Tính toán kiểm nghiệm động cơ d6 ở chế độ nemax

ng ®Ó b¬m ®Çy nhiªn liÖu cho hÖ thèng cung cÊp nhiªn liÖu vµ ®Èy khÝ ra khái hÖ tr­íc khi khëi ®éng ®éng c¬, b¬m tay l¾p trªn gi¸ ë sµn xe trong buång l¸i phÝa tr­íc l¸i xe, lç d­íi cña b¬m nèi víi ®­êng èng tõ kho¸ ph©n phèi, lç trªn l¾p víi ®­êng dÉn tíi bÇu läc th«. - B¬m tay bao gåm: n¾p, th©n, tay b¬m, mµng b¬m, vµ c¸c van. - N¾p b¬m cè ®Þnh víi th©n b¬m b»ng vÝt cÊy, gi÷a th©n vµ n¾p cã mµng b¬m b»ng cao su ®Æc biÖt chÞu ®­îc nhiªn liÖu vµ nhiÖt, phÇn gi÷a cña mµng ®­îc nèi víi dÉn ®éng b»ng ®ai èc vµ 2 tÊm kim lo¹i máng . - B¬m cã 3 van (van hót, van ®Èy, van x¶) cã cÊu t¹o t­¬ng tù nhau gåm æ chøa Ðp ë th©n b¬m, lß xo, bÖ tú lß xo. C¬ cÊu dÉn ®éng b¬m bao gåm tay b¬m ®­îc nèi víi ®ßn b¬m b»ng bu l«ng Ðp chÆt. *BÇu läc th«: 1.3.3. HÖ cung cÊp kh«ng khÝ. - Dïng ®Ó läc s¬ bé t¹p chÊt c¬ häc lÉn trong nhiªn liÖu tr­íc khi ®­a vµo b¬m nhiªn liÖu thÊp ¸p. - HÖ cung cÊp kh«ng khÝ dïng ®Ó läc s¹ch bôi bÈn trong kh«ng khÝ vµ cung cÊp khÝ cho ®éng c¬. BÇu läc kh«ng khÝ: - Lµ lo¹i bÇu läc liªn hîp cã bé phËn hót bôi ra ngoµi. BÇu läc ®­îc ®Æt bªn ph¶i ®éng c¬ phÝa d­íi m¸ng phun. Nã bao gåm c¸c bé phËn chÝnh: th©n, n¾p, c¸c èng xo¸y lèc, 3 tÇng läc, hép chøa bôi, èng hót bôi. - Bé xo¸y lèc chÕ t¹o liÒn víi hép chøa bôi vµ hép läc thø nhÊt. Mçi èng xo¸y bao gåm th©n èn, bé phËn ®Þnh h­íng tiÕp tuyÕn, cöa vµo cña khÝ vµ èng trung t©m. - Hép läc cña bÇu läc chøa 3 tÇng l­íi läc cã lç ®Ó nèi víi èng gãp n¹p. Nh÷ng ng¨n l­íi läc lµ tÇng thø 2. C¸c ng¨n läc ®­¬c nhÐt ®Çy nh÷ng d©y thÐp nèi c¸c ng¨n läc ®­îc Ðp chÆt víi hép läc b»ng 2 thanh gi»ng vµ 4 vÝt. §Ó ng¨n kh«ng cho khÝ ch­a läc vµo ®éng c¬ trªn r·nh cña n¾p cã ®Öm d¹ ®Ó lµm kÝn gi÷a th©n vµ n¾p. Gi÷a c¸c ng¨n läc tú víi nhau vµ ®¸y hép läc cã c¸c ®Öm ®Ó lµm kÝn. N¾p cña bÇu läc cè ®Þnh víi bÇu läc b»ng c¸c thanh gi»ng. Hép chøa bôi cã èng th«ng víi m¸ng phun. b) C¸c èng gãp n¹p: - Dïng ®Ó dÉn khÝ ®· läc s¹ch ®­a vµo xi lanh ®éng c¬. èng gãp n¹p lµm b»ng thÐp tÊm dËp vµ hµn Ðp víi nhau t¹o thµnh èng chung vµ c¸c nh¸nh chóng ®­îc cè ®Þnh vµo n¾p xi lanh b»ng c¸c vÝt cÊy trªn n¾p xi lanh. 1.3.4. HÖ b«i tr¬n ®éng c¬. - Dïng ®Ó chøa dÇu nhên, lµm s¹ch, lµm m¸t dÇu nhên vµ cung cÊp dÇu nhên cho c¸c bÒ mÆt lµm viÖc cña chi tiÕt trong ®éng c¬. Thïng dÇu nhên. - Dïng ®Ó chøa l­îng dÇu cÇn thiÕt cho déng c¬ lµm viÖc. Thïng ®­îc bè trÝ ë kho¶ng gi÷a thïng nhiªn liÖu lín vµ ®éng c¬. Thïng ®­îc cè ®Þnh vµo thïng nhiªn liÖu lín vµ gi¸ hµn trªn xe b»ng c¸c bu l«ng. Thïng ®­îc chÕ t¹o b»ng c¸c tÊm thÐp hµn l¹i víi nhau. PhÝa trªn thïng cã lç vµ n¾p bæ sung vµ kiÓm tra. Trong miÖng cã l­íi läc, ®Ëy phÝa trªn b»ng n¾p cã ren vµ lµm kÝn b»ng ®Öm cao su chÞu dÇu. - Trong thïng dÇu nhên cã thïng tuÇn hoµn. Nh­ vËy trong qu¸ tr×nh ®éng c¬ lµm viÖc, dÇu nhên tuÇn hoµn trong hÖ thèng b«i tr¬n qua thïng tuÇn hoµn mµ kh«ng qua thïng chÝnh. Tõ thïng tuÇn hoµn dÇu ®i vµo côm b¬m dÇu cña ®éng c¬, tõ ®ã tíi bÇu läc dÇu. Møc tiªu hao dÇu trong thïng tuÇn hoµn lu«n lu«n ®­îc bæ sung qua c¸c lç phÝa d­íi cña thïng tuÇn hoµn. b) BÇu läc dÇu - Dïng ®Ó läc s¹ch dÇu tr­íc khi ®­a ®Õn nh÷ng bÒ mÆt lµm viÖc cña ®éng c¬. Lµ lo¹i läc liªn hîp läc b»ng c¸c t«ng vµ l­íi thÐp. - Th©n bÇu läc h×nh trô trßn ®óc b»ng hîp kim nh«m. Trong th©n cã trôc rçng b»ng thÐp. Trong trôc cã hµn èng dÉn dÇu b»ng ®ång thau. Trªn trôc cã b¹c lãt, cã r·nh l¾p chèt thanh xoay trôc khi th¸o l¾p bÇu läc. C¶ 2 ®Çu trôc ®Òu cã ren, ®Çu ren ngoµi dïng ®Ó vÆn víi èng