-
Thông tin
-
Quiz
Phân tích ứng suất và đề xuất giải pháp cải tiến kết cấu của piston động cơ không trục khuỷu | Đồ án tốt nghiệp môn Công nghệ kĩ thuật Ô tô
Trong thời gian thực hiện Đồ án Tốt nghiệp, chúng em đã nhận được nhiều sự giúp đỡ, đóng góp ý kiến và chỉ bảo nhiệt tình của Quý Thầy Cô, gia đình và bạn bè. Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Thầy GVC.TS Nguyễn Văn Trạng, giảng viên Bộ môn Động cơ, khoa Cơ khí Động lực - người đã hướng dẫn, chỉ bảo chúng em trong suốt quá trình làm Đồ án. Thầy đã tận tình giúp đỡ chúng em trong quá trình lựa chọn đề tài, cung cấp tài liệu, kiểm tra theo dõi tiến độ trong quá trình thực hiện để chúng em có thể hoàn thành Đồ án này. Tài liệu giúp bạn tham khảo, ôn tập và đạt kết quả cao. Mời bạn đọc đón xem!
Công nghệ kĩ thuật oto (OTO21) 155 tài liệu
Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh 3.1 K tài liệu
Phân tích ứng suất và đề xuất giải pháp cải tiến kết cấu của piston động cơ không trục khuỷu | Đồ án tốt nghiệp môn Công nghệ kĩ thuật Ô tô
Trong thời gian thực hiện Đồ án Tốt nghiệp, chúng em đã nhận được nhiều sự giúp đỡ, đóng góp ý kiến và chỉ bảo nhiệt tình của Quý Thầy Cô, gia đình và bạn bè. Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Thầy GVC.TS Nguyễn Văn Trạng, giảng viên Bộ môn Động cơ, khoa Cơ khí Động lực - người đã hướng dẫn, chỉ bảo chúng em trong suốt quá trình làm Đồ án. Thầy đã tận tình giúp đỡ chúng em trong quá trình lựa chọn đề tài, cung cấp tài liệu, kiểm tra theo dõi tiến độ trong quá trình thực hiện để chúng em có thể hoàn thành Đồ án này. Tài liệu giúp bạn tham khảo, ôn tập và đạt kết quả cao. Mời bạn đọc đón xem!
Môn: Công nghệ kĩ thuật oto (OTO21) 155 tài liệu
Trường: Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh 3.1 K tài liệu
Thông tin:
Tác giả:




















Tài liệu khác của Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh
Preview text:
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TÊN ĐỀ TÀI:
PHÂN TÍCH ỨNG SUẤT VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP
CẢI TIẾN KẾT CẤU CỦA PISTON ĐỘNG CƠ KHÔNG TRỤC KHUỶU
SVTH:1. NGUYỄN THANH PHONG MSSV: 17145198 2. TRẦN DUY THẮNG MSSV: 17145223 Khóa 2017
Ngành: Công nghệ kỹ thuật ô tô GVHD: GVC.TS.NGUYỄN VĂN TRẠNG
Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 08 năm 2021
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TÊN ĐỀ TÀI:
PHÂN TÍCH ỨNG SUẤT VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP
CẢI TIẾN KẾT CẤU CỦA PISTON ĐỘNG CƠ KHÔNG TRỤC KHUỶU
SVTH:1. NGUYỄN THANH PHONG MSSV: 17145198 2. TRẦN DUY THẮNG MSSV: 17145223 Khóa 2017
Ngành: Công nghệ kỹ thuật ô tô GVHD: GVC.TS.NGUYỄN VĂN TRẠNG
Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 08 năm 2021
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập – T0 do – Hạnh phúc ----***----
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Họ và tên sinh viên: 1. NGUYỄN THANH PHONG MSSV: 17145198
(Email:17145198@student.hcmute.edu.vn Điệnthoại: 0353200255)
2. TRẦN DUY THẮNG MSSV: 17145223
(Email:17145223@student.hcmute.edu.vn Điệnthoại: 0901234163)
Ngành: Công nghệ Kỹ thuật ô tô Lớp: 17145CL3
Giảng viên hướng dẫn: GVC.TS. NGUYỄN VĂN TRẠNG ĐT: 0935705017 Ngày bắt đầu: 15/3/2021 Ngày hoàn thành: 12/8/2021
1. Tên đề tài: Phân tích ứng suất và đề xuất giải pháp cải tiến kết cấu của piston
động cơ không trục khuỷu.
