Đồ án Thiết kế động cơ đốt trong - Lê Hoàng Thảo
ĐỒ ÁN MÔN HỌC:
GVHD: PGS.TS TRẦN VĂN NAM
THIẾT KẾ ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG
LẦI NI ĐẦU
Sau khi âæåc hoc 2 män chênh cua nganh âäng cå âät trong (Nguyãn ly âäng
cå âät trong, Kãt cáu va tênh toan âäng cå âät trong ) cung mät sä män cå så khac (
sæc bãn vát liãu, cå ly thuyãt, vát liãu hoc,... ), sinh viãn âæåc giao lam âä an män h
oc kãt cáu va tênh toan âäng cå âät trong. Âáy la mät phán quan trong trong näi dun
g hoc táp cua sinh viãn, nhàm tao âiãu kiãn cho sinh viãn täng håp, ván dung cac ki
ãn thæc âa hoc âã giai quyãt mät ván âã cu thã cua nganh.
Trong âä an nay, em âæåc giao nhiãm vu tênh toan va thiãt kã Hã Thäng Phäi
Khê cua âäng cå. Âáy la mät nhom chi tiãt chênh, khäng thã thiãu trong âäng cå âät
trong. No dung âã nap khê bãn ngoai vao buäng chay va hao trän våi nhiãn liãu phu
n vao å cuäi kç nen âã thæc hiãn qua trçnh chay sinh cäng.
Trong qua trçnh thæc hiãn âä an, em âa cä gàng tçm toi, nghiãn cæu cac tai liãu
, lam viãc mät cach nghiãm tuc våi mong muän hoan thanh âä an tät nhát. Tuy nhiã
n, vç ban thán con êt kinh nghiãm cho nãn viãc hoan thanh âä an lán nay khäng thã k
häng co khiãm khuyãt.
Cuäi cung, em xin bay to long biãt ån sáu sàc âãn cac tháy, cä âa tán tçnh truy
ãn âat lai nhæng kiãn thæc quy bau cho em. Âàc biãt, em xin gåi låi cam ån âãn sæ
nhiãt tçnh hæång dán cua tháy Trán Vàn Nam trong qua trçnh lam âä an. Em mong
muän nhán âæåc sæ xem xet va chè dán cua tháy.
Sinh viãn
Lã Hoang Thao
1
SVTH : LÊ HOÀNG THẢO
LỚP : 07C4A
TRƯỜNG: ĐẠI HỌC BÁCH KHOA- ĐHĐN
KHOA : CƠ KHÍ GIAO THÔNG
NHÓM: 12A
ĐỒ ÁN MÔN HỌC:
GVHD: PGS.TS TRẦN VĂN NAM
THIẾT KẾ ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG
Ghi chu
Bang Sä Liãu Cua Âäng Cå
THÆ NGUY
TÃN THÄNG SÄ
KY HIÃU
GIA TRË
ÃN
Cäng suát co êch
Ty sä nen
Sä vong quay
Ne
n
Kw
55
17.7
2220
104.1
119.5
4/ 0.25
4
vong/phut
mm
Âæång kênh xilanh
Hanh trçnh piston
Sä xilanh/ tham sä kãt cáu
Sä ky
Goc må såm xupap nap
Goc âong muän xupap nap
Goc må såm xupap thai
Goc âong muän xupap thai
D
S
i/
1
2
3
mm
âä
âä
âä
âä
16
46
56
48
4
Bang Thäng Sä Chon Cua Âäng Cå
TÃN THÄNG SÄ
Ap suát khê nap
Nhiãt âä khê nap
KY HIÃU THÆ NGUYÃN
GIA TRË
0.1
Ghi chu
Pk
Tk
MN/m2
K
288
1.5
0.088
0.11124
700
Hã sä dæ læång khäng khê
Ap suát cuäi ky nap
Ap suát khê sot
1.5 - 1.9
(0.8-0.9)Pk
(1.05-1.1)P0
700 - 900
20 - 40
Pa
Pr
Tr
MN/m2
MN/m2
K
Nhiãt âä khê sot
T
Âä sáy nong khê nap måi
Chè sä gian nå âoan nhiãt
cua khê sot
Chè sä gian nå âa biãn tron
g qua trçnh nap
K
20
m
n1
1.45
1.35
1.45 - 1.5
(1.34-1.39)
(1.15-1.28)
Chè sä gian nå âa biãn tron
g qua trçnh thai
n2
1.2
Ty sä tàng ap
Hã sä nap thãm
’
1
2
1.604
1.04
1.5 - 1.8
1.02 - 1.07
Hã sä quet buäng chay
0.95
0.92 - 0.97
Hã sä hiãu âênh ty nhiãt
Hã sä âiãn âáy âä thë
t
d
1.1
0.97
1.11
0.92 - 0.97
2
SVTH : LÊ HOÀNG THẢO
LỚP : 07C4A
TRƯỜNG: ĐẠI HỌC BÁCH KHOA- ĐHĐN
KHOA : CƠ KHÍ GIAO THÔNG
NHÓM: 12A
ĐỒ ÁN MÔN HỌC:
GVHD: PGS.TS TRẦN VĂN NAM
THIẾT KẾ ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG
1. PHÆÅNG PHAP XÁY DÆNG CAC ÂÄ THË TRONG BAN VE ÂÄ THË
ÂÄNG HOC VA ÂÄNG LÆC HOC.
1.1.XÁY DÆNG ÂÄ THË CÄNG.
1.1.1. Xáy dæng âæång cong ap suát trãn âæång nen.
Ta co: phæång trçnh âæång nen âa biãn: p.Vn1 = conts, do âo nãu goi x la âiãm b
át ky trãn âæång nen thç [1]:
n1
pc .Vcn pnx .Vnx
1
Tæ âo rut ra :
1
pnx pc .
1
n
Vnx
Vc
Vnx
Vc
Âàt:
i
Khi âo, ap suát tai âiãm bát ky x:
pc
1
pnx
[MN/m2]
(1.1)
in
Å âáy:
pc pa . n - ap suát cuäi qua trçnh nen.
