Đồ án động cơ đốt trong. GVHD: Nguyễn Quốc Sỹ
Đề tài: Động cơ SONG-HONG
DANH SÁCH NHÓM VÀ CÔNG VIỆC CỦA TỪNG THÀNH VIÊN
STT HỌ TÊN MSSV CÔNG VIỆC
1 Hoàng Văn Nghĩa 10046441 Tính nhiệt,tính bền thân thanh
truyền,bulong,vẽ biểu đồ,đánh work
2 Nguyễn Võ Toàn 10048841 Tính nhiệt,tính lực,tính bền piston,thanh
truyền,vẽ solidwork,đánh work,bản vẽ
lắp ráp
3 Nguyễn Văn Hải 10054371 Vẽ solidwork,tính bền trục khuỷu,bản vẽ
lắp ráp,đánh work
4 Phạm Ngọc Hòa 10053551 BỎ
Nhóm thực hiện: Nhóm 13 Page 1
Đồ án động cơ đốt trong. GVHD: Nguyễn Quốc Sỹ
Đề tài: Động cơ SONG-HONG
CHƯƠNG 1
TÍNH TOÁN NHIỆT ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG
1.1 Chọn các thông số cho trước của động cơ.
1.1.1 Loại động cơ:
Động cơ tính toán là động cơ diesel SONG CONG 4 kì,4 xi-lanh thẳng hàng,
không tăng áp.
1.1.2 Công suất (N
e
):
Công suất danh nghĩa N
en
= 75 kW.
1.1.3 Số vòng quay (n):
Số vòng quay danh nghĩa n
n
= 3000 v/p.

0
K.
1.3.3 Áp suất khí nạp trước xupap nạp (p
k
).
Đối với động cơ diesel 4 kì không tăng áp p
k
= p
0
= 0,1013MPa.
1.3.4 Nhiệt độ khí nạp trước xupap nạp (T
0
).
T
k
= T
0
. = 302
0
K với m= 4 là chỉ số nén đa biến trung bình.
1.3.5 Áp suất cuối quá trình nạp p
a
.
Đối với động cơ diesel 4 kì không tăng áp:
p
a
= (0,88 ÷ 0,95)p
0
, chọn p
a

= 800
0
K
1.3.8 Độ tăng nhiệt độ khí nạp mới (∆T).
∆T = (10 ÷ 40)
0
K, chọn ∆T = 20
0
K
1.3.9 Hệ số nạp thêm (λ
1
)
λ
1
= 1,02÷1,07, chọn λ
1
= 1,02.
1.3.10 Hệ số quét buồng cháy (λ
2
).
Đối với động cơ diesel không tăng áp λ
2
= 1
1.3.11 Hệ số dư lượng không khí α.
α =
Với :
M
0
là số kmol không khí cần đốt cháy hết 1kg nhiên liệu.
M

z
= 0,8
1.3.14 Hệ số lợi dụng nhiệt tại điểm b (ξ
b
)
Động cơ diesel ξ
b
= 0,85 ÷ 0,9, chọn ξ
b
= 0,85
1.3.15 Hệ số điền đầy đồ thị công (ϕ
d
).
ϕ
d
= 0,9 ÷ 0,96, chọn ϕ
d
= 0,93
1.3.16 Tỉ số tăng áp (λ
p
).
Nhóm thực hiện: Nhóm 13 Page 3
Đồ án động cơ đốt trong. GVHD: Nguyễn Quốc Sỹ
Đề tài: Động cơ SONG-HONG
λ
p
= , đối với động cơ diesel có buồng cháy xoáy lốc thì λ
p
= 1,35÷1,55 chọn λ
p

1 Công suất danh nghĩa N
en
75 kW
2 Số vòng quay danh nghĩa n
n
3000 v/p
3 Số xylanh i 4 cái
4 Tỉ số nén ε 16
5 Tỉ số S/D 1,1
6 Tỉ số R/L λ 0,25
7 Áp suất không khí nạp p
0
0,1013 MPa
8 Nhiệt độ không khí nạp mới T
0
302
0
K
9 Áp suất khí nạp trước xupap nạp p
k
0,1013 MPa
10 Nhiệt độ khí nạp trước xupap nạp T
k
302
0
K
11 Áp suất cuối quá trình nạp p
a
0,0912 MPa
12 Áp suất khí sót p

