MỤC LỤC
MỤC LỤC.. 1
DANH MỤC HÌNH VẼ. 3
DANH MỤC BẢNG.. 5
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT. 6
LỜI NÓI ĐẦU... 7
Chương 1 GIỚI THIỆU XE TẢI MAZ 63172 VÀ ĐỘNG CƠ IAMZ 650.10. 9
1.1. Khái quát về xe tải MAZ. 9
1.2. Khái quát chung về động cơ IAMZ 650.10. 11
1.2.1. Cơ cấu khuỷu trục - thanh truyền ( CCKTTT ) 14
1.2.2. Cơ cấu phối khí và truyền động. 24
1.2.3. Các hệ thống. 28
1.2.4. Một số thiết bị khác. 34
Chương 2 TÍNH TOÁN CHU TRÌNH CÔNG TÁC CỦA ĐỘNG CƠ VÀ TÍNH TOÁN ĐỘNG LỰC HỌC.. 36
2.1. Tính toán chu trình công tác của động cơ. 36
2.1.1. Mục đích tính toán. 36
2.1.2. Chọn các số liệu ban đầu. 36
2.1.3. Tính toán các quá trình công tác. 38
2.1.4. Xác định các thông số đánh giá chu trình công tác và sự làm việc của động cơ 43
2.1.5. Dựng đồ thị đường đặc tính ngoài 50
2.2. Tính toán động lực học. 52
2.2.1. Mục đích. 52
2.2.2. Tính toán động lực học. 52
Chương 4 BẢO DƯỠNG, SỬA CHỮA ĐỘNG CƠ IAMZ 650.10. 61
4.1. Bảo dưỡng động cơ. 61
4.1.1. Mục đích. 61
4.1.2. Công việc bảo dưỡng. 61
4.2. Bảo dưỡng, sửa chữa hệ thống bôi trơn. 62
4.2.1. Các hư hỏng trong hệ thống bôi trơn. 62
4.2.2. Kiểm tra sửa chữa hệ thống bôi trơn. 63
KẾT LUẬN....... 66
TÀI LIỆU THAM KHẢO.......67
LỜI NÓI ĐẦU
Xuất phát từ mục tiêu xây dựng quân đội ngày càng chính quy tinh nhuệ từng bước hiện đại, trong đó một số quân binh chủng tiến thẳng lên hiện đại của Đảng và Nhà nước ta. Quân đội ta ngày càng được trang bị những trang bị khí tài hiện đại, việc khai thác sử dụng thành thạo các trang thiết bị mới đặt ra nhiều vấn đề cần giải quyết, đối với xe quân sự cũng không ngoại lệ.
Xe ô tô MAZ 63172 là loại xe tải hạng nặng. Xe với động cơ IAMZ 650.10 được sản xuất tại Nga, là nơi có khí hậu ôn đới và hàn đới, khi đưa vào nước ta điều kiện khí hậu, địa hình đã bị thay đổi so với nước sản xuất. Nước ta có khí hậu nhiệt đới ẩm, gió mùa, có nhiều sông suối, đồi núi đầm lầy, ruộng nước nên địa hình sử dụng xe ở nước ta rất phức tạp.
Để phát huy hết tính năng kỹ chiến thuật theo thiết kế nhằm bảo đảm tính kinh tế, hiệu quả và độ tin cậy và tuổi thọ. Trong điều kiện sử dụng, cán bộ kĩ thuật sử dụng phải tìm hiểu đặc điểm kết cấu tính toán kiểm tra các thông số cơ bản, hướng dẫn bảo dưỡng sửa chữa đúng quy cách.
Trong năm học này tôi được khoa giao nhiệm vụ: Khai thác động cơ IAMZ 650.10 trên xe MAZ 63172. Bản thuyết minh được trình bày theo thứ tự :
Chương 1 Giới thiệu về động cơ IAMZ 650.10 và xe MAZ 63172.
Chương 2 Phân tích kết cấu động cơ IAMZ 650.10 trên xe MAZ 63172.
Chương 3 Tính toán chu trình công tác của động cơ và tính toán động lực học.
Chương 4 Bảo dưỡng và sửa chữa động cơ IAMZ 650.10
Trong quá trình làm đồ án do thời gian và trình độ còn hạn hẹp nên không thể tránh khỏi những sai sót kính mong sự giúp đỡ của các thầy. Xin chân thành cảm ơn thầy: Thạc sĩ ……………., cùng Khoa Ô tô đã giúp tôi hoàn thành đồ án này.
TP Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm 20…
Học viên thực hiện
……………..
Chương 1
GIỚI THIỆU XE TẢI MAZ 63172 VÀ ĐỘNG CƠ IAMZ 650.10
1.1. Khái quát về xe tải MAZ
Maz là loại xe tải hạng trung và hạng nặng được sản xuất tại nhà máy ôtô của Liên Bang Nga trước đây. Xe Maz ở Việt Nam chủ yếu do Nga viện trợ giúp đỡ nước ta trong và sau những năm kháng chiến chống Mỹ.
