Khảo sát hệ thống tăng áp trên động cơ 490ZL

Khảo sát hệ thống tăng áp động 490ZL Lời nói đầu Đề tài đồ án tốt nghiệp giao công việc cuối chuyên ngành đào tạo kỹ sư trường đại học Bách khoa Đà Nẵng mà sinh viên trước bước vào thực tế cơng việc phải thực Nó giúp cho sinh viên tổng hợp khái quát lại kiến thức từ kiến thức sở đến kiến thức chuyên ngành Qua trình thực đồ án sinh viên tự rút nhận xét kinh nghiệm cho thân trước bước vào công việc thực tế kỹ sư tương lai Ngành động đốt có lịch sử phát triển hàng trăm năm Để hiểu rõ lịch sử phát triển trình tăng áp biện pháp tăng áp cuối hư hỏng thông thường việc tính tốn kiểm nghiệm tuabin tăng áp Trong đó, Tăng áp tuabin khí loại tăng áp phổ biến Do vậy, việc nghiên cứu tìm hiểu cách toàn diện vấn đề tăng áp cho động đốt nói chung cho hệ thống tăng áp tuabin khí cụ thể động nói riêng cần thiết Chính vậy, em chọn đề tài đồ án tốt nghiệp là: “KHẢO SÁT HỆ THỐNG TĂNG ÁP TRÊN ĐỘNG CƠ 490ZL” Tuy nhiên hạn chế thời giạn, kinh nghiệm thực tiễn, kiến thức tài liệu tham khảo, nên phạm vi đồ án em trình bày hết vấn đề liên quan tìm hiểu sâu mối quan hệ hệ thống với hệ thống khác Vì chắn khơng tránh khỏi sai sót vấn đề thực Rất mong có quan tâm bảo thấy cô bạn Sau cùng, em xin chân thành cảm ơn thầy giáo DƯƠNG VIỆT DŨNG tồn thể thầy khoa khí giao thơng bạn, người trực tiếp giúp đỡ dẫn, góp ý kiến cho em suốt thời gian thực đồ án Đà Nẵng, ngày 26 tháng năm 2009 Sinh viên thực Nguyễn Đức Hùng Khảo sát hệ thống tăng áp động 490ZL MỤC LỤC Lời nói đầu MỤC LỤC MỤC ĐÍCH, Ý GHĨA CỦA ĐỀ TÀI .5 GIỚI THIỆU VỀ ĐỘNG CƠ 490ZL 2.1 Các đặc điểm thông số kỹ thuật động 490ZL 2.2 Đặc điểm cụm chi tiết,cơ cấu hệ thống động 490ZL .10 2.2.1 Đặc điểm cụm chi tiết, cấu động 490ZL 10 2.2.2 Đặc điểm hệ thống động 490ZL 14 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG TĂNG ÁP 18 3.1 Định nghĩa tăng áp 18 3.2 Mục đích tăng áp 18 3.3 Phân loại tăng áp .18 3.3.1 Biện pháp tăng áp nhờ máy nén .19 3.3.2 Biện pháp tăng áp khơng có máy nén 23 3.4 Tăng áp cho động diesel .28 3.4.1 Tăng áp cho động diesel bốn kỳ 28 3.4.2.Tăng áp cho động diesel hai kỳ 30 3.5 Tăng áp cho động xăng động ga 30 3.5.1 Tăng áp cho động xăng .30 3.5.2 Tăng áp cho động ga 31 3.6.2 Đặc tính tuabin 33 KHẢO SÁT HỆ THỐNG TĂNG ÁP TRÊN ĐỘNG CƠ 490ZL 35 4.1 Hệ thống nạp, thải động 490ZL 35 Khảo sát hệ thống tăng áp động 490ZL 4.2 Hệ thống nạp động 490ZL 36 4.2.1 Nguyên lý làm việc hệ thống nạp động 490ZL .36 4.2.2 Đặc điểm kết cấu phận hệ thống nạp 37 4.3 Hệ thống thải động 490ZL 37 4.3.1 Nguyên lý làm việc hệ thống thải động 490ZL .37 4.3.2 Đặc điểm kết cấu phận hệ thống thải động 490ZL 38 4.4 Đặc điểm hệ thống tăng áp động 490ZL 39 4.4.1 Đặc điểm kết cấu hệ thống tăng áp động 490ZL 41 4.4.2 Nguyên lý làm việc máy nén khí TURBO GA 1088K 48 4.4.3 Nguyên lý làm việc tuabin khí turbo tăng áp GA 1088K 50 4.4.4 Hệ thống bôi trơn làm mát tuabin 51 4.4.5 Phối hợp tuabin- máy nén với động đốt .52 TÍNH TỐN KIỂM NGHIỆM BỘ TUABIN TĂNG ÁP .53 5.1 Các số liệu cho trước thông số chọn .53 5.2 Tính tốn thơng số làm việc tuabin-máy nén 55 5.3 Tính toán tuabin tăng áp .57 5.3.1 Tính tốn máy nén 57 5.3.2 Tính tốn tuabin .62 6.1 Xác định hư hỏng biện pháp khắc phục 66 6.1.1 Động khó tăng tốc, tụt công suất tiêu hao nhiên liệu lớn 67 6.1.2 Có tiếng ồn bất thường .67 6.1.3 Tiêu hao dầu lớn khói xanh 68 6.2 