Tính toán kiểm nghiệm hệ thống nhiên liệu động cơ d243

Đồ án tốt nghiệp GVHD: TRẦN THỊ THU HƯƠNG MỤC LỤC MỤC LỤC LỜ NÓI Đ U I Ầ CHƯƠNG .5 GIỚ THIỆU Đ NG CƠD243 I Ộ 1.1 Cơ cấu trục khuỷu truyền cấu phân phối khí 1.2 Hệ thống cung cấp nhiên liệu động D243 1.3 Hệ thống bôi trơn động D243 1.4 Hệ thống làm mát động D243 1.5 Hệ thống khởi động động D243 11 CHƯƠNG .13 TÍNH TOÁ NHIỆT, Đ NG HỌ VÀĐ NG LỰ HỌ 13 N Ộ C Ộ C C 2.1 Các thông số ban đầu động D243 .13 2.2 Các thông số cần chọn 14 2.2.1 Áp suất môi trường po: 14 2.2.2 Nhiệt độ môi trường To: 14 2.2.3 Áp suất cuối trình nạp pa: 14 2.2.4 Áp suất khí thải pr: 14 2.2.5 Mức độ sấy nóng môi chất : .14 2.2.6 Nhiệt độ khí sót Tr 14 2.2.7 Hệ số hiệu đính tỷ nhiệt : 14 2.2.8 Hệ số quét buồng cháy : 14 Với động không tăng áp = 14 2.2.9 Hệ số nạp thêm : .14 2.2.10 Hệ số lợi dụng nhiệt điểm z : 15 2.2.11 Hệ số lợi dụng nhiệt điểm b : 15 2.2.12 Hệ số hiệu đính đồ thị công : 15 2.2.13 Hệ số tăng áp λ: 15 2.3 Tính toán chu trình công tác 15 2.3.1 Quá trình nạp 15 2.3.2 Tính toán trình nén 17 2.3.3 Tính toán trình cháy: 18 2.3.4 Tính toán trình giãn nở 20 2.3.5 Tính toán thông số chu trình công tác .21 22 2.4.Vẽ hiệu đính đồ thị công 22 2.4.1 Các số liệu có .22 2.4.2 Xác định trình nén a-c trình giãn nở z-b .23 2.4.3 Vẽ đồ thị công 24 2.4.4 Hiệu đính đồ thị công .24 2.5.Các đườ biểu diễn quy luật động học .26 ng 2.5.1 Đường biểu diễn hành trình piston x=f(α): 26 2.5.2 Đường biểu diễn tốc độ piston v=f(α): 26 2.5.3 Đường biểu diễn gia tốc piston j=f(x): 26 ĐẶNG VĂN PHÚC K10 Lớp Ô TÔ – Đồ án tốt nghiệp GVHD: TRẦN THỊ THU HƯƠNG 2.6 Tính toán động lực học .27 2.6.1 Các khối lượng chuyển động tịnh tiến: 27 2.6.2 Lực quán tính: 28 2.6.3 Vẽ đường biểu diễn lực quán tính –pj=f(x): 29 2.6.4 Đường biểu diễn v = f(x): 30 2.6.5 Khai triển đồ thị công p-V thành pkt=f(α): 32 2.6.6 Khai triển đồ thị pj = f(x) thành pj = f(α): 32 2.6.7 Vẽ đồ thị p∑ = f(α): 32 2.6.8 Vẽ lực tiếp tuyến T= f(α) đồ thị lực pháp tuyến Z = f(α): 33 2.6.9 Vẽ đường ΣT = f(α): 36 2.6.10 Vẽ đồ thị phụ tải tác dụng lên chốt khuỷu .38 2.6.11 Vẽ đường biểu diễn Q = f(α): 39 2.6.12 Đồ thị mài mòn chốt khuỷu: 41 CHƯƠNG .42 HỆTHỐ NHIÊN LIỆ Đ NG CƠD243 .42 NG U Ộ 3.1 Giới thiệu hệ thống nhiên liệu động D243 .42 3.1 Nhiệm vụ yêu cầu hệ thống nhiên liệu động diesel 42 3.1.2 Hệ thống nhiên liệu động diesel D243 43 3.2 Tính kiểm nghiệm bơm cao áp vòi phun 59 3.2.1 Tính kiểm nghiệm bơm cao áp 59 