MỤC LỤC
MỤC LỤC..........................1
LỜI NÓI ĐẦU........................................ 2
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ XE KRAZ -255B VÀ ĐỘNG CƠ YAMZ - 238...2
1.1. Xe KRAZ -255B.. .................................................................................... 2
1.1.1.Khái quát chung về xe KRAZ -255B................................................ 2
1.1.2. Đặc tính kỹ, chiến thuật cơ bản của xe KRAZ -255B...................... 3
1.1.3. Đặc tính các cụm và hệ thống chính của xe KRAZ -255B............... 6
1.2. Động cơ YaMZ - 238 ............................................................................. 8
1.2.1. Khái quát về động cơ YaMZ - 238 ................................................ 8
1.2.2. Phân tích đặc điểm kết cấu của động cơ YaMZ - 238.................... 11
CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM ĐỘNG CƠ YAMZ - 238 ... 42
2.1. Mục đích................................................................................................. 42
2.2. Chọn số liệu ban đầu.............................................................................. 42
2.3. Tính toán chu trình công tác.................................................................. 45
2.3.1. Tính toán quá trình trao đổi khí.................................................... 45
2.3.2. Tính toán quá trình nén................................................................. 46
2.3.3. Tính toán quá trình cháy............................................................... 46
2.3.4. Tính toán quá trình giãn nở........................................................... 48
2.3.5. Kiểm tra kết quả tính toán............................................................. 49
2.4. Xác định các thông số đánh giá chu trình và sự làm việc của động cơ. 50
2.4.1. Các thông số chỉ thị....................................................................... 50
2.4.2. Các thông số có ích....................................................................... 50
2.5. Dựng đồ thị công chỉ thị của chu trình công tác................................... 51
2.5.1. Dựng đồ thị công chỉ thị lý thuyết................................................. 51
2.5.2. Hiệu chỉnh đồ thị công chỉ thị........................................................ 54
2.6. Dựng đặc tính ngoài của động cơ.......................................................... 56
2.6.1. Khái quát....................................................................................... 56
2.6.2. Trình tự dựng................................................................................ 56
2.7. Kết luận chương 2.................................................................................. 58
CHƯƠNG 3: TÌM HIỂU MỘT SỐ NGUYÊN NHÂN HƯ HỎNG VÀ BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC ĐỐI VỚI ĐỘNG CƠ YAMZ - 238........................... 59
3.1. Giới thiệu chung..................................................................................... 59
3.2. Nội dung công việc................................................................................. 59
3.2.1. Bảo dưỡng kỹ thuật....................................................................... 59
3.2.2. Một số nguyên nhân hư hỏng và cách khắc phục.......................... 60
KẾT LUẬN....................................................................................................... 67
TÀI LIỆU THAM KHẢO................................................................................... 68
LỜI NÓI ĐẦU
Động cơ đốt trong từ khi ra đời đã chứng minh được nhiều tính ưu việt của nó trong các ngành cơ khí, kỹ thuật và trong thực tế. Tuy nhiên ở nước ta do điều kiện kinh tế còn chưa phát triển nên việc chế tạo động cơ, nhất là các động cơ mới còn gặp rất nhiều khó khăn.Vì vậy, đa số các động cơ hiện nay chúng ta đang sử dụng đều phải nhập từ nước ngoài. Do điều kiện địa hình, khí hậu ở nước ta nên khi khai thác một số các thông số của động cơ bị thay đổi.
Xuất phát từ những yếu tố trên, việc khai thác triệt để tính năng của động cơ là một vấn đề đang được nhiều người quan tâm, đồng thời cũng là một vấn đề hết sức có ý nghĩa mang tính thời sự đối với tình hình kinh tế nước ta.
Từ những yêu cầu thực tế trên, nhiệm vụ đồ án tốt nghiệp của tôi là : “Khai thác các hệ thống chính của động cơ YaMZ-238 trên xe KRAZ-255B”
Đồ án gồm những chương chính sau đây :
- Chương 1: Khái quát về xe KRAZ-255B và động cơ YaMZ-238;
- Chương 2: Tính toán kiểm nghiệm động cơ;
- Chương 3: Một số nguyên nhân hư hỏng và cách khắc phục.
- Kết luận.
CHƯƠNG 1
GIỚI THIỆU CHUNG VỀ XE KRAZ-255B VÀ ĐỘNG CƠ YAMZ-238;
1.1. Xe KRAZ-255B.
1.1.1. Khái quát về xe KRAZ-255B.
Xe KRAZ-255B do nhà máy chế tạo Krêmentruc (Liên Xô cũ) sản xuất từ năm 1967. Ô tô KRAZ-255B (hình 1.1) được nhập vào Việt Nam từ nhiều năm nay và được sử dụng chủ yếu trong quân đội.
