Đồ án môn học Động cơ đốt trong Tính toán kiểm nghiệm động cơ
YAMZ236
Các thông số đầu vào
1. Kiểu động cơ: Động cơ YAMZ236,chữ V , không tăng áp
2. Thứ tự nổ 1-5-3-6-2-4
3. Công suất động cơ N
e
= 185 mã lực
4. Số vòng quay n = 2310 vòng / phút
5. Suất tiêu thụ nhiên nliệu g
e
= 190 g/ml.h
6. Số kỳ
τ
= 4
7. Đường Kính xy lanh D =130 mm
8. Hành trình piston S =140 mm
9. Tỷ số nén ε = 17.2
10. Sè xi lanh i = 6
11. Chiều dài thanh truyền l
t
= 256 mm
12. Trọng lượng nhóm piston m
pt
= 3.25 kg
13. Trọng lượng thanh truyền m
tt
= 4.215 kg
14. Góc mở sớm xupáp nạp
1
α

p
k
= 0,1 MPa
T
k
= 24 + 273 = 297
o
K
1.1.2 Áp suất cuối quá trình nạp (động cơ không tăng áp)
p
a
= (0,8 ÷ 0,9)p
k
= (0,8÷ 0,9).0,1⇒ chọn p
a
= 0,087 MPa
1.1.3 Áp suất và nhiệt độ khí sót
p
r
= (1,1 ÷ 1,15).p
k
= (1,1 ÷ 1,15).0,1⇒ chọn p
r
= 0,113 MPa
T
r
= (700 ÷ 900)
o
K ,chọn Tr= 770
o

b
= 0,85

)/(78,10
30
2310.
3
10.140
30
.
sm
nS
tb
v =
−
==
Đồ án môn học Động cơ đốt trong Tính toán kiểm nghiệm động cơ
YAMZ236
1.1.9 Hệ số hiệu đính đồ thị công
ϕ
d
= 0,92 ÷ 0,97 ⇒ chọn ϕ
d
= 0,945
1.1.10 Tỷ số tăng áp
Chỉ có ở động cơ Diêsel, λ = 1,5-2 ,chọn λ = 1,6
1.2 Các thông số tính toán :
1.2.1 Hệ số khí sót
( )
m

=
λλλε
λ
γ
Chỉ số dãn nở đa biến m = 1,45 ÷ 1,5 , chọn m = 1,47
( )
47,1
1
087,0
113,0
.1.05,105,1.2,17
1
.
087,0
113,0
.
800
35297.1






−
+
=
r
γ
032,0

)(
1
0
032,01
113,0
087,0
.800.032,0.1,1)35297(
47,1
147,1
+






++
=
−
a
T
KT
o
a
347
=
1.2.3 Hệ số nạp




p
TT
T
1
21

1
1
λλλε
ε
η

Đồ án môn học Động cơ đốt trong Tính toán kiểm nghiệm động cơ
YAMZ236

















1
η
=
(*)
Ta có
nVi
N
P
h
e
e

.30.
τ
=
trong đó V
h
=
S
D
.
4
2
Π
=
( )
2
2
2
10.140.



−+
32412
.
21,0
1 OHC
kmol/kgnl
Đối với nhiên liệu điêzen C=0,87; H=0,126; 0= 0,004
M
0
= 0,495 kmol/kgnl
1.2.6 Hệ số dư lượng không khí
α
:
0
1
M
M
=
α
=
495,0
715,0
= 1,444 (
=
α
1,4-1,7)
1.3 Quá trình nén
1.3.1 Tỷ nhiệt mol đẳng tích trung bình của khí nạp mới:

5
10.
444,1
36,187
86,427
2
1
444,1
634,1
876,19
−






+++=

Tmc
v
.002788,000768,21
''
+=
1.3.3 Tỷ nhiệt mol đẳng tích trung bình của khí hỗn hợp công tác:
r
vrv
v
mcmc
mc

