Tính toán thiết kế hệ thống nhiên liệu động cơ KAMAZ740

Khoa Cơ Khí Giao Thông Lê Tú - Lớp 01C4
Lời Nói Đầu
Những năm gần đây, nền kinh tế Việt Nam đang phát triển mạnh. Bên cạnh
đó kỹ thuật của nớc ta cũng từng bớc tiến bộ. Trong đó phải nói đến ngành động lực
và sản xuất ôtô, chúng ta đã liên doanh với khá nhiều hãng ôtô nổi tiếng trên thế
giới , cùng sản xuất và lắp ráp ôtô. Để góp phần nâng cao trình độ và kỹ thuật, đội
ngũ kỹ thuật của ta phải tự nghiên cứu và chế tạo đó là một yêu cầu cấp thiết. Có
nh vậy ngành sản xuất ôtô của ta mới có thể phát triển đợc.
Đây là lần đầu tiên em vận dụng lý thuyết đã học, tự tính toán thiết kế hệ
thống nhiên liệu của một động cơ theo số liệu kỹ thuật (động cơ KAMAZ740). Trong
quá trình tính toán mặc dù em đã đợc sự giúp đỡ và hớng dẫn rất tận tình của thầy
Trần Văn Luận và các thầy trong bộ môn động lực, nhng vì mới lần đầu làm đồ án
về môn học này nên gặp rất nhiều khó khăn và không tránh khỏi sự sai sót, vì vậy
em rất mong đợc sự xem xét và giúp đỡ chỉ bảo của các thầy để bản thân ngày càng
đợc hoàn thiện hơn về kiến thức kỹ thuật.
Qua lần này em đã tự xây dựng cho mình phơng pháp nghiên cứu. Rất
mong đợc sự giúp đỡ hơn nữa của các thầy.
Sinh viên thực hiện Lê Tú
Đồ án môn học: KC&TT Động cơ đốt trong Trang 1
Khoa Cơ Khí Giao Thông Lê Tú - Lớp 01C4
I. Phần A: Vẽ đồ thị công
1. Giới thiệu thông số kỹ thuật động cơ:
Động cơ KAMAZ 740 là loại động cơ diezel đợc lắp trên xe ôtô tải do
Liên Xô cũ sản xuất. Các xi lanh đợc bố trí thành hình chữ V gồm 8 xi lanh.
Đây là động cơ cao tốc và đã sử dụng khá phổ biến ở Việt Nam.
Thứ tự làm việc của các xi lanh động cơ là : 1-5-4-2-6-3-7-8
Các số liệu ban đầu của động cơ đợc cho theo bảng sau:
Thông số Đơn vị Giá trị
Công suất (Ne) Kw 150
Số vòng quay (n) Vòng/phút 2500
Tỷ số nén ()

17.5
Đờng kính xy lanh (D) Mm 120
Hành trình piston (S = 2R) Mm 120
Tham số kết cấu ()
0.25
áp suất cực đại (Pz)
MN/m
2
6.9
Khối lợng nhóm piston Kg 3.4
Khối lợng nhóm thanh truyền Kg 3.8
Góc phun sớm (p)
Độ 13
Góc mở sớm supáp nạp
1
Độ 13
Góc đóng muộn supáp nạp
2
Độ 49
Góc mở sớm supáp thải
3
Độ 66
Góc đóng muộn supáp thải
4
Độ 10
Số xy lanh (i) 8
Số kỳ ()
4
2. Vẽ đồ thị công :
Để vẽ đợc đồ thị công cần phải thực hiện các bớc sau:

+ Xây dựng đờng cong áp suất trên đờng nén:
Phơng trình của đờng nén đa biến:
1n
nc
pp =
constpV
1n
=
, do đó nếu gọi x là điểm bất kỳ trên đờng nén thì:
1n
nxnx
1n
cc
VpVp =
. Rút ra:
1n
c
nx
cnx
V
V
1
pp

=
. Đặt
i
V
V
c
nx
=
ta có
1n
c
nx
i
p
p =
1n
là chỉ số nén đa biến và đợc xác định thông qua tính toán nhiệt.
34.11
=
n
+ Xây dựng đờng cong áp suất trên đờng giãn nở:
Phơng trình của đờng giãn nở đa biến:
Đồ án môn học: KC&TT Động cơ đốt trong Trang 2
Khoa Cơ Khí Giao Thông Lê Tú - Lớp 01C4
constpV
2n
=
, do đó nếu gọi x là điểm bất kỳ trên đờng giãn nở thì:
2n

gnxgnx
2n
zz
VpVp =
. Rút ra:
2n
z
gnx
zgnx
V
V
1
pp








=
. Chú ý rằng
cz
VV =
Đặt
j
V
V
z

gnx
=
do đó
2n
2n
z
gnx
j
p
p =
2n
là chỉ số giãn nở đa biến và đợc xác định thông qua tính toán nhiệt.
2.12
=
n
+ Lập bảng xác định đờng nén và đờng giản nở:
Bng s liu th cụng
Vx i = Vx/Vc ng nộn ng gión n
in1 Pc/in1 in2 Pzn2/in2
Vc 1 1 3.9363156 1 6.9
2Vc 2 2.53151319 1.55492597 2.29739671 4.3056265
3Vc 3 4.3585545 0.9031241 3.73719282 2.6468348
4Vc 4 6.40855902 0.61422788 5.27803164 1.8741328
5Vc 5 8.64211032 0.45548083 6.89864831 1.4338653
6Vc 6 11.0337382 0.35675267 8.58581449 1.1521018
7Vc 7 13.5653616 0.29017403 10.3304121 0.9575351
8Vc 8 16.2233517 0.2426327 12.1257325 0.8157637
9Vc 9 18.9969974 0.20720725 13.9666102 0.7082414
10Vc 10 21.8776162 0.17992434 15.8489319 0.6241261
11Vc 11 24.8580008 0.15835206 17.7693369 0.5566742

12Vc 12 27.9320538 0.14092467 19.725022 0.5014814
13Vc 13 31.0945368 0.12659187 21.7136095 0.4555545
14Vc 14 34.3408917 0.11462473 23.7330548 0.4167914
15Vc 15 37.6671089 0.10450273 25.7815789 0.3836744
16Vc 16 41.0696287 0.09584493 27.857618 0.3550818
17Vc 17 44.5452658 0.08836664 29.9597859 0.330167
Vc 46.3095953 0.085 31.0202761 0.3188796
+ Xác định các điểm đặc biệt:
Vẽ hệ trục tọa độ
( )
p,V
với các tỷ lệ xích:
][
][
0082,0
mm
l
v
=
và
][
][
0345.0
2
mmm
MN
p
=
.
Các điểm đặc biệt đó là:

( )
rc
p,Vr
: Chọn
][
][
108,0
2
m
MN
p
r
=
][082253,0 lV
c
=


( )
aa
p,Va
: Chọn
][
][
085.0
2
m
MN
p

a
=
Đồ án môn học: KC&TT Động cơ đốt trong Trang 3
Khoa Cơ Khí Giao Thông Lê Tú - Lớp 01C4
][439424.1 lV
a
=

( )
bb
p,Vb
:
][
][
31888,0
5,17
9.6

1
22,12
m
MN
pp
n
zb
===
[ ]
lVV
ab
439424,1==

( )
cc
p,Vc
:
[ ]
lV
c
082253.0=
][
][
936,35,17.085,0
2
34 11
m
MN
pp
n
ac
===

( )
zc
p,Vy


( )
zz
p,Vz
:

cz
VV =
][
][
9,6
2
m
MN
p
z
=
+ Nối các điểm trung gian của đờng nén và đờng giãn nở với các điểm đặc biệt,
ta sẽ đợc đồ thị công lý thuyết.
+ Dùng đồ thị Brich xác định các điểm:
Đánh lửa sớm (c).
Mở sớm (b), đóng muộn (r) thải.
Mở sớm (r), đóng muộn (a) nạp.
+ Hiệu chỉnh đồ thị công:
Xác định các điểm trung gian:
Trên đoạn cy lấy điểm
,,
c
với
cy
3
1
cc
,,
=
Trên đoạn yz lấy điểm

