DA TOT NGHIEP THIẾT kế hệ THỐNG TĂNG áp11 6 2012

Thiết kế hệ thống tăng áp động 4JB1 - TC xe tải ISUZU - QKR 2011 LỜI NÓI ĐẦU Sau trình học tập giảng đường đại học, đồ án tốt nghiệp nhiệm vụ cuối để sinh viên hoàn thành trường Việc làm đồ án giúp sinh viên tổng hợp khái quát lại kiến thức sở ngành chuyên ngành Qua trình làm đồ án sinh viên tự rút nhận xét kinh nghiệm cho thân trước bước vào công việc thực tế kỹ sư tương lai Cùng với phát triển khoa học kỹ thuật thời gian qua động đốt không ngừng cải tiến để nâng cao công suất Một phương pháp nâng cao công suất hiệu sử dụng hệ thống tăng áp cho động Tuy nhiên, điệu kiện thời gian học tập lớp sinh viên chưa nghiên cứu tìm hiểu nhiều sâu hệ thống Chính mà chúng em chọn đề tài “THIẾT KẾ HỆ THỐNG TĂNG ÁP ĐỘNG CƠ 4JB1 - TC TRÊN XE TẢI ISUZU QKR - 2011” để làm đề tài tốt nghiệp Qua đề tài chúng em muốn hiểu rõ chất trình làm việc động có hệ thống tăng áp, đồng thời đưa phương pháp tăng áp tốt để nâng cao công suất động có cách khắc phục nhược điểm Cuối cùng! Chúng em xin chân thành cảm ơn quý Thầy Cô giáo Bộ Môn Máy Thủy Khí Đã tận tình hướng dẫn, bảo, dạy dỗ, góp ý cho chúng em suốt thời gian thực đồ án Nhưng trình độ chúng em có hạn, tài liệu tham khảo khó khăn, thời gian ngắn nên trình thực không tránh khỏi sai sót Kính mong góp ý quý Thầy Cô để chúng em ngày hoàn thiện Đà Nẵng, ngày11 tháng năm 2012 Sinh viên thực Trần Quang Trung Võ Xuân Hoanh Thiết kế hệ thống tăng áp động 4JB1 - TC xe tải ISUZU - QKR 2011 TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 1.1 Mục đích, ý nghĩa đề tài Với xu hội nhâp nay, công nghiệp Việt Nam nói chung ngành khí Động lực nói riêng đứng trước hội thách thức Đặc biệt với cạn kiệt nguồn lượng truyền thống ảnh hưởng không nhỏ đến phát triển kinh tế Nó tác động trực tiếp đến phát triển khoa học kỹ thuật, ngành khí động lực chịu ảnh hưởng trực tiếp Cùng với yêu cầu ngày cao nhu cầu sống, đòi hỏi cải tiến lớn tất lĩnh vực khoa học nói chung ngành Động lực nói riêng không nằm quy luật phát triển Yêu cầu đặc cho ngành kinh tế phải để tiết kiệm nguồn lượng truyền thống mà không làm thay đổi cở khoa học công nghệ truyền thống Để cải tiến hoàn thiện cho động đốt trong, ngành Động lực nghiên cứu chế tạo nhiều loại động với tính ưu việt nhất, tiết kiệm nhiên liệu nhất, cách cải tiến hoàn thiện hệ thống động như: Hệ thống nhiên liệu (phun xăng điện tử, phun dầu điện tử), hệ thống đánh lửa điện tử, sử dụng hệ thống tăng áp v v Và biện pháp hữu hiệu để nâng cao công suất cho động diezel sử dụng rộng rãi ngày sử dụng hệ thống tăng áp tuốc bin chạy lượng khí thải động để góp phần tiết kiệm nhiên liệu Trong thời gian thực tập vưa qua Công ty ô tô ISUZU em lựa chọn nghiên cứu đề tài làm Đồ Án Tốt Nghiệp cho sau thời gian học tập Khoa Cơ Khí Giao Thông Trường Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng Tên đề tài thức mà nhóm em thực là: Thiết kế hệ thống tăng áp tuốc bin khí xả động 4JB1-TC lắp xe tải QKR sản xuất năm 2011 Các biện pháp cường hoá động diesel thực theo hai cách: Thứ tăng số vòng quay n động cơ, phát triển động cao tốc, thứ hai tăng áp suất giảm nhiệt độ môi chất trước nạp vào xy lanh động cơ, phát triển động tăng áp có làm mát trung gian cho không khí nén Việc nâng cao số vòng quay n động bị hạn chế nhiều yếu tố liên quan đến việc tổ chức chu trình, vật liệu công nghệ chế tạo Sử dụng hệ thống tăng áp sở không thay đổi số vòng quay n mà tăng mật độ môi chất qua làm tăng khối lượng môi chất nạp vào xylanh chu trình Ngày Thiết kế hệ thống tăng áp động 4JB1 - TC xe tải ISUZU - QKR 2011 sử dụng rộng rãi biện pháp tăng áp tuốc bin khí xả nhằm tránh dùng công suất có ích để dẫn động máy nén khí, nhờ tiết kiệm lượng động Xã hội ngày phát triển, theo với phát triển nguy đe dọa đến tồn nơi sống Trái Đất Và nguy xuất phát từ ô nhiễm môi trường mà tạo Vì để tạo phát triển bền vững cho xã hội, phải có hành động cụ thể để góp phần bảo vệ phát triển bền vững Sử dụng hệ thống tăng áp tuốc bin khí xả cho động biện pháp vừa mang lại hiệu kinh tế cao nhờ tiết kiệm lượng đồng thời mang ý nghĩa xã hội to lớn nhờ vào việc hạn chế ô nhiễm môi trường khí thải từ động gây Để hạn chế mức độ ô nhiễm khí thải động ôtô tiêu chuẩn thiếu quốc gia, tiêu chuẩn ngày khắc khe Chính yêu cầu khắt khe đòi hỏi nhà sản xuất phải có biện pháp cải tiến thiết thực cho động sản xuất mới, biện pháp sử dụng hệ thống tăng áp tuốc bin khí xả 1.2 Lịch sử phát triển tăng áp cho động đốt Động đốt có bước phát triển thăng trầm nhiều nguyên nhân khác người ta hy vọng vào nguồn động lực khác có đặc tính tốt hơn, lo sợ cạn kiệt nguồn nhiên liệu, vấn đề ô nhiễm môi trường gây môi trường sức khỏe người Với bước phát triển kỳ diệu, vượt bậc nghiên cứu, chế tạo động xăng động diesel đánh bại nghi ngờ tồn phát triển nó.Với ưu điểm vượt trội nhiều mặt, đặc biệt hiệu suất cao phạm vi công suất rộng, nhỏ gọn nên ĐCĐT chiếm ưu tuyệt đối số lĩnh vực vận tải đường bộ, đường thủy, phát điện dự phòng…Lịch sử phát triển hệ thống tăng áp gắn liền với lịch sử phát triển ĐCĐT 1.2.1 Lịch sử phát triển tăng áp cho động xăng Năm 1885 Gottlieb Deimler có đăng ký phát minh số DRP 34.926 tăng áp cho động đốt cháy cưỡng Trong thời kỳ này, hộp trục khuỷu dùng máy nén, trình nạp vào xy lanh lúc chia thành giai đoạn : - Cuối trình giãn nở, khí hộp trục khuỷu tràn vào xy lanh đẩy khí cháy - Quá trình nạp bình thường Thiết kế hệ thống tăng áp động 4JB1 - TC xe tải ISUZU - QKR 2011 - Quá trình nạp thêm vào xylanh cuối hành