'
1
1
++
=−
−n
a
v
v
T
b
a
n
ε
Thay các giá trị đã biết và thử chọn với n
1
= 1,367 thay vào hai vế của phương
trình ta được :
VT = 0,367
VP =0,366
VT-VP =0,001
Vậy n
1
= 1,366
1.3.5 Áp suất cuối quá trình nén:
p
c
= p
a
. ε

YAMZ236
1.4 Quá trình cháy
1.4.1 Hệ số thay đổi phân tử lý thuyết:
0
0
.
32
0
4
1
M
H
α
β
+
+=

495,0.444,1
32
004,0
4
126,0
1
+
+=

044,1
0
=
β

β
+
−
+=

x
z
=
941,0
85,0
80,0
==
b
z
ξ
ξ
⇒
941,0.
032,01
1044,1
1
+
−
+=
z
β
β
z
= 1,040
1.4.4 Nhiệt độ tại z:

TcTc
bv
avmc
vc
.002112,0843,19.
2
'
''
+=+=
314,8""
+=
vzpz
mcmc
( )
( )
z
r
z
vz
r
zv
vz
xx
mcxxmc
mc
−+





)941,01()
044,1
032,0
941,0.(044,1
).002112,0843,19).(941,01()
044,1
032,0
941,0).(.002788,00076,21.(044,1
−++
+−+++
=
zz
TT
=21,943 +0,00275.T
z
= a
vz
’’ + b
vz
’’ .T
z
zvzpz
Tmcmc .00275,0257,30314,8""
+=+==>
Thay tất cả vào (**) ta được :
( )
( ) ( )
zzz
TTT 00275,0257,30.04,1986.6,1.314,8.002112,0843,19
032,01.715,0

λ
, thoả mãn
1.4.8 Tỷ số giãn nở sau :
δ =
4545,1
2,17
=
ρ
ε
=11,8254

Đồ án môn học Động cơ đốt trong Tính toán kiểm nghiệm động cơ
YAMZ236
1.5 Quá trính giãn nở
1.5.1 Chỉ số giãn nở đa biến trung bình:
( )
( ) ( )
( )
bzvzvz
bzr
H
zb
TTba
TTM
Q
n
+++
−+
−
=−

VT = 0,2484
VP = 0,24837
Từ pt trên ta thấy có thể chấp nhận được n
2
= 1,2484
1.5.2 Áp suất cuối quá trình giãn nở :
p
b
=
3114,0
8254,11
8016,6
2484,1
2
==
n
z
p
δ
MPa
1.5.3 Nhiệt độ cuối quá trình giãn nở:
T
b
=
12484,11
8254,11
421,2206
2
−−
=

147,1
3114,0
113,0
−






= 787,093
O
K
Kiểm tra :
∆T
r
=
100.
)(
r
rr
T
chonTT
−
% =
100.
800
093,787800
−
% = 1,64% < 15% =[∆T







−
−
+−
−
=
−−
1367,112484,1
'
2,17
1
1.
1367,1
1
2854,11
1
1
12484,1
4545,1.6,1
14545,1.6,1.
12,17
251,4
i
p
p

===
η
1.6.4 Hiệu suất chỉ thị:
4103,0
5,42.446,206
10.6,3
.
10.6,3
33
===
Hi
i
Qg
η
1.6.5 Áp suất tổn thất cơ khí:
p
m
= 0,030 + 0,0120.v
tb
=0,030 +0,012.10,78 = 0,1594(MPa)
1.6.6 Áp suất có Ých trung bình:
p
e
= p
i
- p
m
= 0,79325 - 0,1594 = 0,63385 (MPa)
1.6.7 Hiệu suất cơ giới:
η

h
τ
dm
3

Đồ án môn học Động cơ đốt trong Tính toán kiểm nghiệm động cơ
YAMZ236
D
tính toán
=
mm
S
V
h
0177,130
.140.142,3
10.859,1.4
.
.4
6
==
Π
∆D = 130,0177 - 130 = 0,0177 mm < 0,1mm ( thoả mãn )
1.7 Vẽ và hiệu đính đồ thị công
1.7.1 Xác định quá trình nén ac, quá trình giãn nở zb:
Để xác định ta phải lập bảng :
* Quá trình nén:
Ta có pv
n1
= const ⇒ p




