Tải bản đầy đủ

DO AN KET CAU LI THUYET TINH TOAN DONG CO DOT TRONG mẫu

Phần 2
TÍNH TOÁN CHU TRÌNH CÔNG TÁC
2.1. Mục đích tính toán.
+ Mục đích của việc tính toán chu trình công tác là xác định các chỉ tiêu
về kinh tế, hiệu quả của chu trình công tác và sự làm việc của động cơ.
+ Kết quả tính toán cho phép xây dựng đồ thị công chỉ thị của chu trình
để làm cơ sở cho việc tính toán động lực học, tính toán sức bền và sự mài mòn các chi
tiết của động cơ.
+ Phương pháp chung của việc tính toán chu trình công tác có thể áp
dụng để kiểm nghiệm động cơ sẵn có, động cơ được cải tiến hoặc thiết kế mới.
+ Việc tính toán kiểm nghiệm động cơ sẵn có cho ta các thông số để kiểm
tra tính kinh tế và hiệu qủa của động cơ khi môi trường sử dụng hoặc chủng loại nhiên
liệu thay đổi. Đối với trường hợp này ta phải dựa vào kết cấu cụ thể của động cơ và
môi trường sử dụng thực tế để chọn các số liệu ban đầu.
+ Đối với động cơ được cải tiến hoặc được thiết kế mới, kết quả tính toán
cho phép xác định số lượng và kích thước của xy lanh động cơ cũng như mức độ ảnh
hưởng của sự thay đổi về mặt kết cấu để quyết định phương pháp hoàn thiện các cơ
cấu và hệ thống của động cơ theo hướng có lợi. Khi đó phải dựa vào kết quả của việc
phân tích thực nghiệm đối với các động cơ có kết cấu tương tự để chọn các số liệu ban
đầu.
+ Việc tính toán chu trình công tác còn được áp dụng khi cường hoá động

cơ và xây dựng đặc tính tốc độ bằng phương pháp phân tích lý thuyết nếu các chế độ
tốc độ khác nhau được khảo sát.
2.2. Chọn các số liệu ban đầu.
1-Công suất có ích định mức:
Ne=176,6 [kW]
2- Số vòng quay trong một phút của trục khuỷu n:
n = 1800 [vg/p].
3- Tốc độ trung bình của pít tông CTB:
S .n

CTB = 30 (Trong đó S = 180 [mm] là hành trình pít tông).
⇒ CTB =

180 .1800
= 10,8[m / s ]
1000.30

4- Số xy lanh của động cơ i:
i=6
5- Tỷ số giữa hành trình của pít tông và đường kính xy lanh S / D :
S 180
=
= 1,2
D 150

6- Tỷ số nén ε:
1


ε = 15.
7- Hệ số dư lượng không khí α:
+ Giá trị của α được chọn tuỳ thuộc vào nhiều yếu tố như kiểu động cơ,
phương pháp tạo hỗn hợp, chế độ sử dụng. Với động cơ D-6 ở chế độ công suất định
mức ta chọn [α]=1,75 – 1,90 ;
Ở đây ta chọn α =1,8
8- Nhiệt độ môi trường T0:
Nhiệt độ trung bình ở nước ta thường chọn là: T0 = 240C = 2970K.
9- Áp suất của môi trường p0:
P0 Phụ thuộc vào độ cao sử dụng. Thường chọn P0=0,101 [MN/m2]
10- Hệ số nạp ηv và áp suất cuối quá trình nạp pa.

Hệ số nạp phụ thuộc vào nhiều vào các yếu tố như : thành phần nhiên
liệu, kết cấu hệ thống nạp khí, chế độ sử dụng. [η]= 0,79..0,80. Chọn ηv= 0,8
11- Áp suất khí thể cuối quá trình thải cưỡng bức pr:
Pr phụ thuộc chủ yếu vào số vòng quay trục khuỷu và sức cản của hệ
thống thải:
[Pr] =[1,06..1,15] .105 N/m2. ở đây ta chọn Pr =1,1.105 [N/m2].
12- Nhiệt độ cuối quá trình thải Tr.
Tr phụ thuộc vào ε, n, thành phần khí hỗn hợp α, góc phun sớm.
[Tr] =680..750[0k] ,ta chọn Tr = 800 [0k].
13- Độ sấy nóng khí nạp ∆T.
Giá trị ∆T phụ thuộc vào kết cấu thiết bị sấy nóng, kết cấu và cách bố trí
của đường nạp và cách bố trí của đường thải, số vòng quay n, hệ số dư lượng không
khí α.
[∆T] =14..160 K . Ta chọn ∆T = 140K.
14- Chỉ số nén đa biến trung bình n1.
n1 phụ thuộc vào số vòng quay, kích thước xy lanh, kiểu làm mát, mức
độ cường hoá động cơ.[ n1] =1,32..1,34. Chọn n1=1,32
15- Hệ số sử dụng nhiệt ξz.
ξz là tỷ số giữa lượng nhiệt biến thành công và tổng lượng nhiệt cung cấp
ban đầu.
[ξz] = 0,83..0,85. Ta chọn ξz = 0,84
16- Áp suất cuối quá trình cháy ở động cơ diesel pz.
Chọn Pz phụ thuộc phương pháp tạo hổn hợp, mức độ cường hoá của động
cơ.
2


[Pz] = 7,0..7,5 [MN/m2]. Ta chọn Pz = 7 [MN/m2].
17- Nhiệt trị thấp của nhiên liệu QT.
QT Là lượng nhiệt toả ra khi đốt cháy hoàn toàn 1 đơn vị khối lượng hoặc
thể tích nhiên liệu không kể đến nhiệt hoá hơi của nước chứa trong sản vật cháy.
[QT] =42,5.106 [J/kgnl] .Ta chọn QT = 42,5.106 [J/kgnl] .
18- Chỉ số dãn nở đa biến trung bình n2.
n2 phụ thuộc đặc điểm cấp nhiệt cho sản vật cháy trên đường cháy dản nở.
[n2] = 1,19...1,20. Ta chọn n2 =1,20.
2.3. Tính toán các quá trình công tác:
2.3.1. Tính toán quá trình trao đổi khí.
a) Mục đích của việc tính toán quá trình trao đổi khí là xác định các thông số
chủ yếu cuối quá trình nạp chính (ở điểm a) như áp suất pa và nhiệt độ Ta.
b) Thứ tự tính toán:
∗Xác định hệ số khí sót γr :
+ Giá trị của γr phụ thuộc vào nhiều yếu tố như tỷ số nén, số vòng quay,
áp suất khí sót Pr và nhiệt độ khí sót T r cuối quá trình thải. Giá trị của γr có thể chọn
theo bảng 14 [trang42-HĐĐAMHĐCĐT]
γr =

p r T0
1,1.10 5.297
= 0,036
( ε − 1) p0 Tr η v = (15 − 1).1,01.10 5800 .0,8

[γr ] = 0,035..0,042.
∗Nhiệt độ của quá trình nạp:
T0 + ∆T + γ r .Tr
1+ γ r
Ta =
[Trong đó :∆T = 140K; Tr = 8000k]
297 + 14 + 0,036.800
= 328,038
0
1 + 0,036
⇒Ta =
K.

[ [Ta] = 310..3400k.]

∗áp suất cuối quá trình nạp Pa:
T
(ε − 1)
η v .P0 (1 + γ r ). a
T0
Pa = ε

[Mpa]
Theo các số liệu đã cho ở trên ,thay vào ta có:
15 − 1
328,038
.0,8.0,101.(1 + 0,036).
= 0,086[ MPa ]
15
297
Pa=

[Pa] = [0,085...0,092] MPa
2.3.2. Tính toán cuối quá trình nén:
a) Mục đích của việc tính toán quá trình nén là xác định các thông số như
áp suất pc và nhiệt độ Tc ở cuối quá trình nén.
b) Thứ tự tính toán:
∗ Áp suất cuối quá trình nén:
3


n
pc = pa ε = 0,086 . 151,32 = 3,079 [Mpa]
∗Nhiệt độ cuối quá trình nén:
1

n1 −1

Tc = Ta. ε = 328,038 . 151,32-1 = 780,322 [0K].
[Tc] = [750..900]0K.
2.3.3. Tính toán quá trình cháy.
a) Mục đích tính toán quá trình cháy là xác định các thông số cuối quá
trình cháy như áp suất pz và nhiệt độ Tz.
b) Thứ tự tính toán: chia làm hai giai đoạn như sau
∗ Tính toán tương quan nhiệt hoá
- Mục đích việc tính toán tương quan nhiệt hoá là xác định những đại
lượng đặc trưng cho quá trình cháy về mặt nhiệt hoá để làm cơ sở cho việc tính toán
nhiệt động. Thứ tự tính toán như sau:
- Lượng không khí lý thuyết cần thiết để đốt cháy hoàn toàn 1 kg nhiên
liệu thể lỏng:
M0 =

1  g C g H g O   Kmol 
+



0,21  12
4
32   kgnl 

- Trong đó: gC, gH và g0: là thành phần nguyên tố tính theo khối lượng của
cácbon, hyđrô và ôxy tương ứng chứa trong 1 kg nhiên liệu. Trị số các thành phần
ấyđối với nhiên liệu diesel.
Có thể lấy gần đúng theo các giá trị sau:
gc = 0,86; gH = 0,13; g0 = 0,01.
 Kmol 
1  0,86 0,13 0,01 
+
+

=


4
32  0,495  kgnl 
⇒M0= 0,21  12

- Lượng không khí thực tế nạp vào xy lanh động cơ ứng với 1 kg nhiên liệu M t:
 Kmol 
 kgnl 



Mt = αMo = 1,8 .0,495 = 0,890
- N hư vậy lượng hỗn hợp cháy M1 tương ứng với lượng không khí thực
tế
 Kmol 
 kgnl 



M1 = Mt = αMo =0,890
- Số mol của sản vật cháy M2:
g
g
M 2 = αM 0 + H + O
4
32
 Kmol 
0,13 0,01
+


32 = 0,923  kgnl  .
= 0,890 + 4
- Hệ số thay đổi phân tử lý thuyết βo:
4


β0 =

M2
M 1 = 1,037

- Hệ số thay đổi phân tử thực tế:
1,037 + 0,036
β +γr
= 1,036
β= 0
1 + γ r = 1 + 0,036
∗ Tính toán tương quan nhiệt động.
Thứ tự tính các thông số như sau:
- Nhiệt dung mol đẳng tích trung bình của hỗn hợp công tác ở cuối quá
trình nén µcvc.
- Để xác định µcvc ta có thể tra bảng, xác lập quan hệ giải tích giữa nhiệt
dung riêng và nhiệt độ đối với các chất khí khác nhau trong hỗn hợp hoặc tính theo
công thức gần đúng. Công thức tính toán gần đúng có dạng sau:
µcvc = 20,223 + 1,742.10-3 Tc

 KJ 
 Kmol. dé 



 KJ 


=20,233 + 1,742 . 10-3 . 780,322 = 21,592  Kmol. dé 

- Nhiệt dung mol đẳng tích trung bình của khí thể tại điểm z.
Phương pháp tính toán chung tương tự như đối với µcvc. Nếu tính gần
đúng, ta dùng công thức sau:
µcvz

= 20,098 +

0,921 
1,38  −3
+ 1,55 +
10 TZ
α
α 


0,921 
1,38  −3
+ 1,55 +
10 .TZ
1
,
8
1
,
8


=20,098+

 KJ 
 Kmol dé 



 KJ 
 Kmol dé 



- Nhiệt dung mol đẳng áp trung bình tại điểm z:
 KJ 


µcpz = µcvz + 8,314  Kmol dé 

- Chỉ số tăng áp λp:
Pz
7
=
= 2,273
λp = Pc 3,079
[λp = 1,2…2,4].

- Nhiệt độ cuối quá trình cháy Tz được xác định theo phương trình nhiệt
động của quá trình cháy sau:
QT ξ Z
+ ( 8,314λ p + µ cv c )TC = βµ cpzTZ
M 1 (1 + γ r )

⇔ 2,399085 . 10-3.T2z + 29,952 .Tz- 70,303 . 103 = 0.
Sau khi giải phương trình bậc 2 ta được 2 nghiệm là:
Tz1= -14505 ; Tz2= 2020,25
5


Vậy nhiệt độ cuối quá trình cháy là Tz = 2020,20 0K
Ở động cơ diesel có buồng cháy không phân chia:
[Tz ]= 1950 ÷2100 [0K]
- Tỷ số dãn nở sớm ρ:
ρ=

βT Z
1,036.2020
= 1,179
λ P TC = 2,273.780 ,322

Giá trị của ρ thường nằm trong khoảng sau:
[ρ] = 1,2÷1,35
2.3.4. Tính toán quá trình dãn nở.
Mục đích việc tính toán quá trình dãn nở là xác định các giá trị áp suất p b
và nhiệt độ Tb ở cuối quá trình dãn nở.
Ở động cơ diesel, quá trình cháy kết thúc trên hành trình dãn nở và qúa
trình dãn nở còn lại được tính trên một phần của hành trình pít tông ứng với tỷ số dãn
nở muộn

δ=

Vb
Vz . Do đó các thông số của quá trình dãn nở được tính với δ.

