Phân tích nhiệm vụ đề án và phân loại nhóm chi tiết cấu thành động cơ đốt trong

Nhóm chi tiết cố định

Khối thân máy – các te của động cơ này khác với các loại động cơ thường gặp ở chỗ: hộp trục khuỷu liền khối được đúc liền với hai dãy thân máy. Kết cấu được gia cố bằng các gân tăng cứng và ngăn thành các vách, ngoài ra kết cấu này còn giảm được số lượng bề mặt lắp ghép nên đơn giản cho việc gia công, khối lượng nhỏ gọn, đỡ tốn vật liệu. - Giảm khối lượng tới 25% và rút ngắn chiều dài tới 30% so với động cơ cùng số xi lanh, đường kính xi lanh, cùng hành trình pít tông và một hàng.

Hai phía bên thành của mỗi khoang khối thân máy – các te có các cửa sổ để lắp ráp thanh truyền, các cửa sổ này được bố trí ở 3 khoang đầu tiên. Trong quá trình làm việc xi lanh chịu tác dụng của các lực: lực nén của khí cháy tác dụng vào thành vách, lực ngang trong quá trình chuyển động của pít tông, xÐc m¨ng.

Nhóm chi tiết chuyển động

Chốt pít tông của động cơ утд-20 được lắp theo kiểu bơi, với kiểu lắp này khi làm việc thì chốt pít tông chuyển động tương đối với bệ chốt và đầu nhỏ thanh truyền. Bề mặt tiếp xúc với cổ khuỷu được tráng hai lớp hợp kim chống mòn, bề mặt ngoài gia công thành bậc trụ.hai phía đầu được cố dịnh với thanh truyền hình nạng bởi 4 bu lông. Là một đoạn hình trụ liền với cổ trục thứ 4 và có đường kính nhỏ hơn đường kính cổ trục đó, được lắp bánh đà và bánh răng 7 để dẫn động hệ thống truyền động của động cơ.

Do mô men chính của động cơ biến thiện theo góc quay của trục khuỷu nên tốc độ của trục khuỷu trong thực tế không phải là hằng số, nghĩa là trục khuỷu quay có gia tốc, hiện tượng này gây nên các tải trọng phụ có tính va đập trong các cơ cấu của động cơ. Để giảm tác hại ấy của động cơ phải có bánh đà, trong quá trình làm việc bánh đà tích trữ năng lượng thiếu hụt để bù hao cho thành phần tiêu hao công, khiến cho trục khuỷu quay đều hơn, đảm bảo dễ dàng khởi động cũng như khởi động xe từ vị trí đứng yên.

Cơ cấu phối khí

Loại cơ cấu phối khí này được sử dụng rộng rãi trong động cơ bốn kỳ vì có một vài ưu điểm sau: Buồng cháy rất gọn, diện tích mặt truyền nhiệt nhỏ tuy nhiên cũng có một vài nhược điểm sau: việc dẫn động xu páp phức tạp, làm tăng chiều cao động cơ, kết cấu máy phức tạp, khó đúc, nhiều chi tiết. Do điều kiện làm việc và đặc tính của nó nên trục cam được chế tạo bằng thép các bon, cổ trục cam và các vấu cam. Dầu bôi trơn được dẫn đến trục cam theo rãnh khoan thẳng đứng trong nắp máy tới rãnh khoan của gối đỡ trục và lỗ khoan trên cổ trục cam thứ nhất.

Lò xo xu páp dùng để đóng kín xu páp trên đế xu páp, đảm bảo cho xu páp chuyển động theo đúng quy luật chuyển đông của cam, do đó trong quá trình mở xu páp không có hiện tượng va đập trên bề mặt cam. Lò xo xu páp làm việc trong điều kiện tải trọng thay đổi đột ngột nên vật liệu chế tạo là dây thép lò xo hình tròn, đường kính hai lò xo khác nhau, sau khi cuốn. Để chống dịch chuyển của ống dẫn hướng xu páp người ta chế tạo mặt trụ có thành vai tỳ sát vào mặt phẳng phía trên của nắp máy.

Trong thời kỳ thảI nấm và thân xu páp phảI tiếp xúc với khí thảI có nhiệt độ lên tới 973 ữ 11370 K và tốc độ dòng khí lớn nên xu páp thải thường bi quá nóng và chịu ăn mờn nhiệt rất nhiều do trong nhiên liệu có l­u huúnh. Thân xu páp: có dạng trụ rỗng, làm nhiệm vụ dẫn hướng cho xu páp, phần trong của thân xu páp được gia công ren và lắp ghép với bu lông điều chỉnh khe hở nhiệt. Bu lông điều chỉnh: mặt trên được gia công phẳng để tiếp xúc với cam, mặt dưới của đĩa bu lông điều chỉnh có xẻ rãnh dẫn hướng kính để ăn khớp với các rãnh răng tương ứng của đĩa lò xo nhằm chống sự xoay.