Hệ hư hỏng biện pháp khắc phục 68 6.2.1 Thiếu dầu 68 6.2.2 Vật lạ rơi vào TB .68 6.2.3 Dầu bẩn 69 6.3.2 Kiểm tra hệ thống thải .69 6.4 Các ý sử dụng hệ thống tăng áp 69 Khảo sát hệ thống tăng áp động 490ZL 6.5 Tháo lắp cụm tuabin - máy nén 70 6.5.1 Các ý tháo lắp 71 6.5.2 Các ý bảo dưỡng, sửa chữa 72 6.5.3 Kiểm tra tuabin tăng áp 72 Kết luận 74 TÀI LIỆU THAM KHẢO 75 Khảo sát hệ thống tăng áp động 490ZL MỤC ĐÍCH, Ý GHĨA CỦA ĐỀ TÀI Ngành động đốt có lịch sử phát triển trăm năm, trình phát triển trải qua nhiều thăng trầm nhiều nguyên nhân khác Ví dụ người ta hy vọng vào nguồn tài ngun khác có đặc tính khác tốt lo sợ cạn kiệt nguồn nguyên liệu biểu khủng hoảng năm 70 kỷ XX, thêm vào vấn đề nhiễm gây mơi trường sức khỏe người Tuy nhiên, với phát triển khoa học kỹ thuật, động đốt đă có bước phát triển kỳ diệu, vượt bậc nguyên cứu chế tạo động xăng động diesel đời có tính kinh tế, kỹ thuật vượt trội đời đánh bại nghi ngờ phát triển Nhờ ưu điểm vượt trội nhiều mặt, đặc biệt hiệu suất cao phạm vi công suất rộng, nhỏ gọn, nên động đốt ngày chíêm ưu tuyệt đối lĩnh vực vận tải đường bộ, đường thủy, đường sắt, hàng khơng, phát điện dự phòng,… Lịch sử phát triển ngành động đốt gắn liền với lịch sử phát triển hệ thống tăng áp Ngày nay, hầu hết động xăng đại sử dụng loại tăng áp khơng có máy nén như: tăng áp dao động cộng hưởng, tăng áp sóng áp suất, kết hợp tăng áp với tăng áp tua bin khí Động diesel ngày có nhu cầu tăng áp lớn áp dụng với hầu hết hình thức tăng áp tổ hợp nhiều hình thức tăng áp Thành tựu tăng áp cho động diesel thành tựu tăng áp đáng kể cho động đốt Nhằm mục đích tăng cơng suất cho động đốt trong, người ta phải tìm cách tăng khối lượng khơng khí nhiên liệu cháy dung tích xilanh đơn vị thời gian, tức tăng khối lượng nhiệt nhiên liệu phát không gian thời gian cho trước Mục đích tăng áp động làm cho công suất tăng lên Nhưng đồng thời tăng áp cho phép cải thiện số tiêu sau + Giảm thể tích tồn động đốt ứng với đơn vị công suất + Giảm trọng lượng riêng toàn động ứng với đơn vị công suất + giảm giá thành sản suất ứng với đơn vị công suất + Hiệu suất động tăng, đặc biệt tăng áp tua bin khí suất tiêu hao nhiên liệu giảm + Có thể làm giảm lượng khí thải độc hạ + Giảm độ ồn động Khảo sát hệ thống tăng áp động 490ZL Để hiểu rõ vấn đề tăng áp cho động đốt nói chung tăng áp tuabin khí nói riêng em chọn đề tài “Khảo sát hệ thống tăng áp động 490ZL” GIỚI THIỆU VỀ ĐỘNG CƠ 490ZL Động 490ZL hãng JIANGSU SIDA Trung Quốc sản xuất lắp xe THAICO FOTON tải Động gồm xylanh thẳng, hàng thứ tự làm việc 1- 3- -2 Động sử dụng nhiên liệu diesel phun gián tiếp vào buồng cháy Buồng cháy động 490ZL loại buồng cháy ngăn cách kiểu xốy lốc Khơng gian buồng cháy chia làm hai phần: Buồng cháy xốy lốc buồng cháy chính, nối với đường thông lớn Đỉnh pittông khoét lõm.Trên xylanh gồm có xupáp nạp xupáp thải Chính đặc điểm đảm bảo cải thiện q trình cháy động Nhờ vào đặc tính buồng cháy xốy lốc mà q trính cháy kết thúc kịp thời động chạy tốc độ cao kể trường hợp phun nhiên liệu trễ, hạn chế tốc độ cháy, tốc độ tăng áp cháy động làm việc ồn Tuy nhiên động 490ZL có nhược điểm: hiệu suất không cao, gây tiếng ồn chế độ khơng tải tải Kích thước động 490ZL nhỏ gọn công suất động đạt lớn nhờ hệ thống nạp sử dụng tuabin tăng áp Hình 2-1 Hình mơ động 490ZL Khảo sát hệ thống tăng áp động 490ZL 2.1 Các đặc điểm