Khảo sát động cơ cmd - 14 ở chế độ ne định mức

n dÇu theo nguyªn lý ly t©m vµ cã ®­êng khoan dÉn dÇu b«i tr¬n tõ trôc khuûu tíi. e- §u«i trôc khuûu: §u«i trôc khuûu cã mét vµnh r¨ng dÇu, ren håi dÇu vµ mÆt bÝch cè ®Þnh víi b¸nh ®µ b»ng 6 bu l«ng vµ 2 chèt ®Þnh vÞ. §u«i cßn ®­îc khoan t¹o thµnh kh«ng gian ®Ó l¾p æ bi cña trôc s¬ cÊp hép sè. Khi ®éng c¬ lµm viÖc, trôc khuûu kh«ng dÞch chuyÓn däc theo ®­êng t©m cña nã vÒ c¶ 2 phÝa lµ nhê c¬ cÊu chÆn dÞch däc ®­îc l¾p ë cæ trôc gi÷a. Trªn mÆt bÝch ®u«i tróc cã ®¸nh dÊu ch÷ K, Khi l¾p phØa ®Ó ch÷ K trïng víi dÊu ch÷ K trªn b¸nh ®µ. f- B¸nh ®µ: Dïnh ®Ó tÝch luü n¨ng l­îng lÊy ®µ khi chuyÓn ®éng vµ ®Ó th¾ng nh÷ng trë lùc tøc thêi trong thêi gian lµm viÖc , gi¶m ®é quay kh«ng ®Òu cña trôc khuûu. B¸nh ®µ lµ n¬i truyªn c«ng suÊt ®éng c¬ ra ngoµi ly hîp. B¸nh ®µ ®­îc l¾p vµo ®u«i trôc khuûu b»ng 6 bu l«ng vµ 2 chèt ®Þnh vÞ. PhÝa ngoµi cã vµnh r¨ng ®Ó truyÒn chuyÓn ®éng cña ®éng c¬ khëi ®éng. B¸nh ®µ ®­îc ®óc b»ng gang x¸m , bÒ mÆt tiÕp xuc víi ®Üa ma s¸t cña ly hîp ®­îc gia c«ng ph¼ng chÝnh x¸c, cã ®é bãng cao. B¸nh ®µ cã lç ®Ó x¸c ®Þnh ®iÓm chÕt trªn cña pÝt t«ng thø nhÊt. 2.2. C¬ cÊu phèi khÝ. §éng c¬ sö dông c¬ cÊu phèi khÝ xupap treo , trôc cam bè trÝ trong hép trôc khuûu. C¬ cÊu phèi khÝ gåm cã c¸c xupap, lß xo xupap, trôc cam, b¸nh r¨ng trôc cam vµ c¸c chi tiÕt truyÒn chuyÓn ®éng tõ trôc cam ®Õn xupap nh­ con ®éi, ®òa ®Èy vµ trôc cß mæ. * C«ng dông: C¬ cÊu phèi khÝ cã chøc n¨ng th¶i s¹ch s¶n phÈm ch¸y vµ n¹p ®Çy kh«ng khÝ s¹ch vµo trong xi lanh theo yªu cÇu cña ®éng c¬. 2.2.1. Xu p¸p: §éng c¬ CMD-14 dïng 2 xu pap treo cho mçi xi lanh. C¬ cÊu xu pap treo lµm cho d¹ng ®­êng n¹p th¶i thanh tho¸t h¬n khiÕn søc c¶n khÝ ®éng nhá, cã thÓ t¨ng kh¶ n¨ng l­u th«ng dßng khÝ. Khe hë gi÷a c¸c ®u«i xu pap vµ cß mæ víi xu pap hót vµ th¶i la 1,4 mm. Xu p¸p ®­îc chÕ t¹o b¨ng thÐp ®Æc biÖt: xu p¸p n¹p ®­îc chÕ t¹o b»ng thÐp hîp kim Cr«m- Niken 40XH, xu p¸p th¶i b»ng thÐp chÞu nhiÖt X9C2. §­êng kÝnh cña t¸n nÊm xu p¸p n¹p 52 mm. §­êng kÝnh t¸n xu p¸p x¶ 45 mm. Gãc c«n cña t¸n xu p¸p 45o. a- T¸n xu p¸p BÒ mÆt lµm viÖc quan träng cña phÇn t¸n xu p¸p lµ mÆt c«n. Xu p¸p n¹p cã gãc c«n lµ 45o nªn xu p¸p cã ®é cøng v÷ng vµ cã Ф=52 mm ®Ó ®¶m b¶o tiÕt diÖn l­u th«ng lín.Xu p¸p th¶i co gãc c«n 45o võa ®¶m b¶o l­u th«ng võa ®¶m b¶o ®é bÒn. MÆt d­íi cña xu p¸p n¹p th¶i ®Òu cã d¹nh t¸n ph¼ng. b- Th©n xu p¸p: Th©n xu p¸p ®Ó dÉn h­íng vµ to¶ nhiÖt ®ßng thêi chÞu lùc ngang khi xu p¸p ®ãng më. Riªng xu p¸p th¶i , ®Ó ®¶m b¶o l­u th«ng cña dßng khÝ vµ tr¸nh m¾c kÑt nªn lµm thãt l¹i ë phÇn d­íi. Th©n xu p¸p th¶i vµ n¹p ®Ìu cã ®­êng kÝnh 11 mm. c- §u«i xu p¸p PhÇn ®u«i xu p¸p cã d¹ng ®Æc biÖt ®Ó cã thÓ l¾p ghÐp víi ®Üa lß xo. §Üa lß xo l¾p víi xu p¸p b»ng hai mãng h·m vµ r·nh Ф= 9 mm ë ®u«i xu p¸p. PhÇn mÆt ®Çu ®­îc gia c«ng ph¼ng vµ nhiÖt luþen cã ®ä cøng cao h¬n cã nhiÖm vô tiÕp xóc víi ®Çu cß mæ khi xu p¸p më. 2.2.2. §Õ xu p¸p §éng c¬ CMD-14 dïng n¾p m¸y b»ng gang x¸m nªn kh«ng dïng ®Ð xu p¸p riªng rÏ nh­ng ®Ó t¨ng ®é bÒn trªn c¸c model sau vÉn cã ®Õ xu p¸p. MÆt c«n tiÕp xóc víi t¸n xu p¸p ®­îc gia c«ng trùc tiÕp trªn miÖng häng n¹p vµ th¶i. 2.2.3. èng dÉn h­íng xu p¸p èng dÉn h­íng xu p¸p ®­îc chÕ t¹o b»ng gang austenit chuyªn dông АСЧ vµ ®­îc Ðp vµo n¾p m¸y ®Ó tr¸nh hao mßn cho n¾p m¸y vµ thay thÕ söa ch÷a dÔ dµng.Th©n xu p¸p ®­îc l¾p víi èng dÉn h­íng theo chÕ ®é l¾p láng vµ ®­îc b«i tr¬n b»ng dÇu vung tÐ. èng dÉn h­íng d¹ng trô rçng , ®­êng kÝng ngoµi 20 mm,®­êng kÝnh trong 11 mm. 2.2.4. Lß xo xu p¸p Lß xo xu p¸p ®­îc dïng ®Ó Ðp xu p¸p ®ãng kÝn trªn ®Õ xu p¸p vµ b¶o ®¶m xu p¸p chuyÓn ®éng theo quy luËt cña con ®éi lµm cho qu¸ tr×nh ®ãng më xu p¸p kh«ng cã sù va ®Ëp trªn mÆt c«n. Mçi xu p¸p ®­îc bè trÝ hai lß xo xo¾n èc h×nh trô l¾p lång vµo nhau cã chiÒu xo¾n ng­îc chiÒu nhau cã t¸c dông tr¸nh m¾c kÑt khi mét trong 2 lß xo bÞ g·y, ®ång thêi t¨ng lùc vµ ®é tin cËy cña lß xo trong qu¸ tr×nh lµm viÖc mµ kh«ng ph¶i t¨ng kÝch th­íc lß xo, ¶nh h­ëng ®Õn kh«ng gian bè trÝ. Lß xo ®ùoc chÕ t¹o b»ng thÐp 65Г . Lß xo ngoµi cã 9,5 vßng, ®­êng kÝnh d©y quÊn 2,5 mm, ®­êng kÝnh vßng lß xo 22mm, chiÒu quÊn tr¸i. 2.2.5. Trôc cam Trôc cam dïng ®Ó dÉn ®éng xu p¸p ®ãng më theo ®óng quy luËt. Trôc cam gåm cam th¶i vµ cam n¹p, c¸c cæ trôc, ®­îc dÉn ®éng b»ng b¸nh r¨ng. Truc cam b»ng thÐp 08 gåm cã 3 cæ trôc. TÊt c¶ c¸c cæ trôc ®ù¬c chÕ t¹o chÝnh x¸c vµ cã kÝch th­íc kh«ng b»ng nhau Ф= 55 mm; Ф= 52mm; Ф = 48 mm khi l¾p ®­îc luån tõ phÝa ®Çu ®éng c¬ ( phÝa b¸nh r¨ng dÉn ®éng). B¹c chÆn dÞch däc kh«ng cho trôc chuyÓn ®éng däc trôc vÒ 2 phÝa. Cam n¹p vµ cam th¶i ®Ìu cã d¹nh cam låi, gãc lÖch ®Ønh cam cña hai cam cïng tªn cña 2 xi lanh lam viÖc kÕ tiÕp nhau la 90o . Gãc lÖch ®Ønh cam cña hai cam kh¸c nhau trªn cïng mét xi lanh la 108o 2’. Gãc lÖch nµy phô thuéc vµo gãc më sím cña vµ ®ãng muén cña xu p¸p th¶i, n¹p. Cæ trôc cam quau trªn æ b¹c tr­ît vµ ®ùoc b«i tr¬n b»ng dÇu. Riªng ë cæ trôc ®Çu cã khoan 2 lç ®Ó lÊy dÇu lªn b«i tr¬n cho dµn cß mæ. 2.2.6. Con ®éi Con ®éi ®­îc chÕ t¹o b»ng thÐp 20, d¹ng h×nh trô cã kÕt cÊu ®¬n gi¶n , nhÑ vµ dÔ chÕ t¹o. Th©n con ®éi cã ®­êng kÝnh ngoµi 34 mm, ®­êng kÝnh trong 27 mm, dµi 68 mm. MÆt tiÕp xóc cña con ®éi lµ mÆt cÇu cã b¸n kÝnh kh¸ lín, môc ®Ých ®Ó con ®éi xoay khi lµm viÖc. Trªn th©n cã khoan lç ®Ó tho¸t dÇu. 2.2.7. §òa ®Èy §òa ®Èy lµm b»ng thÐp cacbon trung b×nh ( thÐp 45) cã 2 ®Çu tiÕp xóc låi vµ lâm, ®Çu d­íi cña ®òa ®Èy cã d¹ng h×nh cÇu, ®Çu trªn lâm ¨n khíp víi vÝt ®iÒu chØnh. §òa ®¶y cã Ф= 10 mm; dµi 384 mm. 2.2.8. Cß mæ Cß mæ lµ chi tiÕt truyÒn lùc trung gian, mét ®Çu tiÕp xóc víi ®òa ®Èy , ®Çu kia tiÕp xóc víi ®u«i xu p¸p. §Çu tiÕp xóc víi ®òa ®Èy cã lç ren l¾p vÝt ®iÒu chØnh khe hë nhiÖt. Cß mæ cã chiÒu dµi hai c¸nh tay ®ßn kh¸c nhau. C¸nh tay ®ßn phÝa trôc cam nhá h¬n phÝa xu p¸p víi ti sè 35/58; lµm nh­ vËy ®Ó gi¶m hµnh tr×nh cña con ®éi. Khi lµm viÖc mÆt trô cña phÇn ®µu cß mæ võa l¾c võa tr­ît trªn ®u«i xup¸p nªn khiÕn