Đang tải... (xem toàn văn)
Đồ án thiết kế động cơ đốt trong được biên soạn với các nội dung: Xây dựng đồ thị công, động học và động lực học động cơ D1 V4-0415, phân tích đặc điểm chung của động cơ tham khảo, thiết kế hệ thống nhiên liệu động cơ D1 V4-0415. Để nắm vững hơn nội dung kiến thức đề tài mời các bạn cùng tham khảo tài liệu.
Đồ án thiết kế động đốt PHẦN I XÂY DỰNG ĐỒ THỊ CÔNG, ĐỘNG HỌC VÀ ĐỘNG LỰC HỌC ĐỘNG CƠ D1 V4-0415 XÂY DỰNG ĐỒ THỊ CƠNG: 1.1 Các thơng số cho trước: Bảng 1-1: Bảng thông số cho trước Thông số kỹ thuật Nhiên liệu Số xilanh/ Số kỳ/ Cách bố trí Thứ tự làm việc Tỷ số nén Đường kính x Hành trình piston Cơng suất cực đại / Số vịng quay Tham số kết cấu Áp suất cực đại Khối lượng nhóm piston Khối lượng nhóm truyền Góc phun sớm Góc phân phối khí Hệ thống nhiên liệu Hệ thống bơi trơn Hệ thống làm mát Hệ thống nạp Hệ thống phân phối khí Ký hiệu Giá trị Diesel i/ τ/ 4/ 4/ In-line 1-3-4-2 ε 17.4 (mm x mm) DxS 75.0 x 77.0 (kW/(vg/ph)) Ne / n 64.7 / 3890 λ 0.25 (MN/m ) pz 6.2 (kg) mpt 0.6 (kg) mtt 0.8 (độ) φs 14 α1 12 (độ) α2 53 α3 42 α4 13 Bosch PE inline pump Cưỡng cácte ướt Cưỡng bức, sử dụng môi chất lỏng Không tăng áp Valve, SOHC 1.2 Các thông số chọn: Xác định tốc độ trung bình động cơ: Cm S n 0, 077.3890 9,98 30 30 [m/s] Vì Cm [m/s] nên động khảo sát động cao tốc SVTH: Nguyễn Văn Tường Trang Đồ án thiết kế động đốt Bảng 1-2 : Bảng thông số chọn Thông số Đơn vị Khoảng giá trị Giá trị chọn Áp suất khí nạp pk Chỉ số nén đa biến trung bình n1 Chỉ số nén giãn nở đa biến biến trung bình n2 Áp suất cuối trình nạp Tỉ số giãn nở sớm ρ Áp suất khí thải Áp suất khí sót MN/m2 pk p0 0,1013 pk 0,1013 n1 1,32 �1,39 n1 1,37 n2 1, 25 �1, 29 n2 1, 26 [1] pa (0,8 �0,9) pk 1, �1,5 pth (1, 02 �1, 04) pk pa 0, 09 1,3 pth 0,104 pr (1, 05 �1,1) pth pr 0,11 [1] [1] [1] [1] MN/m2 MN/m2 MN/m2 Từ thông số chọn, ta tính tốn thơng số sau: + Áp suất cuối kì nén: pc pa n1 0, 09.17, 41,37 4,506 [MN/m2] + Áp suất cuối kì giãn nở: pc pz n2 � � � � � � 6, 1,26 17, � � �1,3 � � � 0, 236 [MN/m2] + Thể tích cơng tác: Vh D 0, 752 S 0, 77 0,3402 4 [dm3] + Thể tích buồng cháy: Vc Vh 0,3402 0, 0207 17, [dm3] + Thể tích tồn phần: Va Vh Vc 0,3402 0, 0207 0,3609 [dm3] SVTH: Nguyễn Văn Tường Trang Tài liệu tham khảo [1] [1] Đồ án thiết kế động đốt 1.3 Vẽ đồ thị công: Để vẽ đồ thị công, ta cần xác định đường nén đường giãn nở 1.3.1 Xây dựng đường nén: Gọi Vnx pnx thể tích áp suất khơng khí biến thiên theo trình nén động Vì trình nén trình đa biến, nên: n1 pnx Vnx const � pnx Vnx pc Vc n1 n1 Vnx i V c Đặt , ta có: pnx n1 �V � � pnx pc � c � Vnx � � pc i n1 1.3.2 Xây dựng đường giãn nở: Gọi Vgnx pgnx thể tích