2. Các số liệu, tài liệu ban đầu:
3. Nội dung th0c hiện đề tài:
- Tìm hiểu về ứng suất nhiệt, tình hình nghiên cứu ứng suất nhiệt trên piston và
xylanh trong và ngoài nước.
- Nghiên cứu cơ sở lý thuyết về truyền nhiệt và phương pháp tính toán ứng suất nhiệt.
- Thiết kế mô hình cụm piston - xylanh dùng trên động cơ máy cắt cỏ bằng phần mềm CATIA.
- Mô phỏng ứng suất cơ nhiệt của cụm piston-xylanh ở các chế độ tải (áp suất)
khác nhau và kiểm tra bền bằng phần mềm ANSYS.
- Phân tích ứng suất tác động lên cụm piston-xylanh d0a vào kết quả mô phỏng.
- Cải tiến piston để tối ưu hoá ứng suất, biến dạng và giảm khối lượng chi tiết.
- Đề xuất phương án cải tiến tốt nhất.
- Thiết kế cải tiến cụm piston - xylanh để giảm ứng suất nhiệt theo phương án tốt nhất.
4. Sản phẩm: Tập thuyết minh
Tp. Hồ Chí Minh, ngày--- tháng--- năm 2021
Trưởng ngành Giáo viên hướng dẫn
CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập – T0 do – Hạnh Phúc *******
PHIẾU NHÂhN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
Họ và tên sinh viên: TRẦN DUY THẮNG MSSV: 17145223 Hội đồng: .....
Họ và tên sinh viên: NGUYỄN THANH PHONG MSSV: 17145198 Hội đồng: .....
Ngành: Công nghệ Kỹ thuật ô tô
Tên đề tài: Phân tích ứng suất và đề xuất giải pháp cải tiến kết cấu của piston
động cơ không trục khuỷu.
Họ và tên giảng viên hướng dẫn: GVC.TS NGUYỄN VĂN TRẠNG NHÂhN XÉT
1. Về nội dung đề tài & khối lượng th0c hiện:
..................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
............................................. 2. Ưu điểm:
..................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
............................................. 3. Khuyết điểm:
..................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
..................................
4. Đề ngh椃⌀ cho bảo vệ hay không?
.................................................................................................................................. ............... 5. Đánh giá loại:
.................................................................................................................................. ...............
6. Điểm:……………….(Bằng
chữ: ....................................................................................... )
.................................................................................................................................. ...............
Tp. Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 20… Giáo viên hướng dẫn À XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập – T0 do – Hạnh Phúc *******
PHIẾU NHÂhN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN
Họ và tên sinh viên: TRẦN DUY THẮNG MSSV: 17145223 Hội đồng: .....
Họ và tên sinh viên: NGUYỄN THANH PHONG MSSV: 17145198 Hội đồng: .....
Ngành: Công nghệ Kỹ thuật ô tô
Tên đề tài: Phân tích ứng suất và đề xuất giải pháp tối ưu hóa ứng suất cụm
piston xylanh trong động cơ không trục khuỷu.
Họ và tên giảng viên phản biện: GVC.TS. LÝ VĨNH ĐẠT NHÂhN XÉT 1.
Về nội dung đề tài & khối lượng th0c hiện:
..................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
........................................... 2. Ưu điểm:
..................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
............................................ 3. Khuyết điểm:
..................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.................................. 4.
Đề ngh椃⌀ cho bảo vệ hay
không? .................................................................................................................
............................... 5. Đánh giá
loại: ...................................................................................................................... ......................... 6.
Điểm:……………….(Bằng
chữ: ................................................................................... ) ................................
.................................................................................................................