Với hình dáng, cấu tạo của xe như trên do vậy xe có tính năng cơ động rất cao hoạt động được trên nhiều địa hình (kể cả có đường và không có đường). Độ sâu lội nước của xe là 1,0 m, xe cũng cho phép sử dụng trong điều kiện khí hậu, nhiệt độ từ - 400C đến 500C.
Xe KRAZ-255B bố trí động cơ ở phía trước xe ngoài buồng lái. Đây là kiểu phổ biến nhất trên các ô tô vận tải có công dụng chung.
Hệ thống lái trên xe KRAZ-255B là hệ thống lái cơ khí có trợ lực thuỷ lực sử dụng: Cơ cấu lái loại trục vít - đai ốc - thanh răng - cung răng và van phân phối liền khối với xi lanh lực.
1.1.2. Đặc tính kỹ, chiến thuật cơ bản của xe KRAZ-255B
Các thông số cơ bản của xe KRAZ-255B như 1.a.
1.1.3. Đặc tính các cụm và hệ thống chính của xe KRAZ-255B
1.1.3.1. Động cơ
Là động cơ YaMZ-238 chạy bằng nhiên liệu diesel, 4 kỳ, 8 xi lanh bố trí hình chữ V, công suất cực đại 240 HP ở tốc độ động cơ ne = 2100 vòng/phút, mô men xoắn cực đại 90 KGm ở tốc độ động cơ 1500 vòng/phút, tiêu hao nhiên liệu ge = 167 g/ml.giờ.
1.1.3.2. Hệ thống truyền lực
Kiểu cơ khí có cấp, bố trí theo sơ đồ thông qua gồm: ly hợp, bộ chia (hộp số phụ đặt trước hộp số chính), hộp số chính, truyền động các đăng, cầu chủ động.
- Ly hợp ma sát khô, hai đĩa, thường đóng. Đĩa bị động có giảm chấn xoắn, lò xo ép bố trí xung quanh, dẫn động mở ly hợp bằng cơ khí.
- Hộp số cơ khí YaMZ - 236H, cơ khí 5 cấp, 3 trục dọc, đồng tốc ở số II, III, IV, và V.
1.1.3.4. Hệ thống lái
Kiểu cơ khí có trợ lực thuỷ lực gồm cơ cấu lái, dẫn động lái và trợ lực lái.
1.1.3.5. Hệ thống phanh
Gồm hệ phanh chính, hệ phanh dừng, hệ phanh bổ trợ.
- Hệ phanh chính (phanh công tác) dùng để điều chỉnh tốc độ chuyển động của ô tô trong điều kiện chuyển động bất kỳ. Cơ cấu phanh kiểu tang trống có hai guốc phanh ở tất cả các bánh xe. Dẫn động phanh bằng khí nén.
- Hệ phanh dừng dùng khi dừng xe hoặc đỗ xe trên dốc, dùng kết hợp hoặc thay thế phanh chính khi cần thiết như trong các trường hợp hư hỏng hệ thống phanh chính. Cơ cấu phanh kiểu tang trống gồm có tang phanh, mâm phanh và điều khiển dẫn động bằng cơ khí.
1.2. Động cơ YaMZ-238
1.2.1. Khái quát về động cơ YaMZ-238.
1.2.1.1.Đặc điểm chung.
Động cơ YaMZ-238 do nhà máy IAROSLAVL chế tạo, là động cơ diesel 4 kỳ, buồng cháy không phân chia, 2 hàng xi lanh, mỗi hàng có 4 xi lanh bố trí hình chữ V, góc nhị diện 900, được làm mát bằng nước lưu thông tuần hoàn cưỡng bức. Thứ tự làm việc của động cơ YaMZ-238 là 1-5-4-2-6-3-7-8.
Việc bố trí động cơ chữ V nói chung và động cơ YaMZ-238 nói riêng có một số ưu điểm sau:
- Cho phép tăng được số xi lanh để tăng công suất động cơ nhưng không làm tăng chiều dài của động cơ.
- Cho phép hạ thấp trọng tâm của động cơ, do vậy việc bố trí động cơ ra đầu xe rất thuận tiện, không hạn chế tầm nhìn của lái xe.