,,
z
với
yz
2
1
yz
,,
=
Trên đoạn ba lây điểm
,,
b
sao cho
ba
2
1
bb
,,
=
Nối các điểm
,,,,,
zcc
và đờng giãn nở thành đờng cong liên tục tại ĐCT, ĐCD
và tiếp xúc với đờng thải. Ta sẽ nhận đợc đồ thị công đã hiệu chỉnh.
3. Động học và động lực học cơ cấu khuỷu trục thanh truyền
Động cơ đốt trong kiểu Piston thờng có vận tốc lớn nên việc nghiên cứu tính
toán động học và động lực học của cơ cấu khuỷu trục thanh truyền là cần thiết, để
tìm quy luật vận động của chúng và để xác định lực quán tính tác dụng lên các chi
tiết trong cơ cấu khuỷu trục thanh truyền nhằm mục đích tính toán cân bằng các chi
tiết và tính toán hao mòn động cơ

3.1 Động học cơ cấu khuỷu trục thanh truyền
Trong động cơ đốt trong kiểu Piston cơ cấu khuỷu trục thanh truyền có 2 loại:
loại giao tâm và loại lệch tâm. Ta chỉ xét với trờng hợp cơ cấu khuỷu trục thanh
truyền giao tâm.
Cơ cấu KTTT giao tâm là cơ cấu mà đờng xuyên tâm xy lanh trực giao với đ-
ờng tâm trục khuỷu tại 1 điểm .
Đồ án môn học: KC&TT Động cơ đốt trong Trang 4
Khoa Cơ Khí Giao Thông Lê Tú - Lớp 01C4
Động cơ KAMAZ 740 là loại động cơ chữ V, dùng loại thanh truyền lắp kế
tiếp tức là hai thanh truyền của hai hàng xi lanh giống hệt nhau lắp kế tiếp trên cùng
một chốt khuỷu.
Với:
O: Giao điểm của đờng tâm xy lanh và đ-
ờng tâm trục khuỷu.
B: Giao điểm của đờng tâm thanh truyền
và đờng tâm chốt khuỷu.
A: Giao điểm của đờng tâm xy lanh và đ-
ờng tâm chốt khuỷu.
R: Bán kính quay trục khuỷu.
L: Chiều dài thanh truyền.
S: Hành trình của Piston.

L
R
=
: Tham số kết cấu của động cơ.
x: Độ dịch chuyển của Piston tính từ ĐCT
ứng với góc quay trục khuỷu

.

: Góc lắc của thanh truyền ứng với góc

[độ].


: Vận tốc góc của trục khuỷu






s
rad
.
3.1.1 Xác định độ dịch chuyển của piston (x) bằng phơng pháp đồ thị Brich
Theo giải tích chuyển dịch x của piston tính theo công thức:
( ) ( )






+= cos1

1
cos1Rx

Công thức tính gần đúng giá trị x:
( ) ( )
RARx =






+= 2cos1
4

cos-1
Giá trị A tơng ứng với các trị số của

và

đợc cho ở bảng phụ lục cuối sách.
Phơng pháp đồ thị Brich xác lập đợc mối quan hệ thuận nghịch giữa độ dịch
chuyển x của Piston và góc quay

của trục khuỷu.
Cách xây dựng đồ thị:
Chọn tỷ lệ xích
[ ]
[ ]
mm
mm
s
727,0 =

và vẽ nửa đờng tròn tâm O, bán kính là
s

R

có đờng kính
[ ]
mm
RS
AD
ss
165

2

===
.
Điểm A ứng với ĐCT và
o
0 =
.
Điểm D ứng với ĐCD và
o
180 =
.
Từ tâm O lấy về phía ĐCD một đoạn
[ ]
mm
R
OO

s
312,10
2

' ==
.
Trong đó
Đồ án môn học: KC&TT Động cơ đốt trong Trang 5
Khoa Cơ Khí Giao Thông Lê Tú - Lớp 01C4
R: Bán kính quay của trục khuỷu.
: Tham số kết cấu.
L: Chiều dài thanh truyền.
Từ điểm O kẻ các tia OB ứng với các góc 10
o
, 20
o
, 30
o
,
Từ điểm O kẻ các tia OB song song với OB cắt vòng tròn tại B. Kẻ BC
thẳng góc với AD. Theo Brich thì đoạn AC=x(độ dịch chuyển).
Vẽ hệ trục vuông góc Ox ở dới vòng tròn Brich, trục O biểu diễn giá trị
góc còn trục Ox biễu diễn khoảng dịch chuyển của Piston. Tùy theo các góc
ta vẽ đợc tơng ứng khoảng dịch chuyển của piston. Từ các điểm trên vòng chia
Brich ta kẻ các đờng thẳng song song với trục O. Và từ các điểm chia (có góc
tơng ứng) trên trục O ta vẽ các đờng nằm ngang. Các đờng này sẽ cắt nhau
tại các điểm 1, 2, 3, , 18. Nối các điểm này lại ta đợc đờng cong biểu diễn độ
dịch chuyển x của piston theo .
Chọn tỷ lệ xích à
s

=à
R
=0,727 [độ/mm].
3.1.2 Xác định vận tốc của piston bằng phơng pháp đồ thị
Theo giải tích vận tốc v của piston đợc xác định theo công thức:
BR)2Sin
2

Sin(Rv =+=
Trong đó:
2Sin
2

SinB +=
Từ trên ta có:
21
vv2SinRSinR)2Sin
2

Sin(Rv +=+=+=
SinRv
1
=
,
)2Sin
2

(Rv
2
=

Vận tốc trung bình của Piston đợc xác định theo công thức:
30
n.S
v
tb
=
Trong đó: S: Hành trình của Piston
n: Số vòng quay của trục khuỷu [v/ph]
Tỷ số
tb
max
v
v
thờng vào khoảng 1,6.
Các bớc tiến hành xây dựng đồ thị:
Chọn tỷ lệ xích






====
mms
mn
ssv
.
328,190727,0
30
2500.14159,3

.
30

à

Vẽ 1/2 cung tròn tâm O, bán kính
][53,82
727,0
60


1
mm
RR
r
sv
====
à
và vẽ đờng
kính AB=S=2r
1
=165[mm]. Sau đó vẽ đờng tròn đồng tâm O bán kính
]312.10
727,0.2
25,0.60
2

2
mm
RR

r
sv
====
à

.
Đồ án môn học: KC&TT Động cơ đốt trong Trang 6
Khoa Cơ Khí Giao Thông Lê Tú - Lớp 01C4
Chia 1/2 cung tròn bán kính r
1
và vòng tròn bán kính r
2
thành 8 phần bằng
nhau. Nh vậy góc chia của vòng tròn nhỏ gấp đôi vòng tròn lớn.
Ta chia vòng tròn lớn làm 18 điểm, mỗi điểm cách nhau 22,5 độ. Còn vòng
tròn nhỏ chia làm 8 điểm, mỗi điểm cách nhau 45 độ.
Từ các điểm trên 1/2 vòng tròn ta kẻ các đờng thẳng thẳng góc với OA, và từ
các điểm chia trên vòng tròn nhỏ ta kẻ các đờng song song với bán kính AB. Những
đờng này sẽ cắt nhau tại các điểm 0, 1, 2, , 8. Nối các điểm này lại ta đợc đờng
cong, phần giới hạn của đờng cong này và 1/2 đờng cong lớn gọi là vận tốc của
piston.
Vẽ tọa độ vuông góc v-s, lấy đoạn OA=2R, trục Ov trùng với trục Ox, trục
ngang biễu diễn giá trị S.
Từ các điểm chia trên đồ thị ta kẻ các đờng thẳng song song với trục Ov, và cắt
OS các điểm 0, 1, 2, , 8. Từ điểm này ta đặt các đoạn thẳng trên đồ thị giới hạn
vào tốc độ. Nối các điểm mút lại ta có đờng cong biễu diễn vận tốc của Piston theo
góc .
3.1.3 GiảI gia tốc J bằng đồ thị Tôlê
Các bớc tiến hành nh sau:
Vẽ hệ trục J,s.

