Đồ Án Nghiên cứu ảnh hưởng của kết cấu piston đến trạng thái bôi trơn, ma sát, tiếng gõ, sự làm việc của h

MỤC LỤC
Lời cảm ơn . .i
Mục lục . .ii
Danh mục hình ảnh . .iv
Danh mục bảng . vii
Danh mục các kí hiệu . .viii
Từ khóa . .x
Lời nói đầu . .1
Chương 1 . .3
TỔNG QUAN VỀ ĐỘNG CƠ, MA SÁT, BÔI TRƠN TRONG ĐỘNG CƠ
ĐỐT TRONG . 3
1.1. ĐỊNH NGHĨA . .3
1.2. CẤU TRÚC TỔNG QUÁT CỦA ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG . 3
1.2.1. Cơ cấu truyền lực . .4
1.2.2. Hệ thống trao đổi khí . .6
1.2.3. Hệ thống bôi trơn . .6
1.3. MA SÁT, BÔI TRƠN TRONG ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG . 7
1.3.1. Tổng quan ma sát, bôi trơn trong động cơ đốt trong . .7
1.3.2. Ma sát trong hệ piston xilanh . 9
1.3.3. Các nhân tố ảnh hưởng đến ma sát, bôi trơn trong cặp tiếp xúc váy
piston-xilanh . .14
Chương 2 . .17
ĐỘNG LỰC HỌC NHÓM PISTON THANH TRUYỀN KHI NGHIÊN
CỨU PISTON CHUYỂN ĐỘNG PHỤ . .17
2.1. GIỚI THIỆU . .17
2.1.1. Giới thiệu . .17
2.1.2. Các nhân tố ảnh hưởng đến chuyển động phụ. .19
2.2. ĐỘNG LỰC HỌC PISTON . 19
2.2.1. Phương trình cân bằng lực và mô men tác động lên piston. 19
2.2.2. Lực dọc và lực ma sát của vòng găng-piston, FQ, FR . .23
2.2.3. Mô men ma sát. .23
2.2.4. Lực tác động từ xilanh FT, FA . .24
2.2.5. Ma sát váy-xilanh FfT, FfA, MfT, MfA . .25
Chương 3 . .27
ẢNH HƯỞNG CẤU TẠO CỦA PISTON ĐẾN TRẠNG THÁI BÔI
TRƠN, MA SÁT, TIẾNG GÕ VÀ GÓC PHỐI KHÍ CỦA ĐỘNG CƠ . 27
3.1. GIỚI THIỆU . .27
3.2. ẢNH HƯỞNG CỦA LỆCH ẮC PISTON . .28
3.2.1. Ảnh hưởng của lệch ắc piston đến chuyển động phụ của piston . .28
3.2.2. Kết quả khảo sát độ lệch ắc piston trên thực tế . .29
3.2.3. Động lực học piston có độ lệch ắc . 31
3.2.4. Phân tích ảnh hưởng của độ lệch ắc đến ma sát, tiếng gõ, bôi trơn. 33
3.2.5. Ảnh hưởng của độ lệch ắc đến sự làm việc của hệ thống trao đổi khí . .45
3.3. ẢNH HƯỞNG CỦA BIÊN DẠNG VÁY CỦA PISTON ĐẾN MA
SÁT VÀ TIẾNG GÕ . .50
3.3.1. Ảnh hưởng của biên dạng váy cong . .50
3.3.2. Ảnh hưởng của bề mặt biên dạng váy . 60
3.3.3. Ảnh hưởng của biên dạng piston ovan . .71
3.4. ẢNH HƯỞNG CỦA THÔNG SỐ ĐỘ LỆCH TRỌNG TÂM Cg . 75
3.4.1. Giới thiệu . .75
3.4.2. Động lực học piston khi có độ lệch Cg . .76
3.4.2. Kết quả khảo sát từ mô hình của Alessandro Ruggiero và Adolfo
enatore. .78
Chương 4 . .82
KẾT LUẬN, ĐỀ XUẤT . .82
TÀI LIỆU THAM KHẢO . .83
PHỤ LỤC . .85


MỞ ĐẦU
Ngày nay với sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật, nhận thức của xã hội về môi
trường được nâng cao. Sự tăng nhanh về số lượng các phương tiện giao thông sử
dụng nhiên liệu truyền thống, làm nồng độ carbon dioxide trong khí quyển gia tăng,
kết quả làm trái đất nóng lên, cùng với đó là sự cạn kiệt dần của nguồn nhiên liệu
hóa thạch. Điều này đã đặt ra thách thức cho các nhà chế tạo trong lĩnh vực động cơ,
nghiên cứu nhằm mục đích giảm lượng khí thải, nâng cao hiệu suất, tiết kiệm nhiên
liệu động cơ.
