TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT HƯNG YÊN
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC
BÀI GIẢNG ĐIỆN TỬ
BÀI GIẢNG ĐIỆN TỬ
MÔN “CẤU TẠO ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG”
MÔN “CẤU TẠO ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG”
Sinh viên thực hiện: Vũ Thạch Bá
Đồng Việt Giang
Giảng viên hướng dẫn: Đỗ Văn Cường
Khổng Văn Nguyên
Chương VII
NỘI DUNG CHƯƠNG TRÌNH MÔN HỌC
Chương VI
Chương V
Chương IV
Chương II
Chương III
Chương I
§éng häc cña c¬ cÊu Tk- tt
§éng häc cña c¬ cÊu Tk- tt
1.1. Động học của cơ cấu trục khuỷu thanh truyền giao tâm.
1.1.1. Chuyển vị của piston.
1.1.2. Vận tốc của piston.
1.1.3.Gia tốc của piston.
1.2. Động học của cơ cấu trục khuỷu thanh truyền lệch tâm.
1.2.1. Qui luật động học của piston
1.2.2. Chuyển vị, vận tốc và gia tốc của piston.
1.1.1. Chuyển vị của piston.
Hình 1.1. Sơ đồ cơ cấu trục khuỷu
thanh truyền giao tâm.

4
)cos1[(
α
λ
α
−+−≈ Rx
(1-1)
(1-2)
(1-3)
1.1.2. Vận tốc của piston.
Lấy đạo hàm đối với thời gian, ta có tốc độ dịch chuyển (vận tốc) của piston:
ω
α
α
α
d
d
d
d
d
d
d
d
v
x
t
x
t
x
===

)/(95,6 smv
tb
−=
Loại động cơ tốc độ cao:
)/(9 smv
tb
>
(1-4)
1.1.3.Gia tốc của piston.
Lấy đạo hàm của công thức vận tốc đối với thời gian ta có công thức tính gia tốc của
piston:
ω
α
α
α
.
d
d
d
d
d
d
d
d
j
v
t
v
t
v

2
180
0
λω
α
−−=
=
Rj
)
8
1
(
2
'
λ
λω
α
+−=
Rj
(1-6)
1.2.1.1. Vị trí điểm chết.
Hình 1.2. Cơ cấu trục khuỷu
thanh truyền lệch tâm
Vị trí của ĐCT và ĐCD xác định qua và .
R
a
OA
OE
+
==

§éng häc cña c¬ cÊu tk- tt
1.2. Động học của cơ cấu trục khuỷu thanh truyền lệch tâm.
1.2.1. Qui luật động học của piston
1
sin
1
+
=
λ
λ
α
k
1
sin
2
−
=
λ
λ
α
k
)
1
arcsin(
1
+
=
λ
λ
α

k > 2R

§éng häc cña c¬ cÊu tk- tt
§éng häc cña c¬ cÊu tk- tt
1.2.2. Chuyển vị, vận tốc và gia tốc của piston.
a. Chuyển vị của piston
Hình 1.3. Cơ cấu trục khuỷu
thanh truyền lệch tâm
Trục khuỷu quay đi một góc , chuyển vị của piston
tính từ ĐCT A’ có thể xác định theo công thức sau:
x
SSx −=
1
Trong đó
)cos
1
(coscoscos
β
λ
αβα
+=+=
RlRS
x
22
1
)1
1
([ kRS
−+=
λ

=
λ
λ
α
k
Sau khi rút gọn ta có :
]sin)2cos1(
4
)cos1[(
αλα
λ
α
kRx −−+−=
(1-11)
b. Vận tốc của piston
Lấy đạo hàm 2 vế phương trình (1-11) đối với thời gian t.
)cos2sin
2
(sin
αλα
λ
αω
α
α
kR
d
d
d
d
d

−+===
(1-13)
®éng lùc häc cña c¬ cÊu tk- tt
®éng lùc häc cña c¬ cÊu tk- tt
2.1. Khối lượng của các chi tiết chuyển động.
2.1.1. Khối lượng của nhóm piston.
2.1.2. Khối lượng của thanh truyền.
2.1.3. Khối lượng của trục khuỷu.
2.2. Lực và mômen tác dụng lên cơ cấu trục khuỷu thanh truyền.
2.2.1. Lực quán tính.
2.2.2. Lực khí thể.
2.2.3. Hệ lực tác dụng trên cơ cấu trục khuỷu thanh truyền giao tâm.
2.2.4. Hệ lực tác dụng trên cơ cấu trục khuỷu thanh truyền lệch tâm.
2.3. Hệ lực và mômen tác dụng trên trục khuỷu của động cơ một hàng xilanh.
2.4. Cân bằng động cơ.
2.4.5. Cân bằng động cơ 6 xilanh.
2.4.4. Cân bằng động cơ 4 xilanh.
2.4.3. Hai khuỷu có góc lệch khuỷu =180º
2.4.2. Cân bằng động cơ 2 xilanh.
2.4.1. Cân bằng động cơ 1 xilanh.
2.1. Khối lượng của các chi tiết chuyển động.
Khối lượng của các chi tiết máy của cơ cấu trục khuỷu thanh truyền đựơc chia
làm 2 loại :

Khối lượng chuyển động tịnh tiến.

