Nghiên cứu thiết kế chế tạo bệ thử máy nén điều hòa ô tô

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - NGUYỄN ĐỨC BINH NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ CHẾ TẠO BỆ THỬ MÁY NÉN ĐIỀU HỒ Ơ TƠ LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT CHUYÊN NGHÀNH KỸ THUẬT Ô TÔ VÀ XE CHUYÊN DỤNG Hà Nội – Năm 2012 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - NGUYỄN ĐỨC BINH NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ CHẾ TẠO BỆ THỬ MÁY NÉN ĐIỀU HỒ Ơ TƠ CHUN NGHÀNH KỸ THUẬT Ô TÔ VÀ XE CHUYÊN DỤNG NGƯỜI HƯỚNG DẪN TS HỒNG THĂNG BÌNH Hà Nội – Năm 2012 L I CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đề tài nghiên cứu riêng hướng dẫn TS HoƠng Thăng Bình Đề tài thực Trư ng Đại học Bách khoa Hà Nội chế tạo bệ thử xư ng khí Tp Bắc Ninh - Tỉnh Bắc Ninh Các s liệu kết trình bày luận văn độc lập, hồn tồn trung thực chưa cơng b cơng trình nghiên cứu Hà Nội, ngày ỏháng năm 2012 Tác giả Nguy n Đ c Binh DANH M C HÌNH V B NG BI U Tên hình v , b ng bi u Hình -1 Các ngu n gây sức nóng bên xe Hình - Hệ th ng thơng gió có điều khiển 19 Hình - Hệ th ng sư i ấm khơng khí ơtơ 20 Hình - Hệ th ng điều hịa tơ 22 Hình - Hệ th ng chia thành phần: cao áp hạ áp 23 Hình - Chu trình làm lạnh hệ th ng điều hịa tơ 24 Hình - Hệ th ng điều hịa khơng khí kiểu taplo 25 Hình - Hệ th ng điều hịa khơng khí kiểu khoang hành lý 26 Hình - Hệ th ng điều hịa khơng khí kiểu kép 26 10 Hình - 10 Hệ th ng điều hịa khơng khí kiểu khoang đơn 26 11 Hình - 11 Hệ th ng điều hịa khơng khí kiểu b n mùa 27 12 Hình - 12 Cấu tạo hệ th ng điều hịa khơng khí ôtô điển hình 28 13 Hình - 13 Bộ ngưng tụ kích thước 30 14 Hình - 14 Cấu tạo ngưng tụ 30 15 Hình - 15 Các phận thiết bị bay 31 16 Hình - 16 Quá trình làm việc thiết bị b c 32 17 Hình - 17 Cấu tạo bình lọc hút ẩm 34 18 Hình - 18 Thiết bị giãn n kiểu ng định cỡ OT 35 19 Hình - 19 Cấu tạo kiểu van giãn n loại đơn 36 20 Hình - 20 Hình dạng bên ngồi máy nén 38 21 Hình - 21 Vị trí lắp đặt máy nén 38 22 Hình - 22 Cấu tạo chung máy nén 39 23 Hình - 23 Máy nén loại piston truyền 40 TT động Trang 14 24 25 26 Hình - 24 Nguyên lý hoạt động máy nén piston truyền 41 Hình - 25 Các phận máy nén piston dao động 42 thể tích biến đổi Hình - 26 Van điều khiển hành trình dao động máy nén piston 43 dao động thể tích biến đổi 27 Hình - 27 Kết cấu loại máy nén kiểu cam nghiêng 44 28 Hình - 28 Bơi trơn máy nén 45 29 Hình - 29 Phớt kín trục 45 30 Hình - 30 Van chiều dùng hệ th ng ĐHKK ôtô 47 31 Hình - 31 Cấu tạo máy nén cánh gạt quay 47 32 Hình - 32 Nguyên lý hoạt động máy nén cánh gạt 48 33 Hình - 33 Hệ th ng bơi trơn máy nén 49 34 Hình - 34 Nguyên lý cấu tạo ly hợp từ puly máy nén 51 35 Hình - 35 Cấu tạo ly hợp puly máy nén 52 36 Hình - Thiết bị thử máy nén CTS 59 37 Hình - Thiết bị thử hãng DENSO 60 38 Hình - Thiết bị thử hãng Hartridge 60 39 Hình - Thiết kế 3D bệ thử máy nén điều hịa 61 40 Hình - Kết tính ứng suất mơ hình 3D 62 41 Hình - Kết tính chuyển vị mơ hình 3D 63 42 Hình - Khung giá bệ thử máy nén 64 43 Hình - Khung bệ thử máy nén 65 44 Hình - Chế tạo phần khung A1 65 45 Hình - 10 Chế tạo phần khung A2 66 46 Hình - 11 Chế tạo phần khung A3 66 47 Hình - 12 Chế tạo phần khung A4 66 48 Hình - 13 Chế tạo phần khung A5 67 49 Hình - 14 Chế tạo phần khung A6 67 59 Hình - 15 Chế tạo phận B 67 51 Hình - 16 Chế tạo phận C 68 52 Hình - 17 Chế tạo phận D 68 53 Hình - 18 Chế tạo phận E 68 54 Hình - 19 Chế tạo phận F 69 55 Hình - 20 Chế tạo phận G 69 56 Hình - 21 Chế tạo phận H 69 57 Hình - 22 Chế tạo cụm đư ng ng cao áp 70 58 Hình - 23 Chế tạo cum đư ng ng thấp áp 71 59 Hình - 24 Chế tạo cụm ng n i 72 60 Hình - 25 Sơ đ mạch điện bệ thử 73 61 Hình - 26 Máy nén 10S11C 76 62 Hình - 27 Bệ thử chuẩn bị kiểm tra máy nén 78 63 Hình - 28 Đ ng h thấp áp kiểm tra máy nén 10S11C 79 64 Hình - 29 Máy nén SD7H15 80 65 Hình - 30 Áp suất máy nén kiểm tra cơng suất 80 66 Hình - 31 Áp suất máy nén sau kiểm tra hoạt động 81 67 Hình - 32 Áp suất máy nén kiểm tra độ chân không 81 Bảng - So sánh đặc ỏính kỹ ỏhỐậỏ mơi chấỏ lạnh R-12 18 68 R134a 69 Bảng - Kích ỏhước kiểỐ ngưng ỏụ hiệỐ Sanden 29 70 Bảng - Các loại dầỐ bôi ỏrơn ỏhường dùng ỏrong máy nén 50 71 Bảng - Các loại máy nén dùng ỏrên model xe 53 72 Bảng - Thông s kỹ ỏhỐậỏ máy nén điềỐ hòa 54 73 Bảng -1 Kếỏ qỐả kiểm ỏra máy nén ỏrên bệ ỏhử 81 DANH M C CÁC Kụ HI U CÁC CH VI T T T TT Chữ viết tắt Ý nghĩa HT Hệ th ng ĐHKK Điều hồ khơng khí HTĐHKK Hệ th ng điều hồ khơng khí M CL C L I CAM ĐOAN DANH M C HÌNH V B NG BI U DANH M C CÁC Kụ HI U CÁC CH VI T T T M C L C L I M Đ U Ch ng T NG QUAN 1.1 T NG QUAN TÌNH HÌNH NGHIểN C U VẨ S N PH M TRONG VẨ NGOẨI N C LIểN QUAN TR C TI P Đ N ĐỀ TẨI 1.2 M C TIểU C A ĐỀ TẨI 10 1.3 Đ I T NG VẨ PH M VI NGHIểN C U 10 1.4 PH NG PHÁP TI P C N VẨ NGHIểN C U 10 1.5 N I DUNG NGHIểN C U 10 Ch ng T NG QUAN VỀ ĐIỀU HOẨ KHỌNG KHệ TRểN