- Áp suất cuối quá trình dãn nở:
p
ε
15
p b = nz
δ=
≈ 12,718
2
ρ = 1,179
δ
N/m2
[ Trong đó:
]
p
7
= 0,331
p b = nz
1, 2
δ = 12,718
[Mpa]
2

- Nhiệt độ cuối quá trình dãn nở:
Tb =

Tz
δ

n 2 −1

2020
= 1214,848
1, 2 −1
12
,
718
=
[0K]

Giá trị của pb và Tb đối với động cơ diesel:
pb = 0,2 ÷ 0, 4 N/m2
Tb = 1000÷1400 [0K]
2.3.5. Kiểm tra kết quả tính toán.
Sau khi kết thúc việc tính toán các quá trình của chu trình công tác, ta có
thể dùng công thức kinh nghiệm sau đây để kiểm tra kết quả việc chọn và tính các
thông số.
Tb

Tr =
3

pb
pr

1214,848
3

0,331
0,110 = 841,499 0K

=
Sai số trong quá trình chọn và tính toán là: ∆Tr = 4,932 % < 5%
So sánh giữa giá trị đã chọn của T r và kết quả thu được theo các biểu thức
kiểm tra vừa nêu.Ta thấy quá trình tính toán trên là đảm bảo.
6


2.4. Xác định các thông số đánh giá chu trình công tác và sự làm việc
của động cơ
2.4.1. Các thông số chỉ thị.
+ Đó là những thông số đặc trưng cho chu trình công tác của động cơ.
Khi xác định các thông số chỉ thị, ta chưa kể đến các dạng tổn thất về công mà chỉ xét
các tổn thất về nhiệt. Các thông số cần tính bao gồm:
a) Áp suất chỉ thị trung bình lý thuyết pi':
+ Đối với động cơ diesel:
=

p'i

ρλ p 
pc 
1 
1 
1 
1 − n 2−1  −
1 − n1−1 
λ p ( ρ − 1) +
ε −1 
n 2 −1  δ
 n1 − 1  ε


[MPa]
=


3,079 
1,179.2,273 
1
1 
1 
1 −
−
1 − 1,32−1 
2,273(1,179 − 1) +
1, 2 −1 
15 − 1 
1,2 − 1  12,718

 1,32 − 1  15

= 0,867 [MPa]
[p'i ] = [0,7…1,0] MPa
b) Áp suất chỉ thị trung bình thực tế pi , [MPa]:
+ Đối với động cơ 4 kỳ:
pi = p'i ϕđ [N/m2]
Trong đó: ϕđ là hệ số điền đầy đồ thị công. Giá trị của ϕđ phụ thuộc vào
nhiều yếu tố khác nhau như góc đánh lửa sớm hoặc góc phun sớm nhiên liệu, thành
phần hỗn hợp, tốc độ quay, góc mở sớm xu páp xả ... Giá trị của ϕđ đối với động cơ
diesel bốn kỳ với buồng cháy thống nhất là:
ϕđ = 0,93÷0,96 Ta chọn ϕđ = 0,96
pi = p'i ϕđ = 0,867 . 0,96 = 0,832 [MPa]
Giá trị của[ pi ] = [0,6…0,9] MPa.
c) Suất tiêu hao nhiên liệu chỉ thị:
+ Đối với động cơ bốn kỳ:
gi =

423 p 0η v 10 3 423.0,101.0,8.10 3
 g 
=
= 155,355 
M 1 pi To
0,890 .0,832 .297
 KWh 

 g 


[gi ] = 170..200  KWh 

d) Hiệu suất chỉ thị.
ηi =

3600
3600
= 0,54
Q T g i = 42500.0,15535

Trong đó: QT được tính bằng [KJ/kgnl ] và gi [kg/KWh ].
[ηi ] = 0,43..0,5
2.4.2. Các thông số có ích.
7


+ Các thông có ích là những thông số đặc trưng cho sự làm việc của động
cơ. Để xác định các thông số đó, ta sử dụng kết quả tính toán các thông số chỉ thị ở
mục trên và xác định giá trị của áp suất tổn hao cơ khí trung bình pcơ.
+ Áp suất tổn hao cơ khí trung bình là áp suất giả định, không đổi, tác
động lên pít tông trong một hành trình và gây ra công tổn hao bằng công tổn hao của
trao đôỉ khí, dẫn động các cơ cấu phụ, tổn hao do ma sát ở các bề mặt công tác.
Thứ tự tính toán các thông số có ích như sau:
+ Áp suất tổn hao cơ khí trung bình p cơ được xác định bằng các công thức
kinh nghiệm theo vận tốc trung bình của pít tông C TB [m/s] và các thông số khác của
động cơ.
+ Áp suất có ích trung bình:
pe = pi -pcơ = 0,832 -[ 0,09 + 0,012CTB ]
= 0,832 - [0,09 + 0,012 . 10,8]
= 0,613 [MPa]
[pe] = 0,6…0,68 [MPa]
+ Hiệu suất cơ khí:
ηcơ

=

pe
0,613
= 0,736
p i = 0,832

[ηcơ ] = 0,70÷0,80;
+Suất tiêu hao nhiên liệu có ích:
ge =

g i 155,355
 g 
=
= 211,047 
η co
0,736
 KWh 

 g 


[ge ] = 220..285  KWh 

+ Hiệu suất có ích:
ηe = ηi ηcơ = 0,54 . 0,736 = 0,401
[ηe] = 0,29÷0,38
+ Công suất có ích của động cơ ở số vòng quay tính toán:
Ne =

P e Vh i n
30τ

0,613.3,203.6.1800
= 175,269
30.4
=
[KW]

Ở đây i.Vh = 6 . 3,203 [dm3]
Sai số: ∆Ne = 0,759 % < 3%
+ Mô men xoắn có ích của động cơ ở số vòng quay tính toán :
Me =

3.10 4 N e 3.10 4.175,269
=
= 937,367
π .n
3,14.1800
[Nm]

2.4.3. Dựng đồ thị công chỉ thị của chu trình công tác.
a) Khái quát :
8


+ Đồ thị công chỉ thị là đồ thị biểu diễn các quá trình của chu trình công
tác xảy ra trong xy lanh động cơ trên hệ toạ độ p-V. Việc dựng đồ thị được chia làm
hai bước: dựng đồ thị công chỉ thị lý thuyết và hiệu chỉnh đồ thị đó để được đồ thị
công chỉ thị thực tế.
+ Đồ thị công chỉ thị lý thuyết được dựng theo kết quả tính toán chu trình
công tác khi chưa xét các yếu tố ảnh hưởng của một số quá trình làm việc thực tế trong
động cơ.
+ Đồ thị công chỉ thị thực tế là đồ thị đã kể đến các yếu tố ảnh hưởng
khác nhau như góc đánh lửa sớm hoặc góc phun sớm nhiên liệu, góc mở sớm và đóng
muộn các xu páp cũng như sự thay đổi thể tích khi cháy.
b) Dựng đồ thị công chỉ thị lý thuyết
+ Ở đồ thị công chỉ thị lý thuyết, ta thấy là chu trình kín a-c-y-z-b-a
[hình1]. Trong đó quá trình cháy nhiên liệu được thay bằng quá trình cấp nhiệt đẳng
tích c-y và cấp nhiệt đẳng áp y-z, quá trình trao đổi khí được thay bằng quá trình rút
nhiệt đẳng tích b-a.
Thứ tự tiến hành dựng đồ thị như sau:
+ Thống kê giá trị của các thông số đã tính ở các quá trình như áp suất khí
thể ở các điểm đặc trưng p a, pc, pz, pb, chỉ số nén đa biến trung bình n 1, chỉ số dãn nở
đa biến trung bình n2, tỷ số nén ε , thể tích công tác Vh, thể tích buồng cháy Vc và tỷ
số dãn nở sớm ρ.
Pa = 0,086 [MPa]
n1 = 1,32
pc = 3,079 [MPa]
n2 = 1,2
pz = 7,0 [MPa]
ε = 15
pb = 0,331[MPa]
Vh = 3,203 [dm3]
ρ = 1,179
Vc =