nèi ®­êng dÇu ra sau khi ®· ®ùoc läc tinh, mét ®Çu cã ren trong ®Ó vÆn chÆt n¾p víi th©n. - Lß xo dïng ®Ó Ðp chÆt cèc läc dèi vµ côm läc c¸c t«ng, ®ång thêi ®Ó ®Þnh vÞ c¸c phÇn tö trªn ë vÞ trÝ nhÊt ®Þnh. - Bé lång cè ®Þnh n¾p ®­îc cè ®Þnh víi n¾p b»ng vßng ®Öm vµ vßng h·m nhê ®ã khi th¸o th× n¾p còng ®­îc th¸o ra theo khái bÇu läc. - N¾p: mÆt bÝch cña n¾p cã r·nh ®Ó ®Æt ®Öm cao su lµm kÝn khi l¾p n¾p vµo th©n bÇu läc. - Trªn th©n trô rçng cã lång cèc läc dèi, lµ mét khèi trô mÆt ngoµi gîn sãng. MÆt ngoµi cña cèc ®­îc cuén d©y ®ång thau nhá cã tiÕt diÖn ®Æc biÖt, nhê vËy khi quÊn chóng cã khe hë (0,04 ¸ 0,09). Mét ®Çu èng trô nµy ®­îc hµn víi ®¸y v¸ch ng¨n vµ cã b¹c lµm kÝn. Trªn èng trô, ë ®Çu ®èi diÖn víi n¾p cã tÊm ch¾n cè ®Þnh ®Ó ng¨n c¸ch dÇu ®· läc s¹ch víi dÇu ch­a läc. - Lâi läc c¸c t«ng: lång bªn ngoµi trô rçng. Nã bao gåm c¸c tÊm läc b»ng c¸c t«ng cã ®é dµy (0,5 - 0,7 (mm)) vµ c¸c tÊm cã ®é dµy (2,8 - 3,4 (mm)). PhÝa trong vá läc cã lâi läc c¸c t«ng cã 3 gê däc ®Ó ®Þnh vÞ c¸c tÊm c¸c t«ng ë vÞ trÝ x¸c ®Þnh. C¸c tÊm läc ®­îc Ðp chÆt b»ng lß xo. - Trong th©n bÇu läc van an toµn kiÓu lß xo vµ bi, dïng ®Ó më th«ng cho dÇu ch­a läc s¹ch ®i b«i tr¬n c¸c chi tiÕt ®éng c¬ khi c¸c phÇn tö läc bÞ t¾c, ¸p lùc më van tõ 4,7 - 5,8 kg/cm2. Trong th©n bÇn läc cßn cã 1 van b¶o hiÓm ®Ó dÇu nhên khái ch¶y tõ thïng vÒ ®¸y ®éng c¬. B¬m dÇu nhên b»ng ®iÖn - Dïng ®Ó ®­a dÇu nhên tíi c¸c bÒ mÆt chi tiÕt lµm viÖc cña ®éng c¬ khi ®éng c¬ ch­a lµm viÖc. - B¬m ®­îc l¾p trªn bÖ ®ì hµn ë ®¸y xe c¹nh thïng dÇu nhên. B¬m kiÓu b¸nh r¨ng ®­îc dÉn ®éng c¬ ®iÖn MH -1. - Th©n b¬m ®­îc ®óc b»ng hîp kim nh«m kiÓu thµnh kÐp. N­íc nãng cña hÖ t¨ng nhiÖt sÏ vµo gi÷a 2 thµnh ®Ó sÊy nãng dÇu vÒ mïa ®«ng. - Van an toµn dïng ®Ó cho dÇu ®i t¾t tõ khoang t¨ng ¸p vÒ khoang hót trong tr­êng hîp dÇu bÞ ®Æc, ¸p suÊt më van 12 - 2 kg/cm2. §iÒu khiÓn ®éng c¬ b»ng nót bÊm kiÓu KC31 ë b¶ng ®ång hå buång l¸i. KÐt m¸t dÇu. - Dïng ®Ó lµm m¸t dÇu nhên khi dÇu ®· ®i lµm nhên c¸c chi tiÕt ®éng c¬. - KÐt lµm m¸t ®­îc cè ®Þnh ë th©n cña m¸ng phun phÝa trªn kÐt n­íc m¸t n­íc vµ nã ®­îc cè ®Þnh chÆt víi kÐt m¸t n­íc b»ng c¸c thanh thÐp gi»ng. - KÐt m¸t cã nh÷ng èng b»ng ®ång thau ®­îc bè trÝ thµnh 2 d·y theo h×nh bµn cê. Trªn c¸c èng ®ång cã hµn c¸c l¸ ®ång máng t¶n nhiÖt. Nèi hai d·y èng ®ång lµ c¸c m¸ng gãp (2 m¸ng). M¸ng gãp chia c¸c èng thµnh bèn ng¨n th«ng nhau. Hai ®Çu cña mét m¸ng cã l¾p ®­êng dÉn dÇu vµo vµ dÇu ra. Van an toµn. - Van ®­îc l¾p trong èng dÉn dÇu nèi gi÷a ®Çu vµo vµ d9Çu ra cña kÐt m¸t. Nã ng¨n ngõa kh¶ n¨ng lµm vì ®­êng èng khi lùc c¶n trong kÐt m¸t t¨ng. - Van cã cÊu t¹o kiÓu bi vµ lß xo, ®Ó lµm kÝn cã ®Öm cao su. Van më khi ¸p suÊt d­ lµ 2,5 - 3,5 kg/cm2. 1.3.5. HÖ lµm m¸t cña ®éng c¬. - Dïng ®Ó t¶n nhiÖt ra khái ®éng c¬ víi môc ®Ých gi÷ nhiÖt ®é c¸c chi tiÕt cña nã trong mét giíi h¹n cho phÐp. HÖ lµm m¸t kiÓu hÖ kÝn, lµm m¸t b»ng c¸ch c­ìng bøc chÊt láng tuÇn hoµn kÕt hîp víi dßng khÝ ®èi l­u. Nã bao gåm: b¬m n­íc, kÐt m¸t, b×nh ng­ng, m¸ng phun, c¸c ®­êng èng vµ ®ång hå nhiÖt ®é. KÐt m¸t n­íc. - Dïng ®Ó lµm m¸t n­íc tõ ®éng c¬ vÒ. KÐt m¸t ®­îc ®Æt trªn th©n cña m¸ng phun vµ b¾t chÆt b»ng c¸c ®ai gi÷. - KÐt m¸t n­íc kiÓu èng - l¸ t¶n nhiÖt t­¬ng tù kÐt m¸t dÇu, chØ kh¸c lµ c¸c v¸ch ng¨n trong m¸ng gãp chia kÐt m¸t thµnh 8 ng¨n. Mét ®Çu cña m¸ng gãp nèi víi ®­êng èng dÉn tíi xi lanh ®éng c¬, cßn ®Çu kia ®­îc nèi tíi b¬m n­íc. N­íc tõ ®éng c¬ ®Õn ®­îc lµm m¸t nhê dßng khÝ ®èi l­u qua c¸c èng ®ång vµ c¸nh t¶n nhiÖt. M¸ng phun - Cã t¸c dông t¹o thµnh luång kh«ng khÝ lµm m¸t thæi qua kÐt m¸t n­íc vµ kÐt m¸t dÇu nhê n¨ng l­îng dßng khÝ x¶. M¸ng ®­îc ®Æt ë buång ®éng lùc bªn tr¸i xe. - M¸ng gåm cã 6 ng¨n lµm viÖc ®éc lËp bè trÝ trong th©n. Mçi ng¨n gåm: c¸c èng th¶i ®­îc chia thµnh 2 nh¸nh th¶i, buång hçn hîp th«ng víi buång khuÕch t¸n vµ c¸c b­ím tiÕt l­u. C¸c èng th¶i ®­îc nèi víi hép van cña c¬ cÊu ng©n n­íc vµ ®éng c¬. §Çu c¸c nh¸nh èng th¶i ®­îc lµm th¾t l¹i ®Ó lµm t¨ng tèc dßng khÝ th¶i. C¸c èng phô lµ c¸c èng thÐp dËp hµn bªn ngoµi c¸c nh¸nh x¶ víi thµnh d­íi cña m¸ng phun. - Buång khuÕch t¸n ®­îc hµn b»ng c¸c tÊm thÐp. MiÖng èng cã c¸c tÊm thÐp ®Ó tr¸nh m¶nh ®¹n r¬i vµo, ®Ó b¶o vÖ miÖng khuÕch t¸n kh«ng bÞ vËt l¹ r¬i vµo cßn cã l­íi thÐp b¶o vÖ. B×nh ng­ng. - Dïng ®Ó ng¨n ngõa sù mÊt m¸t n­íc cña hÖ thèng lµm m¸t khi nã bÞ gi·n në v× nhiÖt, ®Ó thu håi ng­ng tô h¬i n­íc tõ ®éng c¬ vµ kÐt m¸t. B×nh ng­ng ®­îc cè ®Þnh chÆt b»ng bu l«ng vµo nãc xe trong buång ®éng lùc. - B×nh lµm b»ng thÐp máng hµn d¹ng trô. PhÝa trªn cã miÖng dïng ®Ó bæ sung n­íc. §Ëy miÖng b»ng n¾p ®ång trªn cã 2 van khÝ vµ van h¬i n­íc. - Van h¬i n­íc dïng ®Ó x¶ h¬i n­íc ra khái hÖ lµm m¸t kiÓu kÝn khÝ ¸p suÊt trong hÖ v­ît qu¸ 1,5 - 1,75 kg/cm2 ®Ó tr¸nh cho kÐt m¸t n­íc vµ èng cao su khái bÞ ph¸ vì van kh«ng khÝ ®Ó cho khÝ vµo hÖ lµm m¸t khi trong hÖ lµm m¸t cã ®é ch©n kh«ng. Khi ®ã ¸p suÊt trong hÖ nhá h¬n ¸p suÊt khÝ trêi khi møc n­íc trong hÖ gi¶m ®i hoÆc nhiÖt ®é trong hÖ gi¶m. Lß xo cña van khÝ ®­íc ®iÒu chØnh ë nhiÖt ®é chªnh ¸p suÊt 0,04 - 0,08 kg/cm2, khi ®ã van më ra kh«ng khÝ ®­îc ®­a vµo hÖ, ®é chªnh lÖch ¸p suÊt trong hÖ gi¶m. Van x¶. - Dïng ®Ó x¶ n­íc vµ nhiªn liÖu ë ®¸y xe. Nã ®Æt ë ®¸y khoang ®éng lùc. Van nµy bao gåm cã n¾p trôc, lß xo, chèt vµ c¸c èng dÉn. Khi cÇn më van ph¶i Ên n¾p vµ xoay ®i ®Ó chèt gi÷ n¾p van më. B¬m n­íc - Dïng ®Ó b¬m c­ìng bøc n­íc lµm m¸t hoµn toµn trong hÖ. Nã ®­îc b¾t chÆt vµo nöa th©n d­íi phÝa tr­íc hép trôc khuûu. - B¬m kiÓu li t©m, th©n b»ng hîp kim nh«m cã Ðp èng lãt b»ng gang ®Æc biÖt ®Ó chèng mßn. N¾p b¬m b»ng hîp kim nh«m cè ®Þnh víi th©n b»ng vÝt cÊy. Trôc b¬m l¾p víi khíp nèi dÉn ®éng tõ trôc ngang trôc ®øng d­íi. Trªn trôc b¬m cã mÆt bÝch ®Ó nèi víi c¸nh qu¹t b»ng ®inh t¸n. C¸nh qu¹t b¨ng hîp kim nh«m. 1.3.7. HÖ thèng khëi ®éng b»ng khÝ nÐn. - Dïng ®Ó khëi ®éng ®éng c¬ khi hÖ thèng khëi ®éng b»ng ®iÖn bÞ háng. - HÖ thèng khëi ®éng b»ng khÝ nÐn bao gåm: 1 b×nh khÝ nÐn l¾p ë thµnh tr¸i xe phÝa tr­íc xe b»ng 2 ®ai kÑp. Kho¸ b×nh l¾p ë cæ b×nh cã tay vÆn, ®ång hå ¸p suÊt khÝ, c¬ cÊu ph©n phèi khÝ nÐn khëi ®éng, c¸c èng dÉn vµ 6 van khëi ®éng. - B×nh khÝ cã dung tÝch 10 lÝt, ¸p suÊt tèi ®a 150 kg/cm2. Trªn b×nh cã van kho¸ vµ èng dÉn tíi kho¸ ®iÒu ¸p l¾p ë bªn ph¶i la1i xe dïng ®Ó ®iÒu chØnh ¸p suÊt khÝ nÐn vµo xi lanh ®éng c¬. Trªn th©n kho¸ cã l¾p ®ång hå ®o ¸p suÊt trong b×nh khÝ nÐn. Van khëi ®éng mét chiÒu l¾p ë lç khoan th«ng vµo buång ®èt trªn n¾p xi lanh. §Üa chia khÝ nÐn l¾p ë ®Çu dÉn ®éng trôc b¬m cao ¸p. 1.3.8. C¬ cÊu ng¨n n­íc vµo ®éng c¬ - Dïng ®Ó ng¨n n­íc lät vµo xi lanh ®éng c¬ khi xe b¬i n­íc, khi röa xe vµ ®Ó xe ngoµi trêi m­a mµ ®éng c¬ kh«ng lµm viÖc. - C¬ cÊu gåm 6 hép van, khãa ng¾t bÇu läc kh«ng khÝ, van x¶ n­íc, c¬ cÊu ®iÒu khiÓn thiÕt bÞ vµ èng dÉn. Hép van. - Dïng ®Ó chøa van an toµn, van nµy ®ãng kÝn cöa th¶i khi ®éng c¬ ngõng ho¹t ®éng vµ ng¨n kh«ng cho n­íc tõ m¸ng phun n­íc vµo xi lanh ®éng c¬. Hép van gåm b»ng th©n thÐp, van an toµn, cÇn ®iÒu khiÓn van ®­îc cè ®Þnh