thông số kỹ thuật động 490ZL 10 672 89.5 11 12 18 17 16 15 14 692 13 Hình 2-2 Mặt cắt dọc động 490ZL 1-Van nhiệt ; 2- Trục cò mổ ; 3- Nắp xy lanh ; 4- Xu páp nạp ; 5- Xu páp xả 6- Đũa đẩy ; 7- Con đội ; 8- Lót xy lanh ; 9-Trục cam ; 10- Lỗ dầu bôi trơn 11- Vỏ bánh đà ; 12- Bánh đà ; 13- Lưới lọc dầu bơi trơn ; 14- Đai ốc xả dầu 15- Vòng chặn chốt pittông ; 16- Chốt pittông ; 17- Pittông ; 18- Pu ly Khảo sát hệ thống tăng áp động 490ZL 10 11 12 13 14 15 16 17 18 Hình 2-3 Mặt cắt ngang động 490ZL 1- Thân máy ; 2- Trục khuỷa ; 3- Bộ điều tốc ; 4- Thanh truyền ; 5- Đường nạp khơng khí ; 6- Vòi phun ; 7- Lò xo xu páp ; 8- Trục cò mổ ; 9- Đường thải ; 10- Xu páp ; 11- Đũa đẩy ; 12- Pittông ; 13- Con đội ; 14- Trục cam;15- Đối trọng ; 16- Chân máy ; 17- Bầu lọc dầu ; 18- Cát te Khảo sát hệ thống tăng áp động 490ZL Bảng 2-4 thơng số kỹ thuật động 490ZL Thơng số Cơng suất có ích định mức Tỷ số nén Số vòng quay định mức Đường kính xylanh Hành trình pittơng Số xilanh Số kì Góc mở sớm xupáp nạp Góc đóng muộn xupáp nạp Góc mở sớm xupáp thải Góc đóng muộn xupáp thải Buồng cháy ngăn cách Động tăng áp Dung tích xi lanh Thứ tự nổ động Momen cực đại động Dài x Rộng x Cao Suất tiêu hao nhiên liệu nhỏ Ký hiệu Ne ε n D S i  Φ1 Φ2 Φ3 Φ4 Thứ nguyên kW vòng/phút mm mm Độ Độ Độ Độ Lít Giá trị 60 17 3200 89.5 89.5 4 12 38 50 14 Me max LxWxH N.m Mm 2.545 1-3-4-2 205 692x566x672 ge g/kw.h 220 2.2 Đặc điểm cụm chi tiết,cơ cấu hệ thống động 490ZL 2.2.1 Đặc điểm cụm chi tiết, cấu động 490ZL 2.2.1.1 Nhóm Pittơng Nhóm pittơng gồm: pittơng, chốt pittơng, xéc măng khí, xéc măng dầu chi tiết hãm chốt pittông Pittông chi tiết quan trọng động cơ, với xy lanh nắp máy tạo thành buồng cháy Điều kiện làm việc pittông khắc nghiệt: chịu lực tác dụng lớn, chịu nhiệt độ áp suất cao, chịu mài mòn lớn Trong q trình làm việc, nhóm pittơng có nhiệm vụ sau: - Đảm bảo bao kín buồng cháy, giữ khơng cho khơng khí cháy lọt xuống te ngăn khơng cho dầu nhờn từ hộp trục khuỷu sục lên buồng cháy; Khảo sát hệ thống tăng áp động 490ZL - Tiếp nhận lực khí thể truyền lực cho truyền để làm quay trục khuỷu, nén khí q trình nén, đẩy khí thải khỏi xy lanh q trình thải hút khí nạp vào buồng cháy trình nạp Ø89.5 Hình – Nhóm pittơng 1-Chốt pittơng ; 2- Vòng hãm chốt pittơng ; 3- Xéc măng dầu; 4- xéc măng khí ; 5- xéc măng khí 2.2.1.2 Nhóm truyền Nhóm truyền bao gồm: truyền, bulông truyền bạc -Thanh truyền chi tiết dùng để nối pittông với trục khuỷu Nó có tác dụng truyền lực tác dụng pittơng xuống trục khuỷu để làm quay trục khuỷu.Trong trình làm việc, truyền chịu tác dụng lực khí thể xy lanh, lực quán tính truyền, lực qn tính chuyển động tịnh tiến nhóm pittơng - Đầu nhỏ truyền (đầu lắp với chốt pittông) bị biến dạng tác dụng lực quán tính chuyển động tịnh tiến(khơng kể lực qn tính khối lượng đầu nhỏ gây ) Đầu to truyền (đầu lắp với chốt khuỷa ) chịu tác dụng lực qn tính nhóm pitttơng truyền Thân truyền chịu nén tác dụng lực khí thể chịu uốn mặc phẳng lắc truyền tác dụng lực quán tính - Khi động làm việc , lực khí thể lực quán tính thay đổi theo chu kỳ trị sồ hướng.Do tải trọng tác dụng truyền tải trọng thay đổi có tính chất va đập 10 Khảo sát hệ thống tăng áp động 490ZL 1mx 30032'  20 28' 330 28 Vận tốc kinh tuyến lối vào bánh công tác, C1m C1m  C1a 80  97,561[m / s]  1m 0,82 29 Vận tốc tương đối lối vào bánh cơng tác đường kính