trình nạp Với nguyên lý tăng áp tương tự, Wilhelm Maybach thiết kế cho động chữ V, công suất tăng lên không đáng kể nên hãng Deimler loại bỏ phương án Sau chiến tranh giới thứ nhất, hãng Deimler khôi phục thí nghiệm phát triển hệ thống tăng áp cho động máy bay, xe đua xe thể thao Ngày động xăng sử dụng tăng áp máy nén tăng áp dao động cộng hưởng, tăng áp sóng áp suất…hoặc kết hợp tăng áp với tăng áp tuốc bin khí 1.2.2 Lịch sử phát triển tăng áp cho động diesel Năm 1896 Rudolf Diesel đăng ký phát minh số 67207 tăng áp cho động tự bốc cháy thực trình nén nhiều cấp động xylanh cách bố trí thêm bơm nén trước đường nạp, phát minh đăng ký tên DRP 95.680 ngày 06/03/1896 Cuối năm 1896 Rudoif Diesel chế tạo thành công động dùng thể tích phía piston để nén khí nạp vào bình phụ, đế hành trình nạp, khí có áp suất cao từ bình nén vào xylanh Qua phân tích kết có từ thí nghiệm phát minh không ứng dụng tổn thất lớn Năm 1929 hãng Werkspoor cho đời động tăng áp hộp trục khuỷu lắp tàu chở dầu Megava tập đoàn dầu mỏ Anglo Saxon Thành tựu phát triển tăng cho động diesel phát triển từ thành tựu tăng áp đáng kể cho ĐCĐT 1.2.3.Tăng áp cho động máy bay Động đốt sử dụng cho máy bay tăng áp cho đóng vai trò quan trọng mật độ không khí giảm nhiều tăng độ cao Năm 1910 máy bay tăng áp dẫn động khí xuất đạt độ cao 5,2km Năm 1917 hãng Rateau Pháp chế tạo thử nghiệm động xăng tăng áp tuốc bin khí chưa sử dụng vào thời điểm được, đến chiến tranh giới lần thứ II hoàn chỉnh Năm 1939 hãng Junkers chế tạo đưa vào bay thử động kỳ tăng áp tuốc bin cho máy bay Thiết kế hệ thống tăng áp động 4JB1 - TC xe tải ISUZU - QKR 2011 1.2.4.Tăng áp tuốc bin khí Ngày 16/11/1905 kỹ sư Alfred Buchi người Thụy Sỹ đăng ký phát minh số DRP 204630 liên hợp máy bao gồm: Máy nén chiều nhiều tầng, động diesel máy nén nhiều cấp tất nối chung trục dẫn động giới Năm 1911 đến 1914 Alfred Buchi bố trí dẫn động máy nén từ thiết bị bên khí xả động đưa đến sinh công tuốc bin Năm 1923 hãng MAN Đức đóng tàu vận tải khách trang bị động kỳ 10 xylanh tăng áp dựa nguyên lý Alfred Buchi Ngày 30/11/1925 Alfred Buchi phát minh số 122664 hệ thống tăng áp gọi sóng áp suất mà ngày gọi tăng áp tuốc bin biến áp hay tuốc bin xung Năm 1926 Alfred Buchi thực thí nghiệm tăng áp nhà máy đầu tàu hỏa Winterthur Thụy Sỹ thu nhiều thành tựu rực rỡ GIỚI THIỆU CHUNG CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA XE TẢI QKR VÀ ĐỘNG CƠ 4JB1-TC 2.1 Giới thiệu chung xe tải ISUZU-QKR 2011 Tập đoàn ISUZU MOTORS Nhật Bản thành lập năm 1937, tập đoàn có lịch sử lâu đời ngành sản xuất ôtô Nhật Bản Trải qua nhiều thập kỷ, ISUZU nhà sản xuất hàng đầu giới loại xe tải ( bao gồm xe tải nhẹ, tải trung bình xe tải nặng), xe Bus, xe khách động Diezel dùng công nghiệp Sau gần 10 năm thành lập, ISUZU Việt Nam khẳng định vị trí đẳng cấp sản phẩm tiết kiệm nhiên liệu Động ISUZU tiếng với công nghệ tiên tiến, đại, bền bỉ, thân thiện với môi trường Ở thị trường Việt Nam nói riêng giới nói chung xe tải ISUZU lựa chọn hàng đầu khách hàng để đáp ứng toán kinh tế, tiết kiệm lâu dài Nhằm mang đến lựa chọn đa dạng cho việc vận chuyển hàng hóa, sản phẩm khách hàng, ISUZU Việt Nam vừa mắt hai loại xe tải mới: - Xe tải ISUZU QKR55F - Xe tải ISUZU QKR55H Giơí thiệu tổng quan xe QKR 55F ký hiệu xe: Xe tải ISUZU 55F tải trọng 1,4 tấn, động sử dụng hệ thống nhiên liệu phun trực tiếp, Công suất lớn Thiết kế hệ thống tăng áp động 4JB1 - TC xe tải ISUZU - QKR 2011 nhất: 67kw/3400( v/ph ), mômen xoắn cực đại 196 Nm / 2900 rpm, chiều dài toàn bộ chiếc xe OAL = 5085, chiều rộng xe OW = 1806, chiều cao tính từ mặt đường tới sát xi của xe là EH = 770, chiều dài sở của xe WB= 2750, khoảng sáng gầm xe HH = 190, chiều dài sát xi lắp thùng là CE = 3545 Xe sử dụng hộp số cấp với số tiến và số lùi Tốc độ tối đa của xe là 101 km / h, khả leo dốc tối đa 44,6 %, lốp 7.0015R ( cỡ vỏ 700- 15 ), động sử dụng máy phát điện xoay chiều có nhiệm vụ cung cấp điện cho các phụ tải và nạp điện cho acquy Nguồn điện đảm bảo một điện áp ổn định ( 12 V – 50 A ) ở mọi chế độ phụ tải và thích ứng với mọi điều kiện môi trường làm việc, máy phát điện có công suất và độ tin cậy làm việc cao ( chịu đựng được sự rung lắc, bụi bẩn, dầu máy, nhiên liệu và ảnh hưởng bởi nhiệt độ khá cao của động ), bên cạnh đó máy phát còn có kích thước nhỏ gọn đặc biệt có giá thành rẻ, việc chăm sóc và bảo dưỡng quá trình sử dụng ít Q : Xe tải hạng trung K : Tổng trọng tải 3,5 – 5,5 R:4 × 55 : Sử dụng động 4JB1 Thiết kế hệ thống tăng áp động 4JB1 - TC xe tải ISUZU - QKR 2011 4155 770 750 3360 975 5085 1806 2660 ISUZU 10 190 1480 1528 1945 Hình - Sơ đồ Tổng thể xe QKR 2011 Xe tải QKR 55F – 1,4 tấn, màu ngoại ( màu trắng), màu nội thất xe trang trí màu xám trang nhã giản dị Xe thiết kế với chỗ ngồi có hai cửa lên xuống Xe tải ISUZU QKR 55F – 1,4 thùng lửng Đồng thời trang bị thiết bị phục vụ cải thiện tiện nghi người như: Điều hòa không khí, hệ thống gạt nước rửa kính chắn gió, hệ thống nâng hạ kính cửa đầu đọc CD/MP3 Điều hòa không khí: Hệ thống điều hòa không khí làm nhiệm vụ trì nhiệt độ độ ẩm thích hợp, cung cấp lượng không khí lọc lưu thông qua khoang hành khách ôtô Khi thời tiết nóng, hệ thống điều hòa nhiệt độ có nhiệm vụ giảm nhiệt độ thời tiết lạnh hệ thống cung cấp khí nóng để tăng nhiệt độ khoang hành khách Không khí ôtô thích hợp trao đổi nhiệt người xe với môi trường xung quanh thực điều kiện cường độ cực tiểu hệ thống tự điều chỉnh thân nhiệt người Để tạo vùng vi khí hậu xe thích hợp với người độc