Nghiên cứu ô tô hybrid (phần ắc quy và động cơ điện)

Đồ án tốt nghiệp GVHD Th.s Nguyễn Hồng Quân MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU Sau thời gian học tập tập vừa qua chúng em đã trang bị những kiến thức về chuyên ngành cơ khí ô tô, sinh viên chúng em được giao nhiệm vụ thiết kế đồ án tốt nghiệp, nhằm giúp cho chúng em tổng hợp và khái quát lại những kiến thức đã học, từ kiến thức cơ sở đến kiến thức chuyên ngành. Qua quá trình thực hiện đồ án sinh viên tự rút ra nhận xét và kinh nghiệm cho bản thân trước khi bước vào công việc thực tế. Em được nhận đề tài tốt nghiệp: Khai thác kỹ thuật động cơ DE12TIS trên xe buýt BC212MA ( Hệ thống làm mát và bôi trơn) Trong phạm vi đồ án này, em chỉ giới hạn tìm hiểu một cách tổng quát về khai thác kỹ thuật về hệ thống làm mát, bôi trơn của động cơ DAEWOO-DE12TIS. Do kiến thức còn hạn chế, tài liệu tham khảo còn ít và điều kiện thời gian không cho phép nên đồ án tốt nghiệp của em không tránh khỏi những thiếu sót, kính mong các thầy cô trong bộ môn chỉ bảo để đồ án em được hoàn thiện hơn. Cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Th.s Nguyễn Hồng Quân và các thầy cô giáo bộ môn cùng các bạn đã giúp em hoàn thành đồ án này. Hà Nội, ngày tháng năm 2013. Sinh viên thực hiện. Lê Trịnh Khuyến. SVTH: Lê Trịnh Khuyến Lớp: Cơ khí ô tô A-K50 Page 1 Đồ án tốt nghiệp GVHD Th.s Nguyễn Hồng Quân SVTH: Lê Trịnh Khuyến Lớp: Cơ khí ô tô A-K50 Page 2 Đồ án tốt nghiệp GVHD Th.s Nguyễn Hồng Quân CHƯƠNG I TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu về xe buýt BC212MA Xe buýt BC212MA là loại xe 3 cửa, nhún hơi lần đầu tiên được sản xuất tại Việt Nam. BC 212 MA có sức chứa tối thiểu 80 hành khách, có hệ thống phanh chống trượt và cân bằng lực phanh (ABS&ASR), phanh hơi hai dòng độc lập với 4 van bảo vệ chống mất thắng. Đặc biệt, với hệ thống nhún hơi và hệ thống chống kẹt cửa tự động, xe sẽ không chạy được khi cửa chưa đóng hẳn hay khi cửa bị kẹt. Dòng xe buýt BC212MA đạt tiêu chuẩn khí thải Euro II.Với những đặc điểm trên, dòng xe buýt BC 212 MA khi hoạt động sẽ đem lại nhiều tiện ích và an toàn cho hành khách. Xe buýt BC212MA có tuyến hình như hình 1.1: Hình 1.1: Tuyến hình xe buýt BC212MA Xe buýt BC212MA có bảng thông số kỹ thuật sau: Bảng 1.1: Thông số kỹ thuật xe BC212MA Số thứ tự Hạng mục Thông số I Kích thước tải trọng 1 Dài cơ sở 5850 2 Dài toàn bộ 11940 3 Rộng toàn bộ 2500 4 Cao toàn bộ 3240 SVTH: Lê Trịnh Khuyến Lớp: Cơ khí ô tô A-K50 Page 3 Đồ án tốt nghiệp GVHD Th.s Nguyễn Hồng Quân 5 Vết bánh trước 2050 6 Vết bánh sau 1853 7 Khoảng cách từ trục trước đến đầu xe 2640+40 8 Khoảng cách từ trục sau đến đuôi xe 3360+50 9 Bán kính quay vòng nhỏ nhất 1200 10 Sức chứa( chỗ đứng + chỗ ngồi) 80 11 Trọng lượng xe không 11200 12 Trọng lượng toàn bộ 18000 13 Dung tích bình nhiên liệu (lít) 150×2 14 Khoảng cách từ mặt đất đến sàn xe 15 Số bậc lên xuống 01 bậc trước/giữa, 3 bậc sau 16 Chiều rộng cửa trước 1200 17 Chiều rộng cửa sau 1200 18 Số ghế ngồi 26+1 19 Bánh xe 4×2 20 Tốc độ tối đa 82Km/h 21 Khả năng leo dốc 0,298 II Li hợp 1 Kiểu Một đĩa ma sát