CHƯƠNG II TÍNH TOÁN ĐỘNG học và ĐỘNG lực học ĐỘNG cơ đốt TRONG

Đồ án thiết kế động cơ đốt trong D4V4-0515
CHƯƠNG II
TÍNH TOÁN ĐỘNG HỌC VÀ ĐỘNG LỰC HỌC ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG
2.1) Xác định (giải vận tốc) bằng phương pháp dùng đồ thị vận tốc.
Ta có giá trị của vận tốc piston bằng cách lấy đạo hàm của hàm chuyển vị

của piston theo góc quay trục khuỷu

vậy ta được

Ta có thể viết lại biểu thức vận tốc như sau:

.

Từ biểu thức (1) ta áp dụng phương pháp đồ thị vòng để giải vận tốc theo
trình tự như sau:
•

Vẽ nữa vòng tròn tâm O có bán kính

tương ứng với giá trị

biễu diễn trên bản vẽ là

• Chia nữa vòng tròn này thành 18 phần bằng nhau(tương ứng với 1 phần là 10 0
góc quy trục khuỷu) đánh số 0,1,2….18.

•

Tại tâm O vẽ vòng tròn bán kính R2 =

trị biểu diễn trên bản vẽ là R2 =

tương ứng với giá

(bán kính vòng tròn này

trùng với đoạn OO’ trên vòng tròn brick).

Trang 1


Đồ án thiết kế động cơ đốt trong D4V4-0515
• Chia vòng tròn bán kính R 2 thành 18 phần bằng nhau(tương ứng với 1phần là
200 góc quay trục khuỷu) đánh số 0,1’,2’….18’.
• Từ 1 vẽ đường thẳng vuông góc với đường bán kính AB từ 1’ kẻ đường dóng
song song với AB cắt đường 1 tại một điểm,tương tự với các điểm 22’,33’…
1818’.ta được một tập hợp điểm dùng đường cong liên tục nối các điểm này lại
ta được đường thể hiện vận tốc.(như hình vẽ)

2'

A

3'

4' 5'

6'

1'

0'

0

7'
8'
9'

B19

1

17

16

2

3

15

14

4

13

5
6

12
7

11
8

10

9

Hình 2-1: Đồ thị vận tốc
2.2) Giải gia tốc bằng phương pháp Tô Lê:
Từ chuyển vị của piston lấy đạo hàm cấp 2 của hàm chuyển vị ta được công
thức tính gia tốc:

.

Trang 2


Đồ án thiết kế động cơ đốt trong D4V4-0515
Vậy tại

(tương ứng với piston ở điểm chết trên) thì gia tốc đạt giá trị cực

đại, khi đó:

thay số ta được:

Và :

Tại

.

(tương ứng với piston ở điểm chết dưới) thì gia tốc đạt giá trị nhỏ

nhất, khi đó :

.

Mặt khác theo Tô Lê ta có : EF=

EF
Chọn giá trị biểu diễn của jmax trên đồ thị là 50mm,vậy ta có tỷ lệ xích

Nên ta tính được giá trị biễu diễn của jmin=29.4mm và của EF=31mm
• Các bước vẽ đồ thị gia tốc:

Trang 3


Đồ án thiết kế động cơ đốt trong D4V4-0515
-

Tại điểm chết trên ta vẽ đoạn thẳng AC vuông góc với trục hoành có giá trị
jmax=50mm.

-

Tại điểm chết dưới ta vẽ đoạn thẳng BD vuông góc với trục hoành có giá tri
jmin=29.4mm

-

Nối C với D ta được đoạn thẳng cắt trục hoành tại E từ E vẽ đoạn thẳng EF
vuông góc với trục hoành có giá trị EF=31mm.

-

Nối CF rồi chia đoạn EF và FD thành 7 đoạn bằng nhau và lần lượt đánh số
1,2,3.. và 1’,2’,3’…nối 11’,22’,33’…66’ và vẽ đường bao ta được đồ thị gia
tốc như hình vẽ sau:

C

8292.01(m/s

2)

1

2

3

E

4

B

2)

A

4869.91(m/s

5

6

F

1

2

3

4

5

6

D

Hình 2-2: Đồ thị gia tốc Tô Lê

2.3) Đồ thị lực quán tính –Pj.
Chọn trục hoành của đồ thị là trục áp suất p 0 và trục tung là trục vuông góc
với trục hoành tại điểm chết trên.
Trang 4


Đồ án thiết kế động cơ đốt trong D4V4-0515
Ta có công thức tính lực quán tính là :
Với m là khối lượng chuyển động tịnh tiến của piston và thanh truyền quy dẫn về
đầu nhỏ thanh truyền tính trên một đơn vị diện tích đỉnh piston:

Vậy khi piston ở điểm chết trên thì lực quán tính sẽ đạt cực đại ta có:

Và tại điểm chết dưới thì lưc quán tính có giá trị nhỏ nhất :

Và EF=

• Các bước vẽ đồ thị -Pj:
Các bước vẽ cũng tương tự như vẽ đồ thị gia tốc nhưng tỷ lệ xích biểu diễn của
–Pj lại là

Vậy ta tính được giá trị biễu diễn của –Pjmax=33.5mm và –Pjmin=19.8mm
Đoạn EF=20.7mm
Thực hiện tương tự đồ thị gia tốc ta có hình vẽ sau:
Trang 5


Đồ án thiết kế động cơ đốt trong D4V4-0515

2

C

1.675MN/m

1
2

2

0.984MN/m

A

B

E

3

4

F

1'

2'

3'

4'

D

Hình 2-3: Đồ thị lực quán tính –Pj
2.4) Đồ thị khai triển áp suất khí thể.
Để thuận tiện cho việc tính toán các thông số sau này ta cần có áp suất khí
thể(áp suất dư) vì vậy ta tiến hành khai triển đồ thị công thành đồ thị p kt=f(�).cách
vẽ đồ thị khai triển tiến hành theo trình tự sau:
•

Chọn tỷ lệ xích biểu diễn góc quay trục khuỷu

là 20/mm vì vậy toàn bộ chu

trình là 7200 sẽ ứng với 360mm biễu diễn.đặt hoành độ này nằm ngang với trục
p0 của đồ thị công trong đó p0=2mm biễu diễn.
•

Chọn tỉ lệ xích trục tung bằng tỉ lệ xích biểu diển của trục áp suất trên đồ thị
công

.

• Từ các điểm chia trên vòng tròn brick ứng với các góc 0 0-1800 ta dóng thẳng
xuống cắt đường nạp rồi dóng qua đồ thị khai triển tương ứng với các góc độ
tương ứng trên trục hoành dóng lên cắt các đường dóng trước đó ta tìm được
Trang 6

Đồ án thiết kế động cơ đốt trong D4V4-0515
các giá trị tương ứng, tương tự cho đường nén với góc quay 180 0-3600 đường
cháy giản nở 3600-5400 và đường thải là 5400-7200.
• Do áp suất cực đại khi cháy không xuất hiện ngay ở 360 0 mà muộn hơn nên
hơn nữa do đồ thị công thực tế có hiệu chỉnh (có bo tròn)vậy để tăng tính chính
xác của đồ thị ta cần lấy thêm điểm 3650 và sau đó góc tăng trở lại là 100.
2.5) Đồ thị khai triển lực quán tính Pj.
Đồ thị này có thể tiến hành theo 2 cách .cách thứ nhất là làm giống với cách
vẽ đồ thị khai triển đồ thị công nhưng do độ chính xác của nó không cao nên ta có
thể tính trực tiếp giá trị của nó theo công thức Pj= -m*j
với

Sau đó lấy giá trị nhân với tỉ lệ xích

ta sẽ vẽ được đồ thi Pj.

Bảng giá trị Pj được liệt kê theo bảng tính sau:
Bảng 2-1: Bảng giá trị lực quán tính Pj

0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100

110

-1.675
-1.634
-1.514
-1.324
-1.078
-0.795
-0.492
-0.190
0.094
0.346
0.556
0.719

-33.5
-32.7
-30.3
-26.5
-21.6
-15.9
-9.8
-3.8
1.9
6.9
11.1
14.4

365
370

380
390
400
410
420
430
440
450
460
470

-1.665
-1.634
-1.514
-1.324
-1.078
-0.795
-0.492
-0.190
0.094
0.346
0.556
0.719

-33.3
-32.7
-30.3
-26.5
-21.6
-15.9

-9.8
-3.8
1.9
6.9
11.1
14.4
Trang 7


Đồ án thiết kế động cơ đốt trong D4V4-0515
120
130
140
150
160
170
180
190
200
210
220
230
240
250
260
270
280
290
300
310

320
330
340
350
360

0.838
0.915
0.958
0.978
0.984
0.984
0.984
0.984
0.984
0.978
0.958
0.915
0.838
0.719
0.556
0.346
0.094
-0.190
-0.492
-0.795
-1.078
-1.324
-1.514
-1.634

-1.675

16.8
18.3
19.2
19.6
19.7
19.7
19.7
19.7
19.7
19.6
19.2
18.3
16.8
14.4
11.1
6.9
1.9
-3.8
-9.8
-15.9
-21.6
-26.5
-30.3
-32.7
-33.5