Tp. Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 20… Giáo viên phản biện
(Ký & ghi rõ họ tên)
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HCM CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO
Độc lập - Tự do – Hạnh phúc Bộ môn Động cơ
XÁC NHẬN HOÀN THÀNH ĐỒ ÁN
Tên đề tài: Phân tích ứng suất và đề xuất giải pháp cải tiến kếu cấu của piston
động cơ không trục khuỷu.
Họ và tên Sinh viên: 1. NGUYỄN THANH PHONG MSSV:17145198 MSSV:1714522 2. TRẦN DUY THẮNG 3
Ngành: Công nghệ Kỹ thuật ô tô
Sau khi tiếp thu và điều chỉnh theo góp ý của Giảng viên hướng dẫn, Giảng viên
phản biện và các thành viên trong Hội đồng bảo vệ. Đồ án tốt nghiệp đã được hoàn
chỉnh đúng theo yêu cầu về nội dung và hình thức.
Chủ t椃⌀ch Hội đồng: Giảng viên hướng dẫn: Giảng viên phản biện:
TP. Hồ Chí Minh, ngày ..... tháng ..... năm 2021 LỜI CẢM ƠN
Trong thời gian th0c hiện Đồ án Tốt nghiệp, chúng em đã nhận được nhiều s0 giúp
đỡ, đóng góp ý kiến và chỉ bảo nhiệt tình của Quý Thầy Cô, gia đình và bạn bè.
Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Thầy GVC.TS Nguyễn Văn Trạng, giảng
viên Bộ môn Động cơ, khoa Cơ khí Động l0c - người đã hướng dẫn, chỉ bảo chúng em
trong suốt quá trình làm Đồ án. Thầy đã tận tình giúp đỡ chúng em trong quá trình l0a
chọn đề tài, cung cấp tài liệu, kiểm tra theo dõi tiến độ trong quá trình th0c hiện để
chúng em có thể hoàn thành Đồ án này.
Chúng em cũng xin chân thành cảm ơn các Thầy Cô giáo trong Trường Đại học Sư
phạm Kỹ thuật TP.HCM nói chung, các Thầy Cô trong khoa Cơ khí Động l0c nói riêng
đã dạy cho chúng em những kiến thức bổ ích, những kinh nghiệm quý báu trong quá
trình học tập và rèn luyện tại trường. Đó là nền tảng, đ椃⌀nh hướng vững chắc không chỉ
giúp chúng em hoàn thành Đồ án mà còn trong con đường nghề nghiệp sắp tới.
Cuối cùng, chúng em xin chân thành cảm ơn gia đình và bạn bè, đã luôn tạo điều
kiện, quan tâm, giúp đỡ, động viên chúng em trong suốt quá trình học tập và hoàn
thành Đồ án Tốt nghiệp.
Thành phố Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2021 Nhóm sinh viên th0c hiện Trần Duy Thắng Nguyễn Thanh Phong LỜI NÓI ĐẦU
Trong thời gian gần đây, bất chấp s0 ra đời của xe hoàn toàn chạy điện, động cơ đốt
trong vẫn có thể tồn tại trong một thời gian dài nữa, như là một thành phần của xe
plug-in hybrid, xe điện mở rộng phạm vi hoạt động bằng máy phát điện. Hiện tại, động
cơ xăng chạy máy phát điện sử dụng trên xe plug-in hybrid của các hãng ô tô trên thế
giới là động cơ chu kỳ Atkinson, nhiều nhà sản xuất đặt tên là động cơ "van biến
thiên", có khả năng tăng thể tích kỳ dãn nở, giảm thể tích kỳ hút nén, được đánh giá là
hiệu quả về tiết kiệm nhiên liệu hơn động cơ xăng thông thường 10%.
Tuy nhiên các nhà nghiên cứu Cơ quan không gian Đức (DLR) và Trung tâm nghiên
cứu phát triển của Toyota chưa hài lòng với mức hiệu quả nhiên liệu của động cơ
Atkinson nên đã phát triển một hệ thống máy nổ - phát điện mới được đặt tên "Động cơ
piston t0 do phát điện tuyến tính" (Free Piston Engine Linear Generator, FPEG).
