Đồ án đọng cơ đốt trong

Đồ án môn học

LỜI NÓI ĐẦU
Trong điều kiện nền công nghiệp nước ta hiện nay, ngành cơ khí có một vai trò
rất quan trọng. Là sinh viên ngành Động cơ, em hiểu rất rõ điều đó, em cần phải cố
gắng rất nhiều trong học tập. Để nâng cao khả năng chuyên môn, em cần phải làm các
đồ án môn học đặc biệt là đồ án học chuyên ngành.
Việc tiếp xúc với một môn học mà có sự tổng hợp của rất nhiều môn học như:
Nguyên lý động cơ, động lực học dao động, tính toán và thiết kế động cơ đốt trong,
sức bền vật liệu, dung sai, nguyên lý máy , chi tiết máy.... Nên đây là một thử thách
rất lớn mà em cần phải cố gắng rất nhiều mới có thể vượt qua. Được sự chỉ bảo rất
tận tình của các thầy cô giáo em đã hoàn thành được đồ án này.
Trong quá trình làm đồ án, em không thể tránh khỏi được những sai lầm và
thiếu sót. Em rất mong được sự giúp đỡ của các thầy giáo. Em xin chân thành cảm ơn!

1

1


Đồ án môn học
CHƯƠNG I.
TÍNH TOÁN CHU TRÌNH CÔNG TÁC CỦA ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG.
1.1. Các thông số chọn.
1.1.1. Số liệu ban đầu:
Số liệu ban đầu cần thiết cho quá trình tính toán bao gồm:
1- Công suất động cơ: Ne =1300(mã lực)=1300*0,736=956,8(kW)
2- Số vòng quay của trục khuỷu: n = 700 (vg/ph),
3- Đường kính xi lanh: D = 250 (mm)
4- Hành trình pittông: S = 360 (mm)
5- Số xi lanh: i = 6

6- Tỷ số nén: ε = 20
7- Thứ tự làm việc của các xilanh: 1-5-3-6-2-4
8- Suất tiêu thụ nhiên liệu: ge = 220(g/ml.h) =220/0,736 =255,4348
(g/kW.h)
9- Góc mở sớm xupáp nạp: α1 = 160
10- Góc đóng muộn xupáp nạp: α2 = 360
11- Góc mở sớm xupáp xả: β1 = 400
12- Góc đóng muộn xupáp xả: β2 = 120
13- Chiều dài thanh truyền: l = 707 (mm)
14- Khối lượng nhóm pittông: mnp = 46 (kg)
15- Khối lượng thanh truyền: mtt = 67 (kg)
16- Kiểu động cơ: 6N260L-V; động cơ diezen 1 hàng, tăng áp, buồng
cháy ω nông.
1.1.2. Các thông số cần chọn:
1. Áp suất môi trường: pk
Áp suất môi trường pk là áp suất khí quyển trước khi nạp và động cơ. p k thay
đổi theo độ cao. Ở nước ta có thể chọn pk = 0,1 (Mpa)
2. Nhiệt độ môi trường: Tk
Lựa chọn nhiệt độ môi trường theo nhiệt độ bình quân của cả năm.
Ở nước ta Tk = 240C (2970K)
3. Áp suất cuối quá trình nạp: pa
Áp suất môi trường Pa phụ thuộc vào nhiều thông số như chủng loại động cơ,
tính năng tốc độ n, hệ số cản trên đường nạp, tiết diện lưu thông…Có thể chọn p a
trong phạm vi sau. pa = (1,2 ÷ 1,35)pk
Chọn pa = 0,12 (MPa)

2

2

Đồ án môn học
4. Áp suất khí thải: pr
Áp suất này cũng phụ thuộc vào các thông số như p a. Có thể chọn pr trong
phạm vi: pr = (1,10 ÷ 1,15)
Chọn pr = 0,113 (MPa)
5. Mức độ sấy nóng môi chất: ∆T
Chủ yếu phụ thuộc vào quá trình hình thành khí hỗn hợp ở bên ngoài hay bên
trong xi lanh.
Đối với động cơ diezel ∆T = 200 ÷ 400C. Chọn ∆T = 350C.
6. Nhiệt độ khí sót (khí thải): Tr
Phụ thuộc vào chủng loại động cơ.
Tr = 700 ÷ 10000K. Chọn Tr = 8000K
7. Hệ số hiệu đính tỉ nhiệt: λt
Tỉ nhiệt của môi chất thay đổi rất phức tạp nên thường phải căn cứ vào hệ số
dư lượng không khí α để hiệu đính. Có thể chọn λt theo bảng sau:
α
λt

0,8
1,13

1,0
1,17

1,2
1,14

1,4
1,11

Chọn λt = 1,125
8. Hệ số quét buồng cháy: λ2
Động cơ không tăng áp: Chọn λ2 = 1
9. Hệ số nạp thêm: λ1
Phụ thuộc chủ yếu vào pha phối khí. Thông thường có thể chọn:
λ1 = 1,02 ÷ 1,05. Chọn λ1 = 1,05
10. Hệ số lợi dụng nhiệt tại điểm z:
Thể hiện lượng nhiệt phát ra của nhiên liệu đã cháy ở điểm z so với lượng
nhiệt phát ra khi đốt cháy hoàn toàn 1kg nhiên liệu.
Đối với động cơ diezel ξ z = 0,7 ÷ 0,85. Chọn ξ z = 0,8
11. Hệ số lợi dụng nhiệt tại điểm b:
ξb bao giờ cũng lớn hơn ξ z . Thông thường:

Đối với động cơ diezel ξb = 0,8 ÷ 0,9. Chọn ξb = 0,85
12. Hệ số điền đầy đồ thị công:ϕd
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 giữa chu trình thực tế với chu trình tính toán
của động cơ xăng ít hơn của động cơ điezel vì vậy hệ số ϕd của động cơ diezel
thường chọn trị số nhỏ hơn động cơ xăng. Nói chung có thể chọn trong phạm vi:
ϕd = 0,92 ÷ 0,97. Chọn ϕd = 0,92

3

3


Đồ án môn học
1.2. Tính toán các quá trình công tác:
1.2.1 Tính toán quá trình nạp.