1.2.1.2. Phạm vi sử dụng.
Động cơ YaMZ-238 được sử dụng rộng rãi trong tất cả các ngành kinh tế quốc dân, trong lĩnh vực giao thông vận tải và đặc biệt là lĩnh vực quốc phòng.
Trong lĩnh vực giao thông vận tải động cơ YaMZ-238 được lắp trên các xe vận tải trọng tải nặng như xe: MAZ 5165, MAZ 53352, MAZ 504B, MAZ 5549.
1.2.1.3. Các thông số kỹ thuật của động cơ.
Các thông số cơ bản của động cơ YaMZ-238 như bảng 1.b.
1.2.2.Phân tích đặc điểm kết cấu của động cơ YaMZ-238.
1.2.2.1. Bố trí chung.
Hình dạng kết cấu chung bên ngoài động cơ được biểu thị trên hình 1.4 và mặt cắt dọc, ngang của động được biểu thị trên hình 1.5, hình 1.6.
Phía trước động cơ được bố trí bầu lọc thô, bầu lọc tinh nhiên liệu và bầu lọc thô, bầu lọc tinh dầu bôi trơn. Các cụm máy phát điện, máy nén khí được dẫn động bằng bộ truyền đai cũng được bố trí ở phía trước.
1.2.2.2. Cơ cấu khuỷu trục - Thanh truyền.
Cơ cấu khuỷu trục-thanh truyền có nhiệm vụ tiếp nhận lực khí thể do khí cháy sinh ra và biến chuyển động lên xuống của pít tông thành chuyển động quay của trục khuỷu.
a) Nhóm chi tiết cố định:
- Thân xi lanh.
Được đúc bằng gang hợp kim có thành phần hóa học như sau: 3,2 ÷ 3,5%C, 0,15 ÷ 0,4%Cu, 2 ÷ 2,5%Si, 0,12%S, 0,2%P, 0,6 ÷ 0,8%Mn, 0,3 ÷ 0,45%Cr, 0,12%Ni 0,03 ÷ 0,08%Ti, độ cứng HB đạt được 170 ÷ 241, phía trên là nắp xi lanh, dưới là hộp trục khuỷu.
- Ống lót xi lanh.
Ống lót xi lanh của động cơ YaMZ-238 là loại ống lót ướt, được đúc bằng gang hợp kim có thành phần: 3,2 ÷ 3,5C; 0,6 ÷ 0,8Mn; 2,1 ÷ 2,4Si; 0,2P; 0,03 ÷ 0,08Ti; 0,15 ÷ 0,4Cu; 0,3 ÷ 0,45Cr; 0,1N; 0,12S .
b) Nhóm chi tiết chuyển động:
Trong các chi tiết chuyển động của cơ cấu khuỷu trục - thanh truyền, các chi tiết thuộc nhóm pít tông và nhóm thanh truyền là các chi tiết chịu phụ tải lớn cả cơ và nhiệt. Các chi tiết bị mài mòn nhanh gồm pít tông, xéc măng và các bạc đầu nhỏ, đầu to thanh truyền.
- Nhóm Pít tông.
* Pít tông:
Pít tông được chế tạo bằng hợp kim nhôm có hàm lượng silic cao. Đỉnh pít tông được làm lõm tạo thành một phần không gian buồng chay dạng tôrôit (dạng prôfin hình w).
* Chốt pít tông
Được chế tạo bằng thép hợp kim có ký hiệu là 12XH3A. Độ cứng HRC bề mặt chốt đạt giá trị 56 ÷ 65. Chốt pít tông được lắp với bệ chốt theo kiểu bơi, phương pháp này đảm bảo cho bề mặt chốt được mòn đều, tránh được hiện tượng kẹt chốt.
* Xéc măng
Trên pít tông có lắp hai loại xéc măng: xéc măng khí và xéc măng dầu. Xéc măng khí được chế tạo bằng gang hợp kim và có tiết diện hình thang với góc nghiêng của cạnh ngoài về mặt đầu phía trên là 100. Để đảm bảo cơ tính cho xéc măng khí trên cùng (xéc măng chịu tải lớn) nó được chế tạo với hàm lượng phốt pho không quá 0,1% và hàm lượng lưu huỳnh không vượt quá 0,4%, bề mặt ngoài của xéc măng được mạ một lớp crôm xốp với bề dày là 0,008 ÷ 0,02 mm.
- Nhóm thanh truyền.
Thanh truyền có nhiệm vụ nối pít tông với chốt khuỷu của trục khuỷu và truyền lực từ pít tông cho trục khuỷu ở các hành trình của động cơ. Thanh truyền được chế tạo từ thép 40X, được tôi và ram tới độ cứng HB đạt được 229 ÷ 269.