= = p
c
.
1
n
c
c
iv
v








⇒ p
x
= p
c
.
1
1
n
i
* Quá trình giãn nở:

n
i
ρ

Đồ án môn học Động cơ đốt trong Tính toán kiểm nghiệm động cơ
YAMZ236
Bảng 1.1 : Bảng xác định quá trình nén và quá trình giãn nở
iv
c
Quá trình nén
p
x
=
c
n
p
i
.
1
1
Quá trình giãn nở
p
x
=
2
.
n
z
i
p

v
0,3671 1,1596
7
c
v
0,2973 0,9566
8
c
v
0,2477 0,8097
9
c
v
0,2109 0,6990
10
c
v
0,1826 0,6128
11
c
v
0,1603 0,5441
12
c
v
0,1423 0,4881
13
c
v
0,1276 0,4417

diễn quá trình nạp và quá trình thải lý thuyết bằng hai đường song song với trục
hoành, đi qua hai điểm p
a
và p
r
. Sau khi vẽ xong ta phải hiệu đính để có đồ thị công
chỉ thị , các bước hiệu đính như sau :
- Chọn µ
p
= 0,034008 (Mpa/m
2
.mm)
- Chọn µ
v
= 0,078181818 (m
3
/mm)
- Chọn µ
s
= 0,675645341(mm/mm)
- Vẽ đồ thị Brick đặt phía trên đồ thị công
- Lần lượt hiệu đính các điểm trên đồ thị
1.7.3.2 Hiệu đính các điểm trên đồ thị:
1. Hiệu đính điểm bắt đầu quá trình nạp :
Từ 0
’
của đồ thị Brick xác định góc đóng muộn β
2
= 20
0

max
thực tế :
Trên đoạn zz
’
lấy điểm z
’’
sao cho
zzzz
''''
3
2
=
. Dùng thước cong nối z
’’
và c
’’
và
ttiếp tuyến với đường zb ta có đường chuyển tiếp từ quá trình nén sang quá trình
giãn nở

Đồ án môn học Động cơ đốt trong Tính toán kiểm nghiệm động cơ
YAMZ236
4. Hiệu đính điểm bắt đầu thải thực tế : Hiệu đính điểm b căn cứ vào góc mở sớm
xu páp thải. Áp suất cuối quá trình giãn nở thực tế b
’
thường thấp hơn áp suất cuối
quá trình giãn nở lý thuyết do xu páp thải mở sớm
Từ đồ thị Brick xác định góc mở sớm xu páp thải β
2
= 56

)
Dùng phương pháp Brick để vẽ, trình tự vẽ như sau :
- Chọn gốc toạ độ cách gốc đồ thị công một khoảng bằng giá trị biểu diễn của
dung tích V
C

- Chọn tỷ lệ xích góc : 0.7 mm/độ
- Tiến hành vẽ theo phương pháp Brick
+ Phía trên đồ thị công ta vẽ nửa vòng tròn tâm 0 có đường kính là S/µ
s
sau đó
lấy về phía ĐCD một khoảng 00
’
= λR/2µ
s

+ Lấy 0
’
làm tâm chia độ và đánh dấu trên đường tròn Êy các điểm chia độ
+ Gióng các điểm chia độ trên đường tròn đó xuống đồ thị x=f(α) và trên trục α
gióng các tia nằm ngang tương ứng, nối các điểm đó lại ta được x = f(α)
2.1.2 Đường biểu diễn tốc độ của pittong v= f(
α
)

Đồ án môn học Động cơ đốt trong Tính toán kiểm nghiệm động cơ
YAMZ236
Đường biểu diễn tốc độ của pittong được vẽ trên cùng hệ toạ độ của x và α
- Trình tự vẽ đường v=f(x) như sau :
Vẽ ở phía dưới đồ thị v=f(x) nửa vòng tròn tâm là 0, bán kính của nó bằng

