TÊN ĐỒ ÁN: ĐỒ ÁN NGHIÊN CỨU CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN TÌNH TRẠNG KỸ THUẬT CỦA HỆ THỐNG CUNG CẤP NHIÊN LIỆU ĐỘNG CƠ LẮP TRÊN XE FORD RANGER TRONG SỬ DỤNG

Mã đồ án OTTN000000299
Dữ liệu: khodoankythuat.vn
Mô tả đồ án

     Đồ án có dung lượng 330MB. Bao gồm đầy đủ các file như: File bản vẽ cad 2D (Bản vẽ sơ đồ HT nhiên liệu, bản vẽ kết cấu vòi phun lọc nhiên liệu, bản vẽ mặt cắt động cơ Mazda WL Turbo, bản vẽ kết cấu bơm nhiên liệu cao áp, bản vẽ bảo dưỡng, sửa chữa HT cung cấp nhiên liệu.); file word (Bản thuyết minh, bìa đồ án .…). Ngoài ra còn cung cấp rất nhiều các tài liệu chuyên ngành, các tài liệu phục vụ cho thiết kế đồ án........... ĐỒ ÁN NGHIÊN CỨU CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN TÌNH TRẠNG KỸ THUẬT CỦA HỆ THỐNG CUNG CẤP NHIÊN LIỆU ĐỘNG CƠ LẮP TRÊN XE FORD RANGER TRONG SỬ DỤNG.

Giá: 1,150,000 VND
Nội dung tóm tắt

MỤC LỤC

MỤC LỤC......................................................................................................... 1

LỜI NÓI ĐẦU..................................................................................................... 3

Chương 1GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ĐỘNG CƠ LẮP TRÊN XE FORD RANGER.... 4

1.1. Giới thiệu xe Ford Ranger XLS 4×2 MT......................................... 4

1.2. Giới thiệu động cơ Mazda WL Turbo.............................................. 6

Chương 2PHÂN TÍCH KẾT CẤU ĐỘNG ĐỘNG CƠ MAZDA WL TURBO............. 9

2.1. Cơ cấu khuỷu trục thanh truyền...................................................... 9

2.1.1. Nhóm chi tiết cố định............................................................... 9

2.1.2. Nhóm chi tiết chuyển động..................................................... 11

2.2. Cơ cấu phối khí............................................................................. 15

2.3. Hệ thống bôi trơn.......................................................................... 17

2.4. Hệ thống cung cấp nhiên liệu......................................................... 17

2.4.1. Chức năng, nhiệm vụ của hệ thống cung cấp nhiên liệu.......... 17

2.4.2. Đặc điểm kết cấu các chi tiết trong hệ thống nhiên liệu của động cơ mazda wl turbo.............. 20

2.4.3. Bầu lọc thô............................................................................. 23

2.5 . Hệ thống làm mát......................................................................... 31

Chương 3. TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM ĐỘNG CƠ TẠI CHẾ ĐỘ Nemax.................. 32

3.1. Chọn các thông số ban đầu........................................................... 32

3.2. Tính toán các quá trình của chu trình công tác.............................. 33

3.2.1. Tính toán quá trình trao đổi khí............................................. 33

3.2.2. Tính toán quá trình nén.......................................................... 38

3.2.3. Tính toán quá trình cháy........................................................ 39

3.2.4. Tính toán quá trình dãn nở..................................................... 41

3.2.5. Kiểm tra kết quả tính toán...................................................... 42

3.3. Xác định các thông số đánh giá chu trình công tác và sự làm việc của động cơ        43

3.3.1. Các thông số chỉ thị................................................................ 43

3.3.2. Các thông số có ích................................................................. 44

3.3.3. Dựng đồ thị công chỉ thị của chu trình công tác...................... 45

3.3.4. Dựng đặc tính ngoài của động cơ............................................ 50

3.3.5. Kết luận.................................................................................. 54

Chương 4NGHIÊN CỨU CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN TÌNH TRẠNG KỸ THUẬT HỆ THỐNG CUNG CẤP NHIÊN LIỆU ĐỘNG CƠ TRONG QUÁ TRÌNH SỬ DỤNG. 55

4.1. Các yếu tố ảnh hưởng đến tình trạng kỹ thuật hệ thống cung cấp nhiên liệu.         55

4.1.1. Yếu tố gây ra sự suy giảm tình trạng kỹ thuật........................... 55

4.1.2. Yếu tố ảnh hưởng sự suy giảm tình trạng kỹ thuật..................... 58

4.2. Sự suy giảm tình trạng kỹ thuật hệ thống cung cấ nhiên liệu và biện pháp ngăn cản, khắc phục......................... 62

4.2.1. Động cơ có khói đen................................................................... 62

4.2.2. Động cơ không khởi động được.................................................. 63

4.2.3. Động cơ làm việc không ổn định................................................ 64

4.2.4. Hình ảnh hư hỏng của một số chi tiết trong hệ thống cung cấp nhiên liệu trong quá trình sử dụng............ 65

4.3. Quy trình bảo dưỡng sửa chữa hệ thống cung cấp nhiên liệu................ 67

4.3.1. Các bước bảo dưỡng hệ thống cung cấp nhiên liệu..................... 68

4.3.2. Nội dung bảo dưỡng................................................................... 69

KẾT LUẬN................................................................................................. 72

TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................ 73

LỜI NÓI ĐẦU

     Trong những năm trở lại đây, ngành công nghiệp ô tô thế giới đã chứng kiến sự phát triển vượt bậc làm cho số lượng và chất lượng ô tô trên thế giới ngày càng phong phú và đa dạng hơn, góp phần mang lại nhiều lợi ích thiết thực cho người tiêu dùng và nền công nghiệp trên toàn thế giới. Nước ta cũng không phải ngoại lệ, Nhà nước đang ngày càng thúc đẩy hơn nữa đầu tư cho phát triển ngành nhiều chất xám này để hiện đại hóa, công nghiệp hóa đất nước. Xu thế phát triển của ngành ô tô hiện nay là tập trung vào khai thác, tích hợp các công nghệ mới nhằm đáp ứng tốt nhất các nhu cầu của con người.