cho xu p¸p bÞ nghiªng ®i. C¸c cß mæ ®­îc dÞnh vÞ b»ng lß xo l¾p trªn trôc dµn cß mæ. Chóng xoay trªn trôc th«ng qua c¸c b¹c vµ ®­îc b«i tr¬n b»ng dÇu cã ¸p suÊt cao. Cß mæ lµm b»ng thÐp 45 Л. 2.2.9. Trôc cß mæ Trôc lµm b»ng thÐp cacbon, phÝa trong ®­îc khoan rçng t¹o ®­ßng dÇu b«i tr¬n. Trôc ®­îc ®Æt trªn 3 gèi ®ì vµ ®­îc cè ®Þnh b»ng vÝt. Ch­¬ng 3 c¸c hÖ thèng cña ®éng c¬ 3.1. HÖ thèng cung cÊp nhiªn liÖu vµ kh«ng khÝ. §éng c¬ diesel CMD-14 dïng hÖ thèng cung cÊp nhiªn liÖu víi côm b¬m cao ¸p ( BCA) gåm 4 phÇn b¬m bè trÝ thµnh 1 d·y th¼ng ®øng råi bé ®iÒu tèc ®a chÕ ®é. ë thµnh bªn cña côm BCA cã côm b¬m tay – B¬m thÊp ¸p hót nhiªn liÖu tõ thïng qua bÇu läc th« råi ®Èy nhiªn liÖu ®i qua bÇu läc tinh tíi BCA. Qóa tr×nh lµm viÖc cña hÖ thèng nh­ sau: B¬m thÊp ¸p hót nhiªn liÖu tõ thïng nhiªn liÖu qua ®­êng èng nhiªn liÖu ®Õn bÇu läc th« vµo b¬m cao ¸p. Tõ c¸c th©n b¬m, nhiªn liÖu cã ¸p suÊt cao ®­îc ®­a ®Õn c¸c vßi phun vµ phun vµo buång ch¸y víi ¸p suÊt phun 125 ÷ 130kg/cm2 . Nhiªn liÖu thõa do lät qua khe hë trong th©n b¬m kim phun theo ®­êng èng vÒ bÇu läc tinh vµ vÒ thïng chøa. 3.1.1. BÇu läc th« nhiªn liÖu. BÇu läc th« nhiªn liÖu gåm c¸c cèc läc h×nh trô bªn trong cã l­íi läc d¹ng phÔu. Cã hai l­íi läc bè trÝ lµm hai tÇng. Trong cèc, n¾p trªn cã c¸c ®­êng nhiªn liÖu dÉn vµo, ®­êng nhiªn liÖu dÉn ra. N¾p trªn vµ cèc ®­îc cè ®Þnh chÆt víi nhau th«ng qua mét ®Öm cao su chÞu dÇu, ®¸y cèc cã bu l«ng ®Ó x¶ cÆn. 3.1.2.BÇu läc tinh nhiªn liÖu. BÇu läc tinh nhiªn liÖu cña ®éng c¬ CMD – 14 gåm cã 2 cèc läc. Bªn trong mçi cèc läc cã phÇn tö läc. PhÇn tö läc gåm cã 1 èng giÊy c¸c t«ng víi nhiÒu lç bªn ®Ó cho nhiªn liÖu ®i qua. Cã 2 n¾p cøng, ë 2 ®Çu vµ bªn trong lµ mét hép giÊy läc ®Æc biÖt chÕ t¹o theo kiÓu gÊp xÕp. Hai cèc läc cã mét n¾p chung, trong n¾p cã mét van hai ng¶ cho phÐp röa cèc läc mµ kh«ng cÇn th¸o. Hai cèc läc nµy lµm viÖc song song ®Ó lµm gi¶m c¶n trë thuû ®éng. 3.1.3. BÇu läc kh«ng khÝ. BÇu läc kh«ng khÝ liªn hîp nhiÒu kiÓu läc kh« hai tÇng läc, cã nhiÖm vô läc s¹ch kh«ng khÝ ®­a vµo ®éng c¬. 3.1.4. B¬m nhiªn liÖu thÊp ¸p. B¬m thÊp ¸p kiÓu pitt«ng cã hai côm lµ b¬m tay vµ b¬m thÊp ¸p… B¬m thÊp ¸p ®­îc dÉn ®éng b»ng cam n»m gi÷a cam thø 2 vµ cam thø 3 cña trôc b¬m cao ¸p. ¸p suÊt nhiªn liÖu lín nhÊt ( khi sè vßng quay cña trôc b¬m cao ¸p lµ 650v/p, nhiÖt ®é nhiªn liÖu 20 ÷ 400C) ®¹t 1,6kg/cm2 (0,16MPa). B¬m tay kiÓu pitt«ng l¾p chung víi b¬m thÊp ¸p vµ dïng ®Ó cÊp nhiªn liÖu tõ thïng tíi BCA khi ®éng c¬ kh«ng ho¹t ®éng, vÝ dô nh­ khi cÇn x¶ bät khÝ vµ ®iÒn ®Çy nhiªn liÖu vµo hÖ thèng. 3.1.5. B¬m cao ¸p. B¬m cao ¸p dïng ®Ó ®­a nhiªn liÖu vµo xi lanh ®éng c¬ d­íi ¸p suÊt cao víi c¸c ®Þnh l­îng vµ thêi ®iÓm nhÊt ®Þnh, phï hîp víi tõng chÕ ®é lµm viÖc cña ®éng c¬. Trªn ®éng c¬ CMD-14 l¾p b¬m cao ¸p m· hiÖu LCT-48510 gåm cã 4 ph©n b¬m kiÓu pitt«ng. B¬m ®­îc truyÒn ®éng tõ trôc khuûu víi tû sè truyÒn ½ vµ lµm viÖc theo tr×nh tù cña c¸c xi lanh ®éng c¬ 1-3-4-2. Trªn pitt«ng cã r·nh xo¾n nghiªng gãc 48020’. Khe hë cÆp pitt«ng xi lanh lµ 0,001 ÷ 0.002mm vµ t¹o thµnh bé ®«I siªu chÝnh x¸c. T¹i n¬i s¶n xuÊt chóng ®½ ®­îc l¾p chän thµnh bé, khö ®é kÝn khÝt vµ ¸p suÊt nªn tuyÖt ®èi kh«ng ®­îc l¾p lÉn khi th¸o. MÆt bÝch ®iÒu chØnh gãc phun sím nhiªn liÖu cã 16 lç bè trÝ theo hai nñ¨ vßng trßn, c¸c lç c¸ch nhau 210 cßn trªn b¸nh r¨ng truyÒn ®éng cã 16 lç c¸ch nhau 22030’. Gãc phu sím nhiªn liÖu tr­íc §CT 18÷200 tÝnh theo GQTK. 3.1.6. Bé ®iÒu tèc. B¬m cao ¸p LCTH-48510 l¾p bé ®iÒu tèc m· hiÖu PL-850 hoÆc PL-900 kiÓu ly t©m, ®a chÕ ®é, tû sè truyÒn víi trôc b¬m cao ¸p lµ 3,06. §Öm ®iÒu chØnh æ lß xo ngoµi dÇy 0,3mm ®Öm ®iÒu chØnh æ lß xo trong dÇy 1mm. Trôc bé ®iÒu tèc quay nhê cÆp b¸nh r¨ng truyÒn ®éng t¨ng tèc víi b¸nh r¨ng chñ ®éng n»m trªn trôc b¬m cao ¸p. Khi trôc bé ®iÒu tèc quay qu¶ v¨ng v¨ng ra ®Èy b¹c tr­ît vµ ch¹c kÐo thanh kÐo, do ®ã kÐo thanh r¨ng b¬m cao ¸p vÒ phÝa gi¶m cung cÊp nhiªn liÖu. §ã lµ thêi ®iÓm b¾t ®Çu t¸c ®éng cña bé ®iÒu tèc. 3.1.7. Vßi phun. Vßi phun cña ®éng c¬ kiÓu kÝn, chèt c«n ng­îc. Vßi phun cã nhiÖm vô ®­a nhiªn liÖu vµo buång ®èt cña ®éng c¬ d­íi d¹ng s­¬ng mï vµ d­íi ¸p suÊt lín. Trªn ®éng c¬ CMD-14 l¾p vßi phun SF2x25 mét lç phun, ®­êng kÝnh lç phun 2mm, gãc c«n t¹i mòi phun 250. Hµnh tr×nh cña kim phun 0,35÷ 0,4 mm. C¸c chi tiÕt cña vßi phun ®­îc bè trÝ trong vá thÐp. PhÇn chñ yÕu cña vßi phun lµ bé ®«i mòi phun vµ kim phun lµm b»ng thÐp hîp kim, ®­îc gia c«ng tinh, ®é bãng vµ ®é cøng cña bÒ mÆt lµm viÖc rÊt cao, ®Ó lµm viÖc trong ®iÒu kiÖn nhiÖt ®é cao vµ ¸p suÊt lín. Sau khi chÕ t¹o chóng ®­îc l¾p theo kiÓu trän bé vµ t¹o thµnh bé ®«i siªu chÝnh x¸c, bëi vËy tuyÖt ®èi kh«ng ®­îc l¾p lÉn. 3.2. HÖ thèng b«i tr¬n. §éng c¬ CMD-14 sö dông hÖ thèng b«i tr¬n (HTBT) kiÓu hçn hîp. DÇu nhên ®­îc t¹o ¸p suÊt cao vµ l­u th«ng c­ìng bøc trong hÖ thèng, ®¶m b¶o b«i tr¬n mét c¸ch tin cËy nh÷ng bÒ mÆt c«ng t¸c träng yÕu. Nh÷ng bÒ mÆt c«ng t¸c cßn l¹i ®­îc b«i tr¬n b»ng dÇu vung tÐ. DÇu ®­îc läc th« toµn bé tr­íc khi vµo ®­êng dÇu chÝnh, mét phÇn dÇu qua bÇu läc tinh vµ kÐt m¸t tr­íc khi vÒ ®¸y c¸c te dÇu bè trÝ trong nöa d­íi cña hép trôc khuûu. S¬ ®å hÖ thèng b«I tr¬n ®­îc thÓ hiÖn trªn h×nh 13. 