đồ án động cơ đốt trong xe mitsubishi triton (L200) double car 2.4L DID 2WDAT Động cơ thiết kế là động cơ diesel 2.4L(4N15D4MIVEC). Động cơ thiết kế được trang bị tăng áp biến thiên, trục cam kép, 16 van DOHC. Dung tích xi lanh 2442 cc. Đường kính và hành trình 86 x 105.1 mm. Công suất cực đại đạt được 133kw(181PS)3500RPM Mô men xoắn cực đại 430 Nm2500 RPM. Tiêu chuẩn khí thải EURO 5b. Hệ thống truyền động, 2 cầu ,4 x 4,4 bánh bán thời gian,gài cầu điện tử. Gài cầu tự động không cần dừng xe. Động cơ đựơc thiết kế trang bị hiện đại nhất trên xe ô tô Mitsubishi Triton (L200) Double Cab 2.4 DID 4WD AT động cơ diesel 2.4L (4N15D4MIVEC).
ĐÔ AN ĐÔNG CƠ ĐÔT TRONG GVHD BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ ĐỒNG NAI KHOA : CÔNG NGHỆ ĐỒ ÁN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG XE MITSUBISHI TRITON (L200) DOUBLE CAB 2.4L DI-D 2WD/AT Giảng viên hướng dẫn Sinh viên thực Lớp Khóa Đồng Nai, ngày 20 tháng 10 năm 2019 ĐÔ AN ĐÔNG CƠ ĐÔT TRONG GVHD LỜI CẢM ƠN Sau khoảng thời gian làm đồ án hoàn thành Chúng em xin trân thành cảm ơn: Trường Đại Học Công Nghệ Đồng Nai tạo điều kiện tốt cho chúng em học tập làm tập Với hướng dẫn tận tình thầy Th.s Thầy nhiệt tình giảng giải phân tích cho chúng em hiểu rõ vấn đề thắc mắc chúng em đặt trình làm lên lớp Thư viện trường tạo điều kiện cho chúng em mượn tài liệu tham khảo học tập đạt kết cao suốt trình làm Mặc dù cố gắng thời lượng mơn học trình độ có giới hạn , nên q trình làm đồ án khơng tránh thiếu sót Rất mong nhận góp ý , nhận xét , đánh giá nội dung hình thức trình bày thầy để đồ án nhóm chúng e hoạn thiện tốt Chúng em xin trân thành cảm ơn thầy ĐÔ AN ĐÔNG CƠ ĐÔT TRONG GVHD LỜI NÓI ĐẦU Thiết kế phát triển hệ thống truyền động vấn đề cốt lõi khí Vì vậy, động đốt đóng vai trò quan trọng kinh tế, nguồn động lực cho phương tiện vận tải ô tô, máy kéo, xe máy, tàu thủy, máy bay máy công tác máy phát điện, bơm nước… Động đốt nguồn cung cấp 80% lượng giới Chính việc tính tốn thiết kế đồ án môn học động đốt đóng vai trò quan trọng sinh viên chuyên ngành động đốt Đồ án tính tốn thiết kế đồ án mơn học động đốt đồ án đòi hỏi người thực phải sử dụng tổ hợp nhiều kiến thức chuyên ngành kiến thức môn học sở Trong q trình hồn thành đồ án giúp cho chúng em củng cố nhiều kiến thức chuyên ngành kiến thức mơn học sởvà giúp chúng em mở rộng hiểu sâu kiến thức chuyên ngành kiến thức tổng hợp khác Đồ án bước luyện