Hệ thống phát lực động cơ diesel

Đồ án thiết kế ĐCĐT GVHD: Nguyễn Đình Hùng MỤC LỤC Trang LỜI NÓI ĐẦU Chƣơng 1: PHÂN TÍCH ĐIỀU KIỀN LÀM VIỆC VÀ YÊU CẦU 1.1 Nhiệm vụ hệ thống 1.2 Điều kiện làm việc, yêu cầu phân loại phận hệ thống Chƣơng :CHỌN PHƢƠNG ÁN THIẾT KẾ 2.1 Chọn phƣơng án thiết kế chi tiết hệ thống 2.2 Sơ đồ cấu tạo 2.3 Nguyên lý làm việc Chƣơng 3: TÍNH TOÁN NHIỆT ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG 3.1 Các thông số cho trƣớc động 3.2 Chọn thông số cho tính toán nhiệt 3.3 Tính toán nhiệt 12 Chƣơng : TÍNH VÀ CHỌN THÔNG SỐ BỐ TRÍ CHUNG CỦA HỆ THỐNG 19 4.1 Phân tích động học cấu truyền – trục khuỷu 19 4.2 Phân tích động lực học cấu truyền trục khuỷu 22 Chƣơng : THIẾT KẾ TÍNH TOÁN CÁC CỤM, CÁC CHI TIẾT HỆ THỐNG 28 5.1 Thiết kế phát thảo 28 5.2 Thiết kế cấu phát lực 29 5.3 Tính toán sức bền chi tiết 36 Chƣơng : QUY TRÌNH THÁO, LẮP, ĐIỀU CHỈNH, BẢO DƢỠNG VÀ SỮA CHỮA 69 6.1 Tháo lắp nhóm Pit-tông, xéc măng, truyền 69 6.2 Kiểm tra tình trạng kỹ thuật nhóm Pit-tông, xéc măng, truyền 72 6.3 Sửa chữa nhóm Pit-tông, xéc măng, truyền 76 TÀI LIỆU THAM KHẢO 79 SVTH: Lê Khắc Vũ Trang Đồ án thiết kế ĐCĐT GVHD: Nguyễn Đình Hùng LỜI NÓI ĐẦU Trong xã hội với công nghiệp đại ngày nay, không phủ nhận vai trò động đốt Động đốt xuất nhiều lĩnh vực thiết yếu sống nhƣ: sản xuất công nghiệp, nông nghiệp hay giao thông vận tải Ở nƣớc có công nghiệp phát triển song có nên công nghiệp sản xuất, chế tạo động tiên tiến, để đáp ứng nhu cầu nƣớc mà để xuất Việt Nam có nên khoa học công nghệ lạc hậu, vừa thoát nghèo, chƣa thể tự sản xuất đƣợc động tốt, công suất lớn nhƣng không mà xem nhẹ việc phát triển ngành công nghiệp chế tạo động đốt Hiện nay, nhờ sợ tập trung nghiên cứu nhƣ chuyển giao công nghệ, sản xuất đƣợc động diesel cỡ nhỏ tƣơng lai ngày hoàn thiện Trong chƣơng trình đạo tạo kỹ sƣ ô tô khoa Kỹ Thuật Giao Thông, trƣờng Đại học Bách Khoa TP HCM, đồ án môn học Thiết kế động đốt môn học quan trọng, nhằm trang bị cho sinh viên phƣơng pháp luận để thiết kế động đốt nhƣ hiểu biết sâu sắc kết cấu tính toán thiết kế động Để giúp sinh viên nắm vững lý thuyết học nhƣ để làm quen với trình tự thiết kế động theo nhƣ thực tế bên ngoài, môn ô tô đƣa môn học vào chƣơng trình Em xin chân thành cảm ơn Thầy Nguyễn Đình Hùng hƣớng dẫn em tận tình, suốt tiến trình mà em thực đồ án này!!! Vì lần thực đồ án chuyên ngành động đốt nên không tránh khỏi sai xót, chúng em kính mong quý Thầy ( Cô) góp ý thiếu xót, khuyêt điểm em Đồ án này, để em rút kinh nghiệm cố gắng hoàn thiện tốt kiến thức chuyên nghành củng Em xin chân thành cảm ơn quý Thầy ( Cô) SVTH: Lê Khắc Vũ Trang Đồ án thiết kế ĐCĐT GVHD: Nguyễn Đình Hùng CHƢƠNG 1: PHÂN TÍCH ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC VÀ YÊU CẦU CỦA HỆ THỐNG PHÁT LỰC 1.1 Nhiệm vụ hệ thống:  1.2 Tiếp nhận lƣợng khí cháy, tạo thành chuyển động tịnh tiến piston (trong xy – lanh) biến thành làm quay trục khuỷu, tạo mô – men có ích cho động làm việc  Bảo đảm bao kín buồng cháy, giữ không cho khí cháy buồng cháy lọt xuống  Các- te (hay hộp trục khuỷu) ngăn không cho dầu nhờn từ hộp trục khuỷu sục lên buồng cháy  Làm nhiệm vụ nén trình thải hút khí nạp vào buồng cháy trình nạp Điều kiện làm việc, yêu cầu phân loại phận hệ thống: 1.2.1 Piston:  Điều kiện làm việc:  Tải trọng học lớn có chu kỳ, áp suất lớn đạt tới 120 kG/cm2, lực quán tính lớn đặc biệt động cao tốc  Tải trọng nhiệt cao piston tiếp xúc trực tiếp với khí cháy nên đạt nhiệt độ cao từ 500 – 8000K Nhiệt độ cao khiến piston chịu ứng suất nhiệt lớn gây bó kẹt, nứt, giảm sức bền, gây kích nổ vv…  Ma sát lớn ăn mòn hóa học Ma sát gây nên lực ngang nên có giá trị lớn với điều kiện bôi trơn khó khăn nên khó đảm bảo bôi trơn tốt Ăn mòn hóa học piston thƣờng xuyên tiếp xúc với sản vật cháy  Yêu cầu:  Dạng đỉnh piston tạo thành buồng cháy tốt  Có độ bền độ cứng đủ để tránh biến dạng lớn chịu mài mòn  Đảm bảo bao kín buồng cháy để công suất động không bị giảm sút tƣợng lọt khí từ buồng cháy xuống cacte  Tản nhiệt