Tài liệu 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 §¬n vÞ ®o Th«ng sè Lùc, träng l-îng, P ¸p suÊt, p C«ng, L C«ng suÊt, N M« men, M NhiÖt ®é t, T Dung tÝch (thÓ tÝch), V Dung tÝch riªng, v Träng l-îng riªng,  Khèi l-îng riªng,  Cò KG KG/cm Quy ®æi gi÷a hai hÖ Hîp ph¸p 2 KGm N N/m 2 (Pa) J 1KG= 9,81N KG  , . N / m cm   ,MN / m  1KGm =9,81J W 1 m· lùc = 735,5W KGm Nm 1KGm = 9,81 Nm m m3 (ml) C, 0K 0 3 m3 kg KG m3 KGs  m K 0 m3 kg N m3 kg m3 Kcalo kg dé J kg dé NhiÖt l-îng, Q Calo J W m 2 dé HÖ sè to¶ nhiÖt,  Kcalo m 2 . h . dé HÖ sè truyÒn nhiÖt, K Kcalo m 2 . h . dé W m 2 dé H»ng sè tæng hîp cña KGm Kmoldé J Kmoldé SuÊt tiªu hao nhiªn liÖu g ml. h g KW. h gi, ge. ®¬n vÞ ®o M· lùc NhiÖt dung riªng, C chÊt khÝ ,R 6 B¶ng 1 0,736 KW 1KG N  9,81 3 3 m m  KGs kg  ,   m m 1Kcalo J  4187 kg dé kg dé 1calo = 4,187 J 1Kcalo W  1163 , 2 m h dé m 2 dé 1Kcalo W  1163 , 2 m h dé m 2 dé KGm J 1  9,81 Kmol dé Kmol dé 1g g  0,7355 m. h KWh 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 K : HiÖu suÊt ®o¹n nhiÖt cña b¬m t¨ng ¸p. r: HÖ sè quÐt buång ch¸y cña b¬m t¨ng ¸p. v: HÖ sè n¹p.  thK : HÖ sè n¹p thùc tÕ cña ®éng c¬ hai kú. MN   N 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. - C¸c tham sè S , , 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