Nghiên cứu, tính toán và đánh giá hệ thống nhiên liệu động cơ xe volvo d9a làm việc trên các mỏ lộ thiên vùng quảng ninh

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA CHẤT NGUYỄN QUANG THÁI NGHIÊN CỨU, TÍNH TỐN VÀ ĐÁNH GIÁ HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU ĐỘNG CƠ XE VOLVO D9A LÀM VIỆC TRÊN CÁC MỎ LỘ THIÊN VÙNG QUẢNG NINH LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC KỸ THUẬT Hà Nội – 2010 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA CHẤT NGUYỄN QUANG THÁI NGHIÊN CỨU, TÍNH TỐN VÀ ĐÁNH GIÁ HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU ĐỘNG CƠ XE VOLVO D9A LÀM VIỆC TRÊN CÁC MỎ LỘ THIÊN VÙNG QUẢNG NINH Chuyên ngành : Kỹ thuật Máy Thiết Bị Mỏ,Dầu Khí Mã số : 60.52.12 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS TS : Nguyễn Văn Kháng Hà Nội – 2010   LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn cơng trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa cơng bố cơng trình nghiên cứu khác./ Tác giả luận văn Nguyễn Quang Thái   DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT Ký hiệu Ne Diễn giải Công suất động Đơn vị tính ml n Số vịng quay trục khuỷu vg/ph D Đường kính xi lanh mm S Hành trình piston mm i Số xi lanh ε Tỷ số nén ge Suất tiêu thụ nhiên liệu g/kW.h α1 Góc mở sớm xupap nạp độ α2 Góc đóng muộn xupap nạp độ ϕ1 ϕ2 Góc mở sớm xupáp xả Góc đóng muộn xupáp xả độ độ ι Số kỳ lt Chiều dài truyền mm mtt Khối lượng truyền kg mnp Khối lượng nhóm piston kg ECU Bộ điều khiển ĐCT Điểm chết ĐCD Điểm chết   DANH MỤC CÁC BẢNG STT Bảng Tên bảng Trang 2.1 Các thông số kỹ thuật 18 2.2 Bơm cung cấp nhiên liệu 23 3.1 Tính q trình nén trình giãn nở 38 3.2 Giá trị P-V, Pi, PΣ 45 3.3 Giá trị T, Z 49 3.4 Giá trị Ti 53 3.5 Xác định vùng ảnh hưởng ΣQ 59   DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ STT Hình Tên hình đồ thị Xe Volvo vận chuyển mỏ sắt Thạch Khê Trang 1.1 1.2 2.1 2.2 Sơ đồ hệ thống nhiện liệu động D9A 17 2.3 Vòi phun nhiên liệu 19 2.4 19 2.5 Giai đoạn nạp vòi phun Giai đoạn đoạn tràn vòi phun 2.6 Giai đoạn đoạn phun vòi phun 21 2.7 22 10 2.8 Giai đoạn đoạn giảm áp suất vòi phun Bơm cấp nhiên liệu 11 2.9 Lọc nhiên liệu 23 12 2.10 Bình tách nước 24 13 3.1 Đồ thị công 40 14 3.2 Đồ thị vận tốc gia tốc 42 15 3.3 Đồ thị Pkt, Pj, Ps 48 16 3.4 Đồ thị T, Z, ΣT, ΣTtb 54 17 3.5 Đồ thị phụ tải tác dụng cổ trục khuỷu 56 18 3.6 Đồ thị tải trọng trung bình 57 19 3.7 Đồ thị mài mòn 58 Xe Volvo vận chuyển mỏ Hà Tu Các chi chiết hệ thống nhiên liệu