tốt để tránh dãn nở nhiệt mức động làm việc, tránh đƣợc hƣ hỏng piston ứng suất nhiệt SVTH: Lê Khắc Vũ Trang Đồ án thiết kế ĐCĐT GVHD: Nguyễn Đình Hùng 1.2.2 Chốt Piston: Là chi tiết nối Piston với truyền  Điều kiện làm việc: Chốt piston chịu lực va đập, tuần hoàn, nhiệt độ cao điều kiện bôi trơn khó khăn Chốt piston chịu ma sát dạng nửa ƣớt, chốt piston dễ bị mòn  Yêu cầu:  Chốt piston phải đƣợc chế tạo vật liệu tốt để đảm bảo sức bền độ cứng vững Bề mặt làm việc piston cần theo công nghệ đặc biệt để đảm bảo chốt có độ cứng cao, chịu mài mòn tốt  Ruột chốt phải dẻo để chống mỏi tốt Mặt chốt phải mài bóng để chống ứng suất tập trung lắp ghép với piston truyền khe hở phải nhỏ 1.2.3 Xec – măng:  Điều kiện làm việc: Xec – măng chịu tải trọng học lớn (áp lực khí cháy), chịu lực quán tính lớn, có chu kỳ va đập Ngoài xec – măng chịu nhiệt độ cao, ma sát lớn, ăn mòn hóa học ứng suất lắp ghép ban đầu  Yêu cầu:  Chịu nhiệt cao: đặc biệt với xec – măng khí tiếp xúc trực tiếp với khí cháy  Chịu lực va đập: làm việc lực khí thể lực quán tính tác dụng lên xec – măng  Chịu mài mòn: làm việc xec – măng ma sát với xylanh lớn 1.2.4 Nhóm truyền:  Điều kiện làm việc: Thanh truyền có chuyển động phức tạp bao gồm: đầu nhỏ chuyển động tịnh tiến piston, thân truyền chuyển động lắc, đầu to chuyển động quay với trục khuỷu Vậy truyền chịu lực va đập tuần hoàn nhƣ lực khí thể, lực quán tính nhóm piston thân truyền  Yêu cầu: Lựa chọn kích thƣớc vật liệu chế tạo hợp lý để truyền chịu đƣợc lực va đập tuần hoàn nhƣ 1.2.5 Trục khuỷu:  Điều kiện làm việc: Trục khuỷu chịu lực T, Z lực khí thể lực quán tính nhóm piston – truyền gây Ngoài trục khuỷu chịu lực quán tính ly tâm khối lƣợng quay lệch tâm thân SVTH: Lê Khắc Vũ Trang Đồ án thiết kế ĐCĐT GVHD: Nguyễn Đình Hùng trục khuỷu truyền Những lực gây uốn, xoắn, dao động xoắn dao động ngang trục khuỷu lên ổ đỡ  Yêu cầu: Kết cấu trục khuỷu cần đảm bảo yêu cầu:  Đảm bảo động làm việc đồng đều, biên độ dao động moment xoắn tƣơng đối nhỏ  Ứng suất sinh dao động xoắn nhỏ  Động làm việc cân rung động  Công nghệ chế tạo đơn giản 1.2.6 Bánh đà:  Nhiệm vụ: Giữ cho độ không đồng động nằm giới hạn cho phép Ngoài bánh đà nơi lắp vành khởi động khắc vạch chia độ góc quay trục khuỷu  Yêu cầu: Trong trình làm việc, bánh đà tích trữ lƣợng dƣ sinh trình sinh công (lúc moment động có giá trị lớn moment cản nên làm cho trục khuỷu quay nhanh) để bù đắp phần lƣơng hao hụt hành trình tiêu hao công (lúc moment cản có giá trị lớn moment động cơ) khiến cho trục khuỷu quay hơn, giảm đƣợc biên độ dao động tốc độ góc trục khuỷu SVTH: Lê Khắc Vũ Trang Đồ án thiết kế ĐCĐT GVHD: Nguyễn Đình Hùng CHƢƠNG 2: CHỌN PHƢƠNG ÁN THIẾT KẾ 2.1 Chọn phương án thiết kế chi tiết hệ thống: 2.1.1 Piston: Đối với đông Diesel yêu cầu có có tỷ số nén cao hỗn hợp hòa khí tốt nên ta sử dụng piston có dạng đỉnh lõm, có ƣu điểm tạo xoáy lốc mạnh trình nén để tạo hỗn hợp hòa khí tốt Piston có đỉnh chứa buồng cháy có dạng đỉnh lõm nhƣ sau đƣợc chọn: 2.1.2 Chốt piston Để có kết cấu đơn giản dễ chế tạo tỷ số nén động xăng đƣợc thiết kế không lớn nên chọn chốt piston có dạng mà bề mặt bên hình trụ 2.1.3 Nhóm truyền a Đầu nhỏ truyền: Động đƣợc thiết kế công suất không lớn nên chọn phƣơng án đầu nhỏ truyền có dạng trụ rỗng có khoan lỗ hứng dầu b Thân truyền: Thân truyền có tiết diện hình chữ I đƣợc sử dụng phổ biến đảm bảo sức bền theo hai phƣơng Vậy chọn phƣơng án thân truyền có tiết diện chữ I SVTH: Lê Khắc Vũ Trang Đồ án thiết kế ĐCĐT GVHD: Nguyễn Đình Hùng c Đầu to truyền: Phƣơng án phổ biến phần đầu to truyền đƣợc gắn liền với thân truyền, phần lại đƣợc ghép với phần nhờ hai bulông 2.1.4 Trục khuỷu Theo phân loại có hai loại trục khuỷu nguyên trục khuỷu ghép.Do phổ biến dùng trục khuỷu nguyên nên chọn phƣơng án thiết kế trục khuỷu nguyên 2.2 Sơ đồ cấu tạo: SVTH: Lê Khắc Vũ Trang Đồ án thiết kế ĐCĐT GVHD: Nguyễn Đình Hùng 2.3 Nguyên lý làm việc: Trong động đốt kiểu pit-tông cụm chi tiết chuyển động (pittông, truyền, trục