Năm 2006 tập đoàn Gaz đã mua bản quyền của công ty Renault Trucks để sản xuất dòng động cơ IAMZ 650.10, đến năm 2007 thì tiến hành sản xuất hàng loạt và đưa ra thị trường. Động cơ IAMZ 650.10 là động cơ diesel 4 kỳ, gồm 6 xy lanh bố trí thành một hàng.
Với việc sử dụng hệ thống phun nhiên liệu kiểu Common Rail 2, tubo tăng áp đã đem lại cho dòng IAMZ 650.10 nhiều ưu điểm vượt trội so với các dòng động cơ khác của hãng GAZ.
- Áp suất phun đạt tới 140 MPa.
- Liều lượng chính xác của chu trình cấp nhiên liệu cho mỗi chế độ công tác.
- Điều chỉnh các góc độ của thời gian phun nhiên liệu theo chế độ tốc độ, tải trọng, nhiệt độ.
Các thông số kỹ thuật chính động cơ IAMZ 650.10 như bảng 1.1.
1.2.1. Cơ cấu khuỷu trục - thanh truyền ( CCKTTT )
CCKTTT là cơ cấu chính của động cơ đốt trong kiểu pít tông, nó thực hiện các nhiệm vụ sau:
- Trong hành trình giãn nở biến đổi công giãn nở thành chuyển động tịnh tiến của pít tông qua chuyển động song phẳng của thanh truyền thành chuyển động quay của trục khuỷu.
- Ở các hành trình khác biến chuyển động quay của trục khuỷu qua thanh truyền thành chuyển động tịnh tiến của pít tông để thực hiện các kỳ nạp khí, nén hỗn hợp và thải khí.
1.2.1.1. Nhóm các chi tiết cố định
* Thân xy lanh
Đó là chi tiết cố định, có kích thước và khối lượng lớn nhất của động cơ, nó còn là giá đỡ, cố định và lắp đặt các chi tiết, cơ cấu, hệ thống của động cơ như trục cam, bơm nước, bơm dầu, bơm cao áp.
Điều kiện làm việc của thân máy rất phức tạp: chịu lực tác dụng luôn thay đổi cả phương, chiều và trị số, chịu nhiệt độ cao và áp suất biến thiên, chịu lực do các bộ phận chuyển động gây ra. Các chi tiết đều có khối lượng và do lực tác động nên bị rung chấn lúc động cơ hoạt động.
Thân xy lanh (hay blốc - xy lanh) động cơ IAMZ 650.10 được đúc liền một khối và là dạng thân hình chữ nhật, mặt phẳng dưới được bắt với các te và có gia công thêm các đường gân xung quanh do đó có độ cứng vững cao và là một trong những yếu tố quan trọng đảm bảo độ bền vững cao của động cơ diesel có công suất lớn.
* Ống lót xy lanh
Lót xy lanh tạo nên thể tích công tác của động cơ, đồng thời còn dẫn hướng cho pit tông chuyển động tịnh tiến. Lót xy lanh làm tăng tuổi thọ cho khối thân máy và làm đơn giản hoá việc sửa chữa, phục hồi thay thế. Ngoài ra còn làm cho việc chế tạo (đúc) khối thân máy trở lên đơn giản hơn.
* Nắp máy
Nắp máy có chức năng bao kín phía trên, cùng đỉnh pít tông và xy lanh tạo thành thể tích công tác của mỗi xy lanh động cơ. Ngoài ra nắp máy động cơ còn để bố trí đường nạp, đường thải và giá đỡ giàn cò mổ và lắp ống dẫn hướng xu páp, vòi phun, các khoang nước làm mát.
Từ điều kiện làm việc như vậy nên yêu cầu với nắp máy rất cao về mặt kết cấu cũng như vật liệu chế tạo. Những yêu cầu chính là:
- Đảm bảo độ cứng vững, tránh sự cong vênh, biến dạng do ứng suất cơ và nhiệt gây lên.
- Kết cấu đơn giản, dễ chế tạo, dễ bảo dưỡng, lắp ráp và sửa chữa.
- Tạo hình dáng và việc bố trí các đường nạp, đường thải hợp lý để giảm hệ số cản, nâng cao hệ số nạp và thải sạch, giảm hệ số khí sót
1.2.1.2. Nhóm các 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.
* Bạc lót
Bạc lót là chi tiết đệm giữa cổ trục và ổ đỡ, giữa cổ khuỷu và đầu to thanh truyền. Đây là kết cấu dạng bạc trượt làm giảm ma sát giữa các bề mặt công tác của các chi tiết. Nhờ có bạc lót mà cổ trục, cổ khuỷu, ổ đỡ được tăng thêm độ bền và tuổi thọ.
