Khảo sát hệ thống làm mát của động cơ 5VZ FE được lắp trên xe TOYOTA TACOMA

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ GIAO THƠNG KHẢO SÁT HỆ THỐNG LÀM MÁT ĐỘNG CƠ 5VZ-FE LẮP TRÊN XE TOYOTA TACOMA Sinh viên thực hiện: NGUYỄN HOÀI VĂN Đà Nẵng – Năm 2019 TÓM TẮT Tên đề tài: Khảo sát hệ thống làm mát động 5VZ-FE lắp xe TOYOTA TACOMA Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hoài Văn Số thẻ SV: 103140133 Lớp: 14C4B Nội dung đồ án tốt nghiệp đề tài “Khảo sát hệ thống làm mát động 5VZ-FE xe TOYOTA TACOMA” gồm ba chương: CHƯƠNG 1: Giới thiệu tổng quan hệ thống làm mát CHƯƠNG 2: Khảo sát tính tốn hệ thống làm mát động 5VZ-FE CHƯƠNG 3: Hư hỏng bảo trì ảnh hưởng hệ thống làm mát đến tính kỹ thuật kiểm tra ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ GIAO THƠNG CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Nguyễn Hoài Văn Số thẻ sinh viên: 103140133 Lớp: 14C4B Khoa: Cơ khí Giao thơng Ngành: Kỹ thuật khí Tên đề tài đồ án: Khảo sát hệ thống làm mát động 5VZ-FE lắp xe TOYOLA TACOMA Đề tài thuộc diện: có ký kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ kết thực Các số liệu liệu ban đầu: Tham khảo mã động cơ: 5VZ-FE Lắp xe bán tải TOYOTA TACOMA Nội dung phần thuyết minh tính tốn: Mở đầu: (Lý chọn đề tài, ý nghĩa khoa học thực tiễn, phương pháp thực hiện,…) Chương 1: Tổng quan - Hệ thống làm mát động đốt - Sự phát triển hệ thống làm mát qua giai đoạn - Phân loại - Hệ thống làm mát động lắp tơ Chương 2: Khảo sát tính tốn hệ thống làm mát động 5VZ-FE 2.1 Giới thiệu chung động 5VZ-FE - Đặc điểm, mô tả kết cấu 2.2 Nguyên lý hoạt động yêu cầu chi tiết hệ thống làm mát - Công dụng, yêu cầu - Nguyên lý làm việc hệ thống làm mát - Kết cấu phận (Két làm mát, Nắp két nước, Bơm nước, Quạt gió, Van nhiệt,…) 2.3 Tính tốn hệ thống làm mát - Tính tốn kích thước két làm mát - Tính tốn bơm nước - Tính tốn quạt gió - Tính chọn đường ống dẫn Chương 3: Ảnh hưởng hệ thống làm mát động 5VZ-FE đến tính kinh tế kỹ thuật kiểm tra 3.1 Ảnh hưởng hệ thống làm mát đến công suất hiệu suất động 3.2 Những hư hỏng biện pháp khắc phục Kết luận Các vẽ đồ thị: - Bản vẽ sơ đồ hệ thống làm mát (A3) - Bản vẽ chi tiết hệ thống làm mát (Két nước, bơm, quạt gió) (A0) - Bản vẽ chi tiết nắp két nước (A4) - Ảnh hưởng HTLM đến tính kinh tế kỹ thuật động Tổng cộng: 8-10 vẽ Tài liệu tham khảo [1] TS Trần Thanh Hải Tùng “Bài giảng kết cấu tính tốn động đốt trong” Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng Năm 2008 [2] TS Trần Thanh Hải Tùng, KS Nguyễn Lê Châu Thành “Chẩn đốn trạng thái kỹ thuật tô” Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng Năm 2014 [3] Tài liệu hướng dẫn sửa chữa đào tạo xe Toyota Tacoma [4] [5] Nguyễn Tất Tiến.“Nguyên lý động đốt trong” NXB giáo dục, 2000 [6] Hồ Tấn Chuẩn, Nguyễn Đức Phú, Trần Văn Tế, Nguyễn Tất Tiến “Kết cấu tính tốn động đốt trong” Hà Nội: NXB Đại học Trung học chuyên nghiệp, 1979 Họ tên người hướng dẫn: GS.TS Trần Văn Nam Ngày giao nhiệm vụ đồ án: Ngày hoàn thành đồ án: GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Đà Nẵng, ngày tháng năm 2019 SINH VIÊN THỰC HIỆN THÔNG QUA BỘ MÔN Ngày … tháng … năm 2019 Trưởng mơn LỜI NĨI ĐẦU Sau trình học tập trang bị kiến thức chuyên ngành động lực, sinh viên giao nhiệm vụ thiết kế đồ án tốt nghiệp, nhằm giúp cho sinh viên tổng hợp khái quát lại kiến