Pít-tông của một động cơ đốt trong dao động trên một đoạn thẳng dài 16cm và làm cho trục khuỷu của động cơ quay đều (Hình 1.5). Xác định biên độ dao động của một điểm trên mặt pít-tông.
Trong Hình 4, pít – tông M của động cơ chuyển động tịnh tiến qua lại dọc theo xi lanh làm quay trục khuỷu IA. Ban đầu I, A, M thẳng hàng. Cho \(\alpha \) là góc quay của trục khuỷu, O là vị trí của pít – tông khi \(\alpha = \frac{\pi }{2}\) và H là hình chiếu của A lên Ix. Trục khuỷu IA rất ngắn so với độ dài thanh truyền AM nên có thể xem như độ dài MH không đổi và gần bằng MA.
a) Biết IA = 8cm, viết công thức tính tọa độ \({x_M}\)của điểm M trên trục Ox theo \(\alpha \).
b) Ban đầu \(\alpha = 0\). Sau 1 phút chuyển động, \({x_M}\)= – 3cm. Xác định\({x_M}\) sau 2 phút chuyển động. Làm tròn kết quả đến hàng phần mười
a, Tại \(\alpha = \frac{\pi }{2}\) thì H trùng I, M trùng O nên MH = OI do đó OM = IH.
Xét tam giác AHI vuông tại H có: \(IH = cos\alpha .IA = 8cos\alpha .\)
\( \Rightarrow {x_M} = OM = IH = 8cos\alpha \)
b, Sau khi chuyển động được 1 phút, trục khuỷu quay được một góc là \(\alpha \)
Khi đó \({x_M} = - 3cm \Rightarrow cos\alpha = - \frac{3}{8}\)
Sau khi chuyển động 2 phút, trục khuỷu quay được một góc \(2\alpha \), nên:
\({x_M} = 8cos2\alpha = 8\left( {2{{\cos }^2}\alpha - 1} \right)\)\( = 8\left( {2{{\left( { - \frac{3}{8}} \right)}^2} - 1} \right) \approx - 5,8 cm\)
Pít-tông bên trong động cơ ô tô dao động lên và xuống khi động cơ ô tô hoạt động (Hình 2.5). Các dao động này được coi là dao động điều hòa với phương trình li độ của pít-tông là x = 12,5cos(60πt). Trong đó, x tính bằng cm, t tính bằng s. Xác định:
a) Biên độ, tần số và chu kì của dao động.
b) Vận tốc cực đại của pít-tông.
c) Gia tốc cực đại của pít-tông.
d) Li độ, vận tốc, gia tốc của pít-tông tại thời điểm t = 1,25 s.
`a)`
- Biên độ: `A=12,5(cm)`
- Tần số: `f=2\pi.60\pi =120\pi^2 (Hz)`
- Chu kì: `T=1/[120\pi^2]~~0,0008(s)`
`b) v_[max]=A.\omega=12,5 . 60\pi=750 \pi (cm//s)`
`c)a_[max]=A.\omega^2 =12,5 .(60\pi)^2=45000\pi^2 (cm//s^2)`
`d)` Ptr vận tốc: `v=-750\pi sin(60\pi t)`
Tại thời điểm `t=1,25 s` thì:
- Li độ `x=12,5cos(60 \pi . 1,25)=-12,5(cm)`
- Vận tốc `v=-750\pi sin(60 \pi . 1,25)=0 (cm//s)`
- Gia tốc `a=-\omega^2 . x=-(60\pi)^2 . (-12,5)=45000\pi^2 (cm//s^2)`
Quan sát Hình 17.4 và cho biết: Theo chiều chuyển động quay của trục khuỷu (6), pít tông (4) đang dịch chuyển như thế nào?
- Khi nào pít tông (4) đổi chiều chuyển động?
- Hãy mô tả sự thay đổi thể tích giới hạn bởi đỉnh pít tông và không gian phía trên của xi lanh.
- Pít tông (4) đang dịch chuyển lên trên. Khi pit tông dịch chuyển lên vị trí cao nhất sẽ đổi chiều chuyển động, và sau đó khi pit tông dịch chuyển xuống vị trí thấp nhất sẽ lại đổi chiều chuyển động.
