đồ án thuong

Tính tốn thiết kế động XM4-0519 MỤC LỤC Lời nói đầu CHƯƠNG 1: TÍNH TỐN XÂY DỰNG BẢN VẼ ĐỒ THỊ 1.1 CÁC THÔNG SỐ TÍNH 1.1.1 Các thông số cho trước 1.1.2 Các thông số cần tính tốn 1.2 ĐỒ THỊ CÔNG 1.2.1 Các thông số xây dựng đồ thị 1.2.2 Cách vẽ đồ thị 1.3 ĐỒ THỊ BRICK 1.3.1 Phương pháp 1.3.2 Đồ thị chuyển vị 1.4 XÂY DỰNG ĐỒ THỊ VẬN TỐC V(α) 10 1.4.1 Phương pháp 10 1.4.2 Đồ thị vận tốc V(α) 12 1.5 ĐỒ THỊ GIA TỐC 13 1.5.1 Phương pháp 13 1.5.2 Đồ thị gia tốc j = f(x) 13 1.6 Vẽ Đồ Thị Lực Quán Tính 14 1.6.1 Phương pháp 14 1.6.2 Đồ thị lực quán tính 15 1.7 ĐỒ THỊ KHAI TRIỂN: PKT, PJ, P1 – α 16 1.7.1 Vẽ Pkt – α 16 1.7.2 Vẽ Pj – α 17 Tính tốn thiết kế động XM4-0519 1.7.3 Vẽ p1 – α 17 1.7.4 Đồ thị khải triển Pkt, Pj, P1 – α 18 1.8 XÂY DỰNG ĐỒ THỊ T, Z, N – α 21 1.8.1 Sơ đồ lực tác dụng lên cấu trục khủy truyền 21 1.8.2 Xây dựng đồ thị T, Z, N – α 22 1.9 ĐỒ THỊ ∑T – α 25 1.10 ĐỒ THỊ PHỤ TẢI TÁC DỤNG LÊN CHỐT KHUỶU 27 1.11 ĐỒ THỊ KHAI TRIỂN Q(α) 32 1.12 ĐỒ THỊ PHỤ TẢI TÁC DỤNG ĐẦU TO THANH TRUYỀN 35 1.13 ĐỒ THỊ MÀI MÒN CHỐT KHUỶU 38 43 Chương : PHÂN TÍCH ĐẶC ĐIỂM CỦA ĐỘNG CƠ G4-ED 46 2.1 Thông số kỹ thuật động chọn tham khảo: 46 2.2 Phân tích số đặc điểm kết cấu động G4-ED: 47 2.2.1 Cơ cấu trục khuỷu, piston, truyền: 47 2.2.2 Hệ thống phân phối khí: 51 2.2.3 Hệ thống bôi trơn: 53 2.2.4 Hệ thống nhiên liệu: 54 2.2.5 Hệ thống đánh lửa: 55 2.2.6 Hệ thống làm mát: 56 Chương : THIẾT KẾ HỆ THỐNG BÔI TRƠN ĐỘNG CƠ XM4-0519 59 3.1 Phân tích lựa chọn sơ đồ hệ thống bơi trơn: 59 3.2 Tính tốn thiết kế bơm lọc dầu: 61 3.2.1 Phân tích chọn loại bơm: 61 3.2.2 Tính bơm dầu: 61 3.2.3 Tính lọc dầu: 65 Tính tốn thiết kế động XM4-0519 3.2.4 Tính tốn két làm mát dầu 67 3.2.5.Tính lượng dầu chứa các-te : 68 Chương 4: THIẾT KẾ HỆ THỐNG LÀM MÁT ĐỘNG CƠ XM4-0519 68 4.1: PHÂN TÍCH LỰA CHỌN SƠ ĐỒ HỆ THỐNG LÀM MÁT 68 4.1.1 Nhiệm vụ 68 4.1.2 Điều kiện làm việc hệ thống làm mát 68 4.1.3 Lựa chọn hệ thống làm mát cho động XM4-0519 69 4.2 TÍNH CÁC THƠNG SỐ CƠ BẢN CỦA HỆ THỐNG LÀM MÁT 72 4.2.1 Xác định lượng nhiệt từ động truyền cho nước làm mát 72 4.2.2 Tính két nước 72 4.2.3 Tính bơm nước 75 4.2.4 Tính quạt gió 80 Kết Luận 81 TÀI LIỆU THAM KHẢO 84 Tính tốn thiết kế động XM4-0519 Lời Nói Đầu Những năm gần đầy, kinh tế Việt Nam phát triển mạnh Bên cạnh kỹ thuật nước ta bước tiến Trong phải nói đến ngành động lực sản xuất ơtơ, liên doanh với nhiều hãng ôtô tiến