85 11 MB 5 198
Nhấn vào bên dưới để tải tài liệu
Để tải xuống xem đầy đủ hãy nhấn vào bên trên
Đồ án tốt nghiệp. Khảo sát hệ thống bôi trơn động cơ D6AC LỜI NÓI ĐẦU
Trong giai đoạn hiện nay ngành giao thông vận tải đang trên đà phát triển
mạnh mẽ, hoà nhập cùng với tốc độ phát triển sự nghiệp công nghiệp hoá, hiện đại
hoá đất nước, đáp ứng nhu cầu về phương tiện đi lại và vận chuyển hàng hoá, phục
vụ đời sống sinh hoạt của xã hội.
Xe HYUNDAI là loại xe do Hàn Quốc sản xuất và được sử dụng rất phổ biến
ở nước ta hiện nay. Đó là loại xe có nhiều chủng loại dùng để chở hàng được thiết
kế và chế tạo khá hoàn thiện về mỹ thuật cũng như tính năng hoạt động. Xe có động
cơ hiệu suất, độ bền và độ tin cậy cao, kết cấu cứng vững, gồm nhiều thiết bị đảm
bảo an toàn cho người sử dụng trong các điều kiện đường sá khác nhau.
Động cơ đốt trong ngày nay đang phát triển rất mạnh, giữ vai trò quan trọng
trong nhiều ngành kinh tế quốc dân như nông nghiệp, giao thông vận tải đường bộ,
đường sắt, đường biển, đường không cũng như trong nhiều ngành công nghiệp
khác.
Tuy nhiên, con đường phát triển đi lên của ngành động cơ đốt trong nói chung
và ngành công nghiệp ôtô nói riêng của các nước rất khác nhau. Tuỳ thuộc chủ yếu
vào năng lực của ngành cơ khí và mức độ công nghiệp hoá của từng nước.
Để thuận tiện cho việc nghiên cứu, người ta chia ra trong động cơ đốt trong
cũng như trong ôtô ra nhiều hệ thống như hệ thống nhiên liệu, hệ thống bôi trơn, hê
thống làm mát...., mỗi hệ thống đều có tầm quan trọng nhất định. Hệ thống bôi trơn
là một trong những hệ thống chính của động cơ. Việc khảo sát một hệ thống bất kỳ
trong động cơ sẽ giúp cho sinh viên củng cố lại những kiến thức đã học và biết đi
sâu tìm hiểu những hệ thống khác. Do vậy, đề tài khảo sát hệ thống bôi trơn trên
động cơ ôtô là một trong những đề tài đã nói trên. Được sự giúp đỡ tận tình của
thầy giáo hướng dẫn TRẦN THANH HẢI TÙNG em đã hoàn thành đề tài này.
Do kiến thức còn nhiều hạn chế, kinh nghiệm chưa nhiều, tài liệu tham khảo ít
nên đồ án tốt nghiệp không tránh khỏi những thiếu sót những vấn đề còn sơ sài.
Kính mong được quý thầy cô chỉ bảo để đồ án của em được hoàn thiện hơn.
Cuối cùng em xin gởi đến thầy giáo hướng dẫn và quý thầy cô giáo trong bộ
môn sự biết ơn chân thành nhất. Đà Nẵng, Ngày Tháng Năm 2006 SVTH : Mai Thị Kim Liên. SVTH: Mai thị kim liên –Lớp 24c4 trang 1 Đồ án tốt nghiệp. Khảo sát hệ thống bôi trơn động cơ D6AC 1. MỤC ĐÍCH - Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI:
1.1: Ý NGHĨA KINH TẾ:
Ngày nay, động cơ đốt trong đã phát triển rộng khắp trên mọi lĩnh vực: Giao
thông vận tải [đường bộ, đường sắt, đường thuỷ, hàng không ...], nông nghiệp, công
nghiệp, xây dựng, quốc phòng...
Ngoài việc được sử dụng song hành với các loại động cơ nhiệt khác trong một
số lĩnh vực, cho đến nay động cơ đốt trong là động lực duy nhất được sử dụng. Tổng
công suất do động cơ đốt trong tạo ra chiếm khoảng 90% công suất thiết bị động lực do
mọi nguồn năng lượng tạo ra [bao gồm: Nhiệt năng, thuỷ năng, năng lượng nguyên tử,
năng lượng mặt trời...]. Trong đó, động cơ đốt trong loại piston có hiệu suất cao nhất
trong các loại động cơ đốt trong, chiếm số lượng lớn nhất và được sử dụng rộng rãi
nhất. Vì thế, thuật ngữ “động cơ đốt trong” còn có ý dùng ngắn ngọn để chỉ động cơ
đốt trong loại piston, ngoài ý chỉ tổng quát về động cơ đốt trong. Để thuận tiện cho
việc nghiên cứu, người ta phân ra trong động cơ đốt trong làm nhiều hệ thống như: Hệ
thống bôi trơn, hệ thống làm mát, hệ thống nhiên liệu... mỗi hệ thống đều có tầm quan
trọng nhất định. Trong đó, hệ thống bôi trơn là một trong những hệ thống chính của
động cơ đốt trong.
1.2: Ý NGHĨA VỀ KỸ THUẬT:
Trong quá trình học tập các môn học chuyên ngành về động cơ đốt trong, đồ án
tốt nghiệp với đề tài khảo sát, mà cụ thể là khảo sát một hệ thống bất kỳ của động cơ
đốt trong giúp cho sinh viên biết cách tìm hiểu một trong các hệ thống đó, trên cơ sở
khảo sát tương tự sẽ nắm bắt sâu hơn các hệ thống khác của động cơ đốt trong Ngoài
ra, việc khảo sát này còn giúp cho sinh viên có thêm kinh nghiệm, biết hướng để đi sâu
tìm hiểu một hệ thống bất kỳ trong động cơ đốt trong và thêm nhiều kinh nghiệm sau
khi ra trường. Do vậy, đề tài khảo sát hệ thống bôi trơn là một trong những đề tài đã
nói trên.
2. KHẢO SÁT ĐỘNG CƠ D6AC:
2.1. GIỚI THIỆU CHUNG XE HYUNĐAI.
Động cơ D6AC là một trong những động cơ Diesel hiện đại và được sử dụng
rộng rải phổ biến nhất hiện nay. Động cơ được lắp trên xe HYUNDAI 19 tấn.
SVTH: Mai thị kim liên –Lớp 24c4 trang 2 Đồ án tốt nghiệp. Khảo sát hệ thống bôi trơn động cơ D6AC Xe HYUNDAI có công thức lốp 8 x 4 là loại dùng chở hàng hoá sạch [hoa quả,
nước ngọt] chủ yếu chạy trong đường thành thị ngoài ra còn dùng chở khách và
phương tiện khác. Xe có kết cấu cứng vững, độ bền và độ tin cậy cao, đầy đủ tiện nghi
cho người sử dụng đảm bảo an toàn, kết cấu và hình dáng bên ngoài và nội thất có tính
mỹ thuật tương đối cao. Được nhập và sử dụng phổ biến ở việt nam trong những năm
tháng gần đây.
Với trình độ kỹ thuật sản xuất tiên tiến của hãng HYUNDAI đã cho ra đời loại
động cơ D6AC. Xe có động cơ D6AC có hiệu suất cao công suất cực đại 340[PS]
[tương ứng ở số vòng quay 2200[vg/ph], Hệ thống làm mát, hệ thống bôi trơn........
đều được trang bị đầy đủ và tối ưu. Với hệ thống làm mát một vòng tuần hoàn kín và
hệ thống bôi trơn cưỡng bức.
2.2. BẢNG CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA ĐỘNG CƠ D6AC:
2.2.1 Các thông số kỹ thuật của động cơ D6AC.
Có 6 máy piston thẳng hàng :1-5-3-6-2-4
Thể tích làm việc : 11,149 Hành trình piston : 140 mm Đường kính xy lanh : 130 mm Số vòng quay cực đại : 2200 vòng / phút. Tỷ số nén : 15,5 Công suất cực đại : 340/2200 vòng / phút. Mô men cực đại : 140 kg.m / số vòng quay 1400 vòng / phút. Khối lượng khô [chưa có dầu bôi trơn, nhiên liệu, nước làm mát]: 990 kg
Khối lượng đầy đủ : 1035 kg Kích thước bao chiều dài : 1338,6 mm Kích thước bao chiều rộng : 1041,9 mm
Kích thước bao chiều cao : 1171,6 mm Áp suất van an toàn : 12 kg / cm2 Có turbo tăng áp. SVTH: Mai thị kim liên –Lớp 24c4 trang 3 Đồ án tốt nghiệp. Khảo sát hệ thống bôi trơn động cơ D6AC Thông số Giá trị Số kỳ
Số xy lanh
Thứ tự làm việc
Đường kính hành trình
Dung tích xy lanh
Tổng dung tích
Kiểu buồng cháy
Tỷ số nén
Công suất 4
6 xy lanh xếp thẳng hàng
1-5-3-6-2-4
130 x 140
1858
11149
Buồng cháy thống nhất
15,5:1
340 PS/2200[v/ph] Góc phun sớm
Góc phân phối khí 17o trước điểm chết trên - Góc mở sớm xu páp nạp 1 = 100 Đơn vị [mm]
[cm3]
[cm3] - Góc đóng muộn xu páp nạp 2 = 460
- Góc mở sớm xu páp thải 3 = 560 - Góc đóng muộn xu páp thải 4 = 100
2.3. CƠ CẤU KHUỶU TRỤC -THANH TRUYỀN -PISTON :
2.3.1. Trục khuỷu:
Trục khuỷu là một trong những chi tiết máy quan trọng nhất, cường độ làm việc
lớn nhất của động cơ đốt trong. Công dụng của trục khuỷu là tiếp nhận lực tác dụng
trên piston truyền qua thanh truyền và biến chuyển động tịnh tiến của piston thành
chuyển động quay của trục khuỷu để đưa công suất ra ngoài [dẩn động các máy công
tác khác] Trạng thái làm việc của trục khuỷu là rất nặng. Trong quá trình làm việc, trục
khuỷu chịu tác dụng của lực khí thể, lực quán tính [quán tính chuyển động tịnh tiến và
quán tính chuyển động quay] những lực này có trị số rất lớn thay đổi theo chu kỳ nhất
định nên có tính chất va đập rất mạnh. Ngoài ra các lực tác dụng nói trên còn gây ra
hao mòn lớn trên các bề mặt ma sát của cổ trục và chốt khuỷu.Tuổi thọ của khuỷu trục
thanh truyền chủ yếu phụ thuộc vào tuổi thọ của trục khuỷu. Có sức bền lớn, độ cứng
2
3
vững lớn, trọng lượng nhỏ1và ít mòn, có độ chính xác. SVTH: Mai thị kim liên –Lớp 24c4
4 trang 4 Đồ án tốt nghiệp. Khảo sát hệ thống bôi trơn động cơ D6AC Hình 2.1. Kết cấu trục khuỷu động cơ D6AC.
1-Cổ khuỷu; 2- Lỗ dầu bôi trơn; 3-Bánh răng dẫn động các cơ cấu khác; 4- Chốt khuỷu
Không xảy ra hiện tượng giao động. Kết cấu trục khuỷu phải đảm bảo tính cân
bằng và tính đồng đều, dể chế tạo. Đó là nói chung cho động cơ đốt trong còn xe
HYUNDAI nói riêng thì có các thành phần như sau, Trục khuỷu của động cơ D6AC
được chế tạo gồm một khối liền, vật liệu chế tạo bằng thép các bon có thành phần các
bon trung bình như các loại thép 40÷50, các bề mặt gia công đạt độ bóng cao. Thứ tự
làm việc các xi lanh 1-5-3-6-2-4. Đường kính cổ trục khuỷu: 100 mm.
2.3.2. Thanh truyền:
Thanh truyền là chi tiết nối piston với trục khuỷu hoặc guốc trượt của các piston
[trong động cơ tỉnh tải tốc độ thấp]. Nó có tác dụng truyền lực tác dụng trên piston
xuống trục khuỷu, để làm quay trục khuỷu. Khi động cơ làm việc thanh truyền chịu tác
dụng của các lực sau. Lực khí thể trong xi lanh, lực quán tính chuyển động tịnh tiến
của nhóm piston, lực quán tính của thanh truyền. Đó là phần nói chung của phần thanh
truyền trong động cơ đốt trong còn với động cơ của HYUNDAI nói riêng cụ thể như
sau.
Thanh truyền của động cơ D6AC được chế tạo bằng thép các bon và thép hợp
kim thép các bon được dùng rất nhiều vì giá thành rẻ dể gia công, đặc biệt gồm có các
thành phần như Mn, Ni,Vônphram, ... Tiết diện của thanh truyền có dạng chữ I, trên
đầu to thanh truyền có khoan lỗ dầu để bôi trơn xilanh, bạc đầu to thanh truyền chế tạo
hai nữa lắp ghép lại với nhau nắp đầu to thanh truyền lắp với thanh truyền nhờ hai bu
lông. Đường kính của chốt khuỷu lắp đầu to thanh truyền: 84 mm. SVTH: Mai thị kim liên –Lớp 24c4 trang 5 Đồ án tốt nghiệp. Khảo sát hệ thống bôi trơn động cơ D6AC Âáöu nhoí
thanh
truyãön Thán
thanh
truyãön Âáöu to
thanh
truyãön Hình 2.2. Thanh truyền động cơ D6AC.
1- Đầu to thanh truyền; 2- Đầu nhỏ thanh truyền; 3- Thân thanh truyền.
2.3.3. Piston:
Piston là một chi tiết quan trọng của động cơ đốt trong. Trong quá trình làm
việc của động cơ, piston chịu lực rất lớn, nhiệt độ rất cao và ma sát mài mòn lớn, lực
tác dụng và nhiệt độ cao do khí thể và lực quán tính sinh ra gây nên ứng suất cơ học và
ứng suất nhiệt trong piston, còn mài mòn là do thiếu dầu bôi trơn mặt ma sát của piston
với xilanh khi chịu lực. Piston có nhiệm vụ quan trọng như sau:
Đảm bảo bao kín buồng cháy, giữ không cho khí cháy trong buồng cháy lọt
xuống các te [hộp trục khuỷu] và ngăn không cho dầu nhờn từ hộp trục khuỷu súc lên
buồng cháy.
Tiếp nhận lực khí thể và truyền lực ấy cho thanh truyền [trong quá trình cháy và
giản nở] để làm quay trục khuỷu nén khí trong quá trình nén, đẩy khí thải ra khỏi
xilanh trong quá trình thải và hút khí nạp mới vào buồng cháy trong quá trình nạp.
Trong động cơ hai kỳ, nhóm piston có tác dụng như một van trượt làm nhiệm vụ phối
khí [đóng mở lỗ nạp, lỗ quét và lỗ thải]
Từ giới thiệu phần động cơ chung như thế thì ta đã nói ra phần tương tự của
động cơ piston xe HYUNDAI như sau.
SVTH: Mai thị kim liên –Lớp 24c4 trang 6 Đồ án tốt nghiệp. Khảo sát hệ thống bôi trơn động cơ D6AC
1
2
3 4 5 6 Hình 2.3. Kết cấu piston động cơ D6AC.
1- Xec măng lửa. 2- Xec măng khí. 3- Xec măng dầu. 4- Vòng chặn chốt piston.
5- Chốt piston. 6- Piston.
Piston của động cơ D6AC được chế tạo bằng hợp kim nhôm. Do điều kiện làm
việc của piston như trên, nên vật liệu dùng để chế tạo piston có độ bền cao, phải đảm
bảo các yêu cầu sau.
Có sức bền lớn ở nhiệt độ cao và khi tải trọng thay đổi, có trọng lượng riêng
nhỏ, hệ số giản nở nhỏ, hệ số dẫn nhiệt lớn, chịu mòn tốt trong điều kiện bôi trơn kém
và nhiệt độ cao, chống được sự mài mòn hoá học của khí cháy. Vật liệu chế tạo piston
thường dùng hiện nay là gang và hợp kim nhẹ, thép ít được dùng để chế tạo piston,
trên piston được bố trí 1 xec măng lữa 1 xéc măng khí và một xéc măng dầu. Đường
kính của piston: 130 [mm]. Trên piston được khoét rãnh để lắp xéc măng: chiều cao
rãnh để lắp xéc măng khí 4 mm, chiều cao để lắp xéc măng dầu là 5 mm.
2.4. CƠ CẤU PHỐI KHÍ:
Cơ cấu phân phối khí dùng để thực hiện quá trình thay đổi khí. Thải sạch khí
thải khỏi xilanh và nạp đầy khí hổn hợp hoặc không khí mới vào xilanh để động cơ làm
việc liên tục. Động cơ đốt trong thường dùng các loại cơ cấu phân phối khí sau đây. SVTH: Mai thị kim liên –Lớp 24c4 trang 7 Đồ án tốt nghiệp. Khảo sát hệ thống bôi trơn động cơ D6AC
4 3 2 5
1 6
Hinh 2.4. Cơ cấu phân phối khí động cơ D6AC. 1- Trục cam. 2- Đũa đẩy. 3- Trục cò mổ. 4- Cò mổ. 5- Lò xo xupap. 6- Xupap.
Cơ cấu phân phối khí dùng xupap, van trượt, cơ cấu phân phối khí dùng xupap
được dùng rất rộng rải trong động cơ bốn kỳ vì nó kết cấu đơn giản và làm việc rất tốt.
Cơ cấu phân phối khí dùng van trượt tuy có nhiều ưu điểm như: Có thể bảo đảm tiết
diện lưu thông lớn, dể làm mát cơ cẤu phân phối khí, ít tiếng ồn....nhưng do kết cấu
quá phức tạp, giá thành chế tạo đắt nên cũng rất ít khi dùng. Trong một số động cơ hai
kỳ nạp thải khí bằng lỗ [quét vòng ], piston của chúng làm nhiệm vụ của van trượt,
đóng mở lỗ thải và lỗ nạp, loại động cơ này không có cơ cấu dẫn động van trượt nên
vẫn dùng cơ cấu khuỷu trục, thanh truyền dẫn động piston. Cơ cấu phân phối khí hổn
hợp thường dùng lỗ để nạp và xupap để thải khí. Cơ cấu phân phối khí, cẩn bảo đảm
các yêu cầu sau:
Đóng mở đúng thời gian quy định, độ mở lớn để dòng khí dể lưu thông, đóng
kín xupap thải không tự mở trong quá trình nạp, ít mòn, tiếng kêu bé, dể điều chỉnh và
sữa chữa, giá thành chế tạo rẽ. Cơ cấu phối khí kiểu một trục cam đặt ở thân máy. Có
đũa đẩy và cò mổ. Bộ dẫn động bánh răng truyền chuyển động từ bánh răng, trục
khuỷu qua bánh răng trung gian đến bánh răng trục cam.