1.2.2.3. Cơ cấu phối khí và truyền động.
Cơ cấu phối khí và truyền động có nhiệm vụ điều khiển thời điểm và quá trình đóng mở của xu páp để thực hiện việc nạp khí nạp mới và thải sản vật cháy ra khỏi xi lanh động cơ.
a) Sơ đồ pha phân phối khí.
Các xu páp nạp được mở tại điểm 1 với góc mở sớm a = 200, nghĩa là trước khi pít tông đến điểm chết trên ở cuối hành trình thải để khi thực hiện quá trình nạp chính (pít tông đi từ điểm chết trên xuống điểm chết dưới) các xu páp nạp được đóng kín tại điểm 2 ứng với góc đóng muộn d = 460 sau khi pít tông đó qua vị trí điểm chết trên và đi lên thực hiện hành trình nén nhằm mục đích nạp thêm.
b) Bố trí chung cơ cấu phối khí.
Để dẫn động các chi tiết trung gian của cơ cấu phối khí, trong động cơ YaMZ-238 sử dụng phương án con đội con lăn lắp trên trục trung gian dựng chung cho hai dãy xi lanh.
1.2.2.5. Hệ thống nhiên liệu.
a) Nhiệm vụ, yêu cầu của hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ Diesel.
* Nhiệm vụ: hệ thống cung cấp nhiên liệu là một hệ thống quan trọng của động cơ có nhiệm vụ như sau:
- Chứa nhiên liệu dự trữ, đảm bảo cho động cơ hoạt động liên tục trong một khoảng thời gian quy định.
- Lọc sạch nước và tạp chất cơ học lẫn trong nhiên liệu.
* Yêu cầu:
- Bền, làm việc có độ tin cậy cao.
- Đơn giản, dễ dàng và thuận tiện cho việc sửa chữa, bảo dưỡng.
- Dễ chế tạo và giá thành rẻ.
b) Sơ đồ, nguyên lý làm việc hệ thống nhiên liệu động cơ YAMZ-238.
* Sơ đồ hệ thống cung cấp nhiên liệu.
* Nguyên lý hoạt động.
Nhiên liệu trong thùng chứa (1) dưới tác dụng lực hút của bơm chuyển (6), nhiên liệu đi vào bầu lọc thô (3). Tại bầu lọc thô (3) nhiên liệu được lọc tạp chất có kích thước lớn và tách nước. Sau khi qua bơm chuyển (6), nhiên liệu đi theo đường ống (8) đến bầu lọc tinh (11) để lọc sạch tạp chất một lần nữa.
c) Đặc điểm kết cấu và nguyên lý làm việc của các thiết bị trong hệ thống nhiên liệu động cơ YaMZ-238.
- Bơm cao áp.
Bơm cao áp là một thiết bị rất quan trọng của hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ Diesel. Nó giữ vai trò tạo áp suất cao cho nhiên liệu, phân phối nhiên liệu đồng đều cho các xi lanh và điều chỉnh lương nhiên liệu cấp cho chu trình. Vì vậy bơm cao áp có vai trò quyết định đến tính hiệu quả của hệ thống nhiên liệu động cơ diesel.
Nguyên lý hoạt động của bơm cao áp:
Khi trục cam quay, nó sẽ tác dụng vào con lăn của con đôi làm cho con đội chuyển động tịnh tiến trong xi lanh, khi pít tông đi xuống qua cửa nạp và cửa xả lúc này nhiên liệu được nạp vào xi lanh của bơm, quá trình này gọi là nạp nhiên liệu. Khi pít tông đi lên, lúc đỉnh pít tông che kín cửa nạp và cửa xả thì nhiên liệu bên trong xi lanh bị nén lại, áp suất nhiên liệu tăng.
- Bơm chuyển nhiên liệu
Bơm chuyển nhiên liệu có nhiệm vụ hút nhiên liệu từ thùng chứa và đẩy qua bầu lọc thô, bầu lọc tinh đến bơm cao áp. Trên động cơ YaMZ-238 được sử dụng bơm chuyển nhiên liệu kiểu pít tông dẫn động từ một bánh lệch tâm của trục bơm cao áp.
- Khớp nối tự động điều chỉnh góc phun sớm.
Được dùng để thay đổi góc phun sớm của nhiên liệu theo tốc độ góc trục khuỷu động cơ một cách tự động. Khi sử dụng khớp tự động này làm nâng cao tính kinh tế của động cơ ở các chế độ khác nhau.
