Tính toán kiểm nghiệm động cơ Komatsu S6D125-2 ở chế độ N-edm

Tài liệu tham khảo Tính toán kiểm nghiệm động cơ Komatsu S6D125-2 ở chế độ N-edm

Lời nói đầu

Ngành ô tô giữ một vai trò rất quan trọng trong hoạt động và phát triển

của xã hội

Ô tô đợc sử dụng phổ biến để phục vụ nền kinh tế quốc dân

Nhiều tiến bộ khoa học kỹ thuật và công nghệ mới đã được áp dụng

nhanh chóng vào công nghệ chế tạo ô tô Các tiến bộ khoa học đó đã đợc áp

dụng nhằm mục đích giảm nhẹ cờng độ lao động cho ngời lái, đảm bảo an

toàn cho xe, ngời, hàng hoá và tăng vận tốc trung bình cũng nh tăng tính

kinh tế của xe

Nền kinh tế của nớc ta đang trên đờng hội nhập và phát triển, hiện nay

nhiều loại xe đã và đang sản xuất, lắp ráp tại Việt Nam, các thông số kỹ

thuật phù hợp với điều kiện thời tiết, khí hậu và địa hình phức tạp của nớc ta

Ở nớc ta hiện nay động cơ Komatsu vẫn đợc sử dụng tơng đối nhiều trên

các loại xe máy kéo, xúc… Chính vì vậy việc tìm hiểu, đánh giá, kiểm

nghiệm các hệ thống, cụm, cơ cấu của xe là vấn đề hết sức cần thiết, nhằm

có biện pháp khai thác sử dụng xe một cách hợp lý và có hiệu quả cao hơn

Nhiệm vụ đồ án đợc giao là:“ Tính toán kiểm nghiệm động cơ Komatsu

S6D125-2 ở chế độ Nedm”

Trong điều kiện thời gian có hạn cho nên đồ ỏn này chỉ là bớc khảo sát,

kiểm nghiệm đánh giá một số nội dung, nhng đây là cơ sở cho việc xem xét

và so sánh thực tế khai thác sử dụng động cơ, để từng bớc nâng cao chất lợng

khai thác động cơ

Trong quá trình thực hiện đồ án em nhận đợc sự hớng dẫn tận tình của các

thầy trong bộ môn Động cơ, đặc biệt là Thầy: Nguyễn Hoàng Vũ đã giúp tôi

hoàn thành đồ án Tuy nhiên trong quá trình thực hiện còn nhiều sai sót, kính

mong nhận đợc sự chỉ dẫn thêm của các thầy giáo

Em xin chân thành cảm ơn

Hà Nội, ngày 04 tháng 05 năm 2008 Hoc viên thực hiện

Nguyễn Kim Cơng

PHẦN I

giới thiệu chung về xe và động cơ

1.1 Giới thiệu chung về xe Komatsu S6D 125-2

- Động cơ Komatsu S6D125-2 được sử dụng trờn xe tải, mỏy kộo, xe nõng và

xe xỳc Hành trỡnh dự trữ lớn và cú độ tin cậy cao Được sử dụng rộng róitrong ngành cụng nghiệp hiện đại ngày nay.Vỡ vậy việc nghiờn cứu về động

cơ này là hết sức quan trọng và cần thiết

1.2 Giới thiệu chung về động cơ S6D125-2

- Động cơ S6D125-2 là loại động cơ điờzen 4 kỳ, 1 hàng 6 xy lanh, làm mát

bằng nớc theo kiểu tuần hoàn cỡng bức

- Động cơ này do Nhật Bản sản xuất, có 6 xy lanh bố trí chữ I, là loại độngcơ điờzen không tăng áp, có buồng cháy thống nhất, bôi trơn bằng phơngpháp tuần hoàn cỡng bức kết hợp vung té

1.3.1 Cơ Cấu Khuỷu Trục Thanh Truyền

Đây là cơ cấu hết sức quan trọng của động cơ, cơ cấu khuỷu trục-thanhtruyền cú nhiệm vụ tiếp nhận lực khớ thể do khớ chỏy sinh ra và biến chuyểnđộng lờn xuống của pớt tụng thành chuyển động quay của trục khuỷu, nó baogồm các chi tiết sau:

1 Nhóm chi tiết cố định

Nhóm chi tiết cố định bao gồm thân máy, nắp máy, ống lót xi lanh

Đây là nhóm chi tiết để gá lắp các chi tiết của cơ cấu khuỷu trục thanhtruyền, của các hệ thống và các chi tiết khác

a Thân máy

- Thân máy động cơ S6D125-2 có kết cấu kiểu thân xi lanh-hộp trục khuỷu,

vỏ thõn chịu lực Đây là chi tiết có khối lợng và kích thớc lớn nhất của độngcơ Thân xi lanh và hộp trục khuỷu đợc đúc liền khối bằng hợp kim gang, sau

