Hướng dẫn đồ án động cơ đốt trong

Chia sẻ: Nguyễn Duy Thắng | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:225

Thêm vào BST

Báo xấu

769
lượt xem 215
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Khi thực hiện đồ án môn học Động cơ đốt trong, các đồng chí học viên ngành xe có dịp được củng cố, mở rộng và nâng cao một bước kiến thức các môn học về động cơ đốt trong. Đồ án còn trang bị cho học viên phương pháp nghiên cứu một động cơ đốt trong cụ thể. Nội dung đồ án gồm: Tìm hiểu, giới thiệu và phân tích đặc điểm kết cấu của động cơ nói chung, các cơ cấu và hệ thống của động cơ nói riêng. Tính toán kiểm tra các tham số đặc trưng cho tính kinh tế và...

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Hướng dẫn đồ án động cơ đốt trong

TS Vy H÷u Thµnh ThS Vò Anh TuÊn h-íng dÉn ®å ¸n m«n häc ®éng c¬ ®èt trong häc viÖn kü thuËt qu©n sù Hµ Néi-1999
TS Vy H÷u Thµnh ThS Vò Anh TuÊn h-íng dÉn ®å ¸n m«n häc ®éng c¬ ®èt trong tñ s¸ch häc viÖn kü thuËt qu©n sù häc viÖn kü thuËt qu©n sù Hµ Néi-1999 2
lêi nãi ®Çu Khi thùc hiÖn ®å ¸n m«n häc §éng c¬ ®èt trong, c¸c ®ång chÝ häc viªn ngµnh xe cã dÞp ®-îc cñng cè, më réng vµ n©ng cao mét b-íc kiÕn thøc c¸c m«n häc vÒ ®éng c¬ ®èt trong. §å ¸n cßn trang bÞ cho häc viªn ph-¬ng ph¸p nghiªn cøu mét ®éng c¬ ®èt trong cô thÓ. Néi dung ®å ¸n gåm: - T×m hiÓu, giíi thiÖu vµ ph©n tÝch ®Æc ®iÓm kÕt cÊu cña ®éng c¬ nãi chung, c¸c c¬ cÊu vµ hÖ thèng cña ®éng c¬ nãi riªng. - TÝnh to¸n kiÓm tra c¸c tham sè ®Æc tr-ng cho tÝnh kinh tÕ vµ hiÖu qu¶ cña ®éng c¬. - TÝnh to¸n ®éng lùc häc. - TÝnh to¸n nghiÖm bÒn mét sè chi tiÕt chñ yÕu cña ®éng c¬. Nh- vËy, th«ng qua viÖc thùc hiÖn vµ b¶o vÖ ®å ¸n m«n häc, häc viªn ®-îc tËp d-ît ph-¬ng ph¸p gi¶i quyÕt mét vÊn ®Ò kü thuËt cô thÓ nh»m gãp phÇn vµo viÖc hoµn thµnh nhiÖm vô ®å ¸n tèt nghiÖp còng nh- gi¶i quyÕt nh÷ng vÊn ®Ò kü thuËt trong ho¹t ®éng thùc tiÔn sau nµy. §Ó h-íng dÉn häc viªn trong viÖc lµm ®å ¸n, tr-íc ®©y bé m«n §éng c¬ ®· dÞch tµi liÖu: "TÝnh chu tr×nh c«ng t¸c cña ®éng c¬ « t« - m¸y kÐo" cña E.I. Acatèp (1969); ®ång chÝ Hoµng V¨n Dung biªn so¹n tµi liÖu: "H-íng dÉn tÝnh nhiÖt ®éng c¬ ®èt trong" (1973), ®ång chÝ NguyÔn V¨n Ch©u biªn so¹n tµi liÖu: "H-íng dÉn ®å ¸n m«n häc ®éng c¬ ®èt trong" (1988). Chóng lµ nh÷ng tµi liÖu tham kh¶o bæ Ých cho häc viªn ngµnh « t« - t¨ng thiÕt gi¸p, xe m¸y c«ng binh vµ tr¹m nguån ®iÖn khi thùc hiÖn ®å ¸n m«n häc vµ ®å ¸n tèt nghiÖp vÒ ®éng c¬ ®èt trong. Tuy nhiªn nh÷ng tµi liÖu Êy cßn béc lé c¸c nh-îc ®iÓm nh-: mét sè hÖ sè dïng ®Ó tÝnh to¸n theo ®¬n vÞ ®o l-êng hîp ph¸p ®-îc quy ®æi ch-a thËt s¸t (tµi liÖu n¨m 1988), mét sè kiÓu ®éng c¬ míi ch-a ®-îc ®Ò cËp theo ®µ ph¸t triÓn cña ngµnh ®éng c¬, ch-a cã ch-¬ng tr×nh tÝnh to¸n trªn m¸y vi tÝnh ®Ó theo kÞp sù ph¸t triÓn cña ngµnh tin häc, ch-a ®ñ sè h×nh vÏ cÇn thiÕt, tÝnh n¨ng kü thuËt vµ ®Æc tÝnh ngoµi cña c¸c lo¹i ®éng c¬ ®iÓn h×nh ®Ó 3
