Đồ án thiết kế động cơ đốt trong LỜI NÓI ĐẦU Sau khi được học 2 môn chính của ngành động cơ đốt trong (Nguyên lý động cơ đốt trong, Kết cấu và tính toán động cơ đốt trong ) cùng một số môn cơ sơ khác (sức bền vật liệu, cơ lý thuyết, vật liệu học, ), sinh viên được giao làm đồ án môn học kết cấu và tính toán động cơ đốt trong. Đây là một phần quan trọng trong nội dung học tập của sinh viên, nhằm tạo điều kiện cho sinh viên tổng hợp, vận dụng các kiến thức đã học để giải quyết một vấn đề cụ thể của ngành. Trong đồ án này, em được giao nhiệm vụ tính toán và thiết kế nhóm piston thanh truyền của động cơ IFE . Đây là một nhóm chi tiết chính, không thể thiếu trong động cơ đốt trong. Nó dùng để tiếp nhận lực khí thể do khí cháy sinh ra, biến chuyển động tịnh tiến của piston thành chuyển động quay của trục khuỷu. Trong quá trình thực hiện đồ án, em đã cố gắng tìm tòi, nghiên cứu các tài liệu, làm việc một cách nghiêm túc với mong muốn hoàn thành đồ án tốt nhất. Tuy nhiên, vì bản thân còn ít kinh nghiệm cho nên việc hoàn thành đồ án lần này không thể không có thiếu sót. Cuối cùng, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến các thầy, cô đã tận tình truyền đạt lại những kiến thức quý báu cho em. Đặc biệt, em xin gửi lời cảm ơn đến thầy Dương Việt Dũng đã quan tâm cung cấp các tài liệu, nhiệt tình hướng dẫn trong quá trình làm đồ án. Em vô cùng mong muốn nhận được sự xem xét và chỉ dẫn của thầy. Sinh viên Hoàng Thắng Sv thực hiện : Hoàng Thắng Lớp : 06C4B Trang:1 Đồ án thiết kế động cơ đốt trong I). PHƯƠNG PHÁP XÂY DỰNG CÁC ĐỒ THỊ TRONG BẢN VẼ ĐỒ THỊ ĐỘNG HỌC VÀ ĐỘNG LỰC HỌC. 1. VẼ ĐỒ THỊ CÔNG: 1.1. Các thông số cho trước: + Công suất động cơ : Ne= 85 (kW). + Số vòng quay: n= 5490 (vòng/ph). + Tỷ số nén: ε= 9.4 + Đường kính xilanh: D= 90(mm) + Hành trình piston: S= 84 (mm) + Tham số kết cấu: λ=0.26 + Áp suất cực đại: Pz= 5.8 (MN/m 2 ) + Khối lượng nhóm piston: m np = 0.8 (Kg) + Khối lượng nhóm thanh truyền: 1( ). tt m kg= + Góc phun sớm: 13 . o s φ = + Góc phân phối khí: 1 2 3 4 6 ; 46 ; 42 ; 4 . α α α α = = = = o o o o + Thứ tự làm việc của động cơ: 1- 3- 4-2. 1.2. Các thông số chọn: + Áp suất môi trường: )./(098,0 2 0 mMNP = + Chỉ số nén đa biến trung bình : 35,1 1 =n + Chỉ số giãn nở đa biến trung bình : 2 1,25n = . + Áp suất cuối quá trình nạp : - Động cơ không tăng áp: p a = (0,8; 0,9)p k )./( 2 mMN Chọn: p a = 0,806p k . )./( 2 mMN Trong đó: p k - áp suất trước xupáp nạp Chọn p k = p 0 = 0,098[MN/m 2 ] Vậy: 0,806*0,098 0,079 a p = = . [MN/m 2 ] + Đối với động cơ Xăng tỷ số giãn nở sớm bằng: 1= ρ + Aïp suất cuối quá trình giãn nở : 2 2 1,25 2 1,25 . 5,8.1 0,3524( / ). 