Nghiên cứu khảo sát động cơ 4jh1 trên xe isuzu dmax

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU, KHẢO SÁT ĐỘNG CƠ 4JH1 TRÊN XE ISUZU DMAX NGÀNH : CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN: Th.S KIM NGỌC DUY Sinh viên thực hiện: MSSV: Lớp: Nguyễn Trung Kiên 1811250352 18DOTB2 Khưu Cát Tường 1811251847 18DOTB2 Nguyễn Trường Huy 1811251682 18DOTB2 Tp.Hồ Chí Minh, tháng 8/ 2022 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHỆ TP HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU, KHẢO SÁT ĐỘNG CƠ 4JH1 TRÊN XE ISUZU DMAX NGÀNH : CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN: Th.S KIM NGỌC DUY Sinh viên thực hiện: MSSV: Lớp: Nguyễn Trung Kiên 1811250352 18DOTB2 Khưu Cát Tường 1811251847 18DOTB2 Nguyễn Trường Huy 1811251682 18DOTB2 Tp.Hồ Chí Minh, tháng 8/ 2022 LỜI CAM ĐOAN Chúng tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu nhóm nghiên cứu tính tốn, thiết kế, mơ dẫn Thầy Th.S Kim Ngọc Duy Đồng thời số liệu nghiên cứu hoàn tồn trung thực, khơng chép từ cơng trình nghiên cứu khác Những tài liệu trích dẫn ghi rõ nguồn gốc Các số liệu, kết nêu đồ án trung thực chưa công bố công trình khác Tp Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm 2022 (Ký tên ghi rõ họ tên) i LỜI CẢM ƠN Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Cơng Nghệ Kỹ Thuật Ơ Tơ với đề tài “ Nghiên cứu, khảo sát động 4JH1 xe ISUZU DMAX” kết q trình cố gắng khơng ngừng nghỉ thân nhận hướng dẫn tận tình thầy với anh chị bạn bè Qua đây, nhóm em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới người giúp nhóm em hồn thành đồ án Lời đầu tiên, nhóm chúng em xin gửi lời cảm ơn đến quý thầy, cô Viện Kỹ Thuật Trường Đại Học Công Nghệ TP HCM lời cảm ơn chân thành Để hồn thành tốt q trình học tập trường, chúng em thầy giáo giảng dạy tận tình, truyền đạt cho kiến thức bổ ích chúng em có vốn kiến thức quan trọng Nhờ kiến thức mà chúng em thuận lợi làm đồ án phục vụ cho công việc sau chúng em Đặc biệt, nhóm chúng em xin tỏ lịng kính trọng biết ơn sâu sắc đến thầy Th.S Kim Ngọc Duy người trực tiếp hướng dẫn đồ án Thầy nhiệt tình hỗ trợ nhóm em điều cịn thiếu sót, cung cấp tài liệu cần thiết cho đồ án nhóm em Tuy nhiên, với điều kiện thời gian kinh nghiệm hạn chế chúng em báo cáo khơng tránh khỏi thiếu sót Chúng em mong nhận bảo, đóng góp ý kiến từ thầy, để chúng em có điều kiện bổ sung, nâng cao ý thức mình, kinh nghiệm quý báu để chúng em phục vụ công việc sau Nhóm tác giả xin chân thành cảm ơn! ii TÓM TẮT Ngày nay, nhu cầu khách hàng ô tô tăng cao, nhiều khách hàng mong muốn sở hữu ô tô tiết kiệm nhiên liệu Nhiều hãng ô tô trọng đến việc ô tô trang bị công nghệ thông minh cho khách hàng Vì động Diesel đại, áp suất phun thực cho vòi phun cách riêng lẽ, nhiên liệu áp suất cao chứa hộp chứa (Rail) hay gọi “Ắc quy thủy lực” phân phối đến vịi phun theo u cầu Lợi ích vịi phun Common Rail làm giảm mức độ tiếng ồn, nhiên liệu phun áp suất cao nhờ kết hợp điều khiển điện tử, kiểm soát lượng phun, thời điểm phun Do làm hiệu suất động tính kinh tế nhiên liệu cao So với hệ thống cũ dẫn động cam, hệ thống Common Rail