Lấy đoạn AB trên trục s sao cho AB=s.
Tỷ lệ xích à
s
=0.727.
Tại A về phía trên ta lấy AC=J
max
với:
( ) ( )






=+






=+=
2
2
2
max
443,514025,01.
30
2500
.14159,3.06,01

s
m
RJ
( ) ( )






=






==
2
2
2
min
2658,308425,0-1
30
2500
14159,3.06.0-1
s
m
RJ
Nối CD cắt AB tại E. Dựng EF vuông góc về phía dới một đoạn:

][40


3
j
2
mmREF ==
Nối CF và FD, chia EF và FD làm 4 phần bằng nhau và ghi thứ tự cùng chiều 1,
2, 3, 4 Nối các điểm tơng ứng lại với nhau. Ta có đờng cong biễu diễn gia tốc của
piston theo vận tốc góc .
3.2 Động lực học cơ cấu khuỷu trục thanh truyền
3.2.1 Khối lợng tham gia chuyển động thẳng
Các chi tiết máy trong cơ cấu khuỷu trục thanh truyền tham gia vào chuyển
động thẳng bao gồm: Các chi tiết trong nhóm Piston và khối lợng nhóm thanh
truyền đợc quy về đầu nhỏ thanh truyền. Trong quá trình tính toán, xây dựng các
đồ thị đợc tiện lợi, ngời ta thờng tính toán lực quán tính trên một đơn vị diện
tích đỉnh Piston (để cùng thứ nguyên với áp suất cháy trong động cơ).
3.2.1.1 Khối lợng nhóm piston
m
np
=m
p
+m
c
+m
x
+m
h
+m
g

+ [kg/m
2
]
Trong đó: m
p
: Khối lợng piston.
m
c
: Khối lợng chốt piston.
Đồ án môn học: KC&TT Động cơ đốt trong Trang 7
Khoa Cơ Khí Giao Thông Lê Tú - Lớp 01C4
m
x
: Khối lợng xéc măng.
m
h
: Khối lợng vòng hãm.
m
g
: Khối lợng các guốc trợt.
Ta có: m
np
=3.4[kg].
3.2.1.2 Khối lợng nhóm thanh truyền đợc qui dẫn về đầu nhỏ thanh truyền
Khi tính toán khối lợng thanh truyền trong cơ cấu khuỷu trục thanh truyền,
chúng ta phân chia thành nhiều khối lợng tơng đơng để quy dẫn về 2 dạng vận động:
vận động thẳng và vận động quay. Tùy thuộc vào mức độ chính xác cần thiết, ngời
ta có thể chia nhóm thanh truyền ra 2, 3 hoặc nhiều phần tơng đơng.
Trong thực tế, chúng ta có thể tính gần đúng theo các công thức kinh nghiệm
sau đây:

Đối với động cơ ôtô máy kéo: m
1
=(0,275 ữ0,35)m
tt
m
1
=(0,275ữ0,35).Chọn m
1
=0,3
Với m
tt
là khối lợng của thanh truyền.
m
tt
=3,8[kg] do đó m1=0,3.3,8=1,14kg
Nh vậy khối lợng tham gia vào chuyển động thẳng gồm:
m=m
1
+m
np
[kg]
m=1,14+3,4=4,54 [kg]
Suy ra






===

22
6
4241,401
120.
10.4.54,4'
m
kg
F
m
m
p
3.2.2 Khối lợng tham gia vận động quay
Khối lợng tham gia vận động quay trong cơ cấu khuỷu trục thanh truyền
gồm:
+ Phần khối lợng nhóm thanh truyền quy dẫn về đầu to.
+ Khối lợng khuỷu trục gồm có: Khối lợng chốt khuỷu và khối lợng má
khuỷu đợc quy dẫn về tâm chốt khuỷu.
m
R
=m
2
+m
kt.
Trong đó: m
2
: Khối lợng thanh truyền quy về đầu lớn.
m
2
=(0,65 0,725)m
tt

=0,71.3,8=2,698[kg].
m
kt
: Khối lợng khuỷu trục.
m
kt
=m
ch
+2m
mR
Với : m
ch
: Khối lợng chốt.
m
mR
:Khối lợng má khuỷu quy về tâm chốt khuỷu.
Khối lợng thanh truyền tham gia chuyển động quay trên một đơn vị diện tích
đỉnh piston là:m2=
2
120.14159,1
4.698,2
=238,5556
2
m
kg


3.2.3 Lực quán tính chuyển động thẳng
P
J

= - mj = - mR
2
(cos +cos ) [MN/m
2
]
Với m = 401,4241 [kg/m
2
]
Suy ra : P
Jmax
= - 401,4241 J
max
= - 2,122[MN/m
2
].
Tơng tự ta có: P
Jmin
= - 401,4241 J
min
= - 1,273 [MN/m
2
].
Đồ thị này vẽ chung với đồ thị công (ta vẽ đồ thị -P
J
, có tỷ lệ xích
à
P
=à
PJ
=0,0345 [MN/mm.m

2
].
Đồ án môn học: KC&TT Động cơ đốt trong Trang 8
Khoa Cơ Khí Giao Thông Lê Tú - Lớp 01C4
3.3 Khai triển các đồ thị
3.3.1 Vẽ và khai triền đồ thị công P-V thành đồ thị thành đồ thị công P-.
Vẽ hệ trục vuông góc P-. Trục ngang lấy bằng giá trị p
o
. Trên trục O- ta
chia thành các giá trị góc với các tỷ lệ xích: à

=2độ/1mm.
Sử dụng đồ thị Brich để khai triển đồ thị P-V thành đồ thị p-.
Từ các điểm chia trên đồ thị Brich, dóng các đờng thẳng song song với trục OP
và cắt đồ thị công tại các điểm trên các đờng biểu diễn các quá trình nén, giãn nỡ
hoặc thải. Qua các giao điểm này ta vẽ các đờng ngang song song với trục hoành
sang hệ tọa độ P-. Từ các điểm chia trên tọa độ O, ta kẻ các đờng thẳng đứng
song song với trục Op, những đờng thẳng này cắt các đờng nằm ngang tại các điểm
tơng ứng cới các góc chia của đồ thị Brich và phù hợp với các quá trình làm việc của
động cơ.
3.3.2 Khai triển đồ thị Pj-V thành P-.
Cách khai triển đồ thị này giống nh cách khai triển đồ thị P-V. Tuy vậy,
phải cần chú ý đến dấu của lực -P
J
, do đó khi chuyển sang đồ thị P
J
- cần phải đổi
dấu.
3.3.3 Cộng đồ thị
Từ trên đồ thị khai triển P

kt
- với P
J
- ta tiến hành cộng đồ thị theo công
thức:
P
1
=P
kt
+P
J.
Các đồ thị khai triển đợc vẽ trên hình bên.
Ta có thể khai triển trực tiếp đồ thị P
J
- từ đồ thị P-V. Giá trị P
1
đợc xác định từ
hai đờng cong P
J
với các đờng cong biễu diễn quá trình công tác của động cơ.
3.3.4 Lập bảng tính lực tác dụng lên chốt khuỷu
Với các công thức sau:
( )






+

=
2
1
m
MN
cos
sin
PT
( )