häc viªn thao kh¶o; h-íng dÉn viÖc thùc hiÖn mét ®å ¸n m«n häc ch-a toµn diÖn nh- thiÕu phÇn h-íng dÉn viÖc tr×nh bµy néi dung vµ h×nh thøc cña ®å ¸n. Trong lÇn biªn so¹n nµy, chóng t«i cè g¾ng kh¾c phôc nh÷ng nh-îc ®iÓm võa nªu. Khi lµm ®å ¸n, häc viªn cÇn ph©n tÝch râ ®Æc ®iÓm kÕt cÊu cña c¸c c¬ cÊu vµ hÖ thèng cña ®éng c¬ ®Ó lµm c¬ së cho viÖc ph©n tÝch vµ chän c¸c th«ng sè tÝnh to¸n mét c¸ch hîp lý. Ngoµi ra, häc viªn cÇn dïng ®¬n vÞ ®o l-êng hîp ph¸p cña n-íc ta ®Ó tÝnh to¸n. Tuy nhiªn nhiÒu thiÕt bÞ ®o vµ tµi liÖu tham kh¶o cßn dïng ®¬n vÞ ®o l-êng cò. Do ®ã trong tµi liÖu nµy cã giíi thiÖu b¶ng quy ®æi ®¬n vÞ ®o ®Ó häc viªn tiÖn tham kh¶o. Khi thùc hiÖn ®å ¸n, häc viªn nªn dïng c¸c ph-¬ng tiÖn tÝnh to¸n hiÖn ®¹i vµ c¸c ch-¬ng tr×nh tÝnh to¸n cã s½n hoÆc tù lËp tr×nh ®Ó n©ng cao ®é chÝnh x¸c cña phÐp tÝnh vµ tiÕt kiÖm thêi gian. Theo dßng thêi gian, nhiÒu kiÓu ®éng c¬ vµ ph-¬ng ph¸p tÝnh to¸n míi sÏ ®-îc bæ sung vµ hoµn thiÖn. Do ®ã viÖc biªn so¹n l¹i tµi liÖu sau mét thêi gian sö dông lµ ®iÒu tÊt yÕu. Ph©n c«ng viÖc biªn so¹n tµi liÖu lÇn nµy nh- sau: §ång chÝ Vi H÷u Thµnh: - PhÇn I (®ång chÝ Vò Anh TuÊn so¹n c¸c b¶ng phô lôc). - PhÇn 3. - PhÇn 4. - Mét sè b¶ng phô lôc. §ång chÝ Vò Anh TuÊn: - PhÇn 2. - Mét sè b¶ng phô lôc. Tr-íc khi biªn so¹n tµi liÖu, Bé m«n §éng c¬ ®· tæ chøc th¶o luËn vÒ ®Ò c-¬ng cña tµi liÖu. C¸c ®ång chÝ NguyÔn V¨n Ch©u vµ §µo Träng Th¾ng ®· ®äc vµ gãp nhiÒu ý kiÕn bæ Ých ®Ó tµi liÖu ®-îc hoµn thiÖn vÒ néi dung vµ 4
h×nh thøc tr×nh bµy. Chóng t«i xin ch©n thµnh c¶m ¬n vÒ nh÷ng ®ãng gãp quý b¸u ®ã. Tuy nhiªn, do néi dung cña lÇn biªn so¹n nµy s©u vµ réng h¬n so víi nh÷ng lÇn so¹n tr-íc trong khi tr×nh ®é cña nh÷ng ng-êi viÕt cßn bÞ h¹n chÕ, nªn kh«ng tr¸nh khái nh÷ng thiÕu sãt. Chóng t«i tha thiÕt nhËn ®-îc c¸c ý kiÕn ®ãng gãp ®Ó tiÕp tôc chØnh lý ë lÇn biªn so¹n sau. Mäi ý kiÕn ®ãng gãp xin göi vÒ: Bé m«n §éng c¬, Khoa §éng Lùc, Häc viÖn Kü thuËt qu©n sù. Chóng t«i xin ch©n thµnh c¶m ¬n. C¸c t¸c gi¶ 5
