BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN Ngành Lớp Giảng viên hướng dẫn Sinh v.
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN: Ngành: Lớp: Giảng viên hướng dẫn: Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thanh Thông Mã SV: 1911252551 Lớp: 19DOTD1 Sinh viên thực hiện: Huỳnh Hoàng Quân Mã SV: 1911250461 Lớp: 19DOTD1 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Đình Tiến Đạt Mã SV: 1911252045 Lớp: 19DOTD1 Tp.HCM, ngày 22 tháng 12 năm 2021 I VIỆN KỸ THUẬT HUTECH PHIẾU GIAO ĐỀ TÀI TÊN MÔN HỌC: HỆ THỐNG ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG NGÀNH: Công nghệ kỹ thuật oto Họ tên sinh viên/ nhóm sinh viên giao đề tài (sĩ số nhóm 3): MSSV: 1911252551 Lớp: (1) Nguyễn Thanh Thơng 19DOTD1 (2) Huỳnh Hồng Qn MSSV: 1911250461 Lớp: 19DOTD1 (3) Nguyễn Đình Tiến Đạt MSSV: 1911252045 Lớp: 19DOTD1 Tên đề tài: Hệ thống nạp Các liệu ban đầu: Mơ hình mẫu động cơ, Giáo trình động đốt Nội dung nhiệm vụ: Trình bày tổng quan hệ thống, Thiết kế, mô hệ thống cấu/chi tiết hệ thống Kết tối thiểu phải có: 1) File báo cáo đồ án 2) Bản vẽ chi tiết khổ giấy A3 A4 (PDF) 3) File gốc vẽ 2D, 3D 4) File gốc mơ hoạt động (nếu có) Ngày giao đề tài: 27/9/2021 Ngày nộp báo cáo: 22/12/2021 I TP HCM, ngày 22 tháng 12 năm 2021 Giảng viên hướng dẫn Sinh viên thực Nguyễn Thanh Thơng Huỳnh Hồng Qn II Nguyễn Đình Tiến Đạt (Ký ghi rõ họ tên thành viên) (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: HỆ THỐNG ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG NGÀNH: Công nghệ kỹ thuật oto (Do giảng viên hướng dẫn ghi giao lại cho sinh viên đóng vào báo cáo) Tên đề tài: Hệ thống nạp Giảng viên hướng dẫn: Lê Văn Thoại Sinh viên/ nhóm sinh viên thực đề tài (sĩ số nhóm 3): (1) Nguyễn Thanh Thơng MSSV: 1911252551 Lớp: 19DOTD1 (2) Huỳnh Hoàng Quân MSSV: 1911250461 Lớp: 19DOTD1 (3) Nguyễn Đình Tiến Đạt MSSV: 1911252045 Lớp: 19DOTD1 Tuần Ngày 8/11 9/11 16/11 23/11 30/11 7/12 21/12 Nội dung thực Giao đề tài Kết thực sinh viên (Giảng viên hướng dẫn ghi) Phân chia công việc, lên kế hoạch hoạt động Tham gia gọi meet Tuần (Ghi rõ nội dung thực tìm tài liệu tham khảo tiến hiện) hành hoạt động Chia làm word, tính tốn Tuần (Ghi rõ nội dung thực chi tiết chi tiết hiện) Hoàn thiện chỉnh sửa word Tuần (Ghi rõ nội dung thực hình vẽ Tiến hành kiểm tra số hiện) liệu Hoàn thiện chỉnh sửa word Tuần (Ghi rõ nội dung thực hình vẽ Tiến hành kiểm tra số hiện) liệu Hoàn thiện chỉnh sửa word Tuần (Ghi rõ nội dung thực hình vẽ Tiến hành kiểm tra số hiện) liệu Hồn thiện word hình vẽ Tuần (Ghi rõ nội dung thực solidwork hiện) III Tuần Ngày Nội dung thực Tuần (Ghi rõ nội dung thực hiện) 10 Tuần (Ghi rõ nội dung thực hiện) 10 Tuần (Ghi rõ nội dung thực hiện) 11 Tuần 10 (Ghi rõ nội dung thực hiện) 12 Đánh giá kết báo cáo: (Nội dung báo cáo ; Sản phẩm thực hiện; Thái độ ; Kỹ năng; ….) Kết thực sinh viên (Giảng viên hướng dẫn ghi) Cách tính