thức học, từ kiến thức sở đến kiến thức chuyên ngành Qua trình thực đồ án sinh viên tự rút nhận xét kinh nghiệm cho thân trước bước vào công việc thực tế Em chọn đề tài tốt nghiệp: “KHẢO SÁT HỆ THỐNG LÀM MÁT ĐỘNG CƠ 5VZFE LẮP TRÊN XE TOYOTA TACOMA ” Trong phạm vi đồ án này, em giới hạn tìm hiểu cách tổng quát phương pháp làm mát động cơ, cấu hệ thống động 5VZ-FE, thực tính tốn chi tiết hệ thống làm mát ảnh hưởng hệ thống làm mát đến tính kinh tế kĩ thuật động Do kiến thức hạn chế, tài liệu tham khảo cịn điều kiện thời gian khơng cho phép nên đồ án tốt nghiệp em không tránh khỏi thiếu sót, kính mong thầy mơn bảo để đồ án em hồn thiện Cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn thầy giáo GS.TS Trần Văn Nam, thầy cô giáo mơn, thầy xưởng thí nghiệm VAL bạn giúp em hoàn thành đồ án Đà Nẵng, ngày tháng năm 2019 Sinh viên thực Nguyễn Hồi Văn i CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan đồ án tốt nghiệp “Khảo sát hệ thống làm mát động 5VZ-FE lắp xe TOYOTA TACOMA” đề tài nghiên cứu thân Những phần sử dụng tài liệu tham khảo đồ án nêu rõ phần tài liệu tham khảo Các số liệu, kết trình bày đồ ánlà hồn tồn trung thực, sai tơi xin chịu hồn tồn trách nhiệm chịu kỷ luật môn nhà trường đề Đà Nẵng,ngày tháng 12 năm 2019 Sinh viên thực Nguyễn Hoài Văn ii MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU i CAM ĐOAN .ii MỤC LỤC iii DANH SÁCH CÁC BẢNG, HÌNH VẼ vi MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài Mục đích ý nghĩa Kết cấu đồ án Chương 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG LÀM MÁT 1.1 Mục đích ý nghĩa phân loại 1.1.1 Mục đích ỹ nghĩa hệ thống làm mát 1.1.2 Phân loại 1.1.2.1 Hệ thống làm mát nước kiểu bốc 1.1.2.2 Hệ thống làm mát nước kiểu đối lưu tự nhiên 1.1.2.3 Hệ thống làm mát nước kiểu tuần hoàn cưỡng 1.1.2.4 Hệ thống làm mát nhiệt độ cao 1.1.2.5 Kết cấu số phận hệ thống làm mát nước 11 1.1.2.6 Hệ thống làm mát khơng khí (gió) 17 1.1.2.6.1 Hệ thống làm mát không khí kiểu tự nhiên 17 1.1.2.6.2 Hệ thống làm mát khơng khí kiểu cưỡng 18 1.1.3 So sánh ưu khuyết điểm kiểu làm mát nước kiểu làm mát khơng khí 19 CHƯƠNG 2: KHẢO SÁT VÀ TÍNH TỐN HỆ THỐNG LÀM MÁT ĐỘNG CƠ 5VZFE 21 2.1 Giới thiệu chung động 5VZ-FE 21 2.1.1 Thông số kỹ thuật động 21 2.1.2 Đặc điểm kết cấu cụm chi tiết động 5VZ-FE 22 2.1.2.1 Thân máy, nắp máy 22 iii 2.1.2.2 Cơ cấu trục khuỷu, truyền, piston, xéc măng 23 Hình 2-3: Trục khuỷu 23 2.1.2.3 Cơ cấu phân phối khí 25 2.1.2.4 Hệ thống bôi trơn 26 2.1.2.5 Hệ thống làm mát 28 2.1.2.6 Hệ thống đánh lửa 29 2.1.2.7 Hệ thống khởi động 30 2.2 Các cụm chi tiết hệ thống làm mát nước động 5VZ-FE 30 2.2.1 Két làm mát 30 2.2.1.1 Công dụng yêu cầu 30 2.2.1.2 Kết cấu nguyên lý hoạt động 31 2.2.1.3 Tính tốn két làm mát 33 2.2.2 Nắp két nước làm mát 36 2.2.2.1 Kết cấu nguyên lý làm việc 36 2.2.3 Bơm nước 38 2.2.3.1 Công dụng yêu cầu 38 2.2.3.2 Kết cấu nguyên lý hoạt động 38 2.2.3.3 Tính tốn bơm nước 39 2.2.4 Quạt gió 43 2.2.4.1 Công dụng yêu cầu 43 2.2.4.2 Kết cấu nguyên lý làm việc 43 2.2.4.3 Tính tốn quạt gió 44 2.2.5 Van nhiệt 47 2.2.5.1 Công dụng yêu cầu 47 2.2.5.2 Kết cấu nguyên lý làm việc 47 CHƯƠNG 3: HƯ HỎNG BẢO TRÌ VÀ ẢNH HƯỞNG CỦA HỆ THỐNG LÀM MÁT ĐẾN TÍNH NĂNG KỸ THUẬT VÀ KIỂM TRA 49 3.1 Những hư hỏng thường gặp hệ thống làm mát 49 3.1.1 Két làm mát 49 iv 3.1.2 Nắp két 50 3.1.3 Bơm nước 