khảo sát hệ thống làm mát và tính kiểm tra nhiệt của két nước động cơ de12tis

Đồ án tốt nghiệp Khảo sát hệ thống làm mát và tính kiểm tra nhiệt của két nước động cơ DE12TIS. LỜI MÓI ĐẦU Sau thời gian học tập tập vừa qua chúng em đã trang bị những kiến thức về chuyên ngành động lực, sinh viên chúng em được giao nhiệm vụ thiết kế đồ án tốt nghiệp, nhằm giúp cho chúng em tổng hợp và khái quát lại những kiến thức đã học, từ kiến thức cơ sở đến kiến thức chuyên ngành. Qua quá trình thực hiện đồ án sinh viên tự rút ra nhận xét và kinh nghiệm cho bản thân trước khi bước vào công việc thực tế. Em được nhận đề tài tốt nghiệp: “KHẢO SÁT HỆ THỐNG LÀM MÁT VÀ TÍNH TOÁN KIỂM TRA KÉT LÀM MÁT CỦA ĐỘNG CƠ DAEWOO- DE12TIS” Trong phạm vi đồ án này, em chỉ giới hạn tìm hiểu một cách tổng quát về các phương pháp làm mát trong động cơ, các cơ cấu và hệ thống của động cơ DAEWOO-DE12TIS , trong đó đi sâu vào tính toán kiểm tra két làm mát . Do kiến thức còn hạn chế, tài liệu tham khảo còn ít và điều kiện thời gian không cho phép nên đồ án tốt nghiệp của em không tránh khỏi những thiếu sót, kính mong các thầy cô trong bộ môn chỉ bảo để đồ án em được hoàn thiện hơn. Cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn cô giáo KS. Nguyễn Thị Băng Tuyền, thầy giáo TS. Huỳnh Văn Hoàng, các thầy cô giáo bộ môn cùng các bạn đã giúp em hoàn thành đồ án này. Đà Nẵng, ngày tháng năm 2007. Sinh viên thực hiện. VÕ VĂN HIỀN. SVTH: Võ Văn Hiền Trang 1 Lớp : 02C4 Đồ án tốt nghiệp Khảo sát hệ thống làm mát và tính kiểm tra nhiệt của két nước động cơ DE12TIS. 1.MỤC ĐÍCH VÀ Ý NGHĨA ĐỀ TÀI. Một động cơ hoạt động đạt hiệu quả cao,chính là nhờ sự hỗ trợ và làm việc tốt của các hệ thống như: hệ thống nhiên liệu, hệ thống bôi trơn, hệ thống khởi động, hệ thống làm mát…. Vì vậy công suất, sức bền, tuổi thọ, hiệu suất làm việc của động cơ phụ thuộc rất lớn vào sự làm việc của các hệ thống này. Hệ thống làm mát là một trong những hệ thống quan trọng đó của động cơ. Mục đích của đề tài là: - Nắm vững các kiến thức về hệ thống làm mát cho động cơ động cơ đốt trong. - Khảo sát hệ thống làm mát động cơ DAEWOO-DE12TIS. Phương pháp kiểm tra sửa chữa hệ thống làm mát. - Vận dụng lý thuyết truyền nhiệt, tính toán kiểm tra nhiệt két làm mát theo các thông số thực tế và rút ra nhận xét. Với mục đích trên đề tài này có ý nghĩa rất lớn đối với sinh viên ngành động lực chúng ta. Thông qua việc làm đề tài này đã góp phần cho sinh viên chúng em củng cố lại các kiến thức đã được học và thực tập, giúp cho sinh viên chúng em cách nghiên cứu, làm việc một cách độc lập. Từ đó, tạo điều kiện thuận lợi cho công việc sau này của người kỹ sư tương lai. SVTH: Võ Văn Hiền Trang 2 Lớp : 02C4 Đồ án tốt nghiệp Khảo sát hệ thống làm mát và tính kiểm tra nhiệt của két nước động cơ DE12TIS. 2.GIỚI THIỆU KHÁI QUÁT VỀ ĐỘNG CƠ DAEWOO-DE12TIS. 2.1. GIỚI THIỆU VỀ ĐỘNG CƠ DAEWOO-DE12TIS. 2.1.1. giới thiệu chung. Động cơ DE12TI là một trong những động cơ Diesel bốn kỳ, sáu xilanh thẳng hàng hiện đại và được sử dụng rộng rải hiện nay. Động cơ được lắp trên xe bus DAEWOO 49 chỗ. Xe DAEWOO có công thức lốp 4x2 là loại dùng chở khách, chủ yếu chạy trong đường thành thị. Xe có kết cấu cứng vững, độ bền và độ tin cậy cao, đầy đủ tiện nghi cho người sử dụng đảm bảo an toàn, kết cấu, hình dáng bên ngoài và nội thất có tính mỹ thuật tương đối cao. Được nhập và sử dụng phổ biến ở Việt Nam trong những năm gần đây. Với trình độ kỹ thuật sản xuất tiên tiến của hãng DAEWOO đã cho ra đời loại động cơ DE12TIS. Hệ thống làm mát, hệ thống bôi trơn đều được trang bị đầy đủ và tối ưu. Với hệ thống làm mát bằng nước cưỡng bức một vòng tuần hoàn kín và hệ thống bôi trơn cưỡng bức. Động cơ này do hãng DAEWOO Hàn Quốc sản xuất và được nhà máy sản xuất và lắp ráp ôtô Chu Lai Trường Hải nhập về lắp trên xe Bus 49 chỗ ngồi. 2.1.2.Nguyên lý làm việc và kết cấu động cơ DAEWOO-DE12TIS. Động cơ DAEWOO-DE12TIS hoạt động được chia ra làm bốn kỳ rõ ràng: + Kỳ nạp: Không khí được hút vào xilanh trong kỳ nạp. Như trong động cơ xăng, piston khi đi từ điểm chết trên (ĐCT) xuống điểm chết dưới (ĐCD) tạ ra độ chân không trong xilanh, xupáp nạp mở ra và cho phép không khí sạch đi vào xylanh. Xupáp xả đóng trong kỳ nạp. SVTH: Võ Văn Hiền Trang 3 Lớp : 02C4 Đồ án tốt nghiệp Khảo sát hệ thống làm mát và tính kiểm tra nhiệt của két nước động cơ DE12TIS. + Kỳ nén: Trong kỳ nén, piston đi từ điểm chết dưới (ĐCD) lên điểm chết trên (ĐCT). Lúc này cả hai xupáp nạp và xả đều đóng. Không khí được hút vào trong xilanh ở kỳ nạp bị nén lại cho đến khi áp suất tăng lên xấp xỉ 30 (kg/cm 2 ) và nhiệt độ của nó tăng lên khoảng 500 đến 800 o C. + Kỳ cháy giãn nở sinh công: Kỳ này xảy ra khi piston đi từ điểm chết trên (ĐCT) xuống (ĐCD) khi cả hai xupáp xả và nạp đều đóng kín, nó gồm quá trình cháy và quá trình giãn nở. Không khí trong xilanh được nén vào trong buồng cháy xoáy lốc được đặt ở trên đỉnh của mỗi buồng cháy. Ở cuối kỳ nén, vòi phun sẽ phun nhiên liệu ở dạng sương mù vào trong buồng cháy và hỗn hợp không khí-nhiên liệu sẽ bắt cháy do nhiệt độ tạo ra khi nén. Cả áp suất và nhiệt độ tăng lên đột ngột và phần nhiên liệu còn lại trong buồng cháy xoáy lốc sẽ được phun ngược trở lại vào buồng cháy chính nằm ở trên piston. Điều đó sẽ xé nhiên liệu thành các hạt nhỏ hơn và làm cho nó hoà trộn với không khí bên trong buồng cháy chính để bốc cháy được nhanh hơn. Năng lượng của sự cháy nhanh chóng giãn nở đẩy piston đi xuống. Lực đẩy piston thông qua thanh truyền và trục khuỷu được chuyển hoá thành chuyển động quay và tạo ra năng lượng cho ô tô. + Kỳ xả: Khi piston được ấn xuống đến điểm chết dưới (ĐCD), xupáp xả mở ra