+
=
2
1
m
MN
cos
cos
PZ
N=P
1
tg
Từ các giá trị P
1
tính đợc trong các cộng đồ thị ở trên và các giá trị , tra

trong các bảng tra 5 và 6. Sau khi tính toán ta có đợc các giá trị của T, Z, N trong
bảng sau:
Đồ án môn học: KC&TT Động cơ đốt trong Trang 9
Khoa C¬ KhÝ Giao Th«ng Lª Tó - Líp 01C4
α β
P1(MN/m2) sin(a+b)/cosb T cos(a+b)/cosb Z tgb N
0 0.00 -2.1045 0.000 0.000 1.000 -2.105 0.000 0.000
10 0.04 -2.1045 0.216 -0.456 0.977 -2.057 0.043 -0.091
20 0.09 -1.932 0.423 -0.817 0.910 -1.759 0.086 -0.166
30 0.13 -1.7595 0.609 -1.072 0.803 -1.413 0.126 -0.222
40 0.16 -1.38 0.768 -1.059 0.661 -0.913 0.163 -0.225
50 0.19 -1.104 0.891 -0.984 0.493 -0.545 0.195 -0.215
60 0.22 -0.6555 0.977 -0.640 0.308 -0.202 0.222 -0.145
70 0.24 -0.414 1.022 -0.423 0.115 -0.048 0.242 -0.100
80 0.25 0.069 1.029 0.071 -0.077 -0.005 0.254 0.018
90 0.25 0.3105 1.000 0.311 -0.258 -0.080 0.258 0.080
100 0.25 0.621 0.941 0.584 -0.424 -0.263 0.254 0.158
110 0.24 0.7935 0.857 0.680 -0.569 -0.452 0.242 0.192
120 0.22 1.0005 0.755 0.756 -0.692 -0.692 0.222 0.222
130 0.19 1.104 0.641 0.707 -0.792 -0.875 0.195 0.215
140 0.16 1.2075 0.518 0.626 -0.871 -1.051 0.163 0.197
150 0.13 1.2075 0.391 0.472 -0.929 -1.122 0.126 0.152
160 0.09 1.242 0.261 0.325 -0.969 -1.204 0.086 0.107
170 0.04 1.242 0.131 0.163 -0.992 -1.233 0.043 0.054
180 0.00 1.242 0.000 0.000 -1.000 -1.242 0.000 0.000
190 -0.04 1.242 -0.131 -0.163 -0.992 -1.233 -0.043 -0.054
200 -0.09 1.242 -0.261 -0.325 -0.969 -1.204 -0.086 -0.107
210 -0.13 1.2075 -0.391 -0.472 -0.929 -1.122 -0.126 -0.152
220 -0.16 1.22475 -0.518 -0.635 -0.871 -1.066 -0.163 -0.199
230 -0.19 1.173 -0.641 -0.751 -0.792 -0.929 -0.195 -0.229

240 -0.22 1.05225 -0.755 -0.795 -0.692 -0.728 -0.222 -0.233
250 -0.24 0.897 -0.857 -0.769 -0.569 -0.511 -0.242 -0.217
260 -0.25 0.69 -0.941 -0.649 -0.424 -0.292 -0.254 -0.175
270 -0.25 0.483 -1.000 -0.483 -0.258 -0.125 -0.258 -0.125
280 -0.25 0.207 -1.029 -0.213 -0.077 -0.016 -0.254 -0.053
290 -0.24 -0.069 -1.022 0.071 0.115 -0.008 -0.242 0.017
300 -0.22 -0.414 -0.977 0.404 0.308 -0.127 -0.222 0.092
310 -0.19 -0.5865 -0.891 0.523 0.493 -0.289 -0.195 0.114
320 -0.16 -0.69 -0.768 0.530 0.661 -0.456 -0.163 0.112
330 -0.13 -0.5175 -0.609 0.315 0.803 -0.416 -0.126 0.065
340 -0.09 -0.1725 -0.423 0.073 0.910 -0.157 -0.086 0.015
350 -0.04 0.5865 -0.216 -0.127 0.977 0.573 -0.043 -0.025
360 0.00 2.6565 0.000 0.000 1.000 2.657 0.000 0.000
370 0.04 4.7265 0.216 1.023 0.977 4.619 0.043 0.205
380 0.09 3.519 0.423 1.487 0.910 3.203 0.086 0.302
390 0.13 1.7595 0.609 1.072 0.803 1.413 0.126 0.222
400 0.16 0.828 0.768 0.635 0.661 0.548 0.163 0.135
410 0.19 0.552 0.891 0.492 0.493 0.272 0.195 0.108
420 0.22 0.414 0.977 0.404 0.308 0.127 0.222 0.092
430 0.24 0.552 1.022 0.564 0.115 0.063 0.242 0.133
440 0.25 0.7245 1.029 0.745 -0.077 -0.055 0.254 0.184
450 0.25 0.8625 1.000 0.863 -0.258 -0.223 0.258 0.223
460 0.25 1.035 0.941 0.974 -0.424 -0.439 0.254 0.263
470 0.24 1.173 0.857 1.005 -0.569 -0.668 0.242 0.283
§å ¸n m«n häc: KC&TT §éng c¬ ®èt trong Trang 10
Khoa Cơ Khí Giao Thông Lê Tú - Lớp 01C4
480 0.22 1.3455 0.755 1.016 -0.692 -0.931 0.222 0.298
490 0.19 1.4145 0.641 0.906 -0.792 -1.121 0.195 0.276
500 0.16 1.449 0.518 0.751 -0.871 -1.262 0.163 0.236
510 0.13 1.449 0.391 0.566 -0.929 -1.346 0.126 0.183

520 0.09 1.4145 0.261 0.370 -0.969 -1.371 0.086 0.121
530 0.04 1.4145 0.131 0.185 -0.992 -1.404 0.043 0.061
540 0.00 1.38 0.000 0.000 -1.000 -1.380 0.000 0.000
550 -0.04 1.38 -0.131 -0.181 -0.992 -1.369 -0.043 -0.060
560 -0.09 1.32825 -0.261 -0.347 -0.969 -1.287 -0.086 -0.114
570 -0.13 1.3455 -0.391 -0.526 -0.929 -1.250 -0.126 -0.170
580 -0.16 1.2765 -0.518 -0.661 -0.871 -1.111 -0.163 -0.208
590 -0.19 1.2075 -0.641 -0.774 -0.792 -0.957 -0.195 -0.236
600 -0.22 1.0695 -0.755 -0.808 -0.692 -0.740 -0.222 -0.237
610 -0.24 0.9315 -0.857 -0.798 -0.569 -0.530 -0.242 -0.225
620 -0.25 0.69 -0.941 -0.649 -0.424 -0.292 -0.254 -0.175
630 -0.25 0.4485 -1.000 -0.449 -0.258 -0.116 -0.258 -0.116
640 -0.25 0.138 -1.029 -0.142 -0.077 -0.011 -0.254 -0.035
650 -0.24 -0.138 -1.022 0.141 0.115 -0.016 -0.242 0.033
660 -0.22 -0.5865 -0.977 0.573 0.308 -0.181 -0.222 0.130
670 -0.19 -1.242 -0.891 1.107 0.493 -0.613 -0.195 0.242
680 -0.16 -1.311 -0.768 1.006 0.661 -0.867 -0.163 0.213
690 -0.13 -1.587 -0.609 0.967 0.803 -1.274 -0.126 0.200
700 -0.09 -1.863 -0.423 0.787 0.910 -1.696 -0.086 0.160
710 -0.04 -2.001 -0.216 0.433 0.977 -1.956 -0.043 0.087
720 0.00 -2.1045 0.000 0.000 1.000 -2.105 0.000 0.000
-3
-2
-1
0
1
2
3
4
5

0 200 400 600 800
T
Z
N
Vẽ các đồ thị T,Z,N trong hệ tọa độ vuông góc với tỷ lệch xích:
à
T
=à
Z
=0,0345 [MN/m
2
mm]
à
N
=0,0345[MN/m
2
mm]
Đồ án môn học: KC&TT Động cơ đốt trong Trang 11
Khoa Cơ Khí Giao Thông Lê Tú - Lớp 01C4
3.3.5 Lập bảng tính T
Dựa vào thứ tự làm việc của động cơ để ta xác định các góc làm việc
1
,
2
,
3
,

4
,

5,

6,

7,

8,
của các khuỷu. Thứ tự làm việc của động cơ là: 1-5-4-2-6-3-7-8
Vậy góc lệch công tác của động cơ là:

0
90
8
4.180180
===
i
o
ct
Góc lệch giữa hai hàng xi lanh: =90
o
Lập bảng để xác định các góc của trục khuỷu ta có:
Khi trục khuỷu 1 nằm ở vị trí
1
=0
o
thì:
+ Khuỷu 2 ở vị trí
2
=450
o