điểm: Điểm 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 q 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 Mã số SV Tiêu chí đánh giá q trình thực đồ án Tính chủ Đáp ứng động, tích mục tiêu cực, sáng đề tạo (tối đa (tối đa điểm) điểm) Tổng điểm tiêu chí đánh giá q trình thực đồ án (tổng cột điểm 1+2) 50% Điểm báo cáo bảo vệ đồ án môn học (50%) Điểm q trình = 0.5*tổng điểm tiêu chí + 0.5*điểm báo cáo Nguyễn Thanh 1911252551 4 8.5 Thơng 8.5 Huỳnh Hồng 1911250461 Quân Nguyễn Đình 1911252045 4 8.5 Tiến Đạt 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 năm 2021 Sinh viên thực Nguyễn Thanh Thơng Huỳnh Hồng Qn Nguyễn Đình Tiến Đạt Giảng viên hướng dẫn Lê Văn Thoại (Ký ghi rõ họ tên) (Ký ghi rõ họ tên thành viên) V LỜI CẢM ƠN Trong năm gần ngành công nghiệp chế tạo ô tô đà phát triển mạnh mẽ, đặc biệt với việc ứng dụng khoa học kỹ thuật công nghệ vào ngành đưa ngành công nghiệp chế tạo ô tơ hồ nhập với tốc độ phát triển nghiệp cơng nghiệp hố, đại hố đất nước Do điều kiện kinh tế ngày nâng cao nên xe VIOS loại xe hãng TOYOTA chế tạo đưa vào nước ta năm gần để phục vụ nhu cầu lại người dân, đặc biệt người dân sống khu vực thành thị Vì việc tìm hiểu tính kỹ thuật xe, cụ thể hệ thống nạp cần thiết sinh viên thuộc chun ngành tơ Do em chọn đề tài “Hệ thống nạp động 1NZ-FE” xe ô tô VIOS Đây hội vô thuận lợi để em củng cố kiến thức hệ thống nạp động nói chung, đồng thời sở tìm hiểu đặc điểm kết cấu hệ thống nạp động phát triển thời gian gần Hệ thống nạp đóng vai trị quan trọng việc cung cấp hồ khí cho chu trình làm việc động đưa sản phẩm cháy chu trình ngồi, đảm bảo u cầu nạp đầy động Nó có ảnh hưởng lớn đến công suất động mức độ ô nhiễm môi trường khí thải động Vì yêu cầu nghiên cứu hệ thống nạp phải đặt mối quan hệ với hệ thống khác động Thực đề tài địi hỏi sinh viên ngồi kiến thức chun ngành cịn phải có kỹ tìm kiếm nguồn tài liệu mới, đặc biệt cần khai thác mạng thơng tin tồn cầu internet Bên cạnh cần trau dồi thêm khả ngoại ngữ chuyên ngành động ơtơ Do kiến thức cịn nhiều hạn chế, kinh nghiệm chưa nhiều, tài liệu tham khảo cịn điều kiện thời gian không cho phép nên đồ án em khơng tránh khỏi thiếu sót, kính mong thầy cô giáo môn bảo để đồ án em hoàn thiện Cuối em xin gửi lời cảm ơn đến thầy giáo hướng dẫn Lê Văn Thoại, tất bạn sinh viên giúp em hoàn thành đồ án MỤC LỤC DANH MỤC CÁC BẢNG ix DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ, ĐỒ THỊ, SƠ ĐỒ, HÌNH ẢNH x Chương I GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI Tổng quan hệ thống nạp 1.1 Hệ thống nạp động xăng 1.1.1 Đường nạp động xăng dùng chế hịa khí 1.1.2 Đường nạp động phun xăng điện tử 1.2 Hệ thống nạp thải động diezen 1.2.1 Đường nạp động diezen 1.3 Quá trình nạp Chương II Cơ sở lý thuyết 11 2.1 Đường ống nạp 11 2.1.1 Lọc khơng khí 11 2.1.2 Cổ họng gió 11 2.1.3 Bộ góp nạp 13 2.1.4 Đặc điểm kết cấu nguyên lý làm việc cảm biến đường nạp 