Diesel linh hoạt việc đáp ứng thích nghi để điều khiển phun nhiên liệu cho động Những bất lợi bao gồm chi phí lắp đặt cao Nó yêu cầu nhiên liệu chất lượng cao Một nhược điểm kim phun có thiết kế phức tạp nên có tuổi thọ làm việc ngắn Nếu số chúng bị lỗi, van liên tục mở, điều phá vỡ độ kín mạch hệ thống ngừng hoạt động Qua đó, ngành cơng nghệ phát triển phần mềm Simsenter Amesim Simcenter cho phép ứng dụng, xây dựng demo kiến trúc thiết kế Phần mềm kèm với cơng cụ mơ hình hóa, phân tích tối ưu hóa mạnh mẽ giúp khám phá số lượng lớn kiến trúc hệ thống có, dự đốn hiệu suất, cân lượng, hành vi tiếng ồn rung động, đồng thời xác nhận sớm cấu hình đáp ứng yêu cầu chu kỳ thiết kế Ngồi cịn có tính kết nối mơ hình nhà máy mơ hình điều khiển mã để hỗ trợ phát triển hệ thống điện tử Sau thời gian thực nghiên cứu, hệ thống hoàn thành đáp ứng tất yêu cầu đề Hệ thống tính tốn kiểm nghiệm bền chi tiết máy giúp có phương pháp khai thác, sử dụng tốt cho ngành ô tô iii ABSTRACT Nowadays, customers' demand for cars is increasing, many customers want to own a fuel-efficient car Many automakers focus on cars equipped with smart technologies for customers So in modern Diesel engines, the injection pressure is done for each injector separately, the high pressure fuel is contained in a container (Rail) or "Hydraulic battery" and is distributed distributed to each nozzle as required The benefits of Common Rail injectors are reduced noise levels, fuel is injected at very high pressures thanks to a combination of electronic control, injection volume control, and injection timing This results in higher engine performance and fuel economy Compared to the old cam-operated system, the Common Rail Diesel system is quite flexible in adaptive response to control fuel injection for the engine The disadvantages include high installation costs It also requires higher quality fuel Another disadvantage is that the injector has a more complex design, so it has a shorter working life If any of them fails, the valve in them will be constantly open, which will break the tightness of the circuit and the system will stop working Thereby, the technology industry has developed Simsenter Amesim software Simcenter allows application, building demo of architecture and design The software comes with powerful modeling, analysis and optimization tools that explore a large number of possible system architectures, predict performance, power balance, noise behavior and vibration, and confirm the configuration meets requirements early in the design cycle There is also a connection between factory and control models or code to support the development of mechatronic systems After the research period, the system was completed and met all the requirements The system of calculating and testing the durability of machine parts helps us to have good exploitation and use methods for the automotive industry iv 5.3.3 Kết mô Sau hồn thành liên kết mơ hình thông số cần thiết, ta tiến hành mô với điều kiện sau: - Động hoạt động vận tốc tối đa 2900 vòng/ phút tương đương với 17400 độ/ giây - Bướm ga mở 100% - Van EGR mở 20% Kết sau: Hình 5.25: Đồ thị áp suất khí thể xylanh 110 Từ đồ thị áp suất khí thể, tiến hành cộng đồ thi ta đồ thị cơng P-v: Hình 5.26: Đồ thị cơng P-v Hình 5.27: Đồ thị lực tác dụng lên đỉnh pít tơng Hình 5.28: Hành trình xu páp nạp, xả 111 Hình 5.29: Lưu lượng nhiên liệu phun a) Thay đổi thời điểm phun Bảng 18: Thông số thay đổi góc phun sớm góc phun Ta tiến hành thí nghiệm thay đổi thơng số đầu vào thời điểm phun kim phun trường hợp nêu bảng 18 để so sánh kết áp suất khí thể xy lanh động 4JH1 thay đổi 112 Hình 5.30: Kết áp suất xy lanh thay đổi thời điểm phun Quan sát đồ thị áp suất khí thể xy lanh hình 5.30 ta thấy: việc thay đổi thời điểm phun định áp suất khí thể cực đại đạt trình cháy động Khi tăng thời gian phun sớm lên, áp suất khí thể cực đại q trình cháy tăng Góc phun sớm lớn thời gian phun sớm Do nhiên liệu phun sớm lúc tạo sức mạnh lớn để đẩy piston xuống, thực hành trình sinh cơng với áp lực khí cháy tối đa Nếu phun nhiên liệu sớm trình cháy đẩy ngược piston, hạn chế khả sinh công Nếu phun nhiên liệu sớm (phun muộn) khơng tận dụng áp lực khí cháy, q trình cháy không triệt để vừa gây tăng tiêu thụ nhiên liệu q trình cháy khơng triệt để, gây nhiễm lớn b) Thay đổi áp suất vòi phun Khi ta tiến hành tăng dần áp suất vòi phun từ 1000 bar lên 1200 bar giữ nguyên thông số khác, kết áp suất khí thể cực đại trình cháy động tăng lên 113 Hình 5.31: Kết áp suất xy lanh thay đổi áp suất phun nhiên liệu Diễn biến áp suất đường ống cao áp hệ thống nhiên liệu động Diesel phụ thuộc vào bơm cao áp ảnh hưởng trực tiếp đến cấu trúc tia phun nhiên liệu, dẫn đến thay đổi trình hình thành hỗn hợp cháy, làm ảnh hưởng đến công suất động Do vậy, xác định mức giảm áp suất đường ống cao áp để kịp thời sửa chữa, bảo dưỡng hệ thống phun nhiên liệu, đặc biệt bơm áp giúp nâng cao hiệu suất làm việc ngăn ngừa cố xảy động diesel c) Thay đổi đường kính lỗ phun Khi giữ nguyên thông số đầu vào thay đổi đường kính lỗ tia phun (dlp) tương ứng với giá trị: 0,08 - 0,09 - 0,10 - 0,12 - 0,14 - 0,16 (mm) Kết khảo sát tốc độ vòng quay 2900 vòng/ phút, với dlp khác cho thấy chênh lệch rõ ràng độ lớn thời điểm mà áp suất khí thể cực đại tương ứng với thông số dlp Hình 5.32 Qua phân tích kết ta đánh giá hiệu trình cháy nhiên liệu, diễn biến trình thay đổi áp suất khí thể giá trị áp suất cực đại xy lanh từ xác định điều kiện làm việc tối ưu cho động 114 Khi dlp nhỏ lớn, giá trị áp suất khí thể cực đại thấp, thời điểm áp suất khí thể đạt cực đại sớm muộn, ảnh hưởng xấu tới chất lượng làm việc động Khi dlp = 0,12mm giá trị áp suất cực đại lớn thời điểm phù hợp tiêu chẩn làm việc động (6°÷10° sau ĐCT), sau lần phun sớm, áp suất tăng nhẹ không bị giảm trước đạt giá trị cực đại Hình 5.33 Hình 5.32a Áp suất xy lanh với dlp = Hình 5.32d Áp suất xy lanh với dlp = 0,08 mm 0,12 mm Hình 5.32b Áp suất xy lanh với dlp = Hình 5.32e Áp suất xy lanh với dlp = 0,09 mm 0,14 mm 115 Hình 5.32c Áp suất xy lanh với dlp = Hình 5.32f Áp suất xy lanh với dlp = 0,10 mm 0,16 mm Hình 5.32: Áp suất xy lanh Hình 5.33: Biến thiên áp suất tương ứng với giá trị