9,4 n z b n P P MN m ρ ε = = = + Chọn áp suất khí sót : phụ thuộc vào loại động cơ Như vậy động cơ đang khảo sát là động cơ tốc độ cao, do đó áp suất khí sót p r được xác định [1]: . Vì động cơ không tăng áp Vậy chọn: P r = 0,105(MN/m 2 ) + Thể tích công tác : Sv thực hiện : Hoàng Thắng Lớp : 06C4B Trang:2 Đồ án thiết kế động cơ đốt trong 2 2 3 . 3,14.90 . *84 534384.9104 0,5344( ). 4 4 0,5344 0,0636( ). 1 9.4 1 0,5344 0,0636 0,598( ). 0,0636( ) h h c a h c c D V S mm l V V l V V V l Vz V l π ε = = = = → = = = − − → = + = + = = = 1.3. Vẽ đồ thị công: Để vẽ đồ thị công ta cần xác định các điểm trên đường nén và đường giãn nở. 1.3.1. Xây dựng đường cong áp suất trên đường nén: Ta xác định các điểm trên đường nén với chỉ số nén đa biến n 1. Ta có phương trình đường cong nén đa biến : 1 . n PV Const= Nếu gọi x là điểm bất kỳ trên đường nén thì: 1 1 n nxnx n cc VpVP = Suy ra : ; 1 . 1 n c nx cnx V V PP       = Đặt : .i V V c nx = ⇒ . 1 n c nx i P P = 1.3.2. Xây dựng đường cong áp suất trên giãn nở: - Ta có phương trình của đường cong giãn nở đa biến : . 2 ConstPV n = Gọi x là điểm bất kỳ trên đường giãn nở thì: 2 2 n gnxgnx n zz VPVP = - Suy ra : ; 1 . 2 n z gnx zgnx V V PP       = Với cz VV . ρ = ; Đặt : .i V V c gnx = Thì ta có: . . 2 2 n n z gnx i P P ρ = 1.3.3. Lập bảng xác định các điểm trên đường nén và đường giãn nở: Cho i tăng từ 1 9.4 ε → = từ đó ta lập bảng xác định các điểm trên đường nén và đường giãn nỡ. 1.3.4.Xác định các điểm đặc biệt: Lập bảng: Sv thực hiện : Hoàng Thắng Lớp : 06C4B Trang:3 Đồ án thiết kế động cơ đốt trong i * x c V V i= 1 c nx n P P i = 2 z gnx n P P i = 1 0.0636 1.6468 5.8000 1.4 0.0891 1.0456 3.8086 1.8 0.1145 0.7448 2.7819 2.2 0.1400 0.5680 2.1647 2.6 0.1654 0.4533 1.7568 3 0.1909 0.3737 1.4690 3.4 0.2163 0.3156 1.2563 3.8 0.2417 0.2716 1.0932 4.2 0.2672 0.2373 0.9646 4.6 0.2926 0.2099 0.8610 5 0.3181 0.1875 0.7757 5.4 0.3435 0.1690 0.7046 5.8 0.3690 0.1535 0.6444 6.2 0.3944 0.1403 0.5928 6.6 0.4199 0.1289 0.5483 7 0.4453 0.1191 0.5094 7.4 0.4708 0.1105 0.4752 7.8 0.4962 0.1029 0.4449 8.2 0.5217 0.0962 0.4180 8.6 0.5471 0.0902 0.3938 9 0.5726 0.0848 0.3721 9.4 0.5980 0.0800 0.3524 - Sau khi xác định được các điểm đặc biệt và các điểm trung gian ta tiến hành vẽ đồ thị công theo trình tự sau : - Vẽ hệ trục toạ độ P - V theo tỷ lệ xích : µ V = 0.00299 (l/mm) µ P = 0,029 (MN/m 2 /mm) - Theo cách chọn tỷ lệ xích như trên toạ độ của các điểm đặc biệt và trung gian là : +Điểm đặt biệt là: r(21,3;3,6207) b(200; 5,800) a(200; 2.75) c(21,3; 56,7859) z(21,3; 200) - Nối tất cả các điểm trung gian của đường nén và đường giãn nở với các điểm đặc biệt ta được đồ thị công lý thuyết. 