TÊN ĐỒ ÁN: ĐỒ ÁN KHẢO SÁT HỆ THỐNG BÔI TRƠN TRÊN ĐỘNG CƠ MAZDA WL TURBO

Mã đồ án CKTN00000004
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 tổng thể động cơ Mazda, bản vẽ sơ đồ bệ thử bơm dầu, bản vẽ kết cấu làm mát bơm dầu, bản vẽ hệ thống bôi trơn, bản vẽ đồ thị công động học, bản vẽ các phương án bôi trơn, bản vẽ bơm dầu và lọc dầu…); file word (Bản thuyết minh, bản trình chiếu Powerpoint…). Ngoài ra còn cung cấp rất nhiều các tài liệu chuyên ngành, các tài liệu phục vụ cho thiết kế đồ án, thư viện chi tiết tiêu chuẩn........... KHẢO SÁT HỆ THỐNG BÔI TRƠN TRÊN ĐỘNG CƠ MAZDA WL TURBO.

Giá: 950,000 VND
Nội dung tóm tắt

MỤC LỤC

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU.

1. Mục đích và ý nghĩa của đề tài.

2. Giới thiệu về động cơ Mazda WL Turbo.

3. Tổng quan về hệ thống bôi trơn động cơ đốt trong.

3.1. Nhiệm vụ.

3.2. Các phương án bôi trơn.

4. Khảo sát hệ thống bôi trơn động cơ Mazda WL Turbo.

4.1. Nguyên lý làm việc.

4.2. Kết cấu các bộ phận chủ yếu của hệ thống bôi trơn.

4.2.1. Phao hút.

4.2.2. Bơm dầu nhờn.

4.2.3. Lọc dầu.

4.2.4. Két làm mát dầu.

4.2.5.Thông gió hộp trục khuỷu.

5. Tính toán nhiệt, động học và động lực học.

6. Tính toán kiểm nghiệm hệ thống bôi trơn.

6.1. Tính toán ổ trượt.

6.2. Tính toán bơm dầu.

6.3. Tính toán két làm mát.

6.4. Tính toán lượng dầu trong cácte.

7. Các hỏng hóc của hệ thống bôi trơn, cách sửa chữa và bảo dưỡng.

7.1. Áp suất dầu bôi trơn giảm.

7.2. Áp suất dầu bôi trơn tăng.

7.3. Hỏng bơm dầu.

7.4. Hỏng lưới lọc và hỏng bầu lọc.

7.5. Hỏng két làm mát.

7.6.Các nguyên nhân khác dẫn đến hỏng hệ thông bôi trơn.

7.6.1.Thiếu dầu bôi trơn.

7.6.2.Thừa  dầu bôi trơn.

7.6.3.Dầu đen, dầu cặn bẩn nhiều mạt kim loại.

7.7.Bảo dưỡng.

KẾT LUẬN

TÀI LIỆU THAM KHẢO

LỜI NÓI ĐẦU

   Động cơ đốt trong ngày nay đang phát triển rất mạnh, giữ vai trò quan trọng trong nhiều ngành kinh tế quốc dân như nông nghiệp, giao thông vận tải đường bộ, đường sắt, đường biển, đường không cũng như trong nhiều ngành công nghiệp khác.

   Sản lượng động cơ đốt trong ngày nay trên thế giới ngày càng tăng cao. Tuy nhiên, con đường phát triển đi lên của ngành động cơ đốt trong nói chung và ngành công nghiệp ôtô nói riêng của các nước rất khác nhau. Tùy thuộc chủ yếu vào năng lực của ngành cơ khí và mức độ công nghiệp hoá của từng nước.

    Để thuận tiện cho việc nghiên cứu, người ta chia ra trong động cơ đốt trong cũng như trong ôtô ra nhiều hệ thống như hệ thống nhiên liệu, hệ thống bôi trơn, hệ thống làm mát...Trong đó, mỗi hệ thống đều có tầm quan trọng nhất định. Hệ thống bôi trơn là một trong những hệ thống chính của động cơ.

    Việc khảo sát một hệ thống bất kỳ trong động cơ sẽ giúp cho sinh viên củng cố lại những kiến thức đã học và biết đi sâu tìm hiểu những hệ thống khác. Do vậy, đề tài khảo sát hệ thống bôi trơn trên động cơ ôtô là một trong những đề tài đã nói trên.

     Được sự giúp đỡ tận tình của thầy giáo hướng dẫn:………………., em đã hoàn thành đề tài này. Nhưng do trình độ hạn chế, tài liệu khó khăn nên trong quá trình thực hiện không thể không có những thiếu sót. Kính mong được sự chỉ bảo tận tình của thầy cô trong khoa.

        Em xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ tận tình của thầy giáo hướng dẫn:………………. cùng quí thầy cô giáo trong khoa.

      ……., ngày ….tháng …. năm 20…

                                                                                      Sinh viên thực hiện

                                                                                       ………………

1. MỤC ĐÍCH - Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI.

    Ngày nay, động cơ đốt trong đã phát triển rộng khắp trên mọi lĩnh vực: giao thông vận tải (đường bộ, đường sắt, đường thuỷ, hàng không,...), nông nghiệp, công nghiệp, xây dựng, quốc phòng...

    Ngoài việc được sử dụng song hành với các loại động cơ nhiệt khác trong một số lĩnh vực, cho đến nay động cơ đốt trong là động cơ chủ yếu được sử dụng. Tổng công suất do động cơ đốt trong tạo ra chiếm khoảng 90% công suất thiết bị động lực do mọi nguồn năng lượng tạo ra (bao gồm: nhiệt năng, thuỷ năng, năng lượng nguyên tử, năng lượng mặt trời...). Trong đó, động cơ đốt trong loại pittông có hiệu suất cao nhất trong các loại động cơ đốt trong, chiếm số lượng lớn nhất và được sử dụng rộng rãi nhất. Vì thế, thuật ngữ “động cơ đốt trong” còn có ý dùng ngắn ngọn để chỉ động cơ đốt trong loại pittông, ngoài ý chỉ tổng quát về động cơ đốt trong.

     Để thuận tiện cho việc nghiên cứu, người ta phân ra trong động cơ đốt trong làm nhiều hệ thống như: hệ thống bôi trơn, hệ thống làm mát, hệ thống nhiên liệu... mỗi hệ thống đều có tầm quan trọng nhất định. Trong đó, hệ thống bôi trơn là một trong những hệ thống chính của động cơ đốt trong.

     Trong quá trình học tập các môn học chuyên ngành về động cơ đốt trong, đồ án tốt nghiệp với đề tài khảo sát, mà cụ thể là khảo sát một hệ thống bất kỳ của động cơ đốt trong giúp cho sinh viên biết cách tìm hiểu một trong các hệ thống đó, trên cơ sở khảo sát tương tự sẽ nắm bắt sâu hơn các hệ thống khác của động cơ đốt trong.