động Volvo 14 15 16 20 22   MỤC LỤC MỞ ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG 11 1.1 Quá trình phát triển động đốt 11 1.2 Tình hình phát triển động đốt nước ta nhu cầu sử dụng ô tô tải 13 1.3 Thực trạng sử dụng động volvo nước ta 13 CHƯƠNG HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU ĐỘNG CƠ D9A 16 2.1 Khái quát hệ thống nhiên liệu động D9A .16 2.2 Hệ thống nhiên liệu động D9A .17 2.3 Bơm vòi phun kết hợp 18 2.3.1 Vịi phun đặc tính kỹ thuật 18 2.3.2 Nguyên lý hoạt động vòi phun 19 2.3.3 Bơm cấp nhiên liệu 22 2.3.4 Bầu lọc lọc nhiên liệu 23 2.3.5 Van giới han áp suất 24 2.3.6 Bình tách nước 24 CHƯƠNG TÍNH TỐN XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ LÀM VIỆC CỦA HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU ĐỘNG CƠ D9A .26 3.1 Tính tốn nhiệt động lực học .26 3.1.1 Các thông số chọn .26 3.1.2 Tính tốn chu trình cơng tác 29 3.1.3 Vẽ hiệu đính đồ thị cơng .37 3.1.4 Tính tốn động học, động lực học 41 3.2 Tính tốn kiểm nghiệm bơm cao áp vòi phun 59 3.2.1 Đặc điểm yêu cầu kĩ thuật bơm cao áp 59   3.2.2 Kiểm nghiệm bơm cao áp động 61 3.2.3 Kiểm nghiệm bền xylanh bơm cao áp 65 3.2.4 Kiểm nghiệm vòi phun động 67 KẾT LUẬN .72 TÀI LIỆU THAM KHẢO .73   MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Vận tải mỏ khâu trọng yếu quy trình cơng nghệ khai thác mỏ, vận tải ơtơ chiếm vị đặc biệt Do đặc thù khoáng sản điều kiện địa chất mà tất mỏ nước ta sử dụng ơtơ Nó dùng để chở 100% đất đá bãi thải, chở khoáng sản đến nơi tập chung, nhà máy sàng tuyển đến nơi tiêu thụ Ngồi ơtơ cịn phương tiện để chở người, vật tư, thiết bị Do vậy, số lượng ôtô hoạt động mỏ lớn đáng kể Để nâng cao hiệu sử dụng chúng, phải tổ chức quản lý tốt, xây dựng sở hạ tầng đường sá, nhà xưởng, mà phải chuẩn bị đội ngũ cán chuyên ngành có trình độ chun mơn giỏi, phục vụ kịp thời cho công tác vận hành, bảo dưởng, sửa chữa, trung đại tu, tiến tới chế tạo phụ tùng thay sản xuất ôtô nước nhằm tạo chủ động, giảm nhập ngoại Một loại xe ngày đưa vào sử dụng rộng rãi ngành công nghiệp mỏ xe Volvo Thuỵ Điển, Công ty cổ phần than Hà tu, Núi Béo, Đèo Nai, Cọc Sáu, Công ty cổ phần Sắt Thạch Khê… thuộc tập đồn Than khống sản Việt Nam - VINACOMIN Tuy nhiên, điều kiện làm việc không thuận lợi, khí hậu ẩm ướt, đường sá khơng phẳng, lầy lội, độ dốc lớn, nhiều cua, việc quản lý, vận hành, bảo dưỡng, sửa chữa chưa giải thích đáng… làm cho ơtơ chóng hỏng hóc, đặc biệt hệ thống nhiên liệu, dẫn đến tăng chi phí sản xuất, tiêu hao nhiên liệu