NGHIÊN cứu hệ THỐNG bôi TRƠN TRÊN XE TOYOTA VIOS 2016 ” với động cơ 1 NZ FE

MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU Trong năm gần ngành công nghiệp ô tô giới phát triển không ngùng theo hướng áp dụng ngày cao tiến khoa học công nghệ đặc biệt lĩnh vực tin học vào trang thiết bị hệ thống xe nhằm tối ưu hóa trình hoạt động nâng cao trình sử dụng, nghành công nghiệp ô tô nước ta có bước phát triển nhằm đáp ứng nhu cầu lại ngày tăng nhân dân Để đáp ứng nhu cầu , động đốt ngày phát triển mạnh,giữ vai trò quan trọng ngành kinh tế quốc dân nông nghiệp,giao thông vận tải, đường bộ, đường sắt,đường biển, đường không…Để thuận tiện cho phát triển động nói chung ngành công nghiệp ô tô nói riêng người ta chia động đốt củng ngành ô tô thành nhiều hệ thống phục vụ cho nghiên cứu : hệ thống nhiên liệu,hệ thống bôi trơn, hệ thống làm mát…Trong hệ thống có vai trò định, hệ thống bôi trơn hệ thống động Em chọn đề tài “ NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG BÔI TRƠN TRÊN XE TOYOTA VIOS 2016 ” với động NZ- FE,vì đề tài giúp em củng cố kiến thức học Em chọn mảng đề tài không mục đích đó, bên cạnh để giúp em nâng cao kiến thức phục vụ tốt cho công việc sau trường em chọn TOYOTA VIOS 2016 xe đại lắp ráp Việt Nam Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo hướng dẫn NGUYỄN XUÂN KHOA tận tình hướng dẫn giúp đỡ bảo thầy giáo khoa công nghệ ô tô SVTH: Chu Ngọc Thái Trong trình nghiên cứu làm đồ án tránh khỏi thiếu sót kính mong quan tâm bảo thầy để em hiểu sâu vấn đề Hà Nội, ngày 25tháng 4năm2016 Sinh viên Chu Ngọc Thái CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG BÔI TRƠN NHIỆM VỤ, YÊU CẦU,PHÂN LOẠI HỆ THỐNG BÔI TRƠN 1.1Nhiệm vụ Hệ thống bôi trơn có nhiệm vụ đưa dầu đến mặt ma sát, đồng thời lọc tạp chất lẫn dầu nhờn dầu nhờn tẩy rửa bề mặt ma sát làm mát dầu nhờn để đảm bảo tính hoá lý Ngoài dầu nhờn bảo vệ chi tiết động không bị ôxi hoá Bên cạnh nhiệm vụ đó, hệ thống bôi trơn có nhiệm vụ sau: - Bôi trơn bề mặt ma sát, làm giảm tổn thất ma sát: Trong trường hợp này, dầu nhờn đóng vai trò chất liệu trung gian đệm vào bề mặt ma sát có chuyển động tương nhau, làm cho bề mặt ma sát tiếp xúc gián tiếp với Việc tránh tiếp xúc trực tiếp bề mặt ma sát làm giảm mài mòn, va đập nhờ tăng tuổi thọ cho chi tiết… - Làm mát ổ trục: Sau thời gian làm việc, phần nhiệt sinh từ trình cháy, ma sát chuyển thành nhiệt Nhiệt làm nhiệt độ ổ trục tăng lên cao Nếu dầu nhờn, bề mặt ma sát nóng dần lên nhiệt độ giới hạn cho phép, làm nóng chảy hợp kim chống mài mòn, bong tróc, cong vênh chi tiết Và dầu nhờn trường hợp đóng vai trò chất lỏng làm mát ổ trục, tản nhiệt ma sát gây khỏi ổ trục, đảm bảo nhiệt độ làm việc bình thường ổ trục So với nước dầu SVTH: Chu Ngọc Thái nhờn có nhiệt hoá khoảng 40 70kcal/kg, nhiệt độ hoá nước 590kcal/kg, khả dẫn nhiệt dầu nhờn nhỏ 0.0005Cal/0c.g.s, nước 0.0015cal/0c.g.s, nghĩa khả thu- thoát