khuỷu) làm việc nguyên tắc sau: - Nhóm pit-tông chuyển động tịnh tiến lên xuống truyền lực khí thể cho truyền - Nhóm truyền chi tiết chuyển động trung gian, có chuyển động phức tạp để biến chuyển động tịnh tiến pit-tông thành chuyển động quay trục khuỷu - Trục khuỷu chi tiết máy quan trọng nhất, có chuyển động quay truyền công suất động để dẫn động máy công tác khác Theo chu kỳ lý thuyết, kỳ khởi điểm chết mà chấm dứt điểm chết Trong động bốn kỳ kỳ thực trình có: - - - - Kỳ nạp/hút: pit-tông nhận lƣợng từ bánh đà thông qua kết cấu trục khuỷu truyền dịch chuyển từ điểm chết (ĐCT) xuống điểm chết dƣới (ĐCD) thực trình nạp môi chất công tác Kỳ nén: pit-tông nhận lƣợng từ bánh đà thông qua kết cấu trục khuỷu truyền dịch chuyển từ ĐCD lên ĐCT, thực trình nén, thể tích xylanh nhỏ lại từ Va đến Vc Kỳ sinh công: xảy trình cháy – giãn nở sinh công Pit-tông nhận áp lực từ khí cháy sinh xylanh động dịch chuyển từ ĐCT xuống ĐCD truyền cho thiết bị công tác thông qua cấu trục khuỷu – truyền Kỳ thải/xả/thoát: pit-tông tiếp tục nhận lƣợng từ bánh đà thông qua cấu truc khuỷu – truyền, dịch chuyển từ ĐCD lên ĐCT thực trình thải sản vật cháy SVTH: Lê Khắc Vũ Trang Đồ án thiết kế ĐCĐT GVHD: Nguyễn Đình Hùng CHƢƠNG 3: TÍNH TOÁN NHIỆT ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG 3.1 Các thông số cho trƣớc động cơ: - Kiểu động : Diesel kỳ - Động Vikyno RV165-2 + Số chu kì :4 + Số xy lanh :1 + Đƣờng kính x hành trình : 105 x 97mm + Tỉ số nén : 20 + Loại nhiên liệu : dầu Diesel + Công suất định mức :14 HP 2200 vòng/phút + Công sức cực đại : 16.5 HP 2400 vòng/phút + Mô-men cực đại : 48.07 Nm 1800 vòng/phút + Hệ thống nhiên liệu : phun trực tiếp + Hệ thống làm mát : nƣớc + Hệ số dƣ lƣợng không khí :   1.85 3.2 Chọn thông số cho tính toán nhiệt 3.2.1 Áp suất không khí nạp (p0): - Áp suất không khí nạp đƣợc chọn áp suất khí quyển: p0  0,1013MN / m2 3.2.2 Nhiệt độ không khí nạp : (T0) - Nhiệt độ không khí nạp phụ thuộc chủ yếu vào nhiệt độ trung bình môi trƣờng, nơi mà xe sử dụng, Nƣớc ta thuộc khu vực nhiệt đới, nhiệt độ trung bình ngày chọn tkk  290 C đó: T0   tkk  273  29  273  302 [K ] 3.2.3 Nhiệt độ khí nạp trƣớc xú-pap nạp (pk) - Động bốn kỳ không tăng áp: pk  p0  0,1013[MN / m2 ] SVTH: Lê Khắc Vũ Trang Đồ án thiết kế ĐCĐT GVHD: Nguyễn Đình Hùng 3.2.4 Nhiệt độ khí nạp trƣớc xú-pap nạp (Tk) - Động bốn kỳ không tăng áp: Tk  T0  302[ K ] 3.2.5 Áp suất cuối trình nạp (pa) - Đối với động không tăng áp, áp suất cuối trình nạp xy lanh thƣờng nhỏ áp suất khí có tổn thất ống nạp tịa bầu lọc gây nên - Động kỳ không tăng áp thực nghiệm ta có: pa  (0,8  0,9) p0 Chọn pa  0,9 p0  0,09117[MN / m2 ] 3.2.6 Chọn áp suất khí sót (pr) - Là thông số quan trọng đánh giá mực độ thải sản phẩm khí cháy khỏi xy lanh động - Giá trị áp suất khí sót pr phụ thuộc vào yếu tố: + Diện tích thông qua xú-pap xả + Biên độ, độ cao, góc mở sớm, đóng muộn xú-pap xả + Động có lắp tăng áp khí xả hay không + Độ cản bình tiêu âm, xúc tác khí xả… - Đối với động diesel: pr  (1, 03 1, 06) p0 Chọn pr  1,06 p0  0,1074[MN / m2 ] 3.2.7 Nhiệt độ khí sót (Tr) - Phụ thuộc thành phần hỗn hợp khí, mực độ giãn nở trao đổi nhiệt trình giãn nở thải Đối với động Diesel Tr  (700  900) K chọn Tr  800 K 3.2.8 Độ tăng nhiệt độ khí nạp T chọn T  15[0 C ] 3.2.9 Chọn hệ số nạp thêm 1 - Hệ số nạp thêm 1 biểu thị tƣơng quan lƣợng tƣơng đối hỗn hợp khí công tác sau nạp thêm so với lƣợng chiếm chổ thể tích Va SVTH: Lê Khắc Vũ Trang 10 Đồ án thiết kế ĐCĐT  max  GVHD: Nguyễn Đình Hùng M max  51,32[ MPa] Wx - Ứng suất xoắn cực tiểu   M  7,59[ MPa] Wx - Biên độ ứng suất xoắn: a  M max  M  21,88[ MPa] 2.Wx - Hệ số an toàn cổ trục khuỷu chịu xoắn: n  0,  1 4 a Trong giá trị đƣợc tính nhƣ * Hệ số an toàn chốt khuỷu: Trong trình làm việc, cổ khuỷu chịu ứng suất uốn ứng suất xoắn, Các ứng suất có ảnh hƣởng lớn sức bền chốt khuỷu, nên thƣờng phải tính riêng hệ số an toàn chịu uốn hệ số an toàn chịu xoắn - Hệ số an toàn chốt khuỷu chịu xoắn: + Ứng suất xoắn cực đại:  max  M max  