ĐỒ án môn học đồ án ĐỘNG cơ đốt TRONG hệ THỐNG làm mát

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN MƠN HỌC: ĐỒ ÁN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG HỆ THỐNG LÀM MÁT Ngành: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ Lớp : 19DOTD1 Giảng viên hướng dẫn: Lê Văn Thoại Sinh viên thực hiện: Trần Khánh Linh Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Thắng Sinh viên thực hiện: Ngô Minh Đức Mã SV: 1911252865 Lớp: 19DOTD1 Mã SV: 1911251116 Lớp: 19DOTD1 Mã SV: 1911256061 Lớp: 19DOTD1 Tp.HCM, ngày 22 tháng 12 năm 2021 VIỆN KỸ THUẬT HUTECH PHIẾU GIAO ĐỀ TÀI TÊN MÔN HỌC : ĐỒ ÁN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ơ TƠ Họ tên sinh viên (Nhóm gồm sinh viên): (1) Trần Khánh Linh (2) Nguyễn Văn Thắng (3) Ngô Minh Đức MSSV: 1911252865 MSSV: 1911251116 MSSV: 1911256061 Lớp: 19DOTD1 Lớp: 19DOTD1 Lớp: 19DOTD1 I Tên đề tài: Hệ thống làm mát II Dữ liệu đầu vào: Mơ hình mẫu động Giáo trình động đốt IV Nội dung nhiệm vụ: Trình bày tổng quan hệ thống Thiết kế mô cấu/chi tiết hệ thống V Kết tối thiểu phải có: File báo cáo đồ án Bản vẽ chi tiết khổ giấy A3 A4 (PDF) File gốc vẽ 2D,3D File mô hoạt động (nếu có) Ngày giao đề tài: 8/11/2021 Ngày nộp báo cáo: 22/12/2021 TP HCM, ngày 16 tháng 09 năm 2021 Sinh viên thực (Ký ghi rõ họ tên) Giảng viên hướng dẫn (Ký ghi rõ họ tên) VIỆN KỸ THUẬT HUTECH PHIẾU THEO DÕI TIẾN ĐỘ THỰC HIỆN ĐỒ ÁN MÔN HỌC & ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ THỰC HIỆN TÊN MÔN HỌC: ĐỒ ÁN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ (Do giảng viên hướng dẫn ghi giao lại cho sinh viên đóng vào báo cáo) Tên đề tài: Hệ thống làm mát Giảng viên hướng dẫn: Lê Văn Thoại Sinh viên/ nhóm sinh viên thực đề tài (sĩ số nhóm: 3) (1) Trần Khánh Linh (2) Nguyễn Văn Thắng (3) Ngô Minh Đức Tuần Ngày Tuần (Làm phần giới thiệu đề tài) Tuần (Làm phần kết cấu hệ thống) Tuần 5( Làm phần kết cấu hệ thống) Tuần (Làm kết luận) Tuần (Vẽ mô phỏng) 10 Tuần (Vẽ mô phỏng) 11 Tuần (Vẽ mô phỏng) 12 Tuần 10 (Chỉnh sửa, tổng hợp) Đánh giá kết báo cáo: (Nội dung báo cáo ; Sản phẩm thực hiện; Thái độ ; Kỹ năng; ….) Cách tính điểm: Điểm q trình = 0.5 x Tổng điểm tiêu chí đánh giá + 0.5 x điểm báo cáo ĐA MH Lưu ý: Tổng điểm tiêu chí đánh giá trình thực đồ án; Điểm báo cáo bảo vệ đồ án mơn học; Điểm q trình (Ghi theo thang điểm 10 ) Họ tên sinh viên Trần Khánh Linh Nguyễn Văn Thắng Ngô Minh Đức Ghi chú: Điểm số có sai sót, GV gạch bỏ ghi lại điểm kế bên ký nháy vào phần điểm chỉnh sửa TP HCM, ngày 22 tháng 12 Sinh viên thực (Ký ghi rõ họ tên thành viên) năm 2021 Giảng viên hướng dẫn (Ký ghi rõ họ tên) M ỤC LỤC DANH MỤC HÌNH ẢNH iii LỜI NÓI ĐẦU I GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG LÀM MÁT ĐỘNG CƠ Mục đích yêu cầu hệ thống làm mát 1.1 Mục đích hệ thống làm mát 1.2 Yêu cầu hệ thống làm mát 1.3 Nhiệm vụ hệ thống làm mát 1.3.1 Làm mát động máy nén 1.3.2 Làm mát dầu bôi trơn 1.4 Nhiệt độ làm việc tối ưu động II PHÂN LOẠI HỆ THỐNG LÀM MÁT 2.1 Hệ thống làm mát chất lỏng 2.1.1 Hệ thống làm mát kiểu bốc 2.1.2 Hệ thống làm mát nước kiểu đối lưu tự