Đồ án Tính toán kiểm nghiệm động cơ 3F - E (TOYOTA LANCRUISER) ở chế độ: Mô men xoắn lớn nhất (Memax = 300 [KW] n = 3000 [vg/ph])

æ ®ì cæ trôc khuûu sau ®ã theo c¸c r·nh trong lßng trôc khuûu ®Õn bÒ mÆt b¹c cæ khuûu ®Õn æ ®ì cuèi cïng cña trôc cam, dÇu tõ hép ph©n phèi cung cÊp trùc tiÕp ®Õn 4 æ ®ì, cßn l¹i dÇu ®­îc cung cÊp theo r·nh tõ æ ®ì cæ trôc khuûu. Trong æ ®ë ®Çu tiªn cña trôc cam cã r·nh, qua ®ã dÇu ®­îc cung cÊp ®Õn mÆt bÝch tú vµo sau ®ã ch¶y lªn b¸nh r¨ng trôc cam. Trong cæ trôc gi÷a c¸c trôc cam ®­îc khoan lç nghiªng 400. khi c¸c lç ®ã quay trïng víi c¸c lç blèc, dÇu sÏ theo r·nh lªn b«i tr¬n cho c¸c chi tiÕt gåm cß mæ khuûu, dÇu sÏ qua ®ã phun lªn mÆt g­¬ng xilanh, sau ®ã dÇu ®­îc vÐt qua c¸c lç trong r·nh vßng g¨ng dÇu ®i b«i tr¬n cho chèt pitt«ng. c¬ cÊu khuûu trôc- thanh truyÒn cña m¸y nÐn khÝ 7 ®­îc b«i tr¬n theo ph­¬ng ph¸p vung tÐ. DÇu ®­îc cung cÊp theo ®­êng èng ph¶i vµ trë vÒ theo ®­êng èng gi÷a. 2.5.2. c¸c côm chÝnh cña hÖ thèng b«i tr¬n a. b¬m dÇu cã nhiÖm vô cung cÊp dÇu ¸p suÊt cao ®­a vµo ®­êng dÇu chÝnh ®i b«i tr¬n vµ ®Õn kÐt m¸t dÇu. KÕt cÊu b¬m dÇu ®­îc thÓ hiÖn trªn h×nh. Khi b¬m dÇu lµm viÖc dÇu tõ c¸cte ®­îc hót vµo khoang ch©n r¨ng cña c¸c b¸nh r¨ng, sau ®ã di chuyÓn vµo vá vµ vµo khoang ®Èy ®Ó ®Õn bÇu läc ly t©m vµ kÐt m¸t dÇu. ¸p suÊt cÇn thiÕt ng¨n trªn t¹o ra ®­îc duy tr× ë gi¸ trÞ x¸c ®Þnh b»ng van tiÕt l­u. khi ¸p suÊt t¨ng lªn (vÝ dô bÇu läc ly t©m bÞ t¾c) van tiÕt l­u më vµ dÇu tõ khoang ®Èy, l¹i quay trë l¹i mét phÇn vÒ khoang hót cña b¬m. Van më khÝ ¸p suet cao h¬n 3,2 KG/cm2. Ng¨n d­íi cña b¬m cung cÊp dÇu vµo kÐt lµm m¸t dÇu, ¸p suÊt duy tr× tõ 1,2 ¸ 1,5 KG/cm2, nhê van bi . khi ¸p suÊt lín, van më ®Ó tr¸nh vì c¸c ®­êng èng cña kÐt lµm m¸t dÇu b. BÇu läc ly t©m BÇu läc cã nhiÖm vô läc s¹ch c¸c t¹p chÊt c¬ häc do mµi mßn c¸c chi tiÕt cña ®«ng c¬, c¸c ;o¹i bôi tõ kh«ng khÝ lÉn vµo vµ c¸c s¶n vËt ch¸y cã chøa trong dÇu. Khi läc l¾p trªn ®éng c¬ zil-131 lµ lo¹i bÇu läc ly t©m toµn phÇn. KÕt cÊu bÇu läc ®­îc giíi thiÖu trªn h×nh khi dÇu cung cÊp vµo r·nh vµo trong lßng èng ng¨n c¸ch , ë ®©y mét phÇn dÇu sÏ qua l­íi läc phun qua 2 lç phun theo h­íng ng­îc chiÒu nhau ®Ó t¹o thµnh ph¶n lùc quay r«to . R«to ®­îc quay víi vËn tèc 5000 ¸ 6000 vßng/phót d­íi t¸c dông cña lùc ly t©m c¸c t¹p chÊt trong dÇu chøa trong n¾p chôp sÏ v¨ng ra b¸m trªn thµnh n¾p chôp . dÇu s¹ch qua c¸c lç h­íng kÝnh cña trôc ®i vµo trong lßng èng r·nh , vµo r·nh, ®Õn hép ph©n phèi dÇu. Trªn r·nh ®­îc l¾p van tiÕt l­u . van sÏ më khi bÇu läc bÞ t¾t ®Ó cung cÊp dÇu trùc tiÕp vµo ®­êng dÇu chÝnh cña ®éng c¬. c. kÐt m¸t dÇu ë chÕ ®é nhiÖt lµm viÖc æn ®Þnh cña ®éng c¬, nhiÖt ®é cña dÇu b«i tr¬n cÇn n»m trong giíi h¹n 85 ¸ 90 0C. Trong sö dông do nhiÖt ®é cña kh«ng khÝ m«i tr­êng t­¬ng ®èi cao , do ®éng c¬ th­êng lµm viÖc ë chÕ ®é phô t¶i cao, thêi gian ®Çu cña nhiÖt ®é cña dÇu b«i tr¬n sÏ v­ît qu¸ giíi h¹n trªn vµ do ®ã ph¶i lµm m¸t. trong hÖ thèng b«i tr¬n cña ®éng c¬ sö dông kÐt lµm m¸t dÇu kiÓu èng ngoµi cã c¸c r·nh t¶n nhiÖt lµm m¸t b»ng kh«ng khÝ vµ bè trÝ tr­íc kÐt ­íc cïng ®éng c¬. d. Bé phËn th«ng giã cña c¸c te Trong qu¸ tr×nh lµm viÖc cña ®éng c¬, khÝ ch¸y lät qua khe hë gi÷a xÐc m¨ng vµ thµnh xilanh, khe hë thanh ®Èy vµ xu p¸p víi b¹c cña nã ®Ó vµo c¸c te trong khÝ ch¸y gåm cã h¬i n­íc, khÝ sun fua, h¬i nhiªn liÖu… h¬i n­íc sÏ ng­ng tô trong cacte lµm sñi bät dÇu t¹o nhñ t­¬ng qu¸nh vµ nhên. khÝ sun fua r¬ (H2SO3) sÏ kÕt hîp víi h¬i n­íc t¹o thµnh axit sun fua rÝt, axit sun fua r¬. Nh÷ng axit nµy lÉn vµo dÇu nhên ®i lªn c¸c bÒ mÆt ma s¸t vµ ¨n mßn c¸c bÒ mÆt nµy. v× vËy sÏ cho tho¸t nh÷ng h¬i trªn. §éng c¬ sö dông th«ng giã lo¹i kÝn gäi lµ hÖ thèng th«ng giã c­ìng bøc. KhÝ tõ c¸cte ®­îc hót qua vßm gi÷a dÇu van vµ ®o¹n èng vµo ®­êng èng n¹p cña ®éng c¬ vµ cuèi cïng víi ®­êng èng n¹p vµo xilanh cña ®éng c¬. PhÇn II: tÝnh to¸n chu tr×nh c«ng t¸c cña ®éng c¬ I. Môc ®Ých Môc ®Ých cña viÖc tÝnh to¸n chu tr×nh c«ng t¸c lµ x¸c ®Þnh c¸c chØ tiªu vÒ kinh tÕ, hiÖu qu¶ cña chu tr×nh c«ng t¸c vµ sù lµm viÖc cña ®éng c¬. Tõ ®ã x©y dùng ®å thÞ c«ng chØ thÞ cña chu tr×nh ®Ó lµm c¬ së cho viÖc tÝnh