lập với xe, ôtô thường dùng hệ thống điều hòa không khí Thiết kế hệ thống tăng áp động 4JB1 - TC xe tải ISUZU - QKR 2011 Hệ thống gạt nước kính chắn gió: Để an toàn lái xe lúc trời mưa, luật giao thông bắt buộc ôtô phải trang bị máy gạt nước kính chắn gió phía trước xe Nhiệm vụ phải trang bị phải gạt nước khung rộng giúp người lái xe thấy rõ mặt đường phía trước trời mưa Hệ thống nâng hạ kính: Cửa kính xe nâng – hạ (đóng – mở ) tay quay điện có Một động điện bố trí xe cấu truyền lực dùng – bánh làm nhiệm vụ nâng hạ kính xe công tắc riêng dành cho cửa bố trí thành cửa xe Máy rửa kính: Máy rửa kính là một bộ phận hệ thống gạt nước kính chắn gió Khi người lái xe ấn nút rửa kính sẽ có những tia nước xịt lên mặt kính, đồng thời hệ thống gạt nước sẽ làm việc lau sạch bụi và các chất gây bẩn khác bám vào kính chắn gió quá trình xe chạy Đầu đọc CD/MP3: Hệ thống âm là một thiết bị để tạo môi trường làm việc thoải mái cho người lái giống điều hòa không khí Các bản nhạc từ CD hoặc chương trình phát âm nhạc từ hệ thống âm sẽ làm cho người lái được thoải mái Bên cạnh đó, người lái cũng cần có các thông tin về tình trạng hệ thống giao thông cũng thông tin về thời sự Ở hệ thống âm của ôtô người ta trang bị đầu đọc đĩa CD và chức thu sóng radio, cấu tạo của hệ thống âm của xe gồm: Radio: Ăng ten thu sóng radio được truyền từ đài phát và chuyển thành tín hiệu âm rồi gửi tới bộ khuyếch đại Radio xe ISUZU có bộ thu sóng AM/FM: Đầu đọc CD: Dùng để đọc tín hiệu số đĩa quang rồi thực hiện sự chuyển đổi D – A ( số/ Analog ) và gửi âm tới bộ khuyếch đại Bộ khuyếch đại: Dùng để khuyếch đại tín hiệu từ radio, đĩa CD và gửi tín hiệu này tới các loa Loa: Loa được dùng để chuyển tín hiệu điện đã được khuyếch đại thành dao động âm không khí Để nghe được tín hiệu âm stereo nhất thiết phải có loa Xe trang bị hệ thống chiếu sáng dạng đèn thuộc hệ Châu Âu, với loại bóng đèn có dây tóc ánh sáng gần (đèn cốt) gồm có dạng thẳng bố trí phía trước tiêu cự, cao trục quang học, bên có miếng phản chiếu nhỏ ngăn không cho chùm ánh sáng phản chiếu làm lóa mắt người xe ngược chiều Dây tóc ánh sáng gần có công suất nhỏ dây tóc ánh sáng xa khoảng 30 – 40 % Hiện miếng phản chiếu nhỏ bị cắt phần bên trái góc 150 , nên phía phải đường chiếu sáng rộng xa phía trái Hình dạng đèn thuộc hệ Châu Âu Thiết kế hệ thống tăng áp động 4JB1 - TC xe tải ISUZU - QKR 2011 thường có hình tròn , hình chữ nhật có cạn, xe tải ISUZU QKR xử dụng loại đèn có hình dạng cạnh này: Do nơi nhu nhu cầu tải trọng và vận chuyển, ôtô ngày được chế tạo càng ngày càng lớn, càng nặng thêm, công suất động động càng khỏe thêm, nhiều ôtô dùng bánh xe có hông rộng (đặc biệt là xe tải) Với những thay đổi tính này của ôtô, hệ thống lái xe khí thông thường bằng tay gặp phải nhiều bất lợi Để giải quyết vấn đề này thì người ta thiết kế bộ lái trợ lực Bộ này cung cấp một lực đẩy phụ với lái xe để lái hai bánh xe hướng dẫn Động 4JB1 – TC xe tải ISUZU - QKR dùng trợ lực thủy lực, so với trợ lực khác (như trợ lực khí nén, trợ lực điện, trợ lực điện thủy lực) trợ lực thủy lực có ưu điểm cấu tạo đơn giản, tác động nhanh hiệu suất trợ lực cao Với công nghệ chế tạo đại cho phép thiết kế trợ lực thủy lực có kết cấu nhỏ gọn nên sử dụng hầu hết loại xe ôtô, xe tải hầu hết sử dụng loại trợ lực này: Chúng ta biết ma sát đặc tính để kháng cự lại di động hai vật thể trượt lên nhau, thắng ôtô chế tạo dựa đặc tính ma sát Trong hệ thống phanh xe có trọng tải nhỏ vừa hầu hết sử dụng phanh thủy lực loại dùng tambua ( Brake drums – trống thắng ) Hệ thống phanh xe tải ISUZU QKR sử dụng loại phanh tang trống, cấu tạo gồm: Xylanh cái, xylanh bánh xe, ống dẫn từ xylanh tới xylanh con, cấu tác động phanh nơi bánh xe Xylanh cái: Trong hệ thống phanh thủy lực, xylanh cái được xem bơm thủy lực chính có công dụng tạo áp suất thủy lực truyền xuống các xylanh để tác động hãm xe Trong đầu xylanh cái có bố trí một van liên hợp, là van hai chiều (van này gồm một đế cao su được lò xo ấn sát xylanh, đế cao su có van một chiều cho dầu bơm Bình dầu xylanh có thể được kết cấu dính liền với xylanh cái hoặc bố trí rời Xylanh con: Chức của xylanh bánh xe là tiếp nhận áp suất thủy lực từ xylanh cái để tác động càng phanh cọ vào tambua hãm xe Tùy theo kiểu thiết kế, mỗi bánh xe có thể có một hoặc hai xylanh Xylanh được đúc bằng gang, bên xylanh có hai piston nhôm và hai cuppen: Khung xe nhằm mục đích xây dựng một cấu trúc thật bền vững cho thân xe bao gồm các vấu với giá đỡ an toàn để chặt chẽ hệ thống treo xe và hệ thống giảm xóc Xe tải ISUZU sử dụng kiểu khung thép thiết kế rời khỏi thân xe, thân xe được bắt chặt nhiều điểm vào khung xe bằng bulông qua trung gian là các đệm cao su nhằm giảm chấn rung động Khung xe được cấu trúc bằng hai đà dọc gọi là dầm Thiết kế hệ thống tăng áp động 4JB1 - TC xe tải ISUZU - QKR 2011 dọc, các dầm này được gia cố vững chắc nhờ các dầm ngang Dầm dọc và dầm ngang của khung xe được chế tạo bằng thép lá dày tiết diện hình máng chữ U Cầu xe cụm chi tiết đặt gầm xe, hai phần đầu cầu để tỳ lên moayơ bánh xe cầu xe làm giá đỡ cho hệ thống treo để toàn tải trọng xe đặt lên khung gầm thông qua hệ thống treo truyền tới phân bố bánh xe Xe sử dụng cầu sau làm cầu chủ động với kết cấu kiên cố vật liệu tốt, thông thường vỏ cầu chủ động kết cấu nhiều phần làm thép dày hàn dính vào Phần vỏ cầu chế tạo thép đúc làm nơi gắn vi sai Hệ thống treo ôtô hệ thống liên kết đàn hồi bánh xe khung xe vỏ xe Xe sử dụng hệ thống treo phụ thuộc với phận đàn hồi nhíp, nhíp