TIỂU LUẬN môn học kết cấu ĐỘNG cơ ô tô đề tài KHẢO sát ĐỘNG cơ DIESEL D4CB

TRƯỜNG CAO ĐẲNG ĐẠI VIỆT ĐÀ NẴNG KHOA KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TIỂU LUẬN MÔN HỌC: KẾT CẤU ĐỘNG CƠ Ô TÔ ĐỀ TÀI: KHẢO SÁT ĐỘNG CƠ DIESEL D4CB SVTH: NGUYỄN ĐỖ THÀNH ĐẠT LỚP : 20CC01 Đà Nẵng, ngày 21 tháng năm 2021 TRƯỜNG CAO ĐẲNG ĐẠI VIỆT ĐÀ NẴNG KHOA CÔNG NGHỆ Ô TÔ ĐỀ THI KẾT THÚC HỌC PHẦN NĂM HỌC: 2020-2021 Môn học: CẤU TẠO ĐỘNG CƠ Ô TÔ Thời gian làm bài: 03 ngày (Từ ngày 19/7/2021 đến ngày 21/7/2021) Hình thức: Tiểu luận Họ tên thí sinh: Nguyễn Đỗ Thành Đạt Mã số SV: 201490171 NỘI DUNG: CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG 1.1 Khái niệm động đốt - Động đốt loại động nhiệt, trình đốt cháy nhiên liệu, động có tạo nhiệt sinh cơng học Các loại động đốt sử dụng dịng chảy để tạo cơng buồng công tác (xilanh) động - Bên cạnh đó, giãn nở khí nhiệt độ cao áp suất cao trình đốt cháy tác dụng lực trực tiếp lên số thành phần động piston, cánh tuabin, cánh quạt vịi phun Chính lực giúp di chuyển vật thể quãng đường định, biến lượng hóa học thành cơng hữu ích - Tính đến thời điểm nay, động đốt có nhiều loại, để phân loại người ta dựa vào dấu hiệu đặc trưng sau: + Theo nhiên liệu: Động đốt chia thành động xăng, động diezen, động than… Trong đó, động diesel động sử dụng phổ biến + Theo hành trình piston chu trình làm việc: động kỳ động kì 1.2 Cấu tạo động đốt - Động đốt cấu tạo từ thành phần chủ yếu sau: + Cơ cấu truyền trục khuỷu + Cơ cấu phân phối khí + Các chi tiết cố định + Hệ thơng cung cấp nhiên liệu khơng khí + Hệ thống bôi trơn + Hệ thống làm mát + Hệ thống đánh lửa (chỉ có động xăng) số phận khác 1.3 Sơ đồ cấu tạo động đốt u Động kỳ: 1 Nắp máy( Quy - láp ) Thân máy Cacte Xyalnh Trục khuỷu Thanh truyền Piston Xunap Vòi phun (Bu-gi) u Động kỳ: 10 1.4 Bugi Piston Cửa thải Cửa nạp Thanh truyền Trục khuỷu Cacte Đường thông cacte với cửa quét Cửa quét Xylanh Nguyên lý làm việc động kỳ kỳ - Động kỳ: Động hai kỳ động hoàn thành chu trình cơng tác sau hai hành trình piston hay vịng quay trục khuỷu Có động xăng, diezel hai kỳ, chúng có q trình chung sử dụng dịng khí nạp để đẩy khí thải khỏi xilanh mà ta gọi trình qt khí Hoạt động động kỳ qt khí ngang (qt vịng) + Kỳ đầu: Piston từ điểm chết xuống điểm chết dưới, xylanh thực trình: * Thời gian đầu: nhiên liệu cháy xylanh tạo áp suất nhiệt độ cao tạo môi chất công tác giãn nở đẩy piston xuống, ta thu công có ích * Khi mép piston mở cửa thải, khí cháy có áp suất cao thả tự ngồi Đồng thời piston xuống đóng cửa nạp, khí nạp nén buồng trục khuỷu làm áp suất tăng * Khi mép piston mở cửa quét, khí nạp đucợ đẩy lên xylanh qua cửa qt, qt khí thảo ngồi chiếm chỗ xylanh Đây q trình quét khí + Kỳ 2: Piston từ điểm chết lên điểm chết nhờ quán tính khối lượng quay cấu truyền - trục khuỷu, động thực trình: * Khi piston chưa đóng cửa quét cửa thải, tiếp tục quét theo quán tính thải khí thải ngồi * Khi piston đóng cửa qt, tiếp tục thải khí theo qn tính * Khi piston đóng cửa thải, khí nạp bắt đầu nén xylanh * Khi