to¸n ®éng lùc häc, tÝnh to¸n søc bÒn vµ sù mµi mßn cña c¸c chi tiÕt cña ®éng c¬. ChÕ ®é tÝnh to¸n: §å ¸n ®­îc giao cã nhiÖm vô tÝnh to¸n kiÓm nghiÖm ®éng c¬ ‘3F’ cña NhËt ë chÕ ®é c«ng suÊt cã Ých ®Þnh møc. Thùc nghiÖm cho thÊy, c¸c chu tr×nh x¶y ra kh«ng gièng nhau tuy ë cïng tr¹ng th¸i lµm viÖc cña ®éng c¬. Do vËy, c¸c sè liÖu tÝnh to¸n vµ c¸c kÕt qu¶ thu ®­îc ®Òu lµ gi¸ trÞ trung b×nh. II. C¸c sè liÖu ban ®Çu - C«ng suÊt cã Ých ®Þnh møc: Ne®m = 102 (KW) - Sè vßng quay trong mét phót cña trôc khuûu ë chÕ ®é ®Þnh møc: n®m = 4000 (vßng/phót) - Tèc ®é trung b×nh cña piston CTB: CTB = (m/s) + S: hµnh tr×nh cña piston [m] + n: sè vßng quay cña ®éng c¬ [v/ph] Thay sè vµo ta cã: CTB = 13.54666 (m/s) Tû sè gi÷a hµnh tr×nh cña piston vµ ®­êng kÝnh xilanh a: a = S / D thay sè vµo ta cã: a = 101.6/90 = 1,12888 HÖ sè d­ l­îng kh«ng khÝ α: Gi¸ trÞ cña α phô thuéc vµo nhiÒu yÕu tè nh­ kiÓu ®éng c¬, ph­¬ng ph¸p t¹o hçn hîp, c«ng dông vµ chÕ ®é sö dông cña ®éng c¬. §èi víi ®éng c¬ X¨ng 3F Landcruiser ë chÕ ®é Nemax : α = 0,85…0,9 ta chän α = 0,87 NhiÖt ®é m«i tr­êng T0: NhiÖt ®é cña m«i tr­êng còng cã ¶nh h­ëng ®Õn chÊt l­îng cña qu¸ tr×nh trao ®æi khÝ. T0 cµng cao th× kh«ng khÝ cµng lo·ng nªn khèi l­îng riªng cµng gi¶m. ë n­íc ta, theo thèng kª cña nha khÝ t­îng nhiÖt ®é trung b×nh: + T0 = 297 0K + ¸p suÊt cña m«i tr­êng p0: + Gi¸ trÞ cña p0 phô thuéc vµo ®é cao so víi mùc n­íc biÓn. Cµng lªn cao p0 cµng gi¶m nªn kh«ng khÝ cµng lo·ng. §Ó tiÖn sö dông trong tÝnh to¸n, ng­êi ta th¬õng lÊy gi¸ trÞ cña P0 ë dé cao cña mùc n­íc biÓn lµ : + p0 = 0,103 [MN/m2] - HÖ sè n¹p ηv: - HÖ sè n¹p lµ tû sè gi÷a l­îng khÝ thùc tÕ ®­îc n¹p vµo xylanh trong mét hµnh tr×nh cña piston khi nhiÖt ®é, ¸p suÊt trong xylanh b»ng nhiÖt ®é vµ ¸p suÊt tr­íc cöa n¹p. Khi tÝnh to¸n ng­êi ta cã thÓ chän tr­íc gi¸ trÞ cña ηv . Víi §C x¨ng F3 ( Xu pap treo ) ta chän ηv = 0,77 - ¸p suÊt khÝ thÓ cuèi qu¸ tr×nh th¶i c­ìng bøc pr: - Gi¸ trÞ cña pr phô thuéc vµo nhiÒu yÕu tè trong ®ã thêi ®iÓm b¾t ®Çu më xup¸p th¶i, sè vßng quay cña trôc khuûu vµ søc c¶n trªn ®­êng èng th¶i lµ nh÷ng yÕu tè quyÕt ®Þnh. - Đéng c¬ X¨ng : pr = 0,11 ...0,12 - Ta chän pr = 0,11 [MPa] - NhiÖt ®é cuèi qu¸ tr×nh th¶i Tr. - Khi tÝnh to¸n ta lÊy gi¸ trÞ Tr ë cuèi qu¸ tr×nh th¶i c­ìng bøc. Gi¸ trÞ cña Tr phô thuéc vµo nhiÒu yÕu tè kh¸c nhau nh­ tû sè nÐn, thµnh phÇn hçn hîp, sè vßng quay n. Khi gi¸ trÞ cña ε cµng cao th× khÝ ch¸y cµng d·n në nhiÒu nªn Tr thÊp. Thµnh phÇn hçn hîp cµng phï hîp th× qu¸ tr×nh ch¸y x¶y ra cµng nhanh, Ýt ch¸y rít nªn Tr gi¶m. NÕu c¸c gãc ®¸nh löa sím qu¸ nhá th× qu¸ tr×nh ch¸y rít t¨ng nªn Tr cao. - §éng c¬ X¨ng: Tr = 900 ... 1100 0K - Chän Tr = 1000 0K - §é sÊy nãng khÝ n¹p ΔT. - Trªn ®­êng vµo xylanh ®éng c¬ khÝ n¹p tiÕp xóc víi c¸c chi tiÕt cã nhiÖt ®é cao cña ®éng c¬ nªn nhiÖt ®é cña nã t¨ng. ë ®éng c¬ x¨ng, ®Ó mµng x¨ng bay h¬i hoµn toµn tr­íc khi vµo xilanh ®éng c¬, ®­êng n¹p ®­îc sÊy nãng b»ng nhiÖt l­îng cña n­íc trong hÖ thèng lµm m¸t hoÆc b»ng nhiÖt l­îng khÝ th¶i (khi ®ã c¸c ®­êng èng n¹p vµ th¶i ®­îc bè trÝ vÒ mét phÝa cña ®éng c¬, c¸c èng nh¸nh n¹p vµ th¶i ®­îc bè trÝ xen kÏ nhau). §iÒu ®ã lµm t¨ng ΔT vµ lµm gi¶m hÖ sè n¹p ηv. - §èi víi ®éng c¬ X¨ng : ΔT = 10 ...30 0K - Ta chän ΔT = 15 0K - ChØ sè nÐn ®a biÕn trung b×nh n1. - Gi¸ trÞ cña n1 phô thuéc vµo nhiÒu yÕu tè: sè vßng quay n, phô t¶i, kÝch th­íc xylanh, kiÓu lµm m¸t.... Khi t¨ng sè vßng quay, chØ sè nÐn ®a biÕn trung b×nh t¨ng. - §éng c¬ Diesel: n1 = 1,34 ... 1,37 - Chän n1 = 1,35 - HÖ sè sö dông nhiÖt ξz. - HÖ sè sö dông nhiÖt lµ tû sè gi÷a l­îng nhiÖt biÕn thµnh c«ng chØ thÞ vµ tæng l­îng nhiÖt cung cÊp tõ ®Çu qu¸ tr×nh ch¸y cho ®Õn ®iÓm Z. Gi¸ trÞ cña ξz cã ¶nh h­ëng lín ®Õn c¸c chØ tiªu ®¸nh gi¸ chu tr×nh c«ng t¸c vµ sù lµm viÖc cña ®éng c¬. KÕt qu¶ tÝnh nhiÖt cµng s¸t víi thùc tÕ nÕu gi¸ trÞ cña ξz ®­îc chän phï hîp víi ®iÒu kiÖn lµm viÖc cña ®éng c¬. - §èi víi ®éng c¬ X¨ng: ξz = 0,85 ...0,92 - Chän ξz = 0,85 - NhiÖt trÞ thÊp cña nhiªn liÖu QT. - NhiÖt trÞ thÊp cña nhiªn liÖu lµ nhiÖt l­îng to¶ ra khi ®èt ch¸y hoµn toµn mét ®¬n vÞ khèi l­îng hoÆc thÓ tÝch nhiªn liÖu kh«ng kÓ tíi nhiÖt Èm ho¸ h¬i cña n­íc chøa trong s¶n vËt ch¸y. - Đèi víi ®éng c¬ X¨ng : QT = 44.103 [KJ/kgnl] - ChØ sè d·n në ®a biÕn trung b×nh n2. - Gi¸ trÞ cña n2 phô thuéc vµo ®Æc ®iÓm cÊp nhiÖt cho s¶n vËt ch¶y trªn ®­êng d·n në. §Æc ®iÓm Êy l¹i phô thuéc vµo nhiÒu yÕu tè kh¸c.YÕu tè nµo lµm cho s¶n vËt ch¸y ®­îc cÊp thªm nhiÖt hoÆc lµm h¹n chÕ sù mÊt nhiÖt trong qu¸ tr×nh d·n në ®Òu lµm cho n2 gi¶m xuèng. - §èi víi ®éng c¬ X¨ng cã : n2 = 1,23 ...1,27 - Chän n2 = 1,25 III. TÝnh to¸n c¸c qu¸ tr×nh cña chu tr×nh c«ng t¸c 3.1. Qu¸ tr×nh trao ®æi khÝ Qu¸ tr×nh trao ®æi khÝ lµ tËp hîp cña hai qu¸ tr×nh th¶i s¶n vËt ch¸y ra khái xylanh cña ®éng c¬ vµ n¹p khÝ n¹p míi vµo trong xylanh. Qu¸ tr×nh trao ®æi khÝ cã vai trß quan träng ®èi víi chÊt l­îng cña qu¸ tr×nh biÕn ®æi nhiÖt thµnh c«ng. Qu¸ tr×nh nµy ®­îc thùc hiÖn trong ®iÒu kiÖn rÊt phøc t¹p do cã søc c¶n khÝ ®éng trong ®­êng èng n¹p vµ th¶i, l­u ®éng cña dßng khÝ kh«ng æn ®Þnh do tiÕt diÖn l­u th«ng cña häng xup¸p vµ nhiÖt ®é cña thµnh xylanh thay ®æi... Môc ®Ých cña viÖc tÝnh to¸n qu¸ tr×nh trao ®æi khÝ lµ x¸c ®Þnh c¸c th«ng sè cña qu¸ tr×nh mµ chñ yÕu lµ ¸p suÊt pa vµ nhiÖt ®é Ta cuèi qu¸ tr×nh n¹p. §éng c¬ 3F lµ lo¹i ®éng c¬ 4 kú kh«ng t¨ng ¸p. Do vËy, ¸p suÊt trong ®­êng èng th¶i pth lín h¬n ¸p suÊt khÝ trong ®­êng èng n¹p p0: pth > p0. Do ta ®· chän tr­íc hÖ sè n¹p ηv nªn thø tù tÝnh to¸n ®­îc tiÕn hµnh nh­ sau. - X¸c ®Þnh hÖ sè khÝ sãt γr = == 0,061 - NhiÖt ®é cuèi qu¸ tr×nh n¹p Ta Ta = - Thay sè vµo, ta cã: Ta = 351,297 [0K] - Áp suÊt cuèi qu¸ tr×nh n¹p pa. pa = pa = 0,087[MPa] 3.2. Qu¸ tr×nh nÐn Qu¸ t×nh nÐn cña ®éng c¬ b¾t ®Çu tõ khi piston chuyÓn ®éng tõ §CD lªn §CT sau khi ®· ®ãng kÝn hoµn toµn sup¸p n¹p vµ th¶i. Môc ®Ých tÝnh to¸n qu¸ tr×nh nÐn lµ x¸c ®Þnh c¸c th«ng sè nh­ ¸p suÊt cuèi qu¸ tr×nh nÐn pc vµ nhiÖt ®é cuèi qu¸ tr×nh nÐn Tc. ¸p suÊt cuèi qu¸ tr×nh nÐn: pc = pa . εn1 [N/ m2] = 0,087 . 7,81,35 = 1,388 [MPa] NhiÖt ®é cuèi qu¸ tr×nh nÐn: Tc = Ta . εn1-1 = 351,297. 7,81,35-1 = 720,954 [0 K] 3.3. Qu¸ tr×nh ch¸y Môc ®Ých viÖc tÝnh to¸n qu¸ tr×nh ch¸y lµ x¸c ®Þnh nhiÖt ®é cuèi qu¸ tr×nh ch¸y Tz a. TÝnh to¸n t­¬ng quan nhiÖt ho¸ Môc ®Ých cña viÖc tÝnh to¸n t­¬ng quan nhiÖt ho¸ lµ x¸c ®Þnh nh÷ng ®¹i l­îng ®Æc tr­ng cho qu¸ tr×nh ch¸y vÒ mÆt nhiÖt ho¸ ®Ó lµm c¬ së cho viÖc tÝnh to¸n nhiÖt ®éng. - L­îng kh«ng khÝ lý thuyÕt cÇn ®Ó ®èt ch¸y hoµn toµn 1kg nhiªn liÖu thÓ láng M0 = Trong ®ã gC, gH, gO lÇn l­ît lµ thµnh phÇn nguyªn tè tÝnh theo khèi l­îng cña C, H, O t­¬ng øng chøa trong 1 kg nhiªn liÖu. §èi víi ®éng c¬ x¨ng, ta cã: + gC = 0,855 ; + gH = 0,145 ; + gO = 0 ; Thay vµo biÓu thøc trªn, gi¶i ra ta ®­îc: M0 = 0,512 L­îng kh«ng khÝ thùc tÕ n¹p xylanh ®énh c¬ øng víi 1 kg nhiªn liÖu: Mt = α.M0 = 0,87. 0,512 = 0,445 L­îng hçn hîp ch¸y M1 t­¬ng øng víi l­îng kh«ng khÝ thùc tÕ Mt : M1 = Mt = α.M0 + Víi = 110 ta cã M1 = 0,454 Sè mol cña s¶n vËt ch¸y M2. Do α < 1, nªn M2 = 0,79..M0 + = 0,79.0,87.5,12+ += 0,496 HÖ sè thay ®æi ph©n tö lý thuyÕt β0 β0 = = = 1,091 hÖ sè thay ®æi phÇn tö thùc tÕ β β = = = 1,086 b. TÝnh to¸n t­¬ng quan nhiÖt ®éng. - NhiÖt dung mol ®¼ng tÝch trung b×nh cña hçn hîp c«ng t¸c ë cuèi qu¸ tr×nh nÐn. μcvc = 20,223 + 1,742.10-3.Tc = 20,223 + 1,742.10-3.720,954= 21,479 - NhiÖt dung mol ®¼ng tÝch trung b×nh cña khÝ thÓ t¹i ®iÓm z mcvz = 18,423 + 2,596a + (1,55 +1,38a)10-3 Tz = 20,682 + 2,751.10-3.Tz - NhiÖt dung mol ®¼ng ¸p trung b×nh t¹i ®iÓm z μcpz = μcvz + 8,314 = 29,579 + 2,751.10-3.Tz QT = 44000 ; DQT = 120.103 (1-a) M0 = 7985,71 - NhiÖt ®é cuèi qu¸ tr×nh ch¸y Tz ®­îc x¸c ®Þnh theo ph­¬ng tr×nh nhiÖt ®éng sau : (*) 2,938.10-3.Tz2 + 22, 088.Tz –80858,9= 0 gi¶i ra ta ®­îc Tz1 = 2685,53 > 0 Tz2 = - 10178,3 < 0 lo¹i VËy nhiÖt ®é cuèi qu¸ tr×nh ch¸y: Tz = 2685,53 0K - Tû sè t¨ng ¸p suÊt λp λp = 1,086 4,045 - ¸p suÊt cuèi qu¸ tr×nh ch¸y : Pz = λp . Pc =4,045 . 