480
490

500
510
520
530
540
550
560
570
580
590
600
610
620
630
640
650
660
670
680
690
700
710
720

0.838
0.915
0.958
0.978
0.984
0.984

0.984
0.984
0.984
0.978
0.958
0.915
0.838
0.719
0.556
0.346
0.094
-0.190
-0.492
-0.795
-1.078
-1.324
-1.514
-1.634
-1.675

16.8
18.3
19.2
19.6
19.7
19.7
19.7
19.7
19.7
19.6

19.2
18.3
16.8
14.4
11.1
6.9
1.9
-3.8
-9.8
-15.9
-21.6
-26.5
-30.3
-32.7
-33.5

2.6) Đồ thị tổng
Đồ thị này được vẽ bằng phương pháp cộng đồ thị p kt với đồ thị Pj(cộng các
giá trị của 2 đồ thị này tại các góc

tương ứng ta tìm được đồ thị này).

Trang 8


Đồ án thiết kế động cơ đốt trong D4V4-0515

Hình 2-4: Đồ thị khai triển,Pj,

2.7) Đồ thị lực tác dụng tiếp tuyến T,lực pháp tuyến Z,lực ngang N theo

Đồ thị lực tiếp tuyến được vẽ nhờ tìm giá trị của nó theo góc quay

của nó tính theo công thức

.giá trị

.

Trang 9


Đồ án thiết kế động cơ đốt trong D4V4-0515

Tương tự ta tìm được các giá trị của lực pháp tuyến

giá trị lực ngang

theo

và các

trong đó

các giá trị

được liệt kê theo bảng sau:

Bảng 2-3: Bảng giá trị lực T,Z,N

0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
140
150
160
170
180
190
200
210
220
230
240
250
260

0.000
-0.354

-0.638
-0.797
-0.814
-0.690
-0.458
-0.169
0.123
0.371
0.545
0.635
0.647
0.597
0.504
0.388
0.261
0.130
0.000
-0.131
-0.264
-0.396
-0.517
-0.616
-0.674
-0.687
-0.639

T(mm)
0.0
-7.1
-12.8

-15.9
-16.3
-13.8
-9.2
-3.4
2.5
7.4
10.9
12.7
12.9
11.9
10.1
7.8
5.2
2.6
0.0
-2.6
-5.3
-7.9
-10.3
-12.3
-13.5
-13.7
-12.8

-1.670
-1.587
-1.363
-1.040
-0.692

-0.375
-0.140
-0.017
-0.010
-0.100
-0.252
-0.431
-0.604
-0.750
-0.860
-0.935
-0.979
-1.002
-1.009
-1.007
-0.994
-0.953
-0.882
-0.774
-0.628
-0.466
-0.296

Z(mm)
-33.4
-31.7
-27.3
-20.8
-13.8
-7.5

-2.8
-0.3
-0.2
-2.0
-5.0
-8.6
-12.1
-15.0
-17.2
-18.7
-19.6
-20.0
-20.2
-20.1
-19.9
-19.1
-17.6
-15.5
-12.6
-9.3
-5.9

0.000
-0.073
-0.134
-0.170
-0.179
-0.156
-0.108
-0.042

0.032
0.100
0.154
0.188
0.199
0.191
0.167
0.132
0.090
0.046
0.000
-0.046
-0.091
-0.134
-0.171
-0.197
-0.207
-0.203
-0.180

N(mm)
0.0
-1.5
-2.7
-3.4
-3.6
-3.1
-2.2
-0.8
0.6

2.0
3.1
3.8
4.0
3.8
3.3
2.6
1.8
0.9
0.0
-0.9
-1.8
-2.7
-3.4
-3.9
-4.1
-4.1
-3.6
Trang 10


Đồ án thiết kế động cơ đốt trong D4V4-0515
270
280
290
300
310
320
330
340

350
360
365
370
380
390
400
410
420
430
440
450
460
470
480
490
500
510
520
530
540
550
560
570
580
590
600
610
620
630

640
650
660

-0.506
-0.329
-0.139
0.031
0.071
-0.036
-0.200
-0.739
-0.985
0.000
0.994
2.000
3.061
2.347
1.678
1.193
1.039
0.985
1.025
1.071
1.085
1.062
0.985
0.864
0.699
0.523

0.338
0.163
0.000
-0.150
-0.286
-0.397
-0.499
-0.591
-0.640
-0.627
-0.536
-0.361
-0.112
0.179
0.468

-10.1
-6.6
-2.8
0.6
1.4
-0.7
-4.0
-14.8
-19.7
0.0
19.9
40.0
61.2
46.9

33.6
23.9
20.8
19.7
20.5
21.4
21.7
21.2
19.7
17.3
14.0
10.5
6.8
3.3
0.0
-3.0
-5.7
-7.9
-10.0
-11.8
-12.8
-12.5
-10.7
-7.2
-2.2
3.6
9.4