3.2.1. S¬ ®å nguyªn lý ho¹t ®éng. HÖ thèng b«i tr¬n cÇn phai liªn tôc ®­a dÇu nhên ®Õn c¸c bÒ mÆt lµm viÖc cña c¸c chi tiÕt. Trong qu¸ tr×nh lµm viÖc c¸c chi tiÕt chuyÓn ®éng tr­ît trªn mÆt c¸c chi tiÕt kh¸c. MÆc dï c¸c bÒ mÆt c¸c chi tiÕt ®· ®­îc gia c«ng tinh song vÉn cã ®é nh¸m trªn bÒ mÆt nªn viÖc b«i tr¬n lµm gi¶m ma s¸t vµ nhiÖt ®é lµ kh«ng thÓ thiÕu ®­îc. Nguyªn lý ho¹t ®éng. Khi ®éng c¬ lµm viÖc, dÇu nhên tõ ®¸y c¸c te ®­îc b¬m b¸nh r¨ng ®Èy lªn bÇu läc th« vµ ®i vµo ®­êng dÇu chÝnh. Tõ ®©y dÇu ®i däc theo th©n m¸y, theo c¸c r·nh dÉn dÇu trong khèi th©n m¸y ®Õn gèi ®ì trôc khuûu vµ ®Õn c¸c cæ trôc cam, ®Õn c¸c bé phËn ®Ó b«i tr¬n cho c¸c chi tiÕt vµ l¹i trë vÒ c¸c te theo vßng tuÇn hoµn. Tõ æ trôc, dÇu qua lç trªn b¹c ®i vµo trong r·nh khoa nghiªng trong m¸ khuûu tíi khoang chøa dÇu bªn trong cæ khuûu. T¹i ®©y dÇu ®­îc läc ly t©m, phÇn dÇu s¹ch theo lç ra b«i tr¬n b¹c ®Çu to thanh truyÒn vµ theo ®­êng dÇu läc th©n thanh truyÒn lªn b«i tr¬n b¹c ®Çu nhá, phun qua lç hÑp ®Ó lµm m¸t ®Ønh pÝt t«ng. Tõ bÇu läc th«, 1 phÇn ®Çu nhá (10÷ 15% tæng l­u l­îng). Qua bÇu läc tinh vµ nÕu nhiÖt ®é dÇu cao th× sÏ qua kÐt lµm m¸t ®Ó gi¶m nhiÖt ®é tr­íc khi trë vÒ c¸c te. 3.2.2. B¬m dÇu nhên. B¬m dÇu trªn ®éng c¬ CMD-14 thuéc lo¹i b¬m b¸nh r¨ng mét ph©n b¬m dïng ®Ó t¹o sù tuÇn hoµn c­ìng bøc cña dÇu trong hÖ thèng b«i tr¬n cña ®éng c¬, nã ®­îc l¾p vµo th©n phÝa d­íi cña ®éng c¬. L­u l­îng b¬m ë sè vßng qyay ®Þnh møc cña ®éng c¬ víi tû sè truyÒn ë cÆp b¸nh r¨ng truyÒn ®éng 1/2 . NhiÖt ®é dÇu 70÷ 800C vµ t¹o ra ¸p suÊt 6÷ 6,5 kG/cm2 (0,6-0,65 MPa). Van ®Þnh ¸p më khi ¸p suÊt dÇu lªn tíi 0,7 MPa. 3.2.3. BÇu läc dÇu. C¸c bÇu läc dÇu nhên trªn m¸y kÐo DT-75 gåm mét bÇu läc th« vµ mét bÇu läc tinh. Lâi läc th« gi÷ c¸c h¹t 0,04 mm. BÇu läc tinh kiÓu ly t©m läc s¹ch cÆn bÈn trong r« to theo nguyªn lý v¨ng ly t©m. DÇu ®­îc läc s¹ch qua 2 lç, phun t¹o m« men quay vµ ch¶y vÒ c¸c te. R« to quay víi vËn tèc 6000 v/p víi ¸p suÊt dÇu 0,5 MPa. 3.2.4. KÐt lµm m¸t dÇu. KÐt lµm m¸t dÇu cã nhiÖm vô nhËn nhiÖt tõ dÇu b«i tr¬n ë nhiÖt ®é cao vµ truyÒn cho kh«ng khÝ. KÐt lµm m¸t dÇu ®­îc lµm b»ng thÐp dËp gåm 2 bÇu chøa vµ lâi gåm cã 20 èng bè trÝ theo hµng. BÒ mÆt lµm m¸t tiÕp xóc víi kh«ng khÝ cña kÐt dÇu lµ 3,5m2. 3.3 HÖ thèng lµm m¸t. HÖ thèng lµm m¸t cã nhiÖm vô gi¶m nhiÖt ®é cña c¸c chi tiÕt bÞ nung nãng vµ duy tr× nhiÖt ®é cña n­íc lµm m¸t trong hÖ thèng trong mét kho¶ng nhÊt ®Þnh, ®¶m b¶o cho ®éng c¬ gi¶m ®é mµi mßn t¨ng ®é bÒn v÷ng c¸c chi tiÕt. 3.3.1. S¬ ®å nguyªn lý lµm viÖc vµ cÊu t¹o cña hÖ thèng. §éng c¬ CMD-14 ®­îc lµm m¸t b»ng chÊt láng ( n­íc) tuÇn hoµn c­ìng bøc kiÓu kÝn. Khi ®éng c¬ lµm viÖc, n­íc tõ kÐt lµm m¸t ®­îc b¬m n­íc ®­a vµo th©n m¸y lµm m¸t cho ®éng c¬. Khi ra khái ®éng c¬ nÕu nhiÖt ®é cña n­íc <760C th× van h»ng nhiÖt ch­a më, n­íc l¹i tiÕp tôc ®­a trë l¹i b¬m ®Ó lµm m¸t cho ®éng c¬ mµ kh«ng qua kÐt m¸t. Khi nhiÖt ®é cña n­íc lµm m¸t b»ng 760C th× van h»ng nhiÖt b¾t ®Çu më. Lóc nµy n­íc ®­îc ®­a ra kÐt m¸t ®I tõ khoang trªn xuèng khoang d­íi kÐt qua c¸c èng dÑt vµ ®­îc qu¹t giã t¹o dßng kh«ng khÝ ch¶y bäc lµm m¸t phÝa bªn ngoµi. N­íc cã nhiÖt ®é thÊp h¬n tËp trung ë khoang d­íi cña kÐt vµ ®i tíi b¬m. Mét phÇn n­íc ra khái ®éng c¬ vÉn theo ®­êng t¾t ®i th¼ng vÒ b¬m n­íc. NhiÖt ®é n­íc cµng cao th× van h»ng nhiÖt cµng më réng ®­êng n­íc qua kÐt m¸t ®ång thêi cµng ®ãng bít ®­êng n­íc ®i t¾t vÒ b¬m. Khi nhiÖt ®é ®¹t 83-850C th× van ®ãng hoµn toµn ®­êng n­íc ®i t¾t vÒ b¬m. Nhê cã van h»ng nhiÖt mµ sau khi khëi ®éng, ®éng c¬ ®­îc sÊy nãng nhanh vµ chÕ ®én nhiÖt ®é ®­îc nhanh chãng tù æn ®Þnh. Víi lo¹i ®éng c¬ CMD-14 lo¹i ®Çu tiªn sang n­íc ta ( ®éng c¬ cæ ®iÓn nguyªn thuû) th× kh«ng cã van h»ng nhiÖt. §Ó sÊy nãng nhanh ®éng c¬ b¾t buéc ng­êi l¸I ph¶i ®ãng rÌm cöa ch¾n phÝa tr­íc kÐt. 3.3.2. B¬m n­íc vµ qu¹t giã. B¬m n­íc vµ qu¹t giã nèi thµnh côm g¾n vµo thµnh tr­íc khèi ®éng c¬. B¬m vµ qu¹t giã nhËn chuyÓn ®éng tõ puli trôc khuûu b»ng ®ai truyÒn h×nh thang. B¬m n­íc trªn ®éng c¬ CMG-14 lµ lo¹i b¬m c¸nh qu¹t. Qu¹t giã cã 6 c¸nh víi ®­êng kÝnh 530mm ho¹t ®éng theo nguyªn lý chiÒu trôc. 3.3.3. KÐt lµm m¸t n­íc. KÐt lµm m¸t n­íc gåm khoang trªn, khoang d­íi vµ lâi kÐt n­íc, lâi kÐt n­íc gåm 200 èng « van ®Æt th¼ng ®øng thµnh 4 hµng vµ 175 tÊm t¶n nhiÖt lång lªn c¸c èng. C¸c èng vµ c¸c tÊm chÕ t¹o b»ng ®ång thau dµy 0,1 mm ®¸y kÐt n­íc ®óc b»ng gang x¸m. Trong n¾p miÖng rãt kÐt n­íc cã l¾p van h¬i – kh«ng khÝ. Van h¬i- kh«ng khÝ gåm cã xu p¸p h¬i (ngoµi ) vµ xu p¸p kh«ng khÝ ( trong ). Van h¬i dïng ®Ó tho¸t h¬i ra khi n­íc trong kÐt n­íc s«i ( van më khi ¸p suÊt d­ 0,5-0,7 kG/cm2) van kh«ng khÝ më khi ®é ch©n kh«ng trong khoang trªn kÐt n­íc (0,01-0,12 kG/cm2). 3.4. HÖ thèng khëi ®éng §éng c¬ ®­îc khëi ®éng b»ng ®éng c¬ phô PD-10M. PD-10M lµ ®éng c¬ x¨ng hai kú quÐt th¼ng lµm m¸t n­íc ( tõ hÖ thèng lµm m¸t cña ®éng c¬ chÝnh). KÕt cÊu cña ®éng c¬ nµy ®­îc thÓ hiÖn trªn h×nh 17. §éng c¬ cã c«ng suÊt khëi ®éng 0,736 KW ë 3500 v/p; S/D = 85/72; ε = 6,2 ; ba xÐc m¨ng khÝ, dïng bé chÕ hoµ khÝ K16 hoÆc K16A, bugi A11Y, khëi ®éng b»ng tay hoÆc b»ng ¸c quy. Ch­¬ng 4 TÝnh To¸n Chu Tr×nh C«ng T¸c 4.1. Môc ®Ých tÝnh to¸n. + 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¬. + KÕt qu¶ tÝnh to¸n cho phÐp 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 c¸c chi tiÕt cña ®éng c¬. + Ph­¬ng ph¸p chung cña viÖc tÝnh to¸n chu tr×nh c«ng t¸c cã thÓ ¸p dông ®Ó kiÓm nghiÖm ®éng c¬ s½n cã, ®éng c¬ ®­îc c¶i tiÕn hoÆc thiÕt kÕ míi. + ViÖc tÝnh to¸n kiÓm nghiÖm ®éng c¬ s½n cã cho ta c¸c th«ng sè ®Ó kiÓm tra tÝnh kinh tÕ vµ hiÖu qña cña ®éng c¬ khi m«i tr­êng sö dông hoÆc chñng lo¹i nhiªn liÖu thay ®æi. §èi víi tr­êng hîp nµy ta ph¶i dùa vµo kÕt cÊu cô thÓ cña ®éng c¬ vµ m«i tr­êng sö dông thùc tÕ ®Ó chän c¸c sè liÖu ban ®Çu. + §èi víi ®éng c¬ ®­îc c¶i tiÕn hoÆc ®­îc thiÕt kÕ míi, kÕt qu¶ tÝnh to¸n cho phÐp x¸c ®Þnh sè l­îng vµ kÝch th­íc cña xy lanh ®éng c¬ còng nh­ møc ®é ¶nh h­ëng cña sù thay ®æi vÒ mÆt kÕt cÊu ®Ó quyÕt ®Þnh ph­¬ng ph¸p hoµn thiÖn c¸c c¬ cÊu vµ hÖ thèng cña ®éng c¬ theo h­íng cã lîi. Khi ®ã ph¶i dùa vµo kÕt qu¶ cña viÖc ph©n tÝch thùc nghiÖm ®èi víi c¸c ®éng c¬ cã kÕt cÊu t­¬ng tù ®Ó chän c¸c sè liÖu ban ®Çu. + ViÖc tÝnh to¸n chu tr×nh c«ng t¸c cßn ®­îc ¸p dông khi c­êng ho¸ ®éng c¬ vµ x©y dùng ®Æc tÝnh tèc ®é b»ng ph­¬ng ph¸p ph©n tÝch lý thuyÕt nÕu c¸c chÕ ®é tèc ®é kh¸c nhau ®­îc kh¶o s¸t. 4.2. Chän c¸c sè liÖu ban ®Çu. 1-C«ng suÊt cã Ých ®Þnh møc: Ne=55.2 [kW] 2- Sè vßng quay trong mét phót cña trôc khuûu n: n = 1700 [vg/p]. 3- Tèc ®é trung b×nh cña pÝt t«ng CTB: CTB = (Trong ®ã S = 140 [mm] lµ hµnh tr×nh pÝt t«ng). 4- Sè xy lanh cña ®éng c¬ i: i = 4 5- Tû sè gi÷a hµnh tr×nh cña pÝt t«ng vµ ®­êng kÝnh xy lanh : 6- Tû sè nÐn e: e = 17. 