1,388 =5,616 [Mpa] 3.4. Qu¸ tr×nh d·n në - Môc ®Ých tÝnh to¸n qu¸ tr×nh d·n në lµ x¸c ®Þnh ¸p suÊt cuèi qu¸ tr×nh d·n në pb vµ nhiÖt ®é cuèi qu¸ tr×nh d·n në Tb . - ¸p suÊt cuèi qu¸ tr×nh d·n në pb: pb = = = 0,431 [MPa] - NhiÖt ®é cuèi qu¸ tr×nh d·n në Tb Tb = = = 1606,96 [0K] 3.5. KiÓm nghiÖm qu¸ tr×nh tÝnh to¸n. Ta cã nhiÖt ®é cuèi qu¸ tr×nh th¶i thùc tÕ khi tÝnh to¸n T’r T’r = = = 1019,44 [0K] Sai sè cña nhiÖt ®é cuèi qu¸ tr×nh th¶i khi tÝnh to¸n víi sè liÖu ta chän ban ®Çu ΔTr = = = 1,944% < 3 % VËy c¸c sè liÖu ®· chän ë trªn lµ hîp lý. IV . X¸c ®Þnh c¸c th«ng sè ®¸nh gi¸ chu tr×nh c«ng t¸c vµ sù lµm viÖc cña ®éng c¬ 4.1. C¸c th«ng sè chØ thÞ. - Áp suÊt chØ thÞ trung b×nh lý thuyÕt p’i víi ®éng c¬ x¨ng : p'i]= ] = 1,028 [MPa] - ¸p suÊt chØ thÞ trung b×nh thùc tÕ pi pi = φ®.p’i + φ® : hÖ sè ®iÒn ®Çy ®å thÞ c«ng φ® = 0,90 ... 0,96 ®èi víi ®éng c¬ xăng 4 k ỳ. - Ta chän φ® = 0,96 - VËy ta cã: pi = 1,0748.0,96 = 0,987 [MPa] - SuÊt tiªu hao nhiªn liÖu chØ thÞ gi = = = 252,074 - HiÖu suÊt chØ thÞ ηi = = = 0,325= 31,88 % . C¸c th«ng sè cã Ých §Ó tÝnh c¸c th«ng sè cã Ých tr­íc tiªn ta ph¶i tÝnh ¸p suÊt tæn hao c¬ khÝ trung b×nh pc¬ vµ hiÖu suÊt c¬ khÝ trung b×nh ηc¬. gi¸ trÞ cña pc¬ ®­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc kinh nghiÖm theo vËn t«c trung b×nh cña pitt«ng CTB pc¬ = 0,04 + 0,0135CTB = 0,04 + 0,0135.13,547 = 0,223 [MPa] ¸p suÊt cã Ých trung b×nh pe pe = pi – pc¬ = 0,987 - 0,26= 0,764 [MPa] HiÖu suÊt c¬ khÝ ηc¬ ηc¬ = = = 0,774 SuÊt tiªu hao nhiªn liÖu cã Ých ge = = = 325,64[g/ KWh] c«ng suÊt cã Ých cña ®éng c¬ ë chÕ ®é ®Þnh møc Ne = Trong ®ã + τ = 4 ®èi víi ®éng c¬ x¨ng 4 kú + Vh: thÓ tÝch buång ch¸y cña 1 xylanh [dm3] Vh = S. = 1,016. = 0,646 [dm3] + i = 6: sè xylanh cña ®éng c¬ + n = 4000 vßng/ phót Ne = = 98,673 [KW] - M«men xo¾n cã Ých cña ®éng c¬ Me = = = 235,565 [Nm] 4.3. KiÓm nghiÖm tÝnh to¸n Sai sè cña c«ng suÊt cã Ých tÝnh to¸n d­îc so víi c«ng suÊt cã Ých kiÓm nghiÖm ΔNe = = 3,3% VËy sè liÖu ta ®· chän ®Ó kiÓm nghiÖm ®éng c¬ lµ hîp lý. V. Dùng ®å thÞ c«ng chØ thÞ cña chu tr×nh c«ng t¸c a, Kh¸i qu¸t §å thÞ c«ng chØ thÞ lµ ®å thÞ biÓu diÔn c¸c qu¸ tr×nh cña chu tr×nh c«ng t¸c x¶y ra trong xylanh ®éng c¬ trªn hÖ to¹ ®é P - V. TiÕn tr×nh dùng ®å thÞ ®­îc chia lµm hai b­íc: Dùng s¬ bé ®å thÞ lý thuyÕt vµ hiÖu chØnh. §å thÞ c«ng chØ thÞ lý thuyÕt ®­îc x©y dùng dùa trªn kÕt qu¶ cña viÖc tÝnh to¸n chu tr×nh c«ng t¸c khi ch­a kÓ ®Õn c¸c yÕu tè ¶nh h­ëng cña qu¸ tr×nh lµm viÖc thùc tÕ trong ®éng c¬. §å thÞ c«ng chØ thÞ hiÖu chØnh khi ®· kÓ ®Õn c¸c yÕu tè ¶nh h­ëng nh­ gãc ®¸nh löa sím, gãc më sím vµ ®ãng muén c¸c xup¸p còng nh­ ¶nh h­ëng cña sù thay ®æi thÓ tÝch khi ch¸y. b, Dùng ®å thÞ c«ng chØ thÞ lý thuyÕt: Vh = 0.646 dm3 = 0.095003 dm3 Vz = Vc = 0.095 dm3 Va= = 0.741 dm3 V× ®éng c¬ x¨ng kh«ng t¨ng ¸p e1 = e2 ; vµ Ta cã b¶ng sè liÖu cña ®å thÞ c«ng nh­ sau: e1(e2) Vn =Va/e1 OB' =OB/e1 Pn =Pa*e1^n1 Pd =Pb*e2^n2 Pn(mm) Pd(mm) 1 0.7410 233.082 0.087 0.431 4.34 21.54 1.200 0.6175 194.235 0.111 0.541 5.55 27.06 1.400 0.5293 166.487 0.137 0.656 6.83 32.81 1.600 0.4631 145.676 0.164 0.775 8.18 38.77 1.800 0.4117 129.490 0.192 0.898 9.59 44.91 2.000 0.3705 116.541 0.221 1.025 11.06 51.24 2.200 0.3368 105.947 0.251 1.154 12.57 57.72 2.400 0.3088 97.118 0.283 1.287 14.14 64.35 2.600 0.2850 89.647 0.315 1.422 15.75 71.12 2.800 0.2647 83.244 0.348 1.561 17.41 78.03 3.000 0.2470 77.694 0.382 1.701 19.11 85.05 3.200 0.2316 72.838 0.417 1.844 20.85 92.20 3.400 0.2179 68.554 0.453 1.989 22.63 99.46 3.600 0.2058 64.745 0.489 2.136 24.44 106.82 3.800 0.1950 61.337 0.526 2.286 26.30 114.29 4.000 0.1853 58.271 0.564 2.437 28.18 121.86 4.200 0.1764 55.496 0.602 2.590 30.10 129.52 4.400 0.1684 52.973 0.641 2.746 32.05 137.28 4.600 0.1611 50.670 0.681 2.902 34.03 145.12 4.800 0.1544 48.559 0.721 3.061 36.05 153.05 5.000 0.1482 46.616 0.762 3.221 38.09 161.07 5.200 0.1425 44.824 0.803 3.383 40.16 169.16 5.400 0.1372 43.163 0.845 3.547 42.26 177.33 5.600 0.1323 41.622 0.888 3.712 44.38 185.58 5.800 0.1278 40.187 0.931 3.878 46.54 193.90 6.000 0.1235 38.847 0.974 4.046 48.72 202.29 6.200 0.1195 37.594 1.018 4.215 50.92 210.76 6.400 0.1158 36.419 1.063 4.386 53.15 219.29 6.600 0.1123 35.316 1.108 4.558 55.41 227.89 6.800 0.1090 34.277 1.154 4.731 57.68 236.55 7.000 0.1059 33.297 1.200 4.906 59.99 245.28 7.200 0.1029 32.373 1.246 5.081 62.31 254.07 7.400 0.1001 31.498 