     Ngoài ra, việc khảo sát này còn giúp cho sinh viên có thêm kinh nghiệm, biết hướng để đi sâu tìm hiểu một hệ thống bất kỳ trong đột cơ đốt trong.

     Do vậy, đề tài khảo sát hệ thống bôi trơn là một trong những đề tài đã nói trên.

2.GIỚI THIỆU VỀ ĐỘNG CƠ MAZDA WL TURBO.

     Động cơ MAZDA WL TURBO do hãng MAZDA của Nhật Bản sản xuất. Động cơ gồm 4 xylanh thẳng hàng với thứ tự làm việc là 1- 3- 4 -2. Động cơ dùng nhiên liệu điêzen phun nhiên liệu gián tiếp vào buồng cháy dự bị. Không gian buồng cháy được ngăn làm hai phần là buồng cháy dự bị và buồng cháy chính. Đỉnh pittông được khoét lõm lỗ thông giữa buồng cháy chính và buồng cháy dự bị để đảm bảo quá trình cháy của động cơ được cải thiện. Do chế độ nhiệt của buồng cháy dự bị khá ổn định nên giảm thời gian cháy trễ, hạn chế tốc độ tăng áp suất, áp suất cực đại khi cháy và đảm bảo cho động cơ hoạt động rất ổn định trong mọi điều kiện, vì thế động cơ làm việc ít ồn hơn. Chất lượng quá trình cháy rất ít nhạy cảm với tốc độ động cơ, nó có thể hoạt động trong một phạm vi tốc độ rất rộng mà không ảnh hưởng xấu tới hiệu suất động cơ. Vì vậy tốc độ động cơ MAZDA  WL TURBO là rất cao nN = 3500 vg/ph.

         Tuy nhiên động cơ MAZDA WL TURBO cũng có những nhược điểm của động cơ có buồng cháy ngăn cách như: suất tiêu hao nhiên liệu ge lớn,  khó khởi động lạnh.. .Vì vậy, trên động cơ MAZDA WL TURBO có dùng thêm hệ thống sấy khi khởi động.

         Kích thước động cơ MAZDA WL TURBO nhỏ gọn nhưng công suất động cơ đạt được vẫn lớn Ne = 85 kW nhờ hệ thống nạp sử dụng tuabin tăng áp.

Tóm lại, với những ưu điểm như: kích thước động cơ nhỏ, tính năng cao tốc tốt, ít gây ô nhiễm môi trường, tiếng ồn nhỏ ... nên động cơ MAZDA WL TURBO rất phù hợp khi sử dụng trên các loại xe du lịch cơ nhỏ, có tính cơ động cao. Vì thế hãng FORD đã chọn động cơ MAZDA WL TURBO để lắp đặt trên xe FORD RANGER.

3.2.3 Bôi trơn bằng phương pháp cưỡng bức.

  Trong các động cơ đốt trong nói chung và động cơ ôtô nói riêng hiện nay đều dùng phương án bôi trơn cưỡng bức. Dầu nhờn trong hệ thống bôi trơn, từ nơi chứa dầu được bơm đẩy đến các bề mặt ma sát dưới một áp suất nhất định cần thiết, gần như đảm bảo các yêu cầu về bôi trơn làm mát và tẩy rửa các bề mặt ma sát ổ trục của hệ thống bôi trơn.

  Hệ thống bôi trơn cưỡng bức gồm các thiết bị sau: thùng chứa dầu hoặc cácte, bơm dầu, bầu lọc thô, bầu lọc tinh, két làm mát dầu nhờn, các đường ống dẫn dầu, đồng hồ báo áp suất, nhiệt độ dầu, ngoài ra còn có các van. Tuỳ theo vị trí chứa dầu và đưa dầu đi bôi trơn, người ta chia hệ thống bôi trơn cưỡng bức làm hai loại: hệ thống bôi trơn cưỡng bức cácte ướt và hệ thống bôi trơn cưỡng bức cácte khô.

a.Hệ thống bôi trơn cưỡng bức cácte ướt.

1- Đồng hồ áp suất; 2- Đường dầu chính; 3- Đường dầu lên chốt khuỷu;

4- Trục khuỷu; 5- Bầu lọc tinh; 6- Két làm mát dầu nhờn; 7- Van nhiệt độ;

8- Đồng hồ đo nhiệt độ dầu; 9- Cácte; 10- Phao hút dầu; 11- Bơm dầu;

12- Van an toàn của bơm; 13- Bầu lọc thô; 14- Van an toàn của hệ thống bôi trơn.

         Chú ý rằng lọc tinh có thể lắp gần hoặc lắp xa lọc thô nhưng bao giờ cũng lắp theo mạch rẽ so với lọc thô.

         Khi nhiệt độ của dầu bôi trơn lên quá 800C, do độ nhớt của dầu giảm sút, van nhiệt 7 sẽ mở để dầu nhờn đi qua két làm mát 6. Van một chiều 12, 14 có tác dụng như những van an toàn sẽ mở khi hệ thống làm việc quá tải.

  Ngoài việc bôi trơn các bộ phận trên, để bôi trơn các bề mặt làm việc của xylanh, pittông...Người ta kết hợp tận dụng dầu văng ra khỏi ở đầu to thanh truyền. Trong một số ít động cơ, trên đầu to thanh truyền có khoan một lỗ nhỏ để phun dầu về phía trục cam và xylanh.

  Với sơ đồ nguyên lý làm việc như trên, hệ thống bôi trơn cưỡng bức cácte ướt có những ưu, nhược điểm sau:

        * Ưu điểm:

  Cung cấp lượng dầu bôi trơn khá đầy đủ cả về số lượng lẫn chất lượng, độ tin cậy làm việc của hệ thống tương đối cao.

       * Nhược điểm:

  Do chứa dầu trong cácte và phao hút lấp lửng, hơn nữa diện tích mặt thoáng lớn lại khó bố trí chiều cao tầng dầu nên khi động cơ làm việc ở những độ nghiêng lớn, dầu sẽ dồn về một phía. Như vậy, lượng dầu cung cấp sẽ không đảm bảo đúng yêu cầu.

  Phạm vi sử dụng: được sử dụng rộng rãi trên những ôtô làm việc ở địa hình tương đối bằng phẳng.

b.Hệ thống bôi trơn cưỡng bức cácte khô.Hình 3.3. Sơ đồ hệ thống bôi trơn cưỡng bức cacte khô

1- Đồng hồ đo áp suất; 2- Két làm mát dầu; 3- Van nhiệt độ;

4- Đồng hồ nhiệt độ; 5- Nút xả dầu; 6- Bơm chuyển; 7- Van an toàn của bơm;

8- Bơm dầu; 9- Bầu lọc thô; 10-Van an toàn; 11- Phao hút dầu

Nguyên lý làm việc:

  Chỉ khác hệ thống bôi trơn cưỡng bức cácte ướt là trong hệ thống bôi trơn này có thêm hai bơm hút dầu từ cácte về thùng chứa. Sau đó, hai bơm dầu này sẽ chuyển dầu đi bôi trơn. Trong hệ thống bôi trơn cưỡng bức cácte ướt, cácte chứa dầu bôi trơn còn ở đây là thùng chứa.

