Giới thiệu tổng quan về động cơ diesel rv165 2 thuyetminh rv165

MUÏC LUÏC MUÏC LUÏC Chương 1: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ ĐỘNG CƠ DIESEL RV165-2 1.1 – Thông số kỹ thuật sở động RV165-2 1.2 – Giới thiệu kết cấu chi tiết máy hệ thống động 1.2.1- Các thông số kết cấu động 1.2.2 - Thân maùy .6 1.2.3 – Naép xylanh 1.2.4 – Ống lót xylanh .7 1.2.5 – Cơ cấu phát lực 1.2.6- Hệ thống phân phối khí 1.2.7 - Hệ thống nhiên liệu 1.2.8 – Hệ thống bôi trơn động .9 1.2.9 – Hệ thống làm mát động 1.2.10 – Hệ thống truyền động bánh .10 1.2.11 – Hệ thống khởi động .10 Chương 2: TÍNH TOÁN NHIỆT ĐỘNG CƠ 2.1 – Mục đích tính toán nhiệt .11 2.2 – Các thông số ban đầu 2.2.1 – Các thông số kết cấu .11 2.2.2 – Các thông số cần thiết cho tính toán nhiệt 11 2.3 – Tính toán nhiệt 2.3.1 – Tính toán trình nạp 14 2.3.2 – Tính toán trình nén 14 2.3.3 – Tính toán trình cháy 15 2.3.4 – Tính toán trình dãn nở 16 2.4 – Tính toán thông số đặc trưng chu trình 2.4.1 – Hiệu suất trình 17 2.4.2 – p suất thị trung bình 17 2.4.3 – Công suất thị .17 2.4.4 – Công suất có ích tổn thất giới 18 2.4.5 – Suất tiêu hao nhiên liệu thị 18 2.5 – Tính toán thông số kết cấu động 2.5.1 – Thể tích công tác 18 2.5.2 – Tính đường kính Piston 19 2.5.3 – Hành trình Piston 19 2.6 – Vẽ đồ thị công thị 2.6.1 – Các điểm đặc biệt đồ thị công 19 2.6.2 – Dựng đường cong neùn 20 2.6.3 – Dựng đường cong giãn nở 20 2.6.4 – Dựng hiệu đính đồ thị 23 2.7 – Đường đặc tính động 2.7.1 – Đặc tính công suất động .24 2.7.2 – Moment xoaén Me 27 Chương 3: TÍNH TOÁN ĐỘNG LƯC HỌC CƠ CẤU TRỤC KHUỶU – THANH TRUYỀN 3.1 – Quy luật động học cấu trục khuỷu - truyền lệch tâm 29 3.2 – Động lực học cấu trục khuỷu – truyền 3.2.1 – Quy luật động học piston: Chuyển vị – Vận toác –Gia toác .29 3.2.1 – Quy luật động học truyền: 36 3.3 – Động lực học cấu trục khuỷu – truyền 3.3.1 – Khối lượng chi tiết chuyển động 3.3.1.1 – Khối lượng nhóm Piston 36 3.3.1.2 – Khối lượng truyền 36 3.3.1.3 - Khối lượng trục khuỷu .37 3.3.1.4 – Khối lượng phần chuyển động tịnh tiến quay 37 3.3.2 – Hệ lực moment tác dụng lên cấu trục khuỷu – truyền 3.3.2.1 – Lực khí theå xi lanh pkh 39 3.3.2.2 – Lực quán tính pj 39 3.3.2.3 – Lực tổng hợp p1 tác dụng lên cấu trục khuỷu - truyền 40 3.3.2.4 – Moment tác dụng lên cấu trục khuỷu - truyền 47 3.3.3 – Hệ lực moment tác dụng cấu trục khuỷu 3.3.3.1 – Đồ thị vectơ phụ tải tác dụng cổ khuỷu 50 3.3.3.2 – Đồ thị vectơ phụ tải tác dụng đầu to truyền 54 3.3.3.3 – Đồ thị mài mòn .55 3.4 – Cân động .55 Chương 4: THIẾT KẾ CƠ CẤU PHÁT LỰC 4.1 – Thiết kế phác thảo 60 4.2 – Kết cấu động cô 63 4.3 – Thiết kế sơ cấu phát lực 4.3.1 – Nhoùm