1.293 5.258 64.66 262.92 7.600 0.0975 30.669 1.341 5.437 67.03 271.84 7.800 0.0950 29.882 1.388 5.616 69.42 280.81 c, HiÖu chØnh ®å thÞ c«ng chØ thÞ lý thuyÕt thµnh ®å thÞ c«ng chØ thÞ thùc tÕ: = 0,85pz VÏ vßng trßn Brich ®Ó x¸c ®Þnh vµ dùa vµo gãc ®¸nh löa sím 30o, gãc më sím xupap n¹p 17o, gãc ®ãng muén xupap n¹p 53o, gãc më sím xupap th¶i 55o vµ gãc ®ãng muén xupap th¶i 15o ta lÇn l­ît x¸c ®Þnh c¸c ®iÓm c’,c’’,r ,f ,ao nh­ h×nh vÏ §Ó ®­îc ®å thÞ c«ng chØ thÞ thùc tÕ a’-c’-c’’-z’-b’-b’’-b’’’-a’, ta g¹ch bá c¸c diÖn tÝch I, II, III, IV trong ®å thÞ c«ng chØ thÞ lý thuyÕt. VI. Dùng ®Æc tÝnh ngoµi cña ®éng c¬ 6.1 Kh¸i qu¸t §Æc tÝnh ngoµi lµ ®å thÞ biÓu diÔn sù phô thuéc cña c¸c chØ tiªu nh­ c«ng suÊt cã Ých Ne, m«men xo¾n cã Ých Me, l­îng tiªu hao nhiªn liÖu trong mét giê Gnl vµ suÊt tiªu hao nhiªn liÖu cã Ých ge vµo sè vßng quay cña trôc khuûu n [v/ph] khi thanh r¨ng b¬m cao ¸p ch¹m vµo vÝt h¹n chÕ. 6.2 Thø tù dùng c¸c ®­êng ®Æc tÝnh §Ó dùng ®­êng ®Æc tÝnh, ta chän tr­íc mét gi¸ trÞ trung gian cña sè vßng quay n trong giíi h¹n gi÷a nmin vµ nmax råi tÝnh c¸c gi¸ trÞ biÕn thiªn t­¬ng øng cña Ne, Me, Gnl, ge, theo c¸c biÓu thøc sau: §èi víi ®éng c¬ Diezel buång ch¸y thèng nhÊt( kh«ng ph©n chia). [kW] [Nm] Gnl=ge.Ne Trong ®ã: + Nemax: C«ng suÊt lín nhÊt thu ®­îc trong tÝnh to¸n + nN Sè vßng quay øng víi c«ng suÊt lín nhÊt [v/ph]; + MeN, geN: M«men xo¾n cã Ých vµ suÊt tiªu hao nhiªn liÖu cã Ých ë sè vßng quay nN. + Ne, Me, ge: Lµ gi¸ trÞ t­¬ng øng cña c«ng suÊt cã Ých, m«men xo¾n cã Ých vµ suÊt tiªu hao nhiªn liÖu cã Ých øng víi tõng sè vßng quay trung gian ®­îc chän tr­íc. KÕt qu¶ tÝnh to¸n c¸c chØ tiªu. n Ne Me ge Gnl Ne/0.25 Gnl/0.09 Ge/0.04 Me/1.7 6 16.69 265.60 0.34778 5.803845 66.7523 72.5481 86.94596 156.23 8 22.89 273.25 0.33606 7.693153 91.5685 96.1644 84.0152 160.74 10 29.29 279.73 0.32564 9.539164 117.174 119.24 81.41008 164.55 12 35.82 285.03 0.31652 11.3373 143.273 141.716 79.13059 167.67 14 42.39 289.16 0.30871 13.08683 169.569 163.585 77.17675 170.09 16 48.94 292.10 0.30219 14.78994 195.767 184.874 75.54855 171.82 18 55.39 293.87 0.29698 16.45071 221.570 205.634 74.24599 172.86 20 61.67 294.46 0.29308 18.07421 246.682 225.928 73.26907 173.21 22 67.70 293.87 0.29047 19.66549 270.808 245.819 72.61779 172.86 24 73.41 292.10 0.28917 21.22866 293.651 265.358 72.29215 171.82 26 78.73 289.16 0.28917 22.76588 314.915 284.574 72.29215 170.09 28 83.58 285.03 0.29047 24.27644 334.304 303.455 72.61779 167.67 30 87.88 279.73 0.29308 25.75574 351.522 321.947 73.26907 164.55 32 91.57 273.25 0.29698 27.1944 366.274 339.93 74.24599 160.74 34 94.57 265.60 0.30219 28.57723 378.263 357.215 75.54855 156.23 36 96.80 256.77 0.30871 29.8823 387.193 373.529 77.17675 151.04 38 98.19 246.75 0.31652 31.07997 392.768 388.5 79.13059 145.15 40 98.67 235.56 0.32564 32.13192 394.692 401.649 81.41008 138.57 42 98.17 223.20 0.33606 32.9902 392.66 412.377 84.0152 131.29 44 96.60 209.65 0.34778 33.59624 386.403 419.953 86.94596 123.32 phÇn III: TÝnh to¸n ®éng lùc häc I. Môc ®Ých vµ néi dung PhÇn tÝnh to¸n ®éng lùc häc cña ®å ¸n nh»m x¸c ®Þnh quy luËt biÕn thiªn cña lùc khÝ thÓ, lùc qu¸n tÝnh vµ hîp lùc t¸c dông lªn piston còng nh­ c¸c lùc tiÕp tuyÕn vµ ph¸p tuyÕn t¸c dông lªn bÒ mÆt cæ khuûu.Trªn c¬ së ®ã sÏ x©y dùng ®å thÞ vÐct¬ lùc(phô t¶i) t¸c dông lªn bÒ mÆt cæ khuûu, cæ trôc vµ b¹c ®Çu to thanh truyÒn còng nh­ ®å thÞ mµi mßn bÒ mÆt. Tõ ®å thÞ vÐct¬ phô t¶i ta biÕt ®­îc mét c¸ch ®Þnh tÝnh t×nh tr¹ng chÞu lùc cña bÒ mÆt vµ møc ®é ®ét biÕn cña t¶i th«ng qua hÖ sè va ®Ëp. II. X¸c ®Þnh khèi l­îng c¸c chi tiÕt chuyÓn ®éng. 1. TriÓn khai ®å thÞ c«ng chØ thÞ p -V thµnh ®å thÞ lùc khÝ thÓ Pk t¸c dông lªn pÝt t«ng, theo gãc quay a: §å thÞ c«ng chØ thÞ thÓ hiÖn sù biÕn thiªn ¸p suÊt tuyÖt ®èi bªn trong xy lanh theo sù thay ®æi thÓ tÝch cña xy lanh trong suèt mét chu tr×nh c«ng t¸c (hai vßng quay cña trôc khuûu - t­¬ng øng víi 4 hµnh tr×nh cña pÝt t«ng ®èi víi ®éng c¬ 4 kú). Lùc khÝ thÓ ®­îc t¹o bëi sù chªnh ¸p suÊt gi÷a mÆt trªn vµ mÆt d­íi ®Ønh pÝt t«ng vµ ®­îc x¸c ®Þnh nh­ sau: [MN] Trong ®ã: p : ¸p suÊt khÝ thÓ trong xy