Vh
3,203
= 0,229[dm 3 ]
ε − 1 = 15 − 1

Vz = ρ.Vc = 1,179 . 0,229 = 0,270 [dm3 ]
Va = Vh +Vc = 3,432 [dm3 ]
+ Dựng hệ toạ độ p-V với gốc toạ độ 0 trên giấy kẻ ly [hình 1] và theo
một tỷ lệ xích được chọn trước của thể tích và áp suất, ta xác định các điểm a [p a, Va],
c [pc, Vc], y [py, Vy], z [pz, Vz] và b [pb, Va] trên hệ toạ độ đó.
+ Nối các điểm c và y, y và z, b và a bằng các đoạn thẳng, ta được các
đường biểu diễn quá trình cấp nhiệt và rút nhiệt.
+ Dựng các đường nén đa biến a-c và dãn nở đa biến z-b. Để dựng các
đường ấy, ta có thể dùng phương pháp lập bảng .
+ Phương pháp lập bảng dựa vào phương trình của quá trình nén và dãn
nở đa biến.
Với quá trình nén đa biến, ta có:
p nVnn1 = p aVan1
9


Với quá trình dãn nở đa biến, ta có:
p d Vdn 2 = p b Van 2

+ Trong đó: pn, pd, Vn và Vd là các giá trị biến thiên của áp suất và thể tích
trên đường nén và dãn nở. Ta có thể đưa các phương trình trên về dạng:
p n = p a e 1n1 và p d = p b e 2n 2

+ Trong đó:
e1 =

Va
V
e2 = a
Vd là những tỷ số biến thiên [tỷ số nén tức thời].
Vn và

+ Nếu chọn trước các giá trị của e 1 [biến thiên trong giới hạn 1÷ε] và e2
[biên thiên trong giới hạn 1÷δ], ta có thể xác định các cặp giá trị [p n, Vn] và [pd, Vd]
tương ứng. Mỗi cặp giá trị ấy cho một điểm tương ứng trên đồ thị p – V. [Kết quả tính
toán được thống kê trong bảng 23]. Đưa kết quả tính toán được lên đồ thị và nối các
điểm của cùng quá trình bằng một đường liền nét, ta có đồ thị cần dựng.
Xác định các điểm trên đường nén và dãn nở đa biến.
STT
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20

ε

V[dm3]

1
1,055
1,116
1,184
1,262
1,350
1,452
1,570
1,709
1,875
2,077
2,328
2,647
3,068
3,649
4,500
5,870
8,438
12,718
15,000

3,432
3,254
3,076
2,898
2,720
2,542
2,364
2,186
2,008
1,831
1,653
1,475
1,297
1,119
0,941
0,763
0,585
0,407
0,270
0,229

[ Bảng 1 ]

OB’=OB/ε[mm] Pn = Pa.εn1[MPa] Pd = pb. εn2[MPa]
192,857
0,086
0,331
182,857
0,093
0,353
172,857
0,100
0,377
162,857
0,108
0,405
152,857
0,117
0,437
142,857
0,128
0,474
132,857
0,141
0,518
122,857
0,157
0,569
112,857
0,175
0,630
102,857
0,198
0,704
92,857
0,226
0,796
82,857
0,263
0,912
72,857
0,312
1,064
62,857
0,379
1,271
52,857
0,476
1,564
42,857
0,628
2,012
32,857
0,892
2,768
22,857
1,441
4,278
15,164
2,477
7,000
12,857
3,079

10


Hình 1. Đồ thị công chỉ thị của động cơ diesel bốn kỳ
c) Hiệu chỉnh đồ thị công chỉ thị lý thuyết hành thành đồ thị công chỉ thị thực tế.
+ Để được đồ thị công chỉ thị thực tế a' - c' - c" - z' - z" - b' - b" - b"’ - a' ,
ta gạch bỏ các diện tích I, II, III, IV trong đồ thị lý thuyết.
+ Diện tích I xuất hiện do góc phun sớm nhiên liệu gây ra. Khi đó một
phần nhiên liệu được cháy trước trên đường nén nên áp suất cuối quá trình nén thực tế
p c' cao hơn áp suất cuối quá trình nén thuần tuý pc.
+ Điểm c' nằm trên đường nén thuần tuý. Vị trí của nó được xác định bởi
góc phun sớm nhiên liệu và được dựng theo vòng tròn Brích.
Điểm c" được xác định bằng cách lượn đều từ điểm c' cho đến khi cắt trục
tung ứng với thể tích Vc.
+ Diện tích II tồn tại là do quá trình cháy diễn ra với thể tích luôn luôn
thay đổi. Quá trình cháy thực tế diễn ra không theo lý thuyết và theo đường cong c' '
c" - z' - z". ở động cơ diesel, áp suất lớn nhất p z đạt giá trị của pz, vì trong quá trình
cháy thì nhiên liệu vẫn được phun tiếp vào xi lanh động cơ.
+ Khi vẽ đồ thị, ta lấy điểm z' ở giữa đoạn thẳng yz, còn điểm z" được
chọn trên đường dãn nở sao cho đường cong z' z" b" không bị gãy khúc ở điểm z".
+ Diện tích III biểu diễn tổn hao của công dãn nở do xu páp thải mở sớm.
Khi đó áp suất trong xi lanh giảm nhanh và quá trình dãn nở diễn ra theo đường cong
thực tế. Thời điểm bắt đầu mở xu páp thải được chọn sao cho diện tích III không lớn
mà vẫn bảo đảm thải sạch sản vật cháy và tổn hao ít công cho quá trình thải chính. Đối
với động cơ được kiểm nghiệm, giá trị của góc mở sớm xu páp thải đã được cho trước
và vị trí của điểm b' trên đường dãn nở được xác định theo vòng tròn Brích.
+ Diện tích IV biểu diễn một phần của công tổn hao cho quá trình trao đổi
khí. Phần còn lại của công tổn hao cho quá trình trao đổi khí (giới hạn bởi diện tích
a'raa') đã được kể đến khi xét hiệu suất cơ khí ηcơ. Do đó khi tính toán công của chu
11


trình thực tế ta không xét đến nữa. Tuy nhiên, để tính toán động lực học, ta vẫn phải
dựng đường nạp r-a và thải b"-r. Thứ tự dựng các đường đó như sau:
+ Dựng điểm b" ở giữa đoạn thẳng a-b. Từ a và r, kẻ các đường song song
với trục hoành. Chọn điểm b"’ trên đường thải cưỡng bức sao cho đường cong không
bị gấp khúc. Dựng điểm r" theo góc đóng muộn của xu páp thải nhờ vòng tròn Brích.
Vẽ đường cong lượn đều từ r" lên r và đường cong lượn đều qua các điểm b', b", b"’
sao cho các đường cong ấy không bị gãy khúc.