đó gia công cơ có độ bền cao Trong hộp trục khuỷu có 7 ổ đỡ cổ trục khuỷu

và 7 ổ đỡ trục cam

- Trên thân máy có các khoang rỗng để chứa nớc làm mát xung quanh xilanh tạo thành áo nớc và chứa các đờng dẫn dầu bôi trơn Ngoài ra còn cócác gu-dông để bắt chặt với nắp máy, gu-dông và mặt bích lắp các hệ thốngphụ, nắp ổ đỡ cổ trục Trên thân máy có gia công 6 lỗ để lắp 6 ống lót xilanh.

b Ống lót xi lanh

Hỡnh 1.1 ống lú xi lanh

- Ống lót xi lanh có dạnh hình trụ rỗng, đợc lắp vào thân máy nhằm mục

đích kéo dài tuổi thọ cho thân máy

- Trong quá trình làm việc ống lót xi lanh chịu tải trọng cơ học, tải trọngnhiệt và ăn mòn hóa học, chịu mài mòn lớn

- Ống lót xi lanh của động cơ này là ống lót ớt Vật liệu chế tạo là hợp kimgang, được nhiệt luyện tốt Mặt ngoài của xi lanh trực tiếp tiếp xúc với nớclàm mát, mặt trong đợc gia công rất chính xác và mài bóng tạo thành mặt g-

ơng xi lanh Để nâng cao tính chống mòn của ống lót xi lanh, ngời ta mạ lênmặt gơng xi lanh một lớp crôm xốp Phía trên ống lót xi lanh có vai tựa lắpcao hơn mặt thân máy 0,05-0,055 mm để khi lắp nắp máy và đệm nắp máy

sẽ ép chặt với vai trò bảo đảm chất lợng bao kín tránh lọt khí Phần cuối củaống lót cũng có vai tựa, lắp gioăng cao su ộp sỏt thân máy để tránh rò nớcvào các te

c Nắp máy

Hỡnh 1.2 nắp mỏy

- Nắp máy là chi tiết làm việc trong điều kiện rất phức tạp: nhiệt độ cao, ápsuất lớn, ăn mòn hóa học nhiều Ngoài ra khi lắp ráp nắp máy còn chịu ứngsuất lắp ghộp

- Nắp máy động cơ này là loại nắp máy liền do đó thuận lợi cho việc bố trí

hệ thống làm mát, đờng nạp, đờng thải và có độ cứng vững cao Nắp máy

ợc chế tạo bằng gang hợp kim, trên nắp có bố trí các đờng nạp, đờng thải, ờng nớc làm mát, và lắp đặt đế xu páp, vũi phun… giữa thân máy và nắpmáy có đệm nắp máy đợc làm bằng ác bét đồng

đ-d Ổ trục và bạc lút

- Ổ trục khuỷu được chia thành 2 nửa, sử dụng bạc lút mỏng cú kớch thước

và trọng lượng nhỏ dễ thay thế

- Bạc lút được trỏng lớp hợp kim đồng-chỡ chịu mũn, bạc lút được lắp trong

ổ trục theo chế độ lắp căng Trờn mộp bạc lút ở vị trớ tiếp xỳc giữa hai nửadập hỡnh lưỡi gà

2 Nhóm chi tiết chuyển động

Nhúm chi tiết chuyển động bao gồm: nhóm pít tông, thanh truyền, trụckhuỷu, bánh đà

a Nhóm pít tông

- Nhóm pít tông bao gồm: pít tông, xéc măng, chốt pít tông

- Nhóm pít tông có chức năng tiếp nhận lực khí thể truyền cho thanh truyềnqua chốt pít tông để làm quay trục khuỷu và bao kớn buồng chỏy

Hỡnh 1.3 pớt tụng

 Pớt tụng

- Làm việc trong điều

kiện khắc nghiệt: chịulực lớn, nhiệt độ cao,

ma sỏt và mài mũnlớn Lực khớ thể lớn và cú tớnh va đập, lực quỏn tớnh gõy nờn ứng suất lớn

Ma sỏt và ăn mũn húa học

- Pớt tụng được chế tạo bằng hợp kim gang Đỉnh pớt tụng được làm lừm tạothành một phần khụng gian buồng chỏy dạng tụrụit (dạng prụfin hỡnh ).Hỡnh dạng này kết hợp với dũng khớ nạp chuyển động xoỏy lốc kộo dàitrong quỏ trỡnh nạp và nộn tạo ra vận động rối cần thiết để đỏnh tơi chựm tiaphun nhiờn liệu Bề mặt ngoài của pit tụng cú 2 rónh xộc măng khớ và 1rónh xộc măng dầu

- Trong cỏc rónh lắp vũng găng dầu cú mặt vỏt nghiờng, phớa dưới của cỏcrónh cú khoan cỏc lỗ thoỏt dầu bụi trơn

- Phần thõn pớt tụng bị vỏt ở 2 đầu bệ chốt để trỏnh bú kẹt pớt tụng dưới tỏcdụng của lực khớ thể, ứng suất nhệt