piston 63 4.3.2 – Nhóm truyền .71 4.3.3 – Nhóm trục khuỷu .78 4.3.4 – Bánh đà 83 4.4 – Thiết kế kỹ thuật cấu phát lực 4.4.1 – Tính toán sức bền Piston 84 4.4.2 – Tính toán sức bền chốt Piston 86 4.4.3 – Tính toán sức bền vòng găng .89 4.4.4 – Tính toán sức bền lót xy lanh 90 4.4.5 – Tính toán sức bền truyền 96 4.4.6 – Tính toán sức bền trục khuỷu .108 Chương 5: THIẾT KẾ CƠ CẤU PHÂN PHỐI KHÍ 5.1 – Nhiệm vụ, yêu cầu, phân loại hệ thống phân phối khí 121 5.2 – Kết cấu cấu phân phối khí dùng xupap 5.2.1 – Phương án bố trí xupap .122 5.2.2 – Phương án dẫn động xupap 122 5.2.3 – Phương án bố trí xupap nắp xy lanh 122 5.2.4 – Phương án dẫn động trục cam .122 5.2.5 – Kết cấu chi tiết cấu phân phối khí 122 5.3 – Xác định thông số cấu phân phối khí 5.3.1 – Xác định kích thước tiết diện lưu thông xupáp nạp .130 5.3.2 – Xác định kích thước tiết diện lưu thông xupáp thải 131 5.3.3 – Động học đội .132 5.3.4 – Kiểm tra dạng cam .138 Chương 6: THIẾT KẾ SƠ BỘ HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU 6.1 – Nhiệm vụ yêu cầu .140 6.2 – Cấu tạo chung nguyên lý làm việc hệ thống nhiên liệu 6.2.1 –Cấu tạo hệ thống nhiên liệu 140 6.2.2 – Nguyên lý làm việc hệ thống nhiên liệu 140 6.2.3 – Cấu tạo thiết bị cung cấp nhiên liệu .141 6.2.4 –Cấu tạo phận cung cấp không khí 151 6.2.5 – Cấu tạo phận thoát khí 153 6.2.3 – Buồng cháy 153 Chương 7: THIẾT KẾ KỸ THUẬT HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU 7.1 – Tính toán sơ kích thước hệ thống 7.1.1 – Góc phun nhiên liệu góc phun sớm theo góc quay trục khuỷu 155 7.1.2 – Thể tích nhiên liệu cần thiết cho chu trình 155 7.1.3 – Thời gian cung cấp nhiên liệu .156 7.1.4 – Lưu lượng phun trung bình bơm 156 7.1.5 – Lưu lượng cung cấp lớn bơm 156 7.2 – Xác định kích thước cụm chi tiết hệ thống 7.2.1 – Bơm cao áp 156 7.2.2 – Cam nhiên liệu 158 7.2.3 – Voøi phun 164 Chương 8: HỆ THỐNG BÔI TRƠN 8.1 – Nhiệm vụ hệ thống bôi trơn công dụng dầu bôi trơn 8.1.1 – Nhiệm vụ 170 8.1.2 – Công dụng dầu bôi trơn 170 8.2 – Các phương án bôi trơn 8.2.1 – Phương án bôi trơn vung toé dầu 170 8.2.2 – Phương án bôi trơn cưỡng .170 8.3 – Tính toán ổ trượt 8.3.1 – Các thông số ổ trượt hình trụ 173 8.3.2 – Tính toán ổ trượt đầu to truyền 174 8.3.2 – Lưu lượng dầu bôi trơn lưu lượng bơm dầu 181 8.4 – Tính toán lượng dầu chứa hệ thống 182 8.5 – Kết luận .182 Chương 9: THIẾT KẾ SƠ BỘ HỆ THỐNG LÀM MÁT 9.1 – Mục đích – Phân loại 9.1.1 – Hệ thống làm mát kiểu đối lưu tự nhiên 183 9.1.2 – Hệ thống làm mát kiểu bốc 186 9.2 – Tính toán – thiết kế hệ thống làm mát 9.2.1 – Tính nhiệt lượng truyền từ động lên nước 186 9.2.2 – Kết cấu tính toán két nước 186 