Giáo trình kết cấu động cơ đốt trong - Phần 1

KT CU ĩNG C
Dổồng Vióỷt Duợng
_________________________________________________________________________
1

Phỏửn 1: ĩNG HOĩC, ĩNG LặC HOĩC C CU KHUYU TRUC THANH
TRUYệN ĩNG C
Muỷc õờch:
-
Thióỳt lỏỷp quy luỏỷt chuyóứn õọỹng cuớa piston vaỡ thanh truyóửn
trón cồ sồớ õaợ bióỳt quy luỏỷt chuyóứn õọỹng cuớa truỷc khuyớu vồùi giaớ thióỳt
truỷc quay vồùi vỏỷn tọỳc goùc

= const.
- Xaùc õởnh caùc giaù trở vaỡ sổỷ thay õọứi caùc lổỷc xuỏỳt hióỷn trong
tổỡng thaỡnh phỏửn chuyóứn õọỹng cuớa cồ cỏỳu khi õọỹng cồ laỡm vióỷc õóứ
laỡm cồ sồớ khaớo saùt lổỷc vaỡ mọmen taùc duỷng lón cồ cỏỳu phaùt lổỷc naỡy.
Yẽ nghộa:

laỡ mọỹt trong nhổợng cồ sồớ chờnh cho vióỷc tờnh toaùn thióỳt kóỳ
õọỹng cồ.

KT CU ĩNG C
Dổồng Vióỷt Duợng
_________________________________________________________________________
2
1.ĩNG HOĩC

Vồùi giaớ thióỳt truỷc khuyớu quay vồùi vỏỷn tọỳc goùc = const, thỗ goùc quay truỷc
khuyớu tyớ lóỷ thuỏỷn vồùi thồỡi gian, coỡn tỏỳt caớ caùc õaỷi lổồỹng õọỹng hoỹc laỡ caùc haỡm phuỷ
thuọỹc vaỡo bióỳn sọỳ .
1.1.Xaùc õởnh qui luỏỷt õọỹng hoỹc bũng phổồng phaùp giaới tờch
- ọỹ dởch chuyóứn cuớa pittons x = R.[(1 - cos) + /4.(1 - cos2)]
- Vỏỷn tọỳc dởch chuyóứn
pittons
V = R..(Sin + /2.Sin2)
- Gia tọỳc chuyóứn õọỹng pittons

.cos2).(cosRj
2
+=
1.2.Xaùc õởnh qui luỏỷt õọỹng hoỹc bũng phổồng phaùp õọử thở
a.Giaới x bũng õọử thở Brich
Khi truỷc khuyớu quay mọỹt goùc thỗ piston dởch chuyóứn mọỹt khoaớng x so vồùi
vở trờ ban õỏửu (CT). Chuyóứn vở cuớa piston trong xilanh õọỹng cồ tờnh bũng cọng
thổùc sau:

x = R.[(1 - cos) + /4.(1 - cos2)]
ỏy laỡ phổồng trỗnh chuyóứn õọỹng cuớa cồ cỏỳu truỷc khuyớu thanh tryóửn, bióứu
dióựn bũng khoaớng trổồỹt cuớa piston phuỷ thuọỹc vaỡo ,R( baùn kờnh truỷc khuyớu)
- Veợ nổớa voỡng troỡn tỏm O baùn kờnh R.Choỹn tố lóỷ xờch sao cho õổồỡng kờnh AB
cuớa 1/2 voỡng troỡn bũng õoaỷn V
h
/à
V
trón õọử thở cọng.
- Lỏỳy vóử bón phaới tỏm O mọỹt õióứm O sao cho OO = (R/2)à
R
.
-Tổỡ O

keớ caùc tia ổùng vồùi caùc goùc O
0
, 10
0
, 20
0
,.., 180
0
. Veợ hóỷ truỷc vuọng goùc
S- phờa dổồùi 1/2 voỡng troỡn. Truỷc O doùng tổỡ õióứm A bióứu dióựn giaù trở . Truỷc OS
bióứu dióựn giaù trở S.Choỹn tố lóỷ xờch : à