có ưu điểm: kết cấu đơn giản, bảo dưỡng sửa chữa dễ dàng, nhíp làm nhiệm vụ đàn hồi dẫn hướng bên cạnh nhíp có khả giảm chấn 2.2 Giới thiệu chung động 4JB1-TC Động 4JB1-TC động xylanh thẳng hàng, thiết kế để lắp đặt model xe tải nhẹ hãng ISUZU model NHR, NLR, lắp dòng xe QKR Động 4JB1-TC thiết kế đạt tiêu chuẩn khí thải UERO Được trang bị hệ thống tăng áp Turbo Charge Hệ thống nhiên liệu cung cấp bơm cao áp VE Đặc điểm cấu tạo động 4JB1-TC: Mỗi xylanh có xupap xupap hút xupap thải, điều khiển dàn cò mổ đũa đẩy 2.2.1.Thông số kỹ thuật động 4JB1-TC Bảng - Các thông số kỹ thuật động 4JB1-TC Động Loại động Loại xylanh Thứ tự nổ Số xylanh – đường kính x hành trình (mm) Dung tích xylanh (cc) Tỷ số nén Áp suất nén (kg/cm2 ) Loại buồng đốt Tốc độ cầm chừng Hệ thống nhiên liệu Loại bơm cao áp 4JB1-TC xylanh, dầu diesel Xy lanh khô, mạ crôm, thép không rỉ 1-3-4-2 xylanh – 93 x 102 (mm) 2772 18,1 31 Phun trực tiếp 750 – 790 vòng/phút Bơm phân phối Bosch VE 10 Thiết kế hệ thống tăng áp động 4JB1 - TC xe tải ISUZU - QKR 2011 Vậy: F3 = F3’– F3’’ =2,2 – 0,304 = 1,896 (m2) - Tính F4: F4 = m.b’.l.i.k (7-52) k - Số cánh tản nhiệt Đo đạc thực tế ta có: k = 41 b’ - Bề rộng cánh tản nhiệt Thực tế xe b’= 7,5 l - Chiều dài cánh tản nhiệt.Tính theo bề dày két l = B = 32 (mm) i – Số bề mặt tiếp xúc không khí cánh tản nhiệt i = F4= m.b’.l.i.k = 546 7,5 32 41 = 10745280 (mm2) Hay: F4 = 10,745 (m2) Vậy diện tích két nước tiếp xúc với không khí là: F2 = F3 + F4 = 1,896 + 10,745= 12,641 (m2) Diện tích F2 thường lớn diện tích F1, diện tích F2 tính đến diện tích cánh tản nhiệt 7.5.7 Xác định lượng nhiệt két làm mát truyền môi trường bên + Việc xác định nhiệt lượng két làm mát truyền môi trường nhằm kiểm nghiệm khả tản nhiệt két nước thông qua thông số thực tế két nước + Xác định kích thước mặt tản nhiệt dựa sở lý thuyết truyền nhiệt + Quá trình truyền nhiệt tản nhiệt chủ yếu tiếp xúc đối lưu, truyền nhiệt xạ bé không đáng kể, két nước mặt tiếp xúc với nước nóng từ động vào, mặt tiếp xúc với không khí Do đó, truyền nhiệt từ nước không khí truyền nhiệt từ môi chất đến môi chất khác qua thành mỏng Như vậy, trình truyền nhiệt hệ thống phân thành ba giai đoạn ứng với ba phương trình truyền nhiệt, Theo [2] ta có sau: + Giai đoạn một: Truyền nhiệt từ nước nóng đến thành ống bên Q’lm = α1.F1.(tn - tδ1) (J / s) (7-53) + Giai đoạn hai: Truyền nhiệt từ bề mặt thành ống thành ống λ Q’lm = F1.(tδ1 – tδ2) ( J/s) (7-54) δ + Giai đoạn ba: Truyền nhiệt từ mặt thành ống không khí Q’lm = α2.F2.(tδ2 - tδkk) ( J/s) (7-55) Giải phương trình (8-53), (8-54), (8-55) ta được: 140 Thiết kế hệ thống tăng áp động 4JB1 - TC xe tải ISUZU - QKR 2011 F2 (t n − t kk ) Q’lm = 1.F2 + δ F2 + = k.F2.(tn - tkk); α F1 λ.F1 α (7-56) Trong đó: k – hệ số truyền nhiệt két 1 F δ F2 k= + + α F1 λ.F1 α (7-57) Trong đó: Q’lm - Nhiệt lượng truyền cho nước làm mát nhiệt lượng nước dẫn qua két nước làm mát - tản nhiệt ( J / s) F1 - Diện tích tiếp xúc với chất lỏng F1 = 2,157 (m2) F2 - Diện tích két nước tiếp xúc với không khí F2 = 12,641 (m2) λ – Hệ số dẫn nhiệt vật liệu làm ống tản nhiệt Ống tản nhiệt làm hợp kim nhôm Theo [3] trang (8-3), ta được: λ = (104,8 – 198) [W/ (m.độ)] Chọn λ = 120 [W/ (m.độ)] δ - Chiều dày thành ống Theo số liệu thực tế, ta có δ = 0,2.10 -3 (m) tδ1 - Nhiệt độ trung bình bề mặt thành ống tδ2 - Nhiệt độ trung bình bề mặt thành ống α - Hệ số tản nhiệt từ nước làm mát đến thành ống két làm mát [W/ (m độ)] Hệ số tỏa nhiệt α1 xác định từ phương trình tiêu chuẩn, theo [5] trang 99, ta có: α l Nu = (Tiêu chuẩn Nusselt); (7-58) λ1 Suy : α1 = Nu.λ1 l (7-59) Trong đó: λ1 - hệ số dẫn nhiệt nước làm mát két ứng với nhiệt độ tn = 800C Theo [5] trang 224 có λ1= 6740 [W/(m.K)] l* - Chiều cao làm việc tổng ống (m) Do kết cấu đường ống nước tản nhiệt có nhiều đường ống Lượng nước nóng từ động đưa vào ngăn két nước phân bố cho tất ống Đường ống nước có dạng ống thẳng, dòng chảy nước ống từ chảy xuống nên chiều cao làm việc ống nước chiều cao h l* = h = 790 (mm) = 0,79 (m) 141 Thiết kế hệ thống tăng áp động 4JB1 - TC xe tải ISUZU - QKR 2011 Nu – Tiêu chuẩn Nusself Từ [5] trang 99, ta có hệ số tỏa nhiệt đối lưu Nu = 0,33 Re Pr Trong đó: Re – Tiêu chuẩn Reynolds v - Tốc độ dòng chảy ống, (m/s) Glm 2,106.10 −3 v= = = (m/s) ρS 0,0021 (7-60) υ - độ nhớt động học, (m2/s) Theo [5] trang 224 , ta có: υ = 0,365.10-6 (m2/s) 800C Đối với dòng chảy có mặt cắt ướt không tròn: Trong đó: Re = vRtl υ (7-61) Rtl = F po (7-62) Rtl - Bán kính thủy lực(m) F: Diện tích mặt cắt ướt chất lỏng chuyển động, m2; πb 3,14.1,6 F = c.b + = 30.1,6 + =50 (mm ) =5.10 −5 (m ) 4 p : Chu vi ướt ống nước (m); p = 65,024 (mm)= 0,065024 (m) Rtl = F 5.10 −5 = =7,68.10-4(m) đường ống dẹt bán kính thủy p o 0,065024 lực Rtl tính theo công thức: Rtl = S0 50.10 −6 = = 7,68 10 −4 ( m) 65,024.10 −3 P0 Trong đó: S0- Tiết diện lưu thông chất lỏng qua ống nước S0 = 50 mm = 5.10 −5 (m ), p =65,024 (m ) Do đó: Re = 1.7,68.10 −4 = 2104 0,365.10 −6 d Re = 2104 > Re fg = 580 Dòng chảy ống dòng chảy rối Pr – tiêu chuẩn Prandtl Theo [5] trang 224, ta có: Pr = 2,21 Nu - tiêu chuẩn Nusself Từ [5] trang 149, ta có hệ số tỏa nhiệt đối lưu cưỡng ống chảy rối có dạng: Nu = 0,021 Re f 0.8 Prf , 43 ( Re f Prf ) 0, 25 ε l (7-63) 142 Thiết kế hệ thống tăng áp động 4JB1 - TC xe tải ISUZU - QKR 2011 Trong hệ số hiệu chỉnh tới chiều dài đường ống ε l xác định từ tài liệu [3] trang (8-10); với 790 h = = 256 > 50, Re = 2104 , d 3,0781 εl = Thế vào ta có: Nu = 0,021 2104 0,8 2,21 0, 43 ( Vậy α1= 2104 0, 25 ) 1= 74,715 2,21 Nu.