nghiên cứu việc sử dụng xăng không pha chì tới sợ mài mòn cơ cấu phối khí của động cơ uaz-469

đồ án tốt nghiệp sv:phạm văn tuấn Lời nói đầu Ô nhiễm môi trờng đã và đang là mối quan tâm của toàn nhân loại. Trong những thập niên cuối thế kỷ trớc, các nhà khoa học đã cố gắng tìm kiếm nhiều giải pháp khác nhau nhằm loại trừ dần sự hiện diện của các chất ô nhiễm trong không khí xả động cơ đốt trong.Việc sử dụng xăng không pha chì mang lại hai lợi ích, một mặt loại bỏ chất độc chì và mặt khác, cho phép sử dụng bộ xúc tác 3 chức năng để loại trừ các chất ô nhiễm thể khí còn lại trong khí xả động cơ đánh lửa cỡng bức. Trong thời gian 3 tháng, với sự nỗ lực phấn đấu của bản thân cùng với sự h- ớng dẫn nhiệt tình của thầy Nguyễn Duy Tiến đã giúp em hoàn thành đồ án tốt nghiệp. Vì trình độ và thời gian có hạn bản thuyết minh này không tránh khỏi sai sót mong các thầy góp ý phê bình để đề tài của em đợc hoàn thiện hơn. Sinh viên: Phạm Văn Tuấn Gvhd:ts nguyễn duy tiến 1 đồ án tốt nghiệp sv:phạm văn tuấn Mục Lục. Lời nói đầu 1 Mục đích đề tài 4 Gới thiệu đặc tính kỹ thuật của xe UAZ 469 5 ChơngI.Tính toán nhiệt động cơ uaz-469 8 I.Chọn chế độ tính toán 8 II.Các thông số của hỗn hợp khí cháy 8 III.Tính quá trình nạp 11 IV.Tính quá trình nén 14 V.Tính quá trình cháy 14 VI.Tính quá trình giãn nở. 15 VII.Các thông số cơ bản của chu trình 16 VIIICân bằng nhiệt động cơ 19 I X.Dựng đồ thị công và đờng đặc tính ngoài 19 ChơngII.Những vấn đề về xăng ô tô 23 I.Định nghĩa về xăng 23 1.Thành phần hoá học của xăng 23 2.Đặc diểm của các hợp chất CácbuaHiđrô 24 3.Tính chất của xăng pha chì nhập từ Liên Xô 25 II.Giới thiệu về xăng pha chì. 26 1.Phản ứng cháy của xăng pha chì trong động cơ 27 2.ý nghĩa của xăng pha chì đối với sự hoạt động của động cơ 28 3.Các chất độc hại thải ra khi sử dụng xăng pha chì và tác hại của chúng 31 4.Tại sao phải loại bỏ xăng pha chì 33 III.Tại sao phải sử dụng xăng không pha chì 35 IV.Xăng không pha chì 37 1.Phụ gia xăng không pha chì. 38 V.Sử dụng xăng không pha chì ở Việt Nam. 40 VI.Sử dụng xăng không pha chì trên động cơ thế hệ cũ. 45 Chơng III.Gới thiệu và tính toán cơ cấu phối khí. 49 I.Giới thiệu các chi tiết của cơ cấu phối khí 49 II. ảnh hởng của cơ cấu phối khí đến chỉ tiêu hoạt động của động cơ 51 III.Tính tiết diện thông qua.Tính các đờng kính của xupáp 52 Chơng IV.Sửa chữa các chi tiết của hệ thống phối khí. Quy trình công nghệ chế tạo bệ xupáp 55 I.Các h hỏng của xupáp. 55 Gvhd:ts nguyễn duy tiến 2 đồ án tốt nghiệp sv:phạm văn tuấn II.Sửa chữa láp máy và bộ truyền động xupáp 57 III. Quy trình công nghệ chế tạo bệ xupáp 66 ChơngV: Kết luận 76 Tài liệu tham khảo 77 Gvhd:ts nguyễn duy tiến 3 đồ án tốt nghiệp sv:phạm văn tuấn Mục đích đề tài. Từ những năm 1990 trở về trớc động cơ xăng ở nớc ta đa số là các xe của LIÊN XÔ(cũ),Cộng hoà dân chủ Đức. Tất cả các loại xe này đều sử dụng nhiên liệu là xăng pha chì. Sau 10 năm đổi mới và phát triển, kể từ khi hoà nhập với các nớc trên thế giới tạiVệt Nam có 14 Công ty liên doanh đợc nhà