2.TÍNH TOÁN ĐỘNG HỌC VÀ ĐỘNG LỰC HỌC CƠ CẤU KHUỶU TRỤC THANH TRUYỀN: Động cơ đốt trong kiểu piston thường có tốc độ lớn nên việc nghiên cứu tính toán động học và động lực học của cơ cấu khuỷu trục thanh truyền là cần thiết, mục đích là để tìm quy luật vận động của chúng và để xác định lực quán tính tác dụng lên các Sv thực hiện : Hoàng Thắng Lớp : 06C4B Trang:4 Đồ án thiết kế động cơ đốt trong chi tiết tác dụng lên cơ cấu trục khuỷu thanh truyền dùng để tính toán cân bằng các chi tiết và tính toán mòn động cơ. 2.1.Động học của cơ cấu khuỷu trục thanh truyền: Cơ cấu khuỷu trục thanh truyền thuộc loại giao tâm, là cơ cấu mà đường tâm xylanh trực giao với đường tâm khuỷu trục tại 1 điểm. (hình vẽ). Với : R : bán kính quay của trục khuỷu. l : chiều dài thanh truyền. S : hành trình piston. lR /= λ : tham số kết cấu. ω : vận tốc góc của trục khuỷu (rad/s). x : độ dịch chuyển của piston tính từ ĐCT ứng với góc quay α của khuỷu trục. β : góc lắc của thanh truyền ứng với góc α O : giao điểm của đường tâm xylanh và đường tâm khuỷu trục. B : giao điểm của đường tâm thanh truyền và đường tâm chốt khuỷu. A : giao điểm của đường tâm thanh truyền và đường tâm chốt piston. 2.1.1.Xác định độ dịch chuyển (x) của piston bằng phương pháp đồ thị Brích: Chuyển vị x của piston tuỳ thuộc vào vị trí của khuỷu trục, x thay đổi theo góc quay α của khuỷu trục. - Theo phương pháp giải tích chuyển dịch x của piston được tính theo công thức: . ( ) ( )       −+−≈ α λ α 2cos1. 4 cos1.Rx . -Giải x bằng phương pháp đồ thị Brích cho phép ta xác lập được mối quan hệ thuận nghịch giữa chuyển vị x của piston với góc quay α của trục khuỷu một cách thuận lợi và khá chính xác. + Các bước tiến hành vẽ đồ thị như sau: - Vẽ nữa vòng tròn tâm 0 bán kính R/ S µ , đường kính SS RS AB µµ .2 == - Chọn tỉ lệ xích µ S sao cho vS VhS µµ = ⇒ * 82*0.00299 0,47 0,5344 v R S S Vh µ µ µ = = = = [mm/mm]. ⇒ 82 0,47 AB = = 178.7234 (mm). - Lấy về phía bên phải tâm 0 (phía ĐCD) trên AB một đoạn 00’ sao cho: ' . . 84*0,26 11,617( ). 2. 4. 4*0,47 R S OO mm s s λ λ µ µ = = = = Sv thực hiện : Hoàng Thắng Lớp : 06C4B Trang:5 O’ R. λ/2 O' ÂCD D x S=2R ÂCT α O α C A B R 180 α M 0 X=f( α) x S=2R (S=Xmax) 90 α Đồ án thiết kế động cơ đốt trong - Từ ' O kẻ các tia từ trái sang phải ứng với các góc từ oooo 180, ,20,10,0 , các tia này cắt nữa vòng tròn Brích tương ứng tại các điểm từ 18, ,2,1,0 . - Vẽ hệ trục toạ độ vuông góc S − α phía dưới nữa vòng tròn(O; R/ S µ ), trục α O thẳng đứng dóng từ A xuống biểu diễn giá trị α từ oo 1800 ÷ với tỉ lệ xích: mm/2 o = α µ , trục OS nằm ngang biểu diễn giá trị S với tỉ lệ xích: µ s =0.47mm/mm). - Từ các điểm chia 18, ,2,1,0 trên nữa vòng tròn Brích ta dóng các đường thẳng song song với trục α O . Và từ các điểm chia trên trục α O ứng với các giá trị oooo 180, ,20,10,0 ta kẻ các đường nằm ngang song song với OS . Các đường này tương ứng với các góc cắt nhau tại các điểm 1’,2’,3’, ,18’.Nối các điểm này lại ta đựơc đường cong biểu diễn độ dịch chuyển của piston (x) theo α : ( ) . α fS = 2.1.2. Giải vận tốc v của piston bằng phương pháp đồ thị: - Theo phương pháp giải tích ta tính gần đúng vận tốc của piston là:       += α λ αω 2sin. 2 sin Rv . + Các bước tiến hành xây dựng đồ thị: - Vẽ nữa vòng tròn tâm O bán kính 1 . ( ) R r mm ω ω µ = và 1đường tròn đồng tâm O có bán kính : ( ) 2 . . 