piston mở cửa nạp, khí nạp dược nạp vào buồng trục khuỷu Khi piston cách điểm chết khoảng ứng với góc quay trục khuỷu góc φ3, bơm cao áp vòi phun phun nhiên liệu vào buồng đốt (đối với đọng diesel) làm nhiên liệu tụ bốc cháy hay bụi bật tia lửa điên (đối với động xăng) đốt cháy nhiên liệu Nhiên lieuj cháy làm áp suất nhiệt độ tăng cao, khí giãn nở, đẩy piston xuống Hoạt động động kỳ quét thẳng qua xupap thải: Để nạp khí nạp vào xylanh có cửa nạp(quét), cửa đóng mở piston Để đưa khí nạp vào xylanh có máy nén khí Để thải khí có xupap thải + Kỳ đầu: Thời gian đầu nhiên liệu cháy xilanh tạo áp suất nhiệt độ cao làm môi chất công tác giãn nở đẩy piston xuống, ta thu công có ích Khi piston xuống khoảng mà ta thu cơng có ích hiệu nhất, cấu phân phối khí điều khiển mở xupáp thải, khí thải thải tự Khi mép piston mở cửa nạp (quét), khí nạp đẩy vào xilanh qua cửa qt, qt khí thải ngồi chiếm chỗ xilanh q trình quét khí + Kỳ sau: Piston từ ĐCD lên ĐCT nhờ quán tính khối lượng quay cấu truyền - trục khuỷu, xilanh thực q trình: Khi cấu phân phối khí chưa đóng xupáp thải piston chưa đóng cửa quét: tiếp tục qt khí thải khí thải ngồi Khi piston đóng cửa nạp cấu phân phối khí chưa đóng xupáp thải: tiếp tục thải khí theo qn tính Khi cấu phân phối khí đóng xupáp thải trình nén bắt đầu Khi piston cách ĐCT khoảng ứng với góc quay trục khuỷu góc φ3, bơm cao áp vòi phun phun nhiên liệu vào buồng đốt (đối với động diezel) làm nhiên liệu tự bốc cháy hay buji bật tia lửa điện (đối với động xăng) đốt cháy nhiên liệu Nhiên liệu cháy làm áp suất nhiệt độ tăng cao, khí giãn nở, đẩy piston xuống * Trong kỳ sau cửa nạp mở hỗn hợp nhiên liệu đưa vào buồng đốt chuẩn bị để đưa vào buồng đốt Khi Piston xuống cửa nạp đóng lại đồng thời hịa khí đưa vào bên buồng đốt thải bị thải nhờ vào áp lực hịa khí, khí thải ngồi thơng qua cửa thoát - Động kỳ: + Kỳ 1: Trục khuỷu quay nhờ có qn tính khối lượng quay làm cho piston từ điểm chết xuống điểm chết làm thể tích xylanh tăng dần áp suất xylanh giảm dần Xupap nạp mở điều khiển cấu phân phối khí, thời gian xupap thải đóng * Ở trình piston điểm chết trên, buồng cháy chứa đầy sản phẩm cháy chu trình trước cịn sót lại gọi khí sót với áp suất pt > p0 nhiệt độ Tt > T0 Khi áp suất xylanh giảm tới giá trị nhỏ áp suất khí trời, khơng khí hút vào xylanh * Để đảm bảo nạp đầy khí nạp vào xylanh, xupap nạp mở trước piston lên đến điểm chết chu trình trước góc φ để piston xuống, xupap mở đủ lớn, giảm sức cản đường nạp Góc φ1 gọi góc mở sớm xupap nạp * Khi piston xuống đến điểm chết dưới, xupap nạp chưa đóng mà đóng, sau piston lên khoảng ứng với góc quay trục khuỷu φ để tận dụng qn tính dịng khí nạp để nạp đầy nạp vào xylanh Góc φ2 gọi góc đóng muộn xupap nạp + Kỳ 2: Dưới tác dụng quán tính khối lượng quay, piston bị đẩy lên điểm chết Khi cấu phân phối khí đóng xupap nạp q trình nén bắt đầu Ban đầu nhiệt độ khí nạp nhỏ nhiệt độ chi tiết nên nhiệt truyền từ chi tiết khí nạp Piston lên, khí nạp nén xylanh làm áp suất nhiệt độ tăng lên, cường độ trao đổi nhiệt