và khí cháy sẽ theo đó thoát ra ngoài khi piston đi lên. Khí cháy sẽ thoát ra hoàn toàn khi piston đi lên đến điểm chết trên và chu kỳ lại bắt đầu. Khi động cơ hoàn thành 4 kỳ trục khuỷu quay 2 vòng và tạo ra công suất. Đó là một chu kỳ làm việc của động cơ Diesel. SVTH: Võ Văn Hiền Trang 4 Lớp : 02C4 Đồ án tốt nghiệp Khảo sát hệ thống làm mát và tính kiểm tra nhiệt của két nước động cơ DE12TIS. Kết cấu của động cơ DAEWOO-DE12TIS. + Mặt cắt ngang: 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 Hình 2.1: Mặt cắt ngang động cơ DE12TIS. 1- Lọc dầu; 2- Khối xilanh; 3- Bơm nhiên liệu; 4- Máy phát điện; 5- Làm mát dầu; 6- Nước làm mát đường ống thải; 7- Vòi phun nhiên liệu; 8- Cò mỗ; 9- Nắp đậy; 10- Nắp máy; 11- Đường ống thải; 12- Xecmăng; 13- Tuabin tăng áp; 14- Sọt hút dầu bôi trơn SVTH: Võ Văn Hiền Trang 5 Lớp : 02C4 Đồ án tốt nghiệp Khảo sát hệ thống làm mát và tính kiểm tra nhiệt của két nước động cơ DE12TIS. + Mặt cắt dọc: 21 22 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 Hình 2.2: Mặt cắt dọc động cơ DE12TIS. 1- Bơm nước; 2- Piston; 3- Xupap nạp; 4- Xupap xả; 5- Máy nén không khí; 6- Bình lọc không khí; 7- Nắp dậy giàn cò mổ; 8- Nắp máy; 9- Đũa đẩy;10- Thân máy; 11- Vỏ bánh đà; 12- Con đội; 13- Trục cam; 14- Bánh đà; 15- Trục khuỷu; 16- Phớt dầu; 17- Vành răng bánh đà; 18- Cácte; 19- Ống hút dầu; 20- Bơm dầu; 21- Bộ giảm rung; 22- Puly dẫn động. SVTH: Võ Văn Hiền Trang 6 Lớp : 02C4 Đồ án tốt nghiệp Khảo sát hệ thống làm mát và tính kiểm tra nhiệt của két nước động cơ DE12TIS. 2.2. CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA ĐỘNG CƠ DE12TIS: Ký hiệu Giá trị Đơn vị - Loại động cơ - Cách bố trí xi lanh - Số xi lanh - Thứ tự nổ - Đường kính xi lanh - Hành trình piston - Dung tích xi lanh - Tỉ số nén - Công suất cực đại - Số vòng quay ứng với công suất cực đại. - Momen cực đại - Tốc độ ứng với momen cực đại - Tiêu chuẩn khí xả Suất tiêu hao nhiên liệu nhỏ nhất khi đầy tải - Chiều quay của động cơ - Hệ thống bôi trơn - Hệ thống làm mát - Hệ thống khởi động - Trọng lượng - Dài x rộng x cao D S V h ε N e n đm Me max n M g e G L x b x h DAEWOO Thẳng hàng 6 1-5-3-6-2-4 123 155 11,051 16,8 250 2100 1421 1260 Europe II 186 -Ngược chiều kim đồng hồ. -Cưỡng bức kết hợp với vung té. -Bằng nước kiểu tuần hoàn cưỡng bức. -Bằng điện. 950. (1368 x932 x 1151). mm mm cc kW vòng/ph N.m vòng/ph g/kW.h Kg mm SVTH: Võ Văn Hiền Trang 7 Lớp : 02C4 Đồ án tốt nghiệp Khảo sát hệ thống làm mát và tính kiểm tra nhiệt của két nước động cơ DE12TIS. 2.3.CƠ CẤU TRỤC KHUỶU THANH TRUYỀN. 