Động cơ zil130

Chia sẻ: Tô Trung Hiếu | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:35

Thêm vào BST

Báo xấu

1.003
lượt xem 130
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Động cơ ZIL-130 là loại động lửa điện cơ xăng 4 kỳ, tạo hỗn hợp bên ngoài thông qua bộ chế hòa khí, đốt cháy hỗn hợp cưỡng bức bằng tia sinh ra ở nến điện của của hệ thống đánh lửa. Động cơ Zil-130 là loại động cơ có 8 xi lanh, được bố trí thành 2 hàng hình chữ V được làm mát bằng không khí và nước. Bố trí các xi lanh hình chữ V có ưu điểm là có thể tăng được số xi lanh công tác nhưng lại không làm tăng chiều dài của động...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Động cơ zil130

Đồ án môn học Học viên thực hiện: Võ Kim Hoà Giáo viên h ướng dẫn: Đào Trọng Thắng 1. Giới thiệu chung: Động cơ ZIL-130 là loại động lửa điện cơ xăng 4 kỳ, t ạo h ỗn h ợp bên ngoài thông qua bộ chế hòa khí, đốt cháy hỗn hợp cưỡng bức bằng tia sinh ra ở nến điện của của hệ thống đánh lửa. Động cơ Zil-130 là loại động cơ có 8 xi lanh, đ ược b ố trí thành 2 hàng hình chữ V được làm mát bằng không khí và nước. B ố trí các xi lanh hình ch ữ V có ưu điểm là có thể tăng được số xi lanh công tác nhưng l ại không làm tăng chiều dài của động cơ đồng thời hạ thấp trọng tâm của động cơ. Qua việc hạ thấp chiều cao của động cơ, việc bố trí động cơ trong khoang động lực rất thuận lợi, bên cạnh đó tầm nhìn của lái xe cũng không bị hạn chế. Kết cấu các cụm tổng thể của động cơ Zil-130 được thể hiện trên hình 1 2. Kết cấu động cơ Zil-130: 2.1 Cơ cấu khuỷu trục thanh truyền: Gồm 2 nhóm chi tiết chính: + nhóm các chi tiết cố định + nhóm các chi tiết chuyển động 2.1.1 Nhóm chi tiết cố định: a. Khối thân xi lanh: Là chi tiết chính và có khối lượng lớn nhất trong các chi tiết của động cơ. Nhiệm vụ của khối thân xi lanh là tạo vị trí gá lắp cho các chi tiết khác như trục khuỷu, trục cam, xy lanh, nắp máy,... 1
Đồ án môn học Học viên thực hiện: Võ Kim Hoà Giáo viên h ướng dẫn: Đào Trọng Thắng Ngoài ta khối thân xi lanh cùng với các-te tạo thành khoang chứa dầu bôi trơn, cùng với nắp máy, lót xi lanh tạo thành khoang chứa nước làm mát cho động cơ. Khối thân xi lanh của động cơ Zil-130 được chế tạo bằng gang xám, có kết cấu thân chịu lực. Kết cấu khối thân xi lanh được thể hiện trên hình 2 b. ống lót xi lanh: Động cơ Zil-130 sử dọng ống lót kiểu "ướt". Nghĩa là bề mặt ngoài của ống lót tiếp xúc trực tiếp với nước làm mát. Sử dụng ống lót ướt có ưu điểm rất lớn là hiệu suất làm mát cao, dễ dàng thay thế và sửa chữa. Kết cấu ống lót xi lanh thể hiện trên hình. Bề mặt công tác của ống lót xilanh sẽ tạo thành bề mặt dẫn hướng cho pittông. c. Nắp xilanh: Nắp máy được chế tạo bằng hợp kim nhôm AL-4. Nắp máy được dùng để đậy kín phía trên của xi lanh và kết hợp với xi lanh tạo nên buồng cháy. Nắp máy còn là nơi gá lắp các chi tiết khác như: xupáp, giàn cò mổ, tạo ra các rãnh để đưa hỗn hợp vào xi lanh và các đường thải để thải sản phẩm cháy ra bên ngoài. Nắp máy và khối thân xi lanh được cố định với nhau bởi các bu lông, giữa chúng có đệm làm kín. Kết cấu của nắp máy được thể hiện trên hình. 2.1.2. Nhóm chi tiết chuyển động: a. Pít tông: Được chế tạo bàng hợp kim nhôm nhằm giảm khối lượng và lực quán tính. Cấu tạo chính của pittông gồm 3 phần chính: đỉnh pittông, đầu pittông và thân pittông. Đỉnh pittông cùng với nắp xilanh tạo thành buồng cháy ơ đầu pittông có tiện rảnh để lắp vòng găng.Thân pittông có 2 vấu có lổ để lắp chốt pittông. Để cải thiện sự mài rà giữa pittông voi ống lót xilanh và ngăn ngừa thân pittông khỏi bị xước người ta phủ lớp thiếc.Kết cấu cụ thể pittông được thể hiện trên (hình 6). 2