     Đối với sinh viên, đồ án tốt nhiệp là một nội dung hết sức quan trọng giúp hệ thống và hoàn thiện lại kiến thức trong suốt quá trình học tập, đặc biệt là các kiến thức chuyên ngành từ đó nâng cao khả năng áp dụng vào thực tế.

     Sau 5 năm học tập tại Học viện Kỹ thuật, tôi đã được giao đồ án tốt nghiệp đại học với đề tài: “Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến tình trạng kỹ thuật của hệ thống cũng cấp nhiên liệu động cơ lắp trên xe Ford Ranger trong quá trình sử dụng”. Trong quá trình làm đồ án, tôi đã được sự hướng dẫn nhiệt tình của các thầy trong Khoa Đông lực, đặc biệt là thầy: ThS………….. Cùng với sự nỗ lực của bản thân và sự giúp đỡ của các bạn trong lớp, đồ án tốt nghiệp của tôi đã hoàn thành. Tuy nhiên do thời gian có hạn cùng với kinh nghiệm thực tế còn thiếu, nên chắc chắn sẽ còn nhiều sai sót. Tôi rất mong các thầy giáo cùng các bạn sinh viên đóng góp ý kiến để bản đồ án được hoàn thiện hơn.

    Tôi xin chân thành cảm ơn!

                                                                                                    Hà Nội, ngày … tháng … năm 20…

                                                                                                  Sinh viên thực hiện

                                                                                                 ……………..

Chương 1

GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ĐỘNG CƠ LẮP TRÊN XE FORD RANGER

1.1. Giới thiệu xe Ford Ranger XLS 4×2 MT

     Xe Ford Ranger luôn là một trong những mẫu xe bán tải tốt nhất. Lịch sử phát triển của Ford Ranger trải dài từ năm 1983 khi mà nó chính thức giới thiệu đến cộng đồng với tư cách là một chiếc xe tải hạng trung. Sự ra đời của xe Ford Ranger giúp người tiêu dung có thêm sự lựa chọn phân khúc giữa xe tải hạng nặng (F-Seris) và xe hạng nhẹ (Courier).

1.2. Giới thiệu động cơ Mazda WL Turbo

Động cơ Mazda WL Turbo do hãng Mazda của Nhật Bản sản xuất được lắp trên xe Ford Ranger. Động cơ gồm 4 xylanh thẳng hang thứ tự làm việc là 1-3-4-2. Động cơ sử dụng nhiên liệu diesel và được phun gián tiếp vào buồng cháy. Buồng cháy động cơ Mazda là loại buồng cháy phân chia kiểu xoáy lốc. Không gian buồng cháy được chia làm 2 phần: Buồng xoáy lốc và buồng cháy chính, hai buồng cháy này được nối với nhau bằng đường thông lớn. Đỉnh piston được khoét lõm. Chính những đặc điểm này đảm bảo cải thiện quá trình cháy của động cơ.

Dưới đây là thông số kỹ thuật của động cơ Mazda WL Turbo

Chương 2

 PHÂN TÍCH KẾT CẤU ĐỘNG ĐỘNG CƠ MAZDA WL TURBO

2.1. Cơ cấu khuỷu trục thanh truyền

   Cơ cấu khuỷu trục thanh truyền của động cơ gồm hai nhóm chi tiết là: Nhóm chi tiết cố định và nhóm chi tiết chuyển động. Nhóm chi tiết cố định gồm: Thân máy, nắp xy lanh và các te dầu. Nhóm chi tiết chuyển động gồm: Nhóm pit tông, thanh truyền, trục khuỷu và bánh đà.

2.1.1. Nhóm chi tiết cố định

a. Thân máy

  Thân máy cùng với nắp xy lanh là nơi lắp đặt và bố trí hầu hết các cụm, các chi tiết của động cơ. Cụ thể trên thân máy bố trí xy lanh, trục khuỷu và các bộ phận truyền động để dẫn động các cơ cấu và các hệ thống khác của động cơ như trục cam, bơm dầu, bơm nước, quạt gió…

Phần dưới của thân máy được liên kết với các te dầu bằng các bu lông thông qua đệm làm kín. Trong thân máy có các khoang chứa nước làm mát cho động cơ, đường dẫn dầu bôi trơn và các vách ngăn để lắp các ổ đỡ trục khuỷu.

b. Nắp xy lanh

  Nắp xy lanh được chế tạo liền khối cho cả động cơ cùng với pit tông và xy lanh tạo thành buồng cháy, buồng cháy động cơ Mazda WL Turbo có dạng buồng cháy phân chia, loại buồng cháy này giúp cho động cơ làm việc êm hơn tuy nhiên nó làm tăng tính phức tạp của kết cấu nắp máy, động cơ khó khởi động lạnh hơn, nhưng điều này đã được khắc phục bằng cách lắp thêm bugi sấy ở buồng cháy trước. Trên nắp xy lanh có lắp các xupap nạp, xupap thải, các lỗ lắp vòi phun…

2.1.2. Nhóm chi tiết chuyển động

a. Nhóm pit tông

Các chi tiết của nhóm pit tông bao gồm: Pit tông, các xéc măng khí, xéc măng dầu, chốt pit tông và các chi tiết khác.