áp suất khí cháy biến thiên theo q trình giãn nở động Vì trình giãn nở trình đa biến, nên: n2 pgnx Vgnx const � pgnx Vgnx pz Vz � pgnx n2 n2 n2 �V � pz � z � � Vgnx � � � n2 Vz Vc � pgnx Mà Vgnx Đặt Vc i � pgnx � V � pz pz � c � n2 �V � �V � � gnx � gnx � � � Vc � pz n2 i n2 1.3.3 Lập bảng xác định điểm đường nén đường giãn nở: Cho i tăng từ 1, ρ, 2, 3, …, ε ; từ ta xác định điểm đường nén đường giãn nở + Biểu diễn thể tích buồng cháy: Vcbd 10,15, 20 [mm] Chọn Vcbd 10 [mm] SVTH: Nguyễn Văn Tường Trang Đồ án thiết kế động đốt � V Vc 0, 0207 0, 00207 Vcbd 10 [dm3/mm] =>Giá trị biểu diễn thể tích cơng tác: + Biểu diễn áp suất cực đại: Chọn pzbd 200 [mm] Vhbd pzbd 160 �220 � p Vh 0, 3402 164,35 V 0, 00207 [mm] [mm] 6, 0, 031 200 [MN/(m2.mm)] +Về giá trị biểu diễn, ta có đường kính vịng trịn Brick AB giá trị biểu diễn Vh Nghĩa giá trị biểu diễn AB = Vhbd = 164,35 [mm] � S S 0, 077 0, 000469 Vhbd 164,35 [m/mm] + Giá trị biểu diễn OO’: OO'bd OO' R. 0, 0385.0, 25 10, 26 S S 2.0, 000469 [mm] Bảng 1-3: Bảng giá trị điểm đường nén đường giãn nở Đường nén pc n1 i i n1 V i i n1 1Vc 1.00 1.00 4.51 ρVc 2Vc 3Vc 4Vc 5Vc 6Vc 7Vc 8Vc 9Vc 10Vc 11Vc 12Vc 13Vc 1.3 10 11 12 13 1.43 2.58 4.50 6.68 9.07 11.64 14.38 17.27 20.29 23.44 26.71 30.09 33.58 0.70 0.39 0.22 0.15 0.11 0.09 0.07 0.06 0.05 0.04 0.04 0.03 0.03 3.15 1.74 1.00 0.67 0.50 0.39 0.31 0.26 0.22 0.19 0.17 0.15 0.13 SVTH: Nguyễn Văn Tường pnxbd 145.3 101.4 56.24 32.27 21.76 16.03 12.48 10.11 8.42 7.16 6.20 5.44 4.83 4.33 i n2 Đường giãn nở pz n2 n2 i n2 i n2 1.00 1.39 8.63 1.39 2.39 3.99 5.74 7.60 9.56 11.61 13.74 15.93 18.20 20.52 22.90 25.33 1.00 0.58 0.35 0.24 0.18 0.15 0.12 0.10 0.09 0.08 0.07 0.06 0.05 6.20 3.60 2.16 1.50 1.14 0.90 0.74 0.63 0.54 0.47 0.42 0.38 0.34 Trang pgnxbd 278.3 200.0 116.23 69.73 48.53 36.64 29.12 23.98 20.26 17.47 15.30 13.57 12.16 10.99 Đồ án thiết kế động đốt 14Vc 15Vc 16Vc 17Vc 17.4Vc 14 15 16 17 17.4 37.17 40.85 44.63 48.50 50.07 0.03 0.02 0.02 0.02 0.02 0.12 0.11 0.10 0.09 0.09 3.91 3.56 3.26 3.00 2.90 27.80 30.33 32.90 35.51 36.57 0.05 0.05 0.04 0.04 0.04 0.31 0.28 0.26 0.24 0.24 10.01 9.18 8.46 7.84 7.61 1.3.4 Xác định điểm đặc biệt: Dựng hệ trục tọa độ p-V theo tỷ lệ xích: V 0, 00207 [dm3/mm] p 0, 031 [MN/(m2.mm)] Dựng vòng tròn đồ thị Brick với đường kính AB=164,35 [mm] Dựng đường nén đường giãn nở đồ thị công dựa vào bảng 1-3 điểm đặc biệt sau: + Điểm phun sớm: c’ xác định từ Brick ứng với góc phun sớm φs + Điểm cuối đường nén không cháy: + Điểm bắt đầu trình nạp: c Vc ; pc r Vc ; pr hay hay c 10;145,35 r 10;3,58 + Điểm mở sớm xupap nạp: r’ xác định từ Brick ứng với α1 + Điểm đóng muộn xupap thải: r’’ xác định từ Brick ứng với α4 + Điểm đóng muộn xupap nạp: a’ xác định từ Brick ứng với α2 + Điểm mở sớm xupap thải: b’ xác định từ Brick ứng với α3 + Điểm y Vc ; pz hay y 10; 200 + Điểm áp suất cực đại lý thuyết: z Vc ; pz hay z 13; 200 1 � � z '' � Vc ; pz � �hay z '' 11,5; 200 +Điểm áp suất cực đại thực tế: � SVTH: Nguyễn Văn Tường Trang Đồ án thiết kế động đốt cc '' cy + Điểm cuối trình nén ứng với đường nén cháy: c’’ cho bb '' ba + Điểm cuối trình cháy thực tế: b’’ cho Ta có đồ thị cơng hồn chỉnh sau: SVTH: Nguyễn Văn Tường Trang Đồ án thiết kế động đốt O a4 fs 18 17 a3 p[MN/m 2] 6.2 O' a1 a2 16 z'' y z 15 14 13 12 c'' 11 4.65 10 c 3.1 c' p=f(V) 1.55 b' po r r' r'' 1Vc 2Vc a' 4Vc 6Vc 8Vc 10Vc 12Vc 14Vc Hình 1: Đồ thị cơng động D1 V4-0415 Xây dựng đồ thị động học động lực học: 2.1 Xây dựng đồ thị động học: 2.1.1 Xây dựng đồ thị chuyển vị S=f(α) SVTH: Nguyễn Văn Tường Trang 16Vc b b'' a V[dm3] 17.4Vc Đồ án thiết kế động đốt A x B C a 180o a 90o M R?/2 S=2R a O x=f( a) O' D S Hình 2-1: Xây dựng đồ thị chuyển vị phương pháp Brick + Vẽ vịng trịn tâm O, bán kính R=38,5 [mm] Do đó, đoạn AD=2R=77 [mm] Điểm A o o ứng với góc quay (vị trí điểm chết trên) điểm D ứng với 180 (vị trí điểm chết dưới) + Từ O, lấy điểm O’ đoạn AD dịch phía D cho OO ' R 10, 26 [mm] + Từ O, vẽ OB ứng với góc 100, 200, 300 1800 +Từ O’ kẻ đoạn thẳng O’M song song với đường tâm má khuỷu OB Tại M, hạ đường thẳng vng góc với AD, cắt AD C Theo đồ thị Brick, đoạn AC = x Điều chứng minh sau: Ta có: Coi: AC AO CO AO (CO ' OO ') R MO '.cos MO ' �R R R cos � � � AC=R � R� x cos cos � cos cos 2 � � � � � � � + Cứ từ tâm O’ đồ thị Brick kẻ tia ứng với 10 ; 200…1800 Đồng thời đánh số thứ tự từ trái qua phải 0,1,2…18 SVTH: Nguyễn Văn Tường Trang Đồ án thiết kế động đốt + Chọn hệ trục tọa độ với trục tung biểu diễn góc quay trục khuỷu, trục hoành biểu diễn khoảng dịch chuyển piston + Gióng điểm ứng với 10 0; 200…1800 chia cung tròn đồ thị brick xuống cắt đường kẻ từ điểm 100; 200…1800 tương ứng trục tung đồ thị x=f(α) để xác định chuyển vị tương ứng + Nối giao điểm với nhau, ta có đồ thị chuyển vị S = f(α), biểu diễn hành trình piston theo góc quay trục khuỷu sau: a[ ] 200 190 S=f(a) 180 170 160 150 140 130 120 110 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 100 50 150 165 Hình 2-2: Đồ thị chuyển vị S=f(α) 2.1.2 Xây dựng đồ thị vận tốc v=f(α) + Chọn tỷ lệ xích: v s 0, 000469.407,36 0,191 [m/(s.mm)] + Vẽ vòng tròn tâm O, bán kính: SVTH: Nguyễn Văn Tường R2 R 0, 25.0, 0385.407,36 10, 26 v 2.0,191 [mm] Trang S[mm] Đồ án thiết kế động đốt Vòng tròn tâm O đồng tâm với nửa vịng trịn có bán kính: R1 R 0, 0385.407,36 82,1 