điểm đó lại ta được đường cong v=f(x)
2.1.4 Vẽ đường biểu diễn gia tốc của pittong j = f(x):
Đồ thị này được vẽ cùng hoành độ với trục x = f(α)
Để vẽ đồ thị này ta sử dụng phương pháp Tôlê :
- Chọn tỷ lệ xích µ
j
= 50 (m/s
2
.mm)
- TÝnh j
max
= Rw
2
(1+λ) = 70.10
-3






+






256
70





256
70
1
30
2310.
2
π
=-2976,132172 m/s
2

⇒đoạn biểu diễn BD = j
min
/µ
j
= -59,52264344 mm
- Nối C với D cắt trục hoành tại E lấy
EF = -
2
3
ωλ
R
= -3.
256
70
.70.10
-3

và
1’,2’…5’. Nối 11’,22’….55’. Vẽ đường bao trong tiếp tuyến với 11’,22’….55’
ta được đường cong biểu diễn quan hệ j = f(x).
2.2 Tính toán động lực học
2.2.1 Các khối lượng chuyển động tịnh tiến
- Khối lượng nhóm pittông: m
np
= 3,25 kg
- Khối lượng nhóm thanh truyền: m
tt
= 4,215 kg
- Khối lượng của thanh truyền phân bố về tâm chốt pittông tính theo công thức kinh
nghiệm sau :
m
1
= (0,28 ữ 0,29)m
tt

Lấy m
1
= 1,2 kg
Khối lượng chuyển động tịnh tiến trên một đơn vị diện tích đỉnh pittông
m =
2613,335
4
13,0.
2,125,3
2
1
=

ở đồ thị
công và vẽ đường - p
j
= f(x) (tức cùng chiều với j = f(x)), tiến hành  sau:
- Chọn tỷ lệ : µ
p
= µ
kt
= 0,034008 MPa/mm

Đồ án môn học Động cơ đốt trong Tính toán kiểm nghiệm động cơ
YAMZ236
µ
j
= 0,034008 MPa/mm
- Tính :
p
jmax
= mj
max
= 335,2631 . 70.10
-3






+




256
70
1
30
2310.
2
π
= 0,997782 MPa
EF = m.
2
3
ωλ
R
= 335,2631 . 3.
256
70
.70.10
-3
.
2
30
2310.







= f(
α
)
Đồ thị p
j
= f(α) biểu diễn trên đồ thị công có nghĩa kiểm tra tính năng tốc độ của
động cơ . Triển khai p
j
= f(x) thành p
j
= f(α) cũng thông qua Brick để chuyển toạ
độ, nhưng trên toạ độ p-α phải đặt đúng giá trị âm dương của p
j
.
2.2.6 Vẽ đồ thị p
Σ = f(
α
)
Ta đã biết pΣ

= p
kt
+ p
j
.Vì vậy việc xây dựng pΣ

= f(α) chỉ là việc cộng toạ độ các

p
Trình tự vẽ như sau:

Đồ án môn học Động cơ đốt trong Tính toán kiểm nghiệm động cơ
YAMZ236
Chọn µ
α

= 2
0
/1mm, µ
p
= µ
T
= µ
Z
= 0,0258 MPa/mm
Dựa vào λ = R/L
tt
ta tính được các trị số
( )
β
βα
cos
sin
+
và
( )
β
βα

