đồ án động cơ đốt trong DÀNH CHO SINH VIÊN CƠ KHÍ

Đồ án môn học

Đô Văn Nghĩa

LỜI NÓI ĐẦU
Trong điều kiện nền công nghiệp nước ta hiện nay, ngành cơ khí có 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 cao chuyên môn, em phải làm các đồ án môn học,
đặc biệt là môn 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,… Nên đây là một thử thách lớn mà em phải cố gắng vượt qua .
Được sự chỉ bảo tận tình của thầy giáo em đã hoàn thành được đồ án này.
Trong quá trình làm đồ án, em không khỏi tránh khỏi được những sai lầm và thiếu
sót. Em mong được sự chỉ bảo, giúp đỡ của các thầy cô giáo.
Em xin chân thành cảm ơn!

1

1


Đồ án môn học

Đô Văn Nghĩa

CHƯƠNG 1:
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 = 1250 (mã lực) =1250*0,736 = 920(kW)
2- Số vòng quay của trục khuỷu: n = 770(vg/ph)
3- Đường kính xi lanh: D = 260 (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 = 271,73 (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

ϕ = 180

13- Góc phun sớm i
14- Chiều dài thanh truyền: ltt = 707 (mm)
15- Khối lượng nhóm pittông: mpt = 46 (kg)
16- Khối lượng thanh truyền: mtt = 67 (kg)
17- Kiểu động cơ: 6N260L-V; thẳng hàng ; động cơ diesel tăng áp.
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. pk 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.Đối với động cơ tăng áp : pa = (1,2 ÷ 1,35)pk
Chọn pa = 0,12 (MPa)

2

2


Đồ án môn học

Đô Văn Nghĩa

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 = 1,10
8. Hệ số quét buồng cháy:λ2
Động cơ tăng áp: Chọn λ2 = 0,9
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:
ξ
ξ
Đối với động cơ diezel b = 0,8÷ 0,9. Chọn b = 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

3

3


Đồ án môn học

Đô Văn Nghĩa

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
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

0,9.(297 + 35) 0,113
.

.
800
0,12

γr =0,01754
2. Nhiệt độ cuối quá trình nạp Ta:

1γ+

1

 p m
ελ1 − λ t λ 2  r 
 pa 
1
1

 0,113 1,46
20.1,05 − 0,9.1,10. 
÷
 0,12 

( TΔT
)λ+.γ t.Tr.
k +
Ta =

1

m −1

m

r

 pa 
 ÷
 pr 

r
1,46 −1

 0,12  1,46
297 + 35 + 0,01754.1,10.800. 
÷
 0,113 
Ta =
1 + 0,01754

Ta =342
3. Hệ số nạp ηv:
1


m
 pr  
Tk
pa 
1
ηv =
.

. . ε.λ − λ .λ . 
( ε − 1) ( Tk + ∆T ) pk  1 t 2  pa  


1


1
297
0,12 
 0,113 1,46 
ηv =
.
.
. 20.1, 05 − 1,10.0,9. 
÷
( 20 − 1) ( 297 + 35 ) 0,1 
 0,12  



ηv = 1,133
4. Lượng khí nạp mới M1:

4

4


Đồ án môn học

Đô Văn Nghĩa
π .D 2 .S
4
30.N e .τ
pe =
V h .n.i

Vh =

432.103. pk .ηv .π .D 2 .S .n.i
M1 =
30.4.g e .Tk .N e .τ
=

432.103.0,1.1,133.3,14.0, 262.0,36.750.6
30.4.9520.271, 73.297.4

M1 = 0,48476 (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:
1  C H O
M0 =

. + +

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 = 0,4995(kmol/kg nh.liệu)
6. Hệ số dư lượng không khí α:
Đối với động cơ diezel:

α=

M 1 0, 48476
=
= 0,979
M0
0, 495

1.2.2. Tính toán quá trình nén.
1. Tỷ nhiệt mol đẳng tích trung bình của không khí:
mcv = 19,806 + 0, 00209.T

5

(kJ/kmol.độ)

5


Đồ án môn học

Đô Văn Nghĩa

2. Tỷ nhiệt mol đẳng tích trung bình của sản phẩm cháy:
Hệ số dư lượng không khí α ≤ 1 tính theo công thức:
mc v = ( 17,997 + 3, 504α ) +
"

1
( 360, 34 + 252, 4α ) .10−5.T
2

mc v = ( 17, 979 + 3,504.0, 979 ) +
"

1
( 360, 34 + 252, 4.0,979 ) .10−5.T
2

"

. mc v = 23, 409 + 0, 003037.T (kJ/kmol.độ)
3. Tỷ nhiệt mol đẳng tích trung bình của hỗn hợp:
'