9.2.3 – Kết cấu tính toán quạt gió .188 Chương 10: HỆ THỐNG KHỞI ĐỘNG 10.1 – Vấn đề khởi động số vòng quay khởi động 190 10.2 – Các phương pháp khởi động động 10.2.1 – Khởi động tay quay 190 10.2.2 – Khởi động động điện 190 CHƯƠNG GIỚI THIỆU TỔNG QUÁT VỀ ĐỘNG CƠ RV1652 Động RV165-2 động diesel tónh tại, xylanh, nằm ngang Động nghiên cứu phát triển lên từ động RV125-2 Nên tính toán – thiết kế chi tiết máy ta vào tỉ lệ kinh nghiệm để chọn tham khảo động phạm vi công suất 1.1 Các thông số kỹ thuật sở - Số xylanh ( i) - Đ ường kính xylanh (D) (mm) 105 - Hành trình piston (S) (mm) 97 - Thể tích công tác (Vh) ( cm) 839 - Số kỳ () -Cổ nối lọc gió Cổ nối dạng tiếp tuyến, xoáy -Tỉ số nén 18 - Công suất cực đại (kW) 12,136/2400 - Tốc độ trục khuỷu 2200 v/ph - Tốc độ cực đại (tức thời) 2560 v/ph - Loại lót xylanh Ống lót xylanh loại ướt - Chiều quay động Thuận chiều kim đồng hồ -Hệ thống phân phối khí Phương pháp dẫn động Cơ cấu xupap treo Truyền dẫn trục cam Cơ cấu bánh Số xupap xylanh -Hệ thống bôi trơn Kiểu bôi trơn Hỗn hợp Chất bôi trơn SAE 40 Nhiệt độ dầu bôi trơn Làm việc bình thường 85 0C ( 50C) Tối đa < 100 0C (t dầu vào đ/cơ) - Hệ thống làm mát Kiểu loại làm mát Đối lưu tự nhiên t/hoàn kín Chất làm mát Nước sạch, mềm Nhiệt độ nước làm mát Thông thường 85 950C Tối đa 100 0C - Hệ thống nhiên liệu tiếp Vòi phun tiêu chuẩn Bơm cao áp Nhiên liệu sử dụng Phun trực Vòi phun kín Bơm PF Dầu diesel 1.2 Giới thiệu kết cấu chi tiết máy hệ thống động 1.2.1 Thông số kết cấu động cơ: Theo [Tài liệu ‘’KC&TTĐCĐT’’, bảng 13, trang 26], Tỉ số S/D R/L có giá trị sau: [S/D] = [0,93 2,25] [R/L] = [0,250,29] *Tỉ số S/D: S 97 = =0 ,923 D 105 < [S/D] = [0,93 2,25] Chọn tỉ số S/D nhỏ tiêu chuẩn thiết kế để đạt ưu điểm sau: -Do hành trình S động ngắn nên tăng tốc độ quay trục khuỷu mà tốc độ trung bình piston không tăng; tổn thất ma sát không tăng Tuổi thọ nhóm piston nâng lên -Dễ bố trí xupap, kích thước xupap nạp thải tăng (do D tương đối lớn) nạp đầy thải khí cháy *Tỉ số  =R/L: R λ= =0 , 306 L > [R/L] = [0,250,29] Chọn  lớn làm tăng góc lắc truyền nên truyền va chạm phía ống lót xylanh; thiết kế bố trí chung phải lưu ý điều Trong S - Hành trình piston, S = 97 mm D – Đường kính xylanh, D = 105 mm R - Bán kính quay trục khuỷu, S 97 R= = =48 , mm 2 L - Chieàu dài truyền, L=158mm 1.2.2 Thân máy: Thân máy động coi giá đỡ chi tiết toàn động cơ, chịu toàn trọng lượng chi tiết lắp đó, đồng thời chịu lực không cân trình hoạt động máy gây (rung động, va đập, kéo, nén, nhiệt độ, ) Thân máy động chế tạo gang xám GX 2848, với phương pháp đúc khuôn Thân máy thiết kế có dạng hình hộïp vớiù kết cấu đặc