* Bánh đà
Bánh đà có nhiệm vụ tích lũy năng lượng (khi Mx> Mc) và giải phóng năng lượng (khi Mx< Mc) đảm bảo trục khuỷu động cơ quay đồng đều ở các chế độ làm việc, dùng để khởi động động cơ, giảm tải tức thời khi xe bắt đầu khởi hành và truyền mô men quay tới hệ thống truyền lực của xe.
1.2.2. Cơ cấu phối khí và truyền động
Cơ cấu phối khí có nhiệm vụ điều khiển thời điểm và quá trình đóng mở xu páp để thực hiện việc nạp đầy môi chất công tác và thải sạch khí thải ra khỏi xy lanh động cơ.
1.2.2.1. Đặc điểm cấu tạo các chi tiết chính của cơ cấu phối khí
* Trục cam
Trục cam nhận mô men từ trục khuỷu qua bánh răng trung gian, biến chuyển động quay của các cam thành chuyển động tịnh tiến của các con đội, đũa đẩy, qua cò mổ để đóng mở xu páp.
Đầu trục cam có lắp hai bánh răng bằng mối ghép then bán nguyệt và được hãm bằng đai ốc, bánh răng lớn nhận mô men từ trục khuỷu còn bánh răng nhỏ truyền mô men tới bộ điều tốc bơm cao áp.
* Con đội
Con đội là chi tiết trung gian truyền chuyển động từ cam điều khiển xupáp thông qua đủa đẩy và cò mổ. Trong động cơ IAMZ 650.10 sử dụng các con đội con lăn. Con đội có dạng hình trụ rỗng. Bề mặt ngoài thân con đội được tôi cứng và mài bóng để tiếp xúc với ống dẫn hướng.
* Trục cò mổ
Trục cò mổ bằng thép hình trụ rỗng được tôi cao tần bề mặt ngoài rồi mài bóng và được cố định với nắp máy qua hai bệ đỡ. Để duy trì vị trí giữa các có mổ, có lò xo và dãn cách.
1.2.2.2 Cơ cấu truyền động
Chuyển động của trục cam được truyền từ trục khuỷu của động cơ qua các bánh răng. Trục cam được dẫn động từ trục khuỷu qua cặp bánh răng có tỷ số truyền i = 2.
* Kết luận
Qua phân tích kết cấu CCPK ta thấy cơ cấu khá hoàn chỉnh và đáp ứng được việc phối khí cho động cơ làm việc, đồng thời thuận tiện cho việc tháo lắp, sửa chữa phục hồi các chi tiết cũng như khởi động động cơ.
1.2.3. Các hệ thống
1.2.4.1. Hệ thống nhiên liệu
Hệ thống nhiên liệu có nhiệm vụ cung cấp nhiên liệu vào buồng đốt đúng thời điểm để cùng với không khí tạo thành môi chất công tác cho động cơ. Động cơ sử dụng hệ thống cung cấp nhiên liệu kiểu Commonrail 2, do đó có nhiều ưu điểm vượt trội. Mang lại hiệu quả phun cao, chất lượng khí thải tốt hơn.
1.2.4.2. Hệ thống bôi trơn
Nhiệm vụ chính của hệ thống bôi trơn là giảm mài mòn các bề mặt tiếp xúc và giảm tổn hao cơ khí do ma sát giữa các chi tiết chuyển động tương đối với nhau, bao kín khe hở các chi tiết.
* Trao đổi nhiệt độ nước dầu
Có tác dụng trao đổi nhiệt độ của dầu và nước làm mát, được gắn trực tiếp với bầu lọc thô và đường nước làm mát ở phía bên phải của động cơ. Là một ống hình trụ có 2 lớp, nước làm mát chảy ở giữa hình trụ còn dầu chảy giữa 2 lớp vỏ để trao đổi nhiệt cho nhau.
* Bầu lọc ly tâm
1.2.4.5. Hệ thống làm mát
Hệ thống làm mát của động cơ IAMZ 650.10 là hệ thống làm mát kiểu tuần hoàn kín một vòng. Nhiệm vụ của hệ thống làm mát là giữ nhiệt độ của các chi tiết khôngvượt 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 xy lanh và nắp máy, nước sau khi làm mát cho động cơ theo về két mát hoặc theo đường hồi về bơm.
* Van hằng nhiệt
Van hằng nhiệt có nhiệm vụ làm tăng nhanh nhiệt độ của nước làm mát đến nhiệt độ quy định và duy trì nhiệt độ của nước không thấp hơn nhiệt độ đó khi động cơ làm việc.
* Két nước, van hơi không khí
Két nước được bố trí trước cánh quạt, sau cửa chắn và két mát dầu. Két mát gồm khoang trên, các ống tiết diện ô van, các cánh tản nhiệt, khoang dưới được chế tạo bằng đồng lá dập định hình rồi hàn lại với nhau.