7- HÖ sè d­ l­îng kh«ng khÝ a: + Gi¸ trÞ cña a ®­îc chän tuú thuéc vµo nhiÒu yÕu tè nh­ kiÓu ®éng c¬, ph­¬ng ph¸p t¹o hçn hîp, chÕ ®é sö dông. Víi ®éng c¬ CMD-14 ë chÕ ®é c«ng suÊt ®Þnh møc ta chän [a]=1,3 – 1,4 ; ë ®©y ta chän a =1,4 8- NhiÖt ®é m«i tr­êng T0: NhiÖt ®é trung b×nh ë n­íc ta th­êng chän lµ: T0 = 240C = 297K. 9- ¸p suÊt cña m«i tr­êng p0: P0 Phô thuéc vµo ®é cao sö dông. Th­êng chän P0=0,1013 [MN/m2] 10- HÖ sè n¹p hv vµ ¸p suÊt cuèi qu¸ tr×nh n¹p pa. HÖ sè n¹p phô thuéc vµo nhiÒu vµo c¸c yÕu tè nh­ : thµnh phÇn nhiªn liÖu, kÕt cÊu hÖ thèng n¹p khÝ, chÕ ®é sö dông. [h]= 0,79..0,80. Chän hv= 0,79 11- ¸p suÊt khÝ thÓ cuèi qu¸ tr×nh th¶i c­ìng bøc pr: Pr phô thuéc chñ yÕu vµo sè vßng quay trôc khuûu vµ søc c¶n cña hÖ thèng th¶i: [Pr] =[1,06..1,15] .105 N/m2. ë ®©y ta chän Pr =1,15.105 [N/m2]. 12- NhiÖt ®é cuèi qu¸ tr×nh th¶i Tr. Tr phô thuéc vµo e, n, thµnh phÇn khÝ hçn hîp a, gãc phun sím. Tr = 860 [0k]. 13- §é sÊy nãng khÝ n¹p DT. Gi¸ trÞ DT phô thuéc vµo kÕt cÊu thiÕt bÞ sÊy nãng, kÕt cÊu vµ c¸ch bè trÝ cña ®­êng n¹p vµ c¸ch bè trÝ cña ®­êng th¶i, sè vßng quay n, hÖ sè d­ l­îng kh«ng khÝ a. [DT] =14..160 k . Ta chän DT = 160K. 14- ChØ sè nÐn ®a biÕn trung b×nh n1. n1 phô thuéc vµo sè vßng quay, kÝch th­íc xy lanh, kiÓu lµm m¸t, møc ®é c­êng ho¸ ®éng c¬. Ta tÝnh n1 theo c«ng thøc: 15- HÖ sè sö dông nhiÖt xz. xz lµ tû sè gi÷a l­îng nhiÖt biÕn thµnh c«ng vµ tæng l­îng nhiÖt cung cÊp ban ®Çu. Víi ®éng c¬ Diesel [xz] = 0,65..0,85. Ta chän xz = 0,65 16- ¸p suÊt cuèi qu¸ tr×nh ch¸y ë ®éng c¬ diesel pz. §éng c¬ víi buång ch¸y ph©n chia : [Pz] = 5...7 [MN/m2]. Ta chän Pz = 5,2 [MN/m2]. 17- NhiÖt trÞ thÊp cña nhiªn liÖu QT. QT Lµ l­îng nhiÖt to¶ ra khi ®èt ch¸y hoµn toµn 1 ®¬n vÞ khèi l­îng hoÆc thÓ tÝch nhiªn liÖu kh«ng kÓ ®Õn nhiÖt ho¸ h¬i cña n­íc chøa trong s¶n vËt ch¸y. [QT] =42,5.106 [J/kgnl] .Ta chän QT = 42,5.106 [J/kgnl] . 18- ChØ sè d·n në ®a biÕn trung b×nh n2. n2 phô thuéc ®Æc ®iÓm cÊp nhiÖt cho s¶n vËt ch¸y trªn ®­êng ch¸y d¶n në. Víi ®éng c¬ Diesel víi buång ch¸y ph©n chia, ta chän n2 =1,23. 4.3. TÝnh to¸n c¸c qu¸ tr×nh c«ng t¸c: 4.3.1. TÝnh to¸n qu¸ tr×nh trao ®æi khÝ. a) Môc ®Ých cña viÖc tÝnh to¸n qu¸ tr×nh trao ®æi khÝ lµ x¸c ®Þnh c¸c th«ng sè chñ yÕu cuèi qu¸ tr×nh n¹p chÝnh (ë ®iÓm a) nh­ ¸p suÊt pa vµ nhiÖt ®é Ta. b) Thø tù tÝnh to¸n: *X¸c ®Þnh hÖ sè khÝ sãt gr : + Gi¸ trÞ cña gr phô thuéc vµo nhiÒu yÕu tè nh­ tû sè nÐn, sè vßng quay, ¸p suÊt khÝ sãt Pr vµ nhiÖt ®é khÝ sãt Tr cuèi qu¸ tr×nh th¶i. Gi¸ trÞ cña gr cã thÓ chän theo b¶ng 14 [trang42-H§§AMH§C§T] = [gr ] = 0,03...0,07. *NhiÖt ®é cña qu¸ tr×nh n¹p: Ta = [Trong ®ã :DT = 140K; Tr = 8000k] ÞTa = 0K. [ [Ta] = 310..3400k.] *¸p suÊt cuèi qu¸ tr×nh n¹p Pa: Pa = [Mpa] Theo c¸c sè liÖu ®· cho ë trªn ,thay vµo ta cã: Pa= [Pa] = [0,085...0,092] MPa 4.3.2. TÝnh to¸n cuèi qu¸ tr×nh nÐn: a) Môc ®Ých cña viÖc tÝnh to¸n qu¸ tr×nh nÐn lµ x¸c ®Þnh c¸c th«ng sè nh­ ¸p suÊt pc vµ nhiÖt ®é Tc ë cuèi qu¸ tr×nh nÐn. b) Thø tù tÝnh to¸n: * ¸p suÊt cuèi qu¸ tr×nh nÐn: pc = pa = 0,08614 . 171,3512 = 3,96 [Mpa] *NhiÖt ®é cuèi qu¸ tr×nh nÐn: Tc = Ta. = 329,456 . 171,3512-1 = 891,05[0K]. [Tc] = [750..900]0k. 4.3.3. TÝnh to¸n qu¸ tr×nh ch¸y. a) Môc ®Ých tÝnh to¸n qu¸ tr×nh ch¸y lµ x¸c ®Þnh c¸c th«ng sè cuèi qu¸ tr×nh ch¸y nh­ ¸p suÊt pz vµ nhiÖt ®é Tz. b) Thø tù tÝnh to¸n: chia lµm hai giai ®o¹n nh­ sau * TÝnh to¸n t­¬ng quan nhiÖt ho¸ - Môc ®Ých 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. Thø tù tÝnh to¸n nh­ sau: - L­îng kh«ng khÝ lý thuyÕt cÇn thiÕt ®Ó ®èt ch¸y hoµn toµn 1 kg nhiªn liÖu thÓ láng: - Trong ®ã: gC, gH vµ g0: lµ thµnh phÇn nguyªn tè tÝnh theo khèi l­îng cña c¸cbon, hy®r« vµ «xy t­¬ng øng chøa trong 1 kg nhiªn liÖu. TrÞ sè c¸c thµnh phÇn Êy®èi víi nhiªn liÖu diesel. cã thÓ lÊy gÇn ®óng theo c¸c gi¸ trÞ sau: gc = 0,86; gH = 0,13; g0 = 0,01. ÞM0=0,4945 - L­îng kh«ng khÝ thùc tÕ n¹p vµo xy lanh ®éng c¬ øng víi 1 kg nhiªn liÖu Mt: Mt = aMo = 1,4 .0,4945 = 0,692 - Nh­ vËy l­îng hçn hîp ch¸y M1 t­¬ng øng víi l­îng kh«ng khÝ thùc tÕ M1 = Mt = aMo =0,692 - Sè mol cña s¶n vËt ch¸y M2: = 0,692 + = 0,7252 . - HÖ sè thay ®æi ph©n tö lý thuyÕt bo: = 1,0474 - HÖ sè thay ®æi ph©n tö thùc tÕ: = * TÝnh to¸n t­¬ng quan nhiÖt ®éng. Thø tù tÝnh c¸c th«ng sè nh­ sau: - NhiÖt dung mol ®¼ng tÝch trung b×nh cña hçn hîp c«ng t¸c ë cuèi qu¸ tr×nh nÐn mcvc. - §Ó x¸c ®Þnh mcvc ta cã thÓ tra b¶ng, x¸c lËp quan hÖ gi¶i tÝch gi÷a nhiÖt dung riªng vµ nhiÖt ®é ®èi víi c¸c chÊt khÝ kh¸c nhau trong hçn hîp hoÆc tÝnh theo c«ng thøc gÇn ®óng. C«ng thøc tÝnh to¸n gÇn ®óng cã d¹ng sau: mcvc = 20,223 + 1,742.10-3 Tc =20,233 + 1,742 . 10-3 . 891.05 = 21,775 - NhiÖt dung mol ®¼ng tÝch trung b×nh cña khÝ thÓ t¹i ®iÓm z. Ph­¬ng ph¸p tÝnh to¸n chung t­¬ng tù nh­ ®èi víi mcvc. NÕu tÝnh gÇn ®óng, ta dïng c«ng thøc sau: mcvz =20,098+ - NhiÖt dung mol ®¼ng ¸p trung b×nh t¹i ®iÓm z: mcpz = mcvz + 8,314 - ChØ sè t¨ng ¸p lp: lp = [λp = 1,2 - 2,4]. - NhiÖt ®é cuèi qu¸ tr×nh ch¸y Tz ®­îc x¸c ®Þnh theo ph­¬ng tr×nh nhiÖt ®éng cña qu¸ tr×nh ch¸y sau: Û 2,654 . 10-3.T2z + 28,147 .Tz- 66.92 . 