chÆt trªn trôc van. Th©n hép van cã mÆt bÝch nèi víi èng th¶i b»ng c¸c bu l«ng. Chç nèi gi÷a èng nèi vµ èng th¶i cã ®Öm lµm kÝn b»ng a mi ¨ng vµ ®­îc gi÷ chÆt b»ng vßng kÑp vµ vÝt gi»ng. PhÝa d­íi hép cã lç khoan ®Ó l¾p èng dÉn n­íc xuèng hép chøa ë sµn xe. Kho¸ ng¾t bÇu läc khÝ. - Dïng ®Ó b¶o vÖ xi lanh ®éng c¬ khái bÞ n­íc vµo tõ m¸ng phun lät vµo qua bÇu läc kh«ng khÝ. - Khãa gåm cã: th©n, nót cã lç vµ tay kho¸. Th©n kho¸ ®­îc l¾p víi èng hót cña bÇu läc kh«ng khÝ nhê c¸c vÝt cÊy. Tay kho¸ cã lç nhá ®Ó nèi víi c¬ cÊu ®ãng më kho¸. Vµ ë mét ®Çu cña tay kho¸ cã ®Öm ®Ó ®ãng c«ng t¾c ®iÖn cña ®Ìn b¸o c¬ cÊu b¶o vÖ. Kho¸ cã 2 vÞ trÝ “më” vµ “®ãng”. Tr­êng hîp kho¸ ®ãng kh«ng kÝn, hoÆc ®iÒu chØnh dÉn ®éng kh«ng ®óng n­íc lät vµo sÏ ch¶y qua kho¸ xuèng ®¸y xe qua hép gom n­íc ë èng th¶i bôi. Van x¶ n­íc - Dïng ®Ó th¶i n­íc lät vµo èng th¶i cña ®éng c¬ do van an toµn kh«ng ®ãng kÝn. Trªn mçi hép van cã èng dÉn th¶i n­íc, èng dÉn ®­îc hµn víi mét èng th¶i chung cho c¶ 6 xi lanh. §Çu cuèi cña èng nµy nèi víi van x¶ n­íc d­íi sµn xe. Van nµy ®­îc nèi víi tay g¹t (n­íc - c¹n). DÉn ®éng ®iÒu khiÓn. - Bao gåm dÉn ®éng ®iÒu khiÓn b»ng tay vµ ®iÒu khiÓn tù ®éng lµm viÖc phèi hîp víi nhau. ViÖc ®iÒu khiÓn b»ng tay van an toµn, khãa bÇu läc kh«ng khÝ vµ van x¶ n­íc ë c¸c èng th¶i khÝ nhê tay g¹t ®Æt trªn v¸ch ng¨n buång ®éng lùc. Tay g¹t l¾p víi cuèi trôc n»m däc d­íi m¸ng phun. Trªn trôc däc cã 2 tay ®ßn. Mét tay ®ßn qua cÇn kÐo nèi víi cÇn kho¸ cña bÇu läc khÝ. Cßn tay ®ßn kia nèi víi trôc dÉn van an toµn. - C¬ cÊu dÉn ®éng ®iÒu khiÓn tù ®éng dïng ®Ó ®ãng më van an toµn tuú thuéc vµo viÖc ®éng c¬ lµm viÖc hay kh«ng, khi tay g¹t c¬ cÊu b¶o vÖ ®éng c¬ ë vÞ trÝ “®ãng”, “më”. C¬ cÊu dÉn ®éng gåm cã: xi lanh, cÇn kÐo vµ lß xo. - Xi lanh cña c¬ cÊu dÉn ®éng ®iÒu khiÓn van gåm cã th©n xi lanh, pÝt t«ng, vßng g¨ng, phít ch¾n dÇu. Th©n xi lanh b»ng thÐp vµ ®­îc cè ®Þnh phÝa d­íi th©n m¸ng phun b»ng 4 bu l«ng. ë ®¸y xi lanh cã hµn èng dÉn dÇu tõ ®­êng dÇu b«i tr¬n ®éng c¬ vµo khoang xi lanh phÝa d­íi pÝt t«ng. N¾p xi lanh lµm b»ng hîp kim nh«m vµ ®­îc cè vµo th©n xi lanh b»ng 4 bu l«ng. - PÝt t«ng ®­îc chÕ t¹o b»ng hîp kim nh«m. Trªn th©n pÝt t«ng cã c¸c r·nh ®Ó ®Æt vßng g¨ng lµm kÝn khoang dÇu phÝa d­íi pÝt t«ng. - CÇn pÝt t«ng mét ®Çu ®­îc nèi víi pÝt t«ng, cßn ®Çu kia cã ren ®Ó nèi víi cÇn kÐo dÉn ®éng cña xi lanh víi tay g¹t cña dÉn ®éng van. - Khi ®éng c¬ lµm viÖc, dÇu tõ ®­êng dÉn dÇu chÝnh theo èng dÉn vµo khoang phÝa d­íi pÝt t«ng ®Èy pÝt t«ng lªn vÞ trÝ phÝa trªn. Khi ®ã cÇn pÝt t«ng qua cÇn t¸c dông lªn ®ßn bÉy cña trôc dÉn ®éng gi÷ c¸c van ë vÞ trÝ më. - Khi ®éng c¬ ngõng lµm viÖc, ¸p lùc sinh trong ®­êng dÇu chÝnh tôt xuèng. Do vËy khoang phÝa d­íi pÝt t«ng ¸p suÊt gi¶m, pÝt t«ng d­íi t¸c dông cña lß xo sÏ ®i xuèng phÝa d­íi qua dÉn ®éng c¸c van ®ãng l¹i. PhÇn 2 TÝnh To¸n Chu Tr×nh C«ng T¸c 2.1. 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. 2.2. Chän c¸c sè liÖu ban ®Çu. 1-C«ng suÊt cã Ých ®Þnh møc: Ne=176,6 [kW] 2- Sè vßng quay trong mét phót cña trôc khuûu n: n = 1800 [vg/p]. 3- Tèc ®é trung b×nh cña pÝt t«ng CTB: CTB = (Trong ®ã S = 180 [mm] lµ hµnh tr×nh pÝt t«ng). 4- Sè xy lanh cña ®éng c¬ i: i = 6 5- Tû sè gi÷a hµnh tr×nh cña pÝt t«ng vµ ®­êng kÝnh xy lanh : 6- Tû sè nÐn e: e = 15. 