Từ nhiều nghiên cứu trên cơ sở thực nghiệm và lý thuyết, đã chứng minh rằng
ma sát trong cụm piston xilanh là nhân tố chính có ảnh hưởng lớn đến năng lượng
tổn thất, trong đó ma sát giữa các vòng găng-xilanh và váy-xilanh là nhiều nhất.
Ngoài ra nó cũng được xác nhận là một trong số nhân tố gây ra tiếng ồn, tiếng gõ và
tăng mức độ ô nhiễm khí thải.
Nhằm giảm ô nhiễm môi trường do khí thải, cũng như tiếng ồn từ động cơ. Các
nhà khoa học đã có những nghiên cứu cải tiến hệ thống nhiên liệu, bôi trơn, làm mát,
vật liệu đồng thời nghiên cứu thay đổi các thông số hình học của piston như biên
dạng váy, độ lệch tâm chốt, lệch trọng tâm
Và để tiếp cận nâng cao sự hiểu biết về lĩnh vực này em đã chọn và được Bộ
môn Kỹ thuật ô tô, Khoa cơ khí giao thực hiện đề tài “Nguyên cứu ảnh hưởng của
kết cấu piston đến trạng thái bôi trơn, ma sát, tiếng gõ và góc phối khí của động
cơ”.
Sau một thời gian nỗ lực cố gắng tìm hiểu nghiên cứu, dịch thuật tài liệu, và đi
thực tế gần ba tháng (Phụ lục 1) cùng với sự dẫn dắt của thầy hướng dẫn TS. Lê Bá
Khang, đến nay em đã hoàn thành cơ bản các nội dung của Đồ án tốt nghiệp.
Mục đích của Đồ án
Phân tích sự ảnh hưởng của các thông số kết cấu của piston đến trạng thái bôi
trơn, ma sát, tiếng ồn, hệ thống phân phối khí khi lắp sai piston có độ lệch ắc. Qua
đó góp phần nâng cao sự hiểu biết về động cơ đốt trong về mặt lý thuyết cũng như
sử dụng thực tế cho sinh viên ngành Kỹ thuật ô tô.
Nội dung của Đồ án được trình bày trong bốn chương:
Chương 1: Tổng quan về động cơ, ma sát, bôi trơn trong động cơ đốt trong
Chương 2: Động lực học nhóm piston thanh truyền khi nghiên cứu piston
chuyển động phụ
Chương 3: Ảnh hưởng cấu tạo của piston đến trạng thái bôi trơn, ma sát, tiếng gõ và
góc phối khí của động cơ
Chương 4: Kết luận và đề xuất
Điểm mới của đồ án.
Khác với nhiều đề tài trước, đề tài này đã đi sâu vào nghiên cứu và trình bày:
1. Chuyển động phụ của piston trong xilanh động cơ;
2. Làm rõ trạng thái bôi trơn trong cặp tiếp xúc piston-xilanh động cơ;
3. Độ lệch tâm chốt, biên dạng váy, trọng tâm piston đến tiếng gõ, ma sát động
cơ;
4. Ảnh hưởng của độ nhớt, màng dầu bôi trơn đến ma sát trong động cơ;
5. Ảnh hưởng của tốc độ đến chuyển động phụ, ma sát trong động cơ;
Các vấn đề này hiện tài liệu trong nước và quá trình học tập rất ít được đề cập. Em
hy vọng đề tài có thể góp phần vào sự nâng cao hiểu biết thêm của sinh viên về lĩnh
vực động cơ đốt trong.
Do kiến thức bản thân và thời gian có hạn nên đề tài khó tránh khỏi thiếu sót.
Kính mong Quý thầy cùng các bạn sinh viên góp ý để bổ xung đề tài được hoàn
thiện hơn.