2 R r mm ω ω λ µ = . Với : ( ) . 3,1415*5390 574,9114 / 30 30 n rad s π ω = = = . 84 42( ) 2 2 S R mm= = = . 26,0= λ . Sv thực hiện : Hoàng Thắng Lớp : 06C4B Trang:6 Đồ án thiết kế động cơ đốt trong - Ta chọn tỷ lệ xích ω µ sao cho giá trị vẽ bán kính nữa vòng tròn S µ 2. AB r 1 = . -Từ đó suy ra: . 574,9114*0,47 270,2084 S ω µ ω µ = = = (mm/s.mm). ⇒ bán kính: + 1 . 42*574,9114 89,3617( ). 270,2084 R r mm ω ω µ = = = + ( ) 2 . . 42*574,9114*0,26 11,6170 2. 2*270,2084 R r mm ω ω λ µ = = = . - Chia đều nữa vòng tròn bán kính 1 r , và vòng tròn bán kính 2 r ra 18 phần bằng nhau. Như vậy ứng với góc α ở nữa vòng tròn bán kính 1 r thì ở vòng tròn bán kính 2 r sẽ là α 2 , 18 điểm trên nữa vòng tròn bán kính r 1 mỗi điểm cách nhau o 10 và trên vòng tròn bán kính r 2 mỗi điểm cách nhau là o 20 . Đánh số thứ tự điểm chia trên nữa vòng tròn 1 r ta đánh số từ 0,1,2, ,18 theo chiều ngược kim đồng hồ, còn trên vòng tròn bán kính 2 r ta đánh số 0’,1’,2’, 18’ theo chiều kim đồng hồ, cả hai đều xuất phát từ tia OA. - Từ các điểm chia trên 1/2 vòng tròn bán kính 1 r ta dóng các đường thẳng vuông góc với đường kính AB, và từ các điểm chia trên vòng tròn bán kính r 2 ta kẻ các đường thẳng ngang song song với AB, các đường kẻ này sẽ cắt nhau tương ứng theo từng cặp 0-0’;1-1’; ;18-18’ tại các điểm lần lượt là 0, a, b, c, Nối các điểm này lại bằng 1 đường cong ta được đường biểu diễn trị số tốc độ, các đoạn thẳng đứng nằm giữa đường cong với nữa đường tròn r 1 biểu diễn trị số tốc độ ở các góc α tương ứng , phần giới hạn của đường cong này và 1/2 vòng tròn lớn gọi là giới hạn vận tốc của pis ton. - Vẽ hệ toạ độ vuông góc v - s trùng với hệ toạ độ trục thẳng đứng 0v trùng với trục 0αTừ các điểm chia trên đồ thị Brích, ta kẻ các đường thẳng song song với trục 0v và cắt trục 0s tại các điểm 0,1,2,3, ,18, từ các điểm này ta đặt các đoạn thẳng 00’’, 11’’, 22’’, 33’’, ,1818’’ song song với trục 0v có khoảng cách bằng khoảng cách các đoạn tương ứng nằm giữa đường cong với nữa đường tròn bán kính r 1 mà nó biểu diển tốc độ ở các góc α tương ứng. Nối các điểm 0’’,1’’,2’’, ,18’’ lại với nhau ta có đường cong biểu diễn vận tốc piston v=f(s). 