NguyenTuChung_19145348

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC BÀI TIỂU LUẬN MÔN HỌC : NGUYÊN LÝ ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG TÊN ĐỀ TÀI : NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG VALNETRONIC TRÊN ĐỘNG CƠ N52 CỦA BMW SVTH : MSSV : GVHD: NGUYỄN TỰ CHUNG 19145348 PGS.TS LÝ VĨNH ĐẠT Tp Hồ Chí Minh, tháng năm 2021 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC BÀI TIỂU LUẬN MÔN HỌC : NGUYÊN LÝ ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG TÊN ĐỀ TÀI : NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG VALNETRONIC TRÊN ĐỘNG CƠ N52 CỦA BMW SVTH : MSSV : GVHD: NGUYỄN TỰ CHUNG 19145348 PSG.TS LÝ VĨNH ĐẠT Tp Hồ Chí Minh, tháng năm 2021 TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc TP Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm …… Ý KIẾN NHẬN XÉT Kết cấu, cách thức trình bày tiểu luận: Nội dung tiểu luân: (Cơ sở lý luận, tính thực tiễn khả ứng dụng đồ án, hướng nghiên cứu tiếp tục phát triển) Kết đạt được: Những thiếu sót tồn ĐATN: MỤC LỤC DANH MỤC CÁC HÌNH DANH MỤC CÁC BẢNG CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Lý chọn đề tài 1.2 Mục tiêu, ý nghĩa đề tài 1.3 Phương pháp nghiên cứu CHƯƠNG 2: NỘI DUNG 2.1 Lý sử dụng công nghệ 2.2 Cấu tạo 2.1.1 Cơ cấu điều trục cam biến thiên biến thiên (Vanos kép, tham khảo) 2.1.2 Cơ cấu điều khiển nâng van biến thiên 2.3 Nguyên lý hoạt động 11 2.3.1 Nguyên lý hiệu chỉnh trục cam biến thiên(Vannos kép, tham khảo) 11 2.3.2 Nguyên lý hiệu chỉnh xupap biến thiên 12 2.4 Lịch sử cải tiến 15 2.4.1 Valvetronic I 17 2.4.2 Valvetronic II 19 2.4.3 Valvetronic III 19 2.5 Phân tích ưu điểm 22 2.5.1 Tăng khả tiết kiệm nhiên liệu 22 2.5.2 Hoàn toàn phù hợp cho tất loại nhiên liệu 22 2.5.3 Ưu điểm khác 22 2.5.4 Nhược điểm 23 2.6 So sánh với hệ thống phân phối khí nâng van biến thiên khác 23 2.6.1 Tìm hiểu Nissan VVEL 24 2.6.2 Tìm hiểu Toyota Valvematic 25 2.7 Ảnh hưởng hệ thống đến công nghệ, kỹ thuật khác 27 2.7.1 Động BMW TwinPower Turbo 27 2.7.2 Công nghệ BMW Efficient Lightweight 28 2.7.3 Thiết kế khí động lực học Aerodynamics 28 2.7.4 Hệ thống kiểm soát lượng thông minh – BMW Intelligent Energy Management 29 2.8 Tình hình sử dụng tương lai Việt Nam giới 29 KẾT LUẬN 31 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 32 DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 2.1.1 Hệ thống Valvetronic II BMW……………………………………………….4 Hình 2.1.2 Đồ thị cơng động kì phân phối khí thơng thường sử dụng Valvetronic ……………………………………………….…………………………………………….….5 Hình 2.2.1 Cấu tạo Vanos ……………………………………………………………….6 Hình 2.2.2 Cấu tạo điều khiển nâng van biến thiên………………………………………7 Hình 2.2.3 Mơ trục cam truyền thốn ………………………………………….………8 Hình 2.2.4 Mơ cấu tạo trục cam lệch tâm………………………………………………8 Hình 2.2.5 Mơ địn dẩn trung gian …………………………………………………….9 Hình 2.2.6 Mơ truyền động theo cam ……………………………………….