 Chốt pớt tụng

- Nhiệm vụ: truyền lực khớ thể cho thanh truyền

- Làm việc trong điều kiện: chịu lực khớ thể và kực quỏn tớnh lớn, thay đổitheo chu kỳ vầ cú tớnh va đập; nhiệt độ làm việc cao, khú bụi trơn

- Chốt pớt tụng cú dạng hỡnh ống, 2 đầu được bịt kớn bởi nắp hợp kim nhụm

- Được chế tạo bằng thộp hợp kim Độ cứng bề mặt chốt đạt giỏ trị 58-65HRC Chốt pớt tụng được lắp với bệ chốt theo kiểu bơi, phương phỏp nàyđảm bảo cho bề mặt chốt được mũn đều, trỏnh được hiện tượng kẹt chốt

Do lắp kiểu bơi nờn hai đầu chốt được bố trớ hai vũng hóm nhằm chống lại

sự dịch chuyển theo chiều trục của chốt

 Xộc măng

- Trờn pớt tụng cú lắp hai loại xộc măng: xộc măng khớ và xộc măng dầu.Xộc măng khớ được chế tạo bằng gang hợp kim và cú tiết diện hỡnh thangvới gúc nghiờng của cạnh ngoài về mặt đầu phớa trờn là 100 Để đảm bảo cơ

tính cho xéc măng khí trên cùng (xéc măng chịu tải lớn) nó được chế tạovới hàm lượng phốt pho không quá 0,1% và hàm lượng lưu huỳnh khôngvượt quá 0,4%, bề mặt ngoài của xéc măng được mạ một lớp crôm xốp với

Do chế tạo bằng gang hợp kim nên xéc măng của động cơ có nhiều

ưu điểm như:

Nếu bề mặt ma sát bị cào xước, trong quá trình làm việc vét xước mấtdần, bề mặt ma sát được khôi phục như cũ

Graphít trong hợp kim gang có khả năng bôi trơn, do đó làm giảm hệ số

- Đầu nhỏ thanh truyền được ép bạc lót bằng đồng, có dạng ống, có tránghợp kim chống mòn Đầu nhỏ được bôi trơn theo phương pháp hứng dầu

- Thân thanh truyền có tiết diện hình chữ I nhằm tăng mô men chống uốntrong mặt phẳng lắc khi động cơ làm việc

- Đầu to thanh truyền được chia thành 2 nửa, nửa dưới làm thành nắp đầuto; 2 nửa lắp với nhau bằng bu lông Đầu to có bạc lót bằng đồng thanhdạng hai nửa, có các rãnh hình răng cưa nhằm bảo đảm định vị tốt và tránh

lực cắt tỏc dụng lờn bu lụng thanh truyền do kết cấu vỏt nghiờng của đầu tothanh truyền gõy ra

c Nhúm trục khuỷu và bỏnh đà

 Trục khuỷu

- Trục khuỷu cú nhiệm vụ tiếp nhận lực khớ thể từ pớt tụng, lực quỏn tớnh

của cỏc khối lượng chuyển động tịnh tiến và khối lượng chuyển động quaycủa cỏc chi tiết của cơ cấu khuỷu trục thanh truyền sau đú tạo thành mụmen quay

- Trên mỗi cổ trục và chốt khuỷu đều khoan các lỗ để lắp các ống đồng đểdẫn dầu bôi trơn từ các khoang của nó ra bôi trơn các bề mặt làm việc Giữa

2 cổ trục 6 và 7 có vòng đỡ trên vòng đỡ có tiện rãnh để lắp các vành chắndầu ngăn không cho dầu bôi trơn chảy ra ngoài

- Má khuỷu: gồm 12 má, phía ngoài má khuỷu có ép thêm 12 đối trọng đểgiảm nhẹ phụ tải cho các cổ trục

- Dầu nhờn đợc đa từ đầu trục tới cổ trục thứ nhất qua má khuỷu tới các cổtrục, má, cổ khuỷu tiếp theo tới cổ trục thứ 7 qua các lỗ khoan trên cổ trục,

cổ khuỷu tới bôi trơn cho các bề mặt ma sát

 Bỏnh đà

ĐCD

- Bỏnh đà cú nhiệm vụ đẩy pớt tụng ra khỏi cỏc điểm chết và đảm bảo trục

khuỷu động cơ quay đồng đều ở chế độ làm việc khụng tải, đảm bảo dễdàng khởi động động cơ, giảm tải tức thời khi xe bắt đầu khởi hành vàtruyền mụ men quay cho cầu chủ động ở mọi chế độ

- Bỏnh đà cú dạng vành, được đỳc bằng gang xỏm, trờn bề mặt trụ ngoài cú

ộp vành răng được chế tao bằng thộp Bề mặt trụ ngoài cú ộp vành răngđược tụi cao tần ở độ cứng 49-55 HRC Bỏnh đà được lắp vào mặt bớch củađuụi trục khuỷu nhờ 6 bu lụng Toàn bộ cụm trục khuỷu bỏnh đà được cõnbằng động và cõn bằng tĩnh đạt tới độ chớnh xỏc 50g.cm (nghĩa là mụ mengõy ra mất cõn bằng khụng vượt quỏ 50g.cm)