Đế xu páp có cấu tạo dạng nón cụt, mặt côn ngoài được gia công và tiện rãnh theo chu vi để khi ép vào nắp máy phần kim loại của nắp máy sẽ điền đầy vào đó tạo thành một khối chắc chắn. Đĩa lò xo dập từ lá thép, bề mặt trên có răng hướng kinh, bề mặt trụ ngoài có các lỗ lắp kìm để nén lò xo khi điều chỉnh, ngoài ra còn có một rãnh để lắp với vấu của lò xo lớn. Bề mặt trụ trong có 3 mặt vát nhằm chống sự xoay tương đối giữa đĩa với than xu páp nhưng vẫn cho phép sự dịch chuyển dọc trục tương chúng.

Cơ cấu truyền động

Đuôi xu páp: có ba mặt vát để ăn khớp với đĩa lò xo nhằm chống sự xoay tương. Đế xu páp lắp vào miệng lỗ cửa nạp và cửa thải trên nắp máy, góp phần nâng cao tuổi thọ của nắp máy. Mặt trong phía đáy lớn của nón cụt được gia công mặt vát và được mài rà khít với mặt vát của nấm xu páp.

Bánh răng này ăn khớp với bánh răng trên trục khuỷu, làm quay trục đối trọng, cân bằng mô men lực quán tính. - Bánh răng trung gian Z38 được bố trí về phía dưới, bên phải của các te, có nhiệm vụ dẫn đọng bơm dầu nhờn qua bánh răng Z40 trên trục bơm. - Bánh răng Z24 ăn khớp với bánh răng Z62 để dẫn động cụm máy ăn khớp với xy lanh bên phải động cơ.

Trên trục của bánh răng Z22 ăn khớp với bánh răng Z54 để dẫn động bánh răng Z22 của trục cam nạp.

Hệ thống cung cấp nhiên liệu

Kiểu bơm pít tông – lò xonens, bố trí thành một khối cùng với bơm cao áp. -Bơm nhiên liệu cao áp: Cụm 6 phân bơm, bố trí thành 2 dãy nằm ngang đối xứng qua trục cam.

Hệ thống làm mát

+ Giảm được lượng tiêu hao nước làm mát nên rút ngắn được kích thước chung của hệ thống làm mát. + Tạo điều kiện đốt cháy được lưu huỳnh trong nhiên liệu nặng giảm sự ăn mòn cho các chi tiết. + Nhiệt độ các chi tiết tương đối cao nên phải chú ý khe hở công tác của chi tiết cũng như phải dung loại dầu bôi trơn có tính chịu nhiệt cao.

Trục bơm 1 được lắp trên 2 ổ bi cầu 13, ống then hoa 24 lắp trên mặt đầu trục có nhiệm vụ truyền mô men xoắn từ trụ khuỷu tới bơm qua cặp bánh răng. Bộ phận làm kín trục bơm gồm: Đĩa làm kín với vòng kim loại gốm, vòng làm kín bằng graphít, vòng cao su 9 được ép chặt bởi lò xo. Két nước gồm một khối các đường ống bằng đồng thau, các cánh tản nhiệt được lắp lồng vào các ống này.

Dùng để bổ xung nước vào hệ thống làm mát, tích và ngưng hơi nước từ các khoang làm mát xy lanh, nắp máy, két nước, đòng thời đảm bảo cấp nước liên tục để điền đầy vào cửa của bơm nước. Đáy bình có ống để nối với bơm nước, cạnh bên của bình ngưng có đặt van thong hơi không khí. Van hơi đảm bảo sự lưu thong khí cần thiết của hệ thống làm mát với môi trường bên ngoài, gồm có: Vỏ van, than van, lò xo, van hơi, van không khí.

Khi áp suất trong hệ thống làm mát tăng quá giới hạn cho phép (1,8-2,2 kG/cm2) thì van hơi mở, hơi nước được thải ra ngoài, khi nhiệt độ quá thấp nước làm mát còn lại trong hệ thống sẽ làm giảm áp suất, tạo chân không trong bình ngưng (độ chân không đạt đén giá trị 0,06 – 0,1 kG/cm2) thì van không khí mở, không khí bên ngoài được nạp vào bình ngưng). Dùng để xả nước làm mát từ hệ thống làm mát của động cơ, van được đặt bên phải phía sau ghế lái xe. Khi ấn vào nắp che làm nén lò xo, đẩy van trong thanh trượt thực hiện việc mở van dẫn nước ra ngoài.

Hệ thống khởi động

Giá trị của n1 còn có thể xác định theo công thức kinh nghiệm của Pêtrốp.

Tính toán quá trình nén

- Lượng hỗn hợp cháy M1 tương ứng với lượng không khí thực tế Mt đối với. - Nhiệt dung mol đẳng tích trung bình của hỗn hợp công tác ở cuối quá trình nÐn cvz.

Xác định các thông số đánh giá chu trình công tác và sự làm việc của động cơ

Các thông có ích là những thông số đặc trưng cho sự làm việc của động cơ. Phương pháp lập bảng dựa vào phương trình của quá trình nén và dãn nở đa biến. Trong đó: pn, pd, Vn và Vd là các giá trị biến thiên của áp suất và thể tích trên.

Dựng đặc tính ngoài của động cơ