giới sản xuất lắp ráp ơtơ Để góp phần nâng cao trình độ kỹ thuật, đội ngũ kỹ thuật ta phải tự nghiên cứu chế tạo, yêu cầu cấp thiết Có ngành ơtơ ta phát triển Sau học hai mơn chun ngành động lực (Nguyên lý động đốt trong, Kết cấu tính tốn động đốt trong) số môn sở khác (sức bền vật liệu, lý thuyết, ) thực tập kỹ thuật Sinh viên giao nhiệm vụ làm đồ án môn học kết cấu tính tốn động đốt Đây phần quan trọng nội dung học tập sinh viên, nhằm tạo điều kiện cho sinh viên tổng hợp, vận dụng kiến thức học để giải vấn đề cụ thể ngành Trong đồ án này, em giao nhiệm vụ tính tốn thiết kế hệ thống bơi trơn – làm mát động theo thông số kĩ thuật Đây hệ thống thiếu động đốt Nó dùng để làm mát bơi trơn phục vụ cho trình làm việc động Trong trình thực đồ án, em cố gắng tìm tịi, nghiên cứu tài liệu, làm việc cách nghiêm túc với mong muốn hoàn thành đồ án tốt Tuy nhiên, thân cịn kinh nghiệm việc hoàn thành đồ án lần khơng thể khơng có thiếu sót Cuối cùng, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy khoa tận tình truyền đạt lại kiến thức quý báu cho em Đặc biệt, em xin gửi lời cảm ơn đến thầy Dương Đình Nghĩa Nguyễn Quang Trung quan tâm cung cấp tài liệu, nhiệt tình hướng dẫn trình làm đồ án Em mong muốn nhận xem xét dẫn thầy để em ngày hồn thiện kiến thức Tính tốn thiết kế động XM4-0519 CHƯƠNG 1: TÍNH TỐN XÂY DỰNG BẢN VẼ ĐỒ THỊ 1.1 CÁC THÔNG SỐ TÍNH 1.1.1 Các thơng số cho trước - Nhiên liệu : Gasoline - Số xilanh / Số kỳ / Cách bố trí : I /τ = / / In-line - Thứ tự làm việc : 1-3-4-2 - Tỷ số nén : Ɛ=10.5 - Đường kính x hành trình piston (mm x mm) : D x S = 76.0 x 88.0 - Cơng suất cực đại / số vịng quay (KW/v/ph) : Ne/n = 69.0 / 5150 - Tham số kết cấu : λ = 0.26 - Áp suất cực đại (MN/m2) : Pz = 5.1 - Khối lượng nhóm piston (kg) : mpt = 0.6 - Khối lượng nhóm truyền (kg) : mtt = 0.8 - Góc đánh lửa sớm (độ) : θs = 16 - Góc phân phối khí (độ) : α1, α2, α3, α4 = 33, 51, 51, 14 - Hệ thống nhiên liệu : L-EFI - Hệ thống bôi trơn : Force-feed lubrication system - Hệ thống làm mát : Forced Circulation Water Cooling System - Hệ thống nạp : Không tăng áp - Hệ thống phân phối khí : 16 valve, DOHC 1.1.2 Các thơng số cần tính tốn Xác định tốc độ trung bình động cơ: 𝐶𝑚 = 𝑆.