Quy ®æi ®¬n vÞ ®o B¶ng 1 §¬n vÞ ®o Quy ®æi gi÷a hai hÖ Th«ng sè ®¬n vÞ ®o Cò Hîp ph¸p Lùc, träng l-îng, P KG N 1KG= 9,81N ¸p suÊt, p KG/cm 2 N/m 2 KG  ,  N / m  . cm  (Pa)  ,MN / m  C«ng, L KGm J 1KGm =9,81J C«ng suÊt, N M· lùc W 1 m· lùc = 735,5W (ml) 0,736 KW M« men, M KGm Nm 1KGm = 9,81 Nm NhiÖt ®é t, T 0 C, 0K 0 K Dung tÝch (thÓ tÝch), V m 3 m3 m3 m3 Dung tÝch riªng, v kg kg Träng l-îng riªng,  KG N 1KG N m3  9,81 3 m3 m 3 m KGs  kg KGs  kg Khèi l-îng riªng,   ,  m m3 m  m NhiÖt dung riªng, C Kcalo J 1Kcalo J kg dé  4187 kg dé kg dé kg dé NhiÖt l-îng, Q Calo J 1calo = 4,187 J HÖ sè to¶ nhiÖt,  Kcalo W 1Kcalo W m 2 . h . dé  1163 2 , m 2 dé m h dé 2 m dé HÖ sè truyÒn nhiÖt, K Kcalo W 1Kcalo W m 2 . h . dé  1163 2 , m 2 dé m h dé 2 m dé H»ng sè tæng hîp cña KGm J KGm J Kmoldé Kmoldé 1  9,81 Kmol dé Kmol dé chÊt khÝ ,R SuÊt tiªu hao nhiªn liÖu g g 1g g ml. h KW. h  0,7355 m. h KWh gi, ge. 6
Mét sè ký hiÖu dïng trong tµi liÖu : HÖ sè d- l-îng kh«ng khÝ, gãc quay cña trôc khuûu (khuûu trôc). : HÖ sè thay ®æi ph©n tö thùc tÕ. 0: HÖ sè thay ®æi ph©n tö lý thuyÕt.  KJ  - C: NhiÖt dung riªng ®¼ng ¸p cña kh«ng khÝ,  .  kg dé  m CTB: VËn tèc trung b×nh cña pÝt t«ng,   . s D: §-êng kÝnh xy lanh, [m; dm ]. : Tû sè d·n në muén ë ®éng c¬ diesel. CT: Gãc c«ng t¸c cña ®éng c¬, [®é GQTK]. : HÖ sè n¹p phô cña ®éng c¬ t¨ng ¸p. : Tû sè nÐn. th: Tû sè nÐn thùc ë ®éng c¬ hai kú. hh: Tû sè nÐn h×nh häc ë ®éng c¬ hai kú. gC: Thµnh phÇn cña nguyªn tè C¸c bon chøa trong 1 kg nhiªn liÖu, [kg].  g  ge: SuÊt tiªu hao nhiªn liÖu cã Ých,  .  KWh  gH: Thµnh phÇn cña nguyªn tè Hy®r« chøa trong 1 kg nhiªn liÖu [kg].  g  gi: SuÊt tiªu hao nhiªn liÖu chØ thÞ,  .  KWh  g0: Thµnh phÇn cña nguyªn tè ¤ xy chøa trong 1 kg nhiªn liÖu, [kg]. r: HÖ sè khÝ sãt. i: Sè xy lanh cña ®éng c¬. k: ChØ sè ®o¹n nhiÖt. : HÖ sè va ®Ëp. : HÕ sè kÕt cÊu. 7
p: Tû sè t¨ng ¸p suÊt. l: ChiÒu dµi tÝnh to¸n cña thanh truyÒn, [m]. m: ChØ sè nÐn ®a biÕn trung b×nh cña kh«ng khÝ. m1: Khèi l-îng quy dÉn cña thanh truyÒn vÒ t©m ®Çu to, [kg]. mj: Khèi l-îng cña c¸c chi tiÕt tham gia chuyÓn ®éng tÞnh tiÕn qua l¹i cña c¬ cÊu khuûu trôc-thanh truyÒn (CCKT-TT), [kg]. mK: Khèi l-îng tham gia chuyÓn ®éng quay ch-a ®-îc c©n b»ng cña CCKT-TT, [kg]. mtt : Khèi l-îng cña thanh truyÒn, [kg]. M0: L-îng kh«ng khÝ lý thuyÕt cÇn thiÕt ®Ó ®èt ch¸y hoµn toµn 1 kg  Kmol  nhiªn liÖu,  .  kgnl   Kmol  M2: L-îng s¶n vËt ch¸y,  .  kgnl  Me: M« men xo¾n cã Ých cña ®éng c¬, [Nm]. Memax : M« men xo¾n cã Ých lín nhÊt, [Nm].  Kmol  M1: L-îng kh«ng khÝ thùc tÕ n¹p vµo xy lanh ®éng c¬,  .  kgnl  CVc: NhiÖt dung riªng trung b×nh ®¼ng tÝch cña hçn hîp c«ng t¸c ë  KJ  ®iÓm c,  .  Kmol dé  CVz: NhiÖt dung riªng trung b×nh ®¼ng ¸p cña s¶n vËt ch¸y ë ®iÓm Z,  KJ   Kmol dé  .    kg  nl: Träng l-îng ph©n tö cña nhiªn liÖu,  .  Kmol  v n: Tèc ®é trôc khuûu,   .  ph  n1: ChØ sè nÐn ®a biÕn trung b×nh cña qu¸ tr×nh nÐn hçn hîp c«ng t¸c. 8