+ Khuỷu 3 ở vị trí
3
=270
o
+ Khuỷu 4 ở vị trí
4
=540
o
+ Khuỷu 5 ở vị trí
5
=630
o
+ Khuỷu 6 ở vị trí
6
=360
o
+ Khuỷu 7 ở vị trí
7
=180
o
+ Khuỷu 8 ở vị trí
8
=90
o
Trị số của T
i
=f() đã có ở bảng T, căn cứ vào bảng đó mà ta tra các giá trị tơng
ứng mà T
i
đã định theo

i
, sau đó công tất cả các giá trị của T
i
lại ta có giá trị của
T:
T=T
1
+T
2
+T
3
+T
4
Sau khi có đờng T=f() ta vẽ đờng T
tb
(đại diện cho mômen cản) bằng cách
đếm diện tích bao bởi đờng T với trục hoành O (F

T
), sau đó chia diện tích này
cho chiều dài của trục hoành.
Để đơn giãn thì ta có thể dùng công thức sau:
T
tb
=
3
10.
.30

p
V
nRF
N
=
92
10.60.14159,3.60.2500.14159,3
150.30

= 0.84MN/m
2
Chọn tỷ lệ xích: à

T
=0,0345






mmm
MN
2
Đồ án môn học: KC&TT Động cơ đốt trong Trang 12
Khoa Cơ Khí Giao Thông Lê Tú - Lớp 01C4
th tng T
1
T1
2

T2
3
T3
4
T4
5
T5
6
T6
7
T7
8
T8

0 0.00 450 0.86 270 -0.48 540 0.00 630 -0.45 360 0.00 180 0.00 90 0.31 0.24
10 -0.46 460 0.97 280 -0.21 550 -0.18 640 -0.14 370 1.02 190 -0.16 100 0.58 1.43
20 -0.82 470 1.01 290 0.07 560 -0.35 650 0.14 380 1.49 200 -0.32 110 0.68 1.90
30 -1.07 480 1.02 300 0.40 570 -0.53 660 0.57 390 1.07 210 -0.47 120 0.76 1.75
40 -1.06 490 0.91 310 0.52 580 -0.66 670 1.11 400 0.64 220 -0.63 130 0.71 1.52
50 -0.98 500 0.75 320 0.53 590 -0.77 680 1.01 410 0.49 230 -0.75 140 0.63 0.89
60 -0.64 510 0.57 330 0.32 600 -0.81 690 0.97 420 0.40 240 -0.79 150 0.47 0.48
70 -0.42 520 0.37 340 0.07 610 -0.80 700 0.79 430 0.56 250 -0.77 160 0.32 0.13
80 0.07 530 0.19 350 -0.13 620 -0.65 710 0.43 440 0.75 260 -0.65 170 0.16 0.17
90 0.31 540 0.00 360 0.00 630 -0.45 720 0.00 450 0.86 270 -0.48 180 0.00 0.24
ST
0
0.5
1
1.5
2

0 200 400 600 800
ST
3.3.6 Vẽ đồ thị phụ tải tác dụng lên chốt khuỷu
Các bớc tiến hành:
Vẽ trục tọa độ vuông góc Z-T. Trục Z có chiều hớng xuống dới, có gốc là O
1
.
Chọn tỷ lệ xích: à
T
=à
Z
=0,0345






mmm
MN
2
Đặt các giá trị từ bảng Z, T lên trục tơng ứng, với mỗi cặp điểm ta ghi 0, 1,
2, , 72. Nối các điểm đó lại ta có đờng của đồ thị véctơ phụ tải tác dụng lên chốt
khuỷu.
Dịch gốc tọa độ để tìm gốc của tọa độ của đồ thị phụ tải tác dụng lên chốt
khuỷu bằng cách đặt véctơ P
Ro
lên (đại diện cho lực ly tâm tác dụng lên chốt khuỷu).
Tính giá trị lực của lực quán tính ly tâm:

=
mmm
MN
Fp
Rm
P
Ro
2
2
2

Ta có m
2
=2,698[kg]
Đồ án môn học: KC&TT Động cơ đốt trong Trang 13
Khoa Cơ Khí Giao Thông Lê Tú - Lớp 01C4






==
s

radn
7994,261
30


][01131,0
10.4
120.1416,3
10.4

2
6
2
6
2
m
D
F
p
===
Vậy






==
2
2

99,0
01131,0
7994,261.06,0.698,2
m
MN
P
Ro
Giá trị dịch chuyển hệ trục trên bản vẽ:
OO
1
=
[ ]
mm69,28
0345.0
99.0
=
Vậy ta xác định đợc đồ thị phụ tải tác dụng lên chốt khuỷu. Nối O với bất kỳ
điểm nào ta đều có:
ZTPQ
Ro
++=
Q
có giá trị bằng
OA
, có gốc là O và A là một trong các điểm thuộc đờng
cong.
+ Chiều tác dụng là chiều từ O đến A
+ Điểm tác dụng là điểm a trên phơng kéo dài của AO cắt vòng tròn tợng trng
cho mặt chốt khuỷu.
3.3.7 Vẽ đồ thị tác dụng lên đầu to thanh truyền

Các bớc tiến hành:
Trên tờ giấy bóng vẽ đầu to thanh truyền (đầu nhỏ hớng xuống dới).
Vẽ hệ trục Z-T có gốc O trùng với tâm đầu to thanh truyền, chiều dơng hớng
xuống dới.
Vẽ đờng tròn bất kỳ tâm là O. Giao điểm của vòng tròn với trục OZ (trên chiều
dơng) chọn là O.
Trên đờng tròn này ta chia thành các góc có giá trị (+) và bắt đầu từ điểm O
theo chiều kim đồng hồ. Để đỡ rờm ra ta ghi các điểm chia đó trên vòng tròn là 0
o
,
10
o
, 20
o
, . Góc chia phụ thuộc vào và cho trong bảng phụ lục.
Các bớc tiếp theo ta thực hiện trên tờ giấy bóng, đem tờ giấy bóng đặt lên đồ
thị phụ tải tác dụng lên chốt khuỷu sao cho tâm O của đầu to thanh truyền trùng với
tâm O của chốt khuỷu và trục OZ trùng với đờng tâm của thanh truyền (hớng xuống
dới). Trên tờ giấy bóng hiện lên các số ghi của đồ thị phụ tải tác dụng lên chốt
khuỷu. Đầu tiên ta đánh dấu điểm O, sau đó xoay tờ giấy bóng theo ngợc chiều kim
đồng hồ sao cho các tia 0
o
, 10
o
, 20
o
, lần l ợt trùng với OZ và mỗi lần ta lại đánh
dấu các điểm hiện lên trên tờ giấy bóng, chẳng hạn: 0, 1, 2, và ta ghi 0
o
, 10

o
,
20
o
, . Nối các điểm này lại ta đợc đờng cong biễu diễn đồ thị phụ tải tác dụng lên
đầu to thanh truyền.
Xác định chiều và điểm đặt:
Độ lớn của lực là chiều dài của véctơ nối từ tâm O đến bất kỳ vị trí nào của đồ
thị (nhân với tỷ lệ xích).
Chiều của lực là chiều từ tâm O hớng ra ngoài.
Điểm đặt là giao điểm của véctơ kéo dài vô vòng tròn tợng trng cho cổ trục.
Đồ án môn học: KC&TT Động cơ đốt trong Trang 14
Khoa Cơ Khí Giao Thông Lê Tú - Lớp 01C4
3.3.8 Vẽ đồ thị khai triển Q=f()
Các bớc tiến hành:
Chọn hoành độ . Đặt cùng à


với các đồ thị P=f(), T=f(), Z=f().
+ Lập bảng giá trị của Q theo bằng cách đo các khoảng cách từ tâm O đến các
điểm trên đồ thị phụ tải tác dụng lên chốt khuỷu.
Đồ án môn học: KC&TT Động cơ đốt trong Trang 15

Q(mm) Q(MN/m2)