Trong quá trình nén mcv tính theo công thức sau:
"

mv v + γ r .mc v 19,806 + 0, 00209.T + 0, 01754.(23, 409 + 0, 003037.T )
mc =
=
1+ γ r
1 + 0, 01754
'
v

'

mc v = 19,86 + 0, 002106T = 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 +
Chọn n1 = 1,36668

b'v
2

(

)

.Ta. ε n1 −1 + 1

VT = 1,36668 – 1 = 0,36668
VP =

8,314
= 0, 36668
19,86 + 0, 002106.342 ( 201,36668−1 + 1)

VT – VP = 0,00000
Thỏa mãn chọn n1 = 1,36668
5. Áp suất và nhiệt độ cuối quá trình nén pc tính theo công thức sau:
pc = pa .ε n1 = 0,12.201,36668 = 7,199

(MPa)

6. Nhiệt độ cuối quá trình nén:

Tc = Ta .ε n1 −1 = 342.201,36668−1 = 1025, 0711

(0K)

7. Lượng môi chất công tác của qúa trình nén:
Mc = M1 + Mr = M1.(1+γr) = 0,48476.(1 + 0,01754)

6

6


Đồ án môn học

Đô Văn Nghĩa

Mc = 0,4932 (Kmol/kg nh.liệu)
1.2.3. Tính toán quá trình cháy:
1. Hệ số thay đổi phân tử lý thuyết β0:
M 2 M 1 + ∆M
∆M
=
= 1+
M1
M1
M1
Độ tăng mol ∆M của các loại động cơ xác định theo công thưc sau:
β0 =

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
+
+
32 = 1, 06543
β 0 = 1 + 4 32 = 1 + 4
α
.
M
0,979.0,
4958
0
Do đó:

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

β 0 + γ r 1, 06543 + 0, 01754
=
= 1, 06430
1+ γ r
1 + 0, 01754

3. Hệ số thay đổi phân tử thực tế tại điểm z:
β −1
β z = 1+ 0
.χ z
1+ γ r
ξ
0,8
χz = z =
= 0,94118
ξ
0,85
b
Trong đó:
βz = 1+

1, 06543 − 1
.0,94118 = 1, 06051
1 + 0, 01754

4. Lượng sản vật cháy M2:
M 2 = M 1 + ∆M = β 0 .M 1 = 1, 06543.0, 48476 = 0,5163 (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 )
(**)
3
Trong đó:QH- Nhiệt trị của dầu diezel QH = 42,5.10 (kJ/kg nh.liệu)
mcvc

'


γ  "
β 0  χ z + r mv + ( 1− χ z ) mv
β0 
"
mcvz = 

γ 
β 0 χ z + r  + ( 1− χ z )
β0 

7

7


Đồ án môn học

Đô Văn Nghĩa

0, 017561 

1, 06543  0,94118 +
( 19,8339 + 0, 002106Tz ) + ( 1 − 0,94118 ) ( 19, 806 + 0, 00209Tz )
1, 06543 ÷


=
0, 017561 

1, 06543  0, 94118 +
+ ( 1 − 0,94118 )
1, 06543 ÷


"

mc vz = 19,83223 + 0,0021054Tz = av" +

bv"
Tz
2

mc pz " = mcvz " + 8,314 = 28,146 + 0,0021053.T = a p "+

bp "
2

T

Thay tất cả vào (**) ta được:

0, 01754 

1, 06543  0,94118 +
( 19,8339 + 0, 002106Tz ) + ( 1 − 0,94118 ) ( 19,806 + 0, 00209Tz )
1, 06543 ÷


=
0, 01754 

1, 06543  0,94118 +
+ ( 1 − 0,94118 )
1, 06543 ÷



Giải phương trình trên ta được:
Tz = 2772,899 (0K)
6. áp suất tại điểm z:

Pz = λ.pc

Trong đó: λ- là hệ số tăng áp, ta chọn λ = 2 như ở trên.
Pz = 2.7,199 = 14,398 (MPa)

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

ρ=

β z .TZ 1, 060514.2772,899
=
= 1, 4341
λ.Tc
2.1025, 071
(t/m)

2. Hệ số giãn nở sau δ:
ε
20
δ= =
= 13,945
ρ 1, 4341
3. Chỉ số giãn nở đa biến trung bình n2:

n2 − 1 =

8,314

"
( ξb − ξz )Q
"
bvz
( Tz + Tb )
+ avz +
M 1( 1+ γ r ) β( Tz − Tb )
2
*

H

Trong đó:
Tb =

ε

Tz

n2 −1

=

2772,899
20n2 −1

Q*H

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

8

8


Đồ án môn học

VP =

Đô Văn Nghĩa
8,314

( 0,85 − 0,8) 42500

2772,899 

0, 4847 ( 1 + 0, 01754 ) .1, 0643.  2772,899 −
÷
20n2 −1 


2772,899 

+ 28,146 + 0, 0021053.  2772,899 +
÷
20n2 −1 


Chọn n2 = 1,24625 và thay vào hai vế:
VT=0,2465
VP=0,2465
VT-VP=0,00000
Vậy ta chọn:
Tb =