trung bình: W1m W1m  U12m  C12m  135,44  97,562 167[m / s ] 30 Vận tốc vòng đường kính D1: U1  D1 nk 3,14.0,0637.550031 U1  60  60 183,6[ m / s] 31 Nhiệt độ khơng khí sau bánh cơng tác: T2 2 T2 T1  (   a  ) 2 U2 K 9,81 .R K1 0,8152 294,81  (0,8152  0,045  ) 282,3832 1,4 9,81 .29,27 1,4  336,3[ K ] 32 Chỉ số nén đa biến khơng khí bánh cơng tác xác định từ phương trình sau:  Lr  0,5.Lrg n2 K   n2  K  R (T2  T1 ) 1,4 (142,1  32,619)  0,5.325,14   3,49 1,4  29,27 (320,892  294,8) n2 1,4016 33 Vận tốc vòng tạo thành vận tốc tuyệt đối C2 lối bánh công tác: C2u C 2u .U 0,8152.282,383 230,18[m / s] 35 Vận tốc tuyệt đối khơng khí lối bánh công tác: C2 C2  C22u  C22r  230,182  802 243,69[m / s ] 36 Vận tốc vòng tạo thành vận tốc tương đối lối từ bánh công tác: W2u = U2 - C2u = 282,383- 230,18 = 52,203 [m/s] 37 Vận tốc hướng tâm tạo thành vận tốc tương đối lối thoát từ bánh công tác : W2r = C2r = 80 [m/s] 38 Vận tốc tương đối lối bánh công tác: W2 62 Khảo sát hệ thống tăng áp động 490ZL W2  W22r  W22u  802  52,2032 95,5[m / s ] 39 Góc vectơ vận tốc hướng tâm vận tốc vòng vận tốc tuyệt đối lối bánh công tác:  arctg C2 r 80 arctg 1909' C2 u 230,18 40 Góc vectơ vận tốc tương đối vận tốc tuyệt đối lối 2  arctg W2 80 arctg 56052' W2u 52,203 41 Bước cánh lối từ bánh công tác: t2  D2 3,14.0,098 t2  Zk  12 0,0256[m] 42 Bề rộng bánh công tác lối ra: b2 b2  Gk 0,13616  0,00379[m]  D2 C r   3,14.0,098.80.0,96.1,5184 43 Bề rộng phần khơng có cánh ống khuếch tán lối ra: b’ Xác định theo công thức sau: b’2 = b2 + (2 5)mm Chọn b’2 = b2+2,4 = 3,79+3,21 =7[mm] 44 Đường kính ngồi ống khuếch tán hở: D’2 D’2 = (1,081,15) D2 Chọn D’2 = 1,15 D2 = 1,1 98 = 107,8 [mm] 45 Vận tốc khơng khí lối phần ống khuếch tán không cánh: D b  0,098.0,00379 1,5184 C 2' C '2 '2 '2 243,69 111 ,378[m / s] 0,1078 0,007 1,6352 D2 b2  23 46 Đường kính ngồi ống khuếch tán có cánh: Theo [9]: D3 = (1,351,7).D2 Chọn D3 = 1,453 D2 = 1,453 0,098 = 0,1424 [m] 47 Bề rộng ống khuếch tán có cánh lối ra: b3 Theo [9]: b3  b’2 Chọn b3 = 1,25 b’2 = 1,25 0,007 = 0,00875 [m] 5.3.2 Tính tốn tuabin Sơ đồ tính tốn tuabin: 63 Khảo sát hệ thống tăng áp động 490ZL I bn r II n III b11 IV n C1  U1 W1 2 D2m D2 D1 D01 D02  C2  U2 W2 D0  Hình - Sơ đồ tính tốn tuabin Theo tính tốn ban đầu, nhiệt độ khí thải khỏi động TT = Tp = 646,03 0K Áp suất khí thải khỏi động PT = Pp = 0,14 [MN/m2] Hệ số dư lượng khơng khí tổng cộng: c = k. Ở đây: k- hệ số quét khí Theo tài liệu [2], chọn: k = 0,96 c = 1,05 1,7= 1,785 Khối lượng khơng khí để đốt cháy hồn tồn kg nhiên liệu L0 = KK M0 Ở đây: KK- khối lượng riêng khơng khí, KK = 28,95 [kg/kmol] M0- lượng khơng khí lý thuyết cần thiết để đốt cháy 1kg nhiên liệu Theo tài liệu [2]: Mo = 0,496 [Kmol kkhí/kg nliệu] L0 = KK M0 = 28,95 0,496 = 14,3592 [Kg kk/kg nl] Số vòng quay tuabin nT = nK = 55031(vòng/phút) Hệ số biến đổi phân tử hỗn hợp Áp dụng công thức [2] M 0   M1 H  32  c M  c M  0,126 0,004 1,785.0,496   32 1,0357  1,785.0,496 Khối lượng phân tử khí trước tuabin: KT  KT   KK   c L0  1,785.14,3592 28,95 29,0427[ kg / kmol ]   c L0 1,0357.1,785.14,3592 Hằng số trạng thái khí trước tuabin: R1 64 Khảo sát hệ thống tăng áp động 490ZL R1  848 848  29,198[ KG.m / Kg.0 K ]  KT 29,0427 Lưu lượng khí qua tuabin: GT G K (1  1 ) 0,13616.