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¬ D-6 ë chÕ ®é c«ng suÊt ®Þnh møc ta chän [a]=1,75 – 1,90 ; ë ®©y ta chän a =1,8 8- NhiÖt ®é m«i tr­êng T0: NhiÖt ®é trung b×nh ë n­íc ta th­êng chän lµ: T0 = 240C = 2970K. 9- ¸p suÊt cña m«i tr­êng p0: P0 Phô thuéc vµo ®é cao sö dông. Th­êng chän P0=0,101 [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= 0,8 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 =1,1.105 [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] =680..750[0k] ,ta chän Tr = 800 [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 = 140K. 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¬.[ n1] =1,32..1,34. chän n1=1,32 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. [xz] = 0,83..0,85. Ta chän xz = 0,84 16- ¸p suÊt cuèi qu¸ tr×nh ch¸y ë ®éng c¬ diesel pz. Chän Pz phô thuéc ph­¬ng ph¸p t¹o hæn hîp, møc ®é c­êng ho¸ cña ®éng c¬. [Pz] = 7,0..7,5 [MN/m2]. Ta chän Pz = 7 [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. [n2] = 1,19...1,20. Ta chän n2 =1,20. 2.3. TÝnh to¸n c¸c qu¸ tr×nh c«ng t¸c: 2.3.1. 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 ] = 0,035..0,042. *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 2.3.2. 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 = 0,086 . 151,32 = 3,079 [Mpa] *NhiÖt ®é cuèi qu¸ tr×nh nÐn: Tc = Ta. = 328,038 . 151,32-1 = 780,322 [0K]. [Tc] = [750..900]0k. 2.3.3. 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=0,495 - L­îng kh«ng khÝ thùc tÕ n¹p vµo xy lanh ®éng c¬ øng víi 1 kg nhiªn liÖu Mt: Mt = aMo = 1,8 .0,495 = 0,890 - N h­ vËy l­îng hçn hîp ch¸y M1 t­¬ng øng víi l­îng kh«ng khÝ thùc tÕ M1 = Mt = aMo =0,890 - Sè mol cña s¶n vËt ch¸y M2: = 0,890 + = 0,923 . - HÖ sè thay ®æi ph©n tö lý thuyÕt bo: = 1,037 - 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 . 780,322 = 21,592 - 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 2,399085 . 10-3.T2z + 29,952 .Tz- 70,303 . 103 = 0. Sau khi gi¶i ph­¬ng tr×nh bËc 2 ta ®­îc 2 nghiÖm lµ: Tz1= -14505 ; Tz2= 2020,25 VËy nhiÖt ®é cuèi qu¸ tr×nh ch¸y lµ Tz = 2020,20 0k ë ®éng c¬ diesel cã buång ch¸y kh«ng ph©n chia: [Tz ]= 1950 ¸2100 [0K] - Tû sè d·n në sím r: = Gi¸ trÞ cña r th­êng n»m trong kho¶ng sau: [r] = 1,2¸1,35 2.3.4. 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] 2.3.5. 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. = = 841,499 0K Sai sè trong qu¸ tr×nh chän vµ tÝnh to¸n lµ: DTr = 4,932 % < 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. 2.4. X¸c ®Þnh c¸c th«ng sè ®¸nh gi¸ chu tr×nh c«ng t¸c vµ sù lµm viÖc cña ®éng c¬ 2.4.1. 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] = = 0,867 [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 thèng nhÊt lµ: j® = 0,93¸0,96 Ta chän j® = 0,96 pi = p'i j® = 0,867 . 0,96 = 0,832 [MPa] Gi¸ trÞ cña[ pi ] = [0,6…0,9] MPa. c) SuÊt tiªu hao nhiªn liÖu chØ thÞ: + §èi víi ®éng c¬ bèn kú: [gi ] = 170..200 d) HiÖu suÊt chØ thÞ. = Trong ®ã: QT ®­îc tÝnh b»ng [KJ/kgnl ] vµ gi [kg/KWh ]. [hi ] = 0,43..0,5 2.4.2. 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¬. + ¸p suÊt cã Ých trung b×nh: pe = pi -pc¬ = 0,832 -[ 0,09 + 0,012CTB ] = 0,832 - [0,09 + 0,012 . 10,8] = 0,613 [MPa] [pe] = 0,6…0,68 [MPa] + HiÖu suÊt c¬ khÝ: hc¬ = [hc¬ ] = 0,70¸0,80; +SuÊt tiªu hao nhiªn liÖu cã Ých: [ge ] = 220..285 + HiÖu suÊt cã Ých: he = hi hc¬ = 0,54 . 0,736 = 0,401 [he] = 0,29¸0,38 + C«ng suÊt cã Ých cña ®éng c¬ ë sè vßng quay tÝnh to¸n: = [KW] ë ®©y i.Vh = 6 . 3,203 [dm3] Sai sè: DNe = 0,759 % < 3% + M« men xo¾n cã Ých cña ®éng c¬ ë sè vßng quay tÝnh to¸n : [Nm] 2.4.3. 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 = 0,086 [MPa] n1 = 1,32 pc = 3,079 [MPa] n2 = 1,2 pz = 7,0 [MPa] e = 15 pb = 0,331[MPa] Vh = 3,203 [dm3] = 1,179 = Vz = r.Vc = 1,179 . 