Tính toán thiết kế động cơ đốt trong (dsv6 0316) chương 1 tính toán xây dựng bản vẽ đồ thị

Tính tốn thiết kế động đốt (DSV6-0316) MỤC LỤC CHƯƠNG 1: TÍNH TỐN XÂY DỰNG BẢN VẼ ĐỒ THỊ 1.1 CÁC THÔNG SỐ TÍNH 1.2 ĐỒ THỊ CÔNG 1.2.1 Các thông số xây dựng đồ thị 1.2.2 Cách vẽ đồ thị 1.3 ĐỒ THỊ BRICK 1.3.1 Phương pháp 1.3.2 Đồ thị chuyển vị 1.4 XÂY DỰNG ĐỒ THỊ VẬN TỐC V(α)) 1.4.1 Phương pháp 1.4.2 Đồ thị vận tốc V(α)) 10 1.5 ĐỒ THỊ GIA TỐC 11 1.5.1 Phương pháp 11 1.5.2 Đồ thị gia tốc j = f(x) 11 1.6 VẼ ĐỒ THỊ LỰC QUÁN TÍNH 13 1.6.1 Phương pháp 13 1.6.2 Đồ thị lực quán tính 13 1.7 ĐỒ THỊ KHAI TRIỂN: PKT, PJ, P1 – α) 15 1.7.1 Vẽ Pkt – α) 15 1.7.2 Vẽ Pj – α) 15 1.7.3 Vẽ p1 – α) 15 1.7.4 Đồ thị khải triển Pkt, Pj, P1 – α) 16 1.8 XÂY DỰNG ĐỒ THỊ T, Z, N – α) 18 1.8.1 Sơ đồ lực tác dụng lên cấu trục khủy truyền .18 1.9 ĐỒ THỊ ∑T – α) 24 1.10 ĐỒ THỊ PHỤ TẢI TÁC DỤNG LÊN CHỐT KHUỶU 25 1.11 ĐỒ THỊ KHAI TRIỂN Q(α)) 27 1.12 ĐỒ THỊ PHỤ TẢI TÁC DỤNG LÊN ĐẦU TO THANH TRUYỀN .30 1.13 ĐỒ THỊ MÀI MÒN CHỐT KHUỶU 32 SVTH: Nguyễn Tấn Hữu – Lớp 13C4B Tính tốn thiết kế động đốt (DSV6-0316) CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU CHUNG ĐỘNG CƠ THAM KHẢO 35 2.1 CHỌN ĐỘNG CƠ THAM KHẢO 35 2.2 GIỚI THIỆU CHUNG 36 2.3.CÁC CƠ CẤU VÀ HỆ THỐNG TRONG ĐỘNG CƠ SA6D140E-3 36 2.3.1 Hệ thống làm mát 36 2.3.2 Hệ thống bôi trơn 37 2.3.3 Cơ cấu phân phối khí 39 2.3.4 Cơ cẩu trục khuỷu truyền 40 2.3.5 Hệ thống nhiên liệu 42 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ CƠ CẤU PHÂN PHỐI KHÍ 44 3.1 NHIỆM VỤ, YÊU CẦU, SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ 44 3.2 NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC 44 3.3.TÍNH TỐN CÁC THƠNG SỐ CỦA CƠ CẤU PHÂN PHỐI KHÍ 45 3.3.1 Tỷ số truyền cấu phân phối khí: 45 3.3.2 Tiết diện lưu thông xupap: 45 3.3.3 Xác định trị số “thời gian- tiết diện”: 46 3.4 KẾT CẤU CỦA CÁC CHI TIẾT TRONG CƠ CẤU PHÂN PHỐI KHÍ 46 3.4.1 Xupap: 46 3.4.2 Đế xupap 47 3.4.3 Ống dẫn hướng xupap 48 3.4.4 Lò xo xupap: 49 3.4.5 Con đội: 49 3.4.6 Trục cam phân phối khí: 50 3.4.7 Đũa đẩy 50 3.4.8 Đòn bẩy: 51 TÀI LIỆU THAM KHẢO 52 SVTH: Nguyễn Tấn Hữu – Lớp 13C4B Tính tốn thiết kế động đốt (DSV6-0316) CHƯƠNG 1: TÍNH TỐN XÂY DỰNG BẢN VẼ ĐỒ THỊ 1.1 CÁC THƠNG SỐ TÍNH Các thơng số cho trước THƠNG SỐ KỸ THUẬT Nhiên liệu Số xilanh/Số kì/Cách bố trí Thứ tự làm việc Tỷ số nén Đường kính x Hành trình Piston Cơng suất cực đại ứng với số vòng quay Tham số kết cấu Áp suất cực đại Khối lượng nhóm piston Khối lượng nhóm truyền Góc phun sớm Góc