nhiệt dầu nhờn thấp so với nước, nước thay thếđược chức dầu nhờn, phụ thuộc vào số đặc tính lý hoá khác Vì lý đó, để dầu nhờn phát huy tác dụng làm mát mặt ma sát, đòi hỏi bơm dầu nhờn hệ thống bôi trơn phải cung cấp cho bề mặt ma sát lượng dầu đủ lớn - Tẩy rửa mặt ma sát: Trong làm việc, bề mặt ma sát cọ xát vào gây mài mòn, lọt khí xuống cacte, tróc, xước hạt kim loại rơi bám mặt ma sát Do đó, bôi trơn, dầu nhờn chảy qua bề mặt ma sát theo tạp chất bám bề mặt ma sát Nhờ đảm bảo cho bề mặt ma sát sẽ, tránh tượng mài mòn sinh tạp chất học - Bao kín khe hở pittông- xilanh, xécmăng- pittông: Nhờ phần vào dầu nhờn mà khả lọt khí qua khe hở giảm xuống - Chống oxy hóa (tạo gỉ): bề mặt nhờ nhờ chất phụ gia có dầu - Rút ngắn tình chạy rà động cơ: nói trên,khi chạy rà động phải dùng dầu bôi trơn có độ nhớt thấp, dầu pha phụ gia đặc biệt, có tác dụng làm mềm tổ chức tế vi kim loại lớp mỏng bề mặt chi tiết chi tiết nhanh chóngrà khiết với nhau, rút ngắn thời gian chi phí chạy rà 1.1 Yêu cầu Việc thực nghiêm túc chế độ dầu mỡ bôi trơn nhằm giảm tới mức tối đa hư hỏng sinh ma sát bề mặt làm việc chi tiết Yêu cầu hệ thống bôi trơn là: - Bôi trơn tốt bề mặt ma sát, bảo vệ cho bề mặt kim loại - Tẩy rửa hạt kim loại bong trình ma sát, nhằm giúp làm kín piston xilanh tạo thêm dầu bề mặt ma SVTH: Chu Ngọc Thái sát để tránh mài mòn tránh va đập động động làm việc làm mát động cơ, giúp cho động làm việc tốt đảm bảo cho động làm việc nhiệt độ cho phép - Nhiệt độ dầu bôi trơn khoảng 80÷160 lớn nhiệt độ dầu sẻ bốc cháy.Nhưng dầu bôi trơn làm mát nhiều làm hiệu suất nhiệt động - Yêu cầu công suất động hệ thống bôi trơn không vượt 3÷5%, dầu bôi trơn để tìm, dễ thay thế, thời gian sử dụng lâu dài - Làm mát bề mặt ma sát làm mát dầu nhờn để đảm bảo tính lý, hóa 1.3 Phân loại hệ thống bôi trơn động đốt Trong hệ thống bôi trơn động đốt thường chia thành lọai sau đây: - Hệ thống bôi trơn vung té: Hệ thống bôi trơn lợi dụng chuyển động chi tiết ( trục khuỷu, truyền, bánh răng…)để vung té lên bề mặt bôi trơn Hệ thống bôi trơn đơn giản,không cần thiết bị riêng, bôi trơn hiệu cho chi tiết xa cao -Hệ thống bôi trơn cách pha dầu: Hệ thống bôi trơn cách pha dầu nhiên liệu xăng theo tỷ lệ đó, dầu pha vào xăng theo hổn hợp nhiên liệu vào buồng đốt động cơ, dầu động bề mặt chi tiết, bôi trơn cho chi tiết đó, hệ thống bôi trơn củng đơn giản nhiên hiệu bôi trơn thấp nên sử dụng cho số động kỳ nhỏ - Hệ thống bôi trơn cưỡng bức: Hệ thống dùng bơm dầu để đẩy dầu đến chi tiết cần bơm, loại hệ thống bôi trơn phức tạp,cần nhiều thiết bị riêng đảm bảo chất lượng bôi trơn tốt ổn định nên dùng phổ biến cho loai động Hệ thống bôi trơn cưởng chia làm hai loại: + Hệ thống bôi trơn te ướt: SVTH: Chu Ngọc Thái Là hệ thống bôi trơn sử dụng te động để để chứa dầu bôi trơn, ô tô phổ biến sử dụng phương pháp bôi trơn cưởng kết hợp với dạng te ướt + Hệ thống bôi trơn te khô: Hệ thống bôi trơn te khô sử dụng thùng chứa dầu bôi trơn riêng( không dùng te động để chứa dầu) sử dụng động yêu cầu bôi trơn cao xe làm việc thường xuyên, xe có hệ thống làm mát không khí THÔNG SỐ SỬ DỤNG VÀ TÍNH CHẤT CỦA DẦU BÔI TRƠN Tính chất quan trọng liên quan đến chất lượng dầu bôi trơn độ nhớt Mỗi loại động yêu cầu dầu bôi trơn có độ nhớt định, phù hợp với điều kiện làm việc động Nếu dầu nhớt (dầu đặc) thường khó lưu động hệ thống bôi trơn Nên giai đoạn khởi động động cơ, dầu khó đến tất bề mặt làm việc chi tiết đặc biệt bề mặt ma sát xa bơm dầu Do số bề mặt ma sát thiếu dầu khởi động dẫn đến nhanh bị mài mòn, nhanh hỏng.Ngược lại, dầu có độ nhớt nhỏ hoạc dầu loảng dể bị chèn ép khỏi bề mặt ma sát chịu tải lớn nên bề mặt ma sát dể bị ma sát khô mòn nhanh Các loại dầu bôi trơn thường có ký hiệu số bao bì thể tính phạm vi sử dụng chúng Hiện số dầu chủ yếu dựa tiêu chuẩn tổ chức Hoa Kỳ.Có thông số quan trọng để đánh giá số SAE số API - Chỉ số SAE (Society of Automobile Engineers) ban hành tháng năm 1989 số phân loại theo độ nhớt 100 0C 180C hiệp hội kỹ sư Hoa Kỳ Tại nhiệt độ định số SAE lớn nghĩa độ nhớt cao ngược lại Chỉ số SAE cho biết cấp độ nhớt chia thành loại: + Loại đơn cấp: SVTH: Chu Ngọc Thái Là loại có số độ nhớt dùng cho mùa đông hoạc mùa khác dầu dung cho mùa đông có ký hiệu số độ nhớt thêm chử W sở nhiệt độ thấp 18ºc, ví dụ: SAE 5W, SAE 10W, SAE 15W, SAE 20W VÀ SAE 25W.Dầu dung cho mùa khác số độ nhớt chử W dựa sở độ nhớt 100ºC ví dụ:SAE20,SAE 30… +Loại đa cấp hay đa độ nhớt: Là lại có hai số nhớt nhiệt độ thấp cao ví dụ : SAE-20W/50; SAE-10W/40…Ví dụ SAE-20W/50 nhiệt độ thấp có cấp độ nhớt giống loại đơn cấp SAE-50 Dầu có số nhớt đa cấp có phạm vi môi trường sử dụng rộng so với dầu đơn cấp Ví dụ dầu nhớt đơn cấp SAE-40 dùng cho môi trường có nhiệt độ từ 26 0C đến 420C dầu nhớt đa cấp SAE20W/50 sử dụng môi trường nhiệt độ thay đổi từ 0C đến 400C Dầu thường sử dụng nước ta loại SAE 20W-40 - Chỉ số API (American Petroleum Institute) số đánh giá chất lượng dầu nhớt viện hóa dầu Hoa Kỳ Chỉ số API cho biết cấp chất lượng dầu nhớt theo chủng loại động Người ta phân thành loại : +Dầu chuyên dụng: Là loại dầu dùng cho hai động xăng Diesel, dầu dùng cho động xăng có ký hiệu S chử thể cấp độ chất lượng từ A đến H.Dầu dùng cho động diesel có ký hiệu C chử thể cấp độ từA đến F +Dầu đa dụng: Là loại dầu bôi trơn dùng cho động xăng Diesel CÁC PHƯƠNG ÁN BÔI TRƠN TRONG ĐỘNG CƠ 3.1 Bôi trơn phương án vung té dầu a Sơ đồ nguyên lý hoạt động: SVTH: Chu Ngọc Thái Hình 1.1 Sơ đồ nguyên lý bôi trơn phương pháp vung té dầu 1-Bánh lệch tâm; 2- Piston bom dầu; 3- Thân bơm; 4-Cácte; 5-Ðiểm tựa; 6- Máng dầu phụ; 7-Thanh truyền có thìa hắt dầu ;a- Bôi trơn vung té động nằm ngang; b- Bôi trơn vung té động đứng; c- Bôi trơn vung té có bơm dầu đơn giản b Nguyên lý làm việc: Khi động làm việc, chi tiết chuyển động trục khuỷu truyền, bánh