- Mô tả sự thay đổi thể tích giới hạn bởi đỉnh pít tông và không gian phía trên của xi lanh:
+ Thể tích lớn nhất khi trục khuỷu quay ở vị trí số 6 của kim đồng hồ.
+ Thể tích nhỏ nhất khi trục khuỷu quay ở vị trí số 12 của kim đồng hồ.
Em hãy quan sát Hình 18.1 và cho biết nếu trục khuỷu quay theo chiều mũi tên, pít tông sẽ chuyển động lên trên hay xuống dưới; thể tích, nhiệt độ và áp suất phía trên đỉnh pít tông (phần tô màu xanh) thay đổi như thế nào?
Trục khuỷu quay theo chiều mũi tên, pít tông sẽ chuyển động lên trên; thể tích giảm dần, nhiệt độ và áp suất phía trên đỉnh pít tông tăng dần.
Quan sát mô hình động cơ đốt trong (Hình 8.11) cho biết các chi tiết pit tông, thanh truyền, trục khuỷu chuyển động như thế nào? Trục khuỷu, thanh truyền và pit tông có phải là cơ cấu tay quay con trượt không?
Tham khảo
Pit tông chuyển động tịnh tiến.
Trục khuỷu và thanh truyền chuyển động quay.
Trục khuỷu, thanh truyền và pit tông là cơ cấu tay quay con trượt.
tham khảo
Pit tông chuyển động tịnh tiến.
Trục khuỷu và thanh truyền chuyển động quay.
Trục khuỷu, thanh truyền và pit tông là cơ cấu tay quay con trượt.
xi lanh của một động cơ đốt trong có tiết diện là hình tròn diện tích 40 cm2. khí cháy trong động cơ tạo ra 1 áp suất 4.10^6 N/m2 và đẩy pít tông trong xi lanh chuyển động 1 đoạn 10cm trong thời gian 0,5 giây
a/ tính công của khí cháy
b/ tính công suất của động cơ
\(p=\dfrac{F}{S}\Rightarrow F=p.S=4.10^6.40.10^{-4}=...\left(N\right)\)
\(\Rightarrow A_{khi-chay}=F.s=16000.0,1=1600\left(J\right)\)
\(P=\dfrac{A_{khi-chay}}{t}=\dfrac{1600}{0,5}=3200\left(W\right)\)
Trong cuộc sống hằng ngày và trong kĩ thuật ta thường gặp những vật dao động, ví dụ như dây đàn ghi ta rung động, chiếc đu đung đưa, pít-tông chuyển động lên xuống trong xi lanh của động cơ,... Chuyển động của những vật này được gọi là dao động cơ. Vậy dao động cơ có những đặc điểm gì chung?
Dao động cơ có đặc điểm chung đều là sự chuyển động của một vật qua lại quanh một vị trí cân bằng nhất định.
Hãy kể tên các loại động cơ đốt trong dựa trên việc kết hợp 2 tiêu chí phân loại về nhiên liệu sử dụng và số hành trình của pít tông trong một chu trình công tác.
Các loại động cơ đốt trong dựa trên việc kết hợp 2 tiêu chí phân loại về nhiên liệu sử dụng và số hành trình của píttông trong một chu trình công tác:
- Động cơ xăng 2 kì.
- Động cơ xăng 4 kì.
- Động cơ diesel 2 kì.
- Động cơ diesel 4 kì.
Quan sát mỗi hình a, b, c trong Hình 18.5 và cho biết:
- Chiều chuyển động của pít tông.
- Trạng thái của cửa thải và cửa quét.
- Trạng thái khí trong buồng đốt của động cơ.
- Hình a: pit tông đi xuống, cửa thải và cửa quét đóng, khí cháy đẩy phit tông đi xuống.
- Hình b: pit tông đi xuống điểm chết dưới, cửa quét và cửa thải mở, hòa khí từ cửa quét vào xilanh, khí cháy từ xilanh bị đẩy ra ngoài qua cửa thải.
- Hình c: pit tông đi lên, cửa quét và cửa thải đóng, hòa khí trong xilanh bị nén với áp suất cao.