βα
cos
)cos(
+
Z
(mm)
0 -50,28 -51,28 0 0 1 -50,28
10 -51,03 -50,03 0,2199 -11,22 0,9767 -49,48
20 -46,11 -45,11 0,4293 -19,8 0,9079 -41,86
30 -41,42 -40,42 0,6181 -25,6 0,7978 -30,04
40 -33,83 -32,83 0,7779 -26,32 0,6527 -22,08
50 25,06 -24,07 0,9021 -22,61 0,4807 -12,05
60 -15,74 -14,74 0,9864 -15,53 0,2915 -4,59
70 -6,45 -5,45 1,0295 -6,64 0,0953 -0,615
80 2,23 +3,23 1,0328 +2,3 -0,0983 -0,22
90 9,94 10,94 1 9,94 -0,2807 -2,8
100 16,28 17,28 0,9369 15,25 -0,4456 -7,25
110 20,88 21,89 0,8499 17,75 -0,5888 -12,3
120 24,64 25,64 0,7457 18,37 -0,7085 -17,46
130 26,86 27,86 0,6300 16,92 -0,8049 -21,62
140 28,04 29,03 0,5077 14,24 -0,8794 -24,66
150 28,52 29,52 0,3819 10,89 -0,9342 -26,64
160 28,8 29,80 0,2548 7,34 -0,9714 -27,98
170 28,52 29,52 0,1274 3,63 -0,9930 -28,32
180 28,48 29,48 0 0 -1 -28,48
190 28,45 29,52 -0,1274 -3,63 -0,9930 -28,25
200 28,6 29,80 -0,2548 -7,29 -0,9714 -27,78
210 28,7 29,52 -0,3819 -10,96 -0,9342 26,81
220 29,0 29,03 -5077 -14,72 -0,8794 -25,5
230 28,0 27,86 -0,6300 -17,64 -0,8049 -22,54

320 -13,5 -32,83 -0,7779 10,5 0,6527 -8,81
330 -9,5 -40,42 -0,6181 5,87 0,7978 -7,58
340 13,0 -45,11 -0,4293 -5,58 0,9079 +11,8
350 47 -50,03 -0,2199 -10,34 0,9767 45,9
360 95 -51,28 0 0 1 95
370 145 -50,03 0,2199 31,89 0,9767 141,62
380 131 -45,11 0,4293 56,24 0,9079 118,93
390 64 -40,42 0,6181 39,56 0,7978 51,06
400 34,5 -32,83 0,7779 26,84 0,6527 22,52
410 20 -24,07 0,9021 18,04 0,4807 9,61
420 16 -14,74 0,9864 15,78 0,2915 4,66
430 17 -5,45 1,0295 17,5 0,0953 1,62
440 21 +3,23 1,0328 21,69 -0,0983 -2,064
450 26 10,94 1 26 -0,2807 -7,3
460 30 17,28 0,9369 28,11 -0,4456 -13,37
470 32 21,89 0,8499 27,2 -0,5888 -18,84
480 34 25,64 0,7457 25,35 -0,7085 -24,1
490 35,5 27,86 0,6300 22,36 -0,8049 -28,57

p
(mm)
pj
(mm)
β
βα
cos
)sin(
+
T
(mm)

700 -44,1 -45,11 -0,4293 18,93 0,9079 -40,04
710 -49,03 -50,03 -0,2199 10,78 0,9767 -47,89
720 -50,28 -51,28 0 0 1 -50,28
2.2.8 Vẽ đường
Σ
T = f(
α
) của động cơ 6 xilanh,chữ V
Động cơ nhiều xilanh có mô men tích luỹ vì vậy phải xác định mô men này. Chu kỳ
của mô men tổng bằng đúng góc công tác của các khuỷu :

0
0
120
6
4.180.180
===
i
ct
τ
δ
α
i
= 720
0
- (i-1).δ
ct
Đối với động cơ YAMZ236 - 4 kỳ, 6 xy lanh thứ tự làm việc là 1-5-3-6-2-4 ta tiến
hành lập bảng xác định góc α
i

(mm)


(mm)