3.2.2.Tính kiểm nghiệm vòi phun 61 62 CHƯƠNG .65 TÍNH TOÁ KIỂ NGHIỆ ĐỀ TỐ 65 N M M I U C 4.1 Nhiệm vụ làm việc bộđều tốc .65 i 4.2 Nguyên lý làm việc chếđộ 66 4.2.1 Chế độ khởi động 66 4.2.2 Chế độ không tải .66 4.2.3 Chế độ có tải .66 4.2.4 Chế độ tải 67 4.3 Tính toán bộđều tốc 67 i 4.3.1 Đặc tính tĩnh học điều tốc 67 4.3.2 Tính khoảng dịch chuyển 69 4.3.3 Xác định trọng tâm văng 69 4.3.4 Xác dịnh lực trì 71 4.3.5 Xác định lực phục hồi E 75 4.3.6 Xây dựng đặc tính diều tốc 78 4.3.7 Xác định độ không đồng điều tốc 81 4.3.8 Xây dựng đường đặc tính C.ω’p2 = f(r); E’ = f(r) 82 4.3.9 Đồ thị không nhạy điều tốc 85 4.3.10 Nhân tố ổn định .87 4.3 Kết luận 88 CHƯƠNG .89 KIỂ TRA CÂ CHỈNH BƠ CAO Á 89 M N M P 5.1 Giới thiệu chung băng thử bơm cao áp 89 ĐẶNG VĂN PHÚC K10 Lớp Ô TÔ – Đồ án tốt nghiệp GVHD: TRẦN THỊ THU HƯƠNG 5.1.1 Bộ phận truyền động 89 5.1.2 Hệ thống dầu thấp áp 89 5.1.3 Hệ thống dầu cao áp 89 5.1.4 Hệ thống kiểm tra thời điểm cung cấp nhiên liệu nhánh bơm .89 5.2 Kiểm tra vàđều chỉnh bơm cao áp băng thử 92 i 5.2.1 Các công việc chuẩn bị .92 5.2.2 Trình tự kiểm tra điều chỉnh .93 5.3 Kiểm tra vàđều chỉnh vòi phun dụng cụthử 96 i 5.3.1 Kiểm tra vòi phun dụng cụ thử 97 5.4 Hư hỏng phận hệ thống nhiên liệu 98 5.4.1 Hư hỏng hệ thống cung cấp thấp áp 98 5.4.2 Hư hỏng van cao áp 100 5.4.3 Hư hỏng điều tốc 100 5.4.4 Hư hỏng vòi phun 101 KẾ LUẬ .102 T N TÀ LIỆ THAM KHẢ 103 I U O LỜI NÓI ĐẦU Động đốt ngày phát triển mạnh mẽ, giữ vai trò quan trọng nhiều ngành kinh tế quốc dân nông nghiệp, giao thông vận tải đường bộ, đường biển, đường không nhiều ngành công nghiệp khác ĐẶNG VĂN PHÚC K10 Lớp Ô TÔ – Đồ án tốt nghiệp GVHD: TRẦN THỊ THU HƯƠNG Sản lượng động đốt ngày giới đạt mức 30 triệu chiếc/ năm sản lượng tăng nữa.Trong nhiều nước công nghiệp phát triển, ngành khí lượng bao gồm công nghiệp ô tô,thường đứng vị trí thứ ba sau ngành điện tử công nghiệp ngành hoá học Số lượng lao động ngành động đốt thiết bị liên quan đến động đốt chiếm tỷ lệ cao lao động toàn xã hội.Qui mô nhiều xí nghiệp to lớn, trở thành tập đoàn sản xuất liên lục địa MAN, FIAT, FORD, CRYSLER, MITSUBISI, TOYOTA Với điều kiện nước ta nay, công nghiệp động phát triển đóng góp phần to lớn vào phát triển đất nước Vì việc nắm bắt nguyên lý, kết cấu tiến khoa học tiên tiến vào việc nâng cao hiệu hoạt động động đốt quan trọng kỹ sư ngành động Với lý vậy, em giao đề tài thiết kế tốt nghiệp : Tính toán kiểm nghiệm hệ thống nhiên