răng…sẽ vung té dầu lên bề mặt chi tiết cần bôi trơn như, vách xylanh,các cam…ngoài phần dầu vung té dạng xương mù rơi vào hay đọng bám kết cấu hứng dầu chi tiết khác cần bôi trơn,như đầu nhỏ truyền Nguyên lý làm việc hệ thống bôi trơn vung té sau: Dầu nhờn chứa cacte (4) động làm việc nhờ vào thìa múcdầulắp đầu to truyền (7) múc hắt tung lên Nếu múc dầu te bố trí cách xa thìa múc hệ thống bôi trơn có dùng thêm bơm dầu kết cấu đơn giản để bơm dầu lên máng dầu phụ (6), SVTH: Chu Ngọc Thái sau dầu nhờnmới hắt tung lên Cứ vòng quay trục khuỷu thìa hắt dầu múc dầu lên lần Các hạt dầu vung té bên khoảng không gian te rơi tự xuống mặt ma sát ổ trục Ðể đảm bảo cho ổ trục không bị thiếu dầu, vách ngăn bên ổ trục thường có gân hứng dầu dầu tung lên -Ưu, nhược điểm: + Ưu điểm: Kết cấu hệ thống bôi trơn đơn giản, dễ bố trí + Nhược điểm: Phương án bôi trơn lạc hậu, không đảm bảo lưu lượngdầu bôi trơn ổ trục, tuổi thọ dầu giảm nhanh, cường độ dầu bôi trơn không ổn định nên dùng -Phạm vi sử dụng: Hiện nay, phương án tồn động kiểu củ, công suất nhỏ tốc độ thấp Thường dùng động xilanh kiểu xilanh nằm ngang có kết cấu đơn giản như:T62, W1105 vài loại động xilanh, kiểu đứng kết hợp bôi trơn vung té dầu với bôi trơn cách nhỏ dầu tự động động Becna, Slavia kiểu củ 3.2 Phương án bôi trơn cưỡng Trong động đốt nay, gần tất dùng phương án bôi trơn cưỡng bức, dầu nhờn hệ thống bôi trơn từ nơi chứa dầu, bơm dầu đẩy đến bề mặt ma sát áp suất định cần thiết, gần đảm bảo tốt tất yêu cầu bôi trơn, làm mát tẩy rửa bề mặt ma sát ổ trục hệ thống bôi trơn Hệ thống bôi trơn cưỡng động nói chung bao gồm thiết bị sau: Thùng chứa dầu cácte, bơm dầu, bầu lọc thô, bầu lọc tinh, két làm mát dầu nhờn, đường ống dẫn dầu, đồng hồ báo áp suất đồng hồ báo nhiệt độ dầu nhờn, có van SVTH: Chu Ngọc Thái Tuỳ theo vị trí chứa dầu nhờn, người ta phân hệ thống bôi trơn cưỡng thành hai loại: Hệ thống bôi trơn te ướt (dầu chứa te) hệ thống bôi trơn te khô (dầu chứa thùng dầu bên te) Căn vào hình thức lọc, hệ thống bôi trơn cưỡng lại phân thành hai loại: Hệ thống bôi trơn dùng lọc thấm hệ thống bôi trơn dùng lọc ly tâm (toàn phần không toàn phần) Ta khảo sát loại sau: 3.2.1 Hệ thống bôi trơn cưỡng te ướt a.Sơ đồ nguyên lý làm việc: Hình 1.2 Sơ đồ nguyên lý làm việc hệ thống bôi trơn te ướt 1- Phao hút dầu; 2- Bơm dầu nhờn; 3- Lọc thô; 4- Trục khuỷu; 5- Ðường dầu lên chốt khuỷu; 6- Ðuờng dầu chính; 7- Ổ trục cam; 8- Ðuờng dầu lên chốt piston; 9- lỗ phun dầu; 10- Bầu lọc tinh; 11- Két làm mát dầu; 12- Thước thăm dầu; 13- Ðường dẫn dầu a- Van an toàn bơm dầu; b- Van an toàn lọc thô; c- Van khống chế dầu qua két làm mát; T- Ðồng hồ nhiệt độ dầu nhờn; M-Ðồng hồ áp suất b Nguyên lý làm việc: Dầu nhờn chứa te bơm dầu hút qua phao hút dầu 1(vị trí hút nằm lơ lững mặt thoáng dầu để hút dầu không cho SVTH: Chu Ngọc Thái lọt bọt sau dầu qua lọc thô 3, qua bầu lọc thô, dầu lọc sơ tạp chất