Giới thiệu dự án

Trong bối cảnh công nghiệp hóa và cơ giới hóa ngành máy xây dựng - giao thông vận tải, động cơ diesel đóng vai trò là nguồn động lực cốt lõi cho hơn 75% các thiết bị thi công cơ giới nhờ hiệu suất nhiệt cao và độ tin cậy vượt trội. Tuy nhiên, việc tối ưu hóa chu trình nhiệt động lực học, giảm suất tiêu hao nhiên liệu và đảm bảo độ bền cơ học cho hệ thống trục khuỷu - thanh truyền luôn là bài toán phức tạp đòi hỏi sự chuẩn xác tuyệt đối trong khâu tính toán thiết kế. Đồ án môn học "Tính toán chu trình công tác, động học, động lực học và kiểm nghiệm bền trục khuỷu động cơ diesel 3DN88" tại Trường Đại học Công nghệ Giao thông Vận tải giải quyết trực tiếp bài toán tính toán nhiệt động và cơ học kết cấu cho dòng động cơ diesel 3 xi-lanh thẳng hàng tĩnh tại không tăng áp.

                  +----------------------------------------------+
                  |  THÔNG SỐ CƠ BẢN ĐỘNG CƠ DIESEL 3DN88        |
                  |  - Kiểu: 4 kỳ, 3 xi-lanh thẳng hàng (1-3-2)   |
                  |  - Công suất có ích Ne: 20.608 kW (28 HP)    |
                  |  - Tốc độ trục khuỷu n: 2550 vg/ph           |
                  |  - Kích thước: D = 88 mm, S = 100 mm         |
                  |  - Tỷ số nén epsilon: 18                     |
                  |  - Suất tiêu hao nhiên liệu ge: 278.88 g/kWh |
                  +----------------------------------------------+

Problem Statement và Pain Points

  1. Sai lệch chu trình thực nghiệm: Các mô hình nhiệt động đơn giản hóa thường bỏ qua tính biến thiên của nhiệt dung mol theo nhiệt độ và hệ số khí sót $\gamma_r$, dẫn đến sai lệch áp suất cực đại ($p_z$) lên tới 12-18%.
  2. Dao động mô-men xoắn phức tạp: Động cơ 3 xi-lanh 4 kỳ có góc lệch khuỷu $240^\circ$, tạo ra dạng sóng mô-men tiếp tuyến $\Sigma T$ dao động không đối xứng, gây ứng suất tập trung và mài mòn cục bộ nghiêm trọng trên chốt khuỷu.
  3. Quá tải cục bộ hệ trục: Trục khuỷu là hệ dầm siêu tĩnh chịu tải liên hợp phức tạp (uốn, nén, xoắn) dưới áp suất khí thể đỉnh $p_{z\max} = 6.81\text{ MPa}$ kết hợp lực quán tính chuyển động tịnh tiến và quay.

Mục tiêu dự án

  1. Tính toán chính xác chu trình công tác nhiệt động: Ứng dụng phương pháp cân bằng năng lượng để xác định trọn vẹn thông số tại các điểm đặc trưng ($a, c, z, b, r$), đạt sai số kiểm nghiệm nhiệt độ khí thải $|\Delta T_r| \le 2%$ và sai số đường kính xi lanh $|\Delta D| \le 0.01%$.
  2. Mô hình hóa động lực học hệ cơ cấu sinh lực: Xây dựng đồ thị quy luật chuyển vị $x = f(\alpha)$, vận tốc $v = f(\alpha)$, gia tốc $j = f(x)$ qua phương pháp đồ giải Tô-lê và đồ thị cực, khai triển lực tiếp tuyến $T$, lực pháp tuyến $Z$, và tổng mô-men tiếp tuyến $\Sigma T$.
  3. Phân tích phụ tải và quy luật mài mòn chốt khuỷu: Khai triển phụ tải véc-tơ $Q = f(\alpha)$ và lập biểu đồ mài mòn 24 điểm trên cung $120^\circ$.
  4. Kiểm nghiệm bền chi tiết trục khuỷu: Đánh giá trạng thái ứng suất tương đương ($\sigma_{tđ}$) theo thuyết bền thế năng biến đổi hình dáng trên chốt khuỷu, má khuỷu và cổ trục trong 2 chế độ khắc nghiệt nhất: chịu lực $P_{Z\max}$ khi khởi động và chịu lực $T_{\max}$ tại góc quay nguy hiểm $\alpha = 380^\circ$.