(1  ) 0,14148[ Kg / s ]  c L0 1,785.14,3592 Công đoạn nhiệt định mức: LLag LTag  G K LKagg GT  TK  0,13616.5955,7 10561[ KG.m / Kg ] 103572,9[ J / Kg ] 0,14148.0,65 Vận tốc khí giãn nở đoạn nhiệt định mức qua tuabin: CTag CTag  2.LTag  2.103572,9 455,13[m / s ] Công giãn nở đoạn nhiệt ống nối: LTagc LTagc (1   ).LTag Ở đây: - mức độ phản lực đường kính trung bình Theo tài liệu [2] :  = 0,45 0,55, chọn  = 0,50 LTagc (1  0,50).103752,9 51786,45[ J / Kg ] Vận tốc khí lối ống nối: C1 C1 4,43. LTagc 9,81 Ở đây: - hệ số tốc độ, theo tài liệu [2]:  = 0,96 0,985 Chọn  = 0,97 C1 4,43.0,97 51786,45 312,2[m / s ] 9,81 Nhiệt độ lối ống nối: T1 TT*  C12 312,2 646,03  601,9[ K ] K1 1,35 2.9,81 .29,198 2.9,81 .R1 1,35  K1  10 Khối lượng riêng khí lối ống nối: 1  P1 10 0,14725.10  0,8379[ Kg / m ] R1 T1 29,198.604,9 11 Vận tốc vòng đường kính trung bình: U U =  CTag Theo tài liệu [2], chọn  = 0,54 65 Khảo sát hệ thống tăng áp động 490ZL U = 0,54 455,13 = 245,77 [m/s] 12 Vận tốc tương đối khí thải lối vào bánh công tác: W1  C12  U  2.C1 U Cos  312,2  245,77  2.312,2.245,77.Cos 22 116,1[m / s ] 13 Nhiệt độ dòng hãm lối vào bánh công tác : T*W TW* T1  W12 116 ,12 601,9  608[ K ] K1 1,35 2.9,81 .29,198 2.9,81 .R1 1,35  K1  14 Vận tốc quy đổi: W1 W1 W  K1 2.9,81 R1 TW* K1   116,1 1,35 2.9,81 .29,198.608 1,35  0,1 15 Góc vào dòng cánh bánh cơng tác tuabin: 1 1 = arcsin (C1 Sin1/W1) = arcsin (312,2.Sin220/126,4)= 72055’ 16 Công giãn nở đoạn nhiệt khí thải cánh bánh công tác : LTag1 =  LTagc = 0,50 51786,45 = 25893,225 [J/Kg] 17 Vận tốc tương đối khí lối bánh cơng tác W2 W 2 W12  2.LTag Ở đây: - Là hệ số tốc độ, theo tài liệu [3] :  = 0,93  0,98 Chọn  = 0,96 W2 0,96 116,12  2.25893,225 245,25[m / s] 18 Nhiệt độ khí lối bánh cơng tác: T2 T2 TW*  W22 245,25 608  580,8[ K ] K1 1,35 2.9,81 .29,198 2.9,81 .R1 1,35  K1  19 Góc dòng từ bánh công tác chuyển động tương đối:  2' arcSin ( GT )  D2 m W2 l  Ta coi: D2m = D1m = 0,0853 [m]; l2 = l1 = 0,0188 [m] Thay số vào ta có :  2' arcSin ( 0,13616 ) 12 011'  0,0853.252,27.0,0188.0,6015 66 Khảo sát hệ thống tăng áp động 490ZL 20 Tính xác góc ra: 2  arcSin ( arcSin ( GT  G ym GT Sin 2' ) 0,14148  0,0395 Sin1211' ) 12 9' 0,14148 21 Vận tốc tuyệt đối khí lối bánh công tác: C2 Ở U2 = U = 245,77 [m/s] C  W22  U  2.U W2 Cos  245,25  245,77  2.245,25.245,77.Cos12 9' 46,8[m / s ] 22 Góc khí từ bánh công tác: 2  arcSin ( W2 245,25 Sin ) arcSin ( Sin12 9' ) 93 C2 46,8 23 Cơng khí thải bánh cơng tác tuabin, tức công quay bánh công tác: LTu (U W1 Cos1  U W2 Cos ) U (W1 Cos  W2 Cos ) 245,77.(116 ,1.Cos 72 55'245,25.Cos12 019' ) 70948,3[ J / Kg ] MỘT SỐ HƯ HỎNG THƯỜNG GẶP VÀ BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC Cụm tuabin máy nén đơn giản mặt kết cấu lại có điều kiện làm việc tương đối khắc nghiệt Mặt khác cụm TB-MN lắp liên hợp gồm MNĐCĐT-TB thành thể thống nên chúng có mối liên hệ mật thiết với nhau.Vì vậy, xem xét hư hỏng khắc phục chúng cần đặt thể thống 6.1 Xác định hư hỏng biện pháp khắc phục 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 [1]: - Tìm hiểu biểu động - Xác định hư hỏng - Chỉ tác động vào cụm TB-MN xác định rõ ràng cố động cụm TB-MN gây Chú ý tránh tháo cụm TB-MN chưa biết rõ nguyên nhân gây hư hỏng để tránh trường hợp tác động vào cụm TB-MN khơng cần thiết gây hại tức thời cho cụm thiết bị Hư hỏng hệ thống tăng áp chủ yếu nguyên nhân sau [1]: 67 Khảo sát hệ thống tăng áp động 490ZL - 