52,58[MPa] Wx + Ứng suất xoắn cực tiểu:   M  7, 75[ MPa] Wx + Biên độ ứng suất xoắn: a  M max  M  22, 42[ MPa] 2.Wx Wx  2Wu  2.1, 22.105 )  2, 44.105[m3 ] SVTH: Lê Khắc Vũ Trang 65 Đồ án thiết kế ĐCĐT GVHD: Nguyễn Đình Hùng + Hệ số an toàn cổ trục khuỷu chịu xoắn: n  0,  1  5,35 a Trong đó:  a  22, 42MPa biên độ ứng suất xoắn  1 Giới hạn mỏi chịu xoắn Đối với loại thép hợp kim 300Mpa * Hệ số an toàn cổ khuỷu chịu uốn: - Ứng suất trung bình: a  M max  M  44,83[ MPa] 2.Wu Trong đó: Mmax = 1,283.10-3 [MN.m] – Moment xoắn lớn Mmin = 0,189.10-3[MN.m] – Moment xoắn nhỏ - Hệ số an toàn cổ trục chịu uốn n  0,  1  4,9 a Trong đó:  a  44,83[MPa] biên độ ứng suất uốn  1 giới hạn mỏi chịu uốn, loại thép hợp kim  1  550MPa * Hệ số an toàn má khuỷu: - Hệ số an toàn má khuỷu chịu uốn: Trị số cực đại cực tiểu cửa ứng suất pháp tuyến vào lực pháp tuyến cực đại cực tiểu để tính Do lực quán tính ly tâm có trị số, phƣơng chiều không đổi nên không ảnh hƣởng đến biên độ ứng suất + Biên độ ứng suất  n' điểm (t) tiết diện A- A má bên phải: SVTH: Lê Khắc Vũ Trang 66 Đồ án thiết kế ĐCĐT GVHD: Nguyễn Đình Hùng l ''  b ' 1    2.l0  Wmin F  l ''  b ' 1  a'  ( Z max  Z )    76,8  MPa   2.l0  Wmin F   a'  ( Z max  Z ) + Biên độ ứng suất  n'' má bên trái:  a''  ( Z max  Z ) l '  b '' 1    2.l0  Wmin F      l ' b ''  a''  ( Z max  Z )     78  MPa  2.l0  h.b h.b      Với F =h.b = 1,9.10-3 m2, Wmin = 0,79.10-5 m3 modun chống uốn tiết diện, thông số lại chọn bên - Hệ số an toàn má khuỷu chịu uốn: Biên độ ứng suất má khuỷu phải có giá trị lớn biên độ ứng suất má khuỷu trái nên ta sử dụng giá trị biên độ ứng suất má khuỷu phải để tính hệ số an toàn n   1 k  Với:  a k   2,1 hệ số ứng suất tập trung Theo tài liệu ta đƣợc k r   0,16 =>   3,35 b 25  - Hệ số an toàn má khuỷu chịu xoắn: Hệ số an toàn má khuỷu chịu xoắn đƣợc tính dựa trị số Tmax Tmin lực tiếp tuyến T Má khuỷu bên phải thƣờng chịu lực lớn má khuỷu trái nên ta tính bền cho má khuỷu phải + Moment xoắn cực đại má khuỷu phải: M x max  Tmax SVTH: Lê Khắc Vũ l '' b '  0, 047.103  MN m l0 Trang 67 Đồ án thiết kế ĐCĐT GVHD: Nguyễn Đình Hùng + Moment xoắn cực tiểu má khuỷu phải: M x  Tmin l '' b '  0, 052.103  MN m l0 Trong đó: Tmax = 3,057 Mpa Tmin =0,452Mpa + Biên độ ứng suất xoắn: a  M x max  M x  9, 22  MPa  2.Wx SVTH: Lê Khắc Vũ Trang 68 Đồ án thiết kế ĐCĐT GVHD: Nguyễn Đình Hùng CHƢƠNG 6: QUY TRÌNH THÁO, LẮP, ĐIỀU CHỈNH, BẢO DƢỠNG VÀ SỬA CHỮA 6.1 Tháo lắp nhóm Pit-tông, xéc-măng, truyền : 6.1.1 Tháo nhóm Pit-tông, xéc măng truyền khỏi động : a Tháo rời cụm động : Xả dầu nƣớc làm mát khỏi động Đƣa động lên giá tháo lắp Tháo nắp máy Tháo đáy dầu Quay trục khuỷu cho Pit-tông máy cần tháo xuống ĐCD Quan sát nhận biết dấu Pit-tông truyền - Dấu chiều lắp Pit-tông truyền - Nếu Pit-tông dấu phải đánh dấu trƣớc tháo Dùng dụng cụ chuyên dùng làm gờ xi lanh Tháo bu lông truyền, lấy nắp đầu to nửa bạc Dùng cán búa chày đồng đẩy cụm Pit-tông, xéc măng, truyền khỏi động - Dùng đoạn ống nhựa mềm bịt đầu bu lông truyền để tránh làm xớc xi lanh - Không dùng búa để đóng vào truyền bạc 10 Tiếp tục tháo nhóm Pittông, xéc măng, truyền lại b Tháo rời chi tiết nhóm Pittông, xéc măng, truyền: Kẹp truyền lên ê tô - Phải đệm lót vào thân truyền để tránh hỏng Dùng kìm chuyên dùng tháo xéc măng khí - Tháo lần lƣợt xéc măng từ phía xuống - Sắp xếp xéc măng theo thứ tự - Không dùng tay để tháo xéc măng, tránh làm gãy xéc măng Tháo xéc măng dầu SVTH: Lê Khắc Vũ Trang 69 Đồ án thiết kế ĐCĐT GVHD: Nguyễn Đình Hùng - Sắp xếp xéc măng thành bộ, không để lẫn xéc măng Dùng kìm chuyên dùng tháo vòng hãm chốt Pit-tông Gia nhiệt cho Pit-tông nƣớc sôi đến 800C Kẹp Pit-tông lên giá đỡ, dùng đồng búa nhựa tháo chốt pit-tông, tách rời Pit-tông truyền Dùng chổi lông rửa chi tiết dung dịch làm 6.1.2 Lắp nhóm Pit-tông xéc măng, truyền: a Lắp Pit-tôngvào ruyền: Lắp vòng hãm vào bên lỗ chốt Pit-tông - Ƣớm vòng hãm vào rãnh Pit-tông cho đầu vòng hãm trùng với lỗ bệ chốt Pit-tông - Dùng kìm chuyên dùng lắp vòng hãm vào