chi tiết khí nạp giảm Đến thời điểm đó, nhiệt độ khí nạp chi tiết nhau, trình trao đổi nhiệt dừng lại Lúc xuất trình nén đoạn nhiệt tức thời Khí nạp tiếp tục bị nén làm áp suất nhiệt độ tiếp tục tăng nhiệt độ khí nạp lớn nhiệt độ chi tiết Lúc nhiệt truyền từ khí nạp cho chi tiết Khi piston cịn cách điểm chết khoảng ứng với góc quay trục khuỷu góc φ3, bơm cao áp vịi phun phun nhiên liệu vào buồng đốt, áp suất nhiệt độ cao nhiên liệu tự bốc cháy Đến kết thúc q trình nén Góc φ3 gọi góc phun sớm + Kỳ 3: Khi nhiên liệu phun vào xylanh, áp xuất nhiệt độ cao, nhiên liệu tự bốc cháy làm áp suất nhiệt độ tăng cao, giãn nở piston từ điểm chết xuống điểm chết Trong kỳ ta thu cơng có ích Khi piston xuống cach điểm chết khoảng ứng với góc quay trục khuỷu góc φ4 xupap thải mở, khí có áp suất cao thải Đến kết thúc q trình giãn nở Góc φ4 gọi góc mở sớm xupap thải + Kỳ 4: Piston đẩy từ điểm chết lên điểm chết nhờ quán tính khối lượng quay Trong thời gian xupap xả mở, khí thải thải ngồi qua cửa thải Để đảm bảo thải khí thải khỏi xylanh, xupap thải mở sớm góc φ4 đóng muộn góc φ5 để tận dụng qn tính dịng khí thải khỏi động 1.5 Đặc điểm cấu tạo - Pit tông: thường chế tạo hợp kim nhơm gang Piston có dạng hình trụ chia làm phần: đỉnh, đầu thân.Đỉnh piston có dạng: đỉnh bằng, đỉnh lồi, đỉnh lõm Đỉnh piston nhận áp suất khí đốt phải chịu nhiệt độ cao.Đầu piston có rãnh để lắp xec măng khí xec măng dầu Đáy rãnh lắp xec măng dầu có khoan lỗ nhỏ thơng vào bên để cấp dầu.Thân piston có nhiệm vụ dẫn hướng cho piston chuyển động xi lanh liên kết với truyền để truyền lực làm quay trục khuỷu Trên thân piston có lỗ ngang đề lắp chốt liên kết piston truyền - Xylanh: Thân xilanh động làm mát nước có áo nước làm mát.Thân xilanh động làm mát khơng khí có cánh tản nhiệt - Trục khuỷu: Trục khuỷu động cao tốc thường chế tạo thép hợp kim crom ni ken Trục khuỷu động tốc độ thấp động tàu thủy động tĩnh tại, trục khuỷu thường chế tạo thép bon trung bình C35, C40 ,C45 gồm phần gồm đầu trục khuỷu, chốt khuỷu, cổ khuỷu, má khuỷu, đối trọng đuôi trục khuỷu Chốt khuỷu gắn chặt vào truyền phần đầu to Nhiệm vụ nhận tồn lực từ truyền Cổ khuỷu có dạng hình trụ trục quay trục khuỷu Má khuỷu phần liên kết cổ khuỷu chốt khuỷu Lực từ chốt khuỷu truyền vào cổ khuỷu nhờ chi tiết Đuôi trục khuỷu đầu cuối gắn với bánh đà động - Thanh truyền: hay gọi tay biên Đây chi tiết thực truyền lực piston trục khuỷu Thanh truyền có cấu tạo gồm phận chính: thân truyền, đầu to, đầu nhỏ bạc lót đầu to.Thanh truyền thường chế tạo thép bon thép hợp kim - Xunap: Xupap cấu tạo nên thành phần gồm: phần đầu nấm, phần thân, phần đi, đế, lị xo phần ống dẫn cho nhiên liệu qua Nó ứng dụng trình thải nạp Xupap - Trục cam: Trục cam thường chế tạo thép cácbon, thép hợp kim Trục cam gồm hai phận chính: cổ trục mấu cam Ngồi ra, trục cam số động có bánh dẫn động bơm dầu, chia điện, có cam lệch tâm dẫn động bơm nhiên liệu 1.6 Nhiệm vụ, chức phận động đốt - Pit tơng: Vai trị chủ yếu piston với chi tiết khác xy-lanh, nắp xy-lanh bao kín