thuyet-minh (3).docx

Tính toán thiết kế động cơ đốt trong (DSV6-0416)
SVTH: Nguyễn Minh Chiến
MỤC LỤC
CHƯƠNG 1: TÍNH TOÁN XÂY DỰNG BẢN VẼ ĐỒ THỊ ....................................1
1.1. CÁC THÔNG SỐ TÍNH ..........................................................................................1
1.2. ĐỒ THỊ CÔNG ........................................................................................................2
1.2.1. Các thông số xây dựng đồ thị................................................................................2
1.2.2. Cách vẽ đồ thị........................................................................................................5
1.3. ĐỒ THỊ BRICK .......................................................................................................7
1.3.1. Phương pháp..........................................................................................................7
1.3.2. Đồ thị chuyển vị ....................................................................................................8
1.4. XÂY DỰNG ĐỒ THỊ VẬN TỐC V(α).................................................................10
1.4.1. Phương pháp........................................................................................................10
1.4.2. Đồ thị vận tốc V(α)..............................................................................................11
1.5. ĐỒ THỊ GIA TỐC..................................................................................................12
1.5.1. Phương pháp........................................................................................................12
1.5.2. Đồ thị gia tốc j = f(x)...........................................................................................12
1.6. VẼ ĐỒ THỊ LỰC QUÁN TÍNH............................................................................13
1.6.1. Phương pháp........................................................................................................13
1.6.2. Đồ thị lực quán tính.............................................................................................14
1.7. ĐỒ THỊ KHAI TRIỂN: PKT, PJ, P1 – α ..................................................................14
1.7.1. Vẽ Pkt – α .............................................................................................................14
1.7.2. Vẽ Pj – α ..............................................................................................................15
1.7.3. Vẽ p1 – α ..............................................................................................................15
1.7.4. Đồ thị khải triển Pkt, Pj, P1 – α.............................................................................16
1.8. XÂY DỰNG ĐỒ THỊ T, Z, N – α .........................................................................19
1.8.1. Sơ đồ lực tác dụng lên cơ cấu trục khủy thanh truyền ........................................19
1.8.2. Xây dựng đồ thị T, Z, N – α ................................................................................19
1.9. ĐỒ THỊ ∑T – α ......................................................................................................24
1.10. ĐỒ THỊ PHỤ TẢI TÁC DỤNG LÊN CHỐT KHUỶU ......................................25
1.11. ĐỒ THỊ KHAI TRIỂN Q(α) ................................................................................26
1.12. ĐỒ THỊ PHỤ TẢI TÁC DỤNG LÊN ĐẦU TO THANH TRUYỀN .................30
1.13. ĐỒ THỊ MÀI MÒN CHỐT KHUỶU ..................................................................31

SVTH: Nguyễn Minh Chiến
CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU CHUNG ĐỘNG CƠ THAM
KHẢO...........................................................................................................................35
2.1. Chọn động cơ tham khảo........................................................................................35
2.2 Cơ cấu pittông,trục khuỷu, thanh truyền.................................................................36
2.1.1 Hệ thống bôi trơn, làm mát...................................................................................44
2.1.2 Hệ thống đánh lửa.................................................................................................47
III. THIẾT KẾ CƠ CẤU PISTON THANH TRUYỀN..............................................49
3.1 Nhóm piston ............................................................................................................49
3.1.1 Piston ....................................................................................................................49
3.1.1.1 Điều kiện làm việc và yêu cầu của piston .........................................................49
3.1.1.2 Kết cấu của piston .............................................................................................50
3.1.1.3 Tính nghiệm bền của piston ..............................................................................51
3.2 Nhóm thanh truyền..................................................................................................53
3.2.1 Thanh truyền.........................................................................................................53
3.2.1.1 Điều kiện làm việc và vật liệu chế tạo của thanh truyền...................................53
3.2.1.2 Kết cấu của thanh truyền ...................................................................................54
3.2.2 Bạc lót đầu to thanh truyền...................................................................................56
3.2.2.1 Vật liệu chịu mòn và kết cấu của bạc lót...........................................................56
3.2.3 Bulông thanh truyền .............................................................................................56
3.2.3.1 Điều kiện làm việc và vật liệu chế tạo...............................................................56
3.2.4 Tính bền thanh truyền...........................................................................................57
3.2.4.1 Xác định các kích thước cơ bản đầu nhỏ thanh truyền .....................................57
3.2.4.2 Xác định các kích thước cơ bản đầu to thanh truyền ........................................58
TÀI LIỆU THAM KHẢO...........................................................................................62

SVTH: Nguyễn Minh Chiến 1
CHƯƠNG 1: TÍNH TOÁN XÂY DỰNG BẢN VẼ ĐỒ THỊ
1.1. CÁC THÔNG SỐ TÍNH
Các thông số cho trước
THÔNG SỐ KỸ THUẬT Ký Hiệu Giá trị Đơn Vị
Nhiên liệu Diesel
Số xilanh/Số kì/Cách bố trí i / τ/
4/4/In-
Line
Thứ tự làm việc
1-3-4-
2
Tỷ số nén ε 17,0
Đường kính x Hành trình
Piston
DxS 75x76 mm
Công suất cực đại Ne 65,7 Kw
ứng với số vòng quay n 3320 v/p
Tham số kết cấu λ 0,22
Áp suất cực đại pz 8,0 MN/m2
Khối lượng nhóm piston mpt 1,1 kg
Khối lượng nhóm thanh
truyền
mtt 1,3 kg
Góc phun sớm φs 10 độ
Góc phân phối khí α1 17 độ
α2 58 độ
α3 40 độ
α4 20 độ
Hệ thống nhiên liệu CRDI
Hệ thống bôi trơn Cưỡng bức cascte ướt
Hệ thống làm mát Cưỡng bức, sử dụng môi chất lỏng
Hệ thống nạp Turbo Charger Intercooler
Hệ thống phân phối khí 8 valve, OHV
Các thông số cần tính toán
Xác định tốc độ trung bình của động cơ:
𝐶𝑚 =
𝑆. 𝑛
30
=
85. 10−3
. 3320
30
= 8.11 (𝑚/𝑠)
Trong đó:
S (m) : Hành trình dịch chuyển của piston trong xilanh.
N (vòng/phút) : Tốc độ quay của động cơ.
Do Cm > 9 m/s nên động cơ là động cơ tốc độ trung bình.
Chọn trước: n1 = 1,35 ( chỉ số nén đa biến trung bình)
n2 = 1,27 (chỉ số giãn nở đa biến trung bình)

+ Áp suất khí cuối kỳ nạp:
Chọn áp suất đường nạp : pk 0
p
 = 0.18 [MN/m2
]
Đối với động cơ bốn kỳ không tăng áp ta chọn: pa = (0,8 - 0,9)pk
Vậy chọn: pa = 0,95pk = 0.171 [MN/m2
]
 Áp suất cuối kì nén:
pc = pa.εn1
= 0,171 . 171,35
= 2,235 [MN/m2
]
 Chọn tỷ số giãn nở sớm(động cơ xăng): ρ = 1,5
 Áp suất cuối quá trình giãn nở sớm:
𝑝𝑏 =
𝑝𝑧
𝛿1
𝑛2 =
𝑝𝑧
(
𝜀
𝜌
)
𝑛2 =
8
(
17
1,5
)
1,27 = 0,37 [
𝑀𝑁
𝑚2
]
 Thể tích công tác:
]
[dm
4
π.D
S.
V 3
2
h  ]
[dm
33
.
0
4
π.0,75
.
76
,
0 3
2


 Thể tích buồng cháy:
]
[dm
1
ε
V
V
3
h
c

 ]
[
021
,
0
1
17
33
,
0 3
dm



 Vận tốc góc của trục khuỷu:
49
,
347
30
3320
π
30
π.n
ω 


 [rad/s]
 Áp suất khí sót (động cơ cao tốc) chọn:
Áp suất không tăng áp tuabin: pth = 0,95pk = 0,95 . 0,18 = 0,17 [MN/m2
]
Áp suất khí sót (chọn): pr = 1,06pth = 1,06 . 0,103 = 0,18 [MN/m2
]
1.2. ĐỒ THỊ CÔNG
1.2.1. Các thông số xây dựng đồ thị
a. Các thông số cho trước
Áp suất cực đại: pz = 8 [MN/m2
]
Góc đánh lửa sớm: φs= 10o
Góc phân phối khí: α1 = 17o
α2 = 58o
α3 = 40o
α4 = 20o

b. Xây dựng đường nén
Gọi Pnx , Vnx là áp suất và thể tích biến thiên theo quá trình nén của động cơ.Vì
quá trình nén là quá trình đa biến nên:
const
V
P n
nx
nx 
1
.
 1
1
.
. n
C
C
n
nx
nx V
P
V
P 
 Pnx=
1
n
nx
C
C
V
V
P 







Đặt
C
nx
V
V
i  , ta có : 1
n
C
nx
i
P
P 
Để dễ vẽ ta tiến hành chia Vh thành  khoảng , khi đó i = 1, 2 , 3, .
c. Xây dựng đường giãn nở
Gọi Pgnx , Vgnx là áp suất và thể tích biến thiên theo quá trình giãn nở của động
cơ.Vì quá trình giãn nở là quá trình đa biến nên ta có:
const
V
P n
nx
nx 
.
 2
2
.
. n
Z
Z
n
gnx
gnx V
P
V
P 
 Pgnx=
2
n
gnx
Z
Z
V
V
P








Ta có : VZ = .VC  Pgnx = 2
2
.
n
C
gnx
Z
n
Z
gnx
Z
V
V
P
V
V
P


















Đặt
C
gnx
V
V
i  , ta có : 21
2
.
n
n
Z
gnx
i
P
P


Để dể vẽ ta tiến hành chia Vh thành  khoảng , khi đó i = 1, 2 , 3, .
d. Biểu diễn các thông số
- Biểu diễn thể tích buồng cháy: Chọn Vcbd = 10 [mm]

cbd
c
V
V
V
μ  [dm3
/mm] 0021
,
0
10
0,021

 [dm3
/mm]
- Biểu diễn thể tích công tác:
V
h
hbd
μ
V
V  [mm] 803
,
159
0.0021
0,335

 [mm]
- Biểu diễn áp suất cực đại:
pzbd = 160 - 220 [mm] Chọn pzbd = 200 [mm]


zbd
z
p
p
p
μ  [MN/(m2
.mm) => 04
,
0
200
8
μp 
 [MN/(m2
.mm)]
Về giá trị biểu diễn ta có đường kính của vòng tròn Brick AB bằng giá trị biểu diễn
Vh, nghĩa là giá trị biểu diễn cửa AB = Vhbd

hbd
S
V
S

 





mm
mm
= 0,0005 [mm/mm]
+ Giá trị biểu diễn của oo’:
S
bd
oo
oo

,
,
 [mm]
Bảng 1.1: Bảng giá trị Đồ thị công động cơ xăng
Đường nén Đường giãn nở
i x
V 1
n
i 1/in1
pn=pc/in1
in2
1/in2
pgn=pz*ρn2/in2
1 0.0210 1.0000 1.0000 7.8361 1.0000 1.0000 8.0000
1.5 0.0315 1.7287 0.5785 4.5329 1.6735 0.5975 8.0000
2 0.0420 2.5491 0.3923 3.0741 2.4116 0.4147 5.5516
3 0.0630 4.4067 0.2269 1.7782 4.0359 0.2478 3.3173
4 0.0840 6.4980 0.1539 1.2059 5.8159 0.1719 2.3020
5 0.1050 8.7823 0.1139 0.8923 7.7213 0.1295 1.7339
6 0.1260 11.2332 0.0890 0.6976 9.7331 0.1027 1.3755
7 0.1470 13.8319 0.0723 0.5665 11.8379 0.0845 1.1310
8 0.1680 16.5642 0.0604 0.4731 14.0257 0.0713 0.9546
9 0.1890 19.4190 0.0515 0.4035 16.2888 0.0614 0.8219
10 0.2100 22.3872 0.0447 0.3500 18.6209 0.0537 0.7190
11 0.2310 25.4613 0.0393 0.3078 21.0169 0.0476 0.6370
12 0.2520 28.6348 0.0349 0.2737 23.4725 0.0426 0.5704
13 0.2730 31.9024 0.0313 0.2456 25.9841 0.0385 0.5152
14 0.2940 35.2592 0.0284 0.2222 28.5485 0.0350 0.4690
15 0.3150 38.7011 0.0258 0.2025 31.1628 0.0321 0.4296
16 0.3360 42.2243 0.0237 0.1856 33.8246 0.0296 0.3958
17 0.3570 45.8254 0.0218 0.1710 36.5317 0.0274 0.3665