lanh, [MPa]; p0 : ¸p suÊt phÝa d­íi ®Ønh pÝt t«ng, [MPa] Víi ®éng c¬ 4 kú ta th­êng chän p0 lµ ¸p suÊt m«i tr­êng (» 0,103 MPa) D : ®­êng kÝnh danh nghÜa cña pÝt t«ng, [m]. Lùc Pk ®­îc coi nh­ tËp trung thµnh mét vÐc t¬ t¸c dông däc theo ph­¬ng ®­êng t©m xy lanh vµ c¾t ®­êng t©m chèt pÝt t«ng. Ta triÓn khai ®å thÞ c«ng thµnh ®å thÞ lùc khÝ thÓ theo gãc quay a cña khuûu trôc nh­ sau: * Dùng trôc hoµnh (trôc gãc quay a) ngang b»ng víi ®­êng n»m ngang thÓ hiÖn ¸p suÊt p0 cña m«i tr­êng trªn ®å thÞ c«ng. * Trôc tung thÓ hiÖn lùc Pk víi tû lÖ xÝch mP =mp ViÖc x¸c ®Þnh quan hÖ gi÷a chuyÓn vÞ pÝt t«ng vµ gãc quay a cã thÓ thùc hiÖn b»ng ph­¬ng ph¸p vßng trßn BrÝch, c¸c b­íc nh­ sau: - VÒ phÝa d­íi trôc hoµnh ®å thÞ c«ng p - V vÏ nöa d­íi vßng trßn BrÝch (®Ó tiÕt kiÖm diÖn tÝch) ®­êng kÝnh AB b»ng kho¶ng c¸ch tõ §CT tíi §CD trªn ®å thÞ p - V, t©m 0, (®­êng kÝnh AB nµy t­¬ng øng víi S = 2R cña ®éng c¬ thùc); A t­¬ng øng víi §CT. - VÒ phÝa ®iÓm chÕt d­íi, x¸c ®Þnh ®iÓm 0' sao cho - Tõ 0' dùng tia t¹o gãc a víi 0'A, tia nµy c¾t vßng trßn BrÝch t¹i mét ®iÓm. Tõ ®iÓm ®ã dùng ®­êng song song víi trôc ¸p suÊt, c¾t ®å thÞ c«ng t¹i ®iÓm t­¬ng øng (víi qu¸ tr×nh n¹p, nÐn, d·n në hoÆc th¶i). Tõ giao ®iÓm ®ã giãng ngang sang ®å thÞ lùc khÝ thÓ vµ c¾t ®­êng th¼ng ®øng t­¬ng øng giãng tõ trôc a lªn. Giao ®iÓm ®ã chÝnh lµ ®é lín cña lùc khÝ thÓ t¹i gãc a t­¬ng øng trªn ®å thÞ lùc khÝ thÓ Pk-a. - LÇn l­ît dùng gãc a lín dÇn (vÝ dô a = 150, 300, 450, 600, ...) vµ tiÕn hµnh t­¬ng tù nh­ trªn ta ®­îc tËp hîp c¸c giao ®iÓm trªn ®å thÞ Pk - a. - Nèi c¸c giao ®iÓm nhËn ®­îc b»ng ®­êng cong liªn tôc ta ®­îc ®å thÞ biÕn thiªn cña lùc khÝ thÓ theo gãc quay a cña khuûu trôc trong mét chu tr×nh c«ng t¸c cña xy lanh. - §èi víi ®éng c¬ 4 kú, trôc hoµnh thÓ hiÖn gãc a tõ 00 ®Õn 7200, cßn ®èi víi ®éng c¬ hai kú th× trôc hoµnh ®­îc bè trÝ øng víi gãc quay tõ -1800 tíi +1800 Lùc qu¸n tÝnh vµ tæng lùc, lùc tiÕp tuyÕn vµ ph¸p tuyÕn: Lùc qu¸n tÝnh do khèi l­îng chuyÓn ®éng tÞnh tiÕn mj g©y nªn th­êng ®­îc gäi t¾t lµ lùc qu¸n tÝnh chuyÓn ®éng tÞnh tiÕn: Pj = - mj. Rw2 (cosa + l cos 2a).10-6 [MN] Trong ®ã: B¸n kÝnh quay cña khuûu trôc : R = 50,80.10-3 [m]; VËn tèc gãc trôc khuûu : w = ==418,88[] HÖ sè kÕt cÊu cña ®éng c¬ : l = 0,309 Khèi l­îng chuyÓn ®éng tÞnh tiÕn : mj = m1 + mp + mc + mx = 0,992 kg. Trong ®ã m1- Khèi l­îng thanh truyÒn quy dÉn vÒ ®­êng t©m chèt pittt«ng [kg] mp - Khèi l­îng toµn bé pitt«ng [kg] mx – khèi l­îng c¸c xÐc m¨ng [kg] mc – khèi l­îng chèt pitt«ng vµ kho¸ h·m Lùc Pj thay ®æi trong suèt chu tr×nh c«ng t¸c cña ®éng c¬ vµ ®­îc coi nh­ cã ph­¬ng t¸c dông trïng víi ph­¬ng cña lùc khÝ thÓ Pk. Tæng lùc khÝ thÓ vµ lùc qu¸n tÝnh chuyÓn ®éng tÞnh tiÕn. PS = Pk + Pj [MN] KÕt qu¶ cho trong b¶ng mp 0.46 mc103 0.103 m2 0.76 mx 0.02 m1 0.29 mj 0.873 n 4000 Dùa trªn kÕt qu¶ tÝnh lùc Pj trong b¶ng, ta x©y dùng ®­êng cong biÕn thiªn lùc Pj trªn ®å thÞ Pk-a víi cïng tû lÖ xÝch mP nh­ ®èi víi lùc khÝ thÓ. Céng trùc tiÕp hai ®å thÞ Pk vµ Pj hoÆc dùa vµo b¶ng biÕn thiªn PS ®Ó x©y dùng ®å thÞ lùc PS. Pr2 = m2 Rw2.10-6 = 0,006774 [MN] Víi khèi l­îng thanh truyÒn quy dÉn vÒ t©m ®Çu to thanh truyÒn m2 = 0,76 [kg] Ta x¸c ®Þnh c¸c trÞ sè tøc thêi cña lùc tiÕp tuyÕn T, lùc ph¸p tuyÕn Z ®iÒn vµo b¶ng sau: a pk(Mpa) Pk( MN) PS T (MN) Z (MN) Qck(MN) 0 0.11 0.000045 -0.009760 0.000000 -0.0098 0.016534 15 0.0868 -0.000103 -0.009371 -0.003152 -0.0089 0.015946 30 0.0868 -0.000103 -0.007853 -0.004991 -0.0062 0.013889 45 0.0868 -0.000103 -0.005605 -0.004852 -0.0031 0.010980 60 0.0868 -0.000103 -0.002982 -0.002997 -0.0008 0.008121 75 0.0868 -0.000103 -0.000365 -0.000382 0.0000 0.006769 90 0.0868 -0.000103 0.001920 0.001920 -0.0006 0.007644 105 0.0868 -0.000103 0.003663 0.003241 -0.0021 0.009406 120 0.0868 -0.000103 0.004799 0.003489 -0.0036 0.010902 135 0.0868 -0.000103 0.005399 0.002962 -0.0047 0.011825 150 0.0868 -0.000103 0.005624 0.002050 -0.0053 0.012258 165 0.0868 -0.000103 0.005661 0.001026 -0.0056 0.012402 180 0.0868 -0.000103 0.005655 0.000000 -0.0057 0.012429 195 0.08816 -0.000094 0.005670 -0.001028 -0.0056 0.012411 210 0.09224 -0.000068 0.005659 -0.002062 -0.0053 0.012292 225 0.09948 -0.000022 0.005480 -0.003007 -0.0047 0.011903 240 0.11128 0.000053 0.004955 -0.003602 -0.0037 0.011048 255 0.13072 0.000176 0.003942 -0.003489 -0.0022 0.009640 270 0.16138 0.000371 0.002395 -0.002395 -0.0008 0.007923 285 0.2123 0.000695 0.000433 -0.000454 0.0000 0.006808 300 0.30028 0.001255 -0.001624 0.001632 -0.0004 0.007378 315 0.45234 0.002222 -0.003280 0.002839 -0.0018 0.009031 330 0.69898 0.003791 -0.003959 0.002516 -0.0031 0.010208 345 1.59878 0.009516 0.000247 -0.000083 0.0002 0.006541 360 4.68026 0.029119 0.019315 0.000000 0.0193 0.012541 375 4.13926 0.025678 0.016409 0.005520 0.0155 0.010333 390 2.80264 0.017174 0.009424 0.005989 0.0074 0.006024 405 1.80752 0.010844 0.005341 0.004623 0.0029 0.006012 420 1.32394 0.007767 0.004888 0.004913 0.0013 0.007380 435 0.98132 0.005588 0.005326 0.005576 -0.0002 0.008954 450 0.76528 0.004213 0.006236 0.006236 -0.0020 0.010787 465 0.62702 0.003334 0.007100 0.006283 -0.0040 0.012458 480 0.54026 0.002782 0.007684 0.005587 -0.0057 0.013660 495 0.46532 0.002305 0.007807 0.004284 -0.0068 0.014194 510 0.40278 0.001907 0.007634 0.002783 -0.0072 0.014257 525 0.32792 0.001431 0.007195 0.001304 -0.0071 0.013935 540 0.25386 0.000960 0.006718 0.000000 -0.0067 0.013492 555 0.18814 0.000542 0.006306 -0.001143 -0.0062 0.013046 570 0.12514 0.000141 0.005868 -0.002139 -0.0055 0.012500 585 0.11 0.000045 0.005547 -0.003043 -0.0048 0.011969 600 0.11 0.000045 0.004947 -0.003597 -0.0037 0.011041 615 0.11 0.000045 0.003811 -0.003372 -0.0021 0.009529 630 0.11 0.000045 0.002068 -0.002068 -0.0007 0.007728 645 0.11 0.000045 -0.000217 0.000228 0.0000 0.006769 660 0.11 0.000045 -0.002835 0.002849 -0.0007 0.008031 675 0.11 0.000045 -0.005458 0.004724 -0.0030 0.010851 690 0.11 0.000045 -0.007706 0.004897 -0.0061 0.013747 705 0.11 0.000045 -0.009224 0.003103 -0.0087 0.015800 720 0.11 0.000045 -0.009760 0.000000 -0.0098 0.016534 3. Dùng ®å thÞ vÐct¬ phô t¶i a. ý nghÜa vµ øng dùng §TVTPT lµ ®å thÞ biÓu diÔn tæng hîp lùc t¸c dông lªn bÒ mÆt lµm viÖc ë c¸c vÞ trÞ kh¸c nhau cña trôc khuûu. C¸c bÒ mÆt lµm viÖc quan träng cña ®éng c¬ gåm chèt khuûu, cæ trôc, b¹c lãt ®Çu to thanh truyÒn vµ b¹c lãt æ trôc §TVTPT dïng ®Ó: + X¸c ®Þnh phô t¶i nh»m xem xÐt quy luËt mµi mßn cña bÒ mÆt lµm viÖc. + X¸c ®Þnh khu vùc chÞu lùc bÐ nhÊt ®Ó chän vÞ trÝ khoan lçdÇu b«i tr¬n. + X¸c ®Þnh ®¬n vÞ chÞu t¶i lín nhÊt vµ trung b×nh nh»m ®¸nh gi¸ møc ®é va ®Ëp. §èi víi cæ trôc, lùc t¸c dông bao gåm ph¶n lùc cña c¸c lùc tiÕp tuyÕn T, lùc ph¸p tuyÕn Z vµ lùc qu¸n tÝnh ly t©m cña c¸c khuûu trôc g©y ra. * Lùc tiÕp tuyÕn T ®­îc x¸c ®Þnh: T = PΣ. [MN] * Lùc ph¸p tuyÕn Z ®­îc x¸c ®Þnh: Z = PΣ. [MN] * Lùc qu¸n tÝnh ly t©m: P = - m2.R.ω2.10-6 = - 0,76.0,0508.418,882.10-6 = 0,00677 [MN] b. §å thÞ vÐct¬ phô t¶i t¸c dông lªn chèt khuûu ( cæ khuûu ) Khi vÏ ®å thÞ ta gi¶ thiÕt r»ng, trôc khuûu ®øng yªn cßn xylanh quay víi vËn tèc gãc cña trôc khuûu nh­ng theo chiÒu ng­îc l¹i. Gi¶ thiÕt nµy ®óng vÒ ph­¬ng diÖn chuyÓn ®éng t­¬ng ®èi trong c¬ häc kh«ng lµm sai lÖch kÕt qu¶ tÝnh to¸n. Thø tù dùng ®å thÞ nh­ sau: - C¸c lùc T vÏ hÖ to¹ ®é T – Z víi gèc to¹ ®é 01 vµ chän mét tû lÖ xÝch thÝch hîp cña vµ Z. - Dùng c¸c ®iÓm 00, 150, 300, ...,7200t­¬ng øng víi c¸c gi¸ trÞ cña lùc T vµ Z - Nèi c¸c ®iiÓm thu ®­îc b»ng mét ®­êng liÒn nÐt ta thu ®­îc ®å thÞ ph¶i t×m. - Theo tû lÖ xÝch vÒ lùc ®· chän, dùng vÐct¬ Pr2 theo chiÒu d­¬ng trôc Z víi ®iÓm nót lµ 01 vµ ®iÓm gèc cña ®å thÞ lµ 0. LÊy 0 lµm t©m dùng mét ®­êng trßn b¸n kÝnh bÊt kú t­îng tr­ng cho bÒ mÆt lµm viÖc cña chèt khuûu( cæ khuûu). §Ó x¸c ®Þnh trÞ sè, ph­¬ng chiÒu vµ ®iÓm ®Æt cña lùc t¸c dông lªn chèt khuûu t¹i mét gi¸ trÞ gãc quay trôc khuûu nµo ®ã, ta nèi ®iÓm O víi ®iÓm t­¬ng øng trªn ®å thÞ. VÐct¬ gèc O ngän n»m trªn ®å thÞbiÓu diÔn lùc t¸c dông lªn chèt khuûu. §iÓm ®Æt cña lùc t¸c dông lµ giao ®iÓm cña vÐc t¬ nµy kÐo dµi vÒ gèc víi ®­êng trßn t­îng tr­ng cho bÒ mÆt chèt khuûu. 