Q(mm) Q(MN/m2)
0
20 90 3.105 380 114 3.933
40 84 2.898 400 61 2.1045
60 63 2.1735 420 28 0.966

80 40 1.38 440 38 1.311
100 29 1.0005 460 50 1.725
120 41 1.4145 480 63 2.1735
140 54 1.863 500 70 2.415
160 62 2.139 520 70 2.415
180 65 2.2425 540 69 2.3805
200 65 2.2425 560 67 2.3115
220 65 2.2425 580 64 2.208
240 63 2.1735 600 55 1.8975
260 55 1.8975 620 41 1.4145
280 42 1.449 640 30 1.035
300 30 1.035 660 38 1.311
320 35 1.2075 680 63 2.1735
340 44 1.518 700 82 2.829
360 34 1.173 720 90 3.105
Khoa Cơ Khí Giao Thông Lê Tú - Lớp 01C4
+ Xác định Q
tb
bằng cách đếm diện tích bao bởi Q=f() và trục hoành rồi chia
cho chiều dài trục hoành, ta có:
]/[
37
5.72
37
2
mMN
F
Q
q
tb

==
=1,96






2
m
MN
+ Hệ số va đập:
tb
max
Q
Q
=
Ta có: Q
max
=3,933






2
m
MN
Q

min
=0,966






2
m
MN
Vậy:
01,2
96,1
933,3

max
===
tb
Q
Q
(< 4)
3.3.9 Đồ thị mài mòn chốt khuỷu
Đồ thị mài mòn chốt khuỷu biểu thị trạng thái mài mòn lý thuyết của chốt
khuỷu, từ đó có thể xác định đợc miền phụ tải bé nhất để khoan lỗ dầu bôi trơn chốt
khuỷu.
Sỡ dĩ gọi là mài mòn lý thuyết vì khi ta vẽ ta sử dụng giả thuyết sau đây:
+ Phụ tải tác dụng lên chốt khuỷu là phụ tải ổn định ứng với công suất Ne và
tốc độ n định mức.
+ Lực tác dụng có ảnh hởng đều trong miền 120

o
.
+ Độ mài mòn tỷ lệ thuận với phụ tải.
+ Không xét đến điều kiện công nghệ và sử dụng, lắp ghép, v.v Ví dụ không
xét đến vật liệu, độ cứng bề mặt, độ bóng, dầu mỡ bôi trơn.
Ta tiến hành theo các bớc sau:
Chia vòng tròn tợng trng chốt khuỷu thành 24 phần từ 0, 1, 2, , 24 (24 vẽ
trùng với 0).
Từ các điểm chia trên ta gạch các cát tuyến 0O, 1O, 2O, , 23O cắt đồ thị phụ
tải tác dụng lên chốt khuỷu ở các điểm a, b, c,
Ta lập đợc tổng phụ tải tác dụng lên một điểm của chốt khuỷu:
OBOAQ
i
++=

Giá trị Q
i
ghi vào các ô tơng ứng, sau đó công tất cả các lực tác dụng tại tất cả
các điểm trên bề mặt chốt Q

i
.
Chọn đờng kính chốt khuỷu vẽ tợng trng: D=108[mm]
Chọn tỷ lệ xích: à

Q
=0,03

mmm
MN
2
thể hiện quan hệ mài mòn của phụ tải. Sau
đó chuyển Q
i
thành các đoạn thẳng tơng ứng trên vòng tròn tợng trng cho chốt
khuỷu đã đợc chia thành 24 phần.
Nối các điểm đầu của các đoạn thẳng đó ta đợc đờng cong biễu diễn độ mài
mòn ở các vị trí của chốt khuỷu.
Đồ án môn học: KC&TT Động cơ đốt trong Trang 16
Khoa Cơ Khí Giao Thông Lê Tú - Lớp 01C4
II Phần B:
1 Phân tích đặc điểm kết cấu và tính toán hệ thống nhiên liệu
1.1 Phân tích đặc điểm kết cấu.
Đặc điểm của động cơ diesel là hổn hợp nhiên liệu và không khí đợc tạo
ra trong xi lanh động cơ do nhiên liệu phun trực tiếp vào buồng cháy động cơ
ở cuối kỳ nén.
-Nhiệm vụ của hệ thống nhiên liệu của động cơ diesel .
+Dự trữ nhiên liệu để đảm bảo cho động cơ có thể làm việc trong thời
gian nhất định ,lọc sạch nớc và tạp chất.
+Cung cấp nhiên liệu cho động cơ.
+Phun nhiên liệu vào buồng cháy của động cơ sao cho phù hợp kết cấu
của buồng cháy để tạo hổn hợp tốt nhất.
-Hệ thống nhiên liệu hoạt động tốt hay xấu có ảnh hởng đến chất lợng
phun nhiên liệu ,hổn hợp với không khí,quá trình cháy trong xi lanh,tính tiết
kiệm và độ bền của động cơ. Cho nên hệ thống nhiên liệu phải đạt đợc những

yêu cầu sau:
+Lợng cung cấp phải theo đúng yêu cầu cần thiết của mổi chu trình và có
thể điêù chỉnh theo phụ tải bên ngoài.
+Lợng nhiên liệu vào mổi xi lanh phải nh nhau.
+Nhiên liệu cung cấp phải đúng thời điểm qui định ,không quá sớm
,không quá muộn.
*Nếu phun sớm quá thì lúc đó lực khí nén còn yếu,nhiệt độ còn
thấp,nhiên liệu bắt lửa chậm.,một phần sẻ bám vào xi lanh hoặc đỉnh piston
làm lảng phí nhiên liệu và gay ra khói đen,áp lực khí cháy sẻ đạt cực đại trớc
khi đỉnh piston lên đến điểm chết trên do đó động cơ chạy rung.
*Nếu phun quá muộn thì nhiên liệu cháy không hết gay ra lãng phí.
+Lúc bắt đầu và kết thúc quá trình phun nhiên liệu phải dứt khoát tránh
hiện tợng nhỏ giọt.
+Phun hết lợng nhiên liệu trong thời gian phun.
+Nhiên liệu phun ở dạng sơng mù càng nhỏ càng tốt,các hạt nhiên liệu tại
mọi thời điiểm phải bằng nhau,mật độ nh nhau. Có sức xuyên mạnh để nhiên
liệu đi đến các góc của buồng cháy đảm bảo nhiên liệu trộn đều với không
khí.
+Phải bền và có độ tin cạy cao để thuận tiện trong việc bảo quản và sửa
chửa,gía thành rẻ.
Đồ án môn học: KC&TT Động cơ đốt trong Trang 17
Khoa Cơ Khí Giao Thông Lê Tú - Lớp 01C4
1.2 Sơ đồ hệ thống nhiên liệu.
Nhiên liệu từ thùng 15 theo ống dẫn qua bình lọc cốc 4 đến bơm thấp
lực 5,để đa nhiên liệu qua bình lọc thô 7, rồi qua bình lọc tinh 8,và đến
nhiên liệu 6. Từ bơm nhiên liệu dới áp suất cao sẽ đa nhiên liệu đến vòi
phun 11 dới dạng các hạt sơng nhỏ vào buồng đốt. Bơm áp lực thấp đa
nhiên liệu vào bơm nhiên liệu với lợng thừa . Lợng nhien liệu thừa này
đợc dẫn qua ống xả 14 đến khoang vào của bơm áp lực thấp. Không khí
vào xi lanh động cơ đợc lọc sơ bộ ở bình lọc không khí .