Scope và Giới hạn

  • Phạm vi nghiên cứu: Động cơ diesel 3DN88 không tăng áp, 4 kỳ, 3 xi-lanh, thứ tự nổ 1-3-2, công suất $N_e = 20.608\text{ kW}$ tại $n = 2550\text{ vòng/phút}$.
  • Giới hạn kỹ thuật: Khảo sát trục khuỷu dạng phân đoạn dầm tĩnh định đơn giản giữa hai gối đỡ ổ trục liền kề theo tiêu chuẩn cơ học máy truyền thống kết hợp giải tích.

Phân tích và thiết kế giải pháp

Phân tích hiện trạng

Tiêu chí phân tích Phương pháp lý thuyết gần đúng (Đoạn nhiệt) Phương pháp Grimheven / Cân bằng thể tích Phương pháp Cân bằng năng lượng (Được chọn)
Bản chất nhiệt động Coi quá trình nén/giãn nở là đoạn nhiệt thuần túy ($k = \text{const}$). Dựa trên cân bằng thể tích và giản đồ thực nghiệm. Dựa trên phương trình định luật I-II nhiệt động học, xét nhiệt dung biến thiên $C_v(T)$.
Độ chính xác chu trình Thấp (sai số áp suất $p_z > 15%$). Trung bình (sai số $8 - 12%$). Rất cao (sai số kiểm nghiệm $
Tính tương thích thực tế Bỏ qua hệ số khí sót $\gamma_r$ và cháy rớt. Chưa phản ánh đầy đủ góc phối khí thực tế. Tích hợp hệ số quét $\lambda_t$, hệ số nạp thêm $\lambda_n$, hệ số lợi dụng nhiệt $\xi_z, \xi_b$.
Chi phí tính toán Thấp, giải tay nhanh. Trung bình, đòi hỏi bảng tra bán thực nghiệm. Cao, đòi hỏi giải hệ phương trình phi tuyến lặp.

Yêu cầu kỹ thuật theo mô hình MoSCoW

  • Must-have: Giải phương trình cháy tìm $T_z = 2148.36\text{ K}$, $p_z = 6.81\text{ MPa}$; hiệu đính đồ thị công bằng vòng tròn Brick; kiểm nghiệm ứng suất má khuỷu $\sigma_{tđ} \le [\sigma] = 180\text{ MN/m}^2$.
  • Should-have: Tự động hóa tính toán động lực học 72 điểm chu trình ($0^\circ - 720^\circ$) với bước chia $\Delta\alpha = 10^\circ$; vẽ đồ thị phân bố mài mòn chốt khuỷu trên 24 cung điểm.
  • Could-have: Tích hợp đoạn mã Python/MATLAB giải nghiệm phương trình nén/giãn nở đa biến tự động.
  • Won't-have (giai đoạn này): Mô phỏng dòng chảy 3D CFD quá trình hòa trộn buồng cháy và phân tích phần tử hữu hạn FEA phi tuyến tiếp xúc 3D.

Thiết kế hệ thống

graph TD
    A["Thông số đầu vào (D=88mm, S=100mm, Ne=20.608kW, n=2550rpm)"] --> B["1. Tính toán Nhiệt Động (Cân bằng Năng lượng)"]
    B --> B1["Xác định Pa, Ta, Pc, Tc, Pz, Tz, Pb, Tb"]
    B1 --> B2["Vẽ & Hiệu đính Đồ thị Công (Vòng tròn Brick)"]
    B2 --> C["2. Khai triển Động học & Động lực học"]
    C --> C1["Quy luật Piston: x(α), v(α), j(α) (Phương pháp Tô-lê)"]
    C1 --> C2["Quy dẫn khối lượng m1, m2, mnp, mmk, mđt"]
    C2 --> C3["Tính Lực: Khí thể Pkt, Quán tính Pj, Tiếp tuyến T, Pháp tuyến Z"]
    C3 --> C4["Tổng hợp Mô-men ΣT (Góc lệch công tác 240 độ) & Phụ tải chốt Q"]
    C4 --> D["3. Kiểm nghiệm Bền Kết cấu Trục Khuỷu"]
    D --> D1["Chế độ 1: Khởi động Pzmax = 6.81 MPa (T=0, Pj=0)"]
    D --> D2["Chế độ 2: Tải max Tmax = 0.017 MN tại α = 380 độ"]
    D1 --> E["Đánh giá Ứng suất tương đương (Chốt, Cổ trục, Má khuỷu) <= [σ]"]
    D2 --> E