1.2.2. Cách vẽ đồ thị
Xác định các điểm đặc biệt:
Hình 1.1: Các điểm đặc biệt cần xác định trên đồ thị công động cơ diesel
+ Từ bảng giá trị ta tiến hành vẽ đường nén và đường giản nở.
+ Vẽ vòng tròn của độ thị Brick để xác định các điểm đặc biệt:
- Điểm a (Va ; pa):
Va = Vc+ Vh = 0,021 + 0,335 = 0,356 [dm3
]  Vabd = 169.80 [mm]
pa = 0,171 [MN/m2
]  pabd = 0,171 / 0.04 = 4,2 [mm]
abd (169,8 ; 4,2)
- Điểm b (Vb; pb):
Vb = Va = 0,356 [dm3
]  Vbbd = 169,80 [mm]
pb = 0,366 [MN/m2
]  pbbd = 0,366/0,04 = 9,16[mm]
bbd (169,8 ; 9,16)
 Điểm phun sớm : c’ xác định từ Brick ứng với s;
 Điểm c(Vc;Pc) = c(10 ; 195,9)
 Điểm bắt đầu quá trình nạp : r(Vc;Pr) => r(10 ; 4.53)
 Điểm mở sớm của xu páp nạp : r’ xác định từ Brick ứng với α1
 Điểm đóng muộn của xupáp thải : r’’ xác định từ Brick ứng với α4
 Điểm đóng muộn của xupáp nạp : a’ xác định từ Brick ứng với α2
 Điểm mở sớm của xupáp thải : b’ xác định từ Brick ứng với α3
 Điểm y (Vc, 0,85Pz) => y(10 ; 200)
 Điểm áp suất cực đại lý thuyết: z (Vc, Pz) => z(15 ; 200)

 Điểm áp suất cực đại thực tế: z’’(/2Vc, Pz) => z’’(7,5 ; 200)
 Điểm c’’ : cc”(0 ; 197,27)
 Điểm b’’ : bb’’(0 ; 6,72)
Bảng 1.2: Các điểm đặc biệt
Giá trị thật Giá trị vẽ
Điểm V (dm3) p (MN/m2
) V (mm) p (mm)
a (Va, pa) 0.356588 0.171000 169.80 4.28
c (Vc, pc) 0.021000 7.836139 10.00 195.90
z (Vz, pz) 0.031500 8.000000 15.00 200.00
b (Vb, pb) 0.356588 0.366485 169.80 9.16
r (Vr, pr) 0.021000 0.181260 10.00 4.53
y(Vc, 0,85pz) 0.021000 8.000000 10.00 200.00
c’’ 7.890760 0.00 197.27
b’’ 0.268742 0.00 6.72
Bảng 1.3: Các giá trị biểu diễn trên đường nén và đường giãn nở
Giá trị vẽ
Vx pnén pgiản nở p0
10 195.90 200.00 0,1
15 113.32 200.00 0,1
20 76.85 138.79 0,1
30 44.46 82.93 0,1
40 30.15 57.55 0,1
50 22.31 43.35 0,1
60 17.44 34.39 0,1
70 14.16 28.27 0,1
80 11.83 23.86 0,1
90 10.09 20.55 0,1
100 8.75 17.97 0,1
110 7.69 15.93 0,1
120 6.84 14.26 0,1
130 6.14 12.88 0,1

140 5.56 11.72 0,1
150 5.06 10.74 0,1
160 4.64 9.90 0,1
170 4.28 9.16 0,1
+ Sau khi có các điểm đặc biệt tiến hành vẽ đường thải và đường nạp , tiến hành hiệu
chỉnh bo tròn ở hai điểm z’’ và b’’.
1.3. ĐỒ THỊ BRICK
1.3.1. Phương pháp
Hình 1.2: Phương pháp vẽ đồ thì Brick
+ Vẽ vòng tròn tâm O , bán kính R .Do đó AD = 2R = S =76 [mm]
Điểm A ứng với góc quay =00
(vị trí điểm chết trên) và điểm D ứng với khi
=1800
(vị trí điểm chết dưới).
- Chọn tỷ lệ xích đồ thị Brick:
𝜇𝑠 =
𝑆
𝑉ℎ𝑏𝑑
= 76/159,803 = 0,004[𝑚𝑚 𝑚𝑚
⁄ ]
+ Từ O lấy đoạn OO’ dịch về phía ĐCD như Hình 1.2 , với :
OO’ =
2

R
=
1000
.
2
76
.
22
,
0
= 18237,686 [m]
Giá trị biểu diễn : 𝑂𝑂′𝑏𝑑 =
𝑂𝑂′
𝜇𝑠
=
𝜆.𝑅
𝜇𝑠
=
18237,686
0,0004
= 8,673[𝑚𝑚]
+ Từ O’ kẻ đoạn O’M song song với đường tâm má khuỷu OB , hạ M’C thẳng
góc với AD . Theo Brich đoạn AC = x . Điều đó được chứng minh như sau:

+ Ta có : AC=AO - OC= AO - (CO’ - OO’) = R- MO’.cos +
2

R
+ Coi : MO’  R +
2

R
cos
 AC =         x
R
R 


















 




 2
cos
1
4
cos
1
cos
1
2
cos
1 2
1.3.2. Đồ thị chuyển vị
- Muốn xác định chuyển vị của piston ứng với góc quay trục khuỷu là α =10o
,
20o
, 30o
, ... ta làm như sau: từ O’ kẻ đoạn O’M song song với đường tâm má khuỷu OB.
Hạ MC vuông góc với AD. Điểm A ứng với góc quay =00
(vị trí điểm chết trên) và
điểm D ứng với khi =1800
(vị trí điểm chết dưới).Theo Brick đoạn AC = x.
- Vẽ hệ trục vuông góc OS, trục O biểu diễn giá trị góc còn trục OS biễu
diễn khoảng dịch chuyển của Piston. Tùy theo các góc  ta vẽ được tương ứng khoảng
dịch chuyển của piston. Từ các điểm trên vòng chia Brich ta kẻ các đường thẳng song
song với trục O. Và từ các điểm chia (có góc tương ứng) trên trục O ta vẽ các
đường song song với OS. Các đường này sẽ cắt nhau tại các điểm. Nối các điểm này
lại ta được đường cong biểu diễn độ dịch chuyển x của piston theo .

Bảng 1.4: Bảng giá trị đồ thị chuyển vị S = f(α)
α(độ) λ cosα cos2α x=R[(1-cosα)+λ/4(1-cos2α)] xbd
0 0,22 1.00 1.00 0 0
10 0,22 0.98 0.94 0.0007 1.4789
20 0,22 0.94 0.77 0.0028 5.8468
30 0,22 0.87 0.50 0.0061 12.9021
40 0,22 0.77 0.17 0.0106 22.3250
50 0,22 0.64 -0.17 0.0160 33.6996
60 0,22 0.50 -0.50 0.0221 46.5428
70 0,22 0.34 -0.77 0.0287 60.3348
80 0,22 0.17 -0.94 0.0355 74.5512
90 0,22 0.00 -1.00 0.0422 88.6910
100 0,22 -0.17 -0.94 0.0487 102.3008
110 0,22 -0.34 -0.77 0.0547 114.9909
120 0,22 -0.50 -0.50 0.0601 126.4446
130 0,22 -0.64 -0.17 0.0649 136.4194
140 0,22 -0.77 0.17 0.0688 144.7416
150 0,22 -0.87 0.50 0.0720 151.2961
160 0,22 -0.94 0.77 0.0742 156.0130
170 0,22 -0.98 0.94 0.0755 158.8547
180 0,22 -1.00 1.00 0.0760 159.8036
Hình 1.3: Đồ thị chuyển vị S = f(α)
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
0 50 100 150 200

1.4. XÂY DỰNG ĐỒ THỊ VẬN TỐC V(α)
- Chọn tỷ lệ xích:
v= .s= 0,0021
- Chia đều nửa vòng tròn bán kính R1, và vòng tròn bán kính R2 ra 18 phần bằng
nhau. Như vậy, ứng với góc  ở nửa vòng tròn bán kính R1 thì ở vòng tròn bán kính R2
sẽ là 2, 18 điểm trên nửa vòng tròn bán kính R1 mỗi điểm cách nhau và trên vòng
tròn bán kính R2 mỗi điểm cách nhau là .
- Trên nửa vòng tròn R1 ta đánh số thứ tự từ 0, 1, 2, ..., 18 theo chiều ngược kim
đồng hồ, còn trên vòng tròn bán kính R2 ta đánh số 0’,1’,2’,..., 18’ theo chiều kim đồng
hồ, cả hai đều xuất phát từ tia OA.
- Từ các điểm chia trên nửa vòng tròn bán kính R1, ta dóng các đường thẳng vuông
góc với đường kính AB, và từ các điểm chia trên vòng tròn bán kính R2 ta kẻ các đường
thẳng song song với AB. Các đường kẻ này sẽ cắt nhau tương ứng theo từng cặp 0-0’;1-
1’;...;18-18’ tại các điểm lần lượt là 0, a, b, c, ..., 18. Nối các điểm này lại bằng một
đường cong và cùng với nửa vòng tròn bán kính R1 biểu diễn trị số vận tốc v bằng các
đoạn 0, , ..., 0 ứng với các góc 0, 1,2, 3...18. Phần giới hạn của đường cong
này và nửa vòng tròn lớn gọi là giới hạn vận tốc của piston.
- Vẽ hệ toạ độ vuông góc OvS trùng với hệ toạ độ OS , trục thẳng đứng Ov trùng
với trục O. Từ các điểm chia trên đồ thị Brick, ta kẻ các đường thẳng song song với
trục Ov cắt trục Os tại các điểm 0, 1, 2, 3, .., 18. Từ các điểm này, ta đặt các đoạn thẳng
00, 1a, 2b, 3c, ..., 1818 song song với trục Ovvà có khoảng cách bằng khoảng cách các
đoạn 0, , ..., 0. Nối các điểm 0, a ,b c, ..., 18 lại với nhau ta có đường cong biểu
diễn vận tốc của piston v=f(S)

10

20
c
3
,
b
2
,
a
1
c
3
,
b
2
,
a
1

1.4.2. Đồ thị vận tốc V(α)
Hình 1.4: Giải vận tốc bằng đồ thị
Hình 1.5: Đồ thị vận tốc V = f(α)
- Vẽ hệ toạ độ vuông góc v - s trùng với hệ toạ độ trục thẳng đứng 0v trùng với
trục 0 Từ các điểm chia trên đồ thị Brích, ta kẻ các đường thẳng song song với
trục 0v và cắt trục 0s tại các điểm 0,1,2,3,..,18, từ các điểm này ta đặt các đoạn
thẳng 00’’, 11’’, 22’’, 33’’, ... ,1818’’ song song với trục 0v có khoảng cách
bằng khoảng cách các đoạn tương ứng nằm giữa đường cong với nữa đường tròn
bán kính r1 mà nó biểu diển tốc độ ở các góc  tương ứng. Nối các điểm
0’’,1’’,2’’,...,18’’ lại với nhau ta có đường cong biểu diễn vận tốc piston v=f(s).

1.5. ĐỒ THỊ GIA TỐC
Để giải gia tốc j của piston, người ta thường dùng phương pháp đồ thị Tôlê vì
phương pháp này đơn giản và có độ chính xác cao.Cách tiến hành cụ thể như sau:
Lấy đoạn thẳng AB = S = 2R . Từ A dựng đoạn thẳng AC = Jmax = R2
(1+). Từ
B dựng đoạn thẳng BD = Jmin = -R2
(1-) , nối CD cắt AB tại E.
Lấy EF = -3R2
. Nối CF và DF . Phân đoạn CF và DF thành những đoạn nhỏ
bằng nhau ghi các số 1 , 2 , 3 , 4 ,  và 1’ , 2’ , 3’ , 4’ , (hình 1.6).
Nối 11’ , 22’ , 33’ , 44’ ,  Đường bao của các đoạn thẳng này biểu thị quan hệ
của hàm số : j = f(x).
1.5.2. Đồ thị gia tốc j = f(x)
λ)
1
.(
ω
R
J 2
max 

 5598.045
0,22)
(1
347.493
10
32 2
-3





 [m/s2
]
λ)
(1
ω
R
J
2
min 



 3579.078
-
0,22)
(1
493
,
347
10
32 2
-3






 [m/s2
]
- Chọn tỷ lệ xích:
301
,
93
60
045
,
5598
J
μ
max
max
J 


bd
j [m/(s2
.mm)]
=> Jmaxbd = 60 mm
=> Jminbd = -38,361 [mm]
- Vẽ hệ trục J - s.
- Lấy đoạn thẳng AB trên trục Os, với:
160
AB  [mm] (1.29)
- Tại A, dựng đoạn thẳng AC thẳng góc với AB về phía trên, với:
60
AC  [mm] (1.30)
- Tại B, dựng đoạn thẳng BD thẳng góc với AB về phía dưới, với:
36
,
38
BD 
 [mm] (1.31)
- Nối C với D cắt AB tại E, dựng EF thẳng góc với AB về phía dưới một đoạn:
j
2
μ
R
3
-
EF

 


 [mm]= 46
.
32
 [mm]
- Nối đoạn CF và DF, ta phân chia các đoạn CF và DF thành 8 đoạn nhỏ bằng
nhau và ghi số thứ tự cùng chiều, chẳng hạn như trên đoạn CF: C, 1, 2, 3, 4, F; trên
đoạn FD: F, 1’, 2’, 3’,4’,D. Nối các điểm chia Đường bao của các đoạn
này là đường cong biểu diễn gia tốc của piston: J = f(x).
,...
33
,
22
,
11 '
'
'

Hình 1.6: Đồ thị gia tốc J = f(x)
1.6. VẼ ĐỒ THỊ LỰC QUÁN TÍNH
- Các chi tiết máy trong cơ cấu khuỷu trục thanh truyền tham gia vào chuyển động tịnh
tiến bao gồm các chi tiết trong nhóm piston và khối lượng của thanh truyền quy dẫn về
đầu nhỏ thanh truyền.
m’ = mpt +m1 [kg]
Trong đó:
+ mpt: Khối lượng nhóm piston. Theo đề ta có mpt = 1,1 [kg]
+ m1: Khối lượng thanh truyền qui dẫn về đầu nhỏ thanh truyền. Được chọn
tùy theo loại động cơ ôtô máy kéo hay tàu thủy, tĩnh tại. Vì động cơ đang thiết kế có
các thông số phù hợp với động cơ ôtô máy kéo nên ta chọn m1 trong khoảng.
m1 = (0,275  0,35).mtt
Trong đó:
+ mtt: Khối lượng nhóm thanh truyền. Theo đề ta có mtt = 1,3 [kg].
- Ta chọn:
m1 = 0,3.1,3 = 0,39[kg]
m2 = 0,7mtt = 0,91 [kg]
- Vậy khối lượng các chi tiết tham gia chuyển động tịnh tiến là:
m’ = m1 + mpt = 0,39 + 1,1= 1,49 [kg]
- Để có thể dùng phương pháp cộng đồ thị -Pj với đồ thị công thì -Pj phải có
cùng thứ nguyên và tỷ lệ xích với đồ thị công, thay vì vẽ giá trị thực của nó ta vẽ -Pj=
f(x) ứng với một đơn vị diện tích đỉnh Piston.

