z KHOA KHOA CÔNG NGHỆ ĐỘNG LỰC ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG ĐỀ TÀI THIẾT KẾ ĐỘNG CƠ DIESEL D4AF, (không tăng áp) Công suất danh nghĩa 74 KW Tốc độ quay danh nghĩa 3400 (v/p) SVTH: 1, Lê Ngọc Chung 07702231 2, Phạm Tiến Hùng 07709611 3, Nguyễn Thanh Hà 07705881 4, Nguyễn Văn Hiếu 07712431 GVHD: Hoàng Ngọc Dương 2 Thành phố hồ chí minh tháng:12 / 2010 LỜI CẢM ƠN Chúng em, những sinh viên động lực. Được bước chân vào trường ĐH CÔNG NGHIÊP TP.HCM, chúng em đã có thể nuôi dưỡng những ước mơ bay cao. Chúng em xin chân thành cảm ơn BAN GIÁM HIỆU TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM đã tạo điều kiện cho chúng em có điều kiện được học hỏi và trau dồi những kiến thức bổ ích để sau này có được một hành trang vững chắc bước vào đời. Đặc biệt chúng em rất biết ơn thầy Hoàng Ngọc Dương đã tận tình chỉ bảo chúng em hoàn thành đồ án này. Để có được nhiều kiến thức có ích cho chúng em sau này, đồ án động cơ đốt trong đã cho chúng em rất nhiều kiến thức cần thiết thuận lợi cho chúng em sau này. Một lần nữa chúng em xin chân thành cảm ơn. 3 PHẦN MỞ ĐẦU Ngày nay, với sự phát triển vượt bậc của khoa học kỹ thuật trong tất cả các lĩnh vực của đời sống xã hội. đặc biệt trong lĩnh vực kỹ thuật cơ khí và ô tô cũng rất phát triển, chúng ta có thể thấy phương tiện đi lại và tất cả các lĩnh vực cơ học khác đều cần đến sức kéo của động cơ đặc biệt trong lĩnh vực ô tô và máy kéo. Nhưng đối với chúng em, sự tiếp cận với động cơ đốt trong của chúng em còn khoảng cách khá xa. Chính vì vậy đồ án học phần động cơ đốt trong này sẽ giúp chúng em trang bị thêm hiểu biết về động cơ đốt trong. Và trong đồ án này chắc chắn chúng em còn nhiều thiếu xót, chính vì thế chúng em rất mong sự đóng góp ý kiến của thầy cho chúng em được học hỏi và hiểu biết thêm. Chúng em xin chân thành cảm ơn. 4 MỤC LỤC I, GIỚI THIỆU ĐỘNG CƠ THIẾT KẾ VÀ PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 7 I.1, ĐỘNG CƠ THIẾT KẾ CÓ CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN SAU .7 I.2 TỔ CHỨC QUÁ TRÌNH CHÁY 7 I.3, HỆ THỐNG NẠP- XẢ .10 I.4 HỆ THỐNG LÀM MÁT .11 I.5, HỆ THỐNG BÔI TRƠN 12 I.6 HỆ THỐNG KHỞI ĐỘNG .13 1.7. ĐỘNG CƠ MẪU .14 1.8. KÍCH THƯỚC CƠ BẢN CỦA ĐỘNG CƠ .15 1.9. TỔNG HỢP THÔNG SỐ CƠ BẢN 15 II. TÍNH CHU TRÌNH NHIỆT ĐỘNG 19 II.1. TÍNH MÔI CHẤT CÔNG TÁC 19 II.1.1. Lượng không khí .19 II.1.2. Lượng hỗn hợp khí công tác .21 II.1.3. Lượng sản phẩm cháy trong trường hợp cháy hoàn toàn 22 II.1.4. Hệ số biến đổi phân tử .23 II.2. QUÁ TRÌNH NẠP - XẢ 25 II.2.1, Áp