trị của lực thể khí PKT tại các góc quay
khác nhau của trục khuỷu .
Trên đồ thị P- trục tung vẫn chọn tỉ lệ xích à = 0.25 (KG.cm-2/mm)
Ta có bảng sau:
Bảng tính P theo chiều dài
0
30
60
90
120
150
180
210
240
Lpj(mm)
-76.136
-60.376
-22.88
15.18
38.036
45.128
45.68
45.14
38.12
Sinh viên : Bùi Trờng Thọ
Lpkt(mm)
0
-1
-1
-1
-1
-1
-1
-0.5
3
L(mm)
-76.136
-61.376
-23.88
14.18
37.036
44.128
44.68
44.64
41.12
11
Lớp : CK Ôtô B _K44
Thiết kế môn học Động cơ đốt trong
270
300
330
360
375
390
420
450
480
510
540
570
600
630
660
690
720
15.372
-22.628
-60.196
-76.136
-72
-60.556
-23.132
14.984
37.952
45.112
45.68
45.152
38.204
15.564
-22.376
-60.012
-76.132
5
11
34
81
234
136
60
32
21
13
5
1
1
1
1
1
1
20.372
-11.628
-26.196
4.864
162
75.444
36.868
46.984
58.952
58.112
50.68
46.152
39.204
16.564
-21.376
-59.012
-75.132
5/ Xác định sự biến thiên của lực tiếp tuyến T(KG/cm2) và lực pháp tuyến Z(KG/cm2):
T = P
sin( + )
cos( + )
(KG/cm2) ; Z = P .
(KG/cm2)
cos
cos
= arcsin( sin ) = arcsin(
sin
)
4
*Ta lập bảng tính T và Z nh sau :
cos(+)
sin(+)
cos
L
tong
z
t
zmm tmm
-19.13
0
-76.5
0
-71
9
-60
18
0
0
1
0
1
p tong
19.125
18
4.43
0.92
0.38
1
-17.75
-16.33
36
8.45
0.71
0.7
0.99
-15
-10.76
-6.75
10.61
54
72
90
108
11.67
13.76
14.48
13.77
0.41
0.07
-0.25
-0.53
0.91
1
0.97
0.85
0.98
0.97
0.97
0.97
-8.75
-2.75
3.75
7.5
-3.66
-0.2
-0.97
-4.1
-8.13
-2.84
3.75
6.57
-35
-11
15
30
27
36
45
54
126
11.68
-0.74
0.67
0.98
9.5
-7.17
6.49
38
63
144
8.47
-0.89
0.46
0.99
10.75
-9.66
4.99
43
72
162
180
4.45
0.02
-0.97
-1
0.24
0
1
1
11.25
11.25
-10.91
-11.25
2.7
0
45
45
81
90
198
-4.41
-0.97
-0.23
1
11.25
-10.91
-2.59
45
99
216
-8.43
-0.89
-0.46
0.99
11.75
-10.56
-5.46
47
108
Sinh viên : Bùi Trờng Thọ
12
mm
76.52
65.32
43.04
14.64
-0.8
-3.88
-16.4
28.68
38.64
43.64
-45
43.64
42.24
Lớp : CK Ôtô B _K44
0
-27
-42.44
-32.52
-11.36
15
26.28
25.96
19.96
10.8
0
-10.36
-21.84
Thiết kế môn học Động cơ đốt trong
-0.74
-0.67
0.98
11
-8.31
-7.52
44
117
-0.53
-0.85
0.97
8.75
-4.78
-7.67
35
126
33.24
19.12
-0.25
-0.97
0.97
5.75
-1.48
-5.75
23
135
-5.92
-23
288
306
-11.66
13.75
14.48
13.77
-11.7
0.07
0.41
-1
-0.91
0.97
0.98
1.5
-3
0.11
-1.26
-1.55
2.79
6
-12
144
153
-6.2
11.16
324
-8.49
0.71
-0.7
0.99
-6.25
-4.48
4.42
-25
162
342
360
378
396
414
432
-4.47
-0.05
4.39
8.41
11.64
13.74
0.92
1
0.93
0.72
0.42
0.08
-0.38
0
0.38
0.7
0.91
1
1
1
1
0.99
0.98
0.97
-6
0.25
40.75
15.25
9.75
10
-5.52
0.25
37.9
11.09
4.18
0.82
2.28
0
15.49