rãnh, đảm bảo chắn Hâm nóng Pit-tông nƣớc sôi đến 800 C Quan sát quay Pit-tông cho dấu chiều lắp trùng với dấu truyền Dùng ngón tay đẩy chốt Pit-tông vào bệ chốt Lắp vòng hãm thứ hai vào b Lắp xéc măng vào Pit-tông: Lắp xéc măng dầu - Lắp vòng đàn hồi - Lắp hai vòng đỡ Lắp xéc măng khí theo thứ tự từ dƣới lên cho chiều (mặt có dấu quay lên trên) Nhỏ dầu bôi trơn vào rãnh xéc măng, không nhỏ nhiều, chia - Không để miệng xéc- măng thẳng hàng - Không để miệng xéc-măng trùng lỗ Pit-tông SVTH: Lê Khắc Vũ Trang 70 Đồ án thiết kế ĐCĐT GVHD: Nguyễn Đình Hùng c Lắp nhóm Pit-tông, séc măng, truyền vào động cơ: Lắp bạc lót vào truyền nắp đầu to truyền Bôi lớp dầu bôi trơn vào bề mặt bạc lót Lắp nửa bạc có lỗ dầu vào thân truyền - Bạc phải nằm vị trí, vấu hãm chống xoay phải tốt đảm bảo chắn - Lỗ dầu phải trùng với lỗ thân truyền Lắp đoạn ống mềm vào đầu bu lông truyền để tránh làm xƣớc cổ biên xi lanh Bôi dầu bôi trơn vào xy lanh cổ biên Dùng dụng cụ chuyên dùng để bó xéc măng cho ôm khít vào pittông Dùng chày gỗ cán búa gõ nhẹ vào đỉnh Pit-tông cho cụm Pit-tông, séc măng truyền vào xy lanh Quan sát dấu chiều lắp nắp đầu to truyền, chọn đầu to lắp vào thân truyền (dấu đầu to truyền quay phía đầu máy) Lắp đai ốc bắt truyền siết chặt theo mô men quy định - Bôi lớp dầu mỏng lên phần ren bu lông - Dùng tay vặn đai ốc vào thấy chặt - Dùng siết ốc cho đủ mô men quy định 10 Dùng sơn đánh dấu cạnh phía trƣớc đai ốc 11 Siết đai ốc thêm 900 12 Kiểm tra cho dấu sơn quay bên 13 Kiểm tra cho trục khuỷu quay trơn SVTH: Lê Khắc Vũ Trang 71 Đồ án thiết kế ĐCĐT GVHD: Nguyễn Đình Hùng Chú ý:  Phải siết ốc truyền thành nhiều bước  Siết hai đai ốc mô men  Sau lần siết ốc cần quay thử trục khuỷu để kiểm tra tình trạng mối ghép  Nếu trục khuỷu quay không trơn phải tháo kiểm tra sử lý  Nếu có bu lông gãy biến dạng phải thay  Đai ốc bị cháy ren thay  Siết hai đai ốc mô men  Sau lần siết ốc cần quay thử trục khuỷu để kiểm tra tình trạng mối ghép  Nếu trục khuỷu quay không trơn phải tháo kiểm tra sử lý Nếu trục khuỷu quay nặng không trơn phải tháo kiểm tra xử lý 6.2 Kiểm tra tình trạng kỹ thuật nhóm Pit-tông, xéc-măng, truyền :  Củng cố thao tác tháo lắp nhóm Pit-tông, xéc măng, truyền  Thực đƣợc công việc kiểm tra đánh giá xác tình trạng kỹ thuật chi tiết  Sử dụng hợp lý dụng cụ thiết bị chuyên dùng  Tổ chức nơi làm việc gọn gàng, sẽ, đảm bảo an toàn 6.2.1 Kiểm tra kỹ thuật Pit-tông: a Làm Pit-tông: - Dùng dao cạo làm muội than bám đỉnh Pit-tông Dùng dụng cụ chuyên dùng làm muội than rãnh lắp séc măng Dùng bàn chải lông chất tẩy rửa làm toàn Pit-tông thổi khí nén b Kiểm tra vết xước, nứt, vỡ Pit-tông: - Quan sát toàn Pit-tông để phát vết nứt, vỡ, xƣớc, cháy rỗ bề mặt dẫn hƣớng SVTH: Lê Khắc Vũ Trang 72 Đồ án thiết kế ĐCĐT GVHD: Nguyễn Đình Hùng c Kiểm tra độ côn, độ ô van Pit-tông: - - Kiểm tra độ côn : Dùng pan me đo đo đờng kính pit-tông phần dẫn hƣớng vuông góc với đƣờng tâm lỗ chốt vị trí đầu cuối phần dẫn hƣớng Hiệu số lần đo độ côn pit-tông Nếu độ côn lớn mức cho phép phải thay pit-tông Kiểm tra độ ô van : Dùng panme đo đo đƣờng kính pit-tông vị trí vuông góc với tiết diện ngang phần dẫn hƣớng Hiệu số lần đo độ ô van pit-tông Độ ô van lớn quy định phải thay pit-tông d Kiểm tra khe hở Pit-tông xi lanh: - - - Dùng để kiểm tra khe hở Pit-tông xy lanh: Ta đo Pit-tông tháo hết sécmăng vào xy lanh, dùng có chiều dày thích hợp (dài 200m rộng 13mm) vào khe hở Pit-tông xy lanh Sau dùng lực kế móc vào kéo với lực kéo từ - kg, tuột khỏi pit-tông xy lanh chiều dầy khe hở Pit-tông xy lanh, khe hở không đƣợc vƣợt 0,15 mm.