n2: ChØ sè d·n në ®a biÕn trung b×nh cña qu¸ tr×nh d·n në s¶n vËt ch¸y. N: Lùc ngang, [N, MN]. Ne: C«ng suÊt cã Ých cña ®éng c¬ , [W, KW]. Ne®m: C«ng suÊt cã Ých ®Þnh møc cña ®éng diesel, [W, KW]. Nemax: C«ng suÊt cã Ých lín nhÊt cña ®éng c¬ x¨ng, [W, KW]. c¬: HiÖu suÊt c¬ khÝ. e: HiÖu suÊt cã Ých. i: HiÖu suÊt chØ thÞ.  dn : HiÖu suÊt ®o¹n nhiÖt cña b¬m t¨ng ¸p. K r: HÖ sè quÐt buång ch¸y cña b¬m t¨ng ¸p. v: HÖ sè n¹p.  th : HÖ sè n¹p thùc tÕ cña ®éng c¬ hai kú. K  N MN  p0: ¸p suÊt m«i tr-êng,  2 ; MPa  2  . m m   N MN  pa: ¸p suÊt cña khÝ thÓ cuèi qu¸ tr×nh n¹p,  2 ; 2  . m m   N MN  pb: ¸p suÊt cña s¶n vËt ch¸y ë cuèi qu¸ tr×nh d·n në,  2 ; 2  . m m   N MN  pc: ¸p suÊt cña hçn hîp c«ng t¸c ë cuèi qu¸ tr×nh nÐn,  2 ; 2  . m m   N  pi: ¸p suÊt chØ thÞ trung b×nh thùc tÕ,  2 ; MPa . m   N  p'i: ¸p suÊt chØ thÞ trung b×nh lý thuyÕt,  2 ; MPa . m   N  pk: ¸p suÊt t¨ng ¸p,  2 ; MPa . m   N  pkt: ¸p suÊt khÝ thÓ,  2 ; MPa . m  9
 N  pr: ¸p suÊt khÝ sãt,  2 ; MPa  . m   N  pp: ¸p suÊt khÝ th¶i ë cöa vµo tua bin khÝ,  2 ; MPa . m   N  pz: ¸p suÊt cña khÝ thÓ cuèi qu¸ tr×nh ch¸y,  2 ; MPa . m  Pj: Lùc qu¸n tÝnh cña khèi l-îng tham gia chuyÓn ®éng th¼ng tÞnh tiÕn,  N; MN . Pr: Lùc qu¸n tÝnh ly t©m cña c¸c khèi l-îng tham gia chuyÓn ®éng quay,  N; MN . Pr2: Lùc qu¸n tÝnh ly t©m cña khèi l-îng thanh truyÒn quy dÉn vÒ t©m ®Çu to,  N; MN . q: Lùc t¸c dông vu«ng gãc lªn mét ®¬n vÞ diÖn tÝch bÒ mÆt tiÕp xóc  N  ®éng (¸p suÊt riªng bÒ mÆt, ¸p suÊt tiÕp xóc ),  2 ; MPa  . m  a: HÖ sè quÐt khÝ cña ®éng c¬ hai kú. ®: HÖ sè ®iÒn ®Çy ®å thÞ c«ng. : HÖ sè tæn hao hµnh tr×nh cña ®éng c¬ hai kú. Fpt: DiÖn tÝch tiÕt diÖn ngang cña ®Ønh pÝt t«ng, [m2].  KJ  QT: Tæn thÊt nhiÖt do ch¸y kh«ng hoµn toµn nhiªn liÖu,  .  kg nl   KJ  QT: NhiÖt trÞ thÊp cña nhiªn liÖu,  .  kg nl  Qch: VÐc t¬ phô t¶i t¸c dông lªn cæ khuûu, [N; MN]. R: B¸n kÝnh quay cña khuûu trôc, [m].  KJ  R: H»ng sè cña chÊt khÝ,  .  Kmol dé  : Tû sè d·n në sím ë ®éng c¬ diesel. 10
S: hµnh tr×nh cña pÝt t«ng, [m]. T: Lùc tiÕp tuyÕn, [N, MN]. T0: NhiÖt ®é cña m«i tr-êng, [0K]. Ta:NhiÖt ®é cña khÝ thÓ cuèi qu¸ tr×nh n¹p, [0K]. Tb: NhiÖt ®é cña khÝ thÓ cuèi qu¸ tr×nh d·n në, [0K]. Tc: NhiÖt ®é cña khÝ thÓ cuèi qu¸ tr×nh nÐn, [0K]. Tk: NhiÖt ®é khÝ n¹p sau b¬m quÐt khÝ cña ®éng c¬ hai kú hoÆc sau b¬m t¨ng ¸p ®èi víi ®éng c¬ bèn kú, [0K]. Tr: NhiÖt ®é khÝ sãt, [0K]. Tz: NhiÖt ®é cña khÝ thÓ cuèi qu¸ tr×nh ch¸y, [0K]. T: §é sÊy nãng khÝ n¹p, [0K].  : Sè kú cña ®éng c¬, ë ®éng c¬ bèn kú  = 4 vµ ë ®éng c¬ hai kú  = 2. Vh: ThÓ tÝch c«ng t¸c cña mét xy lanh ®éng c¬, [dm3; m3]. z: HÖ sè sö dông nhiÖt. Z: Lùc ph¸p tuyÕn, [N; MN].  rad 1  : Tèc ®é gãc,  ; .  s s PhÇn I giíi thiÖu chung vÒ ®éng c¬ 11