0,229 = 0,270 [dm3 ] Va = Vh +Vc = 3,432 [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 ε V[dm3] OB’=OB/ε[mm] Pn = Pa.εn1[MPa] Pd = pb. εn2[MPa] 1 1 3,432 192,857 0,086 0,331 2 1,055 3,254 182,857 0,093 0,353 3 1,116 3,076 172,857 0,100 0,377 4 1,184 2,898 162,857 0,108 0,405 5 1,262 2,720 152,857 0,117 0,437 6 1,350 2,542 142,857 0,128 0,474 7 1,452 2,364 132,857 0,141 0,518 8 1,570 2,186 122,857 0,157 0,569 9 1,709 2,008 112,857 0,175 0,630 10 1,875 1,831 102,857 0,198 0,704 11 2,077 1,653 92,857 0,226 0,796 12 2,328 1,475 82,857 0,263 0,912 13 2,647 1,297 72,857 0,312 1,064 14 3,068 1,119 62,857 0,379 1,271 15 3,649 0,941 52,857 0,476 1,564 16 4,500 0,763 42,857 0,628 2,012 17 5,870 0,585 32,857 0,892 2,768 18 8,438 0,407 22,857 1,441 4,278 19 12,718 0,270 15,164 2,477 7,000 20 15,000 0,229 12,857 3,079 Thø tù c¸c ®iÓm trªn ®­êng nÐn e1 Vn=Va/e1 Pn=Pa. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 14,5 13,0 11,5 10,0 8,5 7,0 5,5 4,0 2,5 1,0 0,235 0,264 0,299 0,344 0,405 0,491 0,625 0,860 1,376 3,44 H×nh 1. §å thÞ c«ng chØ thÞ cña ®éng c¬ diesel bèn kú 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. PhÇn 3 Dùng §Æc TÝnh Ngoµi Cña §éng C¬. 3.1. 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. 3.2. 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 = 175,269 [KW] c«ng suÊt ®Þnh møc thu ®­îc trong tÝnh to¸n. n®n= 1800 [v/ph] sè vßng quay øng víi c«ng suÊt ®Þnh møc . = 937,367 [Nm] =937,367 .10-6 [MNm]. =211,047 . 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. Gi¸ trÞ n Ne[KW] Me[Nm] ge[g/KWh] Gnl[kg/h] 500 49,724 957,361 94,142 4,681 600 61,878 992,797 86,163 5,332 700 74,319 1022,071 79,573 5,914 800 86,857 1045,182 74,369 6,459 900 99,299 1062,131 70,553 7,006 1000 111,453 1072,918 68,124 7,593 1100 123,126 1077,542 67,083 8,260 1200 134,128 1076,004 67,430 9,044 1300 144,265 1068,304 69,163 9,978 1400 153,347 1054,441 72,284 11,085 1500 161,180 1034,416 76,793 12,377 1600 167,572 1008,229 82,689 13,856 1700 172,333 975,879 89,973 15,505 1800 175,269 937,367 98,643 17,289 H×nh 3. §Æc tÝnh ngoµi cña ®éng c¬ diesel PhÇn 4 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. 4.2. 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:1-5-3-6-2-4. Gãc c«ng t¸c cña ®éng c¬:dk = 1200. 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 = 3,721 [kg] Khèi l­îng cña nhãm pÝt t«ng trªn 1 ®¬n vÞ diÖn tÝch ®Ønh pÝt t«ng: m’ pt = . Trong ®ã :Fpt = *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 =1,115 + 4,090 = 5,205 [kg]. m1.l1 = m2.[l- l1]. Víi l-chiÒu dµi thanh truyÒn; l1 –kho¶ng c¸ch tõ t©m ®Çu nhá ®Õn träng t©m thanh truyÒn. Khèi l­îng quy dÉn trªn 1 ®¬n vÞ diÖn tÝch ®Ønh pÝt t«ng: m’1 = m’2 = * Khèi l­îng trôc khuûu: §Ó x¸c ®Þnh khèi l­îng ch­a tù c©n b»ng cña khuûu trôc ta chia khuûu trôc thµnh 4 phÇn: A,B,C,D. * PhÇn A lµ khèi l­îng cæ khuûu vµ 1 phÇn m¸ khuûu ch­a tù c©n b»ng ®­îc quy vÒ ®­êng t©m chèt khuûu víi b¸n kÝnh quay R. * PhÇn B lµ khèi l­îng cña 2 m¸ khuûu [2(mm)z] ch­a tù c©n b»ng víi träng t©m O, cã b¸n kÝnh quay z . Khi tÝnh to¸n ta quy dÉn 2(mm)z vÒ t©m quay cæ khuûu víi b¸n kÝnh quay R sao cho lùc qu¸n tÝnh ly t©m do khèi l­îng quay thay thÕ (mm)r sinh ra ë b¸n kÝnh R b»ng lùc qu¸n tÝnh ly t©m cña khèi l­îng 2(mm)z sinh ra ë b¸n kinh z ,nghÜa lµ: (mm)r.R .w2 = (mm)z.z.w2 Do ®ã : (mm)r = * PhÇn C: lµ phÇn khèi l­îng c¸c cæ trôc vµ mét phÇn c¸c m¸ khuûu ®· tù c©n b»ng víi t©m