biệt; Vách hộp bố trí gân, bướu chịu lực để định vị chi tiết truyền động cân động ống lót xy lanh trục khuỷu, trục cam, trục cân bằng,… Kết cấu phải có độ cứng vững cao để động làm việc bị rung động biến dạng Đồng thời bên phải có khoảng không gian đủ lớn để chi tiết không va chạm động hoạt động Động sử dụng hệ thống làm mát nước (lót xy lanh ướt) nên thiết kế khoang chứa nước làm mát động đường nước thông với két nước thùng nước Đầu trước có đường nước thông lên làm mát nắp xylanh Phần đáy đúc kín để chứa dầu bôi trơn Ưu điểm thân máy có độ cứng vững tương đối lớn khối hình hộp lớn gia cố bản, gân Do độ biến dạng xylanh, ổ trục … nhỏ 1.2.3 Nắp xylanh: Nắp xylanh lắp với thân máy để làm kín xylanh, kết hợp với piston xylanh tạo thành buồng đốt Nắp xylanh bắt chặt vào thân máy vít cấy, lắp ghép thân máy nắp xylanh kín xác phải dùng đêm nắp xylanh Chiều dày đệm phải theo yêu cầu, đam bảo tỷ số nén động Do nắp xylanh tiếp xúc với khí cháy, làm việc nhiệt độ cao áp suất lớn nên phải làm mát tốt, đồng thời vật liệu chế tạo phải có tính cao để tránh bị rạn nứt Nắp xylanh động chế tạo gang xám GX 28-48, với phương pháp đúc khuôn Động RV165-2 sử dụng cấu phân phối khí xupap treo dùng trục cam để dẫn động xupap thông qua đũa đẩy, cần mổ xupap nên việc thiết kế, chế tạo nắp xylanh động đơn giản Ngoài việc nơi để gá lắp chi tiết cấu phân phối khí như: xupap, lò xo xúpáp, cần mổ xúpáp, ……Nắp xylanh phải thiết kế thêm lỗ để định vị kim phun, đường nạp không khí, đường thải khí cháy, đường nước làm mát thông với thân máy, đường dẫn dầu bôi trơn cấu phân phối khí nơi hứng dầu bôi trơn chi tiết cấu phân phối khí Ưu điểm bật nắp xylanh kiểu kích thước nhỏ gọn, khoảng cách để bố trí cấu hợp lý đảm bảo đủ độ bền chi tiết hệ thống làm việc trường hợp tối ưu 1.2.4 Ống lót xylanh: Ống lót xylanh nằm thân máy, có nhiệm vụ dẫn hướng cho piston trình chuyển động lên xuống Ống lót xylanh chịu lực nén khí cháy tác dụng vào thành ống, chịu lực ngang trình vận động piston, chịu ma sát mài mòn với vòng găng chịu nhiệt độ cao khí cháy tạo 1.2.5.Cơ cấu phát lực: Động RV165-2 động tốc độ trung bình tiết cấu phát lực thiết kế gọn nhẹ để giảm lực quán tính chuyển động Ngoài ra, động thường làm việc chế độ toàn tải tiết thiết kế bền nhiều Cơ cấu phát lực gồm nhóm: nhóm piston, nhóm truyền, trục khuỷu, bánh đà a Nhóm piston: gồm có piston, chốt piston, vòng găng, …Nhóm piston có nhiệm vụ bảo đảm bao kín buồng cháy, giữ không cho khí cháy buồng cháy không lọt xuống buồng ngăn dầu nhờn sục vào buồng cháy; tiếp nhận lực khí thể truyền lực cho truyền để làm quay trục khuỷu; nén khí trình nén; đẩy khí khỏi xy