Luận Văn Xây dựng phần mềm hỗ trợ thiết kế cơ cấu truyền lực của động cơ đốt trong thông dụng

Đồ án tốt nghiệp
Đề tài: Xây dựng phần mềm hỗ trợ thiết kế cơ cấu truyền lực của động cơ đốt trong thông dụng


Lờ i Nó i Đầ u
Chú ng ta đang đứng trước một thế kỉ của cô ng nghệ thông tin, một lĩnh vực mà
ngày nay đang phát triể n rất mạ nh mẽ . Nó đã làm thay đổi mọi mặ t của đời số ng xã hội,
giúp cho con người giải quyết công việc nhanh hơn, chính xác hơn .Cô ng nghệ thô ng tin
được ứng dụ ng sâu rộ ng vào mọi lĩnh vực khoa học và đời sống như : y tế, nông nhgiệp,
kinh tế , thiê n vă n, địa lí .đặc biệt là giáo dụ c – nó đem lại cách nhìn mới, cách đánh giá
mới trong việc tiế p cận và giải quyết một vấ n đề .
Trước tình hình đó, sau một thời gian tìm hiểu em đã mạnh dạn nhận và thực hiê n
luận văn tốt nghiệp “Xây dựng phần mềm hỗ trợ thiết kế cơ cấu truyề n lực của động
cơ đốt trong thông dụng.”
Nộ i dung của luận vă n tốt nghiệ p gồ m 4 chương :
Chương1 :Tổ ng quan về cơ cấ u truyền lực củ a ĐCĐT thô ng dụ ng.
Chương2: Thiế t kế cơ cấ u truyề n lực
Chương 3: Xây dự ng phầ n mềm hỗ trợ thiết kế hệ cơ cấu truyền lực của độ ng cơ đố t
trong thô ng dụ ng.




CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ CƠ CẤU TRUYỀ N LỰC CỦA ĐCĐT THÔ NG DỤ NG
Cơ cấu truyề n lực là cơ cấu chính trong động cơ đốt trong và bao gồm các chi tiết
chủ yế u như piston, thanh truyền, trục khuỷu. Nhiệm vụ chính củ a cơ cấu truyề n lực là
biến chuyển động tịnh tiến của piston thành chuyển động quay của trụ c khuỷ u.
Hình 1-1
1.1 NHÓM PISTON
Nhóm piston gồm nhữ ng chi tiết máy chính sau : piston (liề n và ghé p), buồ ng làm
má t cho đầ u piston, các vò ng găng, chốt piston, cá c hãm chốt piston.
1- Xec măng.
2- Rãnh xecmăng
3- Đầu piston.
4- Chốt piston.
Hình 1-2
PDF created with pdfFactory Protrial version www.pdffactory.com
3
1.1.1. NHIỆM VỤ, ĐIỀU KIỆ N LÀM VIỆC, VẬT LIỆUCHẾ TẠO
a) Nhiệm vụ .
- Piston nhận lực khí thể từ đỉnh truyề n tới trục khuỷu qua thanh truyền và ngược
lại.
- Piston cùng với xylanh, nắp xylanh tạo thành không gian cô ng tá c của độ ng cơ.
- Ở độ ng cơ hai kỳ, piston có nhiệm vụ đóng mở cửa nạ p và thải củ a cơ cấ u phân
phối khí.
- Chốt piston là tiết má y có nhiệm vụ truyề n chuyển độ ng từ piston qua thanh
truyề n và ngược lại.
- Bạ c ác piston có nhiệm vụ giảm hao mòn cho chố t piston và ổ đỡ thanh truyền,
giảm va đập.
- Vòng găng có nhiệm vụ làm kín, bôi trơn khô ng cho khí cháy xuống cacte và
không cho dầu bô i trơn lê n buồng đốt, làm cho piston chuyển độ ng dễ dàng. Ngoài ra nó
là phầ n trung gian truyề n nhiệt từ pítông qua xylanh ra áo nước làm mát.
b)Điều kiện làm việc
* Piston là m việc trong điề u kiệ n rất khắ c nghiệ t :
- Tải trọ ng cơ học lớ n và có chu kỳ : Áp suất khí thể lớn, có thể đến 120 kg/cm
2
hoặc hơn nữa. Lự c quán tính lớ n, đặc biệt là ở động cơ cao tốc.