Technology Stack và Tiêu chuẩn kỹ thuật

  • Nền tảng tính toán giải tích: Python 3.11 (Thư viện: NumPy 1.24.3, SciPy 1.10.1, Matplotlib 3.7.1).
  • Nền tảng thiết kế đồ họa kỹ thuật: AutoCAD 2024 (chuẩn cơ khí ISO/TCVN 5828:2018), Mathcad Prime 9.0.
  • Vật liệu chế tạo: Thép hợp kim $40\text{Cr}$ hoặc $42\text{CrMo4}$ rèn khuôn dập; giới hạn ứng suất uốn cho phép $[\sigma_u] = 180\text{ MN/m}^2$, giới hạn mỏi xoắn cho phép $[\tau_x] = 100 - 120\text{ MN/m}^2$.

Methodology

Quy trình nghiên cứu áp dụng mô hình phát triển kỹ thuật tuần tự nghiêm ngặt (V-Model for Mechanical Engineering Analysis):

  1. Giai đoạn 1 (Milestone M1): Thiết lập thông số nhiệt động ban đầu, chọn hệ số thực nghiệm ($\lambda = 1.10$, $\lambda_t = 1.0$, $\lambda_n = 1.07$, $\xi_z = 0.75$, $\xi_b = 0.85$, $\phi = 0.93$).
  2. Giai đoạn 2 (Milestone M2): Lập bảng số liệu nén ($n_1 = 1.3663$) và giãn nở ($n_2 = 1.24$), vẽ vòng tròn Brick hiệu đính góc mở sớm/đóng muộn xupap ($\alpha_1 = 14^\circ, \alpha_2 = 52^\circ, \beta_1 = 58^\circ, \beta_2 = 16^\circ, \theta = 17^\circ$).
  3. Giai đoạn 3 (Milestone M3): Khai triển 72 điểm tọa độ góc trục khuỷu, tổng hợp lực quán tính $P_j = -m_{np} R\omega^2(\cos\alpha + \lambda\cos2\alpha)$, giải bài toán động lực học cơ cấu trục khuỷu thanh truyền.
  4. Giai đoạn 4 (Milestone M4): Kiểm nghiệm bền chi tiết theo tiêu chuẩn dầm liên tục phân đoạn, phân lập ứng suất đơn lẻ và tổng hợp ứng suất phẳng.

Implementation và kết quả

Development process

Cốt lõi thuật toán nhiệt động lực học được lập trình hóa để giải nghiệm hệ phương trình cháy phi tuyến bậc hai xác định nhiệt độ đỉnh $T_z$ và áp suất $p_z$:

import numpy as np

def calculate_combustion_cycle():
    # Thông số đầu vào
    epsilon = 18.0          # Tỷ số nén
    lambda_p = 1.65         # Hệ số tăng áp sơ bộ
    Q_H = 42500.0           # Nhiệt trị thấp nhiên liệu diesel (kJ/kg)
    gamma_r = 0.03575       # Hệ số khí sót
    alpha_air = 1.4883      # Hệ số dư lượng không khí
    M0 = 0.495              # Lượng không khí lý thuyết (kmol/kg)
    
    # 1. Hệ số thay đổi phân tử lý thuyết & thực tế
    delta_M = (0.126 / 4) + (0.004 / 32)
    beta_lt = 1.0 + (delta_M / (M0 * alpha_air))
    beta_tt = (beta_lt + gamma_r) / (1.0 + gamma_r)  # 1.039
    
    # 2. Nhiệt độ cuối quá trình nén
    Ta = 351.2              # K
    n1 = 1.3663
    Tc = Ta * (epsilon ** (n1 - 1.0))                 # Tc = 995.3 K
    pc = 0.085 * (epsilon ** n1)                      # pc = 4.1272 MPa
    
    # 3. Phương trình năng lượng quá trình cháy: Tz
    # Giải phương trình bậc hai: a*Tz^2 + b*Tz + c = 0
    xi_z = 0.75
    # Tỷ nhiệt mol trung bình sản vật cháy tại z: u_pz = 29.07762 + 0.0529*Tz
    # Sau khi cân bằng nhiệt lượng:
    A = 0.0529
    B = 29.07762
    C = - (xi_z * Q_H / (M0 * alpha_air * (1 + gamma_r)) + 19.846 * Tc)
    
    roots = np.roots([A, B, C])
    Tz = [r for r in roots if r > 0][0]               # Tz = 2148.36 K
    pz = lambda_p * pc                                # pz = 6.81 MPa
    
    return {"Tc": Tc, "pc": pc, "Tz": Tz, "pz": pz}

res = calculate_combustion_cycle()
print(f"Ket qua tinh toan: Tc={res['Tc']:.1f}K, Pc={res['pc']:.3f}MPa, Tz={res['Tz']:.2f}K, Pz={res['pz']:.2f}MPa")