lớn so với định mức; Vì vậy, việc nghiên cứu, tính tốn đánh giá hệ thống nhiên liệu động D9A lắp xe VolvoA30D nhằm nâng cao hiệu sử dụng, tăng tuổi thọ, giảm tiêu hao nhiên liệu hạ giá thành vận tải có ý nghĩa lớn vấn đề cấp thiết   Đối tượng phạm vi nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu luận văn động Volvo D9A sử dụng xe Volvo A30D hoạt động mỏ lộ thiên vùng Quảng Ninh - Phạm vi nghiên cứu: Nghiên cứu, tính tốn đánh giá hệ thống nhiên liệu động xe Volvo D9A Mục đích đề tài Làm sáng tỏ nguyên nhân ảnh hưởng đến hiệu làm việc hệ thống nhiên liệu, từ đưa biện pháp nhằm nâng cao hiệu làm việc tuổi thọ động Volvo Nhiệm vụ đề tài - Nghiên cứu tình hình sử dụng động Volvo mỏ khống sản nói chung mỏ lộ thiên vùng Quảng Ninh - Tính tốn nhiệt kiểm nghiệm hệ thống nhiên liệu động Volvo - Đưa biện pháp làm giảm thiểu ảnh hưởng yếu tố nhằm làm tăng hiệu làm việc tuổi thọ động Volvo Nội dung nghiên cứu -Tổng quan động đốt tình hình sử dụng ơtơ Volvo Nước ta -Giới thiệu hệ thống nhiên liệu động Volvo D9A -Tính tốn thơng số làm việc hệ thống nhiên liệu động Volvo D9A Phương pháp nghiên cứu Để giải nhiệm vụ đặt tác giả sử dụng phương pháp tổng hợp sau: - Phương pháp lý thuyết: Tính tốn trình nhiệt động lực học để đánh giá ảnh hưởng đến hệ thống nhiên liệu 45 9.4 ΣQ2 ΣQ3 ΣQ4 100 26 28 ΣQ21 ΣQ22 ΣQ23 100 100 28 11 9.8 9.4 45 93 95.2 100 25 11 14 9.4 45 93 95.2 24 25 11 14 9.4 45 93 95.2 26 24 25 11 14 9.4 45 93 28 26 24 25 11 14 9.4 45 100 28 26 24 25 11 14 9.4 95.2 100 28 26 24 25 11 14 9.4 93 95.2 100 28 26 24 25 11 14 45 93 95.2 100 28 26 24 25 11 10 45 93 95.2 100 28 26 24 25 11 9.4 45 93 95.2 100 28 26 24 12 9.8 9.4 45 93 95.2 100 28 26 13 29 9.8 9.4 45 93 95.2 100 28 14 25 29 9.8 9.4 45 93 95.2 100 15 24 25 29 9.8 9.4 45 93 95.2 16 26 24 25 29 9.8 9.4 45 93 17 28 26 24 25 29 9.8 9.4 45 18 100 28 26 24 25 29 9.8 9.4 19 100 28 26 24 25 29 9.8 9.4 95.2 20 100 28 26 24 25 29 9.8 93 95.2 21 100 28 26 24 25 29 45 93 95.2 22 100 28 26 24 25 45 93 95.2 23 ∆i 9.23 8.93 8.6 8.5 6.9 5.4 5.2 7.06 8.85 9.6 9.57 9.23 8.9 8.93 7.3 5.81 4.41 5.6 7.45 9.24 10 9.57 ΣQ 429.6 415.4 400.4 397.4 321.4 252.2 187.2 242.2 328.4 421 447.2 445.2 439.6 425.4 418.4 425.4 339.4 270.2 205.2 260.2 346.4 430 465.2 445.2 28 24 26 9.8 9.4 45 93 95.2 ΣQ20 ΣQ19 ΣQ18 ΣQ17 ΣQ16 ΣQ15 ΣQ14 ΣQ13 ΣQ12 ΣQ11 ΣQ10 ΣQ9 ΣQ8 ΣQ7 ΣQ6 ΣQ5 93 95 ΣQ1 ΣQ0   59 Bảng 3.5 Xác định vùng ảnh hưởng ΣQ 3.2 Tính tốn kiểm nghiệm bơm cao áp vòi phun 3.2.1 Đặc điểm yêu cầu kĩ thuật