(mm)
Tổng
T
(mm)
0 0 240 -19,4 480 25,35 120 18,37 600 -19,84 360 0 4,5
10 -11,22 250 -19,55 490 22,36 130 16,92 610 -19,45 370 31,89 21
20 -19,8 260 -17,8 500 18,3 140 14,24 620 -17,13 380 56,24 34,08
30 -25,6 270 -13,5 510 13,56 150 10,89 630 -11,94 390 39,56 12,96
40 -26,32 280 -7,23 520 8,66 160 7,34 640 -4,37 400 26,84 4,92
50 -22,61 290 +0,52 530 4,204 170 3,63 650 +4,58 410 18,04 8,4
60 -15,53 300 7,4 540 0 180 0 660 13,55 420 15,78 21,18
70 -6,64 310 10,83 550 -3,89 190 -3,63 670 20,8 430 17,5 34,98
80 +2,3 320 10,5 560 -7,85 200 -7,29 680 24,76 440 21,69 44,1
α
1
= 0
0
α
2
= 240
0
α
3
= 480

Diện tích bao bởi đường T với trục hoành là : F
(
Σ
T)
= 1343 mm
2
ΣT
tb
=
3833,22
60
1343
60
)(
==
∑T
F
mm
2.2.9 Đồ thị phụ tải tác dụng trên chốt khuỷu
Vẽ theo các bước sau :
Lập bảng xác định toạ tương ứng α
i
trên toạ độ T - Z (Bảng 2.3)
Vẽ hệ trục toạ độ TOZ , rồi xác định các toạ độ α
i
(T
i
,Z
i
), đây chính là đồ thị p

= 27,36 (mm)
Lấy OO
,
=27,36 mm
Nối O’ với bất kỳ điểm nào ta đều có : Q = p
k0
+ p
tt

Bảng 2.4 : Số liệu tính toán vẽ đường biểu diễn Q = f(
α
)

Q

Q

Q

Q
BD
(mm)
BD
(mm)
BD
(mm)
BD
(mm)
0 77,64 180 56 360 67,6 540 59
10 77 190 56 370 118,5 550 58

tb
=
18,49
360
17705
360
==
p
F

mm

Q
tb
t
= Q
tb
.µ
Q
= 49,18.0,034008 = 1,6725 MPa
Hệ sè va đập
χ =
41,2
18,49
5,118
==
tb
MAX
Q
Q

, µ
m
là tỷ lệ mài mòn, chọn µ
m
= 0,02 MPa/mm
-Vẽ vòng tròn tượng trưng cho bề mặt chốt trên giấy kẻ ly và trên vòng tròn đó chia
làm 24 điểm bằng nhau và đánh số điểm chia từ 0÷23, từ các điểm chia đó lấy theo

Đồ án môn học Động cơ đốt trong Tính toán kiểm nghiệm động cơ
YAMZ236
phương hướng tâm các đoạn có độ lớn bằng ∆
i
đánh dấu đầu mút các đoạn đó ta
được dạng bề mặt của chốt sau khi đã mòn
Vị trí Ýt mòn nhất chính là vị trí khoan lỗ khoan dầu (Bảng 2.5)

Đồ án môn học Động cơ đốt trong Tính toán kiểm nghiệm động cơ
YAMZ236
Bảng 2.5 : Bảng xác định vùng ảnh hưởng củ1a
Σ
Q

68
119
113
68
10
12
15
22

9
9
10
12
15
22
35
199
3,98

11
19
9
9
10
12
15
22
35
142
2,84

107
11
19
9
9
10
12
15

290
107
11
19
9
9
10
1077
21,54

53
317
305
290
107
11
19
9
9
1120
22,4

26
53
317
305
290
107
11
19

25
26
53
317
305
290
107
1180
23,6

35
30
27
25
26
53
317
305
290
1108
22,16

45
35
30
27
25
26
53
371

68
45
35
30
27
25
26
488
9,76

68
119
113
68
45
35
30
27
25
530
10,6

68
119
113
68
45
35
30
27

113
68
45
12
15
22
35
497
9,94
Q0
Q1
Q2
Q3
Q4
Q5
Q6
Q7
Q8
Q9
Q10
Q11
Q12
Q13
Q14
Q15
Q16
Q17
Q18
Q19
Q20

b
c c
Z''
Z'
p
r2
C
2
C
1
Z
T'
T''
p
r2
T
p
r1
p
r1
d
c
h
d
c
k
Z'
T'
T''
Z''