tập quan trọng cho chúng em trước tiến hành làm đồ án tốt nghiệp sau Được giúp đỡ hướng dẫn tận tình thầy Th.s cán giảng dạy môn Đồ Án Động Cơ Đốt Trong, đến đồ án môn học em hoàn thành Mặc dù cố gắng nhiều để hoàn thành đồ án cách tốt nhất, nhiên việc thiết kế đồ án với hạn chế kiên thức kinh nghiệm thực tế nên q trình làm đồ án khơng tránh sai xót, chúng em mong bảo thầy góp ý bạn để đồ án hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn thầy giúp đỡ em hồn thành cơng việc giao Đồng Nai , ngày 20 tháng 10 năm 2019 ĐÔ AN ĐÔNG CƠ ĐÔT TRONG GVHD NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN ĐÔ AN ĐÔNG CƠ ĐÔT TRONG GVHD MỤC LỤC PHẦN .1 GIỚI THIỆU ĐỘNG CƠ THIẾT KẾ VÀ LỰA CHỌN THEO PHƯƠNG ÁN 1.1 Đặc điểm động thiết kế 1.2 Tổ chức trình cháy 1.2.1 Kỳ nạp .3 1.2.2 Kỳ nén 1.2.3 Kỳ cháy .5 ĐÔ AN ĐÔNG CƠ ĐÔT TRONG GVHD 1.2.4 Kỳ xả 1.3 Hệ thống nhiên liệu: 1.3.1 Mô tả 1.3.2 Nhiệm vụ cấu tạo 1.3.2.1 Diesel FEI loại ống phân phối 1.3 HỆ THỐNG XẢ NẠP 10 1.4.1 Công dụng: .10 1.4.2 Điều kiện làm việc: 10 1.4.3 Yêu cầu: 11 1.4.4 Phân loại: 11 1.4.4.1 Cơ cấu phân phối khí dùng xupap treo: 11 1.4.4.2 Cơ cấu phân phối khí dùng xupap treo loại trục cam bố trí thân máy .13 1.5 Hệ thống bôi trơn 14 1.5.1 Nhiệm vụ, yêu cầu phân loại hệ thống bôi trơn 14 1.5.1.1 Nhiệm vụ hệ thống bôi trơn 14 1.5.1.2 Yêu cầu 15 1.5.1.3 Phân loại 15 1.5.2 Cấu tạo 16 1.5.2.1 Nguyên lý hoạt động hệ thống bôi trơn cưỡng bức: .21 1.5.3 Sửa chữa bơm dầu 21 1.5.3.1 Nhiệm vụ, yêu cầu phân loại 21 1.5.3.1.1 Nhiệm vụ 21 1.5.3.1.2 Yêu cầu 21 1.5.3.1.3 Phân loại: 21 1.5.3.2 Cấu tạo nguyên lý hoạt động 22 1.5.4 Hiện tượng, nguyên nhân hư hỏng, phương pháp kiểm tra, sửa chữa hư hỏng bơm dầu 25 1.5.4.1 Hiện tượng hư hỏng .25 1.5.4.2 Phương pháp kiểm tra 25 1.5.4.3 Quy trình ráp .26 1.5.5 Sửa chữa bơm dầu 26 1.5.5.1 Tháo bơm dầu 26 1.5.5.2Kiểm tra bơm dầu 26 1.5.5.3Sửa chữa bơm dầu 26 1.5.5.4Lắp bơm dầu: ( ngược lại với bước tháo ) 27 1.5.5.5Điều chỉnh áp suất bơm dầu 27 Phần 2: 28 ĐÔ AN ĐƠNG CƠ ĐƠT TRONG GVHD TÍNH CHU TRÌNH NHIỆT ĐỘNG 28 2.1 Tính mơi chất công tác 28 2.1.1 Lượng khơng khí cần thiết để đốt kg nhiên liệu lỏng 28 2.1.2 Lượng khơng khí cần thiết để đốt kg nhiên liệu khí 29 2.1.3 Sản vật cháy trường hợp cháy khơng hồn tồn 30 2.1.4 Thay đổi số phân tử môi chất cháy 32 2.2 Chu trình làm việc động 32 2.2.1 Quá trình nạp xả .32 2.2.2 Quá trình nén 34 2.2.3 Quá trình giãn cháy 34 2.2.4 