học có kích cỡ hạt lớn, dầu nhờn đẩy vào đường dầu để chảy đến ổ trục khuỷu, ổ trục cam, Ðường dầu trục khuỷu đưa dầu bôi trơn chốt, đầu to truyền theo đường dầu lên bôi trơn chốt piston Nếu đường dầu truyền đầu nhỏ truyền phải chứng dầu Trên đuờng dầu có đường dầu 13 đưa dầu bôi trơn cấu phối khí Một phần dầu (khoảng 15 ÷ 20% luợng dầu bôi trơn bơm dầu cấp) qua bầu lọc tinh 10 trở lại cácte Bầu lọc tinh lắp gầnlọc thô để xa bầu lọc thô, củng lắp theo mạch rẽ so với bầu lọcđồng hồ M báo áp suất đồng hồ T báo nhiệt độ dầu nhờn.Khi nhiệt độ dầu bôi trơn lên cao 80ºC, độ nhớt giảm sút, van điều khiển C mở để dầu nhờn qua két làm mát dầu nhờn 11 Sau thời gian làm việclọc thô bị tắt tải, van an toàn D bầu lọc thô dầu nhờn đẩy ra, dầu lúc qua bầu lọc thô mà trực tiếp vào đường dầu 6.đảm bảo áp suất dầu bôi trơn có trị số không đổi hệ thống, hệ thống bôi trơn có lắp van an toàn( a) Ngoài việc bôi trơn phận trên, để bôi trơn bề mặt làm việc xilanh, piston người ta kết hợp tận dụng dầu vung khỏi ổ đầu to truyền trình làm việc số động cơ, đầu to truyền khoan lỗ nhỏ phun dầu phía trục cam tăng chất lượng bôi trơn cho trục cam xilanh - Ưu, nhược điểm: + Ưu điểm: Cung cấp đầy đủ dầu bôi trơn số lượng chất lượng, độ tin cậy làm việc hệ thống bôi trơn tương đối cao + Nhược điểm: SVTH: Chu Ngọc Thái 10 5.6 XÂY DỰNG CÁC ĐẶC TÍNH Việc xây dựng đặc tính phần tử thể cách tỉ mỉ mục( 2.2 xây dựng đặc tính lưới) ta áp dụng kết thay thông số động Toyota vios 2016 để tìm đặc tính phần tử 5.6.1 Đặc tính ổ trục khuỷu Vôk = f(pôk) Tìm ξ1 0,01002.10 k1 = = 39.16 + 34.75,25 + ω1 = 3,14.1700 = 178 30 (rad/s) Hệ số phụ tải trục khuỷu là: 39.16  53  Φ1 =   10 − = 0,321 −3 3,56.10 178  0,1.73,5  + Tra đồ thị χ = f(Φ,l/d) với l/d = 34/73,5 = 0,46 Độ lệch tâm tương đối trục khuỷu là: χ = 0,65 (tra theo đường l/d = 0,5) + Tra đồ thị ξ=f(χ,l/d) ξ1 = 5,59.10-6 Tìm α1’ + Tra đồ thị α1’=f(χ) =>α’ = 1,42 SVTH: Chu Ngọc Thái 87 Ta có hàm Vôk = f(pổ) sau:  A.α ' pôk d 311.∆ 3313   Vôk =  ξ ( 0,1.d 311 ) ω ∆ 313 +   l312 µ   (cm3/s) Với A = 8,35.10-10  8,35.10 − 10.1,42 p ôk 73,5.533  −6  Vôk =  5,59.10 ( 0,1.73,5) 178.53 +   34.3,56.10 −   Vôk = 2,84pôk + 0.1 Đồ thị đặc tính ổ trục khuỷu thể hiên hình 5.9 V ( cm3/s ) (8;91,28) 90 80 60 40 20 P (bar) Hình 5.9 Đồ thị đặc tính ổ trục khuỷu 5.6.2 Đặc tính ổ chốt khuỷu Vck = f(pck) Tìm ξ2 0.0102.10 k2 = = 31.25 + 48.68 SVTH: Chu Ngọc Thái 88 + ω2 = 3,14.1700 = 178 30 (rad/s) Hệ số phụ tải chốt khuỷu là: 31.25  61  Φ2 =   10 − = 0,396 −3 3,56.10 178  0,1.68  + Tra đồ thị χ = f(Φ,l/d) với l/d = 48/68 = 0,7 Độ lệch tâm tương đối chốt khuỷu là: χ = 0,48 + Tra đồ thị ξ=f(χ,l/d) ξ2 = 4,48.10-6 Tìm α2’ + Tra đồ thị α1’=f(χ) =>α’ = 1,328 Ta có hàm Vck = f(pck) sau:  8,35.10 − 10.1,328 p ck 68.613  −6  Vck =  4,48.10 ( 0,1.68) 178.61 +   (cm3/s) 48.3,56.10 −   Vck = 2,249.pck + 0.1 Đồ thị đặc tính ổ chốt khuỷu thể hiên hình 5.10 SVTH: Chu Ngọc Thái 89 V ( cm3/s ) 90 80 (8;72,368) 60 40 20 P (bar) Hình 5.10 Đồ thị đặc tính chốt khuỷu 5.6.3 Đặc tính ổ trục cam Vtc = f(ptc) Tìm ξ3 0.00845.10 k3 = = 52,81 + 32.50 + ω3 = 3,14.n23 = 89 60 (rad/s) Hệ số phụ tải trục cam là: 52,81  50  Φ3 =   10 − = 2.4 −3 3,56.10 89  0,1.50  + Tra đồ thị χ = f(Φ,l/d) (đt2), với Φ = Φ3 , l/d = 32/50 = 0,64 Độ lệch tâm tương đối trục cam là: χ3 = 0.4 + Tra đồ thị ξ=f(χ,l/d) SVTH: Chu Ngọc Thái 90 ξ3 = 2,598.10-5 Tìm α3’ + Tra đồ thị α’=f(χ) (đt4) =>α’= 1,269 Ta có hàm Qtc = f(ptc) sau:  8,35.10 − 10.1,269 ptc 50.50  −6  Vtc =  2,598.10 ( 0,1.50) 89 50 +   32.3,56.10 −   (cm3/s) Vtc = 0,578.ptc + 0.116 Đồ thị đặc tính ổ trục cam thể hiên hình 5.11 V ( cm3/s ) 50 40 (8;37,92) 30 20 10 P (bar) Hình 5.11 Đồ thị đặc tính ổ trục cam 5.6.4 Đặc tính két làm mát Vkét = f(pkét) Đường kính đầu két D = 30 mm Đường kính ống nhỏ két d = 18 mm Số ống nhỏ két n = 23 SVTH: Chu Ngọc Thái 91 Chiều dài ống nhỏ Z =370 mm ∆ pkét = V k 2.[ ] => =>V ∆ pkét k = 1.9.10 -4 (bar) (bar) =(cm3/s) 5.6.5 Đặc tính lọc ly tâm Vlọc = f(plọc) Khoảng cách từ tâm lỗ phun đến tâm trục rô to R = 55 mm Bán kính trục rô to r = 15 mm Đường kính lỗ phun d = mm V ly tâm => p = = (cm3/s) - 0,622 ( =>∆ ply tâm = (bar) 5.6.6 Đặc tính bơm Vbơm = f(pbơm) Để có đặc tính bơm nói có phương pháp là: Tính theo lý thuyết, đo băng thử, nhà xản xuất cung cấp Xây dựng đặc tính bơm theo lý thuyết sau: Theo [1] lưu lượng bơm dầu tính theo công thức sau (cm3/s) Trong : - Z: số thường Z = 6- 12 - M: mô đun bánh : m = - mm - b: chiều dày bánh (m) -: số vòng quay bơm SVTH: Chu Ngọc Thái (vòng/ phút) 92 -: tốc độ cho phép bơm dầu, thường không vượt – 10 m/s - D: đường kính D = m (Z+2) (cm3/s) Đồ thị đặc tính bơm theo lý thuyết thể hình 5.8 Hình 5.12 Đặc tính bơm theo lý thuyết Xây dựng đặc tính bơm Theo thực nghiệm sau: Cách xây dựng đường đặc tính tính toán phức tạp khó khăn việc đánh giá xác loại tổn thất bơm khó Bởi kỹ thuật thường xây dựng đường đặc tính số liệu đo khảo nghiệm máy cụ thể gọi đường đặc tính thực nghiệm Đặc tính tải trọng bơm V = f(p) Biểu thị quan hệ V p n = const SVTH: Chu Ngọc Thái 93 Về lý thuyết Vlt bơm không phụ thuộc vào áp suất nên đặc tính tải trọng lý thuyết bơm đường nằm ngang Trong thực tế bơm tuyệt đối kín có tổn thất lưu lượng áp suất tăng đặc tính tải trọng thực bơm giảm Khi áp suất tăng, đến giá trị p = pt lưu lượng giảm nhanh Giá trị pt phụ thuộc vào điều kiện làm kín khả làm kín bơm Áp suất bơm phải nhỏ áp suất pt Băng thử bơm cao áp thay đổi tốc độ tùy ý thuận lợi cho việc thí nghiệm đặc tính bơm chế độ tốc độ khác Các dụng cụ thí nghiệm bao gồm: bơm dầu động Toyota vios 2016, cốc đo, thùng chứa dầu, đồng hồ đo áp suất, nhiệt kế, dụng cụ gia nhiệt cho dầu Cốc đo nhiên liệu có dung tích 2,5 lít khắc vạch chia 10 (ml) Đồng hồ đo áp suất có thang đo 25 (at), sai số 0,1 (at); thùng chứa dầu chứa 12 