1
Trong âo:
pa - ap suát âáu qua trçnh nen.
- Âäng cå khäng tàng ap: pa = (0,8 ÷ 0,9)pk
Chon:
pa = 0,88pk
Trong âo:
pk- ap suát træåc xupap nap
Chon pk = p0 = 0,1[MN/m2]
Váy: pa =0,88.0,1=0,088 [MN/m2]
- ty sä nen, =17,7 (âáy la âäng cå Diezel buäng chay phán cach )
n1- chè sä nen âa biãn trung bçnh.
- Âäng cå Diesel buäng chay ngàn cach: n1 = (1,341,39).
Chon n1 = 1,35
pc = 0,088.17,7 1,35 = 4,26 [MN/m2].
1.1.2. Xáy dæng âæång cong ap suát trãn âæång gian nå.
Phæång trçnh cua âæång gian nå âa biãn la: p.V n const , do âo nãu goi x la âi
2
ãm bát ky trãn âæång gian nå thç:
n2
pz .Vzn pgnx .Vgnx
2
3
SVTH : LÊ HOÀNG THẢO
LỚP : 07C4A
TRƯỜNG: ĐẠI HỌC BÁCH KHOA- ĐHĐN
KHOA : CƠ KHÍ GIAO THÔNG
NHÓM: 12A
ĐỒ ÁN MÔN HỌC:
GVHD: PGS.TS TRẦN VĂN NAM
THIẾT KẾ ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG
1
Tæ âo rut ra:
pgnx pz .
2
V
n
gnx
Vz
Å âáy:
pz- ap suát cæc âai, pz = 7,7 [MN/m2].
Vz = .Vc
Trong âo:
- ty sä gian nå såm, = (1,2÷1,7).
Chon = 1,5
n2- chè sä gian nå âa biãn trung bçnh
- Âäi våi âäng cå Diesel: n2 = (1,151,28).
Chon n2 = 1,2
Vgnx
Ta âàt:
i
Vc
n
2
Suy ra:
pgnx pz .
[MN/m2]
(1.2)
in
2
1.1.3. Bang tênh xáy dæng âä thë cäng
Tæ cäng thæc (1.1) va (1.2), kãt håp våi viãc chon cac thã têchVnx va Vgnx, ta tçm
âæåc cac gia trë ap suát pnx, pgnx. Viãc tênh cac gia trë pnx, pgnx âæåc thæc hiãn trong
bang sau:
Bang 1.1. Cac âiãm ap suát trãn âæång nen va âæång gian nå
Đường Nén
Đường Giản Nở
n1
n1
n1
n2
n2
n2
i
1/i
Pc/ i
i
1/ i
(Pz.ρn2)/ i
Vx
Vc
1.5Vc
2Vc
3Vc
4Vc
5Vc
6Vc
7Vc
8Vc
i
1
1.5
2
3
4
5
6
7
8
1.00
1.73
2.55
4.41
6.50
1.00
0.58
0.39
0.23
0.15
0.11
0.09
0.07
0.06
0.05
0.04
0.04
0.03
0.03
0.03
0.03
0.02
4.26
2.46
1.67
0.97
0.66
0.49
0.38
0.31
0.26
0.22
0.19
0.17
0.15
0.13
0.12
0.11
0.10
1.00
1.63
2.30
3.74
5.28
1.00
0.61
0.44
0.27
0.19
0.14
0.12
0.10
0.08
0.07
0.06
0.06
0.05
0.05
0.04
0.04
0.04
7.70
5.44
3.34
2.37
1.81
1.46
1.21
1.03
0.89
0.79
0.70
0.63
0.58
0.53
0.48
0.45
8.78
6.90
8.59
11.23
13.83
16.56
19.42
22.39
25.46
28.63
31.90
35.26
38.70
42.22
10.33
12.13
13.97
15.85
17.77
19.73
21.71
23.73
25.78
27.86
9Vc
9
10Vc
11Vc
12Vc
13Vc
14Vc
15Vc
16Vc
10
11
12
13
14
15
16
4
SVTH : LÊ HOÀNG THẢO
LỚP : 07C4A
TRƯỜNG: ĐẠI HỌC BÁCH KHOA- ĐHĐN
KHOA : CƠ KHÍ GIAO THÔNG
NHÓM: 12A
ĐỒ ÁN MÔN HỌC:
GVHD: PGS.TS TRẦN VĂN NAM
THIẾT KẾ ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG
17Vc
17,7Vc
17
45.83
0.02
0.02
0.09
0.09
29.96
31.45
0.03
0.03
0.42
0.40
17.7 48.39
1.1.4. Xac âënh cac âiãm âàc biãt va hiãu chènh âä thë cäng.
Ve hã truc toa âä (V, p) våi cac ty lã xêch: v= 0,006 [lêt/mm]
p= 0,0293 [MN/m2.mm].
Xac âënh cac âiãm âàc biãt:
-Âiãm r (Vc,pr)
Å âáy:
Vc- thã têch buäng chay:
Vh
Vc
(1.3)
1
Trong âo:
Vh- thã têch cäng tac:
.D2
.104,12
Vh
.S
.119,5 1016574,05[mm3]
Vh = 1,002 [l]
4
4
Khi âo:
1,02
Vc
0,06 [l]
17,7 1
pr- ap suát khê sot, phu thuäc vao loai âäng cå
Täc âä trung bçnh cua piston:
S.n 0,1195.2220
CM
8,843 [m/s]
30
30
Nhæ váy âäng cå âang khao sat la âäng cå täc âä cao, do âo ap suát khê sot pr
âæåc xac âënh [1]:
pr = (1,05÷1,1).p0
Trong âo: p0- ap suát khê tråi
Vç âäng cå khäng tàng ap, co làp bçnh tiãu ám trãn âæång thai nãn th
ay p0 å trãn bàng ap suát trãn âæång thai pth,våi pth =(1,02÷1,04).p0
Chon: pth = 1,03p0 va pr = 1,08pth
Váy: Pr = 1,08.pth = 1,08.1,03.p0 = 0,11124 [MN/m2].