- Bộ điều tốc.
Trên động cơ máy kéo sử dụng nhiều loại bộ điều tốc: bộ điều tốc hơi, bộ điều tốc thuỷ lực, bộ điều tốc điện, nhưng phổ biến nhất vẫn là bộ điều tốc cơ khí ly tâm nhiều chế độ. Nó đơn giản về cấu tạo và bền chắc trong sử dụng.
- Bầu lọc tinh
Bầu lọc tinh có nhiệm vụ lọc sạch nhiên liệu trước khi cung cấp vào bơm cao áp (hình 1.26) giới thiệu bầu lọc tinh của hệ thống nhiên liệu.
Khi động cơ làm việc, bơm hút thấp áp đẩy nhiên liệu qua lỗ (6), qua phần tử lọc vào khoang giữa khung (2) vào trục (9) sau đó đi ngược qua rãnh trong nắp (4) vào bơm cao áp. Nút (7) dùng để xả khí từ hệ thống ra ngoài. Cặn bẩn từ bầu lọc được tháo ra ngoài qua lỗ bắt nút (10).
1.2.2.7 Cấu tạo và nguyên lý làm việc của hệ thống làm mát.
a) Nhiệm vụ và nguyên lý làm việc.
* Nhiệm vụ.
Hệ thống làm mát của động cơ YaMZ-238 là hệ thống làm mát kiểu cưỡng bức tuần hoàn một vòng kín. Nhiệm vụ của hệ thống làm mát là giữ nhiệt độ của các chi tiết không vượt quá giá trị cho phép, đảm bảo điều kiện làm việc bình thường của động cơ (hình 1.30)
* Nguyên lý làm việc.
Khi hệ thống làm việc, nước từ trong két mát (1) được bơm (3) cung cấp vào các rãnh trong phần dưới của khối thân xi lanh dãy phải và dãy trái sau đó vào các áo nước làm mát cho xi lanh và nắp máy, nước sau khi làm mát cho động cơ theo rãnh (5) qua các van hằng nhiệt (6) về két mát hoặc theo đường hồi (8) về bơm. Khi nhiệt độ nước làm mát thấp hơn 70oC nước sẽ theo đường ống (8) về bơm đi sấy nóng động cơ để rút ngắn thời gian sấy nóng của động cơ.
b) Các cụm chi tiết chính của hệ thống làm mát.
- Quạt gió
Quạt gió có nhiệm vụ tạo ra dòng không khí hút đi qua két nước để nâng cao hiệu quả làm nguội nước máy sau khi đã làm mát cho động cơ. Quạt được lắp trên đầu phía trước của trục bơm, các cánh được chế tạo bằng thép lá. Quạt được dẫn động thông qua hệ thống bánh răng từ đầu trục cam.
- Két làm mát
Có nhiệm vụ trao đổi nhiệt dùng để truyền nhiệt từ nước làm mát cho dòng không khí chuyển động qua, bảo đảm nhiệt độ nước làm mát khi đi vào động cơ có một giá trị nhất định.
CHƯƠNG 2
TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM ĐỘNG CƠ YAMZ-238
2.1. Mục đích.
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 chu trình để làm cơ sở cho việc tính toán động lực học, tính toán sức bền và sự mài mòn các chi tiết của động cơ.
2.2. Chọn các số liệu ban đầu.
- Công suất định mức Nedm.
Neđm= 176,4 (kW)
- Tốc độ quay của trục khuỷu
n = 2100 (v/ph)
- Số xi lanh của động cơ:
i = 8
- Tỷ số nén e:
e = 16,5
- Hệ số dư lượng không khí a.
Động cơ diesel với buồng cháy không phân chia: a = 1,4¸1,9
chọn a = 1,6
- Nhiệt độ môi trường T0
Giá trị trung bình của T0 ở nước ta theo thống kê của nhà khí tượng là 240C, tức là 2970K.
- Hệ số nạp hv
+ Động cơ Diezel 4 kỳ: hv = 0,75 (xu páp đặt); hv = 0,85 (xu páp treo).
Ta chọn hv = 0,85.
- Áp suất khí thể cuối qúa trình thải cưỡng bức pr
Động cơ diesel bốn kỳ không tăng áp pr = 0,106 ¸ 0,115 (MPa). Chọn pr= 0,11 (MPa)
- Nhiệt độ cuối quá trình thải Tr
Giá trị của Tr có thể chọn trong các phạm vi sau:
Động cơ diesel bốn kỳ: Tr = 700 - 9000 K; Ta chọn Tr = 9000 K
- Nhiệt trị thấp của nhiên liệu QT
QT thường được tính với 1 kg nhiên liệu.