22 Tỉ số tăng áp λ
p
1,55
Đồ án động cơ đốt trong. GVHD: Nguyễn Quốc Sỹ
Đề tài: Động cơ SONG-HONG
 Nhiệt độ cuối quá trình nạp Ta.
T
a
=
= = 337
0
K
Đối với động cơ diesel thì T
a
= 310÷350
0
K.
1.4.2 Quá trình nén.
 Tỉ lệ mol đẳng tích trung bình của khí nạp mới.
= + .T = 19,806 + kJ/molK
= 19,806 + = 20,512 kJ/kmol.K
 Xác định chỉ số đa biến trung bình n
1
.
n
1
–1 =
Bằng cách thay dần giá trị n
1
vào 2 vế của phương trình ( đối với động cơ

= 2,81÷4,2 MPa
T
c
= 450÷1050
0
K
1.4.3 Quá trình cháy.
1.4.3.1 Giai đoạn tính toán tương quan nhiệt hóa.
 Lượng không khí cần thiết để đốt cháy hết 1kg nhiên liệu lỏng.
M
0
= . (kmol/kgnl)
Đối với động cơ diesel thì C = 0,87; H = 0,126; O = 0,004
⇒ M
0
= .
= 0,4946 (kmol/kgnl)
 Lượng khí nạp mới thực tế nạp vào xylanh động cơ ứng với 1kg nhiên liệu M
1
.
M
1
= α.M
0
= 1,3.0,4946 = 0,643 (kmol/kgnl)
 Số mol của sản vật cháy M
2
.
α = 1,3>1
⇒ M

-3
T
z
= 20,86 + 2,61.10
-3
T
z
 Nhiệt dung mol đẳng áp trung bình tại điểm z.
μ
cpz
= μ
cvz
+8,314 = 29,12 +2,61.10
-3
T
z
 Nhiệt độ cuối quá trình cháy T
z
.
+ (8,314.λ
p
+ μ
cvc
).T
c
= β.μ
cpz
.T
z
[1]

z
= (1800÷2300)
0
K
 Áp suất cuối quá trình cháy p
z
.
p
z
= λ
p
.p
c

= 1,55.4,067 = 6,1MPa.
1.4.4 Quá trình giãn nở.
 Tỉ số giãn nở trước ρ = 1,2÷1,7 đối với động cơ diesel.
Chọn ρ = 1,7.
 Tỉ số giãn nở sau .
δ = = = 10,67
 Nhiệt độ cuối quá trình giãn nở T
b
.
T
b
=
Đối với động cơ diesel n
2
= 1,18÷1,28 ; chọn n
2

Đề tài: Động cơ SONG-HONG
1.6.1.1 Áp suất chỉ thị trung bình tính toán.
p
i
’
= . )
Với p
c
= 4,067 MPa; ε = 16; n
1
= 1,37; n
2
= 1,28; λ
p
= 1,55; ρ = 1,7; δ = 10,67.
Thay vào ( ta được:
p
i
’
= 0,271.(1,085 +9,41.0,048 – 1,73)
= 1,062 MPa.
1.6.1.2 Áp suất chỉ thị trung bình thực tế p
i
.
Đối với động cơ diesel 4 kì không tăng áp p
i
’
= 0,7÷1,1 MPa [2]
Ta có p
i

Đối với động cơ diesel không tăng áp thì η
i
= 0,40 ÷ 0,48.
1.6.2 Các thông số có ích.
1.6.2.1 Áp suất tổn hao cơ khí trung bình p
m
.
Đối với động cơ diesel có buồng đốt dạng xoáy lốc thì
p
m
= 0,089 + 0,0135 [2]
Với =
Ta có V
h
= .S.i
Với V
h
= 4156 cm
3
; S/D = 1,1; i = số xylanh
⇒ V
h
= . . 4
D = = = 106 (mm); đối với động cơ diesel D = 80÷130 (mm)
S = 117 (mm)
= = 11,7 (m/s)
Đối với động cơ diesel ô tô thi = 6,5÷12 (m/s)
p
m
= 0,089 + 0,0135.11,7

