Slide tính toán hệ thống tăng áp động cơ 4JA1 TC

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ GIAO THÔNGĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KHẢO SÁT VÀ TÍNH TOÁN HỆ THỐNG TĂNG ÁP TRÊN ĐỘNG CƠ 4JA1-TC Đề tài: SVTH : Võ Hoàng Anh GVHD : TS.. - Giả

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ GIAO THÔNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

KHẢO SÁT VÀ TÍNH TOÁN HỆ THỐNG TĂNG ÁP

TRÊN ĐỘNG CƠ 4JA1-TC

Đề tài:

SVTH : Võ Hoàng Anh

GVHD : TS Dương Việt Dũng GVD : KS Nguyễn Quang Trung

Đà nẵng, 6 - 2009

1 Mục đích – ý nghĩa đề tài

2 Giới thiệu chung về động cơ 4JA1-TC

- Các thông số cơ bản của động cơ

- Các cơ cấu và hệ thống chính của động cơ

3 Khảo sát hệ thống tăng áp trên động cơ 4JA1-TC

- Các thông số cơ bản của cụm Turbo tăng áp RHF4

- Kết cấu của cụm Turbo tăng áp RHF4

* Kết cấu cụm Turbo

* Kết cấu bầu áp suất

4 Tính toán kiểm nghiệm bộ Turbo RHF4

5 Những hư hỏng và biện pháp khắc phục

6 Kết luận

NỘI DUNG THUYẾT MINH

1 M ỤC ĐÍCH VÀ Ý NGHĨA ĐỀ TÀI

* Mục đích kinh tế.

- Giảm thể tích tổng thể của động cơ trên 1 đơn vị công suất

- Giảm trọng lượng riêng của toàn bộ động cơ ứng với 1 đơn vị công suất

- Giảm giá thành sản xuất với một đơn vị công suất

* Ý nghĩa về mặc kỹ thuật.

- Tăng công suất cho động cơ

- Tăng hiệu suất có ích của động cơ do đó giảm suất tiêu hao nhiên liệu

- Giảm mức độ gây ồn của động cơ.

* Ý nghĩa về mặc xã hội.

- Giảm lượng khí thải độc hại hạn chế mức độ gây ô nhiễm môi trường

MẶT CẮT DỌC ĐỘNG CƠ 4JA1-TC

2 GI ỚI THIỆU CHUNG VỀ ĐỘNG CƠ 4JA1-TC

Công suất cực đại/Số vòng quay 74/3800 [kW]/[v/p]

Mômen cực đại/Số vòng quay 226/2000 [N.m]/[v/p]

CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN CỦA ĐỘNG CƠ 4JA1-TC

3 KHẢO SÁT HỆ THỐNG TĂNG ÁP

TRÊN ĐỘNG CƠ 4JA1-TC

THÔNG SỐ CƠ BẢN CỦA CỤM TURBO TĂNG ÁP RHF4

Lưu lượng khối lượng của máy nén 0,01-0,18 [Kg/s]

Áp suất không khí sau máy nén 0,17 [MN/m2]

Áp suất dầu bôi trơn ổ trược trục

Tốc độ quay cực đại trục Tuabin-máy nén 50000 [Vòng/phút]

3.1 SƠ ĐỒ BỐ TRÍ HỆ THỐNG TĂNG ÁP TRÊN ĐỘNG CƠ 4JA1-TC

3.2 KẾT CẤU TỔNG THỂ CỤM TUABIN – MÁY NÉN RHF4

CẤU TẠO CÁC CHI TIẾT CỦA TUABIN

Một Tuabin hướng kính bao gồm: Vỏ tuabin, vành miệng phun, bánh công tác, trục quay

CẤU TẠO CÁC CHI TIẾT CỦA VỎ GIỮA

CẤU TẠO CÁC CHI TIẾT CỦA MÁY NÉN

Một máy nén ly tâm bao gồm: Vỏ máy nén, vỏ xoắn ốc, ống tăng áp, bánh công tác

Từ thực nghiệm, để xây dựng đặc tính của cụm TB-MN cần xem xét sự liên hệ giữa các thông số dòng chảy với nhau và chú trọng nhất là các thông số sau:

+ Lưu lượng khối lượng của khí nạp, mk ;

+ Tỷ số tăng áp của máy nén, πk ;

+ Nhiệt độ khí xả đi qua TB, Tg;

+ Tỷ số giãn nở của TB, бT ;

+ Số vòng quay của TB và MN, nT

Trong đó đại lượng quan trọng nhất là lưu lượng khối lượng khí tăng áp

mk, đây là đại lượng phản ánh đầy đủ mục đích của việc tăng áp cho ĐCĐT

ĐẶC TÍNH CỦA TUABIN VÀ MÁY NÉN

A3 A2

A1

Đặc tính biểu diễn mối quan hệ giữa lưu lượng khối lượng máy nén với

tỷ số tăng áp tại các tốc độ quay khác nhau khi nhiệt độ khí xả và tỷ số giãn nở không đổi

KẾT CẤU BỘ ĐIỀU CHỈNH ÁP SUẤT QUA TUABIN

Cộng dụng :