λ1 74,715.6740 = = 637441 [W/( m2 độ)] 0,790 l α2 - Hệ số tản nhiệt từ thành ống két làm mát vào không khí; [W/ (m 2.độ)] Hệ số phụ thuộc chủ yếu vào tốc độ lưu động không khí ωkk Khi thay đổi ωkk từ ÷ 60 m/s hệ số α2 thay đổi đồng biến từ 40,6 ÷ 303 [W/ (m2 độ)] Bên cạnh tốc độ lưu động không khí ωkk phụ thuộc vào tốc độ xe vxe tốc độ hút không khí quạt gió (đối với loại quạt khảo sát vận tốc gió quạt tạo theo chiều hướng trục) Khi ta tính toán thiết kế hay tính toán kiểm nghiệm hệ thống làm mát ta thường tính chế độ công suất cực đại động Do động đặt phía trước xe, nên vận tốc không khí lưu động qua két phụ thuộc vào tốc độ xe Khi ta tính toán thiết kế hay tính toán kiểm nghiệm hệ thống làm mát ta thường tính chế độ công suất cực đại động Ứng với động làm việc với công suất cực đại vận tốc xe: Vxe = 120 km/giờ = 33,33 m/s Việc tính toán phức tạp nên ta tính chế độ hoạt xe trạng thái đứng yên Vht = Cm = 19,36 (m/s) Theo [3] trang (8 - 4) theo[2] trang 261 ta có: α2 = 11,38.ωkk0,8 [W/(m2.độ)] (7 - 64) thay ωkk = 19,36 (m/s) α2 = 11,38 19,360,8 = 121 [W/(m2.độ)] ωkk - Tốc độ không khí qua tản nhiệt (m/s) λ – Hệ số dẫn nhiệt vật liệu làm ống tản nhiệt Với ống tản nhiệt làm hợp kim nhôm, theo [3] trang(8-3): λ = 104,8 – 198 [W/(m2.độ)] Chọn λ =180 [W/(m2.độ)] Vậy hệ số truyền nhiệt két k = 1.F2 + δ F2 + α F1 λ F1 α 143 Thiết kế hệ thống tăng áp động 4JB1 - TC xe tải ISUZU - QKR 2011 = 12,641 0,2.10 −3.12,641 120,78 [W/(m2.độ)] k= + + 637441.2,157 180.2,157 121 tn - Nhiệt độ trung bình nước làm mát két làm mát tn = t nv + t nr (7 - 65) Trong đó: tnv, tnr nhiệt độ nước vào két nước lấy nhiệt độ nước nước vào động Theo [1] trang 216, ta có: tn = 80 ÷ 850C tkk - Nhiệt độ trung bình không khí qua tản nhiệt tkk = t kkv + t kkr (7 - 66) Trong đó: Nhiệt độ không khí vào (tkkv) phía trước tản nhiệt ta lấy tkkv= 400C Chênh lệch nhiệt độ không khí qua tản nhiệt, theo [2] trang 260 ta có: ∆t kk = 20 ÷ 300C Chọn ∆t kk = 220C Với tkkr = t kkv + ∆t kk (7 - 77) tkkr= 40 + 22= 62(0C); t= 40 + 62 t kkv + t kkr = = 51 (0C) 2 Mặt khác, khả tản nhiệt két làm mát Q’lm tỉ lệ thuận với nhiệt độ trung bình tn nước làm mát két Do đó, ta kiểm nghiệm khả tản nhiệt két làm mát ta lấy giá trị cận biên trái tn (tức lấy giá trị giới hạn nhỏ thông số đó) để tính Q’lm Chọn tn = 850C Nếu như, Q’lm nhận có giá trị lớn Qlm nhiệt lượng động truyền cho nước làm mát két tản nhiệt đảm bảo khả tản nhiệt cho nước làm mát Thay giá trị thông số k, tn, tkk, F2 vào công thức (7-55) Ta được: Q’lm = 121.12,641.(85 – 51) =52005,074 (J/s) + NHẬN XÉT: Nhiệt lượng tối đa tỏa cho nước làm mát động số vòng quay định mức là: Qlm = 44092,22 (J/s) Trong khả tản nhiệt két làm mát tối thiểu môi trường bên là: Q’lm = 52005,074 (J /s) 144 Thiết kế hệ thống tăng áp động 4JB1 - TC xe tải ISUZU - QKR 2011 Vậy két làm mát có thừa khả đảm bảo làm mát cho động động hoạt động số vòng quay định mức Điều cho biết thừa khả đảm bảo cho động làm mát tốt chế độ làm việc động MỘT SỐ HƯ HỎNG THƯỜNG GẶP CỦA HỆ THỐNG TĂNG ÁP VÀ BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC Cụm tuốc bin máy nén đơn giản mặt kết cấu lại có điều kiện làm việc tương đối khắc nghiệt Mặt khác cụm tuốc bin, máy nén lắp liên hợp gồm máy nén-động đốt tuốc bin thành thể thống nên chúng có mối liên hệ mật thiết với Vì vậy, xem xét hư hỏng khắc phục chúng cần đặt thể thống 8.1 Các hư hỏng thường gặp Việc xác định hư hỏng hệ thống tăng áp quan trọng, liên quan lớn tới nhiều tiêu động Do người thợ sửa chữa phải tuân thủ nghiêm ngặt quy trình sửa chữa theo sau: - Tìm hiểu biểu động - Xác định hư hỏng - Chỉ tác động vào cụm tuốc bin - máy nén xác định rõ ràng cố động cụm tuốc bin-máy nén gây Chú ý tránh tháo cụm tuốc bin - máy nén chưa biết rõ nguyên nhân gây hư hỏng để tránh trường hợp tác động vào cụm tuốc bin-máy nén không cần thiết gây hại tức thời cho cụm thiết bị Hư hỏng hệ thống tăng áp chủ yếu nguyên nhân sau: - Thiếu dầu - Dầu bẩn - Vật lạ rơi vào hệ thống Nếu xảy hư hỏng hệ thống tăng áp có biểu hư hỏng sau: - Công suất động thấp - Khó tăng tốc - Tiêu hao dầu lớn - Khói xanh khói đen 145 Thiết kế hệ thống tăng áp động 4JB1 - TC xe tải ISUZU - QKR 2011 - Độ ồn động tăng Sau xin tạm lược trình bày số tượng hư hỏng hay gặp phải biện pháp khắc phục chúng 8.1.1 Động khó tăng tốc, tụt công suất tiêu hao nhiên liệu lớn + Nguyên nhân: - Áp suất tăng áp thấp - Tắc hệ thống nạp khí - Rò rỉ hệ thống nạp khí - Tắc hệ thống thải - Rò rỉ hệ thống thải - Sai lệch điều kiện vận hành tuốc bin-máy nén + Khắc phục: - Dùng đồng hồ đo áp suất khí tăng áp Nếu áp suất tăng áp không đạt giá trị yêu cầu chuyển sang thực bước Giá trị áp suất tăng áp tùy thuộc vào loại động - Kiểm tra hệ thống nạp khí: Kiểm tra lọc khí, tượng lọt khí bích nối đường nạp vào máy nén máy nén với động cơ, đóng cặn đường nạp, - Kiểm tra hệ thống thải: Sự lọt khí qua bích nối động đường thải, đường thải với tuốc bin với bình ổn áp (nếu có) kiểm tra tượng tắc đường ống thải - Kiểm tra quay cánh máy nén: Nếu cánh máy nén không quay khó quay tháo cụm tuốc bin - máy nén kiểm tra độ rơ dọc trục khe hở hướng kính bánh cánh máy nén Quá trình đo tiến hành dẫn nhà chế tạo Nếu giá trị đo không đảm bảo định phải thay cụm tuốc bin-máy nén 8.1.2 Có tiếng ồn bất thường động làm việc + Nguyên nhân: - Có tượng chi tiết lắp ghép với cụm tuốc bin-máy nén với thân - Ống xả bị rò rung động 146 Thiết kế hệ thống tăng áp động 4JB1 - TC xe tải