(khe hở tiêu chuẩn 0,03 - 0,08 mm) Dùng pan me đo đƣờng kính Pit-tông theo hƣớng vuông góc với đƣờng tâm lỗ chốt Pit-tông Dùng pam me đo đồng hồ so đo đo đƣờng kính xi lanh theo hƣớng vuông góc với đƣờng tâm trục khuỷu vị trí A, B, C Tính khe hở Pit-tông xi lanh Nếu khe hở lớn quy định phải thay Pit-tông doa xy lanh thay Pit-tông theo kích thƣớc sửa chữa 6.2.2 Kiểm tra kỹ thuật chốt Pit-tông: a Kiểm tra bề mặt chốt Pit-tông: - Dùng mắt quan sát bề mặt làm việc chốt xem có vết xƣớc, cháy rỗ không - Nếu có vết xƣớc, rỗ, vết mòn phải thay chốt Pit-tông SVTH: Lê Khắc Vũ Trang 73 Đồ án thiết kế ĐCĐT GVHD: Nguyễn Đình Hùng b Kiểm tra khe hở chốt Pit-tông bạc lót: - Dùng panme đo để đo đƣờng kính chốt Pit-tông - Dùng đồng hồ so đo để đo đƣờng kính lỗ chốt Pit-tông - Tính khe hở chốt Pit-tông lỗ chốt Khe hở tối đa cho phép: 0,015 mm - Nếu khe hở lớn giới hạn cho phép phải thay bạc đầu nhỏ truyền 6.2.3 Kiểm tra kỹ thuật xéc măng: a Kiểm tra khe hở cạnh: - Lắp xéc măng vào rãnh Pit-tông xoay tròn séc măng rãnh Pittông séc măng phải xoay nhẹ nhàng rãnh Pit-tông - Chọn có chiều dầy thích hợp đo khe hở séc măng rãnh Pit-tông  Khe hở tiêu chuẩn 0,03 – 0,08 mm  Khe hở tối đa cho phép 0,20 mm b Kiểm tra khe hở miệng séc măng: - - Tháo séc măng cần kiểm tra khỏi Pit-tông Đặt séc măng vào xy lanh, dùng Pit-tông đẩy cho séc măng nằm phẳng xy lanh vị trí quy định Chọn có chiều dầy thích hợp đo miệng séc măng, khe hở miệng séc măng chiều dầy chọn  Khe hở tiêu chuẩn: séc măng khí 0,15 – 0,25 mm  Séc măng dầu 0,13 – 0,38 mm  Khe hở tối đa cho phép: séc măng khí 1,20 mm  Séc măng dầu 0,98 mm SVTH: Lê Khắc Vũ Trang 74 Đồ án thiết kế ĐCĐT GVHD: Nguyễn Đình Hùng c Kiểm tra khe hở lưng: - Dùng thƣớc đo độ sâu để đo độ sâu rãnh lắp séc măng, dùng pan me để đo chiều rộng séc măng, hiệu số kích thƣớc đo đƣợc khe hở lƣng xéc măng Khe hở quy định 0,20 - 0,35 mm d Kiểm tra độ tròn séc măng (độ lọt ánh sáng): - Đặt séc măng vào xy lanh, dùng Pit-tông đẩy xéc măng cho phẳng, đặt bóng đèn điện phía dƣới xilanh, phía xéc măng đặt bìa có đƣờng kính nhỏ đƣờng kính xi lanh nhƣng lớn đƣờng kính séc măng Quan sát mức độ lọt ánh sáng qua khe hở lƣng séc măng thành xy lanh Một séc măng không đƣợc có chỗ lọt ánh sáng, chiều dài cung tròn không 300 tổng chiều dài cung lọt ánh sáng không 600 với khe hở cung lọt 0,03 mm Nếu khe hở nhỏ 0,015 mm chiều dài cung lọt ánh sáng cho phép lên tới 1200 6.2.4 Kiểm tra kỹ thuật truyền: a Kiểm tra bu lông truyền: - Dùng mắt để quan sát xem bu-lông, đai ốc có bị chờn cháy ren hay không - Dùng panme đo đƣờng kính thân bu-lông - Đƣờng kính tối thiểu không nhỏ đờng kính tiêu chuẩn 0,20 – 0,35 mm - Nếu đƣờng kính nhỏ mức tối thiểu thay bu lông b Kiểm tra lỗ dẫn dầu thân truyền xem có bị tắc không: - Nếu lỗ dẫn dầu bị tắc phải thông rửa cặn bẩn dùng không khí nén thổi c Kiểm tra khe hở bạc đầu to truyền cổ trục khuỷu: - Dùng phƣơng pháp kẹp chì để kiểm tra khe hở bạc đầu to truyền với cổ trục khuỷu Khe hở tiêu chuẩn từ 0,03 – 0,07 mm Khe hở tối đa 0,11 – 0,16 mm Nếu khe hở lớn mức tối đa thay bạc đầu to truyền sửa chữa cổ trục truyền thay bạc d Kiểm tra độ cong truyền: - Dùng thiết bị chuyên dùng để kiểm tra độ cong truyền Độ cong tối đa cho phép 0,05 chiều dài 100 mm SVTH: Lê Khắc Vũ Trang 75 Đồ án thiết kế ĐCĐT GVHD: Nguyễn Đình Hùng - Nếu độ cong lớn mức tối đa phải thay truyền dùng dụng cụ chuyên dùng để nắn lại e Kiểm tra độ xoắn truyền: - Dùng dụng cụ chuyên dùng để kiểm tra độ xoắn (độ vặn) - Độ xoắn tối đa cho phép 0,15 chiều dài 100 mm - Nếu độ xoắn lớn mức tối đa cho phép phải thay truyền 6.3 Sửa chữa nhóm Pit-tông, xéc-măng, truyền :  Nắm đƣợc số thông chi tiết nhóm pit-tông, séc măng, truyền  Bảo dƣỡng sửa chữa đƣợc hƣ hỏng chi tiết đảm bảo yêu cầu kỹ thuật  Sử dụng thành thạo thiết bị chuyên dùng vào công việc sửa chữa  Tổ chức nơi làm việc gọn gàng, sẽ, đảm bảo an toàn 6.3.1 Sửa chữa Pit-tông: - - Khi Pit-tông hỏng doa xi lanh phải thay Pit-tông Khi thay Pit-tông phải thay Pit-tông Pit-tông cần đạt yêu cầu sau: Phải chọn loại Pit-tông nhà sản xuất, không dùng Pit-tông khác loại có kích thƣớc tƣơng đƣơng Trọng lƣợng Pit-tông phải Với Pit-tông có đƣờng kính từ 100 mm trở lên, trọng lƣợng Pit-tông cho phép sai lệch không 15 gam, Pit-tông có đƣờng kính nhỏ 100 mm sai lệch cho phép không gam Đối với động ô tô nhiều Pit-tông không cho phép thay Pit-tông riêng lẻ:  Đối với pit-tông có vết nứt nhỏ không