Phân tích cơ sở lý thuyết và mô phỏng quy trình tháo lắp hệ thống trao đổi khí, hệ thống bôi trơn, hệ thống làm mát động cơ diesel, chương 2

Chia sẻ: Do Van Nga Te | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:11

Thêm vào BST

Báo xấu

274
lượt xem 91
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tổng quan về hệ thống trao đổi khí động cơ diesel 2.1.1. Nhiệm vụ và yêu cầu 2.1.1.1. Nhiệm vụ Hệ thống thay đổi khí có nhiệm vụ đóng và mở các xupap xả và nạp đối với động cơ 4 kỳ, còn ở động cơ 2 kỳ thì piston điều khiển việc đóng mở các cửa quét và cửa xả, phục vụ cho việc xả sạch hết sản vật cháy trong xylanh từ chu trình trước ra khỏi xylanh và nạp đầy không khí mới, sạch vào xylanh động cơ nhằm đảm bảo đốt cháy hết nhiên liệu trong...

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Phân tích cơ sở lý thuyết và mô phỏng quy trình tháo lắp hệ thống trao đổi khí, hệ thống bôi trơn, hệ thống làm mát động cơ diesel, chương 2

CHƯƠNG2 ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO, NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC, QUY TRÌNH THÁO LẮP, KIỂM TRA, ĐIỀU CHỈNH, SỬA CHỮA HỆ THỐNG TRAO ĐỔI KHÍ ĐỘNG CƠ DIESEL 2.1. Tổng quan về hệ thống trao đổi khí động cơ diesel 2.1.1. Nhiệm vụ và yêu cầu 2.1.1.1. Nhiệm vụ Hệ thống thay đổi khí có nhiệm vụ đóng và mở các xupap xả và nạp đối với động cơ 4 kỳ, còn ở động cơ 2 kỳ thì piston điều khiển việc đóng mở các cửa quét và cửa xả, phục vụ cho việc xả sạch hết sản vật cháy trong xylanh từ chu trình trước ra khỏi xylanh và nạp đầy không khí mới, sạch vào xylanh động cơ nhằm đảm bảo đốt cháy hết nhiên liệu trong chu trình tiếp theo, lượng không khí nạp vào xylanh càng nhiều và công suất động cơ sinh ra càng lớn. 2.1.1.2. Yêu cầu Các xupap phải đóng mở đúng thời điểm quy định. Đối với động cơ 2 kỳ, piston cũng phải đóng mở cửa nạp, cửa xả đúng thời điểm, các bộ phận truyền động của hệ thống phải
hoạt động chính xác. Các xupap phải kín khít, không để nó lọt khí để đảm bảo công suất động cơ và hiệu suất cao. Độ mở của các xupap phải đủ lớn để khí lưu thông dễ dàng. Việc nạp phải đầy, nghĩa là hệ số nạp phải cao, việc xả phải sạch, nghĩa là hệ số khí sót phải thấp. Yêu cầu này đạt đến đâu tùy thuộc vào từng loại động cơ 4 kỳ hay 2 kỳ, phương pháp trao đổi khí, cấu tạo các bộ phận của cơ cấu. 2.1.2. Phân loại  Động cơ không tăng áp - Động cơ diesel 4 kỳ + Xupap treo + Xupap đặt - Động cơ diesel 2 kỳ + Quét vòng
+ Quét thẳng  Động cơ tăng áp - Tăng áp cơ khí - Tăng áp nhờ năng lượng khí thải - Tăng áp hỗn hợp 2.2. Đặc điểm, nguyên lý làm việc, quy trình tháo lắp, kiểm tra, điều chỉnh, sửa chữa hệ thống trao đổi khí động cơ diesel 2.2.1. Sơ đồ nguyên lý các hệ thống phân phối khí 2.2.1.1. Động cơ không tăng áp 1. Động cơ diesel 4 kỳ a. Xupap treo Sơ đồ của hệ thống trao đổi khí có xupap treo được thể hiện như hình 2.1. Hình 2.1. Cơ cấu phân phối khí có xupap treo 1. trục cam; 2. con đội; 3. lò xo xupap; 4. xupap; 5. nắp máy;
6. thân máy; 7. đũa đẩy; 8. đòn gánh; 9. cò mổ
- Nguyên lý hoạt động Khi động cơ hoạt động, trục khuỷu quay sẽ truyền chuyển động cho trục cam 1. Khi trục cam 1 quay, quả cam truyền chuyển động tịnh tiến cho con đội 2, đũa đẩy 7 làm cho đòn gánh 8 quay quanh trục của nó. Đầu đòn gánh sẽ đè xupap 4 xuống mở cửa cho khí đi vào xylanh, khi vấu cam ở vị trí cao nhất thì xupap mở hoàn toàn. Trục cam tiếp tục quay làm vấu cam đi xuống, lúc này cam không còn đội con đội nữa, dưới tác dụng của lực lò xo 4 làm cho xupap đậy kín bệ xupap, đồng thời đũa đẩy đi xuống theo chiều ngược lại. Tùy loại xupap nạp hay xả, mà ta có thể điều chỉnh khe hở nhiệt của các xupap này. Sở dĩ cần phải có khe hở nhiệt là vì khi động cơ hoạt động, dưới tác dụng của nhiệt độ và áp suất của môi chất công tác trong buồng đốt rất cao, xupap tiếp xúc trực tiếp với nhiệt độ cao nên giãn nở, làm tăng chiều dài xupap, buồng đốt bị hở, động cơ hoạt động với công suất không đạt yêu cầu, hiệu suất không cao. Ngoài ra hệ thống còn có trục giảm áp dùng để đóng hoặc mở hé xupap xã để thực hiện việc giảm áp cho xylanh khi cần. Thông thường, khe hở nhiệt của xupap xả nằm trong khoảng (0,3 1,5) mm, còn xupap nạp nằm trong khoảng (0,1 0,2) mm.