v 0,191 [mm] + Chia nửa vịng trịn bán kính R1 thành 18 phần nhau, đánh số thứ tự 0, 1, 2, …, 18 + Chia vịng trịn bán kính R2 thành 18 phần nhau, đánh số thứ tự 0’, 1’, 2’, …, 18’ theo chiều ngược lại so với chiều đánh số nửa vịng trịn bán kính R + Trên nửa vịng trịn bán kính R1, gọi AB đường kính Từ điểm 0, 1, 2,…, 18, ta kẻ đường thẳng vng góc với AB, đường cắt đường thẳng kẻ từ điểm 0’, 1’, 2’,…, 18’ song song với AB Gọi giao điểm đường kẻ từ 1’ a; giao điểm đường kẻ từ 2’ b; giao điểm đường kẻ từ 3’ c… + Nối điểm 0, a, b, c … đường cong, ta đường biểu diễn giá trị vận tốc piston vị trí góc quay trục khuỷu khác v=f(α) sau: v=f(a) a d b c e f g A h 1' 2' 3' 4' 5' 6' i 7' 8' 9' j 10' 17' 11' 16' 15' 14' 13' 12' k l m n o B q p 18 17 16 15 14 13 10 11 Hình 2-3: Đồ thị vận tốc v=f(α) SVTH: Nguyễn Văn Tường Trang 10 12 Đồ án thiết kế động đốt Nhiên liệu vào vịi phun khơng phun hết đưa trở lại thùng thông qua hệ thống đường dầu hồi 3.3 TÍNH TỐN CÁC THƠNG SỐ CƠ BẢN CỦA HỆ THỐNG Tính tốn bơm cao áp 3.3.1 Lượng nhiên liệu cung cấp cho xylanh chu trình cơng tác động cơ: Ta có: N e ge 103 Vx 120.n.i. nl [mm3] Trong đó: Ne công suất động [kW] ge suất tiêu hao nhiên liệu động công suất [g/(kW.h)] τ số kỳ chu trình cơng tác n số vịng quay cơng suất [vịng/phút] i số xylanh động ρnl khối lượng riêng nhiên liệu [g/cm3] � Vx 56, 7.240,5.4.103 36, 120.3600.4.0,86 [mm3] Khi động hoạt động Nemax thì: 1,1.N e 1, 05 �1, 07 g e 103 Vx ' 120.n.i. nl [mm3] Chọn: gemax = 1,1 ge , ta có: � Vx ' 1,1.56, 7.1,1.240,5.4.103 44, 120.3600.4.0,86 [mm3] 3.3.2 Lưu lượng nhiên liệu theo lý thuyết bơm phải cung cấp để đảm bảo cho động hoạt động: SVTH: Nguyễn Văn Tường Trang 11 Đồ án thiết kế động đốt Vp Ta có: Vx ' V1 V2 V3 [mm3] Trong đó: V1 độ tăng thể tích nhiên liệu rị rỉ V2 độ tăng thể tích nhiên liệu giãn nở đường ống V3 thể tích nhiên liêu khoang cửa nạp Đặt: Vx ' V1 V2 V3 '.Vx ' Chọn: ' Với bơm cao áp loại bơm piston hiệu suất bơm là: 0,8 �0,9 Chọn: 0,8 '.Vx ' 7.44, 388,5 0,8 [mm3] Vp 3.3.3 Xác định đường kính piston bơm cao áp: Ta có, đường kính piston BCA xác định theo cơng thức: dp 4.V p [mm] Trong đó: ρ tỷ số hành trình lớn đường kính piston bơm cao áp hp max dp 1, �1,7 động tăng áp Chọn: Khi đó: dp 4.388,5 7,909 [mm] � hpmax d p 7,909.1 7,909 SVTH: Nguyễn Văn Tường [mm] Trang 12 Đồ án thiết kế động đốt Dựa vào chuỗi kích thước có sẵn, ta chọn được: �d p 8[mm] � hp max 7[mm] � 3.3.4 Hành trình có ích piston: hp Vx ' f p Vx ' 44, 1,104 d p 82 0,8 4 [mm] 3.4 PHÂN TÍCH ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU CÁC CỤM CHI TIẾT ĐƯỢC GIAO 3.4.1 Cụm bơm cao áp: 3.4.1.1 Nhiệm vụ, cấu tạo chung nguyên