Hình 2. Đồ thị công chỉ thị của động cơ diesel bốn kỳ sau khi hiệu chỉnh.

12


Phần 3
DỰNG ĐẶC TÍNH NGOÀI CỦA ĐỘNG CƠ.
3.1. Khái quát
+ Đặc tính ngoài là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của các chỉ tiêu như
công suất có ích Ne, mô men xoắn có ích M e, lượng tiêu hao nhiên liệu trong một giờ
Gnl và suất tiêu hao nhiên liệu có ích ge vào số vòng quay của trục khuỷu n [v/ph] khi
thanh răng bơm cao áp chạm vào vít hạn chế.
+ Đồ thị này được dùng để đánh giá sự thay đổi các chỉ tiêu chính của
động cơ khi số vòng quay thay đổi và chọn số vòng quay sử dụng một cách hợp lý khi
khai thác.
+ Đặc tính ngoài được dựng bằng các phương pháp như thực nghiệm,
công thức kinh nghiệm hoặc bằng việc phân tích lý thuyết. ở đây giới thiệu phương
pháp dựng bằng các công thức kinh nghiệm của Khơ-lư-stốp Lây-đéc-man.
3.2. Thứ tự dựng các đường đặc tính.
a) Đối với động cơ diesel:
Để dựng đường đặc tính, ta chọn trước một số giá trị trung gian của số
vòng quay n trong giới hạn giữa nmin và nmax rồi tính các giá trị biến thiên tương ứng
của Ne, Me, Gnl, ge theo các biểu thức sau:

 n
n
N e = N e dm 0,7337.
+ 1,3313.
n dm

 n dm

2


 n 
 − 1,065.


 n dm 


 n
n
M e = M 0,7337 + 1,3313.
− 1,065.
n dm

 n dm






 n 
n

g e = g eN 0,7337 − 1,3313.
+ 1,065.
n
n

dm
 dm 





N
e

2

2





3




[KW]

[MNm]

 g 
 KWh 
 kg 
 h 

Gnl = geN.Ne
Trong đó:
Neđm = 175,269 [KW] Công suất định mức thu được trong tính
toán.
v
 
nđn= 1800 [v/ph] Số vòng quay ứng với công suất định mức  ph  .
M Ne = 937,367 [Nm] =937,367 .10-6 [MNm].

g

N
e =211,047

 g 
 KWh 

 .

13


 g 


Mô men xoắn có ích [MNm] và suất tiêu hao nhiên liệu có ích  KWh  ở

số vòng quay định mức nđm.
Ne, Me, ge là giá trị tương ứng của công suất có ích, mô men xoắn có ích
và suất tiêu hao nhiên liệu có ích ứng với từng số vòng quay trung gian được chọn
trước.n- giá trị của biến số được chọn trước [v/ph].
a) Kết quả tính toán được thống kê thành bảng.
Dựa vào các số liệu thu được, ta dựng đường đặc tính lên giấy kẻ ly.
Kết quả tính toán các chỉ tiêu.
Giá trị
n
500
600
700
800
900
1000
1100
1200
1300
1400
1500
1600
1700
1800

Ne[KW]

Me[Nm]

ge[g/KWh]

Gnl[kg/h]

49,724
61,878
74,319
86,857
99,299
111,453
123,126
134,128
144,265
153,347
161,180
167,572
172,333
175,269

957,361
992,797
1022,071
1045,182
1062,131
1072,918
1077,542
1076,004
1068,304
1054,441
1034,416
1008,229
975,879
937,367

94,142
86,163
79,573
74,369
70,553
68,124
67,083
67,430
69,163
72,284
76,793
82,689
89,973
98,643

4,681
5,332
5,914
6,459
7,006
7,593
8,260
9,044
9,978
11,085
12,377
13,856
15,505
17,289

14


Hình 3. Đặc tính ngoài của động cơ diesel

Phần 4
15


TÍNH TOÁN ĐỘNG LỰC HỌC
4.1. Mục đích:

Phần tính toán động lực học của đồ án nhằm xác định quy luật biến thiên
của lực khí thể, lực quán tính và hợp lực tác dụng lên pít tông cũng như các lực tiếp
tuyến và pháp tuyến tác dụng lên bề mặt cổ khuỷu. Trên cơ sở đó sẽ xây dựng đồ thị
véc tơ lực [phụ tải] tác dụng lên bề mặt cổ khuỷu, cổ trục và bạc đầu to thanh truyền
cũng như đồ thị mài mòn bề mặt. Từ các đồ thị véc tơ phụ tải ta biết được một cách
định tính tình trạng chịu lực của bề mặt và mức độ đột biến của tải thông qua hệ số va
đập.
4.2. Tính Toán động lực học:
Các lực và mô men trong tính toán động lực học được biểu diển dưới
dạng hàm số góc quay trục khuỷu α. Với quy ước là khi pít tông ở điểm chết trên thì α
= 0. Ngoài ra các lực này còn tính với 1 đơn vị diện tích đỉnh pít tông, khi cần các giá
trị thực của lực ta nhân với giá trị của áp suất với diện tích tiết diện ngang của đỉnh pít
tông.
Thứ tự làm việc của các xy lanh:1-5-3-6-2-4.
Góc công tác của động cơ:δk = 1200.
Thứ tự tính toán động lực học như sau:
a) Khối lượng của các chi tiết chuyển động:
*Khối lượng nhóm pít tông: mpt
mpt = 3,721 [kg]
Khối lượng của nhóm pít tông trên 1 đơn vị diện tích đỉnh pít tông:
m pt

m’ pt = F pt

=

3,721
= 210,6[kg / m 2 ]
0,017663

.

πD 2 3,14.( 0,15) 2
=
= 0,017663[m 2 ]
4
Trong đó :Fpt = 4

*Khối lượng thanh truyền:
Khi động cư làm việc ,thanh truyền tham gia chuyển động song phẳng,
đầu nhỏ tham gia chuyển động tịnh tiến cùng nhóm pít tông, đầu to tham gia chuyển
động quay cùng cổ khuỷu, và thân chuyển động lắc. Để đơn giản trong quá trình trình
tính toán ta phân tích khối lượng thanh truyền gồm 2 phần [M 1 và M2] và quy dẫn
16


chúng về các điểm có chuyển động đặc trưng đơn giản. Khi quy dẫn phải dựa trên các
nguyên tắc sau:
- Tổng khối lượng sau phân chia phải bằng khối lượng thanh truyền.
- Trọng tâm của thanh truyền không thay đổi
- Mômen quán tính đối với trọng tâm của thanh truyền không thay đổi.
⇒mtt = m1 + m2
=1,115 + 4,090 = 5,205 [kg].
m1.l1 = m2.[l- l1].
Với l-chiều dài thanh truyền;
l1 –khoảng cách từ tâm đầu nhỏ đến trọng tâm thanh truyền.
Khối lượng quy dẫn trên 1 đơn vị diện tích đỉnh pít tông:

m’1 =

m1
1,115
=
= 63,128[kg / m 2 ]
F pt 0,017663
m2
4,090
=
= 231,56[kg / m 2 ]
F pt 0,017663

m’2 =
* Khối lượng trục khuỷu:
Để xác định khối lượng chưa tự cân bằng của khuỷu trục ta chia khuỷu
trục thành 4 phần: A,B,C,D.
∗ Phần A là khối lượng cổ khuỷu và 1 phần má khuỷu chưa tự cân bằng
được quy về đường tâm chốt khuỷu với bán kính quay R.
∗ Phần B là khối lượng của 2 má khuỷu [2(mm) ζ] chưa tự cân bằng với
trọng tâm O, có bán kính quay ζ . Khi tính toán ta quy dẫn 2(mm)ζ về tâm quay cổ
khuỷu với bán kính quay R sao cho lực quán tính ly tâm do khối lượng quay thay thế
(mm)r sinh ra ở bán kính R bằng lực quán tính ly tâm của khối lượng 2(mm) ζ sinh ra
ở bán kinh ζ ,nghĩa là:
(mm)r.R .ω2 = (mm)ζ.ζ.ω2
ζ
.mmζ
Do đó : (mm)r = R

∗ Phần C: là phần khối lượng các cổ trục và một phần các má khuỷu đã tự
cân bằng với tâm quay O của trục khuỷu.
∗ Phần D : là khối lượng của các đối trọng chưa tự cân bằng với tâm quay
O và có bán kính quay là ζd. Để đơn giản cho việc tính toán ta quy dẫn khối lượng
đối trọng Md về tâm quay O với bán kính quay ζd.
17


Như vậy khối lượng tham gia chuyển động quay chưa tự cân bằng của
trục khuỷu là:
mk = mck + 2[mm]ζ
-Khối lượng của cổ khuỷu [mck]được tính:
mck = Vck.ρthép
Trong đó : ρthép khối lượng riêng vật liệu làm cổ khuỷu = 7,8 [kg/dm3]
Vck thể tích cổ khuỷu

π .l ck
.( D 2 ck − d 2 ck )
4
Vck=

Dck - đường kính ngoài cổ khuỷu: ≈ 0.85 [dm]
dck- đường kính trong cổ khuỷu: = 0,46 [dm]
lck- chiều dài cổ khuỷu
= 0,7 [dm]

π .l ck
3,14.0,7
.( D 2 ck − d 2 ck )
.( 0,85 2 − 0,462 ) ≈ 0,281[dm 3 ]
4
4
⇒ Vck=
=

⇒ mck = Vck.ρthép=0,281.7,8 =2,191 [kg].
Khối lượng 2 má khuỷu 2(mm)ζ quy về tâm cổ khuỷu có bán kính quay R:
ζ
.mmζ
(mm)r = R

Với : ζ - bán kính quay của má khuỷu: = 0,45 [dm].
R-bán kính quay của má khuỷu quy về tâm chốt khuỷu: = 0,9 [dm].
(mm)ζ - khối lượng quay của má khuỷu quanh tâm O với bán kính ζ.
(mm)r - khối lượng quay của má khuỷu quanh tâm O với bán kính
R quy về cổ khuỷu.
(mm)ζ = Vmk. ρthép
Với : ρthép - khối lượng riêng vật liệu làm má khuỷu = 7,8 [kg/dm3]
Vmk- thể tích má khuỷu.
πD 2 mk .bm
4
Vmk =

Với : Dmk -đường kính má khuỷu: = 1,84 [dm]
bm – bề rộng [dày] má khuỷu : = 0,22 [dm]
πD 2 mk .bm
3,14.1,84 2.0,22
≈ 0,585[ dm 3 ]
4
4
⇒ Vmk =
=

Khối lượng 2 má khuỷu với bán kính quay R quanh tâm O của cổ trục:
0,45
ζ
.0,585 .7,8 ≈ 4,561[kg ]
.M mζ 2.
(mm)r = 2. R
= 0,9

⇒Như vậy khối lượng chuyển động quay của cổ khuỷu và má
khuỷu chưa tự cân bằng là:
mk = mck + 2(mm)ζ = 2,191 + 4,561 = 6,752 [kg]
Khối lượng của cổ khuỷu Mk ứng với 1 đơn vị diện tích đỉnh pít tông:
m’k =

Mk
6,752
=
= 382 ,246[kg / m 2 ]
F pt 0,017663
18


- Khối lượng tham gia chuyển động tịnh tiến mj :
mj = m p + m 1 + m c + m x
= 2,409 + 1,115 + 1,034 +0,037 + 0,065 = 4,66 [kg]
mp = 2,409 [kg] : khối lượng pít tông.
m1= 1,115 [kg] : khối lượng thanh truyền qui dẫn về tâm chốt pít
tông.
mc= 1,034 [kg] : khối lượng chốt pít tông và khoá hãm
mx= 0,037+0,065 [kg] : khối lượng xéc măng khí và xéc măng dầu.
b) Lực và mô men tác dụng lên cơ cấu KTTT:
Khi làm việc cơ cấu KTTT chịu tác dụng của các lực sau:
- Lực quán tính chuyển động tịnh tiến.
- Lực quán tính ly tâm.
- Lực khí thể.
- Lực ma sát.
- Phản lực khí thể.
Trong các lực kể trên thì lực quán tính và lực ly tâm có ảnh hưởng lớn
hơn cả.Vì vậy trong quá trình tính toán động lực học người ta có thể bỏ qua ảnh hưởng
của các lực khác mà chỉ xét lực khí thể và lực quán tính.
∗ Lực quán tính:
- Lực quán tính chuyển động tịnh tiến:
Pj = - mj. Rω2 [cosα + λ cos 2α].10-6
[MN]
Trong đó:
R: bán kính quay của khuỷu trục [m]; R = 0,0901 [m]
ω: vận tốc góc trục khuỷu, ω = π.n/30 = 3,14.1800/30
= 188,4 [Rad/s]
λ: hệ số kết cấu của động cơ. λ = R/L=90,1/320,05 = 0,282
Lực Pj thay đổi trong suốt chu trình công tác của động cơ và được coi như
có phương tác dụng trùng với phương của lực khí thể Pk.
Dấu [-] có ý nghĩa tượng trưng về sự ngược chiều giữa gia tốc và lực
quán tính.
Vậy :Pj = - mj. Rω2 [cosα + λ cos 2α].10-6
[MN]
2
= - 4,66 . 0,0901.188,4 [cosα + 0,282.cos2α].10-6 [MN]
Khi làm việc giá trị α luôn thay đổi từ [0..7200] tương ứng sẽ có các giá
trị khác nhau của Pj .Kết quả tính toán được ghi trong bảng .
- Lực quán tính ly tâm:Pr
Lực quán tính chuyển động quay Pr do các khối lượng chuyển động quay
với vận tốc ω, bán kính R gây nên, ta có:
Pr = - mr Rω2.10-6 [MN]
= - 10,842. 0,09.188,52.10-6 = 34671,66.10-6[MN]
19