267
,
337
4
075
,
0
π
1,49
4
πD
m'
F
m'
m 2
2
pis




 [kg/m2
]
1.6.2. Đồ thị lực quán tính
Lực quán tính các chi tiết tham gia chuyển động tịnh tiến: J
m
PJ 

 [MN/m2
]
Từ công thức ta xác định được:
max
Jmax J
m
P 

 [MN/m2
] 888
,
1
0445
,
5598
10
267
,
337 6



 
[MN/m2
]
- PJmin 207
,
1
)
078
,
3579
(
10
267
,
337 6





 
[MN/m2
]
Đồ thị PJ này vẽ chung với đồ thị công P-V.
Cách vẽ tiến hành tương tự như cách vẽ đồ thị J - S, với:
Chọn tỷ lệ xích trùng với tỷ lệ xích đồ thị công
0,04
μ
μ p
PJ

 [MN/(m2
.mm)]
- Trục hoành trùng với trục Po của đồ thị công.
2
,
47
0,04
1,888
μ
P
AC
j
P
Jmax



 [mm]
18
,
30
0,04
207
,
1
μ
P
BD
j
P
Jmin





 [mm]
j
p
2
μ
ω
λ
R
3m
-
EF



 [mm]
53
,
25

 [mm]
1.7. ĐỒ THỊ KHAI TRIỂN: PKT, PJ, P1 – α
1.7.1. Vẽ Pkt – α
- Vẽ hệ trục toạ độ vuông góc OP, trục hoành O nằm ngang với trục po.
- Trên trục O ta chia 10o
một, ứng với tỷ lệ xích  = 2 [o
/mm].
- Kết hợp đồ thị Brick và đồ thị công như ta đã vẽ ở trên, ta tiến hành khai triển
như sau:
+ Từ các điểm chia trên đồ thi Brick, dóng các đường thẳng song song
với OP và cắt đồ thị công tại các điểm trên các đường biểu diễn các quá trình nạp, nén,
cháy - giãn nở và thải. Qua các giao điểm này ta kẻ các đường ngang song song với
trục hoành sang hệ trục toạ độ OP.
+Từ các điểm chia trên trục O, kẻ các đường song song với trục OP,
những đường này cắt các đường dóng ngang tại các điểm ứng với các góc chia của đồ

thị Brick và phù hợp với quá trình làm việc của động cơ. Nối các giao điểm này lại ta
có đường cong khai triển đồ thị Pkt -  với tỷ lệ xích :
p = 0,04 [MN/(m2
.mm)]
 = 2 [0
/mm]
1.7.2. Vẽ Pj – α
- Cách vẽ đồ thị khai triển này giống như cách vẽ đồ thị khai triển Pkt - α. Tuy nhiên,
trên đồ thị p - V thì giá trị của lực quán tính là – PJ nên khi chuyển sang đồ thị P-α ta
phải đổi dấu.
1.7.3. Vẽ p1 – α
- Cộng các giá trị pkt với pj ở các trị số góc  tương ứng, ta vẽ được đường biểu
diễn hợp lực của lực quán tính và lực khí thể P1:
P1 = Pkt + PJ [MN/m2
]

Tính toán thiết kế động cơ đốt trong
1.7.4. Đồ thị khải triển Pkt, Pj, P1 – α
Giá trị đo (mm) Giá trị vẽ (mm) Giá trị thật (MN/m2)
α Pkt Pj P1=Pkt+pj P1
0 0.0300 -47.2 -47.1700 -1.8868
10
-0.2200 -46.12 -46.3400 -1.8536
20
-0.2200 -42.93 -43.1500 -1.7260
30
-0.2200 -37.823 -38.0430 -1.5217
40
-0.2200 -31.114 -31.3340 -1.2534
50
-0.2200 -23.292 -23.5120 -0.9405
60
-0.2200 -14.938 -15.1580 -0.6063
70
-0.2200 -6.585 -6.8050 -0.2722
80
-0.2200 1.321 1.1010 0.0440
90
-0.2200 8.452 8.2320 0.3293
100
-0.2200 14.62 14.4000 0.5760
110
-0.2200 19.731 19.5110 0.7804
120
-0.2200 23.613 23.3930 0.9357
130
-0.2200 26.247 26.0270 1.0411
140
-0.2200 27.894 27.6740 1.1070
150
-0.2200 28.955 28.7350 1.1494
160
-0.2200 29.645 29.4250 1.1770
170
-0.2200 30.047 29.8270 1.1931
180
-0.2200 30.18 29.9600 1.1984
190
-0.1862 30.047 29.8608 1.1944
200
-0.0847 29.645 29.5603 1.1824
210
0.0890 28.955 29.0440 1.1618
220
0.3522 27.894 28.2462 1.1298
230
0.7344 26.247 26.9814 1.0793
240
1.2621 23.613 24.8751 0.9950
250
1.9820 19.731 21.7130 0.8685
260
2.9854 14.62 17.6054 0.7042
270
4.4100 8.452 12.8620 0.5145

280
6.4709 1.321 7.7919 0.3117
290
9.5510 -6.585 2.9660 0.1186
300
14.3345 -14.938 -0.6035 -0.0241
310
22.1422 -23.292 -1.1498 -0.0460
320
35.5373 -31.114 4.4233 0.1769
330
58.8998 -37.823 21.0768 0.8431
340
100.3623 -42.93 57.4323 2.2973
350
158.0341 -46.12 111.9141 4.4766
360
191.4000 -47.2 144.2000 5.7680
370
195.3168 -46.12 149.1968 5.9679
380
177.8620 -42.93 134.9320 5.3973
390
111.1215 -37.823 73.2985 2.9319
400
70.5766 -31.114 39.4626 1.5785
410
46.7341 -23.292 23.4421 0.9377
420
32.4724 -14.938 17.5344 0.7014
430
23.5475 -6.585 16.9625 0.6785
440
17.7291 1.321 19.0501 0.7620
450
13.7783 8.452 22.2303 0.8892
460
11.0311 14.62 25.6511 1.0260
470
9.0556 19.731 28.7866 1.1515
480
7.6234 23.613 31.2364 1.2495
490
6.5811 26.247 32.8281 1.3131
500
5.8281 27.894 33.7221 1.3489
510
5.2405 28.955 34.1955 1.3678
520
4.2100 29.645 33.8550 1.3542
530
3.0754 30.047 33.1224 1.3249
540
2.2200 30.18 32.4000 1.2960
550
1.4390 30.047 31.4860 1.2594
560
0.7860 29.645 30.4310 1.2172
570
0.1680 28.955 29.1230 1.1649
580
0.0300 27.894 27.9240 1.1170

590
0.0300 26.247 26.2770 1.0511
600
0.0300 23.613 23.6430 0.9457
610
0.0300 19.731 19.7610 0.7904
620
0.0300 14.62 14.6500 0.5860
630
0.0300 8.452 8.4820 0.3393
640
0.0300 1.321 1.3510 0.0540
650
0.0300 -6.585 -6.5550 -0.2622
660
0.0300 -14.938 -14.9080 -0.5963
670
0.0300 -23.292 -23.2620 -0.9305
680
0.0300 -31.114 -31.0840 -1.2434
690
0.0300 -37.823 -37.7930 -1.5117
700
0.0300 -42.93 -42.9000 -1.7160
710
0.0300 -46.12 -46.0900 -1.8436
720
0.0300 -47.2 -47.1700 -1.8868
Bảng 1.5: Giá trị đồ thị khai triển Pkt, Pj, P1-α
Hình 1.7: Đồ thị khải triển Pkt, Pj, P1 – α
-100.0000
-50.0000
0.0000
50.0000
100.0000
150.0000
200.0000
0 100 200 300 400 500 600 700 800

1.8. XÂY DỰNG ĐỒ THỊ T, Z, N – α
1.8.1. Sơ đồ lực tác dụng lên cơ cấu trục khủy thanh truyền
Hình 1.8: Sơ đồ lực tác dụng lên cơ cấu khuỷu trục thanh truyển
- Lực tiếp tuyến tác dụng lên chốt khuỷu:
 





Cos
Sin
p
Sin
p
T tt



 .
)
(
. 1
[MN/m2
]
- Lực pháp tuyến tác dụng lên chốt khuỷu:
   





Cos
Cos
p
Cos
p
Z tt



 .
. 1
[MN/m2
]
- Lực ngang tác dụng lên phương thẳng góc với đường tâm xylanh:
N = P1.tgβ [MN/m2
]
- P1 được xác định trên đồ thị khai triển tương ứng với các giá trị của .
- Ta có giá trị của góc :
sinβ = .sinα  = arcsin(sin)
- Ta lập bảng xác định các giá trị N, T, Z. Sau đó, ta tiến hành vẽ đồ thị N, T, Z theo 
trên hệ trục toạ độ vuông góc chung (N, T, Z - ).
- Với tỷ lệ xích :
T = Z = N = p = 0,0275 [MN/(m2
.mm)]
 = 2 [0
/mm]
1.8.2. Xây dựng đồ thị T, Z, N – α
Pkh
N
P1
Ptt
l
Pk
T
Ptt
P1 Ptt
N
Z
Ptt
O




Bảng 1.6: Số liệu đồ thị T, N, Z-α
Giá trị thật Giá trị vẽ
α β sin(α+β)/cosβ cos(α+β)/cosβ T N Z Tbd Nbd Zbd
0
0.0000 0.0000 1.0000 0.0000 0.0000 -1.8868 0.0000 0.0000 -47.1700
10
2.1894 0.2113 0.9782 -0.3917 -0.0709 -1.8131 -9.7915 -1.7716 -45.3284
20
4.3153 0.4129 0.9139 -0.7127 -0.1302 -1.5774 -17.8178 -3.2560 -39.4341
30
6.3153 0.5958 0.8107 -0.9067 -0.1684 -1.2336 -22.6677 -4.2103 -30.8411
40
8.1296 0.7522 0.6742 -0.9428 -0.1790 -0.8450 -23.5699 -4.4760 -21.1261
50
9.7023 0.8759 0.5118 -0.8238 -0.1608 -0.4813 -20.5952 -4.0200 -12.0337
60
10.9835 0.9631 0.3319 -0.5839 -0.1177 -0.2013 -14.5982 -2.9419 -5.0313
70
11.9309 1.0120 0.1435 -0.2755 -0.0575 -0.0391 -6.8864 -1.4379 -0.9763
80
12.5128 1.0233 -0.0449 0.0451 0.0098 -0.0020 1.1267 0.2443 -0.0494
90
12.7090 1.0000 -0.2255 0.3293 0.0743 -0.0743 8.2320 1.8565 -1.8565
100
12.5128 0.9463 -0.3922 0.5451 0.1278 -0.2259 13.6263 3.1958 -5.6478
110
11.9309 0.8674 -0.5406 0.6770 0.1649 -0.4219 16.9243 4.1226 -10.5471
120
10.9835 0.7690 -0.6681 0.7196 0.1816 -0.6251 17.9889 4.5401 -15.6284
130
9.7023 0.6561 -0.7738 0.6831 0.1780 -0.8055 17.0775 4.4500 -20.1387
140
8.1296 0.5334 -0.8579 0.5904 0.1581 -0.9496 14.7602 3.9532 -23.7406
150
6.3153 0.4042 -0.9214 0.4645 0.1272 -1.0590 11.6134 3.1801 -26.4753

