Khảo sát hệ thống tăng áp trên động cơ 4DX22 110

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ GIAO THƠNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Đề tài: KHẢO SÁT HỆ THỐNG TĂNG ÁP ĐỘNG CƠ 4DX22-110 SVTH Lớp GVHD GVD : Hồ Đăng Hùng : 05C4B : PGS.TS Trần Thanh Hải Tùng : TS Phùng Xuân Thọ Đà Nẵng, 2010 NỘI DUNG ĐỀ TÀI Mục đích ý nghĩa đề tài Giới thiệu chung động tăng áp Giới thiệu chung động 4DX22-110 Khảo sát hệ thống tăng áp động 4DX22-110 Tính tốn kiểm nghiệm Turbo JP60C Những hư hỏng biện pháp khắc phục Kết luận MỤC ĐÍCH VÀ Ý NGHĨA ĐỀ TÀI * Mục đích kinh tế - Giảm thể tích tổng thể động đơn vị công suất - Giảm trọng lượng riêng toàn động ứng với đơn vị công suất - Giảm giá thành sản xuất ứng với đơn vị công suất * Ý nghĩa mặc kỹ thuật - Tăng cơng suất cho động - Tăng hiệu suất có ích động giảm suất tiêu hao nhiên liệu - Giảm mức độ gây ồn động * Ý nghĩa mặc xã hội - Giảm lượng khí thải độc hại hạn chế mức độ gây ô nhiễm môi trường GIỚI THIỆU VỀ ĐỘNG CƠ TĂNG ÁP TĂNG ÁP CÓ MÁY NÉN DẪN ĐỘNG CƠ GIỚI CĨ LIÊN HỆ CƠ KHÍ DẪN ĐỘNG TUABIN KHÍ CHỈ LIÊN HỆ KHÍ THỂ CĨ LIÊN HỆ THUỶ LỰC KHƠNG CĨ MÁY NÉN DAO ĐỘNG VÀ CỘNG HƯỞNG DẪN ĐỘNG HỖN HỢP MẮC SONG SONG MẮC NỐI TIẾP SÓNG ÁP SUẤT TỐC ĐỘ SƠ ĐỒ TĂNG ÁP CÓ MÁY NÉN 7 PT PK PT PK PT' P0 Liên hệ khí PK PT' P0 PT PT' P0,T0 Liên hệ khí thể Liên hệ thủy lực Sơ đồ nguyên lý tăng áp tuabin P0,T0 PT PT' PK P0 Không tận dụng lượng khí xả PT PK P0 PT' PK PT PT' PK P0,T0 Ghép nối Ghép nối lượng khí xả tiếp thuận tiếp nghịch PT' Có tận dụng Sơ đồ nguyên lý tăng áp truyền động khí PT 7 PK P0,T0 P0,T0 Ghép song song Sơ đồ nguyên lý tăng áp hỗn hợp 10 SƠ ĐỒ TĂNG ÁP KHÔNG CÓ MÁY NÉN 13 13 12 14 12 11 11 Sơ đồ nguyên lý tăng áp dao động cộng hưởng u VII F VI D 17 16 V IV 18 III G C II I A B 19 15 Sơ đồ tăng áp sóng khí E Đồ thị khai triển q trình sóng áp suất tăng áp sóng khí đơn giản Sơ đồ nguyên lý tăng áp sóng áp suất GIỚI THIỆU VỀ ĐỘNG CƠ 4DX22-110 HÌNH MƠ PHỎNG ĐỘNG CƠ 4DX22-110 MẶT CẮT CỦA ĐỘNG CƠ 4DX22-110 MẶT CẮT NGANG ĐỘNG CƠ 4DX22-110 CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN CỦA ĐỘNG CƠ 4DX22-110 Công suất 81 Tỷ số nén 17 Số xilanh Thứ tự làm việc [KW] 1-3-4-2 Đường kính xilanh 102 [mm] Hành trình piston 118 [mm] 324/3200 [N.m] 220 [g/KW.h] Dung tích xylanh 3,855 [lít] Tiêu chuẩn khí xả EURO II Mơmen cực đại/Số