lít; nhiệt kế có thang đo 2000C A 5a 5b Hình 5.13.Sơ đồ băng thử SVTH: Chu Ngọc Thái 94 1: Bình dầu; 2: Bơm dầu; 3: Động điện; 4: Van tiết lưu; 5: Van ba ngả; 6: Cốc đo; 7: Van xả; 8: Nhiệt kế; 9: Áp kế Để bơm dầu làm việc giống với lắp động cơ, ta tiến hành thiết kế tỷ số truyền cho dẫn động bơm Với tỷ số truyền bơm dầu lắp động u1 = 1,6 Vì tốc độ định mức động 2200 vg/ph tốc độ băng đạt 1500 vg/ph chọn tỷ số truyền bơm lắp băng thử u2 = 2,45 Sơ đồ đo lấy đặc tính phần tử thể hình 5.13 Vì chế độ định mức động cần bôi trơn tốt nhiệt độ cổ trục lớn ta tiến hành xác định đặc tính bơm dầu chế độ định mức n đc = 2200 (vg/ph) Khi tốc độ bơm dầu nbơm = 1320 (vg/ph) Dùng thiết bị gia nhiệt độ cho dầu bình dầu đến nhiệt độ dầu t d = 800C Dùng nhiệ kế số 8kiểm tra giá trị nhiệt độ để đảm bảo nhiệt độ cần đo.Vặn khóa đưa mức dầu cốc đo vị trí khóa khóa lại Khi nhiệt độ dầu đạt yêu cầu cho động làm việc giá trị tốc độ cần đo khóa 5ở vị trí 5b, điều chỉnh van tiết lưu cho áp suất đồng hồ áp kế A đạt giá trị cần đo Khi áp suất áp kế A ổn định ta gạt van vị trí 5a lúc ta tiến hành bấm Sau thời gian ta ngừng bấm đồng thời gạt van vị trí 5b, đọ kết thí nghiệm ghi vào bảng Sau làm lại bước cho vị trí khác van Theo kết thực nghiệm Nguyễn Văn Tuân [3] ta có kết thực nghiệm thể bảng 5.4 Theo [1] để bảo đảm khả cung cấp dầu cho HTBT bơm có hệ số dự trữ, lượng dầu tuần hoàn thực tế (V bơm) phải gấp – 3,5 lần lưu lượng lý thuyết gọi lưu lượng dầu bôi trơn V‘ ta có SVTH: Chu Ngọc Thái 95 V‘ = / (2 -3,5) (cm3/s) Ta vẽ đồ thị đặc tính bơm theo thực nghiệm hình 5.14 Bảng 5.4 Giá trị lưu lượng bơm đường dầu theo áp suất p 10 V bơm 492,5 425,3 394,4 375,6 356,7 309,9 277,5 V’ 200 196 190 183 175 169 160 V ( cm /s ) 240 200 160 120 80 40 P (bar) 10 Hình 5.14 Đặc tính bơm theo thực nghiệm 5.7 ĐIỂM LÀM VIỆC, KIỂM NGHIỆM CÁC PHẦN TỬ Dựa vào đặc tính phần tử xây dựng ta xây dựng phương trình đặc tính lưới sau ta tiến hành xác định điểm làm việc hệ thống thông qua việc giải hệ hai phương trình, phương trình đặc tính lưới phương trình đặc tính bơm Từ điểm làm việc ta tính ngược lại tìm thông số p, V phần tử khác lấy làm sở để tính toán kiểm nghiệm phần tử 5.7.1.Xác định điểm làm việc hệ thống bôi trơn Để có điểm làm việc ta xây dựng đặc tính lưới = n1 + n2 + n3 + = (5 + + ).1,25 (cm3/s) SVTH: Chu Ngọc Thái 96 Xét dải áp xuất từ – 10 ( bar) khoảng áp suất vùng làm việc chủ yếu đặc tính lưới đặc tính bơm Vì việc xét dải áp suất vùng không cần thiết Ta có giá trị cụ thể p V ổ khuỷu, ổ chốt, ổ cam lưới thể bảng 5.5 Phương trình đặc tính lưới thể hình 5.15 Bảng 5.5 Các giá trị lưu lượng phần tử tương ứng với áp suất p V ôk 45,84 57,21 68,56 79,92 91,28 V ck 36,38 45,38 54,37 63,37 72,37 V tc 19,42 24,05 28,67 33,29 37,92 V lưới 101,65 126,63 151,61 176,59 201,57 Từ bảng 5.5 ta vẽ đò thị đặc tính lưới SVTH: Chu Ngọc Thái 97 102,64 81,36 42,54 226,55 10 114 90,36 