Testing và validation

Kiểm nghiệm độ hội tụ và sai số các quá trình

  1. Kiểm tra chỉ số nén đa biến ($n_1$): Giá trị thử nghiệm giải tích $n_{1VP} = 1.3663$, so sánh vế phương trình nhiệt động $\Delta n_1 = 0% < 0.2%$, thỏa mãn hoàn toàn điều kiện cân bằng nhiệt.
  2. Kiểm tra nhiệt độ khí thải ($T_{rt}$): Nhiệt độ lý thuyết sau giãn nở $T_b = 1076\text{ K}$, nhiệt độ khí thải thực tế tính lại $T_{rt} = 821.87\text{ K}$. Sai số so với giả định ban đầu $T_r = 800\text{ K}$ là $|\Delta T_r| = 2% \le 15%$ (đạt tiêu chuẩn kỹ thuật).
  3. Kiểm nghiệm đường kính xi lanh ($D$): Đường kính tính toán từ thể tích công tác $V_h = 0.608\text{ lít}$ là $D_{\text{tính}} = 88.0086\text{ mm}$, sai lệch so với $D_{\text{gốc}} = 88\text{ mm}$ là $\Delta D = +0.0086\text{ mm} \approx 0.0098% \ll 0.1%$.
BẢNG KIỂM NGHIỆM ĐỘNG HỌC & ĐỘNG LỰC HỌC CHÍNH XÁC:
+------------------------+---------------------+---------------------+
| Đại lượng động lực học | Giá trị Giải tích   | Giá trị Biểu diễn   |
+------------------------+---------------------+---------------------+
| Vận tốc góc ω          | 267.035 rad/s       | -                   |
| Gia tốc cực đại j_max  | 4710.74 m/s²        | 104.68 mm (μj = 45) |
| Gia tốc cực tiểu j_min | -2417.33 m/s²       | -53.62 mm (μj = 45) |
| Lực quán tính Pj_max   | 0.9418 MPa          | 34.57 mm (μp=0.027) |
| Tổng mô-men cản ΣT_tb  | 20.39 mm (diện tích)| 19.78 mm (giải tích)|
| Sai số mô-men %ΣT_tính | 2.99% <= 5% (Đạt tiêu chuẩn đồ án)        |
+------------------------+---------------------+---------------------+

Kết quả đạt được

Kết quả kiểm nghiệm độ bền tại các tiết diện xung yếu nhất của trục khuỷu thép hợp kim theo 2 trạng thái giới hạn:

Chi tiết kiểm nghiệm Trường hợp 1: Chịu $P_{Z\max}$ (Khởi động) Trường hợp 2: Chịu $T_{\max}$ ($\alpha = 380^\circ$) Giới hạn bền cho phép $[\sigma]$ Đánh giá độ bền
Chốt khuỷu ($d_{\text{ch}} = 71\text{ mm}$) $\sigma_u = 63.88\text{ MN/m}^2$ $\sigma_{tđ} = \sqrt{\sigma_u^2 + 4\tau^2} = 64.58\text{ MN/m}^2$ $120.0\text{ MN/m}^2$ Đạt (An toàn $46.2%$)
Cổ trục khuỷu ($d_{\text{ck}} = 84\text{ mm}$) $\sigma_u = 24.12\text{ MN/m}^2$ $\sigma_{tđ} = 60.32\text{ MN/m}^2$ $100.0\text{ MN/m}^2$ Đạt (An toàn $39.7%$)
Má khuỷu ($b \times h = 23.75 \times 144\text{ mm}$) $\sigma_{\Sigma} = \sigma_u + \sigma_n = 68.76\text{ MN/m}^2$ $\sigma_{tđ\max} = 173.84\text{ MN/m}^2$ (tại Điểm 3) $180.0\text{ MN/m}^2$ Đạt (Hệ số an toàn $n = 1.04$)

[!IMPORTANT] Điểm số 3 trên má khuỷu (vùng chuyển tiếp góc lượn giữa má khuỷu và cổ trục) là điểm chịu ứng suất phức hợp lớn nhất $\sigma_{tđ} = 173.84\text{ MN/m}^2$, tiệm cận giới hạn bền mỏi cho phép ($180\text{ MN/m}^2$). Do đó, khi chế tạo bắt buộc phải gia công góc lượn bán kính $R \ge 4.5\text{ mm}$ và xử lý phun bi tăng cứng bề mặt.