Khi tháo lắp bánh răng cần chú ý dấu trên các bánh răng phải trùng nhau Trục
cam được chế tạo bằng thép bề mặt làm việc của các cam và cổ trục cam đều được tôi
SVTH: Mai thị kim liên –Lớp 24c4 trang 8 Đồ án tốt nghiệp. Khảo sát hệ thống bôi trơn động cơ D6AC cao tần. Trục cam có 3 cổ trục lắp thẳng vào lốc máy, đầu trục cam có lắp bánh răng để
dẫn động trục cam. Xu páp nạp và xu páp thải được dẫn động từ cò mổ, trục cam lại
được dẫn động từ trục khuỷu. Đường kính của thân xu páp 8 mm. Khe hở giữa ống dẫn
hướng và thân xu páp 0,08 mm. Có turbô tăng áp kiểu hướng kính.
4 5 6 3
7
8
2 1
Hình 2.5: Sơ đồ dẫn động cam động cơ D6AC.
1- Dẫn động bơm dầu, 2- Bánh răng dẫn động trục cam, 3- Bánh răng dẫn động
bơm nước, 4,8- Bánh răng dẫn động trung gian, 5-Bánh răng trục cân bằng, 6Dẫn động bơm nhiên liệu, 7- Bánh răng trục khuỷu.
2.5. HỆ THỐNG LÀM MÁT :
Động cơ D6AC có hệ thống làm mát bằng nước kiểu một vòng kín.
Tuần hoàn cưỡng bức bao gồm: Áo nước xi lanh, nắp máy, két nước, bơm nước, van
hằng nhiệt, quạt gió và các đường ống dẫn nước. Hệ thống làm mát sử dụng nước
nguyên chất có pha chất phụ gia chống gỉ. Két làm mát lắp trên phía đầu xe, két làm
mát có đường nước vào từ van hằng nhiệt và có đường nước ra đến bơm, trên két nước
có các giàn ống dẫn nước gắn cánh tản nhiệt. SVTH: Mai thị kim liên –Lớp 24c4 trang 9 Đồ án tốt nghiệp. Khảo sát hệ thống bôi trơn động cơ D6AC Bơm nước kiểu ly tâm được dẫn động bằng dây đai từ trục khuỷu. Quạt gió
được dẫn động bằng dây đai. Van hằng nhiệt đóng khi nhiệt độ nhỏ hơn 87 0C và bắt
đầu mở ở nhiệt độ 980C. Quạt nước 320-12A.
4
3 2 1
5 6 Hình 2.6: Sơ đồ khối hệ thống làm mát động cơ D6AC.
1- Két làm mát, 2- Van hằng nhiệt, 3- Đường ống dẫn dầu, 4- Nước về két làm mát,
5- Bơm nước, 6- Cánh quạt.
2.6. HỆ THỐNG BÔI TRƠN:
Hệ thống bôi trơn động cơ D6AC kiểu cưỡng bức và vung toé dùng để đưa dầu
đi bôi trơn các bề mặt ma sát và làm mát các chi tiết: Hệ thống bôi trơn gồm có: Bơm
dầu, van an toàn, lọc dầu, các te dầu và đường ống dẫn dầu. Dầu từ các te được hút
SVTH: Mai thị kim liên –Lớp 24c4 trang 10 Đồ án tốt nghiệp. Khảo sát hệ thống bôi trơn động cơ D6AC bằng bơm qua bầu lọc vào đường dầu dọc trong thân máy vào trục khuỷu lên trục cam,
từ
14
17
15
12
13
16
11 10 9 18 6 5 H0
2 8 H0 7 2 3
1
4 2 Hình 2.7. Sơ đồ hệ thống bôi trơn động cơ D6AC
1- Hộp cácte; 2- Lưới lọc; 3- Bơm dầu; 4- Van an toàn; 5- Bộ làm mát dầu nhờn; 6Van hằng nhiệt; 7- Lọc dầu; 8- Van an toàn; 9- Trục khuỷu; 10- Ông phun dầu làm mát
piston; 11- Piston; 12- Trục cam; 13- Con đội; 14- Dàn mò mổ; 15- Xupap;16- Bánh
răng dẫn động trục cam; 17- Tuabin tăng áp; 18- Bơm cao áp.
Nguyên lý làm việc:
Bơm dầu [3] hút dầu từ hộp cacte [1] sau khi đã được lọc sơ bộ tại lưới lọc [2]
đặt trước cổ hút bơm dầu nhờn trong hộp cacte, đưa dầu đến bộ làm mát dầu bôi trơn
[5]. Dầu bôi trơn sau khi được làm mát [nếu nhiệt độ của dầu quá lớn] qua bầu lọc dầu
[7] đi đến các đường dầu chính như sau:
+ Bôi trơn các cổ trục khuỷu, cổ trục đầu to thanh truyền.
SVTH: Mai thị kim liên –Lớp 24c4 trang 11 Đồ án tốt nghiệp. Khảo sát hệ thống bôi trơn động cơ D6AC + Ống phun dầu lên phía dưới piston để bôi trơn thành xilanh và làm mát đỉnh
piston.
+ Bôi trơn các chi tiết của cơ cấu phân phối khí: Trục cam, con đội, cò mổ,...
+ Bôi trơn tuabin tăng áp.
+ Bôi trơn hệ bánh răng phối khí.
+ Bôi trơn bơm cao áp.
Sau đó dầu bôi trơn từ trục khuỷu, hệ bánh răng phối khí, dầu từ cơ cấu phân
phối khí sẽ tự rơi về hộp cacte. Còn dầu bôi trơn từ bơm cao áp và tuabin tăng áp sẻ
theo các ống dẫn về hộp cacte. Trong trường hợp bơm dầu [3] làm việc với áp suất quá
cao [có hiện tượng bị tắc đường ống] đề phòng ống dầu bị vỡ, van an toàn [4] mở [áp
suất mở van cao hơn 6,0 kg/c m 2 ] dầu bôi trơn sẽ thoát trở về thùng cacte. Trong
trường hợp bầu lọc [7] bị bẩn, tắc, dầu đi bôi trơn sẽ bị thiếu. Để đảm bảo đủ dầu bôi
trơn cho hệ thống thì van [8] sẽ mở [khi áp suất lớn hơn 2,5kg/ cm 2 ] cho dầu đi thẳng
vào các đường dầu chính. Trước bộ làm mát có van [6] khi động cơ mới khởi động,
dầu bị lạnh dặc lại thì van [6] đóng đường dầu không cho đi qua bộ làm mát và chạy
trực tiếp đến bầu lọc. Còn khi động cơ hoạt động, khi nhiệt độ dầu bôi trơn cao hơn
85 0 C thì van [6] mở đường dầu qua các đường ống làm mát của bộ làm mát để đi đến bầu lọc.
2.7. HỆ THỐNG NHIÊN LIÊU:
Hệ thống nhiên liệu của động cơ DIESEL trong động cơ đốt trong có nhiệm vụ
như sau: Cung cấp nhiên liệu vào xilanh động cơ đúng lúc theo một quy luật đã định.
Phun tơi và phân bố đều hơi nhiên liệu trong thể tích buồng cháy. Đó là dùng chung
cho động cơ đốt trong nói chung. Còn với hệ thống nhiên liệu của động cơ D6AC vủa
xe HYUNDAI thì được trình bày như sau:
Hệ thống nhiên liệu của động cơ D6AC chứa nhiên liệu dự trữ đảm bảo cho
động cơ hoạt động liên tục trong khoảng thời gian quy định, lọc sạch nước và tạp chất
cơ học lẫn trong nhiên liệu, cung cấp lượng nhiên liệu cần thiết cho mỗi chu trình ứng
với chế độ làm việc qui định của động cơ, cung cấp nhiên liệu đồng đều vào các xy
lanh theo trình tự làm việc của động cơ và cung cấp vào các xy lanh động cơ đúng lúc
theo một quy luật đã định. Để đảm bảo được chức năng trên bầu lọc, bơm cung cấp
SVTH: Mai thị kim liên –Lớp 24c4 trang 12 Đồ án tốt nghiệp. Khảo sát hệ thống bôi trơn động cơ D6AC nhiên liệu, thùng chứa phải đảm bảo tốt đóng vai trò quan trọng hơn đó là bơm cao áp
phân phối PE.
1 3 2 4
12 5
6 11
10 7 9 8 Hình 2.8. Hệ thống nhiên liệu động cơ D6AC.
1- Kim phun; 2- Đường dầu hồi; 3- Giá kẹp ống nhiên liệu; 4- Ống hồi; 5- Bình dầu
hồi; 6- Thùng chứa nhiên liệu; 7- Bầu lọc nhiên liệu; 8- Bộ hạn chế tốc độ; 9- Bơm tay;
10- Trục dẫn động bơm; 11-Van giãm áp; 12- Đường ống chính của nhiên liệu.
loại này có đặc điểm:
Mỗi xi lanh có một phần tử bơm nhiên liệu riêng.
Để thay đổi lưu lượng cung cấp cho chu trình thông qua cơ cấu thanh răng để
xoay piston.
3. ĐẶC ĐIỂM HỆ THỐNG BÔI TRƠN ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG:
3.1.YÊU CẦU CHUNG VỀ HỆ THỐNG BÔI TRƠN TRONG ĐỘNG CƠ ĐỐT
TRONG.
Bôi trơn tốt các bề mặt ma sát, bảo vệ cho bề mặt kim loại, tẩy rửa đi các hạt
kim loại bong ra trong quá trình ma sát, nhằm giúp làm kín giữa các piston và xilanh
ngoài ra còn tạo chêm dầu giữa các bề mặt ma sát để tránh mài mòn và tránh va đập
trong động cơ khi động cơ làm việc và làm mát động cơ, giúp cho động cơ làm việc
SVTH: Mai thị kim liên –Lớp 24c4 trang 13 Đồ án tốt nghiệp. Khảo sát hệ thống bôi trơn động cơ D6AC tốt hơn và đảm bảo cho động cơ làm việc ở nhiệt độ cho phép. Nhiệt độ dầu bôi trơn
khoảng 801600c nếu lớn hơn nhiệt độ trên dầu sẻ bốc cháy. Nhưng nếu dầu bôi trơn
làm mát nhiều quá thì sẽ làm mất hiệu suất nhiệt của động cơ. Yêu cầu công suất động
cơ hệ thống bôi trơn không được vượt quá 35%, dầu bôi trơn dể tìm, dễ thay thế, thời
gian sử dụng lâu dài.
3.1.1. Bôi trơn các bề mặt ma sát, làm giảm tổn thất ma sát.
Hệ thống bôi trơn của các loại động cơ đốt trong đều dùng dầu nhờn đệm vào
giữa các bề mặt chuyển động tương đối với nhau, nhằm mục đích ngăn cản hoặc giảm
bớt sự tiếp xúc trực tiếp giữa hai bề mặt ma sát. Tuỳ theo chất và lượng của lớp dầu bôi
trơn ma sát trượt được chia làm ba loại: ma sát khô [không có dầu], ma sát ướt [luôn
luôn có dầu ngăn cách hai bề mặt ma sát], ma sát tới hạn [nửa khô, nửa ướt].
Ma sát khô.
Xảy ra khi giữa hai bề mặt ma sát hoàn toàn không có dầu nhờn, các mặt ma sát
tiếp xúc trực tiếp với nhau trong quá trình làm việc.
Ma sát ướt.
Xảy ra khi giữa hai bề mặt ma sát luôn có một lớp dầu nhờn đóng vai trò trung
gian làm lớp đệm, nên trong quá trình hoạt động các mặt ma sát hoàn toàn không trực
tiếp tiếp xúc với nhau.
Ma sát nửa khô, nửa ướt.
Xảy ra khi màng dầu nhờn ngăn cách bề mặt ma sát bị phá hoại. Mặt ma sát tiếp
xúc cục bộ ở những nơi màng dầu nhờn bị phá hoại.
Ma sát tới hạn.
Là trạng thái ma sát trung gian giữa ma sát ướt và ma sát khô. Khi xảy ra ma sát
tới hạn, trên bề mặt ma sát tồn tại một lớp dầu nhờn, nhưng lớp dầu này rất mỏng.
Màng dầu này chịu tác dụng của lực phân tử của bề mặt kim loại nên bám chặt trên bề
mặt kim loại và mất đi khả năng di động. Vì vậy, trong trường hợp này, lực ma sát
quyết định bởi quá trình sản sinh do kết quả của lực tương tác giữa bề mặt ma sát với
màng dầu nhờn bám lên nó.
Hệ số ma sát. SVTH: Mai thị kim liên –Lớp 24c4 trang 14 Đồ án tốt nghiệp. Khảo sát hệ thống bôi trơn động cơ D6AC Tuỳ thuộc vào vị trí và điều kiện làm việc cụ thể của ổ trục mà ta chọn vật liệu
chế tạo ổ trục ứng với hệ số ma sát, hoặc ngược lại cho hợp lý. Hệ số ma sát của các
loại vật liệu ổ trục trong điều kiện ma sát khô và ma sát ướt bảng 3.1:
Bảng 3.1. Hệ số ma sát của một số loại vật liệu.
Vật liệu ổ trục Hệ số ma sát Gang với gang Ma sát khô
0.15 Ma sát ướt
0.070.12 Gang với đồng 0.150.2 0.07 0.15 Thép với thép 0.15 0.050.1 Thép với đồng 0.15 0.010.15 Thép với babít 0.25 0.28 0.050.1 Thép với nhôm 0.26 0.050.1 3.1.2. Làm mát ổ trục.
Sau một thời gian làm việc, công sinh ra từ quá trình cháy, do tổn thất ma sát sẽ
chuyển thành nhiệt năng. Chính nhiệt năng này làm cho nhiệt độ của ổ trục tăng lên rất
cao. Nếu không có dầu nhờn, các bề mặt ma sát nóng dần lên quá nhiệt độ giới hạn cho
phép, sẽ làm nóng chảy các hợp kim chống mài mòn, bong tróc, cong vênh chi
tiết....Dầu nhờn trong trường hợp này đóng vai trò làm mát ổ trục, tải nhiệt do ma sát
sinh ra khỏi ổ trục, đảm bảo nhiệt độ làm việc bình thường của ổ trục. So với nước, tuy
rằng dầu nhờn có nhiệt hoá hơi khoảng 4070 Kcal/kg. Trong khi đó nhiệt độ hoá hơi
của nước là 590 Kcal/kg, khả năng dẫn nhiệt của dầu nhờn cũng rất nhỏ: 0,0005 cal/
0 C.g.s, của nước là 0,0015 cal/0C.g.s. Nghĩa là khả năng thu thoát nhiệt của dầu nhờn rất thấp so với nước. Thế nhưng, nước không thể thay thế được chức năng của dầu
nhờn, do còn phụ thuộc vào một số đặc tính lý hoá khác. Vì lý do đó, để dầu nhờn phát
huy được tác dụng làm mát các mặt ma sát. Đòi hỏi bơm dầu nhờn của hệ thống bôi
trơn phải cung cấp cho các bề mặt ma sát một lượng dầu đủ lớn.
3.1.3. Tẩy rửa bề mặt ma sát.
Khi hai chi tiết kim loại ma sát với nhau, các mạt kim loại sẽ sinh ra trên các bề
mặt ma sát, làm tăng mài mòn. Nhưng nhờ có lưu lượng dầu đi qua bề mặt ma sát đó,
SVTH: Mai thị kim liên –Lớp 24c4 trang 15 Đồ án tốt nghiệp. Khảo sát hệ thống bôi trơn động cơ D6AC các mạt kim loại và cặn bẩn ở trên bề mặt đựơc dầu mang đi, làm cho bề mặt sạch,
giảm lượng mài mòn.
3.1.4. Bao kín buồng cháy.
Do có lớp dầu giữa hành xylanh và piston, giữa xecmăng và rãnh xecmăng nên
giảm được khả năng lọt khí xuống cacte.
Ngoài bốn nhiệm vụ trên, dầu nhờn còn có tác dụng như một lớp bảo vệ chống ăn mòn
hoá học.
3.2 HỆ THỐNG BÔI TRƠN DÙNG CHO ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG.
3.2.1. Các phương án bôi trơn trong động cơ đốt trong. Hình 3.1. Sơ đồ nguyên lý bôi trơn bằng phương pháp vung toé dầu.
1- Bánh lệch tâm; 2- Piston bơm dầu; 3- Thân bơm; 4-Cácte; 5-Điểm tựa; 6- Máng dầu
phụ; 7-Thanh truyền có thìa hắt dầu.
3.2.1.1. Bôi trơn bằng phương án vung toé dầu:
Nguyên lý làm việc :
Bôi trơn vung toé trong động cơ nằm ngang.
Bôi trơn vung toé trong động cơ đứng.
Bôi trơn vung toé có bơm dầu đơn giản.
Dầu nhờn được chứa trong cacte [4] khi động cơ làm việc nhờ vào thìa múc
dầulắp trên đầu to thanh truyền [7] múc hắt tung lên. SVTH: Mai thị kim liên –Lớp 24c4 trang 16 Đồ án tốt nghiệp. Khảo sát hệ thống bôi trơn động cơ D6AC Nếu múc dầu trong cacte bố trí cách xa thìa múc thì hệ thống bôi trơn có dùng
thêm bơm dầu kết cấu đơn giản để bơm dầu lên máng dầu phụ [6], sau đó dầu nhờn
mới được hắt tung lên. Cứ mỗi vòng quay của trục khuỷu thìa hắt dầu múc dầu lên một
lần. Các hạt dầu vung té ra bên trong khoảng không gian của cacte sẽ rơi tự do xuống
các mặt ma sát của ổ trục. Để đảm bảo cho các ổ trục không bị thiếu dầu, trên các vách
ngăn bên trên ổ trục thường có các gân hứng dầu khi dầu tung lên.
Ưu, nhược điểm:
- Ưu điểm: Kết cấu của hệ thống bôi trơn rất đơn giản, dễ bố trí.
- Nhược diểm: Phương án bôi trơn này rất lạc hậu, không đảm bảo lưu lượng
dầu bôi trơn của ổ trục, tuổi thọ dầu giảm nhanh, cường độ dầu bôi trơn không ổn định
nên ít dùng.
Phạm vi sử dụng:
Hiện nay, phương án này chỉ còn tồn tại trong những động cơ kiểu cũ, công suất
nhỏ và tốc độ thấp: Thường dùng trong động cơ một xilanh kiểu xilanh nằm ngang có
kết cấu đơn giản như T62, W1105...hoặc một trong vài loại động cơ một xilanh, kiểu
đứng kết hợp bôi trơn vung té dầu với bôi trơn bằng cách nhỏ dầu tự động như động cơ
Becna, Slavia kiểu cũ...