* Pit tông

Pit tông có dạng đỉnh lõm làm cho hỗn hợp hòa trộn đồng đều hơn. Đầu pit tông được xẻ rãnh để lắp các xéc măng khí và xéc măng dầu. Thân pit tông có dạng hình côn, mặt cắt dạng ô van để tránh cho pittông bị bó kẹt trong xy lanh khi chịu nhiệt độ cao, thân pit tông có hai bệ để đỡ chốt pit tông. Đuôi pit tông được làm vát lượn lên ở hai bên dưới bệ đỡ chốt pit tông để giảm khối lượng cho pittông.

* Chốt pit tông

Chốt pit tông được chế tạo bằng thép hợp kim, sau đó thấm cacbon hoặc tôi bằng dòng cao tần do đó nó có bề mặt bên ngoài cứng, chịu mài mòn tốt nhưng bên trong vẫn mềm chịu uốn tốt.

Chốt pit tông có dạng hình trụ rỗng được gia công tinh bề mặt ngoài, luồn qua bạc đầu nhỏ thanh truyền và gối lên hai bệ chốt pit tông.

c. Trục khuỷu và bánh đà

* Trục khuỷu

Trục khuỷu của Mazda WL Turbo được chế tạo liền bằng công nghệ dập từ thép chất lượng cao.

* Bánh đà

Bánh đà được chế tạo bằng gang và được cân bằng động cùng với trục khuỷu. Bánh đà được lắp đồng tâm trên mặt bích ở đuôi trục khuỷu nhờ các bu lông và chốt định vị. Trên vành bánh đà có ép vành răng để khởi động động cơ bằng động cơ điện.

2.2. Cơ cấu phối khí

Cơ cấu phối khí của Mazda WL Turbo thuộc loại cơ cấu phối khí xupap treo, dẫn động trực tiếp. Lực từ vấu cam của trục cam được truyền vào đuôi xupap thông qua con đội thủy lực. Khi động cơ làm việc, thân xupap chuyển động tịnh tiến trong ống dẫn hướng. Lò xo dùng để hồi vị xu pap và đóng kín xupap. Các móng hãm dùng để giữ lò xo, xupap thành một nhóm chi tiết.

* Trục cam

Trục cam của động cơ được chế tạo từ thép cac bon trung bình. Các bề mặt làm việc của cam và các cổ trục được thấm than và tôi cứng. Trên trục cam có 8 cam dạng cam lồi.

* Ống dẫn hướng xupap

Ống được ép căng vào lỗ gia công trong nắp xy lanh. Ống được chế tạo bằng gang hợp kimvà có kết cấu hình trụ rỗng.

* Lò xo xupap

Lò xo xupap được chế tạo bằng thép lò xo, có kết cấu hình trụ, hai đầu mài phẳng để lắp ráp với đĩa chặn.

2.3. Hệ thống bôi trơn

Mazda WL Turbo sử dụng kết hợp cả hai phương pháp bôi trơn cưỡng bức và bôi trơn bằng vung té. Những chi tiết làm việc nặng được bôi trơn cưỡng bức, còn các chi tiết làm việc nhẹ hơn thì bôi trơn bằng vung té.

Các chi tiết sau đây được bôi trơn cưỡng bức: Các ổ đỡ của trục khuỷu, các ổ ở đầu to thanh truyền, cơ cấu phối khí, chốt pit tông cũng được bôi trơn cưỡng bức nhờ một đường dầu dẫn từ cổ khuỷu đi qua lỗ khoan trong thân thanh truyền.

2.4. Hệ thống cung cấp nhiên liệu

2.4.1. Chức năng, nhiệm vụ của hệ thống cung cấp nhiên liệu.

2.4.1.1. Chức năng.

Ở động cơ diesel nhiên liệu trước khi cháy phải được bay hơi và hòa trộn với không khí dể tạo thành hỗn hợp cháy. Để thực hiện điều đó nhiên liệu phải được phun thành từng hạt nhỏ với kích thước xá định và phân bố đều trong thể tích buồng cháy. 

Ở động cơ diesel người ta sử dụng phương pháp tạo hỗn hợp thể tích, phương pháp tạo hỗn hợp kiểu màng và phương pháp tạo hỗn hợp kiểu màng ở các động cơ có buồng cháy phân chia, nhiên liệu bay hơi từ bề mặt của chum tia tráng trên bề mặt buồng cháy khi phun nhiên liệu. Phương pháp tạo hỗn hợp kết hợp được sử dụng trong buồng cháy phân chia.

2.4.1.2.Nhiệm vu.

- Chứa nhiên liệu dự trữ, đảm bảo cho động cơ hoạt động liên tục trong một khoảng thời gian liên tục.

-  Lọc sạch nước và tạp chất cơ học có lẫn trong nhiên liệu.

2.4.2. Đặc điểm kết cấu các chi tiết trong hệ thống nhiên liệu của động cơ mazda wl turbo.

2.4.2.1. Sơ đồ nguyên lý hệ thống nhiên liệu.

Hệ thống điều khiển động cơ Diesel bằng điện tử trong một thời gian dài chậm phát triển so với động cơ xăng. Sở dĩ như vậy, là vì bản thân động cơ Diesel thải ra ít chất độc hơn nên áp lực về môi trường lên các nhà sản xuất ô tô không lớn. Hơn nữa do độ êm dịu không cao nên động cơ Diesel ít được sử dung trên xe du lịch. Trong thời gian đầu, các hãng chủ yếu sử dụng hệ thống điều khiển bơm cao áp bằng điện trong các hệ thống EDC (Electronic Diesel Control) hoặc UP (Unit Control).