e
= η
i
. η
m
= 0,437.0,75 = 0,35 [1]
Đối với động cơ diesel không tăng áp thì η
e
= 0,35÷0,42 [2]
1.6.2.5 Suất tiêu hao nhiên liệu có ích g
e
.
g
e
= [1] (kg/kWh)
= = 0,24185 (kg/kWh) = 241,85 (g/kWh)
Đối với động cơ diesel không tăng áp g
e
= 200÷260 (g/kWh)
1.7 Thông số kết cấu động cơ
1.7.1 Thể tích công tác V
h
Thể tích công tác V
h
của một xylanh của động cơ:
V
h
= (dm
3
), lít

Nhóm thực hiện: Nhóm 13 Page 8
Đồ án động cơ đốt trong. GVHD: Nguyễn Quốc Sỹ
Đề tài: Động cơ SONG-HONG
CHƯƠNG 2
DỰNG ĐẶC TÍNH NGOÀI CỦA ĐỘNG CƠ
2.1 Khái quát.
Đặc tính ngoài là đồ thị để biểu diễn sự phụ thuộc của các chỉ tiêu như công suất có
ích N
e
, momen xoắn có ích M
e
, lượng tiêu thụ nhiên liệu trong một giờ G
nl
và suất tiêu
thụ nhiên liệu có ích g
e
vào tốc độ của trục khuỷu n (v/p) khi thanh răng bơm cao áp
chạm vào vít hạn chế (đối với động cơ diesel) hoặc bướm ga mở hoàn toàn (đối với
động cơ xăng)
Đồ thị này được dùng để đánh giá sự thay đổi các chỉ tiêu chính của động cơ khi tốc
độ trục khuỷu thay đổi và chọn vùng tốc độ sử dụng một cách hợp lý khi khai thác.
2.2 Dựng đồ thị đặc tính của động cơ.
 N
e
=N
eđm
. [1]
Đối với động cơ diesel có buồng cháy xoáy lốc.
⇒ N
e

e
N

 G
nl
= g
e
.N
e
(kg/h)
Từ đó ta có bản kết quả sau:
n (v/p) N
e
(kW) M
e
(Nm) g
e
(g/kWh) G
ln
(kg/h)
1400 37.178 253.587 226.802 8.432
1600 43.422 259.157 221.158 9.603
1800 49.500 262.606 217.665 10.774
2000 55.278 263.932 216.321 11.958
2200 60.622 263.136 217.128 13.163
2400 65.400 260.218 220.084 14.393
2600 69.478 255.178 225.189 15.646
2800 72.722 248.016 232.445 16.904
3000 75.000 238.732 241.850 18.139
Nhóm thực hiện: Nhóm 13 Page 9

truyền động cơ .
Đồ án động cơ đốt trong. GVHD: Nguyễn Quốc Sỹ
Đề tài: Động cơ SONG-HONG
S
p
= S
pI
+ S
pII
= R(1-cosϕ) +R. .(1 – cos2ϕ) [1].
Trong đó:
S = 2R ⇒ R = = = 58 (mm)
λ = 0,25 .
Ta có được bảng kết quả sau:
ϕ
0
S
p
(mm) S
pI
(mm) S
pII
(mm)
0 0 0 0
30 10 7.771 1.813
60 34 29 5.438
90 65 58 7.250
120 92 87 5.438
150 110 108.229 1.813
180 116 116 0

tb
= = = 11,6 (m/s)
Với ϕ = 0
0
÷ 360
0
ta có bảng kết quả sau:
ϕ
0
V
p
(m/s) V
pI
(m/s) V
pII
(m/s)
0 0 0 0
30 11.083 9.111 1.973
60 17.753 15.780 1.973
90 18.221 18.221 0.000
120 13.808 15.780 -1.973
150 7.138 9.111 -1.973
180 0.000 0 0
210 -7.138 -9.111 1.973
240 -13.808 -15.780 1.973
270 -18.221 -18.221 0.000
300 -17.753 -15.780 -1.973
330 -11.083 -9.111 -1.973
360 0 0 0
3.1.3 Gia tốc của piston.