phân phối khí Ký Hiệu i / τ/ ε DxS Ne n λ pz mpt mtt φss α)1 α)2 Giá trị Diesel 6/4/In-Line 1-5-3-6-2-4 16,5 136x165 306 2600 0,25 9,0 2,1 2,7 15 17 58 α)3 α)4 Các thông số cần tính tốn Xác định tốc độ trung bình động cơ: S n 16 5.10−3.2600 = 30 =14.3(m/s) 30 Trong đó: S (m) mm Kw v/p MN/m2 kg kg độ độ độ 40 độ 20 độ CRDI Cưỡng cascte ướt Cưỡng bức, sử dụng môi chất lỏng Turbo Charger Intercooler 12 valve, OHV Hệ thống nhiên liệu Hệ thống bôi trơn Hệ thống làm mát Hệ thống nạp Hệ thống phân phối khí Cm= Đơn Vị : Hành trình dịch chuyển piston xilanh N (vòng/phút) : Tốc độ quay động Do Cm > m/s nên động động tốc độ cao hay động cao tốc Chọn trước: n1 = 1,35 n2 = 1,27 SVTH: Nguyễn Tấn Hữu – Lớp 13C4B Tính toán thiết kế động đốt (DSV6-0316) Áp suất khí cuối kỳ nạp: Chọn áp suất đường nạp (tăng áp tuabin khí): pk = 0,12 [MN/m2] Đối với động bốn kỳ tăng áp ta chọn: pa = (0,9 - 0,96)pk Vậy chọn: Áp suất cuối kì nén: pa = 0,9pk = 0,135 [MN/m2] pc = pa.εn1 = 0,108.16,51,35 = 4.75 [MN/m2] Chọn tỷ số giãn nở sớm(động diesel): ρ = 1,5 Áp suất cuối trình giãn nở sớm: p pz = b pz = = ε (ρ ) δ 1n =0 ,4 16,5 ( n2 ) 1, 1,27 Thể tích cơng tác: V h=S π D2 ∗ [ dm ] =1,65 3,14 1,36 =2.4 [dm2] Thể tích buồng cháy: V V c= h 2.4 [ dm ε −1 ] =16.5−1 Vận tốc góc trục khuỷu: π n π⋅2060 ω= 30 3,14.2600 = 30 =215 ,72 ω= 30 Áp suất khí sót (động cao tốc) chọn: Áp suất trước tuabin: pth = 0,97pk = 0,97.0,12 = 0,132 [MN/m2] Áp suất khí sót (chọn): pr = 1,07pth = 1,07.0,146= 0,108 [MN/m2] 1.2 ĐỒ THỊ CÔNG 1.2.1 Các thông số xây dựng đồ thị a Các thông số cho trước Áp suất cực đại: pz = [MN/m2] Góc phun sớm: Góc phân phối khí: φss = 15o α)1 = 17o α)2 SVTH: Nguyễn Tấn Hữu – Lớp 13C4B = 58o =272.27[rad/s] Tính tốn thiết kế động đốt (DSV6-0316) α)3 = 40o α)4 = 20o b Xây dựng đường nén Gọi Pnx , Vnx áp suất thể tích biến thiên theo q trình nén động cơ.Vì trình nén trình đa biến nên: Pnx V nx n1 =const n Pnx V nx =PC V Cn1 Pnx= V ( PC V V C ) nx n PC nx P = , ta có : nx i1 VC Đặt i= Để dễ vẽ ta tiến hành chia Vh thành khoảng , i = 1, , 3, c n Xây dựng đường giãn nở Gọi Pgnx , Vgnx áp suất thể tích biến thiên theo trình giãn nở động cơ.Vì trình giãn nở q trình đa biến nên ta có: Pnx V n nx=const n Pgnx V gnx 2=PZ V Zn2 Pgnx= ( PZ VZ V ) n gnx PZ V Ta có : VZ = VC V ( Pgnx = i= gnx gnx V ) n Z n ρ Z V P = n C , ta có : Đặt i gnx Để dể vẽ ta tiến hành chia Vh thành khoảng , i = 1, , 3, d 21 Biểu diễn thơng số - Biểu diễn thể tích buồng cháy: Chọn Vcbd = 10 [mm] ( P gnx