Động cơ piston t0 do (Free Piston Engine) và máy phát điện tuyến tính (Linear
Generator) đều không phải là ý tưởng mới. Năm 1959 một kiểu mẫu động cơ piston t0
do đầu tiên sản xuất khí nén và dùng khí nén để quay turbin phát điện đã được cấp
bằng sáng chế ở Đức.
D0a trên cơ sở kế thừa những bài báo cáo, những công trình nghiên cứu đã có trên
những động cơ truyền thống, nhóm chúng em tổng hợp và chọn lọc để trình bày cơ sở
lý thuyết, phương pháp mô phỏng ứng suất nhiệt và ứng suất cơ bằng phần mềm
ANYSIS và tối ưu kết cấu cụm piston - xylanh. Từ đó có thể góp phần cho việc nghiên
cứu, phát triển và ứng dụng loại động cơ này ở nước ta. TÓM TẮT
Trong bài nghiên cứu về:
PHÂN TÍCH ỨNG SUẤT VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP CẢI TIẾN KẾT CẤU
CỦA PISTON ĐỘNG CƠ KHÔNG TRỤC KHUỶU.
D0a vào các kiến thức đã học và tài liệu tham khảo về phân tích ứng suất các chi tiết
của động cơ đốt trong nói chung và động cơ không trục khuỷu nói riêng, chúng em tập
trung chủ yếu vào các nội dung sau: •
Tình hình nghiên cứu ứng suất nhiệt trên Piston – Xylanh của động cơ đốt
trong tại Việt Nam và trên thế giới. •
Cơ sở lý thuyết về truyền nhiệt, tính toán ứng suất cơ nhiệt trên Piston – Xylanh. •
Thiết kế mô hình của Piston – Nắp máy-xylanh bằng phần mềm CATIA. •
Mô phỏng và đánh giá ứng suất cụm Piston – Xylanh bằng phần mềm ANSYS. •
Đề xuất phương án tối ưu hóa kết cấu để giảm ứng suất.
Hướng tiếp cận và giải quyết đồ án này chủ yếu vào việc nghiên cứu lý thuyết,
sử dụng phần mềm CATIA để thiết kế, phân tích ứng suất nhiệt của cụm piston-xylanh
của động cơ không trục khuỷu bằng phần mềm ANSYS. Bên cạnh đó em được thầy
GVC.TS Nguyễn Văn Trạng cung cấp tài liệu nghiên cứu liên quan đến đề tài và giải
đáp những thắc mắc gặp phải trong quá trình th0c hiện để chúng em có thể hoàn thành đồ án này. MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN...............................................................................................................i
LỜI NÓI ĐẦU.............................................................................................................ii
TÓM TẮT...................................................................................................................iii
MỤC LỤC...................................................................................................................iv
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU..................................................vii
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU...............................................................................ix
DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ VÀ HÌNH ẢNH..........................................................x
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI..................................................................1
1.1. Lý do chọn đề tài...............................................................................................1
1.2. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước......................................................1
1.2.1. Các nghiên cứu ứng dụng trong nước...................................................1
1.2.2. Các nghiên cứu ứng dụng ngoài nước...................................................2
1.3. Mục đích, đối tượng và phạm vi nghiên cứu...................................................4
1.3.1. Mục đích nghiên cứu...............................................................................4
1.3.2. Đối tượng nghiên cứu và thiết kế...........................................................4
1.3.3. Phạm vi nghiên cứu................................................................................4
1.3.4. Nội dung nghiên cứu...............................................................................4
1.3.5. Phương pháp nghiên cứu........................................................................5
CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA BÀI TOÁN XÁC ĐỊNH ỨNG SUẤT
NHIỆT VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH.................................................................6
2.1. Ứng suất nhiệt của Piston-xylanh.....................................................................6
2.1.1. Trao đổi nhiệt dẫn nhiệt.........................................................................7
2.1.2. Trao đổi nhiệt đối lưu.............................................................................7
2.1.3. Trao đổi nhiệt bức xạ............................................................................10
2.2. Tính toán trường nhiệt độ của Piston.............................................................11
2.2.1. Phương trình vi phân truyền nhiệt......................................................11
2.2.2. Các giả thiết và điều kiện biên của bài toán tính toán trường nhiệt độ.
..................................................................................................................................