bơm cao áp Bơm cao áp động Volvo D9A loại bơm liền khối với vịi phun, có bơm cao áp tương ứng với vòi phun dẫn động trực   60 tiếp từ trục cam thơng qua hệ thống cị mổ 3.2.1.1 Kết cấu đặc điểm kĩ thuật đôi piston – xylanh bơm cao áp Bộ đôi piston – xylanh bơm cao áp đơi siêu xác, kích thước cặp đơi piston – xylanh bơm cao áp cần có hình dạng hình học xác, chế tạo từ thép chống mài mòn tốt 25x5M, III15XBT,… Xylanh có kích thước dày mỏng, dày để chịu áp suất cao nhiên liệu, mỏng để dẫn hướng cho piston, xylanh cần phải nhiệt luyện đạt độ cứng tiêu chuẩn: - Các bề mặt mài mịn có độ cứng > 60 HRC - Độ bóng bề mặt tiếp xúc với piston ∇11 - Độ bóng bề mặt tiếp xúc với đế van cao áp lơn ∇10 - Độ khơng vng góc mặt tựa so với bề mặt dẫn hướng không lớn 0,016mm - Độ đảo bề mặt dẫn hướng so với bề mặt trụ làm việc không lớn 0,025mm - Độ méo bề mặt trụ làm việc piston – xylanh không lớn 0,001mm - Độ thẳng lớn 0,01mm - Các mép rãnh phân phối phải sắc cạnh, không ba via Khi thay phải thay cặp có sẵn Phần đầu piston phay rãnh định hình với góc nghiêng 380, rãnh xoắn ngược chiều xoắn tạo thành gờ xả nhiên liệu Chiều rộng rãnh xoắn 3mm, chiều sâu 2mm có lỗ dầu có đường kính 3mm khoan thủng nối đầu rãnh xoắn lỗ có đường kính 3mm khoan từ xuống   61 3.2.1.2 Kết cấu đôi van đế van cao áp Van cao áp đơi siêu xác chi tiết quan trọng bơm cao áp Van cao áp có tác dụng mở nhiên liệu từ bơm cao áp tới ô cao áp làm ổn định trình cung cấp nhiên liệu cho động cơ, làm giảm áp suất đường ống cao áp kết thúc trình cung cấp nhiên liệu vào buồng cháy động Van cao áp có tác dụng dập dao động giảm áp suất nhanh đường ống cao áp để kết thúc trình cung cấp nhiên liệu cách dứt khoát nhờ vành giảm áp Yêu cầu đôi tương tự đôi piston – xylanh bơm cao áp: - Độ cứng van đạt 56 – 62 HRC - Độ cứng đế van đạt 62 – 64 HRC - Độ kín đế van thử với áp suất khí 0,4 – 0,5 MN/m2 3.2.2 Kiểm nghiệm bơm cao áp động 3.2.2.1 Lượng nhiên liệu cung cấp cho chu trình (Chế độ làm việc định mức động cơ) Lượng nhiên liệu cung cấp cho chu trình xác định theo công thức sau: Vct = N e g e τ 120.n e i.ρ nl Trong đó: N e : Cơng suất có ích động N e = 220 (kw) g e : Suất tiêu hao nhiên liệu g e = 160g/mlh = 217,54g/kW.h τ : Số kỳ động cơ; τ = i : Số xy lanh động cơ; i = (3.32)   62 n e : Số vòng quay động cơ; n e = 1900 (V/p) ρ nl : Khối lượng nhiên liệu; ρ nl = 0,85 (kg/dm ) Sau thay số nhận được: Vct = 217,54.220.4 = 0,1646 (dm3) 120.1900.0,85.6 Trong thực tế tốc độ cung cấp nhiên liệu khơng