nhiên 2.1.3 Hệ thống làm mát tuần hoàn cưỡng 2.1.4 Hệ thống làm mát nước nhiệt độ cao 2.1.5 Hệ thống làm mát cưỡng nhiệt độ cao kiểu bốc bên 2.1.6 Hệ thống làm mát cưỡng nhiệt có lợi dụng nhiệt nước độ cao nhiệt khí thải 10 2.2 Hệ thống làm mát động khơng khí (gió) 11 2.2.1 Hệ thống làm mát khơng khí kiểu tự nhiên 11 2.2.2 Hệ thống làm mát khơng khí kiểu cưỡng 11 2.3 So sánh ưu khuyết điểm kiểu làm mát nước kiểu làm mát khơng khí 12 I III KẾT CẤU CÁC CỤM CHI TIẾT CHÍNH CỦA HỆ THỐNG LÀM MÁT BẰNG NƯỚC 13 3.1 Kết cấu két làm mát 13 3.2 Nắp két nước 15 3.3 Kết cấu bơm nước 17 3.3.1 Bơm ly 17 tâm 3.3.2 .17 Bơm piston 3.4 Van nhiệt 18 3.5 Quạt gió 21 3.5.1 Công dụng yêu cầu 21 3.5.2 Kết cấu nguyên lý làm việc 21 IV: KẾT LUẬN 22 Cácte chứa dầu 10- Hệ thống làm mát nước kiểu bốc kết cấu đơn giản đặt tính lưu động đối lưu nói nên hệ thống dùng cho động đốt kiểu xylanh nằm ngang, đặc biệt động máy nông nghiệp cỡ nhỏ Nhược điểm hệ thống làm mát thất thoát nước nhiều hao mịn xylanh khơng 2.1.2 Hệ thống làm mát tự nhiên nước kiểu đối lưu Trong hệ thống làm mát kiểu đối lưu tự nhiên, nước lưu động tuần hoàn nhờ chênh lệch áp lực hai cột nước nóng lạnh mà khơng cần bơm Cột nước nóng động cột nước nguội thùng chứa két nước 5 Hình 2.2 Hệ thống làm mát nước kiểu đối lưu tự nhiên 1- Đường nước; 2- Xylanh; 3- Đường dẫn nước vào két làm mát; 4- Nắp két; 5- Két nước; 6- Quạt gió; 7- Đường nước làm mát động 2.1.3 Hệ thống làm mát tuần hoàn cưỡng Trong hệ thống làm mát tuần hoàn cưỡng Khắc phục nhược điểm vận tốc lưu động dòng nước thấp, làm tăng hiệu làm mát Vận tốc lưu động dòng nước tăng bơm nước lắp hệ thống dẫn động từ trục khuỷu động Hệ thống thích hợp cho động có cơng suất động tơ Hệ thống làm mát tuần hồn cưỡng có ba loại sau: Hệ thống làm mát cưỡng tuần hồn kín vịng 1) Hình 2.3 Hệ thống làm mát cưỡng tuần hồn kín vịng Ưu điểm hệ thống làm mát cưỡng vòng kín nước sau qua két làm mát lại trở động Do phải bổ sung nước, tận dụng việc trở lại nguồn nước để tiếp tục làm mát động Vì vậy, hệ thống thuận lợi loại xe đường dài, vùng thiếu nguồn nước Hệ thống làm mát tuần hồn cưỡng vịng phổ biến động ô tô, máy kéo động tĩnh tại, hình 2.3 hình 2.4 Hình 2.4 Sơ đồ nguyên lý hệ thống làm mát tuần hoàn cưỡng vịng Nước làm mát có nhiệt độ thấp bơm 12 hút từ bình chứa phía két nước qua đường ống 10 qua két 13 để làm mát dầu sau vào động Để phân phối nước làm mát đồng cho xylanh làm mát đồng cho xylanh, nước sau bơm vào thân máy chảy qua ống phân phối đúc sẵn thân máy Sau làm mát xylanh, nước lên làm mát nắp máy theo đường ống khỏi động với nhiệt độ cao đến van nhiệt Khi van nhiệt mở, nước qua van vào bình chứa phía két nước Tiếp theo, nước từ bình chứa qua ống mỏng có gắn cánh tản nhiệt Tại đây, nước làm mát dòng khơng khí qua két quạt tạo Quạt dẫn động puly từ trục khuỷu động Tại bình chưa phía két làm mát, nước có nhiệt độ thấp lại bơm hút vào động thực chu trình làm mát tuần hồn Hệ thống làm mát cưỡng tuần hồn hai vịng 2) Trong hệ thống này, nước làm mát két nước khơng phải dịng khơng khí quạt gió tạo mà dịng nước có nhiệt