Đồ án tốt nghiệp thiết kế hệ thống làm mát động cơ D6AC trên xe huyndai

Đồ án tốt nghiệp TÙNG GVHD: T.S TRẦN THANH HẢI LỜI NÓI ĐẦU Động đốt phát triển mạnh, gĩư vai trò quan trọng nhiều ngành kinh tế quốc dân nông nghiệp, giao thông vận tải đường bộ, đường sắt, đường biển, đường hàng không nhiều ngành công nghiệp khác Sản lượng động đốt ngày giới đạt mức 30 triệu / năm có khả tăng cao Tuy nhiên, đường phát triển lên ngành động đốt nói chung ngành cơng nghiệp tơ nói riêng nước khác Tuỳ thuộc chủ yếu lực ngành khí mức độ cơng nghiệp hố nước Để thuận tiện việc nghiên cứu, người ta chia động đốt trong ô tô nhiều hệ thống, hệ thống nhiên liệu, hệ thống bôi trơn, hệ thống làm mát hệ thống có tầm quan trọng định Hệ thống làm mát đóng vai trò quan trọng cho động Việc khảo sát hệ thống động giúp cho sinh viên củng cố lại kiến thức học biết sâu tìm hiểu hệ thống khác Do vậy, đề tài khảo sát hệ thống làm mát động D6AC lắp xe HYUNDAI đề tài quan trọng thiếu Được giúp đỡ tận tình thầy giáo hướng dẫn, em hoàn thành đề tài Nhưng trình độ có hạn, tài liệu khó khăn, thời gian ngắn nên q trình em thực khơng tránh khỏi sai sót kính mong bảo tận tình thầy khoa khí giao thơng, đặc biệt thầy giáo hướng dẫn Trần Thanh Hải Tùng, để em hoàn thành đề tài tốt Em xin chân thành cảm ơn giúp đỡ quý thầy, cô Đà Nẵng: ngày tháng năm 2006 Sinh viên thực ĐỒN MẠNH HÙNG 1.MỤC ĐÍCH Ý NGHĨA ĐỀ TÀI SVTH: ĐOÀN MẠNH HÙNG - LỚP 24C4 Trang Đồ án tốt nghiệp TÙNG GVHD: T.S TRẦN THANH HẢI 1.1: Ý NGHĨA KINH TẾ: Ngày động đốt (ĐCĐT) phát triển rộng khắp lĩnh vực giao thông vận tải (đường bộ, đường sắt, đường thuỷ ) nơng nghiệp, lâm nghiệp, xây dựng quốc phịng ngồi việc sử dụng song hành với loại động nhiệt khác, số lĩnh vực, chưa sử dụng loại động khác, mà ĐCĐT động lực sử dụng Tổng công suất động đốt tạo chiếm khoảng 90% công suất thiết bị động lực nguồn lương tạo ra: bao gồm nhiệt năng, thuỷ năng, lượng nguyên tử ,năng lượng mặt trời Ngành công nghiệp chế tạo ĐCĐT coi phận tất yếu ngành khí kinh tế quốc dân hầu hết nước, vấn đề tạo đội ngủ kỷ thuật ĐCĐT có số lượng chất lượng định phải coi trọng Để thuận tiện cho việc nghiên cứu, người ta phân ĐCĐT làm nhiều hệ thống có tầm quan trọng định Hệ thống làm mát (HTLM) động hệ thống động đốt Có nhiệm vụ thực q trình truyền nhiệt từ khí cháy qua thành buồng cháy đến mơi chất làm mát để đảm bảo cho nhiệt độ chi tiết khơng q nóng, khơng q nguội Q nóng gây tượng xấu như: giảm sức bền, độ cứng vững tuổi thọ chúng , q nguội khơng tốt, q nguội có nghĩa động làm mát q nhiều tổn thất nhiệt nhiều, nhiệt lượng dùng để sinh cơng hiệu suất động nhỏ Mặt khác, nhiệt độ động thấp, độ nhớt dầu nhờn tăng, khiến cho dầu nhờn khó lưu động làm tăng tổn thất giới tổn thất ma sát Hơn nhiệt độ thành xylanh thấp quá, nhiên liệu ngưng tụ bề mặt xylanh làm cho màng dầu bôi trơn bị nhiên liệu rữa Nếu nhiên liệu có nhiều thành phần lưu huỳnh tạo axít kết hợp nhiên liệu nước ngưng tụ bề mặt thành xy lanh, axít gây tượng ăn mịn kim loại Tóm lại HTLM động đóng vai trị quan trọng cần thiết cho động Vì ảnh hưởng lớn đến tiêu kinh tế công suất động 1.2: Ý NGHĨA VỀ KỸ THUẬT: SVTH: ĐOÀN MẠNH HÙNG - LỚP 24C4 Trang Đồ án tốt nghiệp TÙNG GVHD: T.S TRẦN THANH HẢI Trong q trình học tập mơn học chuyên ngành động đốt trong, đồ án tốt nghiệp với đề tài khảo sát, mà cụ thể khảo sát hệ thống động đốt giúp cho sinh viên biết cách tìm hiểu hệ thống đó, sở khảo sát tương tự nắm bắt sâu hệ thống khác động đốt Ngoài ra, việc khảo sát cịn giúp cho sinh viên có thêm kinh nghiệm, biết hướng để sâu tìm hiểu hệ thống động đốt thêm nhiều kinh nghiệm sau trường Do vậy, đề tài khảo sát hệ thống