- Trờn vành bỏnh đà cũn cú cỏc dấu để xỏc định vị trớ điểm chết trờn, gúcphun sớm, ký hiệu điều chỉnh cơ cấu phối, hệ thống điện

1.3.2 Đặc điểm cấu tạo cơ cấu phõn phối khớ và truyền động

1 Sơ đồ pha phối khớ

1-2 Pha nạp;

3-4 Pha thải

0 Tõm quay của trục khuỷu;  Gúc mở sớm xu pỏp nạp;  Gúc đúng muộn xu pỏpnạp;

 Gúc đúng muộn xu pỏpthải;

 Gúc mở sớm xu pỏp thải

Hỡnh 1.4 Sơ đồ pha phối khớ động cơ S6D125-2

- Công dụng: dùng để thực hiện quá trình thay đổi khí, nạp đầy khí nạp vàthải sạch khí thải ra khỏi xy lanh để động cơ làm việc liên tục Cơ cấu phối

khí kiểu xu páp treo Xu páp đợc dẫn động thông qua các chi tiết trung gian

nh con đội, đũa đẩy, cò mổ

- Động cơ này sử dụng 4 xu páp (2 nạp, 2 thải) trên một xi lanh, đờng nạp và

đờng thải đợc bố trí về 2 phía của xi lanh

- Cỏc xu pỏp nạp được mở tại điểm 1 với gúc mở sớm  = 200, nghĩa làtrước khi pớt tụng đến điểm chết trờn ở cuối hành trỡnh thải, để khi thực hiệnquỏ trỡnh nạp chớnh (pớt tụng đi từ điểm chết trờn xuống điểm chết dưới) cỏc

xu pỏp nạp được đúng kớn tại điểm 2 ứng với gúc đúng muộn  = 300, saukhi pớt tụng đó qua vị trớ điểm chết trờn và đi lờn thực hiện hành trỡnh nộnnhằm mục đớch nạp thờm khớ

- Cỏc xu pỏp thải được bắt đầu mở tại điểm 3 với gúc mở sớm  = 450 trướckhi pớt tụng đến điểm chết dưới ở hành trỡnh gión nở để lợi dụng độ chờnh

ỏp suất lớn nhằm thải một phần lớn khớ thải ra ngoài và giảm cụng tiờu hao

để đẩy pớt tụng trong hành trỡnh thải chớnh Cỏc xu pỏp thải được đúng kớntại điểm  với gúc đúng muộn  = 150 sau điểm chết trờn để lợi dụng quỏntớnh của dũng khớ thải để thải sạch

- Đối với pha phối khớ của động cơ S6D125-2 thỡ cú gúc trựng điệp tươngứng là

 +  = 600

2 Bố trớ chung cơ cấu phối khớ

- Để dẫn động cỏc chi tiết trung gian của cơ cấu phối khớ, trong động cơ

này sử dụng phương ỏn con đội con lăn lắp trờn trục trung gian dựng chungcho hai dóy xy lanh

- Trên nắp xy lanh có lắp 7 ổ đỡ để lắp 2 trục cam nạp và thải, trục làm bằngthép rỗng Mỗi trục có 12 cam nạp và thải giống nhau, khoang trong củatrục cam dùng để dẫn dầu bôi trơn đến các xu páp vì vậy trong các ổ trợt

và các bề mặt không làm việc của mỗi cam có khoan lỗ thông với đờng dầu

ở lòng trục Đầu trục có ren để vặn nút

- Trục cam đợc dẫn động quay từ bánh răng côn của trục nghiên trái của cơcấu dẫn động, bánh răng này ăn khớp với bánh răng cam trên trục cam nạp.Bánh răng trụ làm liền với bánh răng cam trên trục cam nạp ăn khớp vớibánh răng trụ trên trục cam thải Mỗi bánh răng đợc định tâm trục cam bằngvòng định tâm và nối với trục bằng 1 ống lót điều chỉnh ống lót đợc điềuchỉnh bằng đai ốc, đai ốc trục cam nạp có ren trái và đai ốc trục cam thải córen phải

- Xu páp: có 12 xu páp nạp và 12 xu páp thải, đờng kính tán nấm xu páp nạplớn hơn đờng kính tán nấm xu páp thải Phần trên của thân xu páp có vát 3cạnh để lắp khoá đĩa xu páp, xung quanh đĩa xu páp có các rãnh vuông đểlắp các dụng cụ vặn tháo lắp đĩa Mỗi xu páp có 2 lò xo lồng vào nhau và cóchiều xoắn ngợc nhau, đầu dới của lò xo tỳ vào mặt trên nắp xy lanh, còn