- Tải trọng nhiệt cao : Chịu ứ ng suất nhiệt không đề u giữa các phầ n. Nhiệt độ của
piston có thể đến 500 – 800(
0
K). Chịu ma sát giữa piston với xylanh. Và ăn mòn hoá học
do thường xuyê n tiếp xúc vớ i sản vật cháy.
* Vòng gă ng chịu nhiệt độ và áp suất cao, chịu ma sát rất lớ n và lực hướng kính
lớn.
* Chố t piston chịu lực va đập tuần hoà n nhiệt đôï cao và điề u kiệ n bô i trơn khó
khăn.
c) Vật liệu chế tạ o
Vật liệu và cấu tạ o của nhóm piston yê u cầu phải chịu được nhiệt độ cao, tải trọng
cơ lớ n, ít bị mài mòn
PDF created with pdfFactory Protrial version www.pdffactory.com
4
* Vật liệu thườ ng dù ng:
- Vớ i piston : người ta thường dù ng gang hợp kim (động cơ chạ y chậm), gang hợp
kim crôm, molipden, gang cầu có giới hạn bề n 50/60 Kg/ mm
2
; hợp kim nhôm đúc và hợp
kim nhôm biến dạ ng (thườ ng dùng cho động cơ cao tốc, tăng áp). Để ngă n ngừa rạn nứt do
nhiệt ngườ i ta thường anốt hoá đỉnh piston, nghĩa là biến bề mặt của đỉnh piston bằng
nhôm thà nh một lớ p quá oxit nhô m dày khoảng (0.01 – 0.02) mm hoặc phủ lê n đó mộ t lớ p
gốm chịu nhiệt dày (0.1 – 0.2) mm bằ ng phương phá p nhiệ t hoá (lớp gốm nà y có thể hạ
thấp nhiệ t độ của đỉnh piston xuống 80
0
C). Để rút ngắn thời gian chạy rà người ta phủ lê n
phần dẫn hướ ng của piston một lớ p kim loại dễ chảy (thiế c, chiều dày lớp mạ khoảng
5 – 10 micromet ứng với các Piston có D < 150 mm). Đôi khi người ta còn sử dụ ng thé p
chịu nhiệt để chế tạ o piston (hoặc phô i piston) của các động cơ cao tốc.
- Vòng găng : vò ng găng chịu nhiệt và ma sát lớn, vật liệu chế tạo thườ ng làm
băng gang xám pha hợp kim. Vì xecmăng đầu tiên chịu điều kiệ n làm việc khắc nghiệt
nhất nên một số độ ng cơ xecmăng khí đầu tiê n được mạ một lớp crôm xốp có chiề u dà y
khoảng 0,03-0,06 mm.
- Chốt piston : chịu va đập vì vậy phải làm từ nhữ ng vật liệu có cơ tính cao như
thép tốt, thép hợ p kim như crôm, măng gan với thành phần cacbon thấ p. Và phải tăng sức
bề n bề mặt làm việc bằng cách thấm than, xianua hoá , hoạc tôi cao tần và được mài bó ng.
- Bạc ắc piston : thường là m bằng hợ p kim đồng.
1.1.2. CẤU TẠO VÀ PHẠM VI SỬ DỤNG.
a) Piston.
Tuỳ loại độ ng cơ mà piston có hình dáng, kết cấ u, tỉ lệ kích thướ c các phần rất
khác nhau. Ví du ï: piston của ô tô tốc độ cao thườ ng ngắn, phần dẫn hướng không đặt
vò ng găng, lại được vát bớt các vù ng ở hai bê n của phần dẫn hướng, số lượ ng vòng gă ng ít
(thườ ng 2 vò ng găng hơi), ngược lại piston của máy tàu thủy (thường có tốc độ chậ m) lại
dài hơn, số lượ ng vò ng găng nhiều hơn (3, 4 hơi, 2 dầu) đượ c đặt cả hai phía ( gần đỉnh
piston và phía dưới chốt piston). Dù khác nhau nhiề u nhưng chúng gồm những phần sau :
đỉnh piston, đầu piston, phần dẫn hướ ng, các rãnh đặt vò ng găng, các vò ng găng, ổ đặt
chốt piston, ngoài ra còn có buồng chứa chất làm mát, kết cấu của piston tránh quá tải á p
suất khí cháy.