lanh trình thải hút khí nạp vào buồng cháy trình nạp b Nhóm truyền: gồm có truyền, bulong truyền, bạc lót truyền, Nhóm truyền có nhiệm vụ truyền lực tác dụng piston xuống làm quay trục khuỷu điều khiển piston làm việc trình nạp, nén thải Đồng thời biến chuyển động thẳng piston thành chuyển động quay trục khuỷu c Trục khuỷu Trục khuỷu chi tiết quan trọng phức tạp động Có tác dụng biến lực khí cháy đẩy piston qua truyền thành chuyển đ65ng quay tròn đưa công suất động Mặt khác, biến lực quán tính thành chuyển động cho truyền piston Qua truyền động bánh răng, trục khuỷu làm quay cụm trục khác trục cam, trục cân bằng, khởi động d Bánh đà Bánh đà lắp trục khuỷu có tác dụng đảm bảo tốc độ quay động đồng Trên thực tế, trục khuỷu chuyển động có gia tốc góc; gây nên tải trọng phụ có tính chất va đập cấu động Trong trình cháy, dãn nở, sinh công động cơ, bánh đà tích trữ lượng dư sinh hành trình sinh công để bù đắp phần lượng thiếu hụt trình tiêu hao công, khiến cho trục khuỷu quay hơn, giảm biên độ dao động tốc độ góc trục khuỷu Động RV165-2 thiết kế khởi động phương pháp quán tính nên bánh đà có tác dụng tích trữ lượng khởi động động Ngoài ra, bánh đà nơi ghi ký hiệu xác định điểm chết trên, điểm chết dưới, góc phun sớm, 1.2.6 Hệ thống phân phối khí: Hệ thống phân phối khí có nhiệm vụ thực trình thay đổi khí: thải khí thải khỏi xylanh nạp đầy không khí vào xylanh trình làm việc động cơ, đảm bảo đóng kín cửa nạp, cửa xả trình nén, cháy giãn nở Đối với động diesel, dùng cấu phân phối khí xupap treo tốt nhất; Cơ cấu bao gồm: xupap nạp, xupap thải, cần mổ xupap nạp, cần mổ xupap thải, đũa đẩy, đội, trục cam, Khi trục cam quay, cam đẩy đội đũa đẩy làm cần mổ xupap tác dụng vào xupap, đẩy xupap mở lỗ thông khí Khi cam khỏi vị trí tác dụng vào đội, xupap đóng, cần mổ xupap đũa đẩy trở vị trí cũ tác dụng lực lò xo dãn Cơ cấu phân phối khí cần đảm bảo yêu cầu sau: -Đóng mở thời gian quy định -Độ mở lớn để dòng khí dễ lưu thông -Ít mòn, tiếng kêu bé -Dễ điều chỉnh sửa chữa 1.2.7 Hệ thống nhiên liệu: Hệ thống nhiên liệu động gồm nhiều chi tiết máy có độ xác cao bơm cao áp, vòi phun, ống cao áp, Để động vận hành tốt hệ thống nhiên liệu động diesel đảm bảo yêu cầu sau: -Chứa nhiên liệu dự trữ, đảm bảo động hoạt động liên tục thời gian quy định -Cung cấp nhiên liệu vào buồng cháy động với áp suất cao, lượng nhiên liệu cung cấp phải phù hợp với phụ tải (chế độ công tác) động -Phải có thời gian phun nhiên liệu xác kịp thời, bắt đầu kết thúc phun phải dứt khoát, nhanh chóng - Nhiên liệu phải hoá sương tốt phân tán buồng cháy để tạo thành hỗn hợp cháy tốt 1.2.8.Hệ thống bôi trơn động cơ: 10