160
4.3153 0.2711 -0.9655 0.3191 0.0888 -1.1364 7.9775 2.2204 -28.4099
170
2.1894 0.1360 -0.9914 0.1623 0.0456 -1.1829 4.0564 1.1403 -29.5719
180
0.0000 0.0000 -1.0000 0.0000 0.0000 -1.1984 0.0000 0.0000 -29.9600
190
-2.1894 -0.1360 -0.9914 -0.1624 -0.0457 -1.1842 -4.0610 -1.1416 -29.6054
200
-4.3153 -0.2711 -0.9655 -0.3206 -0.0892 -1.1416 -8.0142 -2.2306 -28.5405
210
-6.3153 -0.4042 -0.9214 -0.4695 -0.1286 -1.0704 -11.7383 -3.2143 -26.7600
220
-8.1296 -0.5334 -0.8579 -0.6026 -0.1614 -0.9693 -15.0654 -4.0349 -24.2315
230
-9.7023 -0.6561 -0.7738 -0.7081 -0.1845 -0.8351 -17.7037 -4.6132 -20.8772
240
-10.9835 -0.7690 -0.6681 -0.7651 -0.1931 -0.6647 -19.1286 -4.8278 -16.6185
250
-11.9309 -0.8674 -0.5406 -0.7534 -0.1835 -0.4695 -18.8344 -4.5879 -11.7375
260
-12.5128 -0.9463 -0.3922 -0.6664 -0.1563 -0.2762 -16.6595 -3.9071 -6.9049
270
-12.7090 -1.0000 -0.2255 -0.5145 -0.1160 -0.1160 -12.8620 -2.9007 -2.9007
280
-12.5128 -1.0233 -0.0449 -0.3190 -0.0692 -0.0140 -7.9738 -1.7292 -0.3499
290
-11.9309 -1.0120 0.1435 -0.1201 -0.0251 0.0170 -3.0015 -0.6267 0.4255
300
-10.9835 -0.9631 0.3319 0.0232 0.0047 -0.0080 0.5812 0.1171 -0.2003
310
-9.7023 -0.8759 0.5118 0.0403 0.0079 -0.0235 1.0072 0.1966 -0.5885
320
-8.1296 -0.7522 0.6742 -0.1331 -0.0253 0.1193 -3.3273 -0.6319 2.9823
330
-6.3153 -0.5958 0.8107 -0.5023 -0.0933 0.6835 -12.5585 -2.3326 17.0867
340
-4.3153 -0.4129 0.9139 -0.9486 -0.1733 2.0995 -23.7154 -4.3337 52.4865

350
-2.1894 -0.2113 0.9782 -0.9459 -0.1711 4.3788 -23.6472 -4.2785 109.4709
360
0.0000 0.0000 1.0000 0.0000 0.0000 5.7680 0.0000 0.0000 144.2000
370
2.1894 0.2113 0.9782 1.2610 0.2282 5.8376 31.5250 5.7039 145.9397
380
4.3153 0.4129 0.9139 2.2287 0.4073 4.9325 55.7172 10.1817 123.3122
390
6.3153 0.5958 0.8107 1.7470 0.3245 2.3769 43.6745 8.1121 59.4223
400
8.1296 0.7522 0.6742 1.1874 0.2255 1.0643 29.6844 5.6372 26.6066
410
9.7023 0.8759 0.5118 0.8214 0.1603 0.4799 20.5340 4.0080 11.9980
420
10.9835 0.9631 0.3319 0.6755 0.1361 0.2328 16.8868 3.4031 5.8200
430
11.9309 1.0120 0.1435 0.6866 0.1434 0.0973 17.1654 3.5841 2.4335
440
12.5128 1.0233 -0.0449 0.7798 0.1691 -0.0342 19.4948 4.2278 -0.8555
450
12.7090 1.0000 -0.2255 0.8892 0.2005 -0.2005 22.2303 5.0135 -5.0135
460
12.5128 0.9463 -0.3922 0.9709 0.2277 -0.4024 24.2729 5.6927 -10.0605
470
11.9309 0.8674 -0.5406 0.9988 0.2433 -0.6225 24.9702 6.0825 -15.5613
480
10.9835 0.7690 -0.6681 0.9608 0.2425 -0.8347 24.0203 6.0624 -20.8684
490
9.7023 0.6561 -0.7738 0.8616 0.2245 -1.0160 21.5399 5.6128 -25.4011
500
8.1296 0.5334 -0.8579 0.7194 0.1927 -1.1572 17.9860 4.8172 -28.9290
510
6.3153 0.4042 -0.9214 0.5528 0.1514 -1.2603 13.8203 3.7845 -31.5064
520
4.3153 0.2711 -0.9655 0.3671 0.1022 -1.3075 9.1785 2.5546 -32.6870
530
2.1894 0.1360 -0.9914 0.1802 0.0507 -1.3136 4.5046 1.2663 -32.8391

540
0.0000 0.0000 -1.0000 0.0000 0.0000 -1.2960 0.0000 0.0000 -32.4000
550
-2.1894 -0.1360 -0.9914 -0.1713 -0.0481 -1.2487 -4.2820 -1.2037 -31.2167
560
-4.3153 -0.2711 -0.9655 -0.3300 -0.0919 -1.1752 -8.2502 -2.2963 -29.3812
570
-6.3153 -0.4042 -0.9214 -0.4708 -0.1289 -1.0733 -11.7702 -3.2231 -26.8328
580
-8.1296 -0.5334 -0.8579 -0.5957 -0.1596 -0.9582 -14.8935 -3.9889 -23.9550
590
-9.7023 -0.6561 -0.7738 -0.6897 -0.1797 -0.8133 -17.2415 -4.4927 -20.3322
600
-10.9835 -0.7690 -0.6681 -0.7272 -0.1835 -0.6318 -18.1811 -4.5887 -15.7954
610
-11.9309 -0.8674 -0.5406 -0.6856 -0.1670 -0.4273 -17.1412 -4.1754 -10.6823
620
-12.5128 -0.9463 -0.3922 -0.5545 -0.1301 -0.2298 -13.8629 -3.2513 -5.7458
630
-12.7090 -1.0000 -0.2255 -0.3393 -0.0765 -0.0765 -8.4820 -1.9129 -1.9129
640
-12.5128 -1.0233 -0.0449 -0.0553 -0.0120 -0.0024 -1.3825 -0.2998 -0.0607
650
-11.9309 -1.0120 0.1435 0.2653 0.0554 -0.0376 6.6334 1.3851 -0.9404
660
-10.9835 -0.9631 0.3319 0.5743 0.1157 -0.1979 14.3574 2.8934 -4.9483
670
-9.7023 -0.8759 0.5118 0.8150 0.1591 -0.4762 20.3762 3.9772 -11.9058
680
-8.1296 -0.7522 0.6742 0.9353 0.1776 -0.8383 23.3819 4.4403 -20.9575
690
-6.3153 -0.5958 0.8107 0.9007 0.1673 -1.2255 22.5187 4.1826 -30.6384
700
-4.3153 -0.4129 0.9139 0.7086 0.1295 -1.5682 17.7146 3.2372 -39.2056
710
-2.1894 -0.2113 0.9782 0.3895 0.0705 -1.8034 9.7387 1.7620 -45.0838
720
0.0000 0.0000 1.0000 0.0000 0.0000 -1.8868 0.0000 0.0000 -47.1700

1.9. ĐỒ THỊ ∑T – α
Thứ tự làm việc của động cơ : 1– 3 – 4 – 2
Góc lệch công tác:
0
ct 180
4
180.4
i
180.τ
δ 


Ta tính T trong 1 chu k ỳ góc công tác 0
180
4
4
.
180
.
180



i
ct


Khi trục khuỷu của xylanh thứ 1 nằm ở vị trí 0
0

 thì:
Khuỷu trục của xylanh thứ 2 nằm ở vị trí 0
2 180

 .
3 360

 .
4 540

 .
Tính mômen tổng T = T1 + T2 + T3 + T4
Dựa vào bảng tính T ở trên, tra các giá trị tương ứng mà Ti đã tịnh tiến theo α.
Sau đó, cộng tất cả các giá trị Ti lại ta có các giá trị của T.
Bảng 1.7: Bảng giá trị ∑T-α
α1 T1 α2 T2 α3 T3 α4 T4
0
0.0000 180 0.0000 360 0.0000 540 0.0000
10
-9.7915 190 -4.3932 370 32.0962 550 -4.5020
20
-17.8178 200 -8.6988 380 49.6024 560 -8.6311
30
-22.6677 210 -12.8320 390 44.8303 570 -12.4278
40
-23.5699 220 -16.4859 400 26.9927 580 -15.5526
50
-20.5952 230 -19.2559 410 26.8119 590 -17.9436
60
-14.5982 240 -20.7629 420 18.2127 600 -18.9174
70
-6.8864 250 -20.3435 430 18.5065 610 -18.0015
80
1.1267 260 -17.7110 440 21.7768 620 -14.8722
90
8.2320 270 -13.5116 450 24.5116 630 -9.5116
100
13.6263 280 -7.9616 460 26.7006 640 -2.3332
110
16.9243 290 -2.3151 470 27.5432 650 5.7805
120
17.9889 300 2.9747 480 25.8382 660 13.5685
130 17.0775 310 4.7222 490 22.8646 670 19.6132
140 14.7602 320 2.3437 500 19.0194 680 22.6535
150 11.6134 330 -6.1004 510 14.4486 690 21.9043

160 7.9775 340 -11.6131 520 9.7968 700 17.2919
170 4.0564 350 -17.3053 530 4.9100 710 9.5295
180 0.0000 360 0.0000 540 0.0000 720 0.0000
Tính giá trị của bằng công thức:
n
F
R
π
N
30
T
P
i
tb








[N/m2
]
Trong đó:
+ Ni: công suất chỉ thị của động cơ
m
e
i
η
N
N  [kW]
+ m: Hiệu suất cơ giới, các loại động cơ đốt trong hiện nay nằm trong giới hạn
m = 0,63 0,93 Chọn m = 0,8
 125
.
82
0,8
65.7
Ni 
 [kW]
+ n: là số vòng quay của động cơ, n = 3320 [vòng/phút]
+ Fp: là diện tích đỉnh piston
0044
,
0
4
)
10
(75
π
4
D
π
F
2
3
2
p 






[m2
]
+ R: là bán kính quay của trục khuỷu
R = 0.038[m]
+ : là hệ số hiệu đính đồ thị công
 = 1 (Khi vẽ đã hiệu chỉnh đồ thị công)
 407
,
1
1
.
0,0044
.
0,038
.
3320
.
π
.10
82,125
.
30
T
-3
tb 

 [MN/m2
]
 176
,
35
04
,
0
407
,
1
Ttbbd 




p
tb
T

[mm]
1.10. ĐỒ THỊ PHỤ TẢI TÁC DỤNG LÊN CHỐT KHUỶU
- Đồ thị véctơ phụ tải tác dụng lên chốt khuỷu dùng để xác định lực tác
dụng lên chốt khuỷu ở mỗi vị trí của trục khuỷu. Từ đồ thị này ta có thể tìm trị
số trung bình của phụ tải tác dụng lên chốt khuỷu cũng như có thể dễ dàng tìm
tb
T


được lực lớn nhất và lực bé nhất. Dùng đồ thị phụ tải ta có thể xác định khu
vực chịu lực ít nhất để xác định vị trí khoan lỗ dầu bôi trơn và để xác định phụ
tải khi tính sức bền ở trục.
- Vẽ hệ toạ độ T - Z gốc toạ độ O’ trục O’Z có chiều dương hướng
xuống dưới.
- Chọn tỉ lệ xích :T = Z = p = 0,04 [MN/(m2
.mm)]
- Đặt giá trị của các cặp (T,Z) theo các góc  tương ứng lên hệ trục toạ
độ T - Z. Ứng với mỗi cặp giá trị (T,Z) ta có một điểm, đánh dấu các điểm từ 0
 72 ứng với các góc  từ 00
 7200
. Nối các điểm lại ta có đường cong biểu
diễn véctơ phụ tải tác dụng lên chốt khuỷu.
- Dịch chuyển gốc toạ độ. Trên trục 0’Z (theo chiều dương) ta lấy điểm
0 với Ro
P
00' (lực quán tính ly tâm).
+ Lực quán tính ly tâm :
2
2
R .R.ω
m
P o
 [MN/m2
]
+ m2: khối lượng thanh truyền qui dẫn về đầu to
m2 = 0,7mtt =0,91[kg]
 945
,
0
.10
347,493
.
0,038
.
205,982
P 6
2
Ro

 
[MN/m2
]
Với tỷ lệ xích Z ta dời gốc toạ độ O’ xuống O một đoạn O’O.
625
,
23
0,04
0,945
μ
P
O
O'
Pr0
Ro


 [mm]
- Đặt lực 0
R
P về phía dưới tâm O’, ta có tâm O, đây là tâm chốt khuỷu.
1.11. ĐỒ THỊ KHAI TRIỂN Q(α)
Khai triển đồ thị phụ tải ở toạ độ độc cực trên thành đồ thị Q -  rồi tính phụ tải
trung bình Qtb .
Chọn tỉ lệ xích:
Q = P = 0,04 [MN/(m2
.mm)]
Lập bảng tính xây dựng đồ thị Q - α:

Tiến hành đo các khoảng cách từ tâm O đến các điểm ai (Ti, Zi) trên đồ thị
phụ tải tác dụng lên chốt khuỷu, ta nhận được các giá trị Qi tương ứng. Sau đó
lập bảng Q - α:
Bảng 1.8: Giá trị đồ thị khai triển phụ tải tác dụng lên chốt khuỷu
α Tbd Zbd -Zbd Z0=-Zbd+Probd Q = SQRT(T2
+ Z02
)
0
0.0000 -47.1700 47.1700 -70.7990 70.7990
10
-9.7915 -45.3284 45.3284 -68.9574 69.6491
20
-17.8178 -39.4341 39.4341 -63.0631 65.5319
30
-22.6677 -30.8411 30.8411 -54.4701 58.9984
40
-23.5699 -21.1261 21.1261 -44.7551 50.5822
50
-20.5952 -12.0337 12.0337 -35.6628 41.1825
60
-14.5982 -5.0313 5.0313 -28.6603 32.1639
70
-6.8864 -0.9763 0.9763 -24.6053 25.5508
80
1.1267 -0.0494 0.0494 -23.6785 23.7052
90
8.2320 -1.8565 1.8565 -25.4855 26.7821
100
13.6263 -5.6478 5.6478 -29.2768 32.2925
110
16.9243 -10.5471 10.5471 -34.1762 38.1372
120
17.9889 -15.6284 15.6284 -39.2574 43.1826
130
17.0775 -20.1387 20.1387 -43.7677 46.9814
140
14.7602 -23.7406 23.7406 -47.3696 49.6159
150
11.6134 -26.4753 26.4753 -50.1043 51.4326
160
7.9775 -28.4099 28.4099 -52.0389 52.6468
170
4.0564 -29.5719 29.5719 -53.2009 53.3553
180
0.0000 -29.9600 29.9600 -53.5890 53.5890
190
-4.0610 -29.6054 29.6054 -53.2344 53.3891
200
-8.0142 -28.5405 28.5405 -52.1695 52.7815
210
-11.7383 -26.7600 26.7600 -50.3890 51.7382
220
-15.0654 -24.2315 24.2315 -47.8605 50.1756
230
-17.7037 -20.8772 20.8772 -44.5062 47.8980
240
-19.1286 -16.6185 16.6185 -40.2475 44.5619
250
-18.8344 -11.7375 11.7375 -35.3665 40.0690
260
-16.6595 -6.9049 6.9049 -30.5339 34.7830

270
-12.8620 -2.9007 2.9007 -26.5297 29.4832
280
-7.9738 -0.3499 0.3499 -23.9789 25.2700
290
-3.0015 0.4255 -0.4255 -23.2035 23.3968
300
0.5812 -0.2003 0.2003 -23.8293 23.8364
310
1.0072 -0.5885 0.5885 -24.2175 24.2384
320
-3.3273 2.9823 -2.9823 -20.6467 20.9131
330
-12.5585 17.0867 -17.0867 -6.5423 14.1604
340
-23.7154 52.4865 -52.4865 28.8575 37.3520
350
-23.6472 109.4709 -109.4709 85.8419 89.0394
360
0.0000 144.2000 -144.2000 120.5710 120.5710
370
31.5250 145.9397 -145.9397 122.3107 126.3081
380
55.7172 123.3122 -123.3122 99.6832 114.1979
390
43.6745 59.4223 -59.4223 35.7933 56.4679
400
29.6844 26.6066 -26.6066 2.9776 29.8334
410
20.5340 11.9980 -11.9980 -11.6310 23.5993
420
16.8868 5.8200 -5.8200 -17.8090 24.5423
430
17.1654 2.4335 -2.4335 -21.1955 27.2745
440
19.4948 -0.8555 0.8555 -24.4845 31.2976
450
22.2303 -5.0135 5.0135 -28.6425 36.2571
460
24.2729 -10.0605 10.0605 -33.6895 41.5230
470
24.9702 -15.5613 15.5613 -39.1903 46.4693
480
24.0203 -20.8684 20.8684 -44.4974 50.5667
490
21.5399 -25.4011 25.4011 -49.0302 53.5530
500
17.9860 -28.9290 28.9290 -52.5581 55.5504
510
13.8203 -31.5064 31.5064 -55.1354 56.8411
520
9.1785 -32.6870 32.6870 -56.3160 57.0591
530
4.5046 -32.8391 32.8391 -56.4681 56.6475
540
0.0000 -32.4000 32.4000 -56.0290 56.0290
550
-4.2820 -31.2167 31.2167 -54.8457 55.0126
560
-8.2502 -29.3812 29.3812 -53.0102 53.6483
570
-11.7702 -26.8328 26.8328 -50.4618 51.8163
580
-14.8935 -23.9550 23.9550 -47.5841 49.8604

590
-17.2415 -20.3322 20.3322 -43.9612 47.2213
600
-18.1811 -15.7954 15.7954 -39.4244 43.4147
610
-17.1412 -10.6823 10.6823 -34.3113 38.3547
620
-13.8629 -5.7458 5.7458 -29.3748 32.4817
630
-8.4820 -1.9129 1.9129 -25.5419 26.9135
640
-1.3825 -0.0607 0.0607 -23.6897 23.7300
650
6.6334 -0.9404 0.9404 -24.5694 25.4491
660
14.3574 -4.9483 4.9483 -28.5773 31.9812
670
20.3762 -11.9058 11.9058 -35.5348 40.9623
680
23.3819 -20.9575 20.9575 -44.5866 50.3455
690
22.5187 -30.6384 30.6384 -54.2674 58.7541
700
17.7146 -39.2056 39.2056 -62.8346 65.2840
710
9.7387 -45.0838 45.0838 -68.7128 69.3995
720
0.0000 -47.1700 47.1700 -70.7990 70.7990
Xác định Qtb:
47.250
73
3449.281
73
Q
72
0
tb 




i
i
Q
[mm]
Hình 1.9: Đồ thị khai triển Q-α

1.12. ĐỒ THỊ PHỤ TẢI TÁC DỤNG LÊN ĐẦU TO THANH TRUYỀN
+ Đồ thị phụ tải tác dụng lên đầu to thanh truyền được xây dựng bằng
cách :
- Đem tờ giấy bóng đặt chồng lên đồ thị phụ tải của chốt khuỷu sao cho
tâm O trùng với tâm O của đồ thị phụ tải chốt khuỷu . Lần lượt xoay tờ giấy bóng
cho các điểm 00
, 100
, 200
, 300
,  trùng với trục +Z của đồ thị phụ tải chốt
khuỷu . Đồng thời đánh dấu các điểm đầu mút của các véc tơ 0
Q , 10
Q , 20
Q , 30
Q
, của đồ thị phụ tải tác dụng trên chốt khuỷu trên tờ giấy bóng bằng các điểm
0 , 10 , 20 , 30, 
Nối các điểm 0 , 15 , 30 ,  bằng một đường cong , ta có đồ thị phụ tải
tác dụng trên đầu to thanh truyền.
Bảng 1.9: Giá trị β theo α
α
(độ)
β
(độ)
α+β
(độ)
0 0.0000 0
10 2.1894 12
20 4.3153 24
30 6.3153 36
40 8.1296 48
50 9.7023 60
60 10.9835 71
70 11.9309 82
80 12.5128 93
90 12.7090 103
100 12.5128 113
α
(độ)
β
(độ)
α +β
(độ)
110 11.9309 122
120 10.9835 131
130 9.7023 140
140 8.1296 148
150 6.3153 156
160 4.3153 164
170 2.1894 172
180 0.0000 180
190 -2.1894 188
200 -4.3153 196
210 -6.3153 204

220 -8.1296 212
230 -9.7023 220
240 -10.9835 229
250 -11.9309 238
260 -12.5128 247
270 -12.7090 257
280 -12.5128 267
290 -11.9309 278
300 -10.9835 289
310 -9.7023 300
320 -8.1296 312
330 -6.3153 324
340 -4.3153 336
350 -2.1894 348
360 0.0000 360
370 2.1894 372
380 4.3153 384
390 6.3153 396
400 8.1296 408
410 9.7023 420
420 10.9835 431
430 11.9309 442
440 12.5128 453
450 12.7090 463
460 12.5128 473
470 11.9309 482
480 10.9835 491
490 9.7023 500
500 8.1296 508
510 6.3153 516
520 4.3153 524
530 2.1894 532
540 0.0000 540
550 -2.1894 548
560 -4.3153 556
570 -6.3153 564
580 -8.1296 572
590 -9.7023 580
600 -10.9835 589
610 -11.9309 598
620 -12.5128 607
630 -12.7090 617
640 -12.5128 627
650 -11.9309 638
660 -10.9835 649
670 -9.7023 660
680 -8.1296 672
690 -6.3153 684
700 -4.3153 696
710 -2.1894 708
720 0.0000 720,0
1.13. ĐỒ THỊ MÀI MÒN CHỐT KHUỶU
- Đồ thị mài mòn của chốt khuỷu (hoặc cổ trục khuỷu ...) thể hiện trạng
thái chịu tải của các điểm trên bề mặt trục. Đồ thị này cũng thể hiện trạng thái
hao mòn lý thuyết của trục, đồng thời chỉ rõ khu vực chịu tải ít để khoan lỗ dầu

theo đúng nguyên tắc đảm bảo đưa dầu nhờn vào ổ trượt ở vị trí có khe hở giữa
trục và bạc lót của ổ lớn
nhất. Áp suất bé làm cho dầu nhờn lưu động dễ dàng.
- Sở dĩ gọi là mài mòn lý thuyết vì khi vẽ ta dùng các giả thuyết sau đây:
+ Phụ tải tác dụng lên chốt là phụ tải ổn định ứng với công suất
Ne và tốc độ n định mức;
+ Lực tác dụng có ảnh hưởng đều trong miền 1200
;
+ Độ mòn tỷ lệ thuận với phụ tải;
+ Không xét đến các điều kiện về công nghệ, sử dụng và lắp
ghép.
- Các bước tiến hành vẽ như sau:
+ Trên đồ thị phụ tải tác dụng lên chốt khuỷu ta vẽ vòng tâm O,
bán kính bất kì. Chia vòng tròn này thành 24 phần bằng nhau, tức là chia theo
15o
theo chiều ngược chiều kim đồng hồ, bắt đầu tại điểm 0 là giao điểm của
vòng tròn O với trục OZ (theo chiều dương), tiếp tục đánh số thứ tự 1, 2, ..., 23
lên vòng tròn.
+ Từ các điểm chia 0, 1, 2, ..., 23 của vòng tròn O, ta kẻ các tia qua
tâm O và kéo dài, các tia này sẽ cắt đồ thị phụ tải tại nhiều điểm, có bao nhiêu
điểm cắt đồ thị thì sẽ có bấy nhiêu lực tác dụng tại điểm chia đó. Do đó ta có :
in
i1
i0
i Q'
...
Q'
Q'
ΣQ' 



Trong đó:
+ i : Tại mọi điểm chia bất kì thứ i.
+ 0, 1, ..., n: Số điểm giao nhau của tia chia với đồ thị phụ tải tại
1 điểm chia.
- Lập bảng ghi kết quả Q’i
- Tính Qitheo các dòng:
23
1
0
i Q'
...
Q'
Q'
Q 







- Chọn tỉ lệ xích: )]
[MN/(m2.mm
2
,
1
μΣQm 

- Vẽ vòng tròn bất kỳ tượng trưng cho chốt khuỷu, chia vòng tròn thành
24 phần bằng nhau đồng thời đánh số thứ tự 0, 1, ..., 23 theo chiều ngược chiều
kim đồng hồ.
- Vẽ các tia ứng với số lần chia.
- Lần lượt đặt các giá trị Q0, Q1, Q2, …, Q23 lên các tia tương ứng theo
chiều từ ngoài vào tâm vòng tròn. Nối các đầu mút lại ta có dạng đồ thị mài mòn
chốt khuỷu.
- Các hợp lực Q0, Q1, Q2, …, Q23 được tính theo bảng sau :

m
 =1,2 [MN/(m2
.mm)]

CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU CHUNG ĐỘNG
CƠ THAM KHẢO
2.1. Chọn động cơ tham khảo
- Chọn động cơ tham khảo: CAYB
- Động cơ có hai trục cam trên nắp máy, gồm 16 xupap (mỗi máy có 4 xupap-
hai nạp và hai thải). Trục cam đặt trên nắp máy cho phép làm giảm khối lượng
các chi tiết trung gian chuyển động tịnh tiến (không có đũa đẩy) đảm bảo hoạt
động ổn định cho cơ cấu phân phối khí ngay cả tại số vòng quay cao. Trục
cam được dẫn động bằng đai từ trục khuỷu.
- Các thông số kỹ thuật
THÔNG SỐ KỸ THUẬT Yêu Cầu CAYA
Nhiên liệu Diesel Diesel
Số xilanh/Số kỳ/Cách bố trí 4/4/In-Line 4/4/In-Line
Thứ tự làm việc 1-3-4-2 1-3-4-2
Tỷ số nén 17 16,5
Đường kính piston 75 79,5
Hành trình piston 76 80,5
Công suất cực đại/ số vòng quay
65,7 55
3320 4000
Tham số kết cấu 0,22 0,24
Hệ thống bôi trơn Cưỡng bức cascte ướt
Cưỡng bức cascte
ướt
Hệ thống làm mát Cưỡng bức, sử dụng môi chất lỏng
Cưỡng bức, sử
dụng môi chất
lỏng
Hệ thống nạp Turbo Charger Intercooler
Turbo Charger
Intercooler
Hệ thống phân phối khí 8 valve, OHV 16 valve, DOHC
Bảng 2-1 Thông số kỹ thuật động cơ 2GR-FE