* Quạt gió
Quạt gió dùng để làm mát cho động cơ. Quạt gió quay nhờ dây đai từ pu ly trục khuỷu, hút gió từ phía trước két nước và thổi dọc động cơ nhờ sáu cánh quạt.
1.2.4. Một số thiết bị khác
1.2.4.1. Máy phát điện
Dùng để cấp điện cho tất cả các bộ phận của ô tô trong quá trình hoạt động. Được dẫn động từ trục cam thông qua bộ truyền đai. Máy được gá đặt ở phía bên phải động cơ.
1.2.4.2. Động cơ khởi động
Sử dụng để khởi động động cơ từ trạng thái đứng yên. Là động cơ kích từ độc lập, điện áp định mức là 24V với công suất lớn nhất là 5,5kW.
1.2.4.3. Bơm trợ lực tay lái
Được dẫn động từ trục khuỷu thông qua bộ bánh răng , có dầu trợ lực tới van phân phối. Công suất của bơm là 20 1/phút.
Chương 2
TÍNH TOÁN CHU TRÌNH CÔNG TÁC CỦA ĐỘNG CƠ VÀ TÍNH TOÁN ĐỘNG LỰC HỌC
2.1. Tính toán chu trình công tác của động cơ
2.1.1. Mục đích tính toán
- 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.
- Phương pháp chung của việc tính toán chu trình công tác có thể áp dụng để kiểm nghiệm động cơ sẵn có, động cơ được cải tiến hoặc thiết kế mới.
2.1.2. Chọn các số liệu ban đầu
1- Công suất có ích định mức:Neđm=132 [kW]
2- Mô men xoắn lớn nhất: Memax = 680 [Nm]
3- Số vòng quay trong một phút của trục khuỷu n tương ứng với các giá trị:
- Công suất có ích định mức: nNe = 1900 [vg/p].
- Mô men xoắn lớn nhất: nMe = 1200 [vg/ph]
4- Số xy lanh của động cơ i: i = 6
Thay số vào ta được: CTB = (m/s)
8- Hệ số kết cấu : λ = 0,264
9- Hệ số dư lượng không khí a:
Giá trị của a được chọn tuỳ thuộc vào nhiều yếu tố như kiểu động cơ, phương pháp tạo hỗn hợp, chế độ sử dụng. Với động cơ này ở chế độ công suất định mức ta chọn [a]=1,4 - 1,9/ Chọn a =1,85.
10- Nhiệt độ môi trường T0:
Giá trị của pr phụ thuộc vào nhiều yếu tố, trong đó thời điểm bắt đầu mở xu páp xả, tốc độ trục khuỷu và sức cản trên đường ống thải là những yếu tố quyết định. Động cơ diesel 4 kỳ tăng áp cho phép pr =(1,05 1,15)pp. Trong đó pp là áp suất khí thải trước cửa tuabin.
pp =[0,85 - 0,92]pk; ta chọn pp = 0,85.pk= 0,85. 0,15= 0,127 MPa.
Ta chọn pr = 1,05pp = 1,05.0,127= 0,133 Mpa.
13- Nhiệt độ cuối quá trình thải Tr.
15- Chỉ số nén đa biến trung bình n1.
n1 phụ thuộc vào số vòng quay, kích thước xy lanh, kiểu làm mát, mức độ cường hoá động cơ. Động cơ diesel: n1 = 1,34 ÷ 1,39. Chọn n1 = 1,34
20- Hệ số nạp phụ Δ: Δ= (1,02 ÷ 1,07) Chọn Δ=1,06.
21- Chỉ số nén đoạn nhiệt không khí: k = 1,4.
2.1.3. Tính toán các quá trình công tác
2.1.3.1. Tính toán quá trình trao đổi khí
a. Mục đích: Quá trình trao đổi khí là tập hợp của hai quá trình thải sản vật cháy ra khỏi xylanh của động cơ và nạp khí nạp mới vào trong xylanh.
b. Thứ tự tính toán:
Động cơ diesel 4 kỳ có tăng áp, giá trị pa, Ta được xác định như sau:
- Áp suất cuối quá trình nạp pa:
pa = (0,88 ÷ 0,96).pk [MN/m2] (3.2)
Chọn pk = 0,15.
pa = 0,9.0,15 = 0,135 [MN/m2]
- Nhiệt độ cuối quá trình nạp Ta: Ta = 336
2.1.3.3. Tính toán quá trình cháy.
a. 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.
b. Thứ tự tính toán: chia làm hai giai đoạn như sau
* Tính toán tương quan nhiệt hoá
- Mục đích việc tính toán tương quan nhiệt hoá là xác định những đại lượng đặc trưng cho quá trình cháy về mặt nhiệt hoá để làm cơ sở cho việc tính toán nhiệt động.
- Lượng không khí lý thuyết cần thiết để đốt cháy hoàn toàn 1 kg nhiên liệu thể lỏng.
gc = 0,86; gH = 0,13; g0 = 0,01.