Váy: r (0,06 [l]; 0,11124 [MN/m2])
- Âiãm a (Va,pa)
Trong âo : Va =. Vc = 17,7. 0,06 = 1,062 [l].
a (1,062[l]; 0,088[MN/m2])
- Âiãm b (Vb, pb)
Å âáy:
5
SVTH : LÊ HOÀNG THẢO
LỚP : 07C4A
TRƯỜNG: ĐẠI HỌC BÁCH KHOA- ĐHĐN
KHOA : CƠ KHÍ GIAO THÔNG
NHÓM: 12A
ĐỒ ÁN MÔN HỌC:
GVHD: PGS.TS TRẦN VĂN NAM
THIẾT KẾ ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG
P
z
pb - ap suát cuäi qua trçnh gian nå. pb
;
n
2
pz
7
= pb
=
=
1,.2
n
2
17
1.55
pb = 0,398 [MN/m2]
b (1,062 [l]; 0.398 [MN/m2]).
- Âiãm c (Vc, pc)
c (0,06[l]; 4,26 [MN/m2]).
- Âiãm y (Vc, pz)
y (0,06[l]; 7,7[MN/m2])
- Âiãm z (Vz, pz)
Våi Vz = .Vc = 1,5.0,06 = 0.09 [l].
z (0,09 [l]; 7,7 [MN/m2])
Näi cac âiãm trung gian cua âæång nen va âæång gian nå våi cac âiãm âàc biã
t, se âæåc âä thë cäng ly thuyãt.
Dung âä thë Brick xac âënh cac âiãm :
- Phun såm (c’): s = 14o
- Må såm xupap nap (r’): α1=16o
- Âong muän xupap nap (a’’): α2=46o
- Må såm xupap thai (b’): α3=56o
- Âong muän xupap thai (r’’): α4=48o
Hiãu chènh âä thë cäng :
Âäng cå Diesel láy ap suát cæc âai bàng pz.
Xac âënh cac âiãm trung gian:
- Trãn âoan cy láy âiãm c’’ våi c’’c = 1/3 cy.
- Trãn âoan yz láy âiãm z’’ våi yz’’ = 1/2 yz.
- Trãn âoan ba láy âiãm b’’ våi bb’’ = 1/2 ba.
Näi cac âiãm c’c’’z’’ va âæång gian nå thanh âæång cong liãn tuc tai ÂCT va Â
CD va tiãp xuc våi âæång thai, ta se nhán âæåc âä thë cäng âa hiãu chènh.
6
SVTH : LÊ HOÀNG THẢO
LỚP : 07C4A
TRƯỜNG: ĐẠI HỌC BÁCH KHOA- ĐHĐN
KHOA : CƠ KHÍ GIAO THÔNG
NHÓM: 12A
ĐỒ ÁN MÔN HỌC:
GVHD: PGS.TS TRẦN VĂN NAM
THIẾT KẾ ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG
o
o'
0
18
1
17
P
[MN/m2]
16
15
2
3
14
Z''
7.7
7
4
13
12
5
6
11
10
7
9
8
ÂÄ THË BRICK
6
C''
C
5
4
ÂÄ THË CÄNG
p = 0.0293[MN/m2.mm]
µv = 0.006[lit/mm]
µ
C'
3
-Pj(s)
C
2
1'
1
F
1
ÂCT
ÂCD
b'
2'
b
b''
r'
a'
r
a
r''
E
A
B
0
0.1
0.2
0.3
0.5
3'
0.4
0.6
0.8
0.7
0.9
1
V
[l]
F
2
D
F
1
2
3
Hçnh 1.1 Âä Thë Cäng
1.2.XÁY DÆNG ÂÄ THË CHUYÃN VË PISTON BÀNG PHÆÅNG PHAP ÂÄ TH
Ë BRICK.
Ve vong tron tám O, ban kênh R = S/2 = 119,5/2 = 59,75 [mm].
Chon ty lã xêch: s = 0,716 [mm/mm].
Gia trë biãu diãn cua R la :
R
59,75
R
83,5 [mm].
S 0,716
Tæ O láy âoan OO’ dëch vã phêa âiãm chãt dæåi mät âoan :
7
SVTH : LÊ HOÀNG THẢO
LỚP : 07C4A
TRƯỜNG: ĐẠI HỌC BÁCH KHOA- ĐHĐN
KHOA : CƠ KHÍ GIAO THÔNG
NHÓM: 12A
ĐỒ ÁN MÔN HỌC:
GVHD: PGS.TS TRẦN VĂN NAM
THIẾT KẾ ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG
R.
2
OO'
Å âáy:
- thäng sä kãt cáu; = 0,25.
R. 59,75.0,25
OO'
7,469 [mm]
2
2
Gia trë biãu diãn la :
R. 59,75.0,25
OO'
10,43[mm]
2.S
2.0,716
Muän xac âënh chuyãn vë cua piston æng våi goc quay truc khuyu la α ta lam
nhæ sau: tæ O ke ban kênh bát ky OB tao våi AD mät goc α, tæ O’ ke tia O’B’//OB.
Ke B’C thàng goc våi AD. Theo Brick âoan AC = x.
Thát váy, ta co thã chæng minh âiãu nay rát dã dang.
Tæ hçnh 1.2 ta co :
AC = AO - OC = AO - (CO’ - OO’) = R - O’B’.Cos + R./2
Coi:
R.
2.Cos
O'B' R
Thay quan hã trãn vao cäng thæc tênh AC, sau khi chènh ly ta co :
AC R.
1 Cos
.
1 Cos2
R.
1 Cos
.