2.2 Cơ cấu pittông,trục khuỷu, thanh truyền
 Píttông
Các piston được làm bằng hợp kim nhôm.
• Phần piston đầu sử dụng một phần đỉnh hình dạng côn để thực hiện hiệu quả đốt cháy
nhiên liệu.
• Những váy pit-tông được phủ một lớp nhựa để giảm tổn thất ma sát.
• Các đường rãnh của vòng đầu được phủ alumite để đảm bảo khả năng chống mài
mòn.
• Bằng cách tăng độ chính xác gia công của đường kính xi lanh khoan, đường kính
ngoài của piston được làm thành một kích thước.
 Xéc măng:
Trên piston có 2 loại xéc măng là xéc măng khí và xéc măng dầu.
1

Xec măng có nhiệm vụ là bao kín buồng cháy của động cơ và dẫn nhiệt từ
đỉnh piston và thành xianh tới nước làm mát. Mỗi piston được lắp 2 xéc măng khí
vào 2 rãnh trên cùng của đầu piston. Để xéc măng rả khít với thành xilanh nó được
mạ một lớp thiếc. Xéc măng khí phía trên được mạ Crôm đẻ giảm mài mòn. Khi lắp,
khe hở nhiệt của xec măng trong khoảng 0,25-0,6 mm để giảm hiện tượng khí lọt
xuống cacte khi lắp đặt miệng xec măng phải cách nhau 180o
. Vật liệu chế tạo xéc
măng là thép hợp kim cứng. Xec măng dầu được làm thù thép chống gỉ, có nhiệm vụ
san đều lớp dầu trên bề mặt làm việc và gạt dầu từ thành xi lanh về cacte. Xec măng
dầu có các lỗ dầu và được lắp vào rãnh dưới cùng của piston. Trong rãnh có lỗ nhỏ
thông với khoang trống phía trong piston
 Thanh truyền
Thanh truyền là chi tiết dùng để nối piston với trục khuỷu và biến chuyển động
tịnh tiến của piston thành chuyển động quay của trục khuỷu. Khi làm việc, thanh truyền
chịu tác dụng của lực khí thể trong xilanh, lực quán tính của nhóm piston và lực quán
tính của bản thân thanh truyền. Thanh truyền có cấu tạo gồm 3 phần: Đầu nhỏ, thân và
đầu to. Nắp đầu to thanh truyền được bắt với thanh truyền bằng bulông biến dạng đàn
hồi.
Vật liệu chế tạo thanh truyền phải có độ bền cơ học, độ cứng vững cao, thường
là thép các bon hoặc thép hợp kim.

Hình 2.4: Kết cấu thanh truyền
Chốt piston:
Chốt pít tông là chi tiết nối pít tông và đầu nhỏ thanh truyền. Tuy có kết cấu đơn
giản nhưng chốt pít tông có vai trò rất quan trọng để đảm bảo điều kiện làm việc bình
thường của động cơ. Trong quá trình làm việc của mình chốt pít tông chịu lực va đập
tuần hoàn, nhiệt độ cao và điều kiện bôi trơn khó khăn.
1.Vòng hãm, 2.Chốt pít tong
Chốt pít tông được chế tạo bằng thép hợp kim có các thành phần hợp kim như
crôm, măng gan với thành phần cacbon thấp. chốt pít tông được sử lý tăng cứng và
được mài bóng.
Chốt pít tông có dạng hình trụ rỗng. Các mối ghép giữa chốt pít tông và pít tông,
thanh truyền theo hệ trục để đảm bảo lắp ghép dễ dàng. Chốt pít tông được lắp tự
do ở cả hai mối ghép. Khi lắp ráp mối ghép giữa chốt và bạc đầu nhỏ thanh truyền

là mối ghép lỏng, còn mối ghép với bệ chốt là mối ghép trung gian, có độ dôi.
Phương pháp lắp này làm cho chốt mòn đều hơn và chịu mỏi tốt hơn nhưng khó
bôi trơn mối ghép phải có kết cấu hạn chế di chuyển dọc trục của chốt.
 Trục khuỷu
Trục khuỷu là một trong những chi tiết máy quan trọng nhất, cường độ làm việc
lớn nhất của động cơ đốt trong. Công dụng của trục khuỷu là tiếp nhận lực tác dụng
trên piston truyền qua thanh truyền và biến chuyển động tịnh tiến của piston thành
chuyển động quay của trục khuỷu để đưa công suất ra ngoài (dẫn động các máy công
tác khác), trạng thái làm việc của trục khuỷu là rất nặng. Trong quá trình làm việc,
trục khuỷu chịu tác dụng của lực khí thể, lực quán tính (quán tính chuyển động tịnh
tiến và quán tính chuyển động quay) những lực này có trị số rất lớn thay đổi theo chu
kỳ nhất định nên có tính chất va đập rất mạnh. Ngoài ra các lực tác dụng nói trên còn
gây ra hao mòn lớn trên các bề mặt ma sát của cổ trục và chốt khuỷu.Tuổi thọ của
khuỷu trục, thanh truyền chủ yếu phụ thuộc vào tuổi thọ của trục khuỷu. Có sức bền
lớn, độ cứng vững lớn, trọng lượng nhỏ và ít mòn, có độ chính xác cao.
Hình 2.5: Kết cấu trục khuỷu
Trục khuỷu có 9 khối lượng cân bằng. Phần góc lượn của cổ trục được lăn ép bề
mặt. Trên trục khuỷu có khoan các lỗ để dẫn dầu bôi trơn cho chốt khuỷu và cổ khuỷu.
+ Cơ cấu phân phối khí
• Mỗi xi lanh của động cơ này có 2 van nạp và 2 van xả, hiệu quả hút và xả được tăng
lên do tổng khu vực cảng lớn hơn.

• Động cơ này sử dụng cánh tay lăn hỏa tiễn gắn liền với vòng bi kim. Điều này làm
giảm ma sát xảy ra giữa cam và các khu vực mà đẩy van xuống, do đó cải thiện nền
kinh tế nhiên liệu.
• Một điều chỉnh đòn thủy lực, trong đó duy trì phá không van liên tục thông qua việc
sử dụng dầu áp lực và lực lò xo, được sử dụng.
• Các trục cam lượng được điều khiển bởi trục khuỷu qua xích dẫn động trục cam sơc
ấp. Các trục cam xả được điều khiển bởi trục cam tương ứng thông qua các xích dẫn
động thứ cấp.
• Động cơ này sử dụng một hệ thống VVT-i kép mà điều khiển van nạp và xả trục cam
để cung cấp thời gian van tối ưu theo điều kiện lái xe. Với việc áp dụng này, tiêu thụ
nhiên liệu thấp, hiệu suất động cơ cao hơn, và lượng khí thải ít hơn đã đạt được.

- Nhiệm vụ - yêu cầu:
Cơ cấu phối khí bao gồm tất cả các cụm, các chi tiết và các kết cấu với
chức năng đảm bảo quá trình trao đổi khí giữa xylanh động cơ với môi trường
bên ngoài trong các quá trình nạp khí vào xylanh và thải các sản phẩm cháy từ
xylanh ra môi trường bên ngoài.
Yêu cầu đối với cơ cấu phối khí đó là:
- Nạp đầy và thải sạch ở mọi chế độ làm việc của động cơ.

- Tiếng ồn thấp, khả năng bao kín tốt.
- Độ bền và độ tin cậy làm việc cao.
- Dễ dàng lắp ráp thay thế chi tiết và sửa chữa bảo dưỡng điều chỉnh.
Với cơ cấu phối khí xupáp treo bảo đảm cho buồng cháy nhỏ gọn, chống
cháy kích nổ tốt nên có thể tăng được tỉ số nén và làm cho dạng đường thải,
nạp thanh thoát, khiến sức cản khí động giảm nhỏ, đồng thời do có thể bố trí
xupáp hợp lí hơn nên có thể tăng được tiết diện lưu thông của dòng khí khiến
hệ số nạp tăng. Cấu tạo cơ cấu phối khí gồm các chi tiết chính sau: trục cam,
xupáp
+ Xupáp nạp
Giữa thân và tán nấm có bán kính góc lượn lớn để cải thiện tình trạng
lưu thông của dòng khí nạp vào xylanh, đồng thời tăng độ cứng vững cho
xupáp, giảm được trọng lượng. Phần đuôi được tôi cứng.
+ Xupáp thải
Xupáp thải làm bằng thép chịu nhiệt. Phần đuôi được tôi cứng để tránh
mòn và có rãnh để lắp móng hãm giữa đuôi xupáp và lò xo xupáp. Móng hãm
hình côn gồm 2 nửa với kiểu lắp này có kết cấu đơn giản, độ an toàn cao,và
không gây nên ứng suất tập trung trên đuôi xupáp. Để dễ sửa và tránh hao
mòn cho nắp xylanh ở chỗ lắp xupáp người ta lắp ống dẫn hướng. ống dẫn
hướng có dạng hình trụ rỗng được đóng ép vào nắp xilanh đến một khoảng
cách nhất định.
+ Đế xupáp hình ống, mặt trong được vát góc theo góc vát của tán nấm
và được đóng trên nắp máy
+ Lò xo xupáp hình trụ hai đầu được quấn sít với nhau và mài phẳng.
-Trục cam:
- Các trục cam được làm bằng hợp kim gang.
• Một đoạn dầu được cung cấp trên hút và xả trục cam để cung cấp dầu động cơ
với hệ thống VVT-i.

• Một bộ điều khiển VVT-i đã được cài đặt trên mặt trước của hút và xả trục
cam để thay đổi thời gian của các van hút và xả.
+ Ống dẫn hướng xupáp: Ống dẫn hướng có chức năng dẫn hướng cho xupáp
chuyển động tịnh tiến qua lại khi đóng mở. Ống được chế tạo bằng gang hợp
kim hoặc gang dẻo nhiệt luyện. Ống có kết cấu hình trụ rỗng có vát mặt đầu để
dễ lắp ráp.
+ Lò xo xupáp: Lò xo xupáp có kết cấu hình trụ, hai đầu mài phẳng để lắp ráp
với đĩa xupáp.

2.1.1 Hệ thống bôi trơn, làm mát
Hệ thống bôi trơn
Nhiệm vụ hệ thống bôi trơn:
Hệ thống bôi trơn có nhiệm vụ đưa dầu bôi trơn đến các bề mặt làm việc của
các chi tiết để đảm bảo điều kiện làm việc bình thường của động cơ cũng như
tăng tuổi thọ của các chi tiết.
Động cơ 5GR-FE có :
+ Mạch bôi trơn đầy đủ được gây áp lực và tất cả dầu đi qua bộ lọc dầu.
+ Bơm dầu loại rôto cycloid được sử dụng.
Sơ đồ hệ thống bôi trơn được thể hiện trên hình 2.12
Hình 2.12 Sơ đồ hệ thống bôi trơn
Nguyên lý làm việc: Dầu trong cácte dầu được hút vào bơm qua phao hút dầu.
Phao hút dầu có lưới chắn để lọc sơ bộ những tạp chất có kích thước lớn. Dầu
được bơm đẩy qua bộ làm mát dầu 2, tại đây dầu được làm mát rồi tiếp tục đến
đường dầu chính, rồi đến cốc lọc, dầu theo các nhánh đi bôi trơn trục khuỷu

sau đó lên bôi trơn đầu to thanh truyền, chốt piston, và đi bôi trơn trục cam…
+Két làm mát dầu
Ở chế độ nhiệt làm việc ổn định của động cơ, nhiệt độ của dầu bôi trơn cần
nằm trong giới hạn 80-900C. Nhưng trong sử dụng do nhiệt độ của môi trường
tương đối cao, do động cơ thường phải làm việc ở những chế độ phụ tải cao
trong thời gian dài, nhiệt độ của dầu bôi trơn sẽ vượt quá giới hạn cho phép và
do đó cần được làm mát trong két làm mát dầu. Trên hệ thống bôi trơn của
động cơ sử dụng két làm mát dầu kiểu ống được làm mát bằng không khí, bố
trí trước két nước của động cơ.
+Van an toàn
Van an toàn dùng để đảm bảo áp hệ thống không bị hư hỏng khi áp suất dầu
quá lớn,vượt quá khả áp suất dầu cho phép của hệ thống.
a. Hệ thống làm mát
*Nhiệm vụ hệ thống làm mát :
Khi động cơ làm việc, các chi tiết của động cơ nhất là các chi tiết trong
buồng cháy tiếp xúc với khí cháy nên có nhiệt độ rất cao. Nhiệt độ đỉnh piston
có thể đến 600oC c ̣n nhiệt độ xupáp thải có thể lên đến 900oC. Nhiệt độ các
chi tiết cao có thể dẫn đến các tác hại đối với các động cơ:
-Giảm sức bền, độ cứng vững và tuổi thọ các chi tiết;
-Bó kẹt giữa các cặp chi tiết chuyển động như piston-xylanh, trục khuỷu-bạc
lót…;
-Giảm hệ số nạp nên giảm công suất động cơ;
-Kích nổ trong động cơ.
Hệ thống làm mát có tác dụng tản nhiệt khỏi các chi tiết, giữ cho nhiệt độ của
các chi tiết không vượt quá giới hạn cho phép và do đó bảo đảm điều kiện làm
việc của động cơ. Trên động cơ 5GR-FE sử dụng hệ thống làm mát bằng nước,
kiểu kín tuần hoàn cưỡng bức nhờ bơm nước.
Khi động cơ làm việc thông qua cơ cấu dẫn động làm cho bơm nước làm

việc.Nước lạnh từ két mát được bơm nước đẩy vào các đường dẫn vào các
khoang trong nắp máy rồi theo các đường dẫn trên nắp máy trở về két mát và
bơm nước.
Để duy trì nhiệt độ nước làm mát trong hệ thống được ổn định trên hệ thống
làm mát có bố trí van hằng nhiệt 5.
Khi nhiệt độ nước trong hệ thống nhỏ hơn 70oC van hằng nhiệt 5 đóng
đường nước ra két mát. Nước được tuần hoàn cưỡng bức từ bơm nước đến
các khoang trên nắp máy để làm mát cho hệ thống.
Khi nhiệt độ nước làm mát lớn hơn 80oC, dưới tác dụng của nhiệt độ van
hằng nhiệt mở hoàn toàn. Nước từ bơm nước vào các khoang trên nắp
máy.Khi ra khỏi nắp máy nước có nhiệt độ cao được dẫn vào trong két mát
nhờ van hằng nhiệt 5 mở. Sau khi qua két nước. Nước được làm mát quay trở
về bơm nước thực hiện chu trình tiếp theo
Để kiểm tra nhiệt độ của nước làm mát trên bảng đồng hồ có lắp đồng hồ báo
nhiệt độ nước. Ngoài ra còn lắp một bộ cảm biến báo lên đèn nguy hiểm trên
cabin buồng lái, khi đèn sáng là báo hiệu động cơ quá nóng.
Hình 2.13 Hệ thống làm mát

