Nghiên cứu và lắp đặt bộ phận làm mát dầu cho động cơ sử dụng nhiên liệu từ hạt Jatropha trên sa bàn khảo nghiệm
MỤC LỤC
Đường đặc tính của động cơ
Vì vậy cần thiết phải nắm vững các đường đặc tính của động cơ để giúp cho việc giải quyết vấn đề cơ bản trong lý thuyết ô tô máy kéo như nghiên cứu các tính năng kéo và tính năng động lực học của máy kéo. Các đường đặc tính của động cơ có thể chia làm 2 loại : đường đặc tính tốc độ và đường đặc tính tải trọng.
Đường đặc tính tốc độ
Động cơ đặt trên các máy kéo và ô tô chủ yếu là động cơ đốt trong loại pitụng. Cỏc chỉ tiờu năng lượng và tớnh kinh tế của động cơ được thể hiện rừ trên đường đặc tính làm việc của nó. Tính chất hoạt động của động cơ ảnh hưởng rất lớn đến tính năng sử dụng của ô tô máy kéo. Vì vậy cần thiết phải nắm vững các đường đặc tính của động cơ để giúp cho việc giải quyết vấn đề cơ bản trong lý thuyết ô tô máy kéo như nghiên cứu các tính năng kéo và tính năng động lực học của máy kéo. Các đường đặc tính của động cơ có thể chia làm 2 loại : đường đặc tính tốc độ và đường đặc tính tải trọng. Hình 2.1 Đường đặc tính tự điều chỉnh của động cơ Điezen n. men cản Mc) thay đổi. Qua đó ta thấy rằng, ở chế độ tốc độ nn công suất động cơ đạt giá trị cực đại Nemax và chi phí nhiên liệu riêng đạt giá trị cực tiểu gemin, khi đó động cơ làm việc có hiệu quả nhất và được gọi là chế độ làm việc danh nghĩa hoặc chế độ làm việc định mức. Năng lượng sinh học bao gồm các nguồn năng lượng được sản xuất từ nhiều loại sản phẩm nông nghiệp khác nhau như thân, cành, vỏ, quả cây, các sản phẩm dư thừa khi chế biến nông, lâm sản, gỗ củi, phân gia súc, nước thải và bã phế thải hửu cơ công nghiệp, rác thải….Vì vậy, năng lượng sinh học là nguồn năng lượng thay thế có thể tồn tại, tái sinh và điều chỉnh theo ý muốn của con người.
Người ta dự báo nhu cầu nhiên liệu ethanol toàn cầu đến năm 2010 có thể tăng gấp 4 lần, lên khoảng 80 tỷ lít, và chỉ trong 2 đến 3 năm nữa, các con tàu khổng lồ chở ethanol sẽ xuôi ngược khắp các đại dương, như hình ảnh tàu chở dầu hiện nay. - Phân tử của nhiên liệu diesel sinh học có độ lớn khác với diesel thông thường và các phân tử diesel sinh học trong các kênh dẫn tinh vi không có khả năng bôi trơn đầy đủ ở áp suất cao và vì thế là nguyên nhân dẫn đến hao mòn nhanh hơn trong bơm cao áp.
Sản xuất nhiên liệu sinh học ở Việt Nam
Người ta nói là vì phân tử RME có độ lớn khác với Diesel thông thường và các phân tử RME trong các kênh dẫn tinh vi không có khả năng bôi trơn đầy đủ ở áp suất cao và vì thế là nguyên nhân dẫn đến hao mòn nhanh hơn. Các đơn vị thuộc Bộ sẽ ứng dụng và làm chủ công nghệ sản xuất các chất phụ gia, chất xúc tác để pha chế xăng với ethanol và diesel sinh học và diesel khoáng, triển khai sản xuất các hoá chất, phụ gia cung cấp cho các cơ sở pha chế. Theo hướng này thì sử dụng buồng cháy phân cách có lợi điểm là làm thời gian cháy trễ bớt nhạy cảm với tính chất của nhiên liệu, sự đốt cháy nhiên liệu tốt hơn, sự đóng cặn lên thành buồng cháy cũng ít hơn và các chất ô nhiễm trong khí thải cũng ít hơn.
TÍNH TOÁN LỰA CHỌN MÔ HÌNH KHẢO NGHIỆM ĐỘNG CƠ
Nói chung xưởng khảo nghiệm động cơ không thể tự thoả mãn đầy đủ về nguồn nhân lực cũng như trang thiết bị mà phải hợp tác với các cơ sở chế tạo và các phòng khảo nghiệm khác như :“ nhiên liệu, dầu bôi trơn, sức bền vật liệu, xưởng gia công cơ khí.v.v…. * Ưu điểm: Máy phanh điện bằng điện trở điều khiển đơn giản, vạn năng làm việc trong dải số vòng quay rộng được của động cơ khảo nghiệm, động cơ điện làm viêc ở chế độ khởi động động cơ sau đó chuyển sang chế độ máy phát do vậy rất tiện lợi trong sử dụng. Đóng van theo chiều kim đồng hồ sẽ tăng áp suất của bơm và tăng tải tác động lên động cơ, khi không sử dụng cần phải nối van hoàn chỉnh một vòng cho mở hoàn toàn điêu này sẽ đảm bảo không tải khi chuẩn bị gây tải cho động cơ ở chế độ tiếp theo.