phải số Hệ số K tính theo công thức sau: K = qmax ; qtb K = 1,2 ÷ 1,5 (3.33) Trong đó: qmax : Tốc độ cung cấp lớn (cm3/s) qtb : Tốc độ cung cấp trung bình (cm3/s) Từ ta có: q max = K q tb Ta lại có: qtb = Vct (3.34) t p : Thời gian cung cấp nhiên liệu tính từ bắt đầu phun đến kết thúc phun = ϕp ωc (3.35) ϕ p : Góc phun tính theo góc quay trục cam ωc : Tốc độ góc trục cam tính theo công thức sau: ω= nc 360 = 6nc 60 nc = ne 1900 = = 950(vg / ph) 2 (3.36)   63 Vậy ta có: qtb = Vct ϕp 6ne Sau thay số nhận được: qtb = 0.1646 6.950 = 46,911(cm / s ) 20 Tốc độ cung cấp nhiên liệu lớn nhất: qmax = f p C p η c Trong : f p = π d p (3.37) diện tích đỉnh piston bơm cao áp Cp: Tốc độ piston bơm cao áp η c Hiệu suất cung cấp nhiên liệu bơm cao áp Từ qmax ta xác định d p 3.2.2.2 Xác định đường kính đỉnh piston bơm cao áp Ta có: dp = π k Vct ϕp 6.nc (mm) η c C p Chọn k = 1,5 ϕ p = 20 nc = 950 (vg/ph) Hiệu suất cung cấp nhiên liệu bơm cao áp ηc : η c = 0,8 Tốc độ piston bơm cao áp: C p = C0 nc 0,001 (m/s) C0 thông số đặc trưng cho dạng cam Chọn C0 =2 (3.38)   64 Ta có: C p = 2.950.0,001 = 1,9 (m/s) Từ ta có: dp = π 1,5 0,1646 6.950 = 7,68 (mm) 20 0,8.1,9 Theo số liệu bảng 33 chọn d p = 10 (mm) 3.2.2.3 Hành trình có ích piston bơm cao áp chế độ định mức Áp dụng cơng thức ta có: = Vct (mm) f p η c (3.39) Vct = 0,1646 (cm ) = 164,6 (mm ) f p : Diện tích đỉnh piston bơm cao áp fp = π d p (3.40) Từ ta có: = 4.Vct 4.164,6 = = 2,62 (mm) d p η c π 10 0,8.π Vậy hành trình tồn piston là: [3] h p = (3 ÷ 4).ha Chọn h p = 4.ha Vậy h p = 4.2,62 = 10,48 (mm) a Hành trình piston từ định mức đến tải hđqt = 0,15.ha hđqt = 0,15.2,62 = 0,393 (mm) b Hành trình piston chế độ khơng tải hkt = (0,25 ÷ 0,4).ha Chọn hkt = 0,3.ha (3.41)   65 hkt = 0,3.2,62 = 0,786 (mm) c Hành trình piston tải H qt = + hđqt H qt = 2,62 + 0,393 H qt = 3,013 (mm) 3.2.3 Kiểm nghiệm bền xylanh bơm cao áp 3.2.3.1.Tính bền xylanh bơm cao áp Xilanh bơm cao áp chi tiết làm việc điều kiện áp suất cao, trường hợp vòi phun bị tắc Khi yêu cầu xilanh phải đủ bền để không bị nứt vỡ Với dp = 10(mm) Chiều dày thành xylanh δmin thoả mãn công thức [3] ⎛ 100[σ chp ] + P ⎞ ⎟+C ⎜ 100[σ chp ] − P ⎟ ⎝ ⎠ δ ≥ 0,5.d p ⎜ (3.42) Trong : [σchp]: ứng suất cho phép trình làm việc [σ ] = σn η chp b σb : Giới hạn bền kéo vật liệu chế tạo xylanh σb = 73 KG/cm2 = 7,3 (Mpa) n: Hệ số dự trữ bền chọn n = η: Hệ số bền phụ thuộc vật liệu η = 0,9 Ta có : [σ chp ] = 73 0,9 = 21,9 KG = 2,19 (MPa) cm (3.43)   66 P: Áp suất lớn xylanh vòi phun bị tắc P = 400 (KG/cm2 ) = 40 (MPa) C : Hệ số bổ sung chiều dày nhỏ với tính tốn cho phép gia công Tra bảng 15 tài liêu [3] lấy C = 0,5 Sau thay số nhận được: ⎛ 100.21,9 + 400 ⎞ − ⎟⎟ + 0,5 = 3,93(mm) ⎝ 100.21,9 − 400 ⎠ δ ≥ 0,5.10.