103 = 0. Sau khi gi¶i ph­¬ng tr×nh bËc 2 ta ®­îc nghiÖm lµ: Tz2= 2000,3 VËy nhiÖt ®é cuèi qu¸ tr×nh ch¸y lµ Tz = 2000,3 0k - Tû sè d·n në sím r: = 4.3.4. TÝnh to¸n qu¸ tr×nh d·n në. Môc ®Ých viÖc tÝnh to¸n qu¸ tr×nh d·n në lµ x¸c ®Þnh c¸c gi¸ trÞ ¸p suÊt pb vµ nhiÖt ®é Tb ë cuèi qu¸ tr×nh d·n në. ë ®éng c¬ diesel, qu¸ tr×nh ch¸y kÕt thóc trªn hµnh tr×nh d·n në vµ qóa tr×nh d·n në cßn l¹i ®­îc tÝnh trªn mét phÇn cña hµnh tr×nh pÝt t«ng øng víi tû sè d·n në muén . Do ®ã c¸c th«ng sè cña qu¸ tr×nh d·n në ®­îc tÝnh víi d. - ¸p suÊt cuèi qu¸ tr×nh d·n në: N/m2 [ Trong ®ã: = ] = [Mpa] - NhiÖt ®é cuèi qu¸ tr×nh d·n në: = [0K] Gi¸ trÞ cña pb vµ Tb ®èi víi ®éng c¬ diesel: pb = 0,2 ¸ 0, 4 N/m2 Tb = 1000¸1400 [0K] 4.3.5. KiÓm tra kÕt qu¶ tÝnh to¸n. Sau khi kÕt thóc viÖc tÝnh to¸n c¸c qu¸ tr×nh cña chu tr×nh c«ng t¸c, ta cã thÓ dïng c«ng thøc kinh nghiÖm sau ®©y ®Ó kiÓm tra kÕt qu¶ viÖc chän vµ tÝnh c¸c th«ng sè. = = 842,1 0K Sai sè trong qu¸ tr×nh chän vµ tÝnh to¸n lµ: DTr = 2,082 % < 5% So s¸nh gi÷a gi¸ trÞ ®· chän cña Tr vµ kÕt qu¶ thu ®­îc theo c¸c biÓu thøc kiÓm tra võa nªu.Ta thÊy qu¸ tr×nh tÝnh to¸n trªn lµ ®¶m b¶o. 4.4. X¸c ®Þnh c¸c th«ng sè ®¸nh gi¸ chu tr×nh c«ng t¸c vµ sù lµm viÖc cña ®éng c¬ 4.4.1. C¸c th«ng sè chØ thÞ. + §ã lµ nh÷ng th«ng sè ®Æc tr­ng cho chu tr×nh c«ng t¸c cña ®éng c¬. Khi x¸c ®Þnh c¸c th«ng sè chØ thÞ, ta ch­a kÓ ®Õn c¸c d¹ng tæn thÊt vÒ c«ng mµ chØ xÐt c¸c tæn thÊt vÒ nhiÖt. C¸c th«ng sè cÇn tÝnh bao gåm: a) ¸p suÊt chØ thÞ trung b×nh lý thuyÕt pi': + §èi víi ®éng c¬ diesel: p'i [MPa] = = 0,8336 [MPa] [p'i ] = [0,7…1,0] MPa b) ¸p suÊt chØ thÞ trung b×nh thùc tÕ pi , [MPa]: + §èi víi ®éng c¬ 4 kú: pi = p'i j® [N/m2] Trong ®ã: j® lµ hÖ sè ®iÒn ®Çy ®å thÞ c«ng. Gi¸ trÞ cña j® phô thuéc vµo nhiÒu yÕu tè kh¸c nhau nh­ gãc ®¸nh löa sím hoÆc gãc phun sím nhiªn liÖu, thµnh phÇn hçn hîp, tèc ®é quay, gãc më sím xu p¸p x¶ ... Gi¸ trÞ cña j® ®èi víi ®éng c¬ diesel bèn kú víi buång ch¸y ph©n chia lµ: j® = 0,90¸0,94 Ta chän j® = 0,90 pi = p'i j® = 0,8336 . 0,90 = 0,75 [MPa] Gi¸ trÞ cña[ pi ] = [0,6…0,9] MPa. c) SuÊt tiªu hao nhiªn liÖu chØ thÞ: + §èi víi ®éng c¬ bèn kú: d) HiÖu suÊt chØ thÞ. = Trong ®ã: QT ®­îc tÝnh b»ng [KJ/kgnl ] vµ gi [kg/KWh ]. 4.4.2. C¸c th«ng sè cã Ých. + C¸c th«ng cã Ých lµ nh÷ng th«ng sè ®Æc tr­ng cho sù lµm viÖc cña ®éng c¬. §Ó x¸c ®Þnh c¸c th«ng sè ®ã, ta sö dông kÕt qu¶ tÝnh to¸n c¸c th«ng sè chØ thÞ ë môc trªn vµ x¸c ®Þnh gi¸ trÞ cña ¸p suÊt tæn hao c¬ khÝ trung b×nh pc¬. + ¸p suÊt tæn hao c¬ khÝ trung b×nh lµ ¸p suÊt gi¶ ®Þnh, kh«ng ®æi, t¸c ®éng lªn pÝt t«ng trong mét hµnh tr×nh vµ g©y ra c«ng tæn hao b»ng c«ng tæn hao cña trao ®«Ø khÝ, dÉn ®éng c¸c c¬ cÊu phô, tæn hao do ma s¸t ë c¸c bÒ mÆt c«ng t¸c. Thø tù tÝnh to¸n c¸c th«ng sè cã Ých nh­ sau: + ¸p suÊt tæn hao c¬ khÝ trung b×nh pc¬ ®­îc x¸c ®Þnh b»ng c¸c c«ng thøc kinh nghiÖm theo vËn tèc trung b×nh cña pÝt t«ng CTB [m/s] vµ c¸c th«ng sè kh¸c cña ®éng c¬. pc¬===0,139 [Mpa] + ¸p suÊt cã Ých trung b×nh: pe = pi -pc¬ = 0,75 -0,139 = 0,6114 [MPa] [pe] = 0,6…0,68 [MPa] + HiÖu suÊt c¬ khÝ: hc¬ = +SuÊt tiªu hao nhiªn liÖu cã Ých: [ge ] = 220..285 + HiÖu suÊt cã Ých: he = hi hc¬ = 0,386 . 0,815 = 0,315 [he] = 0,29¸0,38 + C«ng suÊt cã Ých cña ®éng c¬ ë sè vßng quay tÝnh to¸n: = [KW] Sai sè: DNe = 0,618% < 5% + M« men xo¾n cã Ých cña ®éng c¬ ë sè vßng quay tÝnh to¸n : [Nm] 4.4.3. 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 xy lanh ®éng c¬ trªn hÖ to¹ ®é p-V. ViÖc dùng ®å thÞ ®­îc chia lµm hai b­íc: dùng ®å thÞ c«ng chØ thÞ lý thuyÕt vµ hiÖu chØnh ®å thÞ ®ã ®Ó ®­îc ®å thÞ c«ng chØ thÞ thùc tÕ. + §å thÞ c«ng chØ thÞ lý thuyÕt ®­îc dùng theo kÕt qu¶ tÝnh to¸n chu tr×nh c«ng t¸c khi ch­a xÐt c¸c yÕu tè ¶nh h­ëng cña mét sè qu¸ tr×nh lµm viÖc thùc tÕ trong ®éng c¬. + §å thÞ c«ng chØ thÞ thùc tÕ lµ ®å thÞ ®· kÓ ®Õn c¸c yÕu tè ¶nh h­ëng kh¸c nhau nh­ gãc ®¸nh löa sím hoÆc gãc phun sím nhiªn liÖu, gãc më sím vµ ®ãng muén c¸c xu p¸p còng nh­ sù thay ®æi thÓ tÝch khi ch¸y. b) Dùng ®å thÞ c«ng chØ thÞ lý thuyÕt + ë ®å thÞ c«ng chØ thÞ lý thuyÕt, ta thÊy lµ chu tr×nh kÝn a-c-y-z-b-a [h×nh1]. Trong ®ã qu¸ tr×nh ch¸y nhiªn liÖu ®­îc thay b»ng qu¸ tr×nh cÊp nhiÖt ®¼ng tÝch c-y vµ cÊp nhiÖt ®¼ng ¸p y-z, qu¸ tr×nh trao ®æi khÝ ®­îc thay b»ng qu¸ tr×nh rót nhiÖt ®¼ng tÝch b-a. Thø tù tiÕn hµnh dùng ®å thÞ nh­ sau: + Thèng kª gi¸ trÞ cña c¸c th«ng sè ®· tÝnh ë c¸c qu¸ tr×nh nh­ ¸p suÊt khÝ thÓ ë c¸c ®iÓm ®Æc tr­ng pa, pc, pz, pb, chØ sè nÐn ®a biÕn trung b×nh n1, chØ sè d·n në ®a biÕn trung b×nh n2, tû sè nÐn e, thÓ tÝch c«ng t¸c Vh, thÓ tÝch buång ch¸y Vc vµ tû sè d·n në sím r. Pa = 0,086142 [MPa] n1 = 1,351 pc = 3,961 [MPa] n2 = 1,23 pz = 5,2 [MPa] e = 17 pb = 0,3261[MPa] Vh = 1,58336 [dm3] = 1,788 = Vz = r.Vc = 1,788 . 0,099 = 0,177 [dm3 ] Va = Vh +Vc = 1,682 [dm3 ] + Dùng hÖ to¹ ®é p-V víi gèc to¹ ®é 0 trªn giÊy kÎ ly [h×nh 1] vµ theo mét tû lÖ xÝch ®­îc chän tr­íc cña thÓ tÝch vµ ¸p suÊt, ta x¸c ®Þnh c¸c ®iÓm a [pa, Va], c [pc, Vc], y [py, Vy], z [pz, Vz] vµ b [pb, Va] trªn hÖ to¹ ®é ®ã. + Nèi c¸c ®iÓm c vµ y, y vµ z, b vµ a b»ng c¸c ®o¹n th¼ng, ta ®­îc c¸c ®­êng biÓu diÔn qu¸ tr×nh cÊp nhiÖt vµ rót nhiÖt. + Dùng c¸c ®­êng nÐn ®a biÕn a-c vµ d·n në ®a biÕn z-b. §Ó dùng c¸c ®­êng Êy, ta cã thÓ dïng ph­¬ng ph¸p lËp b¶ng . + Ph­¬ng ph¸p lËp b¶ng dùa vµo ph­¬ng tr×nh cña qu¸ tr×nh nÐn vµ d·n në ®a biÕn. Víi qu¸ tr×nh nÐn ®a biÕn, ta cã: Víi qu¸ tr×nh d·n në ®a biÕn, ta cã: + Trong ®ã: pn, pd, Vn vµ Vd lµ c¸c gi¸ trÞ biÕn thiªn cña ¸p suÊt vµ thÓ tÝch trªn ®­êng nÐn vµ d·n në. Ta cã thÓ ®­a c¸c ph­¬ng tr×nh trªn vÒ d¹ng: vµ + Trong ®ã: vµ lµ nh÷ng tû sè biÕn thiªn [tû sè nÐn tøc thêi]. + NÕu chän tr­íc c¸c gi¸ trÞ cña e1 [biÕn thiªn trong giíi h¹n 1¸e] vµ e2 [biªn thiªn trong giíi h¹n 1¸d], ta cã thÓ x¸c ®Þnh c¸c cÆp gi¸ trÞ [pn, Vn] vµ [pd, Vd] t­¬ng øng. Mçi cÆp gi¸ trÞ Êy cho mét ®iÓm t­¬ng øng trªn ®å thÞ p – V. [KÕt qu¶ tÝnh to¸n ®­îc thèng kª trong b¶ng 23]. §­a kÕt qu¶ tÝnh to¸n ®­îc lªn ®å thÞ vµ nèi c¸c ®iÓm cña cïng qu¸ tr×nh b»ng mét ®­êng liÒn nÐt, ta cã ®å thÞ cÇn dùng. X¸c ®Þnh c¸c ®iÓm trªn ®­êng nÐn vµ d·n në ®a biÕn. [ B¶ng 1 ] STT e1 Vn Pn= STT e2 Vd Pd= 1 17 0,099 3,961 1 2 10.4 0.162 2.03 2 3 7.46 0.226 1.301 3 4.775 0.352 0.352 4 5.82 0.289 0.931 4 3.512 0.479 0.479 5 4.78 0.352 0.712 5 2.778 0.606 0.606 6 4.05 0.416 0.57 6 2.297 0.732 0.732 7 3.51 0.479 0.47 7 1.959 0.859 0.859 8 3.1 0.542 0.398 8 1.707 0.986 0.986 9 2.78 0.606 0.343 9 1.512 1.112 1.112 10 2.51 0.669 0.299 10 1.358 1.239 1.239 11 2.3 0.732 0.265 11 1.232 1.366 1.366 12 2.11 0.796 0.237 12 1.127 1.492 1.492 13 1.96 0.859 0.214 13 1.039 1.619 1.619 14 1.82 0.922 0.194 14 0.964 1.746 1.746 15 1.71 0.986 0.177 15 0.899 1.872 1.872 16 1.6 1.049 0.163 16 0.842 1.999 1.999 17 1.51 1.112 0.151 17 0.791 2.126 2.126 18 1.43 1.176 0.14 18 