Môc ®Ých: Cung cÊp nh÷ng th«ng tin vÒ c¸c tham sè, ®Æc tÝnh, n¬i s¶n xuÊt, ®Þa chØ øng dông vµ nh÷ng ®Æc ®iÓm, kÕt cÊu c¬ b¶n cña ®éng c¬. Yªu cÇu: Ph¶i nªu ®-îc nh÷ng tham sè, tÝnh n¨ng kü thuËt c¬ b¶n cña ®éng c¬, n¬i s¶n xuÊt vµ ph¹m vi øng dông. MÆt kh¸c häc viªn ph¶i tham kh¶o tµi liÖu, t×m hiÓu kÕt cÊu thùc ®Ó n¾m ch¾c ®-îc nh÷ng ®Æc ®iÓm cña ®éng c¬ vÒ mÆt ®éng häc, ®éng lùc häc vµ kÕt cÊu còng nh- nguyªn lý ho¹t ®éng vµ ®Æc ®iÓm, kÕt cÊu cña c¸c c¬ cÊu, hÖ thèng vµ c¸c côm bæ trî ®-îc trang bÞ trªn ®éng c¬. §Ó ®¹t yªu cÇu trªn, trong mçi môc sau häc viªn cÇn ph¶i t×m hiÓu vµ tr×nh bµy trong thuyÕt minh nh÷ng vÊn ®Ò d-íi ®©y: 1.1. Tham sè kü thuËt cña ®éng c¬: - Tªn, ký hiÖu ®éng c¬. - Chñng lo¹i, c¸ch bè trÝ xy lanh, ph-¬ng thøc lµm m¸t. - N¬i s¶n xuÊt. - §Þa chØ øng dông. S - C¸c tham sè , , i, Vh. D - C«ng suÊt cùc ®¹i Nemax (®éng c¬ x¨ng) hoÆc Ne®m (®éng c¬ diesel). v  - Tèc ®é trôc khuûu t-¬ng øng n,   .  ph  - M« men xo¾n lín nhÊt Memax. v  - Tèc ®é trôc khuûu t-¬ng øng ,   .  ph   g  - SuÊt tiªu hao nhiªn liÖu thÊp nhÊt ge,  .  KW h  12
 g  - SuÊt tiªu hao dÇu b«i tr¬n gdÇu nhên ,   .  KW h  - C¸ch bè trÝ, dÉn ®éng xu p¸p. - Pha phèi khÝ. - Gãc ®¸nh löa sím hoÆc gãc phun sím nhiªn liÖu. - Nh÷ng trÞ sè ®iÒu chØnh (khe hë nhiÖt....). - Nh÷ng tham sè kh¸c (nh- gãc nhÞ diÖn, nhiªn liÖu....). 1.2. C¬ cÊu khuûu trôc thanh truyÒn. 1.2.1. Nhãm chi tiÕt cè ®Þnh. - C¸ch bè trÝ c¸c xy lanh, c¸c khèi xy lanh. - Hép trôc khuûu (cã chia hai nöa, liÒn víi khèi th©n xy lanh hay kh«ng), biÖn ph¸p t¨ng cøng. - Cã sö dông lãt kh«ng, chñng lo¹i, kÕt cÊu lãt xy lanh. - Nguyªn lý chÞu lùc khÝ thÓ. - Tæ chøc lµm m¸t, b«i tr¬n, bao kÝn. - C¸c æ b¹c cæ trôc. - VËt liÖu chÕ t¹o. - Ph-¬ng ph¸p chÕ t¹o. - §¸nh gi¸ chung nh÷ng -u nh-îc ®iÓm chÝnh vÒ kÕt cÊu, c«ng nghÖ, th¸o l¾p, b¶o d-ìng, söa ch÷a. - KÕt cÊu cña n¾p xy lanh. - VËt liÖu, ph-¬ng ph¸p chÕ t¹o. - Tæ chøc lµm m¸t, b«i tr¬n. - Tæ chøc l¾p ghÐp víi c¸c côm, chi tiÕt kh¸c. - §¸nh gi¸ -u nh-îc ®iÓm vÒ c¸c mÆt nh- ®èi víi xy lanh, hép trôc khuûu. 1.2.2. Nhãm pÝt t«ng. 13
+ PÝt t«ng - VËt liÖu, ph-¬ng ph¸p chÕ t¹o. - KÕt cÊu. - Ph-¬ng ph¸p bè trÝ c¸c r·nh xÐc m¨ng. - Ph-¬ng ph¸p chèng bã kÑt. - Tæ chøc viÖc b«i tr¬n, dÉn h-íng dßng khÝ, t¹o xo¸y lèc, tr¸nh kÝch næ. - Ph-¬ng ph¸p l¾p ghÐp víi chèt pÝt t«ng. - C¸ch t¹o hiÖu øng lÖch t©m. + Chèt pÝt t«ng: - VËt liÖu, kÕt cÊu, c«ng nghÖ nhiÖt luyÖn. - BiÖn ph¸p h¹n chÕ chuyÓn dÞch däc trôc, gi¶m khèi l-îng. + XÐc m¨ng: - Chñng lo¹i, sè l-îng, vËt