1. Hệ số khí sót γr:
γr =

γr =

λ 2 (Tk + ∆T ) p r
.
.
Tr
pa

1.(297 + 35) 0,113
.
.
800
0,08

1
1

 p m
ελ1 − λt λ 2  r 
 pa 

1
1

 0,113 1,47
17,3.1,05 − 1,125.1. 
÷

 0,08 

γr =0,035013
2. Nhiệt độ cuối quá trình nạp Ta:

( TΔT
k +
Ta =

λ) +.γ .T
t r.
1γ+

m −1
m

r

 pa 
 ÷
 pr 

r
1,47 −1

 0,08  1,47
297 + 35 + 0,035013.1,1.800. 
÷
 0,113 
Ta =

1 + 0,035013

Ta =348
3. Hệ số nạp ηv:


p
Tk
pa 
1
ηv =
.
. . ε.λ 1 − λ t .λ 2 . r
( ε − 1) ( Tk + ∆T ) p k 
 pa



 
 

1
m

1


1,47
1
297

0, 08 
0,113

 
ηv =
.
.
. 17,3.1, 05 − 1,125.1. 
÷
( 17,3 − 1) ( 297 + 35) 0,1 
 0, 08  



ηv = 0,735072
4. Lượng khí nạp mới M1:
π .D 2 .S
4
30.N e .τ
pe =
Vh .n.i

Vh =

4

4


Đồ án môn học

432.103. pk .ηv .π .D 2 .S .n.i
M1 =
30.4.g e .Tk .N e .τ
432.103.0,1.0, 735072.3,14.1,32.1, 4.2080.6
=
30.4.251,3587.297.125,12.4
M1 = 0.65668 (kmol/kg nh.liệu)
Trong đó:
D: Đường kính xilanh.
S: Hành trình pistông.
n: Số vòng quay động cơ.
i: Số xilanh.
ge: Suất tiêu hoa nhiên liệu.
Ne: Công suất động cơ.
τ: Số kì.
5. Lượng không khí lý thuyết cần để đốt cháy 1kg nhiên liệu M0:

M0 =

1 C H O
. + + 
0,21  12 4 32 

Nhiên liệu của động cơ diezel: C = 0,87; H = 0,126; O=0,004
M0 =

1  0,87 0,126 0, 004 
.
+

+
÷
0, 21  12
4
32 

M0 = 0,494643 (kmol/kg nh.liệu)
6. Hệ số dư lượng không khí α:
Đối với động cơ diezel:
α=

M 1 0, 718781
=
= 1, 327585
M 0 0, 494643

1.2.2. Tính toán quá trình nén.
1. Tỷ nhiệt mol đẳng tích trung bình của không khí:

mc v = 19,806 + 0,00209.T (kJ/kmol.độ)
2. Tỷ nhiệt mol đẳng tích trung bình của sản phẩm cháy:
Hệ số dư lượng không khí α >1, tính theo công thức:

5

5


Đồ án môn học
"

1, 634  1 
187,36  −5

mc v =  19,876 +
÷+  427,86 +
÷.10 .T
α  2
α 

"
1, 634  1 
187,36  −5

mc v = 19,876 +
+  427,86 +
.10 .T
÷
1, 45313  2 
1, 45313 ÷



"

mc v = 21, 00047 + 0, 002784.T (kJ/kmol.độ)

3. Tỷ nhiệt mol đẳng tích trung bình của hỗn hợp:
'

Trong quá trình nén mc v tính theo công thức sau:

mv v + γ r .mc v 19,806 + 0, 00209T + 0, 035013 ( 21, 00047 + 0, 002784.T )
mc =
=
1+ γ r
1 + 0, 035013
"

'
v

'

mc v = 19,85 + 0, 002115.T = av' +

bv'
.T
2
(kJ/kmol.độ)

4. Chỉ số nén đa biến trung bình n1:
Chỉ số nén đa biến trung bình phụ thuộc vào rất nhiều thông số kết cấu và
thông số vận hành như kích thước xilanh, loại buồng cháy, phụ tải, trạng thái nhiệt
của động cơ v v…Tuy nhiên n1 tăng theo quy luật sau: Tất cả những nhân tố làm
môi chất mất nhiệt sẽ khiến cho n1 tăng, n1 được xác định bằng các giải phương
trình sau:

8,314

n1 − 1 =
a 'v +

b 'v
2

(

)

.Ta . ε n1 −1 + 1

Chọn n1 = 1,36659
VT = 1,36659– 1 = 0,36659
VP =

8,314
= 0, 36658
19,85 + 0, 002115.348 ( 17,31,36659−1 + 1)

VT - VP=0,00001
Thỏa mãn chọn n1 = 1,36659
5. Áp suất và nhiệt độ cuối quá trình nén pc tính theo công thức sau:
pc = pa .ε n1 = 0, 08.17, 31,36659 = 3.935423

(MPa)

6. Nhiệt độ cuối quá trình nén:
Tc = Ta .ε n1 −1 = 348.17,31,36659−1 = 989, 6328

(0K)

7. Lượng môi chất công tác của qúa trình nén:
Mc = M1 + Mr = M1(1+γr) = 0,65668.(1 + 0,035013)
Mc = 0,679673 (Kmol/kg nh.liệu)
1.2.3. Tính toán quá trình cháy:
1. Hệ số thay đổi phân tử lý thuyết β0:

β0 =
6

M 2 M1 + ∆M
∆M
=
=1+
M1
M1
M1
6


Đồ án môn học
Độ tăng mol ∆M của các loại động cơ xác định theo công thưc sau:

H O
1 

∆M = 0,21( 1 − α ) M 0 +  +
−
4
32
µ


nl 
H O 
∆M =  + ÷
 4 32 
Đối với động cơ diesel:
H O
0,126 0, 004
+
+
4
32
β 0 = 1 + 4 32 = 1 +
= 1, 048159
α
.
M
1,327585.0,
494643
0
Do đó:

2. Hệ số thay đổi phân tử thực tế β:
β=

β 0 + γ r 1, 048159 + 0, 035013
=
= 1, 04653
1+ γ r
1 + 0, 035013

3. Hệ số thay đổi phân tử thực tế tại điểm z:

βz = 1 +
Trong đó:

χz =

ξ z 0,8
=
= 0,94118
ξb 0,85

βz = 1+

β0 − 1
.χ z
1 + γr

1, 048159 − 1
.0,94118 = 1, 043793
1 + 0, 035013

4. Lượng sản vật cháy M2:
M 2 = M 1 + ∆M = β 0 .M 1 = 1, 048159.0, 65668 = 0, 688305 (Kmol/kg nh.liệu)
5. Nhiệt độ tại điểm z: Tz.
Đối với động cơ diezel, nhiệt độ Tz được tính từ phương trình cháy:
'
"
ξ z .QH

+ (mc v + 8,314.λ ).Tc = β z mc pz .Tz
M1 ( 1 + γ r )
(**)
Trong đó: QH - Nhiệt trị của dầu diezel QH = 42,5.103 (kJ/kg nh.liệu)
mcvc

"

mc vz

'


γ  "
β 0  χ z + r m v + ( 1 − χ z ) m v
β0 
= 

γ 
β 0  χ z + r  + ( 1 − χ z )
β0 


0, 035013 

1, 048159  0,94118 +
( 21, 2638 + 0, 003Tz ) + ( 1 − 0,94118 ) ( 19,806 + 0, 00209Tz )
1, 048159 ÷



=
0, 035013 

1, 048159  0,94118 +
+ ( 1 − 0,94118 )
1, 048159 ÷


"

mc vz = 21, 03598 + 0, 002805Tz = av" +

7

bv"
Tz
2

7


Đồ án môn học
mc pz " = mcvz " + 8,314 = 29,34998 + 0, 002805.T = a p "+

bp "
2

T

Thay tất cả vào (**) ta được:

0,8.42500
+ (19,85 + 0, 002115.Tz + 8,314.1,58).989,6328 = 1, 043793(29,34998 + 0, 002805.Tz ).Tz
0, 65668(1 + 0, 035013)

Giải phương trình trên ta được:
Tz = 2336,582(0K)
6. áp suất tại điểm z:

Pz = λ.p c

Trong đó: λ- là hệ số tăng áp, ta chọn λ = 1,58 như ở trên.
Pz = 1,58.3,935423 = 6, 217968 (MPa)

1.2.4 Tính quá trình giãn nở:
1. Hệ số giãn nở sớm ρ:
ρ=

β z .TZ 1, 043793.2336, 582
=
= 1,55978
λ .Tc
1, 58.989, 6328
<1,58 (t/m)

2. Hệ số giãn nở sau δ:
ε
17,3
δ= =
= 11, 09129
ρ 1,55978

3. Chỉ số giãn nở đa biến trung bình n2:

n2 − 1 =

8,314

"
( ξb − ξz )Q*
"
b vz
( Tz + Tb )
+ a vz +
M 1 ( 1 + γ r )β( Tz − Tb )
2
H

Trong đó:
Tb =

ε

Tz

n2 −1

=

2336,582
17,3n2 −1

Q *H - Nhiệt trị thấp của nhiên liệu
*
Đối với động cơ diezel: QH = QH =42500(kJ/kg nl)

VP =

8,314

42500 ( 0,85 − 0,8 )
2336,582 

+ 21, 03598 + 0, 002805  2336,582 +
2336,582 
17,3n2 −1 ÷



0,65668 ( 1 + 0, 035013) 1,04653  2336,582 −
n2 −1 ÷
17,3



Chọn n2 = 1,24955, và thay vào hai vế:
VT=0,24955
VP=0,24955
VT-VP=0,00000
Vậy ta chọn:
Tb =

8

2336,582
= 1147,167
17,31,24955−1
(0K)

8


Đồ án môn học
4. áp suất cuối quá trình giãn nở:
pb =

pz
6, 217968
=
= 0,307533
n2
δ
11, 091291,24955
(MPa)

Kiểm tra nhiệt độ của khí thải Trt:
m −1

1,47 −1

p m
 0,113  1,47

Trt = Tb  r ÷ = 1147,167. 
= 832,92292
÷
 0,307533 
 pb 
(0K)

Sai số của Trt so với Tr đã chọn ban đầu được xác định như sau:
∆Tr =

Trt − Tr
832, 92292 − 800
.100% =
.100% = 3,953% < 15%
Tr
800

1.2.5. Tính toán các thông số chu trình công tác:
'
1. áp suất chỉ thị trung bình p i :
Đối với động cơ diezel:

pi' =
pi' =

pc 
λ .ρ 
1 
1 
1 

.  1 − n2 −1 ÷−
.  1 − n1 −1 ÷
 λ ( ρ − 1) +
ε −1 
n2 − 1  δ
 n1 − 1  ε


3, 935423 
1,58.1,55978 
1
1
1



. 1,58(1,55978 − 1) +
. 1 −
−
. 1 −
1,24955 −1 ÷
1,36659 −1 ÷
17,3 − 1 
1, 24955 − 1  11, 09129
 1,36659 − 1  17,3


p 'i = 0,862937 (MPa)
2. áp suất chỉ thị trung bình thực tế pi:
pi = φd . pi' = 0,92.0,862937 = 0, 793902

(MPa)

3. Suất tiêu hao nhiên liệu chỉ thị gi:
gi =

432.103.ηv . pk
432.103.0, 735072.0.1
=
= 205, 0861
M 1. pi .Tk
0, 65668.0, 793902.297
(g/KW.h)

4. Hiệu suất chỉ thị ηi:
3, 6.103
3, 6.103
ηi =
=
= 0, 413026
gi .QH
205, 0861.42,5

5. áp suất tổn thất cơ giới pm:
Áp suất này thường được biểu diễn bằng quan hệ tuyến tính đối với tốc độ
trung bình của pittông.
vtb =

S .n 0,14.2080
=

= 9, 706667
30
30
(m/s)

Đối với động cơ diesel công suất lớn.
pm = 0,03 + 0,012vtb = 0,03 + 0,012.9,706667 = 0,14648 (MPa)
6. Áp suất có ích trung bình pe:
pe = pi – pm = 0,793902 – 0,14648 = 0,647422 (MPa)

9

9


Đồ án môn học
7. Hiệu suất cơ giới ηm:
ηm =

pe 0, 647422
=
= 0,815494
pi 0, 793902

8. Suất tiêu hao nhiên liệu ge:
ge =

gi 205, 0861
=
= 251, 4871

ηm 0,815494
(g/KW.h)

9. Hiệu suất có ích ge:
ηe = ηi .η m = 0, 413026.0,815494 = 0,33682
10. Kiểm nghiệm đường kính xilanh D theo công thức:

4.Vh
Π.S
N .30.τ
Vh = e
p e .i.n
D=

Trong đó:
⇒

D=

4.N e .30.τ
4.170.0, 736.30.4
=
= 1,300332
π .S . pe .i.n
3.14.1, 4.0, 647422.6.2080

(dm)

D = 130,0332 mm
Sai số đường kính δD = 130,0332 – 130 = 0,0332 mm < 0,1 mm

1.3. Vẽ và hiệu đính đồ thị công:

Căn cứ vào các số liệu đã tính p0, pc, pz, pb, n1, n2, ε. Ta lập bảng để tính
đường nén và đường giãn nở theo biến thiên của dung tích công tác V x = i.VC. (VC –
dung tích buồng cháy).
Vc =

Vh
1,85731
=
= 0,1139454
ε − 1 17,3 − 1
(lít)

Các thông số ban đầu: pr = 0,113 (MPa); pa = 0, 08 (MPa);

pc = 3,935423 (MPa); pz = 6, 217968 (MPa); pb = 0,307533 (MPa)

1.3.1. Xây dựng đường cong áp suất trên đường nén:
n
- Phương trình đường nén đa biến: p.V =const
1

n
n
Khi đó x là điểm bất kỳ trên đường nén thì: pc .Vc = px .Vx
1

px = pc .



1
n1

 Vx 
 ÷
 Vc 

= pc .

1

p
1
= n1c
n1
i
i

n1 : là chỉ số nén đa biến trung bình, ta tính được n1 =1,36659
pc : là áp suất cuối quá trình nén, ta có: pc =3,935423 (MPa)

1.3.2. Xây dựng đường cong áp suất trên quá trình giãn nở:
- Phương trình của đường giãn nở đa biến:

10

p.V n2 =const

10


Đồ án môn học
Khi đó x là điểm bất kì trên đường giãn nở thì:
pz .Vzn2 = px .Vxn2

px = pz .