PZ V = ρ.VC ) n SVTH: Nguyễn Tấn Hữu – Lớp 13C4B Tính tốn thiết kế động đốt (DSV6-0316) V μV = V 0,159 c = [dm3/mm] cbd =0,0159 [dm3/m 10 - Biểu diễn thể tích cơng tác: 2,438 Vh V = hbd [mm] μV = 0,0159 =153 [mm] - Biểu diễn áp suất cực đại: pzbd = 160 - 220 [mm] Chọn pzbd = 200 [mm] μp= p μ z p =9,2 =0 ,046 [MN/(m2.mm) => [MN/(m2.mm)] 200 p Về giá trị biểu diễn ta có đường kính vịng trịn Brick AB giá trị biểu diễn zbd Vh, nghĩa giá trị biểu diễn cửa AB = Vhbd μS= VS hbd [mm ] mm =1,0653 [mm/mm] , oo,bd= oo + Giá trị biểu diễn oo’: μS [mm] Bảng 1.1: Bảng giá trị Đồ thị công động diesel i Đường nén Vx 0,159 0,207 0,318 0,478 0,637 0,797 0,956 1,115 1,274 1,434 1,593 1,752 1,912 2,072 2.231 2.390 2.549 1,3 10 11 12 13 14 15 16 in1 1.425 2.549 4.407 6.498 8.782 11.233 13.831 16.564 19.419 22.387 25.461 28.635 31.902 35.259 38.701 42.224 1/in1 0.70174 0.39229 0.22692 0.15389 0.11387 0.08902 0.07229 0.06037 0.05149 0.04466 0.03927 0.03492 0.03134 0.02836 0.02583 0.02368 Đường giãn nở pn=pc/in1 5.845 4.102 2.293 1.326 0.900 0.666 0.520 0.423 0.353 0.301 0.261 0.230 0.204 0.183 0.166 0.151 0.138 in2 1.388 2.378 3.948 5.657 7.477 9.391 11.386 13.454 15.588 17.783 20.033 22.335 24.685 27.081 29.52 32 1/in2 1.000 0.720 0.421 0.253 0.177 0.134 0.106 0.088 0.074 0.064 0.056 0.050 0.045 0.041 0.037 0.034 0.031 pgn=pz*ρρn2/in2 11.960 8.617 5.029 3.029 2.114 1.600 1.274 1.050 0.889 0.767 0.673 0.597 0.535 0.485 0.442 0.405 0.374 SVTH: Nguyễn Tấn Hữu – Lớp 13C4B Tính tốn thiết kế động đốt (DSV6-0316) 2.597 16,3 43.297 0.02309 SVTH: Nguyễn Tấn Hữu – Lớp 13C4B 0.135 32.752 0.031 0.365 Tính tốn thiết kế động đốt (DSV6-0316) 1.2.2 Cách vẽ đồ thị Xác định điểm đặc biệt: Hình 1.1: Các điểm đặc biệt cần xác định đồ thị công động diesel + Từ bảng giá trị ta tiến hành vẽ đường nén đường giản nở + Vẽ vòng tròn độ thị Brick để xác định điểm đặc biệt: - Điểm a (Va ; pa): Va = Vc+ Vh = 0,159 + 2,438=2,597 [dm3] Vabd = 163 [mm] pa = 0,135 [MN/m2] pabd = 0,135/0,046 = 2,9[mm] abd (163;2,9) - Điểm b (Vb; pb): Vb = Va = 2,5977 [dm3] Vbbd = 163[mm] pb = 0,39 [MN/m2] pbbd = 0,39/0,046 = 8,5 [mm] bbd (163;8,5) Điểm phun sớm : c’ xác định từ Brick ứng với s; Điểm c(Vc;Pc) = c(10;127,1) Điểm bắt đầu trình nạp : r(Vc;Pr) => r(10; 3,5) Điểm mở sớm xu páp nạp : r’ xác định từ Brick ứng với α)1 Điểm đóng muộn xupáp thải : r’’ xác định từ Brick ứng với α)4 Điểm đóng muộn xupáp nạp : a’ xác định từ Brick ứng với α)2 Điểm mở sớm xupáp thải : b’ xác định từ Brick ứng với α)3