2.3.1. Trục khuỷu: Trục khuỷu là một trong những chi tiết máy quan trọng nhất, cường độ làm việc lớn nhất của động cơ đốt trong. Công dụng của trục khuỷu là tiếp nhận lực tác dụng trên piston truyền qua thanh truyền và biến chuyển động tịnh tiến của piston thành chuyển động quay của trục khuỷu để đưa công suất ra ngoài (dẫn động các máy công tác khác), trạng thái làm việc của trục khuỷu là rất nặng. Trong quá trình làm việc, trục khuỷu chịu tác dụng của lực khí thể, lực quán tính (quán tính chuyển động tịnh tiến và quán tính chuyển động quay) những lực này có trị số rất lớn thay đổi theo chu kỳ nhất định nên có tính chất va đập rất mạnh. Ngoài ra các lực tác dụng nói trên còn gây ra hao mòn lớn trên các bề mặt ma sát của cổ trục và chốt khuỷu.Tuổi thọ của khuỷu trục, thanh truyền chủ yếu phụ thuộc vào tuổi thọ của trục khuỷu. Có sức bền lớn, độ cứng vững lớn, trọng lượng nhỏ và ít mòn, có độ chính xác cao. Không xảy ra hiện tượng dao động. Kết cấu trục khuỷu phải đảm bảo tính cân bằng và đồng đều, dể chế tạo. Đó là nói chung cho động cơ đốt trong còn xe DAEWOO nói riêng thì có các thành phần như sau: Trục khuỷu của động cơ DE12TIS được chế tạo gồm một khối liền, vật liệu chế tạo bằng thép cácbon có thành phần cácbon trung bình như các loại thép 40÷50, các bề mặt gia công đạt độ bóng cao. Thứ tự làm việc các xi lanh 1-5-3-6-2-4. 1 2 3 Hình 2.3: Kết cấu trục khuỷu động cơ DE12TIS 1- Cổ trụ khuỷu , 2- Chốt khuỷu, 3-Má khuỷu. SVTH: Võ Văn Hiền Trang 8 Lớp : 02C4 Đồ án tốt nghiệp Khảo sát hệ thống làm mát và tính kiểm tra nhiệt của két nước động cơ DE12TIS. 2.3.2. Thanh truyền: Thanh truyền là chi tiết nối piston với trục khuỷu hoặc guốc trượt của các piston (trong động cơ tỉnh tại tốc độ thấp). Nó có tác dụng truyền lực tác dụng trên piston xuống trục khuỷu, để làm quay trục khuỷu. Khi động cơ làm việc, thanh truyền chịu tác dụng của các lực sau: lực khí thể trong xi lanh, lực quán tính chuyển động tịnh tiến của nhóm piston, lực quán tính của thanh truyền. Ngoài ra thanh truyền của động cơ DE12TIS được chế tạo bằng thép cácbon và thép hợp kim, thép cácbon được dùng rất nhiều vì giá thành rẻ dể gia công, đặc biệt gồm có các thành phần như Mn, Ni,Vônphram, Tiết diện của thanh truyền có dạng chữ I, trên đầu to thanh truyền có khoan lỗ dầu để bôi trơn xilanh, bạc đầu to thanh truyền chế tạo hai nữa lắp ghép lại với nhau nắp đầu to thanh truyền lắp với thanh truyền nhờ hai bulông. Hình 2.4: Kết cấu thanh truyền động cơ DE12TIS. 1,2-Thân thanh truyền, 3- Nắp đầu to, 4- Bulông đầu to, 5- Bạc đầu nhỏ, 6- Lỗ dẫn dầu bôi trơn, 7- Hai nửa bạc. 2.3.3. Piston: SVTH: Võ Văn Hiền Trang 9 Lớp : 02C4 Đồ án tốt nghiệp Khảo sát hệ thống làm mát và tính kiểm tra nhiệt của két nước động cơ DE12TIS. Piston là một chi tiết quan trọng của động cơ đốt trong. Trong quá trình làm việc của động cơ, piston chịu lực rất lớn, nhiệt độ rất cao và ma sát mài mòn lớn, lực tác dụng và nhiệt độ cao do khí thể và lực quán tính sinh ra gây nên ứng suất cơ học và ứng suất nhiệt trong piston, còn mài mòn là do thiếu dầu bôi trơn mặt ma sát của