bôi làm mát đề tài nói KHẢO SÁT ĐỘNG CƠ D6AC 2.1 GIỚI THIỆU CHUNG XE HYUNDAI Ngày xã hội tiến lên giới hóa mức cao, nhằm giảm sức lao động tính hiệu kinh tế Trước nhu cầu đó, địi hỏi phải lựa chọn hợp lý phương tiện chun chở hàng hố cần thiết Trong hãng xe HYUNDAI Hàn Quốc sản xuất, đóng vai trị quan trọng gần khơng thể thiếu để vận chuyển loại hàng hoá đường Hãng xe HYUNDAI sử dụng rộng rãi hãng sản xuất nhiều chủng loại trọng tải khác nhau, có nhiệm vụ làm việc khác : xe kéo rơ moóc, xe ben cỡ lớn, xe ben cỡ nhỏ chúng phù hợp cho công việc Cịn mẩu mã chất lượng hãng xe HYUNDAI đẹp tốt lắp ráp dây chuyền đại, cấu hình phù hợp cho loại đường nước ta Đặc biệt ca bin thoáng mát, tư ngồi lái thoải mái, tầm nhìn người lái dễ có hệ số phanh an tồn.Các thiết bi phụ tùng thay nhiều Chính hãng xe HYUNDAI có ưu điểm nên chiếm tương đối lớn thị trường nước ta 2.2 CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA ĐỘNG CƠ D6AC có máy piston thẳng hàng :1-5-3-6-2-4 Thể tích làm việc : 11,149 cc Hành trình piston : 140 mm Đường kính xy lanh : 130 mm Số vòng quay cực đại : 2200 vịng / phút Tỷ số nén : 15,5 Cơng suất cực đại : 340 PS/2200 vòng / phút SVTH: ĐOÀN MẠNH HÙNG - LỚP 24C4 Trang Đồ án tốt nghiệp TÙNG Mô men cực đại GVHD: T.S TRẦN THANH HẢI : 140 kg.m / số vòng quay 1400 vịng / phút Khối lượng khơ (chưa có dầu bơi trơn, nhiên liệu, nước làm mát): 990 kg Khối lượng đầy đủ : 1035 kg Kích thước bao chiều dài : 1338,6 mm Kích thước bao chiều rộng : 1041,9 mm Kích thước bao chiều cao : 1171,6 mm Ap suất van an tồn : 12 kg / cm2 Có turbo tăng áp Thông số Số kỳ Số xy lanh Thứ tự làm việc Đường kính  hành trình Dung tích xy lanh Tổng dung tích Kiểu buồng cháy Tỷ số nén Cơng suất Góc phun sớm Góc phân phối khí Giá trị xy lanh xếp thẳng hàng 1-5-3-6-2-4 130 x 140 1858 11149 Buồng cháy thống 15,5:1 340 PS/2200[v/ph] 17o trước điểm chết - Góc mở sớm xu páp nạp 1 = 100 Đơn vị [mm] [cm3] [cm3] - Góc đóng muộn xu páp nạp 2 = 460 - Góc mở sớm xu páp thải 3 = 560 - Góc đóng muộn xu páp thải 4 = 100 2.3 CƠ CẤU KHUỶU TRỤC, THANH TRUYỀN, PISTON -Trục khuỷu: Trục khuỷu chi tiết máy quan trọng nhất, cường độ làm việc lớn động đốt Công dụng trục khuỷu tiếp nhận lực tác dụng piston truyền qua truyền biến chuyển động tịnh tiến piston thành chuyển động quay trục khuỷu để đưa cơng suất ngồi (dẫn động máy cơng tác khác) Trạng thái làm việc trục khuỷu nặng Trong trình làm việc, trục khuỷu chịu tác dụng lực khí thể, lực qn tính SVTH: ĐỒN MẠNH HÙNG - LỚP 24C4 Trang Đồ án tốt nghiệp TÙNG GVHD: T.S TRẦN THANH HẢI (quán tính chuyển động tịnh tiến quán tính chuyển động quay) lực có trị số lớn thay đổi theo chu kỳ định nên có tính chất va đập mạnh Ngồi lực tác dụng nói gây hao mòn lớn bề mặt ma sát cổ trục chốt khuỷu.tuổi thọ khuỷu trục truyền chủ yếu phụ thuộc vào tuổi thọ trục khuỷu Có sức bền lớn, độ cứng vững lớn, trọng lượng nhỏ mịn, có độ xác gia cơng cao, bề mặt làm việc trục cần có độ bóng bề mặt độ cứng cao Không xẩy tượng giao động Kết cấu trục khuỷu phải đảm bảo tính cân tính đồng đều, phải dể chế tạo Đó nói chung cho động đốt cịn xe hyun đai nói riêng có thành phần sau, Trục khuỷu động D6AC chế tạo gồm khối liền, vật liệu chế tạo thép bon có thành phần bon trung bình loại thép 40÷50, bề mặt gia cơng đạt độ bóng cao Thứ tự làm việc xi lanh 1-5-3-6-2-4 Đường kính cổ trục khuỷu: 100 mm Hình 2.1 Kết cấu trục khuỷu 1-Đầu trục khuỷu để lắp bánh lai cấu; 2- Cổ biên; 3- Phần đuôi trục khuỷu để lắp bánh đà; 4- Cổ trục khuỷu -Thanh truyền : Thanh truyền động D6AC chế tạo thép hợp kim đặc biệt, gồm có thành phần Mn, Ni, vơn phram Tiết diện truyền có dạng chữ y, đầu to truyền