50 3.1.4 Van nhiệt 50 3.1.5 Quạt gió 51 3.1.6 Dung môi làm mát 51 3.2 Các phương pháp kiểm tra hư hỏng hệ thống làm mát 51 3.2.1 Kiểm tra bổ sung nước làm mát: 51 3.2.2 Kiểm tra tượng rò rỉ nước hệ thống làm mát 51 3.2.3 Kiểm tra tượng tắc két nước 52 3.2.4 Kiểm tra van nhiệt 53 3.2.5 Kiểm tra, điều chỉnh truyền đai 53 3.2.6 Thông rửa hệ thống làm mát 53 3.3 Các phương pháp cấp, xả nước hệ thống làm mát 55 3.3.1 Cấp nước làm mát 55 3.3.2 Xả nước làm mát 55 3.4 Ảnh hưởng hệ thống làm mát đến tính kinh tế kỹ thuật động 55 3.4.1 Ảnh hưởng hệ thống làm mát đến tiêu hao nhiên liệu phát sinh khí thải động 55 3.4.1.1 Động thực nghiệm 55 3.4.1.2 Kết thực nghiệm 57 KẾT LUẬN: 61 TÀI LIỆU THAM KHẢO 62 v DANH SÁCH CÁC BẢNG, HÌNH VẼ Bảng 2-1: Thông số kỹ thuật động 21 Bảng 3-1: Thông số kỹ thuật động thực nghiệm: 56 Bảng 3-2: Thông số kỹ thuật Dynamometer: 56 Hình 1-1: Sơ đồ hệ thống làm mát nước kiểu bốc Hình 1-2: Sơ đồ hệ thống làm mát nước kiểu đối lưu tự nhiên Hình 1-3: Sơ đồ hệ thống làm mát nước kiểu tuần hoàn cưỡng Hình 1-4: Sơ đồ hệ thống làm mát nước cưỡng vòng hở Hình 1-5: Sơ đồ hệ thống làm mát nước kiểu hai vòng tuần hồn Hình 1-6: Sơ đồ hệ thống làm mát cưỡng nhiệt độ cao kiểu bốc bên ngồi Hình 1-7: Sơ đồ hệ thống làm mát nhiệt độ cao có tận dụng nhiệt nước nhiệt khí thải 10 Hình 1-8: Kết cấu giàn ống truyền nhiệt két nước cho loại động tơ 12 Hình 1-9: Kết cấu bơm ly tâm 13 Hình 1-10: Kết cấu bơm Pittong 14 Hình 1-11: Sơ đồ kết cấu cánh hút 15 Hình 1-12: Kết cấu bơm guồng 16 Hình 1-13: Quạt gió 17 Hình -14: Hệ thống làm mát khơng khí động xylanh 18 Hình 2-1: Mặt cắt động 22 Hình 2-2: Nắp máy 23 Hình 2-3: Trục khuỷu 23 Hình 2-4: Thanh truyền 24 Hình 2-5: Piston 25 Hình 2-6: Sơ đồ bố trí cấu phân phối khí 26 Hình 2-7: Hệ thống bơi trơn 27 Hình 2-8: Sơ đồ hệ thống bơi trơn 27 Hình 2-10: Sơ đồ hệ thống đánh lửa 29 Hình 2-11: Sơ đồ điều khiển máy khởi động 30 Hình 2-12: Kết cấu két làm mát 31 Hình 2-13: Kết cấu nắp két nước 37 Hình 2-14: Kết cấu bơm nước 39 Hình 2- 15: Sơ đồ tính tốn bơm nước 40 Hình 2-16: Kết cấu quạt gió 44 Hình 2-17: Sơ đồ tính tốn quạt gió 45 vi 10 12 11 Hình 2-32: Kết cấu van nhiệt 1- Ống nhánh nối với bơm; 2-ống chuyển ; 3-Thân van nhiệt; 4- Van chuyển; 5Van chính; 6- ống nhánh từ tản nhiệt; 7-Lị xo van chính; 8- Lị xo van chuyển; 9Lõi; 10- Sáp; 11-Ống bọc ; 12-Đệm cao su SVTH: Nguyễn Hoài Văn Hướng dẫn: GS.TS Trần Văn Nam 48 CHƯƠNG 3: HƯ HỎNG BẢO TRÌ VÀ ẢNH HƯỞNG CỦA HỆ THỐNG LÀM MÁT ĐẾN TÍNH NĂNG KỸ THUẬT VÀ KIỂM TRA 3.1 Những hư hỏng thường gặp hệ thống làm mát Tất hư hỏng phận hệ thống làm mát ảnh hưởng xấu đến khả làm việc động Do vậy, phải nhanh chóng phát hư hỏng tìm cách khắc phục kịp thời 3.1.1 Két làm mát + Các hư hỏng: - Két nước bị tắc (tắc phần) đóng cặn chất khoáng thành ống - Các ống nước tản nhiệt bị bẹp làm cản trở nước lưu thông qua két giảm truyền nhiệt thành ống ống nước bị thủng, làm rò rỉ nước - Cánh tản nhiệt giàn ống bị dập va đập, làm cản trở khí thổi qua két để làm mát két - Các ống nối dẫn nước vào két từ két bị bẹp, làm cản trở lưu thơng tuần hồn nước qua két + Cách khắc phục, sửa chữa: - Thông rửa két nước, tẩy chất bám thành ống thông qua phương pháp tẩy rửa nước rửa hóa chất, kết hợp tạo dịng nước mạnh lưu thơng qua hệ thống làm mát Chú ý, thông rửa phải tháo van nhiệt khỏi hệ thống làm mát Có