..............................................................................................................................15
2.2.3. Cơ sở lý thuyết của bài toán phần tử hữu hạn trong bài toán trường
nhiệt độ.................................................................................................................16
2.3. Các phương pháp tính toán ứng suất nhiệt...................................................20
2.4. Lựa chọn phương pháp tính toán...................................................................22
2.4.1. Cơ sở lý thuyết tính toán ứng suất nhiệt theo phương pháp phần tử
hữu hạn................................................................................................................22
2.4.2. Lựa chọn phần mềm tính toán.............................................................24
CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN, XÂY DỰNG MÔ HÌNH, THIẾT LẬP CÁC BƯỚC
MÔ PHỎNG..............................................................................................................26
3.1. Tính toán, xây dựng mô hình phân tích.........................................................26
3.1.1. Tính toán lý thuyết................................................................................26
3.1.2. Xây dựng mô hình tính toán................................................................41
3.2. Quy trình phân tích các thông số...................................................................48
3.2.1. Quy trình chung [17]............................................................................48
3.2.2. Các bước phân tích...............................................................................49
KẾT LUẬN CHƯƠNG 3..........................................................................................53
CHƯƠNG 4: PHÂN TÍCH KẾT QUẢ VÀ CẢI TIẾN KẾT CẤU CỦA PISTON54
4.1. Kết quả phân tích............................................................................................54
4.1.1 Kết quả phân tích ứng suất cơ-nhiệt, biến dạng, nhiệt độ, thông lượng
nhiệt của piston và ứng suất của Xylanh...........................................................54
4.1.2. Kết quả ứng suất ở các giá trị áp suất khác nhau cuả piston............60
4.1.3. Kết quả phân tích ống lót của Xylanh ở các giá trị áp suất khác nhau.
..............................................................................................................................69
4.1.4. Phân tích mỏi [18].................................................................................72
4.2. Cải tiến kết cấu của piston [19].......................................................................73
4.2.1. Cải tiến chốt piston...............................................................................74
4.2.2. Thay đổi vật liệu sản xuất piston [20]..................................................87
4.3. Ứng dụng..........................................................................................................97
KẾT LUẬN CHƯƠNG 4..........................................................................................97
CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ.................................................................98
5.1. Kết luận............................................................................................................98
5.2. Kiến nghị..........................................................................................................98
5.3. Hướng phát triển của đề tài............................................................................99
DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO................................................................100
PHỤ LỤC.................................................................................................................103
Phụ lục 1: Code vẽ đồ thị từ matlab.......................................................................103
Phụ lục 2: Các bước thiết kế piston và xy lanh.....................................................105
2.1. Quy trình thiết kế piston.......................................................................105
2.2. Các bước thiết kế Xylanh..............................................................................111
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU
FPEG: Free Piston Engine Generaror PTHH: Phần tử hữu hạn SPHH: Sai phân hữu hạn PTB: Phần tử biên
CAE: Computer-Aided Engineering FEM: Finite Element Method FEA: Finite Element Analysis
PEO: Product Engineering Optimizer