Đồ án môn học Học viên thực hiện: Võ Kim Hoà Giáo viên h ướng dẫn: Đào Trọng Thắng b. Các vòng găng: Trên pittông được lắp 2 loại vòng găng là vòng găng khí và vòng găng dầu.Các vòng găng khí có nhiệm vụ bao kín buồng cháy của động cơ và để dẩn nhiệt từ đỉnh pittông ra thành ống lót xilanh.Vòng găng dàu có nhiệm vụ san đều dầu trên bề mặt làm việc và gạt dầu bôi trơn thừa từ mặt gương xilanh về cácte.Khi l ắp vào píttông miệng vòng găng khí phải lệch nhau 90 0 kết cấu vòng găng được thể hiện trên(hình7) c. Chốt pittông: Có nhiệm vụ nối pittông với đầu nhỏ thanh truyền.Chốt pittông được chế tạo bằng thép hợp kim,có dạng hình trụ rổng,m ặt ngoài được gia công tinh luồn qua bạc đầu nhỏ thanh truy ền và g ối lên 2 bệ chốt cua pittông. Chốt pittông được lắp kiểu bơi,2 đầu chốt có 2 khóa hảm để hạn chế dịch chuyển dọc trục.Chốt pittông được nắp căng trên bệ chốt,do đó khi lắp cần phải nung nóng pittông trong dầu 80 đến 900C. d. Thanh truyền: Có nhiệm vụ nối pittông với chốt khuỷu của trục khuỷu và truyền lực khí thể từ pittông cho trục khuỷu từ hành trình giản nở và ngược lại ở các hành trình nạp,nén,thải.Kết cấu thanh tryuền được thể hiện trên (hình 8).Trong quá trình làm việc thanh truy ền thực hiện 2 chuyển động phức tạp: Tịnh tiến dọc theo đường tâm xilanh Chuyển động lắc tương đối so với trục của chốt Trên thân và nửa dưới có đánh dấu khi lắp thì phải chú ý m ặt có dấu quay về phía đầu động cơ. Trong lắp ráp để đảm bảo cân bằng, khối lượng của thanh truyền chênh lệch không quá 6 đến 8 gam. e.Trục khuỷu: Có nhiệm vụ truyền lực khí thể từ pittông, lực quán tính c ủa các khối lượng chuyển đông tình tiến và quay của các chi tiết cơ cấu thanh truyền,sau đó tạo momen quay. Trục khuỷu được chế tạo bằng vật liệu có độ bền cao. 3
Đồ án môn học Học viên thực hiện: Võ Kim Hoà Giáo viên h ướng dẫn: Đào Trọng Thắng Các cổ khuỷu được làm rổng tạo thành nhữmg khoang để chứa cặn bẩn của dầu nhờn.Khi động cơ làm việc dưới tác dụng của lực li tâm,những phần tử nặng trong dầu và cặn bẩn do mài mòn các chi tiết máy,lắng đọng trong các khoang đó.Khi tháo mở động cơ người ta mở nút (2) ra để thải bỏ cặn bẩn và cọ rửa sạch. Tải trọng dọc trục khuỷu tác động lên vòng đệm ch ặn dầu trục khuỷu,kết cấu trục khuỷu được thể hiện trong hình 9. f. Bánh đà: Bánh đà có nhiệm vụ đẩy pittông ra khỏi các điểm ch ết,đ ảm bảo trục khuỷu của động cơ quay đồng đều khi làm vi ệc ơ ch ế đ ộ không tải,đảm bảo dể khởi động động cơ,giảm tải tức thời khi xe bắt đầu khởi hành và truyề momen cho cầu xe ở mọi chế độ. Bánh đà được chế tạo bằng gang và được cân bằng động cùng với trục khuỷu. Bánh đà được lắp với mặt bích của trục khuỷu nhờ các bulông. Trên vành bánh đà có ép một vành răng dùng để kh ởi động động cơ (bằng động cơ diện),trên vành bánh đà còn có các dấu để xác định điểm chết trên của xilanh thứ nhất khi đặt góc đánh lửa. 2.2.Cơ cấu phối khí: Cơ cáu phối khí đảm bảo điền đầy hổn h ợp khí cháy vào xilanh động cơ đúng lúc và thải hết khí đã cháy ra khỏi xilanh.Cơ cấu bao gồm các bộ phận chính sau:Trục cam,con đội,đũa đẩy,xu páp,trục cò mổ và cò mổ.Sơ đồ cơ cấu được thể hiện trên (hình 10). 2.2.1 Trục cam: Trục cam của cơ cấu phối khí được bố trí trong khoang giữa 2 dãy xilanh có nhiệm vụ đóng và mở xu páp đúng th ời đi ểm, ngoài ra trục cam còn có nhiệm vụ dẩn động bơm xăng, bơm dầu, bộ chia điên Trên trục cam bố trí các cam dẩn động cho 16 xu páp của c ả 2 dảy xilanh. Trên trục cam có lắp răng dẩn động,bánh răng này thường xuyên ăn khớp với bánh răng đầu trục khuỷu,số răng của bánh răng 1 nhiều gấp dôi số răng của bánh răng lắp trên đầu trục khu ỷu.Các 4