Ọ TỌ VẨ MÁY NÉN TRONG H TH NG ĐIỀU HọA Ọ TỌ 12 2.1 C S Lụ THUY T ĐIỀU HOẨ KHỌNG KHệ TRểN Ọ TỌ 12 2.1.1 Gi i thi u chung 12 2.1.2 LỦ thuýt v̀ đìu h̀a không kh́ ôtô 13 2.1.3 Môi ch t l nh 15 2.2 H TH NG ĐIỀU HọA KHỌNG KHệ TRểN ỌTỌ 18 2.2.1 B thơng gió 19 2.2.2 B s i m 20 2.2.3 S lƠm l nh vƠ lƠm mát không kh́ ôtô 21 2.2.4 Phơn lo i vƠ đặc m h th ng đìu h̀a không kh́ 25 2.2.5 C u t o h th ng đìu hoƠ không kh́ ô tô 27 2.3 MÁY NÉN ĐIỀU HọA TRểN Ọ TỌ CON 37 2.3.1 Máy nén 37 2.3.2 Ly h p n t máy nén ô tô 51 2.4 CÁC THỌNG S K THU T C A MÁY NÉN ĐIỀU HọA 53 Ch ng TệNH TOÁN THI T K B TH MÁY NÉN ĐIỀU HOẨ Ọ TỌ 55 3.1 YểU C U K THU T C A B TH MÁY NÉN ĐIỀU HOẨ Ọ TỌ VẨ L A CH N PH NG ÁN THI T K 55 3.1.1 Yêu c u k thu t c a b th máy nén đìu hoà ô tô 55 3.1.2 L a ch n ph ng án thít ḱ b th 56 3.2 TệNH TOÁN THI T K B TH MÁY NÉN ĐIỀU HOẨ Ọ TỌ CON 58 3.2.1 Ch n đ ng c n 58 3.2.2 Ch n ḱch th c c b n c a b th 59 3.2.3 Thít ḱ b th máy nén đìu hoƠ ô tô 60 3.2.4 Ki m nghi m đ b̀n khung b th máy t́nh 62 3.3 XỂY D NG B B N V THI T K VẨ PH NG PHÁP CH T O B TH MÁY NÉN 64 3.3.1 Ch́ t o khung A: 66 3.3.3 Ch́ t o b ph n C 70 3.3.4 Ch́ t o b ph n D 70 3.3.5 Ch́ t o b ph n E 70 3.3.6 Ch́ t o b ph n F 71 3.3.7 Ch́ t o b ph n G 71 3.3.8 Ch́ t o b ph n H 71 3.3.9 Ch́ t o c m đ ng ng cao áp 72 3.3.10 Ch́ t o c m đ ng ng th p áp 73 3.3.11 Ch́ t o c m ng n i 74 3.3.12 S đ m ch n 75 3.4 PH NG PHÁP KI M TRA VẨ ĐÁNH GIÁ MÁY NÉN TRểN B TH 76 3.4.1 Các thông s máy nén ki m tra b th 76 3.4.2 Th́ nghi m ki m tra máy nén b th 77 CH NG K T LU N 84 TẨI LI U THAM KH O 85 PH L C 86 L IM Đ U Ơ tơ phương tiện giao thơng vận tải đư ng nước ta, theo đà tăng trư ng kinh tế, s lượng ô tô sử dụng thị trư ng ngày tăng nhanh Các ô tô hầu hết trang bị hệ th ng điều hịa khơng khí Hệ th ng đặc biệt có ý nghĩa nước ta – nước nhiệt đới nóng ẩm Trong hệ th ng điều hịa khơng khí, máy nén chi tiết có vai trị quan trọng chiếm tỷ lệ cao giá thành hệ th ng Việc kiểm tra, bảo dưỡng, sửa chữa đánh giá máy nén điều hòa tháo r i kh i ô tô công việc cần thiết, tiết kiệm nhiều cơng sức chi phí so với việc phải lắp nhiều lần lên ô tô để kiểm tra Ngồi hiệu kinh tế, cơng việc cịn có ý nghĩa mặt mơi trư ng tái sử dụng lại chi tiết sử dụng máy nén điều hòa thân, xy lanh, nắp, trục, ly hợp điện từ Trên giới, việc nghiên cứu chế tạo bệ thử máy nén điều hịa trang bị ơtơ tiến hành từ lâu Tuy nhiên thực tế việc tiếp cận sử dụng thiết bị cịn