PDF created with pdfFactory Protrial version www.pdffactory.com
5
- Phần đỉnh piston : có hình dáng phụ thuộc vào kiểu loạ i độ ng cơ, cách thức trao
đổi khí và tổ chức quá trình chá y. Dưới đây trình bày một số hình dáng điển hình :
Hình1-3
* Đỉnh bằ ng (hình 1-3a), diệ n tích chịu nhiệ t nhỏ, kết cấu đơn giản. Kết cấu nà y
thườ ng sử dụ ng trong độ ng cơ diesel buồ ng cháy dự bị và buồng cháy xoáy lố c.
* Đỉnh lồi (hình 1-3b), có sức bề n lớ n. Đỉnh mỏ ng, nhẹ nhưng diện tích chịu nhiệt
lớn. Loại đỉnh này thườ ng được dù ng cho động cơ xăng 4 kỳ và hai kỳ xupap treo, buồ ng
cháy chỏm cầu.
* Đỉnh lõm (hình 1-3d), có thể tạo xoáy lốc nhẹ, tạo thuận lợ i cho quá trình tạo khí
hỗ n hợ p và cháy.Tuy nhiê n sức bền kém và diệ n tích chịu nhiệt lớ n hơn so với đỉnh bằng :
loại đỉnh nà y đượ c sử dụ ng cho cả động cơ xăng và động cơ diesel.
* Đỉnh chứa buồng cháy : thường gặ p trong độ ng cơ diesel, kết cấ u buồ ng chá y
phải thoả mãn các yê u cầu sau đây tuỳ thuộc vào từ ng trường hợ p cụ thể :
+ Phải phù hợp với hình dạng buồng cháy và hướ ng của chùm tia phun nhiên liệ u
để tổ chức tạo thành hỗ n hợ p tốt nhất (hình 1-3e).
+ Phải tận dụ ng được xoáy lốc của khô ng khí trong quá trình né n, hình 1-4f : buồ ng
cháy denta; (hình 1-4g) : buố ng cháy omega; (hình 1-4h) : buồ ng chá y MAN
- Đầu piston : là phần chịu nhiệt cao, chịu áp suất cao của khí cháy.
Phầ n đầu píttô ng thườ ng nhỏ hơn đườ ng kính thân vì thân là phần dẫn hướng của
piston. Kết cấu đầ u piston phải bả o đảm nhữ ng yê u cầu sau :
*Bao kín tố t cho buồng cháy nhằm ngăn khí cháy lọt xuống cacte, dầu và dầ u bôi
trơn từ cacte sụ c lên buồ ng cháy. Thô ng thường người ta dù ng xecmăng để bao kín. Có
hai loại xecmăng là xecmă ng khí để bao kín buồ ng cháy và xecmăng dầu để ngăn dầu sục
lên buồng cháy. Số xecmăng tuỳ thuộc vào từng loại độ ng cơ :




TÀI LIỆU THAM KHẢO
1.Hồ TấnChuẩn - Nguyễn Đức Phú - Trần Văn Tế - Nguyễn Tất Tiến .
KẾT CẤ U VÀ TÍNH TOÁN ĐỘNG CƠ ĐỐ T TRONG (TẬP II)
Nhà Xuất Bả n Giáo Dục 1996
2. Nguyễn Thị Ngọc Mai (Chủ biên)
Cố vấn khoa họ c : GSTS. Nguyễn Hữu Anh
MICROSOFT VISUAL BASIC & LẬP TRÌNH CƠ SỔ DỮ LIỆU 6.0
NXBLao Động– Xã Hội- 2002
3. SAIGONBOOK
TỰ HỌC VISUAL BASIC 6.0
Nhà xuất bả n trẻ
4.PTS. Quách Đình Liên
Nguyên lýđộ ng cơ đốt trong
NXB Nông nghiệp - 1993
5 . PGS - TS. DươngĐìnhĐối
SỬ A CHỮA MÁ Y ĐỐT TRONG TÀU THỦY VÀ ÔTÔ
NXB Nô ng Ngiệ p Thà nh Phố Hồ Chí Minh - 1998.
6. PGS - TS. Phạ m Minh Tuấn
ĐỘNG CƠ ĐỐ T TRONG
NXB Khoa Học Và KỹThuật Hà Nộ i - 2001
7. V. A. Vanseidt
KẾT CẤ U VÀ TÍNH TOÁN ĐỘNG CƠ DIESEL TÀU THỦY (TẬP I)
Người dịch : DươngĐìnhĐố i – Nguyễ nHữu Dũng
NXB Đạ i học và Trung học chuyên nghiệp Hà Nộ i - 1974