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; - Độ ồn động tăng Sau xin tạm lược trình bày số tượng hư hỏng hay gặp phải biện pháp khắc phục chúng 6.1.1 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 TB-MN Khắc phục: - Dùng đồng hồ đo áp suất khí tăng áp Nếu áp suất tăng áp khơng đạt giá trị u 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 MN với động cơ, đóng cặn đường nạp, - Kiểm tra hệ thống thải: Sự lọt khí qua bích nối động đường thải, đường thải với TB với bình ổn áp (nếu có) kiểm tra tượng tắc đường ống thải - Kiểm tra quay cánh MN: Nếu cánh MN khơng quay khó quay tháo cụm TB-MN kiểm tra độ rơ dọc trục khe hở hướng kính bánh cánh MN Quá trình đo tiến hành dẫn nhà chế tạo Nếu giá trị đo khơng đảm bảo định phải thay cụm TB-MN 6.1.2 Có tiếng ồn bất thường Nguyên nhân: 68 Khảo sát hệ thống tăng áp động 490ZL - Có tượng chi tiết lắp ghép với cụm TB-MN với thân - Ống xả bị rò rung động - Sai lệch điều kiện vận hành TB-MN Khắc phục: - Kiểm tra bulông ghép cụm TB-MN, bulông Xem chúng có bị lỏng, lắp đặt khơng hay bị biến dạng khơng, từ có biện pháp sửa chữa thay cần - Kiểm tra bích nối hệ thống nạp, thải với động với cụm TB-MN 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 MN, kiểm tra trục TB-MN ổ đỡ - Kiểm tra có vật lạ rơi vào hệ thống khơng 6.1.3 Tiêu hao dầu lớn khói xanh Nguyên nhân: Do hư hỏng đầu nối với cụm TB-MN mòn bạc lắp trục cụm TB-MN Khắc phục: - Kiểm tra lọt dầu hệ thống thải: Tháo ống nối đầu vào TB xem có tích tụ muội than cánh TB Sự 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 MN, kiểm tra có mặt dầu bơi trơn ống hút MN 6.2 Hệ hư hỏng biện pháp khắc phục 6.2.1 Thiếu dầu Việc thiếu dầu có ảnh hưởng lớn tới làm việc bình thường ổ trục, quay rơto, 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 4000C Điều dẫn đến cháy dầu, biến dạng trục, tróc dính vật liệu ổ lên trục dẫn đến va đập cánh rơto lên vỏ 6.2.2 Vật lạ rơi vào TB Nếu có vật lạ rơi vào cụm TB-MN hậu khó lường Có thể gây gãy, vỡ cánh MN, TB gây hao mòn nhanh bề mặt ma sát 69 Khảo sát hệ thống tăng áp động 490ZL 6.2.3 Dầu bẩn Dầu bôi trơn cụm TB-MN thường lấy từ động sau lọc Nếu dầu bẩn dẫn tới chất lượng bơi trơn khơng đảm bảo, làm tắc đường ống dẫn dầu gây tượng thiếu dầu làm cào xước, bào mòn bề mặt ma sát Dầu bẩn lọc khơng tốt, tượng cháy dầu dẫn đến pha trộn dầu với lượng muội dầu cháy tích tụ cặn dầu vị trí khó lưu thơng dầu hệ thống 6.3 Kiểm tra hệ thống tăng áp động 6.3.1 Kiểm tra hệ thống nạp khí Kiểm tra rò rỉ hay tắc kẹt đường ống nối lọc khí đường nạp, đường nạp với cụm TB-MN cụm TB-MN 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 6.3.2 Kiểm tra hệ thống thải Kiểm tra rò rỉ hay tắc kẹt đường ống nối động với đầu vào cụm TBMN 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 6.4 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 TB gây hư hỏng nặng cho cụm TB-MN Do cần phải có thời gian chạy khơng 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 70 Khảo sát hệ thống tăng áp động 490ZL  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 TB-MN 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 TB-MN Việc kiểm tra cần thiết để tránh cố sau sửa chữa thay cụm TB-MN  Tuân thủ đầy đủ dẫn tháo lắp cụm TB-MN 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 TB-MN cần phải che kín đường nạp, đường thải phễu kiểm tra dầu để