khó khăn giá thành cao, thiết bị c ng kềnh nên di chuyển khó hầu hết thiết bị bao kín nên việc nghiên cứu trực tiếp thiết bị có nhiều khó khăn Qua tìm hiểu nghiên cứu, nước việc chế tạo thiết bị Việc nghiên cứu thiết kế chế tạo bệ thử máy nén điều hòa trang bị cho ga sửa chữa cho phịng thí nghiệm công việc thiết thực, đem lại hiệu kinh tế giảm bớt nhân công mà đảm bảo yêu cầu kỹ thuât Đề tài “ Nghiên cứu thiết kế chế tạo bệ thử máy nén điều hoà ô tô.” tác giả tiến hành chọn để thực làm đề tài t t nghiệp Để thiết bị đưa vào sử dụng rộng rãi thực tế, tác giả mong nhận nhiều ý kiến đánh giá từ chuyên gia chuyên nghành đ ng nghiệp Qua tác giả bày t lịng cảm ơn sâu sắc tới thầy giáo TS Hồng Thăng Bình tồn thể thầy Bộ mơn Ơtơ Viện Cơ khí động lực hướng dẫn giúp đỡ tác giả hoàn thành đề tài Xin trân trọng cảm ơn! 3.3.9 Ch́ t o c m đ ng ng cao áp Đư ng ng cao áp (HI), hai đầu làm loe có gioăng chữ O để làm kín bắt với đầu n i s 2, đầu có kích thước 3/8 inch Đầu n i có kích thước 3/8 inch đầu n i với chi tiết s kích thước 1/2 inch đầu n i với chi tiết s Đầu n i nằm gỗ sau thép 3 Tấm thép dùng bắt cút n i cho chắn Tấm gỗ đục lỗ để xuyên cút n i s qua Đầu n i kích thước 1/2 inch bắt với chi tiết s nằm gỗ s ng đ ng kích thước 1/2 inch có độ dài đảm bảo yêu cầu tháo lắp dễ dàng Một đầu ng làm loe có gioăng chữ O để bắt kín với chi tiết s đai c Đầu hàn với chi tiết s chạc ngả Chạc ngả có kích thuớ 1/4 inch ng đ ng kích thước 1/4 inch làm loe hai đầu, có vịng gioăng chữ O làm kín với hai đai c Độ dài ng đảm bảo tháo lắp dễ dàng Đầu n i kích thước 1/4 inch 10 Đ ng h đo áp suất cao áp, gắn lên gỗ đục sẵn lỗ 11 ng đ ng kích thước 1/4 inch làm loe hai đầu, có vịng gioăng chữ O làm kín với hai đai c Độ dài ng đủ để n i tới bình ga đặt mặt bàn bệ thử 12 Bình ga dùng để cung cấp thu ga thử máy nén bệ thử Hình - 22 Ch́ t o c m đ 72 ng ng cao áp 3.3.10 Ch́ t o c m đ ng ng th p áp Lọc gió có hai nắp hình trịn p hai bên Gió vào phin lọc hai nắp, đến trung tâm lọc gió Phần trung tâm đầu n i ng kích thước 1/4 inch đảm nhận nhiệm vụ bắt hai nắp lọc gió ng n i làm từ hai ng có kích thước khác Một ng 1/4 inch, ng 3/8 inch hàn lại với giữa, hai đầu làm loe có đai c gioăng chữ O để làm kín Đèn rơ le điện từ với đầu n i 3/8 inch ng đ ng chế tạo gi ng chi tiết s Chạc ngả kích thước 1/4 inch Hình - 23 Ch́ t o cum đ ng ng th p áp ng đ ng kích thước 1/2 inch, đầu tóp lại để hàn với chạc ngả, đầu