Đồ án môn động cơ đốt trong thiết kế mô phỏng hệ thống làm mát trong động cơ đốt trong

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHỆ TP. HỒ CHÍ MINH NGÀNH CƠNG NGHỆ KỸ THUẬT Ơ TƠ  ĐỒ ÁN MƠN HỌC  ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG THIÊT KÊ MƠ PH ́ ́ ỎNG HỆ THỐNG LÀM MÁT  TRONG ĐƠNG C ̣ Ơ ĐƠT TRONG ́ Giảng viên hướng dẫn : NGUYỄN VĂN NHANH Sinh viên thực hiện :   Lớp:                                                   TP. Hồ Chí Minh, 16 tháng 01 năm 2020 LỜI CẢM ƠN E&F Để hồn thành bài báo cáo này, nhóm em xin tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến thầy  Nguyễn Văn Nhanh, đã tận tình hướng dẫn trong suốt q trình thực hiện báo  cáo Đồ án thiết kế cơ khí trong ơ tơ Nhóm   em   chân   thành   cảm   ơn   quý   thầy,   cô     Viện   kỹ   thuật   Hutech,  Trường Đại Học Cơng nghệ TP.HCM đã tận tình truyền đạt kiến thức trong   q trình em học tập. Với vốn kiến thức được tiếp thu trong q trình học  khơng chỉ là nền tảng cho q trình nghiên cứu khóa luận mà cịn là hành trang   q báu để em bước vào ngành một cách vững chắc và tự tin Vì kiến thức bản thân cịn hạn chế, trong q trình thực hiện đồ án, em khơng  tránh khỏi những sai sót, kính mong nhận được những ý kiến đóng góp từ  thầy cũng như các thầy cơ trong Viện kỹ thuật Chúng em xin chân thành cảm ơn thầy ! TPHCM, ngày 16 tháng 01 năm 2020 Sinh viên thực hiện MỤC LỤC CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI…………………………………………………………………… 1.1. ĐĂT VÂN ĐÊ……………………………………………………………………………………5 ̣ ́ ̀ 1.2.GIƠI HAN CUA ĐÊ TAI …………………………… .5 ́ ̣ ̉ ̀ ̀ 1.3. MUC TIÊU  ……………………………………………………………………………………5 ̣ 1.4.NÔI DUNG ĐÊ TAI.………………………………… ̣ ̀ ̀ 1.5.CAC PH ́ ƯƠNG PHAP NGHIÊN C ́ ƯA ………………………………………… ……………6 ́ 1.6.KÊT CÂU CUA ĐO AN……………….……… …… .6 ́ ́ ̉ ̀ ́ CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÍ THUYẾT VỀ HỆ THỐNG LÀM MÁT TRÊN ĐỘNG CƠ 2.1. HỆ THỐNG LÀM MÁT BẰNG NƯỚC 2.2. CẤU TẠO HỆ THỐNG LÀM MÁT BẰNG NƯỚC .8 2.2.1. KÉT NƯỚC  2.2.2. BƠM NƯỚC .9 2.2.3. VAN HẰNG NHIỆT 2.3. PHÂN LOẠI HỆ THỐNG LÀM MÁT BẰNG NƯỚC 11 2.3.1. HỆ THỐNG LÀM MÁT BẰNG NƯỚC KIỂU BỐC HƠI 11 2.3.2. HỆ THỐNG LÀM MÁT BẰNG NƯỚC KIỂU ĐỐI LƯU TỰ NHIÊN .12 2.3.3. HỆ THỐNG LÀM MÁT TUẦN HOÀN CƯỠNG BỨC 13 2.3.4. HỆ THỐNG LÀM MÁT TUẦN HỒN KÍN MỘT VỊNG 14 2.3.5. HỆ THỐNG LÀM MÁT TUẦN HỒN HAI VỊNG .15 2.3.6. HỆ THỐNG