1 Cos2
x
2
4
90
180
ÂCT
A
0
B
C
M
R
O
X=f(
O'
D
ÂCD
Hçnh 1.2. Âä thë Brick
8
SVTH : LÊ HOÀNG THẢO
LỚP : 07C4A
TRƯỜNG: ĐẠI HỌC BÁCH KHOA- ĐHĐN
KHOA : CƠ KHÍ GIAO THÔNG
NHÓM: 12A
ĐỒ ÁN MÔN HỌC:
GVHD: PGS.TS TRẦN VĂN NAM
THIẾT KẾ ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG
1.3.XÁY DÆNG ÂÄ THË VÁN TÄC.
Ty lã xêch : v = .s
Å âáy:
.n .2250
- täc âä goc cua truc khuyu,
235,5 rad / s
30
30
.n
30
.2250
v
.S
.0,90625 213,4218 [mm/s.mm]
30
Ve næa vong tron tám O co ban kênh R1:
R1 = R. = 72,5. 235,5= 17073,75 [mm/s].
Gia trë biãu diãn cua R1 la :
R1 17073,75
R1
80 [mm].
v 213,4218
Ve vong tron tám O co ban kênh R2:
R. .
72 ,5.0,25 .235 ,5
R 2
2134 ,218 [mm/s].
2
2
Gia trë biãu diãn cua R2 la:
R2
2134,218
R2
10 [mm].
v 213,4218
Chia næa vong tron R1 va vong tron R2 thanh 18 phán âanh sä 1, 2, 3, ..., 18 v
a 1’, 2’, 3’, ..., 18’ theo ngæåc va cung chiãu kim âäng hä tæång æng.
Tæ cac âiãm 0, 1, 2, 3, ... ke cac âæång thàng goc våi AB ke tæ 0, 1’, 2’, 3’, ... t
æång æng tao thanh cac giao âiãm.
Näi cac giao âiãm nay lai bàng âæång cong ta âæåc âæång biãu diãn trë sä ván täc.
Khoang cach tæ âæång cong nay âãn næa âæång tron biãu diãn trë sä täc âä cua pisto
n æng våi goc α.
9
SVTH : LÊ HOÀNG THẢO
LỚP : 07C4A
TRƯỜNG: ĐẠI HỌC BÁCH KHOA- ĐHĐN
KHOA : CƠ KHÍ GIAO THÔNG
NHÓM: 12A
ĐỒ ÁN MÔN HỌC:
GVHD: PGS.TS TRẦN VĂN NAM
THIẾT KẾ ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG
ÂÄTHË CHUYÃN VË VÁN TÄC
= 2 âä/mm
v
= 0.16637 m/s.mm
V
s = 0.776 mm/mm
0
Vmax
S(
20
40
V(S
60
80
100
120
140
160
180
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12 13
14 15 16 1718
S
4'
4''
5''
5'
3''
6''
6'
3'
2''
7''
7'
2'
1'
1''
8''
8'
9'
0
1
18
17''
9''
10''
15'' 16''
11''
12''
14''
13''
17
2
16
3
15
4
14
5
13
6
12
7
11
8
10
9
Hçnh 1.3. Âä thë xac âënh ván täc cua piston va chuyãn vë S.
1.4.XÁY DÆNG ÂÄ THË GIA TÄC THEO PHÆÅNG PHAP TÄLÃ.
Chon ty lã xêch J = 65039,77 [mm/s2.mm].
Láy âoan thàng AB = S = 2R = 119,5 (mm).
S
119,5
Gia trë biãu diãn la:
AB
167 [mm]
S 0,716
Tênh jmax, jmin [2]:
+
+
jmax R.2.
jmin R.2.
1
59,75.232,362.
59,75.232,362.
1 0,25
4032465,48 [mm/s2]
2419479,29 [mm/s2]
1
1 0,25
Tæ A dæng âoan thàng AC thã hiãn jmax
Gia trë biãu diãn cua jmax la:
.
jmax 4032465,48
AC
62 [mm].
j
65039,77
Tæ B dæng âoan thàng BD thã hiãn jmin
.
10
SVTH : LÊ HOÀNG THẢO
LỚP : 07C4A
TRƯỜNG: ĐẠI HỌC BÁCH KHOA- ĐHĐN
KHOA : CƠ KHÍ GIAO THÔNG
NHÓM: 12A
ĐỒ ÁN MÔN HỌC:
GVHD: PGS.TS TRẦN VĂN NAM
THIẾT KẾ ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG
Gia trë biãu diãn cua jmin la:
jmin 2419479,29
BD
37,2 [mm]. Näi CD càt AB å E.
j
65039,77
Láy EF [2]:
EF 3..R.2 3.0,25.59,75.232,362 2419479,29 [mm/s2].
Gia trë biãu diãn cua EF la :
EF 2419479,29
EF
37,2 [mm].
j
65039,77
Näi CF va DF. Phán cac âoan CF va DF thanh cac âoan nho bàng nhau ghi cac sä 1,
2, 3, ... va 1’, 2’, 3’, ... nhæ hçnh 1.4.
Näi 11’, 22’, 33’, v.v... Âæång bao cua cac âoan thàng nay biãu thë quan hã cua
ham sä j=f(x). Diãn têch F1 = F2.
J
[m/s2]
C
Âä Thë Gia Täc J(s)
65039.77[mm/m2.mmm]
j =
µ
-J(s)
1'
F
1
2'
A
B
E
S[mm]
3'
F
2
D
F
1
2
3
Hçnh 1.4. Âä thë Tälã.
1.5. XÁY DÆNG ÂÄ THË LÆC QUAN TÊNH Pj, LÆC KHÊ THÃ Pkh, LÆC TÄNG
P1.
1.5.1. Âä thë læc quan tênh Pj.
Cach xáy dæng hoan toan giäng âä thë gia täc, ta chè thay cac gia trë Jmax, Jmin
v
a
-3R2 bàng cac gia trë Pmax, Pmin, -3R2.m.