có khoan lỗ dầu để bơi trơn xy lanh Bạc đầu to truyền chế tạo hai ghép lại với nhau, nắp đầu to truyền lắp với đầu to truyền:100mm SVTH: ĐOÀN MẠNH HÙNG - LỚP 24C4 Trang Đồ án tốt nghiệp TÙNG GVHD: T.S TRẦN THANH HẢI Hình2.2 :Kết cấu truyền -Đầu to truyền; 2-Đầu nhỏ truyền; 3- Thân truyền - Piston : Piston chi tiết quan trọng động đốt Trong trình làm việc động cơ, piston chịu lực lớn, nhiệt độ cao ma sát mài mòn lớn, lực tác dụng nhiệt độ cao khí thể lực quán tính sinh gây nên ứng suất học ứng suất nhiệt piston, mài mòn thiếu dầu bôi trơn mặt ma sát pittong với xilanh chịu lực Piston có nhiệm vụ quan trọng sau: Đảm bảo bao kín buồng cháy, giữ khơng cho khí cháy buồng cháy lọt xuống te (hộp trục khuỷu) ngăn không cho dầu nhờn từ hộp trục khuỷu súc lên buồng cháy Tiếp nhận lực khí thể truyền lực cho truyền (trong trình cháy giản nở) để làm quay trục khuỷu nén khí q trình nén, đẩy khí thải khỏi xilanh q trình thải hút khí nạp vào buồng cháy trình nạp SVTH: ĐỒN MẠNH HÙNG - LỚP 24C4 Trang Đồ án tốt nghiệp TÙNG GVHD: T.S TRẦN THANH HẢI Hình 2.3 Kết cấu piston 1- Xecmăng lữa; 2- Xecmăng khí; 3- Xecmăng dầu; 4- Vòng chặn chốt piston; 5- Chốt piston; 6- Piston Trong động hai kỳ, nhóm piston có tác dụng van trượt làm nhiệm vụ phối khí (đóng mở lỗ nạp, lỗ qt lỗ thải) từ giới thiệu phần động chung ta nói phần tương tự động piston xe hyunđai Piston động D6AC chế tạo hợp kim nhôm Do điều kiện làm việc piston trên, nên vật liệu dùng để chế tạo piston có độ bền cao, phải đảm bảo yêu cầu sau: Có sức bền lớn nhiệt độ cao tải trọng thay đổi, có trọng lượng riêng nhỏ, hệ số giãn nở nhỏ, hệ số dẫn nhiệt lớn, chịu mòn tốt điều kiện bôi trơn nhiệt độ cao, chống mài mịn hố học khí cháy Vật liệu chế tạo piston thường dùng gang hợp kim nhẹ, thép dùng để chế tạo piston, piston bố trí xéc măng khí séc măng dầu Đường kính piston: 130 [mm].Trên piston khoét rãnh để lắp séc măng: chiều cao rãnh để lắp séc măng khí mm, chiều cao để lắp séc măng dầu mm 2.4 CƠ CẤU PHỐI KHÍ Cơ cấu phối khí kiểu trục cam đặt thân máy, có đũa đẩy cị mổ Bộ dẫn động dây đai truyền chuyển động từ bánh đai trục khuỷu qua dây đai lên bánh đai trục cam Kết hợp với bánh đai bơm nước để làm cấu căng đai SVTH: ĐOÀN MẠNH HÙNG - LỚP 24C4 Trang Đồ án tốt nghiệp TÙNG GVHD: T.S TRẦN THANH HẢI Khi tháo lắp dây đai phải ý dấu bánh đai phải trùng với dấu hộp bảo vệ đai Trục cam có năm cổ trục lắp thẳng vào ổ đỡ nắp máy Đầu trục cam có lắp bánh đai để dẫn động trục cam 10 11 12 13 14 Hình 2.4: Sơ đồ dẫn động phối khí 1- Con đội; 2- Nắp chắn; 3- Đụa đẩy; 4- Vít điều chỉnh; 5- Bu lơng nắp máy; 6- Nắp ca bơ; 7- Cị mổ; 8- Móng hảm xupap; 9- Chén chận xupap; 10- Lị xo xupap; 11- Ống dẫn hướng xupap; 12- Lỗ lắp vòi phun; 13- Xupap nạp; 14- Xupap thải Xupap nạp xupap thải dẫn động từ cò mổ, trục cam dẫn động từ trục khuỷu Đường kính thân xupap : mm Khe hở ống dẫn hướng thân xupap: 0,08 mm SVTH: ĐOÀN MẠNH HÙNG - LỚP 24C4 Trang Đồ án tốt nghiệp TÙNG GVHD: T.S TRẦN THANH HẢI Có turbo tăng áp kiểu hướng kính Hình 2.5: Sơ đồ dẫn động cam 1- Dẫn động bơm dầu, 2- Bánh dẫn động trục cam, 3- Bánh dẫn động bơm nước, 4,8-Bánh dẫn động trung gian, 5-Bánh trục cân bằng, 6- Dẫn động bơm nhiên liệu, 7- Bánh trục khuỷu 2.5 HỆ THỐNG LÀM MÁT Động D6AC có hệ thống làm mát nước kiểu vịng kín, tuần hồn cưỡng Bao gồm áo nước xy lanh, nắp máy, két nước, bơm nước, van nhiệt, quạt gió đường ống dẫn nước Hệ thống làm mát sử dụng nước nguyên chất, có pha chất phụ gia chống rĩ - Két làm mát lắp đầu xe, két làm mát có đường nước vào từ van nhiệt có đường nước đến bơm Trên két nước có dàn ống dẫn gắn cánh tản nhiệt -Bơm nước kiểu ly tâm dẫn