1.2.1 Bơm cao áp:
Bơm cao áp dùng để đa nhiên liệu vào xi lanh động cơ đợc phun với áp
suất cao,với các định lợng và thời điểm nhất định. Trên động cơ D50 có lắp
bơm cao áp bốn cặp piston plôngiơ đợc cải tiến YTH-5 .Bơm cao áp đợc bắt
chặt vào mặt bích cácte của bánh răng phân phối và dợc dẫn động từ trục
khuỷu của động cơ qua các bánh răng phân phối.Bơm cao áp gồm có xi lanh
của cặp piston 1,rảnh nghiêng 2, van thoát 3, khớp nối ,van đẩy 4,piston 5,
thớt răng 6 ,con đội 7, trục cam 8 , vít hãm 9, thân piston 10.
Dới tác động con đội và lò xo,piston thực hiện chuyển động tịnh tiến đi
lại. Khi piston chuyển động xuống dới,nhiên liệu từ phần hút đi vào xi lanh
và đi vào van triệt hồi đã mở đi vào vòi phun với áp suất lớn. Khi mép rảnh
cạnh xiên vừa trùng với lổ thoát của xi lanh ,nhiên liệu từ khoảng trên piston
rơi theo lổ khoan của piston và lổ thoát của xi lanh trong tiếp tục qua van
thoát đến bơm áp lực thấp. Dới tác dụng của lò xo van triệt hồi nhanh chóng
đậy lổ và hút ra một phần nhiên liệu từ ống dẫn cao áp nh vậy đáp ứng
ngừng cung cấp nhiên liệu một cách dứt khoát áp suất trong ống dẫn giảm đi
đột ngột và vòi phun chấm dứt việc cung cấp nhiên liệu . Bằng cách đó bớc
làm việc của piston đợc kéo dài từ cuối giai đoạn đóng lổ hút của xi lanh bởi
mép trên của piston đến khi bắt đầu mở lổ thoát của mép rảnh cắt cạnh xiên.
Khoảng vận hành của piston có thể thay đổi ,sau khi xoay nó trong xi
lanh một góc độ tơng ứng . Thời đIểm bắt đầu phun nhiên liệu lúc ấy không
thay đổi ,còn việc phun nhiên liệu kết thúc sớm hoặc muộn phụ thuộc vào vị
trí của piston trong xi lanh . Mép rảnh cạnh xiên càng gần đến đầu mút trên
của piston khi rảnh hớng về phía lổ thoát ,càng kết thúc sớm việc phun nhiên
liệu . Lợng nhiên liệu do các nhánh bơm phun thay đổi bằng cách di chuyển
thớc răng của bơm nhờ vành răng và bạc xoay đồng thời tất cả piston xung
quanh trục của nó . Thớc răng chuyển động về phía trớc ,lợng nhiên liệu đa
vào tăng lên .Việc điều khiển thớc răng đợc thực hiện bởi bộ điều tốc gắn
phần sau bơm nhiên liệu . Ngời ta điều chỉnh lợng nhiên liệu của mổi nhánh
bơm bằng cách xoay bạc so với vành răng .Muốn thế ta sơ bộ nới vít hãm của

vành răng . Khi bơm nhiên liệu làm việc bình thờng ,mổi nhánh bắt đầu đa
nhiên liệu đến vòi phun trớc lúc piston đến điểm chết trên trên vài độ ở kỳ
nén . Thời điểm chung bắt đầu đa nhiên liệu của các nhánh bơm có thể thay
đổi ,sau khi đặt lại bulông bắt giữ vòng đệm then hoa vào bánh răng bơm
nhiên liệu ,còn thời điểm bắt đầu đa nhiên liệu của mổi nhánh bơm đợc điều
chỉnh bằng bulông điều chỉnh của con đội .
Đồ án môn học: KC&TT Động cơ đốt trong Trang 18
Khoa Cơ Khí Giao Thông Lê Tú - Lớp 01C4
Các cụm của hệ thống cung cấp đợc nối với nhau bằng ống dẫn thấp áp
.các ống dẫn thấp áp nối thùng nhiên liệu ,bình lọc ,bơm thấp áp và bơm
nhiên liệu . Những ống này đợc chế tạo bằng đồng hoạc đồng thau . Các ống
cao áp nối nhánh bơm với vòi phun .
1.2.Vòi phun.
Nhờ vòi phun ,nhiên liệu đợc đa vào buồng đốt dới dạng các hạt sơng
nhỏ và áp suất lớn. Trên động cơ D50 ngời ta lắp vòi phun kiểu chốt .Các chi
tiết của vòi phun đợc lắp vào vỏ thép . Giữa vỏ có đặt mặt bích với hai lổ để
chứa ốc cấy bắt vòi phun vào nắp xi lanh .Phần chủ yếu của vòi phun là cối
kim phun . Cối và kim làm bằng thép hợp kim và có độ cứng bề mặt rất cao
để làm việc trong điều kiện nhiệt độ và áp suất lớn . Để nhận đợc khe hở nhỏ
nhất ta chọn kim và cối theo từng cặp và rà chung với nhau .Kim đợc ép vào
yên côn của cối bằng lò xo nhờ một thanh đẩy . Lò xo đợc điều chỉnh bằng
vít với áp suất nhất định . Vít điều chỉnh đợc vặn vào trong đấy cốc . Cốc đợc
vặn vào vỏ vòi phun .Để đề phòng vít điều chỉnh tự động nới ra , ngời ta lắp
êcu hãm . Phía trên vít đợc đậy bằng nắp có lổ ren để nối với ống xả Nhiên
liệu nối từ khoang lò xo đợc dẫn qua ống xả đó.
Trong quá trình làm việc của động cơ nhiên liệu đi từ bơm theo ống
cao áp qua rảnh vào khoan .Khi áp suất nhiên liệu trong khoang lớn hơn lực
của lò xo ,kim đợc nâng lên và nhiên liệu đợc đẩy qua khe vòng tròn đợc tạo
nên giữa kim và cối và vào buồng đốt.Sau khi phun nhiên liệu áp suất trong
khoan nhiên liệu hạ đột ngột và kim dời tác dụng của lò xo nhanh chóng

đóng lổ thoát của vòi phun . Lò xo của động cơ D50 đợc điều chỉnh với áp
suất 130Kg/cm
2

1.3.Bơm áp lực thấp.
Để đảm bảo đa nhiên liệu đều dặn đến bơm nhiên liệu và khắc phục sự
cản trở thuỷ lực của bình lọc nhiên liệu ,động cơ đợc trang bị bơm áp lực
thấp .Bơm đợc lắp trên vỏ bơm nhiên liệu và hoạt động nhờ quả lệch tâm
nằm trên trục bơm nhiên liệu .
Bơm áp lực gồm vỏ bơm ,piston, lò xo,con đội,van và bơm đẩy bằng
tay.Van hút và van đẩy đợc làm bằng chất dẻo tổng hợp ,các van đợc ép khít
vào yên trong vỏ của bơm bằng lò xo .Quá trình hoạt động chia làm hai bớc .
-Bớc đầu tiên của piston là bớc để nhiên liệu lọt vào.Dới tác động của quả
lệch tâm của trục cam bơm nhiên liệu và con đội piston dịch chuyển lên phía
trên sau khi ép lò xo.áp suất nhiên liệu trên piston tăng lên còn dới piston tạo
vùng áp suất loãng .Lúc ấy van hút đợc đóng lại và van đẩy mở ra và nhiên
liệu chảy từ khoảng trên piston xuống dời piston.
-Bớc thứ hai là bớc làm việc đẩy .Khi quả lệch tâm rời khỏi con lăn của
con đội lò xo bung ra và dịch chuyển piston xuồng dới .Trên piston tạo vùng
áp suất loãng van đẩy đợc đóng lại ,van hút mở ra,và nhiên liệu từ thùng
nhiên liệu chảy vào khoang trên piston đồng thời piston đẩy nhiên liệu đến
bình lọc tinh nhiên liệu , qui trình tiếp tục lặp lại .
Bơm tay phục vụ cho việc bơm nhiên liệu cho đầy hệ thống và thải không
khí ra khỏi hệ thống.
Đồ án môn học: KC&TT Động cơ đốt trong Trang 19
Khoa Cơ Khí Giao Thông Lê Tú - Lớp 01C4
1.4.Bình lọc không khí.
Không khí đợc động cơ hút vào có rất nhiều bụi,đặc biệt trong thời gian
lọc không khí ,ngời ta lắp ba tấm lọc chế tạo bằng chỉ tổng hợp và hai đai lổ.
Đáy có chứa dầu đợc bắt vào phía dới của vỏ bình lọc không khí.ở đầu trên