0.747 2.252 2.252 19 1.36 1.239 0.13 19 0.707 2.379 2.379 20 1.29 1.302 0.122 20 0.671 2.506 2.506 21 1.23 1.366 0.114 21 0.639 2.632 2.632 22 1.18 1.429 0.107 22 0.61 2.759 2.759 23 1.13 1.492 0.101 23 0.583 2.886 2.886 24 1.08 1.556 0.096 24 0.558 3.012 3.012 25 1.04 1.619 0.091 25 0.536 3.139 3.139 26 1 1.682 0.086 26 0.515 3.266 3.266 c) HiÖu chØnh ®å thÞ c«ng chØ thÞ lý thuyÕt hµnh thµnh ®å thÞ c«ng chØ thÞ thùc tÕ. + §Ó ®­îc ®å thÞ c«ng chØ thÞ thùc tÕ a' - c' - c" - z' - z" - b' - b" - b"’ - a' , ta g¹ch bá c¸c diÖn tÝch I, II, III, IV trong ®å thÞ lý thuyÕt. + DiÖn tÝch I xuÊt hiÖn do gãc phun sím nhiªn liÖu g©y ra. Khi ®ã mét phÇn nhiªn liÖu ®­îc ch¸y tr­íc trªn ®­êng nÐn nªn ¸p suÊt cuèi qu¸ tr×nh nÐn thùc tÕ cao h¬n ¸p suÊt cuèi qu¸ tr×nh nÐn thuÇn tuý pc. + §iÓm c' n»m trªn ®­êng nÐn thuÇn tuý. VÞ trÝ cña nã ®­îc x¸c ®Þnh bëi gãc phun sím nhiªn liÖu vµ ®­îc dùng theo vßng trßn BrÝch. §iÓm c" ®­îc x¸c ®Þnh b»ng c¸ch l­în ®Òu tõ ®iÓm c' cho ®Õn khi c¾t trôc tung øng víi thÓ tÝch Vc. + DiÖn tÝch II tån t¹i lµ do qu¸ tr×nh ch¸y diÔn ra víi thÓ tÝch lu«n lu«n thay ®æi. Qu¸ tr×nh ch¸y thùc tÕ diÔn ra kh«ng theo lý thuyÕt vµ theo ®­êng cong c' - c" - z' - z". ë ®éng c¬ diesel, ¸p suÊt lín nhÊt ®¹t gi¸ trÞ cña pz, v× trong qu¸ tr×nh ch¸y th× nhiªn liÖu vÉn ®­îc phun tiÕp vµo xi lanh ®éng c¬. + Khi vÏ ®å thÞ, ta lÊy ®iÓm z' ë gi÷a ®o¹n th¼ng yz, cßn ®iÓm z" ®­îc chän trªn ®­êng d·n në sao cho ®­êng cong z' z" b" kh«ng bÞ g·y khóc ë ®iÓm z". + DiÖn tÝch III biÓu diÔn tæn hao cña c«ng d·n në do xu p¸p th¶i më sím. Khi ®ã ¸p suÊt trong xi lanh gi¶m nhanh vµ qu¸ tr×nh d·n në diÔn ra theo ®­êng cong thùc tÕ. Thêi ®iÓm b¾t ®Çu më xu p¸p th¶i ®­îc chän sao cho diÖn tÝch III kh«ng lín mµ vÉn b¶o ®¶m th¶i s¹ch s¶n vËt ch¸y vµ tæn hao Ýt c«ng cho qu¸ tr×nh th¶i chÝnh. §èi víi ®éng c¬ ®­îc kiÓm nghiÖm, gi¸ trÞ cña gãc më sím xu p¸p th¶i ®· ®­îc cho tr­íc vµ vÞ trÝ cña ®iÓm b' trªn ®­êng d·n në ®­îc x¸c ®Þnh theo vßng trßn BrÝch. + DiÖn tÝch IV biÓu diÔn mét phÇn cña c«ng tæn hao cho qu¸ tr×nh trao ®æi khÝ. PhÇn cßn l¹i cña c«ng tæn hao cho qu¸ tr×nh trao ®æi khÝ (giíi h¹n bëi diÖn tÝch a'raa') ®· ®­îc kÓ ®Õn khi xÐt hiÖu suÊt c¬ khÝ hc¬. Do ®ã khi tÝnh to¸n c«ng cña chu tr×nh thùc tÕ ta kh«ng xÐt ®Õn n÷a. Tuy nhiªn, ®Ó tÝnh to¸n ®éng lùc häc, ta vÉn ph¶i dùng ®­êng n¹p r-a vµ th¶i b"-r. Thø tù dùng c¸c ®­êng ®ã nh­ sau: + Dùng ®iÓm b" ë gi÷a ®o¹n th¼ng a-b. Tõ a vµ r, kÎ c¸c ®­êng song song víi trôc hoµnh. Chän ®iÓm b"’ trªn ®­êng th¶i c­ìng bøc sao cho ®­êng cong kh«ng bÞ gÊp khóc. Dùng ®iÓm r" theo gãc ®ãng muén cña xu p¸p th¶i nhê vßng trßn BrÝch. VÏ ®­êng cong l­în ®Òu tõ r" lªn r vµ ®­êng cong l­în ®Òu qua c¸c ®iÓm b', b", b"’ sao cho c¸c ®­êng cong Êy kh«ng bÞ g·y khóc. H×nh 2. §å thÞ c«ng chØ thÞ cña ®éng c¬ diesel bèn kú sau khi hiÖu chØnh. Ch­¬ng 5 Dùng §Æc TÝnh Ngoµi Cña §éng C¬. 5.1. 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. + §å thÞ nµy ®­îc dïng ®Ó ®¸nh gi¸ sù thay ®æi c¸c chØ tiªu chÝnh cña ®éng c¬ khi sè vßng quay thay ®æi vµ chän sè vßng quay sö dông mét c¸ch hîp lý khi khai th¸c. + §Æc tÝnh ngoµi ®­îc dùng b»ng c¸c ph­¬ng ph¸p nh­ thùc nghiÖm, c«ng thøc kinh nghiÖm hoÆc b»ng viÖc ph©n tÝch lý thuyÕt. ë ®©y giíi thiÖu ph­¬ng ph¸p dùng b»ng c¸c c«ng thøc kinh nghiÖm cña Kh¬-l­-stèp L©y-®Ðc-man. 5.2. Thø tù dùng c¸c ®­êng ®Æc tÝnh. a) §èi víi ®éng c¬ diesel: §Ó dùng ®­êng ®Æc tÝnh, ta chän tr­íc mét sè 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: [KW] [MNm] Gnl = geN.Ne Trong ®ã: Ne®m = 54,8623[KW] c«ng suÊt ®Þnh møc thu ®­îc trong tÝnh to¸n. n®n= 1700 [v/ph] sè vßng quay øng víi c«ng suÊt ®Þnh møc . = 308,174 [Nm] =308,174 .10-6 [MNm]. =269,23 . m« men xo¾n cã Ých [MNm] vµ suÊt tiªu hao nhiªn liÖu cã Ých ë sè vßng quay ®Þnh møc n®m. 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.n- gi¸ trÞ cña biÕn sè ®­îc chän tr­íc [v/ph]. KÕt qu¶ tÝnh to¸n ®­îc thèng kª thµnh b¶ng. Dùa vµo c¸c sè liÖu thu ®­îc, ta dùng ®­êng ®Æc tÝnh lªn giÊy kÎ ly. KÕt qu¶ tÝnh to¸n c¸c chØ tiªu. n Ne[kW] Me[Nm] ge[g/kWh] Ge[kg/h] 500 13.866 264.81 279.85 3.8803 550 15.954 277.01 274.05 4.3723 600 18.114 288.3 268.72 4.8676 650 20.331 298.69 263.85 5.3643 700 22.59 308.17 259.45 5.861 750 24.878 316.76 255.51 6.3566 800 27.18 324.43 252.04 6.8504 850 29.482 331.21 249.04 7.342 900 31.769 337.08 246.5 7.8311 950 34.029 342.05 244.43 8.3174 1000 36.245 346.12 242.82 8.801 1050 38.405 349.28 241.68 9.2816 1100 40.494 351.54 241 9.7592 1150 42.498 352.89 240.79 10.233 1200 44.402 353.34 241.05 10.703 1250 46.193 352.89 241.77 11.168 1300 47.857 351.54 242.96 11.627 1350 49.378 349.28 244.61 12.078 1400 50.743 346.12 246.73 12.52 1450 51.938 342.05 249.32 12.949 1500 52.949 337.08 252.37 13.363 1550 53.761 331.21 255.88 13.756 1600 54.36 324.43 259.87 14.126 1650 54.732 316.76 264.31 14.466 1700 54.862 308.17 269.23 14.771 H×nh 3. §Æc tÝnh ngoµi cña ®éng c¬ diesel Ch­¬ng 6 TÝnh To¸n §éng Lùc Häc Môc ®Ých: 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 pÝt t«ng 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 vÐc t¬ 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 c¸c ®å thÞ vÐc t¬ 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. 