liÖu, kÕt cÊu, c¸c biÖn ph¸p gi¶m mµi mßn, t¨ng chÊt l-îng rµ tr¬n. - Sè l-îng vµ c¸ch bè trÝ xÐc m¨ng dÇu, kÕt cÊu. ...v.v...... 1.2.3. Nhãm thanh truyÒn. - D¹ng thanh truyÒn (®Çu nhá, th©n, ®Çu to). - Lo¹i b¹c sö dông vµ kÕt cÊu b¹c. - VËt liÖu, ph-¬ng ph¸p chÕ t¹o, c¸ch gi¶m khèi l-îng. - KÕt cÊu phÇn ®Çu to ®Ó ®¶m b¶o viÖc l¾p ghÐp b¹c, gi¶m øng suÊt uèn, gi¶m ¸p suÊt bÒ mÆt tiÕp xóc, ®¶m b¶o ®Þnh vÞ bÒ mÆt l¾p ghÐp... chèng xoay cho b¹c tr-ît, luån qua lç xy lanh.... - Tæ chøc b«i tr¬n b¹c vµ b«i tr¬n mÆt g-¬ng xy lanh. - Sè l-îng, c¸ch bè trÝ vµ kÕt cÊu c¸c bu l«ng thanh truyÒn, c¸ch chèng hiÖn t-îng tù th¸o.... - §Æc ®iÓm kÕt cÊu ®Çu to thanh truyÒn chÝnh - phô vµ thanh truyÒn 14
h×nh n¹ng - trung t©m. 1.2.4. Nhãm trôc khuûu: - Ph©n lo¹i. - VËt liÖu vµ ph-¬ng ph¸p chÕ t¹o. - KÕt cÊu cæ trôc, biÖn ph¸p h¹n chÕ chuyÓn dÞch däc trôc. - KÕt cÊu cæ khuûu, m¸ khuûu, ®Çu trôc, ®u«i trôc. - Ph-¬ng thøc ®¶m b¶o b«i tr¬n vµ läc dÇu b«i tr¬n. - BiÖn ph¸p t¨ng cøng bÒ mÆt. - BiÖn ph¸p t¨ng søc bÒn trôc khuûu. - Chñng lo¹i b¹c cæ trôc vµ kÕt cÊu, c¸ch th¸o l¾p. - Chøc n¨ng vµ c¸ch bè trÝ, l¾p r¸p c¸c ®èi träng. - ..v.v.... 1.3. C¬ cÊu phèi khÝ. - Chñng lo¹i. - Nh÷ng côm, chi tiÕt chÝnh vµ c¸ch bè trÝ. - Sè l-îng vµ c¸ch bè trÝ xu p¸p, c¸c cöa n¹p, th¶i, quÐt. - Sè l-îng, c¸ch bè trÝ vµ dÉn ®éng trôc cam. - ViÖc ®iÒu chØnh khe hë nhiÖt, pha phèi khÝ. - Tæ chøc b«i tr¬n. - VÊn ®Ò gi¶m tèc ®é mµi mßn vµ gi¶m tiÕng ån, t¨ng chÊt l-îng bao kÝn, t¨ng v, gi¶m r. - ..v.v.. 1.4. HÖ thèng cung cÊp nhiªn liÖu vµ kh«ng khÝ. - Chñng lo¹i bé chÕ hoµ khÝ, (hoÆc b¬m cao ¸p). - B¬m nhiªn liÖu thÊp ¸p vµ c¸ch dÉn ®éng. 15
- Vßi phun. - BÇu läc nhiªn liÖu vµ bÇu läc kh«ng khÝ. - B¶o d-ìng, ch¨m sãc hÖ thèng. - ..v.v... 1.5. HÖ thèng lµm m¸t v¸ sÊy nãng. - Nguyªn lý vµ chñng lo¹i. - M«i chÊt lµm m¸t. - Nh÷ng côm chÝnh. - Qu¹t giã: kÕt cÊu, c¸ch bè trÝ vµ dÉn ®éng. - B¬m n-íc: kÕt cÊu, c¸ch bè trÝ vµ dÉn ®éng. - KÐt m¸t: kÕt cÊu, c¸ch bè trÝ, chiÒu dßng khÝ thæi qua. - Van h»ng nhiÖt. - Ph©n phèi, dÉn h-íng m«i chÊt lµm m¸t. - Chøc n¨ng sÊy nãng ®éng c¬ nguéi tr-íc khi khëi ®éng. - Ch¨m sãc b¶o d-ìng hÖ thèng. - ..v.v... 1.6. HÖ thèng b«i tr¬n vµ th«ng giã c¸c te. - S¬ ®å nguyªn lý vµ ph-¬ng ph¸p b«i tr¬n. - Nh÷ng côm chÝnh. - B¬m dÇu: kÕt cÊu, c¸ch bè trÝ vµ dÉn ®éng. - Nh÷ng biÖn ph¸p ®¶m b¶o æn ®Þnh ¸p suÊt dÇu b«i tr¬n trong hÖ thèng vµ ®¶m b¶o an toµn. - VÊn ®Ò läc dÇu, bè trÝ c¸c ®-êng dÉn dÇu. - VÊn ®Ò lµm m¸t dÇu. - VÊn ®Ò th«ng giã c¸c te. 16