Đồ án môn học Học viên thực hiện: Võ Kim Hoà Giáo viên h ướng dẫn: Đào Trọng Thắng biên dạng của các vấu cam 6,7 giống nhau,các vấu cam cùng tên được bố trí lệch pha nhau một góc 450.Tính từ đầu trục cam đường kính của cô 4 nhỏ dần để thuận lợi trong việc lắp ghép. Kết cấu trục cam đươc giới thiệu trên (Hình 10). 2.2.2. Xu páp của cơ cấu phối khí a. Xu páp thải: Có nhiệm vụ khi mở để cho toàn bộ sản phẩm cháy được thải ra bên ngoài và khi đóng cùng với xu páp hút làm kín cho buồng cháy. Xu páp thải của động cơ làm việc trong điều kiện nhi ệt độ rất cao, từ 600 đến 8000C do đó ngoài vật liệu chế tạo đảm bảo độ bền cao thì kết cấu của chúng ph ải có biện pháp nâng cao tuổi thọ. Để dẩn nhiệt tốt hơn từ tán xu páp thải ra ngoài người người ta sử dụng phương pháp làm mát cho su páp bằng Natri. Nghĩa là thân xu páp phải làm rổng và 3/4 thể tích rổng đó chứa Natri kim loại. Natri có hệ số dẫn nhiệt cao và sôi ở nhiệt độ thấp (980c). Khi động cơ làm việc Natri lỏng, sau đó sôi sẽ điền đầy thể rổng của thân xu páp,qua ống dẩn hướng của nắp xilanh và cuối truyề nhiệt cho nước làm mát. Ngoài ra để mòn đều bề mặt tiếp xúc giữa mặt nghiêng của xu páp và đế xu páp được lắp cơ cấu tự quay xu páp. Kết cấu xu páp và cơ cấu quay xu páp xả được thể hiện trên (hình 11). Trong cơ cáu phối khí,vai trò khe hở nhiệt xu páp rát quan trọng, khe hở phải điều chỉnh đạt từ 0,25..0,30 mm. b.Xu páp nạp: Nhiệm vụ là nạp hổn hợp vào xilanh của động cơ (khi xu páp mở) để đảm bảo nạp đầy hổn hợp tán của xu páp rộng hơn tán của xu páp thải. Kết cấu của xu páp nạp cũng tương tự như xu páp thải nh ưng một số điểm khác như thân được chế tạo đặt,có chụp cao xu ngăn dầu không cho dàu chảy vào buồng cháy và không bố trí cơ c ấu xoay xu páp. 2.2.3. Dẫn động trục cam-truyền động cơ cấu phối khí 5
Đồ án môn học Học viên thực hiện: Võ Kim Hoà Giáo viên h ướng dẫn: Đào Trọng Thắng a.Dẫn động trục cam: Trục cam được dẩn động từ trục khuỷu thông qua truyền động bánh răng,được thể hiện trên hình 12.Các bánh răng dẩn động phải ăn khớp với nhau ở một vị trí xác định để đảm bảo pha phối khí và thứ tự làm việc của động cơ.Do đó khi lắp động cơ sửa chữa các bánh răng ăn khớp theo dấu 2,các dấu này được đánh dấu trên bánh răng trục cam và báng răng trục khuỷu. b.Truyền động cơ cấu phối khí: Có tác dụng truyền lực từ các vấu cam để thực hiện đóng mở các xu páp nạp và thải theo thứ tự pha phối khí. Các chi tiết được truyền động được thể hiện trên hình 13.lực từ vấu cam 10 của trục cam được truyền qua con đội 9,qua đ ủa đẩy 19,bu lông điều chỉnh 7,cò mổ 17.Xu páp 2 để nâng cao khỏi đế xu páp 1.Khi động cơ làm việc than xu páp chuyển động tình tiến trong ống dẩn hướng 3.Lò xo 4 dùng để h ồi v ị xu páp sau khi con đội 9 trượt khỏi vấu cam. Các móng hãm 4 dùng để giử lò xo. 2.3 Hệ thống cung cấp nhiên liệu: 2.3.1 Nguyên lý làm việc của hệ thống: Sơ đồ bố trí chung của hệ thông cung cấp nhiên liệu động cơ được thể hiện trên hình. Nguyên lý làm việc: Khi bơm xăng 1 làm việc, xăng từ thùng chứa 4 được hút qua lưới lọc 9, theo đường dẫn qua khóa 12 vào cốc lọc thô. ở đây, xăng được lọc các tạp chất và nước, ròi theo ống dẫn vào bơm xăng rồi vào cố lọc tinh để tiếp tục lọc các t ạp chất có kích thước nhỏ, sau đó xăng được đưa vào bộ ch ế hòa khí. 2.3.2 Bộ chế hòa khí K88 AM: Có nhiệm vụ tạo hỗn hợp hòa trộn giữa xăng và không khí theo một tỷ lệ nhất định để cung cấp cho động cơ là việc ở các chế độ khác nhau, Kết cấu cụ thể của bộ chế hòa khí K88 AM được th ể hiện trên hình. 6