* Các chi tiết chính:
+Bơm nước và quạt gió
Bơm nước trên hệ thống làm mát của động cơ là bơm ly tâm có nhiệm vụ
cung cấp nước tuần hoàn cưỡng bức trong hệ thống làm mát của động cơ.
Được dẫn động bằng đai từ trục khuỷ động cơ.
Quạt gió có nhiệm vụ tạo ra dòng khí hút đi qua két nước để tăng hiệu quả làm
nguội nước nóng sau khi đã làm mát cho động cơ. Quạt gió được lắp trên đầu
phía trước của trục bơm nước. Các cánh quạt được chế tạo bằng thép lá. Để
nâng cao năng suất và tạo hướng cho dòng khí vành quạt gió có hom khí.
2.1.2 Hệ thống đánh lửa
*Nhiệm vụ hệ thống đánh lửa
Hệ thống đánh lửa có nhiệm vụ tạo tia lửa điện cao áp từ 12-14kV để đốt cháy
hoà khí trong động cơ vào cuối kỳ nén. Để giúp cho sự cháy đạt hiệu quả cao,
hệ thống đánh lửa phải đốt cháy hỗn hợp không khí nhiên liệu ngay tức thời.
Thời điểm đánh lửa chính xác được tạo ra vào đúng ngay thời điểm liên quan
đến vị trí của piston. Bộ ECU động cơ nhận các tín hiệu từ các cảm biến liên
quan và điều chỉnh thời điểm đánh lửa.
-Lấy ( hệ thống đánh lửa Trực tiếp ) được sử dụng. Đã cải thiện chính xác thời

gian khởi động, giảm mất mát điện áp cao, và cải tiến độ tin cậy tổng thể của
hệ thống đánh lửa bằng loại bỏ nhà phân phối.
Đây là hệ thống đánh lửa độc lập mà có một thiết bị đánh lửa ( với ngòi nổ )
đối với mỗi xilanh.
*Sơ đồ hệ thống và nguyên lí làm việc
Sơ đồ hệ thống đánh lửa động cơ 2GR-FE được thể hiện trên hình 2.15
Hình 2.15 Sơ đồ hệ thống đánh lửa của động cơ 2GR-FE
*Nguyên lí làm việc:
-Bật khoá điện, khi trục khuỷu động cơ chưa quay, ECU chưa nhận được xung
G. Dòng sơ cấp đi qua cuộn dây sơ cấp về cực (-) ắcqui ( battery).
-Khi trục khuỷu động cơ quay, cảm biến đánh lửa gửi xung G đến ECU cùng
các thông tin khác (NE,QK hoặc P,...). Tại đây bộ phận máy tính phụ trách
đánh lửa (Ic đánh lửa) sẽ xử lý các tín hiệu và phát ra các xung tín hiệu phù
hợp với góc đánh lửa sớm để gửi xung IGT đến bộ xác định thời điểm đánh
lửa. Tuy nhiên tại bộ xác định thời điểm đánh lửa, xung IGT còn được kiểm
soát và chuẩn hoá lại (mã hoá xung). Dòng Isc bị mất đột ngột làm cho cuộn
thứ cấp cảm ứng ra SĐĐ cao áp đánh lửa qua bugi. Bộ phát xung IGF dẫn
ngược lại về ECU. Xung này gửi tới ECU để báo rằng HTĐL đang hoạt động.

III. THIẾT KẾ CƠ CẤU PISTON THANH TRUYỀN
3.1 Nhóm piston
Nhóm piston gồm có piston, chốt piston, xéc măng khí, xéc măng dầu, vòng
hãm chốt.
Trong quá trình làm việc của động cơ, nhóm piston có các nhiệm vụ chính sau
đây:
+ Tạo thành buồng cháy tốt ,bảo đảm bao kín buồng cháy, giữ không để khí
cháy lọt xuống cácte và dầu nhờn không sục lên buồng cháy.
+ Tiếp nhận lực khí thể Pz và truyền lực này cho thanh truyền để làm quay
trục khuỷu đưa công suất ra ngoài. Trong các quá trình nén, piston nén khí nạp
và trong quá trình thải, piston làm nhiệm vụ như một bơm đẩy và quét khí.
3.1.1 Piston
3.1.1.1 Điều kiện làm việc và yêu cầu của piston
a. Điều kiện làm việc:
Piston là một chi tiết máy quan trọng của động cơ đốt trong. Trong quá trinh
làm việc của động cơ, piston chịu tải trọng cơ học và tải trọng nhiệt rất lớn ảnh
hưởng xấu đến độ bền, tuổi thọ của piston.
-Tải trọng cơ học: chủ yếu là do lực khí thể và lực quán tính gây nên. Các lực
này biến thiên theo chu kỳ nên đã gây ra va đập dữ dội giữa các chi tiết máy
của nhóm piston với xy lanh và thanh truyền, làm piston bị biến dạng và đôi
khi làm hỏng piston.
-Tải trọng nhiệt : do tiếp xúc với nhiệt độ rất cao trong quá tŕnh cháy nên nhiệt
độ phần đỉnh piston thường rất cao.
+ Gây ra ứng suất nhiệt lớn có thể làm rạn nứt cục bộ, giảm độ bền của piston.
+ Gây ra biến dạng nhiệt khiến piston bị bó kẹt trong xy lanh và làm tăng ma
sát giữa piston và xy lanh.
+ Giảm hệ số nạp làm giảm công suất của động cơ.

+ Làm dầu nhờn nhanh chóng bị phá hủy
+ Đối với động cơ xăng, nhiệt độ đỉnh quá cao c ̣
n thường gây ra hiện tượng
cháy sớm và kích nổ.
- Ma sát và ăn mòn hóa học: trong quá tŕnh làm việc bề mặt thân piston thường
làm việc ở trạng thái ma sát nửa khô do thiếu dầu bôi trơn. Do đỉnh piston luôn
tiếp xúc với khí cháy nên bị ăn mòn hóa học bởi các thành phần axít sinh ra
trong quá trình cháy.
b. Yêu cầu:
- Dạng đỉnh piston tạo thành buồng cháy tốt nhất
- Tản nhiệt tốt để tránh kích nổ và bó kẹt
- Có trọng lượng nhỏ để giảm lực quán tính
- Đủ bền và đủ độ cứng vững để tránh biến dạng quá lớn
- Đảm bảo bao kín buồng cháy để công suất động cơ không giảm sút và ít
hao dầu nhờn.
3.1.1.2 Kết cấu của piston
a. Đỉnh piston
Đỉnh piston là phần trên cùng của piston cùng với xylanh và nắp xylanh tạo
thành buồng cháy.
Đỉnh piston của động cơ 2GR – FE là đỉnh lõm, buồng cháy tạo ra xoáy lốc
nhẹ, cải thiện được quá trình cháy.
b. Đầu piston
Đầu piston bao đỉnh piston và vùng đai lắp các xéc măng làm nhiệm vụ
bao kín. Trên bề mặt trụ ngoài của piston có lắp 3 rảnh để lắp xéc măng: 2
rảnh lắp xéc măng khí, 1 rảnh lắp xéc măng dầu. Vì kết cấu của đầu piston
không có rảnh chắn nhiệt nên xéc măng khí thứ nhất phải làm việc trong điều
kiện quá nóng, tuy vậy nhờ được bố trí gần khu vực nước làm mát do đó điều
kiện làm việc của nó được cải thiện hơn. Khi tính toán thiết kế đầu piston cần

chú ý giải quyết 3 vấn đề: tản nhiệt, vấn đề bao kín và sức bền.
Thân piston
Thân piston làm nhiệm vụ dẫn hướng cho piston dẫn động trong xylanh và
chịu lực ngang N.
Chiều dài thân piston của động cơ cao tốc là thân thường ngắn và vát bớt hai
bên hông.
Vị trí của lỗ bệ chốt: trong động cơ xăng cao tốc,lỗ bệ chốt thường để lệch
khỏi đường tâm xylanh tạo thành cơ cấu khuỷu trục - thanh truyền vừa cải
thiện quá trình nạp vừa giảm lực ngang N nên động cơ vận hành êm. Độ lệch
của lỗ bệ chốt về phía chiều quay thường từ 2 3 mm.
- Dạng thân piston thường không phải là hình trụ mà tiết diện ngang thường có
dạng hình ô van hoặc vát ngắn phía hai đầu bệ chốt. Để tăng độ cứng vững cho
piston, phần thân piston làm vành đai. Ngoài ra, khi cần điều chỉnh trọng
lượng giữa các piston, ta có thể cắt bỏ một phần kim loại ở phần chân piston.
3.1.1.3 Tính nghiệm bền của piston
a. Xác định các kích thước cơ bản

Hình 3.1 Sơ đồ tính toán piston
 Chiều dày đỉnh có làm mát đỉnh: ( 0,04 – 0,07 ).D
Ta chọn: = 0,05 . 75 = 3,75 [ mm ]
 Khoảng cách c từ đỉnh đến xéc măng thứ nhất: ( 0,6 – 1,2 ).
Ta chọn: c = 0,8 . 3,75 = 3 [ mm ]
 Chiều dày s phần đầu: ( 0,06 – 0,12 ).D
Ta chọn: s = 0,09 . 75 = 6.75 [ mm ]
 Chiều cao H của piston: ( 0,5 – 0,8 ).D
Ta chọn: H = 0,6 . 75 = 45 [ mm ]
 Vị trí chốt piston: ( 0,35 – 0,45 ).D
Ta chọn: = 0,4 . 75 = 30 [ mm ]
 Đường kính chốt dcp: ( 0,25 – 0,35 ).D
Ta chọn: dcp = 0,3 . 75 = 22,5 [ mm ]
 Đường kính bệ chốt db: ( 1,3 – 1,6 ).dcp

Ta chọn: db = 1,4 . 31,5 [ mm ]
 Đường kính trong chốt d0: ( 0,6 – 0,8 ).dcp
Ta chọn: d0 = 0,7 . 22,5 = 15,75[ mm ]
 Chiều dày phần thân s1: ( 0,02 – 0,03 ).D
Ta chọn: s1 = 0,025 . 75 = 1,875 [ mm ]
 Số xéc măng khí: 2 -3
Ta chọn: 2
 Chiều dày hướng kính t: ( - ).D
Ta chọn: t = 1/25 . 75 = 3 [ mm ]
 Chiều cao a: ( 0,3 – 0,6 ).t
Ta chọn: a = 0,5 . 3 = 1,5 [ mm ]
 Số xéc măng dầu: 1 – 3
Ta chọn: 1
 Chiều dày bờ rảnh a1: a
Ta chọn: 1,5 [ mm ]
b. Điều kiện tải trọng
Piston chịu lực khí thể Pkt , lực quán tính và lực ngang N, đồng thời chịu tải
trọng nhiệt không đều. Khi tính toán kiểm nghiệm bền thường tính với điều
kiện tải trọng lớn nhất.
3.2 Nhóm thanh truyền
Nhóm thanh truyền gồm có: thanh truyền, bu lông thanh truyền và bạc lót. Trong quá
trình làm việc, nhóm thanh truyền truyền lực tác dụng trên piston cho trục khuỷu, làm
quay trục khuỷu.
3.2.1 Thanh truyền
3.2.1.1 Điều kiện làm việc và vật liệu chế tạo của thanh truyền
a. Điều kiện làm việc của thanh truyền