ISUZU - QKR 2011 - Sai lệch điều kiện vận hành tuốc bin-máy nén + Khắc phục: - Kiểm tra bulông ghép cụm tuốc bin - máy nén, bulông Xem chúng có bị lỏng, lắp đặt không hay bị biến dạng không, từ có biện pháp sửa chữa thay cần - Kiểm tra bích nối hệ thống nạp, thải với động với cụm tuốc bin-máy nén Siết chặt lại bulông thay tùy thuộc vào tình hình cụ thể Kiểm tra biến dạng ống xả - Kiểm tra khe hở dọc trục hướng tâm bánh cánh máy nén, kiểm tra trục tuốc bin - máy nén ổ đỡ - Kiểm tra có vật lạ rơi vào hệ thống không 8.1.3 Tiêu hao dầu lớn khói xanh + Nguyên nhân: Do hư hỏng đầu nối với cụm tuốc bin-máy nén mòn bạc lắp trục cụm tuốc bin - máy nén + Khắc phục: - Kiểm tra lọt dầu hệ thống thải: Tháo ống nối đầu vào tuốc bin xem có tích tụ muội than cánh tuốc bin, tích tụ muội than cháy dầu sinh - Kiểm tra lọt dầu hệ thống nạp: Kiểm tra khe hở dọc trục khe hở hướng kính bánh cánh máy nén, kiểm tra có mặt dầu bôi trơn ống hút máy nén 8.2 Hệ hư hỏng biện pháp khắc phục 8.2.1 Thiếu dầu Việc thiếu dầu có ảnh hưởng lớn tới làm việc bình thường ổ trục, quay rôto, đệm làm kín, chí làm gẫy trục gây cố lớn Ở nhiệt độ bình thường, nhiệt độ ổ trục (60÷90) 0C thiếu dầu lên tới 400 0C Điều dẫn đến cháy dầu, biến dạng trục, tróc dính vật liệu ổ lên trục dẫn đến va đập cánh rôto lên vỏ 147 Thiết kế hệ thống tăng áp động 4JB1 - TC xe tải ISUZU - QKR 2011 8.2.2 Vật lạ rơi vào tuốc bin Nếu có vật lạ rơi vào cụm tuốc bin-máy nén hậu khó lường Có thể gây gãy, vỡ cánh máy nén, tuốc bin gây hao mòn nhanh bề mặt ma sát 8.2.3 Dầu bẩn Dầu bôi trơn cụm tuốc bin - máy nén thường lấy từ động sau lọc Nếu dầu bẩn dẫn tới chất lượng bôi trơn không đảm bảo, làm tắc đường ống dẫn dầu gây tượng thiếu dầu làm cào xước, bào mòn bề mặt ma sát Dầu bẩn lọc không tốt, tượng cháy dầu dẫn đến pha trộn dầu với lượng muội dầu cháy tích tụ cặn dầu vị trí khó lưu thông dầu hệ thống 8.3 Kiểm tra hệ thống tăng áp động 8.3.1 Kiểm tra hệ thống nạp khí Kiểm tra rò rỉ hay tắc kẹt đường ống nối lọc khí đường nạp, đường nạp với cụm tuốc bin - máy nén cụm tuốc bin - máy nén với đường ống nối với động hư hỏng hệ thống cần khắc phục tương xứng sau: -Tắc lọc khí: Làm thay -Vỏ bị hư hỏng biến dạng: Sửa chữa thay - Rò rỉ đầu nối: Kiểm tra đầu nối sửa chữa - Nứt vỡ phụ kiện: Sửa chữa thay 8.3.2 Kiểm tra hệ thống thải Kiểm tra rò rỉ hay tắc kẹt đường ống nối động với đầu vào cụm tuốc bin-máy nén đầu cụm với đường thải - Biến dạng phụ kiện: Sửa chữa thay - Vật lạ rơi vào rãnh: Vệ sinh rãnh - Lọt dầu: Sửa chữa thay - Nứt vỡ phụ kiện:Thay 148 Thiết kế hệ thống tăng áp động 4JB1 - TC xe tải ISUZU - QKR 2011 8.4 Các ý sử dụng hệ thống tăng áp • Không dừng động sau ôtô vận hành tốc độ cao, tải lớn leo dốc để tránh trường hợp bơm dầu động bị cắt, dẫn tới thiếu cung cấp cho bề mặt ma sát hệ thống tăng áp vốn làm việc tốc độ cao Hiện tượng gây cháy tuốc bin gây hư hỏng nặng cho cụm tuốc bin - máy nén Do cần phải có thời gian chạy không tải động khoảng (20÷120)s trước dừng động Thời gian chạy không tải dài hay ngắn tùy thuộc vào mức độ hoạt động động trước định dừng • Tránh tăng tốc đột ngột sau động khởi động lạnh • Động phải vận hành điều kiện có lọc khí, tránh trường hợp vật lạ rơi vào hệ thống • Nếu cụm tuốc bin - máy nén có cố cần phải thay trước tiên cần phải kiểm tra nguyên nhân gây hư hỏng theo bước sau tháo bỏ phần cần: - Mức dầu chất lượng dầu động - Điều kiện vận hành trước động - Đường dầu dẫn tới cụm tuốc bin - máy nén Việc kiểm tra cần thiết để tránh cố sau sửa chữa thay cụm tuốc bin - máy nén • Tuân thủ đầy đủ dẫn tháo lắp cụm tuốc bin - máy nén Không đánh rơi, va đập chi tiết sau tháo vào vật cứng Không di chuyển chi tiết cách cầm vào phận dễ bị biến dạng • Trước di chuyển tuốc bin - máy nén cần phải che kín đường nạp, đường thải phễu kiểm tra dầu để tránh xâm nhập bụi bẩn vật lạ • Nếu thay tuốc bin-máy nén cần phải kiểm tra tích tụ cặn bẩn đường ống dẫn dầu Nếu cần thiết, thay đường ống • Khi tháo cụm tuốc bin - máy nén cần tháo toàn đệm bị dính chặt vào bích ống dẫn dầu bích nối khác tuốc bin - máy nén • Nếu thay bulông đai ốc thực có bulông, đai ốc theo định để đảm bảo không bị đứt biến dạng • Nếu thay tuốc bin-máy nén, cầm đổ (20÷25)cc dầu vào phễu đổ dầu tuốc bin-máy nén quay cánh nén tay để đưa dầu tới ổ trục • Nếu đại tu thay động cơ, sau lắp, cắt cung cấp nhiên liệu quay tay động vòng 30 giây để phân phối dầu đến khắp nơi động cơ, sau cho động chạy không tải khoảng 60 giây 149 Thiết kế hệ thống tăng áp động 4JB1 - TC xe tải ISUZU - QKR 2011 8.5 Tháo lắp cụm tuốc bin - máy nén Việc tháo lắp cụm tuốc bin - máy nén phải tuân thủ theo trình tự dẫn nhà thiết kế, tránh trường hợp tháo tuốc bin - máy nén chưa biết rõ nguyên nhân chưa xác định mục đích rõ ràng Quá trình lắp cụm tuốc bin - máy nén vào động quan trọng, đòi hỏi tỉ mỉ xác Các bước lắp đặt cụm tuốc bin - máy nén tiến hành theo trình tự ngược lại so với lúc tháo Tuy nhiên, cần phải ý tới lực siết bulông, đai ốc phải yêu cầu Ngoài ra, sau lắp xong cần phải thực đầy đủ công việc sau: - Tra dầu vào cụm tuốc bin - máy nén quay tay để đưa dầu tới ổ trục - Đổ đầy nước làm mát vào động - Khởi động động kiểm tra xem có tượng rò rỉ không - Kiểm tra mức dầu động Tuốc bin tăng áp chế tạo xác, thiết kế đơn giản nên bền tuân thủ theo vài ý đơn giản sau Tuốc bin tăng áp hoạt động điều kiện khắc nghiệt: Cánh tuốc bin tiếp xúc trực tiếp với khí xả, nhiệt độ tới 900 0C động đầy tải cụm quay tốc độ tới 100.000 vg/ph Vì vậy, điều có ảnh hưởng lớn đến tính