Thảo Luận Độ Lệch Ắc Của Piston

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (187.79 KB, 11 trang )

Thảo Luận Độ Lệch Ắc Của Piston
- Tác dụng của lệch ắc:
+ Làm giảm lực ngang N gây hao mòn xilanh,xéc măng,piston(lệch ắc phải chiều quay
phải) hoặc làm tăng mô men quay(lệch ắc trái chiều quay trái).
+ Làm tăng thể tích công tác của xi lanh trong khi đường kính không thay đổi.

1. Động Học Của Thanh Truyền,Piston.
Do bố trí lệch tâm nên vị trí điểm chết trên và chết dưới của piston cũng thay đổi

e

D

C

TD C

S
l

S1
B DC
B

A
S2

T

φ1
R

φ2
e- độ lệch tâm;
l- chiều dài thanh truyền;

O

F

R- bán kính quay của trục khuỷu
T-vị trí điểm chết trên
F-vị trí điểm chết dưới
ξ = R/l - hệ số kết cấu
S1 khoảng cách tính từ tâm trục khuỷu tới tâm chốt khi piston đến điểm chết trên
S2 khoảng cách tính từ tâm trục khuỷu tới tâm chốt khi piston đến điểm chết dưới
Từ hình vẽ ta thấy ϕ2-ϕ1>1800 nên có thể kết rằng hành trình Sa của piston lệch ắc

lớn hơn Sb của piston không lệch.
Chưng minh:
Ta có:
e
l+R
e
Sinϕ 2 = −
do ϕ2>1800
l−R
Sinϕ1 =

Gọi S là hành trình của piston có chốt lệch tâm

S=S1-S2.
Ta có tam giác OAB và OCD.
Xét tam giác OAB:OB2 =OA2+AB2 mà OA=S2= OB 2 − AB 2 = (l − R) 2 − e 2
Xét tam giác OCD:OD2=CD2+OC2.mà S1=OC= OD 2 − CD 2 = (l + R) 2 − e 2
(l + R ) 2 − e 2 - (l − R ) 2 − e 2

Vậy S= S1-S2 =

⇒ S2= (l + R ) 2 + (l − R ) 2
 l + R  2  l − R  2 
 −
 
= R 
 R   R  
2
2

 
 
 1
 

2  1


 

R
+
1

−
−
1
=
 R
 
 R
 
 
 l
l


 

2

 1  2  1  2 
= R  + 1 −  − 1 
 ξ
 ξ
 
2

2

2

2

2

1
2
1
2
1  1 
+ +1−
+ −1
⇒ S = R  + 1 −  − 1 = R.
ξ
ξ
ξ
ξ
ξ
 ξ


R 4.

1

= 2R.

1

ξ
ξ
do ξ = R/l - thông số kết cấu nhỏ hơn 1

cho nên hành trình Sa của piston lệch ắc lớn hơn Sb của piston không lệch ắc.

2.Động Lực Học Của Cơ Cấu Trục Khuỷu Thanh Truyền.
a.Độ lệch ắc phải (động cơ quay phải).
e

P1

TDC

l

N1

M f

β1

P t1

P1

R

BDC

Z1
φ1

O

T1
P t1

Gọi P1 là hợp lực tác dụng lên đỉnh piston khi dời lực P1 xuống ắc piston ta sẽ
được một lực là p1 và một mô men là Mf = P1.e
P1-được phân thành 2 lực Pt1,và N1
N 1 = P1 .tgβ 1

PT 1 = P1 / COSβ 1

Phân pt1 thành 2 phân lực: lực tiếp tuyến T và lực pháp tuyến Z (sau khi đã rời
xuống tâm cổ khuỷu), ta có:
T = Pt1 sin( β 1 + ϕ1 ) = p1 sin( β1 + ϕ1 ) / cos β1
Z = P t1 cos( β1 + ϕ1 ) = P1 cos( β 1 + ϕ1 ) / cos β1

Phân lực tiếp tuyến T tạo thành mômen quay trục khuỷu của động cơ. Mômen này
M1 = T1.R= P1 R.

tính theo công thức:

sin( β1 + ϕ1 )
cos β 1

b. Độ lệch ắc trái (động cơ quay phải).