Thay số vào ta được: M0 = 0,495
- Lượng không khí thực tế nạp vào xy lanh động cơ ứng với 1kg nhiên liệu Mt:
Mt = a.M0 = 1,85.0,495 = 0,916
- Như vậy lượng hỗn hợp cháy M1 tương ứng với lượng không khí thực tế Mt
M1 = Mt = a.M0 = 1,85.0,495 = 0,916
* Tính toán tương quan nhiệt động.
- Nhiệt dung mol đẳng tích trung bình của hỗn hợp công tác ở cuối quá trình nén mcvc. Công thức tính toán gần đúng có dạng sau:
mcvc = 20,223 + 1,742.10-3.Tc
Thay số vào ta được:
mcvc = 20,223 + 1,742.10-3. 947,4= 21,87
2.1.3.4. Tính toán quá trình giãn nở
a. Mục đích: Việc tính toán quá trình dãn nở là xác định các giá trị áp suất pb và nhiệt độ Tb ở cuối quá trình giãn nở.
b. Trình tự tính toán:
- Nhiệt độ cuối quá trình giãn nở:
T = 1267,7 [0K]
2.1.4. Xác định các thông số đánh giá chu trình công tác và sự làm việc của động cơ
2.1.4.1 Các thông số chỉ thị.
Đó 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 xét các tổn thất về nhiệt. các thông số cần tính bao gồm:
a. Áp suất chỉ thị trung bình lý thuyết pi':
Thay số vào ta được: Pi = 1,02 MPa
b. Áp suất chỉ thị trung bình thực tế pi:
- Đối với động cơ 4 kỳ: pi = p'i .jđ [MPa] (3.19)
Trong đó: jđ là hệ số điền đầy đồ thị công. Hệ số này chỉ rõ sự khác nhau giữa đồ thị công chỉ thị lý thuyết và đồ thị công chỉ thị thực tế. Giá trị của jđ phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau như góc đánh lửa sớm hoặc góc phun sớm nhiên liệu, thành phần hỗn hợp, tốc độ quay, góc mở sớm su páp xả v.v...
jđ = 0,93¸0,96.
Ta chọn jđ = 0,93
2.1.4.2 Các thông số có ích.
Các thông 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 pcơ.
- Áp suất tổn hao cơ khí trung bình pcơ được xác định bằng các công thức kinh nghiệm theo vận tốc trung bình của pít tông CTB [m/s] và các thông số khác của động cơ.
Đối với động cơ diesel bốn kỳ với buồng cháy không phân chia có:
pcơ = 0,09 + 0,012.CTB = 0,09 + 0,012.9,88 = 0,21
Thay số vào ta được: DNe = 1,6% < 5%
- Lượng nhiên liệu tiêu thụ cho động cơ:
Gnl = ge.Ne = 0,243.129,89= 31,56 [kg/h]
2.1.4.3. Dựng đồ thị công chỉ thị của chu trình công tác
a. Khái quát :
- Đồ thị công chỉ thị là đồ thị biểu diễn các quá trình của chu trình công tác xảy ra trong xy lanh động cơ trên hệ toạ độ p-V. Việc dựng đồ thị được chia làm hai bước: dựng đồ thị công chỉ thị lý thuyết và hiệu chỉnh đồ thị đó để được đồ thị công chỉ thị thực tế.
- Đồ thị công chỉ thị thực tế là đồ thị đã kể đến các yếu tố ảnh hưởng khác nhau như góc đánh lửa sớm hoặc góc phun sớm nhiên liệu, góc mở sớm và đóng muộn các xu páp cũng như sự thay đổi thể tích khi cháy.
b. Dựng đồ thị công chỉ thị lý thuyết.
Ở đồ thị công chỉ thị lý thuyết, ta thấy là 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:
pa = 0,135 [MPa] n1 = 1,34
pc = 5,73 [MPa] n2 = 1,2
pz = 8 [MPa] e = 16,4
Vz = r.Vc = 1,58 . 0,12 = 0,19 [dm3 ]
Va = Vh +Vc = 1,85 + 0,12= 1,97 [dm3 ]
- Dựng hệ toạ độ p - V với gốc toạ độ 0 trên giấy kẻ ly và theo một tỷ lệ xích được chọn trước của thể tích và áp suất, ta xác định các điểm:
a(pa, Va), c (pc, Vc), y (py, Vy), z (pz, Vz) và b (pb, Va) trên hệ toạ độ đó.
Tức là: a(0,135; 1,97); c(5,73; 0,12); z(8; 0,19); b(0,482; 1,97).
- Nối các điểm c và y, y và z, b và a bằng các đoạn thẳng, ta được các đường biểu diễn quá trình cấp nhiệt và rút nhiệt.