piston với xilanh khi chịu lực. Piston có nhiệm vụ quan trọng như sau: Đảm bảo bao kín buồng cháy, giữ không cho khí cháy trong buồng cháy lọt xuống cácte và ngăn không cho dầu bôi trơn từ hộp trục khuỷu sục lên buồng cháy. Tiếp nhận lực khí thể và truyền lực đó cho thanh truyền (trong quá trình cháy và giản nở) để làm quay trục khuỷu nén khí trong quá trình nén, đẩy khí thải ra khỏi xilanh trong quá trình thải và hút khí nạp mới vào buồng cháy trong quá trình nạp. Trong động cơ hai kỳ, nhóm piston có tác dụng như một van trượt làm nhiệm vụ phối khí (đóng mở cửa nạp và cửa thải) Từ giới thiệu phần động cơ chung như thế thì ta đã nói ra phần tương tự của piston động cơ xe DAEWOO như sau: 3 1 4 5 2 Hình 2.5. Kết cấu piston động cơ DE12TIS. 1- Chốt piston; 2- Vòng chặn chốt piston; 3- Xecmăng dầu; 4- Xecmăng kh; 5- Xecmăng lửa. SVTH: Võ Văn Hiền Trang 10 Lớp : 02C4 [...]... trơn: máy nén khí (15), bơm nước (16), tubo tăng áp (17), máy phun nhiên liệu (18) SVTH: Võ Văn Hiền Lớp : 02C4 Trang 14 Đồ án tốt nghiệp Khảo sát hệ thống làm mát và tính kiểm tra nhiệt của két nước động cơ DE12TIS 3 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG LÀM MÁT ĐỘNG CƠ 3.1 MỤC ĐÍCH VÀ YÊU CẦU CỦA HỆ THỐNG LÀM MÁT 3.1.1 Mục đích của hệ thống làm mát: Trong quá trình làm việc của động cơ, nhiệt truyền cho các chi... án tốt nghiệp Khảo sát hệ thống làm mát và tính kiểm tra nhiệt của két nước động cơ DE12TIS động cơ đồng thời làm mát luôn cho dầu bôi trơn, nhằm hạ nhiệt độ cho dầu bôi trơn 3.3.HỆ THỐNG LÀM MÁT BẰNG NƯỚC Hệ thống làm mát bằng nước được chia ra nhiều kiểu khác nhau như: làm mát bằng nước kiểu bốc hơi, kiểu đối lưu tự nhiên, kiểu tuần hoàn cưỡng bức và làm mát ở nhiệt độ cao Mỗi kiểu làm mát đều có những... 3- Đường dẫn nước vào két làm mát; 4- Nắp két; SVTH: Võ Văn Hiền Lớp : 02C4 Trang 18 Đồ án tốt nghiệp Khảo sát hệ thống làm mát và tính kiểm tra nhiệt của két nước động cơ DE12TIS 5- Két nước; 6- Quạt gió; 7- Đường nước làm mát động cơ Nước nhận nhiệt của xilanh trong thân máy, làm cho khối lượng riêng nước giảm nên nước nổi lên trên Trong khoang của nắp xilanh, nước tiếp tục nhận nhiệt của các chi... độ và mọi điều kiện khí hậu cũng như điều kiện đường sá, kết cấu nhỏ gọn, dễ bố trí 3.2 NHIỆM VỤ CỦA HỆ THỐNG LÀM MÁT Hệ thống làm mát của động cơ DAEWOO -DE12TIS có nhiệm vụ làm mát động cơ, máy nén khí và làm mát dầu bôi trơn 3.2.1 Làm mát động cơ và máy nén khí Hệ thống làm mát có nhiệm vụ chính là làm mát động cơ, bảo đảm động cơ có nhiệt độ ổn định trong suốt quá trình làm việc Ngoài ra, hệ thống. .. Khảo sát hệ thống làm mát và tính kiểm tra nhiệt của két nước động cơ DE12TIS 1-Đường nước phân phối; 2- Thân máy; 3- Nắp xilanh; 4- Van hằng nhiệt; 5- Két làm mát; 6- Đường nước ra vòng hở; 7- Bơm nước vòng hở; 8- Đường nước vào bơm nước vòng hở; 