-0.136
-0.028

0.014
-0.010
-0.039
0.031
0.261
1.578
4.412
6.400
9.008
8.955
6.533
3.062
1.427
0.648
0.317
0.101
-0.087
-0.288
-0.502
-0.720
-0.919
-1.086
-1.193
-1.261
-1.270
-1.250
-1.209
-1.151
-1.076
-0.958

-0.852
-0.742
-0.597
-0.425
-0.248
-0.097
-0.010
-0.018
-0.143

-2.7
-0.6
0.3
-0.2
-0.8
0.6
5.2
31.6
88.2
128.0
180.2
179.1
130.7
61.2
28.5
13.0
6.3
2.0
-1.7
-5.8

-10.0
-14.4
-18.4
-21.7
-23.9
-25.2
-25.4
-25.0
-24.2
-23.0
-21.5
-19.2
-17.0
-14.8
-11.9
-8.5
-5.0
-1.9
-0.2
-0.4
-2.9

-0.136
-0.084
-0.034
0.007
0.016
-0.008
-0.043
-0.155

-0.204
0.000
0.205
0.414
0.642
0.502
0.368
0.270
0.245
0.242
0.263
0.288
0.306
0.314
0.303
0.276
0.231
0.177
0.117
0.057
0.000
-0.052
-0.099
-0.135
-0.165
-0.189
-0.197
-0.185
-0.151
-0.097

-0.029
0.044
0.110

-2.7
-1.7
-0.7
0.1
0.3
-0.2
-0.9
-3.1
-4.1
0.0
4.1
8.3
12.8
10.0
7.4
5.4
4.9
4.8
5.3
5.8
6.1
6.3
6.1
5.5
4.6
3.5

2.3
1.1
0.0
-1.0
-2.0
-2.7
-3.3
-3.8
-3.9
-3.7
-3.0
-1.9
-0.6
0.9
2.2
Trang 11


Đồ án thiết kế động cơ đốt trong D4V4-0515
670
680
690
700
710
720

0.699
0.822
0.803
0.638

0.353
0.000

14.0
16.4
16.1
12.8
7.1
0.0

-0.380
-0.699
-1.048
-1.363
-1.582
-1.660

-7.6
-14.0
-21.0
-27.3
-31.6
-33.2

0.158
0.180
0.172
0.134
0.073
0.000

3.2
3.6
3.4
2.7
1.5
0.0

Hình 2-5: Đồ thị lực tiếp tuyến T,lực ngang N, pháp tuyến Z
2.8) Vẽ đồ thị tổng lực tiếp tuyến tác dụng lên chốt khuỷu.
Đồ thị tổng lực tiếp tuyến vẽ được nhờ tính các giá trị lực tiếp tuyến tác dụng
lên từng chốt khuỷu theo thứ tự làm việc của các xylanh sau đó cộng các lực tác
Trang 12


Đồ án thiết kế động cơ đốt trong D4V4-0515
dụng này tại các thời điểm ta có tổng lực tiếp tuyến tác dụng lên chốt khuỷu.với
yêu cầu thiết kế động cơ có thứ tự làm việc là 1-3-4-2 với loại động cơ bốn kỳ nên
ta có góc công tác
các

khuỷu

khi

.theo đó ta tìm được góc lệch giữa
khuỷu

thứ

nhất

,

đang

ở

góc

quay

00

và

là:

,
.vậy ta

có bảng giá trị tính được như sau:

Bảng 2-4: Bảng giá trị biểu diễn tổng lực tiếp tuyến

0
10
20
30
40

50
60
70
80
90
100
110
120
130
140
150
160
170
180
190

T1(mm)
0.0
-7.1
-12.8
-15.9
-16.3
-13.8
-9.2
-3.4
2.5
7.4
10.9
12.7
12.9

11.9
10.1
7.8
5.2
2.6
0.0
-2.6

180
190
200
210
220
230
240
250
260
270
280
290
300
310
320
330
340
350
360
370

T2(mm)

0.0
-2.6
-5.3
-7.9
-10.3
-12.3
-13.5
-13.7
-12.8
-10.1
-6.6
-2.8
0.6
1.4
-0.7
-4.0
-14.8
-19.7
0.0
40.0

540
550
560
570
580
590
600
610
620

630
640
650
660
670
680
690
700
710
720
10

T3(mm)
0.0
-3.0
-5.7
-7.9
-10.0
-11.8
-12.8
-12.5
-10.7
-7.2
-2.2
3.6
9.4
14.0
16.4
16.1
12.8