tắc hoạt động cụm BCA a) Nhiệm vụ cụm bơm cao áp: Bơm cao áp có nhiệm vụ cung cấp nhiên liệu cho xylanh động đảm bảo: - Nhiên liệu có áp suất cao, tạo chênh áp lớn trước sau lỗ phun Cung cấp nhiên liệu thời điểm quy luật mong muốn Cung cấp nhiên liệu đồng vào xylanh động Dễ dàng nhanh chóng thay đổi lượng nhiên liệu cung cấp cho chu trình, cho phù hợp với chế độ làm việc động b) Cấu tạo bơm Bosch: Phần bơm cặp đơi siêu xác piston – xylanh bơm cao áp, lắp khít Khi làm việc, piston cam đẩy lên thông qua đội vít điều chỉnh Hành trình xuống piston nhờ lò xo bơm cao áp đĩa lị xo Ngạnh chữ thập piston ngàm rãnh dọc ống xoay, vành bắt chặt ống xoay, ăn khớp với Khi dịch chuyển làm xoay piston Phần đầu piston có xẻ rãnh nghiêng, khơng gian bên rãnh nghiêng thơng với khơng gian phía đỉnh piston nhờ rãnh dọc Cấu tạo nhánh bơm cao áp thể hình 4-1 c) Nguyên tắc hoạt động: SVTH: Nguyễn Văn Tường Trang 13 Đồ án thiết kế động đốt Piston xuống nhờ lực lị xo, van cao áp đóng kín Nhờ độ chân khơng tạo khơng gian phía đỉnh piston, piston mở lỗ a, b nhiên liệu nạp đầy vào không gian piston vị trí thấp Piston lên nhờ cam đội, lúc đầu, nhiên liệu bị đẩy qua lỗ a, b ngồi; đỉnh piston che kín lỗ a b nhiên liệu khơng gian phía đỉnh piston bị nén làm tăng áp suất Khi đạt giá trị áp suất định, nhiên liệu đẩy van cao áp mở ra, nhiên liệu vào đường cao áp đến vòi phun Quá trình cấp nhiên liệu diễn rãnh nghiên đầu piston mở lỗ xả b Từ lúc ấy, nhiên liệu từ khơng gian phía đỉnh piston theo rãnh dọc, qua lỗ xả b ngồi khiên áp suất xylanh giảm đột ngột van cao áp đóng lại 1- Trục cam cam đội SVTH: Nguyễn Văn Tường Trang 14 Đồ án thiết kế động đốt 2- Con đội lăn 3- Đai ốc hãm 4- Vít điều chỉnh 5- Đĩa chặn lò xo 6- Lò xo bơm cao áp 7- Piston bơm cao áp 8- Ống xoay 9- Đĩa chặn lò xo 10- Xylanh bơm cao áp 11- Đế van cao áp 12-Van cao áp 13-Lò xo van cao áp 14-Nắp chụp van cao áp a- Lỗ hút b- Lỗ xả 14 13 12 11 b a 10 Do tượng tiết lưu lỗ hút a lỗ xả b, tính chịu nén nhiên liệu tính đàn hồi đường ống cao áp, nên thời điểm bắt đầu kết thúc q trình cấp nhiên liệu thực tế sai khác chút so với thời điểm đóng mở theo kích thước hình học lỗ piston Mép đầu piston định thời điểm bắt đầu cấp nhiên liệu, mép rãnh xiên đầu piston định thời điểm kết thúc cấp nhiên liệu Với bơm Bosch động Yanmar 4JH-DTE, đỉnh piston rãnh chéo nằm phía dưới, nên thời điểm bắt đầu cấp nhiên liệu luôn không thay đổi Muốn thay đổi lượng nhiên liệu chu trình, cần phải thay đổi hành trình có ích Se, tức thay đổi thời điểm kết thúc cấp nhiên liệu Trên xylanh bơm cao áp động này, bố trí lỗ cho xả hút Hình 4-1: Cấu tạo nhánh bơm cao áp SVTH: Nguyễn Văn