liệu động D243 Được giúp đỡ tận tình cô giáo TRẦN THỊ THU HƯƠNG thầy cô môn bạn, em hoàn thành đồ án tốt nghiệp Em xin chân thành cảm ơn! Sinh Viên ĐẶNG VĂN PHÚC ĐẶNG VĂN PHÚC K10 Lớp Ô TÔ – Đồ án tốt nghiệp GVHD: TRẦN THỊ THU HƯƠNG CHƯƠNG GIỚI THIỆU ĐỘNG CƠ D243 Động diesel D243 động xilanh kỳ hàng có thứ tự nổ - - - sử dụng lắp máy kéo có công suất 80 mã lực Một số thông số chủ yếu động cơ: Công suất định mức: Ne =80 (ml) Số vòng quay trục khuỷu chế độ max: n = 2.200 (vòng/phút) Số xilanh: i = Thể tích làm việc: Vh = 1,1852 (lít) Tỷ số nén: ε = 16,3 Suất tiêu hao nhiên liệu: ge = 183 (g/ml.h) Dưới số cấu hệ thống động 1.1 Cơ cấu trục khuỷu truyền cấu phân phối khí Buồng cháy động buồng cháy thống nhất, đỉnh piston khoét lõm xuống dạng ω, có xéc măng xécmăng dầu Thân truyền có tiết diện chữ I, đầu nhỏ có khoan lỗ hứng dầu bôi trơn, mặt lắp ghép nửa Trục khuỷu có số cổ khuỷu lớn số chốt khuỷu 1, trục có lỗ khoan xiên dẫn dầu bôi trơn, chốt khuỷu làm rỗng Đối trọng bắt lên má đầu, cuối bulông để giảm tải cho cổ Bánh đà bắt trực tiếp lên đuôi trục khuỷu Cơ cấu phân phối khí loại xupáp gồm chi tiết: Xupáp, đòn bẩy, đũa đẩy, đội, cam Cả hai xupap nạp thải chế tạo thép cromniken, đường kính đĩa xupáp nạp lớn xupáp xả để bảo đảm nạp đầy, mặt vát xupap phủ lớp hợp kim cứng Đầu trục cam bắt bánh để dẫn động từ trục khuỷu Để đội mòn điểm lăn cam đội không trùng với trục tâm đội đáy đội có độ lồi nhỏ, cam có độ côn nhỏ nên đội xoay quanh trục ĐẶNG VĂN PHÚC K10 Lớp Ô TÔ – Đồ án tốt nghiệp GVHD: TRẦN THỊ THU HƯƠNG Hình 1.1: Mặt cắt dọc động D243 1-Trục đòn bẩy; 2- Xupáp hút; 3: Xupáp xả; 4- Lò xo xupáp; 5- ống dẫn hướng; 6- Trụ trục đòn bẩy; 7- Đòn bẩy; 8- Mũ chụp hộp nắp xilanh; 9-: Hộp nắp xilanh; 10- Van nhiệt ; 11- Đũa đẩy; 12- Nắp xi lanh; 13- Khối xi lanh; 14- Cánh quạt; 15- Bơm nước; 16- Nắp bánh phân phối; 17 - Đệm giảm chấn giá đỡ trước động cơ; 18-Tấm bánh phân phối; 19- Giá đỡ trước động cơ; 20- Puli trục khuỷu; 21- Bánh trung gian; 22- Vòng chắn dầu phía trước trục khuỷu; 23 – Bánh trục phân phối ; 24 – Bánh phân phối trục khuỷu ; 25 - Bánh chủ động truyền động bơm dầu; 26- Vòng chắn dầu cao su phía trước đáy cácte; 27- Đáy cácte; 28- Bánh truyền động bơm dầu; 29Bơm dầu; 30- Nắp gối đỡ phía trước; 31- Lưới thu dầu; 32- Trục khuỷu; 33- Nắp gối đỡ thứ hai; 34- Con đội; 35- Biên; 36- Đối trọng trục khuỷu; 37- Xi lanh khối động cơ; 38- Chốt pitông; 39- Xéc măng; 40- Vòng khít cao su