tạo thành buồng cháy, đồng thời truyền lực khí thể cho truyền nhận lực từ truyền để nén khí Ngồi số động kỳ, piston có nhiệm vụ đóng mở cửa nạp thải cấu phối khí - Xéc măng: Làm kín buồng đốt ( ……) Truyền nhiệt từ piston sang áo xi lanh Đưa dầu bôi trơn cho Piston xéc măng xylanh Hạn chế không cho piston gõ vào thành xylanh - Thanh truyền: Thanh truyền ( tay biên) có cơng dụng nối pít tơng với trục khủyu, đồng thời truyền biến chuyển động tịnh tiến pít tông thành chuyển động quay cho trục khủyu kỳ nổ Và truyền chuyển động từ trục khuỷu cho piston kỳ hút nén xả - Trục khuỷu: Khi động hoạt động trục khuỷu có nhiệm vụ tiếp nhận lực piston truyền chuyển đến biến đổi lực thành mơ men xoắn Chuyển tiếp phần mô men xoắn qua bánh đà để truyền đến ly hợp Vận hành phận phụ khác động - Trục cam: Đây phận phối hợp với xu páp nhằm giúp chi tiết van hoạt động Khi ấy, trục cam có mấu cam, mấu cam nhờ vào lực đẩy xy lanh mà đẩy van xu páp mở Trục cam có hai loại trục cam đơn kép Mục đích xu páp đơn điều khiển đồng thời đóng mở van hút xả Ngược lại, xu páp kép hai trục riêng biệt điều khiển hút xả độc lập - Hệ thống phân phối khí: Các phận động làm việc tạo hệ thống Trong số có hệ thống phân phối khí, bao gồm xu pắp và trục cam Trục cam giúp van xu páp đóng mở đặn Thông thường, động sử dụng trục cam capo máy Ngồi ra, hệ thống có nối để truyền lực nâng mấu cam đến xu páp nhờ vào chế đòn bẩy - Hệ thống nạp nhiên liệu: Nhiệm vụ hệ thống cung cấp đủ lượng hỗn hợp nhiên liệu bao gồm xăng/dầu khơng khí vào xy lanh Ngày trước, động thường sử dụng chế hòa khí để tạo nên hỗn hợp nhiên liệu động Tuy nhiên, sau năm 80 kỷ trước, động xe trang bị hệ thống phun nhiên liệu trực tiếp điện tử (EFI) Với hệ thống nạp nhiên liệu này, tỷ lệ pha trộn nhiên liệu đạt ngưỡng lý tưởng xy lanh Ngồi ra, EFI cịn giúp điều chỉnh lại lượng xăng theo chế độ vận hành riêng Hệ thống nạp nhiên liệu - Bộ chia điện: Hầu biết hệ thống đánh lửa xe ô tô Thế nhưng, để tia lửa điện vấn đề biết đến Vâng, bạn cần tới chi tiết mang tên chia điện Chi tiết có đường dây cao áp nối với trung tâm có số lượng dây nối với bugi ứng với số lượng bugi Nhờ chia điện thế, mà xy lanh nhận lượng điện đặn chu kỳ thời điểm nhằm giúp trình cháy tối ưu Sơ đồ chia điện - Hệ thống làm mát: Để giúp động mát mẻ hoạt động trơn tru, bạn cần hệ thống làm mát chất lượng Chi tiết bao gồm tản nhiệt, bơm nước cảm biến nhiệt độ Nước giải nhiệt động luân chuyển tới két mát - Hệ thống điện: Trong hệ thống xe ô tô, hệ thống điện quan trọng Hệ thống bao gồm ắc quy máy phát điện, hệ thống làm điện động sử dụng để đề pa máy giúp trì số hoạt động xe Để nạp điện ngược cho ắc quy, máy phát điện vận hành lúc chạy xe đến vòng tua thích hợp để sinh điện nạp lại ắc quy - Hệ thống bôi trơn:Khi động hoạt động, lực ma sát sinh khiến chi tiết bị hao mòn Để giảm thiểu vấn đề xuống mức thấp nhất, hệ thống bôi trơn đời Hệ thống có chức đưa dầu bôi trơn chuyển động quanh động để chống mài mịn phận động xe tơ Dầu đưa từ bình chứa dầu qua lọc với áp suất cao đến