Đồ án tốt nghiệp

Kho tài liệu miễn phí Ket-noi.com LỜI NĨI ĐẦU Động đốt ngày phát triển mạnh, giữ vai trò quan trọng nhiều ngành kinh tế quốc dân nông nghiệp, giao thông vận tải đường bộ, đường sắt, đường biển, đường không nhiều ngành công nghiệp khác Sản lượng động đốt ngày giới ngày tăng cao Tuy nhiên, đường phát triển lên ngành động đốt nói chung ngành cơng nghiệp ơtơ nói riêng nước khác Tùy thuộc chủ yếu vào lực ngành khí mức độ cơng nghiệp hố nước Để thuận tiện cho việc nghiên cứu, người ta chia động đốt trong ôtô nhiều hệ thống hệ thống nhiên liệu, hệ thống bơi trơn, hệ thống làm mát Trong đó, hệ thống có tầm quan trọng định Hệ thống bơi trơn hệ thống động Việc khảo sát hệ thống động giúp cho sinh viên củng cố lại kiến thức học biết sâu tìm hiểu hệ thống khác Do vậy, đề tài khảo sát hệ thống bôi trơn động ôtô đề tài nói Được giúp đỡ tận tình thầy giáo hướng dẫn Nguyễn Xuân Tuyến, em hoàn thành đề tài Nhưng trình độ hạn chế, tài liệu khó khăn nên q trình thực khơng thể khơng có thiếu sót Kính mong bảo tận tình thầy khoa Em xin chân thành cảm ơn giúp đỡ tận tình thầy giáo hướng dẫn Nguyễn Xn Tuyến q thầy giáo khoa Đà Nẵng, ngày 30 tháng 05 năm 2007 Sinh viên thực Nguyễn Văn Tâm SVTH: Nguyễn Văn Tâm - Lớp 02C4 Trang Kho tài liệu miễn phí Ket-noi.com MỤC ĐÍCH - Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI Ngày nay, động đốt phát triển rộng khắp lĩnh vực: giao thông vận tải (đường bộ, đường sắt, đường thuỷ, hàng không, ), nơng nghiệp, cơng nghiệp, xây dựng, quốc phịng Ngoài việc sử dụng song hành với loại động nhiệt khác số lĩnh vực, động đốt động chủ yếu sử dụng Tổng công suất động đốt tạo chiếm khoảng 90% công suất thiết bị động lực nguồn lượng tạo (bao gồm: nhiệt năng, thuỷ năng, lượng nguyên tử, lượng mặt trời ) Trong đó, động đốt loại pittơng có hiệu suất cao loại động đốt trong, chiếm số lượng lớn sử dụng rộng rãi Vì thế, thuật ngữ “động đốt trong” cịn có ý dùng ngắn để động đốt loại pittơng, ngồi ý tổng quát động đốt Để thuận tiện cho việc nghiên cứu, người ta phân động đốt làm nhiều hệ thống như: hệ thống bôi trơn, hệ thống làm mát, hệ thống nhiên liệu hệ thống có tầm quan trọng định Trong đó, hệ thống bơi trơn hệ thống động đốt Trong q trình học tập mơn học chun ngành động đốt trong, đồ án tốt nghiệp với đề tài khảo sát, mà cụ thể khảo sát hệ thống động đốt giúp cho sinh viên biết cách tìm hiểu hệ thống đó, sở khảo sát tương tự nắm bắt sâu hệ thống khác động đốt Ngoài ra, việc khảo sát cịn giúp cho sinh viên có thêm kinh nghiệm, biết hướng để sâu tìm hiểu hệ thống đột đốt Do vậy, đề tài khảo sát hệ thống bôi trơn đề tài nói 2.GIỚI THIỆU VỀ ĐỘNG CƠ MAZDA WL TURBO Động MAZDA WL TURBO hãng MAZDA Nhật Bản sản xuất Động gồm xylanh thẳng hàng với thứ tự làm việc 1- 3- -2 Động dùng nhiên liệu điêzen phun nhiên liệu gián tiếp vào buồng cháy dự bị Không gian buồng cháy ngăn làm hai phần buồng cháy dự bị buồng cháy Đỉnh pittơng kht lõm lỗ thơng buồng cháy buồng cháy dự bị để đảm bảo trình cháy động cải thiện Do chế độ nhiệt buồng cháy dự SVTH: Nguyễn Văn Tâm - Lớp 02C4 Trang Kho tài liệu miễn phí Ket-noi.com bị ổn định nên giảm thời gian