Đồ án môn học Học viên thực hiện: Võ Kim Hoà Giáo viên h ướng dẫn: Đào Trọng Thắng Nguyên lý làm việc như sau: Khi khởi động, phải đóng bướm gió lại, thông qua các tay đòn và thanh kéo nối liền bướm gió với trục bướm ga, bướm ga cũng mở nhỏ, tạo nên độ chân không lớn sau bướm ga có tác dụng hút nhiên liệu từ trong đường dẫn ra họng khuếch tán. Do tác dụng của dòng không khí di chuyển, cộng thêm độ chân không cao, xăng bay hơi nhanh, hòa trộn với không khí, tạo thành hỗn hợp, cung cấp cho động cơ thông qua đường nạp. Khi làm việc ở chế độ không tải, bướm ga chỉ mở nhỏ, độ chân không tại họng khuếch tán nhỏ, xăng không thể phun qua đường phun của hệ thống phun chính được. Khi đó độ chân không của khoang bướm ga rất lớn, thông qua hệ thống rãnh không tải, xăng đươck hút qua gíclơ không tải và phun ra các lỗ bố trí tại họng khuếch tán. Ngoài ra còn có các lỗ cho phép chuyển từ chế độ không tải sang chế độ có tải ổn định. Khi tăng tốc đột ngột thì bướm ga mở nhanh, đồng thời qua hệ thống cần pittông của bơm nhiên liệu bổ sung sẽ đi xuống, cung cấp thêm nhiên liệu vào đường nạp. Khi làm việc ở chế độ tải trung bình và chế độ toàn tải, hệ thống phun chính làm việc, dòng nhũ tương của chế độ không tải giảm dần, độ chênh lệch áp suất trong họng khuếch tán lớn, hỗn hợp nhiên liệu được hút qua gíclơ toàn tải. ở ch ế độ toàn tải, quá trình làm việc của động cơ yêu cầu hỗn h ợp đậm hơn, việc này được giải quyết nhờ cơ cấu làm đậm,... 2.3.3 Bộ hạn chế tốc độ tối đa: Khi động cơ làm việc số vòng quay cao hơn số vòng quay cho phép thì sự mài mòn các chi tiết của cơ cấu trục khuỷu - thanh truyền, tiêu hao nhiên liệu và dầu nhờn sẽ tăng lên. Trên động cơ ỗốở 130 có bố trí một cơ cấu dùng để hạn chế tốc độ của trục khuỷu. Kết cấu của bộ hạn chế tốc độ được thể hiện trên hình. Nguyên lý làm việc: Khi số vòng quay của động cơ còn nằm trong giới hạn cho phép, khoang trên của màng 7 được thông với khoang không khí của bọ chế hòa khí quà đường óng 13, lỗ 22 đuôi 7
Đồ án môn học Học viên thực hiện: Võ Kim Hoà Giáo viên h ướng dẫn: Đào Trọng Thắng trục, lỗ của đế van 26 và đường ống 12 áp suất của khoang trên B và khoang dưới A cân bàng nhau. Cơ cấu chưa có tác dụng gì đối với bướm ga. Khi số vòng quay của động cơ đạt đến số vòng quay gi ới hạn cho phép, van 25 đóng lại, đế van 26 khoang B được thông với khoang không khí của bộ chế hòa khí. Dưới tác dụng của sự chênh lệch áp suất giữa khoang A và khang B, màng 7 được đẩy lên phía trên và thông qua cần 8 làm xoay b ướm ga 1 về hướng đóng hẹp lại, hạn chế việc tiếp tục tăng lượng nhiên liệu đưa vào nạp cho động cơ. 2.3.4 Bơm xăng: Động cơ Zil 130 lắp bơm xăng B10 dùng để đưa xăng từ thùng chứa qua cố lọc, đến bộ chế hòa khí, đảm bảo đủ về số lượng theo yêu cầu làm việc của động cơ. Kết cấu của bơm xăng được thể hiện trên hình. Quá trình làm việc: Bơm xăng được dẫn động từ trục khuỷu, khi đũa đẩy tác dụng lên cần bơm, kéo màng nén lò xo đi xuống. Lúc này, c ửa hút 13 mở ra để hút xăng từ thùng vào khoang hút. Khi vấu cam trên bánh lệch tâm tiếp xúc với đũa đẩy ở gờ th ấp, lò xo 11 giãn ra và đẩy màng bơm 5 cùng với cán 10 đi lên, nén xăng trong khoang phía trên màng bơm, các van đẩy 3 được mở ra, cung cấp xăng qua khoang đẩy vào bầu xăng của bộ chế hòa kh. Trong trường hợp xăng trong bầu xăng của bộ ch ế hòa khí còng đủ thì bơm sẽ làm việc ở chế độ không tải. Cần bơm 8 dùng để bơm mồi nhiên liệu trước khi khởi động động cơ. 2.3.5 Bầu lọc thô: Có nhiệm vụ lọc sạch tạp chất và nước lẫn trong xăng trước khi đưa xăng đến bộ chế hòa khí, do đó tránh được hiện t ượng tắc bộ chế hòa khí. Kết cấu được thể hiện trên hình Nguyên lý làm việc: Xăng đi theo chiều mũi tên, vào chứa trong bầu lọc, sau đó xăng qua các tấm lọc kim loại, các tạp chất và nước lã bị lọc lại và lắng xuống, Xăng đã được lọc sạch đi theo đường xăng 8