nớc cấp giấy phép sản xuất và lắp giáp tại Vệt Nam. Các công ty sản xuất và nắp giáp ô tô này đã ứng dụng các thành tựu to lớn của khoa học kỹ thuật nhằm nâng cao các chỉ têu khai thác của ô tô nh : Tính an toàn, tiện ghi, điều khiển rễ ràng, giảm suất tiêu hao nhiên liệu, tăng công suất. Và đặc biệt là giảm đợc ô nhiễm môi trờng khi các động cơ thế hệ mới sử dụng xăng không pha chì . Bên cạnh các động cơ thế hệ mới sử dụng nhiên liệu xăng không pha chì thì vẫn còn các động cơ thế hệ cũ sử dụng xăng pha chì .Việc các động cơ thế hệ cũ chuyển từ xăng pha chì xang dùng xăng không pha chì có ảnh hởng tới tính năng kinh tế kỹ thuật và tuổi thọ của động cơ vì vậy mục đích của đề tài là: Nghiên cứu ảnh hởng của việc sử dụng xăng không pha chì tới sự mài mòn cơ cấu phối khí của động cơ xe UAZ-469. Gvhd:ts nguyễn duy tiến 4 đồ án tốt nghiệp sv:phạm văn tuấn *Giới thiệu tính năng kỹ thuật của xe uaz- 469 làm việc ở việt nam từ trớc đến nay. Xe UAZ-469 là loại xe con đang đợc sử dụng rộng rãi trong cuộc sống đặc biệt là trong quân đội. Xe do nhà máy U-li a-nốp xki sản suất. Ôtô UAZ là ô tô có công dụng đặc biệt, thiết bị điện của xe đợc che chắn, các cầu chủ động của xe có giảm tốc bánh xe, đảm bảo khoảng sáng gầm xe lớn. Là loại xe 2 cầu công thức bánh xe 4*4, có tính năng việt dã cao, thân xe vạn năng kiểu hở, cửa phía sau lật đợc, 4 cửa bên có thể tháo ra rễ ràng. Ô tô dùng để chuyên trở ngời và hàng hoá trên tất cả các loại đờng cũng nh ở nơi không có đ- ờng, ở trong mọi điều kiện khí hậu, nhiệt độ từ 40 0 C đến 50 0 C, ô tô có thể kéo theo rơ moóc. *Tính năng kỹ thuật Số liệu cơ bản. Chỉ tiêu Đơn vị UAZ-469 Kiểu ô tô Có tính việt rã cao, công thức bánh xe 4*4 Tải trọng hữu ích của xe Kg 2 ngời và 600 kg hoặc 7ngời và 100kg Khối lợng toàn bộ của xe Kg 2400 Khối lợng của xe và trang bị Kg 1600 Vận tốc lớn nhất khi đầy tải Km/h 100 Tiêu hao nhiên liệu kiểm tra khi xe chạy với vận tốc 40km/h,đủ tải Lít/100 km 10,6 Quãng đờng phanh lớn nhất (tới khi dừng hẳn )khi xe chạy với vận tốc 70km/h, đủ tải m 53 Khối lợng kéo lớn nhất của rơ moóc Kg 850 Gvhd:ts nguyễn duy tiến 5 đồ án tốt nghiệp sv:phạm văn tuấn Độ dốc lớn nhất có thể vợt qua *Xe đủ tải *Xe đủ tải và rơ moóc đủ tải % 62 36 Độ nghiêng lớn nhất có thể vợt qua(không rơ moóc ) % 36 Độ sâu lớn nhất của ngầm mà xe có thể vợt qua m 0.7 Động cơ 451m Loại Xăng 4 kỳ Thứ tự làm việc 1-2-4-3 Công suất định mức ở 4000v/p Mã lực 75 Mô men xoắn lớn nhất ở 2200-2500(v/p0 kgm 17 Hệ thống bôi trơn Cỡng bức- vung toé Hệ thống cung cấp Cỡng bức Hệ thống làm mát Bằng nớc kiểu kín, cỡng bức tuần hoàn Ly hợp Kiểu ma sát khô,một đĩa, dẫn động cơ khí Hộp số Cơ khí có 4 số tiến và một số lùi, có đồng tôc ở số 3 và số4 Tỷ số truyền I 1 =4,124, i 2 =2,641, 1 3 =1,58, i 4 =1, i lùi =5,224 Hộp số phụ Hai bậc I thắng =1 i thấp =1,94 Khả năng chích công suất % 40 Các đăng Kiểu hở, gồm 2 trục Cầu xe Tháo lắp theo mặt phẳng đứng, cầu trớc có khớp các đăng dẫn h- ớng kiểu bi Tỷ số truyền chung 5.38 Truyền lực chính Cặp bánh