thể tháo hai ống nối két động rửa riêng cho cụm két động Phương pháp tốn nước phương pháp rửa chung cho tồn hệ thống - Gị, hàn lại ống nước tản nhiệt Số lượng hàn lấp không 10% tổng số ống - Nắn thẳng lại cánh tản nhiệt - Thử nghiệm thời gian nước chảy qua két làm mát: lưu lượng giảm cỡ 15% so với thiết kế, phải sửa chữa thay két Phải thay két nếu: Số ống nước móp méo lớn 20% Số đường ống bị tắc bị loại bỏ lớn 10% Số cánh tản nhiệt bị hỏng lớn 20% Sau sửa chữa xong, phải thử độ kín khít phận SVTH: Nguyễn Hồi Văn Hướng dẫn: GS.TS Trần Văn Nam 49 3.1.2 Nắp két + Hư hỏng: - Vòng đệm cao su làm kín bị hỏng - Lị xo áp suất van chân không bị giảm đàn hồi hay kẹt, dẫn đến sai lệch áp suất điều chỉnh + Cách khắc phục, sửa chữa: - Thay vòng đệm cao su mới, đảm bảo kín khít két - Thay nắp két mới, chủng loại 3.1.3 Bơm nước Trong trình làm việc, chi tiết bơm nước chịu nhiều tác dụng lý hóa, gây hư hỏng + Hư hỏng: - Rò rỉ nước qua lỗ thăm thân bơm bề mặt lắp ghép thân bơm với thân máy - Trục bơm bị rơ ngang ổ bi bị hỏng - Ống bao kín có tác dụng ngăn ngừa dầu (mỡ) bơm ổ bi với nước làm mát, trục bơm quay làm mài mòn phớt, ống bao kín làm cho khe hở trục mặt phớt tăng lên, gây rò rỉ dầu (mỡ) vào nước làm mát, gây biến chất nước làm mát - Bánh công tác bơm bị ăn mòn lớn, gãy vỡ + Cách khắc phục, sửa chữa: - Kiểm tra phận phớt bao kín hỏng phải thay thế, kiểm tra bề mặt đế lắp phớt bao kín thân bơm bị mịn rỗ doa mài bóng lại doa rộng đóng ống lót mài bóng bề mặt tiếp xúc Cần thay gioăng đệm mặt lắp ghép thân bơm với thân máy để đảm bảo không rò rỉ nước - Thay ổ bi tiêu chuẩn - Thay bánh công tác phù hợp thay bơm Cho phép sửa chữa bánh công tác phải đảm bảo độ bền, độ cứng vững, tính cân động 3.1.4 Van nhiệt + Hư hỏng: - Van nhiệt bị liệt hay kẹt, ln vị trí đóng khơng mở to đường nước qua két, làm cho nước không làm nguội, động nóng Nếu van bị liệt hay kẹt vị trí mở to, dẫn đến thời gian chạy ấm máy lâu Hiện tượng kéo dài gây mịn nhanh động cơ, tốn nhiên liệu tăng nhiễm mơi trường SVTH: Nguyễn Hồi Văn Hướng dẫn: GS.TS Trần Văn Nam 50 + Cách khắc phục, sửa chữa: - Tháo van khỏi động cơ, tẩy rửa làm cáu bẩn bám van, kiểm tra đóng mở van theo nhiệt độ, van đóng, mở nhiệt độ khơng với u cầu, cần phải thay 3.1.5 Quạt gió + Hư hỏng: - Cánh quạt gió nứt, gãy,cong vênh + Cách khắc phục, sửa chữa: - Nếu bị nứt, gãy phải thay thơng số kỹ thuật, hàn vết nứt dọc cánh quạt vết nứt ngang cánh phía rìa cánh quạt (ít 65mm tính từ tâm quạt phía cánh quạt bên) theo công nghệ hàn quy định Thông thường cánh quạt gió có bị hư hỏng điều thay giá thành cánh quạt rẻ, dễ thay 3.1.6 Dung môi làm mát Khi phận bao kín bị hư hỏng, dầu mỡ vào dung mơi làm mát làm biến chất, ta cần phải thay dung môi làm mát sau sửa chữa phận 3.2 Các phương pháp kiểm tra hư hỏng hệ thống làm mát 3.2.1 Kiểm tra bổ sung nước làm mát: Kiểm tra bổ sung nước làm mát thường thực trước khởi động xe Tuy nhiên, trình lái xe, thấy tượng động nóng mức quy định, cần phải dừng động cơ, chờ nhiệt độ động xuống thấp nhiệt độ làm việc bình thường; kiểm tra cần bổ sung nước vào két làm mát, mực nước đến cổ lỗ đổ nước Tốt bổ sung nước theo nhà chế tạo quy định, khơng có bổ sung nước mềm, Nếu dùng nước thành phần quy định tối đa năm phải thay nước, nước dùng lâu tác dụng chống ăn mòn đóng cặn 3.2.2 Kiểm tra tượng rị rỉ nước hệ thống làm mát Khi nhận thấy nước làm mát thường bị tiêu hao nhanh, cần kiểm tra rị rỉ, thất ngồi để tìm nguyên nhân khắc phục Quan sát trực tiếp: Quan sát gầm động xem có tượng ướt nước chảy hay không, quan sát kỹ đầu nối, ống nối hệ thống khu vực bình chứa nước phía két nước bơm nước Dùng thước thăm dầu kiểm tra dầu cácte, thấy dầu bẩn, độ nhớt xả dầu để kiểm tra xem có lẫn nước, chứa nhiều nước chứng tỏ có tượng chảy nước vào hệ thống bôi trơn Mở nắp két nước kiểm tra váng dầu SVTH: Nguyễn Hoài Văn Hướng dẫn: GS.TS Trần Văn Nam 51 két, có, chứng tỏ khả lọt khí cháy từ xilanh lọt dầu từ đường dầu sang đường nước làm mát Phương pháp thường hiệu có rị rỉ lớn, rị rỉ nhỏ thường khó phát - Kiểm tra độ kín khí nén: Giữ nước két thấp vành cổ lỗ đổ nước khoảng 15 mm, lắp bơm tay có áp kế vào bơm khí vào két với áp suất không vượt 25 kPa so với áp suất làm việc két Nếu áp suất giữ ổn định vài phút chứng tỏ hệ thống kín Nếu áp suất giảm, cần kiểm tra phương pháp khác để xác định nguyên nhân rò rỉ - Kiểm tra rị rỉ tia cực tím: Pha vào nước làm mát lượng định chất phát quang, cho động chạy lúc cho nước ấm lên dùng đèn chiếu tia cực tím vào chỗ nghi ngờ có tượng rị rỉ, nước rị ra, chất phát quang phát màu xanh, nên dễ dàng quan sát Sử dụng phương pháp kết hợp với cho khí nén vào hệ thống cho kết tốt phát hầu hết chỗ rị rỉ - Kiểm tra độ kín áp suất mở van nắp két nước: Việc kiểm tra thực cách dùng bơm tay có gắn đồng hồ áp suất Lắp két nước lên ống trung gian (ống gá) rơì lắp ống lên bơm, dùng tay bơm từ từ nhìn đồng hồ kiểm tra áp suất mở van xả, sau tiếp tục bơm giữ cho áp suất nhỏ áp suất mở van chút, áp suất không giảm vài phút chứng tỏ van kín Nếu áp suất mở van quy định van kín van đạt yêu cầu Van hút kiểm tra tay, mở nhẹ nhàng - Kiểm tra khí cháy lọt vào hệ thống làm mát: Nếu có tượng rò rỉ hệ thống làm mát xilanh, khí cháy lọt sang hệ thống làm mát ngồi qua van xả nắp két nước Do đó, kiểm tra cách dùng ống nối, nối đầu với lỗ thoát nắp két nước cịn đầu nhúng vào bình thủy tinh đựng nước, thấy bọt khí sủi lên nhiều có tượng lọt khí vào đường nước Sự rị rỉ kiểm tra thiết bị phân tích khí Mở nắp két nước, cho động hoạt động đặt đầu hút khí thiết bị phân tích khí vào miệng két nước, có khí cháy (CO, CO2, HC) lọt vào két nước, thiết bị phát hiển thị hàm lượng chất nêu 3.2.3 Kiểm tra tượng tắc két nước Nếu két nước có biểu tắc (nhiệt độ nước cao, mở nắp két kiểm tra thấy nước trào ra, tăng tốc động nước trào mạnh) cần kiểm tra để khắc phục Việc kiểm tra đơn giản thực sau: - Xả nước động tháo két khỏi động hồn tồn, bịt kín hai đầu nối két SVTH: Nguyễn Hoài Văn Hướng dẫn: GS.TS Trần Văn Nam 52 - Đổ nước vào đầy két mở nút bịt đầu ống nối phía - Quan sát tượng nước chảy ra, nước két phải chảy hết nhanh vòng vài giây Nếu lưu lượng nước chảy nhỏ khả thông qua ống (chảy khơng mạnh) két nước bị tắc phần, cần phải thông rửa 3.2.4 Kiểm tra van nhiệt Việc kiểm tra van nhiệt thực sau: - Tháo van khỏi động cơ, tẩy rửa làm cặn bám van - Chuẩn bị nhiệt kế xác, chậu nước (trong suốt) phương tiện đun nước - Treo van nhiệt chìm lơ lửng bình nước cắm nhiệt kế để đo nhiệt độ nước, ý không để van nhiệt kế chạm đáy bình (mất độ xác), đun nước nóng lên, quan sát van nhiệt kế Nhiệt độ lúc bắt đầu mở van vào khoảng 81 ÷ 850C nhiệt độ lúc van mở hồn tồn khoảng 95 ÷ 