động dây đai từ trục khuỷu -Quạt gió dẫn động dây đai, có đường kính 320-12A -Van nhiệt đóng nhiệt độ nhỏ 80OC bắt đầu mở nhiệt độ 85OC SVTH: ĐOÀN MẠNH HÙNG - LỚP 24C4 Trang Đồ án tốt nghiệp TÙNG GVHD: T.S TRẦN THANH HẢI 10 11 Hình 2.6: Sơ đồ hệ thống làm mát động D6AC 1- Két làm mát nước; 2- Van nhiệt; 3- Ống dẫn khơng khí; 4- Ống dẫn nước làm mát; 5-Nắp đậy; 6- Cảm biến mức nước; 7- Thùng chứa; 8- Ống dẫn nước ra; 9- Làm mát dầu; 10- Bơm nước; 11- Quạt gió 2.6 SƠ ĐỒ HỆ THƠNG BƠI TRƠN ĐỘNG CƠ D6AC Nguyên lý làm việc: Bơm dầu (3) hút dầu từ hộp cacte (1) sau lọc sơ lưới lọc (2) đặt trước cổ hút bơm dầu nhờn hộp cacte, đưa dầu đến làm mát dầu bôi trơn (5) Dầu bôi trơn sau làm mát (nếu nhiệt độ dầu lớn) qua bầu lọc dầu (7) đến đường dầu sau: + Bơi trơn cổ trục khuỷu, cổ trục đầu to truyền + Ống phun dầu lên phía piston để bơi trơn thành xilanh làm mát đỉnh piston + Bôi trơn chi tiết cấu phân phối khí: Trục cam, đội, cị mổ, + Bơi trơn tuabin tăng áp + Bơi trơn hệ bánh phối khí + Bơi trơn bơm cao áp Sau dầu bơi trơn từ trục khuỷu, hệ bánh phối khí, dầu từ cấu phân phối khí tự rơi hộp cacte Cịn dầu bôi trơn từ bơm cao áp tuabin tăng áp suất theo ống dẫn hộp cacte Trong trường hợp bơm dầu (3) làm việc với áp suất cao (có tượng bị tắc đường ống) đề phịng ống dầu bị vỡ, van an tồn (4) mở (áp suất mở van cao 6,0 kg/c m ) dầu bơi trơn trở SVTH: ĐỒN MẠNH HÙNG - LỚP 24C4 10 Trang Đồ án tốt nghiệp TÙNG GVHD: T.S TRẦN THANH HẢI -  - hệ số dẫn nhiệt vật liệu làm ống tản nhiệt(ống tản nhiệt đồng):  = 83,9 ÷ 126 (w/m2 độ) Chọn  = 85 (w/m2 độ) -  - Chiều dày thành ống  = 0,2 (mm) -  2- Hệ số tản nhiệt từ thành ống tản nhiệt vào khơng khí  2= 11,38 wkk độ Wkk= 30 (m/s)  2= 11,38 300 =172,917 (w/m2 độ) Giải phương trình (6.3), (6.4), (6.5) ta được: Qlm = F (t -t ) = kF2 (tn-tkk) /  F2 / F1   / .F2 / F1  /  2 n kk (6.6) Trong đó: k- Hệ số truyền nhiệt két k= = 1 /  F2 / F1   / .F2 / F1  /  (6.7) 1 / 2337.9,9731 / 1,55  2.10 / 85.9.9731 / 1,55  / 172,917 = 115,038 tn- Nhiệt độ trung bình nước làm mát tản nhiệt tn = tnr + tnv/2 (6.8) Trong đó: tnr- Nhiệt độ nước ra: tnr = 700C tnv- Nhiệt độ nước vào: tnv =900C tkk- Nhiệt độ trung bình khơng khí qua tản nhiệt tkk = t kkv  t kkr 90  70  80 2 Với tkkv nhiệt độ dịng khí vào két tkkv = 450C tkkr-Nhiệt độ khơng khí khỏi két Tkk = 80  45 630 Thay giá trị thông số k, tn, tkk, F2 vào (6.6) Ta có : Qlm = 115,038( 80 – 63 ) 9,9731 = 19503 (J/s) SVTH: ĐOÀN MẠNH HÙNG - LỚP 24C4 87 Trang Đồ án tốt nghiệp TÙNG GVHD: T.S TRẦN THANH HẢI khả tản nhiệt ngăn két nước là: Q’ = 19503 = 39006 ( J/s ) Nhận xét: - Nhiệt lượng toả cho nước làm mát số vòng quay định mức là: Q = 305000 ( J/s ) - Trong khả tản nhiệt hai dãy ngăn két môi trường bên là: Q’ = 39006 ( J/s ) Vậy hai dãy ngăn két có thừa lực để làm mát cho động động hoạt động số vịng định mức nhiệt độ mơi trường làm việc t = 45 0C thừa lực đảm bảo cho động làm việc bình thường nhiệt độ môi trường làm việc lớn động hoạt động số vòng quay lớn 6.2 TÍNH KIỂM NGHIỆM BƠM NƯỚC: Lưu lượng bơm nước hệ thống phụ thuộc vào nhiệt lượng nước làm mát mang chênh lệch nhiệt độ nước vào két Để tính tốn kiểm nghiệm bơm nước ta dựa vào thông số kết cấu thực tế bơm để tính so sánh giá trị thơng số caltaloge + Lưu lượng thực tế bơm nước: Gb Gb = C1 ρn π ( r12 r02 ) (kg/s ) ( 6.9 ) Trong đó: ρn- Mật độ nước làm mát ρn = 42 kg/m3 r1- Bán kính bánh cơng tác (m) r0 - Bán kính bánh cơng tác ( m ) C1- Vận tốc tuyệt đối nước vào cánh Theo tài liệu sách kết cấu tính tốn động đốt ta có: C1 = ÷ m/s, chọn C1 = m/s r1 = 62 103 m r0 = 28 103 m Ta có: Gb = 42 3,14 (622 103- 282.103 ) = 19,8642 kg/s Chọn: Gb = 20 ( kg/s ) + Cột áp bơm: H = 17 m H2O SVTH: ĐOÀN MẠNH HÙNG - LỚP 24C4 88 Trang Đồ án tốt nghiệp TÙNG GVHD: T.S TRẦN THANH HẢI Hình 6.2 Sơ đồ tính bơm nước li tâm Cơng thức tiêu hao bơm nước tính theo công thức sau: Gb H 9,81.10  Nb =   cg ( 6.10 ) Trong đó: η - Hệ số tổn thất bơm, η = 0,8 ÷ 0,9 Chọn: η = 0,8 η cg- Hiệu suất giới bơm: η cg = 0,7 ÷ 0,9 Chọn: η cg = 0,7 Thay số vào công thức ta được: 20.17.9,81.10  5,956 Nb = 0,8.0,7 ( kw ) Theo công suất thực tế bơm: Nb = (kw) 6.3 TÍNH KIỂM NGHIỆM QUẠT GÍO: • Các thơng số kỷ thuật quạt: - Đường kính ngồi: Dk = 600 mm - Đường kính lõi: Db = 300 mm - Số cánh: J = cánh - Góc cánh quạt: θ0 = 35 độ - Tốc độ quay: nq = 1400 v/phút - Công suất: Nq = 21 kw • Tính tốn đặc tính quạt chế độ n q = 1400 v/phút nhiệt độ mơi trường làm việc T = 450 SVTH: ĐỒN MẠNH HÙNG - LỚP 24C4 89 Trang Đồ án tốt nghiệp TÙNG GVHD: T.S TRẦN THANH HẢI Dk - Diện tích vịng cánh: Fk = m2 ( 6.11) 3,14.(600.10  ) 0,2826 m2 Fk = - Tốc độ vòng đầu cánh: V V=  Dk nq 60 m/s (6.12) 3,14.600.10  3.1400 43,96 V= 60 m/s - Hệ số lưu lượng: KG = Fk.V (6.13) KG = 0,2826 43,96 = 12,424 m3/s Hình 6.3: Sơ đồ tính tốn quạt gió - Trọng lượng riêng khơng khí nhiệt độ T = 450 Theo tài liệu lý thuyết tính tốn cải tạo hệ thống làm mát: Ωkk = 1,075 kg/m3 - Mật độ không khí: S = Ωkk/ g = 1,075 / 9,81 = 0,10958 kg.s2/m4 - Hệ số áp suất: KH = S.V2 kg/m2 (6.14) KH = 0,10958 (43,96)2 = 211,761 kg/m2 - Hệ số công suất KN: KN = KG KH kgm/s (6.15) KN = 12,424 211,761 = 2630,9228 kgm/s - Công suất: N = 30cv.75 = 2250 (kgm/s) = 2250 0,7255 = 1654,875 kw Công suất tương đối: N’= N/KN = 2250/ 2630,9228 = 0,85521 SVTH: ĐOÀN MẠNH HÙNG - LỚP 24C4 90 Trang Đồ án tốt nghiệp TÙNG GVHD: T.S TRẦN THANH HẢI Đưa giá trị N’ = 0,85521lên đồ thị đường đặc tính phi kích thước quạt có góc nghiêng cánh 350, ta có số liệu sau: ‫ ٭‬Lưu lượng tương đối: G1’ = 0,182 ‫٭‬Áp suất tương đối: H’ = 0,102 ‫٭‬Lưu lượng : G1 = KG1 G’1 = 12,424 0,182 = 2,2611 m3/s ‫ ٭‬Áp suất: H = KH H’ = 211,761 0,102 = 21,5996 kg/m2 ‫ ٭‬Hiệu suất:   G '1 H ' 0,182.0,102 100%  100% 2,1716% ' 0,85521 N ‫ ٭‬Công suất N = G1 H 2,2611.21,5996  29,9864.30 cv 75. 75.0,21716 N = 30 0,7255 = 21 (kw) Từ ta có: H = 75. N G (6.16) Trong đó: H- Áp suất quạt (kg/m2) G- Lưu lượng khơng khí qua két (m3/s) η - Hiệu suất làm việc quạt (%) N- Công suất quạt (cv) H= 75. N G = 75.2,1716%.30 268,467 0,182 ( kg/m2) • Tính sức cản khoang tổng sức cản: Hk = hc + hk + hkh + hd ( kg/m2 ) Trong đó: (6.17) hc - Sức cản cửa chớp hk- Sức cản két hkh- Sức cản khoang hd- Áp suất động gió khỏi quạt - Các sức cản phụ thuộc vào lượng gió hút vào két G = ZN ωn Un (6.18) Trong đ ó: ZN - Số két nước ωn - Tiết diện lưu thơng khơng khí qua két Un - Tốc độ trọng lượng khơng khí qua két SVTH: ĐOÀN MẠNH HÙNG - LỚP 24C4 91 Trang Đồ án tốt nghiệp TÙNG GVHD: T.S TRẦN THANH HẢI - Tính sức cản khoang: Ở ta tính tốn ba tốc độ trọng lượng khơng khí qua két U = 10,12,14 kg/m2.s ω- Tiết diện lưu thông khơng khí ω = 0,1853526 (m2) Z - Hệ số tính đến sức cản khoang Theo tài liệu lý thuyết tính tốn cải tạo hệ thống làm mát, trường đại học giao thông Hà Nội 1997: Z = 5,71 G1 = 5,71 0,1853526 10 = 10,5836 kg/s G2 = 5,71 0,1853526 12 = 12,7003 kg/s G1 = 5,71 0,1853526 14 = 14,8170 kg/s - Sức cản cửa chớp hc: hc = V1 U 1 2.9,81 Trong đó: V1 = RT1/P1 Theo tài liệu lý thuyết tính tốn cải tạo hệ thống làm mát, trường đại học giao thông Hà Nội 1997: V1 = 0,888 v φ1 φ1- Hệ số cản cửa chớp, ta tính trạng thái cửa chớp mở hoàn toàn, φ1 = U = U1 - Tốc độ trọng lượng gió qua két 0,888.10 4,5259 hc1 = 2.9,81 kg/m2 0,888.12 6,5174 hc2 = 2.9,81 kg/m2 0,888.14 8,8709 2.9,81 kg/m2 hc3 = - Sức cản két: hk = EN U1,75 (6.19) Trong đó: EN - Hệ số tính đến sức cản két EN = 0,51 hk1 = 0,51 101,75 = 28,68 kg/m2 hk2 = 0,51 121,75 = 39,46 kg/m2 hk3 = 0,51 141,75 = 51,67 kg/m2 - Tốc độ gió qua quạt U2: SVTH: ĐOÀN MẠNH HÙNG - LỚP 24C4 92 Trang Đồ án tốt nghiệp TÙNG GVHD: T.S TRẦN THANH HẢI G U2 = 2  / 4( Dk  Db ) Trong đó: kg/m2.s (6.20) G- Lưu lượng gió qua két Dk- Đường kính cánh quạt Db- Đường kính lõi quạt 10,5836 17,9672 3,14 / 4.