* Ưu điểm:

   Cácte chỉ hứng và chứa dầu tạm thời, còn thùng dầu mới là nơi chứa dầu để đi bôi trơn nên động cơ có thể làm việc ở độ nghiêng lớn mà không sợ thiếu dầu. Dầu được cung cấp liên tục và đầy đủ.

* Nhược điểm:

         Kết cấu phức tạp hơn, giá thành tăng lên do phải bố trí thêm hai bơm để hút dầu đi qua thùng. Phải thêm  đường dầu và bố trí thùng chứa dầu cho hợp lý.

 * Phạm vi sử dụng:

  Hệ thống bôi trơn cưỡng bức cacte khô thường được sử dụng trên các loại động cơ diesel dùng trên xe ủi, máy kéo, tàu thuỷ,...

3.2.4 Bôi trơn bằng phương pháp hỗn hợp.

        Trên thực tế, đại đa số động cơ dùng kiểu bôi trơn  này. Tức là kiểu bôi trơn vừa cưỡng bức vừa vung té. Trong đó thường bôi trơn các loại ổ trục bằng phương pháp cưỡng bức, còn bôi trơn các bề mặt rộng (như thành xylanh) hoặc các bề mặt ma sát nhỏ nhưng bố trí rải rác (như dàn cò mổ) dùng phương pháp vung té. Nhiều động cơ sử dụng phương án bôi trơn đầu nhỏ thanh truyền, ổ trục cam cũng dùng phương pháp vung té dầu từ đầu to. Sở dĩ phải làm như vậy vì kiểu bôi trơn cưỡng bức hoàn toàn sẽ rất phức tạp. Mặc dù nó có ưu điểm nổi bật là đảm bảo tốt chế độ bôi trơn các bề mặt ma sát.

         Để làm giảm sự sủi bọt (làm tăng sự ôxy hoá của dầu) ở nhiều động cơ, đáy cácte được ngăn cách với phần trên bởi lưới lọc hoặc một tấm thép có lỗ. Phía dưới có hàn các tấm dùng để giữ cho dầu khỏi chảy về một phía (khi hãm máy hoặc lấy đà).

         Ở các động cơ ôtô, máy kéo có cấu tạo hiện đại, mạch dầu được làm dưới dạng các rãnh khoan. Vì việc dẫn dầu bằng ống có nhiều nhược điểm nên hệ thống làm việc không được chắc chắn. Ví dụ như khi lắp ống có thể bị bẹp, méo và trong quá trình sử dụng ống có thể bị nứt vỡ gây nguy hiểm cho động cơ.

3.2.5. Bôi trơn bằng phương pháp pha dầu nhờn vào nhiên liệu.

         Loại bôi trơn này dùng trong động cơ xăng hai kỳ cỡ nhỏ quét khí bằng hộp trục khuỷu - cácte. Nghĩa là hộp trục khuỷu - cácte là một khối kín đóng vai trò như một máy nén khí để quét khí cho xylanh theo kiểu quét ngang.

         Dầu nhờn được pha vào xăng với tỷ lệ thể tích (4÷5)%. Hỗn hợp dầu nhờn, nhiên liệu nhờ bộ chế hoà khí được xé thành các hạt nhỏ trộn với không khí tạo thành khí nạp và được nạp vào cácte. Tại đây các hạt dầu sẽ ngưng tụ bám lên các bề mặt ma sát để bôi trơn.

         Kết cấu kiểu bôi trơn này rất đơn giản, nhưng nhược điểm lớn của nó là dầu nhờn trong hỗn hợp khí nạp đi vào xylanh khi cháy tạo thành muội than bám lên thành buồng cháy và đỉnh pittông, ngăn cản truyền nhiệt làm cho nóng máy.

3.2.6. So sánh và đánh giá các phương pháp bôi trơn.

       Trước hết ta chú ý đến tính có điều kiện của việc phân loại hệ thống bôi trơn. Chẳng hạn ở tất cả các động cơ mặt gương của xylanh đều được bôi trơn bằng cách vung dầu. Do đó có thể khẳng định là hệ thống bôi trơn là hệ thống bôi trơn cưỡng bức thuần tuý không dùng ở động cơ nào. Ngoài ra, ở trong nhiều trường hợp ranh giới giữa hệ thống bôi trơn cưỡng bức và hệ thống bôi trơn kiểu phối hợp bị xoá bỏ.

       Việc dùng hệ thống bôi trơn kiểu vung té làm giảm tuổi thọ của động cơ rất nhiều so với khi dùng hệ thống bôi trơn kiểu phối hợp (hoặc bôi trơn cưỡng bức). Đó là những nguyên nhân sau: Ta biết rằng một trong những chỉ tiêu quan trọng của dầu là độ bền chống  ôxy hoá  sẽ tạo nhựa đường và hắc ín, nó làm giảm chất lượng bôi trơn của dầu và làm tăng muội than. Muội than có độ dẫn nhiệt rất thấp làm cho các chi tiết và động cơ chóng bị quá nóng. Nhiệt độ quá cao làm giảm độ nhớt của dầu và có thể đến ma sát nửa ướt. Ngoài ra, nếu trong dầu có các hạt muội than rắn cũng làm cho điều kiện bôi trơn xấu đi và tăng độ hao mòn. Việc ôxy hoá dầu xảy ra rất mạnh khi dầu ở trạng thái các hạt nhỏ và ở nhiệt độ 130÷1400C.

         Do phương pháp dẫn dầu tới các gối đỡ không chắc chắn nên có nhiều khả năng xuất hiện ma sát nửa ướt. Mặc khác, mức chi phí dầu khi dùng phương pháp bôi trơn bằng cách vung té cao hơn khi dùng các loại hệ thống bôi trơn khác.

         Những nhược điểm đó của hệ thống bôi trơn bằng cách vung té không thể  bù lại được bởi ưu điểm của nó là kết cấu đơn giản.

         Từ những nhận xét trên cho phép khẳng định rằng hệ thống bôi trơn bằng cách vung té thuần tuý cũng như có sự lưu thông cưỡng bức là loại hệ thống bôi trơn rất cũ không thể đáp ứng được yêu cầu của hệ thống bôi trơn trên các loại động cơ hiện đại.