Trong hệ thống nhiên liệu bơm cấp nhiên liệu có nhiệm vụ chuyển nhiên liệu từ thùng chứa đến bơm cao áp, nhiên liệu qua ống tích áp đến  lên vòi phun. Trong hình bơm cấp nhiên liệu được đặt trực tiếp bên hông máy và quay cùng trục máy nén khí. Khi tắt điện sự cung cấp nhiên liệu bị ngắt và động cơ dừng hoạt động.

2.4.2.2. Thùng chứa nhiên liệu.

Động cơ Mazda WL Turbo là động cơ cỡ lớn lắp trên xe Ford Ranger do vậy thùng chứa có kích thước khá lớn để cung cấp nhiên liệu cho động cơ trong một thời gian dài đảm bảo cho tính năng cơ động của động cơ.

Thùng chứa bao gồm :

+ Nắp thùng : là chỗ nạp nhiên liệu vào thùng đồng thời là lỗ thoát khí của thùng chứa.

+ Lỗ lắp ống dầu hồi

+ Lưới lọc dầu : lọc những tạp chất hay bụi bẩn ban đầu trong thùng chứa trước khi dầu đi làm việc

2.4.2.3. Bầu lọc thô.

Bầu lọc thô của hệ thống nhiên liệu động cơ là loại bầu lọc có phần tử lọc bằng phiến kim loại, được lắp trước bơm nhiên liệu.

Bầu lọc thô động cơ có khả năng tách các tạp chất cơ khí có kích thước lớn hơn 0,07mm trở lên ra khỏi nhiên liệu. 

2.4.2.5 Bơm cung cấp.

* Nguyên lý hoạt động:

Đối với bơm bánh răng có khá nhiều ưu điểm. Kết cấu đơn giản ,dể chế tạo chắc chắn, làm việc tin cậy cao, kích thước gọn ,có khả năng chịu quá tảitrong thời gian ngắn. Nhược điểm của bơm bánh răng là không thực hiện được sự điều chỉnh lưu lượng và áp suất khi bơm cần phải làm việc với số vòng quay không đổi bơm có cấu tạo hai bánh răng ăn khớp với nhau bánh răng chủ động (6) gắn liền trên trục chính của bơm (4), ăn khớp với bánh răng bị động (2) ,cả hai bánh răng đều đặt trong võ bơm (5). Khi bơm làm việc , bánh răng chủ động quay ,kéo theo bánh răng bị động quay chất lỏng chứa trong các rãnh giữa các răng ngoài cùng ăn khớp được chuyển từ bọng hút (3) qua bọng đẩy (7) vòng theo võ bơm .

Cấu tạo van an toàn của bơm chuyển nhiên liệu gồm có van , lò xo giữ van. Van nằm trong  mặt đế van và ống dẫn hướng, được giữ bởi lò xo làm cho nó luôn luôn ép sát vào đế van.

Cấu tạo van an toàn của bơm chuyển nhiên liệu gồm có ba phần chính. Phần đầu van có dạng hình côn; Phần thân hình trụ (3) có tác dụng dẫn hướng khi van dịch chuyển; Phần đuôi có gờ để lắp lò xo giữ van an toàn.

2.4.2.6. Kết cấu trục cam.

Trục cam của động cơ Mazda WL Turbo gồm có các bộ phận: cam dẫn động xupap thải, cam dẫn động kim bơm liên hợp , các cổ trục , bạc lót cổ trục và bánh răng dẫn động trục cam. Trục cam dùng để dẫn động cụm bơm vòi phun của hệ thống nhiên liệu và dẫn động xupap đóng mở theo quy luật nhất định.

Vật liệu chế tạo trục cam là thép hợp kim. Các mặt ma sát của trục cam (mặt làm việc của cam, của cổ trục, của mặt đầu trục cam...) đều thấm than và tôi cứng, độ cứng đạt HRC 52¸65. Các bề mặt khác và ruột trục cam độ cứng thấp hơn, thường vào khoảng HRC 30¸40.

2.4.2.7. Con đội.

Trong quá trình động cơ làm việc nhiệt sinh ra làm vật liệu dãn nở, nếu bề mặt cam tỳ trực tiếp lên đuôi xupap thì khi đó xupap sẽ đóng không kín ảnh hưởng xấu đến sự làm việc cũng như độ bền một số chi tiết của động cơ. Ở một số động cơ khác thì khe hở nhiệt được tạo ra để khắc phục điều đó, tuy nhiên phải kiểm tra điều chỉnh định kỳ, vì vậy mà ở động cơ này các bề mặt cam tỳ vào đuôi xupap thông qua con đội thủy lực, nó sẽ tự động điều chỉnh theo sự dãn nở vật liệu, nhờ đó mà không cần phải tạo khe hở nhiệt hay điều chỉnh trong quá trình sử dụng.

2.2. Hệ thống làm mát

Hệ thống làm mát của động cơ Mazda WL Turbo kiểu tuần hoàn kín một vòng. Hệ thống làm mát giữ cho nhiệt độ của các chi tiết không vượt quá giá trị cho phép, đảm bảo điều kiện làm việc bình thường của động cơ. Khi hệ thống làm việc, nước từ trong két mát được bơm ly tâm cung cấp vào các áo nước làm mát cho xi lanh và nắp máy, nước sau khi làm mát động cơ theo về két mát hoặc theo đường hồi về bơm. Khi nhiệt độ nước làm mát thấp hơn 700C van hằng nhiệt sẽ đóng, nước đi về qua bơm tiếp tục đến áo nước để sấy nóng động cơ. Khi nhiệt độ nước làm mát lớn hơn 700C van hằng nhiệt mở, nước làm mát từ động cơ đi ra bắt buộc phải qua két làm mát sau đó mới trở lại bơm đến áo nươc. Nhiệt độ nước làm mát nằm trong khoảng 85 ÷ 900C, được phép tăng đến 1000C trong khoảng 10 phút.