đầu kia tỳ vào khoá xu páp

3 Đặc điểm cấu tạo cỏc chi tiết chớnh của cơ cấu phối khớ

a Trục cam

Hình 1.6 Trục cam động cơ S6D125-2

- Nhiệm vụ chính của trục cam là dùng để dẫn động cho các xu páp của haidãy xy lanh động cơ Trục cam của cơ cấu phân phối khí được bố trí trongkhối thân máy

- Trục cam được chế tạo bằng thép làm liền khối và được xử lý qua nhiệt,các vấu cam cùng tên bố trí lệch nhau một góc là: 360:6 = 600; góc giữa 2đỉnh cam khác tên là 80 Trên trục cam có 7 ổ đỡ được chế tạo bằng hợpkim đồng, trên các ổ đỡ có gia công các lỗ dẫn dầu bôi trơn phía đầu trụccam có lắp bánh răng dẫn động từ trục khuỷu Tính từ đầu trục cam đườngkính các cổ trục (hay ổ đỡ) được chế tạo nhỏ dần để dễ lắp ghép

b Xu páp và lò xo xu páp

Hình 1.3 xu páp

- Công dụng: xu páp dùng để bao kín khoang công tác của xi lanh trong quátrình nén, cháy giãn nở và nối thông với môi trường bên ngoài trong quátrình trao đổi khí

- Xu páp được làm từ thép chịu nhiệt Trên mỗi xu páp sử dụng hai lò xocuốn ngược chiều nhau Lò xo xu páp có tác dụng đóng kín xu páp trên đế

và đảm bảo xu páp chuyển động đúng theo quy luật của cam phối khí Tánnấm xu páp có dạng phẳng.

- Khi động cơ làm việc dưới tác dụng của cơ cấu cam, đũa đẩy và lực néncủa lò xo hồi vị thực hiện việc đóng mở xu páp Mặt vát 2 bên xu páp cógóc nghiêng 300 đối với xu páp nạp, 450 đối với xu páp xả được phủ mộtlớp hợp kim cứng đặc biệt, còn bề mặt thân xu páp được phủ graphít Ốngdẫn hướng của xu páp được chế tạo bằng gang hợp kim

- Con đội được làm bằng thép các bon Bề mặt làm việc được thấm than, tôiđạt độ cứng 52- 65 HRC Con đội là chi tiết truyền lực trung gian, đồng thờichịu lực nghiêng do cam phối khí gây ra Trong động cơ này sử dụng cáccon đội con lăn dạng cần lắc lắp tự do trên trục trung gian Con lăn trượttrên bề mặt cam của trục cam, do đó ma sát trượt được thay thế bằng ma sátlăn

1.4 Các hệ thống của động cơ

1.4.1 Hệ thống cung cấp nhiên liệu và không khí

1 Bơm cao áp và thấp áp

a Bơm cao áp

- Bơm cao áp có nhiệm vụ định lượng nhiên liệu chính xác và cung cấp

đúng thời điểm xác định dưới áp suất cao đến các vòi phun của động cơ

- Bơm cao áp của động cơ này là loại bơm vạn năng có 6 phân bơm cungcấp nhiên liệu cho 6 vòi phun của 6 xy lanh, các phân bơm được bố trítrong một vỏ thân chung do một trục bơm dẫn động Trong phần dưới của

vỏ bơm bố trí trục cam với bánh răng dẫn động bộ điều tốc đa chế độ, trêntrục cam có các vấu cam cho mỗi phân bơm Trên các vách ngăn của vỏbơm đối diện với các vấu cam được lắp các con đội con lăn Các vấu camcủa trục bơm truyền lực tác dụng lên đuôi của pít tông bộ đôi thông qua conđội con lăn

b Bơm thấp áp

- Bơm thấp áp có nhiệm vụ hút nhiên liệu từ thùng chứa và đẩy qua bầu lọcthô, bầu lọc tinh đến bơm cao áp Trên động cơ này sử dụng bơm thấp ápkiểu pít tông dẫn động từ một bánh lệch tâm của trục bơm cao áp

- Trên vỏ bơm thấp áp được lắp thêm một bơm tay dùng để bơm nhiên liệuvòa hệ thống khi động cơ lâu ngày không làm việc.

2 Vòi phun

- Vòi phun có nhiệm vụ phun tơi nhiên liệu và phân phối nhiên liệu đềukhắp không gian buồng cháy của động cơ Động cơ này sử dụng loại vòiphun kín

- Khi vòi phun làm việc nhiên liệu từ bơm cao áp được cung cấp đến đầunối cao áp Sau khi qua lõi lọc nhiên liệu tiếp tục qua các rãnh đến khoangchứa nhiên liệu trong đầu vòi phun khi áp suất trong khoang chứa lớn hơnlực nén của lò xo thì nhiên liệu bắt đầu được phun Tại thời điểm cắt nhiênliệu của pit tông bơm cao áp, áp suất trong đường ống cao áp giảm xuốngmột phần nhiên liệu rò qua khe hở các chi tiết ngược lên trên và dẫn rangoài về đường nhiên liệu hồi

1 Đầu vòi phun;

2 Êcu ống;

3 Thân vòi phun;

4 Đũa đẩy;

