4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
3.6.3. Ảnh hưởng của độ cứng lò xo xupap đến quy luật động học của xupap
xupap dẫn động bằng thủy lực.
Khảo sát ảnh hưởng của độ cứng lò xo đến quy luật động học của xupap dẫn động bằng thủy lực cho ta thấy rằng với một giá trị áp suất nguồn nuôi và tốc độ trục phân phối nhất định, ảnh hưởng của độ cứng lò xo xupap đến chuyển vị của xupap cũng không nhỏ và được thể hiện trong bảng 3.3.
Bảng 3.3. Ảnh hưởng của độ cứng lò xo đến chuyển vị của xupap
Hệ số độ cứng của lò xo xupap klx (N/mm) Hành trình của xupap y2max (mm) 30 13,5388 40 11,9361 50 10,5631 60 9,3655 70 8,306
43
Thông qua việc khảo sát ảnh hưởng của độ cứng lò xo đến chuyển vị của xupap cho phép ta lựa chọn loại lò xo thích hợp dùng trong hệ thống dẫn động xupap bằng thủy lực. Tuy nhiên để đảm bảo khả năng chống tự mở của xupap khi động cơ làm việc thì hệ số độ cứng của lò xo phải nằm trong dải 5.4 N/mm đến 6.0 N/mm. Kết quả khảo sát mô hình dẫn động xupap bằng thủy lực trên máy tính ở các chế độ khác nhau được thể hiện trên bảng 3.4 đến 3.6.
Bảng 3.4. Hành trình lý thuyết của xupap dẫn động bằng thủy lực, [mm]
TT n(vg/phút) 1.0MPa 1.5MPa 2.0MPa 2.5MPa
1 500 3,2974 6,1534 8,7286 11,1789
2 600 3,3121 6,1527 8,6117 10,7835
3 700 3,2901 6.0196 8,2346 10,1169
4 800 3,1696 5,6991 7,689 9,3655
Bảng 3.5. Trị số “thời gian – tiết diện” lý thuyết của xupap dẫn động bằng thủy lực, [N/m2].(trong bảng là diện tích nằm
giữa đường cong diện tích tiết diện lưu thông và trục hoành)
TT n(vg/phút) 1.0MPa 1.5MPa 2.0MPa 2.5MPa 1 500 38231,99 78320,28 117691,30 157753,20 2 600 36790,61 76039,74 113707,30 150112,00 3 700 35040,06 72049,64 106568,20 138665,70 4 800 32438,50 66733,30 98042,130 127273,50
44
Bảng 3.6. Pha lý thuyết của xupap dẫn động bằng thủy lực
TT n(vg/phút) 1.0MPa 1.5MPa 2.0MPa 2.5MPa
1 500 223 241 256 271
2 600 226 249 266 279
3 700 231 254 276 287
4 800 224 258 276 291
Ta thấy hành trình xupap tăng nhanh (3.0 3,5 lần) khi tăng áp suất nguồn từ 1.0MPa đến 2.5MPa, nhưng giảm chậm hơn theo mức độ tăng tốc độ trục phân phối (ở áp suất cao hơn thì giảm nhanh hơn), trị số “thời gian – tiết diện” tăng khoảng 4 lần khi tăng áp suất nguồn từ 1.0MPa đến 2.5MPa và giảm không đáng kể khi tăng tốc độ trục phân phối (14% khi áp suất bằng 1.0MPa; 19.3% ở áp suất 2.5MPa khi tốc độ trục phân phối tăng từ 500vg/ph đến 800vg/ph – tương ứng với tốc độ trục khuỷu của động cơ tăng từ 1000vg/ph đến 1600vg/ph). Sự tăng nhanh hơn của trị số “thời gian – tiết diện” so với hành trình xupap là pha phối khí tăng đáng kể (48° ở tốc độ 500vg/ph đến 67° ở tốc độ 800vg/ph khi tăng áp suất nguồn nuôi và tăng tốc độ trục phân phối). Ở miền áp suất nguồn cao thì sự gia tăng được thể hiện ró nét hơn.
45 3.7.Kết luận chương 3
Với những nội dung trên ta đã tìm hiểu được chi tiết về phương án dẫn động xupap bằng thủy lực: mô hình sơ đồ và nguyên lý làm việc của hệ thống dẫn động xupap bằng thủy lực có sử dụng van phân phối mà cụ thể là van phân phối kểu khóa.
Tìm hiểu về các phương trình mô tả chuyển động của con trượt và xupap trong hệ thống dẫn động bằng thủy lực và quy luật cấp chất lỏng công tác cho việc đóng, mở xupap. Từ các phương trình ấy người ta đã tiến hành khảo sát trên máy tính và thu được các bảng số liệu mà tôi trình bày, từ đó mà ta rút ra được những nhận xét về ảnh hưởng của các tham số như áp suất, tốc độ trục quay, độ cứng lò xo tới quy luật chuyển động của xupap.
46
PHẦN KẾT LUẬN
Trong các động cơ hiện nay dẫn động xupap chủ yếu bằng cơ khí, dẫn động gián tiếp thông qua các chi tiết trung gian như con đội, đũa đẩy, cò mổ, …hoặc dẫn động trực tiếp thông qua trục cam. Tuy nhiên các phương án này vẫn còn nhiều hạn chế, và phương án dẫn động xupap bằng thủy lực đã khắc phục được những hạn chế cơ bản của các phương án này. Trong khuôn khổ khóa luận tôi đã trình bày về các phương án dẫn động xupap và cụ thể tìm hiểu về phương án dẫn động bằng thủy lực: sơ đồ nguyên lý chung, sơ đồ nguyên lý sử dụng van phân phối, quy luật cấp chất lỏng công tác cho xyalnh thủy lực, phương trình toán học mô tả chuyển động của xupap trong hệ thống dẫn động bằng thủy lực, đánh giá kết quả khảo sát mô hình toán học dẫn động xupap bằng thủy lực trong cơ cấu phân phối khí động cơ đốt trong. Phương án này cũng phù hợp với thực tiễn và công nghệ ở nước ta hiện nay. Tuy nhiên trong khuôn khổ khóa luận tôi mới tìm hiểu được về mặt lý thuyết, phương hướng đưa ra là sẽ có động cơ sử dụng dẫn động xupap bằng thủy lực trong thực tế ở Việt Nam.
47
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Lưu Tuấn Hải (2004), cơ cấu phân phối khí, NXB Khoa học và Kĩ
thuật.
[2] Hoàng Đình Long, kĩ thuật sửa chữa ô tô, NXB Giáo dục.
[3] Hoàng Minh Tác (chủ biên) (1992), động cơ đốt trong, tập 1 và 2,
NXB ĐHSP Hà Nội 1.
[5] Phạm Minh Tuấn (1999), động cơ đốt trong, NXB Khoa học và Kĩ
thuật.
[4] Nguyễn Tất Tiến (2000), nguyên lý động cơ đốt trong, Hà Nội:
NXB Giáo dục
[6] Bộ giáo dục và đào tạo, kĩ thuật sửa chữa ô tô – máy nổ, NXB
Giáo dục
[7] Thiết kế và tính toán động cơ đốt trong (1996), Hà Nôi, NXB Giáo