1000C, để nước nguội kiểm tra nhiệt độ van đóng hồn tồn phải 75 ÷ 800C Như vậy, van cịn sử dụng tốt Nếu van nhiệt đóng mở khơng với yêu cầu, cần phải thay 3.2.5 Kiểm tra, điều chỉnh truyền đai Bộ truyền đai động 5VZ-FE dẫn động đồng thời bơm nước, quạt gió, máy phát điện số thiết bị khác Nếu đai bị mịn bóng có vết xước mặt bên, nứt vỡ, xơ sợi…cần phải thay Các puly cần làm kiểm tra bề mặt rãnh lắp đai Puly bị mòn nhiều, sứt nứt vỡ phải thay Các puly phải nằm mặt phẳng, lệch phải điều chỉnh lại Kiểm tra độ căng đai dụng cụ chuyên dùng lấy kết so sánh với số liệu kỹ thuật động Nếu khơng có dụng cụ chun dùng kiểm tra tay theo kinh nghiệm cách dùng ngón tay ấn bình thường điểm nhánh đai dài nhất, độ võng không 5mm đạt yêu cầu Nếu không đảm bảo phải căng đai lại, dựa kết cấu cụ thể truyền 3.2.6 Thông rửa hệ thống làm mát Đối với động 5VZ-FE động hoạt động bình thường, khơng có trục trặc năm hay cỡ 48000 km xe chạy (tùy theo thông số đạt trước) phải thông rửa hệ thống làm mát lần Nếu chưa đạt đến thời gian sử dụng số km xe chạy nói trên, có dấu hiệu hệ thống làm mát bị tắc nước làm mát bẩn, cần phải xả nước thông rửa hệ thống SVTH: Nguyễn Hoài Văn Hướng dẫn: GS.TS Trần Văn Nam 53 Để đảm bảo rửa sạch, dùng phương pháp tẩy rửa nước rửa hóa chất, kết hợp tạo dịng nước mạnh lưu thơng hệ thống Có nhiều loại nước rửa hóa chất sử dụng như: - Dung dịch 100 g Na2CO3 ngậm nước + g K2Cr2O7 + lít nước; - Dung dịch 2,5% HCl + 97,5% nước; - Dung dịch 100 g H3PO4 + 50 g CrO3 + lít nước; - Dung dịch axit lactic 60 g/l v.v… Tuy nhiên, hệ thống làm mát động 5VZ-FE có nhiều chi tiết làm hợp kim nhôm nên không dùng hóa chất rửa có gốc axit để tránh tượng ăn mịn, dùng phải pha thêm hóa chất chống ăn mịn Quy trình thơng rửa hệ thống làm mát động 5VZ-FE theo phương pháp tuần hồn kín, có dung dịch hóa chất, thực sau: - Xả hệ thống làm mát; - Tháo van nhiệt khỏi hệ thống làm mát; - Cần biết dung tích hệ thống làm mát, đổ lượng hóa chất rửa định vào két, đảm bảo tỉ lệ cần thiết với nước đổ nước vào đầy hệ thống ngâm khoảng thời gian định; - Khởi động động cơ, cho làm việc tốc độ nhanh khoảng thời gian 20 phút, ý theo dõi nhiệt độ không để nước sôi; - Dừng động cơ, chờ cho nước nguội xả nước khỏi hệ thống; - Rửa lại hệ thống nước theo phương pháp tuần hoàn trên, rửa lại dung dịch K2Cr2O3 nồng độ 0,5 ÷ 1% nhiệt độ cỡ 70 ÷ 800C, để trung hịa hết chất ăn mịn, sau rửa lại lần cuối nước sạch; - Lắp van nhiệt trở lại, đổ đầy dung môi làm mát theo yêu cầu vào hệ thống Nên đổ dung môi làm mát cho đầy áo nước động lắp van nhiệt vào để tránh tượng kẹt khí khơng điền đầy dung môi làm mát khoang nắp máy van nhiệt đóng Ngồi ra, cịn có phương pháp tẩy rửa hiệu ngâm hệ thống làm mát với dung dịch hóa chất Sau xả đi, dùng thiết bị rửa, bơm nước với áp suất định, để nước chảy với tốc độ nhanh ngược chiều lưu thơng bình thường môi chất làm mát két áo nước động Cần tháo ống nối khoang két với động cơ, bơm nước vào ống nối phía két, chảy ngược lên vào nắp máy SVTH: Nguyễn Hoài Văn Hướng dẫn: GS.TS Trần Văn Nam 54 xuống thân máy chảy Rửa đến thấy nước thơi Sau lắp đường ống van nhiệt trở lại làm đầy môi chất làm mát theo yêu cầu Có thể tháo hai ống nối két động rửa riêng cho cụm: két động Phương pháp rửa riêng tốn nước phương pháp rửa chung toàn hệ thống 3.3 Các phương pháp cấp, xả nước hệ thống