Bài giảng Kết cấu và tính toán động cơ đốt trong: Chương 1 - HV Kỹ thuật quân sự

Chia sẻ: Ryan Smith | Ngày: | Loại File: PPT | Số trang:48

Thêm vào BST

Báo xấu

368
lượt xem 88
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Kết cấu và tính toán động cơ đốt trong - Chương 1: Động học cơ cấu khuỷu trục thanh truyền trình bày với người học các kiến thức về động học cơ cấu khuỷu trục thanh truyền giao tâm, động học cơ cấu khuỷu trục thanh truyền lệnh tâm và động học cơ cấu khuỷu trục thanh truyền có thanh truyền chính - phụ.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Kết cấu và tính toán động cơ đốt trong: Chương 1 - HV Kỹ thuật quân sự

KHOA ĐỘNG LỰC BỘ MÔN ĐỘNG CƠ BÀI GIẢNG KẾT CẤU VÀ TÍNH TOÁN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG Thời gian: 60 tiết (3 tín chỉ) Dùng cho lớp: VB2 XQS3
NỘI DUNG Chương 1. Động học cơ cấu khuỷu trục thanh truyền (CCKTTT) Chương 2. Động lực học CCKTTT Chương 3. Cân bằng và dao động xoắn của động cơ Chương 4. Các chế độ làm việc và phương pháp tính sức bền các chi tiết Chương 5. Nhóm chi tiết cố định Chương 6. Nhóm pít tông Chương 7. Nhóm thanh truyền Chương 8. Trục khuỷu và Bánh đà Chương 9. Cơ cấu phối khí (CCPK) Chương 10. Các hệ thống trên động cơ Hệ thống bôi trơn Hệ thống làm mát Hệ thống sấy nóng và khởi động
TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Kết cấu và Tính toán động cơ đốt trong (tập 1, 2); Lại Văn Đinh Vy Hữu Thành, NXB Học viện KTQS, 1996 2003. 2. Kết cấu và Tính toán động cơ đốt trong (tập 1, 2, 3); Hồ Tấn Chuẩn, Nguyễn Đức Phú, Trần Văn Tế, Nguyễn Tất Tiến; NXB Đại học và Trung học chuyên nghiệp, 1979. 3. ATLAT động cơ đốt trong (tập 1, 2), Bộ môn Động cơ Khoa Động lực, NXB Học viện KTQS, 2003. 4. Động cơ đốt trong; Phạm Minh Tuấn, NXB KHKT 2005. 5. Đại cương động cơ đốt trong, Lại Văn Định, NXB Học viện KTQS, 2007. 6. Nguyên lý, kết cấu và khai thác các hệ thống phun xăng trên động cơ ô tô hiện đại. Hà Quang Minh. Học viện KTQS. 1999. 7. Hệ thống phun xăng điện tử dùng trên xe du lịch. Hoàng Xuân Quốc. NXB KHKT. 1996. 8. Automotive Handbook, BOSCH (1996), Cambridge, USA. 9. Hướng dẫn Đồ án môn học ĐCĐT. Vy Hữu Thành, Vũ Anh Tuấn. NXB Học viện KTQS, 1999.
Giáo viên phụ trách • TS Lương Đình Thi, 4/, BM Động cơ, Khoa Động lực, HVKTQS. 0974.922.757. Thidongluc33@yahoo.com. • KS Đào Duy Tùng, 2/, BM Động cơ, Khoa Động lực, HVKTQS. 0987.752.224.
CHƯƠNG 1. ĐỘNG HỌC CCKTTT 1.1. Động học CCKTTT giao tâm 1.2. Động học CCKTTT lệch tâm 1.3. Động học CCKTTT có TT chính – phụ
A A ĐCT S pl A’ Sp SL CCKTTT giao tâm 1 CCKTTT CCKTTT lệch tâm A’’ l B ĐCD R O E 2 e CCKTTT có TT chính – phụ
Động học pít tông Động học CCKTTT Động học thanh truyền Động học trục khuỷu Chuyển vị Động học Vận tốc Gia tốc
1.1. Động học CCKTTT giao tâm A ĐCT • Giả thiết: Tốc độ quay của TK ω = const (n = Sp const ). Các chi tiết cứng vững tuyệt đối Chú thích: ĐCT điểm chết trên (A) A’ ĐCD điểm chết dưới (A’) ĐCD R bán kính quay của khuỷu trục l chiều dài thanh truyền β góc giữa đường tâm TT và đường tâm XL α góc giữa đưòng tâm má khuỷu với đường tâm XL S = AA’ = 2R – Hành trình của piston λ = R/l hệ số kết cấu Sơ đồ nguyên lý CCKTTT giao tâm