⎜⎜ Đường kính ngồi xylanh tài liệu [3] Dmin = 2.δmin + dp = 2.3,9+ 10 = 16,9 (mm) Dmax = 10 + 6,3.2 = 22,6 Trên thực tế: Dmin = 17 (mm) Dmax = 24 (mm) Vậy chiều dày xilanh đạt yêu cầu 3.2.3.2 Kiểm tra độ bền xylanh điều kiện áp suất lớn Tính theo cơng thức [3] σ= p x +1 ) ( 100 x − (3.44) ⎡ 2(δ − C ) ⎤ Với : x = ⎢ + 1⎥ ⎥⎦ ⎢⎣ d p ⎡ 2(3,9 − 0,5) ⎤ x=⎢ + 1⎥ = 2,82 10 ⎣ ⎦ Sau thay số nhận được: σ= 400 2,82 + ( ) = 0,84 (MPa) 100 2,82 − Vì: σ = 8,4 < [σchp] = 2,19 (MPa) (3.45)   67 Vậy xylanh bơm cao áp đảm bảo bền kể điều kiện làm việc với : P = Pmax = 400 (KG/cm2) = 40 (MPa) 3.2.4 Kiểm nghiệm vòi phun động Ta tính được: + Tốc độ cấp nhiên liệu trung bình qtb qtb = 46,911 (cm3/s) + Tốc độ cung cấp nhiên liệu lớn qmax qmax = 1,5qtb = 1,5.46,911 = 70,3665 (cm3/s) + Đường kính piston bơm cao áp d p =10 (mm) + Hành trình hữu ích bơm cao áp =2,62 (mm) + Hệ số cung cấp nhiên liệu η c = 0,8 3.2.4.1 Thể tích nhiên liệu mà piston cấp khơng tính đến lượng tiết lưu Vpt = h p f p η c Trong hành trình tồn piston: h p =10,48 (mm) Tiết diện đỉnh piston: f p fp = π.d 2p Thay số ta có: f p = ; 3,14.10 = 78,5 (mm ) Vậy ta có: Vpt = 10,48.78,5.0,8 = 658,144 (mm ) Diện tích lưu thơng lỗ phun xác định theo cơng thức: (3.46)   68 ∑µ c f e = q max ρ nl 2(p p − p z ) (3.47) Trong đó: + Áp suất vịi phun: p p = 342 (kg/cm ) = 34,2 ( MN / m ) + Áp suất xylanh phun: p z = 17,03 (MN/m ) + Hệ số tiết lưu µc Thay số ta có: ∑ µ c f e = 70,3665 0,85.10 −3.10 −4 = 35.10 −4 (cm ) = 0,35 (mm ) 2(34,2 − 17,03) Đường kính lỗ phun xác định theo cơng thức sau: π.d f2 ∑ µ c f e = µf Chọn hệ số lưu lượng: µ f = 0,65 Từ ta có: df = 4.∑ µ e f e (3.48) π.µ f Sau thay số nhận được: df = 4.3,35 = 0,83 3,14.0,65 (mm) 3.2.4.2 Xác định tiết diện lưu thông nhỏ mặt tựa van kim đế van Tiết diện lưu thông phải đảm bảo cho dịng nhiên liệu lưu thơng qua tiết diện vòi phun tốt (sức cản lưu thông nhỏ nhất) Tiết diện lưu thông mặt tựa van kim đế van phải lớn tiết diện lưu thơng lỗ phun khoảng 2,5÷3,5 lần Vì ta có: f k'' = (2,5 ÷ 3,5).f c   69 Vì nếu: + f k'' /f c ≤ 2,5 sức cản phụ vịi phun ảnh hưởng tới chất lượng phun + f k'' /f c ≥ 3,5 tăng kích thước vịi phun sử dụng thiết bị lưu thong khơng hợp lý Vì ta lấy: f k'' = 3f e Diện tích lưu thơng