răng côn răng xoắn Tỷ số của truyền lực chính 2.77 Vi sai Bánh răng côn Góc vợt trớc Độ 52 Góc vợt sau Độ 42 Hệ thống lái Cơ khí, kiểu trục vít con lăn rãnh kép có tỷ số truyền i=20,3 Hệ thống phanh Kiểu guốc, mỗi guốc phanh bánh trớc có 1 bơm phanh riêng, còn các bánh sau chung 1 bơm phanh,cho 2 guốc dẫn động thuỷ Gvhd:ts nguyễn duy tiến 6 đồ án tốt nghiệp sv:phạm văn tuấn lực. Những năm gần đây xe UAZ vẫn đợc sản xuất và lắp giáp tại Việt Nam.Do bô công an liên doanh với liên bang Nga. Về hình dáng ngoài không có gì khác so với những năm 1980 trở lại đây. Nhng có những thay đổi về mặt kết cấu động cơ để phù hợp với xăng không pha chì. Vì lí do trên nên ta phải tính toán nhiệt và các thông số khác để kiểm tra xem có sự thay đổi. Để phục vụ cho việc đảm bảo tính năng kỹ thuật của xe UAZ469. Gvhd:ts nguyễn duy tiến 7 đồ án tốt nghiệp sv:phạm văn tuấn CHƯƠNG I: TíNH TOáN NHIệT Động cơ uaz -469 I.chọn chế độ tính toán: Các thông số kỹ thuật động cơ UAZ-469 N eMAX =75(ml) Số xi lanh:i=4 Số kỳ :=4 Tỉ số nén : =6.7 Đờng kính xi lanh và hành trình píton: S/D=92/92 Số vòng quay đạt N emax là n hd =4000(vòng /phút) Mô men quay cực đại của động cơ :17KGm/2400(vòng/phút) Khi tính nhiệt động cơ ta tính ở 3 tốc độ vòng quay đó là : -n min :Tốc độ tối thiểu mà động cơ làm việc ở chế độ toàn tải nếu, thấp hơn tốc độ này động cơ sẽ ngừng hoạt động. n min =0.25*n hd =0.25*4000=1000(vòng /phút) -n M :Tốc độ đạt mô men xoắn cực đại ở chế độ toàn tải. n M =0.6*n hd =0.6*4000=2400(vòng /phút) -n hd :Tốc độ đạt N eMAX . II.các thông số của hỗn hợp và khí cháy. 1.Động cơ UAZ-469 là động cơ xăng 4 kỳ ,4 xi lanh, tỉ số nén : =6.7 Nên ta chọn xăng A83 -Với động cơ xăng nhiệt trị thấp ta thờng chọn h u =10400ữ10600(kcal/kg.độ) -Thành phần của xăng có cácbon(g c )và hyđro(g H ). g c =0.85.(kg) g H =0.15(kg) 2.Chọn hệ số d không khí -Vì tính nhiệt ở chế độ toàn tải nên phải chọn =0.9 -Lợng nhiệt tổn hao do thiếu oxy (vì <1).Theo lý thuyết khi =1 thì xăng cháy hoàn toàn nhng với <1 thì bao giờ cũng tổn hao một lợng nhiệt :h u =14740(1- )=1474(kcal/kgđộ) 3.Lợng không khí lí thuyết l o cần để đốt cháy hoàn toàn 1kg nhiên liệu 15 23.0 01.015.0*885.0* 3 8 23.0 8*) 3 8 ( = + = + = oHc o ggg l 4. Lợng nhiên liệu thực tế l đã nạp để đốt cháy 1kg nhiên liệu : Gvhd:ts nguyễn duy tiến 8 đồ án tốt nghiệp sv:phạm văn tuấn l= l o *=15*0.9=13.5(kg/kgnl) 5.Thành phần của sản phẩm cháy :Gi ( ) ( ) [ ] 1*612** 3 11 2 += Hcco ggG =2.16(kg) [ ] )3(*)1(2* 3 7 Hcco ggG += =0.60(kg) G H2o =9*g H =1.35(kg) G N2 =0.77**l o =0.77*0.9*15=10.4(kg) Gi=G co2 +G co +G H2o + G N2 =2.16+0.60+1.35+10.4=14.51(kg/kgnl) Gi=*l o +1=14.5(kg/kgnl) 6.Tỷ lệ thành phần sản phẩm cháy : = i i i G G g 149.0 5.14 16.2 2 2 === i co co G G g 041.0 5.14 6.0 === i co co G G g 093.0 5.14 35.1 0 2 2 === i H oH G G g 717.0 5.14 4.10 2 2 === i N N G G g 7.Hằng số khí của khí nạp trớc lúc cháy: -Hằng số khí của hỗn hợp tơi R hht : R hht =g kk *R kk +g xg *R xg g kk :Tỉ lệ của không khí trong hỗn hợp 1* * + = o o kk l l g = 931.0 5.14 5.13 = g xg :Tỉ lệ xăng trong hỗn hợp = + = 1* 1 o xg l g 0.069 R xg =8.5(kcal/kgđộ) R hht =0.931*29.27+0.069*8.5=27.836 8.Hằng số khí của sản phẩm cháy R spc . Gvhd:ts nguyễn duy tiến 9 đồ án tốt nghiệp sv:phạm văn tuấn R spc = = ii Rg * g co2 *R co2 + 2222 *** NNoHoHcoco RgRgRg ++ R spc =0.149* 44 848 +0.041* 28 848 +0.093* 18 848 +0,717* 28 848 =30.21(kg/kg.