6.2. TÝnh To¸n ®éng lùc häc: C¸c lùc vµ m« men trong tÝnh to¸n ®éng lùc häc ®­îc biÓu diÓn d­íi d¹ng hµm sè gãc quay trôc khuûu a. Víi quy ­íc lµ khi pÝt t«ng ë ®iÓm chÕt trªn th× a = 0. Ngoµi ra c¸c lùc nµy cßn tÝnh víi 1 ®¬n vÞ diÖn tÝch ®Ønh pÝt t«ng, khi cÇn c¸c gi¸ trÞ thùc cña lùc ta nh©n víi gi¸ trÞ cña ¸p suÊt víi diÖn tÝch tiÕt diÖn ngang cña ®Ønh pÝt t«ng. Thø tù lµm viÖc cña c¸c xy lanh:1-4-3-2. Gãc c«ng t¸c cña ®éng c¬:dk = 900. Thø tù tÝnh to¸n ®éng lùc häc nh­ sau: a) Khèi l­îng cña c¸c chi tiÕt chuyÓn ®éng: *Khèi l­îng nhãm pÝt t«ng: mpt mpt = 3,73 [kg] *Khèi l­îng thanh truyÒn: Khi ®éng c¬ lµm viÖc ,thanh truyÒn tham gia chuyÓn ®éng song ph¼ng, ®Çu nhá tham gia chuyÓn ®éng tÞnh tiÕn cïng nhãm pÝt t«ng, ®Çu to tham gia chuyÓn ®éng quay cïng cæ khuûu, vµ th©n chuyÓn ®éng l¾c. §Ó ®¬n gi¶n trong qu¸ tr×nh tr×nh tÝnh to¸n ta ph©n tÝch khèi l­îng thanh truyÒn gåm 2 phÇn [M1 vµ M2] vµ quy dÉn chóng vÒ c¸c ®iÓm cã chuyÓn ®éng ®Æc tr­ng ®¬n gi¶n. Khi quy dÉn ph¶i dùa trªn c¸c nguyªn t¾c sau: - Tæng khèi l­îng sau ph©n chia ph¶i b»ng khèi l­îng thanh truyÒn. - Träng t©m cña thanh truyÒn kh«ng thay ®æi - M«men qu¸n tÝnh ®èi víi träng t©m cña thanh truyÒn kh«ng thay ®æi. Þmtt = m1 + m2 =1,63 + 4,2 = 5,83 [kg]. - Khèi l­îng tham gia chuyÓn ®éng tÞnh tiÕn mj : mj = mp + m1 = 3,2 + 1,63= 4,83 [kg] mp = 3,2 [kg] : khèi l­îng pÝt t«ng. m1= 1,63 [kg] : khèi l­îng thanh truyÒn qui dÉn vÒ t©m chèt pÝt t«ng. b) Lùc vµ m« men t¸c dông lªn c¬ cÊu KTTT: Khi lµm viÖc c¬ cÊu KTTT chÞu t¸c dông cña c¸c lùc sau: - Lùc qu¸n tÝnh chuyÓn ®éng tÞnh tiÕn. - Lùc qu¸n tÝnh ly t©m. - Lùc khÝ thÓ. - Lùc ma s¸t. - Ph¶n lùc khÝ thÓ. Trong c¸c lùc kÓ trªn th× lùc qu¸n tÝnh vµ lùc ly t©m cã ¶nh h­ëng lín h¬n c¶.V× vËy trong qu¸ tr×nh tÝnh to¸n ®éng lùc häc ng­êi ta cã thÓ bá qua ¶nh h­ëng cña c¸c lùc kh¸c mµ chØ xÐt lùc khÝ thÓ vµ lùc qu¸n tÝnh. * Lùc qu¸n tÝnh: - Lùc qu¸n tÝnh chuyÓn ®éng tÞnh tiÕn: Pj = - mj. Rw2 [cosa + l cos 2a].10-6 [MN] Trong ®ã: R: b¸n kÝnh quay cña khuûu trôc [m]; R = 0,07 [m] w: vËn tèc gãc trôc khuûu, w = p.n/30 = 3,14.1700/30 = 178,023 [Rad/s] l: hÖ sè kÕt cÊu cña ®éng c¬. l = R/L=70/250 = 0,28 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. DÊu [-] cã ý nghÜa t­îng tr­ng vÒ sù ng­îc chiÒu gi÷a gia tèc vµ lùc qu¸n tÝnh. VËy :Pj = - mj. Rw2 [cosa + l cos 2a].10-6 [MN] = - 4,83 . 0,07.178,0232.[cosa + 0,28.cos2a].10-6 [MN] Khi lµm viÖc gi¸ trÞ a lu«n thay ®æi tõ [0..7200] t­¬ng øng sÏ cã c¸c gi¸ trÞ kh¸c nhau cña Pj .KÕt qu¶ tÝnh to¸n ®­îc ghi trong b¶ng . - Lùc qu¸n tÝnh ly t©m:Pr Lùc qu¸n tÝnh chuyÓn ®éng quay Pr do c¸c khèi l­îng chuyÓn ®éng quay víi vËn tèc w, b¸n kÝnh R g©y nªn, ta cã: Pr = - mr Rw2.10-6 [MN] = - 4,2. 0,07.178,0232.10-6 = 34671,66.10-6[MN] *.Lùc khÝ thÓ Pk: Pk = [P - P0]. [MN] Trong ®ã : P- ¸p suÊt cña m«i chÊt c«ng t¸c trong xy lanh; P0- ¸p suÊt m«i tr­êng = 1,01.105 [N/m2] Do lùc khÝ thÓ trong suèt qu¸ tr×nh c«ng t¸c cña ®éng c¬ sÏ lçp l¹i ë chu tr×nh c«ng t¸c sau, nªn tõ ®å thÞ c«ng P-V ta triÓn khai thµnh d¹ng P-a b»ng c¸ch chuyÓn trôc hoµnh lªn ®­êng P0. VÐc t¬ lùc khÝ thÓ Pk ®­îc quy ­íc trïng víi ®­êng t©m xy lanh, do ®ã ta t×m ®­îc gi¸ trÞ cña Pk theo gãc quay a . KÕt qu¶ tÝnh to¸n ghi trong b¶ng . *.Lùc t¸c dông lªn chèt pÝt t«ng PS: Lùc t¸c dông lªn chèt pÝt t«ng PSlµ tæng lùc khÝ thÓ vµ lùc qu¸n tÝnh chuyÓn ®éng tÞnh tiÕn. PS = Pk + Pj [MN] B»ng ph­¬ng ph¸p ®å thÞ ta tÝnh ®­îc Pk. B»ng ph­¬ng ph¸p gi¶i tÝch ta tÝnh ®­îc PJ. KÕt qu¶ tÝnh PS ®­îc ghi ë b¶ng . α[do] Pk[MN] Pj[MN] PΣ[MN] T[MN] Z[MN] 0 0.0002 -0.0152 -0.015 0 0 1 -0.015 15 -0.0002 -0.0144 -0.0145 0.32884 -0.0048 0.9472 -0.0137 30 -0.0002 -0.012 -0.0121 0.62218 -0.0075 0.7955 -0.0096 45 -0.0002 -0.0084 -0.0086 0.84965 -0.0073 0.5647 -0.0048 60 -0.0002 -0.0043 -0.0045 0.99081 -0.0044 0.2841 -0.0013 75 -0.0002 -0.0002 -0.0004 1.03863 -0.0004 -0.0118 4.4E-06 90 -0.0002 0.0033 0.0031 1.00023 0.0031 -0.2909 -0.0009 105 -0.0002 0.0059 0.0058 0.89369 0.0052 -0.5294 -0.0031 120 -0.0002 0.0076 0.0074 0.74173 0.0055 -0.7158 -0.0053 135 -0.0002 0.0084 0.0082 0.56512 0.0046 -0.8494 -0.007 150 -0.0002 0.0086 0.0085 0.37851 0.0032 -0.9364 -0.0079 165 -0.0002 0.0086 0.0084 0.18969 0.0016 -0.9846 -0.0083 180 -0.0002 0.0086 0.0084 0.00115 1E-05 -1 -0.0084 195 -0.0002 0.0086 0.0084 -0.18739 -0.0016 -0.9849 -0.0083 210 -0.0001 0.0086 0.0085 -0.37621 -0.0032 -0.9372 -0.008 225 -1E-05 0.0084 0.0084 -0.56288 -0.0047 -0.8508 -0.0071 240 0.0001 0.0076 0.0078 -0.73969 -0.0057 -0.7178 -0.0056 255 0.0004 0.006 0.0064 -0.89207 -0.0057 -0.532 -0.0034 270 0.0008 0.0034 0.0042 -0.9993 -0.0042 -0.2941 -0.0012 285 0.0015 -0.0002 0.0014 -1.03865 -0.0014 -0.0154 -2E-05 300 0.0029 -0.0042 -0.0013 -0.99195 0.0013 0.2806 -0.0004 315 0.0059 -0.0084 -0.0025 -0.85192 0.0021 0.5615 -0.0014 330 0.0128 -0.0119 0.0009 -0.6254 -0.0006 0.7931 0.0007 345 0.029 -0.0143 0.0147 -0.3327 -0.0049 0.9459 0.01388 360 0.0548 -0.0152 0.0396 -0.00408 -0.0002 1 0.0396 375 0.0577 -0.0144 0.0433 0.32498 0.0141 0.9484 0.04105 390 0.0404 -0.012 0.0284 0.61895 0.0176 0.7979 0.02265 405 0.0211 -0.0085 0.0127 0.84737 0.0107 0.5679 0.00719 420 0.0125 -0.0043 0.0081 0.98965 0.008 0.2877 0.00234 435 0.0081 -0.0003 0.0079 1.03859 0.0082 -0.0082 -6E-05 450 0.0058 0.0033 0.0091 1.00115 0.0091 -0.2877 -0.0026 465 0.0045 0.0059 0.0104 0.89531 0.0093 -0.5268 -0.0055 480 0.0036 0.0076 0.0112 0.74377 0.0083 -0.7139 -0.008 495 0.003 0.0084 0.0114 0.56735 0.0065 -0.8481 -0.0097 510 0.0025 0.0086 0.0111 0.3808 0.0042 -0.9356 -0.0104 525 0.0018 0.0086 0.0104 0.19199 0.002 -0.9842 -0.0102 540 0.0012 0.0086 0.0097 0.00344 3E-05 -1 -0.0097 555 0.0007 0.0086 0.0093 -0.18509 -0.0017 -0.9853 -0.0091 570 0.0003 0.0086 0.0089 -0.37392 -0.0033 -0.938 -0.0084 585 0.0002 0.0084 0.0086 -0.56065 -0.0048 -0.8521 -0.0073 600 0.0002 0.0076 0.0078 -0.73765 -0.0057 -0.7197 -0.0056 615 0.0002 0.006 0.0062 -0.89044 -0.0055 -0.5346 -0.0033 630 0.0002 0.0034 0.0035 -0.99836 -0.0035 -0.2972 -0.0011 645 0.0002 -0.0001 5E-05 -1.03866 -5E-05 -0.0189 -9E-07 660 0.0002 -0.0042 -0.004 -0.99308 0.004 0.277 -0.0011 675 0.0002 -0.0083 -0.0082 -0.85417 0.007 0.5583 -0.0046 690 0.0002 -0.0119 -0.0117 -0.62861 0.0074 0.7907 -0.0093 705 0.0002 -0.0143 -0.0142 -0.33654 0.0048 0.9446 -0.0134 720 0.0002 -0.0152 -0.015 -0.00815 0.0001 1 -0.015 Tõ c¸c gi¸ trÞ cña PS theo gãc quay a trªn cïng 1 hÖ trôc to¹ ®é ta vÏ ®­îc PS- a theo 1 tû lÖ xÝch nhÊt ®Þnh. HoÆc cã thÓ vÏ ®å thÞ Pk -a vµ Pj-a trªn cïng 1 hÖ trôc to¹ ®é víi cïng 1 tû lÖ xÝch ,råi b»ng ph­¬ng ph¸p céng ®å thÞ ta nhËn ®­îc ®å thÞ PS- a víi kÕt qu¶ t­¬ng tù trªn.