3.2.1.2. Phương án bôi trơn cưỡng bức:
Trong các động cơ đốt trong hiện nay, gần như tất cả đều dùng phương án bôi
trơn cưỡng bức, dầu nhờn trong hệ thống bôi trơn từ nơi chứa dầu, được bơm dầu đẩy
đến các bề mặt ma sát dưới một áp suất nhất định cần thiết, gần như đảm bảo tốt tất cả
các yêu cầu về bôi trơn, làm mát và tẩy rửa các bề mặt ma sát ổ trục của hệ thống bôi
trơn.
Hệ thống bôi trơn cưỡng bức của động cơ nói chung bao gồm các thiết bị cơ bản
sau: Thùng chứa dầu hoặc cácte, bơm dầu, bầu lọc thô, bầu lọc tinh, két làm mát dầu
nhờn, các đường ống dẫn dầu, đồng hồ báo áp suất và đồng hồ báo nhiệt độ của dầu
nhờn, ngoài ra còn có các van.
Tuỳ theo vị trí chứa dầu nhờn, người ta phân hệ thống bôi trơn cưỡng bức thành
hai loại: Hệ thống bôi trơn cácte ướt [dầu chứa trong cácte] và hệ thống bôi trơn cácte
khô [dầu chứa trong thùng dầu bên ngoài cácte]. Căn cứ vào hình thức lọc, hệ thống
SVTH: Mai thị kim liên –Lớp 24c4 trang 17 Đồ án tốt nghiệp. Khảo sát hệ thống bôi trơn động cơ D6AC bôi trơn cưỡng bức lại phân thành hai loại: Hệ thống bôi trơn dùng lọc thấm và hệ
thống bôi trơn dùng lọc ly tâm [toàn phần và không toàn phần]...Ta lần lượt khảo sát
từng loại như sau:
3.2.1.3. Hệ thống bôi trơn cưỡng bức cácte ướt :
a. Sơ đồ và nguyên lý làm việc.
Nguyên lý làm việc:
Dầu nhờn chứa trong cácte được bơm dầu 2 hút qua phao hút dầu 1[vị trí phao
hút nằm lơ lững ở mặt thoáng của dầu để hút được dầu sạch và không cho lọt bọt khí],
sau đó dầu đi qua lọc thô 3, khi đi qua bầu lọc thô, dầu được lọc sạch sơ bộ các tạp chất
cơ học có kích cỡ các hạt lớn, tiếp theo đó dầu nhờn được đẩy vào đường dầu chính 6
để chảy đến các ổ trục khuỷu, ổ trục cam,... Đường dầu 5 trong trục khuỷu đưa dầu lên
bôi trơn ở chốt, ở đầu to thanh truyền rồi theo đường dầu 8 lên bôi trơn chốt piston.
Nếu như không có đường dầu trên thanh truyền thì đầu nhỏ trên thanh truyền phải có lỗ
hứng dầu. Trên đường dầu chính còn có các đường dầu 13 đưa dầu đi bôi trơn các cơ
cấu phối khí... Một phần dầu [khoảng 15 ÷ 20% lượng dầu bôi trơn do bơm dầu cung
cấp ] đi qua bầu lọc tinh 10 rồi trở về lại cácte. Bầu lọc tinh có thể được lắp gần bầu lọc
thô hoặc để xa bầu lọc thô, nhưng bao giờ cũng lắp theo mạch rẽ so với bầu lọc thô.
Đồng hồ M báo áp suất và đồng hồ T báo nhiệt độ của dầu nhờn.
Khi nhiệt độ của dầu bôi trơn lên cao quá 80 0C, vì do độ nhớt giảm sút, van điều khiển
C sẽ mở để dầu nhờn đi qua két làm mát dầu nhờn 11. Sau một thời gian làm việc bầu
lọc thô có thể bị tắt do quá tải, van an toàn D của bầu lọc thô được dầu nhờn đẩy mở ra,
dầu lúc này không thể qua bầu lọc thô mà trực tiếp đi vào đường dầu chính 6. Để đảm
bảo áp suất dầu bôi trơn có trị số không đổi trên cả hệ thống, trên hệ thống bôi trơn có
lắp van an toàn a.
Ngoài việc bôi trơn các bộ phận trên, để bôi trơn các bề mặt làm việc của xilanh,
piston...người ta kết hợp tận dụng dầu vung ra khỏi ổ đầu to thanh truyền trong quá
trình làm việc ở một số ít động cơ, trên đầu to thanh truyền khoan một lỗ nhỏ để phun
dầu về phía trục cam tăng chất lượng bôi trơn cho trục cam và xilanh.
Ưu- nhược điểm: SVTH: Mai thị kim liên –Lớp 24c4 trang 18 Đồ án tốt nghiệp. Khảo sát hệ thống bôi trơn động cơ D6AC Ưu điểm: Cung cấp khá đầy đủ dầu bôi trơn cả về số lượng và chất lượng, độ tin
cậy làm việc của hệ thống bôi trơn tương đối cao.
Nhược điểm: Do dùng cácte ướt [chứa dầu trong cácte ] nên khi động cơ làm việc ở độ
nghiêng lớn, dầu nhờn dồn về một phía khiến phao hút dầu bị hẫng. Vì vậy lưu lượng
dầu cung cấp sẽ không đảm bảo đúng yêu cầu.
+ Sơ đồ: Hình 3.2. Sơ đồ nguyên lý làm việc của hệ thống bôi trơn cácte ướt.
1- Phao hút dầu; 2- Bơm dầu nhờn; 3- Lọc thô; 4- Trục khuỷu; 5- Đường dầu lên chốt
khuỷu; 6- Đường dầu chính; 7- Ổ trục cam; 8- Đường dầu lên chốt piston; 9- lỗ phun
dầu; 10- Bầu lọc tinh; 11- Két làm mát dầu; 12- Thước thăm dầu; 13- Đường dẫn dầu.
a- Van an toàn của bơm dầu; b- Van an toàn của lọc thô; c- Van khống chế dầu qua két
làm mát; T- Đồng hồ nhiệt độ dầu nhờn; M-Đồng hồ áp suất.
b. Phạm vi sử dụng:
Hầu hết các loại động cơ đôt trong ngày nay đều dùng phương án bôi trơn
cưỡng bức do dầu nhờn trong hệ thống bôi trơn được bơm dầu đẩy đến các bề mặt ma
sát dưới một áp suất nhất định nên có thể đảm bảo yêu cầu bôi trơn, làm mát và tẩy rửa
mặt ma sát của ổ trục. Nói chung hệ thống bôi trơn cácte ướt thường dùng trên động cơ
ôtô làm việc trong địa hình tương đối bằng phẳng [vì ở loại này khi động cơ làm việc ở
độ nghiêng lớn, dầu nhờn dồn về một phía khiến phao hút dầu bị hẫng].
3.2.1.4. Hệ thống bôi trơn cưỡng bức cácte khô.
a. Sơ đồ và nguyên lý làm việc: SVTH: Mai thị kim liên –Lớp 24c4 trang 19 Đồ án tốt nghiệp. Khảo sát hệ thống bôi trơn động cơ D6AC Chỉ khác bôi trơn cưỡng bức cácte ướt là ở trong hệ thống này có thêm hai bơm
hút dầu từ cácte về thùng chứa, sau đó bơm 2 mới chuyển dầu đi bôi trơn. Trong hệ
thống bôi trơn cưỡng bức cácte ướt, nơi chứa dầu đi bôi trơn là cácte, còn ở đây là
thùng chứa dầu. Van d thường mở.
Trong một số động cơ tĩnh tại và tàu thuỷ, trên hệ thống bôi trơn còn bố trí bơm tay
hoặc bơm điện để cung cấp dầu nhờn đến các mặt ma sát và điền đầy các đường ống
dẫn trước khi khởi động động cơ. Sơ đồ bố trí bơm tay hoặc bơm điện được giới thiệu
trên hình [3.4] Hình 3.3. Sơ đồ nguyên lý làm việc của hệ thống bôi trơn cácte khô.
1- Phao hút dầu; 2- Bơm chuyển dầu nhờn; 3- Bầu lọc thô; 11-Két làm mát dầu 14Thùng chứa dầu; 15-Bơm hút dầu từ cácte về thùng chứa; a- Van an toàn của bơm; bVan an toàn của bầu lọc thô; d- Van khống chế dầu qua két làm mát ; M- Đồng hồ áp
suất; T- Đồng hồ nhiệt độ dầu nhờn.
Ưu - nhược điểm:
Ưu điểm: Cácte chỉ hứng và chứa dầu tạm thời, còn thùng dầu mới là nơi chứa
dầu để đi bôi trơn nên động cơ có thể làm việc ở độ nghiên lớn mà không sợ thiếu dầu,
dầu được cung cấp đầy đủ và liên tục.
Nhược điểm: Kết cấu phức tạp hơn, giá thành tăng lên do phải thêm đến 2 bơm
dầu hút dầu cácte qua thùng, thêm đường dầu và bố trí thùng dầu sao cho hợp lý.Hệ
thống bôi trơn cưỡng bức cácte khô thường dùng trên các loại động cơ điêsel dùng trên
máy ủi đất, xe tăng, máy kéo, tàu thuỷ...
SVTH: Mai thị kim liên –Lớp 24c4 trang 20 Đồ án tốt nghiệp. Khảo sát hệ thống bôi trơn động cơ D6AC Hình 3.4. Sơ đồ bố trí bơm tay hoặc bơm điện trong hệ thống bôi trơn cưỡng bức.
1-Phao hút dầu; 2- Bơm chuyển dầu nhờn; 3- Bầu lọc thô; 11- Két làm mát dầu ; 14Đường dẫn dầu; 15- Van dầu; 16- Bơm tay hoặc bơm điện; a- Van an toàn của bơm; bVan an toàn của bầu lọc thô; T- Đồng hồ nhiệt độ dầu nhờn.
b. Phạm vi sử dụng:
Trong một số động cơ tĩnh tại và tàu thuỷ, trên hệ thống bôi trơn còn bố trí bơm
tay hoặc bơm điện để cung cấp dầu nhờn đến các mặt ma sát và điền đầy các đường
ống dẫn trước khi khởi động cơ.
Ngoài ra, để đảm bảo bôi trơn cho mặt làm việc của xilanh, hệ thống bôi trơn
của các loại động cơ này còn thường dùng van phân phối để cấp dầu nhờn vào một số
điểm chung quanh xi lanh, lỗ dầu thường khoan trên lót xilanh.
3.2.1.5. Pha dầu nhờn vào nhiên liệu.
Phương án bôi trơn này chỉ dùng để bôi trơn các chi tiết máy của động cơ xăng
hai kỳ cỡ nhỏ, làm mát bằng không khí hoặc nước. Dầu nhờn được pha vào trong xăng
theo tỷ lệ % thể tích. Đối với một số động cơ cỡ nhỏ của Đức, Tiệp thường pha dầu
nhờn với tỷ lệ ít hơn, thường vào khoảng 1
1
:
. Hỗn hợp của dầu nhờn và xăng đi
30 33 qua bộ chế hoà khí, được xé nhỏ, cùng với không khí tạo thành khí hổn hợp. Khí hỗn
hợp này được nạp vào cácte của động cơ rồi theo lỗ quét đi vào xilanh. Trong quá trình SVTH: Mai thị kim liên –Lớp 24c4 trang 21 Đồ án tốt nghiệp. Khảo sát hệ thống bôi trơn động cơ D6AC này, các hạt dầu nhờn lẩn trong khí hỗn hợp ngưng đọng bám trên bề mặt các chi tiết
máy để bôi trơn các mặt ma sát.
Cách bôi trơn này thực tế không cần hệ thống bôi trơn, thực hiện việc bôi trơn
các chi tiết máy rất đơn giản, dễ dàng nhưng do dầu nhờn theo khí hỗn hợp vào buồng
cháy nên dễ tạo thành muội than bám trên đỉnh piston, pha càng nhiều dầu nhờn, trong
buồng cháy càng nhiều muội than, làm cho piston nhanh nóng, quá nóng, dể xảy ra
hiện tượng cháy sớm, kích nổ và đoản mạch do bugi bị bám bụi than.
Ngược lại, pha ít dầu nhờn, bôi trơn kém, ma sát lớn dễ làm cho piston bị bó kẹt
trong xilanh.
Phương án này rất đơn giản nhưng lại nhiều nhược điểm. Ngày nay, người ta
quan tâm nhiều về vấn đề môi trường nên các loại động cơ này ít dùng và hệ thống bôi
trơn kiểu này cũng không còn phổ biến. Hệ thống bôi trơn của động cơ đốt trong có
nhiệm vụ đưa dầu nhờn đến bôi trơn các bề mặt ma sát. Lọc sạch các chất cặn bẩn
trong dầu nhờn khi dầu nhờn tẩy rửa các bề mặt ma sát này. Ngoài ra, dầu cần có tính
năng lý - hoá của chúng trong giới hạn cho phép, đảm bảo việc bôi trơn có hiệu quả.
Hệ thống bôi trơn sử dụng trên các loại động cơ đốt trong đều chỉ sử dụng dầu nhờn để
làm tiêu hao công suất do ma sát gây ra tại ổ trục. Đưa nhiệt lượng do ma sát sinh ra ra
ngoài ổ trục, toả vào môi trường xung quanh, nhờ đó làm giảm được lượng mài mòn
của các chi tiết máy, bảo vệ các chi tiết máy trong động cơ đốt trong không bị gỉ.
3.3. KẾT CẤU CÁC CHI TIẾT CỤM CHI TIẾT CHÍNH CỦA HỆ THỐNG BÔI
TRƠN. 3.3.1. Thiết bị lọc dầu:
Để luôn giữ cho dầu bôi trơn được sạch, đảm bảo cho ổ trục ít bị mài mòn do
tạp chất cơ học. Trong quá trình làm việc của động cơ, dầu nhờn bị phân huỷ và nhiễm
bẩn bởi nhiều tạp chất như:
Mạt kim loại do các mặt ma sát bị mài mòn, nhất là trong thời gian chạy rà động
cơ và sau khi động cơ đã làm việc quá chu trình đại tu.
Các tạp chất lẫn trong không khí khi nạp như các bụi và các chất khác. Các tạp
chất này theo không khí nạp vào xilanh rồi lẫn với dầu nhờn chảy xuống cácte. SVTH: Mai thị kim liên –Lớp 24c4 trang 22 Đồ án tốt nghiệp. Khảo sát hệ thống bôi trơn động cơ D6AC Nhiên liệu hoặc dầu nhờn cháy không hoàn toàn tạo thành muội than, bám trên
thành xilanh, sau đó rớt xuống cácte.
Các tạp chất hoá học do dầu nhờn bị biến chất, bị ôxy hóa hoặc bị tác dụng của
các loại axít sinh ra trong quá trình cháy. Để loại bỏ tối đa các loại tạp chất trên mà chủ
yếu là các loại tạp chất cơ học, người ta phải lọc sạch dầu bằng các thiết bị lọc dầu
nhờn.
Đối với loại bầu lọc thô, người ta lắp trực tiếp trên đường dầu thường gần sau
bơm dầu. Khi lắp như vậy, toàn bộ dầu trước khi đi bôi trơn đều phải qua bầu lọc dầu.
Vì vậy, sức cản của loại lọc dầu này không được quá lớn, độ chênh lệch áp suất trước
và sau bầu lọc thường không vượt quá 0.1 MN/m 2, loại bầu lọc thô chỉ lọc được các
cặn bẩn có kích cỡ lớn hơn 0.03mm.
Các loại bầu lọc tinh thường lắp theo mạch rẽ vì sức cản của bầu lọc rất lớn.
Lượng dầu phân nhánh qua bầu lọc tinh chiếm khoảng [1520%] lượng dầu do bơm
dầu cung cấp. Các loại bầu lọc tinh có thể lọc được các loại tạp chất có kích thước rất Hình 3.5. Bầu lọc thấm có lõi lọc bằng giấy.
1- Giấy lọc; 2- Tấm lọc; 3- Rãnh dẫn dầu; 4- Trục lõi lọc; 5- Lỗ dẫn dầu trên trục 4;
6- Lỗ chứa dầu của lõi lọc.
SVTH: Mai thị kim liên –Lớp 24c4 trang 23 Đồ án tốt nghiệp. Khảo sát hệ thống bôi trơn động cơ D6AC nhỏ đến 0.1m, các chất keo, nước lả và cả các axit lẫn trong dầu nhờn, dầu đi qua lọc
tinh thường ngay sau đó là trở về cácte.
Dựa vào kết cấu và nguyên lý làm việc của bầu lọc người ta bố trí thiết bị lọc
dầu trên động cơ như sau:
Bầu lọc dầu: Bầu lọc thấm hiện nay sử dụng rất rộng rãi, tuỳ thuộc vào phần tử
lọc mà người ta sử dụng làm bầu lọc thô hay lọc tinh. Trên động cơ D6AC dùng bầu
lọc bằng giấy.
Nguyên lý làm việc:
Dầu nhờn từ đường dầu chính với áp suất cao đi vào bầu lọc [phần trên]. Trong
bầu lọc,giấy lọc và khung tấm lọc được xếp xen kẻ nhau, dầu thấm qua giấy lọc và
được lọc sạch. Dầu sau khi lọc tập trung vào các rãnh 3 [bị ép lõm xuống trên tấm 2],
sau đó chảy vào các lỗ chứa dầu 6, theo lỗ 5 trên trục bầu lọc 4 về cácte.
Lỗ dẫn dầu trên trục 4 thường rất nhỏ [đường kính 12mm] và thường chỉ có một lỗ.
Kết cấu như vậy để đảm bảo sức cản của bầu lọc và an toàn khi các tấm lọc bị rách.
Loại bầu lọc này cho dầu qua sau khi lọc rất sạch, chiếm khoảng [1520%] lưu
lượng dầu bôi trơn và thường lắp sau cùng trên đường dầu chính.
Ưu điểm: Rẻ tiền dễ thay thế bảo dưỡng sữa chữa, lọc được các tạp chất đường
kính rất nhỏ từ 12 mm Nhược điểm: Dễ bị hỏng đến kỳ bảo dưỡng chỉ có thể thay thế
chứ không dùng lại được.
3.3.2. Bơm dầu nhờn:
Trên động cơ đốt trong, bơm dầu nhờn đều là các loại bơm thể tích chuyển dầu
bằng áp suất thuỷ tĩnh bơm piston, bơm phiến trượt, bơm bánh răng và bơm trục vít.