Đồ án môn học Học viên thực hiện: Võ Kim Hoà Giáo viên h ướng dẫn: Đào Trọng Thắng ra để tới bộ chế hòa khí. Khả năng của bầu lọc có thể lọc được các hạt có kích thước đến 0,05 mm 2.3.6 Cốc lọc lắng: Có nhiệm vụ lọc sạch các tạp chất có kích thước nhỏ đã đi qua được bầu lọc thô. Kết cấu của cốc lọc lắng được giới thiệu trên hình sau: Nguyên lý làm việc của cốc lọc như sau: Xăng được đưa từ bơm xăng vào trong cốc lọc sau đó xăng thẩm thấu qua các phần tử lọc vào trong lòng cốc 6 và chảy ra đường xăng ra; các cặn bẩn được giữ lại ở phần tử lọc. 2.3.7 Bầu lọc không khí: Có nhiệm vụ lọc sạch không khí cung cấp cho động cơ và giảm ồn trong qua trình nạp. Bầu lọc không khí của động cơ Zil 130 là loại lọc dầu - quán tính. Quá trình làm việc: Khi động cơ làm việc, không khí bẩn được hút qua miệng hút 7, qua lỗ dẫn không khí hướng thẳng xuống đáy và vào vòng hắt dầu. Sau đó không khí đi tiếp qua các ph ần t ử l ọc, bụi lại được giữ lài một phần nữa và cuối cùng, không khí đi qua ống cao su dẫn vào trong họng khuếch tán của bộ ch ế hòa khí. 2.4 Hệ thống làm mát: 2.4.1 Sơ đồ làm việc của hệ thống làm mát: Khi động cơ lam việc. Nhiệt độ các chi tiết của nó cần phải nằm trong giới hạn cho phép, nếu nhiệt độ các chi tiết quá co có thể dẫn đến cháy vật liệu (pit tông ,su páp) sự giãn n ở nhi ệt lớn dẫn tới bó kẹp các chi tiết , cháy dầu bôi trơn , làm giãm chất lượng nạp của động cơ. Ngược lại nếu nhiệt độ quá thấp sẽ làm giãm quá trình bay hơi tạo hổn hợp và tăng các tổn th ất nhi ệt trong mài mòn các chi tiết của động cơ. Nhiệt độ nước tốt nhất nằm trong giới hạn 80 ÷ 900C. do đó để duy trì nhiệt độ ổn định cần phải có hệ thống làm mát của động cơ. Trên động cơ zil-131 người ta sử dụng hệ thống làm mát bằng nước để lưu thông tuần hoàn cưỡng bức bằng bơm nước. Sơ đồ hệ 9
Đồ án môn học Học viên thực hiện: Võ Kim Hoà Giáo viên h ướng dẫn: Đào Trọng Thắng thống được giới thiệu trên (hình 20). Tuỳ thuộc vào trạng thái nhi ệt của động cơ sự tuần hoàn của nước trong hệ thống thực hiện theo vòng lớn hoặc vòng nhỏ và được bảo đảm bằng bơm nước 2 dẫn động từ pu ly trục khuỷ thông qua đai truyền. Khi trạng thái nhiệt làm việc của động cơ bình thường thì nước làm mát sẽ tuần hoàn theo vòng lớn, trong trường hợp này van hằng nhiệt 5 sẽ mở và nước qua đoạn ống cao su đến phần trên của két làm mát 1 và theo ống trao đổi nhiệt xuống phần dưới. Nước qua két được làm nguội bằng không khí do quạt cung cấp và do dòng không khí sinh ra khi ôtô chuyển động. Lượng không khí qua két được điều chỉnh bằng cửa chớp. Nước được làm nguội theo đường ống dưới được hút trở lại bơm và sau đó đẩy vào động cơ. khi nhiệt độ nước còn th ấp (
Đồ án môn học Học viên thực hiện: Võ Kim Hoà Giáo viên h ướng dẫn: Đào Trọng Thắng nhờ vậy nước qua két làm mát nhiệt độ giãm xuống. Khi áp suất trong két mátlớn hơn qui định van hơi 3 được mở ra và hơi sẽ thoát ra theo ống 5. Ngược lại khi áp suất nước trong hệ thống thấp , van không khí 4 được mở ra để tránh bi ến dạng các đường ống nước do chênh lệch áp suất. c. Van hằng nhiệt Van hằng nhiệt có nhiệm vụ nâng nhanh nhiệt độ sấy nóng và tự động duy trì chế độ của động cơ trong giới hạn cho phép. Kết cấu van hằng nhiệt đuợc giói thiệu trên (hình 23) Nguyên lý hoạt động: Khi nhiệt độ nước nhỏ hơn 72 0C thì chất giãn nở rắn chưa sôi van 4 đóng nước đi theo vòng tuần hoàn nhỏ khi nhiệt độ nước làm mát đạt 72 0 ± 20C thì chất giãn nở rắn sôi và giãn nở , đẩy màng cao su 9 và làm cho cán 5 đi lên tác dụng làm mở van 4. khi nhiệt độ n ước đạt 83 ± 20 C thì van được mở hoàn toàn. do đó nước đi theo vòng tuần hoàn lớn. Nhiệt độ 68 ÷ 85 0C tiết diện của van sẽ thay đổi làm thay đổi lượng nước qua két duy trì chế độ nhiệt ổn định cho động cơ. 2.5.Hệ thống bôi trơn 2.5.1 Sơ đồ hệ thống bôi trơn và làm việc của hệ thống Nhiệm vụ của hệ thống bôi trơn là giảm bề mặt ti ếp xúc và giảm các tổn hao cơ khí do ma sát giữa các chi tiết chuy ển đ ộng tương đối với nhau. Ngoài ra dầu bôi trơn còn có nhi ệm vụ d ẫn nhiệt từ các bề mặt ngoài tiếp xúc ra ngoài và chống rĩ cho chúng. Trong động cơ sử dụng phương pháp bôi trơn cưỡng bức