5 Đường ống dẫn nhiên liệu;

3 Bộ điều tốc của động cơ

- Bộ điều tốc đa chế cú nhiệm vụ duy trỡ sự làm việc của động cơ ở bất kỳchế độ tốc độ nào trong giới hạn khụng cao hơn số vũng quay cho phộp cựcđại khi động cơ làm việc cú tải và khụng thấp hơn số vũng quay cực tiểukhi làm việc khụng tải Bộ điều tốc đa chế làm việc dựa theo nguyờn lýdựng lực quỏn tớnh ly tõm của cỏc quả văng từ đú điều chỉnh thanh răngbơm cao ỏp cung cấp nhiờn liệu phự hợp với chế độ làm việc của động cơ

5 Bầu lọc

a Bầu lọc nhiờn liệu (bầu lọc thụ) cú nhiệm vụ lọc sơ bộ tạp chất cơ học

trong nhiờn liệu bằng lưới lọc trước khi dẫn đến bơm cao ỏp

b Bầu lọc không khí:

- Là loại bầu lọc liên hợp có bộ phận hút bụi ra ngoài Bầu lọc đợc đặt bênphải động cơ phía dới máng phun Nó bao gồm các bộ phận chính: thân, nắp,các ống xoáy lốc, 3 tầng lọc, hộp chứa bụi, ống hút bụi

- Bộ xoáy lốc chế tạo liền với hộp chứa bụi và hộp lọc thứ nhất Mỗi ốngxoáy bao gồm thân ốn, bộ phận định hớng tiếp tuyến, cửa vào của khí và ốngtrung tâm

- Hộp lọc của bầu lọc chứa 3 tầng lới lọc có lỗ để nối với ống góp nạp.Những ngăn lới lọc là tầng thứ 2 Các ngăn lọc đơc nhét đầy những dây thépnối các ngăn lọc đợc ép chặt với hộp lọc bằng 2 thanh giằng và 4 vít Đểngăn không cho khí cha lọc vào động cơ trên rãnh của nắp có đệm dạ để làmkín giữa thân và nắp Giữa các ngăn lọc tỳ với nhau và đáy hộp lọc có các

đệm để làm kín Nắp của bầu lọc cố định với bầu lọc bằng các thanh giằng.Hộp chứa bụi có ống thông với máng phun

6 Thùng nhiên liệu

- Thùng nhiờn liệu đợc cố định bằng các bu lông gá vào thành xe và giá ởsàn xe Phía trên thùng có lỗ nạp nhiên liệu và đậy kín bằng nắp có ren, cóvòng đệm cao su làm kín Ngoài ra còn có ống thông khí và lới lọc ngăn bụi,mặt dới của thùng lớn có cốc lắn và van xả, đáy thùng nhỏ có ống xả nối vớikhoá xả ở đáy xe

1.4.2 Hệ thống làm mỏt và sấy núng

Hệ thống làm mỏt bằng nước cú nhiệm vụ giữ nhiệt độ của cỏc chi tiếtkhụng vượt quỏ giỏ trị cho phộp, đảm bảo điều kiện làm việc bỡnh thườngcủa động cơ

1 Bơm nước

1.Đai ốc hãm ;

2 Trục bơm nớc 3.Vỏ bơm nớc ;

4 Lỗ kiểm tra mỡ vòng bi;

5 Vú mỡ ;

6 Bạc chặn dọc trục ;

7 vòng đệm làm kín; 8.Màng cau su;

9.lò xo ;

10 cánh bơm nớc;

11 Bu lông bắt cánh bơm ;

- Nguyên lý làm việc : Khi động cơ làm việc thông qua hệ thống dẫn độnglàm trục bơm và cánh bơm quay Dới tác dụng của lực ly tâm, các phần tử n-

ớc bị dồn từ trong ra ngoài theo chiều chuyển động cuả cỏc phiến gạt

2 Quạt giú

- Quạt giú cú nhiệm vụ tạo được dũng khụng khớ hỳt đi qua kột nước đểnõng cao hiệu quả làm nguội nước mỏy sau khi đó làm mỏt cho động cơ.Quạt được lắp trờn đầu phớa trước của trục bơm, cỏc cỏnh được chế tạobằng thộp lỏ Quạt được lắp dẫn động thụng qua hệ thống dõy đai từ trụckhuỷu

3 Kột làm mỏt

- Cú nhiệm vụ trao đổi nhiệt dựng để truyền nhiệt từ nước làm mỏt chodũng khụng khớ chuyển động qua, bảo đảm nhiệt độ nước làm mỏt khi đivào động cơ cú một giỏ trị nhất định

4 Van hằng nhiệt

- Van hằng nhiệt cú nhiệm vụ nõng nhanh nhiệt độ nước ở chế độ sấy núng

và tự động duy trỡ chế độ nhiệt của động cơ trong thời gian làm viờc bỡnhthường Về kết cấu van hằng nhiệt là loại van đặc biệt để điều chỉnh lượngnước tuần hoàn qua kột nước làm mỏt