quay O cña trôc khuûu. * PhÇn D : lµ khèi l­îng cña c¸c ®èi träng ch­a tù c©n b»ng víi t©m quay O vµ cã b¸n kÝnh quay lµ zd. §Ó ®¬n gi¶n cho viÖc tÝnh to¸n ta quy dÉn khèi l­îng ®èi träng Md vÒ t©m quay O víi b¸n kÝnh quay zd. Nh­ vËy khèi l­îng tham gia chuyÓn ®éng quay ch­a tù c©n b»ng cña trôc khuûu lµ: mk = mck + 2[mm]z -Khèi l­îng cña cæ khuûu [mck]®­îc tÝnh: mck = Vck.rthÐp Trong ®ã : rthÐp khèi l­îng riªng vËt liÖu lµm cæ khuûu = 7,8 [kg/dm3] Vck thÓ tÝch cæ khuûu Vck= Dck - ®­êng kÝnh ngoµi cæ khuûu: » 0.85 [dm] dck- ®­êng kÝnh trong cæ khuûu: = 0,46 [dm] lck- chiÒu dµi cæ khuûu = 0,7 [dm] Þ Vck= = Þ mck = Vck.rthÐp=0,281.7,8 =2,191 [kg]. Khèi l­îng 2 m¸ khuûu 2(mm)z quy vÒ t©m cæ khuûu cã b¸n kÝnh quay R: (mm)r = Víi : z - b¸n kÝnh quay cña m¸ khuûu: = 0,45 [dm]. R-b¸n kÝnh quay cña m¸ khuûu quy vÒ t©m chèt khuûu: = 0,9 [dm]. (mm)z - khèi l­îng quay cña m¸ khuûu quanh t©m O víi b¸n kÝnh z. (mm)r - khèi l­îng quay cña m¸ khuûu quanh t©m O víi b¸n kÝnh R quy vÒ cæ khuûu. (mm)z = Vmk.rthÐp Víi : rthÐp - khèi l­îng riªng vËt liÖu lµm m¸ khuûu = 7,8 [kg/dm3] Vmk- thÓ tÝch m¸ khuûu. Vmk = Víi : Dmk -®­êng kÝnh m¸ khuûu: = 1,84 [dm] bm – bÒ réng [dµy] m¸ khuûu : = 0,22 [dm] Þ Vmk = = Khèi l­îng 2 m¸ khuûu víi b¸n kÝnh quay R quanh t©m O cña cæ trôc: (mm)r = 2.= ÞNh­ vËy khèi l­îng chuyÓn ®éng quay cña cæ khuûu vµ m¸ khuûu ch­a tù c©n b»ng lµ: mk = mck + 2(mm)z = 2,191 + 4,561 = 6,752 [kg] Khèi l­îng cña cæ khuûu Mk øng víi 1 ®¬n vÞ diÖn tÝch ®Ønh pÝt t«ng: m’k = - Khèi l­îng tham gia chuyÓn ®éng tÞnh tiÕn mj : mj = mp + m1 + mc + mx = 2,409 + 1,115 + 1,034 +0,037 + 0,065 = 4,66 [kg] mp = 2,409 [kg] : khèi l­îng pÝt t«ng. m1= 1,115 [kg] : khèi l­îng thanh truyÒn qui dÉn vÒ t©m chèt pÝt t«ng. mc= 1,034 [kg] : khèi l­îng chèt pÝt t«ng vµ kho¸ h·m mx= 0,037+0,065 [kg] : khèi l­îng xÐc m¨ng khÝ vµ xÐc m¨ng dÇu. 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 = 0,0901 [m] w: vËn tèc gãc trôc khuûu, w = p.n/30 = 3,14.1800/30 = 188,4 [Rad/s] l: hÖ sè kÕt cÊu cña ®éng c¬. l = R/L=90,1/320,05 = 0,282 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] = - 4,66 . 0,0901.188,42[cosa + 0,282.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] = - 10,842. 0,09.188,52.10-6 = 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 . 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 htÞ 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: = 0,0228 [MN] + HÖ sè va ®Ëp c: T×m trªn ®å thÞ Qckmax = 0,0885691 [M N ] Þ=3,9 + T¶i träng riªng: . Trong ®ã: lc = 0,070195 [m] - chiÒu dµi tiÕp xóc dc = 0, 08494 [m] - lµ ®­êng kÝnh cña cæ khuûu. + 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. B¶n biÕn thiªn c¸c thµnh phÇn lùc QB = [MN] T1=QB .sinξ Z1=- QB.cosξ Ψ= arctg α β α+β QB[MN] Ψ α = ξ T1=QB.sinξ Z1= - QB.cosξ 0 0.0 0.0 0,005862 0,0 0 0,000000 -0,005862 10 2.8 12.8 0,006564 7,5 10 0,001140 -0,006464 20 5.5 25.5 0,008054 14,7 20 0,002755 -0,007569 30 8.1 38.1 0,009558 20,7 30 0,004779 -0,008278 40 10.4 50.4 0,010954 24,7 40 0,007041 -0,008391 50 12.5 62.5 0,012054 25,4 50 0,009234 -0,007748 60 14.1 74.1 0,012774 20,8 60 0,011062 -0,006387 70 15.3 85.3 0,013089 9,5 70 0,012300 -0,004477 80 16.1 96.1 0,013009 -4,9 80 0,012811 -0,002259 90 16.4 106.4 0,012558 -15,4 90 0,012558 0,000000 100 16.1 116.1 0,011772 -20,2 100 0,011593 0,002044 110 15.3 125.3 0,010698 -20,8 110 0,010053 0,003659 120 14.1 134.1 0,009403 -19,2 120 0,008143 0,004702 130 12.5 142.5 0,007971 -16,5 130 0,006106 0,005124 140 