Tường Trang 15 Đồ án thiết kế động đốt Hình 4-2: Kết cấu đầu piston bơm Bosch động Yanmar 4JH-DTE 3.4.1.2 Đặc điểm cấu tạo cụm chi tiết bơm Bosch a) Bộ đơi piston xylanh bơm cáo áp: Để tạo áp suất cao hoạt động lâu bền, piston xylanh bơm cao áp cần phải chế tạo xác dùng vật liệu có độ chống mịn tốt Cụ thể: - - Vật liệu chế tạo thép hợp kim dùng làm ổ bi làm dụng cụ cắt gọt kim loại X15, 25X5M Nếu đôi làm thép X15 có hình dạng kích thước ổn định cấu trúc tế vi ổn định Nếu dùng thép 24X5M phải thấm nitơ Nhiệt luyện để bề mặt ma sát đạt độ cứng không nhỏ HRC58, mặt đầu không nhỏ HRC55 Điều kiện kỹ thuật đôi piston xylanh bơm cao áp sau: + Độ bóng bề mặt ma sát không nhỏ �11 , mặt đầu xylanh không nhỏ �10 + Các mép gờ đỉnh, gờ rãnh nghiêng, gờ lỗ thoát, lỗ hút phải sắc cạnh + Sai lệch hình dạng hình học đỉnh gờ xả piston không 0,02 chiều dài làm việc + Độ côn piston xylanh không 0,0006 chiều dài 20mm mặt làm việc + Độ ovan không 0,0005mm + Không có vết xước bề mặt làm việc đôi + Khe hở đôi xác định nhờ thiết bị thủy lực đo độ kín + Khi hỏng phải thay cặp đơi Một số hình ảnh đơi piston xylanh bơm cao áp động Yanmar 4JH-DTE SVTH: Nguyễn Văn Tường Trang 16 Đồ án thiết kế động đốt B B B-B Hình 4-3: Bộ đơi piston xylanh lắp ghép piston tháo rời b) Bộ đôi van cao áp đế van: Van cao áp đế van cao áp cặp chi tiết xác thứ hai bơm cao áp, có nhiệm vụ sau: - Ngăn khơng cho khí thể từ buồng cháy vào xylanh bơm cao áp (nếu dùng loại vòi phun hở) Giúp trình cung cấp nhiên liệu ổn định (nếu dùng vịi phun kín) Giảm áp dập tắn dao động áp suất đường ống cao áp sau kết thúc cấp nhiên liệu Hiệu chỉnh đặc tính cung cấp tốc độ bơm cao áp Hình 4-4: Bộ đôi van cao áp đế van Điều kiện kỹ thuật đôi van cao áp đến van: SVTH: Nguyễn Văn Tường Trang 17 Đồ án thiết kế động đốt - Vật liệu chế tạo: dùng hợp kim X15 Độ cứng sau nhiệt luyện: mặt van đạt HRC 56-62, đế van đạt HRC 60-64 Van đế van phải mài rà với Kiếm tra độ kín khít van: thường dùng khí nén có áp suất dư 0,4-0,5Mpa để thử, nhúng vào thùng dầu hỏa khơng sủi bọt khí Khi hỏng phải thay cặp c) Trục cam bơm cao áp: Quy luật cung cấp nhiên liệu bơm cao áp thể qua hàm lưu lượng thay đổi theo góc quay trục khuỷu, phụ thuộc vào biên dạng cam Đối với động Yanmar 4JHDTE, vấu cam bơm cao áp có biên dạng cam lồi nhiều cung tròn (biên dạng tạo nên từ nhiều cung tròn giao nhau) Cụ thể hình 4-5: Ø20 Ø24 19 R50 R6 R19 28o Hình 4-5: Biên dạng cam trục cam bơm cao áp động Yanmar 4JH-DTE Trục cam bơm cao áp dẫn động bánh răng, truyền momen nhờ then bán nguyệt A A A-A Hình 4-6: Rãnh then bán nguyệt trục cam bơm cao áp d) Thay đổi lượng nhiên liệu cấp cho chu trình cơng