2772,899

= 1325,043
201,2465−1
(0K)

4. áp suất cuối quá trình giãn nở:
pb =

pz
14,398
=
= 0,539
n2
δ
13.9451,2465
(MPa)

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

1,46 −1

p m
 0,113  1,46
Trt = Tb  r ÷ = 1325, 045. 
= 809,835
÷
 0,539 
 pb 
(0K)

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

Trt − Tr
809,835 − 800
.100% =
.100% = 0, 01215% < 15%
Tr
800

1.2.5. Tính toán các thông số chu trình công tác:
'

1. áp suất chỉ thị trung bình pi :
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



7,199 
2.1, 4341 
1
1
1



.  2.(1, 4341 − 1) +
. 1 −
−
. 1 − 1,36667 −1 ÷
1,24625−1 ÷
20 − 1 
1, 2465 − 1  13,945

 1, 4341 − 1  20

p'i = 1,746 (MPa)
2. áp suất chỉ thị trung bình thực tế pi:
pi = ϕd . pi' = 0,92.1, 746 = 1, 606

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

432.103.ηv . pk
432.103.1,133.0,1

=
= 211,555
M 1. pi .Tk
0, 48476.1, 606.297
(g/KW.h)

4. Hiệu suất chỉ thị ηi:
ηi =

3, 6.103
3, 6.103
=
= 0, 4004
gi .QH
211,555.42,5

5. áp suất tổn thất cơ giới pm:

9

9


Đồ án môn học

Đô Văn Nghĩa

Áp suất này thường được biểu diễn bằng quan hệ tuyến tính đối với tốc độ
trung bình của pittông.
vtb =

S .n 0, 36.770
=
= 9, 24
30
30
(m/s)

Đối với động cơ diesel công suất lớn.
pm = 0,03 + 0,012vtb = 0,03 + 0,012.9,24= 0,1408 (MPa)
6. Áp suất có ích trung bình pe:
pe = pi – pm = 1,746– 0,1408 = 1, 6052 (MPa)
7. Hiệu suất cơ giới ηm:
ηm =

pe 1, 6052
=
= 0, 9193
pi 1, 746

8. Suất tiêu hao nhiên liệu ge:
ge =

gi 211, 555
=
= 231,124
ηm 0,9193
(g/KW.h)

9. Hiệu suất có ích ge:

ηe = ηi .ηm = 0, 4004.0,9193 = 0, 368
10. Kiểm nghiệm đường kính xilanh D theo công thức:
4.Vh
Π.S
N .30.τ
Vh = e
pe.i.n
D=

⇒

Trong đó:
4.N e .30.τ
4.920.30.4
D=
=
= 240,179
π .S . pe .i.n
3,14.3, 6.1, 6052.6.770

(dm)

D = 240,179( mm)
Sai số đường kính δD = 240,179– 260 = 20 mm = 20mm
1.3. Vẽ và hiệu đính đồ thị công:
Căn cứ vào các số liệu đã tính p 0, 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 =

Các thông số ban đầu:

pr = 0,113

Vh
16,302
=
= 0,858
ε − 1 20 − 1
(lít)

(MPa);

pa = 0,12

(MPa);

pc = 7,199 (MPa); pz = 14,398 (MPa); pb = 0,539 (MPa)

1.3.1. Xây dựng đường cong áp suất trên đường nén:
n

. 1 =const
- Phương trình đường nén đa biến: pV
p .V n1 = px .Vxn1
Khi đó x là điểm bất kỳ trên đường nén thì: c c
10

10

Đồ án môn học
px = pc .



Đô Văn Nghĩa

1
n1

 Vx 
 ÷
 Vc 

= pc .

1 pc
=
i n1 i n1

n1

: là chỉ số nén đa biến trung bình, ta tính được

pc

: là áp suất cuối quá trình nén, ta có:

pc

n1

=1,36667

= 7,199 (MPa)

1.3.2. Xây dựng đường cong áp suất trên quá trình giãn nở:
n

. 2 =const
- Phương trình của đường giãn nở đa biến: pV
Khi đó x là điểm bất kì trên đường giãn nở thì:
pz .Vzn2 = px .Vxn2
p x = pz .