        Hệ thống bôi trơn cưỡng bức là loại hiện đại làm việc chắc chắn hơn nhưng phức tạp hơn. Nguyên nhân là do việc dẫn dầu cưỡng bức luôn đảm bảo có lớp dầu cần thiết và đảm bảo việc dẫn nhiệt ra từ các bề mặt làm việc được tốt hơn. Vì vậy loại hệ thống này thường được ứng dụng ở các động cơ diesel cũng như các động cơ có bộ chế hoà khí có số vòng quay cao trong đó lực quán tính của các bộ phận chuyển động qua lại và lực quán tính ly tâm có trị số cao.

       Khi bôi trơn cưỡng bức, dầu được dẫn đến các gối đỡ với số lượng dư sẽ rửa các cặn bẩn và mạt kim loại, tạo điều kiện thuận lợi cho sự làm việc của các gối đỡ. Do đó khi bôi trơn cưỡng bức, dầu ít tiếp xúc với các chi tiết máy và không khí nên dầu bị ôxy hoá chậm hơn, mức tiêu thụ dầu nhờn sẽ thấp hơn. Khi bôi trơn cưỡng bức (đặc biệt là khi dùng hệ thống bôi trơn cưỡng bức cácte khô và trong hệ thống có bộ tản nhiệt) dầu luôn luôn được lọc và làm nguội do đó thời gian sử dụng của nó sẽ dài hơn.

4.KHẢO SÁT HỆ THỐNG BÔI TRƠN TRÊN ĐỘNG CƠ MAZDA WL TURBO.

4.1.NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC.

          Hệ thống bôi trơn động cơ MAZDA WL TURBO kiểu cưỡng bức cácte ướt và vung toé dùng để đưa dầu đi bôi trơn các bề mặt ma sát và làm mát các chi tiết. Hệ thống bôi trơn gồm có: bơm dầu, lọc dầu, cácte dầu và đường ống dẫn dầu, két làm mát dầu, van an toàn.

  Dầu từ cácte được hút bằng bơm qua bầu lọc vào đường dầu dọc trong thân máy vào trục khuỷu lên trục cam, từ trục khuỷu tiếp theo dầu vào các bạc thanh truyền theo lỗ phun lên vách xi lanh, từ trục cam vào các bạc trục cam rồi theo các âæåìng dáùn tæû chaíy xuäúng caïcte. Ngoaìi ra, trãn âæờng dáöu chênh coï âæåìng äúng dáùn dáöu âãún bäü tuabin âãø bäi trån äø âåî truûc tuabin.

 

 

                              Hình 4.1. Sơ đồ khối hệ thống bôi trơn.

1 - Phao hút; 2- Cácte; 3- Bơm dầu; 4- Van an toàn; 5- Trục cân bằng;

6- Trục khuỷu; 7- Đường dầu chính; 8- Trục tuabin; 9- Trục cam;10- Đường dầu lên chốt pittông; 11- Đồng hồ áp suất; 12- Két làm mát; 13- Lọc dầu.

 4.1.1. Bôi trơn trục khuỷu.

         Trục khuỷu của động cơ MAZDA WL TURBO được đúc liền một khối bằng thép hợp kim bao gồm 5 cổ khuỷu và 4 chốt khuỷu. Bên trong trục khuỷu có khoang các đường đầu để bôi trơn bề mặt ma sát như chốt khuỷu, má khuỷu...Đầu trục khuỷu có phay hai rảnh then để lắp bánh răng dẫn động bơm cao áp, puly dẩn động bơm nước và máy phát. Bánh đà được lắp ở đuôi trục khuỷu bằng các bulông. Dầu từ đường dầu chính trong thân máy đi đến các cổ trục khuỷu đến bôi trơn cổ trục, trong trục khuỷu có khoan các lỗ dẫn dầu lên bôi trơn chốt khuỷu.

4.1.2. Bôi trơn nhóm pittông - thanh truyền.

         Pittông được đúc bằng hợp kim nhôm, do đó khối lượng của pittông tương đối nhẹ, mp = 1,2 (kg). Trên pittông có 3 rảnh để lắp xécmăng, vì tốc độ động cơ cao nên chỉ cần hai xécmăng khí để làm kín và một xécmăng dầu. Đỉnh pittông được khoét lỏm ở gần lổ thông từ buồng cháy phụ nhằm tạo lưu động dòng khí và quá trình tạo hỗn hợp cháy tốt hơn, chiều sâu khoét lõm bằng 2 mm. Chân pittông có vành đai để  tăng độ cứng vững cho pittông khi làm việc. Để bôi trơn bề mặt làm việc của xylanh - pittông đầu to thanh truyền có khoan một lỗ để phun dầu lên thành xylanh.

4.1.3. Bôi trơn cơ cấu phân phối khí.

         Cơ cấu phân phối khí của động cơ MAZDA WL TURBO sử dụng phương án bố trí xupáp treo. Động cơ sử dụng 12 xupáp, gồm 4 xupáp thải và 8 xupáp nạp, để điều khiển việc nạp thải. Để dẫn động xupáp, động cơ dùng một trục cam bố trí trên  nắp xylanh, đầu trục cam có một puly được dẫn động từ trục bơm cao áp thông qua bộ truyền đai. Các xupáp được bố trí thành hai dãy dọc theo thân máy (một dãy nạp và một dãy thải), xupáp được dẫn động gián tiếp thông qua cò mỗ.

         Trục cam bao gồm 5 cổ trục để lắp vào nắp xylanh và 12 vấu cam. Bên trong trục cam có đường dầu để bôi trơn, tẩy rửa và làm mát các bề mặt ma sát trong cơ cấu phân phối khí. Từ đường dầu chính trong trục cam có các đường dầu nhỏ để phân phối dầu bôi trơn đến mặt cam và cò mổ. 

 4.2.3. Lọc dầu.

        Bộ lọc dầu sử dụng trên động cơ MAZDA WL TURBO thuộc  loại lọc bằng giấy, được lắp ở đáy thân của bộ làm mát dầu, làm nhiệm vụ lọc thô và lọc tinh với nguyên lý làm việc như sau:

 

 

Hình 4.8. Kết cấu bầu lọc

                          1- Trục bầu lọc; 2 - Vỏ bầu lọc; 3- Nắp bầu lọc; 4 - Lỗ dẫn dầu.

          a. Lọc thô.

        Dầu nhờn từ đường dầu chính với áp suất cao đi vào bầu lọc (phần trên). Trong bầu lọc giấy lọc và khung tấm lọc được xếp xen kẽ nhau, dầu thấm qua lọc và được lọc sạch. Dầu sau khi được lọc sạch, sau đó chảy vào các lỗ dầu, theo lỗ  trên trục bầu lọc đi bôi trơn.

         b. Lọc tinh.

         Do yêu cầu thực tế sử dụng để tăng tính năng của dầu nên theo kiểu kết cấu của bầu lọc này. Dầu sau khi qua phần tử lọc thô, một lượng dầu đi qua phần tử lọc tinh, dầu được lọc sạch và chảy về cácte.