Đối với nhiên liệu diesel:
QT = 42,5.103 (KJ/kgnl)
- Chỉ số giãn nở đa biến trung bình n2:
Khoảng thay đổi của n2 đối với các loại động cơ như sau:
Động cơ diesel có buồng cháy không phân chia: n2 =1,14 - 1,23.. Chọn n2 = 1,18
2.3. Tính toán chu trình công tác.
2.3.1. Tính toán quá trình trao đổi khí.
a) Mục đích:
Mục đích của việc tính toán là nhằm xác định các thông số chủ yếu của quá trình trao đổi khí là áp suất cuối quá trình nạp pa và nhiệt độ cuối quá trình nạp Ta.
b) Thứ tự tính toán.
- Hệ số khí sót gr: là tỷ số giữa lượng khí sót với lượng hỗn hợp cháy của không khí, được nạp vào trong thể tích công tác của xi lanh
- Nhiệt độ cuối quá trình nạp Ta:
Thay số được: Ta = 327,67 0K
2.3.2. Tính toán quá trình nén.
a) Mục đích.
Mục đích của việc tính toán quá trình nén là xác định các thông số như áp suất pc và nhiệt độ Tc ở cuối quá trình nén.
b) Thứ tự tính toán.
- Áp suất cuối quá trình nén:
Thay số dược: pc = 4,19 Mpa
- Nhiệt độ cuối quá trình nén:
Thay số dduwwocj: Ta = 903,22 K0
2.3.3. Tính toán quá trình cháy.
a) Mục đích.
Nhằm xác định các thông số cuối quá trình cháy như pz và Tz .
b) Thứ tự tính toán.
- Hệ số thay đổi phân tử lý thuyết bo: bo = 1,039
- Hệ số thay đổi phân tử thực tế: b: b = 1,038
- Nhiệt độ cuối quá trình cháy Tz được xác định theo phương trình nhiệt động của quá trình cháy sau:
Giải phương trình ta được:
Tz1 = 2010,34 oK (chọn)
Tz2 = -14045,94 oK (loại)
- Tỷ số giãn nở sớm r được xác định bằng công thức:
Thay số ta có: r = 1,217
Giá trị của r thường nằm trong khoảng sau: r = 1,2 -1,7
2.3.4. Tính toán quá trình giãn nở.
a) Mục đích.
Mục đích việc tính toán quá trình giãn nở là xác định các giá trị áp suất pb và nhiệt độ Tb ở cuối quá trình giãn nở.
b) Thứ tự tính toán.
Ở động cơ diesel, quá trình cháy kết thúc trên hành trình dãn nở và quá trình giãn nở còn lại được tính trên một phần của hành trình pít tông ứng với tỷ số giãn nở muộn d. Do đó các thông số của quá trình giãn nở được tính với d.
- Nhiệt độ cuối quá trình giãn nở:
Giá trị của pb và Tb đối với các loại động cơ khác nhau như sau:
Tb = 1257,04 0K
Đối với động cơ diesel:
pb = 0,2¸0,4 (MPa)
Tb = 1000¸1400 (0K)
2.3.5. Kiểm tra kết quả tính toán.
Ta có thể dùng công thức kinh nghiệm sau đây để kiểm tra kết quả việc chọn và tính các thông số.
Tr = 840,8684 0K
So sánh giữa giá trị đã chọn của Tr và kết quả thu được theo các biểu thức kiểm tra. Ta thấy sai số nhỏ hơn 3% nên các thông số đã chọn thỏa mãn yêu cầu
2.4. Xác định các thông số đánh giá chu trình và sự làm việc của động cơ
2.4.1. Các thông số chỉ thị.
Là các 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. Các thông số cần tính bao gồm.
2.4.2. Các thông số có ích.
Các thông có ích là những thông số đặc trưng cho sự làm việc của động cơ.
So sánh giữa giá trị đã cho của Ne và kết quả thu được theo các biểu thức kiểm tra, sai số nhỏ hơn 3%.
Kết luận: Động cơ YaMZ-238 sử dụng tốt trong điều kiện ở Việt Nam.