khô, lò xo trụ giảm chấn, điều khiển thủy lực, trợ lực khí nén 2 Đường kính ngoài, trong, độ dầy 410-250-5 3 Hành trình tự do (mm) 47,4 4 Hành trình làm việc (mm) 170 5 Trợ lực côn bắt đầu làm việc 5,5kg/cm 2 6 Đường kính xy lanh tổng côn trên và hành trình làm việc 20 7 Đường kính xy lanh tổng côn dưới và hành trình làm việc của piston 22.2×35 III Hộp số 1 Loại hộ số T10S5b (5D.D) 2 Số cấp tốc độ 5 3 Số truyền thẳng 5 SVTH: Lê Trịnh Khuyến Lớp: Cơ khí ô tô A-K50 Page 4 Đồ án tốt nghiệp GVHD Th.s Nguyễn Hồng Quân 4 Tỷ số truyền cuối 1 5 Kiểu điều khiển Cơ khí 6 Dung lượng(1) 13 IV Cầu sau 1 Kiểu Vỏ cầu chịu tải (Bán trục giảm tải) hoàn toàn 2 Kiểu bánh răng Hypoid gear 3 Tỷ số truyền cuối 39/8 4 Trọng tải cho phép 11500Kg 5 Dung lượng dầu (1) 10 V Hệ thống lái 1 Kiểu Trục vít êcu bi, trợ lực toàn phần bằng thủy lực 2 Tỷ số truyền 22,4:1 3 Dung tích dầu(1) VI Hệ thống phanh 1 Kiểu phanh Phanh khí 2 dòng 2 ABS Có ABS 3 Phanh tay Tác động cơ khí tại bánh sau 4 Phanh hỗ trợ Phanh khí xả VII Hệ thống treo 1 Túi khí tác dụng 2 chiều, giảm chấn thủy lực 2 Thanh cân bằng trước sau VIII Điện 1 Ac quy 12V-200Ah 2 Máy phát 24VDC-180AP 3 Máy đề 24vDC-6KW 1.2 Giới thiệu động cơ DE12TIS trên xe buýt BC212 Kết cấu của động cơ DAEWOO-DE12TIS. + Mặt cắt ngang: SVTH: Lê Trịnh Khuyến Lớp: Cơ khí ô tô A-K50 Page 5 Đồ án tốt nghiệp GVHD Th.s Nguyễn Hồng Quân 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 Hình 1.2: Mặt cắt ngang động cơ DE12TIS. 1- Lọc dầu; 2- Khối xilanh; 3- Bơm nhiên liệu; 4- Máy phát điện; 5- Làm mát dầu;6- Nước làm mát đường ống thải; 7- Vòi phun nhiên liệu; 8- Cò mỗ; 9- Nắp đậy;10- Nắp máy; 11- Đường ống thải; 12- Xecmăng; 13- Tuabin tăng áp;14- Sọt hút dầu bôi trơn + Mặt cắt dọc: SVTH: Lê Trịnh Khuyến Lớp: Cơ khí ô tô A-K50 Page 6 Đồ án tốt nghiệp GVHD Th.s Nguyễn Hồng Quân 21 22 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 Hình 1.3: Mặt cắt dọc động cơ DE12TIS. 1- Bơm nước; 2- Piston; 3- Xupap nạp; 4- Xupap xả; 5- Máy nén không khí;6- Bình lọc không khí; 7- Nắp dậy giàn cò mổ; 8- Nắp máy; 9- Đũa đẩy;10- Thân máy; 11- Vỏ bánh đà; 12- Con đội; 13- Trục cam; 14- Bánh đà; 15- Trục khuỷu;16- Phớt dầu; 17- Vành răng bánh đà; 18- Cácte; 19- Ống hút dầu; 20- Bơm dầu; 21- Bộ giảm rung; 22- Puly dẫn động. Thông số kỹ thuật động cơ DE12TIS như bảng 1.2: Bảng 1.2: Thông số kỹ thuật động cơ DE12TIS Kiểu động cơ Diesel DE12TIS, 6 xilanh thẳng hàng Loại làm mát bằng nước, Turbo tăng áp Loại ống lót xilanh Xilanh khô Hệ thống bánh răng phân phối Kiểu bánh răng Số xéc măng 2 xéc măng khí; 1 xéc măng dầu Số xi lanhĐường kínhHành trình 6-123×155 Dung tích xilanh 11.051 SVTH: Lê Trịnh Khuyến Lớp: Cơ khí ô tô A-K50 Page 7 Đồ án tốt nghiệp GVHD Th.s Nguyễn Hồng Quân Tỉ số nén 11.7:1 Kích thước động cơ (DàiRộngCao) 1,368 x 932 x 1,151 (mm) Khối lượng động cơ 990 (kg) Thứ tự nổ 1-5-3-6-2-4 Góc phun sớm 1 Loại bơm nhiên liệu Điện tử Áp suất phun 1 st : 160 (Kg/cm 2 ) 2 nd : 220 (Kg/cm 2 ) Khe hở xupap nạp , xả 0.3 (mm) Phương pháp bôi trơn Bôi trơn cưỡng bức Bơm nước Kiểu cánh quạt dẫn động bằng dây đai Phương pháp làm