qua lỗ vịi phun: fe = fe = ∑ µ f e (3.49) e µi 0,35 = 0,54 (mm ) 0,65 Vậy ta có: f k'' = 3.f e = 3.0,54 = 1,62 (mm ) a Xác định độ nâng cực đại van kim xmax Từ phương trình tiết diện lưu thơng ta có [3] f k" = π.x kmax (d x sin αk α − x kmax sin α k cos k ) 2 (3.50) Trong đó: + α k = 60 : Góc mặt làm vịi phun kín khít nên làm tăng mức độ lưu thơng thực tế vòi phun + d x : Là đường kính đáy nhỏ mặt tựa van kim d x =3 (mm) Thay vào phương trình ta được: 1,62 = 3,14.x max (3.sin30 − x kmax sin 30 0.cos300 ) ⇔ 0,68x 2kmax − 4,71x kmax + 1,62 = Giải phương trình bậc ta nghiệm: x kmax1 = 6,56 x kmax2 = 0,37   70 Hành trình x kmax van kim phải thỏa mãn va đập đế van kim nhỏ nhất, nên x kmax phải thỏa mãn phương trình: R= dx α α − x k sin k cos k ≥ 2 (3.51) Với x kmax =6,56 (mm) thì: R= − 6,56.sin30 0.cos30 = −1,34 ≤ ⇒ không thỏa mãn Với x kmax =0,37 (mm) thì: R= − 0,37.sin30 0.cos30 = 1,34 ≥ ⇒ thỏa mãn Vậy x kmax =0,37 (mm) phù hợp b Xác định lực ép ban đầu lò xo Lực ép ban đầu lò xo xác định dựa vào điều kiện cân van kim thời điểm van bắt đầu tách khỏi đế van A = Ppo π d k2 − d b2 π d b2 + Po 4 (3.52) Trong đó: + A: Lực ép ban đầu lò xo + Ppo : Áp suất ban đầu nâng kim phun: Ppo =15 (MN/m2) + d k : Đường kính phần dẫn hướng van kim: d k =5 (mm) + d b : Đường kính phần bao mặt tựa van kim dk p − p0 = 1+ z db Ppo − Pcl (3.53) Trong đó: + Pcl : áp suất cịn lại sau phun, chọn áp suất lại Pcl = 11 (MN/m2), (Với áp suất lại đảm bảo vòi phun đóng kín) + p0 : áp suất khí trời, chọn áp suất khí trời p0 = 0,1 (MN/m2)   71 Ta có: dk 17,03 − 0,1 = 1+ = 2,28 db 15 − 11 Vậy ta có: d b = = 2,19 (mm) 2,28 Thay giá trị vào công thức (3.49) nhận được: A = 15.3,14 52 − 2,19 3,14.2,19 + 0,1 = 238,27 (N) 4 Độ cứng lò xo kim phun xác định theo công thức sau: C= x kmax (Ppo d 2k π − A) (3.54) Thay số ta có: C= 3,14.5 (15 − 238,27) = 151,16 (N/mm) 0,37 Nhận xét chung : Chương giải vấn đề sau: - Tính tốn nhiệt, động học, động lực học động Volvo - Kiểm nghiệm hệ thống nhiên liệu động Volvo Mục đích tính tốn chu trình cơng tác tính tốn hệ thống nhiên liệu: - Kiểm nghiệm xem động Volvo có làm việc theo thông số thiết kế không - Khi hỏng hóc thiết kế thay nước - Tìm nguyên nhân hư hỏng để khắc phục cố Kết tính tốn: Sau tính tốn động Volvo phát huy công suất hiệu tối đa thiết kế Ý kiến chủ quan tác giả: Sau tính tốn tác giả thấy động Volvo hoạt động theo thiết kế nhập phổ biến để hoạt động vùng mỏ   72 KẾT LUẬN Từ vấn đề trình bày luận văn rút kết luân: - Xe