LÀM MÁT MỘT VÒNG HỞ .17 2.3.7. HỆ THỐNG LÀM MÁT BẰNG NƯỚC Ở NHIỆT ĐỘ CAO .18 2.3.8. HỆ THỐNG LÀM MÁT CƯỠNG BỨC NHIỆT ĐỘ CAO KIỂU BỐC HƠI BÊN  NGOÀI 18 2.3.9. HỆ THỐNG LÀM MÁT CƯỠNG BỨC NHIỆT ĐỘ CAO CĨ LỢI DỤNG NHIỆT  CỦA HƠI NƯỚC VÀ NHIỆT ĐỘ CỦA KHÍ THẢI .19 2.4. HỆ THỐNG LÀM MÁT ĐỘNG CƠ BẰNG KHƠNG KHÍ (GIĨ) .20 2.4.1. HỆ THỐNG LÀM MÁT BẰNG KHƠNG KHÍ KIỂU TỰ NHIÊN 21 2.4.2. HỆ THỐNG LÀM MÁT BẰNG KHƠNG KHÍ KIỂU CƯỠNG  BỨC 21 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ MÔ PHỎNG HỆ THỐNG LÀM MÁT ĐỘNG CƠ TOYOTA CAMRY  2006­2011 2AZ­FE 23 3.1. SƠ ĐỒ HỆ THỐNG LÀM MÁT ĐỘNG CƠ TOYOTA CAMRY 2AZ­FE .23 3.2. NGUYÊN LÍ LÀM VIỆC 24 3.3. CÁC CỤM CHI TIẾT CỦA HỆ THỐNG LÀM MÁT TOYOTA CAMRY 2AZ­FE .25 3.3.1. BƠM NƯỚC TOYOTA CAMRY 2AZ­FE 25 3.3.2. KÉT NƯỚC TOYOTA CAMRY 2AZ­FE .27 3.3.3. NẮP KÉT NƯỚC TOYOTA CAMRY 2AZ­FE 29 3.3.4. VAN HẰNG NHIỆT 31 3.4. HÌNH CHIẾU CÁC CHI TIẾT HỆ THỐNG LÀM MÁT 33 3.4.1. KET N ́ ƯƠC ́ .33 3.4.2. BƠM NƯƠC ́ 36 3.5. CÁC PHƯƠNG PHÁP KIỂM TRA HƯ HỎNG HỆ THỐNG LÀM MÁT 39 3.5.1. KIỂM TRA VÀ BỔ SUNG NƯỚC LÀM MÁT 39 3.5.2. KIỂM TRA HIỆN TƯỢNG RÒ RỈ NƯỚC CỦA HỆ THỐNG LÀM MÁT 40 3.5.3. KIỂM TRA HIỆN TƯỢNG TẮC KÉT NƯỚC .41 3.5.4. KIỂM TRA VAN HẰNG NHIỆT .42 CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ ĐÁNH GIÁ .43 TÀI LIỆU THAM KHẢO .44 CHƯƠNG 1 : GIƠI THIÊU ĐÊ TAI ́ ̣ ̀ ̀ 1.1 Đặt vấn đề Động cơ  đốt trong đóng vai trị quan trọng trong nền kinh tế, là nguồn  động lực cho các phương tiện vận tải như  ơtơ, máy kéo, xe máy, tàu thủy,  máy bay và các máy cơng tác như máy phát điện, bơm nước và lĩnh vực qn  sự … Mặt khác động cơ đốt trong đặc biệt là động cơ ơtơ là một trong những  ngun nhân chính gây ơ nhiễm mơi trường, nhất là ở thành phố Sau khi học mơn học ‘‘động cơ  đốt trong’’, em đã vận dụng những  kiến  thức   đã  học   để   làm   bài  tập   lớn‘‘tính   tốn  đồ   thị   cong   động     đốt  trong’’. Trong q trình tính tốn để hồn thành đồ án mơn học chun nghành  này, bước đầu đã gặp khơng ít khó khăn bỡ  ngỡ  nhưng với sự  nỗ  lực của   chính bản thân cùng với sự  hướng dẫn và giúp đỡ  hết sức tận tình của các  giáo viên hướng dẫn Nguyễn Văn Nhanh, giờ đây sau một thời gian làm việc  hết mình, nghiêm túc trong nghiên cứu và tìm hiểu em đã hồn thành xong bài  tập lớn mơn học động cơ đốt trong. Tuy nhiên do đây là lần đầu tiên em vận   dụng lý