mát Làm mát cưỡng bức Máy phát điện xoay chiều 24-45 (V-A) Máy khởi động 24-6.0 (V-KW) Bình ắc quy 24-200 (V-AH) Công suất cực đại 225/2200 (PS/rpm) Mô men xoắn cực đại 81.5/1400 (Kg.m/rpm) Phương pháp làm mát Nước lưu thông tuần hoàn cưỡng bức Dung tích nước làm mát (1 động cơ) 19 lít Bơm trợ lực lái Bus: 16/100 Tải: 18/125 (lit/bar) Khả năng phát điện Bus :24-45 Tải: 24-150 (V-A) Loại máy nén khí và công suất Kiểu bánh lái. Tải: 220 , Bus: 318 (cc/rev) Van nạp Thời điểm mở 18º (trước điểm chết trên ) Thời điểm đóng 32 º (sau điểm chết dưới ) Van xả Thời điểm mở 70 º (trước điểm chết dưới ) Thời điểm đóng 30 º ( sau điểm chết trên ) Chương II KHAI THÁC ĐỘNG CƠ DE12TIS TRÊN XE BUÝT BC212MA (Hệ thống làm mát và bôi trơn) 2.1 Cấu tạo và nguyên lý của hệ thông làm mát 2.1.1 Mục đích hệ thống làm mát Trong quá trình làm việc của động cơ, nhiệt truyền cho các chi tiết tiếp xúc với khí cháy như: piston, xecmăng, xupap, nắp xilanh, thành xilanh chiếm khoảng 25 ÷ 35% nhiệt lượng do nhiên liệu cháy toả ra. Vì vậy các chi tiết đó thường bị SVTH: Lê Trịnh Khuyến Lớp: Cơ khí ô tô A-K50 Page 8 Đồ án tốt nghiệp GVHD Th.s Nguyễn Hồng Quân đốt nóng mãnh liệt, nhiệt độ của các chi tiết máy cao gây ra những hậu quả xấu như: làm giảm sức bền, tuổi thọ của các chi tiết máy, giảm độ nhớt của dầu bôi trơn nên làm tăng tổn thất ma sát. Vì vậy cần thiết phải làm mát động cơ. Hệ thống làm mát động cơ có nhiệm vụ thực hiện quá trình truyền nhiệt từ khí cháy qua thành buồng cháy rồi đến môi chất làm mát để đảm bảo cho nhiệt độ của các chi tiết không quá nóng nhưng cũng không quá nguội. Động cơ quá nóng sẽ gây ra các hiện tượng như đã nói, còn quá nguội tức là động cơ được làm mát quá nhiều vì vậy tổn thất nhiệt cho dung dịch làm mát nhiều, nhiệt lượng dùng để sinh công ít do đó hiệu suất nhiệt của động cơ thấp, ngoài ra do nhiệt độ động cơ thấp ảnh hưởng đến chất lượng dầu bôi trơn, độ nhớt của dầu bôi trơn tăng, dầu bôi trơn khó lưu động vì vậy làm tăng tổn thất cơ giới và tổn thất ma sát, ảnh hưởng lớn đến các chỉ tiêu kinh tế và công suất động cơ. Động cơ DE12TS có hệ thống làm mát bằng nước tuần hoàn cưỡng bức, một vòng kín, nước tuần hoàn trong hệ thống nhờ bơm ly tâm được dẫn động từ trục khuỷu. 2.1.2 Nguyên lý hoạt động Hệ thống làm mát động cơ bằng chất lỏng. Nhiệt từ buồng đốt và dầu động cơ được làm lạnh bởi chất lỏng và không khí, đảm bảo cho hoạt động bình thường của động cơ. SVTH: Lê Trịnh Khuyến Lớp: Cơ khí ô tô A-K50 Page 9 Đồ án tốt nghiệp GVHD Th.s Nguyễn Hồng Quân Hình 2.1: Sơ đồ nguyên lý hệ thống làm mát động cơ DE12TIS Chất lỏng được bơm từ két két làm mát. Chất lỏng từ bơm nước được chia làm hai dòng. Dòng một chất lỏng đi làm mát máy nén khí rồi trở về bơm nước. Dòng hai chất lỏng đi làm mát dầu bôi trơn qua thân máy lên làm mát nắp máy rồi thông qua ống nước về van hằng nhiệt. Tại đây nếu nhiệt độ chất lỏng làm mát thấp hơn so với nhiệt độ mở của van hằng nhiệt thì van hằng nhiệt đóng, không cho chất lỏng qua két làm mát, chất lỏng được luân chuyển tuần hoàn trở SVTH: Lê Trịnh Khuyến Lớp: Cơ khí ô tô A-K50 Page 10