Ta có:

ρ=

1
n2

 Vx 
 ÷
 Vz 

Vz
Vc : hệ số giãn nở khi cháy, ta tính được ρ = 1,34381

pz .ρ n2

n

2
pz .ρ n2

ρ
px = p z .
=
=
=
p
z
÷
n2
n2
i n2
i
 Vx 
 Vx 

÷
 ÷
Vz = ρ .Vc . Vậy:
 ρ .Vc 
 Vc 
n2 : là chỉ số giãn nở đa biến trung bình n2 =1,24955

1

pz : Áp suất tại điểm z: pz =6,217968(MPa)

1.3.3. Bảng tính quá trình nén và quá trình giãn nở:
Bảng tính quá trình nén và quá trình giãn nở:
Vx = i.VC

Quá trình nén

Quá trình giãn nở

Vc = 0.027963584

pc
px = i n1

ρ
pz  ÷
px =  i 

5.417662

13.96746

i
(lít)
1

11

0.027963584

n2

ρ = 1,34381

0.037577744

3.619704

9.642124

2

0.055927168

2.103804

5.856049

3

0.083890752

1.209759

3.521875

4

0.111854336

0.816956

2.455229

5

0.13981792

0.602488

1.855924

6

0.167781504

0.469778

1.476595

7

0.195745088

0.380655

1.247041

8

0.223708672

0.317243

1.029389

9

0.251672256

0.270138

0.888036

10

0.27963584

0.23396

0.778121

11

0.307599424

0.205426

0.690459

12

0.335563008

0.182426

0.619083

13

0.363526592

0.163549

0.559957

11


Đồ án môn học
14

0.391490176

0.147817

0.510261

15

0.41945376

0.134535

0.467969

16

0.447417344

0.123193

0.431585

17

0.475380928

0.113411

0.399989

18

0.503344512

0.104901

0.372321

19

0.531308096

0.09744

0.347913

20

0.55927168

0.090852

0.326238

ε = 21

0.587235264

0.085

0.306875

Vẽ đồ thị P-V theo tỉ lệ xích:
ηv =

0,587235264
= 0, 00266925(lit / mm)
220

ηp =

9, 642124
= 0, 03857( Mpa / mm)

250

Căn cứ vào bảng số liệu, tỷ lệ xích, ta vẽ đường nén và đường giãn nở. Sau
đó, ta vẽ tiếp đường biểu diễn quá nạp và thải lý thuyết bằng hai đường thẳng song
song với trục hoành đi qua hai điểm pa, pr.
Sau khi vẽ xong ta phải hiệu đính đồ thị công để có đồ thị công chỉ thị. Các
bước hiệu đính như sau:
Vẽ đồ thị Brich đặt phía trên đồ thị công. Đó là nửa đường tròn có tâm O,
bán kính R = S/2, rồi xác định điểm O’ cách O một đoạn Rλ/2 về phía điểm chết
λ=

R
S
92
=
=
= 0,3067
ltt 2.ltt 2.150

dưới, với
Lần lượt hiệu đính các điểm trên đồ thị:
1- Hiệu đính điểm bắt đầu quá trình nạp: (điểm a)
Từ O’ của đồ thị Brich xác định góc đóng muộn β2 = 450 của xupáp thải, bán
kính này cắt vòng tròn Brich ở a’, từ a’ gióng đường song song với tung độ cắt
đường pa ở a. Nối điểm r trên đường thải (là giao điểm của pr với trục tung) với a.
Ta có đường chuyển tiếp từ quá trình thải sang quá trình nạp.
2- Hiệu đính áp suất cuối quá trình nén: (điểm c’)
Áp suất cuối quá trình nén thực tế do có sự phun sớm (động cơ diezel) nên
thường lớn hơn áp suất cuối quá trình nén lý thuyết p c đã tính. Theo kinh nghiệm,
'

áp suất cuối quá trình nén thực tế p c có thể xác định theo công thức sau:

p 'c = pc +

12

1
( pz − pc )
3

12


Đồ án môn học
p 'c = 5, 417662 +
p 'c = 6,50011 (MPa)

1
( 8, 66826 − 5, 417662 )
3

Từ đó xác định được tung độ điểm c’ trên đồ thị công:
yc ' =

p 'c 6,50011
=
= 116, 0734( mm)
ηp
0, 056

3- Hiệu chỉnh điểm phun sớm: (điểm c”)
Do hiện tượng 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 φi = 150 , bán kính này cắt đường tròn Brick
tại 1 điểm. Từ điểm này going song song với trục tung cắt đường nén tại điểm
c”.đặt trên đồ thị Brich rồi gióng xuống đường nén để xác định điểm c”.
Dùng một cung thích hợp nối c’c”.
4- Hiệu đính điểm đạt pzmax thực tế:
Áp suất pzmax thực tế trong quá trình giãn nở không duy trì hắng số như động
cơ điêden (đoạn ứng với ρVC) nhưng cũng không đạt trị số lý thuyết như của động
cơ xăng. Theo thực nghiệm, điểm đạt trị số cao nhất là điểm 372 0 ÷ 3750 (tức là 120
÷ 150 sau ĐCT của quá trình cháy và giãn nở).
Hiệu đính điểm z của động cơ diezel:

- Xác định điểm z từ góc 15° . Từ điểm O’ trên đồ thị Brick ta xác định góc
tương ứng với 375° góc quay trục khuỷu, bán kình này cắt vòng tròn tại 1
điểm. Từ điểm này ta gióng song song với trục tung cắt đường pz tại
điểm z.
- Dùng cung thích hợp nối c’ với z lượn sát với đường giãn nở.
5- Hiệu đính điểm quá trình thải thực tế (điểm b’):
Do có hiện tượng mở sớm xupap thải nên trong thực tế quá trình thải thực sự
diễn ra sớm hơn lí thuyết. Ta xác định điểm b bằng cách: Từ điểm O’ trên đồ thị
Brick ta xác định góc mở sớm xupap thải β1 , bán kính này cắt đường tròn Brick tại
1 điểm. Từ điểm này ta gióng đường song song với trục tung cắt đường giãn nở tại
điểm b’.
6- Hiệu đính điểm kết thúc quá trình giãn nở: (điểm b”)
Áp suất cuối quá trình giãn nở thực tế p b” thường thấp hơn cuối quá trình
giãn nở lý thuyết do xupap thải mở sớm.
Xác định pb” theo công thức kinh nghiệm sau:

13

13


Đồ án môn học
1
( pb − pr )
2
1
p"b = 0,113 + ( 0,306875 − 0,113 )
2
"
p b = 0,2099375 (MPa)
p ''b = p r +

Từ đó xác định tung độ của điểm b” là:
yb" =

p "b 0, 2099375
=
= 3, 74888( mm)
ηp
0, 056

Sau khi xác định b’, b” dùng cung thích hợp nối với đường thải rr.
CHƯƠNG II.
TÍNH TOÁN ĐỘNG HỌC, ĐỘNG LỰC HỌC
2.1. Vẽ đường biểu diễn các quy luật động học.
Các đường biểu diễn này đều vẽ trên một hoành độ thống nhất tương ứng với