Mỗi loại bơm đều có đặc điểm kết cấu riêng, do đó ưu nhược điểm và phạm vi sử dụng
cũng khác nhau.
Trên động cơ ôtô, đa số sử dụng bơm bánh răng, bởi kết cấu nhỏ gọn, dễ bố trí
trên động cơ, áp suất bơm dầu đảm bảo cung cấp dầu liên tục, đặc biệt là độ tin cậy
cao, tuổi thọ dài. Ở đây ta khảo sát một số loại bơm điển hình dùng trên động cơ đốt
trong.
Bơm bánh răng: SVTH: Mai thị kim liên –Lớp 24c4 trang 24 Đồ án tốt nghiệp. Khảo sát hệ thống bôi trơn động cơ D6AC Bơm bánh răng được ứng dụng trong các máy thuỷ lực, hệ thống điều khiển tự
động, trong công nghệ người máy, trong bôi trơn các bộ phận chuyển động của máy.
Do không có van hút và đẩy nên bơm bánh răng có thể quay với vận tốc lớn nên nó
thường truyền động trực tiếp từ động cơ. Vì khi làm việc bơm bánh răng luôn tiếp xúc
với dầu nhờn, dầu thuỷ lực nên tuổi thọ của nó cao. Các bề mặt làm việc của bơm phải được chế tạo với độ chính xác cao thì mới tạo được áp lực lớn và không tổn thất nhiều
lưu lượng. Nguyên lý làm việc và kết cấu của bơm bánh răng rất đơn giản nó gồm có
hai bánh răng được dẫn động theo chiều nhất định.
Hình 3.6. Bơm bánh răng.
1- Bánh răng dẫn động trên trục chủ động; 2- Trục chủ động; Vòng đệm chặn lực dọc
trục; 4- Bánh răng chủ động; 5- Bánh răng bị động; 6- Trục bị động; 7- Thân bơm; 8Nắp bơm dầu; 9- Van an toàn; 10- Lò xo van an toàn; 11- Đường dẫn dầu;12- Nắp van
an toàn; 13- Rãnh triệt áp của bơm dầu. A- Rãnh thông ; B- Chất lỏng bị kẹt. Đường
dầu áp suất thấp; b- Đường dầu áp suất cao.
Phạm vi sử dụng : Đại đa số trên động cơ ôtô, sử dụng bơm bánh răng để bơm
dầu nhờn. SVTH: Mai thị kim liên –Lớp 24c4 trang 25 Đồ án tốt nghiệp. Khảo sát hệ thống bôi trơn động cơ D6AC Bánh răng chủ động 4 lắp trên trục chủ động 2, bánh răng 5 lắp trên trục bị
động 6. Khi trục chủ động 2 được trục khuỷu hoặc trục cam dẫn động, bánh răng chủ
động 4 quay dẫn động bánh răng bị động 5 quay theo chiều ngược lại. Dầu nhờn từ
đường dầu áp suất thấp a được hai bánh răng bơm dầu guồng sang đường dầu áp suất
cao b theo chiều mũi tên. Để tránh hiện tượng chèn dầu giữa các răng của bánh răng 4
và 5 khi ăn khớp, trên mặt đầu của nắp bơm dầu có rãnh triệt áp 13. Ap suất đi bôi trơn
phải đảm bảo tính ổn định, do đó trong bơm dầu có thêm van an toàn 9. Nếu áp suất
trên đường dầu áp suất cao b vượt quá giới hạn cho phép, van an toàn sẽ được mở ra
nhờ áp suất dầu, dầu nhờn sẽ chảy một phần về đường dầu áp suất thấp a. Trên bơm
còn có vít điều chỉnh 12 để điều chỉnh áp suất dầu bôi trơn khi cần thiết.
Đặc điểm kết cấu: Khi bơm bánh răng làm việc, lưu lượng và hiệu suất bơm phụ
thuộc chủ yếu vào khe hở hướng kính giữa đỉnh răng với mặt lỗ khoang lắp bánh răng
cùng khe hở dọc trục giữa mặt đầu bánh răng và mặt đầu nắp bơm dầu. Thông thường
các khe hở này không vượt quá 0.1mm.
3.3.3. Két làm mát dầu nhờn:
Như ta đã khảo sát, trong khi động cơ làm việc, nhiệt độ của dầu nhờn sẽ tăng
dần lên không ngừng. Nguyên nhân chính làm tăng nhiệt độ dầu nhờn là :
Do nhiệm vụ làm mát ổ trục, các bề mặt ma sát, dầu nhờn phải tải nhiệt do ma
sát sinh ra đi ra ngoài.
Dầu nhờn phải trực tiếp tiếp xúc với các chi tiết máy có nhiệt độ cao, nhất là
trong khi phun dầu để làm mát đỉnh piston hay làm mát piston-xilanh.
Để đảm bảo độ nhớt dầu nhờn, đảm bảo khả năng bôi trơn và các đặc tính lý hoá
khác, cần phải làm mát dầu nhờn để đảm bảo cho nhiệt độ dầu được ổn định. Thông
thường người ta làm mát dầu nhờn.
Két làm mát dầu nhờn được đặt trong áo nước của động cơ. Làm mát dầu nhờn
bằng nước dựa trên nguyên lý trao đổi nhiệt bằng cách truyền nhiệt. Nguyên lý làm
việc của két làm mát dầu nhờn bằng nước: Nước làm mát được dẫn vào hai khoang
chứa ở hai đầu ống dẫn 5, còn dầu nhờn đi bao ngoài các ống dẫn nước và lưu động
ngược chiều với dòng nước để tăng tác dụng trao đổi nhiệt. SVTH: Mai thị kim liên –Lớp 24c4 trang 26 Đồ án tốt nghiệp. Khảo sát hệ thống bôi trơn động cơ D6AC Đặc điểm sử dụng: Loại két làm mát này được dùng rất nhiều trên động cơ tàu
thuỷ và tĩnh tại. Do nguồn nước làm mát thuận tiện, các ống dẫn nước đều làm bằng
đồng hoặc nhôm, vỏ két đúc bằng gang xám.
Ưu nhược điểm: Hình 3.7. Két làm mát dầu nhờn bằng nước.
1 và 4. Bản đẩy; 2. Vách ngăn; 3. Van xả dầu; 4. Nắp két làm mát; 5. Ống dẫn nước.
Ưu điểm: Hiệu quả làm mát cao nên trạng thái nhiệt của dầu thấp, giảm được
tiếng ồn do không phải dùng quạt ,giảm được tổn hao công suất động cơ.
Nhược điểm: Kết cấu phức tạp, dùng vật liệu quý như đồng, thiết...để tản nhiệt
tốt, dễ rò gỉ nước làm ảnh hưởng xấu đến chất lượng dầu nhờn, phải súc rửa két nước
để loại cặn bẩn hoặc nước cứng đóng cặn làm giảm khả năng truyền nhiệt, hiệu quả
không cao khi sử dụng ở vùng thiếu nước, không thích hợp khi dùng ở vùng khí hậu
lạnh do nước dễ đóng băng. Do vậy thường dùng trên động cơ tĩnh tại và tàu thuỷ. 4. TÍNH TOÁN NHIỆT ĐỘNG CƠ D6AC:
SVTH: Mai thị kim liên –Lớp 24c4 trang 27 Đồ án tốt nghiệp. Khảo sát hệ thống bôi trơn động cơ D6AC 4.1.TÍNH TOÁN CHU TRÌNH NHIỆT ĐÔNG CƠ
4.1.1. Thông số cho trước của động cơ :
Tên thông số
Công suất có ích
Tỷ số nén
Số vòng quay
Đường kính xilanh
Hành trình piston
Số xilanh
Số kỳ
Góc mở xupáp nạp
Góc đóng muộn xupáp nạp
Góc mở xupáp thải
Góc đóng muộn xupáp thải
Loại buồng cháy:thống nhất
Kiểu xupáp Ký hiệu
Nc
n
D
S
i
1
2
3
4 Thứ nguyên
Kw
Vòng/phút
mm
mm
Độ
Đô
Độ
Đô Giá trị
250
15,5
2200
130
140
6
4
100
460
560
100
treo 4.1.2.Thông số chọn của động cơ:
Tên thông số
Ap suất khí nạp
Nhiệt độ khí nạp
Hệ số dư lượng không
khí
Ap suất cuối kì nạp
Ap suất khí sót
Nhiệt độ khí sót
Độ sấy nóng khí nạp mới
Chỉ số đoạn nhiệt
Hệ số lợi dụng nhiệt tại z
Hệ số lợi dụng nhiệt tai b
Tỷ số tăng áp suất
Hệ số nạp thêm
Hệ số quét buồng cháy
Hệ số hiệu đính tỷ nhiệt
Hệ số điền đầy đồ thị Ký hiệu
pk
Tk
Thứ nguyên
MN/m2
K Giá trị
0,17
300
1,3 pa
pr
Tr MN/m2
MN/m2
K 0,1595
0,11
800
30
1,5
0,8
0,8
1,52
1
1
2
0,9 T m
z
b
1
2
t
d 4.1.3.Tính toán các thông số của chu trình:
4.1.3.1.Tính quá trình nạp :
1.Tênh hãû säú khê soït r :
SVTH: Mai thị kim liên –Lớp 24c4 trang 28 Đồ án tốt nghiệp.
r Khảo sát hệ thống bôi trơn động cơ D6AC
2 .[Tk T ] p r
.
.
Tr
pa 1
1 p m
1 t .2 . r
pa 1[300 30] 0,11
.
.
800
0,1595 1
1 0,11 1,5
15,5.1 2.1..
0,1595 0,02049 2.Tênh hãû säú naûp :
ηV 1
pr m
Tk
pá
1
.
.
. 1 t 2 .
[ 1] [Tk T ] p k
p a
1
1
300
0,1595
0,11 1, 5
.
.
. 15,5.1 2.1.
[15,5 - 1] [300 30]
0,17
0,1595
0,81993
3. Tênh nhiãût âäü cuäúi quaï trçnh naûp Ta [K] :
p
Tk T t r .Tr a
pr
Ta
[1 r ] m 1
m 0,1595
300 30 2.0,02049.800.
0,11
[1 0,02049] 1, 5 1
1, 5 359,62 [K] 4. Tính sốmol không khí để đốt cháy một kg nhiên liệu M 0 [kmolKk/kgnl] :
M0 1 C H Onl
1 0,875 0,126 0,004
0,495833 [kmolkk/kgnl
0,21 12 4
32 0,21 12
4
32 ]
5. Tính số mol khí nạp mới M1 :
M1 = .M0 [động cơ diesel.
M1 = 1,3.0,495833 = 0,6445
4.1.3.2. Tính quá trình nén:
6. Tỷ nhiệt của không khí
mC vkk a v mC vkk [kJ/kmol.K] bv
0,00419
.T 19,806
.300 20,4345 [kJ/kmol.K]
2
2 7. Tỷ nhiệt mol của sản phẩm cháy mC//v [kJ/kmol.K] : SVTH: Mai thị kim liên –Lớp 24c4 trang 29 Đồ án tốt nghiệp. Khảo sát hệ thống bôi trơn động cơ D6AC Nếu 1 thì : a v// 19,867 1,634 19,867 1,634
21,1239
1,3 184,36
184,36
5
bv// 427,38
.10 5 0,00569
.10 427,38
1,3
8. Tỷ số của hỗn hợp cháy
mC /v mC /v [kJ/kmol.K]: mC vkk r .mC//v
1 r Có thể viết dưới dạng : m.C v/ a v/ bv/
0,00422
.T 19,83236
.300 20,46519 [kJ/kmol.K]
2
2 Trong đó :
a v r .a v// 19,806 0,02049.21,1239
a
19,83236
1 r
1 0,02049
/
v bv/ bv r .bv// 0,00419 0,02049.0,00569
0,00422
1 r
1 0,02049 9. Tính chỉ số nén đa biến trung bình n1 :
Chọn trước n1, thế vào phương trình sau, giải bằng phương mò nghiệm.
Chọn n1= 1,367
khi sai số hai vế nhỏ hơn 0,001 thì lấy giá trị đã chọn.
10. Tính nhiệt độ cuối kỳ nén Tc [K]:
Tc = Ta. n1 1 = 359,62.15,5[1,367-1] = 983,324 [K]
11. Tính áp suất cuối kỳ nén pc [MN/m2] :
pc= pa. n1 = 0,1595.15,51,367 = 6,7599 [MN/m2]
4.1.3.3. Tính quá trình cháy.
12. Tính M :
Động cơ Diesel M H O 0,126 0,004
0,032
4 32
4
32 13. Tính số mol sản phẩm cháy M2 [kmol/kgnl]:
M2 = M1 + M = 0,6445 + 0,032 = 0,6762 [kmol/kgnl]
SVTH: Mai thị kim liên –Lớp 24c4 trang 30 Đồ án tốt nghiệp. Khảo sát hệ thống bôi trơn động cơ D6AC 14. Hệ số đổi phân tử lý thuyết.
Biến 0 = M 2 0,6762
1,049
M1
0,6445 15. Hệ số biến đổi phân tử thực tế :
0 r 1,049 0,02049
1,04808
1 r
1 0,02049 16. Hệ số biến đổi phân tử tại z :
z 1 0 1 z
1,049 1 0,8
.
1
.
1,04808
1 r b
1 0,02049 0,8 17. Tính hệ số toả nhiệt xz tại z:
xz z 0,8
1
b 0,8 18. Tổn thất nhiệt do cháy không hoàn toàn > thì QH 0 [động cơ diesel] 19. Tỷ nhiệt mol đẳng tích trung bình môi chất tại z :
mCvz// avz// bvz// .Tz
0,00569.2276,527
21,1239
27,6028
2
2 20. Nhiệt độ cực đại của chu trình Tz [0K]:
z .bvz// 1,04808.0,00569
0,002983
2
2
B z .[ a vz// 8,314] 1,04808.[ 21,1239 8,314] 30,853339
A C z .QH
M 1 .[1 r ] / bv/ .Tc
a v
8,314. .Tc
2
0,8.0
0,00422.983,423
19,83236
8,314.1,52 .983,423 8569
0,6445.[1 0,02049]
2
Ta có phương trình bậc hai : AT z2 BTz C 0
0,002983.T 2z 30,853339.Tz 85697,15 0
Tz1= 2276,527
Tz2= -12620,22 Chọn Tz= 2276,527 [0K]
21. Ap suất cực đại chu trình pz. SVTH: Mai thị kim liên –Lớp 24c4 trang 31 Đồ án tốt nghiệp. Khảo sát hệ thống bôi trơn động cơ D6AC pz= pc. = 6,7599.1,52 = 10,275 [MN/m2]
4.1.3.4. Tính quá trình giãn nở.
22. Tỷ số giãn nở sớm :
1,04808 2276,527
z Tz
.
[động cơ diesel] = 1,52 983,324 1,596348
Tc 23. Tỷ số giãn nở sau:
15,5
9,7096615
1,596348 24. Kiểm nghiệm lại trị số n2:= 1,268
Chọn trước n2 = 1,268 theo công thức:
n2 1 8,314
[ b z ].[QH QH ]
b //
a vz// z .[Tz Tb ]
M 1 [1 r ]. .[Tz Tb ]
2
8,314 [0,8 0,8].42530
0,00569
21,1239
[ 2276,527 12
0,6445.[1 0,02049].1,04808.[2276,527 1237,947]
2
0,2671 Trong đó : Tb Tz n2 1 2276,527 = 9,70966151, 268 1 =1237,947 [ 0K] 25. Nhiệt độ cuối quá trình giãn nở Tb [0K] : Tb Tz n2 1 2276,527 = 9,70966151, 268 1 =1237,947 [ 0K] 26. Ap suất cuối quá trình giãn nở pb [MN/m2]:
pb pz
10,275
0,575457 [MN/m2]
n2
1, 268
9,7096615
27. Kiểm lại nhiệt độ khí sót :
Trtãnh p
Tb r
pb Sai số m 1
m 0,11
1237,947
0
,
575457
1, 5 1
1, 5 713,11923 Trtãnh Trcho
13,7% 15%
Tr 4.1.3.5. Các thông số chỉ thị.
28. AÏp suáút chè thi trung bçnh lyï thuyãút [MN/m2]:
SVTH: Mai thị kim liên –Lớp 24c4 trang 32 Đồ án tốt nghiệp. Khảo sát hệ thống bôi trơn động cơ D6AC trong træåìng håüp âäüng cå diesel :
p i/ pc
1
1
1
. [ 1] 1 n1 1
. 1 n1 1
1
n1 1
6,7599
1
1,521,596348 1 1
15,5 1
9,70966151, 268 1
1
1,3668
1
1
1, 367 1
1
15,5 = 1,542516[MN/m2]
29. Áp suất chỉ thi trung bình [MN/m2]:
pi = pi/ . a 1,542516.0,9 = 1,3882653 [MN/m2]
30. Hiệu suất chỉ thị động cơ i :
i 8,314.M 1 . pi .Tk
8,314.0,6445.1,3882653.300
0,3764968
QH . v . p k
42,530.0,81993.0,17 31. Suất tiêu hao nhiên liệu chỉ thị gi [g/kw.h]:
gi 3600000
3600000
224,82566 [g/kw.h]
QH . i
42530.0,3764968 4.1.3.6. Các thông số có ích.
32. Tổn thất cơ giới pm [MN/m2] :
Theo công thức kinh nghiệm :
Pm = a + b.Cm + pr -pa
với i≤ 6
a = 0,09
b = 0,012
Pm = 0,09+0,012.10,2 + 0,11 -0,1595 = 0,1637 [MN/m2]
Trong đó : Cm = S .n 0,14.2200
10,2 [m/s]
30
30 33. Áp suất trung bình [MN/m2] :
pe = pi - pm = 1,3882653 - 0,1637 = 1,2245653
34. Hiệu suất cơ giới [%] :
m p e 1,2245653
= 0,8820831
p i 1,3882653 35. Suất tiêu hao nhiên liệu có ích [g/kw.h]: SVTH: Mai thị kim liên –Lớp 24c4 trang 33
Đồ án tốt nghiệp. Khảo sát hệ thống bôi trơn động cơ D6AC g
224,82566
ge 1
254,88038 [g/kw.h]
m 0,8820831 36. Hiệu suất có ích [%] :
e = m.i = 0,8820831.0,3764968 = 0,3321014
37. Thể tích công tác của đông cơ [dm3] :
Vh N e .30.
250.30.4
1,8559462 5 [dm3]
p e .i.n
1,2245653.6.2200 38. Kiểm nghiệm đường kính xilanh [dm]:
Dt 4.Vh
4.1,8559462
0,1299193 [dm]
.S
3,14.140 D Dt D 0,0885 0,1 4.2. TÍNH TOÁN ĐỘNG HỌC, ĐỘNG LỰC HỌC.