[õọỹ/mm], à
S
= à
R

[mm/mm]
- Tổỡ caùc õióứm chia trón 1/2 voỡng troỡn Brich,ta keớ caùc õổồỡng thúng song song
vồùi truỷc O vaỡ tổỡ caùc õióứm chia (coù goùc tổồng ổùng )trón truỷc O ta keớ caùc õổồỡng
nũm ngang. Caùc õổồỡng naỡy seợ cừt nhau taỷi caùc õióứm 0,1,2,3,..18.Nọỳi caùc õióứm naỡy
laỷi ta coù õổồỡng cong bióuớ dióựn õọỹ dởch chuyóứn x theo x = f().





40

20

0



3,23




80

100

60

12,23

25,18






180

160

120

140

à
=
2

/mm





39,74 53,73

65,56 74,37









à
S
= 2,085 mm/mm
S
81,5






Hỗnh 1.1. ọử thở chuyóứn vở S = f(

)

b.Giaới vỏỷn tọỳc v bũng phổồng phaùp õọử thở
Theo giaới tờch vỏỷn tọỳc v cuớa piston xaùc õởnh theo cọng thổùc:
KT CU ĩNG C
Dổồng Vióỷt Duợng
_________________________________________________________________________

3
V = R..(Sin + /2.Sin2)
Tổỡ trón ta coù:
V = R..(Sin + /2.Sin2) = R.. Sin + R.. /2. Sin2 = V
1
+V
2

Vỏỷn tọỳc trung bỗnh cuớa piston õổồỹc xaùc õởnh theo cọng thổùc:

Trong õoù:
30
S.n
V
tb
=
S: haỡnh trỗnh cuớa piston( m) ; S = 2.R; n:sọỳ voỡng quay truỷc khuyớu(v/ph)
ọỳi vồùi õọỹng cồ diesel V
tb
> 6,5 cuợng coù thóứ xem laỡ õọỹng cồ cao tọỳc. Tyớ sọỳ
V
max
/V
tb
thổồỡng vaỡo khoaớng 1,6
Hỗnh 1.2 ọử thở vỏỷn tọỳc
V=f(S)
V
(m/s)

à
v
=
0,1455(m/s)/mm

40

20

0

3,23


12,23 25,18
120

100

60

80

180

160

140

39,74 53,73 65,56 74,37








S
à
S
= 2,085 mm/mm

81,5







c.Giaới gia tọỳc j bũng õọử thở Tọló
Theo giaới tờch gia tọỳc j cuớa piston xaùc õởnh theo cọng thổùc:

Hỗnh 1.3 ọử thở gia tọỳc j=f(S)
à

j
min
=
à
j
max
=
434,85(m/s )/mm
J
max
2
F
E
J
min
J
(m/s )
2
BA
Hỗnh 1.3 ọử thở gia tọỳc
J=f(S)

.cos2).(cosR
d
dv
.
dt
d
.
d

dv
2
===
dt
dv
j
+=

2.
TT tham gia vaỡo chuyóứn õọỹng thúng gọửm:
ĩNG LặC HOĩC

2.1.Xaùc õởnh caùc khọỳi lổồỹng qui dỏựn
*Khọỳi lổồỹng tham gia chuyóứn õọỹng thúng :
Caùc chi tióỳt maùy trong cồ cỏỳu KT
KT CU ĩNG C
Dổồng Vióỷt Duợng
_________________________________________________________________________
4
haỡnh phỏửn khọỳi lổồỹng nhoùm thanh truyóửn õổồỹc quy dỏựn vóử õỏửu nhoớ thanh
truyóửn
vở dióỷn tờch õốnh piston (õóứ
ọỹng cồ)

i vóử õỏửu nhoớ thanh truyóửn;
ọỹng tởnh tióỳn tờnh trón õồn vở dióỷn tờch õốnh piston:
Dióỷn tờch