(12  0,5 ) U21 = 12,7003 21,5606 3,14 / 4.(12  0,5 ) U22 = U23 = kg/m2.s 14,8170 23,7671 3,14 / 4.(12  0,5 ) kg/m2.s kg/m2.s - Tính thể tích khơng khí V2: Theo tài liệu lý thuyết tính toán cải tạo hệ thống làm mát trường ĐH giao thơng Hà Nội 1997 ứng với tốc độ lưu lượng U1 = 10, 12, 14 thì: V2 = 0.194; 0,195; 0,196 - Sức cản khơng khí hkh: V U hkh = 2  2.9,81 (6.21) Trong đó:  - hệ số tính đến sức cản khoang  = 3,20 Hkh1 = Hkh2 = 0,194.(17,9672) 3,20 10,2144 kg/m2 2.9.81 0,195.(21,5606) 3,20 14,7845 kg/m2 2.9,81 0,196.(23,7671) 3,20 18,0577 kg/m2 Hkh3 = 2.9,81 - Áp suất động quạt: hd = hd1 = 0,194.17,9672 0,1776 2.9,81 V2U 2.9,81 (6.22) kg/m2 SVTH: ĐOÀN MẠNH HÙNG - LỚP 24C4 93 Trang Đồ án tốt nghiệp TÙNG hd2 = hd = 0,195.21,5606 0,2143 2.9,81 0,196.23,7671 0,2374 2.9,81 GVHD: T.S TRẦN THANH HẢI kg/m2 kg/m2 - Tổng sức cản sau: Hk =hc + hk + hkh +hd Hk1 = 4,5259 + 28,68 + 10,2144 + 0,1776 = 43,5979 kg/m2 Hk2 = 6,5174+ 39,46 + 114,7845 + 0,2143 = 60,9772 kg/m2 Hk3 = 8,8709 + 51,67 + 18,0577 + 0,2374 = 78,8461 kg/m2 7.NHỮNG HƯ HỎNG BẢO DƯỠNG SỬA CHỮA HỆ THỐNG LÀM MÁT 7.1 CÁC HƯ HỎNG THƯỜNG GẶP VÀ CÁCH KHẮC PHỤC Trong trình sử dụng vận hành chi tiết, phận hệ thống làm mát bị hư hỏng, hoạt động chi tiết máy chịu nhiều tác động nhiều yếu tố như: ma sát bề mặt chi tiết, ứng suất nhiệt, lực, tác động hố học Vì cần phải theo giỏi để phát hư hỏng sửa chữa kịp thời trình sử dụng vận hành quan trọng cần thiết Ngoài việc đưa xe vào sửa chữa có cố, cịn cần phân định thời kỳ bảo dưỡng, sửa chữa theo cấp Sau hư hỏng thường gặp cách khắc phục hư hỏng phận: 7.1.1 Bơm nước: +Các dạng hư hỏng thường gặp: Bơm nước hệ thống làm mát động D6AC lắp xe HYUNDAI thuộc loại bơm ly tâm Trong trình hoạt động chi tiết máy bơm chịu nhiều tác động lý hoá gây hư hỏng, thường gặp hư hỏng sau đây: - Các ổ bi bị mòn, rơ, rỗ bề mặt làm việc Do trình làm việc trục bơm quay phát sinh mát sát bề mặt chi tiết như: bi, rá bi, trục bạc lót - Các vịng đệm làm kín có tác dụng ngăn ngừa dầu (mỡ) vào nước làm mát gây biến chất nước làm mát - Cong, lệch cánh bướm, thay đổi góc đặt cánh Việc làm ảnh hưởng nhiều đến lưu lượng áp suất nước làm mát cung câp cho vịng tuần hồn SVTH: ĐỒN MẠNH HÙNG - LỚP 24C4 94 Trang Đồ án tốt nghiệp TÙNG GVHD: T.S TRẦN THANH HẢI - Ngồi q trình làm việc cặn bẩn sinh mài mòn chi tiết phản ứng hoá học hoá chất tác dụng nhiệt độ cao bám lên bề mặt chi tiết như: vách bơm, khoang nước, cánh bơm, ống nước Điều ảnh hưởng đến hiệu suất làm việc tuổi thọ bơm + Các biện pháp khắc phục, sửa chữa: - Giải thể toàn hệ thống dẫn động chi tiết bơm - Làm cặn bẩn bám khoang chứa nước, vách khoang bơm, ống nước cánh bơm - Thay ổ bi vịng đệm, phớt làm kín hư hỏng - Cho phép sửa chữa cánh bơm ly tâm phải đảm bảo cứng vững - Trục cánh bơm sau sửa chữa phải cân động, sai số không vượt 5gr.cm 7.1.2 Két nước làm mát: + Những hư hỏng thường gặp: Két làm mát nước phận quan trọng hệ thống làm mát, phải phát sớm hư hỏng để khắc phục sửa chữa Thường gặp hư hỏng sau đây: - Móp méo ống dẫn nước két, làm thay đổi lưu lượng nước chảy qua két, ảnh hưởng đến vịng tuần hồn - Rị rĩ nước: làm giảm áp suất lưu lượng nước làm mát - Cong vênh cánh tản