- Ở nhiệt độ bỡnh thường < 74,5 C van đúng đường dẫn nước ra kột làmmỏt, khi nhiệt độ nước làm mỏt nằm trong khoảng 74,578,5C thỡ van bắtđầu mở đường dẫn nước ra kột làm mỏt đồng thời đúng đường dẫn nước vềbơm, van mở hẳn khi nhiệt độ của nước làm mỏt là 90C

1.4.3 Hợ̀ thống bụi trơn của động cơ

- Nhiệm vụ chớnh của hệ thống bụi trơn là giảm mài mũn cỏc bề mặt tiếpxỳc, giảm cỏc tổn hao cơ khớ do ma sỏt giữa cỏc chi tiết truyền động quaytương ứng với nhau Ngoài ra dầu bụi trơn cũ cú nhiệm vụ dẫn nhiệt từ cỏc

bề mặt tiếp xỳc ra ngoài và chống gỉ cho chỳng Bao kớn khe hở giữa cỏcchi tiết, làm sạch bề mặt ma sỏt của cỏc chi tiết Rỳt ngắn quỏ trỡnh chạy ràcủa động cơ

- Động cơ sử dụng hệ thống bụi trơn cưỡng bức dựng cỏc te ướt

1 Kột làm mỏt dầu

- Kột làm mỏt dầu cú nhiệm vụ duy trỡ nhiệt độ dầu trong cỏc te nằm tronggiới hạn cho phộp 800850C

- Dùng để làm mát dầu nhờn khi dầu đã đi làm nhờn các chi tiết động cơ

- Két làm mát đợc cố định ở thân của máng phun phía trên két nớc mát nớc

và nó đợc cố định chặt với két mát nớc bằng các thanh thép giằng

- Két mát có những ống bằng đồng thau đợc bố trí thành 2 dãy theo hình bàn

cờ Trên các ống đồng có hàn các lá đồng mỏng tản nhiệt Nối hai dãy ống

đồng là các máng góp (2 máng) Máng góp chia các ống thành bốn ngănthông nhau Hai đầu của một máng có lắp đờng dẫn dầu vào và dầu ra

đều có ren, đầu ren ngoài dùng để vặn với ống nối đờng dầu ra sau khi đã

đựơc lọc tinh, một đầu có ren trong để vặn chặt nắp với thân Trên thân trụrỗng có lồng cốc lọc dối, là một khối trụ mặt ngoài gợn sóng Mặt ngoài củacốc đợc cuộn dây đồng thau nhỏ có tiết diện đặc biệt, nhờ vậy khi quấnchúng có khe hở (0,04  0,09) Một đầu ống trụ này đợc hàn với đáy váchngăn và có bạc làm kín Trên ống trụ, ở đầu đối diện với nắp có tấm chắn cố

định để ngăn cách dầu đã lọc sạch với dầu cha lọc

- Hệ thống khởi động bằng khí nén bao gồm: 1 bình khí nén lắp ở thành trái

xe phía trớc xe bằng 2 đai kẹp Khoá bình lắp ở cổ bình có tay vặn, đồng hồ

áp suất khí, cơ cấu phân phối khí nén khởi động, các ống dẫn và 6 van khởi

Phần 2

Tính Toán Chu Trình Công Tác

2.1 Mục đích tính toán.

+ Mục đích của việc tính toán chu trình công tác là xác định các chỉ

tiêu về kinh tế, hiệu quả của chu trình công tác và sự làm việc của động cơ

+ Kết quả tính toán cho phép xây dựng đồ thị công chỉ thị của chutrình để làm cơ sở cho việc tính toán động lực học, tính toán sức bền và sựmài mòn các chi tiết của động cơ

+ Phơng pháp chung của việc tính toán chu trình công tác có thể ápdụng để kiểm nghiệm động cơ sẵn có, động cơ đợc cải tiến hoặc thiết kếmới

+ Việc tính toán kiểm nghiệm động cơ sẵn có cho ta các thông số đểkiểm tra tính kinh tế và hiệu qủa của động cơ khi môi trờng sử dụng hoặcchủng loại nhiên liệu thay đổi Đối với trờng hợp này ta phải dựa vào kết cấu

cụ thể của động cơ và môi trờng sử dụng thực tế để chọn các số liệu ban đầu

+ Đối với động cơ đợc cải tiến hoặc đợc thiết kế mới, kết quả tính toáncho phép xác định số lợng và kích thớc của xy lanh động cơ cũng nh mức độ

ảnh hởng của sự thay đổi về mặt kết cấu để quyết định phơng pháp hoànthiện các cơ cấu và hệ thống của động cơ theo hớng có lợi Khi đó phải dựavào kết quả của việc phân tích thực nghiệm đối với các động cơ có kết cấu t-

ơng tự để chọn các số liệu ban đầu

+ Việc tính toán chu trình công tác còn đợc áp dụng khi cờng hoá

động cơ và xây dựng đặc tính tốc độ bằng phơng pháp phân tích lý thuyếtnếu các chế độ tốc độ khác nhau đợc khảo sát