kết hợp với vung té. Sơ đồ hệ thống bôn trơn được thể hiện trên (hình 24). Trong hệ thống bôi trơn dầu từ đáy dầu được hút qua phao lọc dầu 13 và sau đó theo rãnh 4 đến đầu lọc ly tâm 6 cung c ấp đ ến hộp phân phối đầu 5. từ đầu 5 đi theo rãnh trái 15 và rãnh ph ải 8 khoan dọc trục hai phía bên ngoài blốc. Từ rãnh 15 dầu được cung cấp tới các ổ đở cổ trục khuỷu sau đó theo các rãnh 14 trong lòng trục khuỷu đến bề mặt bạc cổ khuỷu. đến ổ đở cuối cùng của trục cam, dầu từ hộp phân phối 5 cung cấp trực tiếp đến 4 ổ đỡ, còn l ại dầu được cung cấp theo rãnh từ ổ đỡ cổ trục khuỷu. Trong ổ đở 11
Đồ án môn học Học viên thực hiện: Võ Kim Hoà Giáo viên h ướng dẫn: Đào Trọng Thắng đầu tiên của trục cam có rãnh, qua đó dầu được cung cấp đến mặt bích tỳ vào sau đó chảy lên bánh răng trục cam. Trong cổ trục giửa các trục cam được khoang lỗ nghiêng 40 0. khi các lỗ đó quay trùng với các lổ blốc, dầu sẽ theo rãnh lên bôi trơn cho các chi tiết gồm cò mổ khuỷu, dầu sẽ qua đó phun lên mặt gương xilanh, sau đó dầu được vét qua các lổ trong rảnh vòng găng dầu đi bôi trơn cho chốt pittông. cơ cấu khuỷu trục- thanh truyền của máy nén khí 7 được bôi trơn theo phương pháp vung té. Dầu được cung cấp theo đường ống 8 và trở về theo đường ống 10. 2.5.2. Các cụm chính của hệ thống bôi trơn a. Bơm dầu Có nhiệm vụ cung cấp dầu áp suet cao đưa vào đường dầu chính đi bôi trơn và đến két mát dầu. Kết cấu bơm dầu được thể hiện trên (hình 25). Khi bơm dầu làm việc dầu từ cácte được hút vào khoang chân răng của các bánh răng, sau đó di chuy ển vào v ỏ 4 và 9 vào khoang đẩy để đến bầu lọc ly tâm và két mát d ầu. áp su ất cần thiết ngăn trên tạo ra được di trì ở giá trị xác định bằng van ti ết lưu. khi áp suất tăng lên (ví dụ bầu lọc ly tâm bị tắc) van ti ết l ưu mở và dầu từ khoang đẩy, lại quay trở lại một ph ần về khoang hút của bơm. Van mở khí áp suet cao hơn 3,2 KG/cm 2. Ngăn dưới của bơm cung cấp dầu vào két làm mát dầu, áp suất duy trì từ 1,2 ÷ 1,5 KG/cm2, nhờ van bi 14. Khi áp suất lớn, van mở để tránh vỡ các đường ống của két làm mát dầu b. Bầu lọc ly tâm Bầu lọc có nhiệm vụ lọc sạch các tạp chất cơ học do mài mòn các chi tiết của đông cơ, các ;oại bụi từ không khí lẫn vào và các sản vật cháy có chứa trong dầu. Khi lọc lắp trên động c ơ zil-131 là loại bầu lọc ly tâm toàn phần. Kết cấu bầu lọc được giới thiệu trên (hình 26) khi dầu cung cấp vào rãnh 25 vào trong lòng ống ngăn cách 7, ở đây một phần dầu sẽ qua lưới lọc 5 phun qua 2 l ỗ phun 1 theo hướng ngược chiều nhau để tạo thành phản lực quay rôto 3. rôto 3 được quay với vận tốc 5000 ÷ 6000 vòng/phút dưới tác dụng của lực ly tâm các tạp chất trong dầu chứa trong nắp chop 8 s ẽ văng ra bám trên thành nắp chụp 8. Dầu sạch qua các lỗ hướng kính của trục 9 đi vào trong lòng ống rãnh 18 vào rãnh 26 đến hộp phân phối dầu. Trên rãnh 26 được lắp van tiết lưu 23. Van s ẽ m ở khi 12
Đồ án môn học Học viên thực hiện: Võ Kim Hoà Giáo viên h ướng dẫn: Đào Trọng Thắng bầu lọc bị tắt để cung cấp dầu trực tiếp vào đường dầu chính của động cơ. c. Két mát dầu Ở chế độ nhiệt làm việc ổn định của động cơ, nhiệt độ của dầu bôi trơn cần nằm trong giới hạn 85 ÷ 90 0C. Trong sử dụng do nhiệt độ của không khí môi trường tương đối cao , do động cơ thường làm việc ở chế độ phụ tải cao, thời gian đầu của nhiệt độ của dầu bôi trơn sẽ vượt quá giới hạn trên và do đó phải làm mát. Trong hệ thống bôi trơn của động cơ sử dụng két làm mát dầu kiểu ống ngoài có các rãnh tản nhiệt làm mát bằng không khí và bố trí trước két ước cùng động cơ. d. Bộ phận thông gió của các te Trong quá trình làm việc của động cơ, khí cháy lọt qua khe hở giữa xéc măng và thành xilanh, khe hở thanh đẩy và xu páp với bạc của nó để vào các te trong khí cháy gồm có hơi nước, khí