nhiệt: làm giảm hiệu suất làm mát két làm thay đổi tốc độ lưu động khơng khí qua két - Trong trình hoạt động cặn bẩn tạp chất bám vào thành vách phận két nước như: ống nước tản nhiệt, ống góp Điều làm giảm tốc độ lưu động nước, làm giảm hiệu suất làm việc két +Các biện pháp khắc phục, sửa chữa: - Đem két ngâm dung dịch tẩy rữa, làm vách ngăn hộp két nước Thay thành vách có chiều dày nhỏ 1,5mm tơn có chiều dày lơn 3mm - Kiểm tra bề mặt lắp ghép, thay nhỏ có bề mặt bị rĩ mục - Thay tồn gioăng làm kín hỏng SVTH: ĐOÀN MẠNH HÙNG - LỚP 24C4 95 Trang Đồ án tốt nghiệp TÙNG GVHD: T.S TRẦN THANH HẢI - Tháo hạ toàn két làm mát, ngâm dung dịch tẩy rửa Tiến hành ép thử với áp suất 2kg/cm2 để thử độ kín (giữ 10 phút khơng thấy xì hở tốt) - Nắn thẳng cánh tản nhiệt - Thay gioăng làm kín, kiểm tra sửa chữa phục hồi trạng thái tiếp xúc cổ góp - Thử nghiệm thời gian nước chảy qua két làm mát, lưu lượng giảm 15% so với thiết kế phải sửa chữa thay két - Được phép thay cục ống nước hư hỏng tắc ngẻn số ống nhỏ 10% tổng số ống két Hàn nối ống xong phải thử áp lực lưu lượng - Phải thay két nếu: số ống bị móp méo lớn 20%; số đường ống nước bị tắc phải loại bỏ lớn 10%; số cánh tản nhiệt bị hỏng lớn 20% - Giải thể toàn tản nhiệt, làm mát dầu bôi trơn - Ngâm dung dịch, làm đường ống Thay gioăng làm kín Sau sửa chữa xong phải thử độ kín phận 7.1.3 Quạt làm mát két nước: Quạt dùng để tăng tốc độ lưu động khơng khí qua két làm mát, khiến cho hiệu làm mát cao + Những hư hỏng thường gặp: - Nứt trục quạt, mòn rãnh then quạt - Hư gioăng, phớt làm kín, đệm - Mịn, rơ, bể ổ bi, bạc lót - Nứt ,bể cánh quạt + Các biện pháp khắc phục sửa chữa: - giải thể toàn chi tiết quạt làm mát, làm sạch, kiểm tra trạng thái chi tiết - Thay tồn gioăng , phớt làm kín , căn, đệm, ổ bi , bạc lót - Trục quạt có vết nứt bề rộng rãnh then nhỏ 15% kích thước ngun hình phải thay - Được phép hàn đắp phục hồi chiều rộng rãnh then nhỏ 15% kích SVTH: ĐOÀN MẠNH HÙNG - LỚP 24C4 96 Trang Đồ án tốt nghiệp TÙNG GVHD: T.S TRẦN THANH HẢI thước ngun hình, phục hồi lại chổ bị mài mịn Sau sửa chữa xong phải thử vết nứt siêu âm Được phép hàn cánh quạt để đảm bảo độ cứng vững (hàn lại vết nứt dọc cáng quạt nứt ngang cánh phía rìa hai bên cánh quạt 65 mm tính từ tâm quạt phía cánh quạt bên , theo cơng nghệ hàn quy định - Sau sửa chữa cánh quạt phải thử cân tĩnh Độ sai lệch không vượt 100 gr.cm 7.1.4 Thùng tiêu hao đường ống nước: Thùng tiêu hao bố trí bên trái phía sau ca bin, làm mát vịng tuần hoàn + Những hư hỏng thường gặp: - Cặn bẩn thành vách thùng, ống nước - Rĩ mục vách thùng , ống nước - Hỏng gioăng làm kín, cơlie, bu lơng bắt giữ ống nước + Các biện pháp khắc phục sửa chữa: Tháo hạ thùng tiêu hao đường ống nước, ngâm dung dịch tẩy rửa để làm cặn bẩn bám vách phía Cho phép sửa chữa, thay vách bị rĩ mục Chiều dày lại thùng chứa nước mỏng 3,5mm chiều dày ống dẫn nước mỏng 3mm phải thay Sau sửa chữa xong thử ép nước để kiểm tra nước nhiệt độ 70 0c với áp suất 4kg/cm2, để 10 phút khơng thất xì tốt Sau ép thử xong phải tiến hành sơn hợp cách Thay đoạn ống nước cao su, gioăng làm kín, côlie, bu lông bắt giữ hư hỏng 7.2 BẢO DƯỠNG HỆ THỐNG LÀM MÁT Hệ thống làm mát làm việc tự động, không cần thao tác tay Nhưng ta phải theo giỏi cẩn thận đảm bảo cho nước làm mát luôn trang thái tốt Tuổi thọ động phụ thuộc vào trạng thái hệ thống làm mát tốt hay xấu Vì cần kiểm tra thường xuyên thiết bị làm việc đặc biệt két làm mát nước SVTH: ĐOÀN MẠNH HÙNG - LỚP 24C4 97 Trang Đồ án tốt nghiệp TÙNG GVHD: T.S TRẦN THANH HẢI Việc phải đảm bảo nước trình vận hành về: lưu lượng, thành phần Việc theo giỏi vào mức nước thùng tiêu hao tín