dlp KẾT LUẬN Thông qua việc ứng dụng công cụ mô phần mềm Simcenter Amesim, ta kiểm nghiệm cách tương đối xác tiêu kinh tế, hiệu chu trình cơng tác làm việc động ô tô điều kiện hạn chế sở vật chất trang thiết bị phục vụ cho tính tốn, thu thập kết Các thông số thay đổi không dừng lại thời điểm phun, áp suất vòi phun mà cịn thay đổi nhiều thơng số khác thay đổi thơng số lúc Kết tính tốn cho phép nhanh chóng xây dựng đồ thị cơng thị chu trình cơng tác động 4JH1 – T3.0 để làm sở cho việc tính tốn, mơ động lực học, tính tốn sức bền chi tiết phần mềm Simcenter Amesim trình bày chương 116 Chương KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 6.1 Kết luận Sau thời gian tích cực nghiên cứu, tìm hiểu qua tài liệu kiến thức thực tế, đến chúng em hoàn thành đồ án tốt nghiệp với đề tài: “Nghiên cứu, khảo sát động 4JH1-T3.0 xe ISUZU Dmax” bao gồm đầy đủ nội dung đề cương, nhiệm vụ đồ án yêu cầu giáo viên hướng dẫn Tính toán kiểm nghiệm bền chi tiết máy giúp có phương pháp khai thác, sử dụng tốt cho ngành tơ Ngồi kiến thức học trường lớp, cần phải học công nghệ để đáp ứng yêu cầu việc làm ngày cao thời đại công nghệ 4.0 Phần mềm Simcenter Amesim giúp tối ưu thời gian tính tốn, thiết kế, mơ phỏng, kiểm nghiệm bền chi tiết sát với điều kiện hoạt động thực tế Nghiên cứu, hoàn thành nhiệm vụ đồ án tốt nghiệp, giúp chúng em nâng cao kiến thức chun mơn, sử dụng thành thạo phần mềm, hình thành tác phong làm việc, khả tư giải vấn đề làm cở tảng cho mặt công tác sau Cuối cùng, chúng em xin cảm ơn thầy cô giáo viện kỹ thuật, đặc biệt thầy Th.s Kim Ngọc Duy trực tiếp hướng dẫn, bảo tận tình, giúp đỡ chúng em hoàn thành đồ án tốt nghiệp tiến độ bảo đảm chất lượng 6.2 Hướng phát triển - Vì khảo sát phần mềm nên tính thực tế chưa cao, nên áp dụng vào thực tế kết khảo sát để tối ưu hóa ưu điểm động common rail - Tăng áp suất hệ thống nhiên liệu commonrail đến mức cao để phun thời điểm Mọi chế độ làm việc động lúc thấp tốc 117 mà áp suất phun không thay đổi Với áp suất cao, nhiên liệu phun tơi nên trình cháy - Hệ thống ứng dụng điều khiển điện tử cho động cơ, lắp thêm hồi lưu khí xả (EGR) tăng áp góp phần cải thiện tính động Trong phải kể đến vịi phun Common Rail, thực phun lưu áp suất cao - Hệ thống Common Rail Diesel đời góp phần cải thiện nhiều cho tính động tính kinh tế nhiên liệu mà lâu người sử dụng nhà bảo vệ môi trường mong đợi 118 TÀI LIỆU THAM KHẢO Đỗ Văn Dũng, Đinh Tấn Ngọc, Nghiên cứu ảnh hưởng kim phun đến cơng suất động Diesel, Tạp chí khoa học Giáo dục kỹ thuật số 57 – 2020 Hà Quang Minh, Nguyễn Hoàng Vũ, Phun nhiên liệu điều khiển điện tử động đốt trong, HVKTQS 2010 Đỗ Kiến Quốc, Nguyễn Thị Hiền Lương, Sức bền vật liệu, NXB Đại học quốc gia TP Hồ Chí Minh 2002 TS Vy Hữu Thành, Th.S Vũ Anh Tuấn, Hướng dẫn đồ án môn học động đốt trong, HVKTQS 1999 Phạm Đình Thọ, Nghiên cứu trình phun nhiên liệu động Diesel 2006 Lê Văn Uyển, Trịnh Chất, Tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí tập 1, Nhà xuất Giáo dục Việt Nam 2017 https://123docz.net//document/4886727-do-an-he-thong-nhien-lieu-dong-codiesel.htm 119 120 121 122 123 124