7.1
0.0
-7.1

360
370
380
390
400
410
420
430
440
450
460
470
480
490
500
510
520
530
540
550

T4(mm)
0.0
40.0
61.2
46.9

33.6
23.9
20.8
19.7
20.5
21.4
21.7
21.2
19.7
17.3
14.0
10.5
6.8
3.3
0.0
-3.0

0.0
27.3
37.4
15.1
-3.1
-14.1
-14.7
-10.0
-0.6
11.5
23.8
34.8
42.6

44.6
39.8
30.3
10.0
-6.8
0.0
27.3
Trang 13


Đồ án thiết kế động cơ đốt trong D4V4-0515
200
210
220
230
240
250
260
270
280
290
300
310
320
330
340
350
360
370
380

390
400
410
420
430
440
450
460
470
480
490
500
510
520
530
540
550
560
570
580
590
600

-5.3
-7.9
-10.3
-12.3
-13.5
-13.7
-12.8

-10.1
-6.6
-2.8
0.6
1.4
-0.7
-4.0
-14.8
-19.7
0.0
40.0
61.2
46.9
33.6
23.9
20.8
19.7
20.5
21.4
21.7
21.2
19.7
17.3
14.0
10.5
6.8
3.3
0.0
-3.0
-5.7

-7.9
-10.0
-11.8
-12.8

380
390
400
410
420
430
440
450
460
470
480
490
500
510
520
530
540
550
560
570
580
590
600
610
620

630
640
650
660
670
680
690
700
710
720
10
20
30
40
50
60

61.2
46.9
33.6
23.9
20.8
19.7
20.5
21.4
21.7
21.2
19.7
17.3
14.0

10.5
6.8
3.3
0.0
-3.0
-5.7
-7.9
-10.0
-11.8
-12.8
-12.5
-10.7
-7.2
-2.2
3.6
9.4
14.0
16.4
16.1
12.8
7.1
0.0
-7.1
-12.8
-15.9
-16.3
-13.8
-9.2

20

30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
140
150
160
170
180
190
200
210
220
230
240
250
260
270
280
290
300
310
320

330
340
350
360
370
380
390
400
410
420

-12.8
-15.9
-16.3
-13.8
-9.2
-3.4
2.5
7.4
10.9
12.7
12.9
11.9
10.1
7.8
5.2
2.6
0.0
-2.6
-5.3

-7.9
-10.3
-12.3
-13.5
-13.7
-12.8
-10.1
-6.6
-2.8
0.6
1.4
-0.7
-4.0
-14.8
-19.7
0.0
40.0
61.2
46.9
33.6
23.9
20.8

560
570
580
590
600
610
620

630
640
650
660
670
680
690
700
710
720
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
140
150
160
170
180
190
200

210
220
230
240

-5.7
-7.9
-10.0
-11.8
-12.8
-12.5
-10.7
-7.2
-2.2
3.6
9.4
14.0
16.4
16.1
12.8
7.1
0.0
-7.1
-12.8
-15.9
-16.3
-13.8
-9.2
-3.4
2.5

7.4
10.9
12.7
12.9
11.9
10.1
7.8
5.2
2.6
0.0
-2.6
-5.3
-7.9
-10.3
-12.3
-13.5

37.4
15.1
-3.1
-14.1
-14.7
-10.0
-0.6
11.5
23.8
34.8
42.6
44.6
39.8

30.3
10.0
-6.8
0.0
27.3
37.4
15.1
-3.1
-14.1
-14.7
-10.0
-0.6
11.5
23.8
34.8
42.6
44.6
39.8
30.3
10.0
-6.8
0.0
27.3
37.4
15.1
-3.1
-14.1
-14.7
Trang 14

Đồ án thiết kế động cơ đốt trong D4V4-0515
610
620
630
640
650
660
670
680
690
700
710
720

-12.5
-10.7
-7.2
-2.2
3.6
9.4
14.0
16.4
16.1
12.8
7.1
0.0

70
80

90
100
110
120
130
140
150
160
170
180

-3.4
2.5
7.4
10.9
12.7
12.9
11.9
10.1
7.8
5.2
2.6
0.0

430
440
450
460
470
480

490
500
510
520
530
540

19.7
20.5
21.4
21.7
21.2
19.7
17.3
14.0
10.5
6.8
3.3
0.0

250
260
270
280
290
300
310
320
330
340

350
360

-13.7
-12.8
-10.1
-6.6
-2.8
0.6
1.4
-0.7
-4.0
-14.8
-19.7
0.0

-10.0
-0.6
11.5
23.8
34.8
42.6
44.6
39.8
30.3
10.0
-6.8
0.0

Đồ thị tổng lực tiếp tuyến tác dụng lên chốt khuỷu trong nữa vòng quay trục

khuỷu được thể hiện ở hình dưới.