Khối lượng chuyển động quay.
®éng lùc häc cña c¬ cÊu tk- tt
®éng lùc häc cña c¬ cÊu tk- tt
2.1.1. Khối lượng của nhóm piston.

)(
1
l
ll
mm
ttA
−
=
Mômen quán tính của hệ thay thế:
GttttttO
Illlmll
l
l
ml
l
ll
mI
≠−=−+
−
=
11
2
1
1
12
1
)())(()
)(
(
®éng lùc häc cña c¬ cÊu tk- tt

Ngày nay thanh truyền ở các loại động cơ ô tô thường có:
m1 = (0,275 – 0,350)mtt
m2 = (0,650 – 0,725)mtt
®éng lùc häc cña c¬ cÊu tk- tt
®éng lùc häc cña c¬ cÊu tk- tt

Phương án (e) phân khối lượng thanh truyền thành hai khối lượng và một mômen
thanh truyền.
Mômen thanh truyền của hệ thay thế thường có trị số:

Mt = IG.…
(2-4)
2.1.3. Khối lượng của trục khuỷu.
Để xác định khối lượng của trục khuỷu, ta chia trục khuỷu thành các phần như
trên hình vẽ .
Hình 2.2. Xác định khối lượng
của trục khuỷu
Trong đó m
ok
: Phần khối lượng chuyển động quay theo bán kính R.
m
m
: Phần khối lượng chuyển động theo bán kính.
Đem mm qui dẫn về tâm chốt trục khuỷu bằng khối lượng mmr thì :
R
mm
mmr
ρ
.
=

2
1
αλαω
+−==
mRmP
jj
(2-7)
Gọi:
αω
cos
2
1
mRP
j
−=
αλω
2cos
2
2
mRP
j
−=
Là lực quán tính cấp 1
Là lực quán tính cấp 2
Thì :
21 jjj
PPP
+=
Hình 2.3. Vòng xét dấu của lực
quán tính cấp 1 và cấp 2

π
=
: diện tích đỉnh piston (m²)
D: đường kính xilanh (m)
®éng lùc häc cña c¬ cÊu tk- tt
®éng lùc häc cña c¬ cÊu tk- tt
2.2.3. Hệ lực tác dụng trên cơ cấu trục khuỷu thanh truyền giao tâm.
Hình 2.5. Hệ lực tác dụng trên cơ cấu
trục khuỷu thanh truyền giao tâm
Lực tác dụng trên chốt piston là hợp lực của lực quán
tính và lực khí thể:
jkt
PPP
+=
∑
(MN) (2-9)
Lực tác dụng trên chốt piston và đẩy thanh truyền.
∑
P
Phân lực thành 2 phân lực
∑
P
tt
PNP
+=
∑
Ptt: Lực tác dụng theo đường tâm thanh truyền
N: Lực tác dụng trên phương thẳng góc với đường
tâm xilanh
(2-10)

P
(2-12)
)cos(
βα
+=
tt
PZ
β
βα
cos
)cos( +
=
∑
P
(2-13)
Lực quán tính chuyển động quay Pk tác dụng
trên chốt khuỷu
constRMP
rk
==
2
ω
Lực tiếp tuyến T tạo ra mômen:
RTM .
=
®éng lùc häc cña c¬ cÊu tk- tt
®éng lùc häc cña c¬ cÊu tk- tt
Hình 2.7. Hệ lực tác dụng trên cơ cấu trục
khuỷu thanh truyền giao tâm
Lực ngang N tạo thành mômen lật:

(2-15)
®éng lùc häc cña c¬ cÊu tk- tt
®éng lùc häc cña c¬ cÊu tk- tt
2.2.4. Hệ lực tác dụng trên cơ cấu trục khuỷu thanh truyền lệch tâm.
Hình 2.8. Hệ lực tác dụng trên cơ cấu trục
khuỷu thanh truyền lệch tâm
Từ hệ lực trên hình 1.9 ta cũng có :
jkt
PPP
+=
∑
Do:
tt
PNP
+=
∑
Nên:
β
cos
l
PP
tt ∑
=
β
tgPN
∑
=
(2-16)
Cũng phân Ptt thành lực tiếp tuyến T và lực pháp
tuyến Z ta có:

22
)(sin1
)(sin
)sin(cos
k
k
P
−−
−
−=
∑
αλ
αλ
αα
(2-17)
Nếu coi:
1)(sin1
22
≈−−
k
αλ
Thì:
)sin
2
2cos
2
(cos
αλ
λ
α

®éng lùc häc cña c¬ cÊu tk- tt
®éng lùc häc cña c¬ cÊu tk- tt