làm mát 3.3.1 Cấp nước làm mát Việc cấp nước làm mát cho động 5VZ-FE thực phương pháp đơn giản, dễ dàng Dùng bơm nước ống mềm đưa trực tiếp nước vào cổ đổ nước két làm mát Việc cấp nước kết thúc ta quan sát thấy nước làm mát cách miệng cổ đổ nước khoảng ÷ cm Ngồi ta dùng tay đổ trực tiếp nước làm mát vào két nước thông qua lỗ đổ nước két 3.3.2 Xả nước làm mát Trong trường hợp muốn sửa chữa động hay phận khác hệ thống làm mát, cần phải xả nước khỏi hệ thống cách tháo nút xả nước nằm khoang nước phía két làm mát Tùy theo mức độ sửa chữa vị trí sửa chữa, ta xả tồn phần hay phần nước làm mát 3.4 Ảnh hưởng hệ thống làm mát đến tính kinh tế kỹ thuật động Như biết, trình hoạt động động môi chất cháy buông cháy sản sinh nhiệt lượng lớn truyền nhiệt cho chi tiết tiếp xúc với khí cháy ( pittông, xéc măng, xupap, nắp xylanh, thành xylanh,…) chiếm khoảng 25 – 35% nhiệt lượng buồng cháy tỏa Vì gây ảnh hưởng xấu đến độ bền chi tiết máy, ảnh hưởng đến trình cháy trình tiêu hao nhiên liệu phát sinh khí thải động Sau thực nghiệm ảnh hưởng hệ thống làm mát đến tính kinh tế kỹ thuật động cơ: 3.4.1 Ảnh hưởng hệ thống làm mát đến tiêu hao nhiên liệu phát sinh khí thải động 3.4.1.1 Động thực nghiệm Thông số kỹ thuật động thể bảng 3-1: SVTH: Nguyễn Hoài Văn Hướng dẫn: GS.TS Trần Văn Nam 55 Bảng 3-2: Thông số kỹ thuật động thực nghiệm: Tên động Nhiên liệu Số xylanh Thể tích buồng cháy Số xupap Tỷ số nén Công suất cực đại Mô men xoắn cực đại 10:1 92Hp5000 165Nm – 3200 xylanh Nissan Xăng 1600 vòng/phút vòng/phút cm Sơ đồ bố trí hệ thống thực nghiệm thể hình 3-1: Hình 3-33: Sơ đồ bố trí thực nghiệm Thông số kỹ thuật Dynamometer: Bảng 3-3: Thông số kỹ thuật Dynamometer: Tên Dyno Momen Tốc độ cực Công suất Khối lượng xoắn cực đại đại cực đại HORIBA /DT400-1 1300 N.m SVTH: Nguyễn Hồi Văn 10000 vịng/phút 400 Kw Hướng dẫn: GS.TS Trần Văn Nam 200 kg 56 3.4.1.2 Kết thực nghiệm a Biểu đồ ảnh hưởng nhiệt độ động đến mức tiêu hao nhiên liệu thể hình 3-2: Hình 3-34: Ảnh hưởng nhiệt độ động đến mức tiêu hao nhiên liệu tốc độ động Nhìn vào biểu đồ ta thấy Ở nhiệt độ từ 770C đến mức 850C mức tiêu hao nhiên liệu có giảm Cụ thể từ 241 g/Kw.h 75 N.m xuống khoảng 238 g/Kw.h 112 N.m Nhưng nhiệt độ động mức từ 850C tăng lên đến khoảng 1020C mức tiêu hao nhiên liệu giảm lớn từ 238 g/Kw.h xuống khoảng 228 g/Kw.h Mức tiêu hao nhiên liệu ổn định khoảng 228 g/Kw.h nhiệt độ trì khoảng 107 – 1080C b Ảnh hưởng hệ thống làm mát đến phát sinh khí thải - Ảnh hưởng đến phát sinh NOx: Nhìn vào biểu đồ hình 3-3 ta thấy rằng, mức mơ men xoắn 12 N.m mức phát sinh NOx nhiệt độ 400C thấp nhiệt độ 1000C cao tăng tốc độ động từ 1000 vòng/phút đến 4500 vòng/phút Ở nhiệt độ 600C mức phát thải NOx tăng tương đối cịn nhiệt độ 800C mức phát thải NOx tăng tương đối nhiều tốc độ từ 2000 vịng/phút đến 4000 vịng phút SVTH: Nguyễn Hồi Văn Hướng dẫn: GS.TS Trần Văn Nam 57 Hình 3-35: Ảnh hưởng nhiệt độ đến phát sinh khí thải NOx động mô men xoắn 12 Nm Biểu đồ thể mức phát thải NOx động mô men xoắn 75N.m thể hình 3-4: Hình 3-36: Biểu đồ thể mức phát thải NOx mô men xoắn 75 Nm Khi tăng mơ men xoắn động lên 75 N.m mức phát thải NOx động mức 400C 600C lại tăng nhiều nhiệt độ 800C Cụ thể tốc độ 5000vòng/ SVTH: Nguyễn Hoài Văn Hướng dẫn: GS.TS Trần Văn Nam 58 phút động mức phát thải NOx nhiệt độ 400C mức 320ppm 600C 350ppm