vòng quay định mức Suất tiêu hao nhiên liệu KHẢO SÁT HỆ THỐNG TĂNG ÁP TRÊN ĐỘNG CƠ 4DX22110 SƠ ĐỒ HỆ THỐNG TĂNG ÁP TRÊN ĐỘNG CƠ 4DX22-110 KẾT CẤU CỤM TUABIN – MÁY NÉN CẤU TẠO CÁC CHI TIẾT CỦA TUABIN Vành miệng phun Bánh công tác Vỏ TB Trục quay CẤU TẠO CÁC CHI TIẾT CỦA MÁY NÉN + Vỏ xoắn ốc + Đường ống vào + Ống tăng áp + Bánh công tác KẾT CẤU BẦU ÁP SUẤT Sơ đồ kết cấu van xả Kết cấu bầu áp suất SƠ ĐỒ BỐ TRÍ KÉT LÀM MÁT KHÍ NẠP TRÊN ĐỘNG CƠ Kết cấu kết làm mát TÍNH TỐN KIỂM NGHIỆM BỘ TURBO JP60C THƠNG SỐ CƠ BẢN CỦA CỤM TURBO JP60C Số hiệu turbo Đường kính ngồi bánh công tác JP60C 63 [mm] 0,01-0,18 [kg/s] Áp suất khơng khí sau máy nén 2,5 [kg/cm2] Nhiệt độ khí xả vào tuabin 650 [0C] 196-392 [kPa] 50-80 [0C] 150000 [Vòng/phút] Lưu lượng khối lượng máy nén Áp suất dầu bôi trơn ổ trược trục tuabinmáy nén Nhiệt độ dầu bôi trơn Tốc độ quay cực đại trục tuabin-máy nén BẢNG CÁC THƠNG SỐ CHỌN Thơng số Ký hiệu Nhiệt độ khí tăng áp TK Áp suất tăng áp Đơn vị Khoảng thường gặp Giá trị chọn K 298 PK MN/m2 0,17 Áp suất đường thải Pth MN/m2 Áp suất mơi trường ngồi P0 MN/m2 Nhiệt độ mơi trường T0 Hệ số dư lượng khơng khí α Áp suất khí sót Pr Nhiệt độ khí sót Tr Áp suất cuối qúa trình nạp Pa Hệ số qt khí φk (1,02÷1,04)P0 1,04.P0 0,1 298 1,5÷1,8 1,7 MN/m2 >Pth 0,118 K (700÷900)0K 700 MN/m2 (0,8÷0,9)Pk 0,85.Pk ≥1 1,05 TÍNH TỐN CÁC THƠNG SỐ CỦA MÁY NÉN SƠ ĐỒ TÍNH TỐN MÁY NÉN TĂNG ÁP 5(c) 5(c) 4 b1 a b2 b3 T0 P0 T2 T1 T3 T4=TK P3 P4=PK P2 P C2 C1 C C0 K Vo v xồõ n äú c Ra mạy nẹn Vo bạnh cạnh Vo äú ng gim täú c B Vo mạy nẹn a D3 D4 D2 D0 D1m D1 C4=CK BẢNG THƠNG SỐ TÍNH TỐN MÁY NÉN Đường kính miệng vào bánh cơng tác: D0 9,25[mm] Đường kính ngồi miệng vào bánh cơng tác: D1 37 [mm] Đường kính trung bình miệng vào bánh cơng tác: D1m 27 [mm] Đường kính ngồi miệng bánh cơng tác: D2 63 [mm] Đường kính vành tăng áp: D3 88 [mm] Chiều rộng miệng bánh công tác: b2 [mm] Chiều rộng miệng vào vành tăng áp: b3 9,6 [mm] Mức độ tăng áp suất máy nén : πk 2,092 Hiệu suất máy nén: ηk 0,862 Công suất dẫn động máy nén: NK 13,97 [KW] TÍNH TỐN CÁC THƠNG SỐ CỦA TUABIN SƠ ĐỒ TÍNH TỐN TUABIN TĂNG ÁP I II bn ∆r IV III n b1 1 n D2m D1 D01 D02 D2 D0 C1 α1 u1 β1 W1 C2 ω α2 u2 β2 W2 BẢNG THƠNG SỐ TÍNH TỐN TUABIN Lưu lượng khí qua tuabin: GT Góc mà dòng khí khỏi miệng phun: α1 0,153 [kg/s] 22 [độ] Góc vào dòng cánh bánh cơng tác: β1 77 010’ [độ] Góc khí từ bánh cơng tác: α2 38 056’ [độ] Góc dòng khí từ bánh công tác chuyển động tương đối: β2 22 057’ [độ] Hiệu suất có ích tuabin: ηT 0,725 Cơng suất có ích tuabin: NT 13,084 [KW] ∆N 6,3% NHỮNG NGUYÊN NHÂN HƯ HỎNG VÀ BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC BIỂU HIỆN NGUYÊN NHÂN BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC Động khó tăng tốc, giảm cơng suất tiêu hao nhiên liệu nhiều - Do áp suất tăng áp thấp - Tắc hệ thống nạp khí - Rò rĩ hệ thống nạp khí - Tắc hệ thống thải - Sai lệch điều kiện vận hành TB-MN - Dùng đồng hồ đo áp suất khí tăng áp - Kiểm tra hệ thống nạp khí - Kiểm tra hệ thống thải khí - Kiểm tra vận hành cánh máy nén Có tiếng ồn bất thường - Có tượng cộng hưởng chi tiết lắp ghép với cụm TBMN với thân cụm TB-MN - Kiểm tra bulông lắp ghép cụm TB-MN - Kiểm tra biến dạng ống xả - Kiểm tra khe hở dọc trục khe hở hướng tâm cánh máy nén (0,18 Tiêu hao nhiên liệu lớn có khói xanh - Ống xả bị rò rung động nới lỏng bulơng cố định - Sai lệch điều kiện vận hành TB-MN mm), kiểm tra trục TB-MN kiểm tra ổ đỡ - Kiểm tra xem có vật lạ rơi vào hệ thống không - Do hư hỏng đầu nối với cụm TB-MN mòn bạc lắp trục cụm TB-MN - Kiểm tra thất thoát dầu hệ thống thải: tháo ống nối đầu vào TB xem có tích tụ mụi than cánh TB Sự tích tụ mụi than cháy dầu gây - Kiểm tra rò rỉ dầu hệ thống nạp: kiểm tra khe hở dọc trục khe hở kính cánh máy nén, kiểm tra có mặt dầu bơi trơn ống hút máy nén 7 KẾT LUẬN • Qua trình tìm hiểu nghiên cứu để thực hiện đồ án , em thấy hệ thống tăng áp động 4DX22-110 phù hợp với tính ngày • Thơng qua đề tài giúp em nâng cao kiến thức chuyên ngành động • Tìm hiểu sâu sắc hệ thống tăng áp động đốt Đặc biệt hệ thống tăng áp động 4DX22-110 ... cực đại/Số vòng quay định mức Suất tiêu hao nhiên liệu KHẢO SÁT HỆ THỐNG TĂNG ÁP TRÊN ĐỘNG CƠ 4DX22110 SƠ ĐỒ HỆ THỐNG TĂNG ÁP TRÊN ĐỘNG CƠ 4DX22-110 KẾT CẤU CỤM TUABIN – MÁY NÉN CẤU TẠO CÁC CHI... thấy hệ thống tăng áp động 4DX22-110 phù hợp với tính ngày • Thông qua đề tài giúp em nâng cao kiến thức chun ngành động • Tìm hiểu sâu sắc hệ thống tăng áp động đốt Đặc biệt hệ thống tăng áp động. .. nghĩa đề tài Giới thiệu chung động tăng áp Giới thiệu chung động 4DX22-110 Khảo sát hệ thống tăng áp động 4DX22-110 Tính tốn kiểm nghiệm Turbo JP60C Những hư hỏng biện pháp khắc phục Kết luận MỤC