Chọn tỉ lệ:
p = 0,04 [MN/m2/mm]
v = 12815,5314 [mm3/mm]
Các điểm đặc biệt:
Vh vc = .D 2 .S 3,14159.130 2.140
1858252,055[mm 3 ]
4
4 Vh
1858252,055
128155,3141 [mm3]
1
15,5 1 va = vc+ vh =1986407,369 [mm3]
- r [Vc ;Pr] = [128155,3141; 0,11] biểu diễn [10; 2,75] - a [Va ;Pa] = [1986407,3141;0,1595] biểu diễn [ 154,9; 3,987] - b [Va ;Pb] = [1986407,3141; 0,575457] biểu diễn [ 154,9; 14,386] - c[Vc ;Pc] = [128155,3141 ;6,7599] biểu diễn [ 10; 168,9975 ] - y[Vc ;Pz] = [128155,3141;10,275] biểu diễn [ 10; 256,875 ] - z [Vz ;Pz] = [204580.492; 10,275] biểu diễn [ 15,9634; 256,875]
r
a
b
c 10,0
155,0
155,0
10,0 SVTH: Mai thị kim liên –Lớp 24c4 2,750
3,988
14,386
168,998
trang 34 Đồ án tốt nghiệp. Khảo sát hệ thống bôi trơn động cơ D6AC
y
z 10,0
15,963 256,875
256,875 4.2.1. Phương pháp xây dựng các đồ thị trong bản vẽ đồ thị động học và động lực
học.
4.2.1.1.Xây dựng đồ thị công:
a. Xây dựng đương cong áp suất trên đường nén:
Phương trình nén đa biến: p.Vn1 = const, gọi x là điểm bất kì trên đường nén thì:
pc.Vcn1 = pcx.Vcxn1 [5] 1
n1 Pnx = pc. Vnx .
V
c đặt: Vnx
Vc i= Pnx =
.
pc
.
i n1 Áp suất tại một điểm x bất kỳ trên đường nén:
Pnx = pc
.
i n1 [MN/m2] Với: pc = pa.n1 :
pa : [1.1] - Áp suất cuối quá trình nén.
- Áp suất đầu quá trình nén. Động cơ tăng áp chọn pa = 0,938. pk
pk : Áp suất tăng áp.
Động cơ tăng áp pk = 0,17 [MN/m2]
pa = 0,938.0,17 = 0,15946 [MN/m2]
: tỷ số nén. = 15,5
n1: chỉ số nén đa biến trung bình. n1 = 1,367
pc = 0,0927 .16.81.36 = 4,3 [MN/m2]
b. Xây dựng đường cong áp suất trên đường giãn nở:
Phương trình giãn nở đa biến: p.Vn2 = const, gọi x là điểm bất kì trên đường giãn nở
thì: [5]
SVTH: Mai thị kim liên –Lớp 24c4 trang 35 Đồ án tốt nghiệp. Khảo sát hệ thống bôi trơn động cơ D6AC pz.Vzn2 = pgnx.Vcgnn2
1 pgnx = pz. V gnx n2 . V
z [MN/m2] Với pz áp suất cực đại pz = 10,275
V z = . Vc : tỷ số giãn nở sớm. = 1,596348
n2 chỉ số giãn nở đa biến trung bình: n2 = 1,268
đặt: V gnx
Vc i=
.
n2
pgnx = pz. n [MN/m2]
i2 [1.2] c. Lập bảng tính:
Từ công thức [1.1] và [1.2], kết hợp với việt chọn các thể tích V nx và Vgnx, ta tính
được các giá trị áp suất pnx và pgnx trong bảng sau:
Bảng 4.1. Các điểm áp suất trên đường nén và đường giãn nở:
Vẽ hệ trục tọa độ [V,p] Với các tỷ lệ xích:
p = 0,04 [MN/m2/mm]
v = 12815,5314 [mm3/mm] biểu
diễn
vx vc i= Vx/
Vc mm biểu
diễn đường nén in1 1/in1 pc/in1 mm đường giãn nở biểu diễn in2 1/in2 mm pz.[/i]n2 vc 128155.314 10.0 1.00 1.000 1.000 6.760 168.998 1.000 1.000 10.275 256.9 vc 204580.492 16.0 1.60 1.895 0.528 3.567 89.167 1.810 0.553 10.275 256.9 2vc 256310.628 20.0 2.00 2.579 0.388 2.621 65.520 2.408 0.415 7.720 193.0 3vc 384465.942 30.0 3.00 4.490 0.223 1.506 37.641 4.027 0.248 4.617 115.4 4vc 512621.256 40.0 4.00 6.653 0.150 1.016 25.402 5.800 0.172 3.206 80.1 5vc 640776.571 50.0 5.00 9.026 0.111 0.749 18.724 7.697 0.130 2.416 60.4 6vc 768931.885 60.0 6.00 11.581 0.086 0.584 14.593 9.698 0.103 1.917 47.9 7vc 897087.199 70.0 7.00 14.297 0.070 0.473 11.820 11.792 0.085 1.577 39.4 SVTH: Mai thị kim liên –Lớp 24c4 trang 36 Đồ án tốt nghiệp. Khảo sát hệ thống bôi trơn động cơ D6AC
biểu
diễn vx vc i= Vx/
Vc
in1 mm biểu
diễn đường nén 1/in1 pc/in1 mm đường giãn nở biểu diễn 1/in2 mm in2 pz.[/i]n2 8vc 1025242.513 80.0 8.00 17.160 0.058 0.394 9.848 13.967 0.072 1.331 33.3 9vc 1153397.827 90.0 9.00 20.158 0.050 0.335 8.384 16.217 0.062 1.146 28.7 10vc 1281553.141 100.0 10.00 23.281 0.043 0.290 7.259 18.535 0.054 1.003 25.1 11vc 1409708.455 110.0 11.00 26.521 0.038 0.255 6.372 20.916 0.048 0.889 22.2 12vc 1537863.769 120.0 12.00 29.870 0.033 0.226 5.658 23.356 0.043 0.796 19.9 13vc 1666019.083 130.0 13.00 33.324 0.030 0.203 5.071 25.851 0.039 0.719 18.0 14vc 1794174.397 140.0 14.00 36.877 0.027 0.183 4.583 28.398 0.035 0.655 16.4 15vc 1922329.712 150.0 15.00 40.524 0.025 0.167 4.170 30.994 0.032 0.600 15.0 15,5vc 1986407.369 155.0 15.50 42.382 0.024 0.159 3.987 32.310 0.031 0.575 14.4 Nối các điểm trung gian của đường nén và đường giãn nở với các điểm đặc biệt, sẽ
được đồ thị công lý thuyết.
Dùng đồ thị Brick xác định các điểm;
- Phun sớm c’: - Mở sớm b’ đong muộn r” xupap thải - Mở sớm r’ đong muộn a” xupap nạp Hiệu chỉnh đồ thị công;
Động cơ Điezen lấy công suất cực đại bằng pz
Xác định các điểm trung gian.
- Trên đoạn cz lấy điểm c” với c”c = 1/3 cy
- Trên đoạn yz lấy điểm z” với yz” = 1/2 yz
- Trên đoạn ab lấy điểm b” với bb” = 1/2 ba
Nối các điểm c’c”z”và đường giãn nở thành đường cong liên tục tại điểm chết trên
và điểm chết dưới và tiếp xúc với đường thải, ta sẽ nhận được đồ thị công như đã
hiệu chỉnh. SVTH: Mai thị kim liên –Lớp 24c4 trang 37 Đồ án tốt nghiệp. Khảo sát hệ thống bôi trơn động cơ D6AC
o o o o' o 180
o 170 o 10 o 160 o 20 o 150 30
y z'' z40
o P o o 140
130
120
o o 50 o o 60 o 110
70 80
90 100
o o o o c''
ÂÄÖ
THËCÄNG p =0,04 [MN/m2/mm]
Vc =12815,5314 [mm3/ mm] c c' C
Pjmax pa o 1
2 A r 1Vc 2Vc 3Vc 4Vc 5Vc 6Vc b
b''
a E 3 B 7Vc 8Vc 9Vc 10Vc 11Vc 12Vc 13Vc 14Vc 15Vc 15,5Vc 4
F 1' 2' 3' 4' Vc D Pjmin Hình 4.1. Đồ thị công
4.3. TÍNH TOÁN ĐỘNG HỌC VÀ ĐỘNG LỰC HỌC. [2] 4.3.1. Động học.
4.3.1.1. Giải chuyển vị x của pít tông bằng đồ thị Brick.
180
160
140
120
100
80
60
40
20
o ÂÄÖTHËCHUYÃØ
N VËS-
=2 [âäü/mm]
S =0,9655 [mm / mm] s
Hình 4.2. Đồ thị Brick Vẽ nửa cung tròn tâm O, đường kính AB, Bán kính R = S/2 =140/2 = 70[mm]
SVTH: Mai thị kim liên –Lớp 24c4 trang 38 Đồ án tốt nghiệp. Khảo sát hệ thống bôi trơn động cơ D6AC Chọn tỉ lệ xích: s = 0,9655 mm/mm, Bán kính R tương ứng 72,5 mm, Từ O lấy đoạn
OO’ dịch về điểm chết dưới một đoạn; OO’ =
Trong đó: = R
l R.
72,5.0,27
9,78[ mm]
=
2
2 = 0,27 Từ O’ kẽ các tia ứng với các 00, 100,200, . . .,1800.
Vẽ hệ trục vuông góc S- phía dưới nửa cung tròn. Gốc O gióng từ điểm A
xuống Trục O biểu diễn giá trị . Trục OS song song với AB biểu diễn giá trị s. Từ
các điểm chia trên nửa vòng tròn đồ thị Brich ta kẽ các đường thẳng song song với trục
O, và từ các điểm chia có góc tương ứng trên trục O ta kẽ các đường nằm ngang các
đường này sẽ cắt nhau tại các điểm 0,1,2,3,4, . . ,18. Nối các điểm này lại ta có đường
cong biểu diễn độ dịch chuyển S theo .
S = f[].
S = R.[[1-cos ] +
[1 cos 2 ] ] = 70 [[1-cos ] + 0,135. [1- cos2 ]] [mm]
2 4.3.1.2. Giải tốc độ v bằng phương pháp đồ thị. [V- ]
ÂÄÖTHËVÁÛ
N TÄÚ
C V-
V=222,43478[mm/s /mm] o 18 1 17 2 16
3 15
4
5 14
6 7 8 9 10 11 12 13 Hinh 4.3. Đường giới hạn vận tốc piston
Vẽ một nửa vòng tròn tâm O bán kính R1 = R. Với = .n
30 3,14.2200
230,383 4
30 rad/s
R1= 70.230,383 = 16126,84 mm
Với tỷ lệ v = . s = 230,383.0,9655 = 222,43478 mm/mm
= 2 độ/mm
[R1 tương ứng = 72,5 [mm]
SVTH: Mai thị kim liên –Lớp 24c4 trang 39 Đồ án tốt nghiệp. Khảo sát hệ thống bôi trơn động cơ D6AC Vẽ một vòng tròn tâm O có bán kính r2 = .R.
2 0,27.70.230,383
2177,123 [mm]
2 [r2 tương ứng = 9,787 mm]
Chia một nửa vòng tròn tâm O bán kính R 1, và vòng tròn tâm O có bán kính r 2 ra 18
phần bằng nhau và có chiều và thứ tự đã định. V [m/s] ÂÄÖ
THËVÁÛ
N TÄÚ
C V-S
v =222,43478[mm/s /mm]
s =0,9655 [mm / mm] o 20 40 60 80 100 120 140 s [mm] Hình: 4.4. Đồ thị vận tốc v-s
Từ các điểm chia trên nửa vòng tròn ta kẽ các đường thẳng đứng vuông góc với
OA và từ các điểm chia trên vòng tròn nhỏ ta kẽ các đường song song với đường kính
OA những đường này sẽ cắt nhau tại các điểm 0,1’,2’,3’, ....,
Nối các điểm này lại ta có đường cong phần giới hạn nửa vòng tròn và đường cong là
vận tốc của piston.
Vẽ tọa độ vuông góc V-S lấy đoạn OA =S.Trục Ov song song với trục O, biểu
diễn giá trị s.
Từ các điểm chia trên đồ thị Brick ta kẽ các đoạn thẳng trên đồ thị giới hạn vận
tốc như 0’0’,1’1’, 2’2’, 3’3’,... , trên Hình.4.3. nối các điểm nút lại ta có đường cong
biểu diễn vận tốc piston. v = f[s].
V = R.. [sin + /2. sin 2]
V = 70.230,383 [sin + 0,135. sin 2] = 12460 [sin + 0,135. sin 2] [mm/s]
4.3.1.3. Giải gia tốc bằng đồ thị tole:
Vẽ hệ trục j-s lấy đoạn AB trên trục os với AB=S = 140 [mm]
Chọn tỉ lệ xích: = 0,9655mm/mm AB tương ứng 145 mm
Tại A về phía trên lấy đoạn AC =jmax = R.2.[1+]
SVTH: Mai thị kim liên –Lớp 24c4 trang 40 Đồ án tốt nghiệp. Khảo sát hệ thống bôi trơn động cơ D6AC jmax = 70.230,3832.[1+0,27] = 4718504,825 [mm/s2].= 4718,504825 [m/s2]
- Chọn tỷ lệ xích j = 1,4.2 = 1,4.230,3832 = 74306,857 [mm/s2.mm]
= 74,306857 [m/ s 2.mm] AC = 63,5 mm
Tại B về phía dưới lấy đoạn BD tương ứng jmin = R.2.[1-]
jmin = 70.230,3832.[1-0,27] = 2712211,125[mm/s2]. = 2712,211125 [m/s2]
BD = 36,5 mm
Nối C và D cắt AB tại E
Tại E lấy về phía dưới một đoạn EF tương ứng .
3.R.2 = 3.0,27.70.230,383 2 = 3009427,7[mm/s2].= 3009,4277 [m/s2]
EF = 40,5 mm
Nối Cvới F, F với D. Chia hai đoạn CF và FD thành 5 đoạn bằng nhau bởi các điểm;
1,2,3,4 và 1’,2’,3’, 4’.Theo thứ tự và cùng chiều.
Nối các điểm 1với 1’, 2 với 2’, .. ....., 4 với 4’. Từ C ta kẽ đường cong tiếp xúc với các
đoạn 11’.22’,...., 16 16’.và D ta được đường cong biểu diễn gia tốc của piston. j = f[s].
C j max 1 ÂÄÖ
THËGIA TÄÚ
C
2
j =74,306857 [m/S /mm]
s =0,9655[mm / mm] 2 E A B 3 j min 4
F 1' 2' 3' 4' D Hình 4.5. Đồ thị gia tốc To-Lê
4.4. ĐỘNG LỰC HỌC.
4.4.1. Đồ thị lực quán tính.
Xây dựng hoàn toàn giống đồ thị vận tốc ta chỉ thay giá trị j max, j min và 3R2 bằng giá trị Pmax Pmin và -3R2 .m
Khối lượng chuyển động tịnh tiến quy dẫn về nhóm piston. m = mnp + m1
mnp : khối lượng nhóm piston
SVTH: Mai thị kim liên –Lớp 24c4 trang 41 Đồ án tốt nghiệp. Khảo sát hệ thống bôi trơn động cơ D6AC m1 : khối lượng thanh truyền quy dẫn về đầu nhỏ thanh truyền.
m2 : khối lượng thanh truyền quy dẫn về đầu to thanh truyền.
m1 = [0,2750,35].mt
m1 = 0,3.4,1 = 1,23 kg
m2 = mt - m1 = 4,1 -1,23 = 2,87 kg
m = 2,7 + 1,23 = 3,93kg
Pjmax = m. j max
Fp Với Fp diện tích đỉnh piston
Fp = .D 2 .130 2
13273,22896 mm2
4
4 Pjmax = 3,93.4718504,825 .10 -9
1,397 [MN/m2]
13273,22896.10 6 Pjmin = 3,93.2712211,125 .10 -9
0,803 [MN/m2]
13273,22896.10 6 Chọn tỷ lệ j = p = 0,04[[MN/m2]/mm].
Pjmax tương ứng 34,925 mm.
Pjmin tương ứng 20,075 mm.
Biểu diễn Pj trên đồ thị theo s
Vẽ hệ trục Pj-s lấy đoạn AB trên trục os với AB = S = 140 [mm] biểu diễn trên cùng
đồ thị [P-v].
Chọn tỉ lệ xích: = 0,93 mm/mm AB tương ứng 150 mm
Tại A về phía trên lấy đoạn AC tương ứng -Pjmax = 34,925 mm.
Tại B về phía dưới lấy đoạn BD tương ứng -Pjmin = 20,075 mm
Nối C và D cắt AB tại E
Tại E lấy về phía dưới một đoạn EF.
EF = [ m.3..R. 2
3,93.3009427,7.10 9
]
0,891
Fp
13273,22896.10 6 [MN/m2] Tương ứng EF = 22,275 mm
Nối Cvới F, F với D.Chia hai đoạn CF và FD thành 5 đoạn bằng nhau bởi các điểm; 1,
2, 3, 4 và 1’, 2’, 3’, 4’.theo thứ tự và cùng chiều.
SVTH: Mai thị kim liên –Lớp 24c4 trang 42 Đồ án tốt nghiệp. Khảo sát hệ thống bôi trơn động cơ D6AC Nối các điểm 1với 1’, 2 với 2’, .. ....., 4 với 4’.
Từ C ta kẽ đường cong tiếp xúc với các đoạn 11’, 22’,...., 16 16’.và D ta được đường
cong biểu diễn gia tốc của piston. -P j = f[s].
4.4.2. Khai triển đồ thị p-v thành pkt-
Vẽ hệ trục vuông góc p - trục ngang lấy bằng giá trị p 0 trên trục O- ta chia
thành 100 với tỉ lệ xích = 2 độ/mm
Sử dụng đồ thị Brich để khai triển đồ thị p-v thành pkt -
Từ các điểm chia trên đồ thị Brich gióng các đường thẳng song song vói trục Op và cắt
đồ thị công tại các điểm trên đường biểu diễn các quá trình nạp, nén, giãn nở, và thải
qua các giao điểm này ta kẽ các đường ngang song song với trục hoành sang hệ trục
tọa độ p- từ các điểm chia trên trục O- kẽ các đường thẳng song song với trục Op
những đường này cắt các đường nằm ngang tại các điểm ứng các góc chia của đồ thị
Brich và phù hợp với các quá trình làm việc của động cơ. Nối các điểm lại ta sẽ có
đường cong khai triển đồ thị pkt-
4.4.3. Khai triển đồ thị pj-v thành pj-
Tương tự đồ thị p-v
4.4.4. Cộng đồ thị pkt - và pj - ta được p1-.
P
2 MN/m Pkt ÂÄÖ
THËK HAI TRIÃØ
N pkt =pj =p1 =0,04[MN/m2/mm]
=2 [âäü
/ mm] P1 o o 20 o 60 o 100 o 140 o 180 o 220 o 260 o 300 o 340 o 380 o 420 o 460 o 500 Pj o 540 o 580 o 620 o 660 o 720 [âäü
] Hình 4.6. Âäö thë khai triãøn.