……10 Hình 2.2.7 Bộ điều chỉnh van thủy lực ………………………………… …………………10 Hình 2.3.1Sự kết hợp hiệu chỉnh trục cam biến thiên hiệu chỉnh xupap biến thiên ……………………………………………………………………………………………….11 Hình 2.3.2 Cấu tạo Vanos ………………………………………………………………… 12 Hình 2.3.3 Cơ cấu Valvetronic nâng xupap nhiều ……………………… 13 Hình 2.3.4 Đồ thị mối quan hệ góc xoay trục lệch tâm độ nâng xupap ……………14 Hình 2.3.5 Đồ thị mối quan tốc độ mở xupap góc xoay trục lệch tâm , tốc độ quay trục cam nhỏ ……………………………………………………………………………… 15 Hình 2.3.6 Đồ thị mối quan tốc độ mở xupap góc xoay trục lệch tâm , tốc độ quay trục cam lớn …………………………………………………………………………………15 Hình 2.4.1 Cơ cấu Valvetronic I …………………………………………………………….17 Hình 2.4.2 Biểu đồ phân phối khí Valvetronic I ……………………………………….18 Hình 2.4.3 Cấu tạo Valvetronic III nên động N55 ………………………………………20 Hình 2.4.4 Cấu tạo động Valvetronic III ……………………………………………21 Hình 2.6.1 Cấu tạo VVEL………………………………………………………………… 25 Hình 2.6.2 Cấu tạo Valvematic …………………………………………………………… 26 DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.2.1 Cấu tạo điều khiển nâng van biến thiên ………………………………………9 Bảng 2.4.1 Lịch sử cải tiến cấu phân phối khí động BMW …………………… 17 Bảng 2.4.2 Lịch sử cải tiến Valvetronic động BMW ……………………………….17 Bảng 2.4.3 Giải thích kí hiệu biểu đồ phân phối khí Valvetronic I…………………… 17 Bảng 2.4.4 Giải thích kí hiệu cấu tạo Valvetronic III nên động N55 …………………….21 Bảng 2.4.5 Giải thích kí hiệu cấu tạo Valvetronic III ……………………………….22 Bảng 2.6.1 So sánh Valvetronic VVEL Valvematic …………………………………….25 Bảng 2.6.2 Giải thích cấu tạo Valvematic ………………………………………………… 27 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Lý chọn đề tài Công nghiệp ô tô ngành quan trọng giới Các nhà chế tạo ln muốn có động đốt ln đảm bảo tính hiệu tính kinh tế cao Và để đạt loại động người ta cần nghiên cứu đến yếu tố ảnh hưởng đến tính hiệu tính kinh tế động Trong đó, hệ thống phân phối khí cổ điển cịn nhiều hạn chế Để khắc phục hạn chế đó, ý tưởng kỹ sư đưa tìm cách tác động để thời điểm mở van, độ mở khoảng thời gian mở biến thiên theo vòng tua khác cho chúng mở lúc, khoảng mở thời gian mở đủ để lấy đầy hịa khí vào buồng đốt Để tăng hệ số nạp thêm (λ1) hãng xe người ta điều có cơng nghệ nhằm thay đổi góc phân phối khí cho phù hợp với chế độ làm việc động 1.1 Mục tiêu, ý nghĩa đề tài Nhằm hiểu rõ hệ thống phân phối khí thơng minh Valvetronic BMW Đối tượng nghiên cứu: hệ thống Valvetronic II động N52 BMW 1.3 Phương pháp nghiên cứu Tìm kiếm, kham khảo đọc hiểu nhiều nguồn tài liệu có liên quan đến đề tài để phân tích tổng hợp nội dung cần nghiên cứu CHƯƠNG 2: NỘI DUNG 2.1 Lý sử dụng công nghệ Động Valvetronic động giới bướm ga Valvetronic sử dụng kết hợp phần cứng phần mềm để loại bỏ số chi tiết làm giảm hiệu suất động số hệ thơng phân phối khí thơng thường thơng thường Nó thay đổi thời gian độ nâng van nạp cho phép thay đổi vô hạn thời gian không gian nạp Hình 2.1.1 Hệ thống Val II BMW Chỉ có khoảng 15% lượng từ nhiên liệu bình chứa sử dụng để di chuyển xe chạy phụ kiện hữu ích điều hịa khơng khí Phần cịn lại lượng bị thất thoát theo nhiều cách khác Và thất thoát động khoảng 63%, tổn thất lượng có khả bị ảnh hưởng yếu tố sau - Quá trình đốt cháy