�: hệ số dẫn nhiệt (W/)
F: diện tích bề mặt đẳng nhiệt () : gradian nhiệt độ
q: mật độ dòng nhiệt (W/) Q: dòng nhiệt (W)
c: nhiệt dung riêng (J/kg.độ) : mật độ () T: nhiệt độ (K) : ứng suất nhiệt (MPa) E: modun Young (GPa) hệ số Poisson
G: mô đun đàn hồi khi trượt của vật liệu (GPa)
Cm: tốc độ trung bình của piston (m/s)
Vh: thể tích công tác của xylanh () D: đường kính xylanh (m) S: hành trình piston (m)
n: tốc độ quay trục khuỷu (v/p)
ϕ là góc quay của trục khuỷu (rad/s) τ: số kỳ
P : áp suất đường nén thuần túy không có quá trình cháy (N/) o
Cu là tốc độ xoáy lốc của môi chất trong xylanh (m/s)
: Hệ số trao đổi nhiệt t0a tĩnh
: Nhiệt độ tương đương (K)
t : bề dày đỉnh Piston (mm) H
Pmax: áp suất lớn nhất tác dụng lên Piston (N/)
t : bề dày đỉnh Piston (mm) H
: ứng suất kéo cho phép đối với vật liệu làm Piston (N/)
Pw: áp suất của nhiên liệu lên thành xylanh (N/mm²) DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 3. 1: Các thông số ban đầu và cấu trúc của động cơ...........................................26
YBảng 3. 2: Đặc tính vật liệu ban đầu của piston........................................................45 Y
Bảng 4. 1: Ứng suất và biến dạng của piston ở các chế độ áp suất khác nhau........... 70
Bảng 4. 2: Thông số của các loại vật liệu ....................................................................87
Bảng 4. 3: Ứng suất và biến dạng của các loại vật liệu ...............................................88
Bảng 4. 4: Bảng so sánh 2 loại vật liệu tối ưu nhất .....................................................89
Bảng 4. 5: Thông số tổng thể trước và sau khi tối ưu các hạng mục ...........................90
Bảng 4. 6: Khối lượng và thể tích của piston trước và sau khi cải tiến...................... 91
DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ VÀ HÌNH ẢN
Hình 2. 1: Hệ tọa độ trụ ..............................................................................................14
Hình 2. 2: Các dạng phần tử hữu hạn ..........................................................................18 Y
Hình 3. 1: Đồ th椃⌀ công P-V......................................................................................... 36
Hình 3. 2: Đồ th椃⌀ Công P-V mô phỏng bằng matab ....................................................37
Hình 3. 3: Thông số kết cấu của piston .......................................................................38
Hình 3. 4: Mô hình 2D của Piston.............................................................................. 38
Hình 3. 5: Thông số kết cấu của xylanh ......................................................................39
Hình 3. 6: Mô hình 2D của Nắp máy-Xylanh .............................................................40
Hình 3. 7: Phân bố nhiệt độ trên piston .........................................................................4 Y
Hình 4. 1: Phân bố nhiệt độ trên piston........................................................................54
Hình 4. 2: Tổng thông lượng nhiệt của piston..............................................................55
Hình 4. 3: Ứng suất cơ-nhiệt của Piston với áp suất buồng đốt p=5 Mpa....................56
Hình 4. 4: Biến dạng của piston với áp suất buồng đốt p=5 MPa................................59
Hình 4. 5 và Hình 4. 6: Ứng suất và biến dạng của Xylanh ở giá tr椃⌀ áp suất buồng đốt
bằng 5 MPa..................................................................................................................60
Hình 4. 7: Ứng suất cơ-nhiệt của piston ở áp suất buồng đốt p=6 MPa.......................61
Hình 4. 8: Biến dạng của piston ở áp suất buồng đốt p=6 MPa...................................62
Hình 4. 9: Ứng suất cơ-nhiệt của piston ở áp suất buồng đốt p=7 MPa.......................62
Hình 4. 10: Biến dạng của piston ở điều kiện áp suất p=7 MPa...................................63
Hình 4. 11: Ứng suất của piston ở áp suất buồng đốt p=8 MPa...................................63
Hình 4. 12: Biến dạng của piston ở áp suất buồng đốt p=8 MPa.................................64
Hình 4. 13: Biến dạng của piston ở áp suất buồng đốt p=9 MPa.................................64
Hình 4. 14: Biến dạng của piston ở áp suất buồng đốt p=9 MPa.................................65
Hình 4. 15 và hình 4. 16: Ứng suất cơ nhiệt và tổng biến dạng 1 phần của xylanh ở áp
suất buồng đốt p=6 MPa..............................................................................................69
Hình 4. 17: Ứng suất nhiệt của piston khi tăng độ dày chốt từ 2mm-2,5mm...............75