ảnh hƣởng tới làm việc bình thờng động cho phép khoan chặn hai đầu vết nứt một lỗ nhỏ để tránh vết nứt phát triển  Trên bề mặt làm việc Pit-tông có vết xƣớc nhẹ dùng giấy ráp mịn dầu đánh bóng dùng lại 6.3.2 Sửa chữa chốt pit-tông: - Trong trình làm việc chốt Pit-tông chủ yếu bị mòn chịu tải trọng xung kích điều kiện bôi trơn Khi chốt Pit-tông bị mòn gây tiếng gõ động làm việc Khi cần phải thay chốt Pit-tông bạc đầu nhỏ truyền theo kích thớc sửa chữa tăng lớn quy định:0,05; 0,075; 0,10; 0,125 mm SVTH: Lê Khắc Vũ Trang 76 Đồ án thiết kế ĐCĐT GVHD: Nguyễn Đình Hùng Các yêu cầu thay chốt Pit-tông: - Chốt Pit-tông phải loại kích thớc sửa chữa quy định Độ côn độ ô van phải nhỏ 0,003 mm Trọng lƣợng chốt Pit-tông không đợc chênh lệch gam  Thay chốt pit-tông bạc đầu nhỏ truyền  Tháo bạc đầu nhỏ truyền Tháo bạc đầu nhỏ truyền dụng cụ chuyên dùng Chọn chốt Pit-tông bạc cho phù hợp Lắp bạc vào đầu nhỏ truyền dụng cụ chuyên dùng Chú ý: Lỗ dầu bạc phải trùng với lỗ dầu truyền Doa lỗ bạc đầu nhỏ truyền kiểm tra độ khít bạc với chốt Pit-tông - Doa mài bóng lỗ bạc đầu nhỏ truyền kiểm tra khe hở bạc chốt pit-tông - K i ể m t r a đ ộ khít bạc với chốt Pit-tông nhiệt độ bình thƣờng bôi dầu máy lên chốt dùng tay đẩy chốt vào lỗ bạc đầu nhỏ truyền 6.3.3 Sửa chữa séc măng: - - Séc măng chi tiết nhanh mòn điều kiện làm việc chịu nhiệt độ cao, bôi trơn Khi séc măng bị mòn, gãy phải thay séc măng Khi chọn lắp thay séc măng phải vào kích thƣớc sửa chữa xy lanh để chọn séc măng cho phù hợp Séc măng phải đảm bảo yêu cầu sau: Séc măng phải kích thƣớc sửa chữa chủng loại Khe hở miệng từ 0,15 - 0,25 mm Nếu khe hở miệng chọn lại séc măng Không dũa miệng xéc măng SVTH: Lê Khắc Vũ Trang 77 Đồ án thiết kế ĐCĐT - GVHD: Nguyễn Đình Hùng Khe hở cạnh 0,015 – 0,02 mm Nếu khe hở cạnh nhỏ bôi bột rà xupáp lên kính mài mỏng séc măng đến khe hở cạnh đạt tiêu chuẩn Khe hở lƣng 0,20 mm Nếu khe hở lƣng chọn séc măng khác Độ lọt ánh sáng quy định, độ lọt ánh sáng không đạt yêu cầu chọn séc măng khác Các séc măng phải lắp chiều mép vát 6.3.4 Sửa chữa truyền: Thông rửa lỗ phun dầu, đƣờng dầu thân truyền Các bu-lông, đai ốc bị chờn cháy ren phải thay Sửa chữa truyền bị cong: - Khi truyền bị cong thay truyền nắn truyền thiết bị chuyên dùng Nếu thiết bị chuyên dùng nắn truyền ê tô Tuy nhiên, sau thời gian sử dụng truyền bị cong trở lại ứng suất Sửa chữa truyền bị xoắn - Khi truyền bị xoắn phải thay truyền - Có thể nắn truyền thiết bị chuyên dùng nhng sử dụng tạm thời sau thời gian sử dụng truyền lại bị xoắn trở lại ứng suất gây nên SVTH: Lê Khắc Vũ Trang 78 Đồ án thiết kế ĐCĐT GVHD: Nguyễn Đình Hùng TÀI LIỆU THAM KHẢO Hồ Tấn Chuẩn tác giả, Kết cấu tính toán động đốt tập – 2, Nhà xuất Giáo dục, 1996 Nguyễn Tất Tiến, Nguyên lý động đốt trong, Nhà xuất Giáo dục, 2001 Phạm Xuân Mai – Văn Thị Bông – Nguyễn Thanh Bình, Tính toán nhiệt động lực học động đốt trong, Nhà xuất Đại học quốc gia TP HCM, 2002 Trịnh Chất – Lê Văn Uyển, Tính toán thiết kế hệ dẫn động khí tập – 2, Nhà xuất Giáo dục, 2002 Nguyễn Trọng Hiệp – Nguyễn Văn Lẫm, Thiết kế chi tiết máy, Nhà xuất Giáo dục, 1993 Nguyễn Hữu Lộc tác giả, Cơ sở thiết kế máy tập – 2, Trƣờng Đại học Bách Khoa TP HCM, 1999 Vũ Tiến Đạt, Vẽ khí, Trƣờng Đại học Bách khoa TP HCM, 1993 SVTH: Lê Khắc Vũ Trang 79 [...]... xylanh Ptt : lực dọc theo đƣờng tâm thanh truyền Z : lực pháp tuyến theo hƣớng từ tâm chốt đến tâm cổ khuỷu T : lực tiếp tuyến vuông góc với lực pháp tuyến Mq : moment quay của trục khuỷu ML : moment lật động cơ 4.2.2 Lực khí thể Pkt - Để xét lực và moment tác động lên cơ cấu, trƣớc hết ta xét lực tác dụng lên Pit-tông Các lực này gồm có lực khí thể trong xylanh Pkt, lực quán tính chuyển động tịnh tiến... CHUNG CỦA HỆ THỐNG 4.1 Phân tích động học cơ cấu thanh truyền – trục khuỷu 4.1.1 Phân tích động học của cơ cấu trục khuỷu – thanh truyền : Nhiệm vụ phân tích động học của cơ cấu trục khuỷu – thanh truyền là thiết lập quy luật chuyên động của Pit-tông và thanh truyền trên cơ sở đã biết quy