Thanh truyền là chi tiết nối với piston và trục khuỷu nhằm biến chuyển động
tĩnh tiến của piston thành chuyển động quay tròn của trục khuỷu.
Trong quá trình làm việc, thanh truyền chịu tác dụng của các lực :
- Lực khí thể trong xy lanh
- Lực quán tính chuyển động tĩnh tiến cảu nhóm piston
- Lực quán tính của thanh truyền
Các lực này thay dổi theo chu kỳ,vì vậy tải trọng tác dụng lên thanh truyền là
tải trọng động.
Dưới tác dụng của các lực đó, thân thanh truyền bị nén, uốn dọc, uốn ngang ;
đầu nhỏ thanh truyền bị biến dạng méo; nắp đầu to bị uốn và kéo.
b. Vật liệu chế tạo của thanh truyền
Vật liệu chế tạo thanh truyền thường là thép cacbon và thép hợp kim tùy theo
từng loại động cơ.
3.2.1.2 Kết cấu của thanh truyền
a. Đầu nhỏ thanh truyền
Kết cấu đầu nhỏ thanh truyền phụ thuộc vào kích thước và phương pháp lắp
ghép chốt piston lên thanh truyền.
Khi lắp chốt tự do: đầu nhỏ thanh truyền có dạng hình trụ rỗng.
Khi lắp chốt tự do, phải chú ý bôi trơn mặt chốt piston và bạc lót đầu nhỏ.
Thông thường dầu nhờn được đưa lên bôi trơn mặt chốt và bạc lót đầu nhỏ
bằng đường dẫn dầu khoan dọc trong thân thanh truyền.
Hình 3.6 Kết cấu đầu nhỏ thanh truyền
b. Thân thanh truyền
Chiều dài l của thanh truyền phụ thuộc vào thông số
l
R


Ta chọn :  =0,22; R = (S/2) = 76/2 =32 [mm].
Suy ra: l = (R/ ) = 145,45 [mm].
Tiết diện ngang của thân thanh truyền như hình 3.7

Hình 3.7 Tiết diện thân thanh truyền
Loại thân thanh truyền có tiết diện chữ I hình 3.7 a,b được ứng dụng rỗng rãi
trong các động cơ.
Loại thân thanh truyền có tiết diện chữ nhật và ô van rất đơn giản trong chế tạo
thuoừng dùng cho động cơ mô tô, xe máy, xuồng máy và các động cơ xăng cở
nhỏ.
c. Đầu to thanh truyền
Kết cấu đầu to thanh truyền phải đảm bảo các yêu cầu sau đây :
- Có độ cứng vững lớn để bạc lót không bị biến dạng.
- Kích thước nhỏ gọn để lực quán tính nhỏ , giảm được tải trọng lên chốt khuỷu, ổ
trục đồng thời giảm kích thước hộp trục khuỷu và tạo khả năng đặc trục cam gần trục
khuỷu làm cho buồng cháy động cơ dùng cơ cấu xu pắp đặt nhỏ gọn hơn.
- Chổ chuyển tiếp giữa thân và đầu to phải có góc lượn để tăng độ cứng vững.
- Dễ dàng trong việc lắp ghép cụm piston – thanh truyền với trục khuỷu. Trong
hầu hết các động cơ đầu to được phân làm hai nữa : nữa trên liền với thân và nữa
dưới là nắp đầu to thanh truyền.
Hình 3.8 Kết cấu đầu to thanh truyền

3.2.2 Bạc lót đầu to thanh truyền
3.2.2.1 Vật liệu chịu mòn và kết cấu của bạc lót
a. Vật liệu chịu mòn
Yêu cầu đối với vật liệu chịu mòn:
- Có tính chống mòn tốt, có hệ số ma sát nhỏ
- Có độ cứng thích đáng và độ dẻo cần thiết
- Dẫn nhiệt tốt
- Giữ được dầu bôi trơn
- Chóng và khít với bề mặt trục
- Dễ đúc và dễ bám với vỏ thép
Vật liệu chế tạo bạc lót:
- Nhóm kim loại: gồm có babít, đồng thanh - thiết, đồng thanh - chì, hợp kim
nhôm, hợp kim kẽm, gang chống mòn.
- Nhóm phi kim loại: gồm chất dẻo, gỗ ép
- Nhóm kim loại gốm: gồm các bột kim loại ép như: sắt - graphit, đồng thanh -
graphit.
b. Kết cấu bạc lót
Hợp kim chịu mòn đúc tráng lên đầu to thanh truyền có thể có hai cách sau
đây:
- Tráng trực tiếp hợp kim chịu mòn lên đầu to thanh truyền.
- Tráng hợp kim chịu mòn lên bạc lót:
tùy theo chiều dày của lớp hợp kim chịu mòn, bạc lót được chia làm hai loại: bạc lót
dày và bạc lót mỏng.
3.2.3 Bulông thanh truyền
3.2.3.1 Điều kiện làm việc và vật liệu chế tạo
a. Điều kiện làm việc
Bulông thanh ruyền là một chi tiết nhỏ nhưng rất quan trọng, vì nếu bulông
thanh truyền bị đứt, động cơ sẽ hư hỏng nặng.

Trong khi làm việc, bulông thanh truyền chịu các lực sau:
- Lực xiết ban đầu khi lắp ghép
- Lực quán tính của khối lượng vận động tĩnh tiến và lực quán tính ly tâm của
khối lượng vận động quay.
b. Vật liệu chế tạo
Vật liệu chế tạo bulông thanh truyền là thép hợp kim, còn thép cacbon chỉ dùng
trong động cơ hai kỳ tốc độ chậm.
c. Kết cấu bu lông thanh truyền
Hình dạng kết cấu của bulông thanh truyền có rất nhiều kiểu, chủ yếu do công
dụng của động cơ và các biện pháp nâng cao sức bền mỏi của bulông như hình
3.9
Hình 3.9 Kết cấu bulông thanh truyền
3.2.4 Tính bền thanh truyền
3.2.4.1 Xác định các kích thước cơ bản đầu nhỏ thanh truyền
- Đường kính ngoài bạc d1: ( 1,1 – 1,25 ).dcp
Ta chọn: d1 = 1,2 . 22,5 = 27 (mm)
- Đường kính ngoài d2: (1,25 – 1,65 ).dcp

Ta chọn: d2 = 1,3 . 22,5 = 29,25 (mm)
- Chiều dài đầu nhỏ thanh truyền ld=(0,33 – 0,45).D
Ta chọn: lđ = 0,40 . 75 = 30 (mm)
Chiều dày bạc đầu nhỏ: (0,055 – 0,085).dcp
Ta chọn : 0,07 . 22,5 = 1,575 (mm)
3.2.4.2 Xác định các kích thước cơ bản đầu to thanh truyền
- Đường kính chốt khuỷu dck: (0,56 – 0,75).D
Ta chọn: dck = 0,60 . 75 = 45 ( mm )
- Chiều dày bạc lót tbl:
Bạc mỏng: (0,03 – 0,05)dck
Ta chọn tbl = 0,04 . 45 = 1,8 (mm)
Khoảng cách tâm bu lông c: (1,3 – 1,75).dck
Ta chọn: c = 1,6 . 45 = 72 (mm)
Chiều dài đầu to thanh truyền lđt: (0,45 – 0,95).dck
Ta chọn: lđt = 0,65 . 45 = 29,25(mm)
Hình 3.11 Sơ đồ tính toán đầu to thanh truyền

3.3. Trục khuỷu
Hình 3.2.1: Kết cấu trục khuỷu
1-Nắp cổ trục; 2- Bánh răng dẫn động trục cam; 3- Đường dầu bôi trơn; 4- Đối trọng;
5- Cổ khuỷu; 6- Má khuỷu; 7- Chốt khuỷu; 8- Vành chắn dầu; 9- Bu lông lắp bánh đà;
10- Vòng bi; 11- Bánh đà; 12- Vành răng khỏi động; 13- Bạc lót chốt khuỷu; 14- Thanh
truyền
- Trục khuỷu được chế tạo là trục khuỷu nguyên.
- Trên trục khuỷu bao gồm:
+ Đầu trục khuỷu để lắp bánh xích dẫn động trục cam và lắp puly dẫn động bơm,
máy phát.
+ Đuôi trục khuỷu có vách chắn dầu, ren hồi dầu và đuôi để lắp bánh đà.
- Để ngăn dầu không tràn ra ngoài ta dùng phớt dầu và vòng chắn dầu.
- Để lắp bánh đà ta dùng 4 bulông chịu lực: M10
 Chọn các kích thước:
+ Đường kính ngoài của chốt khuỷu:
Dch = (0,6 ÷ 0,7)D = (0,6 ÷ 0,7) . 75 = (45 ÷ 52,5) mm. Chọn dch = 50 (mm)
+ Đường kính trong của chốt khuỷu:
Dtch = (0,3 ÷ 0,5)dch = (0,3 ÷ 0,5)x50 = (15 ÷ 25) mm. Chọn dtch= 20 (mm)
+ Chiều dài của chốt:
Lch = (0,45 ÷ 0,60)dch =(0,45 ÷ 0,60) . 50 =(22,5 ÷ 30) mm .Chọn lch = 28 (mm)
Ø10
Ø32H7/k6
A
A
B
B
4
3 5 6 7
13
11
12
9
8
14
10
2
1
30h6
28 h9
124
Ø36
Ø60H7/f7
Ø50H7/f7
Ø54H7/k6
Ø60H7/f6
Ø64H7/k6
l? ? 4
l? ? 4
Ø40H7/k6
548
108

+ Đường kính ngoài của cổ trục khuỷu:
Dc = (0,65 ÷ 0,80)D = (0,65 ÷ 0,80)x75 = (48,75÷ 60) mm. Chọn dc = 60 (mm)
+ Chiều dài của cổ trục khuỷu:
lc = (0,5 ÷ 0,6)dc = (30 ÷ 36) mm. Chọn lc = 30 (mm)
+ Chiều dày má khuỷu:
b = (0,2 ÷ 0,22)D = (0,2 ÷ 0,22) . 75 = (15 ÷ 16,5) mm. Chọn b = 16 (mm)
+ Chiều cao má khuỷu:
h = (1,0 ÷ 1,25)D =(1,0 ÷ 1,25). 75 = (75 ÷ 93,75) mm. Chọn h = 80 (mm)
- Trên chốt khuỷu ta khoan lỗ dầu để bôi trơn. Vị trí lỗ dầu bôi trơn được xác định theo
đồ thị mài mòn chốt khuỷu (Phần ĐH & ĐLH).
+ Đường kính lỗ dầu: dl = 4 (mm).
- Chiều dày má khuỷu tuỳ thuộc vào tâm của 2 xy lanh liền kề nhau.
- Để giảm khối lượng vật liệu và giảm lực quán tính ly tâm của má ta vát nghiêng má
và vát bụng má khuỷu.
- Để tăng sức bền và độ cứng vững của trục khuỷu ta cần tăng độ trùng điệp giữa cổ
và chốt:
50 60
42
2 2
ch c
d d
R

 
    = 13 (mm)
ε =
Cch + dc
2
− 𝑅 =
50 + 60
2
− 38 = 12𝑚𝑚

TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Nguyên lý động cơ đốt trong
GS-TS. Nguyễn Tất Tiến.
NXB giáo dục - 2000.
[2]. Kết cấu và tính toán động cơ đốt trong tập I, II, III.
Nguyễn Đức Phú
Nhà xuất bản đại học và trung học chuyên nghiệp. Hà Nội 1977.
[3].Giáo trình kết cấu tính toán động cơ đốt trong.
Khoa cơ khí giao thông – ĐHBK Đà Nẵng.
[4] 1MZ-FE Workshop Manual.
Ngoài ra còn có tham khảo một số tài liệu: Giáo trình giảng dạy của các thầy trong
bộ môn động cơ đốt trong – Khoa cơ khí giao thông – ĐHBK Đà Nẵng và một số tài
liệu lấy từ trên mạng internet về.
-

TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Nguyễn Văn Bình, Nguyễn Tất Tiến. “Nguyên lý Động cơ đốt trong”. Nhà xuất
bản giáo dục, năm 1994.
[2] Nguyễn Bốn, Hoàng Ngọc Đồng. “Nhiệt kỹ thuật”. Nhà xuất bản giáo dục, năm
1999.
[3] Hồ Tấn Chuẩn, Nguyễn Đức Phú, Trần Văn Tế, Nguyễn Tất Tiến. “Kết cấu và
tính toán Động cơ đốt trong, Tập 1”. Nhà xuất bản Đại học và Trung học
chuyên nghiệp, năm 1979.
[6] Bùi Văn Ga, Văn Thị Bông, Phạm Xuân Mai, Trần Văn Nam, Trần Thanh Hải
Tùng. “Ôtô và ô nhiễm môi trường”. Nhà xuất bản giáo dục, năm 1999.
[7] Nguyễn Phước Hoàng, Phạm Đức Nhuận, Nguyễn Thạch Tân, Đinh Ngọc Ái,
Đặng Huy Chí. “Thủy lực và máy thủy lực”. Nhà xuất bản giáo dục, năm 1996.
[8] Tài liệu động cơ D6GA và các tài liệu liên quan.

thuyet-minh (3).docx

Recommended

Recommended

More Related Content

Similar to thuyet-minh (3).docx

Similar to thuyet-minh (3).docx (20)

thuyet-minh (3).docx