Hình 4. 18: Ứng suất nhiệt của piston khi tăng độ dày chốt từ 2,5mm-3mm...............75
Hình 4. 19: Tổng biến dạng của piston khi tăng độ dày chốt từ 2mm-2,5mm..............77
Hình 4. 20: Tổng biến dạng của piston khi tăng độ dày chốt từ 2,5mm-3mm..............77
Hình 4. 21: Ứng suất của piston khi tăng đường kính chốt từ 8mm-9mm...................79
Hình 4. 22: Ứng suất của piston khi tăng đường kính lên 9,8 mm...............................79
Hình 4. 23: Tổng biến dạng của piston khi tăng đường kính chốt từ 8mm-9mm.........80
Hình 4. 24: Tổng biến dạng của piston khi tăng đường kính lên 9,8 mm.....................81
Hình 4. 25: Ứng suất của piston khi tăng đường kính lên 9 mm, tăng độ dày lên 2,5 mm
.....................................................................................................................................82
Hình 4. 26: Ứng suất của piston khi tăng đường kính lên 9,8 mm, tăng độ dày lên 3 mm
.....................................................................................................................................83
Hình 4. 27: Tổng biến dạng của piston khi tăng đường kính lên 9mm, tăng độ dày lên
2,5mm..........................................................................................................................84
Hình 4. 28: Tổng biến dạng của piston khi tăng đường kính lên 9,8 mm, tăng độ dày
lên 3 mm......................................................................................................................85
Hình 4. 29: Mô hình piston hoàn thiện sau khi cải tiến................................................87
Hình 4. 30: Mô hình piston sau khi đã cải tiến................................................................
Hình phụ lục 1: Mô hình piston sau khi hoàn thành thiết kế......................................110
Hình phụ lục 2: Mô hình của Xylanh ........................................................................139 Y
Biểu đồ 4. 1: Thể hiện ứng suất của piston ở các khoảng sức căng bề mặt khác nhau.....
.....................................................................................................................................65
Biểu đồ 4. 2: Thể hiện ứng suất của piston ở các khoảng giá tr椃⌀ buồng đốt khác nhau....
.....................................................................................................................................66
Biểu đồ 4. 3: Thể hiện biến dạng của piston ở các chế độ áp suất khác nhau..............67
Biểu đồ 4. 4: Biểu đồ đường thể hiện ứng suất của Xylanh ở các chế độ áp suất buồng
đốt khác nhau...............................................................................................................70
Biểu đồ 4. 5: Biểu đồ đường thể hiện biến dạng của Xylanh ở các chế độ áp suất buồng
đốt khác nhau...............................................................................................................71
Biểu đồ 4. 6: Thể hiện ứng suất khi thay đổi độ dày thành chốt piston so với ban đầu....
.....................................................................................................................................76
Biểu đồ 4. 7: Thể hiện biến dạng khi thay đổi độ dày thành chốt piston so với ban đầu
.....................................................................................................................................78
Biểu đồ 4. 8: Thể hiện ứng suất khi tăng đường kính chốt piston................................80
Biểu đồ 4. 9: Thể hiện biến dạng khi tăng đường kính chốt piston..............................81
Biểu đồ 4. 10: Thể hiện ứng suất khi kết hợp tăng đường kính chốt và độ dày chốt
piston...........................................................................................................................83
Biểu đồ 4. 11: Thể hiệnbiến dạng khi kết hợp tăng đường kính chốt và độ dày chốt
piston...........................................................................................................................85
Biểu đồ 4. 12: So sánh các giá tr椃⌀ thể hiện đến ứng suất của piston ở 2 loại vật liệu.. .89
Biểu đồ 4. 13: Biểu đồ thể hiện khối lượng và thể tích của piston trước và sau khi cải
tiến...............................................................................................................................91
Biểu đồ 4. 14: Biểu đồ thể hiện ứng suất của piston trước cải tiến (với vật liệu ban đầu
là thép) và sau khi cải tiến (với vật liệu là titanium)....................................................94