47,17 251,53 V ( cm3/s ) 90 80 60 40 20 P (bar) 90 80 60 40 20 50 40 P (bar) 30 20 10 200 P (bar) 150 100 50 P (bar) Hình 5.15 Đồ thị đặc tính lưới Việc xác định đồ thị đặc tính bơm dầu Toyota vios 2016 theo lý thuyết thực nghiệm trình bày mục 5.3.6 Vẽ đặc tính lưới đặc tính bơm hệ trục tọa độ ta xác định tọa độ giao điểm hai đường đặc tính Giao điểm gọi điểm làm việc hệ thống bôi trơn Cụ thể thể hình 5.16 SVTH: Chu Ngọc Thái 98 240 V ( cm3/s ) 200 (8,53;170,992) 160 120 80 40 P (bar) 10 Hình 5.16 Tọa độ điểm làm việc Từ giao điểm hai đường đặc tính ta dóng xuống hai trục tọa độ xác định thông số sau: = 170,992 ( cm3/s) = 8,53 (bar) Từ tọa độ điểm làm việc ta tiến hành tính ngược lại để tìm thông số p, V phần tử hệ thống Lấy thông số làm sở kiểm nghiệm tình trạng làm việc phần tử toàn hệ thống bôi trơn SVTH: Chu Ngọc Thái 99 KẾT LUẬN Qua thời gian làm việc tích cực cộng với giúp đỡ tận tình thầy giáo huớng dẫn NGUYỄN XUÂN KHOA thầy giáo khoa Ðến đồ án tốt nghiệp em hoàn thành Ðồ án tốt nghiệp"NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG BÔI TRƠN TRÊN XE TOYOTA VIOS 2016" Nhằm mục đích tìm hiểu nguyên lý làm việc củng kết cấu phận hệ thống để có phương án bảo dưỡng sửa chữa hư hỏng kịp thời với mục tiêu giảm khả sinh nhiệt, tiêu hao công mài mòn nhanh chi tiết, nhờ tăng công suất, độ bền tuổi thọ động Trong lỉnh vực đề tài, em trình bày vấn đề như: giới thiệu tổng quan hệ thống bôi trơn động đốt trong, nhiệm vụ, phân loại,thông số đặc điểm dầu bôi trơn sử dụng động đốt Phần nghiên cứu hệ thống bôi trơn xe Toyota vios 2016 em nêu lên đượccấu tạo nguyên lý hoạt động hệ thống bôi trơn xe,kết cấu cụm chi tiết hệ thống bôi trơn quy trình tháo lắp,kiểm tra sửa chữa bảo dưỡng hệ thống bôi trơn xe Toyota vios 2016 Trong trình thực đề tài này, kiến thức lý thuyết thực tế thân học hỏi thêm nhiều Nhưng diều kiện tài liệu củng lượng kiến thức thân có phần hạn chế thiếu thốn nên đề tài đồ án tốt nghiệp hoàn thànhkhông thể tránh khỏi thiếu sót Kính mong thầy giáo môn tham gia góp ý để đề tài em hoàn thiện Một lần em xin cảm ơn giúp đỡ nhiệt tình thầy giáo hướng dẫn NGUYỄN XUÂN KHOAcùng thầy môn cho em hoàn thành đề tài Em xin gửi đến thầy giáo môn biết ơn chân thành SVTH: Chu Ngọc Thái 100 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Ngô Hắc Trung.Chuẩn đoán bảo bảo dưỡng kỹ thuật ô tô.Nhà xuất giao thông vận tải [2] PGS.TS.Phạm Minh Tuấn.Động đốt trong.Nhà xuất khoa học kỹ thuật [3] TS.Hoàng Đình Long.Giáo trình kỹ thuật sữa chữa ô tô.Nhà suất giáo dục [4]Cấu tạo ô tô.Bộ môn khí ô tô trường Đại học giao thông vận tải [5] PGS.TS Nguyễn Tất Tiến.Giáo trình kỹ thuật sửa chữa ô tô máy nổ [6] Bộ giao thông vận tải.Sửa chữa ô tô.Nhà xuất công nhân kỹ thuật Hà Nội 1976 [7] Nguyễn Tấn Lộc.Thực tập động I.Nhà suất sư phạm kỹ thuật TP HCN [8] ] PGS.TS Nguyễn Tất Tiến.Giáo trình Nguyên lý động đốt tập 1,2,3 SVTH: Chu Ngọc Thái 101