ống trung tâm có lắp ống lọc khô li tâm.
Bình lọc không khí làm việc nh sau:Khi ở kỳ hút không khí qua lổ vào bên
trong ống lọc li tâm và nhờ có cánh nghiêng của bộ phận làm xoáy lốc nhận
chuyển động quay.Các hạt bụi lớn cùng với không khí lọc vào ống lọc ,dới tác
dụng của lực li tâm bắn vào thành qua lới phía dới rồi ra bên bên ngoài.Luồng
không khí cùng các hạt bụi nhỏ chuyển động xuống dới với tốc độ lớn dọc theo
ống trung tâm ,đập lên bề mặt dầu và thay đổi hớng và tốc độ một cách đột
ngột ,vì thế các hạt bụi nhỏ đọng lại trong dầu ,còn không khí đi qua các tấm
lọc vào ống vào đáy xi lanh động cơ.Tấm lọc giữ lại những tạp chất cơ học của
không khí

2.Tính toán hệ thống nhiên liệu.
Ta có:Ne=40.5[KW]
n=1700[v/p]
ge=230[g/KW.h]
2.1.Thùng chứa
Ta có:Vth=
nl
tNege



:hệ số dự trữ:chọn =1.1
t:Thời gian động cơ làm việc ở chế độ toàn tảI chọn t=10h.
ge:Suất tiêu hao nhiên liệu ge=225[g/KW.h].

nl
:Khối lợng riêng của nhiên liệu
nl
=0.85.

Ne:Công suất động cơ Ne=40.5[KW].
Vậy thể tích thùng chứa:
V
th
=
85,0
10.5,40.225.1,1
=118[lit]
2.2.Lợng nhiên liệu cung caapscho một xi lanh cho một chu trình công tác.
Vct=
ni
geNe
nl
.120



Trong đó Ne:công suất động cơ.
:Số kỳ =4.
i:Số xi lanh i=4.
n:Số vòng quay của động cơ n=1700[V/p].
Suy ra V
ct
=
1000.1700.120.4.85,0
4.225.5,40
=0.05255[cm
3
/ct].
2.3.Lợng nhiên liệu cung cấp cho một xi lanh trong một chu trình công tác

khi
phát công suất cực đại.
Đồ án môn học: KC&TT Động cơ đốt trong Trang 20
Khoa Cơ Khí Giao Thông Lê Tú - Lớp 01C4
V
ct
=
ninl
geNe
.120
.max 1,1


gemax=(1,05-1,1)ge. gemax=1,1.225=247,5[g/KW.h].
V
ct
=
1700.120.4.85,0
4.5,247.5,40.1,1
=0,06359[cm
3
/ct].
2.4 Lợng nhiên liệu cung cấp theo lý thuyết.
Vh=
b
Vct

Với
b
: Hiệu suất của bơm

b
=0,7-0,8 .Chọn
b
=0,8.
Vậy V
h
=
8.0
06359,0
=0,079485[cm
3
/ct].
2.5.Thể tích toàn bộ của bơm.
V
tb
=V
ct
+V1+V2+V3=(2.5-3.2)V
ct
.
V1:Độ giản nở thể tích do giản nowrnhieen liệu từ lúc bắt đầu bơm.
V2:Độ tăng thể tích do giản nở nhiên liệu từ lúc bắt đàu phun.
V3:Lợng nhiên liệu thoát về khoan cửa nạp.
V
b
=(2,5-3,2)V
ct
=2,8.Vct=2,8.0,79485=0,222557[cm
3
/Vct].

2.6.Đờng kính piston bơm cao áp.
d
p
=
3
.14159,3
.4

Vp
Chọn =
D
S
=1-1,7 Chọn =1,2
Vậy d
p=
2,1.1416,3
222557,0.4
=
0,6181[cm] .Chọn d
p
=8[mm].
2.7.Hành trình toàn bộ.
S=d
p
.1,2=8.1,2=9,6[mm].
2.8.hành trình có ích của piston bơm cao áp.
S
ci
=V
h

/f
p
f
p
:Diện tích đỉnh piston.
f
p
=
4
.
2
p
d

=
4
8.14159,3
2
=0,50265[cm
2
].
S
ci
=
50265,0
079485,0
=0,15813cm=1,5813[mm].
2.9.Tính toán tiết diện lu thông khi van nâng chiều cao h.
f
x

=.h(d+h.sin().sin(/2).
Trong đó:h là hành trình nâng van.
d là đờng kính nhỏ nhất của nấm.
:Góc côn mặt làm việc.
Ta chọn f
x
=(1,5-2,5)f
d
.
Với f
d
là tiết diện trong của đờng ống cao áp.
Đồ án môn học: KC&TT Động cơ đốt trong Trang 21
Khoa Cơ Khí Giao Thông Lê Tú - Lớp 01C4
Chọn f
x
=2.f
d
.
f
d
=
4
.
2
d
d

Với d
p

=d
d
(4,5-6).
Suy ra d
d
=
5
p
d
=
5
8
=1,6[mm].
f
d
=
4
6,1.14159,3
2
=2,01064[mm
2
].
f
x
=2.2,01264=4,0212[mm
2
].
2.10.Tiết diện lu thông giữa kim phun và thân.
Ta có f

k
=x
k
[d
x
.sin(
k/
/2)-x
k
sin
2
(
k
/2).cos(
k
/2).
Trong đó:x
k
là hành trình nâng của kim ta chọn x
k
=4mm.

k
là góc côn của kim chọn
k
=60
0
.
Chọn d
x

=4mm. D
k
=5mm.
Tỷ số f
k
/f
1
=2,5-3,5.Chọn =3.
Mà f
k
=
4
.
2
k
d

=
4
5.14159,3
2
=19,635mm
2
=[0,19635cm
2
].
Suy ra f
k
=3,14159.4.(4.sin(60/2)-4.sin
2

(60/2).cos(60/2).
f
k
=3,14159.4(4.0,5-4.0,5
2
.
2
3
)=13,936[mm
2
]

=0,13936[cm
2
].
Ta có f
x
=(d
k
2
-d
1
2
)./4
Chọn d
1
=3mm.
f
x
=(5

2
-3
2
).
4
14159,3
=12,566[mm
2
]=0,12566[cm
2
]
Vậy =
13936,0
12566,0
=0,64. Thả mãn điều kiện =(0,32-0,82).
2.11.Thời gian phun.
Ta có t=
n.6


Chọn =18. Vậy t=
1700.6
18
=0,001765[s].
2.12.Tính áp suất phun.
Ta có w=
nl
tbcp

2).(

Trong đó :
W:tốc độ lý thuyết tia nhiên liệu ra khỏi vòi phun chọn w=340m/s
:Hệ số tốc độ ,=0,8-0,9 ta ch333ọn =0,85.
P
p
:áp suất phun.
P
tbc
:áp suất trung bình trong buồng cháy.
P
tbc
=
2
cz
pp +
=
2
2356,47,5 +
=4,9678[MN].
Suy ra P
p
=
tbc
nl
p
W
+
2.
.
2

2


=
9678,4
2.85,0
85,0.340
2
2
+
=6,737[MN/m
2
].
Đồ án môn học: KC&TT Động cơ đốt trong Trang 22
Khoa C¬ KhÝ Giao Th«ng Lª Tó - Líp 01C4
2.13.Tæng diÖn tÝch læ phun.
f
Σ
=
tW
V
ct
∆
ϕ
Víi ϕ:HÖ sè tho¾t dßng .Chän ϕ=0,85.
f
Σ
=
01765,0.340.85,0
06359,0

=0,1247[mm
2
].
2.14.§êng kÝnh læ phun.
Ta cã d
n
=
Z
f
.
.4
π
Σ
Trong ®ã z lµ sè læ phun
d
n
=
4.14159,3
1247,0.4
=0,19923[mm]
§å ¸n m«n häc: KC&TT §éng c¬ ®èt trong Trang 23
Khoa C¬ KhÝ Giao Th«ng Lª Tó - Líp 01C4
PHUCJ LôC
§å ¸n m«n häc: KC&TT §éng c¬ ®èt trong Trang 24