10.78
9.05
10.31
-24
1
163
61
39
40
171
180
189
198
207
216
450
14.48
-0.25
0.97
0.97
12
-3.09
12
48
225
468
13.78
-0.52
0.85
0.97
14
-7.51
12.27
56
234
486
11.71
-0.74
0.68
0.98
15
-11.33
10.41
60
243
504
8.51
-0.88
0.47
0.99
14.75
-13.11
7
59
252
522
540
4.5
0.07
-0.97
-1
0.24
0
1
1
14.25
13.25
-13.82
-13.25
3.42
0
57
53
261
270
558
-4.37
-0.97
-0.23
1
12
-11.64
-2.76
48
279
576
-8.39
-0.89
-0.46
0.99
11.75
-10.56
-5.46
47
288
594
-0.74
-0.67
0.98
10.75
-8.12
-7.35
43
297
-0.53
-0.85
0.97
9.5
-5.19
-8.32
38
306
-0.26
-0.97
0.97
4.5
-1.21
-4.5
18
315
-4.84
-18
648
-11.63
13.74
14.48
13.79
0.44
-5.04
17.92
22.08
1
151.6
44.36
16.72
3.28
12.36
30.04
45.32
52.44
55.28
-53
46.56
42.24
32.48
20.76
0.07
-1
0.97
-0.75
-0.05
0.77
-3
324
3.08
666
684
702
720
-11.73
-8.53
-4.52
-0.09
0.41
0.71
0.92
1
-0.91
-0.71
-0.39
-0.01
0.98
0.99
1
1
-6.25
12.5
16.5
19
-2.61
8.96
15.18
19
5.8
-8.96
-6.44
-0.19
-25
50
66
76
333
342
351
360
-0.2
10.44
35.84
60.72
76
234
252
270
612
630
-30.08
-30.68
17.68
9.12
0
61.96
43.12
36.2
41.24
48
49.08
41.64
28
13.68
0
-11.04
-21.84
-29.4
-33.28
23.2
-35.84
-25.76
-0.76
6/Vẽ đồ thị vec tơ phụ tải tác dụng lên trục khuỷu :
-
Vẽ trục tọa độ (O,T,Z) góc tọa độ O 1 , chiều dơng của trục T từ trái sang phải còn
trục Z từ trên xuống dới , trong đó trục hoành là trục O1T, trục tung là trục O1Z
-
Chọn tỷ lệ xích à =0,25KG.m-2/mm)
Sinh viên : Bùi Trờng Thọ
13
Lớp : CK Ôtô B _K44
Thiết kế môn học Động cơ đốt trong
-
Xác định tâm chốt khuỷu:Từ gốc tọa độ O1 của trục tọa độ TO1Z ta dịch xuống phía
dới một đoạn PKo, ta xác định đợc điểm O , điểm này chính là tâm chốt của khuỷu
cần tìm .
PKo chính là lực quán tính của khối lợng chuyển động quay của thanh truyền tính trên
một đơn vị diện tích đỉnh piston (KG/cm2)
m2 .R. 2
PKo =
(N/cm2)
FD
m2 = 0,65.mtt =0,65.0,6=0,39(kg)
R=38.10-3 (m) và =628,32 rad/s ta có FD = 65 cm2
PKo =(-0,39.38.10-3.628,322 )/65=-90(N/cm2)=-9(KG/cm2) tơng ứng =-36(mm)
Vecs tơ PKO có gốc tại O , chiều dơng hớng lên trên
Trên toạ độ T-Z xác định các giá trị củaT và Z ở các góc khác nhau(0 ữ 720o) ; Trị số
của T và Z đợc tính ở bảng ta đợc các điểm 0, 18,36,. . .720. Dùng đờng cong nối các
điểm này ta đợc đồ thị vectơ phụ tải tác dụng lên chốt khuỷu
7/ Khai triển đồ thị (T-Z) sang đò thị (Q- ):
Từ điểm O trên trục tọa độ O1T Z ta vẽ vòng tròn tâm Obán kính .........., Chia vòng
tròn thành 12 phần bằng nhau rồi đánh số thứ tự 1ữ11