sun fua, hơi nhiên liệu… hơi nước sẽ ngưng tụ trong cacte làm sủi bọt dầu tạo nhủ tương quánh và nhờn. Khí sun fua rơ (H 2SO3) sẽ kết hợp với hơi nước tạo thành axit sun fua rít, axit sun fua rơ. Nh ững axit này lẫn vào dầu nhờn đi lên các bề mặt ma sát và ăn mòn các bề mặt này. Vì vậy sẽ cho thoát những hơi trên. Động cơ sử dụng thông gió loại kín gọi là hệ thống thông gió cưỡng b ức. K ết c ấu được trình bày trên (hình 27). Khí từ cácte được hút qua vòm giưa dầu 2 van 3 và đoạn ống 4 vào đường ống nạp của động cơ và cuối cùng với đường ống nạp vào xilanh của động cơ. 2.5.6. Bộ sấy nóng động cơ Dùng để giảm nhẹ việc khởi động máy trong điều kiện không khí bên ngoài thấp (-250C) bộ sưởi nóng gồm có nồi hơi với ống nối dẫn hướng, quạt điện thing nhiên liệu ,van kiểu điện từ, n ến đi ện nung nóng, bàn điều khiển và các đường ống khoang trống của nồi hơi thường xuyên thông với áo nước làm mát của động cơ. Để sưởi s ưởi nóng đ ộng c ơ, mở van thùng nhiên liệu, đặt núm chuyển mạch trên bàn đi ều khi ển vào v ị trí thứ nhất để nối thông nồi hơi khoảng 30 ÷ 50 giây.Sau khi thổi đặt núm chuyển mạch vào vị trí số 0. trước khi đổ nước vào bộ sưởi nóng phải kiểm tra xem có tốt không bằng cách mở công tắt nến điện . Sau khi b ốc cháy và bộ sưởi nóng làm việc ổn định thì đóng công tắt nến điện và sau 13
Đồ án môn học Học viên thực hiện: Võ Kim Hoà Giáo viên h ướng dẫn: Đào Trọng Thắng 30 giây thì đóng bộ sưởi nóng bằng cách di chuyển di chuyển núm và vị trí 0. Đổ nước vào , vặn nắp vào miệng đổ nước và lại khởi động bộ hâm nóng. Khi hơi xuất hiện ra miệng đổ nước của két nước thì cắt bộ sưởi nóng bằng cách di chuyển núm về vị trí 1 và khoá vòi thùng nhiên liệu, sau 30 giây đẩy núm về vị trí 0. Khi sử dụng bộ sưởi nóng, cần giữ gìn động cơ sạch sẽ , không để dò chảy xăng dầu chỉ đổ nhiên liệu vào thùng khi sử dụng bộ sưởi nóng. Xe ôtô để trong nhà xe không sử dụng bộ sưởi nóng tránh ô nhiễm. 3. Tính toán chu trình công tác 3.1. Mục đích: Nhằm xác định các chỉ tiêu kinh tế và tính hiệu quả làm việc động cơ nói chung và của chu trình công tác nói riêng. Các kết quả tính toán chu trình công tác là cơ sở tính toán cho các tính toán tiếp theo : tính toán động lực học, tính toán kiểm nghiệm bền,... Từ việc tính toán chu trình công tác ta có thể xây d ựng đ ược các đ ồ thị công, các đặc tính của động cơ trong điều kiện làm việc cụ thể. 3.2. Các thông số ban đầu: Ký Đơn vị Thông số Nội dung, giá trị TT hiệu tính Kiểu động cơ Động cơ chữ V, 4 kỳ, 1 đốt cháy cưỡng bức Số xi lanh chiếc 2 i 8 Đường kính xilanh 3 D m 0,1 4 Hành trình pít tông S m 0,095 Hệ số kết cấu l 0,257 5 Tỷ số nén e 6,5 6 Mômen xoắn lớn nhất 7 Me Nm 402,21 Số vòng quay tương ứng Me 8 n vg/ph 1400 Tốc độ trung bình của pít 9 CTB m/S 5.383 Sn tông: CTB = 30 3.3. Lựa chọn các thông số tính toán: 14
Đồ án môn học Học viên thực hiện: Võ Kim Hoà Giáo viên h ướng dẫn: Đào Trọng Thắng Kết Đơn Tài liêu Ký Nội dung TT hiệu quả vị tham khảo Nhiệt độ môi trường 240 0 1 T0 K [I] Ap suất khí quyển 2 P0 0,103 MPa nt Hệ số dư lượng không khí 3 a 1,085 nt Hệ số nạp (động cơ có su páp ηv 4 0,815 nt 0 K treo) áp suất cuối quá trình thải 5 Pr 0,105 Mpa nt Nhiệt độ cuối quá trình thải 0 6 Tr 950 K nt Độ sấy nóng khí nạp 7 DT 20 nt 0 K Hệ số sử dụng nhiệt ξZ 8 0,91 nt Tỷ số nén đa biến trung bình 9 n1 1,351 nt nt KJ Nhiệt trị thấp của nhiên liệu 44.103 10 QT Kgnl Trị số giãn nở đa biến trung bình 11 n2 1,25 nt nt Kg Trọng lượng nguyên tử nhiên liệu 12 mnl 114 Kmol 3.4. Quá trình tính toán và kết quả: Ký Đơn Thông số hiệ Công thức tính Kết quả TT vị u Tính pT gr γ r = ε − 1 p T η r0 Hệ số khí sót 0,071 ( )0 r v toán quá T0 + ∆T + γ r Tr Nhiệt độ cuối Ta Ta = 0 K 359,018 trình 1+ γ r quá trình nạp trao ( ε − 1) (1 + γ r )η v p0Ta áp suất cuối đổi pa = pa Mpa 0,092 εT0 quá trình nạp khí 15