- Chọn trước các giá trị của e1 (biến thiên trong giới hạn 1¸e) và e2 (biên thiên trong giới hạn 1¸d), ta có thể xác định các cặp giá trị (pn, Vn) và (pd, Vd) tương ứng. Mỗi cặp giá trị ấy cho một điểm tương ứng trên đồ thị p – V.
Căn cứ vào bảng số liệu trên ta vẽ được đường nén và đường giãn nở trên đồ thị công chỉ thị lý thuyết.
c. Hiệu chỉnh đồ thị công chỉ thị lý thuyết hành thành đồ thị công chỉ thị thực tế.
- Thực tế khi nén nhiên liệu 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 tuý pc.
* Dựng vòng tròn Brích:
- Phía dưới đồ thị p-V vẽ nửa dưới vòng tròn Brích , đường kính AB bằng khoảng cách từ ĐCT tới ĐCD trên đồ thị p-V tâm 0 (đường kính AB này tương ứng với S= 2R của động cơ thực), A tương ứng với ĐCT
- Về phía ĐCD, xác định điểm 0’ Với:
Với AB= 156 mm, l= 0,264.
2.1.5. Dựng đồ thị đường đặc tính ngoài
2.1.5.1. Khái quát
- Đặc tính ngoài là đồ thị biểu diễn 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.
- Đồ thị này được dùng để đánh giá sự thay đổi các chỉ tiêu chính của động cơ khi số vòng quay thay đổi và chọn số vòng quay sử dụng một cách hợp lý khi khai thác.
2.2. Tính toán động lực học
2.2.1. Mục đích
Tính toán động lực học của đồ án nhằm xác định quy luật biến thiên của lực khí thể, lực quán tính và hợp lực tác dụng lên pít tông cũng như các lực tiếp tuyến và pháp tuyến tác dụng lên bề mặt cổ khuỷu.
2.2.2. Tính toán động lực học
Các lực và mô men trong tính toán động lực học được biểu diển dưới dạng hàm số góc quay trục khuỷu a. Với quy ước là khi pít tông ở điểm chết trên thì a = 0.
2.2.2.1. Lực khí thể Pk tác dụng lên pittông theo góc quay α
Đồ thị công chỉ thị thể hiện sự biến thiên áp suất tuyệt đối bên trong xy lanh theo sự thay đổi thể tích của xy lanh trong suốt một chu trình công tác (hai vòng quay của trục khuỷu - tương ứng với 4 hành trình của piston).
Việc xác định quan hệ giữa chuyển vị piston và góc quay φ có thể thực hiện bằng phương pháp vòng tròn Brick, cách dựng vòng tròn Brick như mục 2.3.1 ở phần 2 đã nói.
Từ O' dựng tia tạo góc α với O'A, tia này cắt vòng tròn Brick tại một điểm. Từ điểm đó dựng đường song song với trục áp suất, cắt đồ thị công tại điểm tương ứng (với quá trình nạp, nén, dãn nở hoặc thải).
2.2.2.2.Lực quán tính và tổng lực, lực tiếp tuyến và pháp tuyến
a. Lực quán tính và tổng lực
Lực quán tính do khối lượng chuyển động tịnh tiến mj gây nên thường được gọi tắt là lực quán tính chuyển động tịnh tiến và ký hiệu là Pj.
- Hệ số kết cấu của động cơ: λ = 0,264
- Khối lượng chuyển động tịnh tiến: mj = mpt + m1
Mà ta có: Khối lượng của nhóm pittông mpt = 3,34 [kg]
Vậy khối lượng chuyển động tịnh tiến mj = 3,34 + 0,3.4,78 = 4,77 [kg]
Dựa trên kết quả tính lực Pj trong bảng, ta xây dựng đường cong biến thiên lực Pj trên đồ thị Pk – α với cùng tỷ lệ xích μP như đối với lực khí thể.
Cộng trực tiếp hai đồ thị Pk và Pj hoặc dựa vào bảng biến thiên PΣ để xây dựng đồ thị lực PΣ.
b. Lực tiếp tuyến và pháp tuyến
- Lực quán tính do khối lượng chuyển động quay gây nên:
Pr2 = m2.R.ω2.10-6 = 0,7.mtt.R.ω2.10-6 = 0,7.4,78.0,78.198,962.10-6 = 0,0103 [MN]
- Ta vẽ đồ thị lực tiếp tuyến và pháp tuyến với mT=mZ và mj như đồ thị lực khí thể. Với λ = 0,264.
3.2.2.3. Đồ thị véctơ phụ tải tác dụng lên bề mặt cổ khuỷu
- Vẽ vòng tròn bất kì biểu diễn cho bề mặt cổ khuỷu, vẽ kéo dài má khuỷu tượng trưng về phía chiều dương trục OZ.
- Đồ thị nhận được ứng với góc O’ chính là đồ thị vectơ phụ tải.