14 Chương III Nội dung tính tốn thiết kế 19 Tính tốn chu trình cơng tác động 1NZ-FE 19 Kết tính tốn phần tính tốn nhiệt động tảng q trình tính tốn thiết kế động đốt 19 3.1 Các số liệu ban đầu 19 3.2 Các thông số chọn 19 3.3 Tính tốn chu trình cơng tác 20 3.3.1 Quá trình nạp 22 3.3.2 Quá trình nén 23 3.3.3 Quá trình cháy 24 3.3.4 Quá trình giãn nở 26 3.3.5 Tính tốn thơng số chu trình cơng tác 27 3.3.6 Tính tốn thơng số có ích: 28 Chương IV Kiểm tra bảo dưỡng cụm chi tiết hệ thống nạp động 1NZ- FE .31 4.1 Những hư hỏng thường gặp 31 4.2 Kiểm tra cảm biến 32 Chương V Kết luận 34 Phụ lục 35 M1 1 r Tz Tb ) Trong đó: Tb Tz vz z b [oK] n2 1 Giải phương trình theo phương pháp chia đôi ta được: n2 = 1,2325 - Nhiệt độ cuối trình giãn nở Tb [oK] Tb 2306 =1356,48[oK] 10,51,2325 1 - Áp suất cuối trình giãn nở Pb [MN/m2] pb p z n = 5,9823 =0,359[MN/m2] 10,51,2325 - Kiểm nghiệm lại nhiệt độ khí sót Trtính [oK) Pr Trt Tb Sai số: 0,11 m1 m b Trtính Trchon Trtính o = 914,416[ K] =1356,48 P 1,51 1,5 0,359 914,416 900 2,2774% 15% 914,416 3.3.5 Tính tốn thơng số chu trình cơng tác Tính tốn thơng số thị: - Áp suất thị trung bình P'i [MN/m2] P'i Pc λ 1 1 [MN/m2 ] εn11 ε 1 n εn21 1 n 1 1 1 P ' 1,927 i 10,5 1,2325 10,51,2325 1 1,369 1,214[MN/m ] 10,51,369 1 - Áp suất thị trung bình thực tế pi [MN/m2] pi pi.â [MN/m2] pi 1,2135.0,968 =1,18 [MN/m2] - Hiệu suất thị động i : i - 8,314.M1 pi Tk 8,314.0.512.1.1747.298 0.4401 43995.0.826.0.01 QH v pk Suất tiêu hao nhiên liệu thị gi [g/kw.h] g i 3.3.6 - 3600000 Q H i 3600000 = =185,92[g/kw.h] 43995.0,4401 Tính tốn thơng số có ích: Tổn thất giới pm [MN/m2] Theo công thức kinh nghiệm: pm a b.Cm pr pa Trong đó: S.n 0,0847.6000 = 16,0533 [m/s] 30 = 30 Cm Tuỳ theo động tỷ số S/D, loại buồng cháy tra giá trị a, b Vậy: p 0,024 0,0053.16,0533 0,11 0,0847 = 0,1344[MN/m2] m - Áp suất có ích trung bình pe [MN/m2] pe pi pm = 1,1844 - 0,1344 pe = 1,1844 - 0,1344 = 1,05 [MN/m2] Hiệu suất giớim : m - pe pi = 1,05 = 0,88 1,1844 Suất tiêu hao nhiên liệu có ích ge g e gi 185,92 0,88 = 210.[g/kw.h] [g/kw.h] - - Hiêu suất có ích e e m i =0,88 0,44= 0,3888 - Thể tích cơng tác động cơVh [dm3] V h N e 30. 81.30.4 pe i.n 1,05.4.6000 =0,5[dm3] = - Kiểm nghiệm đường kính xi lanh Dt [dm] Dt 4.Vh S = Sai lệch: Stt 4.0,5 = 0,75038[dm] 3,14.0,847 D Dt D 75,038 75 =0,038 ≤ 0,1[mm] Tên thông số Ký hiệu Thứ nguyên Kết 298 Q TRÌNH NẠP Nhiệt độ khơng khí trước xupap nạp Tk Hệ số nạp ηv 0,8064 Hệ số khí sót γr 0,0513 Nhiệt độ cuối trình nạp Ta mCvkk kJ/kmol.độ 20,4303 mCv kJ/kmol.độ 22,896 mCv kJ/kmol.