tránh xâm nhập bụi bẩn vật lạ  Nếu thay TB-MN cần phải kiểm tra tích tụ cặn bẩn đường ống dẫn dầu Nếu cần thiết, thay đường ống  Khi tháo cụm TB-MN cần tháo toàn đệm bị dính chặt vào bích ống dẫn dầu bích nối khác TB-MN  Nếu thay bulơng đai ốc thực có bulơng, đai ốc theo định để đảm bảo không bị đứt biến dạng  Nếu thay TB-MN, cầm đổ (20÷25)cc dầu vào phễu đổ dầu TB-MN 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 30s để phân phối dầu đến khắp nơi động cơ, sau cho động chạy không tải khoảng 60s 6.5 Tháo lắp cụm tuabin - máy nén Việc tháo lắp cụm TB-MN phải tuân thủ theo trình tự dẫn nhà thiết kế, tránh trường hợp tháo TB-MN chưa biết rõ nguyên nhân chưa xác định mục đích rõ ràng Q trình lắp cụm TB-MN vào động quan trọng, đòi hỏi tỉ mỉ xác Các bước lắp đặt cụm TB-MN tiến hành theo trình tự ngược lại so với lúc tháo Tuy nhiên, cần phải ý tới lực siết bulơng, đai ốc phải u cầu Ngồi ra, sau lắp xong cần phải thực đầy đủ công việc sau: - Tra dầu vào cụm TB-MN quay tay để đưa dầu tới ổ trục 71 Khảo sát hệ thống tăng áp động 490ZL - Đổ đầy nước làm mát vào động - Khởi động động kiểm tra xem có tượng rò rỉ khơng - Kiểm tra mức dầu động Tuabin tăng áp chế tạo xác, thiết kế đơn giản nên bền tuân thủ theo vài ý đơn giản sau Tuabin tăng áp hoạt động điều kiện khắc nghiệt: Cánh tuabin 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 tuabin tăng áp việc bôi trơn ổ đỡ cánh tuabin cánh nén Vì vậy, để tuabin hoạt động lâu dài khơng có trục trặc, phải tuân theo ý sau: 6.5.1 Các ý tháo lắp  Dầu động nóng nhanh sử dụng để làm mát bơi trơn tuabin 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 tuabin 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 30s sau khởi động: - Cho động hoạt động sau thay dầu thay lọc dầu - Cho động chạy ngay, sau chưa chạy khoảng nửa ngày - 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 độ cao Chạy đường núi, đua hay chạy liên tục 100 km/h Thời gian không tải Không cần Khoảng 20s Khoảng phút Khoảng phút 72 Khảo sát hệ thống tăng áp động 490ZL Sở dĩ phải cho động chạy khơng tải trước tắt máy vì: q trình chạy tốc độ cao cánh tuabin tiếp xúc trực tiếp với khí xả nóng nên nhiệt độ tăng đặc biệt cao Do trục nối cánh tuabin cánh nén làm mát nước làm mát động dầu bôi trơn nên nhiệt độ khơng cao Vì vậy, tắt máy sau vừa chạy tốc độ cao, dầu nước khơng tuần hồn nữa, nhiệt độ trục tăng mạnh nhiệt độ cánh tuabin Đồng thời, TB-MN thiêu dầu bôi trơn ( tắt máy ) trục TB-MN quay tốc độ cao Vì phải để động chạy không tải trước tắt máy, giúp trục nguội từ từ (vì chạy khơng tải nhiệt độ khí xả thấp từ 300 0- 4000C) không thiếu dầu bôi trơn 6.5.2 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 tuabin cánh nén chúng quay với tốc độ cao  Nếu tuabin 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 tuabin tăng áp - Đường dầu đến tuabin tăng áp  Trước tháo tuabin tăng áp, nút cửa nạp thải cửa dầu vào để tránh bụi hay vật lạ lọt vào  Đọc kỹ dẫn trước tháo lắp tuabin 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 tuabin tăng áp, kiểm tra xem có bột than bám ống dầu hay không Nếu cần làm hay thay ống  Khi thay tuabin tăng áp, đổ 20cc dầu vào cửa dầu tuabin 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 30s để dầu chạy đến toàn chi tiết động Sau đó, để động chạy khơng tải 60s 6.5.3 Kiểm tra tuabin tăng áp 6.5.3.1 Kiểm tra tua bin