4. TriÓn khai ®å thÞ vÐc t¬ phô t¶i thµnh ®å thÞ P – α, Z – α, Q – α vµ x¸c ®Þnh hÖ sè va ®Ëp a. §èi víi c¸c lùc T vµ Z Thø tù ®­îc tiÕn hµnh nh­ sau: - Dùng hÖ trôc to¹ ®é chung cho T –α vµ Z – α víi gèc to¹ ®é O. - Chän tû lÖ xÝch thÝch hîp cña T vµ Z. §­a c¸c gi¸ trÞ cña T vµ Zlªn ®å thÞ t­¬ng øng víi c¸c gi¸ trÞ gãc α. - Nèi c¸c ®iÓm tthu ®­îc b»ng mé ®­êng liÒn nÐt ta ®­îc ®å thÞ ph¶i t×m. b. §èi víi ®å thÞ vÐc t¬ phô t¶i Qch – α. Thø tù dùng nh­ sau. - Dùng hÖ trôc to¹ ®é Qch vµ α víi gèc täa ®é O. - Chän mét tû lÖ xÝch thÝch hîp cña Qch vµ α ®Ó ®å thÞ c©n ®èi - §o c¸c gi¸ trÞ cña Qch vµ ®­a lªn ®å thÞ t­¬ng øng víi c¸c gi¸ trÞ gãc quay α - Nèi c¸c ®iÓm võa dùng ®­îc b»ng mét ®­êng nÐt liÒn ta ®­îc ®å thÞ Qch – α X¸c ®Þnh trÞ sè t¶i träng trung b×nh t¸c dông lªn bÒ mÆt cæ khuûu: QckTB = = 0.000225 [MN] 5. §å thÞ mµi mßn cæ khuûu §å thÞ mµi mßn thÓ hiÖn mét c¸ch t­îng tr­ng møc ®é mµi mßn bÒ mÆt cæ khuûu sau mét chu tr×nh t¸c dông cña lùc. §Ó cã thÓ x©y dùng ®­îc ®å thÞ mµi mßn ta ph¶i cã ®tvtpt cæ khuûu. Ta cã ph­¬ng ph¸p x©y dùng ®å thÞ mµi mßn cæ khuûu: + Trªn ®tvtpt cæ khuûu, vÏ vßng trßn t­îng tr­ng cho bÒ mÆt vµ chia thµnh 2n phÇn b»ng nhau (chia lµm 24 phÇn). + TÝnh hîp lùc ΣQ’ cña tÊt c¶ c¸c lùc t¸c dông lÇn l­ît lªn c¸c ®iÓm 0,1,2,3,4,... ký hiÖu t­¬ng øng lµ ΣQ’0, ΣQ’1, ... ghi trÞ sè lùc vµ ph¹m vi t¸c dông lªn b¶ngvíi gi¶ thiÕt lµ lùc ΣQ’ t¸c dông ®Òu lªn tÊt c¶ c¸c ®iÓm trong ph¹m vi 1200, tøc lµ vÒ mçi phÝa cña ®iÓm chia lµ 600. + X¸c ®Þnh tæng lùc t­¬ng ®­¬ng ΣQi cña tÊt c¶ c¸c hîp lùc ΣQ’ t¸c dông lªn ®iÓm thø i vµ ghi vµo « hµng d­íi cuèi cïng. + Trªn ®å thÞ, vÏ vßng trßn t­îng tr­ng cæ khuûuvµ m¸ khuûu. Chia cæ khuûu thµnh 2n phÇn b»ng nhau vµ ®¸nh sè tõ 0 tíi 2n-1. Chän tû lÖ xÝch lùc thÝch hîp, ®Æt c¸c ®o¹n th¼ng t­¬ng øng víi ΣQi tõ vßng trßn theo h­íng kÝnh vµo t©m. + Nèi c¸c ®iÓm cuèi cña c¸c ®o¹n th¼ng Êy b»ng mét ®­êng c«ng liªn tôc råi g¹ch nghiªng phÇn diÖn tÝch n»m gi÷a vßng trßn vµ ®­êng cong khÐp kÝn võa nhËn ®­îc. Ta ®­îc ®å thÞ mµ phÇn g¹ch nghiªng ®­îc coi nh­ tû lÖ thuËn víi møc ®é mßn cña bÒ mÆt sau mét chu tr×nh t¸c dông cña lùc. Tõ ®å thÞ nµy ta x¸c ®Þnh d­îc vÞ trÝ mµi mßn Ýt nhÊt vµ vÞ trÝ khoan lç dÇu b«i tr¬n. 6.§å thÞ tæng lùc tiÕp tuyÕn vµ m« men tæng T∑ §éng c¬ 3F lµ ®éng c¬ mét hµng xilanh, 4 kú gãc d = 120 ®é Thø tù c«ng t¸c: 1-5-3-6-2-4 Tõ thø tù c«ng t¸c ta x¸c ®Þnh vÞ trÝ tøc thêi cña c¸c pÝt t«ng nh­ sau: 1 ® 5 ® 3 ® 6 ® 2 ® 4 ® Ta cã b¶ng biÕn thiªn c¸c lùc tiÕp tuyÕn nh­ b¶ng d­íi ®©y: Dùa trªn kÕt qu¶ tÝnh chän tû lÖ xÝch mTå = 0. 00009 ta vÏ ®­îc ®å thÞ nh­ h×nh sau: Dùa vµo b¶ng biÕn thiªn c¸c lùc tiÕp tuyÕn ta tÝnh ®­îc: TåTB = 0. 00737 X¸c ®Þng momen xo¾n cã Ých Metb: Metb = TåTB. R. hc¬. 106 = 0. 00737. 0. 0508. 0. 877. 106=261, 77 (Nm) Sai sè Metb so víi Me trong phÇn tÝnh nhiÖt: PhÇn V kÕt luËn Trong qu¸ tr×nh thùc hiÖn ®å ¸n ¸p dông chñ yÕu lµ phÇn mÒm Microsoft Exel ®Ó tÝnh to¸n vµ sù trî gióp cña Autocad ®Ó vÏ c¸c ®å thÞ, trong qu¸ tr×nh chuyÓn ®æi c¸c b¶ng vÏ cña tõng ®èi t­îng lµm sinh ra c¸c sai sè, v× l­îng c«ng thøc t­¬ng ®èi phøc t¹p. Tuy nhiªn víi sù h­íng dÉn cña gi¸o viªn, t«i ®· hoµn thµnh ®å ¸n m«n häc nµy. §óng nh­ gi¸o viªn d¹y r»ng:”M¸y tÝnh chØ lµ c«ng cô hç trî, Con ng­êi míi lµ nh©n tè quyÕt ®Þnh”. Thùc hiÖn mét bµi tËp tèt kh«ng chØ cÇn cã c«ng cô tèt lµ ch­a ®ñ mµ cßn ph¶i cã ng­êi thùc hiÖn bµi tËp víi ph­¬ng ph¸p thùc sù khoa häc vµ hîp lý. T«i ®· nhËn ®­îc sù gióp ®ì t©n t©m cña c¸c thÇy gi¸o trong bé m«n vµ thÇy NguyÔn Quang Thanh ng­êi trùc tiÕp h­íng dÉn ®å ¸n cho t«i. T«i xin ch©n thµnh c¶m ¬n nh÷ng ®iÒu mµ c¸c thÇy gi¸o ®· chØ d¹y, truyÒn ®¹t kiÕn thøc vµ kinh nghiÖm trong qu¸ hoµn thµnh ®å ¸n m«n hoc. Hµ néi, ngµy 1/11/2005. Tµi liÖu tham kh¶o 1. H­íng dÉn ®å ¸n m«n häc ®éng c¬ ®èt trong – NXB Q§ND 2003 TiÕn sÜ Vy H÷u Thµnh Th. sÜ Vò Anh TuÊn 2. §¹i c­¬ng ®éng c¬ ®èt trong-HVKTQS-1990 L¹i V¨n §Þnh 3. KÕt cÊu vµ tÝnh to¸n ®éng c¬ ®èt trong T1, 2 - HVKTQS 1996 L¹i V¨n §Þnh Vy H÷u Thµnh 4. Lý thuyÕt ®éng c¬ ®èt trong-NXB Q§NN 2000 PGS. TS Hµ Quang Minh 5. KÕt cÊu vµ tÝnh to¸n ®éng c¬ ®èt trong T3 - NXB §H vµ TH CN Hå TÊn ChuÈn NguyÔn §øc Phó TrÇn V¨n TÕ NguyÕn TÊt TiÕn 6. New car Feature + F Serie - …… ___________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________