thuyết đã học, vào tính tốn một bài tập cụ  thể  theo thơng số  cho   trước, nên gặp rất nhiều khó khăn và khơng tránh khỏi những sai sót. Vì vậy  em rất mong được sự  xem xét, sự  giúp đỡ  chỉ  bảo và đưa ra ý kiến của các   thầy để em hồn thành đồ án một cách tốt nhất, đồng thời cũng qua đó rút ra   kinh nghiệm, bài học làm giàu kiến thức chun mơn và khả  năng tự  nghiên  cứu của mình 1.2  Giới hạn của đề tài: Đề tài chỉ giới hạn ở việc giới thiệu về động cơ 2AZ­FE được sử sụng   trên xe Toyota Camry 2006 ­ 2011 và hê thông lam mat trên đông c ̣ ́ ̀ ́ ̣ ơ.  1.3  Mục tiêu ­ Tìm hiểu cấu tạo và ngun li hoat đơng cua hê thơng lam mat cua đơng  ́ ̣ ̣ ̉ ̣ ́ ̀ ́ ̉ ̣ cơ 2AZ­FE ­ Tính tốn đo đạc các thơng số các chi tiết của hệ thống lam mat ̀ ́      1.4  Nội dung đề tài ­ Tìm hiểu cấu tạo và ngun lí hoạt động của hê thơng lam mat ̣ ́ ̀ ́ ­ Tính tốn đo đạc các thơng số kĩ thuật của hệ thống lam mat ̀ ́ ­ Vẽ  các hình chiếu: chiếu đứng, chiếu bằng, chiếu cạnh, mặt cắt và mơ  phỏng, chuyển động 3D       1.5  Các phương pháp nghiên cứu Tìm hiểu các thơng tin liên quan Nghiên cứu lại mơn động cơ đốt trong Tham khảo mơ hình  Sử dụng phầm mềm soạn thảo Word Sử dụng phần mềm Solidwork 2019       1.6  Kết cấu đồ án ­ Nội dung tiểu luận word gồm 4 chương ­ Bản vẽ  2D, 3D và mô phỏng chuyển động của hệ  thống sinh lực trên  Solidwork CHƯƠNG 2 : CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ HỆ  THƠNG LÀM MÁT TRÊN ĐƠNG C ́ ̣ Ơ 2.1 HỆ THỐNG LÀM MÁT BẰNG NƯỚC Hệ thống làm mát hoạt động bằng cách vận chuyển nước làm mát tuần  hồn xung quanh thân máy và nắp quy lát. Khi nước làm mát tuần hồn qua  chúng, nó sẽ lấy nhiệt ra khỏi động cơ. Nước nóng sau đó sẽ đượ c đẩy về  két nước làm mát, nước sẽ được chia nhỏ vào các ống nhỏ bên trong két  nước và được làm mát bằng sức gió do quạt làm mát tạo ra đồng thời cùng  với gió do khi ơ tơ chuyển động để làm mát nước. Khi nước nóng đượ c làm  mát, nó sẽ tiếp tục tuần hồn trở lại vào bên trong động cơ để tiếp tục chu  kỳ tuần hồn liên tục nhờ vào hoạt động của bơm nước Van hằng nhiệt được đặt giữa động cơ  và két nướ c để  đảm bảo nướ c làm  mát ln được giữ    một nhiệt độ  làm việc nhất định. Nếu nước làm mát  q thất, van hằng nhiệt sẽ  đóng lại khơng cho nước làm mát chảy về  két  nước, mục đích của việc này là để  tăng nhiệt độ  nhanh