Chương 3

TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM ĐỘNG CƠ TẠI CHẾ ĐỘ Nemax

3.1. Chọn các thông số ban đầu

1. Công suất có ích lớn nhất: Nemax= 70 [Nm].

2. Số vòng quay trong một phút của trục khuỷu ứng với chế độ Nemax : n = 3500 [vg/ph].

4.  Số xy lanh của động cơ: i= 4.

8. Hệ số dư lượng không khí là tỷ số giữa lượng không khí nạp thực tế vào xy lanh L1 và lượng không khí lý thuyết cần thiết để đốt cháy hoàn toàn 1 kg nhiên liệu L0, nó phụ thuộc kiểu động cơ, phương pháp tạo hỗn hợp và chế độ sử dụng của động cơ: Chọn 1,4.

9. Nhiệt độ môi trường T0:

Ta lấy nhiệt độ trung bình của năm, giá trị trung bình của T0 của nước ta theo thống kê của ngành khí tượng là 240C, tức là 2970K.

12. Nhiệt độ cuối quá trình thải Tr:

Động cơ diesel bốn kỳ: Tr = 700÷900 0K, ta chọn Tr = 8200K.

13. Độ sấy nóng khí nạp ∆T:

Động cơ diesel bốn kỳ tăng áp: ∆T = 5÷200K

Ta chọn ∆T = 100K.

14. Chỉ số nén đa biến trung bình n1:

Động cơ diesel: n1 = 1,34÷1,41

Ta chọn n1 = 1,34.

19. Áp suất tăng áp pk

Động cơ diesel tăng áp trung bình: pk = 0,15 ÷ 0,20[MPa].

Ta chọn: pk = 0,15[MPa].

20. Áp suất của khí thải trước cửa vào tua bin khí dùng để dẫn động bơm tăng áp Pp:

Giá trị của pp được chọn trong khoảng sau: pp = ( 0,85÷0,92 )pk [MPa]; Pp = 0,85.0,15 =0,1275[MPa].

3.2. Tính toán các quá trình của chu trình công tác

Khi tính toán chu trình công tác, ta lần lượt tính các quá trình nối tiếp nhau như trao đổi khí, nén, cháy, và dãn nở. Kết quả tính toán các quá trình được dùng để tính các thông số đánh giá chu trình công tác và sự làm việc của động cơ cũng như dựng đồ thị công chỉ thị.

3.2.1. Tính toán quá trình trao đổi khí

Mục đích của việc tính toán quá trình trao đổi khí là xác định các thông số chủ yếu cuối quá trình nạp chính như áp suất pa và nhiệt độ Ta.

a. Áp suất cuối quá trình nạp:

pa = (0,08 ÷ 0,96)pk = 0,88 . 0,15 = 0,132 [MPa]                            (3.7)

b. Nhiệt độ của không khí sau máy nén khí:

- m = 1,55÷1,65 – chỉ số đa biến trung bình của không khí trong máy nén khí. Ta chọn m = 1,6.

- v = 0,8÷0,88 : hệ số quét buồng cháy. Giá trị của v phụ thuộc vào giá trị của pk và các góc mở sớm, đóng muộn của các xu páp. Buồng cháy càng được quét sạch thì giá trị của v càng thấp.

3.2.2. Tính toán quá trình nén.

Mục đích tính toán là xác định các thông số như áp suất pc và nhiệt độ Tc ở cuối quá trình nén.

3.2.3. Tính toán quá trình cháy

Mục đích tính toán quá trình cháy là xác định các thông số cuối quá trình cháy như áp suất pz và nhiệt độ Tz.

a. Tính toán tương quan nhiệt hóa

Mục đích việc tính toán tương quan nhiệt hóa là xác định những đại lượng đặc trưng cho quá trình cháy về mặt nhiệt hóa để làm cơ sở cho việc tính toán nhiệt động.

gC, gH, gO là thành phần nguyên tố tính theo khối lượng cácbon, hyđrô, ôxy tương ứng chứa trong 1 kg nhiên liệu. Trị số các thành phần ấy đối với nhiên liệu diesel có thể lấy gần đúng theo các giá trị sau:

gC = 0,86; gH = 0,145; gO = 0,01.

Thay vào ta được:M0 = 0,495 [kmol/kgnl]                   (3.16)

- Lượng hỗn hợp cháy M1 tương ứng với lượng không khí thực tế Mt

M1 = M = 0,693 [kmol/kgnl]                                   (3.18)

b. Tính toán tương quan nhiệt động

Từ các phương trình (3.21), (3.22), (3.23), (3.24) và (3.25) ta tìm được giá trị của Tz là: Tz = 2129,9 [0K]

3.2.4. Tính toán quá trình dãn nở

Mục đích của việc tính toán quá trình dãn nở là xác định các giá trị áp suất pb và nhiệt độ Tb ở cuối quá trình dãn nở.

a. Áp suất cuối quá trình dãn nở

Vậy Pb = 0,48 [MPa]     

b. Nhiệt độ cuối quá trình dãn nở

Vậy Tb = 1306,6[0K]     

3.2.5. Kiểm tra kết quả tính toán

So sánh giữa giá trị đã chọn của Tr và kết quả thu được theo biểu thức kiểm tra ta thấy sai số nhỏ hơn 5%, vậy quá trình tính toán trên là đảm bảo.