2.1.3. Giải gia tốc J bằng đồ thị Tôlê: - Theo phương pháp giải tích lấy đạo hàm của vận tốc theo thời gian ta có công thức để tính gia tốc của piston : ( ) αλαω 2cos.cos 2 += Rj . + Giải gia tốc của piston bằng phương pháp đồ thị thường dùng phương pháp Tôlê. Các bước tiến hành như sau : - Vẽ hệ trục J - s. Lấy đoạn thẳng AB trên trục 0s, AB = S/ S µ = 178,7234 (mm). - Tại A dựng đoạn thẳng AC về phía trên AB, với: ( ) ( ) 2 2 2 max * * 1 42*574,9114 *(1 0,26) 17491286,8 /AC J R mm s ω λ = = + = + = =17491,2868(m/s 2 ) - Từ B dựng đoạn thẳng BD về phía dưới AB, với: ( ) ( ) 2 2 2 min * * 1 42*574,9114 *(1 0,26) 10272660,5 /BD J R mm s ω λ = = − − = − − = − Sv thực hiện : Hoàng Thắng Lớp : 06C4B Trang:7 Đồ án thiết kế động cơ đốt trong =-10272,6605(m/s 2 ) - Nối CD cắt AB tại E, dựng EF về phía dưới AB một đoạn : ( ) 2 2 2 3 * * 3*0,26*42*574,9114 10827939,44 /EF R mm s λ ω = − = − = − =-10827,93944(m/s 2 ) -Chọn tỷ lệ xích : 2 218641,0848( / . ) J mm s mm µ = . ⇒ max 17491286,8 80( ) 218641,0848 J J AC mm µ = = = . min 10272660,5 46,9841( ) 218641,0848 J J BD mm µ − = = = − . 10827939,44 49,5238( ) 218641,0848 J EF EF mm µ − = = = − . - Nối đoạn CF và DF, ta phân chia các đoạn CF và DF thành 8 đoạn nhỏ bằng nhau và ghi số thứ tự cùng chiều, chẳng hạn như trên đoạn CF: C,1,2,3, ,7,F ; trên đoạn FD: F,1’,2’,3’, ,7’,D’. Nối các điểm chia , 33,22,11 ''' Đường bao của các đoạn này là đường cong biểu diễn gia tốc của piston ).(SfJ = Hình 1.4. Đồ thị Tôlê. 2.2. Động lực học cơ cấu khuỷu trục thanh truyền: Tính toán động lực học cơ cấu khuỷu trục thanh truyền nhằm mục đích xác định các lực do hợp lực của lực quán tính và lực khí thể tác dụng lên các chi tiết trong cơ cấu ở mỗi vị trí của khuỷu trục để phục vụ cho việc tính toán sức bền, nghiên cứu trạng thái mài mòn của các chi tiết máy và tính toán cân bằng động cơ. Trong quá trình làm việc của động cơ, cơ cấu khuỷu trục thanh truyền chịu tác dụng của các lực sau: Lực quán tính do các chi tiết có khối lượng chuyển động ; Lực khí thể ; trọng lực ; Lực ma sát. Trừ trọng lực ra, chiều và trị số của các lực khác đều thay đổi theo vị trí của piston trong các chu kỳ công tác của động cơ. Trong các lực nói trên lực quán tính và lực khí thể có trị số lớn hơn cả, nên trong quá trình tính toán ta chỉ xét đến hai loại lực này. 2.2.1. Xác định khối lượng: Sv thực hiện : Hoàng Thắng Lớp : 06C4B Trang:8 Đồ án thiết kế động cơ đốt trong 2.2.1.1. Khối lượng tham gia chuyển động thẳng: Các chi tiết máy trong cơ cấu khuỷu trục thanh truyền tham gia vào chuyển động tịnh tiến bao gồm các chi tiết trong nhóm piston và khối lượng của thanh truyền quy dẩn về đầu nhỏ thanh truyền. Ta có: .' 1 mmm np += Trong đó: np m : khối lượng nhóm piston. 0,8( ) pt m kg= . 1 m : khối lượng thanh truyền tham gia chuyển động tịnh tiến quy dẫn về đầu nhỏ thanh truyền. m 1 = (0,275 ÷ 0,35). tt m . Ta chọn : 1 0,3* 0,3*1 0,3( ) tt m m kg= = = . Vậy khối lượng các chi tiết tham gia chuyển động tịnh tiến là : 1 ' 0,8 0,3 1,1( ) np m m m kg= + = + = . 