Với ϕ = 0
0
÷360
0
ta có bản kết quả sau:
ϕ
0
J
p
(m/s
2
) J
pII
(m/s
2
) J
pII
(m/s
2
)
0 7155.497 5724.397 1431.099
30 5673.023 4957.474 715.550
60 2146.649 2862.199 -715.550
90 -1431.099 0 -1431.099
120 -3577.748 -2862.199 -715.550
150 -4241.924 -4957.474 715.550
180 -4293.298 -5724.397 1431.099
210 -4241.924 -4957.474 715.550
240 -3577.748 -2862.199 -715.550
270 -1431.099 0 -1431.099

450 0.250 14.478
480 0.217 12.504
510 0.125 7.181
540 0 0
570 -0.125 -7.181
600 -0.217 -12.504
630 -0.250 -14.478
Nhóm thực hiện: Nhóm 13 Page 15
Hình 3.1.3 Đồ thị gia tốc của piston.
Đồ án động cơ đốt trong. GVHD: Nguyễn Quốc Sỹ
Đề tài: Động cơ SONG-HONG
660 -0.217 -12.504
690 -0.125 -7.181
720 0 0
3.2.2 Vận tốc góc của thanh truyền ω
tt
.
ω
tt
= λ.ω.cos ϕ
= 0.25.314.16.cos ϕ = 78,54Cos ϕ (rad/s)
Ta có bảng kết quả tính toán sau:
ϕ
0
ω
tt
(rad/s)
0 78.540
30 68.018
60 39.270

.
ε
tt
= –λ.ω
2
.(1–λ
2
).
= –23132.
Ta có bảng kết quả sau:
ϕ
0
Gia tốc góc của
thanh truyền
ε
tt
(rad/s
2
)
0 0
30 -6062.775
60 -11568.159
Nhóm thực hiện: Nhóm 13 Page 17
Hình 3.2.2 Vận tốc góc của thanh truyền.
Đồ án động cơ đốt trong. GVHD: Nguyễn Quốc Sỹ
Đề tài: Động cơ SONG-HONG
90 -14036.840
120 -11568.159
150 -6062.775
180 0

Từ kết quả tính toán nhiệt ta vẽ được đồ thị công p – V (Hình 4.1)
250 500 750 1000 1250 1500 1750 2000 2250 2500 2750 3000 3250 3500 3750 4250 45004000
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
4,5
5,0
5,5
6,0
6,5
DCT DCD
0
Z''
Z'
Z
Pz
Pc
c'
b''
b
a
b'
Po
Pr
o'

p
0
: áp suất khí trời (MN/m
2
)
Ta có lực khí thể P
kh
= p
kh
.F
p
(MN)
Trong đó:
F
p
: diện tích đỉnh piston (m
2
), F
p
= = = 0,0087 m
2
D : đường kính xylanh (m).
Ta có bảng kết quả tính toán:
Nhóm thực hiện: Nhóm 13 Page 21
Đồ án động cơ đốt trong. GVHD: Nguyễn Quốc Sỹ
Đề tài: Động cơ SONG-HONG
ϕ
0
p (MN/m
2

570 0.113 0.011 0.098
600 0.113 0.011 0.098
630 0.113 0.011 0.098
660 0.113 0.011 0.098
690 0.113 0.011 0.098
720 0.113 0.011 0.098
Nhóm thực hiện: Nhóm 13 Page 23
Đồ án động cơ đốt trong. GVHD: Nguyễn Quốc Sỹ
Đề tài: Động cơ SONG-HONG
4.2 Khối lượng cơ cấu trục khuỷu – thanh truyền.
4.2.1 Khối lượng của nhóm piston.
Khối lượng của nhóm piston bao gồm khối lượng của piston, xéc măng, chốt piston…
Ta có :
m
np
= m
p
+ m
xk
+m
xd
+ m
c

Sau khi tính toán ,vẽ sơ bộ và mô phỏng nhóm piston trên phần mềm solidworks ta có
được khối lượng của từng chi tiết như sau:
Nhóm thực hiện: Nhóm 13 Page 24
Hình 4.1.2 Đồ thị p
kh
-