làm loe ra, có đai c vịng gioăng chữ O để làm kín Đ ng h đo áp suất phía thấp áp (LO) gắn lên gỗ có lỗ đục sẵn Đầu n i ng kích thước 1/4 inch ng đ ng kích thước 1/4 inch, hai đầu làm loe có đai c vịng gioăng chữ O để làm kín bắt với chạc ngả chi tiết s 73 10 Đầu n i kích thước 1/2 inch để bắt với đầu chạc ngả Chi tiết nằm gỗ bắt với chi tiết s 13 11 Tấm gỗ đục lỗ để xuyên đầu n i s 10 qua 12 Tấm thép m ng c định đầu n i s 13 cách vững 13 Đầu n i kích thước 1/2 inch nằm ngồi gỗ tựa vào thép s 12 14 Đư ng ng hạ áp có kích thước 1/2 inch, đầu làm loe để bắt vào đầu n i s 13, đầu có gioăng chữ O để bắt vào đư ng thấp áp máy nén 3.3.11 Ch́ t o c m ng n i ng đ ng kích thước 1/2 inch u n cong hình 4-18, hai đầu làm loe để bắt với đầu n i s đai c Đầu n i kích thước 1/2 inch Các đầu n i bắt với chi tiết s s chúng xuyên qua gỗ s nằm Tấm gỗ có đục sẵn lỗ để xuyên đầu n i qua Tấm thép dùng để c định đầu n i s s cho chắc Đầu n i ng kích thước 1/2 inch Đầu n i nằm gỗ sau thép Đư ng ng thấp áp có kích thước 1/2 inch, đầu làm loe để bắt với cút n i, đầu có vịng chữ O để bắt với máy nén Đầu n i đầu kích thước 1/2 inch, đầu kích thước 3/8 inch Đầu n i nằm gỗ sau thép Đư ng ng cao áp với kích thước 3/8 inch, đầu làm loe để bắt với đầu n i bệ thử, đầu có vịng gioăng chữ O để n i với máy nén 74 t o c m ng n i Hình - 24 Ch́ 3.3.12 S đ m ch n Công tắc rơ le nhiệt Đèn báo ngu n Cơng tắc đóng ngắt Rơ le tiếp xúc Rơ le điện từ Mơ tơ điện Hình ậ 25 S đ m ch n b th 75 3.4 PH NG PHÁP KI M TRA VẨ ĐÁNH GIÁ MÁY NÉN TRểN B TH 3.4.1 Các thông s máy nén ki m tra b th Ki m tra t c đ v̀ng quay phút: th i gian chạy kiểm tra tiêu chuẩn 15 phút Chức năng: Bước kiểm tra nhằm đánh giá nhiệt độ làm việc độ n máy nén Nếu khe h trục bạc đỡ nh , ma sát sinh làm nóng máy nén Ngược lại khe h lớn sinh tiếng n máy nén Ki m tra công su t: tiêu chuẩn kiểm tra 75 giây > cm Hg Chức năng: Qua bước kiểm tra đánh giá cơng suất máy nén có t t hay không Nếu th i gian 75 giây, kim đ ng h s cm Hg máy nén có cơng suất t t Ngược lại, Cm Hg máy có cơng suất không đảm bảo Ki m tra ho t đ ng: tiêu chuẩn 15 giây > cm Hg, 7,6 test Chức năng: Để biết độ rò rỉ máy nén Khi kim đ ng h vào cm Hg bấm nút dừng, th i gian 15 giây kim đ ng h s cm Hg độ kín khít máy nén t t Ngược lại, kim đ ng h s cm Hg có nghĩa máy có rị rỉ Ki m tra đ chơn không c a máy nén: tiêu chuẩn kiểm tra 6cmHg 6,4cmHg t t 1,8cmHg không t t Độ chân không