2.2.1.2. Khối lượng các chi tiết tham gia chuyển động quay: Khối lượng tham gia chuyển động quay trong cơ cấu khuỷu trục thanh truyền gồm phần khối lượng nhóm thanh truyền quy dẩn về đầu to, khối lượng khuỷu trục gồm có khối lượng chốt khuỷu và khối lượng má khuỷu quy dẩn về tâm chốtï khuỷu. kR mmm += 2 ' Trong đó : 2 m : khối lượng chuyển động quay của thanh truyền quy dẫn về đầu to thanh truyền. 2 0,7* 0,7*1 0,7( ) tt m m kg= = = k m :khối lượng của khuỷu trục. Khuỷu trục có kết cấu 2 má khuỷu như nhau mrckk mmm 2+= Trong quá trình tính toán, thiết kế và để xây dựng các đồ thị được tiên lợi thì người ta thường tính toán khối lượng chuyển động tịnh tiến và khối lượng chuyển động quay của cơ cấu khuỷu trục thanh truyền thường tính trên đơn vị diện tích đỉnh piston. - Diện tích đỉnh piston : ( ) 2 2 2 2` 3,14*90 6361,7251( ) 0.006361751 4 4 pt D S mm m π = = = = . -Khối lượng các chi tiết tham gia chuyển động tịnh tiến tính trên đơn vị diện tích đỉnh piston là: ( ) 2 ' 1,1 172,9091 / 0.006361751 P m m kg m S = = = 2.2.2.Xác định lực quán tính các chi tiết tham gia chuyển động tịnh tiến: - Lực quán tính các chi tiết tham gia chuyển động tịnh tiến: )2cos(cos 2 αλαω +−=−= RmJmP J . Suy ra ( ) ( ) 2 max max 2 * * * 1 * 172,9091*17491,2868 3,0244 / J P m R m J MN m ω λ = + = = = Sv thực hiện : Hoàng Thắng Lớp : 06C4B Trang:9 Đồ án thiết kế động cơ đốt trong ( ) ( ) 2 min min 2 * * * 1 * 172,9091*10272,6605 1,7762 / J P m R m J MN m ω λ = − − = − = − = − Đoạn E’F’ ( ) 2 ' ' * 172,9091*10827,93944 1.8722 /E F m EF MN m= = − = − . -Ta vẽ đồ thị - j P theo phương pháp đồ thị Tôlê nhưng với tỷ lệ xích: 2 0,029( / . ) j P P MN m mm µ µ = = Đồ thị j P này vẽ chung với đồ thị công p-v nhưng trục ngang lấy bằng p o . max 3,0244 104,2897( ) 0,029 J Pj P AC mm µ = = = . min 1,7762 61,2495( ) 0,029 J Pj P BD mm µ − = = = − . ' ' 1,8722 64,5603( ) 0,029 Pj E F EF mm µ − = = = − . - Cách vẽ tiến hành như đối với đồ thị (j - s). 2.2.3. Khai triển các đồ thị: 2.2.3.1. Khai triển đồ thị p - V thành p - α : - Vẽ hệ trục toạ độ vuông góc p - α trục hoành 0 α lấy bằng giá trị p o , trên trục 0 α ta chia 10 o một ứng với tỷ lệ xích: )/(2 0 mm= α µ . Kết hợp đồ thị Brick và đồ thị công như ta đã vẽ ở trên ta có cách vẽ như sau : Từ các góc 0, 10 0 , 20 0 , 30 0 , , 180 0 tương ứng với kỳ nạp của động cơ 190 0 , 200 0 , 210 0 , , 360 0 tương ứng với kỳ nén của động cơ 370 0 , 380 0 , 390 0 , , 540 0 tương ứng với kỳ cháy - giãn nở 550 0 , 560 0 , 570 0 , , 720 0 tương ứng với kỳ thải của động cơ - Từ các điểm chia trên đồ thi Brick dóng các đường thẳng song song với 0p và cắt đồ thị công tại các điểm trên đường biểu diễn các quá trình nạp, nén, cháy-giản nỡ và thải. Qua các giao điểm này ta kẻ các đường ngang song