độ) 9.Hệ số biến đổi phân tử . == hht spc R R 836.27 21.30 =1.085 10.Nhiệt dung của chất khí . a-Trớc lúc cháy : C vhht =g kk *C vkk +C vxg C vkk =0.165+0.000017*T c (kcal/kg.độ) Nhiệt dung của hơi xăng C vxg =0.35(kcal/kgđộ) C vhht =0.50 +0.0000158T c b-Sau lúc cháy :Nhiệt dung của sản phẩm cháy . C cspc =g i *C vi Trong đó : C vCO2 = 0.186 + 0.000028*T z (kcal/kg.độ) C vCO = 0.171 + 0.000018*T z (kcal/kg.độ) C vH2O =0.371 + 0.000067*T z (kcal/kg.độ) C vN2 = 0.169+ 0.000017*T z (kcal/kg.độ) C vSPC = 0,158+ 0.000024*T z (kcal/kg.độ) III.tính quá trình nạp 1.Xác định áp suát trung bình của quá trình nạp: -Tính P a theo 3 tốc độ n min n M ,n hd . P a =P o * 5.3 22 6 2 ** 10*520 1 f V n h (kg/cm 2 ) V h =0.001(m 3 ) =0.75:Hệ số tổn thất đờng nạp. f= 1000 * hd e n f :Tiết diện lu thông cần phát huy Chọn f e =2.5(cm 2 /1.1000v/p) Vậy f=10(cm 2 /l)=0.001(m 3 /l) P o =1(kg/cm 2 ) 0877.1 1 5.0 = = Gvhd:ts nguyễn duy tiến 10 [...]... hiểm mà xăng pha chì đối với con ngời thì việc sử dụng xăng không pha chì là hết sức cần thiết Việc sử dụng xăng không pha chì mang lại hai lợi ích ,một mặt loại bỏ chất độc chì và mặt khác, cho phép sử dụng bộ xúc tác 3 chức năng để loại trừ các chất ô nhiễm thể khí còn lại trong khí xả động cơ đánh lửa cỡng bức IV .Xăng không pha chì Ngay từ đầu những năm 1970, ở Mỹ ngời ta đã bắt đầu sử dụng ống xả... dề kimh tế chung của toàn xã hội Vì vậy ,việc sử dụng xăng không pha chì nớ ta cần tiến hành từng bớc Trớc hết là vẫn duy trì song song xăng không pha chì và xăng pha chì với hàm lợng bé nh ở các nớc Châu Âu đang áp dụng hiện nay Xăng không pha chì để dùng cho các phơng tiiện vận tải thế hệ mới ,đặc biệt là cho ô tô có trang bị bộ xúc tác Xăng pha chì đợc tếp tục sử dụng trên động cơ thế hệ cũ Một... nghiệp 35 sv:phạm văn tuấn không làm thay đổi của phân đoạn giữa Tạo ra khí RPV của nhiên liệu độc hại sau quá trình đốt V .Sử dụng xăng không pha chì ở Việt Nam -Chủ trơng sử dụng xăng không pha chì là một nỗ lực của nớc ta nhằm góp phần vào việc bảo vệ môi trờng chung của nhân loại Tuy nhiên cũng nên nhấn mạnh rằng viẹc sử dụng loại xăng này ,nếu không đi kèm theo việc sử lý khí xả trên đờng thải bằng... số việc sau đây: Bộ giao thông vận tải *Hoàn thành việc điều tra, nghiên cứu xác định ảnh hởng của việc sử dụng xăng không pha chì đối với các đặc tính kỹ thuật của các phơng tiện cơ giới đờng bộ sử dụng động cơ xăng Cần tính đến đặc thù của một số nghành nh quốc phòng, công an đang sử dụng nhiều phơng tiện dùng xăng pha chì để có biện pháp chuyển đổi thích hợp *ban hành các tiêu chuẩn kỹ thuật của. .. động cơ sẽ tạo ra một lớp đệm bảo vệ cho các chi