tác: SVTH: Nguyễn Văn Tường Trang 18 Đồ án thiết kế động đốt Muốn thay đổi lượng nhiên liệu chu trình gct bơm Bosch cần phải dịch chuyển bơm cao áp, làm quay ống xoay Vì ngạnh chữ thập piston bơm cao áp ngàm rãnh ống xoay nên ống bị kép xoay đi, kéo theo piston bơm cao áp xoay theo Qua đó, khoảng cách mép rãnh nghiêng với đầu piston vị trí lỗ xả bị thay đổi theo Khoảng cách thực chất hành trình có ích piston bơm cao áp b b I) b II) b III) IV) Hình 4-7: Vị trí tương đối rãnh nghiêng so với lỗ nạp (xả) I) II) III) IV) Piston vị trí Vị trí piston tăng tải Vị trí piston giảm tải Vị trí piston khơng tải 3.4.2 Bầu lọc nhiên liệu Bầu lọc nhiên liệu cho hệ thống nhiên liệu động diesel bầu lọc tiêu chuẩn hóa Thường chọn bầu lọc theo khả thơng qua nó, cho lượng nhiên liệu có khả thơng qua bầu lọc khoảng hai lần lượng nhiên liệu thực tế qua bầu lọc làm việc Trong động Yanmar 4JH-DTE, bầu lọc thô thay lưới lọc, đặt bình nhiên liệu hệ thống Cịn bầu lọc tinh kiểu thấm, đặt đường ống, nối từ bơm chuyển nhiên liệu đến bơm cao áp Hình 4-7 4-8, giới thiệu ví trí lưới lọc bình lọc tinh hệ thống nhiên liệu SVTH: Nguyễn Văn Tường Trang 19 Đồ án thiết kế động đốt Hình 4-7: Lưới lọc bố trí thùng nhiên liệu động diesel Hình 4-8: Bầu lọc tinh nằm bơm chuyển bơm cao áp Với động Yanmar, nhiên liệu lọc qua lõi lọc giấy, đó, sau thời gian làm việc lõi lọc 300 phải thay lõi lọc, để đảm bảo khả thông qua bầu lọc Để giữ cố định lõi lọc giấy, người ta dùng vành kim loại để đỡ lõi lọc Bên lõi lọc có ống thép mỏng, đục nhiều lỗ để làm giá đỡ lõi lọc, tạo không gian lưu thông cho nhiên liệu bên lõi lọc Hình dạng thực tế cấu tạo lõi lọc thể hình 4-9 SVTH: Nguyễn Văn Tường Trang 20 Đồ án thiết kế động đốt 4 Hình 4-9: Hình dạng thực tế cấu tạo bầu lọc tinh 1234567- Cửa vào nhiên liệu chưa lọc Cửa nhiên liệu lọc Lỗ để nhiên liệu chưa lọc vào thân bầu lọc Lỗ mà nhiên liệu lọc từ thân bầu lọc Lõi lọc giấy Giá đỡ bên lõi lọc Van an toàn Trong trường hợp lõi lọc bị tắc, không đảm bảo khả thông qua u cầu, van an tồn bố trí bầu lọc hoạt động Khi lõi lọc bị tắc, áp suất chênh lệch bên bên lõi lọc tăng lên, độ chênh áp đủ để thắng lị xo van an tồn, van bị đội lên, cho phép nhiên liệu chưa lọc qua, đảm bảo cho động hoạt động bình thường SVTH: Nguyễn Văn Tường Trang 21 Đồ án thiết kế động đốt MỤC LỤC SVTH: Nguyễn Văn Tường Trang 22 Đồ án thiết kế động đốt PHẦN I: XÂY DỰNG ĐỒ THỊ CÔNG, ĐỘNG HỌC VÀ ĐỘNG LỰC HỌC ĐỘNG CƠ D1 V4-0415 XÂY DỰNG ĐỒ THỊ CƠNG 1.1 Các thơng số cho trước 1.2 Các thông số chọn: 1.3 Vẽ đồ thị công: 1.3.1 Xây dựng đường nén: 1.3.2 Xây dựng đường giãn nở: 1.3.3 Lập bảng xác định điểm đường nén đường giãn nở: 