suất khí nạp (pk ) 27 II.2.2, Nhiệt độ khí nạp (Tk ) .27 II.2.4, Nhiệt độ cuối quá trình nạp (Ta ) .27 II.2.5, Hệ số khí sót ( γr ) .29 II.2.6, Hệ số nạp (ηv ) 29 II.3. QUÁ TRÌNH NÉN .30 5 II.3.1. Chỉ số nén đa biến trung bình .30 II.3.1.1. Áp suất cuối quá trình nén (pc) 30 II.3.1.2) Nhiệt độ cuối quá trình nén (Tc) 30 II.4. QUÁ TRÌNH CHÁY 30 II.4.1. Quan hệ giữa các thông số nhiệt động tại điểm đầu và cuối của quá trình cháy 31 2.4.2. Phương trình nhiệt động của quá trình cháy 32 II.5. QUÁ TRÌNH DÃN NỞ 34 II.5.1) Áp suất cuối quá trình dãn nở (pb ), [N/m2] 34 II.5.2) Nhiệt độ cuối quá trình dãn nở (Tb ), [K] 34 II.6. CHỈ TIÊU KINH TẾ - KỸ THUẬT CƠ BẢN CỦA CHU TRÌNH 37 II.6.1) Áp suất chỉ thị trung bình (pi), [N/m2] .37 II.6.2) Áp suất có ích trung bình (pe), [N/m2] 38 II.6.3) Hiệu suất chỉ thị (ηi) 38 II.6.4 ) Hiệu suất có ích (ηe) .38 II.6.5) Suất tiêu thụ nhiên liệu chỉ thị (gi), [g/kW.h] 39 II.6.6) Suất tiêu thụ nhiên liệu có ích (ge), [g/kW.h] .39 II.6.7) Lượng tiêu thụ nhiên liệu giờ (Ge), [kg/.h] 39 II.7. CÂN BẰNG NHIỆT .39 III. THIẾT KẾ KỶ THUẬT HỆ THỐNG LÀM MÁT 41 III.1,KẾT CẤU CÁC BỘ PHẬN CHÍNH CỦA HỆ THỐNG LÀM MÁT BẰNG NƯỚC 42 III.1.1, Kết cấu két làm mát .42 III.1.2.Kết cấu của bơm nước 46 III.1.4.Van hằng nhiệt 50 6 III.1.5.Nắp két nước .51 TÀI LIỆU THAM KHẢO 53 7 .I, GIỚI THIỆU ĐỘNG CƠ THIẾT KẾ VÀ PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ Ngày nay, ô tô đã trở thành phương tiện đi lại, vận chuyển quan trọng và không thể thiếu trong tât cả các lĩnh vực của đời sống kinh tế xã hội. và không riêng gì lĩnh vực ô tô mà tất cả các lĩnh vực động lực khác đều phải cần đến một yếu tố không thể thiếu đó là sử dụng các loại động cơ. Để tìm hiểu về tầm quan trọng, đặc điểm và các yếu tố cần thiết đối với một động cơ, chúng em đã nghiên cứu, tìm hiểu và thiết kế mới một động cơ dựa trên các thong số của một động cơ có sẵn là động cơ D4AF dùng trên xe HYUNDAI MIGHTY HD65/THQ-TK2,3 I.1, ĐỘNG CƠ THIẾT KẾ CÓ CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN SAU THIẾT KẾ ĐỘNG CƠ DIESEL Công suất danh nghĩa Ne (max) = 74 kW tốc độ quay danh nghĩa n N = 3400 v/p dùng trên xe ô tô HYUNDAI MIGHTY HD65/THQ-TK2,3 động cơ 4 xy lanh thẳng hàng Tỷ số nén, chọn ε = 18 Kiểu buồng cháy: xoáy lốc Kiểu làm mát: bằng nước. Động cơ 4 kỳ Hệ số thời kì τ = 2 I.2 TỔ CHỨC QUÁ TRÌNH CHÁY Chọn loại Buồng đốt thống nhất (trực tiếp) Nhiên liệu được phun trực tiếp vào phần lõm của đỉnh piston. Do không khí di chuyển chậm trong 8 buồng đốt, nên loại này có 1 cửa