- Ch¨m sãc, b¶o d-ìng hÖ thèng. - ...v.v......... 1.7. HÖ thèng khëi ®éng. - Chñng lo¹i vµ sè l-îng hÖ thèng khëi ®éng ®-îc trang bÞ cho ®éng c¬. - Chó ý trong vËn hµnh. - Ch¨m sãc b¶o d-ìng hÖ thèng. - ...v.v...... 1.8. §¸nh gi¸ chung vÒ ®éng c¬. - Møc ®é hoµn thiÖn vÒ c¸ch bè trÝ c¸c xy lanh, vÒ kÕt cÊu chi tiÕt, côm vµ c¸c hÖ thèng bæ trî. - Møc ®é hoµn hiÖn vÒ tÝnh kinh tÕ vµ tuæi thä, sù thuËn tiÖn trong vËn hµnh vµ b¶o d-ìng. - Sù phï hîp ®èi víi ®iÒu kiÖn ViÖt Nam. 1.9. Nh÷ng th«ng sè kü thuËt vµ kinh tÕ cña mét sè ®éng c¬ cô thÓ. (xem trong c¸c b¶ng phô lôc ë cuèi s¸ch). PhÇn II 17
tÝnh to¸n chu tr×nh c«ng t¸c cña ®éng c¬. §1. Nh÷ng vÊn ®Ò chung 1.1. 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 t×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 tr-êng sö dông hoÆc chñng lo¹i nhiªn liÖu thay ®æi. §èi víi tr-êng hîp nµy ta ph¶i dùa vµo kÕt cÊu cô thÓ cña ®éng c¬ vµ m«i tr-êng 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 l-îng vµ kÝch th-íc cña xy lanh ®éng c¬ còng nh- møc ®é ¶nh h-ëng 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 h-íng 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 c-êng 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. 1.2. ChÕ ®é tÝnh to¸n. ChÕ ®é lµm viÖc cña ®éng c¬ ®-îc ®Æc tr-ng b»ng c¸c th«ng sè c¬ b¶n nh- c«ng suÊt cã Ých, m« men xo¾n cã Ých, tèc ®é quay vµ nhiÒu th«ng sè kh¸c. C¸c th«ng sè Êy cã thÓ æn ®Þnh hoÆc thay ®æi trong mét ph¹m vi réng tïy theo c«ng dông cña ®éng c¬. 18
Mçi chÕ ®é lµm viÖc cña ®éng c¬ cã ¶nh h-ëng nhÊt ®Þnh ®Õn tÝnh kinh tÕ, hiÖu qu¶, tuæi thä, søc bÒn cña c¸c chi tiÕt vµ c¸c chØ tiªu kh¸c. ChÕ ®é ®-îc chän ®Ó tÝnh to¸n gäi lµ chÕ ®é tÝnh to¸n. ChÕ ®é tÝnh to¸n ph¶i lµ nh÷ng chÕ ®é cã ¶nh h-ëng nhiÒu ®Õn søc bÒn vµ tuæi thä cña c¸c chi tiÕt ®èi víi tõng lo¹i ®éng c¬ cô thÓ vµ chÕ ®é phô t¶i. Do ®ã viÖc chän chÕ ®é tÝnh to¸n ph¶i ®-îc c©n nh¾c kü. §èi víi ®éng c¬ tÜnh t¹i, chÕ ®é tÝnh to¸n th-êng lµ chÕ ®é c«ng suÊt ®Þnh møc. §èi víi ®éng c¬ trªn xe, ng-êi ta th-êng tÝnh ®èi víi c¶ hai chÕ ®é m« men xo¾n cã Ých lín nhÊt vµ c«ng suÊt cã Ých lín nhÊt (®èi víi ®éng c¬ x¨ng) hoÆc c«ng suÊt cã Ých ®Þnh møc (®èi víi ®éng c¬ diesel). ChÕ ®é c«ng suÊt th-êng ®-îc chän ®Ó tÝnh ®èi víi ®éng c¬ cao tèc, v× ë ®ã c¸c lùc khÝ thÓ vµ qu¸n tÝnh ®Òu lín. C¸c chÕ ®é tÝnh to¸n ph¶i tiÕn hµnh ®èi víi phô t¶i toµn phÇn øng víi l-îng cung cÊp nhiªn liÖu lín nhÊt, v× ë ®ã tr¹ng th¸i nhiÖt cña ®éng c¬ vµ phô t¶i c¬ häc cao nhÊt. Nh÷ng chÕ ®é tÝnh to¸n kh¸c nh-: chÕ ®é t¶i côc bé, khi thay ®æi thµnh phÇn hçn hîp ch¸y, thay ®æi gãc ®¸nh löa hoÆc gãc phun sím nhiªn liÖu chØ ®-îc tiÕn hµnh khi cÇn kh¶o s¸t riªng biÖt. Th«ng th-êng ng-êi ta gi¶ thiÕt r»ng ®éng c¬ lµm viÖc æn ®Þnh ë chÕ ®é tÝnh to¸n. Nh-ng thùc nghiÖm cho thÊy lµ ë cïng mét chÕ ®é lµm viÖc cña ®éng c¬ c¸c chu tr×nh x¶y ra kh«ng hoµn hoµn gièng nhau. Gi¸ trÞ cña ¸p suÊt lín nhÊt vµ ¸p suÊt trung b×nh cã thÓ chªnh lÖch nhau kho¶ng 510%. §iÒu ®ã do c¸c yÕu tè nh- ®iÒu kiÖn khÝ ®éng, sù biÕn ®éng cña qu¸ tr×nh cung cÊp nhiªn liÖu, t¹o hçn hîp vµ ch¸y v.v... chi phèi. Nh- vËy c¸c sè liÖu ban ®Çu vµ kÕt qu¶ tÝnh to¸n thu ®-îc còng chØ lµ nh÷ng gi¸ trÞ trung b×nh mµ th«i. 1.3. C¸c dù kiÕn ban ®Çu. C¸c dù kiÕn ban ®Çu ®èi víi ®éng c¬ ®-îc dïng lµm c¬ së ®Ó chän c¸c sè liÖu ban ®Çu ®èi víi ®éng c¬ ®-îc c¶i tiÕn hoÆc thiÕt kÕ míi. §èi víi ®éng c¬ kiÓm nghiÖm th× nh÷ng dù kiÕn Êy ®· ®-îc biÕt tr-íc. C¸c dù kiÕn ban ®Çu quan träng nhÊt ®èi víi ®éng c¬ nh- sau: - M«i tr-êng sö dông: 19
- KiÓu, c«ng dông, sè kú vµ c¸ch bè trÝ c¸c xy lanh; - KiÓu lµm m¸t, hÖ thèng cung cÊp nhiªn liÖu vµ kh«ng khÝ; - KiÓu buång ch¸y vµ ph-¬ng ph¸p t¹o hçn hîp; - CÊu t¹o vµ c¸ch bè trÝ c¸c ®-êng èng n¹p vµ th¶i; - S¬ ®å t¨ng ¸p (®èi víi ®éng c¬ t¨ng ¸p), s¬ ®å quÐt khÝ (®èi víi ®éng c¬ hai kú). - Lo¹i nhiªn liÖu sö dông. 1.4. Chän c¸c sè liÖu ban ®Çu. ViÖc chän c¸c sè liÖu ban ®Çu ®Ó tÝnh to¸n c¸c qu¸ tr×nh cã thÓ tr×nh bµy thµnh mét môc chung ë ®Çu phÇn tÝnh to¸n chu tr×nh c«ng t¸c hoÆc tr×nh bµy r¶i r¸c ë ®Çu phÇn tÝnh to¸n cña mçi qu¸ tr×nh. §Ó tiÖn theo dâi, tµi liÖu nµy tr×nh bµy viÖc chän c¸c sè liÖu ban ®Çu thµnh mét môc riªng. Khi chän c¸c sã liÖu ®ã, häc viªn cÇn ph©n tÝch kü ®Ó cã sè liÖu hîp lý nh»m tiÕt kiÖm thêi gian tÝnh to¸n vµ n©ng cao ®é chÝnh x¸c cña phÐp tÝnh. C¸c sè liÖu ban ®Çu chñ yÕu bao gåm: 1- C«ng suÊt cã Ých lín nhÊt (®èi víi ®éng c¬ x¨ng)Nemax hoÆc c«ng suÊt cã Ých ®Þnh møc (®èi víi ®éng c¬ diesel) Ne®m. Gi¸ trÞ cña c«ng suÊt ®-îc chuÈn ho¸ ®èi víi ®éng c¬ ®-îc c¶i tiÕn hoÆc thiÕt kÕ míi vµ ®-îc cho tr-íc ®èi víi ®éng c¬ ®-îc tÝnh to¸n kiÓm tra. 2- M« men xo¾n cã Ých lín nhÊt Memax. Gi¸ trÞ cña Memax ®-îc x¸c ®Þnh th«ng qua ®Æc tÝnh ngoµi cña ®éng c¬. 3- Sè vßng quay trong mét phót cña trôc khuûu n. Sè vßng quay ®Æc tr-ng cho vËn tèc gãc cña trôc khuûu vµ ®-îc tÝnh b»ng sè vßng quay trong mét phót [v/ph](tøc lµ tèc ®é trôc khuûu hoÆc th-êng gäi t¾t lµ sè vßng quay). Sè vßng quay ®-îc chän ®Ó tÝnh to¸n th«ng th-êng lµ nh÷ng gi¸ trÞ øng víi nh÷ng gi¸ trÞ cña c«ng suÊt hoÆc m« men ®-îc chän tr-íc. Gi¸ trÞ cña n cã ¶nh h-ëng quyÕt ®Þnh ®Õn gi¸ trÞ c«ng suÊt lÝt cña ®éng c¬. NÕu n cao th× sè chu tr×nh c«ng t¸c trong mét ®¬n vÞ thêi gian sÏ nhiÒu nªn c«ng suÊt lÝt cao. Tuy nhiªn viÖc t¨ng n ®Ó n©ng cao c«ng suÊt lÝt bÞ h¹n 20