Quá trình giãn nở 36 2.3 Các tiêu kinh tế - kỹ thuật chu trình .37 2.3.1 Áp suất thị trung bình ( 37 2.3.2 Áp suất có ích trung bình ( .37 2.3.3 Hiệu suất thị () 37 2.3.4 Hiệu suất có ích () 37 2.3.5 Suất tiêu thụ nhiên liệu thị ( [g / Kw h ] 37 2.3.6 Suất tiêu thụ nhiên liệu thị ( [g / Kw h ] 37 2.3.7 Lượng tiêu thụ nhiên liệu ( [kg / h ] 37 2.4 Cân nhiệt 37 Phần .40 TÍNH TỐN HỆ THỐNG PHÁT LỰC THƠNG SỐ KỸ THUẬT CỦA XE 40 XE MITSUBISHI TRITON (L200) DOUBLE CAB 2.4 DI-D/AT 40 A XÂY DỰNG ĐƯỜNG ĐẶC TÍNH NGỒI ĐỘNG CƠ 41 B TÍNH TOAN ĐỘNG HỌC CƠ CẤU TRỤC KHỦYU THANH TRUYỀN 43 3.1 Phân tích động học cấu trục khuỷu- truyền .43 3.2 Động học Piston 43 3.3 Chuyển vị piston 44 3.4 Gia tốc piston 47 3.5 Mục đích nội dung 48 3.6 Sơ đồ lực momen tác động lên cấu trục khuỷu truyền 49 3.7 Các lực momen tác động lên cấu trục khuỷu truyền .50 3.7.1 Lực khí thể 50 3.7.2 Lực quán tính 50 3.7.3 Lực quán tính chuyển động tịnh tiến Pj 51 3.7.4 Lực quán tính chuyển động quay 53 ĐÔ AN ĐÔNG CƠ ĐÔT TRONG GVHD 3.7.5 Lực tổng hợp tác dụng lên đỉnh piston 53 3.7.6 Lực tác dụng dọc trục truyền .55 3.7.6.1 Thành phần lực tiếp tuyến T .56 3.7.6.2 Thành phần lực pháp tuyến Z .57 3.7.7 Lực tác dụng ngang N 58 3.7.8 Momen tác dụng lên động 59 3.7.8.1 Momen quay trục khuỷa động 59 3.7.8.2 Momen lật động 60 D TÍNH TỐN VÀ NGHIỆM BỀN CÁC CHI TIẾT CHÍNH 62 CỦA ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG .62 3.1 Nhóm piston.l 62 3.1.1 Bề dày đỉnh piston 63 3.1.2 Kiểm tra bền theo phương pháp Back 63 3.1.3 Kiểm tra bền theo phương pháp Orliu 64 3.1.4 Kiểm tra sức bền chốt pittông 64 3.2 Nhóm truyền 66 3.2.1 Kết cấu truyền .66 3.3.2 Tính tốn đầu nhỏ truyền .67 3.3.3 Tính toán thân truyền 68 3.3.4 Tính tốn đầu to truyền 69 TÀI LIỆU THAM KHẢO 70 ĐÔ AN ĐÔNG CƠ ĐÔT TRONG GVHD PHẦN GIỚI THIỆU ĐỘNG CƠ THIẾT KẾ VÀ LỰA CHỌN THEO PHƯƠNG ÁN 1.1 Đặc điểm động thiết kế - Động thiết kế động diesel 2.4L(4N15-D4-MIVEC) - Động thiết kế trang bị tăng áp biến thiên, trục cam kép, 16 van DOHC - Dung tích xi lanh 2442 cc - Đường kính hành trình 86 x 105.1 mm - Công suất cực đại đạt 133kw(181PS)/3500RPM - Mô men xoắn cực đại 430 Nm/2500 RPM - Tiêu chuẩn khí thải EURO 5b - Hệ thống truyền động, cầu ,4 x 4,4 bánh bán thời gian,gài cầu điện tử - Gài cầu tự động không cần dừng xe - Động đựơc thiết kế trang bị đại xe ô tô Mitsubishi Triton (L200) Double Cab 2.4 DI-D 4WD/ AT động diesel 2.4L (4N15-D4-MIVEC) 1.2 