* Phương pháp vẽ đồ thị khai triển Qck - α:
- Dựng hệ trục tọa độ với trục hoành biểu diễn góc quay α, tỷ lệ xích mα=1,5độ/mm và trục tung biểu diễn Qck với tỷ lệ xích mQck = 0,003 [MN/mm].
- Từ O’ nối với các điểm αi trên đồ thị vectơ phụ tải, độ dài các đoạn này ứng với giá trị của hợp lực Qck tác dụng lên cổ khuỷu tại các góc α. Vẽ đoạn thẳng này lên đồ thị khai triển ứng với góc α tương ứng.
3.2.2.4. Đồ thị mài mòn cổ khủy cổ khuỷu
Trên đồ thị vectơ phụ tải cổ khuỷu, vẽ vòng tròn tượng trưng cho bề mặt và chia thành 24 phần bằng nhau và tiến hành đánh số từ 0 đến 23.
- Tính hợp lực ΣQ' của tất cả các lực tác dụng lần lượt lên các điểm 0, 1, 2,ký hiệu tương ứng là ΣQ0' , ΣQ1' ;ΣQ2' , ghi trị số lực và phạm vi tác dụng lên bảng sau với giả thiết là lực ΣQ' tác dụng đều lên tất cả các điểm trong phạm vi 120°, tức là về mỗi phía của điểm chia là 60°.
3.2.2.5. Đồ thị tổng lực tiếp tuyến
Ta có thứ tự công tác của các pit tông là l-5-3-6-2-4
Vì đồ thị tổng lực tiếp tuyến biến thiên theo chu kì 900 nên ta chỉ tính toán để vẽ cho một chu kì.
Các lực thành phần T1, T2, ... coi như cùng quy luật biến thiên và trị số được lấy từ bảng lực T đã lập trước.
Chương 3
BẢO DƯỠNG, SỬA CHỮA ĐỘNG CƠ IAMZ 650.10 TRÊN XE MAZ 63172
3.1. Bảo dưỡng động cơ
3.1.1. Mục đích
Trong quá trình khai thác xe, các cụm và hệ thống thường xuất hiện những hư hỏng do điều kiện sử dụng, thao tác sử dụng không đúng hoặc do tác động của môi trường.
3.1.2. Công việc bảo dưỡng
3.1.2.1 Bảo dưỡng hàng ngày
a. Kiểm tra sự làm việc ổn định của động cơ.
b. Kiểm tra mức dầu bôi trơn của động cơ.
c. Kiểm tra mức nước làm mát, dung dịch ắc qui...
3.1.2.2 Bảo dưỡng định kì
- Kiểm tra, chẩn đoán trạng thái kỹ thuật của động cơ và các hệ thống liên quan.
- Tháo bầu lọc dầu thô, xả cặn, rửa sạch. Tháo và kiểm tra rửa bầu lọc dầu li tâm. Thay dầu bôi trơn cho động cơ, máy nén khí theo chu kỳ, bơm mỡ vào ổ bi của bơm nước. Kiểm tra áp suất dầu bôi trơn.
3.2. Bảo dưỡng, sửa chữa hệ thống bôi trơn
3.2.1. Các hư hỏng trong hệ thống bôi trơn
Hư hỏng của các bộ phận trong hệ thống bôi trơn có thể được phát hiện qua các hiện tượng bất thường khi động cơ làm việc như sau:
- Chỉ số áp suất dầu bôi trơn thấp: Do đồng hồ đo áp suất sai hoặc cảm biến hỏng, tắc bầu lọc, các bộ phận của bơm dầu quá mòn, dầu quá loãng, các ổ trục quá mòn, ló xo van an toàn quá yếu hoặc gãy, tắc dầu vào đường dầu chính, kẹt bơm dầu, chảy dầu từ đường dầu.
- Chỉ số áp suất dầu quá cao: Do đồng hồ hoặc cảm biến hỏng, van an toàn của bơm dầu kẹt không mở được, lò xo van an toàn quá cứng, tắc đường dầu phía sau cảm biến, sử dụng dầu quá đặc.
3.2.2. Kiểm tra sửa chữa hệ thống bôi trơn
3.2.2.1. Thay dầu hệ thống bôi trơn
Trong quá trình động cơ làm việc, dầu bôí trơn bị bẩn dần do bụi bẩn theo khí nạp vào động cơ, do muội than, hơi nhiên liệu và hơi nước theo khí cháy lọt xuống và do mạt kim loại bong tách từ bề mặt ma sát.
3.2.2.2. Kiểm tra áp suất dầu bôi trơn
Khi thấy áp suất dầu chỉ thị trên đồng hổ báo áp suất của ô tô không đúng với yêu cầu thì có thể kiểm tra lại theo quỵ trình sau đây:
- Tháo cảm biến do áp suất dầu và lắp một áp kế thay vào đó.
- Khởi động động cơ, cho động cơ chạy ở số vòng quay định mức và kiểm tra áp suất chỉ thị trên áp kế.