hành trình pittông S = 2R. Vì vậy đồ thị đều lấy hoành độ tướng ứng với V h của đồ
thị công (từ điểm 1VC đến εVC).
2.1.1. Đường biểu diễn hành trình pittông x = f(α ):
Vẽ theo các bước sau:
1) Chọn tỷ lệ xích góc: µ α = 0,7 (mm/độ).
2) Chọn gốc tọa độ cách gốc đồ thị công khoảng 15 đến 18 cm.
3) Từ tâm O’ của đồ thị Brich kẻ các bán kính ứng với 100, 200,….1800.
4) Gióng các điểm đã chia trên cung Brich xuống các điểm 10 0, 200,….1800
tương ứng trên trục tung của đồ thị x = f(α) để xác định chuyển vị x tương ứng.
5) Nối các giao điểm xác định chuyển vị x, ta có đồ thị x = f(α).
2.1.2. Đường biểu diễn tốc độ của pittông v = f(α ):
Vẽ đường biểu diễn tốc độ theo phương pháp độ thị vòng. Tiến hành cụ thể
như sau:
1) Vẽ nửa vòng tròn tâm O bán kính R, phía dưới đồ thị x = f(α), sát mép
dưới của giấy vẽ.
2) Vẽ vòng tròn có bán kính Rλ/2, tâm O.
3) Chia nửa vòng tâm O bán kình R và vòng tròn tâm O bán kính Rλ/2 thành
18 phần theo chiều ngược nhau.
4) Từ các điểm chia trên vòng tròn bán kình 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 vòng tròn bán kính Rλ/2 tại các điểm a, b, c,…
5) Nối các điểm a, b, c,…tạo thành đường cong giới hạn trị số của tốc độ thể
hiện bằng đoạn thẳng song song với tung độ từ điểm cắt vòng tròn R của bán kính
tạo với trục hoành 1 góc α đến đường cong abc…
Đồ thị này biểu diễn quan hệ v = f(α) trên tọa độ cực.
2.1.3. Đường biểu diễn gia tốc của pittông j=f(x):

14

14

Đồ án môn học
Vẽ đường này theo phương pháp Tôlê. Chọn cùng hoành độ với trục x =
f(α), vẽ theo các bước sau:
1) Chọn tỷ lệ xích µj = 50 (m/s2mm).
2) Tính các giá trị:
- Ta có góc:
ω=

π .n 3,14.2080
=
= 217, 7067( rad / s)
30
30

- Gia tốc cực đại:
jmax = R.ω 2 (1 + λ ) =

S 2
140 −3
.ω (1 + λ ) =
.10 .217, 70672 (1 + 0, 27344)
2
2

jmax = 4224,93583 (m/s2)
Vậy ta được giá trị biểu diễn jmax là:
gtbd jmax =

gtt jmax

µj

=

4224,93583
= 84, 5
50

(mm)

- Gia tốc cực tiểu:
jmin = − R.ω 2 (1 − λ ) = −70.10−3.217, 7067 2 (1 − 0, 27344) = −2410,5332( m / s 2 )

Vậy ta được giá trị biểu diễn của jmin là:
gtbd jmin =

gtt jmin

µj

=

−2410,5332
= 48, 211
50

(mm)

- Xác định vị trí của EF là:
EF = −3Rλω 2
EF = −3.0, 07.0, 27344.217, 7067 2

EF = -2721,604 (m/s2)
Vậy giá trị biểu diễn EF là:
gtbd EF =

gttEF −2721, 604
=
= 54, 432(mm)
µj
50

3) Từ điểm A tương ứng ĐCT lấy AC = j max, từ điểm B tương ứng ĐCD lấy
BD = jmin; nối CD cắt trục hoành ở E; lấy EF = - 3Rλω2 về phía BD. Nối CF và FD,
chia các đoạn này thành 8 phần, nối 11, 22, 33,…Vẽ đường bao trong tiếp tuyến với
11, 22, 33,…ta có đường cong biểu diễn quan hệ j = f(x).
2.2. Tính toán động lực học.
2.2.1. Các khối lượng chuyển động tịnh tiến m bao gồm:
- Khối lượng nhóm pittông mnp = 3,25 kg.
- Khối lượng thanh truyền phân bố về tâm chốt pittông m1 có tính toán theo
công thức kinh nghiêm sau:

15

15


Đồ án môn học

Thanh truyền của động cơ diezel máy kéo:
m1 = (0,28 ÷ 0,29)mtt
m1 = 0, 28.4, 215 = 1,1802

m1 = 1,1802 (kg)
Vậy khối lượng tịnh tiến mà đề bài cho là:

m = mnp + m1

=3,25+1,1802=4,4302 (kg)

2.2.2. Khối lượng chuyển động quay:
Khối lượng chuyển động quay của một khuỷu bao gồm:
- Khối lượng của thanh truyền quy dẫn về tâm chốt:
m2 = mtt – m1 = 4,215-1,1802 =3,0348 (kg)
- Khối lượng của chốt khuỷu mch.

(δ
= π.

mch

2
ch

− d ch2 ) .lch
4

.ρ

Trong đó:
dch : là đường kính trong của chốt khuỷu: 91 (mm)
δ ch : là đường kính ngoài cổ khuỷu:
110 (mm)
lch : là chiều dài cổ trục:
207 (mm)
ρ : là khối lượng riêng của vật liệu làm chốt khuỷu: ρ =7800kg/m3
mch

( 110
=π

2

− 912 ) 207
4

.7800.10−9 = 4,843

(kg)

- Khối lượng của má khuỷu quy dẫn về tâm chốt: mOm.
2.2.3. Lực quán tính:
Lực quán tính của cơ cấu khuỷu trục thanh truyền gồm lực quán tính chuyển
động tịnh tiến và lực quán tính chuyển động quay.
1)
Lực quán tính chuyển động tịnh tiến:
pj = -mj
pj = -mRω2(cosα + λcos2α)
Căn cứ vào hệ số λ = R/l ta có thể tra bảng để xác định tổng (cosα + λcos2α)

biến thiên theo α. Từ đó có thể lập bảng để tính pj.
2)
Lực quán tính chuyển động quay pk:
2
Lực này tính theo công thức sau: p k = m r .R.ω

Trong đó m r = m 0 m + m ch + m 2
2.2.4. Vẽ đường biểu diễn lực quán tính –pj = f(x):
Vẽ theo phương pháp Tôlê nhưng hoành độ đặt trùng với đường p0 ở đồ thị
công và vẽ đường bao –

1)

Tỷ lệ xích
độ của j = f(x).

16

µp

pj

= f(x), tiến hành theo các bước sau:

cùng với tỷ lệ xích áp suất pkt; µ x - cùng tỷ lệ xích với hoành

16


Đồ án môn học

2)

p

Tính j max = mjmax = m Rω2(1+λ) (MPa)
Trong đó: m – khối lượng trên một đơn vị diện tích. (kg/m2)

m=

pj

max

m np + m1
Fp

=

0,75 + 0,275
.4 = 154,269
3,14.0,0922

(kg/m2)

= 154,269.10214,9562.10-6 = 1,5759 (MPa)

p j min = mj min = 154,269.5910,9673.10−6
pjmin = 0,9119 (MPa)
2

46  3,14.4000
−6
EF = 3mR λω = 3.154,269.0,046.
.
 .10
172.35 
30

2

EF = 0,996 (MPa)
2.2.5. Đường biểu diễn v = f(x):
Dùng phương pháp đồ thị vòng ta xác định được đồ thị v = f(x). Muốn
chuyển đồ thị trên tọa độ độc cực này thành đồ thị v = f(x) biểu diễn trên cùng tọa
độ với j = f(x), ta phải chuyển đổi tọa độ qua đồ thị Brich. Cách làm như sau:
- Đặt giá trị của v này trên các tia song song với trục tung nhưng xuất phát từ
các góc α tương ứng trên đồ thị Brich.
- Nối các điểm mút ta có đường v = f(x). Khi đó, điểm vmax sẽ ứng với điểm j
= 0.
2.2.6. Khai triển đồ thị công P-V thành P = f(α ):
Khai triển đồ thị công trên trục tọa độ P-α. Cách làm như sau:
0

- Chọn tỷ lệ xích µ α = 2 /1mm. Như vậy toàn bộ chu trình 7200 sẽ ứng với
360mm. Đặt hoành độ α này cùng trên đường đậm biểu diễn p0 và cách ĐCD của
đồ thị công 62mm.