2.5. Dựng đồ thị công chỉ thị của chu trình công tác.
Dựng đồ thị công chỉ thị của chu trình công tác thực tế và lý thuyết để kiểm tra việc tính toán chu trình lý thuyết và thực tế làm cơ sở cho việc tính toán động lực học. Đồ thị công chỉ thị lý thuyết xây dựng trên cơ sở các chu trình công tác đã được tính toán. Đồ thị công chỉ thị thực tế là đồ thị công đã được hiệu chỉnh từ đồ thị công chỉ thị lý thuyết
2.5.1. 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. Thứ tự tiến hành dựng đồ thị như sau:
Thống kê 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 giãn nở đa biến trung bình n2, tỷ số nén e, thể tích công tác Vh, thể tích buồng cháy Vc và tỷ số giãn nở sớm r.
Ta có các giá trị của các thông số sau:
Va = 1,98; Vc = 0,12 ; Vy = 0,12 ; Vz = 0,164 ; Vb = 1,98
pa = 0,092 ; pc = 4,19 ; py = 8 ; pz = 8; pb = 0,368
Kết quả tính toán xây dựng đồ thị công chỉ thị lý thuyết như bảng 2.a.
2.5.2. Hiệu chỉnh đồ thị công chỉ thị.
Để xây dựng đồ thị sát với quá trình làm việc của động cơ. Trong thực tế, người ta phải tiến hành hiệu chỉnh đồ thị công chỉ thị lý thuyết. Ta biết rằng chu trình công tác thực tế của động cơ là khác nhau về góc phối khí, góc phun nhiên liệu sớm, phương pháp đốt cháy hỗn hợp, chất lượng quá trình cháy.
Trình tự hiệu chỉnh như sau:
Vẽ nửa đường tròn Brích có đường kính bằng trị số Vh. Dịch tâm O sang phải một đoạn OO’ = Rλ/2. (λ là hệ số kết cấu = 0,26).
2.6. Dựng đặc tính ngoài của động cơ.
2.6.1. Khái quát .
Đặc tính ngoài của động cơ là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của các chỉ tiêu như công suất có ích của động cơ Ne ,mô men xoắn có ích của động cơ Me, lượng tiêu hao nhiên liệu trong một giờ Gnl và suất tiêu hao nhiên liệu có ích ge theo số vòng quay trục khuỷu của động cơ, khi thanh răng của bơm cao áp chạm vào vít hạn chế.
2.6.2. Trình tự dựng.
Ta có:
Neđm: công suất định mức.
nđm: số vòng quay ứng với công suất định mức (vg/ph).
nđm.: mô men xoắn có ích (MNm) ở nđm.
nđm.: suất tiêu hao nhiên liệu có ích (g/KWh) ở nđm.
Kết quả tính toán xây dựng đường đặc tính ngoài như bảng 2.b.
2.7. Kết luận chương 2.
Qua phần tính toán các quá trình của chu trình công tác động cơ YaMZ-238 ở điều kiện khí hậu nhiệt đới gió mùa, cụ thể là Việt Nam. Ta nhận thấy rằng các chỉ tiêu về kỹ thuật chủ yếu như: nhiệt độ, áp suất của quá trình trao đổi khí, quá trình nén, quá trình cháy và quá trình giãn nở đều nằm trong khoảng giá trị cho phép, không thay đổi nhiều so với các thông số mà nhà máy chế tạo đã cho. Như vậy, ta có thể kết luận động cơ YaMZ-238 lắp trên xe KRAZ-255B hoạt động ổn định, tin cậy, đạt hiệu quả cao trong điều kiện nhiệt đới ở Việt Nam.
CHƯƠNG 3
TÌM HIỂU MỘT SỐ NGUYÊN NHÂN HƯ HỎNG
VÀ BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC ĐỐI VỚI ĐỘNG CƠ YAMZ-238
3.1. Giới thiệu chung.
Trong quá trình khai thác xe, các cụm và hệ thống thường xuất hiện những hư hỏng do điều kiện sử dụng, do tác động của môi trường. Do đó, công việc bảo dưỡng thường xuyên và định kỳ đòi hỏi phải được thực hiện một cách đầy đủ để kịp thời phát hiện, ngăn ngừa, khắc phục những hư hỏng của xe nói chung và động cơ nói riêng.
3.2. Nội dung công việc.
3.2.1. Bảo dưỡng kỹ thuật.
a) Bảo dưỡng thường xuyên.
Do lái xe thực hiện, gồm: Kiểm tra động cơ trước khi xe đi công tác, trên đường khi dừng nghỉ và khi xe đi công tác về. Gồm các nội dung sau:
- Làm sạch bụi bẩn trên hệ thống, kiểm tra siết chặt các mối lắp ghép, thùng nhiên liệu, ốc xả cặn nhiên liệu và nắp đậy. Kiểm tra sự rò rỉ nhiên liệu và dầu bôi trơn.