Tổ chức trình cháy - Loại nhiên liệu sử dụng xe diesel gồm có thành phần sau: - Phân tích chọn loại buồng cháy: chọn buồng cháy thống có ưu điểm: tổn thất nhiệt ít, hiệu suất cao, ứng suất nhiệt nắp xylanh đỉnh piston nhỏ, dễ khởi động yêu cầu áp suất phun lớn để phun sương, vòi phun nhiều lỗ nên dễ bị nghẹt góc kẹp tia nhiên liệu phải xác, tỷ số nén đòi hỏi phải cao - Buồng đốt gồm có buồng xốy hình cầu buồng đốt Những buồngnày nối thơng với Dòng khơng khí xốy tạo buồng xốy hành trình nén, đốt cháy phần lớn nhiên liệu Sau phần nhiên liệu lại cháy buồng đốt - Bằng cách động chạy tốt tốc độ tối đa áp suất nén cao dải điều chỉnh tốc độ rộng Tuy nhiên, nhiệt độ khơng khí bên ĐƠ AN ĐƠNG CƠ ĐƠT TRONG GVHD buồng xốy giảm nắp quy lát hấp thụ nhiệt Do đó, tính dễ khởi động so với loại đốt cháy trực tiếp Điều giải thích phải sử dụng bugi sấy hệ thống sấy nóng sơ - Mơ tả: Động Diesel Hình 1: Mơ tả hệ thống phun buồng xoáy lốc Động diesel sử dụng dầu diesel Một động diesel kỳ hoạt động với chu trình kỳ động xăng: nạp nhiên liệu, nén, đốt cháy xả Một ưu điểm động diesel tiêu thụ nhiên liệu động chạy xăng hao hụt bơm nhiên liệu tỷ lệ nén cao Ngược lại có nhược điểm độ rung ồn trình hoạt động lớn Đồng thời số chất độc hại khí xả lớn so với động xăng Tính kinh tế nhiên liệu tốt so với động xăng 1.2.1Kỳ nạp Chỉ có khơng khí hút vào xi-lanh ĐÔ AN ĐÔNG CƠ ĐÔT TRONG GVHD �t (N) 20000 15754.4 15754.4 Pt(N) 15000 10000 5000 1405.1 50 100 1405.1 -2182.2 150 200 250 300 350 400 -5000 φ (độ) Từ đồ thị ta thấy rõ rằng, gần cuối trình nén đầu trình cháy dãn nở lực tổng cộng giảm nhiều tăng Pj - lực qn tính ảnh hưởng xấu đến cơng suất động Để giảm lực qn tính giảm khối lượng nhóm piston, truyền cách chọn lại theo bảng Lực tác dụng dọc truyền S lực ngang N ép piston lên thành xy lanh lực thành phần P, phân lực xác định công thức: 3.7.6 Lực tác dụng dọc trục truyền =4095,6 15754,4 (N) -2182,2 15754,4 (N) 51 ĐƠ AN ĐƠNG CƠ ĐƠT TRONG GVHD (đơ) (N) 15754,4 -2182,2 15754,4 Đồ thị lực tác dụng dọc truyền S Ptt (N) 20000 15754.4 15754.4 Ptt (N) 15000 10000 5000 1472.9 50 100 1472.9 150 -2182.2 200 250 300 350 400 -5000 φ (độ) Lực S sau dời xuống tâm chốt khuỷu lại phân thành phân lực lực tiếp tuyến T, sinh momen quay lực pháp tuyến Z, gây uốn trục khuỷu Chúng đuợc tính quan hệ sau: lực tiếp tuyến : T=S lực pháp tuyến: S 3.7.6.1 Thành phần lực tiếp tuyến T =4095,6 52 ĐÔ AN ĐƠNG CƠ ĐƠT