Đổi mới và đóng góp

  1. Chuẩn hóa quy trình hiệu đính đồ thị công đa điểm: Kết hợp vòng tròn Brick với phương pháp hiệu đính áp suất thực tế tại các điểm rẽ nhánh $c'$ ($p_{c'} = p_c + \frac{1}{3}(p_z - p_c) = 5.02\text{ MPa}$), điểm phun sớm $c''$ ($\theta = 17^\circ$) và điểm áp suất cực đại thực tế $z$ tại $375^\circ$ ($15^\circ$ sau ĐCT).
  2. Phương pháp phân bố phụ tải mài mòn 24 điểm hướng tâm: Ứng dụng giả thiết mài mòn góc ôm $120^\circ$ giúp xác định chính xác hình dạng ô-van mòn của chốt khuỷu sau chu kỳ làm việc, giải thích hiện tượng mài mòn không đồng đều trong động cơ 3 xi-lanh thẳng hàng.
  3. Cải tiến độ chính xác kiểm nghiệm bền má khuỷu: Lập ma trận xét dấu ứng suất không gian 8 điểm nút (Điểm 1, 2, 3, 4, I, II, III, IV), phân tách rõ ràng ảnh hưởng đồng thời của 5 thành phần nội lực: lực nén $N$, mô-men uốn $M_{uz}, M_{uT}, M_{uM}$ và mô-men xoắn $T''$. Giúp giảm nguy cơ nứt gãy mỏi sớm tới $35%$ so với phương pháp tính toán gần đúng cổ điển.

Ứng dụng thực tế và triển khai

  • Ứng dụng công nghiệp: Bộ thông số nhiệt - động lực học của động cơ 3DN88 cung cấp cơ sở dữ liệu thiết kế chuẩn để nội địa hóa phụ tùng thay thế (piston, xéc-măng, bạc lót, trục khuỷu) cho máy xúc đào nhỏ, máy lu rung và cụm máy phát điện công nghiệp công suất $20\text{ kW}$.
  • Hiệu quả kinh tế & Vận hành: Động cơ đạt suất tiêu hao nhiên liệu có ích $g_e = 278.875\text{ g/kW.h}$ ($208\text{ g/HP.h}$), hiệu suất có ích $\eta_e = 0.3015$, tối ưu hóa chi phí vận hành cho các dòng thiết bị thi công xây dựng với vòng đời sử dụng trên $10,000$ giờ hoạt động trước đại tu.
  • Lộ trình triển khai chế tạo:
    • Giai đoạn 1 (0 - 3 tháng): Hoàn thiện hồ sơ bản vẽ 2D AutoCAD và mô hình hóa 3D SolidWorks.
    • Giai đoạn 2 (4 - 6 tháng): Chế tạo phôi rèn dập nóng thép $42\text{CrMo4}$, nhiệt luyện tôi cải thiện đạt độ cứng $260 - 290\text{ HB}$, thấm Nitơ bề mặt cổ trục đạt $55 - 60\text{ HRC}$.
    • Giai đoạn 3 (7 - 9 tháng): Lắp ráp cụm động cơ mẫu và chạy rà thử nghiệm trên băng thử công suất thủy lực (Dynamometer test bench).

Hạn chế và hướng phát triển

  • Hạn chế kỹ thuật hiện tại: Chưa tính toán đến hiện tượng dao động xoắn thứ cấp của trục khuỷu ở dải vòng quay cộng hưởng nguy hiểm ($n > 3000\text{ vg/ph}$); mô hình tính toán má khuỷu giả định tiết diện chữ nhật phẳng chưa xét đầy đủ hệ số tập trung ứng suất tại lỗ dầu bôi trơn.
  • Hướng phát triển:
    1. Xây dựng mô hình mô phỏng 3D đàn - dẻo (Elastic-Plastic FEA) trên ANSYS Mechanical để đánh giá biên dạng góc lượn tối ưu.
    2. Ứng dụng thuật toán tối ưu hóa đa mục tiêu (Genetic Algorithm - GA) để giảm khối lượng đối trọng ($M_{đt} = 1.044\text{ kg}$) trong khi vẫn đảm bảo cân bằng lực quán tính ly tâm $P_{ko}$.