hiệu cảnh báo buồng điều khiển Tất trục đăng, mặt bích khớp nối, ống mềm, van gioăng làm kín, mặt cơn, phớt làm kín bơm nước Đặc biệt mối ghép két cần phai thường xuyên kiểm tra hư hỏng xẩy Quạt làm mát nước có ảnh hưởng đến chất lượng làm mát hệ thống Bởi cần chăm sóc quạt tốt Khi phát thấy nhiệt độ nước làm mát nhiệt độ dầu nhờn cao, phải tìm nguyên nhân khắc phục hư hỏng xẩy Nếu hư hỏng nặng phải ngưng sử dụng để khắc phục sửa chữa nhằm đảm bảo tính an tồn cho động Chú ý giữ bề mặt ngăn két trạng thái Bề mặt phía bên ngồi cánh tản nhiệt làm cách thổi gió nén nước có pha dung mơi hồ tan Việc làm bề mặt bên hệ thống làm mát tiến hành hoá chất 7.3 CÁC PHƯƠNG PHÁP CẤP XÃ NƯỚC LÀM MÁT 7.3.1 cấp nước làm mát: Lượng nước hệ thống làm mát : 42 lít Khi mực nước tăng hay giảm hệ thống làm mát, vận hành xem đồng hồ nước báo xe, hay xem trực tiếp mắt thường theo kinh nghiệm + Cấp bơm tay: Dùng bơm tay ống mềm , đưa trực tiếp nước vào thùng tiêu hao, cấp mở nắp, bơm xong, đóng lại + Cấp tay: Có thể dùng thùng múc nước, đổ trực tiếp vào thùng tiêu hao, qua nắp phía thùng, khơng cần thao tác thêm Khi đầy đậy nắp lại 7.3.2 Xã nước khỏi hệ thống: Trong trường hợp muốn sửa chữa động hay phân khác hệ thống làm mát cần xã nước khỏi hệ thống Tuỳ theo mực độ sửa chữa vị trí sửa chữa xã tồn phần SVTH: ĐOÀN MẠNH HÙNG - LỚP 24C4 98 Trang Đồ án tốt nghiệp TÙNG GVHD: T.S TRẦN THANH HẢI KẾT LUẬN Nguồn động lực động diezen có cơng suất 250 KW/2200 vịng/phút sử dụng lắp xe Hyundai thùng 19 Đây loại động tương đối mới, có kết cấu gọn mang tính cải tiến đại thực tế phù hợp với điều kiện chuyên chở hàng hoá Để đảm bảo cho động phát huy hết tính ưu việt tránh mắc phải sai lầm tiếp xúc sử dụng xe, dẫn đến hư hỏng không cần thiết Việc nghiên cứu khảo sát tất hệ thống, phận động việc làm có ý nghĩa thiết thực người sử dụng vận hành xe Với khuôn khổ đồ án tốt nghiệp, thời gian thực 14 tuần, với nội dung khảo sát hệ thống làm mát động D6AC lắp xe thùng Hyundai, em trình bày tương đối tỷ mĩ ngững vấn đề liên quan đến hệ thống làm mát mong góp phần nhỏ bé vào nhiệm vụ hướng dẫn sử dụng sữa chữa để động làm việc tốt có tuổi thọ dài Tuy lực thời gian có hạn, chắn q trình thực đồ án cịn nhiều thiếu sót, em mong quý thầy cô bảo Em xin gửi tới lời cảm ơn chân thành đến thầy giáo hướng dẫn đồ án tốt nghiệp T.S Trần Thanh Hải Tùng thầy duuyệt đồ án T.S Dương Việt Dũng quý thầy cô khoa Đà nẵng, ngày … tháng … năm 2006 Sinh viên thực Đồn Mạnh Hùng SVTH: ĐỒN MẠNH HÙNG - LỚP 24C4 99 Trang Đồ án tốt nghiệp TÙNG GVHD: T.S TRẦN THANH HẢI TÀI LIỆU THAM KHẢO: Kết cấu tính tốn động đốt tập Tác giả: Hồ Tấn Chuẩn- Trần Văn Tế - Nguyễn Đức Phú - Nguyễn Tất Tiến Cẩn đốn sữa chữa ơtơ Tác giả: TS Trần Thanh Hải Tùng Lý thuyết tính tốn cải tạo hệ thống làm mát Trường đại học giao thông Hà Nội 1997 Tác giả: Nguyễn Hữu Dũng- Kiều Duy Sức - Đỗ Việt Dũng Caltalo xe HyunDai (động D6AC) SVTH: ĐOÀN MẠNH HÙNG - LỚP 24C4 100 Trang Đồ án tốt nghiệp TÙNG SVTH: ĐOÀN MẠNH HÙNG - LỚP 24C4 101 GVHD: T.S TRẦN THANH HẢI Trang ... thuộc vào tính chất lưu động nước trơng hệ thống làm mát, ta có phương án làm mát sau: 3.2.1 Hệ thống làm mát kiểu bốc hơi: Hệ thống làm mát nước kiểu bốc loại đơn giản Hệ thống không cần bơm, quạt... nước động hệ thống làm mát nặng nề cồng kềnh Do vậy, hệ thống làm mát kiểu đối lưu tự nhiên khơng thích hợp cho động tơ máy kéo, mà dùng động tĩnh 3.2.3 .Hệ thống làm mát nước tuần hoàn cưỡng Hệ thống. .. thống làm mát kiểu vịng tuần hồn hở hệ thống làm mát cưỡng kiểu hai vòng 3.2.3.2 .Hệ thống làm mát vòng hở : Hệ thống làm mát kiểu vịng hở, chất khơng khác nhiều so với hệ thống làm mát cưỡng