ρ=
Ta có:

1
n2

 Vx 
 ÷
 Vz 

Vz
Vc : hệ số giãn nở khi cháy, ta tính được ρ= 1,4341
n

1
pz .ρ n
pz .ρ n
ρ
px = p z .

Vz = ρ .Vc

. Vậy:

n2

 Vx 

÷
 ρ .Vc 

=

2

n2

 Vx 
 ÷
 Vc 

n2

: là chỉ số giãn nở đa biến trung bình

pz

: Áp suất tại điểm z:

pz

=

n2

2

i n2

= pz  ÷
i 

2

=1,2465

=14,398(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
Vc = 0.858

px

pc
n
=i1

Quá trình giãn nở
n2

ρ
px pz  i ÷
=

i

(lít)

1

0.858

7.199

ρ = 1, 4341

1.230458

4.398

14.398

1.716

2.719

9.511

2

11

Quá trình nén

3

2.574

1.604

5.738

4

3.432

1.083

4.009

5

4.20

0.739

3.035

11


Đồ án môn học

Đô Văn Nghĩa

6

5.148

0.622

2.418

7

6.006

0.504

1.995

8

6.864

0.42

1.689

9

7.722

0.357

1.459

10

8.58

0.309

1.279

11

9.438

0.272

1.136

12

10.296

0.241

1.019

13

11.154

0.216

0.922

14

12.012

0.195

0.841

15

12.87

0.178

0.8772

16

13.728

0.163

0.712

17

14.586

0.15

0.66

18

15.444

0.139

0.615

19

16.302

0.129

0.575

ε = 20

17.16

0.12

0.539

Vẽ đồ thị P-V theo tỉ lệ xích:
ηp =

ηv =

17,16
= 0,0858(lit / mm)
200

14.399
= 0, 07199( Mpa / mm)
200

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
360
=
=
= 0, 2337
ltt 2.ltt 2.770

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 = 120 của xupáp thải, bán
kính này cắt vòng tròn Brich ở a’, từ a’ gióng đường song song với tung độ cắt

12

12


Đồ án môn học

Đô Văn Nghĩa

p

đường pa ở a. Nối điểm r trên đường thải (là giao điểm của r 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 pc có thể xác định theo công thức sau:

p 'c = pc +

p 'c = 7,199 +

1
( pz − pc )
3

1
( 14,398 − 7,199 )
3

p 'c = 9,5986 (MPa)

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

p 'c
9,5986
=
= 133(mm)
η p 0, 07199

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

φ

Brick ta xác định được góc phun sớm i = 180, 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

p

tại 1 điểm. Từ điểm này ta gióng song song với trục tung cắt đường z 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

β
= 400
1
Brick ta xác định góc mở sớm xupap thải
, bán kính này cắt đường tròn
13

13


Đồ án môn học

Đô Văn Nghĩa

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: (điểmb”)
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:
1
( pb − pr )
2
1
p"b = 0,113 + ( 0,539 − 0,113 )
2
"
p b = 0,326 (MPa)
p ''b = p r +

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

p "b
0,326
=
= 4,528(mm)
η p 0, 07199

Sau khi xác định b’, b” dùng cung thích hợp nối với đường thải rr.

14

14


Đồ án môn học

Đô Văn Nghĩa

CHƯƠNG 2: 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:

µ = 0,7

1) Chọn tỷ lệ xích góc: α
(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):
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 = 10 (m/s2mm).
2) Tính các giá trị:
- Ta có góc:

15

15


Đồ án môn học

Đô Văn Nghĩa
ω=

π .n 3,14.700
=
= 73, 27( rad / s )
30
30

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

S 2
360
.ω (1 + λ ) =
.10 −3.73, 27 2 (1 + 0, 2546)
2
2

jmax = 1212,37 (m/s2)
Vậy ta được giá trị biểu diễn
gtbd jmax =

gtt jmax

µj

jmax
=

là:

1212,37
= 121, 237
10

(mm)

- Gia tốc cực tiểu:

jmin = − R.ω 2 (1 − λ ) = −180.10−3.73, 27 2 (1 − 0, 2546) = −720,3( m / s 2 )
Vậy ta được giá trị biểu diễn của

jmin

gtbd jmin =

là:

gtt jmin

µj

=

−720,3
= −72, 03
10

(mm)

- Xác định vị trí của EF là:
EF = −3 Rλω 2
EF = −3.0,18.0, 2546.73, 27 2

EF = -738,08 (m/s2)
Vậy giá trị biểu diễn EF là:
gtt
−738, 08
gtbd EF = EF =
= −73,808( mm)
µj
10
3) Từ điểm A tương ứng ĐCT lấy AC = jmax, 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 = 46 kg.
- Khối lượng thanh truyền phân bố về tâm chốt pittông m1 có tính toán theo
công thức kinh nghiêm sau:
Thanh truyền của động cơ diezel máy kéo:
m1 = (0,28 ÷ 0,29)mtt

m1 = 0,28.67 = 18,76
m1 = 18,76 (kg)
Vậy khối lượng tịnh tiến mà đề bài cho là:

16

16


Đồ án môn học

Đô Văn Nghĩa
m = mnp + m1

= 46 + 18,76 = 64,76 (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 = 67- 18,76 = 48,24 (kg)
- Khối lượng của chốt khuỷu mch.

mch

(δ
= π.