tăng áp xe  Kiểm tra hệ thống nạp khí 73 Khảo sát hệ thống tăng áp động 490ZL Kiểm tra rò rỉ hay tắc lọc khí đường vào tuabin tăng áp, đường tuabin 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 tuabin, cửa tuabin 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 tuabin tăng áp), áp suất khoảng 0,81 kgf/cm2 lên chấp hành kiểm tra cần dịch chuyển Nếu cần không dịch chuyển, thay cụm tuabin tăng áp Lưu ý : Không tạo áp suất lớn 0,95 kgf/ cm2 lên chấp hành  Kiểm tra áp suất tuabin tăng áp - Hâm nóng động - Nối cút chữ T vào ống áp suất bù tăng áp lắp SST vào - Đạp sau nhấn ga hết cỡ, đo áp suất tuabin 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 khơng quay hay bị kẹt quay, thay cụm tuabin tăng áp 6.5.3.2 Kiểm tra tua bin tăng áp tháo khỏi xe  Kiểm tra độ rơ dọc tuabin - Đưa đầu đo đồng hồ vào lỗ vỏ tuabin 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 tuabin tăng áp  Kiểm tra độ rơ hướng kính tuabin - Từ lỗ dầu ra, đưa đầu đo đồng hồ so qua lỗ ống cách ổ đỡ để đầu đo tiếp xúc với tâm trục tuabin - Dịch chuyển trục lên xuống, đo độ rơ hướng kính Độ rơ hướng kính: 0,18 mm hay nhỏ Nếu độ rơ hướng kính khơng tiêu chuẩn, thay cụm tuabin tăng áp 74 Khảo sát hệ thống tăng áp động 490ZL Kết luận Sau 15 tuần miệt mài tìm hiểu, nghiên cứu phương pháp tăng áp động đốt nói chung việc tìm hiểu, nghiên cứu lý thuyết tính tốn kiểm nghiệm hệ thống tăng áp động 490ZL, đến đồ án em hồn thành Qua q trình tìm hiểu nghiên cứu để thực đồ án, kiến thức thực tế kiến thức em nâng cao Em hiểu sâu sắc hệ thống tăng áp động đốt trong, đặc biệt hệ thống tăng áp động 490ZL biết kết cấu nhiều điều mẻ từ thực tế Em học tập nhiều kinh nghiệm công tác bảo dưỡng sửa chữa hệ thống tăng áp động đốt nói chung, khái quát kiến thức chuyên ngành cốt lõi Để hoàn thành đồ án trước hết em xin chân thành cảm ơn tồn thể thầy giáo khoa khí giao thông - Trường đại học Bách khoa Đà Nẵng, hướng dẫn bảo em từ kiến thức sở đến kiến thức chuyên ngành, cảm ơn thầy DƯƠNG VIỆT DŨNG tận tình, bảo giúp đỡ hướng dẫn 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 75 Khảo sát hệ thống tăng áp động 490ZL khơng tránh khỏi sai sót mong thầy quan tâm góp ý để kiến thức em ngày hoàn thiện TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] Võ Nghĩa, Lê Anh Tuấn “Tăng áp động đốt trong” Hà Nội: NXB khoa học kỹ thuật, 2005 Nguyễn Tất Tiến.“Nguyên lý động đốt trong” NXB giáo dục, 2000 “Tuabin máy nén tăng áp” Công ty ôtô TOYOTA Việt Nam, 1998 “Bơm cao áp” Công ty ôtô TOYOTA Việt Nam, 1998 “Hướng dẫn làm đồ án môn học tính tốn thiết kế động đốt trong” Nguyễn Văn May “Bơm, quạt, máy nén” NXB khoa học kỹ thuật, 1997 Hoàng Bá Chư, Phạm Lương Tuệ, Trương Ngọc Tuấn “Bơm, quạt, máy nén công nghiệp” Hà Nội: NXB khoa học kỹ thuật, 2005 76 ... pháp tăng áp động đốt 17 Khảo sát hệ thống tăng áp động 490ZL 3.3.1 Biện pháp tăng áp nhờ máy nén 3.3.1.1 Tăng áp giới Po,To Hình - Sơ đồ nguyên lý tăng áp khí 1 -Động đốt trong; 2-Bánh truyền động; ... 490ZL 35 4.1 Hệ thống nạp, thải động 490ZL 35 Khảo sát hệ thống tăng áp động 490ZL 4.2 Hệ thống nạp động 490ZL 36 4.2.1 Nguyên lý làm việc hệ thống nạp động 490ZL .36 4.2.2... nén tăng lên, nên làm giảm hiệu suất, làm giảm tính kinh tế động 18 Khảo sát hệ thống tăng áp động 490ZL 3.3.1.2 Động tăng áp tuabin khí Tăng áp tuabin khí: biện pháp tăng áp mà máy nén dẫn động