Đánh giá khả năng làm việc của hệ thống bôi trơn động cơ DSC-80 sau khi tăng áp thành động cơ DSC-80TA

Tài liệu tham khảo Đánh giá khả năng làm việc của hệ thống bôi trơn động cơ DSC-80 sau khi tăng áp thành động cơ DSC-80TA

mở đầu

Nh chúng ta đã biết, chiếc động cơ đốt trong ra đời năm 1860 Trải qua hơn một thế kỷ, ngành động cơ đốt trong ngày nay đã trở thành một trong các ngành công nghiệp chủ chốt của các nớc công nghiệp phát triển và đóng một vai trò quan trọng trong nền kinh tế quốc dân, là nguồn động lực cho các phơng tiện vận tải nh ô tô, máy bay, tàu thuỷ, tàu hoả, và các máy công tác nh máy phát điện, các máy công cụ sử dụng trong nông nghiệp Năng lợng do động cơ đốt trong cung cấp chiếm khoảng 80% tổng số năng lợng tiêu thụ trên trái

đất ở nớc ta, động cơ đốt trong đang đợc dùng với một số lợng tơng đối lớn, vấn đề phát triển công nghiệp sản xuất ô tô đang đợc quan tâm với xu hớng nội địa hoá ngày càng cao, trong đó có việc chế tạo động cơ đốt trong

Đợc sự giúp đỡ của nớc cộng hoà Bê- la-rus, nớc ta đã lắp đặt dây chuyền chế tạo và lắp ráp động cơ DSC-80 tại công ty Diesel Sông Công Động cơ này

đã đợc sử dụng nhiều trong nông nghiệp, vận tải đờng sông và đánh bắt ven bờ v.v , trong lĩnh vực quân sự đã có đề tài cấp Bộ Quốc phòng nghiên cứu thay thế cho động cơ xăng lắp trên ô tô ZIL130 của Cục vận tải, Tổng cục Hậu cần Trong quá trình sử dụng, việc nghiên cứu tăng áp để nâng cao các chỉ tiêu công tác cho động cơ đợc nhiều nhà khoa học trong và ngoài nớc quan tâm

Điển hình là dự án thiết kế và chế tạo động cơ diesel tăng áp chế tạo trong nớc

và đang triển khai tại Tổng công ty máy động lực Việt Nam

Khi tăng áp cho động cơ, các thông số động lực học của động cơ đã thay

đổi, làm ảnh hởng đến sự làm việc của cơ cấu khuỷu trục thanh truyền, đến các

hệ thống của động cơ, trong đó có hệ thống bôi trơn Vì vậy việc đánh giá khả năng làm việc của hệ thống bôi trơn động cơ DSC-80 sau khi tăng áp có ý nghĩa khoa học và thực tiễn, khẳng định khả năng ứng dụng các kết quả tăng áp cho

động cơ DSC-80

Trên cơ sở kết quả luận án tiến sỹ về đề tài tăng áp cho động cơ DSC-80 của tiến sĩ Lê Đình Vũ, đợc sự giúp đỡ của PGS, TS Lại Văn Định tôi thực hiện

đề tài:

“Đánh giá khả năng làm việc của hệ thống bôi trơn động cơ DSC-80 sau khi tăng áp thành động cơ DSC-80TA”

Mục đích của đề tài:

Đánh giá khả năng làm việc của hệ thống bôi trơn động cơ DSC-80 sau khi tăng áp và đề xuất các giải pháp kỹ thuật cần thiết đảm bảo khả năng làm việc của hệ thống bôi trơn sau khi tăng áp

Nội dung của đề tài:

Mở đầu

Chơng 1 Tổng quan về vấn đề nghiên cứu

1.1 Phơng án tăng áp của động cơ DSC-80

1.2 Các thông số kỹ thuật cơ bản của động cơ DSC-80TA

1.3 Đặc điểm kết cấu động cơ DSC-80 và hệ thống bôi trơn

1.4 Các chỉ tiêu đánh giá khả năng làm việc của hệ thông bôi trơn

Chơng 2 Tính toán động lực học động cơ DSC-80TA

2.1 Các thông số nhiệt động của chu trình công tác động cơ DSC-80TA 2.2 Tính toán động lực học của động cơ DSC-80TA

2.3 Đồ thị véc tơ phụ tải tác dụng lên cổ trục 2- 3 động cơ DSC-80TA Chơng 3 Đánh giá khả năng làm việc của hệ thống bôi trơn của động cơ DSC-80TA

3.1 Tính toán ổ trợt

3.2 Tính toán lu lợng dầu bôi trơn cần thiết và lu lợng của bơm dầu nhờn

3.3 Tính toán két làm mát dầu nhờn

Kết luận và kiến nghị

Do thời gian có hạn, khả năng tiếp cận của bản thân còn hạn chế nhất định nên nội dung của luận văn không thể tránh khỏi những thiếu sót, rất mong sự góp ý của các thầy và các bạn đồng nghiệp để luận văn hoàn thiện hơn