3.3. Xác định các thông số đánh giá chu trình công tác và sự làm việc của động cơ

3.3.1. Các thông số chỉ thị

  Các thông số chỉ thị là những thông số đặc trưng cho chu trình công tác của động cơ. Khi xác định các thông số chỉ thị, ta chưa kể đến các dạng tổn thất về công mà chỉ xét các tổn thất về nhiệt.

3.3.2. Các thông số có ích

Các thông số có ích là những thông số đặc trưng cho sự làm việc của động cơ. Để xác định các thông số đó, ta sử dụng kết quả tính toán các thông số chỉ thị ở mục trên và xác định giá trị của áp suất tổn hao cơ khí trung bình p.

Áp suất tổn hao cơ khí trung bình là áp suất giả định, không đổi, tác động lên pittông trong một hành trình và gây ra công tổn hao bằng công tổn hao của trao đổi khí, dẫn động các cơ cấu phụ, tổn hao do ma sát ở các bề mặt công tác.

* Áp suất tổn hao cơ khí trung bình p được xác định bằng công thức thực nghiệm theo vận tốc trung bình của pit tông CTB như sau:

p = 0,015 + 0,0156.CTB = 0,015 + 0,0156. 10,73 = 0,182  [MPa]            (3.36)

* Áp suất có ích trung bình

pe = pi - p = 1,12 – 0,182   =  0,973   [MPa]               (3.37)

* Hiệu suất có ích

ηe = ηi . η = 0,543.0,837 = 0,454                                   (3.40)

So sánh giá trị Ne tính toán được với giá trị Ne cho trước ta thấy sai số nhỏ hơn 3%, vậy quá trình tính toán là đảm bảo.

3.3.3. Dựng đồ thị công chỉ thị của chu trình công tác

 a. Dựng đồ thị công chỉ thị lý thuyết

Ở đồ thị công chỉ thị lý thuyết, ta thay chu trình thực tế bằng chu trình kín a-c-y-z-b-a. Trong đó quá trình cháy nhiên liệu được thay bằng quá trình cấp nhiệt đẳng tích c-y và cấp nhiệt đẳng áp y-z, quá trình trao đổi khí được thay bằng quá trình rút nhiệt đẳng tích b-a.

* Thống kê các giá trị của các thông số đã tính ở các quá trình như áp suất khí thể ở các điểm đặc trưng pa, pc, pz, pb, chỉ số nén đa biến trung bình n1, chỉ số dãn nở đa biến trung bình n2, tỷ số nén ε, thể tích công tác Vh, thể tích buồng cháy Vc  và tỷ số dãn nở sớm ρ.

pa = 0,132 [Mpa];                         n1 = 1,34;

pc = 7,310 [MPa];                         n2 = 1,2;

pz = 9         [MPa];                        ε = 20;

pb = 0,48 [MPa];                          Vh = 0,6246 [dm3];

ρ = 1,73  ;                                     Vc = 0,0328 [dm3];

Đưa kết quả tính toán được lên đồ thị và nối các điểm của cùng quá trình bằng một đường liền nét, ta có đồ thị cần dựng.

b. Hiệu chỉnh đồ thị công chỉ thị lý thuyết thành đồ thị công chỉ thị thực tế

Hiệu chỉnh đồ thị công chỉ thị lý thuyết thành đồ thị công chỉ thị thực tế khi kể đến các yếu tố ảnh hưởng như góc phun sớm nhiên liệu, góc mở sớm, đóng muộn xupap cũng như sự thay đổi thể tích khi cháy. Để dựng đồ thị công chỉ thị thực tế, ta gạch bỏ các diện tích I, II, III, IV trong đồ thị lý thuyết.

Diện tích I xuất hiện do góc phun sớm nhiên liệu gây ra. Khi đó một phần nhiên liệu được cháy trước trên đường nén nên áp suất cuối quá trình nén thực tế, cao hơn áp suất cuối quá trình nén thuần túy . Điểm nằm trên đường nén thuần túy. Vị trí của nó được xác định bởi góc phun sớm nhiên liệu và được dựng theo vòng tròn Brích (OO’ = AB.λ/4). Điểm được xác định bằng cách lượn đều từ điểm cho đến khi cắt trục tung ứng với thể tích 

3.3.4. Dựng đặc tính ngoài của động cơ

Mục đích là để biểu thị sự phụ thuộc của các chỉ tiêu như công suất có ích (Ne), mô men xoắn có ích (Me), lượng tiêu hao nhiên liệu trong một giờ (Gnl)  và suất tiêu hao nhiên liệu có ích (ge) vào số vòng quay của trục khuỷu n (v/ph) khi thanh răng bơm cao áp chạm vào vít hạn chế. Qua đó để đánh giá sự thay đổi các chỉ tiêu chính của động cơ khi số vòng quay trục khuỷu thay đổi.

Để dựng đường đặc tính, ta chọn trước một số giá trị trung gian của số vòng quay n trong giới hạn giữa nmin và nmax rồi  tính các giá trị biến thiên tương ứng của Ne,  Me,  Gnl,  ge.

3.3.5. Kết luận

Qua kết quả tính toán ở trên cho phép ta có thể kết luận: Với điều kiện khai thác ở Việt Nam (nhiệt độ, áp suất môi trường,…) động cơ Mazda WL Turbo lắp  trên xe Ford Ranger đảm bảo phát huy tốt công suất và hiệu suất làm việc. Các chỉ tiêu kinh tế và hiệu quả của chu trình công tác của động cơ được đảm bảo trong điều kiện khai thác ở môi trường nước ta.