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 = π

( 110

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
p
=
m
.
R
.
ω
k
r
Lực này tính theo công thức sau:

m =m +m +m

0m
ch
2
Trong đó r
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
của j = f(x).

2)

= f(x), tiến hành theo các bước sau:

cùng với tỷ lệ xích áp suất pkt;

µ x - cùng tỷ lệ xích với hoành độ

p

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

17

µp

pj

mnp + m1
Fp

=

46 + 18,76
.4 = 1319,95
3,14.0, 252

(kg/m2)

17


Đồ án môn học

Đô Văn Nghĩa

p j max = 1319,95.0,18.73, 272.(1 + 0, 2546) = 1, 600249

(MPa)

p j min = 1319,95.0,18. ( 73, 27 ) . ( 1 − 0, 2546 ) = 0,950761
2

(MPa)

EF = 3mRλω = 3.1319, 95.0,18.0, 2546. ( 73, 27 ) = 0,974231
2

2

(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.
- Tỷ lệ xích
µ P = µ p .FP

µ P lấy bằng µ p của đồ thị công, cụ thể:

3,14.0,13
µ P = 0, 06303.
4

2

µP = 0,00084 (MN/mm)

- 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 3750.
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

pj

còn cho ta tìm được giá trị của

pΣ = pkt + pj

một cách dễ dàng vì giá trị

p

của đường Σ chính là khoảng cách giữa đường p j 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):

18

18


Đồ án môn học

Đô Văn Nghĩa

p =p +p

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

α
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
270
280
290
300
310

19

Pkt

Pj

PƩ

mm

MN

mm

MN

mm

MN

1
-1
-1
-1
-1
-1
-1
-1
-1
-1
-1
-1
-1
-1
-1
-1
-1
-1
-1
-0.6

-0.4
-0.1
-0.13
0
0.2
1
1.1
2
2.5
4
6.5
10

0.00084
-0.00084
-0.00084
-0.00084
-0.00084
-0.00084
-0.00084
-0.00084
-0.00084
-0.00084
-0.00084
-0.00084
-0.00084
-0.00084
-0.00084
-0.00084
-0.00084

-0.00084
-0.00084
-0.000504
-0.000336
-0.000084
-0.000109
0
0.000168
0.00084
0.000924
0.00168
0.0021
0.00336
0.00546
0.0084

-25
-24
-22
-19
-15.5
-11.5
-7
-2.5
2.5
5.5
9
11
12.5
14

14.7
14.9
15
15
15
15
15
14.9
14.7
14
12.5
11
9
5.5
2.5
-2.5
-7
-11.5

-0.021
-0.0202
-0.0185
-0.016
-0.013
-0.0097
-0.0059
-0.0021
0.0021
0.00462
0.00756

0.00924
0.0105
0.01176
0.01235
0.01252
0.0126
0.0126
0.0126
0.0126
0.0126
0.01252
0.01235
0.01176
0.0105
0.00924
0.00756
0.00462
0.0021
-0.0021
-0.0059
-0.0097

-24
-25
-23
-20
-16.5
-12.5
-8
-3.5

1.5
4.5
8
10
11.5
13
13.7
13.9
14
14
14
14.4
14.6
14.8
14.57
14
12.7
12
10.1
7.5
5
1.5
-0.5
-1.5

-0.02016
-0.021
-0.02016
-0.01764
-0.01428

-0.01092
-0.02016
-0.021
-0.01932
-0.0168
-0.01386
-0.0105
-0.00672
-0.00294
0.00126
0.00378
0.00672
0.0084
0.00966
0.01092
0.011508
0.011676
0.01176
0.01176
0.01176
0.012096
0.012264
0.012432
0.0122388
0.01176
0.010668
0.01008

19

Đồ án môn học

α
320
330
340
350
360
370
375
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

20

Đô Văn Nghĩa
Pkt

Pj

PƩ

mm

MN

mm

MN

mm

MN

17
29
51
91
111
207
211
185
101
69
46.5
33
24.5
19
15
12.5
10.5
9.5
8.8
7.5
6.9
6
4
3
1.8
1
1
1