Trang 15


Đồ án thiết kế động cơ đốt trong D4V4-0515
Hình 2-6: Đồ thị tổng lực tiếp tuyến.

2.9) Đồ thị phụ tải tác dụng lên chốt khuỷu
Đồ thị phụ tải tác dụng lên chốt khuỷu thể hiện lực tác dụng lên chốt khuỷu
tại các thời điểm(góc quay)của trục khuỷu.đồ thị này là mối quan hệ của lực tiếp
tuyến và lực pháp tuyến tác dụng lên chốt khuỷu tại các góc quay của chốt khuỷu
vì vậy đồ thị này được vẽ bằng cách : kẻ trục tọa độ với trục hoành thể hiện giá trị
lực tiếp tuyến T và trục tung thể hiện giá trị lực pháp tuyến Z, lấy chiều dương của
trục Z hướng xuống. qua hệ tọa độ này ta biễu diễn các giá trị T,Z tại các góc quay
ta sẽ được đồ thị lực tác dụng lên chốt khuỷu,để xác định được các vectơ phụ tải
tác dụng lên chốt khuỷu sau khi vẽ xong ta tiến hành dịch chuyển gốc đồ thị theo
chiều dương trên trục Z một đoạn có giá trị là

trong đó:

.

khối lượng này tính trên đơn vị diện tích đỉnh

piston,vậy

nên :

Vậy giá trị biểu diễn của

.

.

Khi đó nối O với bất kỳ điểm nào trên đồ thị ta sẽ có vec tơ phụ tải tác dụng lên
chốt khuỷu ở góc quay tương ứng. Ví dụ cho điểm tương ứng với góc quay 370 0 ở
hình dưới:
Trang 16


Đồ án thiết kế động cơ đốt trong D4V4-0515

0

Hình 2-7: Đồ thi phụ tải tác dụng lên chốt khuỷu
2.10) Đồ thị lực tác dụng lên đầu to thanh truyền
Đồ thị này thường được vẽ bằng cách dùng tờ giấy bóng,cách vẽ như sau:
Dùng 1 tờ giấy bóng trên tờ giấy này vẽ một vòng tròn bán kính bất kỳ sao cho
điểm 00 cắt đường tâm của đầu to thanh truyền(tức phía dương của trục Z trên đồ
thị này) và trên vòng tròn này ta lần lượt chia các điểm ứng với 10,20,30…360
tương ứng với các điểm này là các góc 10+ ,20+

30+ ….360+ .trong đó

là

góc lắc của thanh truyền nó có lúc âm lúc dương.sau đó đem tờ giấy bóng đặt lên
Trang 17

Đồ án thiết kế động cơ đốt trong D4V4-0515
đồ thị phụ tải tác dụng lên chốt khuỷu sao cho tâm O của vòng tròn trên tờ giấy
bóng trùng với tâm O trên đồ thị thị phụ tải tác dụng lên chốt khuỷu sau đó thực
hiện xoay tờ giấy bóng ngược chiều kim đồng hồ để lần lượt các điểm
0,10,20,30…720 trùng với trục Z(phía dương) của đồ thị phụ tải tác dụng lên chốt
khuỷu và khi đó các vec tơ Q0,Q10…Q720 sẽ xuất hiện trên tờ giấy bóng,thực hiện
đánh đánh dấu đầu mút của các vec tơ này lại sau đó nối các điểm này lại thành
đường cong ta nhận được đồ thị phụ tai tác dụng lên chốt khuỷu.
Ngoài ra cũng dựa trên nguyên lý này ta cũng có thể vẽ được đồ thị này bằng
cách lập hàm tính trên excell (dùng định lý pitago trong tam giác vuông để xác
định tọa độ của các điểm tương ứng với các góc

) một cách nhanh

chóng,hoặc có thể dùng thước để vẽ trực tiêp đồ thị này
2.11) Đồ thị khai triển vec tơ phụ tải tác dụng lên chốt khuỷu QĐồ thị này được vẽ bằng 2 cách:
Cách 1: đo trực tiếp độ lớn đại số của các vec tơ phụ tải tác dụng lên chốt
khuỷu tại các góc quay tương ứng của trục khuỷu
độ với trục hoành thể hiện góc quay

sau đó biễu diễn nó lên hệ tọa

với tỉ lệ xích là 20/mm và trục tung thể hiện

độ lớn đại số của vec tơ Q với tỉ lệ xích bằng tỉ lệ xích của đồ thị công,sau đó nối
các điểm này lại thành đường cong trơn ta sẽ được đồ thi khai triển vec tơ phụ tải
tác dụng lên chốt khuỷu Q- .
Cách 2: ta có thể tính trực tiếp giá trị Q tại từng thời điểm.vì vec tơ Q là cạnh
huyền của tam giác vuông với 2 cạnh góc vuông lần lượt là T và Z-P ko

Trang 18


Đồ án thiết kế động cơ đốt trong D4V4-0515
Nên ta có Q=

Sau khi vẽ được đồ thi này ta tiến hành tìm Qtb theo công thức

.