Chương 4

NGHIÊN CỨU CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN TÌNH TRẠNG KỸ THUẬT HỆ THỐNG CUNG CẤP NHIÊN LIỆU ĐỘNG CƠ TRONG QUÁ TRÌNH SỬ DỤNG

4.1. Các yếu tố ảnh hưởng đến tình trạng kỹ thuật hệ thống cung cấp nhiên liệu.

Trong quá trình khai thác xe, tình trạng kỹ thuật của xe nói chung và của hệ thống vận hành nói riêng bị thay đổi theo chiều hướng xấu đi. Vì vậy, cần tìm hiểu các nguyên nhân và yếu tố ảnh hưởng đến quá trình suy giảm tình trạng kỹ thuật, giảm độ tin cậy của chúng. Do thời gian và kiến thức còn hạn chế nên em xin được nghiên cứu sự suy giảm tình trạng kỹ thuật của bánh xe và hệ thống treo trên xe Ford Ranger.

4.1.1. Yếu tố gây ra sự suy giảm tình trạng kỹ thuật.

a. Ma sát và mài mòn:

- Ma sát là quá trình chống lại sự di chuyển tương đối giữa hai vật thể ở vùng của các mặt trượt kèm theo sự tiêu hao năng lượng do chuyển biến thành nhiệt. Ma sát có tác dụng xấu và tốt. Nhờ có ma sát con người hoàn toàn có thể tự do đi lại mà không sợ ngã, các vật không trượt  khỏi tay khi cầm, cái đinh được giữ lại khi đóng vào tường, tàu hỏa có thể chuyển động trên đường ray v.v... 

b. Biến dạng dư:

Biến dạng là sự thay đổi hình dạng, kích thước của chi tiết. Đó là một thuộc tính quan trọng của vật liệu. Biến dạng được phân loại thành hai loại là biến dạng dẻo và biến dạng đàn hồi: Biến dạng đàn hồi là sự thay đổi hình dáng vật thể dưới tác dụng ngoại lực, khi bỏ lực tác dụng chi tiết sẽ khôi phục hình dáng ban đầu; Biến dạng dẻo là biến dạng còn dư lại sau khi bỏ ngoại lực tác dụng.

4.1.2. Yếu tố ảnh hưởng tới sự suy giảm tình trạng kỹ thuật.

- Trong lĩnh vực thiết kế chế tạo, ta phải kể đến các nhân tố ảnh hưởng của kết cấu, vật liệu chế tạo và chất lượng gia công chi tiết.

- Hình dạng và kích thước của chi tiết có ảnh hưởng lớn đến áp lực riêng, độ bền vững, độ chịu mòn, chịu mỏi. Bởi vậy, khi thiết kế cần tăng cường hoàn thiện về kết cấu. Kích thước, hình dáng hình học của chi tiết ngày càng hợp lý hơn, khe hở ban đầu bảo đảm, lượng mòn thấp nhất (pít-tông hình ô van, xéc măng không đẳng áp )

a. Ảnh hưởng của điều kiện khí hậu và đường xá:

* Điều kiện đường xá

- Ảnh hưởng của đường xá đến quá trình làm việc của ô tô được biểu thị bằng loại đường, tính chất mặt đường, độ dốc, tiết diện dọc của đường, mật độ giao thông trên đường.

- Ta thấy khi ô tô chạy trên đường tốt, đường thẳng nếu đi số truyền thẳng với tốc độ 60 km/h thì trục khủyu động cơ quay 2600 vòng, cho 1 km đường. Nếu trên đường xấu chỉ chạy với tốc độ 30 km/h thì để đi được 1 km đường thì trục khuỷu phải quay khoảng 3000 vòng, (động cơ làm việc có mô men xoắn lớn nhất với tốc độ khoảng 1200-1500 vòng/phút), cho nên hao mòn tăng lên nhiều.

b. Ảnh hưởng của chế độ khai thác và vật liệu khai thác:

 * Chế độ khai thác

- Trong khi vân hành phải cho xe dừng bánh và chuyển động lại nhiều lần sẽ làm tăng mức tiêu hao nhiên liệu rất nhiều tiêu hao dầu nhờn tăng và tăng hao mòn các chi tiết.

- Hao mòn của động cơ còn phụ thuộc vào chế đọ công tác, cách chất tải.

 * Vật liệu khai thác

- Dầu diesel
Trị số xê-tan đặc trưng cho khả năng tự bốc cháy của diesel. Nếu trị số này quá cao sẽ không cần thiết vì gây lãng phí nhiên liệu, nếu trị số này thấp sẽ xảy ra quá trình cháy kích nổ do trong nhiên liệu có nhiều thành phấn khó bị ôxi hóa khi lượng nhiên liệu phun vào trong xylanh quá nhiều mới xảy ra quá trình tự cháy, dẫn đến cháy cùng một lúc, gây tỏa nhiệt mạnh áp suất tăng mạnh, động cơ rung, giật… gọi là cháy kích nổ.

4.2. Sự suy giảm tình trạng kỹ thuật hệ thống cung cấ nhiên liệu và biện pháp ngăn cản, khắc phục.

Những hư hỏng sau đây có thể do hư hỏng các bộ phận khác của động cơ gây lên, nên khi tìm nguyên nhân bên cạnh hệ thống nhiên liệu cần phải xem xét đến bộ phận khác có liên quan

4.2.1. Động cơ có khói đen.

Nguyên nhân động cơ có khói đen được thể hiện bảng 4.1.

4.2.2. Động cơ không khởi động được.

Động cơ có khói đen do nhiên liệu xylanh cháy không hoàn toàn cũng có thể không khí cung cấp vào xylanh bị thiếu.