độ 20,613 K K 338,178 QUÁ TRÌNH NÉN Tỉ nhiệt mol đẳng tích trung bình khơng khí Tỉ nhiệt mol đẳng tích trung bình sản vật cháy Tỉ nhiệt mol đẳng tích trung bình hỗn hợp cơng tác Chỉ số nén đa biến trung bình n1 1,369 Áp suất cuối trình nén pc MN/m2 1,927 10 Nhiệt độ cuối q trình nén Tc 777,69 K Q TRÌNH CHÁY 11 Lượng khơng khí lý thuyết để đốt cháy hoàn toàn 1kg nhiên liệu M0 Kmolkk/kgnl 0,512 12 Số mol khí nạp M1 Kmol/kgnl 0,512 13 Số mol sản vật cháy M2 Kmol/kgnl 0,5398 14 Hệ số biến đổi phần tử lý thuyết β0 1,0545 15 Hệ số biến đổi phần tử thực tế β 1,0516 16 Hệ số biến đổi phần tử Z βz 1,047 17 Tổn thất nhiệt cháy khơng hồn ΔQH tồn 18 Nhiệt độ cực đại chu trình Tz 19 Áp suất cực đại chu trình lý pz K MN/m2 2306,076 5,983 thuyết QUÁ TRÌNH GIÃN NỞ 20 Tỷ số giản nở sớm ρ 21 Tỷ số giản nở sau δ 10,5 22 Nhiệt độ cuối trình giản nở Tb 23 Áp suất cuối trình giản nở Pb 24 Chỉ số giãn nở đa biến trung bình n2 25 Nhiệt độ khí sót Tr 914,416 K MN/m2 1356,48 0,359 1,2325 K THÔNG SỐ CHỈ THỊ 26 Áp suất thị trung bình lý thuyết P'i MN/m2 1,214 27 Áp suất thị trung bình thực tế pi MN/m2 1,18 28 Hiệu suất thị ηi 29 Suất tiêu hao nhiên liệu thị gi kg/kw.h 185,92 0,4401 CHỈ TIÊU CĨ ÍCH 30 Áp suất tổn thất giới trung bình pm MN/m2 0,1344 31 Áp suất có ích trung bình pe MN/m2 1,05 32 Hiệu suất giới ηm 33 Suất tiêu hao nhiên liệu có ích ge 34 Hiệu suất có ích ηe 0,88 kg/kw.h Bảng Các thơng số tính toán nhiệt 210 0,3888 Chương IV Kiểm tra bảo dưỡng cụm chi tiết hệ thống nạp động 1NZ-FE 4.1 Những hư hỏng thường gặp a) Bộ lọc khí Hiện tượng +Lọc khí lủng làm tăng nhanh độ mịn xylanh, piston, séc măng +Lọc khí ngạt làm hao xăng, thải khói đen, máy yếu, mau mịn Bảo dưỡng:bộ lọc khí vệ sinh dùng lại thay - Khi vệ sinh lọc khí cần ý: Nếu bẩn nhẹ dùng khí nén để xịt bụi Nếu bẩn nặng có dính dầu tiến hành theo bước sau: +Rửa nước +Ngâm thuốc tẩy khoảng 15 phút +Lấy xịt nước với áp lực không 40psi +Lấy gió nén thổi thật khơ - Khi thay phải thực theo qui định +Thay loại +Xem tài liệu hướng dẫn trước tháo lắp b) Bộ xúc tác - Hiện tượng + Máy bị nóng mức + Máy yếu + Lực phản tăng lên + Lượng khí độc hại gia tăng -Bảo dưỡng cách thay -Cách kiểm tra: + Sử dụng máy phân tích khí thải chất để kiểm tra + Cho máy chạy cầm chừng, đợi xúc tác nóng lên + Đo lượng khí O2 CO2 cuối đường ống thải Nếu lượng O2 xấp xỉ 5% trở lên lượng CO2 ≤ 0,5% xúc tác hoạt động tốt với điều kiện hệ thống khác hoàn hảo 4.2 Kiểm tra cảm biến + Kiểm tra cảm biến lưu lượng - Điều kiện kiểm tra: Nhiệt độ nước làm mát động cơ: 85 C ÷ 950 C, đèn, quạt gió thiết bị phụ chế độ OFF - Tháo kiểm tra giắc cắm cảm biến Bật công tắc nguồn đo điện áp cực nối đất Giá trị tiêu chuẩn 0,2 V thấp Nếu kết không đạt giá trị tiêu chuẩn kiểm tra giắc cắm rơ le điều khiển, sửa chữa thay cần thiết Nếu kết bình thường chuyển sang bước tiếp theo: đo điện trở cực nối đất giắc cắm cảm biến Giá trị tiêu chuẩn Nếu kết khơng bình thường kiểm tra giắc cắm C – 113 ECU đường dây nối cực cảm biến với cực 96 ECU, sửa chữa thay cá phận Nếu kết bình thường chuyển sang bước - Đo lưu lượng khí nạp chế độ hoạt động động Ở chế độ không tải giá trị tiêu chuẩn ÷ (gm/s), tốc độ 2500 (v/ph) 6,5 ÷ 12 (gm/s) Nếu kết khơng chứng tỏ cảm biến bị hư, phải thay + Kiểm