𝑛 30 = Trong đó: 88.10−3 5150 30 S (m) 𝑚 = 15.11 ( ) 𝑠 (1-1) [1] : Hành trình dịch chuyển piston xilanh n (v/ph) :Tốc độ quay động Do Cm > m/s nên động động tốc độ cao hay động cao tốc Chọn trước: n1 = 1,35 [1] n2 = 1,25 [1] Trang Tính tốn thiết kế động XM4-0519  Áp suất khí cuối kỳ nạp: p0 = 0,1 [MN/m2] Áp suất khí trời: [1] Do động khơng tăng áp có pk=P0 nên ta chọn: pk = 0,1 [MN/m2] Đối với dộng bốn kỳ không tăng áp chọn : pa=(0.8-0.9)pk pa = 0,85pk = 0.1 x 0,85=0,085 [MN/m2] Vậy chọn: [1] (1-2) [1]  Áp suất cuối kì nén: pc = pa.εn1 = 0,085*10.51,35 = 2.03 [MN/m2]  Chọn tỷ số giãn nở sớm (động xăng): ρ = (1-3) [1] [1]  Áp suất cuối trình giãn nở sớm: 𝑝𝑏 = 𝑝𝑧 𝛿1𝑛2 = 𝑝𝑧 𝜀 𝑛2 ( ) 𝜌 = 5.1 10.5 1,25 ( ) = 0.27 [ 𝑀𝑁 𝑚2 ] (1-4) [1]  Thể tích cơng tác: Vh  S π.D [dm ] (1-5) [1] `  Thể tích buồng cháy: Vc  0.399 Vh  0,042[dm ] [dm ]  ε 1 10.5 - (1-6) [1]  Vận tốc góc trục khuỷu: ω π.n π  5150   539.31 [rad/s] 30 30  Áp suất khí sót (động cao tốc) chọn: Áp suất khí thải Pth= (1.02-1,04)P0= 1,04*0.1=0,104 [MN/m2] (1-7) [1] Áp suất khí sót (1,05-1)pth : pr = (1,05-1,1)pth = 1,08*0,104= 0,11 [MN/m2] (1-8) [1] 1.2 ĐỒ THỊ CÔNG 1.2.1 Các thông số xây dựng đồ thị Các thông số cho trước Áp suất cực đại: pz = 5.1 [MN/m2] Góc phun sớm: φs = 16o Góc phân phối khí: α1 = 33 α2 = 51 Trang Tính tốn thiết kế động XM4-0519 α3 = 51 α4 = 14 Xây dựng đường nén Gọi Pnx , Vnx áp suất thể tích biến thiên theo q trình nén động Vì trình nén trình đa biến nên: Pnx Vnxn1  const (1-9) [1]  Pnx Vnxn  PC VCn 1 V  Pnx= PC  C  Vnx Đặt i     n1 PC Vnx , ta có : Pnx  n1 VC i Để dễ vẽ ta tiến hành chia Vh thành  khoảng , i = 1, , 3,  Xây dựng đường giãn nở Gọi Pgnx , Vgnx áp suất thể tích biến thiên theo trình giãn nở động Vì trình giãn nở trình đa biến nên ta có: Pnx Vnxn  const (1-10) [1] n  Pgnx V gnx  PZ VZn V  Pgnx= PZ  Z  V gnx Ta có : VZ = .VC Đặt i  V gnx VC  Pgnx = , ta có :     n2 PZ  V gnx   VZ Pgnx     n2  PZ  V gnx    VC    n2 PZ  n2 i n21 Để dễ vẽ ta tiến hành chia Vh thành  khoảng, i = 1, , 3,  Trang Tính tốn thiết kế động XM4-0519 Biểu diễn thông số - Biểu diễn thể tích buồng cháy: Chọn Vcbd = 20 [mm] μV   0,042 Vc  0,0021 [dm3/mm] [dm3/mm]  20 Vcbd (1-11) - Biểu diễn thể tích cơng tác: Vhbd  0.399 Vh  190 [mm] [mm]  0.0021 μV (1-12) - Biểu diễn áp suất cực đại: pzbd = 160 - 220 [mm] Chọn pzbd = 170 [mm] μp   pz 5.1  0,03 [MN/(m2.mm)] (1-13) [MN/(m2.mm)] => μ p  p zbd 170 Về giá trị biểu diễn ta có đường kính vịng trịn Brick AB giá trị biểu diễn Vh, nghĩa giá trị biểu diễn cửa AB = Vhbd  S  S  mm  88.0  0.000463 [mm/mm] = Vhbd  mm  190 + Giá trị biểu diễn oo’: oobd,  Với oo’=R.