SUẤT NHỎ
- Tính toán, thiết kế lựa chọn bộ phận làm mát cho hệ thống thuỷ lực
- Xác định cân bằng nhiệt và quá trình trao đổi nhiệt độ khi mô hình khảo nghiệm động cơ làm việc
Mạch tạo tải cho động cơ khảo nghiệm: Bơm bánh răng 2 có trục chủ động được lắp với trục của động cơ khảo nghiệm thông qua 1 khớp nối mềm, khi động cơ khảo nghiệm làm việc thì dầu thuỷ lực được bơm 2 hút từ thùng dầu sau đó qua van tiết lưu 3 trước khi chảy về thùng. Việc tính toán các hao tổn không những có nghĩa quan trọng để xác định hệ thống có thể thực hiện được các quá trình tải trọng và chuyển động theo yêu cầu hay không, mà còn để tính toán các thiết bị làm mát cho hệ thống như thùng dầu, bộ phận làm mát. Trong hệ thống thủy lực nhiệt được sinh ra từ năng lượng cơ học được truyền dần vào khối dầu và các chi tiết của hệ thống, được lưu giữ một phần tại đó, phần còn lại được tỏa ra từ các bề mặt thiết bị cũng như theo bề mặt của bộ phận tản nhiệt ra môi trường.
Chuyển tiếp nhiệt là sự truyền nhiệt giữa bề mặt của một vật thể rắn với một môi chất chuyển động tương đối qua bề mặt (ví dụ vhuyeenr tiếp nhiệt từ dòng dầu đến thành ống, từ thành ống đến không khí. Với các điều kiện biên (khi bắt đầu đốt nóng): t = 0, ϑol =ϑmt Nghiệm của phuong trình vi phân trên sẽ là:. Trong đó:τ là hằng số thời gian là thông số đặc trưng cho quá trình đốt nóng. Là tỉ số giữa khả năng tích nhiệt và khả năng tỏa nhiệt. Khi tính toán nhiệt độ hệ thống thủy lực người ta thường bỏ qua khả năng tích nhiệ của khối lượng thiết bị thủy lực, bởi vì khối lượng và nhiệt dung riêng của chúng so với dầu thủy lực là không đáng kể. Do đó độ gia tăng nhiện độ khi tính toán thường. nhanh hơn thực tế và như vậy càng làm tăng tính an toàn của thiết bị. Hằng số thời gian lúc đó sẽ là:. Khi t tăng tới vô cùng độ gia tăng nhiệt độ của dầu cực đại sẽ là:. Khi hệ thống ngừng làm việc thì lại được làm mát, độ giảm nhiệt độ được tính theo công thức:. Tính toán nhiệt trên hệ thống Các số liệu đã có:. Công suất hao tổn trên hệ thống Phtmax 12,1 kW. Khối lượng vật liệu thiết bị mM Kg. Nhiệt độ môi trường 30oC. Trường hợp làm mát này bắt buộc sử dụng phương pháp làm mát cưỡng bức có hệ số truyền nhiệt chung K như đã thể hiện trong bảng thông số tính toán ở trên. Do vậy khi toàn bộ công suất 12,1 kW biến thành công suất hao tổn thì độ tăng nhiệt độ dầu thuỷ lực tính theo công thức. Nhiệt độ này nằm trong khoảng nhiệt độ thích hợp làm việc cho dầu thuỷ lực. Thiết kế hệ thống làm mát cho hệ thống thuỷ lực Đây là hệ thống làm mát dùng cho mô hình khảo nghiệm. Cánh quạt làm mát có đường kính 500 mm. Lắp ráp đồng bộ băng phanh. +) Lắp ráp bộ truyền cho bơm thủy lực. Puli bánh đà được nối với trục truyền qua một mặt bích. Đầu kia của trục được chế tạo then hoa để lắp với khớp nối mềm bằng một ống then hoa, khớp nối mềm được bắt với trục bơm. H1: Lắp ráp bộ truyền cho băng phanh. - Trên bơm được lắp hai ống dẫn dầu thủy lực, một ống nối từ thùng dầu với bơm, một ống nối từ bơm với van tiết lưu. H2: Gá lắp bơm thủy lực +) Lắp đặt hệ thống điều chỉnh băng phanh. H3: Hệ thống điều chỉnh phanh. Bộ điều khiển phanh được lắp đặt trên nắp thùng dầu theo đúng trật tự làm việc, dòng dầu qua van an toàn trước rồi mới đến van tiết lưu. +) Lắp đặt hệ thống làm mát dầu cho thùng dầu. Hệ thống làm mát bao gồm một bơm thủy lực đặt trên thùng dầu hút dâu nóng từ thùng qua ống dẫn đến két làm mát, két làm mát được lắp trước một hệ thống quạt gió làm mát dầu trong két trước khi trở về thùng. H4: Hệ thống làm mát +) Lắp đặt hoàn chỉnh hệ thống băng phanh. +) Lắp đặt toàn bộ mô hình khảo nghiệm.
KHẢO NGHIỆM ĐỘNG CƠ DIESEL SỬ DỤNG NHIÊN LIỆU JATROPHA
- Áp suất không khí và nhiệt độ ở động cơ diesel tăng áp khi có bộ phận làm mát ( trước và sau khi làm mát). - Thu thập các số liệu và xử lý theo các công thức tính toán - Lập bảng và xây dựng các đồ thị, đường đặc tính của động cơ. “Vì thời gian làm đề tài ngắn, mô hình chưa có thiết bị đầu đo Ten rô, nên chưa chạy khảo nghiệm để lấy số liệu”.