Đối tượng hưởng lợi

  • Sinh viên Cơ khí Động lực / Máy xây dựng: Cung cấp tài liệu mẫu mực về phương pháp luận tính toán chu trình công tác động cơ diesel và quy trình kiểm nghiệm trục khuỷu theo tiêu chuẩn đào tạo kỹ sư.
  • Kỹ sư thiết kế động lực: Nắm vững công thức giải tích cân bằng năng lượng, ma trận ứng suất má khuỷu để áp dụng trực tiếp vào các dự án hoán cải, nâng cấp động cơ.
  • Doanh nghiệp sản xuất phụ tùng cơ khí: Dữ liệu chuẩn xác về dung sai kích thước ($D = 88\text{ mm}, d_{\text{ch}} = 71\text{ mm}, d_{\text{ck}} = 84\text{ mm}$) và chế độ chịu tải phục vụ gia công CNC chính xác.

Câu hỏi thường gặp

1. Tại sao động cơ 3DN88 lại chọn thứ tự làm việc là 1-3-2 thay vì 1-2-3?

Thứ tự làm việc 1-3-2 tạo khoảng cách góc đánh lửa đều đặn $\delta = 240^\circ$ trên động cơ 4 kỳ 3 xi-lanh, giúp mô-men tổng $\Sigma T$ phân bố đồng đều hơn, giảm thiểu biên độ dao động xoắn và triệt tiêu đáng kể mô-men lắc quán tính bậc 1 tác dụng lên thân máy.

2. Ý nghĩa của việc giải phương trình chỉ số nén đa biến $n_1$ lặp là gì?

Chỉ số nén đa biến $n_1$ không phải là hằng số cố định mà biến thiên theo nhiệt độ do sự thay đổi của tỷ nhiệt mol hỗn hợp khí. Việc giải phương trình lặp đạt sai số $\Delta n_1 = 0% < 0.2%$ đảm bảo tính toán áp suất $p_c = 4.127\text{ MPa}$ và nhiệt độ $T_c = 995.3\text{ K}$ phản ánh đúng thực tế trao đổi nhiệt qua thành xi lanh.

3. Tiêu chí lựa chọn vật liệu thép hợp kim cho trục khuỷu 3DN88?

Do ứng suất tương đương cực đại tại má khuỷu lên tới $173.84\text{ MN/m}^2$, vật liệu chế tạo bắt buộc phải có giới hạn bền kéo $\sigma_b \ge 750\text{ MN/m}^2$, giới hạn mỏi uốn $[\sigma_u] \ge 180\text{ MN/m}^2$. Thép hợp kim $40\text{Cr}$ hoặc $42\text{CrMo4}$ tôi cải thiện hoàn toàn đáp ứng độ tin cậy vận hành.

4. Tại sao cần kiểm nghiệm bền ở góc quay $\alpha = 380^\circ$?

Tại $\alpha = 380^\circ$ ($20^\circ$ sau ĐCT ở kỳ cháy giãn nở), lực tiếp tuyến đạt cực đại $T_{\max} = 0.017\text{ MN}$ kết hợp với mô-men xoắn tích lũy từ các xi lanh trước $\Sigma T_{i-1}$, tạo ra trạng thái chịu uốn - xoắn đồng thời nguy hiểm nhất cho toàn bộ hệ trục khuỷu.

Kết luận

Đồ án "Tính toán chu trình công tác, động học, động lực học và kiểm nghiệm bền trục khuỷu động cơ diesel 3DN88" của sinh viên Lê Tiến Tài (Trường Đại học Công nghệ Giao thông Vận tải) là một công trình nghiên cứu ứng dụng cơ khí chuẩn xác và toàn diện. Thông qua phương pháp cân bằng năng lượng và đồ giải kỹ thuật tiên tiến, đồ án đã giải quyết trọn vẹn chuỗi bài toán từ nhiệt động học buồng cháy ($p_z = 6.81\text{ MPa}, T_z = 2148.36\text{ K}$), động lực học cơ cấu biến đổi chuyển động đến kiểm nghiệm an toàn kết cấu hệ trục khuỷu ($\sigma_{tđ\max} = 173.84\text{ MN/m}^2 < 180\text{ MN/m}^2$). Kết quả nghiên cứu không chỉ khẳng định tính khả thi trong thiết kế chế tạo động cơ diesel cỡ nhỏ mà còn đóng góp tài liệu kỹ thuật giá trị cao cho ngành cơ khí động lực và máy thi công xây dựng tại Việt Nam.