11
SVTH : LÊ HOÀNG THẢO
LỚP : 07C4A
TRƯỜNG: ĐẠI HỌC BÁCH KHOA- ĐHĐN
KHOA : CƠ KHÍ GIAO THÔNG
NHÓM: 12A
ĐỒ ÁN MÔN HỌC:
GVHD: PGS.TS TRẦN VĂN NAM
THIẾT KẾ ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG
Å âáy:
m- khäi læång chuyãn âäng tënh tiãn cua cå cáu khuyu truc thanh truyãn [2]:
m = mnp + m1.
Trong âo:
m1- khäi læång táp trung tai âáu nho thanh truyãn.
m1 co thã xac âënh så bä theo cäng thæc kinh nghiãm sau âáy [2]:
m1 = (0,2750,35)mtt
Chon m1 = 0,32. mtt = 0,32.2,8 = 0,98 [kg].
mnp- khäi læång nhom piston, mnp = 1,9 [kg].
m = 1,9 + 0,98 = 2,88 [kg].
Læc quan tênh Pjmax
:
m. jmax
Pj max
(1.4)
FP
Å âáy:
FP- diãn têch âènh piston.
.D2 .104,12
FP
8506,9 [mm2].
4
4
2,88.4032465,48.109
Pj max
1,3652 [MN/m2].
8506,9.106
Læc quan tênh Pjmin:
m. jmin 2,88.2419479,29.109
Pj min
0,82 [MN/m2]. (1.5)
FP
8506,9.106
Tæ A dæng âoan thàng AC thã hiãn (-Pjmax).
Gia trë biãu diãn cua (-Pjmax) la:
Pj max
1,3652
0,0293
AC
46,6 [mm].
P
Tæ B dæng âoan thàng BD thã hiãn (-Pjmin).
Gia trë biãu diãn cua (-Pjmin) la:
Pj min
0,82
BD
27,98 [mm].
P
0,0293
Näi CD càt AB å E.
Láy EF [2]:
m.3..R.2
3.0,25.59,75.232,362.2,88.109
EF
0,82 [MN/m2].
FP
8506,9.106
Gia trë biãu diãn cua EF la:
EF
0,82
EF
27,98 [mm].
P 0,0293
12
SVTH : LÊ HOÀNG THẢO
LỚP : 07C4A
TRƯỜNG: ĐẠI HỌC BÁCH KHOA- ĐHĐN
KHOA : CƠ KHÍ GIAO THÔNG
NHÓM: 12A
ĐỒ ÁN MÔN HỌC:
GVHD: PGS.TS TRẦN VĂN NAM
THIẾT KẾ ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG
Näi CF va DF. Phán cac âoan CF va DF thanh cac âoan nho bàng nhau ghi cac
sä 1, 2, 3, ... va 1’, 2’, 3’,... nhæ hçnh 1.4.
Näi 11’, 22’, 33’, v.v... Âæång bao cua cac âoan thàng nay biãu thë quan hã cua
ham sä -Pj=f(s). Diãn têch F1 = F2.
Pj
[MN/m]
C
Âä Thë Læc Quan
Tênh Pj
2
pj = 0.0293[MN/m .mm]
µ
-Pj(s)
1'
F
1
2'
A
B
E
S
[mm]
3'
F
2
D
F
1
2
3
Hçnh 1.5. Âä thë læc quan tênh.
1.5.2. Âä thë læc khê thã Pkh
Kãt håp âä thë Brick va âä thë cäng nhæ ta âa ve å trãn ta co cach ve nhæ sau :
Tæ cac goc 0, 100, 200, 300, ..., 1800 tæång æng våi ky nap cua âäng cå
1900, 2000, 2100, ..., 3600 tæång æng våi ky nen cua âäng cå
3700, 3800, 3900, ..., 5400 tæång æng våi ky chay - gian nå cua âäng cå
5500, 5600, 5700, ..., 7200 tæång æng våi ky thai cua âäng cå
trãn âä thë Brick ta giong cac âoan thàng song song våi truc p cua âä thë cäng se càt
âæång biãu diãn âä thë cäng tæång æng cac ky nap, nen, chay - gian nå, thai cua âän
g cå va lán læåt âo cac gia trë âæåc tênh tæ âiãm càt âo âãn âæång thàng song so
ng våi truc V va co tung âä bàng p0, ta âàt sang bãn phai ban ve cac gia trë væa
âo ta se âæåc cac âiãm tæång æng cac goc 00, 100, 200, 300, ..., 7100, 7200 va lán læåt
näi cac âiãm âo ta se âæåc âä thë læc khê thã Pkh cán biãu diãn.
1.5.3. Âä thë læc tac dung lãn chät piston P1.
Læc tac dung lãn chät piston la håp læc cua læc quan tênh va læc khê thã:
P1 = Pkh + Pj
Tæ âä thë læc quan tênh va læc khê thã âa ve å trãn, theo nguyãn tàc cäng âä thë t
a se âæåc âä thë P1 cán biãu diãn.
13
SVTH : LÊ HOÀNG THẢO
LỚP : 07C4A
TRƯỜNG: ĐẠI HỌC BÁCH KHOA- ĐHĐN
KHOA : CƠ KHÍ GIAO THÔNG
NHÓM: 12A
ĐỒ ÁN MÔN HỌC:
GVHD: PGS.TS TRẦN VĂN NAM
THIẾT KẾ ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG
Hçnh :1.7 Âä thë khai triãn Pj, P1, Pkt
1.6. XÁY DÆNG ÂÄ THË LÆC TIÃP TUYÃN T, LÆC PHAP TUYÃN Z, LÆC NG
ANG N.
Cac cäng thæc âã tênh toan T, Z, N âæåc chæng minh nhæ sau:
Pkh
N
Ptt
P1
l
Pk
Ptt
Z
T
N
O
Ptt
Ptt
P1
Hçnh 1.8 Hã læc tac dung trãn cå cáu khuyu truc thanh truyãn giao tám.