A 1.1.1. Động học pít tông Sp 1.1.1.1. Chuyển vị của pít tông • Chuyển vị Sp tính từ ĐCT: Sp = AB = AO (DO + BD) = (l + R) (R.cosα + l.cosβ) (1.1) 1 1 Sp R 1 cos cos (1.2) • λ là thông số đặc trưng của mỗi động cơ. Khi tăng λ sẽ giảm được chiều cao động cơ, nhưng có nhiều nhược điểm: λ  thanh truyền ngắn  β max  dễ kẹt pít tông trong XL. λ  lực ngang N  tổn thất ma sát và mài mòn XL Động cơ ô tô máy kéo : λ = 1/3 1/4
• Việc sử dụng công thức (1.2) không thuận tiện vì Sp phụ thuộc vào cả α và β. Trong tính toán nguời ta mong muốn Sp chỉ là hàm của α . Có thể dùng công thức gần đúng để xác định Sp: � λ � S p _ app ( 1 − cos α ) + ( 1 − cos 2α ) � R� (1.3) � 4 � Theo (1.3), Sp được chia thành: Sp = SpI + SpII Chuyển vị cấp 1: Sp1 = R(1 cosα) Chuyển vị cấp 2 : Sp2 = (Rλ/4).(1 cos2α) � ( S p _ acc = R � � 1 − cos α ) + ( 1 λ 1 − 1 − λ 2 sin 2 )α � � � (1.4)
1.1.1.2. Vận tốc của pít tông • Đạo hàm công thức (1.2) theo thời gian ta có biểu thức vận tốc chính xác: sin( α + β ) VP = Rω (1.5) cos β • Đạo hàm công thức (1.3) theo thời gian ta có biểu thức gần đúng của vận tốc: dS p dS p d dS p Vp . . dt d dt d Vp R. . sin sin 2 (1.6) 2 • Vp cũng được chia thành: Vp = Vp1 + Vp2 Vận tốc cấp 1: Vp1 = R.ω.sinα Vận tốc cấp 2 : Vp2 = (R.λ.ω.sin2α)/2
• Góc quay TK ứng với tốc độ piston lớn nhất 2 1 �1 � 1 cos α m = − + � �+ 4λ �4λ � 2 • Tốc độ trung bình của pít tông Vptb: S .n (1.7) V ptb = (m / s) 30 • Vptb xác định mức độ cao tốc của động cơ, đồng thời còn đặc trưng cho mức độ phụ tải nhiệt, phụ tải cơ học và mức độ mài mòn của các chi tiết. Dựa theo Vptb để phân loại : Vptb = 3,5 – 6,5 m/s : động cơ tốc độ thấp Vptb = 6,5 – 9,0 m/s : động cơ tốc độ trung bình Vptb > 9,0 m/s : động cơ tốc độ cao Động cơ ô tô – xe tăng, thiết giáp – máy kéo: Vptb = 8 15 m/s
1.1.1.3. Gia tốc của pít tông • Đạo hàm công thức (1.5) theo thời gian ta có biểu thức gia tốc chính xác: � cos( α + β ) cos 2 α� J P = Rω � 2 +λ � (1.8) � cos β cos 3 β � • Đạo hàm công thức (1.6) theo thời gian ta có biểu thức gần đúng của gia tốc: dVp dVp d dVp Jp . . dt d dt d Jp = R.ω2(cosα + λ.cos2α) (1.9) Giá trị của (cosα + λ.cos2α) được tính sẵn dưới dạng bảng hoặc sử dụng các chương trình phần mềm trên máy tính (Excel, Matlab…). • Jp được chia thành: Jp = Jp1 + Jp2 Gia tốc cấp 1: Jp1 = R.ω2.cosα Gia tốc cấp 2 : Jp2 = R.ω2.λ.cos2α
Đồ thị chuyển vị, vận tốc và gia tốc của pít tông theo góc quay trục khuỷu
1.1.2. Động học thanh truyền • Thanh truyền chuyển động song phẳng phức tạp trong mặt phẳng vuông góc với đường tâm TK. Đầu to TT quay tròn quanh đường tâm TK với tốc độ góc ω. Đầu nhỏ TT chuyển động tịnh tiến cùng với pít tông. • Chuyển vị góc của thanh truyền: Ta có: sinβ = R/l.sinα = λ.sinα β = arcsin (λ.sinα) (1.10) • Tốc độ góc của TT: d d d cos . tt . . . . cos (1.11) dt d dt cos 1 2 .sin 2
1.1.2. Động học thanh truyền • Gia tốc góc của TT: dωtt d ωtt dα sin α ε tt = = . = −λω (1 − λ ). 3 2 2 dt dα dt cos β sin α = −λω (1 − λ ). 2 2 3 (1.12) ( 1 − λ 2 .sin 2 α ) 2