tiết chịu va đập chịu tác động của tải trọng có chu kỳ nh ở cơ cấu đế supap và xe supap Chì có trong xăng có tác dụng nh một loại dầu bôi trơn giữa các bề mặt chi tiết chuyển động tơng đối với nhau Nếu sử dụng xăng không chì, các nhà sản xuất động cơ phải cung cấp cá xupáp cứng hơn chịu đợc ăn mòn khi không có mặt của chì Sự lu thông xăng không chì ở... octane xăng không pha chì nhng ngợc lại vấn đề này không phải là mối quan tâm ở Mỹ Viêc làm tăng chỉ số octane của xăng không pha chì đòi hỏi quy trình lọc dầu phức tạp và tốn kém hơn Hiện nay ngời ta kết hợp quá trình tái tạo xăng xúc tác với việc pha thêm MTBE (Mé thyl Terti Butyl Ether )vào xăng để nâng cao chỉ số octane của xăng không chì Năng lợng tiêu tốn cho quá trình xản xuất xăng không pha chì. .. những động cơ hiện nay dùng xăng không pha chì có chỉ số octane tơng đơng (chủ yếu cải tạo đế supáp ) cũng cần đợc nghiên cứu Mặt khác cũng nên suy nghĩ đến việc giảm công suất và tốc độ động cơ nguyên thuỷ dùng xăng pha chì có chỉ số octane cao sang dùng xăng pha chì có chỉ số octane thấp hơn Tất cả những hớng này nhằm rút ngắn thời gian không chì hoá nhiên liệu ở nớc ta *Các loại xe có thể sử dụng xăng. .. xả xúc tác cho ô tô mới và xăng không pha chì dợc bắt đầu thơng mại hoá từ năm 1974 Tiếp theo đó ,những nớc khác cũng áp dụng kỹ thuật sử lý xúc tác trên đờng xả và vì vậy cũng phải sử dụng xăng không pha chì : Nhật Bản (1975) Canađa (1977) Đến năm 1989 ,các nớc trong cộng đồnh Châu Âu mới bắt đầu sử dụng xăng không pha chì Hiện nay ,ở những nớc này ngời ta sử dụng rộng rãi xăng Gvhd:ts nguyễn duy tiến... phủ quy định :Cấm lu hành trên đờng phố các loại xe cơ giới sử dụng xăng pha chì, hoặc xả khói đen làm ô nhiễm môi trờng,, Nhằm ngăn ngừa mối nguy hại của chì đối với sức khoẻ con ngời và môi trờng, nhất là môi trờng đô thị do các phơng tiện cơ giới đờng bộ sử dụng xăng pha chì thải ra, Thủ tớng Chính phủ quyết định triển khai sử dụng xăng không pha chì bắt đầu từ ngày01 tháng 07 năm 2001 trên toàn nãnh... biến việc sử dụng xăng không pha chì nhằm bảo vệ môi trờng và phục vụ sự nghiệp công nghiệp hoá, hiên đại hoá của đất nớc *Chủ trì việc tranh thủ sự giúp đỡ, hỗ trợ quốc tế (nếu thực sự cần thiết) để thực hiện các đề tài nghiên cứu, các dự án hợp tác liên quan tới loại bỏ xăng chì Bộ Thơng Mại *Lập phơng án nhập khẩu, phân phối xăng không pha chì trên phạm vi cả nớc để đảm bảo cung ứng bình thờng xăng . các động cơ thế hệ mới sử dụng xăng không pha chì . Bên cạnh các động cơ thế hệ mới sử dụng nhiên liệu xăng không pha chì thì vẫn còn các động cơ thế hệ cũ sử dụng xăng pha chì .Việc các động cơ. pha chì 37 1.Phụ gia xăng không pha chì. 38 V .Sử dụng xăng không pha chì ở Việt Nam. 40 VI .Sử dụng xăng không pha chì trên động cơ thế hệ cũ. 45 Chơng III.Gới thiệu và tính toán cơ cấu phối khí. . động của động cơ 28 3.Các chất độc hại thải ra khi sử dụng xăng pha chì và tác hại của chúng 31 4.Tại sao phải loại bỏ xăng pha chì 33 III.Tại sao phải sử dụng xăng không pha chì 35 IV .Xăng không