1
1
1
1
1
1
1
1

0.01428
0.02436
0.04284
0.07644
0.09324
0.17388
0.17724
0.1554
0.08484
0.05796
0.03906
0.02772
0.02058
0.01596
0.0126
0.0105
0.00882
0.00798
0.007392
0.0063
0.005796

0.00504
0.00336
0.00252
0.001512
0.00084
0.00084
0.00084
0.00084
0.00084
0.00084
0.00084
0.00084
0.00084
0.00084
0.00084

-15.5
-19
-22
-24
-25
-24
-23.5
-22
-19
-15.5
-11.5
-7
-2.5
2.5

5.5
9
11
12.5
14
14.7
14.9
15
15
15
15
15
14.9
14.7
14
12.5
11
9
5.5
2.5
-2.5
-7

-0.013
-0.016
-0.0185
-0.0202
-0.021
-0.0202
-0.0197

-0.0185
-0.016
-0.013
-0.0097
-0.0059
-0.0021
0.0021
0.00462
0.00756
0.00924
0.0105
0.01176
0.01235
0.01252
0.0126
0.0126
0.0126
0.0126
0.0126
0.01252
0.01235
0.01176
0.0105
0.00924
0.00756
0.00462
0.0021
-0.0021
-0.0059

1.5
10
29
67
86
183
187.5
163
82
53.5
35
26
22
21.5
20.5
21.5
21.5
22
22.8
22.2
21.8
21
19
18
16.8
16
15.9
15.7
15
13.5

12
10
6.5
3.5
-1.5
-6

0.008484
0.0063
0.0042
0.00126
-0.00042
-0.00126
0.1575
0.13692
0.06888
0.04494
0.0294
0.02184
0.01848
0.01806
0.01722
0.01806
0.01806
0.01848
0.019152
0.018648
0.018312
0.01764
0.01596

0.01512
0.014112
0.01344
0.013356
0.013188
0.0126
0.01134
0.01008
0.0084
0.00546
0.00294
-0.00126
-0.00504

20


Đồ án môn học

Đô Văn Nghĩa
Pkt

α

Pj

PƩ

mm

MN

mm

MN

mm

MN

1
1
1
1
1
1

0.00084
0.00084
0.00084
0.00084
0.00084
0.00084

-11.5
-15.5
-19
-22
-24
-25

-0.0097
-0.013
-0.016
-0.0185
-0.0202
-0.021

-10.5
-14.5
-18
-21
-23
-24

-0.00882
-0.01218
-0.01512
-0.01764
-0.01932
-0.02016

670
680
690
700
710
720

2.2.9. 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)
cosβ
cos( α + β )
Z = pΣ
cosβ

T = pΣ

(

)

Trong đó: β = arcsinλ sinα
Vẽ hai đường này theo các bước sau:

-

a
mm
0
-24
10
-25
20
-23
30
-20
40 -16.5

50 -12.5
-8
60
70 -3.5
80
1.5
90
4.5
100
8
110
10
120 11.5

21

µ

Bố trí hoành độ α ở phía dưới đường pkt, tỷ lệ xích α = 20/1mm.
Cùng tỷ lệ µP đã chọn.
sin( α + β )
cos( α + β )
cosβ
Căn cứ vào λ = R/l, các trị số cosβ và
ta có kết quả:
PƩ
MN
-1.51277
-1.57673
-1.45059

-1.26138
-1.04064
-0.78836
-0.50455
-0.22074
0.09460
0.28381
0.50455
0.63069
0.72529

sin( α + β)
cosβ

0
0.21723
0.42416
0.61115
0.76987
0.89387
0.97905
1.02397
1.02978
0.00000
0.93983
0.85542
0.75300

T
mm

0
-5
-10
-12
-13
-11
-8
-4
2
0
8
9
9

MN
0
-0.34251
-0.61528
-0.77089
-0.80115
-0.70469
-0.49398
-0.22603
0.09742
0
0.47419
0.53950
0.54615

cos( α + β)

cosβ

1
0.97712
0.90980
0.80185
0.65941
0.49046
0.30423
0.11048
-0.08142
-0.26328
-0.42872
-0.57356
-0.69577

Z
mm
-24
-24
-21
-16
-11
-6
-2
0
0
-1
-3
-6

-8

MN
-1.51277
-1.54065
-1.31974
-1.01144
-0.68621
-0.38666
-0.15350
-0.02439
-0.00770
-0.07472
-0.21631
-0.36174
-0.50464

21


Đồ án môn học

PƩ

a
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
375
380
390
400
410
420
430
440
450
460