luật chuyển động của trục khuỷu với giả thuyết trục khuỷu quay với vân tốc góc là hằng số Trong động cơ đốt trong... Đối với động cơ diesel 1  1, 02 1, 07 Do cơ cấu phân phối khí bình thƣờng, chọn 1  1, 02 3.2.10 Chọn hệ số quét buồng cháy 2 - Đối với động cơ không tăng áp do không có quét buồng cháy nên chọn 2  1 3.2.11 Chọn hệ số hiệu đính tỷ nhiệt t - Hệ số hiệu đính tỷ nhiệt t phụ thuộc vào thành phần khí hỗn hợp  và nhiệt đôi khí sót Tr - Đối với động cơ diesel   1,85 ta chọn t  1,11 3.2.12 Hệ số... QH e 42530.0, 4672 3.3.6 Tính thông số kết cấu của động cơ : - Tính thể tích công tác Vh: - Thể tích công tác Vh của 1 xylanh động cơ: Vh  30. Ne 30.4.12,3   0,8122 [dm3] pe ne i 0, 7575.2400.1 - Trong đó: + = 4: số chu kỳ của động cơ +i = 1: số xylanh của động cơ +ne = 2400[vòng/phút]: số vòng quay của động cơ +Ne = 12,3[kW]: công suất động cơ +pe = 0,7575[MN/m2]: áp suất có ích trung bình -... của Pit-tông 4.2 Phân tích động lực học cơ cấu thanh truyền – trục khuỷu 4.2.1 Sơ đồ lực và moment tác động lên cơ cấu trục khuỷu – thanh truyền SVTH: Lê Khắc Vũ Trang 22 Đồ án thiết kế ĐCĐT GVHD: Nguyễn Đình Hùng Giải thích: Pkt : lực khí thể tác dụng lên đỉnh Pit-tông Pj : lực quán tính của các chi tiết chuyển động thẳng P : lực tổng cộng tác dụng lên đỉnh Pit-tông N : lực ngang tác dụng lên vách... kế cơ cấu phát lực: - Nhiệm vụ: Biến áp lực khí thể trong xylanh thành moment quay trục khủy để kéo máy công tác - Yêu cầu: Nhóm phát lực làm việc trong điều kiện va đập lớn, ma sát mài mòn lớn chuyển động phức tạp, vừa chuyển động tịnh tiến vừa chuyển động quay Do đó trong quá trình chế tạo, lắp ráp đòi hỏi độ chính xác cao, sức bền của vật liệu phải đủ bền, đảm bảo đạt yêu cầu khi làm việc, Nhóm phát. .. lƣợng chuyển động quay: Lực quán tính Pk có giá trị không đổi tác dụng lên tâm của má khuỷu, chiều ly tâm: với   n 30  251, 2[rad / s] Pk  mr R 2  799382 N 4.2.5 Hệ lực tác dụng lên cơ cấu trục khuỷu thanh truyền a Lực tổng hợp tác dụng lên chốt Pit-tông P  Pkh  Pj [N / m] b Lực p1 và lực N: Lực p1 tác dụng trên đƣờng tâm xy lanh nên đƣợc phân thành hai thành phần là lực tác dụng trên đƣờng... Trong đó: p lực tổng hợp tác dụng lên chốt Pit-tông  = 0,25 thông số kết cấu động cơ : góc lắc thanh truyền tƣơng ứng với góc quay trục khuỷu 4.2.6 Moment tác dụng lên cơ cấu trục khuỷu – thanh truyền a Moment động cơ M: Phân lực tiếp tuyến T tạo thành moment quay trục khuỷu của động cơ M = T.R b Moment ngƣợc chiều MN: Lực ngang N tạo thành moment ngƣợc chiều ( moment lật ) M N  N A  N (l.cos ... 4.2.4 Lực quán tính a Lực quán tính của khối lƣợng chuyển động tính tiến Pj: Lực quán tính cảu khối lƣợng chuyển động tịnh tiến pj là hàm số của góc quay  đƣợc xác định theo công thức: p j  mJ R 2 (cos    cos 2 )[MPa] Lực pj luôn tác động lên đƣờng tâm xy lanh Có giá trị âm khi có chiều ly tâm với trục khuỷu, và dƣơng khi có chiều hƣớng vào trục khuỷu b Lực tuán tính Pk của khối lƣợng chuyển động. .. Trong động cơ đốt trong kiểu Pit-tông, cụm phát lực ( Pit-tông, thanh truyền, trục khuỷu) chuyển động theo nguyên tắc sau: - Pit-tông chuyển động tịnh tiến lên xuống truyền lực khí thể cho thanh truyền - Thanh truyền chuyển động song phẳng trong mặt phẳng lắc của nó: đầu nhỏ thanh truyền chuyển động tịnh tiến cùng với Pit-tông, đầu to thanh truyền chuyển động quay quanh 1 trục cố định là đƣờng tâm ... CỦA HỆ THỐNG PHÁT LỰC 1.1 Nhiệm vụ hệ thống:  1.2 Tiếp nhận lƣợng khí cháy, tạo thành chuyển động tịnh tiến piston (trong xy – lanh) biến thành làm quay trục khuỷu, tạo mô – men có ích cho động. .. chuyển động phức tạp bao gồm: đầu nhỏ chuyển động tịnh tiến piston, thân truyền chuyển động lắc, đầu to chuyển động quay với trục khuỷu Vậy truyền chịu lực va đập tuần hoàn nhƣ lực khí thể, lực. .. kế ĐCĐT GVHD: Nguyễn Đình Hùng CHƢƠNG 3: TÍNH TOÁN NHIỆT ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG 3.1 Các thông số cho trƣớc động cơ: - Kiểu động : Diesel kỳ - Động Vikyno RV165-2 + Số chu kì :4 + Số xy lanh :1 + Đƣờng