∗.Lực khí thể Pk:
π .D 2
Pk = [P - P0]. 4 [MN]

Trong đó : P- áp suất của môi chất công tác trong xy lanh;
P0- áp suất môi trường = 1,01.105 [N/m2]
Do lực khí thể trong suốt quá trình công tác của động cơ sẽ lỗp lại ở chu
trình công tác sau, nên từ đồ thị công P-V ta triển khai thành dạng P-α bằng cách chuyển
trục hoành lên đường P0. Véc tơ lực khí thể Pk được quy ước trùng với đường tâm xy
lanh, do đó ta tìm được giá trị của Pk theo góc quay α . Kết quả tính toán ghi trong bảng
.
∗.Lực tác dụng lên chốt pít tông PΣ:
Lực tác dụng lên chốt pít tông PΣlà tổng lực khí thể và lực quán tính
chuyển động tịnh tiến.
PΣ = Pk + Pj [MN]
Bằng phương pháp đồ thị ta tính được Pk.
Bằng phương pháp giải tích ta tính được PJ.
Kết quả tính PΣ được ghi ở bảng .
Từ các giá trị của PΣ theo góc quay α trên cùng 1 hệ trục toạ độ ta vẽ được
PΣ- α theo 1 tỷ lệ xích nhất định. Hoặc có thể vẽ đồ thị Pk -α và Pj-α trên cùng 1 hệ trục
toạ độ với cùng 1 tỷ lệ xích ,rồi bằng phương pháp cộng đồ thị ta nhận được đồ thị PΣ- α
với kết quả tương tự trên.đồ thị có dạng:

Đồ thị lực khí thể, lực quán tính và tổng lực.

20


c) Dựng đồ thị véc tơ phụ tải:
∗ Ý nghĩa:
Đồ thị véc tơ phụ tải là đồ htị biểu diễn tổng hợp các lực tác dụng lên bề
mặt làm việc ở các vị trí khác nhau của trục khuỷu.
Các bề mặt làm việc quan trọng của trục khuỷu bao gồm: cổ trục, cổ
khuỷu, bạc lót đầu to thanh truyền và bạc lót ổ trục. Đồ thị véc tơ phụ tải dùng để:
- Xác định phụ tải xem xét quy luật mài mòn của các bề mặt làm việc.
- Xác định đơn vị phụ tải lớn nhất, trung bình nhằm đánh giá mức độ va
đập.
- Xác định vị trí chịu lực nhỏ nhất để khoan lỗ dầu bôi trơn.
Đối với cổ trục, lực tác dụng bao gồm phản lực của các lực tiếp tuyến T,
lực pháp tuyến Z và lực quán tính ly tâm của các khuỷu trục gây ra.
Lực tiếp tuyến T được xác định:
sin(α + β )
T = PΣ .
cos β
[MN]
Lực pháp tuyến Z được xác định :
cos(α + β)
Z = PΣ .
cos β
[MM]
Pr2 = m2 Rω2.10-6 = 4,09.0,0901.188,42.10-6 = 0,01308
[MN]
Giá trị của các lực T và Z củng như của các hàm số lượng giác được trình
bày trong bảng 1.
∗ Đồ thị véc tơ phụ tải tác dụng lên bề mặt cổ khuỷu.
Đồ thị này phản ánh sự tác dụng của lực T, Z, và P r2 lên bề mặt cổ khuỷu
thông qua bạc trong một chu trình công tác của xy lanh, ta có:
Q CK = T + Z + Pr 2

[MN]
Đtvtpt cổ khuỷu được bố trí ở phía dưới đồ thị công, với tỷ lệ xích :
µT = µZ = µPr2.
Dựng hệ trục vuông góc TOZ; OT là trục tung hướng sang phải, OZ là
trục hoành hướng xuống phía dưới. Dựa theo kết quả tính ở bảng biến thiên xác định
các giao điểm ứng với véc tơ T + Z . Nối các giao điểm đó bằng một đường cong, ta
được đồ thị lực thanh truyền Pth trong hệ toạ độ mà trục khuỷu đứng yên, còn thanh
truyền quay tương đối góc α + β so với trục khuỷu về phía trái.
O O=P

r 2
Từ 0, về phía chiều dương trục OZ, xác định điểm 01sao cho 1
Vẽ vòng tròn bán kính bất kỳ tượng trưng cho bề mặt cổ khuỷu, vẽ kéo
dài má khuỷu tượng trưng về phía chiều dương trục OZ. Đồ thị nhận được ứng với góc
O1 chính là đtvtpt cổ khuỷu với tỷ lệ xích µQck = µT. Dạng của đồ thị được thể hiện
trên hình sau:

21


Đồ thị véctơ phụ tải cổ khuỷu
+Đây là dạng đồ thị đặc biệt, không hoàn toàn là dạng độc cực thuần túy.
Bởi vậy, để có hình ảnh trực quan hơn, ta triển khai thành đồ thị trong hệ toạ độ Đề
các:Qck-α.
+ Xác định trị số tải trọng trung bình tác dụng lên bề mặt cổ khuỷu:
i

Q ckTB =

∑Q

cki

i

i

= 0,0228

[MN]

+ Hệ số va đập χ:
Tìm trên đồ thị
Qckmax = 0,0885691 [M N ]
Q
χ = ck max 0,0885691 =
QckTB = 0,0228 3,9

+ Tải trọng riêng:
qc =

Qck
lC .d C

 MN 
 m2 

.

Trong đó: lc = 0,070195 [m] - chiều dài tiếp xúc
dc = 0, 08494 [m] - là đường kính của cổ khuỷu.
+ Vị trí khoan lỗ dầu bôi trơn.
22


Vị trí khoan lỗ dầu bôi trơn tối ưu cho chế độ được tính toán và vẽ đtvtpt
ở cổ khuỷu có thể xác định trên cơ sở đồ thị mài mòn tượng trưng hoặc có thể xác định
trực tiếp trên đtvtpt cổ khuỷu. Cách tiến hành như sau:
- Từ tâm O1 vẽ các vòng tròn đồng tâm tượng trưng cho bề mặt cổ khuỷu
rỗng.
- Vẽ tượng trưng má khuỷu về phía chiều dương trục OZ.
- Từ O1 kẻ hai đường tiếp tuyến với đồ thị .
- Đường phân giác với góc tạo bởi hai tiếp tuyến chính là phương khoan
lỗ dầu nhờn, cách tìm đường phân giác được thể hiện trên đồ thị động lực học.
Bản biến thiên các thành phần lực
QB = T + ( Z + Pr 2 ) [MN]
T1=QB .sinξ
Z1=- QB.cosξ
2

2

T
Ψ= arctg Z − Pr 2

23


α
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
140
150
160
170
180
190
200
210
220
230
240
250
260
270
280
290
300
310
320
330
340
350
360
370
380
390
400
410
420