2.2 Chọn các số liệu ban đầu.

150

1, 2 125

ở đây ta chọn  =1,58- Nhiệt độ môi trờng T0:

Nhiệt độ trung bình ở nớc ta thờng chọn là: T0 = 240C = 2970K.9- áp suất của môi trờng p0:

P0 Phụ thuộc vào độ cao sử dụng Thờng chọn P0=0,103 [MN/

m2]

10- Hệ số nạp v và áp suất cuối quá trình nạp pa

Hệ số nạp phụ thuộc vào nhiều vào các yếu tố nh : thành phầnnhiên liệu, kết cấu hệ thống nạp khí, chế độ sử dụng []= 0,70-0,80 Chọn

v= 0,7

11- áp suất khí thể cuối quá trình thải cỡng bức pr:

Pr phụ thuộc chủ yếu vào số vòng quay trục khuỷu và sức cảncủa hệ thống thải:

[Pr] =[1,06 1,09] 105 N/m2 ở đây ta chọn Pr =1,06.105 [N/m2].12- Nhiệt độ cuối quá trình thải Tr

Tr phụ thuộc vào , n, thành phần khí hỗn hợp , góc phun sớm

[Tr] =680-900[0k] ,ta chọn Tr = 800 [0k]

13- Độ sấy nóng khí nạp T.

Giá trị T phụ thuộc vào kết cấu thiết bị sấy nóng, kết cấu và cách bố trí của

đờng nạp và cách bố trí của đờng thải, số vòng quay n, hệ số d lợng khôngkhí 

[T] =10-250 k Ta chọn T = 150K

14- Chỉ số nén đa biến trung bình n1

n1 phụ thuộc vào số vòng quay, kích thớc xy lanh, kiểu làm mát,mức độ cờng hoá động cơ.[ n1] =1.34-1.39 chọn n1=1,36

17- Nhiệt trị thấp của nhiên liệu QT

QT Là lợng nhiệt toả ra khi đốt cháy hoàn toàn 1 đơn vị khối ợng hoặc thể tích nhiên liệu không kể đến nhiệt hoá hơi của nớc chứa trongsản vật cháy

l-[QT] =42,5.103 [J/kgnl] Ta chọn QT = 42,5.103 [J/kgnl] 18- Chỉ số dãn nở đa biến trung bình n2

n2 phụ thuộc đặc điểm cấp nhiệt cho sản vật cháy trên đờngcháy dản nở

[n2] = 1,14-1,23 Ta chọn n2 =1,2

2.3 Tính toán các quá trình công tác:

2.3.1 Tính toán quá trình trao đổi khí.

a) Mục đích của việc tính toán quá trình trao đổi khí là xác địnhcác thông số chủ yếu cuối quá trình nạp chính (ở điểm a) nh áp suất pa vànhiệt độ Ta

b) Thứ tự tính toán:

Xác định hệ số khí sót r :+ Giá trị của r phụ thuộc vào nhiều yếu tố nh tỷ số nén, sốvòng quay, áp suất khí sót Pr và nhiệt độ khí sót Tr cuối quá trình thải Giá trịcủa r có thể chọn theo bảng 14 [trang42-HDĐAMHĐCĐT]

  r v

r r

T p

T p

1,06.10 297

0,026624607 (21,5 1).1,03.10 800.0,8  

Nhiệt độ của quá trình nạp:

Ta = 0

1

t r r r

2.3.2 Tính toán cuối quá trình nén:

a) Mục đích của việc tính toán quá trình nén là xác định cácthông số nh áp suất pc và nhiệt độ Tc ở cuối quá trình nén

2.3.3 Tính toán quá trình cháy.

a) Mục đích tính toán quá trình cháy là xác định các thông sốcuối quá trình cháy nh áp suất pz và nhiệt độ Tz

b) Thứ tự tính toán: chia làm hai giai đoạn nh sau

 Tính toán tơng quan nhiệt hoá

- Mục đích việc tính toán tơng quan nhiệt hoá là xác định những đại lợng đặctrng cho quá trình cháy về mặt nhiệt hoá để làm cơ sở cho việc tính toánnhiệt động Thứ tự tính toán nh sau:

- Lợng không khí lý thuyết cần thiết để đốt cháy hoàn toàn 1 kgnhiên liệu thể lỏng:

- Trong đó: gC, gH và g0: là thành phần nguyên tố tính theo khốilợng của cácbon, hyđrô và ôxy tơng ứng chứa trong 1 kg nhiên liệu Trị sốcác thành phần ấyđối với nhiên liệu diesel.

có thể lấy gần đúng theo các giá trị sau:

- Lợng không khí thực tế nạp vào xy lanh động cơ ứng với 1 kg nhiên liệu

0

g g M

= 0,74404762+ 0,13 0,01

4  32 = 0,776860119

Kmol kgnl

cvc = 20,223 + 1,742.10-3 Tc

KJ Kmol dộ