3.2.2.3. Kiểm tra sửa chữa bơm dầu
Khi động cơ được tháo ra sửa chữa thì đương nhiên phải tháo bơm dầu để kiểm tra, hoặc trong quá trình động cơ làm việc nếu phát hiện thấy các hiện tượng liên quan đến hư hỏng của bơm dầu như đã nói ở trên thì cũng phải tháo cụm bơm dầu ra kiểm tra.
3.2.2.4. Kiểm tra bảo dưỡng bầu lọc dầu
a. Bầu lọc thấm:
+ Công việc bảo dưỡng bầu lọc thấm được tiến hành vào các chu kỳ định kỳ của động cơ, nghĩa là khi thay dầu động cơ thì tiến hành bảo dưỡng và thay thế bầu lọc.
+ Một lưu ý quan trọng đó là động cơ IAMZ 650.10 lắp trên dòng xe tải Maz, làm việc trong điều kiện môi trường bụi bặm, đặc thù công việc là chuyên chở hàng hóa nặng nhọc quá tải, động cơ luôn làm việc hầu như hết công suất làm dầu nhanh bẩn nên thời gian thay dầu và bảo dưỡng bầu lọc phải rút ngắn từ 15 ÷ 20% so với định mức trong điều kiện làm việc bình thường.
b. Bầu lọc ly tâm:
+ Bầu lọc ly tâm cũng được dảo dưỡng định kỳ vào các kỳ bảo dưỡng của động cơ hoặc bảo dưỡng khi có biểu hiện lọc bị tắc (không có tiếng kêu “vo vo” của Roto kéo dài khi tắt máy).
3.2.2.5. Kiểm tra bảo dưỡng két làm mát dầu
Việc tháo két làm mát dầu để bảo dưỡng chỉ được thực hiện sau khi động cơ được đưa vào sửa chữa lớn hoặc khi phát hiện các hư hỏng có liên quan.
3.2.2.6. Đường dầu và các te dầu trong động cơ
Các đường dầu của hệ thống bôi trơn động cơ thường được khoan trên thân máy, nắp máy, trục khuỷu, thanh truyền, và một số chi tiết liên quan khác.
KẾT LUẬN
Qua một thời gian nghiên cứu, tìm hiểu, thực hiện đã được sự giúp đỡ tận tình của thầy giáo hướng dẫn cùng các thầy giáo trong khoa ô tô. Đề tài đã đạt được một số kết quả như sau:
1. Đã nghiên cứu về kết cấu động cơ IAMZ 650.10 cũng như sơ bộ tổng quát về xe tải 63172; phân tích được các ưu, nhược điểm. Tính toán chu trình công tác, động lực học của xe;
2. Trên cơ sở nghiên cứu kết cấu và tính toán động lực học để kiểm nghiệm khả năng làm việc của động cơ;
3. Tìm hiểu được về quy trình bảo dưỡng, sửa chữa để có thể áp dụng về sau khi ra ngoài đơn vị.
Tuy nhiên, do thời gian và trình độ năng lực còn thiếu sót nên đề tài còn hạn chế chưa nắm chắc hết được các nội dung đề tài và chưa đề xuất phương án cải tiến trên xe.
Để hoàn thành đồ án này tôi đã nhận sự giúp đỡ tận tình của giảng viên: ThS ……………, cùng với sự giúp đỡ của các thầy trong khoa ô tô và các bạn cùng lớp. Tuy nhiên, trong quá trình làm đồ án do kinh nghiệm bản thân còn thiếu, các hiểu biết còn hạn chế, kiến thức của đề tài rất phong phú, không tránh khỏi những sai sót, vì vậy tôi rất mong nhận được ý kiến chỉ bảo của các thầy, sự đóng góp của các bạn về nội dung đồ án này để nâng cao trình độ bản thân, hoàn thiện kiến thức phục vụ thực tiễn công tác sau này.
Tôi xin chân thành cảm ơn./.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Vũ Đức Lập, “ Sổ tay tra cứu tính năng kỹ thuật ôtô”. Học viện kỹ thuật quân sự, Hà Nội năm 2005.
[2]. Đại tá, Ths Trần Quốc Toản “Giáo trình bảo dưỡng kỹ thuật Ôtô tập 1,2”. Trường sỹ quan kỹ thuật quân sự. TP HCM năm 2010.
[3]. Đại tá, Ths Trần Quốc Toản “Giáo trình sữa chữa Ôtô tập 1,2”. Trường Sỹ quan kỹ thuật quân sự. TP HCM năm 2010.
[4]. Đại tá, Ths Trần Quốc Toản “Kết cấu tính toán động cơ”. Trường Sỹ quan kỹ thuật quân sự. TP HCM năm 2010.
[5]. Nguyễn Tất Tiến “Nguyên lí Động cơ đốt trong”. Nhà xuất bản Giáo Dục năm 2010.
"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"