hút dạng xoắn ốc để tạo xoáy lốc khí nạp vòng theo chu vi trong hành trình hút, và 1 vùng nén theo phương thẳng đứng ở phần lõm đặc biệt trên đỉnh piston trong hành trình nén để không khí và nhiên liệu hòa trộn tốt và cháy hoàn hảo trong thời giian ngắn. Buồng đốt phun trực tiếp sử dụng vòi phun có nhiều lỗ phun với áp suất cao 150 – 300 kg/cm2 vào mọi vị trí trong buồng đốt để hóa sương tốt và đảm bảo cháy hoàn toàn. Ưu điểm: ∗ Hiệu suất nhiệt cao, mức tiêu hao nhiên liệu thấp hơn khoảng 10% so với phun gián tiếp. ∗ Nhiệt độ khí xả thấp. ∗ Dễ khởi động. Không cần xông nóng máy trước khi khởi động ở nhiệt độ bình thường. ∗ Hiệu suất nhiệt rất cao và tổn thất nhiệt rất thấp nên két nước và quạt gió có thể làm nhỏ về kích thước và thể tích. ∗ Ít chi tiết hơn và cấu tạo đơn giản hơn so với các loại khác. Nhược điểm: ∗ Áp suất cháy cao, tăng áp suất đột ngột và tiếng ồn lớn. ∗ Việc đốt cháy phụ thuộc vào chất lượng của vòi phun. ∗ Phạm vi sử dụng nhiên liệu rộng là không thích hợp vì loại phun trực tiếp rất kén nhiên liệu. ∗ Cường độ xoáy lốc thay đổi giữa tốc độ chậm và tốc độ nhanh và khói đen được tạo ra ở tốc độ chậm. I.2.3, Hệ thống nhiên liệu. sử dụng hệ thống phun dầu trực tiếp dùng bơm cao áp VE Sơ đồ cấu tạo 9 1 – Thùng chứa dầu 2 – Bơm chuyển tiếp3 – Lọc tinh4 – Van an toàn5 – Bơm tiếp vận6 – Cần điều khiển7 – Lò xo điều khiển8 – Đường dầu về9 – Pittong bơm 10 – Đường dầu đến kim phun11 – Van phân phối12 – Van định lượng (Vành tràn)13 – Đĩa cam 14 – Bộ điều khiển phun dầu sớm NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG: Bơm sơ cấp hút nhiên liệu từ thùng đưa qua lọc sau đó nhiên liệu được bơm cánh quạt hút rồi đẩy vào buồng bên trong bơm. Một van điều chỉnh áp suất điều khiển áp suất nhiên liệu bên trong bơm cao áp. Đĩa cam được dẫn động bỡi trục dẫn động, pittông bơm được gắn với đĩa cam, nhiên liệu được cấp cho kim phun nhờ chuyển động quay và chuyển động tịnh tiến của pittong này. Lượng phun được điều khiển bởi bộ điều chỉnh kiểu cơ khí. Thời điểm phun được điều khiển bởi pittông điều khiển phun sớm, pittông điềukhiển phun sớm hoạt động nhờ áp suất nhiên liệu. . KHOA CÔNG NGHỆ ĐỘNG LỰC ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG ĐỀ TÀI THIẾT KẾ ĐỘNG CƠ DIESEL D4AF, (không tăng áp) Công suất danh nghĩa 74 KW Tốc độ quay danh nghĩa. HD65/THQ-TK2,3 I.1, ĐỘNG CƠ THIẾT KẾ CÓ CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN SAU THIẾT KẾ ĐỘNG CƠ DIESEL Công suất danh nghĩa Ne (max) = 74 kW tốc độ quay danh nghĩa n N = 3400 v/p