chóng tới nhiệt độ  làm việc. Khi nhiệt độ  nước đạt tới nhiệt độ  làm việc  ổn định, van hằng  nhiệt sẽ mở ra để thực hiện tuần hồn nước về két nướ c Để tránh cho nước làm mát bị sơi, hệ thống làm mát đượ c thiết kế để có  khả năng chịu được áp suất. Khi áp suất càng cao, nhiệt độ sơi của nước sẽ  tăng lên, nhưng nếu áp suất q cao sẽ làm cho thân máy bị nứt hoặc các  đường ống nước bị nổ. Do đó, áp suất trong hệ thống làm mát sẽ đượ c điều  khiển thích hợp bởi nắp két nước. Khi áp suất bên trong hệ thống làm mát  cao q mức cho phép, nắp két nước sẽ mở ra để nướ c đi vào bình nước  phụ, làm giảm áp suất nước. Khi nhiệt độ nước làm mát giảm, nước trong  bình nước phụ sẽ được hút về trở lại hệ thống. Hệ thống làm mát này  được gọi là hệ thống làm mát tuần hồn kín 2.2. Cấu tạo hệ thống làm mát bằng nước 2.2.1. Két nước: Két nước có tác dụng để  chứa nước và truyền nhiệt từ  nước ra khơng khí  để  hạ  nhiệt độ  của nước thơng qua dàn trao đổi nhiệt và cung cấp nước   mát cho động cơ  khi làm việc. Để  đảm bảo u cầu làm mát tốt nhất, két  nước được cấu tạo từ những đường ống, xen lẫn là những lá nhơm mỏng  nhằm tăng hiệu quả tản nhiệt. Tùy theo các u cầu khác nhau mà két nước  được các hãng xe thiết kế với kích thước khác nhau 247 156 69 Hình 2.2.1: Kết cấu két nước 1­ Đường ống vào; 2­Nắp két; 3­ Ống thông hơi; 4­ Ngăn trên; 5­ Giàn ống; 6­ Cánh tản nhiệt; 7­Ngăn dưới; 8­ Đường ống ra   2.2.2. Bơm nước: 45 10 A 11 15 14 13 A A A 12                                                   HÌNH 2.2.2: K ẾT CẤU BƠM NƯỚ C ĐỘNG CƠ  1­ Bulơng; 2­ Phớt làm kín; 3­ Buly dẫn động; 4­ Sạclíp; 5­ Ổ bi đỡ; 6­ Vú   mở;  7­ Vỏ bơm; 8­ Roan làm kín; 9­ Lị xo; 10­ Bánh cơng tá;, 11­ Nắp vỏ bơm   ; 10 ... CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ MÔ PHỎNG HỆ THỐNG LÀM MÁT ĐỘNG CƠ TOYOTA CAMRY  2006­2011 2AZ­FE 23 3.1. SƠ ĐỒ HỆ THỐNG LÀM MÁT ĐỘNG CƠ TOYOTA CAMRY 2AZ­FE .23 3.2. NGUYÊN LÍ LÀM VIỆC ... 13 2.3.4. HỆ THỐNG LÀM MÁT TUẦN HỒN KÍN MỘT VỊNG 14 2.3.5. HỆ THỐNG LÀM MÁT TUẦN HỒN HAI VỊNG .15 2.3.6. HỆ THỐNG LÀM MÁT MỘT VÒNG HỞ .17 2.3.7. HỆ THỐNG LÀM MÁT BẰNG NƯỚC Ở NHIỆT ĐỘ CAO... 2.3. PHÂN LOẠI HỆ THỐNG LÀM MÁT BẰNG NƯỚC 11 2.3.1. HỆ THỐNG LÀM MÁT BẰNG NƯỚC KIỂU BỐC HƠI 11 2.3.2. HỆ THỐNG LÀM MÁT BẰNG NƯỚC KIỂU ĐỐI LƯU TỰ NHIÊN .12 2.3.3. HỆ THỐNG LÀM MÁT TUẦN HOÀN CƯỠNG BỨC