độ bền tuốc bin tăng áp việc bôi trơn ổ đỡ cánh tuốc bin cánh nén Vì vậy, để tuốc bin hoạt động lâu dài trục trặc, phải tuân theo ý sau: 8.5.1 Các ý tháo lắp • Dầu động nóng nhanh sử dụng để làm mát bôi trơn tuốc bin tăng áp, nên bị biến chất nhanh chóng Vì vậy, dầu động lọc dầu phải thay thường xuyên Thời gian thay dầu lọc dầu xác định điều kiện làm việc xe nơi sử dụng xe Do đó, phải tham khảo tài liệu hướng dẫn bảo dưỡng thích hợp để thay thời hạn • Chắc chắn dùng loại dầu cho động có tuốc bin tăng áp • Do ổ đỡ không bôi trơn đầy đủ sau động khởi động Vì tránh tăng tốc đột ngột hay chạy động tốc độ cao sau khởi động Những điều kiện sau làm ổ đỡ mòn nhanh hay hư hỏng trừ cho động chạy không tải 30 giây sau khởi động: - Cho động hoạt động sau thay dầu thay lọc dầu - Cho động chạy ngay, sau chưa chạy khoảng nửa ngày 150 Thiết kế hệ thống tăng áp động 4JB1 - TC xe tải ISUZU - QKR 2011 - Khởi động động trời lạnh • Không tắt máy xe kéo rơ mooc hay sau xe vừa chay tốc độ cao hay leo dốc Để động nổ không tải từ (20-120)s, phụ thuộc vào mức độ khắc nghiệt điều kiện hoạt động Bảng – Thời gian chạy không tải nên tuân theo trước tắt máy Điều kiện lái xe Chạy thành phố hay ngoại ô 80km/h Chạy tốc Không đổi 80km/h Không đổi 100km/h Chạy đường núi, đua hay chạy liên tục 100 km/h Thời gian không tải Không cần Khoảng 20s Khoảng phút Khoảng phút Sở dĩ phải cho động chạy không tải trước tắt máy vì: trình chạy tốc độ cao cánh tuốc bin tiếp xúc trực tiếp với khí xả nóng nên nhiệt độ tăng đặc biệt cao Do trục nối cánh tuốc bin cánh nén làm mát nước làm mát động dầu bôi trơn nên nhiệt độ không cao Vì vậy, tắt máy sau vừa chạy tốc độ cao, dầu nước không tuần hoàn nữa, nhiệt độ trục tăng mạnh nhiệt độ cánh tuốc bin Đồng thời, tuốc bin - máy nén thiêu dầu bôi trơn (vì tắt máy) trục tuốc bin - máy nén quay tốc độ cao Vì phải để động chạy không tải trước tắt máy, giúp trục nguội từ từ (vì chạy không tải nhiệt độ khí xả thấp từ 300 0- 4000C) không thiếu dầu bôi trơn 8.5.2 Các ý bảo dưỡng, sửa chữa • Nếu động hoạt động với lọc gió, nắp vỏ lọc gió hay đường ống bị tháo, vật bên lọt vào làm hỏng cánh tuốc bin cánh nén chúng quay với tốc độ cao • Nếu tuốc bin tăng áp hỏng cần phải thay thế, kiểm tra mục sau để tìm nguyên nhân sửa chữa cần thiết: - Mức dầu động chất lượng dầu - Điều kiện sử dụng tuốc bin tăng áp - Đường dầu đến tuốc bin tăng áp • Trước tháo tuốc bin tăng áp, nút cửa nạp thải cửa dầu vào để tránh bụi hay vật lạ lọt vào 151 Thiết kế hệ thống tăng áp động 4JB1 - TC xe tải ISUZU - QKR 2011 • Đọc kỹ dẫn trước tháo lắp tuốc bin tăng áp Không đánh rơi nó, đập vào vật hay cầm vào chi tiết dễ bị biến dạng dịch chuyển, chẳng hạn chấp hành • Khi thay tuốc bin tăng áp, kiểm tra xem có bột than bám ống dầu hay không Nếu cần làm hay thay ống • Khi thay tuốc bin tăng áp, đổ 20cc dầu vào cửa dầu tuốc bin quay cánh nén vài lần tay để bôi dầu lên ổ đỡ • Khi đại tu hay thay động Ngắt nguồn nhiên liệu sau lắp lại quay động 30 giây để dầu chạy đến toàn chi tiết động Sau đó, để động chạy không tải 60 giây 8.5.3 Kiểm tra tuốc bin tăng áp a Kiểm tra tuốc bin tăng áp xe • Kiểm tra hệ thống nạp khí Kiểm tra rò rỉ hay tắc lọc khí đường vào tuốc bin tăng áp, đường tuốc bin tăng áp với nắp qui lát Nếu tìm thấy hư hỏng gì, làm sạch, sửa chữa hay thay chi tiết • Kiểm tra hệ thống xả Kiểm tra rò, tắc nắp qui lát cửa vào tuốc bin, cửa tuốc bin ống xả Nếu tìm thấy hư hỏng, làm sạch, sửa hay thay chi tiết • Kiểm tra hoạt động chấp hành - Tháo ống chấp hành - Dùng SST 09992-00241 (Đồng hồ đo áp suất tuốc bin tăng áp), áp suất khoảng 0,81 kgf/cm2 lên chấp hành kiểm tra cần dịch chuyển Nếu cần không dịch chuyển, thay cụm tuốc bin tăng áp * Lưu ý : Không tạo áp suất lớn 0,95 kgf/cm lên chấp hành • Kiểm tra áp suất tuốc bin tăng áp - Hâm nóng động Nối cút chữ T vào ống áp suất bù tăng áp lắp SST vào Đạp côn sau nhấn ga hết cỡ, đo áp suất tuốc bin tăng áp 2400 vg/ph hay cao Áp suất tiêu chuẩn: (0,61-0,81) kgf/ cm2 • Kiểm tra chuyển động quay cánh nén: - Tháo ống lọc gió - Quay cánh nén tay, kiểm tra quay êm Nếu không quay hay bị kẹt quay, thay cụm tuốc bin tăng áp 152 Thiết kế hệ thống tăng áp động 4JB1 - TC xe tải ISUZU - QKR 2011 b Kiểm tra tuốc bin tăng áp tháo khỏi xe • Kiểm tra độ rơ dọc tuốc bin - Đưa đầu đo đồng hồ vào lỗ vỏ tuốc bin cho tiếp xúc với đầu trục - Dịch chuyển trục theo phương dọc đo độ rơ dọc trục Độ rơ dọc trục: 0,13 mm hay nhỏ Nếu độ rơ dọc trục không tiêu chuẩn, thay cụm tuốc bin tăng áp • Kiểm tra độ rơ hướng kính tuốc bin - Từ lỗ dầu ra, đưa đầu đo đồng hồ so qua lỗ ống cách ổ đỡ để đầu đo tiếp xúc với tâm trục tuốc bin - Dịch chuyển trục lên xuống, đo độ rơ hướng kính -Độ rơ hướng kính: 0,18 mm hay nhỏ -Nếu độ rơ hướng kính không tiêu chuẩn, thay cụm tuốc bin tăng áp Kết Luận Sau tháng miệt mài tìm hiểu nghiên cứu phương pháp tăng áp động đốt nói chung, việc tìm hiểu nghiên cứu lý thuyết thiết kế hệ thống tăng áp động 4JB1- TC nói riêng, đến đồ án chúng em hoàn thành Trong trình làm đồ án tốt nghiệp, chúng em hiểu thêm kiến thức thực tế củng cố thêm kiến thức học trường vấn đề tăng áp động đốt Bên cạnh đó, chúng em hiểu sâu sắc cấu tạo, nguyên lý hoạt động hệ thống tăng áp Ngoài ra, chúng em học tập nhiều kinh nghiệm công tác bảo dưỡng sửa chữa hệ thống tăng áp động đốt nói chung tìm phương pháp tăng áp tốt để nâng cao công suất cho động cơ, đồng thời khái quát kiến thức chuyên ngành cốt lõi để làm hành trang trường Để hoàn thành đồ án tốt nghiệp này, trước hết