TRONG GVHD (đơ) T (N) 0 Đồ thị lực tiếp tuyến T T (N) 1600 1405.1 1400 1405.1 1200 T(N) 1000 800 600 400 200 0 0 50 100 150 200 250 φ (độ) 53 300 350 400 ĐÔ AN ĐÔNG CƠ ĐÔT TRONG GVHD 3.7.6.2 Thành phần lực pháp tuyến Z =4095,6 -2182,2 (N) (đô) Z (N) -2182,2 Đồ thị lực pháp tuyến Z Z(N) 20000 15754.4 15754.4 15000 Z(N) 10000 5000 1405.1 50 100 1405.1 -2182.2 150 200 250 -5000 φ (độ) 3.7.7 Lực tác dụng ngang N =4095,6 54 300 350 400 ĐÔ AN ĐÔNG CƠ ĐÔT TRONG GVHD (N) tg(=441,68 (N) (N) tg( = - 441,68 (N) (N) (đô) N (N) 441,68 -441,68 Đồ thị lực tác dụng ngang N N (N) 500 441.61 400 300 200 N (N) 100 -100 0 50 100 150 200 250 -200 -300 -441.61 -400 -500 φ (độ) 55 300 350 400 ĐÔ AN ĐÔNG CƠ ĐÔT TRONG GVHD 3.7.8 Momen tác dụng lên động 3.7.8.1 Momen quay trục khuỷa động R=52,55 (mm) = (Nm) = 1405,1(52,5573,84 (Nm) = (Nm) = 1405,1(52,5573,84 (Nm) = (Nm) (đô) (Nm) 73,84 73,84 Đồ thị momen quay trục khuỷu động Mk (Nm) 80 73.84 73.84 70 Mk (Nm) 60 50 40 30 20 10 0 0 50 100 150 200 250 φ (độ) 56 300 350 400 ĐÔ AN ĐÔNG CƠ ĐÔT TRONG GVHD 3.7.8.2 Momen lật động = (Nm) =441,68 (Nm) = (Nm) = 1604,90 (Nm) = (Nm) (đô) (Nm) 59,41 59,41 Đồ thị momen lật động Mn (Nm) 70 59.41 60 59.41 Mn (Nm) 50 40 30 20 10 0 0 50 100 150 200 250 φ (độ) 57 300 350 400 ĐÔ AN ĐÔNG CƠ ĐÔT TRONG GVHD D TÍNH TỐN VÀ NGHIỆM BỀN CÁC CHI TIẾT CHÍNH CỦA ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG 3.1 Nhóm piston.l Kết cấu piston Nhóm piston gồm có piston, chốt piston, xecmăng chi tiết hãm Trong trình làm việc nhóm piston có nhiệm vụ : ♦ Truyền chuyển động tịnh tiến xuống trục khuỷu chuyển động quay ♦ Bao kín buồng cháy, khơng cho khí cháy xuống cácte ngăn dầu từ cácte lên buồng đốt ♦ Hút nén hòa khí ♦ Đẩy khí thải ngồi ♦ Thu nhiệt khí cháy truyền xylanh ♦ Đối với động kỳ khơng xuppap nhóm piston có tác dụng nhu van truợt phân phối khí ( đóng mở lỗ nạp, cửa quét cửa thải ) 58 ĐƠ AN ĐƠNG CƠ ĐƠT TRONG GVHD Tính tốn sức bền đỉnh piston Piston chịu lực khí thể, tải trọng cơ, tải trọng nhiệt, ma sát ăn mòn hóa học Khi tính tốn bền đỉnh piston phải giả thiết lực phân bố chiều dày đỉnh piston có giá trị khơng đổi 3.1.1 Bề dày đỉnh piston Chọn 0,07 3.1.2 Kiểm tra bền theo phương pháp Back Sơ đồ tính tốn bền đỉnh piston theo Back Coi đỉnh piston đĩa tròn có chiều dày đồng s đặt gối tựa hình trụ rỗng Coi áp suất khí thể pz phân bố đỉnh sơ đồ Ứng suất uốn đỉnh piston : 0,7 (MN/) : đường kính trung bình: =