xilanh; 41- Vòng chắn dầu cao su phía sau đáy cácte; 42- phía sau; 43- Bánh đà vành răng; 44- Vòng chắn dầu phía sau trục khuỷu; 45- Vòng tựa bán nguyệt gối đỡ chính; 46- Nắp gối đỡ phía sau trục khuỷu; 47- Trục phân phối; 48- Bầu thông hơi; 49- Trụ phía sau giàn cò; 50 - ống dẫn dầu đến trụ đòn bẩy ĐẶNG VĂN PHÚC K10 Lớp Ô TÔ – Đồ án tốt nghiệp GVHD: TRẦN THỊ THU HƯƠNG 1.2 Hệ thống cung cấp nhiên liệu động D243 -Hệ thống nhiên liệu sử dụng bơm cao áp dãy, dẫn động khí từ trục khuỷu tới trục cam bơm cao áp… Chi tiết hệ thống nhiên liệu trình bày chương 1.3 Hệ thống bôi trơn động D243 - Nguyên lý: (hình1.2) Từ đáy cácte 1, qua lưới lọc dầu 5, dầu bơm hút vào theo ống dẫn 4, rãnh thẳng đứng 31 khối động đẩy vào bình lọc dầu li tâm 37 Dầu theo ống 25 vào két làm mát 24, làm mát theo ống 26 đẩy vào rãnh vách ngăn khối động Ở dòng dầu phân nhánh, phần theo rãnh nghiêng vào bôi trơn cho gối đỡ giữa, dòng dầu vào rãnh dọc 13 gọi mạch dầu Từ mạch dầu này, theo rãnh khoan vách ngăn thành khối động cơ, dầu vào gối đỡ lại Từ rãnh vòng nửa bạc gối đỡ qua rãnh khoan ngang cổ rãnh khoan má khuỷu, dầu vào hốc 11 cổ biên, sau lọc ly tâm lần thứ 2, dầu theo ống 12 đến bôi trơn cho bạc lót đầu to truyền Một phần dầu từ gối đỡ trước, sau qua rãnh khoan nửa bạc theo rãnh xiên khối động bôi trơn cho cổ tựa tương ứng trục phân phối Khi trục cam quay, vào thời điểm rãnh khoan 21 cổ sau trùng với lỗ khoan bạc, dầu đẩy mạch,tống vào rãnh 18 khối động rãnh 17 nắp xi lanh, vào ống dẫn 16 vào khoang 15 trục đòn bẩy qua rãnh khoan hướng kính trục, dầu vào khe hở trục đòn bẩy Dầu theo rãnh 27 đòn bẩy bôi trơn cho mặt làm việc vít điều chỉnh cần đẩy Sau dầu theo cần đẩy qua rãnh khoan 20 đội chảy đáy cácte sau bôi trơn cho bề mặt làm việc đội cam Từ rãnh 10, phần dầu phân nhánh vào rãnh khoan trục bánh trung gian để bôi trơn bạc trục, vào rãnh 28 bôi trơn bạc bánh truyền động bơm cao áp, áp suất mạch dầu kiểm tra áp kế 30 Dầu vung lên chi tiết chuyển động tạo nên sương mù dầu đọng bề mặt xi lanh, piston, đội chi tiết khác để bôi trơn chúng Dầu vào lỗi khoan đầu nhỏ biên bôi trơn chốt piston Dầu từ chi tiết chảy xuống đọng lại đáy cacte ĐẶNG VĂN PHÚC K10 Lớp Ô TÔ – ĐẶNG VĂN PHÚC K10 – Đáy cácte, – Que thăm dầu, 3,7,8,10,13,17,18,20,21,27,28 - Rãnh dẫn dầu, 4,12,16,25,26,31,32,35,36 - Ống dẫn, Lưới lọc dầu, - Bơm, - Vòng tựa bán nguyệt gối đỡ chính, 14 - Chốt piston, 15 - Khoang, 19 - Xécmăng, 22 Xilanh, 24 - Két làm mát, 29 - Nút xả dầu, 30 - Áp kế, 33 - Bánh răng,37 - Bầu lọc dầu Hình 1.2 :Sơ đồ hệ thống bôi trơn động D243 Đồ án tốt nghiệp GVHD: TRẦN THỊ THU HƯƠNG Lớp Ô TÔ – Đồ án tốt nghiệp GVHD: TRẦN THỊ THU HƯƠNG 1.4 Hệ thống làm mát động D243 Khi khởi động động đề cho máy nổ hệ thống làm mát xảy lưu thông xiphông nhiệt Nước nóng áo nước 27 động khởi động dâng lên theo ống dẫn 29 áo nước nắp xi lanh, qua ống 26 trở áo nước 27 ống khởi động Khi động diesel làm việc quay tay động khởi động hệ thống xảy lưu thông cưỡng nước Bơm nước 13 đẩy nước qua rãnh phân phối 14 vào lỗ 22 làm mát động diesel Từ nắp khối động nước vào van nhiệt Nếu nhiệt độ nước 70 0C nước không qua két làm mát mà theo ống 12 vào khoang hút bơm nước đẩy vào áo nước động nóng nhanh Nếu nhiệt độ cao 70 0C, phần nước qua ống 32 đến két làm mát làm mát vào ống hút 20 bơm nước Ở nhiệt độ 83 0C trở nên toàn nước qua két làm mát Van nhiệt hoạt động dựa co giãn ống đàn hồi bay hay ngưng tụ chất lỏng làm thay đổi áp suất ống nhiệt độ nước thay đổi, làm đóng mở cửa đường nước Cánh quạt 11 bơm nước 13 (hình 1.3) làm thành cụm chung bắt vào thành trước khối động cơ, nhận truyền động từ puli trục khuỷu qua đai truyền hình thang 16 Cấu trúc áo nước khối nắp xi lanh bảo đảm làm mát tốt phần nóng làm giảm ứng suất nhiệt chi tiết Rãnh phân phối nước 14 bố trí để nước từ lỗ 22 bơm đẩy vào đó, có hiệu vành đai ống xi lanh, phần tốc độ lưu thông giảm Nhờ có gân lồi thành bên trái khối động cơ, xilanh bao quanh lớp nước có chiều dày tạo điều kiện làm mát khắp Nước theo rãnh 24 vào áo nước nắp xi lanh, rãnh hứng dòng nước đến đoạn nối đế xupáp chịu nóng đến cốc đồng vòi phun ngăn ổ phun bị nóng có nhiều muội than ĐẶNG VĂN PHÚC K10 Lớp Ô TÔ – Đồ án tốt nghiệp GVHD: TRẦN THỊ THU HƯƠNG Hình 1.3 : Sơ đồ hệ thống làm mát động D243 - Ống không khí ; 2- Mặt ghi nhiệt kế ; 3-Nắp ; – Bộ cảm biến nhiệt kế ; – dây kéo ; - Ống để luồn trục điều khiển ; – Thùng két làm mát ; - Ống dẫn dầu ; – Lõi két làm mát ; 10 – Vỏ cánh quạt ; 11 – Cánh quạt ;12 32 - Ống cao su ; 13 – Bơm nước ; 14 – Rãnh phân phối nước ; 15 – Két làm mát dầu ; 16 – Đai truyền hình thang ; 17 – Rèm che ; 18 – Khóa xả ; 19 – Thùng két làm mát ; 20,26 28 – Các ống dẫn ; 21 – Đệm giảm trấn ;22 –Lỗ nối ; 23,25 27 – Các áo nước khối nắp xilanh động khởi động; 24 – Các rãnh nối ; 29 - Ống dẫn nước động khởi động ; 30 - Thân van nhiệt ; 31 – Van nhiệt ĐẶNG VĂN PHÚC – K10 10 Lớp Ô TÔ