cháy trễ, hạn chế tốc độ tăng áp suất, áp suất cực đại cháy đảm bảo cho động hoạt động ổn định điều kiện, động làm việc ồn Chất lượng q trình cháy nhạy cảm với tốc độ động cơ, hoạt động phạm vi tốc độ rộng mà không ảnh hưởng xấu tới hiệu suất động Vì tốc độ động MAZDA WL TURBO cao nN = 3500 vg/ph Tuy nhiên động MAZDA WL TURBO có nhược điểm động có buồng cháy ngăn cách như: suất tiêu hao nhiên liệu g e lớn, khó khởi động lạnh Vì vậy, động MAZDA WL TURBO có dùng thêm hệ thống sấy khởi động Kích thước động MAZDA WL TURBO nhỏ gọn công suất động đạt lớn Ne = 85 kW nhờ hệ thống nạp sử dụng tuabin tăng áp Tóm lại, với ưu điểm như: kích thước động nhỏ, tính cao tốc tốt, gây ô nhiễm môi trường, tiếng ồn nhỏ nên động MAZDA WL TURBO phù hợp sử dụng loại xe du lịch nhỏ, có tính động cao Vì hãng FORD chọn động MAZDA WL TURBO để lắp đặt xe FORD RANGER Những nét đặc biệt động MAZDA WL TURBO: + Quá trình làm việc cải tiến: - Buồng cháy ngăn cách, có tác dụng xốy lốc - xupáp xylanh + Giảm trọng lượng: - Nắp máy hợp kim nhôm - Nắp bảo vệ dây đai dẫn động cấu phân phối khí chất dẻo + Giảm tiếng ồn rung động làm việc: - Nắp xylanh che kín hoàn toàn - Trục khuỷu cân hoàn toàn - Sử dụng puli giảm chấn xoắn (puli trục khuỷu) - Hai trục cân có tác dụng giảm dao động theo phương thẳng đứng SVTH: Nguyễn Văn Tâm - Lớp 02C4 Trang Kho tài liệu miễn phí Ket-noi.com Bảng 2.1 Các thơng số kỹ thuật động MAZDA WL TURBO TÊN THÔNG SỐ KÝ HIỆU THỨ NGUYÊN GIÁ TRỊ Ne  kW 85 Số vòng quay n vịng/phút 3500 Đường kính xylanh D mm 93 Hành trình pittơng S mm 92 Số xilanh Số kì i  Góc phun sớm  Độ 10 Góc mở sớm xupáp nạp  Độ 40 Góc đóng muộn xupáp nạp  Độ 50 Góc mở sớm xupáp thải  Độ 50 Góc đóng muộn xupáp thải  Độ 40 Cơng suất có ích Tỷ số nén 19,8 4 Buồng cháy ngăn cách Số xupáp nạp Số xupáp thải Động tăng áp 3.TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG BÔI TRƠN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG 3.1 NHIỆM VỤ CỦA HỆ THỐNG BƠI TRƠN Hệ thống bơi trơn động đốt có nhiệm vụ đưa dầu nhờn đến bôi trơn bề mặt ma sát Lọc chất cặn bẩn dầu nhờn dầu nhờn tẩy rửa bề mặt ma sát Ngoài ra, hệ thống bơi trơn cịn có nhiệm vụ làm mát dầu nhờn để đảm bảo tính lý - hoá chúng giới hạn cho phép, đảm bảo việc bơi trơn có hiệu Hệ thống bơi trơn sử dụng loại động đốt sử dụng dầu nhờn để làm tiêu hao công suất ma sát gây ổ trục Đưa nhiệt lượng ma sát sinh ra ổ trục, thải vào mơi trường xung quanh, nhờ làm giảm lượng mài mòn chi tiết máy, bảo vệ chi tiết máy động đốt không bị gỉ Hệ thống bôi trơn động đốt có bốn nhiệm vụ sau đây: SVTH: Nguyễn Văn Tâm - Lớp 02C4 Trang Kho tài liệu miễn phí Ket-noi.com 3.1.1 Bơi trơn bề mặt ma sát, làm giảm tổn thất ma sát Hệ thống bôi trơn loại động đốt dùng dầu nhờn đệm vào bề mặt chuyển động tương nhau, nhằm mục đích ngăn cản giảm bớt tiếp xúc trực tiếp hai bề mặt ma sát Tuỳ theo chất lượng lớp dầu bôi trơn mà ma sát trượt chia làm ba loại: ma sát khơ (khơng có dầu), ma sát ướt (ln ln có dầu ngăn cách hai bề mặt ma sát ), ma sát tới hạn (nửa khô, nửa ướt) 3.1.2 Làm mát ổ trục Sau thời gian làm việc, công sinh từ trình cháy, tổn thất ma sát chuyển thành