β
0.0
2.8
5.5
8.1
10.4
12.5
14.1
15.3
16.1
16.4
16.1
15.3
14.1
12.5
10.4
8.1
5.5
2.8
0.0
-2.8
-5.5
-8.1
-10.4
-12.5
-14.1
-15.3
-16.1
-16.4
-16.1
-15.3
-14.1
-12.5
-10.4
-8.1
-5.5
-2.8
0.0
2.8
5.5
8.1
10.4
12.5
14.1

α+β
0.0
12.8
25.5
38.1
50.4
62.5
74.1
85.3
96.1
106.4
116.1
125.3
134.1
142.5
150.4
158.1
165.5
172.8
180.0
187.2
194.5
201.9
209.6
217.5
225.9
234.7
243.9
253.6
263.9
274.7
285.9
297.5
309.6
321.9
334.5
347.2
360.0
372.8
385.5
398.1
410.4
422.5
434.1

QB[MN]
0,005862
0,006564
0,008054
0,009558
0,010954
0,012054
0,012774
0,013089
0,013009
0,012558
0,011772
0,010698
0,009403
0,007971
0,006502
0,005099
0,003875
0,002977
0,002628
0,002969
0,003852
0,005071
0,006482
0,007975
0,009442
0,010779
0,011892
0,012705
0,013154
0,013194
0,012819
0,012185
0,012078
0,014907
0,025584
0,042533
0,068923
0,114076
0,081573
0,051982
0,034909
0,025760
0,021151

Ψ
0,0
7,5
14,7
20,7
24,7
25,4
20,8
9,5
-4,9
-15,4
-20,2
-20,8
-19,2
-16,5
-13,2
-9,8
-6,5
-3,2
0,0
3,2
6,5
9,9
13,3
16,7
19,8
22,0
22,6
20,3
14,0
4,3
-4,6
-8,2
-5,2
7,0
77,9
-22,5
0,0
14,7
31,1
52,8
81,5
-70,8
-53,9
24

α=ξ
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
140
150
160
170
180
190
200
210
220
230
240
250
260
270
280
290
300
310
320
330
340
350
360
370
380
390
400
410
420

T1=QB.sinξ
0,000000
0,001140
0,002755
0,004779
0,007041
0,009234
0,011062
0,012300
0,012811
0,012558
0,011593
0,010053
0,008143
0,006106
0,004179
0,002549
0,001325
0,000517
0,000000
-0,000516
-0,001318
-0,002535
-0,004166
-0,006109
-0,008177
-0,010129
-0,011712
-0,012705
-0,012955
-0,012399
-0,011102
-0,009334
-0,007763
-0,007453
-0,008750
-0,007386
0,000000
0,019809
0,027899
0,025991
0,022439
0,019734
0,018317

Z1= - QB.cosξ
-0,005862
-0,006464
-0,007569
-0,008278
-0,008391
-0,007748
-0,006387
-0,004477
-0,002259
0,000000
0,002044
0,003659
0,004702
0,005124
0,004980
0,004416
0,003642
0,002932
0,002628
0,002924
0,003620
0,004391
0,004965
0,005126
0,004721
0,003687
0,002065
0,000000
-0,002284
-0,004513
-0,006410
-0,007832
-0,009252
-0,012910
-0,024041
-0,041887
-0,068923
-0,112343
-0,076653
-0,045018
-0,026742
-0,016559
-0,010575


430
440
450
460
470
480
490
500
510
520
530
540
550
560
570
580
590
600
610
620
630
640
650
660
670
680
690
700
710
720

15.3
16.1
16.4
16.1
15.3
14.1
12.5
10.4
8.1
5.5
2.8
0.0
-2.8
-5.5
-8.1
-10.4
-12.5
-14.1
-15.3
-16.1
-16.4
-16.1
-15.3
-14.1
-12.5
-10.4
-8.1
-5.5
-2.8
0.0

445.3
456.1
466.4
476.1
485.3
494.1
502.5
510.4
518.1
525.5
532.8
540.0
547.2
554.5
561.9
569.6
577.5
585.9
594.7
603.9
613.6
623.9
634.7
645.9
657.5
669.6
681.9
694.5
707.2
720.0

0,018760
0,017256
0,015976
0,014630
0,013114
0,011421
0,009590
0,007630
0,005687
0,003769
0,001860
0,000437
0,002260
0,003651
0,004995
0,006465
0,007979
0,009438
0,010744
0,011815
0,012586
0,013009
0,013051
0,012689
0,011916
0,010756
0,009294
0,007718
0,006390
0,005861

-45,7
-41,3
-37,6
-33,8
-29,5
-25,1
-20,5
-16,0
-11,7
-7,6
-3,7
0,0
3,4
6,6
10,0
13,5
16,9
19,8
21,6
21,3
17,1
7,2
-7,2
-19,1
-24,4
-24,1
-20,3
-14,5
-7,5
0,0

430
440
450
460
470
480
490
500
510
520
530
540
550
560
570
580
590
600
610
620
630
640
650
660
670
680
690
700
710
720

0,017628
0,016994
0,015976
0,014408
0,012323
0,009891
0,007346
0,004904
0,002844
0,001289
0,000323
0,000000
-0,000393
-0,001249
-0,002497
-0,004156
-0,006112
-0,008173
-0,010096
-0,011636
-0,012586
-0,012812
-0,012264
-0,010989
-0,009128
-0,006914
-0,004647
-0,002640
-0,001110
0,000000

-0,006416
-0,002996
0,000000
0,002540
0,004485
0,005710
0,006164
0,005845
0,004925
0,003542
0,001832
0,000437
0,002226
0,003431
0,004325
0,004952
0,005129
0,004719
0,003675
0,002052
0,000000
-0,002259
-0,004464
-0,006344
-0,007659
-0,008240
-0,008049
-0,007252
-0,006293
-0,005861

∗. Đồ thị mài mòn cổ khuỷu.
Đồ thị mài mòn thể hiện một cách tượng trưng mức độ mài mòn bề mặt
cổ khuỷu sau một chu trình tác dụng của lực. Để có thể xây dựng được đồ thị mài
mòn, phải có đtvtpt cổ khuỷu. Đồ thị này được bố trí ở ô giữa, phía bên phải tờ A 0. Ô
phía trên có chiều cao khoảng 1/3 chiều rộng tờ ô ly A 0 dùng cho đồ thị đường đặc tính
ngoài. Có hai phương pháp vẽ. Phương pháp thứ nhất phức tạp, tốn thời gian hơn [tự
tham khảo trong tập 1 cuốn kết cấu tính toán động cơ, Nhà xuất bản Đại học và Trung
học chuyên nghiệp]. Phương pháp thứ hai gồm các bước sau:
- Trên đtvtpt cổ khuỷu, vẽ vòng tròn tượng trưng cho bề mặt và chia
thành 2n phần bằng nhau, ví dụ chia thành 24 phần và đánh số như trên hình sau:
- Tính hợp lực ΣQ' của tất cả các lực tác dụng lần lượt lên các điểm 0, 1,
'
'
2, 3... , ký hiệu tương ứng là ΣQ0' , ΣQ1 ; ΣQ 2 , ghi trị số lực và phạm vi tác dụng lên
25


Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay

×