9- Đường nước tắt về bơm vòng kín; 10- Bơm nước vòng kín Hệ thống làm việc như sau: nước ngọt làm mát động cơ đi theo chu trình kín, bơm nước (10) đến động cơ. .. thống hở cũng dao động lớn Điều này không có lợi cho chế độ làm mát 3.3.4 Hệ thống làm mát bằng nước ở nhiệt độ cao Hệ thống làm mát ở nhiệt độ cao ở đây bao gồm hai hệ thống làm mát chính là hệ thống làm mát cưỡng bức nhiệt độ cao kiểu bốc hơi bên ngoài và hệ thống làm mát cưỡng bức nhiệt độ cao có lợi dụng nhiệt hơi nước và nhiệt của khí thải 3.3.4.1 Hệ thống làm mát cưỡng bức nhiệt độ cao kiểu bốc... kiểu tự nhiên và kiểu làm mát theo cưỡng bức (dùng quạt gió) Tùy thuộc vào đặc điểm của từng loại động cơ mà trang bị hệ thống làm mát hợp lý SVTH: Võ Văn Hiền Lớp : 02C4 Trang 26 Đồ án tốt nghiệp Khảo sát hệ thống làm mát và tính kiểm tra nhiệt của két nước động cơ DE12TIS 3.4.1 Hệ thống làm mát bằng không khí kiểu tự nhiên Hệ thống làm mát kiểu này rất đơn giản Nó chỉ gồm các phiến tản nhiệt bố trí... thì hệ thống làm mát phải thỏa mãn các yêu cầu sau: - Làm việc êm dịu, tiêu hao công suất cho làm mát bé SVTH: Võ Văn Hiền Lớp : 02C4 Trang 15 Đồ án tốt nghiệp Khảo sát hệ thống làm mát và tính kiểm tra nhiệt của két nước động cơ DE12TIS - Bảo đảm nhiệt độ của môi chất làm mát tại cửa ra van hằng nhiệt ở khoảng 83÷950C và nhiệt độ của dầu bôi trơn trong động cơ khoảng 95÷115 0C - Bảo đảm động cơ làm. .. động cơ SVTH: Võ Văn Hiền Lớp : 02C4 Trang 22 Đồ án tốt nghiệp Khảo sát hệ thống làm mát và tính kiểm tra nhiệt của két nước động cơ DE12TIS 3.3.3.3 Hệ thống làm mát một vòng hở: Hệ thống làm mát kiểu này về mặt bản chất không khác nhiều so với hệ thống làm mát cưỡng bức một vòng kín 4 5 3 2 1 6 7 8 Hình 3.5 Hệ thống làm mát một vòng hở 1-Đường nước phân phối; 2- Thân máy; 3- Nắp máy; 4- Van hằng nhiệt; ... tách hơi (8) Nước tuần hoàn trong hệ thống tuần hoàn làm kín nhờ bơm (11) bơm lấy nước từ bộ tách hơi với áp suất p1 đưa vào động cơ với áp suất p2 Từ động cơ nước lưu động ra với áp suất p2 và nhiệt độ tra rồi vào bộ tăng nhiệt (5), ở đây nhiệt độ nâng lên t’ra > tra SVTH: Võ Văn Hiền Lớp : 02C4 Trang 25 Đồ án tốt nghiệp Khảo sát hệ thống làm mát và tính kiểm tra nhiệt của két nước động cơ DE12TIS Nhưng . nghiệp Khảo sát hệ thống làm mát và tính kiểm tra nhiệt của két nước động cơ DE12TIS. 2.6. HỆ THỐNG BÔI TRƠN ĐỘNG CƠ DAEWOO -DE12TIS. Hệ thống bôi trơn là một trong những hệ thống chính của động cơ. Hiền Trang 12 Lớp : 02C4 Đồ án tốt nghiệp Khảo sát hệ thống làm mát và tính kiểm tra nhiệt của két nước động cơ DE12TIS. đều vào các xilanh theo trình tự làm việc của động cơ và cung cấp vào. cơ động cơ đốt trong. - Khảo sát hệ thống làm mát động cơ DAEWOO -DE12TIS. Phương pháp kiểm tra sửa chữa hệ thống làm mát. - Vận dụng lý thuyết truyền nhiệt, tính toán kiểm tra nhiệt két làm mát