Việc xả bớt khí được điều chỉnh

bởi áp suất khí nạp, nhằm cải thiện tính

năng gia tốc và đặc tính momen của

động cơ Tuy nó làm giảm hiệu suất

tổng thể của bộ TB – MN nhưng việc

thực hiện này sẽ tránh được hiện tượng

quá tải của động cơ

Nn Mn

Nee

M e

g

e M

e N

c b

Từ đường đặc tính tốc độ ngoài của

động việc xả bớt khí thải nhằm đưu

động cơ hoạt động theo hệ số thích ứng

của động cơ theo momen xoắn k

4 TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM BỘ TURBO RHF4

TÍNH TOÁN CÁC THÔNG SỐ LÀM VIỆC TRONG TUABIN VÀ MÁY NÉN

Ở một chế độ làm việc ổn định, khi tính toán các thông số làm việc của

TB-MN phải thỏa mãn các điều kiện sau :

+ Cân bằng công suất: NK=NT ;

+ Cân bằng số vòng quay: nk=nT ;

+ Cân bằng lưu lượng khí qua tuabin và máy nén:

GT= GK+Gnl-Ghh

Vì vậy các thông số cần được tính toán :

+ Lưu lượng không khí vào máy nén Gk ;

+ Lưu lượng khí qua tuabin GT ;

+ Nhiệt độ khí thải ra khỏi động cơ khi chưa tính đến sự hoà lẫn của khí quét TP’ ;

+ Nhiệt độ khí thải ra khỏi động cơ khi tính đến thành phần khí quét hoà lẫn trong khí xả Tp ;

+ Tỉ số tăng áp ;

+ Tỉ số giản nỡ của tuabin ;

+ Số vòng quay của tuabin và máy nén

Thông số Ký hiệu Đơn vị Giá trị

Suất tiêu hao nhiên liệu ge [g/(kW.h)] 215

BẢNG CÁC THÔNG SỐ CHO TRƯỚC CỦA ĐỘNG CƠ

Thông số hiệuKý Đơn vị Khoảng

thường gặp

Giá trịchọn

TLTK

Áp suất trên đường thải Pth MN/m2 (1,02÷1,04)P0 1,04.P0 [2]

TÍNH TOÁN CÁC THÔNG SỐ CỦA MÁY NÉN

2 1

5(c)

3 4 3 4

P

T

T 0

BẢNG THÔNG SỐ TÍNH TOÁN MÁY NÉN

Đường kính trong của miệng vào bánh công tác: D0 11[mm]Đường kính ngoài của miệng vào bánh công tác: D1 38,4 [mm]Đường kính trung bình của miệng vào bánh công tác: D1m 28 [mm]Đường kính ngoài của miệng ra bánh công tác: D2 60,4 [mm]Đường kính trong vành tăng áp: D3 86,4 [mm]Chiều rộng miệng ra của bánh công tác: b2 3,6 [mm]Chiều rộng miệng vào của vành tăng áp: b3 7,5 [mm]Mức độ tăng áp suất trong máy nén : πk 1,76

BẢNG THÔNG SỐ TÍNH TOÁN TUABIN

n 1 2

BẢNG THÔNG SỐ TÍNH TOÁN TUABIN

Vận tốc khí ở lối ra của ống nối: C1 202,18 [m/s]Nhiệt độ ở lối ra của ống nối:T1 1326 [oK]

Áp suất ở lối ra từ ống nối: P1 0,132 [MN/m2]Vận tốc tuyệt đối của khí ở lối ra của bánh công tác: C2 131,83 [m/s]Nhiệt độ của khí ở lối ra của bánh công tác: T2 1325,4 [oK]

Áp suất ở lối ra của bánh công tác: P2 0,102 [MN/m2]Hiệu suất đoạn nhiệt của tuabin: ηT 0,753

5 NHỮNG NGUYÊN NHÂN HƯ HỎNG VÀ

- Kiểm tra hệ thống thải khí

- Kiểm tra sự vận hành của cánh máy nén

Có tiếng

ồn bất

thường

- Có hiện tượng cộng hưởng của các chi tiết lắp ghép với cụm TB-

MN hoặc với bản thân cụm TB-MN

- Kiểm tra các bulông lắp ghép của cụm TB-MN

- Kiểm tra sự biến dạng của ống xả

- Kiểm tra các khe hở dọc trục và khe

hở hướng tâm của cánh máy nén (0,18

- Ống xả bị rò hoặc rung động do nới lỏng các bulông cố định.

- Sai lệch điều kiện vận hành của TB-MN

mm), kiểm tra trục TB-MN cũng như kiểm tra các ổ đỡ

- Kiểm tra xem có vật lạ rơi vào hệ thống không

- Kiểm tra sự thất thoát dầu của hệ thống thải: tháo ống nối đầu vào của

TB xem có sự tích tụ mụi than trên cánh TB Sự tích tụ mụi than ở đây là

do cháy dầu gây ra

- Kiểm tra sự rò rỉ dầu cảu hệ thống nạp: kiểm tra các khe hở dọc trục và khe hở kính của cánh máy nén, kiểm tra sự có mặt của dầu bôi trơn trong ống hút của máy nén

6 KẾT LUẬN

Qua quá trình tìm hiểu và nghiên cứu để thực hiện đồ án, kiến thức thực tế

cũng như kiến thức căn bản của em được nâng cao Em đã hiểu được sâu sắc hơn về các hệ thống tăng áp của động cơ đốt trong, mà đặc biệt là hệ thống tăng

áp của động cơ 4JA1-TC

Tuy nhiên, do thời gian có hạn, kiến thức và tài liệu tham khảo để em hoàn thành đề tài của mình còn nhiều hạn chế cũng như kinh nghiệm thực tiễn, cho nên trong quá trình thực hiện và trình bày sẽ không tránh khỏi những thiếu sót, mong các thầy cô quan tâm góp ý để em ngày càng hoàn thiện hơn