Nguyên nhân động cơ không khởi động được thể hiện như bảng 4.2

4.3. Quy trình bảo dưỡng sửa chữa hệ thống cung cấp nhiên liệu.

Bảo dưỡng là hàng loạt các công việc nhất định, bắt buộc phải thực hiện với các loại xe sau một thời gian làm việc, hay quãng đường qui định. Mục đích là kiểm tra, chăm sóc, phát hiện những hư hỏng đột xuất, ngăn ngừa chúng để đảm bảo cho cụm máy, xe vận hành an toàn và không bị hư hỏng, giữ gìn hình thức bên ngoài. Kiểm tra bảo dưỡng xe định kì là cách tốt nhất để tránh được những chi phí phát sinh bất thường trong quá trình sử dụng xe. 

4.3.1. Các bước bảo dưỡng hệ thống cung cấp nhiên liệu

So với động cơ xăng, động cơ Diesel khó bảo dưỡng hơn và phải thực hiện nhiều công đoạn phức tạp. Những bước sau đây sẽ hướng dẫn bạn cách bảo dưỡng hệ thống nhiên liệu động cơ Diesel theo cách đơn giản nhất:

Bước 1: Rửa sạch nắp thùng nhiên liệu và lưới lọc ở miệng lót  bằng dầu lửa hoặc dầu diesel.

Bước 3: Xả hết nhiên liệu trong thùng trước khi rửa thùng và tháo ra khỏi máy. Sau đó đổ một ít dầu lửa hoặc dầu Diesel súc thùng bằng dầu lửa hoặc dầu Diesel và xả ra ngoài cho đến khi nhiên liệu chảy ra được  sạch.

Bước 4: Tháo các đinh ốc ở bầu lọc và bơm sau đó nới lỏng các đầu nối của ống cao áp khi xả gió ở đường ống cao áp. Khi xả gió phải để tay ga mức lớn nhất. Sau đó, cho động cơ quay bằng máy khởi động.

Ngoài ra, bạn cần lưu ý:Không để bụi lọt vào động cơ. Nếu thường xuyên làm việc trong môi trường nhiều bụi bẩn, bạn cần kiểm tra và làm sạch bộ lọc không khí hằng ngày, dùng khí nén thổi sạch từ trong ra ngoài phin lọc và lắp kín lại phin sau khi hoàn hành.

+ Bảo dưỡng theo chu kỳ 1000 – 1500 km hoặc sau 100 – 200 giờ hoạt động.

4.3.2. Nội dung bảo dưỡng

Chú thích :
K: Kiểm tra hoặc lau chùi, sửa chữa, điều chỉnh /hoặc thay thế nếu cần thiết
T : Thay thế
B : Bôi trơn, bảo dưỡng

Chú ý :
- Nếu sử dụng xe liên tục trong các trường hợp đặc biệt sau thì dầu động cơ, lọc dầu, lọc gió cần được thay sớm hơn định kỳ được khuyến nghị ghi trong lịch bảo dưỡng

- Nếu sử dụng phanh liên tục như trên đường đồi núi hoặc điều kiện môi trường có độ ẩm cao công việc kiểm tra, bảo dưỡng, thay thế cần tiến hành thường xuyên hơn.

KẾT LUẬN

  Sau ba tháng được giao làm đồ án với sự giúp đỡ tận tình của thầy giáo: ThS…………… cùng các thầy trong Bộ môn Động cơ, Khoa Động lực, tôi đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp đúng thời gian. Với nhiệm vụ được giao, đồ án đã giải quyết được các vấn đề sau:

      1. Giới thiệu động cơ Mazda WL Turbo và xe For Ranger.

      2. Phân tích đặc điểm kết cấu của động cơ Mazda WL Turbo.

      3. Tính toán chu trình công tác của động cơ tại chế độ Nemax.

      4. Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến tình trạng kỹ thuật của hệ thống cũng cấp nhiên liệu động cơ trong quá trình sử dụng.

    Do điều kiện về thời gian, quá trình tiếp xúc thực tế cũng như khả năng có hạn của bản thân nên đồ án không tránh khỏi những sai sót. Vì vậy, tôi rất mong được sự đóng góp của các thầy và các bạn. Tôi xin chân thành cảm ơn thầy giáo: ThS…………… cùng cùng các thầy trong Bộ môn Động cơ, Khoa Động lực đã giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và làm đồ án.

                                                                                                          Hà Nội, ngày … tháng … năm 20…

                                                                                                                   Sinh viên thực hiện

                                                                                                                       ……………….

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Lại Văn Định - Vy Hữu Thành, Kết cấu và tính toán động cơ đốt trong, tập 1, tập 2 HVKTQS - 1996.

2. Hoàng Đình Long, Kỹ thuật sửa chữa ô tô, Nhà xuất bản giáo dục.

3. Nguyễn Phúc Hiểu, Vũ Đức Lập, Lý thuyết ô tô quân sự, Nhà xuất bản quân đội nhân dân - 2002.

4. Vy Hữu Thành - Vũ Anh Tuấn, Hướng dẫn đồ án môn học động cơ đốt trong, Nhà xuất bản quân đội nhân dân - 2003.

5. Vũ Đức Lập, Ứng dụng máy tính trong tính toán ô tô, NXBQĐND 2001

6. Cấu tạo, hướng dẫn sử dụng và sửa chữa động cơ lắp trên xe Ford Ranger

"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"
 


 

 

 

hỗ trợ trực tuyến
doanchatluong.vn


"Doanchatluong.vn" lấy "chất lượng" làm thước đo của sự tồn tại và phát triển.
Chỉ những đồ án/tài liệu thực sự đảm bảo chất lượng chúng tôi mới đăng lên website.
Bản quyền thuộc về Đồ án chất lượng.vn