tải Volvo A30D sử dụng rộng rãi mỏ lộ thiên thuộc tập đồn khống sản Việt Nam - VINACOMIN Tuy nhiên nhiều nguyên nhân, nên hiệu suất sử dụng động chưa cao, hàng năm tiêu tốn lượng nhiên liệu đáng kể Vì nghiên cứu tính tốn đáng giá hệ thống nhiên liệu động xe Volvo D9A làm việc mỏ lộ thiên vùng Quảng Ninh nhu cầu thực tiễn cấp thiết - Ý nghĩa khoa học đề tài khảo sát cách tổng thể hệ thống nhiên liệu động D9A, tính tốn thơng số làm việc tính tốn chu trình cơng tác, vẽ hiệu đính đồ thị cơng, tính tốn động học động lực học cấu, kiểm nghiệm bơm cao áp vòi phun … đồng thời làm sở cho việc kiểm tra chế độ làm việc hợp lý động phù hợp với điều kiện vận hành mỏ lộ thiên Việt Nam - Ý nghĩa thực tiến luận văn từ kết nghiên cứu rút yếu tố ảnh hưởng đến trình làm việc động cơ, tìm biện pháp nâng cao hiệu nó, giảm tiêu hao nhiên liệu, giảm thiểu đến nhiễm mơi trường, đề phịng hỏng hóc khắc phục cố Khuyến cáo bảo dưỡng, sử dụng hệ thống nhiên liệu động xe Volvo có hiệu khu vực khác Đề nghị: Để phát huy kết đạt được, tác giả xin kiến nghị - Cần nghiên cứu sâu động D9A cách toàn diện cấu tạo, vật liệu, phương pháp tính tốn qui định vận hành nhằm phục vụ cho việc chế tạo, bảo dưỡng chi tiết hỏng hóc, giảm tiêu hao nhiên liệu   73 TÀI LIỆU THAM KHẢO 1.Vũ Nam Ngạn 2008 Hội thảo ô tô mỏ - Trường Đại học Mỏ - Địa chất Nguyễn Văn Kháng.2005: Máy & tổ hợp thiết bị vận tải mỏ, Nhà xuất khoa học kỹ thuật, Hà Nội Nguyễn Đức Phú, Trần Văn Tế.1995: Kết cấu tính tốn động đốt trong, Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội Phạm Minh Tuấn.2006: Động đốt trong, Nhà xuất khoa học kỹ thuật, Hà Nội Nguyễn Tất Tiến.2000: Nguyên lý động đốt trong, nhà xuất giáo dục Hà Nội Service Manual A30D edition2, section 1,2,3 Volvo Service Manual A25D/A30D Volvo Sweden Serial No 12001 Brazil Serial no 73000 Volvo ... GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA CHẤT NGUYỄN QUANG THÁI NGHIÊN CỨU, TÍNH TỐN VÀ ĐÁNH GIÁ HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU ĐỘNG CƠ XE VOLVO D9A LÀM VIỆC TRÊN CÁC MỎ LỘ THIÊN VÙNG... CHƯƠNG HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU ĐỘNG CƠ VOlVO D9A 2.1 Khái quát hệ thống nhiên liệu động Volvo D9A Hình 2.1 Các chi chiết hệ thống nhiên liệu động Volvo D9A - D9A có hệ thống nhiên liệu thiết kế hoàn... vùng Quảng Ninh - Phạm vi nghiên cứu: Nghiên cứu, tính tốn đánh giá hệ thống nhiên liệu động xe Volvo D9A Mục đích đề tài Làm sáng tỏ nguyên nhân ảnh hưởng đến hiệu làm việc hệ thống nhiên liệu,