độ thấp hơn, nước sơng, biển Vịng thứ làm mát động hệ thống làm mát cưỡng vòng gọi nước vòng kín Vịng thứ hai với nước sơng hay nước biển bơm chuyển đến két làm mát để làm mát nước vịng kín, sau lại thải sơng, biển nên gọi vòng hở Hệ thống làm mát hai vòng dùng phổ biến động tàu thủy 10 Hình 2.5 Hệ thống làm mát cưỡng kiểu hai vịng tuần hồn 1-Đường nước phân phối; 2- Thân máy; 3- Nắp xylanh; 4- Van nhiệt; 5- Két làm mát; 68- Đường nước vòng hở; 7- Bơm nước vòng hở; Đường nước vào bơm nước vòng hở; 9- Đường nước tắt bơm vịng kín; 10- Bơm nước vịng kín 3) Hệ thống làm mát vịng hở Hệ thống làm mát kiểu mặt chất không khác nhiều so với hệ thống làm mát cưỡng vịng kín Hệ thống làm mát vòng hở Hình 2.6 1- Đường nước phân phối; 2- Thân máy; 3- Nắp máy; 4- Van nhiệt; 5- Đường nước vòng hở; 6- Đường nước vào nối tắt bơm; 8- Bơm nước bơm; 7- Đường nước Trong hệ thống nước làm mát nước sông, biển bơm (8) hút vào làm mát động cơ, sau theo đường nước (5) đổ sơng, biển Hệ thống có ưu điểm đơn giản Tuy nhiên, số kiểu động nước làm mát đạt 1000C cao Khi nước nhiệt độ cao, nước bốc Hơi nước tạo thành áo nước làm mát (kiểu bốc bên trong) nước bị tạo thiết bị riêng (kiểu bốc bên ngoài) Do đó, cần phải có hệ thống làm mát riêng cho động 2.1.4 Hệ thống làm mát nước nhiệt độ cao Hệ thống làm mát nhiệt độ cao bao gồm hai hệ thống làm mát hệ thống làm mát cưỡng nhiệt độ cao kiểu bốc bên hệ thống làm mát cưỡng nhiệt độ cao có lợi dụng nhiệt nước nhiệt khí thải 2.1.5 H ki u b ể ệ th ống làm mát cưỡ ng b c nhi ứ ệt độ cao ốc bên p2 , tra p2 tvaìo , Hình 2.7 Sơ đồ hệ thống làm mát cưỡng nhiệt độ cao kiểu bốc bên 1- Động cơ; 2- Van tiết lưu; 3- Bộ tách hơi; 4- Quạt gió; 5- Bộ ngưng tụ nước; 6- Khơng khí làm mat; 7- Bơm nước Trong hệ thống có hai vùng áp suất riêng khác Vùng thứ có áp suất p1 truyền từ tách (3) qua ngưng tụ (5) đến bơm tuần hồn (7) Quạt gió (4) dùng để quạt mát ngưng tụ (5) Vùng thứ hai có áp suất p2 > p1 truyền từ bơm tuần hoàn qua động đến van tiết lưu (2) bình tách (3), độ chênh áp suất p = p p điều chỉnh van tiết lưu (2) Nước vùng có áp suất cao p2 khơng sơi mà nóng lên (từ nhiệt độ t vào đến tra ) Áp suất p2 tương ứng với nhiệt độ sôi t > tra nên nước sơi tách có áp suất p < p2 2.1.6 Hệ thống làm mát cưỡng nhiệt độ cao có lợi dụng nhiệt nước nhiệt khí thải Ưu điểm hệ thống làm mát là: Có thể nâng cao hiệu suất làm việc động lên 6–7%, giảm lượng tiêu hao nước khơng khí làm mát, ta rút gọn kích thước tản nhiệt, đốt cháy nhiều lưu huỳnh nhiên liệu Tuy nhiên, hệ thống làm mát có nhược điểm nhiệt độ chi tiết máy cao Do cần đảm bảo khe hở công tác chi tiết cần phải dùng loại dầu bơi trơn có tính chịu nhiệt tốt Ngoài động xăng cần phải ý đến tượng kích nổ Khi tăng áp suất để nâng nhiệt độ nước làm mát hệ thống, cần phải đảm bảo mối nối đường ống, khe hở bơm phải kín hơn, tản nhiệt phải chắn Hình 2.8 Sơ đồ hệ thống làm mát nhiệt độ cao có lợi dụng nhiệt nước nhiệt khí thải 1- Động cơ; 2- Tuabin tăng áp; 3- Đường thải; 4- Bộ tăng nhiệt cho nước; 5- Bộ tăng nhiệt cho nước ra; 6- Bộ tăng nhiệt cho nước trước vào tách