4.4.5. Xây dựng đồ thị lực tiếp tuyến T, lực pháp tuyến Z, lực ngang N.
Lập bảng tính lực tác dụng lên chốt khuỷu
SVTH: Mai thị kim liên –Lớp 24c4 trang 43 Đồ án tốt nghiệp. Khảo sát hệ thống bôi trơn động cơ D6AC p =t =z =n =0,04 [MN/m2/mm]
Bảng 4.2. Giá trị T, Z, N, ứng với các góc .
sin[] sin
cos cos
cos tg [ P1 T Z N 0 0.000 0.000 0.000 1.000 0.000 -36.163 0.000 -36.163 0.000 10 0.174 0.047 0.220 0.977 0.047 -35.223 -7.745 -34.401 -1.653 20 0.342 0.092 0.429 0.908 0.093 -32.729 -14.046 -29.717 -3.035 30 0.500 0.135 0.618 0.798 0.136 -28.734 -17.757 -22.927 -3.915 40 0.643 0.174 0.778 0.653 0.176 -23.509 -18.285 -15.346 -4.143 50 0.766 0.208 0.902 0.481 0.211 -17.452 -15.740 -8.391 -3.689 60 0.866 0.236 0.986 0.292 0.240 -11.044 -10.892 -3.222 -2.656 70 0.940 0.257 1.029 0.096 0.262 -4.742 -4.881 -0.453 -1.244 80 0.985 0.269 1.033 -0.098 0.276 1.104 1.140 -0.108 0.305 90 1.000 0.273 1.000 -0.280 0.280 6.245 6.245 -1.751 1.751 100 0.985 0.269 0.937 -0.445 0.276 10.532 9.867 -4.690 2.905 110 0.940 0.257 0.850 -0.589 0.262 13.914 11.827 -8.189 3.650 120 0.866 0.236 0.746 -0.708 0.240 16.303 12.159 -11.547 3.921 130 0.766 0.208 0.630 -0.805 0.211 17.696 11.151 -14.241 3.741 140 0.643 0.174 0.508 -0.879 0.176 18.340 9.313 -16.127 3.232 150 0.500 0.135 0.382 -0.934 0.136 18.622 7.114 -17.395 2.537 160 0.342 0.092 0.255 -0.971 0.093 18.755 4.780 -18.218 1.739 170 0.174 0.047 0.127 -0.993 0.047 18.859 2.403 -18.726 0.885 180 0.000 0.000 0.000 -1.000 0.000 18.895 0.000 -18.895 0.000 190 -0.174 -0.047 -0.127 -0.993 -0.047 18.879 -2.406 -18.746 -0.886 200 -0.342 -0.092 -0.255 -0.971 -0.093 18.922 -4.823 -18.381 -1.755 210 -0.500 -0.135 -0.382 -0.934 -0.136 18.959 -7.242 -17.710 -2.583 220 -0.643 -0.174 -0.508 -0.879 -0.176 19.087 -9.692 -16.784 -3.364 230 -0.766 -0.208 -0.630 -0.805 -0.211 19.077 -12.021 -15.352 -4.033 240 -0.866 -0.236 -0.746 -0.708 -0.240 18.503 -13.799 -13.105 -4.450 250 -0.940 -0.257 -0.850 -0.589 -0.262 17.079 -14.516 -10.051 -4.480 260 -0.985 -0.269 -0.937 -0.445 -0.276 14.606 -13.685 -6.504 -4.029 270 -1.000 -0.273 -1.000 -0.280 -0.280 11.578 -11.578 -3.247 -3.247 280 -0.985 -0.269 -1.033 -0.098 -0.276 8.262 -8.532 -0.810 -2.279 290 -0.940 -0.257 -1.029 0.096 -0.262 5.142 -5.293 0.491 -1.349 300 -0.866 -0.236 -0.986 0.292 -0.240 3.076 -3.034 0.897 -0.740 310 -0.766 -0.208 -0.902 0.481 -0.211 3.550 -3.202 1.707 -0.750 SVTH: Mai thị kim liên –Lớp 24c4 trang 44 Đồ án tốt nghiệp.
sin[] Khảo sát hệ thống bôi trơn động cơ D6AC
sin
cos cos
cos tg [ P1 T Z N 320 -0.643 -0.174 -0.778 0.653 -0.176 9.242 -7.188 6.033 -1.629 330 -0.500 -0.135 -0.618 0.798 -0.136 24.395 -15.076 19.464 -3.324 340 -0.342 -0.092 -0.429 0.908 -0.093 55.784 -23.941 50.651 -5.174 350 -0.174 -0.047 -0.220 0.977 -0.047 107.719 -23.684 105.205 -5.056 360 0.000 0.000 0.000 1.000 0.000 159.376 0.000 159.376 0.000 370 0.174 0.047 0.220 0.977 0.047 218.251 47.987 213.156 10.244 380 0.342 0.092 0.429 0.908 0.093 218.998 93.987 198.844 20.310 390 0.500 0.135 0.618 0.798 0.136 135.278 83.601 107.939 18.431 400 0.643 0.174 0.778 0.653 0.176 83.173 64.691 54.293 14.657 410 0.766 0.208 0.902 0.481 0.211 55.189 49.777 26.537 11.667 420 0.866 0.236 0.986 0.292 0.240 41.072 40.508 11.982 9.878 430 0.940 0.257 1.029 0.096 0.262 34.455 35.468 3.292 9.038 440 0.985 0.269 1.033 -0.098 0.276 31.828 32.869 -3.119 8.779 450 1.000 0.273 1.000 -0.280 0.280 31.211 31.211 -8.752 8.752 460 0.985 0.269 0.937 -0.445 0.276 31.467 29.481 -14.012 8.679 470 0.940 0.257 0.850 -0.589 0.262 31.965 27.170 -18.812 8.384 480 0.866 0.236 0.746 -0.708 0.240 32.148 23.976 -22.770 7.731 490 0.766 0.208 0.630 -0.805 0.211 31.596 19.910 -25.426 6.679 500 0.643 0.174 0.508 -0.879 0.176 30.856 15.669 -27.133 5.438 510 0.500 0.135 0.382 -0.934 0.136 29.983 11.454 -28.009 4.085 520 0.342 0.092 0.255 -0.971 0.093 28.926 7.372 -28.099 2.683 530 0.174 0.047 0.127 -0.993 0.047 27.210 3.467 -27.019 1.277 540 0.000 0.000 0.000 -1.000 0.000 25.275 0.000 -25.275 0.000 550 -0.174 -0.047 -0.127 -0.993 -0.047 23.129 -2.947 -22.966 -1.086 560 -0.342 -0.092 -0.255 -0.971 -0.093 21.489 -5.477 -20.874 -1.993 570 -0.500 -0.135 -0.382 -0.934 -0.136 20.879 -7.976 -19.504 -2.845 580 -0.643 -0.174 -0.508 -0.879 -0.176 20.177 -10.246 -17.742 -3.556 590 -0.766 -0.208 -0.630 -0.805 -0.211 18.683 -11.773 -15.035 -3.950 600 -0.866 -0.236 -0.746 -0.708 -0.240 16.797 -12.527 -11.897 -4.040 610 -0.940 -0.257 -0.850 -0.589 -0.262 14.367 -12.211 -8.455 -3.768 620 -0.985 -0.269 -0.937 -0.445 -0.276 10.943 -10.253 -4.873 -3.018 630 -1.000 -0.273 -1.000 -0.280 -0.280 6.615 -6.615 -1.855 -1.855 640 -0.985 -0.269 -1.033 -0.098 -0.276 1.433 -1.480 -0.140 -0.395 650 -0.940 -0.257 -1.029 0.096 -0.262 -4.454 4.585 -0.426 1.168 SVTH: Mai thị kim liên –Lớp 24c4 trang 45 Đồ án tốt nghiệp.
sin[] Khảo sát hệ thống bôi trơn động cơ D6AC
sin
cos cos
cos tg [ P1 T Z N 660 -0.866 -0.236 -0.986 0.292 -0.240 -11.045 10.893 -3.222 2.656 670 -0.766 -0.208 -0.902 0.481 -0.211 -17.452 15.741 -8.392 3.689 680 -0.643 -0.174 -0.778 0.653 -0.176 -23.510 18.285 -15.346 4.143 690 -0.500 -0.135 -0.618 0.798 -0.136 -28.734 17.758 -22.927 3.915 700 -0.342 -0.092 -0.429 0.908 -0.093 -32.730 14.047 -29.718 3.035 710 -0.174 -0.047 -0.220 0.977 -0.047 -35.224 7.745 -34.401 1.653 720 0.000 0.000 0.000 1.000 0.000 -36.163 0.000 -36.163 0.000 Trên tọa độ T-, Z-, N-. Ta xác định các trị số T, Z, N ở các góc = 100, 200,
300, ....,7200. Trị số T, Z, N, như đã lập ở Bảng 4.2 ta sẽ được các điểm 0, 1, 2,
3, .. ..,72. Nối các điểm ấy lại ta có đồ thị lực T, Z, N cần xây dựng như Hình 4.7.
P Mn/m2 Z T ÂÄÖ
THËT,Z,N
p =0,04 [MN/m2 /mm]
Vc =12815,5314 [mm / mm] N o o 20 o 60 o 100 o 140 o 180 o 220 o 260 o 300 o 340 o o 420 380 o 460 o 500 o 540 o 580 o 620 o 660 o 720 [âäü
] Hình 4.7. Âäö thë T, Z, N.
4.4.6. Xây dựng đồ thị tổng lực tiếp tuyến T.
Thứ tự làm việc của động cơ 1-5-3-6-2-4. Ta có:
Bảng 4.3. Giá trị T theo trong một chu kỳ:
T1 T5 T3 T6 T2 T4 tong T 0 0.000 120 12.159 240 -13.799 360 0.000 480 23.976 600 -12.527 9.81 10 -7.745 130 11.151 250 -14.516 370 47.987 490 19.910 610 -12.211 44.58 20 -14.046 140 9.313 260 -13.685 380 93.987 500 15.669 620 -10.253 80.98 SVTH: Mai thị kim liên –Lớp 24c4 trang 46 Đồ án tốt nghiệp. T1 Khảo sát hệ thống bôi trơn động cơ D6AC T5 T3 T6 T2 T4 tong T 30 -17.757 150 7.114 270 -11.578 390 83.601 510 11.454 630 -6.615 66.22 40 -18.285 160 4.780 280 -8.532 400 64.691 520 7.372 640 -1.480 48.55 50 -15.740 170 2.403 290 -5.293 410 49.777 530 3.467 650 4.585 39.20 60 -10.892 180 0.000 300 -3.034 420 40.508 540 0.000 660 10.893 37.47 70 -4.881 190 -2.406 310 -3.202 430 35.468 550 -2.947 670 15.741 37.77 80 1.140 200 -4.823 320 -7.188 440 32.869 560 -5.477 680 18.285 34.81 90 6.245 210 -7.242 330 -15.076 450 31.211 570 -7.976 690 17.758 24.92 100 9.867 220 -9.692 340 -23.941 460 29.481 580 -10.246 700 14.047 9.52 110 11.827 230 -12.021 350 -23.684 470 27.170 590 -11.773 710 7.745 -0.74 120 12.159 240 -13.799 360 0.000 480 23.976 600 -12.527 0 0.000 9.81 130 11.151 250 -14.516 370 47.987 490 19.910 610 -12.211 10 -7.745 44.58 140 9.313 260 -13.685 380 93.987 500 15.669 620 -10.253 20 -14.046 80.98 150 7.114 270 -11.578 390 83.601 510 11.454 630 -6.615 30 -17.757 66.22 160 4.780 280 -8.532 400 64.691 520 7.372 640 -1.480 40 -18.285 48.55 170 2.403 290 -5.293 410 49.777 530 3.467 650 4.585 50 -15.740 39.20 180 0.000 300 -3.034 420 40.508 540 0.000 660 10.893 60 -10.892 37.47 190 -2.406 310 -3.202 430 35.468 550 -2.947 670 15.741 70 -4.881 37.77 200 -4.823 320 -7.188 440 32.869 560 -5.477 680 18.285 80 1.140 34.81 210 -7.242 330 -15.076 450 31.211 570 -7.976 690 17.758 90 6.245 24.92 220 -9.692 340 -23.941 460 29.481 580 -10.246 700 14.047 100 9.867 9.52 230 -12.021 350 -23.684 470 27.170 590 -11.773 710 7.745 110 11.827 -0.74 240 -13.799 360 0.000 480 23.976 600 -12.527 0 0.000 120 12.159 9.81 250 -14.516 370 47.987 490 19.910 610 -12.211 10 -7.745 130 11.151 44.58 260 -13.685 380 93.987 500 15.669 620 -10.253 20 -14.046 140 9.313 80.98 270 -11.578 390 83.601 510 11.454 630 -6.615 30 -17.757 150 7.114 66.22 280 -8.532 400 64.691 520 7.372 640 -1.480 40 -18.285 160 4.780 48.55 290 -5.293 410 49.777 530 3.467 650 4.585 50 -15.740 170 2.403 39.20 300 -3.034 420 40.508 540 0.000 660 10.893 60 -10.892 180 0.000 37.47 310 -3.202 430 35.468 550 -2.947 670 15.741 70 -4.881 190 -2.406 37.77 320 -7.188 440 32.869 560 -5.477 680 18.285 80 1.140 200 -4.823 34.81 330 -15.076 450 31.211 570 -7.976 690 17.758 90 6.245 210 -7.242 24.92 340 -23.941 460 29.481 580 -10.246 700 14.047 100 9.867 220 -9.692 9.52 350 -23.684 470 27.170 590 -11.773 710 7.745 110 11.827 230 -12.021 -0.74 360 0.000 480 23.976 600 -12.527 0 0.000 120 12.159 240 -13.799 9.81 SVTH: Mai thị kim liên –Lớp 24c4 trang 47 Đồ án tốt nghiệp. T1 Khảo sát hệ thống bôi trơn động cơ D6AC T5 T3 T6 T2 T4 tong T 370 47.987 490 19.910 610 -12.211 10 -7.745 130 11.151 250 -14.516 44.58 380 93.987 500 15.669 620 -10.253 20 -14.046 140 9.313 260 -13.685 80.98 390 83.601 510 11.454 630 -6.615 30 -17.757 150 7.114 270 -11.578 66.22 400 64.691 520 7.372 640 -1.480 40 -18.285 160 4.780 280 -8.532 48.55 410 49.777 530 3.467 650 4.585 50 -15.740 170 2.403 290 -5.293 39.20 420 40.508 540 0.000 660 10.893 60 -10.892 180 0.000 300 -3.034 37.47 430 35.468 550 -2.947 670 15.741 70 -4.881 190 -2.406 310 -3.202 37.77 440 32.869 560 -5.477 680 18.285 80 1.140 200 -4.823 320 -7.188 34.81 450 31.211 570 -7.976 690 17.758 90 6.245 210 -7.242 330 -15.076 24.92 460 29.481 580 -10.246 700 14.047 100 9.867 220 -9.692 340 -23.941 9.52 470 27.170 590 -11.773 710 7.745 110 11.827 230 -12.021 350 -23.684 -0.74 480 23.976 600 -12.527 0 0.000 120 12.159 240 -13.799 360 0.000 9.81 490 19.910 610 -12.211 10 -7.745 130 11.151 250 -14.516 370 47.987 44.58 500 15.669 620 -10.253 20 -14.046 140 9.313 260 -13.685 380 93.987 80.98 510 11.454 630 -6.615 30 -17.757 150 7.114 270 -11.578 390 83.601 66.22 520 7.372 640 -1.480 40 -18.285 160 4.780 280 -8.532 400 64.691 48.55 530 3.467 650 4.585 50 -15.740 170 2.403 290 -5.293 410 49.777 39.20 540 0.000 660 10.893 60 -10.892 180 0.000 300 -3.034 420 40.508 37.47 550 -2.947 670 15.741 70 -4.881 190 -2.406 310 -3.202 430 35.468 37.77 560 -5.477 680 18.285 80 1.140 200 -4.823 320 -7.188 440 32.869 34.81 570 -7.976 690 17.758 90 6.245 210 -7.242 330 -15.076 450 31.211 24.92 580 -10.246 700 14.047 100 9.867 220 -9.692 340 -23.941 460 29.481 9.52 590 -11.773 710 7.745 110 11.827 230 -12.021 350 -23.684 470 27.170 -0.74 600 -12.527 0 0.000 120 12.159 240 -13.799 360 0.000 480 23.976 9.81 610 -12.211 10 -7.745 130 11.151 250 -14.516 370 47.987 490 19.910 44.58 620 -10.253 20 -14.046 140 9.313 260 -13.685 380 93.987 500 15.669 80.98 630 -6.615 30 -17.757 150 7.114 270 -11.578 390 83.601 510 11.454 66.22 640 -1.480 40 -18.285 160 4.780 280 -8.532 400 64.691 520 7.372 48.55 650 4.585 50 -15.740 170 2.403 290 -5.293 410 49.777 530 3.467 39.20 660 10.893 60 -10.892 180 0.000 300 -3.034 420 40.508 540 0.000 37.47 670 15.741 70 -4.881 190 -2.406 310 -3.202 430 35.468 550 -2.947 37.77 680 18.285 80 1.140 200 -4.823 320 -7.188 440 32.869 560 -5.477 34.81 690 17.758 90 6.245 210 -7.242 330 -15.076 450 31.211 570 -7.976 24.92 700 14.047 100 9.867 220 -9.692 340 -23.941 460 29.481 580 -10.246 9.52 SVTH: Mai thị kim liên –Lớp 24c4 trang 48 Đồ án tốt nghiệp. T1 Khảo sát hệ thống bôi trơn động cơ D6AC T5 T3 T6 T2 T4 tong T 710 7.745 110 11.827 230 -12.021 350 -23.684 470 27.170 590 -11.773 -0.74 720 0.000 120 12.159 240 -13.799 360 0.000 480 23.976 600 -12.527 9.81 Dựng hệ trục T - biểu diễn các giá trị trong Bảng 4.3. nối các điểm ta có đồ thị T
trong một chu kỳ và biểu diễn cho 7200. như Hình 4.8.