10.4 150.4 0,006502 -13,2 140 0,004179 0,004980 150 8.1 158.1 0,005099 -9,8 150 0,002549 0,004416 160 5.5 165.5 0,003875 -6,5 160 0,001325 0,003642 170 2.8 172.8 0,002977 -3,2 170 0,000517 0,002932 180 0.0 180.0 0,002628 0,0 180 0,000000 0,002628 190 -2.8 187.2 0,002969 3,2 190 -0,000516 0,002924 200 -5.5 194.5 0,003852 6,5 200 -0,001318 0,003620 210 -8.1 201.9 0,005071 9,9 210 -0,002535 0,004391 220 -10.4 209.6 0,006482 13,3 220 -0,004166 0,004965 230 -12.5 217.5 0,007975 16,7 230 -0,006109 0,005126 240 -14.1 225.9 0,009442 19,8 240 -0,008177 0,004721 250 -15.3 234.7 0,010779 22,0 250 -0,010129 0,003687 260 -16.1 243.9 0,011892 22,6 260 -0,011712 0,002065 270 -16.4 253.6 0,012705 20,3 270 -0,012705 0,000000 280 -16.1 263.9 0,013154 14,0 280 -0,012955 -0,002284 290 -15.3 274.7 0,013194 4,3 290 -0,012399 -0,004513 300 -14.1 285.9 0,012819 -4,6 300 -0,011102 -0,006410 310 -12.5 297.5 0,012185 -8,2 310 -0,009334 -0,007832 320 -10.4 309.6 0,012078 -5,2 320 -0,007763 -0,009252 330 -8.1 321.9 0,014907 7,0 330 -0,007453 -0,012910 340 -5.5 334.5 0,025584 77,9 340 -0,008750 -0,024041 350 -2.8 347.2 0,042533 -22,5 350 -0,007386 -0,041887 360 0.0 360.0 0,068923 0,0 360 0,000000 -0,068923 370 2.8 372.8 0,114076 14,7 370 0,019809 -0,112343 380 5.5 385.5 0,081573 31,1 380 0,027899 -0,076653 390 8.1 398.1 0,051982 52,8 390 0,025991 -0,045018 400 10.4 410.4 0,034909 81,5 400 0,022439 -0,026742 410 12.5 422.5 0,025760 -70,8 410 0,019734 -0,016559 420 14.1 434.1 0,021151 -53,9 420 0,018317 -0,010575 430 15.3 445.3 0,018760 -45,7 430 0,017628 -0,006416 440 16.1 456.1 0,017256 -41,3 440 0,016994 -0,002996 450 16.4 466.4 0,015976 -37,6 450 0,015976 0,000000 460 16.1 476.1 0,014630 -33,8 460 0,014408 0,002540 470 15.3 485.3 0,013114 -29,5 470 0,012323 0,004485 480 14.1 494.1 0,011421 -25,1 480 0,009891 0,005710 490 12.5 502.5 0,009590 -20,5 490 0,007346 0,006164 500 10.4 510.4 0,007630 -16,0 500 0,004904 0,005845 510 8.1 518.1 0,005687 -11,7 510 0,002844 0,004925 520 5.5 525.5 0,003769 -7,6 520 0,001289 0,003542 530 2.8 532.8 0,001860 -3,7 530 0,000323 0,001832 540 0.0 540.0 0,000437 0,0 540 0,000000 0,000437 550 -2.8 547.2 0,002260 3,4 550 -0,000393 0,002226 560 -5.5 554.5 0,003651 6,6 560 -0,001249 0,003431 570 -8.1 561.9 0,004995 10,0 570 -0,002497 0,004325 580 -10.4 569.6 0,006465 13,5 580 -0,004156 0,004952 590 -12.5 577.5 0,007979 16,9 590 -0,006112 0,005129 600 -14.1 585.9 0,009438 19,8 600 -0,008173 0,004719 610 -15.3 594.7 0,010744 21,6 610 -0,010096 0,003675 620 -16.1 603.9 0,011815 21,3 620 -0,011636 0,002052 630 -16.4 613.6 0,012586 17,1 630 -0,012586 0,000000 640 -16.1 623.9 0,013009 7,2 640 -0,012812 -0,002259 650 -15.3 634.7 0,013051 -7,2 650 -0,012264 -0,004464 660 -14.1 645.9 0,012689 -19,1 660 -0,010989 -0,006344 670 -12.5 657.5 0,011916 -24,4 670 -0,009128 -0,007659 680 -10.4 669.6 0,010756 -24,1 680 -0,006914 -0,008240 690 -8.1 681.9 0,009294 -20,3 690 -0,004647 -0,008049 700 -5.5 694.5 0,007718 -14,5 700 -0,002640 -0,007252 710 -2.8 707.2 0,006390 -7,5 710 -0,001110 -0,006293 720 0.0 720.0 0,005861 0,0 720 0,000000 -0,005861 *. ®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. 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: 1-5-3-6-2-4 δ = 1200 Dùa vµo b¶n biÕn thiªn c¸c lùc tiÕp tuyÕn ta tÝnh ®­îc: TSTB = 0,0127 [MN]. M« men xo¾n cã Ých Metb Metb = TSTB.R.ηc¬.106 = 0,0127.0,0901.0,736.106 = 852,1827 [Nm]. Sai sè: .100% = 9,08 % < 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