Trong đó S là diện tích bảo bởi đường cong và trục hoành,diện tích này có thể tính
bằng cách đếm ô ly trên đồ thị nhưng phương pháp này rất khó vì vậy ta có thể vẽ
nó trên autocad sau đó dùng lệnh để tính diện tích.với cách dùng autocad ta tìm
được S=12746,53mm2
Và 360 là chiều dài của trục hoành tính bằng mm.vậy ta có:
.

Theo công thức này ta có bảng tính sau:
Bảng 2-5: bảng giá trị biểu diễn Q-

0
10
20
30
40
50
60
70
80

90
100
110
120
130
140

Tmm
0.0
-7.1
-12.8
-15.9
-16.3
-13.8
-9.2
-3.4
2.5
7.4
10.9
12.7
12.9
11.9
10.1

Zmm
-33.4
-31.7
-27.3
-20.8
-13.8

-7.5
-2.8
-0.3
-0.2
-2.0
-5.0
-8.6
-12.1
-15.0
-17.2

Qmm
48.2
47.1
44.0
39.0
32.9
26.2
19.8
15.5
15.2
18.4
22.6
26.6
29.8
32.1
33.6
Trang 19

Đồ án thiết kế động cơ đốt trong D4V4-0515
150
160
170
180
190
200
210
220
230
240
250
260
270
280
290
300
310
320
330
340
350
360
370
380
390
400
410
420
430

440
450
460
470
480
490
500
510
520
530
540
550

7.8
5.2
2.6
0.0
-2.6
-5.3
-7.9
-10.3
-12.3
-13.5
-13.7
-12.8
-10.1
-6.6
-2.8
0.6
1.4

-0.7
-4.0
-14.8
-19.7
0.0
40.0
61.2
46.9
33.6
23.9
20.8
19.7
20.5
21.4
21.7
21.2
19.7
17.3
14.0
10.5
6.8
3.3
0.0
-3.0

-18.7
-19.6
-20.0
-20.2
-20.1

-19.9
-19.1
-17.6
-15.5
-12.6
-9.3
-5.9
-2.7
-0.6
0.3
-0.2
-0.8
0.6
5.2
31.6
88.2
128.0
179.1
130.7
61.2
28.5
13.0
6.3
2.0
-1.7
-5.8
-10.0
-14.4
-18.4
-21.7

-23.9
-25.2
-25.4
-25.0
-24.2
-23.0

34.4
34.8
34.9
35.0
35.0
35.1
34.8
34.1
32.7
30.5
27.7
24.3
20.2
16.7
14.8
15.0
15.6
14.2
10.4
22.4
76.0
113.2
169.1

131.0
66.0
36.3
23.9
22.4
23.5
26.3
29.7
33.0
36.1
38.6
40.4
41.1
41.4
40.8
39.9
39.0
37.9
Trang 20


Đồ án thiết kế động cơ đốt trong D4V4-0515
560
570
580
590
600
610
620
630

640
650
660
670
680
690
700
710
720

-5.7
-7.9
-10.0
-11.8
-12.8
-12.5
-10.7
-7.2
-2.2
3.6
9.4
14.0
16.4
16.1
12.8
7.1
0.0

-21.5
-19.2

-17.0
-14.8
-11.9
-8.5
-5.0
-1.9
-0.2
-0.4
-2.9
-7.6
-14.0
-21.0
-27.3
-31.6
-33.2

36.8
34.9
33.4
31.9
29.6
26.5
22.5
18.2
15.2
15.6
20.0
26.4
33.1
39.2

44.0
47.0
48.0

Trang 21


Đồ án thiết kế động cơ đốt trong D4V4-0515
Hình 2-8: Đồ thị khai triển lực phụ tải tác dụng lên chốt khuỷu
2.12) Đồ thị mài mòn chốt khuỷu
Đồ thị này được vẽ bằng cách sau:
1) Vẽ một vòng tròn trên đó chia thành 24 phần bằng nhau tương ứng với mỗi
điềm là 150
2) Tính tổng phụ tải

tác dụng lên các điểm 0,1,2,

…23.và ghi các trị số này vào ô thể hiện miền ảnh hưởng của nó.giả thiết
miền ảnh hưởng là 1200 nên cần phải ghi 9 điểm tương ứng với 8 khoảng
3) Cộng các giá trị của tổng các phụ tải thống kê theo cột 0,1,2…23 sau đó

đem nhân với tỉ lệ xích của đồ thị công
lệ xích thu nhỏ

sau đó dùng tỉ

để thu nhỏ và biếu diễn các giá trị này

trên các đoạn hướng tâm của vòng tròn nói trên ta sẽ được đồ thi mài mòn
chốt khuỷu.