Trị số khoảng cách từ O đến các điểm trên trục tọa độ O 1TZ ứng với góc = 0 ữ 720o,
giá trị này chính là giá trị phụ tải Q (KG/cm2) tác dụng lên chốt khuỷu tại các góc tơng ứng . ở đồ thị (Q-) ta chọn tỉ lệ xích à = 1/8 (KG.cm-2/mm)
Ta có bảng chuyển đổi ra đơn vị (mm) với =0,25(KG.cm-2/mm)nh sau :=(0720)
zmm
-76.52
-65.32
-43.04
-14.64
-0.8
-3.88
-16.4
-28.68
-38.64
-43.64
-45
-43.64
-42.24
-33.24
-19.12
-5.92
0.44
Sinh viên : Bùi Trờng Thọ
tmm
Lpko(mm)
0
-27
-42.44
-32.52
-11.36
15
26.28
25.96
19.96
10.8
0
-10.36
-21.84
-30.08
-30.68
-23
-6.2
36
36
36
36
36
36
36
36
36
36
36
36
36
36
36
36
36
14
tong Q
112.52
128.32
121.48
83.16
48.16
54.88
78.68
90.64
94.6
90.44
81
90
100.08
99.32
85.8
64.92
42.64
Lớp : CK Ôtô B _K44
Thiết kế môn học Động cơ đốt trong
-5.04
-17.92
-22.08
1
151.6
44.36
16.72
3.28
-12.36
-30.04
-45.32
-52.44
-55.28
-53
-46.56
-42.24
-32.48
-20.76
-4.84
-0.2
-10.44
35.84
60.72
76
11.16
17.68
9.12
0
61.96
43.12
36.2
41.24
48
49.08
41.64
28
13.68
0
-11.04
-21.84
-29.4
-33.28
-18
3.08
23.2
-35.84
-25.76
-0.76
36
36
36
36
36
36
36
36
36
36
36
36
36
36
36
36
36
36
36
36
36
36
36
36
52.2
71.6
67.2
37
249.56
123.48
88.92
80.52
96.36
115.12
122.96
116.44
104.96
89
93.6
100.08
97.88
90.04
58.84
39.28
69.64
107.68
122.48
112.76
8/ Đồ thị mài mòn chốt khuỷu:
-
Vẽ đờng tròn bất kỳ tợng trng cho vòng tròn chốt khuỷu ( dùng luôn vòng tròn chốt
khuỷu trên đồ thị phụ tải của chốt khuỷu thì thuận tiện hơn rồi chia vòng tròn trên
thành 24 phần ).
-
Tính hợp lực Qcủa các lực tác dụng trên các điểm 0,1,2,3... rồi ghi trị số các lực
ấy trong phạm vi tác dụng trên bảng số liệu ( phạm vi tác dụng giả thiết là 120 o ,
nên tơng ứng với 9 ô trên bảng)
-
Cộng trị số của Q . Dùng tỷ lệ xích thích đáng đặt các đoạn thẳng đại biểu cho
Q ở các điểm 1, 2, 3 , ... lên vòng tròn A nh hình vẽ rồi vẽ nh phơng pháp 1 ta sẽ
có đồ thị mài mòn . Cần phải chú ý rằng cả hai phơng pháp trên đều không chính
xác , vì trong thực tế do tác dụng chêm dầu của màng dầu nhờn làm cho chốt
khuỷu lệch đi và phạm vi tác dụng cũng không phải là 120o .
Hơn nữa trong quá trình sử dụng , phụ tải luôn luôn thay đổi , chất lợng cả dầu nhờn và
biến dạng của các chi tiết ảnh hởng đến mài mòn cảu chốt khuỷu rất nhiều . Điều đó
làm cho đồ thị vẽ ra không sát với tình hình mài mòn thực tế của chốt khuỷu .
Ta có bảng tổng kết sau:với =2.87(KG.cm-2/mm)
Chọn vòng tròn có bán kinh R=100 mm ta sẽ có đồ thị mài mòn chốt khuỷun
nh trong hình vẽ.