4.2.4. Két làm mát dầu nhờn.

         Như ta đã khảo sát, trong quá trình làm việc của động cơ, nhiệt độ của dầu nhờn sẽ tăng dần lên do: tải nhiệt sinh ra trong quá trình ma sát, do tiếp xúc với các chi tiết máy có nhiệt độ cao như đỉnh pittông...để giữ cho độ nhớt của dầu nhờn đảm bảo khả năng bôi trơn và các đặc tính lý - hoá khác, cần phải làm mát dầu nhờn để giữ cho nhiệt độ của dầu nhờn được ổn định.

 

Hình 4.9. Két làm mát dầu

1- Bản đáy; 2 - Vách ngăn; 3- Ống dẫn dầu.

         Thông thường, người ta làm mát dầu nhờn bằng hai cách: làm mát bằng nước và làm mát bằng không khí. Động cơ khảo sát làm mát bằng nước. Nước làm mát được dẫn vào khoang chứa, còn dầu nhờn đi bên trong các ống dẫn dầu và lưu động ngược chiều với dòng nước để tăng tác dụng truyền nhiệt.

4.2.5. Thông gió hộp trục khuỷu.

         Có hai phương án thông gió hộp trục khuỷu: thông gió hở và thông gió kín. Động cơ MAZDA WL TURBO sử dụng phương án thông gió hở. Đây là kiểu thông gió tự nhiên, để không khí trong hộp trục khuỷu thoát ra ngoài theo ống thông gió. Khí trong hộp trục khuỷu lưu động được nhờ có pittông chuyển động hoặc xe ôtô chuyển động tạo vùng áp suất thấp ở miệng ống hút. Do đó không khí trong hộp trục khuỷu thoát ra ngoài.

 

Hình 4.10. Kiểu thông gió hở.

1- Bầu lọc gió; 2- Nắp xilanh; 3- Lọc khí thông gió; 4-Ống gió vào;

5- Thanh truyền; 6- Ống ra; 7- Lọc ngăn dầu; 8- Pittông.

5.TÍNH TOÁN NHIỆT, ĐỘNG HỌC, ĐỘNG LỰC HỌC CỦA ĐỘNG CƠ.

5.1.5. Các thông số chỉ thị.

         1. Áp suất chỉ thị trung bình lý thuyết .

                           (5-24)  

 

          [MN/m2]

         2. Áp suất chỉ thị trung bình động cơ.

                  [MN/m2]                                                           (5-25)

                   [MN/m2]

         3. Hiệu suất chỉ thị động cơ.

                                                                                   (5-26)

       

       

  4. Suất tiêu hao nhiên liệu chỉ thị.

                    [g/kW.h]                                                                 (5-27)

            [g/kW.h]

             [g/kW.h]

5.1.6. Các thông số có ích.

         1. Tổn thất cơ giới pm.

      Theo công thức kinh nghiệm :

             a     =     0,015             

        b    =    0,0156

         Các hệ số  a, b được chọn theo cấu tạo buồng cháy động cơ:

            a     =     0,015             

        b    =    0,0156

        Cm  : vận tốc trung bình của pittông

               [m/s]                                              

               [MN/m2]

               [MN/m2]

         2. Áp suất có ích trung bình.

                [MN/m2]                                                               (5-29)

               [MN/m2]

                [MN/m2]

         3. Hiệu suất cơ giới.

                                                                                                 (5-30)

             

         4. Suất tiêu hao nhiên liệu có ích.

                 [g/kW.h]                                                         (5-31)

                 [g/kW.h]

         5. Hiệu suất có ích của động cơ.                              

                                                                                      (5-32)

              

         6. Thể tích công tác của động cơ.

                 [dm3]                                                                            (5-33)

           [dm3]

            [dm3]

         7. Kiểm nghiệm đường kính xylanh.

                   [mm]                                                                    (5-34)

            [mm]

            [mm]

        [mm]

5.1.7. Vẽ đồ thị công.

         1. Xác định các điểm trên đường nén với chỉ số đa biến n1.

 Phương trình đường nén ,do đó nếu gọi x là điểm bất kỳ trên đường nén thì:    

                                                                                          (5-35)

    Rút ra :

    Đặt  ta có 

           Với n1 là chỉ số nén đa biến trung bình, xác định thông qua tính nhiệt.

        2. Xây dựng đường cong áp suất trên đường giãn nở.

          Vậy tọa độ các điểm đặc biệt là :

            r (0,033 : 0,13) ; a (0,658 : 0,1152) ; b(0,658 : 0,427) ; i(0,658 : 0,13) ;

            c(0,033 : 6,8)   ; y(0,033 :14,3) ; z(0,04 : 14,3) .

        5. Vẽ đồ thị công P - V theo tỷ lệ xích.

Với cách chọn này toạ độ các điểm đặt biệt và trung gian là :

r (8,5 : 2,097) ; a (170 : 1,6) ; b(170 : 5,97) ; i(170 : 2,097) ;

            c(8,5 : 95,7)   ; y(8,5 :200) ; z(10,8 : 200) .

        Nối các điểm trung gian của đường nén và đường giãn nở với các điểm đặc biệt sẽ được đồ thị công lý thuyết :

         6. Dùng đồ thị Brick xác định các điểm.

       -  Phun sớm (c’).

       - Mở sớm xupap nạp (r’), đóng muộn xupáp nạp (a’).

         - Mở sớm xupáp thải (b’), đóng muộn xupáp thải (r”).

         7. Hiệu chỉnh đồ thị công.

     Xác định các điểm trung gian

         - Trên đoạn cy lấy điểm c” với c”c = 1/3cy

         - Trên đoạn yz lấy điểm z” với yz” = 1/2yz

     - Trên đoạn ba lấy điểm b” với bb” =1/2ba.

   Nối các điểm c’c”z” và đường giãn nở thành đường cong liên tục tại ĐCT và ĐCD và tiếp xúc với đường thải .Ta sẽ nhận được đồ thị công đã hiệu chỉnh.

 

Hình 5.1.Đồ thị công

 

5.2.TÍNH TOÁN ĐỘNG HỌC VÀ ĐỘNG LỰC HỌC.

        Tính toán động học và động lực học nhằm nghiên cứu qui luật chuyển động, tình trạng chịu lực của các chi tiết trong cơ cấu khuỷu trục - thanh truyền, trạng thái dao động nhất là dao động xoắn của hệ trục khuỷu. 

5.2.1. Động học.

        Nghiên cứu qui luật chuyển động của pittông là nhiệm vụ chủ yếu của động học. Để tiện việc nghiên cứu, ta giả thiết trong quá trình làm việc, trục khuỷu quay với tốc độ không đổi.