P1

e

TDC

N2
M f
β2

P1

P t2

R φ2

O

BDC

Z2
T2
P t2

Gọi P1 là hợp lực tác dụng lên đỉnh piston khi dời lực P1 xuống ắc piston ta sẽ
được một lực là p1 và một mô men là Mf = P1.e

P1-được phân thành 2 lực Pt2,và N2
N 2 = P1 .tgβ 2
PT 2 = P1 / COSβ 2
Phân pt2 thành 2 phân lực: lực tiếp tuyến T và lực pháp tuyến Z (sau khi đã rời
xuống tâm cổ khuỷu), ta có:

T = Pt 2 sin( β 2 + ϕ 2 ) = p1 sin( β 2 + ϕ 2 ) / cos β 2
Z = P t 2 cos( β 2 + ϕ 2 ) = P1 cos( β 2 + ϕ 2 ) / cos β 2

Phân lực tiếp tuyến T tạo thành mômen quay trục khuỷu của động cơ. Mômen này
tính theo công thức:

M2 = T2.R= P1 R.

sin( β 2 + ϕ 2 )
cos β 2

Ta thấy β2> β1
Nên N2>N1 và mô men quay M2>M1

3. Ảnh hưởng của độ lệch ắc đến tiếng gõ và hao mòn.
-Ảnh hưởng của lệch ắc phải (Động cơ quay phải)
Khi đặt độ lệch ắc phải thì lực ngang N giảm do đó làm giảm được hao mòn piston
xilanh,nhưng độ lệch này không lớn lắm e≤2.5mm vì lí do là:

trong hành trình nén do có khe hở giữa piston
TDC

và xi lanh nên piston có xu hướng như hình vẽ.

BDC

R

TDC

O

BDC

R

O

trong hành trình giãn nở piston có xu hướng như hình vẽ
từ hai hình trên ta thấy rằng có sự thay đổi đột ngột khi chuyển giao giữa hai hành
trình làm cho piston đập mạnh vào thành xilanh gây ra tiếng gõ.

P1

TDC
e

M f

BDC

P1

Z2

R

O

Khi piston có độ lệch ắc phải thì mô men Mf = P1.e sẽ làm cho piston đập mạnh
hơn chính vì vậy động cơ càng gõ mạnh hơn.chính vì điều này nên người ta không
làm cho độ lệch tâm bên phải lớn.

.Ảnh Hưởng Của Lệch Ắc Trái (Động Cơ Quay Phải)
Lệch ắc trái làm tăng lực ngang N làm gia tăng hao và ma sát, mô men quay của động cơ
tăng.ngày nay nhờ công nghệ chế tạo bề mặt mà người ta đặt ắc lêch trái lớn nhằm làm
tăng mô men quay của động cơ.và giảm tiếng gõ. mòn
Tiếng gõ động cơ giảm nhờ mô men phụ Mf = P1.e chống lại sự va đập của piston vào

xilanh

P1

e

TDC

N2 M f

P t2

P1

R

O

BDC

4.Ảnh Hưởng Tới Góc Phối Khí Khi Lắp Sai
Trong quá trình lắp ráp lắp sai vị trí của piston.do việc cân cam đúng nên trục khuỷu làm
cho thời điểm phân phối khí không đúng
a.Mở sớm của xupap nạp nho
cf - thời điểm bắt đầu phun nhiên liệu (ở động
cơ diesel) hoặc thời điểm buji đánh lửa (ở động
cơ xăng),
z- thời điểm áp suất cháy đạt giá trị cực đại
b1 - thời điểm xupap xả bắt đầu mở
r1 - thời điểm xupap xả đóng hoàn toàn,
d1 - thời điểm xupap nạp bắt đầu mở,
a1 - thời điểm xupap nạp đóng hoàn toàn.

Lắp đúng
Lắp sai
DTC
DTC

DTC
DTC

BTC

BTC

Trong quá trình
lắp ráp lắp sai vị
trí của piston.do

việc cân cam
đúng nên trục
khuỷu làm cho
thời điểm phân
phối khí không
đúng

b.Góc nạp muộn nho

D TC
D TC

BTC

D TC
D TC

BTC

a. Lắp đúng
b. Lắp sai
(hình a(b) mô tả chưa đúng, nếu đúng: khi pít tông ở trường hợp đi đến ĐCD như
hình b thì với hình a pít tông chưa đến ĐCD. Cần điều chỉnh cung tròn tô đậm ở hình a)

c.Góc xả sớm nho

D TC
D TC

D TC
D TC

BTC

BTC

Lắp đúng

Lắp sai

Thảo Luận Độ Lệch Ắc Của Piston

Tài liệu liên quan

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về