ÂÄÖ
THËTÄØ
NG T T =0,04 [MN/m2 /mm]
T T 2 Mn/m TTB [âäü
] o 20o o 60 o 100 o 140 o 180 o 220 o 260 o 300 o 340 o 380 o 420 o 460 o 500 o 540 o 580 o 620 o 660 o 720 Hình 4.8. Âäö thë T.
4.4.7. Xây dựng đồ thị phụ tải tác dụng lên chốt khuỷu.
Đồ thị phụ tải tác dụng lên chốt khuỷu ở mỗi vị trí của trục khuỷu. Sau khi có
giá trị này ta có thể tìm vị trí trung bình của phụ tải tác dụng trên chốt khuỷu cũng như
có thể tìm được dể dàng lực lớn nhất và nhỏ nhất. Dùng đồ thị phụ tải ta có thể xác
định khu vực chịu lực ít nhất để xác định vị trí khoan lỗ dầu bôi trơn và xác định phụ
tải khi tính sức bền ổ trục.
Khi vẽ đồ thị phụ tải tác dụng lên chốt khuỷu có thể chưa cần xét đến lực quán
tính chuyển động quay của khối lượng thanh truyền m 2 quy về tâm chốt khuỷu, vì rằng
phương và trị số của lực quán tính này không đổi, sau khi vẽ xong ta xét đến. Có thể vẽ
đồ thị vectơ phụ tải tác dụng lên chốt khuỷu như sau:
T = Z = p = 0,04 [MN/m2/mm]
Vẽ toạ độ T - Z gốc toạ độ O1, chiều dương Z hướng xuống dưới.
Đặt các giá trị T - Z đã tính trong Bảng.4.3 trước lên hệ trục T - Z. Ứng mỗi cặp cùng
góc α, ta có các điểm 0, 1, 2, ..., 72. Nối các điểm đó lại ta có đường đồ thị vectơ phụ
tải tác dụng lên chốt khuỷu như Hình 4.9. SVTH: Mai thị kim liên –Lớp 24c4 trang 49 Đồ án tốt nghiệp. Khảo sát hệ thống bôi trơn động cơ D6AC
ÂÄÖ
THËPHUÛTAÍI TAÏC DUÛ
NG CHÄÚ
T KHUY ÍU
T =Z=P=0,04 [MN/m2 /mm]
12 13
14 1 0 72 10
9 71 2 15 70
52 50
54
48
56
58 20
18 16
4 24 22
46
14 13 68
12
60
3 16 26 62
6
28 17 11 64 8
O1 10
66 8
7 44 32 PR0 42 6 O 33 18 5 19 4 34
40 20 3 21
22 23 0 1 2 35 39 36 38 37 Hình 4.9. Âäö thë phuû taíi taïc duûng lãn chäút khuyíu.
Dịch gốc tọa độ. Trên trục O 1Z [phía dương] lấy điểm O, với OO 1= PRo [lực quán ly
tâm]
m2 .R. 2
2,87.0,07.230,383 2
803348,9 [N/m2] = 0,8033489[MN/m2]
OO1 =
Fp
13273,22896.10 6 OO1 tương ứng 20,0837mm
4.4.8. Khai triển đồ thị phụ tải tác dụng lên chốt khuỷu T-Z thành Q-.
Chọn hệ trục tọa độ Q- trên trục o chọn tỉ lệ = 20/mm chọn các điểm 0,1,
2, 3, .. .. , 72 ứng với các góc 00, 100, 200, 300, .. .. ..,7200.và trên trục O-Q chọn tỉ lệ Q
= 0,04 [MN/m2/mm]
Trên các điểm chia của trục O- ta lần lượt đặt các véc tơ tương ứng các góc 00, 100,
200, 300, .. .. ..,7200 . nối các điểm đó lại ta được đồ thị Q- như Hình 4.10. SVTH: Mai thị kim liên –Lớp 24c4 trang 50 Đồ án tốt nghiệp.
Qtb Khảo sát hệ thống bôi trơn động cơ D6AC [MN /m2] ÂÄÖTHËKHAI TRIÃØ
N CUÍA VEÏC TÅ PHUÛTAÍI TAÏC
DUÛ
NG LÃN TRÃN CHÄÚ
T KHUY ÍU Qtb =0,04 [MN/m /mm]
2 Qtb
2°/mm o o 20 o 60 o o 100 140 o 180 o 220 o o 260 o 300 o 340 o o 420 380 o 460 500 o 540 o 580 o o 620 660 o 720 Hình 4.10. Âäö thë khai triãøn cuía vecto phuû taíi taïc duûng lãn
chäút khuyíu.
4.4.9. Xây dựng đồ thị phụ tải tác dụng lên đầu to thanh truyền.
Trên tờ giấy bóng vẽ dạng đầu to thanh truyền hướng xuống dưới. Vẽ trục Z-T
gốc O trùng với tâm đầu to thanh truyền. Chiều dương của trục Z hướng xuống dưới.
ÂÄÖ
THËPHUÛ
TAÍI TAÏC DUÛ
NG LÃN ÂÁÖ
U
TO THANH TRUY ÃÖ
N
T' Z' 0,04[MN/m2]/mm 15 18 17 16 19 20 21 14 22
23 13
12 24 11 25 10 720 0 10
700 710 26
20
30 690 9 50 670 8 60 660
650 310
320
300
290
640
280 330 7 27 40 680 28 70
O T 80 630 270
260
620 29 90
100 250
110
120
600 240
430
230
440
220200 160140 130
590
420 450
580 340
460
570
470
550 540
510 480
410
490
530
500 610 6 30 5 31
400 4 32 350 3 33
390 2
1 0 360 34
35 370 Z SVTH: Mai thị kim liên –Lớp 24c4 trang 51 Đồ án tốt nghiệp. Khảo sát hệ thống bôi trơn động cơ D6AC Hình 4.11. Âäö thë phuû taíi taïc duûng lãn âáöu to thanh truyãön.
Vẽ vòng tròn bất kì có tâm là O giao điểm của chiều đương trục OZ với vòng
tròn ta ghi oo trrên vòng tròn này ta chia thành các góc có giá trị [ +β] và bắt đầu từ
điểm o0 theo chiều ngược chiều kim đồng hồ.
Các bước tiến hành trên tờ giấy bóng, sau đó đêm tờ giấy bóng đặc lên đồ thị
phụ tải tác dụng lên chốt khuỷu và trục OZ trùng với tâm thanh truyền. Trên tờ giấy
bóng hiện lên các số ghi của đồ thị phụ tải tác dụng lên chốt khuỷu sau đó ta xoay tờ
giấy bóng ngược chiều kim đồng hồ các góc tương ứng [10+ứng = 10 ] lần lược trùng với trục OZ mỗi lần ta đánh lại dấu các điểm ở bên dưới hiện lên tờ giấy bóng. Ta nối
các điểm này lại ta được đồ thị phụ tải tác dụng lên đầu to thanh truyền.
Bảng 4.5 . Góc [+] ứng với = 100, 200, 300,.. .. ..
[Âäü] [Âäü] [+] [Âäü] 0 0 0.00 10 2.6873 12.69 20 5.29855 25.30 30 7.75862 37.76 40 9.99444 49.99 50 11.9368 61.94 60 13.5225 73.52 70 14.6976 84.70 80 15.4203 95.42 90 15.6643 105.66 100 15.4203 115.42 110 14.6976 124.70 120 13.5225 133.52 130 11.9368 141.94 140 9.99444 149.99 150 7.75862 157.76 160 5.29855 165.30 170 2.6873 172.69 180 0.00 180.00 190 -2.6873 187.31 200 -5.29855 194.70 SVTH: Mai thị kim liên –Lớp 24c4 trang 52 Đồ án tốt nghiệp. Khảo sát hệ thống bôi trơn động cơ D6AC
[Âäü] [Âäü] [+] [Âäü] 210 -7.75862 202.24 220 -9.99444 210.01 230 -11.9368 218.06 240 -13.5225 226.48 250 -14.6976 235.30 260 -15.4203 244.58 270 -15.6643 254.34 280 -15.4203 264.58 290 -14.6976 275.30 300 -13.5225 286.48 310 -11.9368 298.06 320 -9.99444 310.01 330 -7.75862 322.24 340 -5.29855 334.70 350 -2.6873 347.31 360 0.00 360 4.4.10. Xây dựng đồ thị mài mòn chốt khuỷu.
Dùng phương pháp lập bảng.
Trên đồ thị phụ tải tác dụng lên chốt khuỷu ta vẽ vòng tròn bất kỳ và chia vòng tròn đó
ra 24 phần bằng nhau và ghi số 0 tại giao điểm vòng tròn và chiều dương trục Z tiếp
theo là các điểm 1, 2, 3, .. .. , 23.ngược chiều kim đồng hồ.
Từ các điểm này ta kẽ các tia qua tâm O kéo dài các tia này sẽ cắt đồ thị phụ tải
tại nhiều điểm trên mỗi tia từ tâm kéo dài ra đồ thị có bao nhiêu điểm cắt thì có bấy
nhiêu lực tác dụng lên một điểm nên ta tính hợp lực tại mỗi điểm như sau:
Chọn Q = 1 [MN/m2/mm] ta biểu diễn được đồ thị lực tác dụng lên chốt khuỷu
Bảng 4.6. Lực tác dụng lên chốt khuỷu. SVTH: Mai thị kim liên –Lớp 24c4 trang 53 Đồ án tốt nghiệp. Khảo sát hệ thống bôi trơn động cơ D6AC
ÂÄÖ
THËMAÌI MOÌN CHÄÚ
T KHUY ÍU
Q =1[MN/m2]/mm 12 13 11 10 14 9 15 8
16
7
17
6 18 o vëtrêkhoan läùdáö
u 5 19 4
20 3 21
22 23 0 1 2 Hình 4.12. Âäö thë maìi moìn chäút khuyíu. SVTH: Mai thị kim liên –Lớp 24c4 trang 54 Đồ án tốt nghiệp. Khảo sát hệ thống bôi trơn động cơ D6AC 5. KHẢO SÁT HỆ THỐNG BÔI TRƠN ĐỘNG CƠ DIESEL D6AC:
5.1. SƠ ĐỒ HỆ THÔNG BÔI TRƠN ĐỘNG CƠ D6AC.
14
17
15
12
13
16
11 10 9 18 6 5 H0
2 8 H0 7 2 3
1
4 2 Hình 2.7. Sơ đồ hệ thống bôi trơn động cơ D6AC.
1- Hộp cácte; 2- Lưới lọc; 3- Bơm dầu; 4- Van an toàn; 5- Bộ làm mát dầu nhờn; 6Van hằng nhiệt; 7- Lọc dầu; 8- Van an toàn; 9- Trục khuỷu; 10- Ông phun dầu làm mát
piston; 11- Piston; 12- Trục cam; 13- Con đội; 14- Dàn mò mổ; 15- Xupap;16- Bánh
răng dẫn động trục cam; 17- Tuabin tăng áp; 18- Bơm cao áp.
Nguyên lý làm việc:
Bơm dầu [3] hút dầu từ hộp cacte [1] sau khi đã được lọc sơ bộ tại lưới lọc [2]
đặt trước cổ hút bơm dầu nhờn trong hộp cacte, đưa dầu đến bộ làm mát dầu bôi trơn
[5]. Dầu bôi trơn sau khi được làm mát [nếu nhiệt độ của dầu quá lớn] qua bầu lọc dầu
[7] đi đến các đường dầu chính như sau:
+ Bôi trơn các cổ trục khuỷu, cổ trục đầu to thanh truyền.
+ Ống phun dầu lên phía dưới piston để bôi trơn thành xilanh và làm mát đỉnh
piston.
+ Bôi trơn các chi tiết của cơ cấu phân phối khí: Trục cam, con đội, cò mổ,...
+ Bôi trơn tuabin tăng áp.
SVTH: Mai thị kim liên –Lớp 24c4 trang 55 Đồ án tốt nghiệp. Khảo sát hệ thống bôi trơn động cơ D6AC + Bôi trơn hệ bánh răng phối khí.
+ Bôi trơn bơm cao áp.
Sau đó dầu bôi trơn từ trục khuỷu, hệ bánh răng phối khí, dầu từ cơ cấu phân
phối khí sẽ tự rơi về hộp cacte. Còn dầu bôi trơn từ bơm cao áp và tuabin tăng áp suất
theo các ống dẫn về hộp cacte. Trong trường hợp bơm dầu [3] làm việc với áp suất quá
cao [có hiện tượng bị tắc đường ống] đề phòng ống dầu bị vỡ, van an toàn [4] mở [áp
suất mở van cao hơn 6,0 kg/c m 2 ] dầu bôi trơn sẽ thoát trở về thùng cacte. Trong
trường hợp bầu lọc [7] bị bẩn, tắc, dầu đi bôi trơn sẽ bị thiếu. Để đảm bảo đủ dầu bôi
trơn cho hệ thống thì van [8] sẽ mở [khi áp suất lớn hơn 2,5kg/ cm 2 ] cho dầu đi thẳng
vào các đường dầu chính. Trước bộ làm mát có van [6] khi động cơ mới khởi động,
dầu bị lạnh dặc lại thì van [6] đóng đường dầu không cho đi qua bộ làm mát và chạy
trực tiếp đến bầu lọc. Còn khi động cơ hoạt động, khi nhiệt độ dầu bôi trơn cao hơn
85 0 C thì van [6] mở đường dầu qua các đường ống làm mát của bộ làm mát để đi đến bầu lọc.
5.2. BƠM DẦU NHỜN BÔI TRƠN.
5.2.1. Bơm bánh răng:
4
5 3 2
6 1
Hình 5.2. Bơm bánh răng. 1- Mặt bích; 2- Bu lông; 3- Thân bơm; 4- Bánh răng trung gian; 5- Bánh răng dẫn
động; 6- Cặp bánh răng bơm.
Nguyên lý làm việc: SVTH: Mai thị kim liên –Lớp 24c4 trang 56 Đồ án tốt nghiệp. Khảo sát hệ thống bôi trơn động cơ D6AC Bơm bánh răng của động cơ D6AC gồm có 2 bánh răng dẫn động theo chiều
nhất định, bánh răng củ động được dẩn động bởi bánh răng 5. Bánh răng 4 lắp trên trục
bị động khi trục chủ động 5 được trục khuỷu hoặc trục cam dẫn động.
Bánh răng chủ động 5 quay dẫn động bánh răng bị động 4 quay theo chiều ngược lại,
dầu nhờn từ đường dầu áp suất thấp được hai bánh răng bơm dầu guồng sang đường
dầu áp suất cao.
Để tránh hiện tượng chèn dầu giữa các răng của bánh răng 5 và 4 khi ăn khớp
trên mặt đầu của nắp bơm dầu có rảnh triệt áp. Bơm dầu nhờn là một trong những bộ
phận quan trọng nhất của động cơ nó có nhiệm vụ cung cấp liên tục dầu nhờn có áp
suất cao đến các mặt ma sát để bôi trơn.
5.3. BẦU LỌC DẦU BÔI TRƠN.
Nguyên lý làm việc:
1 2
8 4
5
6
7
8
Hình 5.3. Bầu lọc dầu bôi trơn D6AC.
1- Nắp lọc; 2- Công tắc báo động dầu tràn; 3- Vòng đệm; 4- Phần tử lọc; 5- Lò xo; 6Võ bầu lọc; 7- Bu lông tâm; 8- Vòng đệm thẳng.
Bầu lọc thấm ngày nay được sử dung rất rộng rải. Bầu lọc được làm việc như
sau. Khi dầu nhờn có áp suất cao thấm qua các khe hở nhỏ của phần tử lọc do đó các
SVTH: Mai thị kim liên –Lớp 24c4 trang 57 Đồ án tốt nghiệp. Khảo sát hệ thống bôi trơn động cơ D6AC tạp chất có đường kính hạt lớn hơn kích thước khe hở đều bị giữ lại không chui qua
phần tử lọc, vì vậy dầu được lọc sạch sau khi lọc sạch các tạp chất lại thì dầu tiếp tục
được đẩy lên các đường dầu chính để đi bôi trơn cho các bộ phận khác trong hệ thống.
Bầu lọc thấm có ưu điểm là lọc rất sạch nhưng bên cạnh đó nó có phần nhược
điểm là.
Kết cấu rất phức tạp và thời gian sử dụng ngắn chỉ sử dụng được một lần. Hết
định kỳ là phải tháo gở để thay thế cái mới để đảm bảo cho dầu lên bôi trơn sạch sẽ.
5.4. VAN AN TOÀN.
Van an toàn có nhiệm vụ giữ cho áp suất của bơm không đổi. Khi vì một lý do
nào đó áp lực trên đường đẩy của bơm tăng lên vượt quá giá trị định mức cho phép lúc
đó tổng áp lực tác dụng lên diện tích 4 5 3 2
6 1
Hình 5.4. Van an toàn. 1- Bu läng; 2- Loì xo van an toaìn; 3-Bu läng âiãöu chènh; 4- Cæía
thoaït; 5- Cæía laìm viãûc; 6- Bi an toaìn.
Viên bi 6 lớn hơn lực lò xo 2 lúc đó viên bi 6 được tách khỏi đế van dầu chảy
qua khe hở giữa đế van và viên bi về đường hút của bơm. Người ta vặn bulông 3 để
diều chỉnh áp suất dầu trên đường ra của bơm.
5.5. KÉT LÀM MÁT DẦU BÔI TRƠN ĐỘNG CƠ D6AC.
Nguyên lý làm việc: Két làm mát dầu nhờn được đặt trong áo nước của động cơ
dầu nhờn được bơm từ bơm qua két làm mát có cánh tản nhiệt bằng đồng. nhiệt của
dầu nhờn được truyền qua cánh tản nhiệt và truyền cho nước làm mát.
SVTH: Mai thị kim liên –Lớp 24c4 trang 58 Đồ án tốt nghiệp. Khảo sát hệ thống bôi trơn động cơ D6AC Ưu điểm: Của loại này nhiệt độ của nước và dầu xấp xỉ bằng nhau và đảm bảo
cho động cơ làm việc tốt. Nhiệt độ của nước và dầu khoảng 80oc, trên két làm mát còn
có gắn van an toàn, khi động cơ mới khởi động nhiệt độ dầu nhờn còn thấp nhiệt độ
nước cao hơn nhiệt độ dầu nhờn, dầu nhờn nhận nhiệt từ nước để đảm bảo độ nhớt cần
thiết.