µ
- Tỷ lệ xích µ P lấy bằng p của đồ thị công, cụ thể:
µ P = µ p .FP

3,14.0,092
4
−4
µ P = 1,3288.10 (MN/mm)
µ P = 0,02.

- Xác định trị số của pkt ứng với các góc α từ đồ thị Brich rồi đặt các giá trị
này trên tọa độ P-α.
- Điểm pmax xuất hiện tại điểm 3720.
2.2.7. Khai triển đồ thị pj = f(x) thành pj = f(α ):

p = f ( x)

Đồ thị j
biểu diễn trên đồ thị công có ý nghĩa kiểm tra tốc độ của
động cơ. Do động cơ tốc độ cao, đường này cắt đường nén ac tại hai điểm. Ngoài
ra, đường

17

pj

còn cho ta tìm được giá trị của

p Σ = p kt + p j

một cách dễ dàng vì giá

17

Đồ án môn học
trị của đường p Σ chính là khoảng cách giữa đường pj với đường biểu diễn pkt của
các quá trình nạp, nén, cháy giãn nở và thải của động cơ.
Khai triển đường pj = f(x) thành pj = f(α) cũng thông qua Brich để chuyển
tọa độ. Nhưng ở P-α, phải đặt đúng vị trí âm dương của pj.
2.2.8. Vẽ đồ thị p∑ = f(α ):

p =p +p

kt
j . Vì vậy ta đã có p =f(α) và p = f(α) việc xây
NHư ta đã biết Σ
kt
j
dựng đường p∑ = f(α) chỉ là việc cộng tọa độ các trị số tương ứng của p kt và pj. Kết
quả:

a
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

18

Ptt
mm
1
-1
-1
-1
-1
-1
-1
-1

-1
-1
-1
-1
-1
-1
-1
-1
-1
-1
-1
-0.6
-0.4
-0.2
0
0.5
1
1.5
2.5

MN
0.000133
-0.000133
-0.000133
-0.000133
-0.000133
-0.000133
-0.000133
-0.000133
-0.000133

-0.000133
-0.000133
-0.000133
-0.000133
-0.000133
-0.000133
-0.000133
-0.000133
-0.000133
-0.000133
-0.00008
-0.000053
-0.000027
0
0.000066
0.000133
0.000199
0.000332

Pj
mm
-79
-76.5
-70.5
-61.5
-50
-36.5
-22.5
-8
4.5

16.5
26.5
33.5
39
42.5
45
46
46.5
46.2
46
46.2
46.5
46
45
42.5
39
33.5
26.5

PS
MN
-0.010498
-0.010165
-0.009368
-0.008172
-0.006644
-0.00485
-0.00299
-0.001063
0.000598

0.002193
0.003521
0.004451
0.005182
0.005647
0.00598
0.006112
0.006179
0.006139
0.006112
0.006139
0.006179
0.006112
0.00598
0.005647
0.005182
0.004451
0.003521

mm
-78
-77.5
-71.5
-62.5
-51
-37.5
-23.5
-9
3.5
15.5

25.5
32.5
38
41.5
44
45
45.5
45.2
45
45.6
46.1
45.8
45
43
40
35
29

MN
-0.010365
-0.010298
-0.009501
-0.008305
-0.006777
-0.004983
-0.003123
-0.001196
0.000465
0.00206
0.003388

0.004319
0.005049
0.005515
0.005847
0.00598
0.006046
0.006006
0.00598
0.006059
0.006126
0.006086
0.00598
0.005714
0.005315
0.004651
0.003854

18


Đồ án môn học
a
270
280
290
300
310
320
330
340

350
358
360
370
372
380
390
400
410
420
430
440
450
460
470
480
490
500
510
520
530
540
550
560
570
580
590
600

19

Ptt
mm
3.5
5
7
9
13.5
21.5
32
43
60
198
101.5
199.5
200
198
170
131
91
67
50
41
34.5
29.5
26.5
23.5
21.5
20
18.5

16
13.5
9
5
2.5
1
1
1
1

Pj
MN
0.000465
0.000664
0.00093
0.001196
0.001794
0.002857
0.004252
0.005714
0.007973
0.02631
0.013487
0.02651
0.026576
0.02631
0.02259
0.017407
0.012092
0.008903

0.006644
0.005448
0.004584
0.00392
0.003521
0.003123
0.002857
0.002658
0.002458
0.002126
0.001794
0.001196
0.000664
0.000332
0.000133
0.000133
0.000133
0.000133

mm
16.5
4.5
-8
-22.5
-36.5
-50
-61.5
-70.5
-76.5
-76.5

-79
-76.5
-75.5
-70.5
-61.5
-50
-36.5
-22.5
-8
4.5
16.5
26.5
33.5
39
42.5
45
46
46.5
46.2
46
46.2
46.5
46
45
42.5
39

PS
MN
0.002193

0.000598
-0.001063
-0.00299
-0.00485
-0.006644
-0.008172
-0.009368
-0.010165
-0.010165
-0.010498
-0.010165
-0.010032
-0.009368
-0.008172
-0.006644
-0.00485
-0.00299
-0.001063
0.000598
0.002193
0.003521
0.004451
0.005182
0.005647
0.00598
0.006112
0.006179
0.006139
0.006112
0.006139

0.006179
0.006112
0.00598
0.005647
0.005182

mm
20
9.5
-1
-13.5
-23
-28.5
-29.5
-27.5
-16.5
-0.4
22.5
123
124.5
127.5
108.5
81
54.5
44.5
42
45.5
51
56
60

62.5
64
65
64.5
62.5
59.7
55
51.2
49
47
46
43.5
40

MN
0.002658
0.001262
-0.000133
-0.001794
-0.003056
-0.003787
-0.00392
-0.003654
-0.002193
-0.000053
0.00299
0.016344
0.016544
0.016942
0.014417

0.010763
0.007242
0.005913
0.005581
0.006046
0.006777
0.007441
0.007973
0.008305
0.008504
0.008637
0.008571
0.008305
0.007933
0.007308
0.006803
0.006511
0.006245
0.006112
0.00578
0.005315

19


Đồ án môn học
Ptt

a

mm

610
620
630
640
650
660
670
680
690
700
710
720

1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1

Pj
MN

0.000133
0.000133
0.000133
0.000133
0.000133
0.000133
0.000133
0.000133
0.000133
0.000133
0.000133
0.000133

mm
33.5
26.5
16.5
4.5
-8
-22.5
-36.5
-50
-61.5
-70.5
-76.5
-79

PS
MN
0.004451

0.003521
0.002193
0.000598
-0.001063
-0.00299
-0.00485
-0.006644
-0.008172
-0.009368
-0.010165
-0.010498

mm
34.5
27.5
17.5
5.5
-7
-21.5
-35.5
-49
-60.5
-69.5
-75.5
-78

MN
0.004584
0.003654
0.002325

0.000731
-0.00093
-0.002857
-0.004717
-0.006511
-0.008039
-0.009235
-0.010032
-0.010365

3.2.9. Vẽ lực tiếp tuyến T = f(α ) và đường lực pháp tuyến Z = f(α ):
Theo kết quả tính toán ở phần động học, ta có:

sin( α + β)
cos β
cos( α + β )
Z = pΣ
cos β
Trong đó: β = arcsin( λ sin α )
T = pΣ

Vẽ hai đường này theo các bước sau:
Bố trí hoành độ α ở phía dưới đường pkt, tỷ lệ xích µ α = 20/1mm.
Cùng tỷ lệ µP đã chọn.