chúng em xin chân thành cảm ơn quý thầy cô khoa Cơ Khí Giao Thông, hướng dẫn bảo chúng em kiến thức sở đến kiến thức chuyên ngành Cảm ơn quý thầy Cô Bộ Môn Máy Thủy Khí trực tiếp, tận tình hướng dẫn, bảo, góp ý giúp đỡ chúng em suốt trình thực đồ án Tuy nhiên, thời gian có hạn, kiến thức tài liệu tham khảo nhiều hạn chế thiếu kinh nghiệm thực tiễn đồ án không tránh khỏi sai sót Chúng em mong góp ý quý Thầy cô để chúng em ngày hoàn thiện 153 Thiết kế hệ thống tăng áp động 4JB1 - TC xe tải ISUZU - QKR 2011 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] – GS TS Nguyễn Tất Tiến Nguyên lý động đốt Nhà xuất giáo dục – 2000 [2] – Hồ Tấn Chuẩn – Nguyễn Đức Phú – Trần Văn Tế - Nguyễn Tất Tiến Kết cấu tính toán động đốt tập Nhà sản xuất đại học trung học chuyên nghiệp [3] - GS TS Trần Thanh Hải Tùng Bài giảng môn học tính toán thiết kế động đốt [4] – Nguyễn Văn May Bơm, Quạt, Máy nén Nhà xuất khoa học kỹ thuật – 2001 [5] - GS TS Đặng Quốc Phú- GS TS Trần Thế Sơn- GS TS Trần Văn Phú Truyền nhiệt Nhà sản xuất giáo dục - 1999 [6] Võ Nghĩa, Lê Anh Tuấn “Tăng áp động đốt trong” Hà Nội: NXB khoa học kỹ thuật, 2005 [7] “Hướng dẫn làm đồ án môn học tính toán thiết kế động đốt trong” [8] Hoàng Bá Chư, Phạm Lương Tuệ, Trương Ngọc Tuấn “Bơm, quạt, máy nén công nghiệp” Hà Nội: NXB khoa học kỹ thuật, 2005 [9] A.I.KONTRIN, V.P.DEMIDOV “Tính toán động ôtô máy kéo” Maxcva: NXB đại học, 2003 [10] Lê Viết Lượng “Lý Thuyết động ĐIEZEN” NXB giáo dục, 2000 154 [...]... + 8,314 0,0042113 19,82 46 + 338, 068 18,11,37−1 + 1 2 ( ) n1 = 1, 367 6 Vậy chọn n1=1, 367 6 10 Nhiệt độ cuối quá trình nén Tc [oK], [1] ( Tc = Ta ε n −1 1 ( ) Tc = 3 36, 3 18,11, 367 6−1 Tc = 953,8 (3.9) ) o K 11 Áp suất cuối quá trình nén pc [MN/m2], [1] p c = p a ε n (3.10) 1 p c = 0,1 26. 18,11, 367 6 30 Thiết kế hệ thống tăng áp động cơ 4JB1 - TC trên xe tải ISUZU - QKR 2011 pc = 6, 6125 MN/m2 3.2.3 Quá trình... 1.00 0 .66 0.57 0.39 0.29 0.22 0.18 0.15 0.13 0.11 0.10 0.09 6. 60 4. 36 3.79 2. 56 1.89 1.47 1.19 0.99 0.84 0.73 0 .64 0.57 1.00 1.47 1 .67 2.41 3.20 4.03 4.90 5.81 6. 74 7.71 8.70 9.72 1.00 0 .68 0 .60 0.41 0.31 0.25 0.20 0.17 0.15 0.13 0.11 0.10 16. 48 11.22 9.85 6. 84 5.15 4.09 3. 36 2.84 2.44 2.14 1.89 1.70 36 Giá trị biểudiễn [mm] Vbd Pnbd Pgnbd 9.24 12.51 13. 86 18.48 23.10 27.72 32.34 36. 96 41.58 46. 20 50.82... thép tốt, có độ cứng HB = 25 ÷ 30 nên dễ rà khít với bề mặt trục c Hệ thống nhiên liệu động cơ 4JB1-TC Hệ thống phun nhiên liệu diesel truyền thống, sử dụng hệ thống bơm phun phân phối kiểu VE Các bộ phận chính trong hệ thống nhiên liệu bao gồm : 15 Thiết kế hệ thống tăng áp động cơ 4JB1 - TC trên xe tải ISUZU - QKR 2011 Hình 2 – 6 Hệ thống nhiên liệu động cơ 4JB1-TC Thùng nhiên liệu, đường ống dẫn,... + 8,314) B = 26, 9785 C=− b' ξ z QH   −  a'v + v Tc + 8,314.λ .Tc M 1 (1 + γ r )  2  C = −714 56, 86 2 0,00 263 1.Tz + 26, 9785.Tz − 714 56, 86 = 0 Giải phương trình bậc hai và loại nghiệm âm ta tìm được: Tz = 2183 ,64 oK 20 Áp suất cực đại của chu trình lý thuyết pz ,[1] p z = pc λ = 6, 6125.1,7 = 11,24 MN/m2 3.2.4 Quá trình giãn nở 21.Tỷ số giãn nở sớm, [3] 32 (3.20) Thiết kế hệ thống tăng áp động cơ... 2.84 2.44 2.14 1.89 1.70 36 Giá trị biểudiễn [mm] Vbd Pnbd Pgnbd 9.24 12.51 13. 86 18.48 23.10 27.72 32.34 36. 96 41.58 46. 20 50.82 55.44 162 .44 107. 36 93.32 62 .98 46. 42 36. 18 29.31 24.42 20.79 18.00 15.80 14.03 2 76. 15 242. 46 168 .30 1 26. 80 100 .61 82.73 69 .84 60 .14 52 .61 46. 62 41.75 ... đủ nước cho két nước g Hệ thống khởi động + Sơ đồ nguyên lý hệ thống khởi động 10 9 8 7 6 5 4 3 11 2 1 Hình 2 – 16 Sơ đồ nguyên lý hệ thống khởi động 1- Bánh răng trục khuỷu; 2- Nút dừng; 3- Vành răng khởi động; 4- Rãnh xoay một chiều; 5- Đòn bẩy; 6- Đĩa tiếp điểm; 7- Lò xo hồi vị; 8- Vị trí nối dây dẫn; 9- Nút khởi động; 10- Khoá nguồn; 11- Nguồn ắc quy 25 Thiết kế hệ thống tăng áp động cơ 4JB1 -... [3] pe = pi − pm (3.31) pe = 0,7 567 − 0,2 067 Pe= 0,55 MN/m2 32 Hiệu suất cơ giới, [3] ηm = pe 0,55 = = 0,7 268 pi 0,7 567 (3.32) η m = 0,7 268 % 33 Suất tiêu hao nhiên liệu có ích, [3] ge = g i 197,73 = = 272,014 g/KW.h η m 0,7 268 34 (3.33) Thiết kế hệ thống tăng áp động cơ 4JB1 - TC trên xe tải ISUZU - QKR 2011 34 Hiệu suất có ích của động cơ, [3] η e = η m ηi = 0,7 268 .0,30048 (3.34) η e = 0,31838 %... không khí Hệ thống xông máy Công suất máy khởi động Công suất máy phát Loại tiết chế 2.3 Các cơ cấu và hệ thống chính của động cơ 4JB1- TC a Kết cấu trục khuỷu Trục khuỷu được làm từ thép cacbon, gồm năm cổ trục và tám khối lượng cân bằng đặt trên nó Có một loại vật liệu đặc biệt được phủ lên bề mặt của trục khuỷu để tăng cường độ cứng chống ăn mòn do ma sát sinh ra 11 Thiết kế hệ thống tăng áp động... 1 0,104 1,5 750.0,1 26. (18,1.1,07 − 1,1.0,95.( ) ) 0,1 26 = 0,01231 2 Hệ số nạp ηv ,[1] 1   m   Tk pa  pr 1 ηV = ελ1 − λt λ 2    (ε − 1) (Tk + ∆T ) p k   p a     1   1 298 0,1 26   0,104 1,5  ηv = 18,1.1,07 − 1,1.0,95  (18,1 − 1) (298 + 30) 0,14   0,1 26     28 (3.2) Thiết kế hệ thống tăng áp động cơ 4JB1 - TC trên xe tải ISUZU - QKR 2011 ηv = 0,9 26 3 Nhiệt độ cuối quá... +  1 − 1 − 1, 269 −1  1, 367 6−1   18,1 − 1  1, 269 − 1  1,3495  1, 367 − 1  18,1  p 'i = 0,7923 MN/m2 27 Áp suất chỉ thị trung bình động cơ, [3] pi = pi, ϕ d = 0,7923.0,955 (3.27) 33 Thiết kế hệ thống tăng áp động cơ 4JB1 - TC trên xe tải ISUZU - QKR 2011 pi =0,7 567 MN/m2 28 Hiệu suất chỉ thị động cơ, [1] ηi = 8,314.M 1 p i Tk Q H η v p k ηi = 8,314.0,8415.0,7 567 .298 = 0,30048 42530.0,88178.0,14