            Thông số kết cấu : l=

            R : Bán kính tay quay trục khuỷu : R = S/2=92/2 =46 mm

            L : Chiều dài thanh truyền : L=150 mm

l=

       Sau đây sẽ nghiên cứu qui luật động học của pittông bằng phương pháp đồ thị:  

         1. Giải x bằng phương pháp đồ thị Brich.

           - Vẽ nữa đường tròn tâm O, bán kính R, đường kính AB = 2R.

           - Chọn tỷ lệ xích sao cho AB= 161,5 mm.

                         mr =

           - Lấy về bên phải tâm O (ĐCD) điểm O’ sao cho:

OO’= [mm]

- Vẽ hệ trục vuông góc S - a phía dưới nữa đường tròn.

Chọn ma = 2   [độ/mm]

ms = mr = 0.57           

- Trục Oa dóng từ điểm A là trục tung, trục OS là trục hoành. Từ O’ kẻ các tia từ trái sang phải ứng với các góc 0o, 10o, 20o,..., 180o.Từ các điểm cắt trên nữa đường tròn Brich, ứng với các tia, ta kẻ đường song song với Oa. Và từ các điểm chia (các góc tương ứng) trên trục Oa, ta kẻ các đường nằm ngang. Các đường dọc và ngang tương ứng này sẽ cắt nhau tại các điểm 0,1,2,3...nối các điểm này lại ta được đường cong biểu diễn độ dịch chuyển của pittông x theo a.

      S = f(a).   

Hình 5.2 . Giải x bằng đồ thị Brich.

         2. Giải tốc độ v bằng phương pháp đồ thị.

        Các bước tiến hành:

-  Vẽ nữa đường tròn (O,r1) với r1=

-  Vẽ đường tròn (O,r2) với r2=

          Chọn tỷ lệ xích sao cho:r1= [mm]

          Suy ra: mv= [m/s.mm]

                                  r2 =  [mm]

            - Chia nữa đường tròn (O,r1) và đường tròn (O,r2) ra thành n phần bằng nhau, như vậy góc chia của đường tròn nhỏ sẽ gấp đôi góc chia của đường tròn lớn, ta chia đường tròn nhỏ 20o một và nữa đường tròn lớn 10o một và khi chia phải theo chiều ngược lại.          

- Từ các điểm trên các đường tròn, ta kẻ vuông góc với AB đối với nữa đường tròn lớn và và song song với AB nối với đường tròn nhỏ. Những đường tương ứng sẽ cắt nhau tại các điểm 0, 1”, 2”, 3”,... nối các điểm này lại ta có đường cong. Phần giới hạn của đường cong này và nữa đường tròn lớn gọi là giới hạn vận tốc của pittông.

           

Hình 5.3. Giới hạn vận tốc pittông

         - Vẽ toạ độ vuông góc v - S; lấy đoạn OA =     [mm]. Trục Ov trùng với trục Oa trục ngang là trục Os.

         Từ các điểm chia trên đồ thị Brich, ta kẻ các đường song song với trục Ov, cắt trục Os tại các điểm 0, 1’, 2’,....Từ các điểm này ta đặt các đoạn thẳng trên đồ thị giới hạn vận tốc như 00”, 11”, 22”,... nối các điểm mút lại ta có đường cong biểu diễn vận tốc pittông.

 

Hình 5.4.Đồ thị chuyển vị vận tốc.

 

         2. Giải gia tốc J bằng đồ thị Tôlê.

Các bước tiến hành:

            - Vẽ hệ trục J - S. Lấy đoạn AB trên trục S ; AB =    [mm]

Với tỷ lệ xích: ms = mr= 0,57  [mm/mm]

             Chọn   mJ = 120  [m/s2.mm]

           -Tại A, về phía trên ta lấy đoạn AC = Jmax/mJ = .

           - Tại B, về phía dưới ta lấy đoạn BD =Jmin/m= -.  

-  Nối CD cắt AB tại F, về phía dưới dựng EF = - .

- Nối CE và DF. Chia hai đoạn CE và DF thành n phần bằng nhau và ghi số

thứ tự cùng chiều, chẳng hạn 1, 2, 3,... và 1’, 2’, 3’, ... nối các điểm chia tương ứng 11’, 22’, 33’, ... , đường bao của các đường này là đường cong J, biểu diễn gia tốc pittông J = f(s).

        Ở đây ta có:

               Jmax= R.w2.(1+l) = R.()2.(1+l) = 46.()2.(1+ 0,306).10-3

                     = 8062,2  [m/s2]

                Jmin= - R.w2.(1-l) = - R.()2.(1-l) = - 46.()2.(1- 0,306).10-3

                     = -4284,2  [m/s2]

         Suy ra:

            AC = Jmax/mJ =   [mm]

 BD = Jmin/mJ =   [mm]

              EF = -= -   [mm]

Hình 5.5. Đồ thị gia tốc.

5.2.2. Động lực học.

         Các loại động cơ đốt trong này nay nhất là động cơ có số vòng quay cao, trong quá trình làm việc các động cơ chịu lực quán tính rất lớn, có khi vượt xa trị số của lực khí thể. Lực quán tính tác dụng lên cơ cấu khuỷu trục - thanh truyền nên ứng suất khá lớn, đôi khi có thể làm hư hỏng các chi tiết máy, ngoài ra lực quán tính còn có tác dụng kích thích khiến các chi tiết trong cơ cấu khuỷu trục - thanh truyền phát sinh dao động.

         Tính toán động lực học của cơ cấu khuỷu trục - thanh truyền nhằm mục đích xác định các lực do hợp lực của lực quán tính, lực khí thể tác dụng lên chi tiết ở mỗi vị trí của khuỷu trục phục vụ cho việc tính toán sức bền, nghiên cứu trạng thái mòn của các chi tiết máy và tính toán cân bằng động cơ.

         1. Xác định các khối lượng.

         Khối lượng tham gia chuyển động thẳng:

           m' = mnp+ m1

 

          Khối lượng của nhóm pittông:

mnp = 1,2  [kg]

         Khối lượng của thanh truyền:

mtt = 1,15  [kg]

          Khối lượng thanh truyền tập trung tại tâm đầu nhỏ thanh truyền:

                        m1= (0,275 0,35).mtt= 0,3.1.15 = 0,345     [kg]

                       m' = 1,2+0,345=1,545  [kg]

         Để khi tính toán và vẻ đồ thị được đơn giản ta lấy khối lượng trên một đơn vị diện tích đỉnh pittông

                                    [kg/m2]

         Ta vẽ đồ thị -PJ theo phương pháp đồ thị Tôlê, nhưng với tỷ lệ xích mpj = mp. Đồ thị này cùng vẽ chung với đồ thị công, nhưng trục ngang lấy bằng Po.