chưa lý tưởng; - Chu kỳ nạp , xả; - Ma sát; - Tổn thất nhiệt Theo thực nhiệm, việc giảm thất thoát lượng động ta cần ối ưu chu kì nạp, xả khả giảm ma sát tổn nhiệt vơ khó khăn Và nguyên nhân dẩn đến đời Valvetronic động BMW Hình 2.1.2 Đồ thị cơng động kì phân phối khí thơng thường sử dụng valvetronic Hình bên trái cho thấy phương pháp phân phối khí thơng thường với mức hao hụt cao chút Sự giảm sút hao hụt nhìn thấy rõ ràng hình minh họa bên phải Bên cạnh vào năm 2000, chuyên gia kinh tế cao cấp ngân hàng HSBC Karen Ward nhận định, nguồn lượng xăng dầu tồn cầu khan cạn kiệt vòng 49 năm nữa, nhu cầu trì mức Vì nhu cầu cần động để tăng khả tiết kiệm nhiên liệu Ngoài hệ thống Valvetronic đời phủ nhận nhu cầu sử dụng thường xuyên thân bướm ga Và giúp tăng tính động cho động loại bỏ số tiết khơng cần thiết Hình 2.4.2 Biểu đồ phân phối khí Valvetronic I Bảng 2.4.3 Giải thích kí hiệu biểu đồ phân phối khí Valvetronic I Số OT UT Giải thích Điểm chết Điểm chết Van nạp mở Số A Van xả đóng Van nạp đóng B P 18 Giải thích Van xả mở Điểm đánh lửa Khoảng biến thiên thời điểm Vanos gây Khoảng biến thiên độ nâng xupap Pressure 2.4.2 Valvetronic II Về cấu tạo nguyên lý hoạt động Valtronic II tương tự hệ trước Tuy nhiên có số cải tiến sau đây: Ở đòn dẩn trung gian ổ trượt trục lệch tâm thay ổ bi, điều làm giảm ma sát cấu van Roller Cam Follower (Bộ truyền động theo cam) thiết kế tinh tế hơn, làm cho độ sát cao Khối lượng cấp giảm 13% Hành trình nâng hạ xupap cải thiện, tối đa 9.9mm tối thiểu 0.18mm thay 9.7mm 0.3mm Valtronic I Phasing: Trên Valvetronic II hệ thống điều khiển động nhanh xác gọi “phasing” thực để hỗ trợ điều chỉnh phạm vi nâng van thấp Các van nạp xi lanh mở đồng với độ nâng 0,2 mm Sau van bắt đầu dẫn Do đó, van mở với độ trễ nhỏ phía sau van bắt kịp van lần với độ nâng khoảng mm Từ chúng mở đồng trở lại Đặc điểm mở có ảnh hưởng thuận lợi đến dịng khí vào xi lanh Bằng cách giữ cho tiết diện mở van nạp nhỏ, điều dẫn đến tốc độ phun nhiên liệu cao rõ rệt thể tích nạp khơng đổi Phương pháp loại bỏ cần thiết cổng nhiễu loạn sử dụng động sáu xi-lanh hệ trước MIN/MAX Stops: Một quy trình dừng thực lần dừng khí để phát vị trí điểm dừng Với mục đích này, trục lệch tâm điều chỉnh từ mức nâng không đến mức nâng hồn tồn Quy trình dừng thực thiết bị điện tử động xảy lỗi Quy trình bắt đầu hệ thống chẩn đoán 2.4.3 Valvetronic III Như thấy từ hình sau, vị trí cài đặt động servo thay đổi với VALVETRONIC II Một điểm cảm biến trục lệch tâm khơng cịn gắn trục lệch tâm mà tích hợp vào động servo 19 Hình 2.4.3 Cấu tạo Valvetronic III nên động N55 Bảng 2.4.4 Giải thích kí hiệu cấu tạo Valvetronic III nên động N55 Số Giải thích Oil spray nozzle Eccentric shaft Return spring Gate block Inlet camshaft Intermediate lever Roller cam follower, intake Hydraulic valve lash adjustment Valve spring Số 10 11 12 13 14 15 16 17 18 20 Giải thích Intake valve Valvetronic servomotor Exhaust valve Valve spring Hydraulic valve lash adjustment Roller cam follower, exhaust Exhaust camshaft Sealing sleeve Socket