song với trục hoành sang hệ trục toạ độ p- α . - Từ các điểm chia trên trục 0 α kẻ các đường song song với trục 0p, những đường này cắt các đường dóng ngang tại các điểm ứng với các góc chia của đồ thị Brick và phù hợp với quá trình làm việc của động cơ. Nối các giao điểm này lại ta có đường cong khai triển đồ thị p - α với tỷ lệ xích : µ P =0.029(MN/m 2 .mm). µ α =2( 0 /mm) 2.2.3.2 .Khai triễn đồ thị Pj - V thành Pj - α : Cách khai triễn đồ thị này giống như cách khai triễn đồ thị p -V thành p - α nhưng giá trị của Pj trên đồ thị p - V khi chuyển sang đồ thị p - α phải đổi dấu. 2.2.3.3. Cộng đồ thị p - α và Pj - α được P 1 - α : Cộng các giá trị kt p với j P ở các trị số góc α tương ứng ta vẽ được đường biểu diễn hợp lực của lực quán tính và lực khí thể 1 P : Sv thực hiện : Hoàng Thắng Lớp : 06C4B Trang:10 [...]... 8 30, 8 54, 1 68, 9 68,2 Trang:24 67,4 Đồ án thiết kế động cơ đốt trong Đồ thị mài mòn chốt khuỷu Sv thực hiện : Hoàng Thắng Lớp : 06C4B Trang:25 Đồ án thiết kế động cơ đốt trong II>Phân tích kết cấu đặc điểm chung của động cơ chọn tham khảo 1>Thông số động cơ chọn tương đương Loại động cơ 1ZZ-FE Số xilanh 4-xilanh (thẳng hang) Đường kính x hành trình Tỷ số nén Cơ cấu phối khí Công suất tối đa Momen... 91,5 9,5 DOHC 16-xupáp, dẫn động xích 92KW x 6000v/p 162N.m x 4400v/p 60 460 Yêu câu của đề 4-xilanh (thẳng hang) 90 x 84 9,4 DOHC 16-xupáp, dẫn động xích 85KW x 54900v/p 60 460 420 420 20 40 90 hay hơn Mặt cắt ngang của động cơ 1ZZ-FE Sv thực hiện : Hoàng Thắng Lớp : 06C4B Trang:26 Đồ án thiết kế động cơ đốt trong Mặt cắt dọc của động cơ 1ZZ-FE 2)Các kết cấu sơ bộ của động cơ 2.1)Nắp của nắp máy • Nắp... đặt trong bình xăng 2.10)Hệ thống dẫn động đai • Dung đai gân chử V dẩn động toàn bộ hệ thống,cùng với bộ căng đai tự động 2.11)Hệ thống đánh lửa • Hệ thống đánh lửa được điều khiển bằng điện tử ECU đánh lửa trực tiếp • Mỗi xylanh có một bugi loại đầu dài và một cuộn dây đánh lửa được điều khiển bằng mạch bán dẫn dùng transitor Sv thực hiện : Hoàng Thắng Lớp : 06C4B Trang:33 Đồ án thiết kế động cơ đốt. .. lỗ Loại cuộn dây quay (1 cuộn) 1 4 1 1 1 Trang:34 Đồ án thiết kế động cơ đốt trong Hệ thống điều khiển động cơ 3)Đặc điểm kết cấu và nguyên lý làm việc của cơ cấu phối khí (kiểu DOHC) 3.1)Kết cấu các chi tiết 3.1.1 Xupáp • Xupap có nhiệm vụ đóng mở các đường nạp và xả, đầu xupap có dạng đĩa dẹt, đường kính nắp xupap nạp lớn hơn của xupap xả • Làm việc trong môi trường chịu tác dụng của lực khí thể lớn... -1.2594 -1.9014 -2.4767 -2.8751 -3.0174 2.2.7.Khai triển đồ thị phụ tải trong hệ toạ độ cực thành đồ thị Q - α : - Khai triển đồ thị phụ tải ở toạ độ độc cực trên thành đồ thị Q - α rồi tính phụ tải trung bình Q tb - Vẽ hệ trục Q - α Chọn tỉ lệ xích µQ= 0,029 (MN/m2.mm) Sv thực hiện : Hoàng Thắng Lớp : 06C4B Trang:18 Đồ án thiết kế động cơ đốt trong µ α = 2( o / mm ) - Trên các điểm chia của trục... làm giảm độ nhớt của dầu bôi trơn nên làm tăng tổn thất ma sát - Có thể gây bó kẹt piston trong cylinder do hiện tượng giản nở nhiệt - Giảm hệ số nạp - Đối với động cơ xăng dễ phát sinh hiện tượng cháy kích nổ Sv thực hiện : Hoàng Thắng Lớp : 06C4B Trang:31 Đồ án thiết kế động cơ đốt trong • Hệ thống làm mát động cơ có nhiệm vụ thực hiện quá trình truyền nhiệt từ khí cháy qua thành buồng cháy rồi đến... -2.4767 -2.8751 -3.0174 2.2.5.Tính mômen tổng ΣT : - Thứ tự làm việc của động cơ 4 xi lanh thẳng hàng là: 1 - 3 - 4 - 2 - Góc công tác δ ct = 180.τ 180.4 = = 180 0 3 - Bảng thứ tự làm việc của động cơ là: i 4 00 Khuỷu trục1 1800 Hút Sv thực hiện : Hoàng Thắng Lớp : 06C4B 3600 Nén 5400 Cháy nổ 7200 Thải Trang:13 Đồ án thiết kế động cơ đốt trong Khuỷu Nén Cháy nổ Thải Hút trục2 Khuỷu Thải Hút Nén Cháy nổ trục3... lệ phù hợp nhất Có cảm biến ôxy ở đường ống xả để cảm nhận lượng ôxy dư, điều khiển lượng phun nhiên liệu vào tốt hơn Sv thực hiện : Hoàng Thắng Lớp : 06C4B Trang:32 Đồ án thiết kế động cơ đốt trong Van cắt nhiên liệu Vòi phun ống phân phối Đến bộ lọc than hoạt tính Đến động cơ Bộ giảm rung động Bộ điều áp nhiên liệu Van cắt nhiên liệu Lọc xăng Lọc xăng Bình xăng Bộ đo mức nhiên liệu Cụm bơm nhiên liệu... -5.1018 694.8982 710 -2.5877 707.4123 Trang:22 Đồ án thiết kế động cơ đốt trong 350 -2.5877 360 0.0000 347.412 3 360.000 0 720 0.0000 720.0000 2.2.9 .Đồ thị mài mòn chốt khuỷu : Đồ thị mài mòn của chốt khuỷu ( hoặc cổ trục khuỷu ) thể hiện trạng thái chịu tải của các điểm trên bề mặt trục Đồ thị này cũng thể hiện trạng thái hao mòn lý thuyết của trục, đồng thời chỉ rõ khu vực chịu tải ít để khoan lỗ... về cácte 2.7 )Cơ cấu phân phối khí Sv thực hiện : Hoàng Thắng Lớp : 06C4B Trang:30 Đồ án thiết kế động cơ đốt trong Bộ căng xích cam Giảm chấn xích cam Con đội xupáp Lò xo Thanh tỳ xích cam Cần đẩy Vòi phun dầu Lò xo vấu hãm Vấu hãm • Cơ cấu phối khí DOHC(Double Overhead camshaft :Hai trục cam trên nắp máy) dẫn động bằng xích có mắt 8mm, không có đệm điều chỉnh xupáp bộ căng xích hoạt động bằng lo xo . chốt khuỷu: ( ) β βα cos sin 1 + = PT . +Lực pháp tuyến tác dụng lên chốt khuỷu: ( ) β βα cos cos 1 + = PZ . +Lực ngang tác dụng lên phương thẳng góc với đường tâm xylanh: ( ) β tgPN 1 = . . trong. Đây là một phần quan trọng trong nội dung học tập của sinh viên, nhằm tạo điều kiện cho sinh viên tổng hợp, vận dụng các kiến thức đã học để giải quyết một vấn đề cụ thể của ngành. Trong. toán và thiết kế nhóm piston thanh truyền của động cơ IFE . Đây là một nhóm chi tiết chính, không thể thiếu trong động cơ đốt trong. Nó dùng để tiếp nhận lực khí thể do khí cháy sinh ra, biến chuyển