-

sin( α + β )
cos( α + β )
cosβ ta có kết quả:

Căn cứ vào λ = R/l, các trị số cosβ và
Pồ

a
mm
0

-78

10 -77.5
20 -71.5
30 -62.5

20

sin ( α + β)
cos β
MN

0.010365
0.010298
0.009501
-

cos( α + β )
cos β

T
mm

0

0

0.2194

-17

0.4282 -30.6
0.6165 -38.5

MN
0
0.002259
0.004068
-0.00512

Z
mm

MN

1

-78.0

-0.010365

0.9768

-75.7

-0.010059

0.9084
0.7987

-65.0
-49.9

-0.008631
-0.006633

20


Đồ án môn học

Pồ

a
mm

40

-51

50 -37.5
60 -23.5
70

80
90
100
110
120
130
140
150
160
170
180

-9
3.5
15.5
25.5
32.5
38
41.5
44
45
45.5
45.2
45

190

MN
0.008305
0.006777

0.004983
0.003123
0.001196
0.000465
0.00206
0.003388
0.004319
0.005049
0.005515
0.005847
0.00598
0.006046
0.006006
0.00598

sin ( α + β)
cos β

T
mm

0.7762 -39.6
0.9003 -33.8
0.9848 -23.1
1.0283
1.0322
1
0.9375
0.8511
0.7473

0.6318
0.5094
0.3834
0.2559
0.1279
0

-9.3
3.6
15.5
23.9
27.7
28.4
26.2
22.4
17.3
11.6
5.8
0

45.6 0.006059

-0.1279

-5.8

200

46.1 0.006126

-0.2559 -11.8

210

45.8 0.006086

-0.3834 -17.6

220
230

45 0.00598
43 0.005714

-0.5094 -22.9
-0.6318 -27.2

240

40 0.005315

-0.7473 -29.9

250

35 0.004651

-0.8511 -29.8

260

29 0.003854

-0.9375 -27.2

270

20 0.002658

-1

-20

280

9.5 0.001262

-1.0322

-9.8

21

cos( α + β)
cos β
MN

Z
mm

MN

-0.00526
0.004486
0.003076

0.6541

-33.4

-0.004433

0.4828

-18.1

-0.002406

0.2943

-6.9

-0.000919

-0.00123
0.00048
0.00206
0.003176
0.003676
0.003773

0.003484
0.002978
0.002293
0.001547
0.000768
0
0.000775
0.001568
0.002333
0.003046
-0.00361
0.003972
0.003958
0.003613
0.002658
0.001303

0.0986
-0.0947
-0.277
-0.442
-0.5855
-0.7057
-0.8028
-0.878
-0.9333
-0.9711
-0.9929
-1

-0.9
-0.3
-4.3
-11.3
-19.0
-26.8
-33.3
-38.6
-42.0
-44.2
-44.9
-45.0

-0.000118
-0.000044
-0.000571
-0.001497
-0.002529
-0.003563
-0.004427
-0.005134
-0.005581
-0.005871
-0.005963
-0.00598

-0.9929

-45.3

-0.006016

-0.9711

-44.8

-0.005949

-0.9333

-42.7

-0.00568

-0.8779
-0.8028

-39.5
-34.5

-0.00525
-0.004587

-0.7057

-28.2

-0.003751

-0.5855

-20.5

-0.002723

-0.442

-12.8

-0.001703

-0.277

-5.5

-0.000736

-0.0947

-0.9

-0.00012

21


Đồ án môn học

Pồ

a
mm
290

-1

300 -13.5
310

sin ( α + β)
cos β

-23

320 -28.5
330 -29.5
340 -27.5
350 -16.5
360 22.5
370 123
372 125
380 128
390 109
400
81
410 54.5
420 44.5
430
42
440 45.5

450
51
460
56
470
60
480 62.5
490
64
500
65
510 64.5
520 62.5
530 59.7
540
55
550 51.2

MN
0.000133
0.001794
0.003056
0.003787
-0.00392
0.003654
0.002193
0.00299
0.016344
0.016544
0.016942

0.014417
0.010763
0.007242
0.005913
0.005581
0.006046
0.006777
0.007441
0.007973
0.008305
0.008504
0.008637
0.008571
0.008305
0.007933
0.007308
0.006803

T
mm

MN

Z
mm

MN

-1.0283

1

0.000137

0.0986

-0.1

-0.000013

-0.9848

13.3

0.001767

0.2943

-4.0

-0.000528

-0.9003

20.7

0.002751

0.4828

-11.1

-0.001475

-0.7762
-0.6165

22.1
18.2

0.002939
0.002417

0.6541
0.7987

-18.6
-23.6

-0.002477
-0.003131

-0.4281

11.8

0.001564

0.9084

-25.0

-0.003319

-0.2194
0
0.2194
0.2623
0.4282
0.6166
0.7762
0.9003
0.9848
1.0283
1.0321
1
0.9375
0.8511
0.7473
0.6318
0.5094
0.3834
0.2559
0.1279
0
-0.1279

3.6
0
27

32.7
54.6
66.9
62.9
49.1
43.8
43.2
47
51
52.5
51.1
46.7
40.4
33.1
24.7
16
7.6
0
-6.5

0.000481
0
0.003586
0.004339
0.007255
0.00889
0.008354
0.00652
0.005823
0.005739

0.00624
0.006777
0.006976
0.006786
0.006206
0.005373
0.0044
0.003286
0.002125
0.001015
0
-0.00087
0.001666
0.002394
-

0.9768
1
0.9768
0.9666
0.9084
0.7987
0.6541
0.4828
0.2943
0.0986
-0.0947
-0.277
-0.442
-0.5855

-0.7057
-0.8028
-0.878
-0.9333
-0.9711
-0.9929
-1
-0.9929

-16.1
22.5
120.1
120.3
115.8
86.7
53.0
26.3
13.1
4.1
-4.3
-14.1
-24.8
-35.1
-44.1
-51.4
-57.1
-60.2
-60.7
-59.3
-55.0

-50.8

-0.002142
0.00299
0.015965
0.015991
0.01539
0.011515
0.00704
0.003496
0.00174
0.00055
-0.000573
-0.001877
-0.003289
-0.004668
-0.005861
-0.006827
-0.007583
-0.007999
-0.008065
-0.007877
-0.007308
-0.006755