14
SVTH : LÊ HOÀNG THẢO
LỚP : 07C4A
TRƯỜNG: ĐẠI HỌC BÁCH KHOA- ĐHĐN
KHOA : CƠ KHÍ GIAO THÔNG
NHÓM: 12A
ĐỒ ÁN MÔN HỌC:
GVHD: PGS.TS TRẦN VĂN NAM
THIẾT KẾ ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG
Å âáy:
p1 = pkh + pJ
p1 = P1/Fp
pJ = PJ/Fp
Phán p1 thanh hai thanh phán læc: p1 ptt N
Trong âo: ptt -læc tac dung trãn âæång tám thanh truyãn.
N- læc ngang tac dung trãn phæång thàng goc våi âæång tám xy lan
h.
Tæ quan hã læång giac ta co thã xac âënh âæåc trë sä cua ptt va N.
1
ptt p1.
(1.6)
(1.
Cos
N p1.tg
Phán ptt thanh hai phán læc: læc tiãp tuyãn T va læc phap tuyãn Z (sau khi âa dåi xu
äng tám chät khuyu ) ta cung co thã xac âënh trë sä cua T va Z bàng cac quan hã sau
:
Sin
Cos
Cos
Cos
T ptt .Sin( ) p1.
(1.8)
Z ptt .Cos p1.
(1.9)
Láp bang tênh T, N, Z tæång æng våi cac goc quay truc khuyu = 00, 100, 200, .
.., 7200 va = arcsin(.sin).
Chon ty lã xêch T = Z =N =0,0293 [MN/m2.mm], = 2 [âä/mm].
Sæ dung cac cäng thæc (1.7), (1.8), (1.9), ta tênh âæåc cac gia trë T, Z, N æng våi
cac goc α.
Bang 1.2. Gia trë T, Z, N æng våi cac goc α
Ty lã xêch μT = μZ = μN = μN = 0,0293 [MN/m2.mm]
α( độ)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
P1(mm) Sin( α+β)/cosβ T(mm) Cos( α+β)/cosβ Z(mm)
tagβ
0.00
0.04
0.09
0.13
0.16
0.20
0.22
0.24
0.25
0.26
0.25
0.24
N(mm)
0.00
-42.00
-41.00
-39.00
-35.00
-28.00
-21.00
-13.00
-5.00
0.00
0.22
0.42
0.61
0.77
0.89
0.98
1.02
1.03
1.00
0.94
0.86
0.00
-8.87
1.00
0.98
0.91
0.80
0.66
0.49
0.31
0.11
-0.08
-0.26
-0.42
-0.57
-42.00
-40.07
-35.50
-28.11
-18.52
-10.36
-4.00
-1.78
-3.35
-4.41
-4.56
-4.10
-2.88
-1.21
0.76
-16.48
-21.32
-21.49
-18.72
-12.70
-5.11
-0.57
3.00
3.09
-0.23
11.00
16.00
21.00
11.00
15.05
18.00
-2.84
-6.78
-11.95
2.84
4.06
5.08
15
SVTH : LÊ HOÀNG THẢO
LỚP : 07C4A
TRƯỜNG: ĐẠI HỌC BÁCH KHOA- ĐHĐN
KHOA : CƠ KHÍ GIAO THÔNG
NHÓM: 12A
ĐỒ ÁN MÔN HỌC:
GVHD: PGS.TS TRẦN VĂN NAM
THIẾT KẾ ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG
120
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
380
390
400
410
420
430
440
450
460
470
480
490
500
510
520
530
540
550
560
570
580
590
600
25.00
26.00
28.00
29.00
29.00
29.00
30.00
30.00
30.00
30.50
30.00
29.00
28.50
25.00
20.30
15.50
9.00
0.76
0.64
0.52
0.39
0.26
0.13
0.00
-0.13
-0.26
-0.39
-0.52
-0.64
-0.76
-0.86
-0.94
-1.00
-1.03
-1.02
-0.98
-0.89
-0.77
-0.61
-0.42
-0.22
0.00
0.22
0.42
0.61
0.77
0.89
0.98
1.02
1.03
1.00
0.94
0.86
0.76
0.64
0.52
0.39
0.26
0.13
0.00
-0.13
-0.26
-0.39
-0.52
-0.64
-0.76
18.88
16.66
14.51
11.34
7.58
-0.69
-0.79
-0.87
-0.93
-0.97
-0.99
-1.00
-0.99
-0.97
-0.93
-0.87
-0.79
-0.69
-0.57
-0.42
-0.26
-0.08
0.11
0.31
0.49
0.66
0.80
0.91
0.98
1.00
0.98
-17.30
-20.60
-24.38
-26.94
-28.10
-28.78
-30.00
-29.77
-29.07
-28.34
-26.12
-22.98
-19.72
-14.23
-8.60
-4.00
-0.69
0.23
-0.92
-2.47
-1.98
5.62
30.95
72.32
137.00
212.07
161.13
80.30
42.33
21.71
10.78
3.56
0.22
0.20
0.16
0.13
0.09
0.04
0.00
-0.04
-0.09
-0.13
-0.16
-0.20
-0.22
-0.24
-0.25
-0.26
-0.25
-0.24
-0.22
-0.20
-0.16
-0.13
-0.09
-0.04
0.00
0.04
0.09
0.13
0.16
0.20
0.22
0.24
0.25
0.26
0.25
0.24
0.22
0.20
0.16
0.13
0.09
0.04
0.00
-0.04
-0.09
-0.13
-0.16
-0.20
-0.22
5.54
5.07
4.56
3.65
2.49
1.26
0.00
-1.30
-2.57
-3.84
-4.88
-5.66
-6.32
-6.04
-5.16
-4.00
-2.29
-0.48
0.67
0.98
0.49
-0.88
-2.92