®å thÞ cã d¹ng: §å thÞ lùc khÝ thÓ, lùc qu¸n tÝnh vµ tæng lùc. c) Dùng ®å thÞ vÐc t¬ phô t¶i: * ý nghÜa: §å thÞ vÐc t¬ phô t¶i lµ ®å thÞ biÓu diÔn tæng hîp c¸c lùc t¸c dông lªn bÒ mÆt lµm viÖc ë c¸c vÞ trÝ kh¸c nhau cña trôc khuûu. C¸c bÒ mÆt lµm viÖc quan träng cña trôc khuûu bao gåm: cæ trôc, cæ khuûu, b¹c lãt ®Çu to thanh truyÒn vµ b¹c lãt æ trôc. §å thÞ vÐc t¬ phô t¶i dïng ®Ó: - X¸c ®Þnh phô t¶i xem xÐt quy luËt mµi mßn cña c¸c bÒ mÆt lµm viÖc. - X¸c ®Þnh ®¬n vÞ phô t¶i lín nhÊt, trung b×nh nh»m ®¸nh gi¸ møc ®é va ®Ëp. - X¸c ®Þnh vÞ trÝ chÞu lùc nhá nhÊt ®Ó khoan lç dÇu b«i tr¬n. §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: [MN] Lùc ph¸p tuyÕn Z ®­îc x¸c ®Þnh : [MM] Pr2 = m2 Rw2.10-6 = 4,09.0,0901.188,42.10-6 = 0,01308 [MN] Gi¸ trÞ cña c¸c lùc T vµ Z cñng nh­ cña c¸c hµm sè l­îng gi¸c ®­îc tr×nh bµy trong b¶ng 1. * §å thÞ vÐc t¬ phô t¶i t¸c dông lªn bÒ mÆt cæ khuûu. §å thÞ nµy ph¶n ¸nh sù t¸c dông cña lùc T, Z, vµ Pr2 lªn bÒ mÆt cæ khuûu th«ng qua b¹c trong mét chu tr×nh c«ng t¸c cña xy lanh, ta cã: [MN] §tvtpt cæ khuûu ®­îc bè trÝ ë phÝa d­íi ®å thÞ c«ng, víi tû lÖ xÝch : mT = mZ = mPr2. Dùng hÖ trôc vu«ng gãc TOZ; OT lµ trôc tung h­íng sang ph¶i, OZ lµ trôc hoµnh h­íng xuèng phÝa d­íi. Dùa theo kÕt qu¶ tÝnh ë b¶ng biÕn thiªn x¸c ®Þnh c¸c giao ®iÓm øng víi vÐc t¬ . Nèi c¸c giao ®iÓm ®ã b»ng mét ®­êng cong, ta ®­îc ®å thÞ lùc thanh truyÒn Pth trong hÖ to¹ ®é mµ trôc khuûu ®øng yªn, cßn thanh truyÒn quay t­¬ng ®èi gãc a + b so víi trôc khuûu vÒ phÝa tr¸i. Tõ 0, vÒ phÝa chiÒu d­¬ng trôc OZ, x¸c ®Þnh ®iÓm 01sao cho VÏ vßng trßn b¸n kÝnh bÊt kú t­îng tr­ng cho bÒ mÆt cæ khuûu, vÏ kÐo dµi m¸ khuûu t­îng tr­ng vÒ phÝa chiÒu d­¬ng trôc OZ. §å thÞ nhËn ®­îc øng víi gãc O1 chÝnh lµ ®tvtpt cæ khuûu víi tû lÖ xÝch mQck = mT. D¹ng cña ®å thÞ ®­îc thÓ hiÖn trªn h×nh sau: §å thÞ vÐct¬ phô t¶i cæ khuûu +§©y lµ d¹ng ®å thÞ ®Æc biÖt, kh«ng hoµn toµn lµ d¹ng ®éc cùc thuÇn tóy. Bëi vËy, ®Ó cã h×nh ¶nh trùc quan h¬n, ta triÓn khai thµnh ®å thÞ trong hÖ to¹ ®é §Ò c¸c:Qck-a. + X¸c ®Þnh trÞ sè t¶i träng trung b×nh t¸c dông lªn bÒ mÆt cæ khuûu: = 0,0164 [MN] + HÖ sè va ®Ëp c: T×m trªn ®å thÞ Qckmax = 0,0347 [M N ] Þ=2,116 + T¶i träng riªng: . Trong ®ã: lc = 0,043 [m] - chiÒu dµi tiÕp xóc dc = 0, 074 [m] - lµ ®­êng kÝnh cña cæ khuûu. qc=11.753 + VÞ trÝ khoan lç dÇu b«i tr¬n. VÞ trÝ khoan lç dÇu b«i tr¬n tèi ­u cho chÕ ®é ®­îc tÝnh to¸n vµ vÏ ®tvtpt ë cæ khuûu cã thÓ x¸c ®Þnh trªn c¬ së ®å thÞ mµi mßn t­îng tr­ng hoÆc cã thÓ x¸c ®Þnh trùc tiÕp trªn ®tvtpt cæ khuûu. C¸ch tiÕn hµnh nh­ sau: - Tõ t©m O1 vÏ c¸c vßng trßn ®ång t©m t­îng tr­ng cho bÒ mÆt cæ khuûu rçng. - VÏ t­îng tr­ng m¸ khuûu vÒ phÝa chiÒu d­¬ng trôc OZ. - Tõ O1 kÎ hai ®­êng tiÕp tuyÕn víi ®å thÞ . - §­êng ph©n gi¸c víi gãc t¹o bëi hai tiÕp tuyÕn chÝnh lµ ph­¬ng khoan lç dÇu nhên, c¸ch t×m ®­êng ph©n gi¸c ®­îc thÓ hiÖn trªn ®å thÞ ®éng lùc häc. *. ®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, ph¶i cã ®tvtpt cæ khuûu. §å thÞ nµy ®­îc bè trÝ ë « gi÷a, phÝa bªn ph¶i tê A0. ¤ phÝa trªn cã chiÒu cao kho¶ng 1/3 chiÒu réng tê « ly A0 dïng cho ®å thÞ ®­êng ®Æc tÝnh ngoµi. Cã hai ph­¬ng ph¸p vÏ. Ph­¬ng ph¸p thø nhÊt phøc t¹p, tèn thêi gian h¬n [tù tham kh¶o trong tËp 1 cuèn kÕt cÊu tÝnh to¸n ®éng c¬, Nhµ xuÊt b¶n §¹i häc vµ Trung häc chuyªn nghiÖp]. Ph­¬ng ph¸p thø hai gåm c¸c b­íc sau: - Trªn ®tvtpt cæ khuûu, vÏ vßng trßn t­îng tr­ng cho bÒ mÆt vµ chia thµnh 2n phÇn b»ng nhau, vÝ dô chia thµnh 24 phÇn vµ ®¸nh sè nh­ trªn h×nh sau: - TÝnh hîp lùc SQ' cña tÊt c¶ c¸c lùc t¸c dông lÇn l­ît lªn c¸c ®iÓm 0, 1, 2, 3... , ký hiÖu t­¬ng øng lµ SQ0' , , ghi trÞ sè lùc vµ ph¹m vi t¸c dông lªn b¶ng sau víi gi¶ thiÕt lµ lùc SQ' 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 SQi cña tÊt c¶ c¸c hîp lùc SQ' t¸c dông lªn ®iÓm thø i vµ ghi vµo c¸c « hµng d­íi cïng. - Trªn ®å thÞ, vÏ vßng trßn t­îng tr­ng vµ m¸ khuûu nh­ trªn h×nh.15. vµ còng chia thµnh 2n phÇn b»ng nhau t­¬ng øng (vÝ dô nh­ trªn h×nh lµ 24 phÇn b»ng nhau) ®¸nh sè tõ 0 tíi 2n-1. Chän mét tû lÖ xÝch lùc thÝch hîp, ®Æt c¸c ®o¹n th¼ng t­¬ng øng víi SQi tõ vßng trßn theo h­íng kÝnh vµo phÝa t©m. - Nèi c¸c ®iÓm cuèi cña c¸c ®o¹n th¼ng Êy b»ng mét ®­êng cong liªn tôc råi g¹ch nghiªng phÇn diÖn tÝch n»m gi÷a vßng trßn vµ ®­êng cong liªn tôc 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. §å thÞ mµi mßn cæ khuûu. Tõ ®å thÞ nµy, ta chän vÞ trÝ mßn Ýt nhÊt ®Ó khoan lç dÇu b«i tr¬n. *. §å thÞ tæng lùc tiÕp tuyÕn vµ m« men tæng TS: §éng c¬ D6 lµ ®éng c¬ 1 hµng 6 xy lanh. thø tù lµm viÖc cña c¸c xy lanh lµ: 1-4-2-3. δ = 1800. B¶ng biÕn thiªn T vµ TΣ theo α α T1[0-180] α T2[540-720] α T3[180-60] α T4[360-540] TΣ 0 0 540 3.3E-05 180 9.6E-06 360 -0.0002 -0.00012 15 -0.0048 555 -0.0017 195 -0.00158 375 0.01407 0.006 30 -0.0075 570 -0.0033 210 -0.00321 390 0.01757 0.00349 45 -0.0073 585 -0.0048 225 -0.00472 405 0.01073 -0.00609 60 -0.0044 600 -0.0057 240 -0.00574 420 0.00805 -0.00785 75 -0.0004 615 -0.0055 255 -0.00569 435 0.00817 -0.00338 90 0.00315 630 -0.0035 270 -0.00417 450 0.00912 0.00456 105 0.00516 645 -5E-05 285 -0.00143 465 0.0093 0.01298 120 0.00551 660 0.004 300 0.00128 480 0.00832 0.01911 135 0.00465 675 0.00696 315 0.00211 495 0.00648 0.0202 150 0.0032 690 0.00737 330 -0.00055 510 0.00423 0.01424 165 0.0016 705 0.00476 345 -0.00488 525 0.00199 0.00347 180 9.6E-06 720 0.00012 360 -0.00016 540 3.3E-05 4.3E-06 Dùa vµo b¶n biÕn thiªn c¸c lùc tiÕp tuyÕn ta tÝnh ®­îc: TSTB = 0,005124 [MN]. M« men xo¾n cã Ých Metb Metb = TSTB.R.ηc¬.106 = 0,005124.0,07.0,815.106 = 292,3 [Nm]. Sai sè: .100% = 5,1 % < 10%. Tµi liÖu tham kh¶o 1.”H­íng dÉn ®å ¸n m«n häc ®éng c¬ ®èt trong” T¸c gi¶ : Vi H÷u Thµnh Vò Anh TuÊn 2.” H­íng dÉn ®å ¸n m«n häc ®éng c¬ ®èt trong” T¸c gi¶ : NguyÔn V¨n Ch©u 3.”H­íng dÉn tÝnh nhiÖt ®éng c¬ ®èt trong” T¸c gi¶ : Hoµng V¨n Dung 4.”KÕt cÊu vµ tÝnh to¸n ®éng c¬ ®èt trong” T¸c gi¶ : L¹i V¨n §Þnh-Vy H÷u Thµnh 5.”KÕt cÊu vµ tÝnh to¸n ®éng c¬ ®èt trong” T¸c gi¶ : Hå TÊn ChuÈn - NguyÔn §øc Phó TrÇn V¨n TÕ - NguyÔn TÊt TiÕn