Số xupap trên nắp xylanh, tỷ số kết cấu của xupap được bố trí và chọn sao cho phù hợp. Động cơ diesel 4 kỳ bố trí từ 2 đến 4 xupap trên nắp xylanh. Góc côn của đĩa xupap thường chọn  = (30 45). - Ưu nhược điểm của loại cơ cấu này: Có nhiều chi tiết hơn và được bố trí ở thân máy và nắp xylanh nên làm tăng chiều cao động cơ. Lực quán tính của các chi tiết tác dụng lên bề mặt cam và con đội lớn hơn. Nắp máy của động cơ phức tạp hơn nên khó khăn khi chế tạo. Tuy nhiên, do xupap bố trí trong phần không gian của xylanh dạng treo nên buồng cháy rất gọn. Đây là điều kiện tiên quyết có tỷ số nén cao. Mặt khác, dòng khí lưu động ít bị ngoặt nên tổn thất nhỏ, tạo điều kiện thải sạch và nạp đầy hơn.
b. Xupap treo có trục cam đặt trên nắp xylanh Sơ đồ hệ thống trao đổi khí xupap treo có trục cam đặt trên nắp xylanh được thể hiện trên hình 2. 2. Hình 2.2. Cơ cấu phân phối khí có xupap treo, trục cam đặt trên nắp xylanh 1. xupap xả; 2. lò xo xupap; 3. trục cam; 4. đĩa tựa ; 5. bulông điều chỉnh; 6. thân xupap rỗng; 7. vành tựa; 8. mặt trụ; 9. đĩa tựa lò xo - Nguyên lý hoạt động Khi động cơ làm việc, trục cam 3 quay thì quả cam trên trục cam quay sẽ truyền chuyển động tịnh tiến trực tiếp cho xupap 1, khi đó trục cam trực tiếp điều khiển quá trình làm việc của các xupap, không cần thông qua con đội, đũa đẩy, đòn gánh … - Ưu nhược điểm của cơ cấu này: Hệ thống phân phối khí này tuy hệ trục và 2 cặp bánh răng côn có phức tạp, chế tạo khó, nhưng cơ cấu làm việc dịu êm hơn.
Bởi vì không có chi tiết máy chuyển động tịnh tiến qua lại có điểm dừng. Loại này có xupap rỗng, ghép. Bulông 5 giúp ta điều chỉnh chiều dài xupap, sẽ cho phép điều chỉnh khe hở nhiệt (giữa mặt tựa của cam và đuôi xupap). Tuy nhiên khi làm việc, xupap xả thường nóng tới (300  400)C, vì vậy các đường ren dễ bị kẹt do han rỉ, làm cho việc điều chỉnh bulông 5 khó khăn.
Lò xo xupap ở đây gồm 2 cái khác nhau, đường kính khác nhau, chiều xoắn ngược nhau, chiều dài bằng nhau, có tác dụng tránh cộng hưởng nên tăng độ bền, hạn chế khả năng rơi xupap vào xylanh. Ở các động cơ nhỏ đôi khi người ta đúc xupap thành một khối, như vậy không điều chỉnh được khe hở nhiệt. Trong trường hợp này người ta để khe hở nhiệt lớn một chút, khi mòn càng lớn ta có thể nghe tiếng gõ khi máy làm việc. Nhưng hệ thống này cấu tạo đơn giản, làm việc an toàn. c. Xupap đặt Sơ đồ hệ thống trao đổi khí có xupap đặt được thể hiện trên hình 2.3. 1. trục cam; 2. con đội; 3. lò xo xupap; 4. xupap; 5. nắp máy; 6. thân máy; Hình 2.3. Hệ thống trao đổi khí có xupap đặt - Nguyên lý hoạt động
Khi động cơ làm việc, trục cam quay, quả cam truyền chuyển động cho con đội, con đội đẩy xupap lên mở cửa cho khí đi vào xylanh mà không cần thông qua đũa đẩy, đòn gánh …Vào lúc cam không còn đội con đội nữa thì lò xo 3 giãn ra đậy nắp xupap lại.
Hệ thống phân phối khí này hoạt động thông qua con đội 2 trực tiếp truyền chuyển động cho xupap 4. Khi thay đổi chiều cao tuyệt đối của con đội sẽ điều chỉnh được khe hở nhiệt. - Ưu nhược điểm của cơ cấu này: Hệ thống thay đổi khí có xupap đặt làm tăng diện tích buồng đốt nhưng ít chi tiết và làm việc an toàn hơn hệ thống thay đổi khí có xupap treo. Vì giả sử móng hãm xupap có tuột ra, xupap cũng không rơi vào trong buồng đốt, không gây hư hỏng cho nhóm xylanh-piston. Cơ cấu phân phối khí xupap đặt chỉ được dùng trong một số động cơ xăng và phương tiện vận tải.