-3.22
0.00
9.43
15.19
12.60
10.42
8.59
7.76
7.49
7.62
8.78
9.14
9.18
9.09
7.80
6.51
4.91
3.26
1.61
0.00
-1.50
-2.92
-4.16
-5.21
-5.85
-6.43
3.79
0.00
-3.93
-7.84
-11.92
-15.54
-18.58
-21.52
-21.43
-19.10
-15.50
-9.26
-2.04
2.93
4.46
2.30
-4.26
-14.37
-16.02
0.00
46.97
74.81
60.91
49.12
39.22
34.19
31.69
30.87
34.00
33.87
32.57
30.96
25.62
20.72
15.24
9.93
2.00
-3.00
-5.00
-3.00
7.00
34.00
74.00
137.00
217.00
177.00
100.00
64.00
44.00
35.00
31.00
30.00
34.00
36.00
38.00
41.00
40.00
40.00
39.00
38.00
37.00
35.70
34.50
34.00
33.00
32.00
30.00
29.00
0.91
0.80
0.66
0.49
0.31
0.11
-0.08
-0.26
-0.42
-0.57
-0.69
-0.79
-0.87
-0.93
-0.97
-0.99
-1.00
-0.99
-0.97
-0.93
-0.87
-0.79
-0.69
-2.30
-8.78
-15.26
-21.63
-28.37
-31.69
-34.83
-36.23
-36.82
-36.72
-35.70
-34.24
-32.95
-30.66
-27.86
-23.77
-20.07
4.84
0.00
-4.51
-8.89
-12.90
-16.58
-19.22
-21.90
16
SVTH : LÊ HOÀNG THẢO
LỚP : 07C4A
TRƯỜNG: ĐẠI HỌC BÁCH KHOA- ĐHĐN
KHOA : CƠ KHÍ GIAO THÔNG
NHÓM: 12A
ĐỒ ÁN MÔN HỌC:
GVHD: PGS.TS TRẦN VĂN NAM
THIẾT KẾ ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG
610
620
630
640
650
660
670
680
690
700
710
720
25.00
20.00
15.00
7.00
-1.00
-9.00
-17.00
-24.00
-31.00
-35.00
-39.20
-42.00
-0.86
-0.94
-1.00
-1.03
-1.02
-0.98
-0.89
-0.77
-0.61
-0.42
-0.22
0.00
-21.43
-18.81
-15.00
-7.20
1.02
-0.57
-0.42
-0.26
-0.08
0.11
0.31
0.49
0.66
0.80
0.91
0.98
1.00
-14.23
-8.48
-3.87
-0.54
-0.11
-0.24
-0.25
-0.26
-0.25
-0.24
-0.22
-0.20
-0.16
-0.13
-0.09
-0.04
0.00
-6.04
-5.08
-3.87
-1.78
0.24
2.00
3.32
3.91
3.91
3.00
1.70
0.00
8.79
-2.77
-8.39
15.15
18.42
18.88
14.79
8.48
-15.87
-24.89
-31.86
-38.31
-42.00
0.00
Trãn hã toa âä T-, Z-, N-, ta xac âënh cac trë sä T, Z, N å cac goc âä = 00,
=100, = 200, ..., = 7200. Trë sä cua T, Z, N nhæ âa láp Bang 1.2 âæåc tênh theo c
äng thæc âa chæng minh å trãn, ta se âæåc cac âiãm 0, 1, 2, 3, ..., 72. Dung âæång co
ng näi cac âiãm áy lai, ta co âä thë læc T, Z, N cán xáy dæng.
Hçnh :1.8 Âä thë T,Z,N
1.7.TÊNH MÄMEN TÄNG T
Thæ tæ lam viãc cua âäng cå : 1 - 3 -4 - 2.
180. 180.4
- Goc cäng tac ct
1800
.
i
4
180. 180.4
Ta tênh T trong 1 chu k y goc cäng tac ct
1800
i
4
17
SVTH : LÊ HOÀNG THẢO
LỚP : 07C4A
TRƯỜNG: ĐẠI HỌC BÁCH KHOA- ĐHĐN
KHOA : CƠ KHÍ GIAO THÔNG
NHÓM: 12A
ĐỒ ÁN MÔN HỌC:
GVHD: PGS.TS TRẦN VĂN NAM
THIẾT KẾ ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG
+ Khi truc khuyu cua xylanh thæ nhát nàm å vë trê 1 00
.
Thç khuyu truc cua xylanh thæ 2 nàm å vë trê 2 1800
.
Khuyu truc cua xylanh thæ 3 nàm å vë trê 3 5400
.
.
Khuyu truc cua xylanh thæ 4 nàm å vë trê 4 3600
Tênh mämen täng T = T1 + T2 + T3 + T4.
Tênh gia trë cua Ttb bàng cäng thæc:
30.Ni .103
Ttb
(MN / m2 ).
.R.FP ..n
Ne
m
55
Trong âo : Ni : cäng suát chè thë cua âäng cå; Ni
Våi m (0,6 0,93); chon m 0,8
Ni
68,75[kw]
0,8
n: la sä vong quay cua âäng cå; n = 2220 (v/ph).
FP : la diãn têch âènh piston; FP 8506,896.106 (m2 ) .
R: la ban kênh quay cua truc khuyu; R 59,75.103(m)
.
: la hã sä hiãu âênh âä thë cäng; (0,92 0,97), chon 0,95
30.68,75.103
T
612743,5(N / m2 )
.
tb
3,14.59,75.103.8506,896.106.0,95.2220
T 612,7435.103(MN / m2 ) .
tb
Våi ty lã xêch : T P 0,029(MN / m2.mm)
T
T
612,7435.103
0,029
tb
T
20,9(mm)
tb
Bang 1.3 Bang tênh xáy dæng âä thë
Ty lã xêch T = 0.0293[MN/m2.mm].