Chơng I tổng quan về vấn đề nghiên cứu 1.1 Phơng án tăng áp của động cơ DSC-80

Động cơ DSC-80 là động cơ diesel cao tốc, 4 kỳ đợc thiết kế và chế tạo

để lắp trên máy kéo, tàu thuyền và đã đợc nghiên cứu lắp trên xe ZIL- 130 thay cho động cơ xăng Trong quá trình khai thác sử dụng, động cơ thờng phải làm việc ở những chế độ thay đổi cả về tốc độ và phụ tải Những chế độ này thờng là những chế độ chuyển tiếp Do vậy khi thực hiện tăng áp bằng tua bin khí, tác giả luận án Tiến sĩ Lê Đình Vũ đã chọn hệ thống tăng áp xung nhằm sử dụng

đ-ợc tối đa năng lợng của khí thải trong đờng ống thải để đa vào giãn nỡ và sinh công trong tua bin Ưu điểm của hệ thống tăng áp xung so với hệ thống tăng áp

đẳng áp trên các động cơ có kích thớc, công suất lớn và mức độ tăng áp cao đợc thể hiện ở các điểm sau đây:

- Khi áp suất khí thải trong đờng ống thải có tính chất xung thì công suất của tua bin lớn hơn nhiều so với khi áp suất là đẳng áp vì khi đó tua bin sử dụng

đợc năng lợng của khí thải hiệu quả hơn Do đó nếu cùng giá trị áp suất của khí thải trong đờng ống thải trớc khi vào tua bin thì áp suất của khí nén do máy nén tạo ra sẽ lớn hơn Đồng thời áp suất khí thải trong đờng ống ứng với giai đoạn trùng điệp của pha phối khí sẽ thấp hơn nhiều so với áp suất của không khí nén trong đờng ống nạp, vì vậy sẽ làm tăng đợc hệ số nạp cho động cơ Nh vậy, nếu

để đảm bảo áp suất khí nén cần thiết nh nhau thì áp suất trung bình của khí thải trong đờng ống của hệ thống tăng áp xung có thể nhỏ hơn sơ với hệ thống tăng

áp đẳng áp Do đó ở động cơ 4 kỳ tổn thất cho quá trình “bơm ” sẽ nhỏ

Nếu hệ thống tăng áp xung đợc thiết kế đúng sẽ bảo đảm việc quét sạch các xi lanh tốt hơn vì áp suất khí thải trong đờng ống thải ở giai đoạn trùng điệp của xu páp có giá trị nhỏ Do quét sạch có thể tăng đợc hệ số nạp của động cơ

giảm đợc ứng suất nhiệt, độ tin cậy và tuổi thọ của tua bin mặc dù năng lợng của dòng khí thải khi vào tua bin giảm xuống nhng không đáng kể

- Khi đảm bảo giữ nguyên hình dạng đờng cong đặc tính áp suất khí thải của động cơ trong hệ thống năng lợng sử dụng của chúng trớc tua bin không phụ thuộc vào chế độ tốc độ của động cơ Thậm chí cả khi tốc độ vòng quay của

động cơ bị giảm, hiệu suất của tua bin trong hệ thống tăng áp xung sẽ lớn hơn vì thời gian tăng áp suất trong đờng ống sẽ kéo dài và dịch chuyển về cuối hành trình lu động của dòng khí(phía tua bin) Đồng thời áp suất của không khí nén ở những chế độ vòng quay thấp sẽ giảm ít hơn

Đối với động cơ sử dụng hệ thống tăng áp xung thì chất lợng làm việc ở nhũng chế độ chuyển tiếp sẽ tốt hơn Trong trờng hợp sử dụng hệ thống tăng áp

đẳng áp thời khi tăng tải đột ngột, các thông số của chu trình công tác sẽ kém đi vì số vòng quay của tua bin – máy nén và áp suất của khí nén tăng lên chậm,

do đó hệ số nạp và hệ số d lợng không khí α của hỗn hợp cháy sẽ có giá trị thấp Trong trờng hợp này, để cải thiện các chỉ tiêu công tác của động cơ ngời

ta phải sử dụng biện pháp cấp khí bổ sung(bằng tay hoặc tự động) Ngợc lại ở

hệ thống tăng áp xung thì khi tăng tải đột ngột, áp suất không khí nén sẽ tăng lên rất nhanh do khi tăng tải đột ngột, các dao động của áp suất khí thải trong đ-ờng ống nối động cơ với tua bin sẽ tăng lên nhanh Do năng lợng của dòng khí thải tuốc bin tăng làm cho vòng quay của bộ tua bin máy nén tăng lên nhanh Do vậy

đối với dộng cơ DSC-80 là động cơ diesel cao tốc, thờng làm việc ở những chế độ tốc độ và phụ tải thay đổi thì việc thực hiện tăng áp bằng hệ thống tăng áp xung cho động cơ là hợp lý và có hiệu quả cao hơn

1.2 Các thông số kĩ thuật cơ bản của Động cơ DSC-80, DSC-80TA.

1.2.1 Các thông số kỹ thuật cơ bản của Động cơ DSC-80

Các thông số cơ bản của động cơ DSC-80 đợc thống kê trong bảng 1.1.

[8]

Bảng 1.1 Các thông số cơ bản của động cơ DSC-80