tra cảm biến nhiệt độ khí nạp - Ngắt giắc cắm nối cảm biến nhiệt độ khí nạp với ECU Đo điện trở cảm biến nhiệt độ - 200 C, 00 C, 200 C, 400 C, 600 C 800 C xem có đạt giá trị tiêu chuẩn hay khơng Sau tháo cảm biến đo điện trở làm nóng cảm biến máy sấy tóc Ở điều kiện bình thường nhiệt độ tăng điện trở giảm Nếu giá trị điện trở khác với giá trị tiêu chuẩn hay điện trở khơng thay đổi phải thay cảm biến Nếu kết bình thường lắp cảm biến trở lại với lực xiết tiêu chuẩn: 1,8 ± 0,6 Nm Giá trị điện trở tiêu chuẩn cho bảng Nhiệt độ Giá trị điện trở - 20 C 13÷17 00 C 5,3÷6,7 k 200 C 2,3 – 3,0 k 400 C 1,0 – 1,5 k 600 C 0,56 – 0,76 k 800 C 0,30 – 0,45 k k Bảng Giá trị điện trở tiêu chuẩn + Kiểm tra cảm biến oxy - Ngắt giắc nối cảm biến nối dụng cụ chuyên dùng vào Lưu ý cần đảm bảo thong mạch cực cực cảm biến, thay cảm biến Tiếp làm nóng động nhiệt độ nước làm mát ≥ 80 C Cho động chạy tốc độ 4500 v/ph vòng phút nhiều đo điện áp đầu cảm biến so sánh với giá trị tiêu chuẩn (0,6 – 1,0 V) Nếu không đạt giá trị tiêu chuẩn chứng tỏ cảm biến oxy hỏng, phải thay Chương V Kết luận Sau thời gian nỗ lực tìm hiểu nghiên cứu, với giúp đỡ tận tình thầy Lê Văn Thoại, đến em hoàn thành nhiệm vụ khảo sát đề tài tốt nghiệp giao Qua đề tài giúp em hiểu thêm tính kết cấu hệ thống nạp động tầm quan trọng trình nạp hoạt động động Tuy nhiên trình nghiên cứu, thời gian khả hiểu biết cịn hạn chế nên q trình khảo sát khơng tránh khỏi thiếu sót, em mong lượng thứ đóng góp ý kiến bổ sung thầy cô giáo Cuối em xin chân thành cảm ơn thầy VIỆN KỸ THUẬT – TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TPHCM, đặc biệt em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Lê Văn Thoại, tận tình hướng dẫn giúp đỡ em hồn thành đồ án Phụ lục Tài Liệu Tham Khảo Văn Thị Bơng, Vy Hữu Thành, Nguyễn Đình Hùng, Hướng dẫn đồ án môn học Động đốt trong, NXB Đại Học Quốc Gia, 2007 Nguyễn Văn Trạng, Động đốt 2, NXB Đại Học Quốc Gia, 2006 Nguyễn Hữu Lộc, Cơ sở thiết kế máy, Khoa khí, Trường đại học Bách Khoa A.Kolchin, V.Demidov,Design of Automative Engines, Russian, 1980 Klaus Mollenhauer, Helmut Tschoeke, Handbook of Diesel Engines, Germani, 2010 Sách hướng dẫn đồ án môn động đốt trong, Đại học quốc gia TP HỒ CHÍ MINH, TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA,2007 ... 33 DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ, ĐỒ THỊ, SƠ ĐỒ, HÌNH ẢNH Hình 1 Sơ đồ tổng quan hệ thống nạp Hình Sơ đồ đường nạp động xăng dùng chế hịa khí Hình Sơ đồ đường nạp động phun xăng điện tử... hoạt động động cơ, cho hiệu suất động lớn giảm ô nhiễm môi trường, giảm tiếng ồn 1.1 Hệ thống nạp động xăng Hình 1 Sơ đồ tổng quan hệ thống nạp 1-Bộ lọc khơng khí; 2-Cổ họng gió; 3- Bộ góp nạp; ... tới hệ số nạp η v theo chế độ làm việc cụ thể động - Các biện pháp làm tăng hệ số nạp giảm cản cho đường nạp: Hệ thống đường nạp động gồm: bình lọc khí, chế hồ khí, đường nạp chung, nhánh nạp