- Xả cặn bẩn ở thùng nhiên liệu, bầu lọc thô, lọc tinh, nếu cần thì rửa bầu lọc.
b) Bảo dưỡng định kỳ.
* Bảo dưỡng định kỳ cấp I. (Thời gian theo bảng 3.a).
Làm hết các nội dung bảo dưỡng thường xuyên và làm thêm:
- Tháo rửa làm sạch các bầu lọc nhiên liệu, kiểm tra độ bẩn của lõi lọc tinh nếu cần thì thay lõi lọc mới, rửa bộ phận lọc ở cổ đổ nhiên liệu vào nắp thùng.
- Kiểm tra nếu cần điều chỉnh áp suất phun của vòi phun, trước khi điểu chỉnh cần bảo dưỡng vòi phun.
* Bảo dưỡng định kỳ cấp II. (Thời gian theo bảng 3.a).
- Xúc rửa toàn bộ hệ thống nhiên liệu.
- Kiểm tra điều chỉnh góc phun sớm nhiên liệu.
3.2.2. Một số nguyên nhân hư hỏng và phương pháp khắc phục.
Những hư hỏng sau đây có thể do hư hỏng ở những bộ phận khác của động cơ gây nên, cho nên khi ta tìm hiểu nguyên nhân, bên cạnh hệ thống nhiên liệu cần phải xem xét những bộ phận khác có liên quan.
KẾT LUẬN
Sau gần ba tháng thực hiện đồ án tốt nghiệp, với sự cố gắng của bản thân và sự tận tình giúp đỡ của giảng viên hướng dẫn: Thạc sĩ:………….. cùng với sự quan tâm của quý thầy trong Khoa ô tô/Trường Sĩ quan KTQS đến nay các nội dung của đồ án đã được hoàn thành.
Trong đồ án tôi đã giới thiệu khái quát về xe KRAZ-255B, phân tích các cơ cấu và hệ thống chính của động cơ YaMZ-238 và tính toán chu trình công tác của động cơ. Việc tính toán chu trình công tác cho phép đánh giá chỉ tiêu kinh tế và hiệu quả của động cơ YaMZ-238 trong điều kiện Việt Nam trên cơ sở đó đã xây dựng được đường đặc tính ngoài của động cơ, đồng thời nhấn mạnh những điểm cần chú ý trong khai thác và sử dụng động cơ YaMZ-238 ở nước ta, góp phần nâng cao tuổi thọ động cơ.
Như vậy việc khảo sát động cơ YaMZ-238 là một việc cần thiết vì cần phải mở ra hướng đi cho việc cải tiến, nhằm hoàn thiện động cơ hơn nữa, nghiên cứu khả năng nâng cao công suất động cơ. Đó là một nội dung mà nhiều người quan tâm, tuy vậy để làm được việc trên cần phải có thời gian chế tạo và thử nghiệm để rút ra kết luận đánh giá chính xác các chỉ tiêu kỹ thuật của động cơ YaMZ-238, góp phần đưa ngành công nghiệp chế tạo động cơ Việt Nam ngày càng phát triển thêm. Nội dung đồ án mới chỉ phần nào đáp ứng được yêu cầu về khảo sát và nâng cao hiệu quả khai thác đối với động cơ.
Tuy vậy, trong đề tài không thể tránh khỏi những thiếu sót do thiếu kinh nghiệm và tài liệu còn hạn chế. Tôi rất mong được sự sự đóng góp ý kiến của quý thầy, các cán bộ kỹ thuật và các đồng chí học viên để đồ án của tôi được hoàn thiện đồng thời nâng cao thêm kiến thức để phục vụ cho công tác ở đơn vị đạt hiệu quả cao hơn.
Tôi xin chân thành cảm ơn!
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Cơ sở khai thác xe quân sự, PGS.TS Nguyễn Hoàng Nam, HVKTQS - 2003.
2. Kết cấu tính toán động cơ đốt trong, PGS.TS Lại Văn Định - TS Vy Hữu Thành nxb Quân đội nhân dân - 2003.
3. Kỹ thuật chuẩn đoán ô tô, PGS.TS Nguyễn Khắc Trai, nxb Giao thông vận tải - 2005.
4. Lý thuyết ô tô quân sự, TS Nguyễn Phúc Hiểu - TS Vũ Đức Lập, nxb Quân đội nhân dân - 2001.
5. Lý thuyết động cơ đốt trong, PGS.TS Hà Quang Minh, nxb Quân đội nhân dân - 2002.
"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"