Q0
Q1
0
430
8
1
430
8
Sinh viên : Bùi Trờng Thọ
2
430
8
3
4
5
6
7
8
9
10
430
8
15
Lớp : CK Ôtô B _K44
11
430
8
Thiết kế môn học Động cơ đốt trong
Q2
Q3
Q4
Q5
Q6
Q7
Q8
Q9
Q10
Q11
Q
Q(KG/cm2)
(mm)
4
42
90
574
143.5
41
4
3
90
535
133.7
38
4
3
3
448
112
32
4
3
3
5
23
5.75
2
4
3
3
5
11
26
6.5
2
3
3
5
11
132
154
38.5
11
3
5
11
132
64
215
53.75
15
5
11
132
64
39
251
62.75
18
11
132
64
39
42
288
72
21
132
64
39
42
90
367
91.75
26
64
39
42
90
665
166
48
39
42
90
609
152.
44
III. tính toán sức bền trục khuỷu
Khi tính toán sức bền trục khuỷu ta chia trục khuỷu ra thành nhiều đoạn,mỗi
đoạn ứng với mỗi khuỷu,với các giả thiết:
Trục khuỷu là một dầm có độ cúng tuyệt đối ,
Khi tính sức bền thờng tính cho trục nào nguy hiểm nhất ,tức là khuỷu mà trên
đó tảI trọng có giá trị lớn nhất .
ở đày chỉ trình bày tính toán trờng hợp khởi động :
Tính toán trờng hợp khởi động là tính toán gần đúng với giả thiết:khuỷu trục ở vị
trí ĐCT (=0).
Bỏ qua lực quán tính (do số vòng quay khi khởi động nhỏ) và lực tác dụng lên
khuỷu có trị số lớn nhất Pmax.
Do đó lực tác dụng lên khuỷu sẽ là:
Z
Z0 =Z =pmax .Fp ; T = 0 .
Sơ đồ tính toán trờng hợp khởi động nh hình vẽ .
Các phản lực xác định theo công thức sau :
l"
Z = Z.
(MN)
l0
l"
Z = Z - Z = Z. (MN)
Z
l0
Z
Z = Z =
2
1.Tính sức bền của chốt khuỷu :
Mô men uốn chốt khuỷu (tính đối với tiết diện giữa
các chốt bằng:
Mu =Z.l (MNm)
Do đó ứng suất uốn chốt khuỷu là :
Sinh viên : Bùi Trờng Thọ
16
Z
Lớp : CK Ôtô B _K44
Thiết kế môn học Động cơ đốt trong
M u Z '.l '
=
(MN/ m2 )
Wu Wu
Với Wu :mô đun chống uốn của tiết diện ngang của chốt khuỷu.
4
4
Wu = . D d
(m3)
32
D
Với D,d là đờng kính ngoàI va trong của chốt khuỷu tính theo mét .
3.14 0.17 4 0,056 4
Wu =(
=4,764 .10-4 (m3)
.
32
0,17
Z =pmax .Fp=3,204 . 3,14 . 0,072/4 =0,01232 (MN)
0,01232,0,1525
u =
=1,97 (MN/ m2 ).
2.4,764.10 4
u < [u] =(70-100) MN/ m2
=> Đảm bảo bền.
2.Tính sức bền của má khuỷu :
ứng suất uốn má khuỷu là :
M u Z '.b'
=
u = Wux hb 2 (MN/ m2 )
6
b,h là chiều dày ,chiều rộng của má hình chữ nhật .
b=0,054 (m) ;h=0,17 (m) .
0,01232.0,054'
=> u = 2.0,24.0,054 2 =3,775 (MN/ m2 ).
6
ứng suất nén má khuỷu là
0,01232
Z
n =
=
=0,475
(MN/ m2 ).
2hb 2.0,054.0,24
u =
ứng suất tổng cộng là : = u + 2 n =3,8 (MN/ m2 ).
2
< [] =(80-120) MN/ m2
=> Đảm bảo bền.
3.Tính sức bền của cổ trục :
ứng suất uốn cổ trục khuỷu là :
Z '.b'
u =
(MN/ m2 ).
Wu
3,14 0,225 4 0,088 4
=1,09.10-3 (m3)
.
32
0,225
0,01232,0,0715
u =
= 0,4 (MN/ m2 ).
3
2.1,09.10
u < [u] =(50-80) (MN/ m2)
=> Đảm bảo bền.
Wu =
Sinh viên : Bùi Trờng Thọ
17
Lớp : CK Ôtô B _K44
ThiÕt kÕ m«n häc §éng c¬ ®èt trong
Sinh viªn : Bïi Trêng Thä
18
Líp : CK ¤t« B _K44