-0.9711

-47.6

-0.006323

-0.9333
-0.8779

-43.9
-40.4

-0.005828
-0.005366

560

49 0.006511

-0.2559 -12.5

570
580

47 0.006245
46 0.006112

-0.3834
-18
-0.5094 -23.4

22

cos( α + β)
cos β

22


Đồ án môn học

Pồ

a
mm

590

sin ( α + β)
cos β

T
mm

-1.0322
-1.0283

-5.7
7.2

-0.9848

21.2

0.002814

0.2943

-6.3

-0.000841

-0.9003

32

0.004247

0.4828

-17.1

-0.002277

-0.7761

38

0.005053

0.6541

-32.1

-0.004259

-0.6165

37.3

0.004956

0.7987

-48.3

-0.006421

-0.4281

29.8

0.003954

0.9084

-63.1

-0.008389

-0.2194

16.6

0.002201

0.9768

-73.7

-0.009799

0

0

0

1

-78.0

-0.010365

-0.6318 -27.5

600

40 0.005315

-0.7473 -29.9

610

34.5 0.004584

-0.8511 -29.4

620

27.5 0.003654

-0.9375 -25.8

630

17.5 0.002325

-1 -17.5

640
650

5.5 0.000731
-7 -0.00093
-21.5 0.002857
-35.5 0.004717
-49 0.006511
-60.5 0.008039
-69.5 0.009235
-75.5 0.010032
-78 0.010365

670
680

690
700
710
720

Z

MN
0.003113
0.003652
0.003972
0.003901
0.003426
0.002325
0.000755
0.000956

0.00578

660

43.5

MN

cos( α + β)
cos β
mm

MN

-0.8027

-34.9

-0.00464

-0.7057

-28.2

-0.003751

-0.5855

-20.2

-0.002684

-0.442

-12.2

-0.001615

-0.277

-4.8

-0.000644

-0.0946
0.0986

-0.5
-0.7

-0.000069
-0.000092

2.2.10. Vẽ đường ∑ T = f(α ) của động cơ nhiều xilanh:
Động cơ nhiều xilanh có mômen tích lũy vì vậy phải xác định mômen này.
Chu kỳ của mômen tổng phụ thuộc vào số xilanh và số kỳ, bằng đúng góc công tác
của các khuỷu:

1800.τ 180.4
δ ct =
=
= 1800
i
4

Trong đó: τ - số kỳ, i – số xilanh.
Vẽ đường biểu diễn ∑T (cũng là ∑M vì ∑M = ∑T.R) theo các bước sau:
- Lập bảng xác định các góc αi ứng với các khuỷu theo thứ tự làm việc.
- Động cơ 4 kỳ, 4 xilanh, thứ tự làm việc 1-3-4-2.

23

23

Đồ án môn học
0

180

360

nạp
N
T
C

1
2
3
4

Nén
C
n
T

540
Cháy
T
N
n

720
Thải
n
C
N

α1 = 0 0
α 2 = 1800
α 3 = 5400
α 4 = 360 0
Trị số của T1 ta đã tính và vẽ đường T = f(α). Căn cứ vào đó tra các giá trị
tương ứng mà Ti đã tịnh tiến theo αi, sau đó cộng tất cả các giá trị của Ti lại ta có:
∑Ti = T1 + T2 + …….+Ti.
Qua đó, ta có bảng xác định ∑Ti:

Bảng tính ST
a1

T1

a2

T2

a3

T3

a4

T4

0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
140
150
160
170

0.0
-17.0
-30.6
-38.5
-39.6
-33.8
-23.1
-9.3
3.6

15.5
23.9
27.7
28.4
26.2
22.4
17.3
14.6
5.8

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

0.0

-5.8
-11.8
-17.6
-22.9
-27.2
-29.9
-29.8
-27.2
-20.0
-9.8
1.0
13.3
20.7
22.1
18.2
11.8
3.6

540
550
560
570
580
590
600
610
620
630
640
650

660
670
680
690
700
710

0.0
-6.5
-12.5
-18.0
-23.4
-27.5
-29.9
-29.4
-25.8
-17.5
-5.7
7.2
21.2
32.0
38.0
37.3
29.8
16.6

360
370
380
390

400
410
420
430
440
450
460
470
480
490
500
510
520
530

0.0
27.0
54.6
66.9
62.9
49.1
43.8
43.2
47.0
51.0
52.5
51.1
46.7
40.4
33.1

24.7
16.0
7.6

24

ST
mm
0.0
-2.3
-0.3
-7.2
-23.0
-39.4
-39.1
-25.3
-2.4
29.0
60.9
87.0
109.6
119.3
115.6
97.5
72.2
33.6

MN
0
-0.000306

-0.00004
-0.000957
-0.003056
-0.005235
-0.005196
-0.003362
-0.000319
0.003854
0.008092
0.011561
0.014564
0.015853
0.015361
0.012956
0.009594
0.004465

24


Đồ án môn học
Bảng tính ST
a1

T1

180

a2

0.0

T2

360

a3

0.0

720

T3
0.0

a4

T4

540

0.0

ST
mm
0.0

MN
0

Sau khi có đường ΣTi = f ( α ) , ΣTtb (đại diện cho mômen cản) bằng cách
đếm diện tích bao bởi đường ∑T với trục hoành α (F∑T) rồi chia diện tích này cho
chiều dài trục hoành.

S + − S − 3528 − 864
ΣTtb =
=
=
= 29,6
90
90
90
(mm)
F( ΣT )

Kiểm nghiệm ∑Ttb:

ΣTtÝnh

30.N e .10−3
=
=
Π.Fp .R.n.ηm

ΣTtÝnh = 29,0065 (mm)

%ΣTtb =

30.75.0,7355.10−3
 3,14.0.0922 

.0.046.4000.0,7431
3,14.

4



ΣTtb − ΣTtÝnh
29,6 − 29,0065
.100% =
.100% = 2%
ΣTtb
29,6

Sai số:
2.2.11. Đồ thị phụ tải tác dụng trên chốt khuỷu:
Vẽ theo các bước sau:

+ Căn cứ vào bảng tính T và Z đã thực hiện ở phần vẽ đồ thị T = f(α) và Z =
f(α) để lập tọa độ của các điểm tương ứng với αi trên tọa độ T-Z:
a
0
10
20
30
40
50
60
70
80

90
100
110
120
130
140

25

T
mm
0
-17
-30.6
-38.5
-39.6
-33.8
-23.1
-9.3
3.6
15.5
23.9
27.7
28.4
26.2
22.4

Z
MN
0

-0.002259
-0.004068
-0.00512
-0.00526
-0.004486
-0.003076
-0.00123
0.00048
0.00206
0.003176
0.003676
0.003773
0.003484
0.002978

mm
-78.0
-75.7
-65.0
-49.9
-33.4
-18.1
-6.9
-0.9
-0.3
-4.3
-11.3
-19.0
-26.8
-33.3

-38.6

MN
-0.010365
-0.010059
-0.008631
-0.006633
-0.004433
-0.002406
-0.000919
-0.000118
-0.000044
-0.000571
-0.001497
-0.002529
-0.003563
-0.004427
-0.005134

25