thành xy lanh cuối đáy te để tiếp tục chu kỳ CHƯƠNG 2: KHẢO SÁT ĐỘNG CƠ DIESEL D4CB I Thông số kỹ thuật Mẫu động cơ: HUYNDAI D4CB Loại động cơ: kỳ, xylanh thẳng hàng, Turbo tăng áp,EURO IV, làm mát dung dịch, phun dầu điện tử Dung tích xy-lanh: 2497 cm3 Khối lượng: 290 kg Bánh đà: SAE#10 Vỏ bánh đà: SAE#4 Tỷ số hành trình piston đường kính xylanh: 91 mm x 96 mm Bơm cao áp: CRDI (hệ thống phun nhiên liệu trực tiếp) Hệ thống bôi trơn: Cưỡng 10 Hệ thống làm mát: nước kiểu tuần hoàn cưỡng 11 Động điều khiển vòng tua máy: điều khiển điện tử ECU 12 Thứ tự nổ động cơ: - - - II 13 Tỷ số sức nén máy: 17.7 : 14 Bộ chế hịa khí: Dùng lọc dạng lốc xoáy 15 Nguồn điện xoay chiều: 12V - 110 Ampe 16 Động biến đổi điện thành năng: 12V - 2,2Kw 17 Công suất lớn nhất: 130 mã lực 3800 vịng/phút 18 Mơ men xoắn cực đại : 255 N.m 1500~3500 vòng/phút 19 Tốc độ ứng với momen cực đại: 1900÷2100 vịng/phút 20 Chiều quay động cơ: Ngược chiều kim đồng hồ 21 Một số dòng xe sử dụng: + Huyndai N250 + Porter H150 + K250 Huyndai Solati Sơ đồ cấu tạo số công nghệ động D4CB * SƠ ĐỒ CẤU TẠO ĐỘNG CƠ D4CB: * MỘT SỐ CÔNG NGHỆ MỚI ĐƯỢC ÁP DỤNG TRÊN ĐỘNG CƠ D4CB: Hệ thống CRDI Trục cân ma sát (Low Friction Balance Shaft) Công nghệ lọc VGT 10 III Đặc điểm - Đây mẫu động đạt tiêu chuẩn khí thải EURO Sử dụng hệ thống phun dầu điện tử Common Rail hay gọi động ga điện.Động D4CB đánh giá động có khả hoạt động bền bỉ, tiết kiệm nhiên liệu đặc biệt phiên bẳn động từ năm 2018 tích hợp thêm cơng nghệ khí thải Euro đại - Thân thiện với môi trường - Mẫu động Hyundai D4CB đánh giá cao mạnh mẽ, tiết kiệm nhiên liệu độ bền bỉ Chỉ với dung tích 2.5 lít động sản sinh cơng suất cực đại lên đến 130 số vòng quay 3000 v/ph - Khác với loại động Hyundai kiểu cũ, động Hyundai D4CB trang bị hệ thống Turbo làm mát khơng khí nạp giúp nâng cao đáng kể cơng suất động - Ngồi động Hyundai D4CB có nhiều hệ thống trang bị giúp động có hiệu suất cao, cao độ bền bỉ tiết kiệm nhiên liệu tối đa KẾT LUẬN: - Sau thời gian tìm hiểu, nghiên cứu tổng quan cấu tạo, chức nguyên lý làm việc động đốt trong, đồng thời tìm hiểu động D4CB Huyndai đến tiểu luận em hồn thành - Thơng qua q trình tìm hiểu nghiên cứu để thực tiểu luận, em hiểu rõ động đốt đồng thời động Huyndai D4CB - Do thời gian có hạn lượng kiến thức cịn hạn chế thiếu kinh nghiệm thực tiểu luận nên khơng tránh khỏi sai sót kính mong q thầy góp ý để kiến thức em hoàn thiện - Hết - 11 ... NẴNG KHOA CÔNG NGHỆ Ô TÔ ĐỀ THI KẾT THÚC HỌC PHẦN NĂM HỌC: 2020-2021 Mơn học: CẤU TẠO ĐỘNG CƠ Ơ TƠ Thời gian làm bài: 03 ngày (Từ ngày 19/7/2021 đến ngày 21/7/2021) Hình thức: Tiểu luận Họ tên... mòn phận động xe ô tô Dầu đưa từ bình chứa dầu qua lọc với áp suất cao đến thành xy lanh cuối đáy te để tiếp tục chu kỳ CHƯƠNG 2: KHẢO SÁT ĐỘNG CƠ DIESEL D4CB I Thông số kỹ thuật Mẫu động cơ: HUYNDAI... than… Trong đó, động diesel động sử dụng phổ biến + Theo hành trình piston chu trình làm việc: động kỳ động kì 1.2 Cấu tạo động đốt - Động đốt cấu tạo từ thành phần chủ yếu sau: + Cơ cấu truyền trục