Sau đây là bảng giá trị đồ thị mài mòn:

Trang 22


Đồ án thiết kế động cơ đốt trong D4V4-0515
Lực

Điểm
0

1

2

3

4

5

6

7

Σ'Q0

181.2 181.2 181.2 181.2 181.2

Σ'Q1

170.7 170.7 170.7 170.7 170.7 170.7

Σ'Q2

110.5 110.5 110.5 110.5 110.5 110.5 110.5

8

9

10

11

7.4

7.4

7.4

7.4

7.4

7.4

Σ'Q4

6.8

6.8

6.8

6.8

6.8

6.8

6.8

6.8

6.8

7

7

7

7

7

7

7

7

7

7.4

7.4

7.4

7.4

7.4

7.4

7.4

7.4

7.4

8.1

8.1

8.1

8.1

8.1

8.1

8.1

8.1

Σ'Q8
Σ'Q9
Σ'Q10
Σ'Q11
Σ'Q12
Σ'Q13
Σ'Q14
Σ'Q15
Σ'Q16
Σ'Q17
Σ'Q18
Σ'Q19

15

16

17

18

19

20

21

22

23

110.5 110.5

7.4

Σ'Q7

14

170.7 170.7 170.7

7.4

Σ'Q6

13

181.2 181.2 181.2 181.2

Σ'Q3
Σ'Q5

12

7.4

8.1

10.8 10.8 10.8 10.8 10.8 10.8 10.8 10.8 10.8
17.3 17.3 17.3 17.3 17.3 17.3 17.3 17.3 17.3
36

36

36

36

36

36

36

36

36

76

76

76

76

76

76

76

76

76

113.2 113.2 113.2 113.2 113.2 113.2 113.2 113.2 113.2
169.1 169.1 169.1 169.1 169.1 169.1 169.1 169.1 169.1
121.3 121.3 121.3 121.3 121.3 121.3 121.3 121.3 121.3
66

66

66

66

66

66

66

66

66

42.8 42.8 42.8 42.8 42.8 42.8 42.8 42.8 42.8
31.7 31.7 31.7 31.7 31.7 31.7 31.7 31.7 31.7
25.3 25.3 25.3 25.3 25.3 25.3 25.3 25.3 25.3
22.2 22.2 22.2 22.2 22.2 22.2 22.2 22.2 22.2

Trang 23


Đồ án thiết kế động cơ đốt trong D4V4-0515
Σ'Q20

22

Σ'Q21

31.5 31.5

Σ'Q22

93.1 93.1 93.1

22

22

22

22

22

22

22

22

31.5 31.5 31.5 31.5 31.5 31.5 31.5
93.1 93.1 93.1 93.1 93.1 93.1

Σ'Q23

151.4 151.4 151.4 151.4

Σ'Q

774.6 759.6 735.5 650.5 509.9 346 211.3 176.8 282.6 444.9 559.2 617.8 652.5 673.4 681.4 667.6 613.6 531.9 455.9 486 601.2 729.1 807.9 790

151.4 151.4 151.4 151.4 151.4

Σ.Qµp/µt 25.8 25.3 24.5 21.7 17.0 11.5 7.0 5.9 9.4 14.8 18.6 20.6 21.8 22.4 22.7 22.3 20.5 17.7 15.2 16.2 20.0 24.3 26.9 26.3
ΣQ0 ΣQ1 ΣQ2 ΣQ3 ΣQ4 ΣQ5 ΣQ6 ΣQ7 ΣQ8 ΣQ9 ΣQ10 ΣQ11 ΣQ12 ΣQ13 ΣQ14 ΣQ15 ΣQ16 ΣQ17 ΣQ18 ΣQ19 ΣQ20 ΣQ21 ΣQ22 ΣQ23

Trang 24

Đồ án thiết kế động cơ đốt trong D4V4-0515

14

13

12

11

10

15

9

16

5.9 mm

8

17

7

18

6

19

5
4

20
3

21
22
23

0

1

2

Hình 2-9: Đồ thị mài mòn chốt khuỷu

Trang 25