nhiệt Chính nhiệt làm cho nhiệt độ ổ trục tăng lên cao Nếu khơng có dầu nhờn, bề mặt ma sát nóng dần lên nhiệt độ giới hạn cho phép, làm nóng chảy hợp kim chống mài mịn, bong tróc, cong vênh chi tiết Dầu nhờn trường hợp đóng vai trò làm mát ổ trục, tải nhiệt ma sát sinh khỏi ổ trục, đảm bảo nhiệt độ làm việc bình thường ổ trục So với nước, dầu nhờn có nhiệt hố khoảng 4070 Kcal/kg Trong nhiệt độ hố nước 590 Kcal/kg, khả dẫn nhiệt dầu nhờn nhỏ: 0,0005 cal/ 0C.g.s, nước 0,0015 cal/0C.g.s nghĩa khả thu thoát nhiệt dầu nhờn thấp so với nước Thế nhưng, nước thay chức dầu nhờn, cịn phụ thuộc vào số đặc tính lý hố khác Vì lý đó, để dầu nhờn phát huy tác dụng làm mát mặt ma sát Đòi hỏi bơm dầu nhờn hệ thống bôi trơn phải cung cấp cho bề mặt ma sát lượng dầu đủ lớn 3.1.3 Tẩy rửa bề mặt ma sát Khi hai chi tiết kim loại ma sát với nhau, mạt kim loại sinh bề mặt ma sát, làm tăng mài mịn Nhưng nhờ có lưu lượng dầu qua bề mặt ma sát đó, mạt kim loại cặn bẩn bề mặt dầu mang đi, làm cho bề mặt sạch, giảm lượng mài mịn 3.1.4 Bao kín buồng cháy Do có lớp dầu hành xylanh pittơng, xécmăng rãnh xécmăng nên giảm khả lọt khí xuống cacte Ngồi bốn nhiệm vụ trên, dầu nhờn cịn có tác dụng lớp bảo vệ chống ăn mịn hố học 3.2.CÁC PHƯƠNG ÁN BƠI TRƠN TRÊN ĐỘNG CƠ ÔTÔ 3.2.1.Yêu cầu SVTH: Nguyễn Văn Tâm - Lớp 02C4 Trang Kho tài liệu miễn phí Ket-noi.com Trong động đốt trong, có nhiều bề mặt chuyển động tương tạo thành cặp trục khuỷu - đầu to truyền, chốt pittông - đầu nhỏ truyền, pittông- xylanh, cặp bánh Kết cấu cặp chi tiết, số lượng, cách bố trí động khác Do vậy, để cung cấp đủ dầu nhờn cách liên tục đến bề mặt ma sát chi tiết máy làm việc có chuyển động tương đối động cơ, ta lựa chọn phương án bơi trơn, cách bố trí hệ thống bơi trơn khác Lựa chọn phương án bôi trơn cho cụm chi tiết phải dựa vào tính tốc độ, cơng suất, mức phụ tải tác dụng lên ổ trục, công dụng động Mỗi phương án bơi trơn có ưu, nhược điểm riêng nên ta phải dựa vào yêu cầu cụ thể điều kiện làm việc động mà lựa chọn cho hợp lý 3.2.2 Bôi trơn phương pháp vung té dầu SVTH: Nguyễn Văn Tâm - Lớp 02C4 Trang Kho tài liệu miễn phí Ket-noi.com a) b) c) Hình 3.1 Sơ đồ nguyên lý bôi trơn phương pháp vung té dầu a- Bôi trơn vung té động nằm; b- Bôi trơn vung té động đứng; c- Bôi trơn vung té có bơm dầu đơn giản 1- Cácte; - Bulông truyền; - Thanh truyền; - Thìa múc dầu; - Bánh lệch tâm; - Máng dầu phu; - Điểm tựa; - Thân bơm; - Pittông bơm dầu Nguyên lý làm việc: Dầu nhờn chứa cácte.Khi động làm việc nhờ vào thìa múc dầu lắp đầu to truyền, dầu múc tung lên lúc truyền dao động lắc Nếu mức dầu cácte bố trí xa thìa múc có thêm bơm dầu có kết cấu đơn giản để bơm dầu lên máng phụ 6, sau dầu nhờn hắc tung lên Cứ SVTH: Nguyễn Văn Tâm - Lớp 02C4 Trang Kho tài liệu miễn phí Ket-noi.com vịng quay trục khuỷu, thìa múc hắc dầu lên lần Các hạt dầu vung té bên không gian cácte rơi tự xuống bề mặt ma sát cổ trục Để đảm bảo cho ổ trục không bị thiếu dầu, vách ngăn ổ trục thường có vách ngăn hứng dầu dầu tung lên Phương pháp bôi trơn đơn giản hiệu kém, dầu chóng bị hố già Do dùng, dùng động nhỏ kiểu cũ 3.2.3 Bôi trơn phương pháp cưỡng Trong