λ/2=0.00572 m oo, S =12.35 [mm] (1-14) (1-15) [1] (1-16) [1] Trang Tính tốn thiết kế động XM4-0519 Bảng 1-1: Bảng giá trị đồ thị công động xăng Đường nén V V Đường giãn nở Pn Pgn V i (dm3) (mm) i^n1 1/i^n1 Pc/i^n1 (mm) i^n2 1/i^n2 Pz/i^n2 (mm) 1Vc 0.04 20 1 2.03 67.67 1 5.1 170 1.5V 1.5 0.06 30 1.72 0.58 1.17 39.14 1.66 0.60 3.07 102.4 2Vc 0.08 40 2.54 0.39 0.79 26.54 2.37 0.42 2.14 71.48 2.5Vc 2.5 0.10 50 3.44 0.29 0.58 19.64 3.14 0.31 1.62 54.08 3Vc 0.12 60 4.41 0.23 0.46 15.35 3.94 0.25 1.29 43.06 3.5Vc 3.5 0.14 70 5.43 0.18 0.37 12.47 4.78 0.21 1.06 35.51 4Vc 0.16 80 6.49 0.15 0.31 10.41 5.65 0.17 0.90 30.05 4.5Vc 4.5 0.18 90 7.62 0.13 0.26 8.88 6.55 0.15 0.77 25.94 5Vc 0.21 100 8.78 0.11 0.23 7.70 7.47 0.13 0.68 22.74 5.5Vc 5.5 0.23 110 9.99 0.10 0.20 6.77 8.42 0.12 0.60 20.18 6Vc 0.25 120 11.23 0.09 0.18 6.02 9.39 0.11 0.54 18.1 6.5Vc 6.5 0.27 130 12.51 0.08 0.16 5.40 10.37 0.09 0.49 16.38 7Vc 0.29 140 13.83 0.07 0.14 4.89 11.38 0.08 0.44 14.93 7.5Vc 7.5 0.31 150 15.18 0.06 0.13 4.45 12.41 0.08 0.41 13.7 8Vc 0.33 160 16.56 0.06 0.12 4.08 13.45 0.07 0.37 12.64 8.5Vc 8.5 0.35 170 17.97 0.05 0.11 3.76 14.51 0.06 0.35 11.71 9Vc 0.37 180 19.42 0.05 0.10 3.48 15.58 0.06 0.32 10.91 9.5Vc 9.5 0.39 190 20.88 0.05 0.09 3.23 16.67 0.05 0.30 10.19 10Vc 10 0.42 200 22.38 0.04 0.09 3.02 17.78 0.05 0.28 9.56 10.5Vc 10.5 0.44 210 23.91 0.04 0.08 2.82 18.90 0.05 0.26 8.99 Trang Tính tốn thiết kế động XM4-0519 1.2.2 Cách vẽ đồ thị Xác định điểm đặc biệt: Hình 1-1:Đồ Thị Cơng Động Cơ Xăng + Từ bảng giá trị ta tiến hành vẽ đường nén đường giản nở + Vẽ vòng tròn độ thị Brick để xác định điểm đặc biệt: - Điểm a (Va ; pa): Va = Vc+ Vh = 0.042+ 0.399=0.441 [dm3]  Vabd =210 [mm] (1-17) [1] pa = 0.085 [MN/m2]  pabd = 0.085/0.03= 2.83 [mm] abd (210 ; 2.83) Trang ... Trong trình thực đồ án, em cố gắng tìm tịi, nghiên cứu tài liệu, làm việc cách nghiêm túc với mong muốn hồn thành đồ án tốt Tuy nhiên, thân cịn kinh nghiệm việc hồn thành đồ án lần khơng thể... 1.7.4 Đồ thị khải triển Pkt, Pj, P1 – α 18 1.8 XÂY DỰNG ĐỒ THỊ T, Z, N – α 21 1.8.1 Sơ đồ lực tác dụng lên cấu trục khủy truyền 21 1.8.2 Xây dựng đồ thị T, Z, N – α 22 1.9 ĐỒ... kính R1, vịng trịn bán kính R2 18 phần Như vậy, ứng với góc  nửa vịng trịn bán kính R1 vịng trịn bán kính R2 2, 18 điểm nửa vịng trịn bán kính R1 điểm cách 10 vòng tròn bán kính R2 điểm cách