Đồ án môn học Học viên thực hiện: Võ Kim Hoà Giáo viên h ướng dẫn: Đào Trọng Thắng Tính áp suất cuối pc pc = pa ε th n Mpa 1,154 1 toán quá trình nén quá Nhiệt độ cuối Tc Tc = Ta ε n− 0 trình K 692,776 1 quá trình nén th nén Kl không khí 1  gC g H gO  để đốt cháy Kmol M0 M 0 = + −   0,512 hết 1 kg nhiên Kgnl 0,21  12 4 32  liệu Lượng kk Kmol Mt Mt = αMo sạch nạp vào 0,555 Kgnl ứng với 1kg nl Tính Lượng hh cháy 1 tương ứng với Kmol M1 M1 = αMo + 0,564 µ nl toán lượng kk thực Kgnl tế nạp vào quá Số mol sản Kmol gH gO M2 M 2 = αM 0 + + vật cháy (với 0,592 Kgnl 4 32 trình a>1) Hệ số thay M b0 β 0 = M 2 cháy đổi ptử lý 1,049 thuyết 1 Hệ số thay đổi β0 + γ r β= phân tử thực b 1,045 1+ γ r tế Nhiệt dung KJ mcvc µcvc = 20,223 + 1,742.10-3 Tc mol đẳng tích 21,430 Kmol.0 tb cuối nén Tính Nhiệt dung 0,921  1,38  −3 KJ mcvz µcvz = 20,098 + + 1,55 + 10 TZ mol đẳng tích α α Kmol.0  toán tb tại điểm z Tổn thất do KJ DQ quá cháy không 0 Kgnl T hoàn toàn (Q − ∆Q T ) ξ Z trình Phương trình T + µ cvc Tc = βµ cvz TZ nhiệt động M1 ( 1 + γ r ) 16
Đồ án môn học Học viên thực hiện: Võ Kim Hoà Giáo viên h ướng dẫn: Đào Trọng Thắng cháy Nhiệt độ cuối (nghiệm dương của phương trình 0 Tz K 2712,39 nhiệt động) quá trình cháy Tz Tỷ số tăng áp λP = β lP 4,093 suất Tc áp suất cuối pz pz = λP pc MPa 4,722 qtrình cháy Tính áp suất cuối pz pb = pb MPa 0,455 toán qtrình giãn nở ε n2 quá trình Nhiệt độ cuối TZ Tb Tb = 0 K 1698,73 giãn qtrình giãn nở ε n 2 −1 nở Sau khi tính toán nhiệt cho động cơ, ta dùng công th ức th ực nghi ệm để kiểm tra lại kết quả tính toán: Tb Tr = pb = 973,529 0K 3 pr So sánh kết quả tính toán bằng công thức thực nghiệm và lựa chọn ban đầu, ta thấy sai số khá bé, có thể chấp nhận được: 973,529 − 950 D= 100% = 2,476 % < 3% 950 Như vậy các thông số đã lựa chọn hợp lý, kết quả tính toán đảm bảo tin cậy. Sau khi tính toán chu trình công tác của động cơ, ta phải xác định các thông số đánh giá chu trình công tác và sự làm việc của động cơ. Các kết quả tính toán được thể hiện trên bảng ở trang sau: Thông số Công thức tính Đơn Giá trị TT Ký 17
Đồ án môn học Học viên thực hiện: Võ Kim Hoà Giáo viên h ướng dẫn: Đào Trọng Thắng hiệ vị u λp  1 pc p'i = 1 − n 2−1  − [ ε − 1 n 2 −1  ε áp suất chỉ thị  pi' MPa 0,996 tb lý thuyết 1 1 1 − n1−1  n1 − 1  ε  Tính áp suất chỉ thị pi pi = p'i ϕđ MPa 0,936 các tb thực tế thông hệ số điền số đầy đồ thị jđ 0,94 chỉ công thị Suất tiêu hao 423 p 0η v 10 3 g gi g i = nhiên liệu chỉ 226,436 M 1 pi To KWh thị 3600 hi η i = Q g Hsuất chỉ thị 0,361 Ti áp suất tổn hao cơ khí pcơ pcơ = 0,04 + 0,0135CTB MPa 0,113 tbình áp suất có ích pe pe = pi -pcơ MPa 0,823 Các trung bình thôn pe ηcơ ηcơ = g Hsuất cơ khí 0,827 pi gi Suất tiêu hao 273,861 ge ge = số nliệu có ích η co Hsuất có ích 0,299 ηe = ηi ηcơ he có Công suất có PV in Ne = e h KW 69,574 Ne ích ở nM 30τ ích 2 Thể tích công D Vh = π   S dm3 0,746 Vh tác của xi lanh 2 Mômen xoắn 3.10 4 N e Me = Nm 391,012 Me có ích ở nM π. n So sánh kết quả tính toán với số liệu ban đầu đề bài cho, ta thấy sai lệch không lớn: 18
Đồ án môn học Học viên thực hiện: Võ Kim Hoà Giáo viên h ướng dẫn: Đào Trọng Thắng 391,012 − 401,8 D= 100% = 0,923%
Đồ án môn học Học viên thực hiện: Võ Kim Hoà Giáo viên h ướng dẫn: Đào Trọng Thắng 1.118 0.788 0.107 0.523 22 1.076 0.819 0.102 0.498 23 1.037 0.850 0.097 0.476 24 1.000 0.881 0.092 0.455 25 Dựa vào bảng giá trị trên, ta xây dựng được đồ thị công lý thuyết như sau: * Hiệu chỉnh đồ thị công lý thuyết thành đồ thị công thực tế: Ta chọn : pz' = 0,9pz = 0,9.4,72166 = 4.249495 MPa pc'' = 1.2pc = 1,2. 1.153515 = 1.384219 Mpa Đồ thị công thực tế được thể hiện trong bản vẽ đồ thị động lực học (Bản A0) 20