Bài giảng Kết cấu và tính toán động cơ đốt trong: Chương 5 - HV Kỹ thuật quân sự

Bài giảng Kết cấu và tính toán động cơ đốt trong - Chương 5: Phương pháp tính toán và thiết kế động cơ trình bày về các chế độ tính toán động cơ và thiết kế động cơ. Hy vọng đây là tài liệu tham khảo hữu ích cho bạn.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Kết cấu và tính toán động cơ đốt trong: Chương 5 - HV Kỹ thuật quân sựCHƯƠNG5.PHƯƠNGPHÁPTÍNHTOÁN VÀTHIẾTKẾĐỘNGCƠ5.1.CÁCCHẾĐỘTÍNHTOÁNĐỘNGCƠ5.2.THIẾTKẾĐỘNGCƠ5.1.Cácchếđộtínhtoánđộngcơ5.1.1.CácchếđộlàmviệcđặctrưngcủađộngcơTrongquátrìnhlàmviệc,cácchếđộlàmviệc(phụtải,tốcđộ)củađộngcơluônthayđổitrongphạmvirấtrộng.Dovậy,tảitrọng(cơhọc,nhiệt,hóa...)tácdụnglêncácchitiếtsẽthayđổiliêntục.ViệclựachọnchếđộlàmviệcsẽảnhhưởngtrựctiếpđếntảitrọngtácdụnglênĐC.Khilựachọncácchếđộlàmviệcđểtínhtoánbềncácchitiết,ngườitathườnggiảthiếttrạngtháilàmviệccủaĐClàổnđịnh.Đồngthờiphảichọnnhữngchếđộmàởđócácchitiếtchịutảitrọnglớnnhất(cơhọc,nhiệt,daođộngcộnghưởng...).Phụtảithayđổitheothờigiangâyrahiệntượngpháhỏngvìmỏiđốivớicácchitiết.Dovậy,phầnlớncácchitiếttrongĐCđượctínhtoántheođộbềnmỏi.Trạngtháichịutảitrọngcủacácchitiếtrấtphứctạpnênviệclựachọntrạngtháilàmviệcgâyứngsuấtnguyhiểmnhấtrấtphứctạp.Trêncơsởđảmbảođộbềnhợplýthườngchọn3trạngtháilàmviệcsauđểtínhtoán:+Trạngtháichịumômenxoắnlớnnhất(Memax;nM)+Trạngtháicôngsuấtlớnnhất(Nemax;nN)+Trạngtháitốcđộchophéplớnnhất(Me=0;nmax)*Trạngtháichịumômenxoắnlớnnhất(Memax;nM):cóápsuấtkhíthểlớnnhất,lựcquántínhbévìtốcđộnMnhỏ.Trạngtháinàythườnggặpkhikhởiđộnghoặckhixechởnặnglêndốccao.Khitínhtoáncoilựckhíthểđạtgiátrịlớnnhất(pzmax)tạiĐCT( =0).*Trạngtháicôngsuấtlớnnhất(Nemax;nN):trạngtháinàyĐCphátracôngsuấtlớnnhất;thườngdùngđểtínhtoánứngsuấttổnghợpdolựcquántínhvàlựckhíthểsinhra.ĐốivớiĐCdieselđượctínhtoánởchếđộcôngsuấtđịnhmứcnN.*Trạngtháitốcđộchophéplớnnhất(Me=0;nmax):trạngtháinàycólựcquántínhlớnnhất,ứngvớitốcđộlớnnhấtđượchạnchếbởibộđiềutốc.*Ngoàira,tuỳtheođiềukiệnlàmviệccủacácchitiếtvàchếđộlàmviệccầnkiểmtraphụtảinhiệt(nắpmáy,piston,lótXL,thânXL)vàhiệntượngdaođộngcộnghưởng(nhấtlàTK).Hình5.1.Đặctínhngoàicủađộngcơ aĐCxăng;bĐCdiesel5.1.2.ĐặcđiểmtínhtoáncácchitiếttrongĐCKhithiếtkếĐC,thườngxácđịnhhìnhdạngvàkíchthướctrướcsauđómớitiếnhànhtínhtoánsứcbền,biếndạngphầnlớncácphéptínhđềumangtínhkiểmnghiệm.Khitínhtoánphảidùngrấtnhiềugiảthiếtdocácnguyênnhânsau:+Sựphứctạpvềhìnhdạngchitiếtvàsựphânbốlực.+Khóxácđịnhchínhxáctrạngtháilàmviệccũngnhưtìnhtrạngchịulựcthựctếcủachitiết.+Khóxácđịnhchínhxácảnhhưởngcủatảitrọngđộng.+Khóxácđịnhquyluậtphânbốứngsuấttrêntiếtdiệntínhtoán.+Khóxácđịnhứngsuấtnhiệt,ảnhhưởngrấtlớnđếnsứcbềnchitiết.+Trongthựctế,ítkểđếnđộcứngvữngcủachitiếtmáy.Ngàynay,vớisựpháttriểncủaMTĐT,cácPPsố,phầnmềm,việctínhtoánngàycàngtrởnênchínhxáchơn,khốilượngcôngviệcđượcgiảmnhẹ. Hình5.2.TrạngtháinhiệtcủapistonHình5.3.TrạngtháiứngsuấtcủapistonHình5.4.TrạngtháinhiệtcủanắpmáyHình5.5.Trạngtháiứngsuấtcủanắpmáy5.1.3.HệsốantoàntrongtínhbềnchitiếtchịutảitrọngđộngPhầnlớncácchitiếtđộngcơđềuchịutảitrọngthayđổitheochukỳgâynênhiệntượngpháhuỷvềmỏicủavậtliệu.Khitínhbềncácchitiếtthườngdùngphươngpháptínhbềnmỏiđểkiểmtrađiềukiệnlàmviệccủachitiết.Kếtquảtínhtoánsẽxácđịnhđượchệsốantoànn σo σ td [ σ] = nσolàứngsuấtnguyhiểm.5.2.Thiếtkếđộngcơ5.2.1.PhươngphápthiếtkếThiếtkếmớihoàntoàn:Phươngánnàyítsửdụngvìphứctạp,khốilượngcôngviệclớn.Cầntiếnhànhthiếtkếvềnguyênlý,kếtcấu.Liênquanđếnnhiềuvấnđềkỹthuật,thiếtkếthicông,dâychuyềncôngnghệ.Vìvật,chỉtiếnhànhthiếtkếmớihoàntoànkhitínhnăngkỹthuậtcủađộngcơcũkhôngthểthỏamãnđượcnhucầu.Thiếtkếmớihoàntoàncũngđượcsửdụngkhithiếtkếđộngcơđốttrongkiểumới:ĐCtuabin,ĐCtênlửa,ĐCWankel,ĐCpistontựdo…Thiếtkếcảitiến:Đâylàphươngánchínhvìcótínhkinhtếcao.Phươngánnàyđượctiếnhànhliêntụcđểcảithiệncáctínhnăngcủađộngcơ.Phươngánnàychophépsửdụnglạimộtphầndâychuyềncôngnghệcũ.5.2.2.Trìnhtựthiếtkế*Xácđịnhđiềukiệnkỹthuật:CôngdụngcủađộngcơCôngsuấtđộngcơTốcđộđộngcơNhiênliệuSốkỳ*ThiếtkếphácthảoTínhtoánchutrìnhnhiệtđộngTínhđộnglựchọcTínhbềncácchitiếtXácđịnhD,S,bốtríXL,dạngTK,dạngthânmáyThiếtkếphácthảotoànbộcácchitiếtchính:PT,TT,TKLựachọ ...