- Caùc chi tióỳt trong nhoùm piston
- T

.
- Trong quaù trỗnh tờnh toaùn, xỏy dổỷng caùc õọử thở lổỷc taùc duỷng õổồỹc tióỷn lồỹi,
ngổồỡi ta thổồỡng tờnh toaùn lổỷc quaùn tờnh trón mọỹt õồn
cuỡng thổù nguyón vồùi aùp suỏỳt tọứng buọửng chaùy õ
m = m
np
+ m
1
[kg/m
2
]
m
np
[kg/m
2
] - khọỳi lổồỹng nhoùm piston;
m
1
[kg/m
2
]- khọỳi lổồỹng thanh truyóửn qu
m
tt
[kg/m
2
] khọỳi lổồỹng thanh truyóửn.
Qui khọỳi lổồỹng chuyóứn õ
õốnh pittọng :
4
[m

2
D
S
pt

=
ỹng thúng
R
2
(cos + cos2)
j1

=
-m.R.
2
.cos
-
laỡ lổỷc quaùn tờnh cỏỳp 1, coù chu kyỡ 1 voỡng quay truỷc
yớu.

-m.R.
2
..cos2
-
laỡ lổỷc quaùn tờnh cỏỳp 2, coù chu kyỡ 1/2 voỡng quay
ứi theo goùc . Dỏỳu cuớa lổỷc quaùn tờnh p
j1
vaỡ p
j2
õổồỹc xaùc õởnh

ổỷc quaùn tờnh coù chióửu hổồùng vaỡo tỏm chọỳt khuyớu seợ coù giaù trở dổồng vaỡ
2
]
2.2. Xaùc õởnh lổỷc quaùn tờnh chuyóứn õọ
P
J
= -mJ = -m
P
J
= p
j1
+ p
j2
Vồùi:
p
khu
p
j2
=
truỷc khuyớu
- Lổỷc quaùn tờnh chuyóứn õọỹng thúng luọn taùc duỷng theo õổồỡng tỏm xilanh õọỹng cồ, coù
õọỹ lồùn vaỡ chióửu thay õọ
nhồỡ voỡng troỡn xeùt dỏỳu
+ Xeùt dỏỳu lổỷc quaùn tờnh cỏỳp I, cỏỳp II :
Qui ổồùc: l
ngổồỹc laỷi
ổỷc qu huyóứn õọỹn

2
]

Khai trióứn õọử thở P-V thaỡnh P-

:

2.3. Xaùc õởnh l aùn tờnh c g quay:
P
k
= m
2
R
2

[MN/m
2.4.Khai trióứn caùc õọử thở
KT CU ĩNG C
Dổồng Vióỷt Duợng
_________________________________________________________________________
5

Sổớ duỷng õọử thở Brich õóứ khai trióứn õọử thở P-V thaỡnh õọử thở P-.

Khi chuyóứn sang õọử thở P
J
- õọứi dỏỳu P
J
laỷi. Cọỹng õọử thở P
kt
- vaỡ õọử thở P- ta õổồỹc:

P
1
-
P
1
= P
kt
+ P
J










Lỏỷp baớng õóứ tờnh caùc lổỷc taùc duỷng lón chọỳt khuyớu :

T = P
1
sin(+)/cos
Z = P
1
cos(+)/cos
N = P
1
tg

Baớng 2.1.Bióứu dióựn thaỡnh phỏửn lổỷc theo : N= f(), Z= f(), T= f()

0
P1 Sin(+)/cos T Cos(+)/cos Z Tg N
0
720











-3
-2.5
-2
-1.5
-1
-0.5
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3

3.5
4
4.5
5
5.5
6
6.5
7
0 100 200 300 400 500 600 700 800
P
kt
P
1
P
j
-1

-2

Hỗnh2.5 :ọử thở T- Z-N
0


20

0
60

80

40

100

120

140

200

160

180

240

260

220

(MN/m )

2
1

3
T , Z , N
4
520

300

280

320

340

360

380

460

440

400

420

500

480

640

580

560

540

600

620

700

680

660

720


T

N
Z
Hỗnh 2.4. ọử thở khai trióứn P
kt
,P
j
,P
1
2