động đốt nói chung động ôtô nói riêng dùng phương án bôi trơn cưỡng Dầu nhờn hệ thống bôi trơn, từ nơi chứa dầu bơm đẩy đến bề mặt ma sát áp suất định cần thiết, gần đảm bảo yêu cầu bôi trơn làm mát tẩy rửa bề mặt ma sát ổ trục hệ thống bôi trơn Hệ thống bôi trơn cưỡng gồm thiết bị sau: thùng chứa dầu cácte, bơm dầu, bầu lọc thô, bầu lọc tinh, két làm mát dầu nhờn, đường ống dẫn dầu, đồng hồ báo áp suất, nhiệt độ dầu, ngồi cịn có van Tuỳ theo vị trí chứa dầu đưa dầu bôi trơn, người ta chia hệ thống bôi trơn cưỡng làm hai loại: hệ thống bôi trơn cưỡng cácte ướt hệ thống bôi trơn cưỡng cácte khô a.Hệ thống bôi trơn cưỡng cácte ướt Nguyên lý làm việc: Dầu nhờn chứa cácte bơm dầu 11 hút qua phao lọc 10 đến bầu lọc thô 13 theo đường dầu để bơi trơn ổ trục khuỷu, trục cam Khi dầu qua bầu lọc thơ 13 dầu lọc sơ chất cặn bẩn có kích thước hạt lớn Một phần dầu (khoảng 15÷ 20%) lượng dầu bơi trơn bơm cung cấp qua bầu lọc tinh trở lại cácte 14 SVTH: Nguyễn Văn Tâm - Lớp 02C4 Trang 13 12 11 10 Kho tài liệu miễn phí Ket-noi.com Hình 3.2 Sơ đồ hệ thống bơi trơn cưỡng cácte ướt 1- Đồng hồ áp suất; 2- Đường dầu chính; 3- Đường dầu lên chốt khuỷu; 4- Trục khuỷu; 5- Bầu lọc tinh; 6- Két làm mát dầu nhờn; 7- Van nhiệt độ; 8- Đồng hồ đo nhiệt độ dầu; 9- Cácte; 10- Phao hút dầu; 11- Bơm dầu; 12- Van an toàn bơm; 13- Bầu lọc thơ; 14- Van an tồn hệ thống bơi trơn Chú ý lọc tinh lắp gần lắp xa lọc thô lắp theo mạch rẽ so với lọc thô Khi nhiệt độ dầu bôi trơn lên 800C, độ nhớt dầu giảm sút, van nhiệt mở để dầu nhờn qua két làm mát Van chiều 12, 14 có tác dụng van an toàn mở hệ thống làm việc tải Ngồi việc bơi trơn phận trên, để bôi trơn bề mặt làm việc xylanh, pittông Người ta kết hợp tận dụng dầu văng khỏi đầu to truyền Trong số động cơ, đầu to truyền có khoan lỗ nhỏ để phun dầu phía trục cam xylanh Với sơ đồ nguyên lý làm việc trên, hệ thống bơi trơn cưỡng cácte ướt có ưu, nhược điểm sau: * Ưu điểm: Cung cấp lượng dầu bôi trơn đầy đủ số lượng lẫn chất lượng, độ tin cậy làm việc hệ thống tương đối cao * Nhược điểm: Do chứa dầu cácte phao hút lấp lửng, diện tích mặt thống lớn lại khó bố trí chiều cao tầng dầu nên động làm việc độ nghiêng lớn, dầu dồn phía Như vậy, lượng dầu cung cấp không đảm bảo yêu cầu SVTH: Nguyễn Văn Tâm - Lớp 02C4 Trang Kho tài liệu miễn phí Ket-noi.com Phạm vi sử dụng: sử dụng rộng rãi ôtô làm việc địa hình tương đối phẳng b.Hệ thống bôi trơn cưỡng cácte khô 11 10 Hình 3.3 Sơ đồ hệ thống bôi trơn cưỡng cacte khô 1- Đồng hồ đo áp suất; 2- Két làm mát dầu; 3- Van nhiệt độ; 4- Đồng hồ nhiệt độ; 5- Nút xả dầu; 6- Bơm chuyển; 7- Van an toàn bơm; 8- Bơm dầu; 9- Bầu lọc thô; 10-Van an toàn; 11- Phao hút dầu Nguyên lý làm việc: Chỉ khác hệ thống bôi trơn cưỡng cácte ướt hệ thống bơi trơn có thêm hai bơm hút dầu từ cácte thùng chứa Sau đó, hai bơm dầu chuyển dầu bôi trơn Trong hệ thống bôi trơn cưỡng cácte ướt, cácte chứa dầu bơi trơn cịn thùng chứa * Ưu điểm: Cácte hứng chứa dầu tạm thời, thùng dầu nơi chứa dầu để bơi trơn nên động làm việc độ nghiêng lớn mà không sợ thiếu dầu Dầu cung cấp liên tục đầy đủ * Nhược điểm: SVTH: Nguyễn Văn Tâm - Lớp 02C4 Trang 10