cao mức phát thải NOx nhiệt độ 800C - Ảnh hưởng đến phát thải CO: Hình 3-37: Biểu đồ ảnh hưởng nhiệt độ nước làm mát đếnmức phát thải CO động mô men xoắn 12 Nm 75 Nm Nhìn vào biểu đồ động mô men xoắn khác ta thấy rằng: Ở mức mơ men xoắn 12 Nm phát thải CO 400C cao 1000C thấp tốc độ 500 vòng/ phút động Còn tốc độ 5000 vịng/ phút mức phát thải CO nhiệt độ 60 – 800C lại thấp mức phát thải CO 400C 1000C - Ảnh hưởng đến phát thải CO2: Hình 3-38: Biểu đồ ảnh hưởng nhiệt độ nước làm mát đếnmức phát thải CO2 động mô men xoắn 12 Nm 75 Nm SVTH: Nguyễn Hoài Văn Hướng dẫn: GS.TS Trần Văn Nam 59 Biểu đồ hình 3-6 cho thấy rằng: + Ở mô men xoắn 12 Nm, mức phát thải CO2 nhiệt độ 600C 800C tốc độ 500 vòng/ phút cao nhiệt độ 1000C tốc độ 5000 vịng/phút mức phát lại CO2 nhiệt độ 600C 800C lại thấp mức phát thải nhiệt độ 400C 1000C Lúc này, mức phát thải CO2 400C cao + Ở mô men xoắn 75 Nm, tốc độ động 500 vịng/phút nhiệt độ 1000C tạo phát thải CO2 thấp Nhưng tăng tốc độ lên 5000 vịng/phút mức phát thải CO2 thay đổi Lúc này, nhiệt độ 600C lượng phát thải CO2 thấp 400C cao SVTH: Nguyễn Hoài Văn Hướng dẫn: GS.TS Trần Văn Nam 60 KẾT LUẬN: Sau tiến hành khảo sát tính tốn hệ thống làm mát động 5VZ-FE trang bị xe TOYOTA TACOMA, em nhận thấy rằng: Hệ thống làm mát có vai trị quan trọng động đốt Hệ thống làm mát có ảnh hưởng lớn đến chế độ làm việc, tiêu thụ nhiên liệu phát sinh khí thải động cơ,… Các cụm chi tiết hệ thống làm mát làm việc đảm bảo cho động làm mát tốt chế độ làm việc Công suất tiêu tốn cho việc dẫn động bơm quạt gió tương đối nhỏ khả cung cấp nước làm mát bơm khơng khí quạt gió cho hệ thống đảm bảo SVTH: Nguyễn Hoài Văn Hướng dẫn: GS.TS Trần Văn Nam 61 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] TS Trần Thanh Hải Tùng “Bài giảng kết cấu tính tốn động đốt trong” Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng Năm 2008 [2] TS Trần Thanh Hải Tùng, KS Nguyễn Lê Châu Thành “Chẩn đốn trạng thái kỹ thuật tơ” Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng Năm 2014 [3] Tài liệu hướng dẫn sửa chữa đào tạo xe TOYOTA TACOMA [4] Catalogue động 5VZ-FE [5] Nguyễn Tất Tiến.“Nguyên lý động đốt trong” NXB giáo dục, 2000 [6] Hồ Tấn Chuẩn, Nguyễn Đức Phú, Trần Văn Tế, Nguyễn Tất Tiến “Kết cấu tính tốn động đốt trong” Hà Nội: NXB Đại học Trung học chuyên nghiệp, 1979 [6] Một số tài liệu tham khảo website: https://www.academia.edu/39412402/Effect_of_Active_Cooling_Control_on_Intern al_Combustion_Engine_Exhaust_Emissions_and_Instantaneous_Performance_Enhancem ent https://www.danhgiaxe.com/he-thong-lam-mat-tren-xe-hoi-ngay-nay-10567 https://technicalvnplus.com/article/thong-lam-mat-o-dong-co-dot-trong SVTH: Nguyễn Hoài Văn Hướng dẫn: GS.TS Trần Văn Nam 62 ... hệ thống làm mát động Chương 2: Khảo sát tính tốn hệ thống làm mát động 5VZ- FE Trong chương giới thiệu chung kết cấu động Các kết cấu hệ thống làm mát động 5VZ- FE Tính tốn thơng số hệ thống làm. .. suất làm việc động Hệ thống làm mát hệ thống quan trọng động Em định chọn đề tài: “ Khảo sát hệ thống làm mát động 5VZ- FE lắp xe bán tải TOYOTA TACOMA? ?? để tìm hiểu xác định tầm quan trọng hệ thống. .. nghiệp: “KHẢO SÁT HỆ THỐNG LÀM MÁT ĐỘNG CƠ 5VZFE LẮP TRÊN XE TOYOTA TACOMA ” Trong phạm vi đồ án này, em giới hạn tìm hiểu cách tổng quát phương pháp làm mát động cơ, cấu hệ thống động 5VZ- FE, thực