470
480
490
500

22

mm
13
13.7
13.9
14
14
14
14.4
14.6
14.8
14.57
14
12.7
12
10.1
7.5
5
1.5
-0.5
-1.5
1.5
10
29

67
86
183
187.5
163
82
53.5
35
26
22
21.5
20.5
21.5
21.5
22
22.8
22.2

MN
0.81990
0.86405
0.87666
0.88297
0.88297
0.88297
0.90819
0.92081
0.93342
0.91892
0.88297

0.80098
0.75683
0.63700
0.47302
0.31535
0.09460
-0.03153
-0.09460
0.09460
0.63069
1.82900
4.22562
5.42393
11.54163
11.82544
10.28025
5.17166
3.37419
2.20742
1.63979
1.38752
1.35598
1.29291
1.35598
1.35598
1.38752
1.43797
1.40013

Đô Văn Nghĩa

sin( α + β)
cosβ

0.63822
0.51571
0.38885
0.25988
0.13007
0
-0.13007
-0.25988
-0.38885
-0.51571
-0.63822
-0.75300
-0.85542
-0.93983
-1
-1.02978
-1.02397
-0.97905
-0.89387
-0.76987
-0.61115
-0.42416
-0.21723
0
0.21723
0.32261

0.42416
0.61115
0.76987
0.89387
0.97905
1.02397
1.02978
1
0.93983
0.85542
0.75300
0.63822
0.51571

T
mm
8
7
5
4
2
0
-2
-4
-6
-8
-9
-10
-10
-9

-8
-5
-2
0
1
-1
-6
-12
-15
0
40
61
69
50
41
31
25
23
22
21
20
18
17
15
11

MN
0.52328
0.44560
0.34089

0.22947
0.11484
0
-0.11813
-0.23930
-0.36296
-0.47389
-0.56353
-0.60313
-0.64740
-0.59867
-0.47302
-0.32474
-0.09687
0.03087
0.08456
-0.07283
-0.38545
-0.77579
-0.91793
0
2.50719
3.81498
4.36046
3.16066
2.59768
1.97313
1.60544
1.42077
1.39637

1.29291
1.27440
1.15993
1.04480
0.91775
0.72206

cos( α + β)
cosβ

-0.79512
-0.87268
-0.93020
-0.96959
-0.99249
-1
-0.99249
-0.96959
-0.93020
-0.87268
-0.79512
-0.69577
-0.57356
-0.42872
-0.26328
-0.08142
0.11048
0.30423
0.49046
0.65941

0.80185
0.90980
0.97712
1
0.97712
0.94883
0.90980
0.80185
0.65941
0.49046
0.30423
0.11048
-0.08142
-0.26328
-0.42872
-0.57356
-0.69577
-0.79512
-0.87268

Z
mm
-10
-12
-13
-14
-14
-14
-14
-14

-14
-13
-11
-9
-7
-4
-2
0
0
0
-1
1
8
26
66
86
179
178
148
66
35
17
8
2
-2
-5
-9
-12
-15
-18

-19

MN
-0.65192
-0.75403
-0.81547
-0.85611
-0.87634
-0.88297
-0.90138
-0.89280
-0.86827
-0.80192
-0.70206
-0.55729
-0.43409
-0.27309
-0.12453
-0.02568
0.01045
-0.00959
-0.04640
0.06238
0.50572
1.66402
4.12895
5.42393
11.27759
11.22037
9.35293

4.14691
2.22498
1.08264
0.49888
0.15329
-0.11041
-0.34039
-0.58134
-0.77774
-0.96539
-1.14336
-1.22186

22


Đồ án môn học

PƩ

a
mm
21.8
21
19
18
16.8
16
15.9
15.7

15
13.5
12
10
6.5
3.5
-1.5
-6

MN
1.37490
1.32445
1.19831
1.13524
1.05956
1.00910
1.00280
0.99018
0.94604
0.85143
0.75683
0.63069
0.40995
0.22074
-0.09460
-0.37841

670 -10.5
680 -14.5

510
520
530
540
550
560
570
580
590
600
610
620
630
640
650
660

Đô Văn Nghĩa

sin( α + β)
cosβ

T

0.38885
0.25988
0.13007
0
-0.13007
-0.25988

-0.38885
-0.51571
-0.63822
-0.75300
-0.85542
-0.93983
-1
-1.02978
-1.02397
-0.97905

mm
8
5
2
0
-2
-4
-6
-8
-10
-10
-10
-9
-7
-4
2
6

MN

0.53463
0.34420
0.15586
0
-0.13781
-0.26225
-0.38994
-0.51065
-0.60378
-0.64113
-0.64740
-0.59274
-0.40995
-0.22732
0.09687
0.37049