1.3.4 Xác định điểm đặc biệt: Xây dựng đồ thị động học động lực học: 2.1 Xây dựng đồ thị động học: 2.1.1 Xây dựng đồ thị chuyển vị S=f(α) 2.1.2 Xây dựng đồ thị vận tốc v=f(α) 2.1.3 Xây dựng đồ thị gia tốc j=f(x) 2.2 Xây dựng đồ thị động lực học: 2.2.1 Xây dựng đồ thị lực quán tính Pj 2.2.2 Xây dựng đồ thị Pkt, Pj P1 2.2.2.1 Đồ thị khai triển Pkt-α 2.2.2.2 Đồ thị Pj-α 2.2.2.3 Đồ thị P1-α 2.2.3 Xây dựng đồ thị T, Z, N-α 2.2.4 Xây dựng đồ thị ΣT-α 2.2.5 Xây dựng đồ thị phụ tải tác dụng lên chốt khuỷu: SVTH: Nguyễn Văn Tường Trang 23 Đồ án thiết kế động đốt 2.2.6 Xây dựng đồ thị phụ tải tác dụng lên đầu to truyền 2.2.7 Xây dựng đồ thị khai triển Qch-α 2.2.8 Xây dựng đồ thị mài mịn chốt khuỷu PHẦN II PHÂN TÍCH ĐẶC ĐIỂM CHUNG CỦA ĐỘNG CƠ THAM KHẢO 2.1 CHỌN ĐỘNG CƠ THAM KHẢO 2.2 ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU CỦA MỘT SỐ CƠ CẤU, HỆ THỐNG CỦA ĐỘNG CƠ 2.2.1 Cơ cấu piston, truyền, trục khuỷu 2.2.3 Cơ cấu phân phối khí 2.2.3 Hệ thống bơi trơn, làm mát 2.2.4 Hệ thống nhiên liệu PHẦN III THIẾT KẾ HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU ĐỘNG CƠ D1 V4-0415 3.1 NHIỆM VỤ VÀ YÊU CẦU ĐỐI VỚI HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU ĐỘNG CƠ DIESEL 3.1.1 Nhiệm vụ 3.1.2 Yêu cầu 3.2 SƠ ĐỒ VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU ĐỘNG CƠ DIESEL 3.2.1 Sơ đồ nguyên lý 3.2.2 Nguyên lý hoạt động 3.3 TÍNH TỐN CÁC THƠNG SỐ CƠ BẢN CỦA HỆ THỐNG 3.3.1 Lượng nhiên liệu cung cấp cho xylanh chu trình cơng tác động cơ: 3.3.2 Lưu lượng nhiên liệu theo lý thuyết bơm phải cung cấp để đảm bảo cho động hoạt động SVTH: Nguyễn Văn Tường Trang 24 Đồ án thiết kế động đốt 3.3.3 Xác định đường kính piston bơm cao áp: 3.3.4 Hành trình có ích piston 3.4 PHÂN TÍCH ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU CÁC CỤM CHI TIẾT ĐƯỢC GIAO 3.4.1 Cụm bơm cao áp: 3.4.1.1 Nhiệm vụ, cấu tạo chung nguyên tắc hoạt động cụm BCA 3.4.1.2 Đặc điểm cấu tạo cụm chi tiết bơm Bosch 3.4.2 Bầu lọc nhiên liệu SVTH: Nguyễn Văn Tường Trang 25 ... 690 700 710 -0 .98 -0 .96 -0 .91 -0 .86 -0 .78 -0 .68 -0 .54 -0 .38 -0 .22 -0 .08 -0 .01 -0 .02 -0 .13 -0 .35 -0 .64 -0 .95 -1 .23 -1 .43 0.00 -0 .13 -0 .24 -0 .36 -0 .47 -0 .55 -0 .59 -0 .57 -0 .48 -0 .32 -0 .10 0.17 0.43... Đồ án thiết kế động đốt 30 0.52 0.13 -3 9.33 -0 .74 -2 3.96 -0 .98 -3 1.59 -0 .15 -4 .96 40 0.70 0.16 -3 2.32 -0 .77 -2 4.81 -0 .66 -2 1.38 -0 .16 -5 .26 50 0.87 0.19 -2 4.09 -0 .67 -2 1.47 -0 .37 -1 1.88 -0 .15 -4 .70... động Yanmar 4JH-DTE SVTH: Nguyễn Văn Tường Trang Diesel - Inline 75.0 x 77.0 Đồ án thiết kế động đốt Hình 1-1 : Động Yanmar 4JH-DTE SVTH: Nguyễn Văn Tường Trang Đồ án thiết kế động đốt Hình 1-2 :