Thæ tæ lam viãc: 1-3-4-2
α1( độ)
0
T1(mm)
0.00
-8.87
-16.48
-21.32
-21.49
-18.72
-12.70
-5.11
α2( độ)
180
190
200
210
220
230
240
250
260
270
280
290
T2(mm)
0.00
-3.93
α3( độ)
540
550
560
570
580
590
600
610
620
630
640
650
T3(mm)
0.00
-4.51
α4(độ)
360
370
380
390
400
410
420
430
440
450
460
470
T4(mm)
0.00
∑T (mm)
0.00
29.65
41.60
14.77
-4.49
-17.29
-21.93
-16.27
-3.96
14.50
32.45
49.54
10
20
30
40
50
60
70
80
46.97
74.81
60.91
49.12
39.22
34.19
31.69
30.87
34.00
33.87
32.57
-7.84
-8.89
-11.92
-15.54
-18.58
-21.52
-21.43
-19.10
-15.50
-9.26
-12.90
-16.58
-19.22
-21.90
-21.43
-18.81
-15.00
-7.20
3.09
90
100
110
11.00
15.05
18.00
-2.04
1.02
18
SVTH : LÊ HOÀNG THẢO
LỚP : 07C4A
TRƯỜNG: ĐẠI HỌC BÁCH KHOA- ĐHĐN
KHOA : CƠ KHÍ GIAO THÔNG
NHÓM: 12A
ĐỒ ÁN MÔN HỌC:
GVHD: PGS.TS TRẦN VĂN NAM
THIẾT KẾ ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG
120
130
140
150
160
170
180
18.88
16.66
14.51
11.34
7.58
300
310
320
330
340
350
360
2.93
4.46
2.30
-4.26
-14.37
-16.02
0.00
660
670
680
690
700
710
720
8.79
15.15
18.42
18.88
14.79
8.48
480
490
500
510
520
530
540
30.96
25.62
20.72
15.24
9.93
61.56
61.89
55.95
41.20
17.93
1.10
3.79
0.00
4.84
0.00
0.00
0.00
Hçnh 1. 9 Âä thë täng T
1.8. XÁY DÆNG ÂÄ THË VECTÅ PHU TAI TAC DUNG TRÃN CHÄT KHUYU
Âä thë vectå phu tai tac dung trãn chät khuyu dung âã xac âënh læc tac dung trã
n chät khuyu å mäi vë trê cua truc khuyu. Sau khi co âä thë nay ta co thã tçm trë sä tr
ung bçnh cua phu tai tac dung trãn chät khuyu cung nhæ co thã tçm âæåc dã dang læc
lån nhát va læc be nhát. Dung âä thë phu tai ta co thã xac âënh khu væc chëu læc êt n
hát âã xac âënh vë trê khoan lä dán dáu bäi trån va âã xac âënh phu tai khi tênh sæc b
ãn truc.
Cach xáy dæng âæåc tiãn hanh nhæ sau :
_ Ve toa âä T -Z gäc toa âä O1 chiãu ám dæång nhæ hçnh 1.6.
_ Tênh læc quan tênh cua khäi læång chuyãn âäng quay cua thanh truyãn (tênh tr
ãn âån vë diãn têch piston) :
pk0 m2 .R. 2
(1.10)
Å âáy:
m2 -khäi læång táp trung tai âáu to thanh truyãn.
m2 = mtt - m1 = 2,8 -0,98 = 1,82 [kg]
R -ban kênh quay cua truc khuyu va R = 59,75.10-3 (m)
19
SVTH : LÊ HOÀNG THẢO
LỚP : 07C4A
TRƯỜNG: ĐẠI HỌC BÁCH KHOA- ĐHĐN
KHOA : CƠ KHÍ GIAO THÔNG
NHÓM: 12A
ĐỒ ÁN MÔN HỌC:
GVHD: PGS.TS TRẦN VĂN NAM
THIẾT KẾ ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG
pR0 1,82.59,75.103.232,362 5871269,74.103 [N]
Tênh trãn âån vë diãn têch piston :
pR0 5871269,74.103.106
pR0
0,69[MN/m2]
Fp
8506,896.106
Chon ty lã xêch P = 0,0293(MN/m2.mm) nãn gia trë biãu diãn læc pk0 la:
pR0
0,69
pR0
23,55 [mm]
p 0.0293
Ve tæ O1 xuäng phêa dæåi mät vectå -pk0 va co gia trë biãu diãn pk0 = 23,55(mm)
. Vectå nay nàm trãn truc Z, gäc cua vectå la O. Âiãm O la tám chät khuyu.
Trãn toa âä T -Z xac âënh cac trë sä cua T va Z å cac goc âä = 00, = 100,
= 200, = 300, ..., = 7200, trë sä T va Z âa âæåc láp å Bang 1.2, tênh theo cäng
thæc nhæ âa chæng minh å phán 1.6, ta se âæåc cac âiãm 0, 1, 2, ..., 72. Dung âæång
cong näi cac âiãm áy lai, ta co âæåc âä thë vectå phu tai tac dung trãn chät khuyu.
Nãu ta näi O våi bát ky âiãm nao trãn hçnh ve (vê du näi våi âiãm = 3900 nhæ
hçnh 1.6 chàng han), ta se co âæåc vectå biãu diãn phu tai tac dung trãn chät khuyu
khi goc quay cua truc khuyu la = 3900. Chiãu cua vectå nay nhæ hçnh 1.6.
Tçm âiãm tac dung cua vectå chè cán keo dai vectå vã phêa gäc cho âãn khi gàp
vong tron tæång træng bã màt chät khuyu tai âiãm b. Rát dã tháy ràng vectå Q la hå
p læc cua cac læc tac dung trãn chät khuyu:
Q pR0 T Z pR0 ptt
20
SVTH : LÊ HOÀNG THẢO
LỚP : 07C4A
TRƯỜNG: ĐẠI HỌC BÁCH KHOA- ĐHĐN
KHOA : CƠ KHÍ GIAO THÔNG
NHÓM: 12A
Tải về để xem bản đầy đủ
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Đồ án Thiết kế động cơ đốt trong - Lê Hoàng Thảo", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- do_an_thiet_ke_dong_co_dot_trong_le_hoang_thao.doc