-0.66222

-0.89387

9

-0.91450

-0.76987

cos( α + β)
cosβ

Z

-0.93020
-0.96959
-0.99249
-1
-0.99249
-0.96959
-0.93020
-0.87268
-0.79512
-0.69577
-0.57356
-0.42872
-0.26328
-0.08142
0.11048
0.30423

mm
-20
-20
-19
-18
-17
-16
-15
-14
-12
-9

-7
-4
-2
0
0
-2

MN
-1.27893
-1.28417
-1.18931
-1.13524
-1.05160
-0.97842
-0.93280
-0.86411
-0.75221
-0.59240
-0.43409
-0.27039
-0.10793
-0.01797
-0.01045
-0.11513

0.59194

0.49046

-5

-0.32479

11

0.70404

0.65941

-10

-0.60303

690

-18

-1.13524

-0.61115

11

0.69380

0.80185

-14

-0.91030

700
710
720

-21
-23
-24

-1.32445
-1.45059
-1.51366

-0.42416
-0.21723
0

9
5
0

0.56178
0.31511
0

0.90980
0.97712
1

-19

-22
-24

-1.20498
-1.41740
-1.51366

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 =
=
= 1200
i
6
Trong đó: τ - số kỳ, i – số xilanh.
Vẽ đường biểu diễn ∑T (cũng là ∑M vì ∑M = ∑T.R) theo các bước sau:

0

23

- Lập bảng xác định các góc αi ứng với các khuỷu theo thứ tự làm việc.
- Động cơ 4 kỳ, 6xilanh, thứ tự làm việc 1-5-3-6-2-4
180
360
540

720

23


Đồ án môn học
Xi lanh 1
Xi lanh 2
Xi lanh 3
Xi lanh 4
Xi lanh 5
Xi lanh 6

Đô Văn Nghĩa
nạp

Nén

N

Cháy
T
n
C
N

C

C
n

T
N
T

n
C

Thải
n
N
T

N
C
n

C

T

T

n

N

α1 = 0 0
α 2 = 2400
α 3 = 4800

α 4 = 1200
α 5 = 6000
α 6 = 3600

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:

α1

T1

α2

0
10
20
30
40
50
60
70
80
90

0
-5
-10
-12

-13
-11
-8
-4
2
0

240
250
260
270
280
290
300
310
320
330

24

T2
-10
-10
-9
-8
-5
-2
0
1
-1

-6

α3
480
490
500
510
520
530
540
550
560
570

T3
17
15
11
8
5
2
0
-2
-4
-6

α4

T4

α5

Τ5

α6

120
130
140
150
160
170
180
190
200
210

9
8
7
5
4
2
0
-2
-4
-6

600
610

620
630
640
650
660
670
680
690

-10
-10
-9
-7
-4
2
6
9
11
11

360
370
380
390
400
410
420
430
440
450

Tổng
T

T6

(mm)

0
40
61
69
50
41
31
25
23
22

6
38
51
55
37
34
29
27
27
15

24


Đồ án môn học
8
9
9

100
110
120

340
350
360

-12
-15
0

Đô Văn Nghĩa
580
590
600

-8 220
-10 230
-10 240

-8 700

-9 710
-10 720

9 460
5 470
0 480

21
20
18

10
0
7

Σ T = f ( α ) ΣT

i
tb (đại diện cho mômen cản) bằng cách
Sau khi có đường
,
đếm diện tích bao bởi đường ∑T với trục hoành α (F∑T) rồi chia diện tích này cho
chiều dài trục hoành.
F( ΣT ) 336
ΣTtb =
=
= 25,85
13
13
(mm)

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
150
160
170
180
190
200
210
220
230

25

T
mm
0
-5
-10
-12
-13
-11
-8
-4
2
0
8
9
9
8
7
5
4
2
0
-2
-4
-6
-8
-9

Z
MN
0
-0.34251
-0.61528
-0.77089
-0.80115
-0.70469
-0.49398
-0.22603
0.09742
0
0.47419
0.53950
0.54615
0.52328
0.44560
0.34089
0.22947
0.11484
0
-0.11813
-0.23930
-0.36296
-0.47389
-0.56353

mm
-24
-24

-21
-16
-11
-6
-2
0
0
-1
-3
-6
-8
-10
-12
-13
-14
-14
-14
-14
-14
-14
-13
-11

MN
-1.51277
-1.54065
-1.31974
-1.01144
-0.68621
-0.38666

-0.15350
-0.02439
-0.00770
-0.07472
-0.21631
-0.36174
-0.50464
-0.65192
-0.75403
-0.81547
-0.85611
-0.87634
-0.88297
-0.90138
-0.89280
-0.86827
-0.80192
-0.70206

25