hơi; 7,9- Van tiết lưu; 8- Bộ tách nước; 10- Tuabin hơi; 11Bộ ngưng tụ; 12,14,15,16- Bơm nước; 13- Thùng chứa nước 10 2.2 Hệ thống làm mát động khơng khí (gió) Hệ thống làm mát động làm mát gió bao gồm ba phận chủ yếu - phiến tản nhiệt thân máy nắp xylanh, quạt gió dẫn gió Hệ thống làm mát khơng khí chia làm hai loại: Làm mát khơng khí kiểu tự nhiên kiểu làm mát theo cưỡng (dùng quạt gió) 2.2.1 Hệ thống làm mát khơng khí kiểu tự nhiên Hệ thống làm mát kiểu đơn giản Nó gồm phiến tản nhiệt bố trí nắp xylanh thân máy Các phiến mặt nắp xylanh bố trí dọc theo hướng di chuyển xe, phiến làm mát thân thường bố trí vng góc với đường tâm xylanh Đa số động môtô xe máy bố trí hệ thống làm mát kiểu Tuy nhiên, vài loại xe máy đặt động nằm ngang lại bố trí phiến tản nhiệt dọc theo đường tâm xylanh để tạo điều kiện gió lùa qua rãnh phiến tản nhiệt Hệ thống làm mát kiểu tự nhiên lợi dụng nhiệt xe chạy đường để lấy làm mát phiến tản nhiệt Do đó, xe lên dốc hay chở nặng chạy chậm thường động bị nóng làm mát Để khắc phục nhược điểm người ta đưa phương án làm mát khơng khí kiểu cưỡng 2.2.2 Hệ thống làm mát khơng khí kiểu cưỡng Hệ thống kiểu có ưu điểm lớn không phụ thuộc vào tốc độ di chuyển xe dù xe đứng chỗ đảm bảo làm mát tốt cho động Tuy nhiên, hệ thống làm mát kiểu tồn nhược điểm kết cấu thân máy nắp xylanh phức tạp, khó chế tạo cách bố trí phiến tản nhiệt hình dạng phiến tản nhiệt Hiệu làm mát hệ thống phụ thuộc nhiều hình dạng, số lượng cách bố trí phiến tản nhiệt thân máy nắp xylanh 11 Hình 2.9 Hệ thống làm mát xylanh khơng khí động (A)- Hệ thống làm mát gió dùng quạt gió hướng trục (B)- Quạt gió hướng trục 1- Tang trống có cánh quạt; 2- Nắp đầu trục; 3- Bulơng; 4Trục quạt gió; 5- Tang trống có cánh dẫn; 6Bánh đai truyền 2.3 So sánh ưu khuyết điểm kiểu làm mát nước kiểu làm mát không khí Xuất phát từ yêu cầu kỹ thuật ta nhận thấy động làm mát nước so với động làm khơng khí có ưu điểm sau: - Hiệu làm mát hệ thống làm mát nước cao trạng thái nhiệt chi tiết động làm mát nước thấp Vì vậy, điều kiện phụ tải động xăng phải giảm tỉ số nén để tránh tượng kích nổ Độ dài thân động làm mát nước ngắn khoảng (10–15) , trọng - lượng nhỏ (8–10) so với động làm mát khơng khí Được ta đúc xylanh liền khối nên khoảng cách xylanh giảm đến mức tối thiểu Do giảm độ dài thân động nên tăng độ cứng vững thân động cơ, trục khuỷu trục cam - Khi làm việc động làm mát nước có tiếng ồn nhỏ - - Tổn thất cơng suất để dẫn động quạt gió động làm mát nước nhỏ động làm mát gió 12 ... VỀ HỆ THỐNG LÀM MÁT ĐỘNG CƠ Mục đích yêu cầu hệ thống làm mát 1.1 Mục đích hệ thống làm mát 1.2 Yêu cầu hệ thống làm mát 1.3 Nhiệm vụ hệ thống làm mát. .. Nhóm em nhận đề tài: “ HỆ THỐNG LÀM MÁT ĐỘNG CƠ ” Trong phạm vi đồ án này, nhóm em giới hạn tìm hiểu cách tổng quát phương pháp làm mát động cơ, cấu hệ thống động, mơ hệ thống Do kiến thức cịn... nói chung Việt Nam I GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG LÀM MÁT ĐỘNG CƠ Mục đích yêu cầu hệ thống làm mát 1 Mục đích hệ thống làm mát Trong trình làm việc động cơ, nhiệt truyền cho chi tiết tiếp xúc