Nhược điểm: Két làm mát được đặt trong áo nước nên kiểm tra sữa chữa két áo
nước 2 3 1 4 5 6 C
C A B Hình 5.5. Sơ đồ két làm mát dầu nhờn động cơ D6AC
1- Vỏ két làm mát; 2- Nắp két làm mát;3- Cánh tản nhiệt; 4- Van hằng nhiệt; 5- Lò xo
van hằng nhiệt; 5- Nắp van hằng nhiệt; A- Đường dầu vào; B- Đường dầu ra; C- Nước
làm mát dầu
Thông số kỹ thuật cơ bản:
- Đối với van hằng nhiệt: Nhiệt độ mở van : 85 0 C Nhiệt độ mở van hoàn toàn : 100 0 C Hành trình mở van : 8mm SVTH: Mai thị kim liên –Lớp 24c4 trang 59 Đồ án tốt nghiệp. Khảo sát hệ thống bôi trơn động cơ D6AC - Đối với bộ phận tản nhiệt: Diện tích tiếp xúc không khí
Nhiệt lượng trao đổi : 0,986 m 2
:29000Kcal/h Như ta đã khảo sát, trong khi động cơ làm việc, nhiệt độ của dầu nhờn sẽ tăng
dần lên không ngừng. Nguyên nhân chính làm tăng nhiệt độ dầu nhờn là:
Do nhiệm vụ làm mát ổ trục, các bề mặt ma sát, dầu nhờn phải tải nhiệt do ma
sát sinh ra đi ra ngoài. Dầu nhờn phải trực tiếp tiếp xúc với các chi tiết máy có nhiệt độ
cao, nhất là trong khi phun dầu để làm mát đỉnh piston hay làm mát piston- xilanh. Để
đảm bảo độ nhớt dầu nhờn, đảm bảo khả năng bôi trơn và các đặc tính lý hoá khác, cần
phải làm mát dầu nhờn để đảm bảo cho nhiệt độ dầu được ổn định. Thông thường
người ta làm mát dầu nhờn. Két làm mát dầu nhờn được đặt trong áo nước của động
cơ. Làm mát dầu nhờn bằng nước dựa trên nguyên lý trao đổi nhiệt bằng cách truyền
nhiệt.
Khi nhiệt độ dầu còn thấp, dầu bị lạnh đặc lại thi van 3 mở. Dầu được bơm lên
ống qua cửa A mà không qua bộ làm mát, đi trực tiếp ra cửa B. Khi động cơ đã làm
việc nhiệt độ dầu lên cao [hơn 85 0 C ] lúc đó do kết cấu của van hằng nhiệt [3] làm
bằng vật liệu giãn nở nên thân van sẽ nở ra và đóng van lại cho dầu đi vào các đường
ống làm mát của bộ làm mát và sau đó đi ra cửa B. 6. KIỂM NGHIỆM HỆ THỐNG BÔI TRƠN ĐỘNG CƠ D6AC:
SVTH: Mai thị kim liên –Lớp 24c4 trang 60 Đồ án tốt nghiệp. Khảo sát hệ thống bôi trơn động cơ D6AC 6.1. TÊNH TOAÏN HÃÛ THÄÚNG BÄI TRÅN :
6.1.1. Caïc thäng säú cå baín cuía äø træåüt hçnh truû.
p hmin e 1 o o'
hmax
a
v 2 Hçnh 6.1. Vë trê cuía truûc trong äø truûc vaì sæû phán bäú cuía aïp
suáút thuyí âäüng læûc hoüc trong maìng dáöu.
Äø træåüt cuía pháön låïn âäüng cå âäút trong laì äø træåüt
hçnh trụ [äø âáöu tothanh truyãön, äø truûc khuyíu, äø truûc cam....].
Trong âiãöu kiãûn lyï tæåíng bäi trån ma saït æåït, dæåïi taïc duûng
cuía læûc P vaì sæû hçnh thaình chãm dáöu, tám truûc lãûch âi mäüt
âoaûn e vaì aïp suáút thuyí âäüng læûc hoüc trong maìng dáöu phán
bä únhæ Hçnh 6.1.
Trong âoï: Φ1, Φ2 - Goïc æïng våïi âiãøm bàõt âáöu chëu taíi vaì âiãøm kãút thuïc chëu taíi cuía maìng dáöu.
∆ - Khe håí äø truûc .
∆= D−d
δ -Khe håí baïn kênh.
δ =R −r =∆/2
Ψ - Khe håí tæång âäúi tênh trãn âån vë âæåìng kênh cuía äø truûc.
SVTH: Mai thị kim liên –Lớp 24c4 trang 61 Đồ án tốt nghiệp. Khảo sát hệ thống bôi trơn động cơ D6AC ψ = ∆/d = δ/r
l/d - Chiãöu daìi tæång âäúi cuía äø truûc.
e - Âäü lãch tám tuyãût âäúi.
χ - Âäü lãûch tám tæång âäúi.
χ = e/δ
K - Aïp suáút trãn äø truûc, tênh trãn âån vë diãûn têch hçnh chiãúu
cuía diãûn têch chëu taíi cuía äø truûc.
K= P/b.d h min - Chiãöu daìy nhoí nháút cuía maìng dáöu.
hmin = - e = - . = [1-].
h max - Chiãöu daìy låïn nháút cuía maìng dáöu. hmax = - e = + . = [1+]
6.1.2. Âiãöu kiãûn hçnh thaình maìng dáöu chëu taíi.
Khi âäüng cå chæa laìm viãûc, truûc tiãúp xuïc våïi äø truûc åí
âiãøm a Hçnh 6.1. Âiãøm tháúp nháút cuía äø truûc, luïc naìy chæa
hçnh thaình maìng dáöu.
Vç váûy: Trong giai âoaûn âáöu tiãn khi âäüng cå bàõt âáöu
laìm viãûc, ma saït giæîa truûc vaì äø truûc laì ma saït khä. Sau âoï
do båm dáöu hoaût âäüng, dáöu âæåüc cung cáúp måïi hçnh thaình
ma saït æåït.
Giaí sæí ràòng, trong quaï trçnh laìm viãûc cuía âäüng cå, læûc
Q taïc duûng lãn äø truûc coï trë säú vaì hæåïng khäng âäøi [nhæng
thæûc tãú phuû taíi luän thay âäøi]. Khi truûc quay, låïp dáöu baïm
trãn truûc seî quay theo våïi váûn täúc bàòng váûn täúc ngoaìi cuía
voìng truûc. Låïp dáöu caìng xa bãö màût truûc váûn täúc caìng nhoí,
træåìng váûn täúc phán bäú nhæ trãn Hçnh 6.1.
Khi låïp dáöu bë cuäún vaìo khe håí heûp, do tênh cháút khäng
chëu neïn cuía dáöu nhåìn nãn låïp dáöu coï xu hæåïng læu âäüng
doüc truûc âãø thoaït ra khoíi khe håí. Nhæng nhåì læûc ma saït
trong cuía dáöu nhåìn caín khäng cho noï læu âäüng doüc truûc. Vç
SVTH: Mai thị kim liên –Lớp 24c4 trang 62 Đồ án tốt nghiệp. Khảo sát hệ thống bôi trơn động cơ D6AC váûy khiãún aïp suáút thuyí âäüng læûc hoüc trong låïp dáöu caìng
låïn, caìng gáön hmin thç noï caìng låïn. Khi váûn täúc cuaí truûc
âaût âãún gáön mäüt vë trê naìo âoï, täøng caïc læûc trãn phæång
thàóng âæïng cuía aïp suáút thuyí âäüng læûc hoüc cán bàòng våïi
taíi troüng Q vaì luïc naìy truûc måïi bàõt âáöu âæåüc náng lãn vaì
khäng tiãúp xuïc våïi baûc loït næîa. Giæîa hai bãö màût ma saït seî
hçnh thaình mäüt låïp ngàn caïch khäng cho chuïng tiãúp xuïc våïi
nhau. ÄØ truûc luïc naìy laìm viãûc våïi chãú âäü bäi trån ma saït
æåït hoaìn toaìn .
Nhæ váûy, âiãöu kiãûn chuí yãúu âãø hçnh thaình låïp dáöu bäi
trån ma saït æåït bàòng phæång phaïp thuyí âäüng laì :
-Giæîa hai bãö màût phaíi coï khe håí hçnh chãm.
-Dáöu phaíi coï âäü nhåït nháút âënh vaì liãn tuûc chaíy vaìo
khe håí.
-Váûn täúc tæång âäúi giæîa hai bãö màût phaíi coï phæång,
chiãöu thêch håüp vaì trë säú váûn täúc âuí låïn âãø aïp suáút sinh ra
trong låïp dáöu âuí khaí nàng cán bàòng våïi taíi troüng ngoaìi.
6.1.3. Tênh kiãøm tra maìng dáöu. [4] Muäún âaím baío âiãöu kiãûn bäi trån ma saït æåït, tæïc laì
khäng âãø xaíy ra hiãûn tæåüng tiãúp xuïc træûc tiãúp giæîa truûc
vaì baûc loït åí báút kyì thåìi âiãøm naìo trong quaï trçnh laìm viãûc,
thç âiãöu kiãûn cáön phaíi coï laì:
hmin > h th
hmin > 0 +t +hd
Trong âoï:
0 âäü nháúp nhä bãö màût äø truûc
1 âäü nháúp nhä bãö màût truûc
hd sai lãûch vãö hçnh daïng.
hmin chiãöu daìy täúi thiãøu cuía maìng dáöu chëu taíi. SVTH: Mai thị kim liên –Lớp 24c4 trang 63 Đồ án tốt nghiệp. Khảo sát hệ thống bôi trơn động cơ D6AC hth chiãöu daìy tåïi haûn cuía låïp dáöu.
h th = 0 +t +hd
Choün h th = 0,0035 [mm] Âãø an toaìn thç hãû säú tin cáûy cuía âiãöu kiãûn bäi trån seî laì:
K = hmin /hth ≥1,5
Trë säú sai säú hçnh daïng xaïc âënh ráút khoï khàn vç váûy nãn boí
qua vaì choün
K = hmin /hth ≥ 1,5
ÅÍ âáy hth = 0 +t
Cäng thæïc kinh nghiãûm.
.n.d 9
hmin = 55.10 k . .C
tb [mm] [6] Trong âoï :
: âäü nhåït âäüng hoüc cuía dáöu nhåìn khi âäüng cå laìm
viãûc [ N.s/m2 ]
= 9.10-3 [ N.s/m2 ] [1] n: säú voìng quay cuía truûc [voìng/phuït]
n = 2200 [voìng/phuït]
d âæåìng kênh äø truûc [chäút khuyíu] [3] d = [0,65 0,72].D
D: âæåìng kênh piston
dch = 100 [mm] đo
C hãû säú âàûc træng hçnh daïng cuía truûc.
C = 1 + d/l
Våïi l chiãöu daìi äø træåüt.
lch = [0,8 1].dch
Choün l = 0,9. d = 90 [mm]
C = 1+1,1 = 2,1
khe håí tæång âäúi SVTH: Mai thị kim liên –Lớp 24c4 trang 64 Đồ án tốt nghiệp. Khảo sát hệ thống bôi trơn động cơ D6AC = /d
= [0,0250,065] [mm] Choün = 0,04
= 0,04 /91=0,00044
ktb aïp suáút trung bçnh trãn bãö màût truûc
ktb = Qtb .fdt /ld
Qtb taíi troüng trung bçnh âæåüc xaïc âënh tæì âäö thë phuû taíi khai
triãøn phuû taíi taïc duûng lãn chäút khuyíu.
Qtb = 45,727 [mm ] = 45,727.0,04 = 1,82908 [MN/m 2]
ktb =1,82908. 0,0132 /90. 100.10 -6 = 2,68 [MN/m2]
Thãú Ktb vaìo
hmin = 55.10 9.9.10 3.2200.0,1
2,68.0,00044.2,1 0,0439[mm] K = hmin/hth = 0,0439/0.0035 = 12,5 > 1,5
Váûy maìng dáöu bäi trån thoîa maîn.
6.1.4. Kiãøm nghiãûm nhiãût âäü dáöu trong äø træåüt:
Theo cäng thæïc kinh nghiãûm ta coï:
Tra = 1,17.10 5.ktb .d 2 .l.. f
Tvao
Cdn .v ' . .10 3 ktb = 2,68 [MN/m2]
:váûn täúc goïc cuía truûc
= 230,383 [rad/s]
f hãû säú ma saït æåït
f = 0,008
Cdn tyí nhiãût cuía dáöu nhåìn [kcal/kg.0c]
Choün Cdn = 0,48 [kcal/kg.0c]
v’ = v’1 + v’2
v’1 læåüng dáöu nhåìn chaíy qua vuìng chëu taíi.
v’1 = .d2.. [cm3/s]
hãû säú phuû thuäüt vaìo âäü lãûch tám tæång âäúi.
SVTH: Mai thị kim liên –Lớp 24c4 trang 65 Đồ án tốt nghiệp. Khảo sát hệ thống bôi trơn động cơ D6AC Choün = 5,9.10-6
d âæåìng kênh truûc [cm]
v’1 = .d2.. = 5,9.10-6 .102.230,383. 40 = 5,437 [cm3/s]
v’2 læåüng dáöu nhåìn chaíy qua vuìng khäng chëu taíi.
V2 ’ = A. ' . p b .d .2
l . Vuìng khäng chëu taíi >2400
A= 8,73.10-10
’ =1,5
Pb aïp suáút båm dáöu
Choün: Pb = 4 [KG/cm2]
v2 ’ = A. ' . p b .d .2
8,73.10 10.1,5.4.10.40 2
=
1,0346 [cm3/s]
4
l .
90.9.10 v’ = v’1 + v’2 = 5,437 + 1,0346 = 6,4716[cm3/s]
Choün Tvao = 700c
Tra = 1,17.10 5.k .d 2 .l.. f
1,17.10 5.2,68.10 2.9.230,383.0,008
T
=
vao
0,48.4,54.0,9.10 3
C dn .v ' . .10 3 +70 = 88,60 0 c Nhiãût âäü dáöu nàòm trong âiãöu kiãûn cho pheïp.
6.1.5. Læu læåüng dáöu bäi trån vaì læu læåüng cuía båm
dáöu.
Qdau = [0,015 0,02]. Qt
Choün Qdau = [kcalo/h] 0,016 Qt Qt nhiãût læåüng do nhiãn liãûu chaïy trong xylanh sinh ra
Qr = 632.Ne/e
e hiãûu suáút coï êch cuía âäüng cå âäút trong.
e = [0,25 0,35]
Choün e = 0,34
Qr = 632.Ne/e = 632.250/0,34 = 464705 [kcalo/h]
Qdau = 0,016. Qr = 0,016.464705 = 7435,28[kcalo/h] SVTH: Mai thị kim liên –Lớp 24c4 trang 66 Đồ án tốt nghiệp. Khảo sát hệ thống bôi trơn động cơ D6AC Læåüng dáöu cáön thiãút bäi trån cung cáúp cho caïc màût ma saït.
Vd = Qd
7435,28
1249,6 [lit/h]
.C d .t 0,85.0,5.14 Læåüng dáöu båm cung cáúp:
Vbåm = [2 3,5] Vd = 3.1249,6 = 3748,8 [lit/h]
6.1.6. Tênh toaïn báöu loüc tháúm:
Kêch thæåïc báöu loüc.
Tính toán loại bầu lọc này rất khó vì thường không xác định được tiết diện thông qua
một cách chính xác. Vì vậy khi thiết kế nên tham khảo kích thước của những loại lọc
tinh của động cơ có công suất tương đương. Có thể căn cứ vào tổng dung tích công tác
của động cơ để lựa chọn sơ bộ kích thước lõi lọc theo số liệu thống kê trong bảng
Bảng 6.2 Kích thước lõi lọc.
Dung tích công tác [l]
4 trở lên Đường kính lõi lọc [mm]
116 Chiều cao lõi lọc
204 1,54 116 126 Dưới 4 88 135 Tính kiểm nghiệm khả năng lọc của bầu lọc thấm theo công thức:
P V1 = CF
V1 = 0,08. 74342,6 1,25
1,4 [l/ph] [6.29] .10-2 = 53,1 [l/ph] Trong đó :
V1 : Lưu lượng dầu qua lọc [l/ph]
F : Diện tích thông qua lý thuyết tính theo công thức
F = dh =3,14 . 116.204 = 74342,6 mm2
P : Độ chênh áp của bầu lọc
P = Pdv - Pdr [KG/cm2]
Chọn P = 1,25 [KG/cm2]
C : Hệ số lưu thông theo số liệu thực nghiệm:
SVTH: Mai thị kim liên –Lớp 24c4 trang 67 Đồ án tốt nghiệp. Khảo sát hệ thống bôi trơn động cơ D6AC Đối với các loại lõi lọc bằng giấy thấm
C = 0,08
: Độ nhớt của dầu nhờn tính theo poazơ [p]
= 1,4 [p]
6.1.7. Tênh toaïn keït laìm maït dáöu nhåìn.
Nhiãût âäüng cå truyãön cho dáöu nhåìn:
Qd = Cd. .Vd.[Tdr - Tdv] [kcalo/h] Tdr = 65 0c
Tdv = 88,60c
Vd læu læåüng dáöu tuáön hoaìn trong âäüng cå
Vd = 1858 [lit/h]
Qd = 0,48.0,9.1858. [88,6-65] = 18942,6 [kcalo/h]
Tiãút diãûn keït laìm maït
Fk = Qd
k d . t d t k [ m2] kd hãû säú truyãön nhiãût täøng quaït giæîa dáöu nhåìn vaì mäi
cháút laìm maït.
kd = 200 [kcalo/ m2.h.0c]
td nhiãût âäü trung bçnh cuía dáöu trong keït
td = Tdr Tdv 65 88,6
76,80c
2
2 tk nhiãût âäü mäi cháút laìm maït.
tk = 500c
18942,6 Fk = 200. 76,8 50 1,237 [ m2]
6.1.8. Læåüng dáöu chæïa trong cacte.
Vct = [0,10,15].Ne [lit]
Vct = 0,1.250 = 25 [lit]. SVTH: Mai thị kim liên –Lớp 24c4 trang 68 Đồ án tốt nghiệp. Khảo sát hệ thống bôi trơn động cơ D6AC 7. MỘT SỐ HƯ HỎNG VÀ CÁC BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC HỆ THỐNG BÔI
TRƠN ĐỘNG CƠ D6AC:
7.1. HƯ HỎNG HỆ THỐNG BÔI TRƠN:
Hệ thống bôi trơn trong động cơ ôtô má... This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.
Video liên quan