                        PJmax = -m.Jmax = -227,2.8062,2.10-6= -1,832     [MN/m2]

PJmin = - m.Jmin = - 227,2.4284,2.10-6= - 0,973   [MN/m2]           

                     ACpj = -   [mm]                                       

BDpj = -  [mm]

      EFpj =     [mm]

         2. Khai triển các đồ thị.

         a. Khai triển đồ thị P - V thành P - a:

-   Vẽ hệ trục toạ độ vuông góc P - a. Trục ngang lấy bằng giá trị Po. Trên trục

Oa, ta chia thành 10o một, với tỷ lệ xích ma = 2 (độ/mm2)

- Sử dụng đồ thị Brich để khai triển P - V thành P - a. Từ các điểm đã chia trên đồ thị Brich kẻ các đường thẳng song song với OP và cắt đồ thị công tại các điểm trên đường biểu diễn các đường nạp, nén, cháy giãn nở và thải. Qua các giao điểm này ta kẻ đường song song với trục hoành trong hệ trục toạ độ P - a. Từ các điểm chia trên hệ trục Oa, ta kẻ các đường thẳng đứng song song với OP. Những đường này sẽ cắt các đường ngang tại các điểm, ứng với góc chia của đồ thị Brich và phù hợp với các quá trình của động cơ. Nối các điểm đó lại ta được đường cong khai triển đồ thị P - a.

         

  Hình 5.6. Đồ thị Khai triển P - V thành P - a:   

       b. Khai triển đồ thị PJ - V thành đồ thị PJ - a:

        Cách triển khai cũng giống như cách khai triển đồ thị P - V. Nên chú ý dấu -PJ.                      Do đó khi chuyển sang PJ - a phải đổi dấu.

        c. Cộng dồ thị Pkt - a và PJ - a:

       Ta được đồ thị P - a.

            P1= Pkt + PJ

         3. Lực tác dụng lên chốt khuỷu.

                       T =

                       Z =

                       N =

           Ta lập bảng để tính P1, T, N, Z theo giá trị a:

·        P1 đo được trên đồ thị ứng với a.

·        Xác định T, N, Z với l = 0.306

        Từ đó ta vẽ được các đồ thị T, N, Z theo a trên hệ toạ độ vuông góc:

        Chọn tỷ lệ xích mT = mz = mp =0,0715 

                                        mN =0.03575    

        Bảng 5.5. Giá trị các lực T,Z,N

  a

   P1/mp

Sin(a+b)/cosb

T/mp

Cos(a+b)/cosb

Z/mp

tanb

N/mN

0

-24.97

0

0

1

-24.97

0

0

10

-25.8

0.2255

-5.8179

0.9757

-25.1731

0.0527

-2.719

20

-24

0.4399

-10.558

0.9041

-21.6984

0.1042

-5.002

30

-21

0.6327

-13.287

0.7894

-16.5774

0.1533

-6.439

40

-17

0.7949

-13.513

0.6381

-10.8477

0.1986

-6.752

50

-12.4

0.9194

-11.401

0.46

-5.704

0.2386

-5.917

60

-7.7

1.002

-7.7154

0.2645

-2.03665

0.2719

-4.187

70

-3

1.0413

-3.1239

0.0629

-0.1887

0.297

-1.782

80

1.2

1.0391

1.2469

-0.1343

-0.16116

0.3127

0.7505

90

5

1

5

-0.318

-1.59

0.318

3.18

100

8

0.9             305

7.444

-0.4816

-3.8528

0.3127

5.0032

110

10.3

0.8381

8.6324

-0.6211

-6.39733

0.297

6.1182

120

11.8

0.7301

8.6152

-0.7355

-8.6789

0.2719

6.4168

130

12.6

0.6126

7.7188

-0.8256

-10.4026

0.2386

6.0127

140

12.7

0.4907

6.2319

-0.8937

-11.35

0.1986

5.0444

150

12.7

0.3673

4.6647

-0.9427

-11.9723

0.1533

3.8938

160

12.7

0.2441

3.1001

-0.9753

-12.3863

0.1042

2.6467

170

12.7

0.1218

1.5469

-0.994

-12.6238

0.0527

1.3386

180

13

0

0

-1

-13

0

0

190

13.2

-0.1218

-1.6078

-0.994

-13.1208

-0.0527

-1.391

200

13.3

-0.2441

-3.2465

-0.9753

-12.9715

-0.1042

-2.772

210

13.7

-0.3673

-5.032

-0.9427

-12.915

-0.1533

-4.2

220

14

-0.4907

-6.8698

-0.8937

-12.5118

-0.1986

-5.561

230

14.2

-0.6126

-8.6989

-0.8256

-11.7235

-0.2386

-6.776

a

   P1/mp

Sin(a+b)/cosb

T/mp

Cos(a+b)/cosb

Z/mp

tanb

N/mN

240

13.6

-0.7301

-9.9294

-0.7355

-10.0028

-0.2719

-7.396

250

12.3

-0.8381

-10.309

-0.6211

-7.63953

-0.297

-7.306

260

10.5

-0.9305

-9.7703

-0.4816

-5.0568

-0.3127

-6.567

270

7.8

-1

-7.8

-0.318

-2.4804

-0.318

-4.961

280

4.7

-1.0391

-4.8838

-0.1343

-0.63121

-0.318

-2.989

290

1

-1.0413

-1.0413

0.0629

0.0629

-0.297

-0.594

300

-1.1

-1.002

1.1022

0.2645

-0.29095

-0.2719

0.5982

310

-3

-0.9194

2.7582

0.46

-1.38

-0.2386

1.4316

320

-2.3

-0.7949

1.8283

0.6381

-1.46763

-0.1986

0.9136

330

3.6

-0.6327

-2.2777

0.7894

2.84184

-0.1533

-1.104

340

19.1

-0.4399

-8.4021

0.9041

17.2683

-0.1042

-3.98

350

45.7

-0.2255

-10.305

0.9757

44.5895

-0.0527

-4.817

360

101

0

0

1

101

0

0

370

174

0.2255

39.237

0.9757

169.772

0.0527

18.34

380

106

0.4399

46.629

0.9041

95.8346

0.1042

22.09

390

55.3

0.6327

34.988

0.7894

43.6538

0.1533

16.955

400

30.3

0.7949

24.085

0.6381

19.3344

0.1986

12.035

410

19.5

0.9194

17.928

0.46

8.97

0.2386

9.3054

420

15

1.002

15.03

0.2645

3.9675

0.2719

8.157

430

14

1.0413

14.578

0.0629

0.8806

0.297

8.316

440

14.7

1.0391

15.275

-0.1343

-1.97421

0.3127

9.1934

450

16

1

16

-0.318

-5.088

0.318

10.176

460

17.3

0.9305

16.098

-0.4816

-8.33168

0.3127

10.819

470

18.2

0.8381

15.253

-0.6211

-11.304

0.297

10.811

480

19

0.7301

13.872

-0.7355

-13.9745

0.2719

10.332

490

19.3

0.6126

11.823

-0.8256

-15.9341

0.2386

9.21

500

19

0.4907

9.3233

-0.8937

-16.9803

0.1986

7.5468

510

18.6

0.3673

6.8318

-0.9427

-17.5342

0.1533

5.7028

a

   P1/mp

Sin(a+b)/cosb

T/mp

Cos(a+b)/cosb

Z/mp

tanb

N/mN

520

18

0.2441

4.3938

-0.9753

-17.5554

0.1042

3.7512

530

17

0.1218

2.0706

-0.994

-16.898

0.0527

1.7918

540

16

0

0

-1

-16

0

0

550

15.4

-0.1218

-1.8757

-0.994

-15.3076

-0.0527

-1.623

560

15

-0.2441

-3.6615

-0.9753

-14.6295

-0.1042

-3.126

570

14.8

-0.3673

-5.436

-0.9427

-13.952

-0.1533

-4.538

580

14.8

-0.4907

-7.2624

-0.8937

-13.2268

-0.1986

-5.879

590

14.6

-0.6126

-8.944

-0.8256

-12.0538

-0.2386

-6.967

600

13.7

-0.7301

-10.002

-0.7355

-10.0764

-0.2719

-7.45

610

12

-0.8381

-10.057

-0.6211

-7.4532

-0.297

-7.128

620

9.7

-0.9305

-9.0259

-0.4816

-4.67152

-0.3127

-6.066

630

6.7

-1

-6.7

-0.318

-2.1306

-0.318

-4.261

640

3

-1.0391

-3.1173

-0.1343

-0.4029

-0.318

-1.908

650

-2

-1.0413

2.0826

0.0629

-0.1258

-0.297

1.188

660

-5.9

-1.002

5.9118

0.2645

-1.56055

-0.2719

3.2084

670

-10.6

-0.9194

9.7456

0.46

-4.876

-0.2386

5.0583

680

-15.2

-0.7949

12.082

0.6381

-9.69912

-0.1986

6.0374

690

-19.2

-0.6327

12.148

0.7894

-15.1565

-0.1533

5.8867

700

-22

-0.4399

9.6778

0.9041

-19.8902

-0.1042

4.5848

710

-24

-0.2255

5.412

0.9757

-23.4168

-0.0527

2.5296

720

-24.6

0

0

1

-24.6

0

0

 

 

 

            Hình 5.7. Đồ thị T,Z,N

        4. Tính mômen tổng åMi .

      Tính momen tổng ST trong động cơ nhiều xylanh 1 hàng

      Động cơ có thứ  tự  làm việc 1-3-4-2.

           Góc lệch công tác dct==

      Khi khuỷu trục của xilanh thứ nhất nằm ở a1=0 thì :

      Khuỷu trục thứ 2 nằm ở vị trí 180° ®a2=180°

            Khuỷu trục thứ 3 nằm ở vị trí 540° ®a3 =180°

      Khuỷu trục thứ 4 nằm ở vị trí 360° ®a4=360°

                      ST=T1+T2+T3+T4

        Giá trị ST được tính ở bảng sau.

 

 

 

 

 

 

Bảng 5.6. Giá trị ST.

a1

T1

a2

T2

a3

T3

a4

T4

åT

0

0

180

0

540

0

360

0

0

10

-5.818

190

-1.608

550

-1.876

370

39.237

29.936

20

-10.56

200

-3.247

560

-3.662

380

46.629

29.164

30

-13.29

210

-5.032

570

-5.436

390

34.988

11.234

40

-13.51

220

-6.87

580

-7.262

400

24.085

-3.56

50

-11.4

230

-8.699

590

-8.944

410

17.928

-11.12

60

-7.715

240

-9.929

600

-10

420

15.03

-12.62

70

-3.124

250

-10.31

610

-10.06

430

14.578

-8.912

80

1.2469

260

-9.77

620

-9.026

440

15.275

-2.274

90

5

270

-7.8

630

-6.7

450

16

6.5

100

7.444

280

-4.884

640

-3.117

460

16.098

15.541

110

8.6324

290

-1.041

650

2.0826

470

15.253

24.927

 

 

 

 

 

 

 

 

 

120

8.6152

300

1.1022

660

5.9118

480

13.872

29.501

130

7.7188

310

2.7582

670

9.7456

490

11.823

32.046

140

6.2319

320

1.8283

680

12.082

500

9.3233

29.466

150

4.6647

330

-2.278

690

12.148

510

6.8318

21.367

160

3.1001

340

-8.402

700

9.6778

520

4.3938

8.7696

170

1.5469

350

-10.31

710

5.412

530

2.0706

-1.276

180

0

360

0

720

0

540

0

0

 

 

Giá trị của åTtb:

                          (MN/m2)

           Trong đó:

                            Ni - công suất chỉ thị được xác định ở phần tính nhiệt.   (kW)

                           n - số vòng quay của động cơ.    (vòng/phút)

                           Fp- diện tích đỉnh pittông.    (m2)

                           R - bán kính quay của trục khuỷu.         (m)

                            j - hệ số điền đầy đồ thị công dùng khi tính nhiệt. Nhưng khi vẽ căn cứ vào đồ thị công lấy j = 0,99.

                  (MN/m2)

Hình 5.8. Đồ thị .

         5. Vẽ đồ thị phụ tải tác dụng lên chốt khuỷu.

         Đồ thị phụ tải tác dụng lên chốt khuỷu ở mỗi vị trí của trục khuỷu. Sau khi có giá trị này ta có thể tìm vị trí trung bình của phụ tải tác dụng trên chốt khuỷu cũng như có thể tìm được dể dàng lực lớn nhất và nhỏ nhất. Dùng đồ thị phụ tải ta có thể xác định khu vực chịu lực ít nhất để xác định vị trí khoan lổ dầu bôi trơn và xác định phụ tải khi tính sức bền ổ trục.

         Khi vẽ đồ thị phụ tải tác dụng lên chốt khuỷu có thể chưa cần xét đến lực quán tính chuyển động quay của khối lượng thanh truyền m2 quy về tâm chốt khuỷu, vì rằng phương và trị số của lực quán tính này không đổi, sau khi vẽ xong ta xét đến. Có thể vẽ đồ thị vectơ phụ tải tác dụng lên chốt khuỷu như sau:

           - Vẽ toạ độ T - Z gốc toạ độ O1, chiều dương Z hướng xuống dưới.

           - Chọn tỷ lệ xích mz = mT= 0,0715

           - Đặt các giá trị T - Z đã tính trong bảng 5.5 lên hệ trục T - Z. Ứng mỗi cặp cùng góc a, ta có các điểm 0, 1, 2, ..., 72. Nối các điểm đó lại ta có đường đồ thị vectơ phụ tải tác dụng lên chốt khuỷu.

          - Dịch gốc tọa độ. Trên trục O1Z (phía dương) lấy điểm O, với OO1=

                          

*Với : khối lượng thanh truyền quy về đầu to .

                 *=(0,650,725)=0,7.1,15=0,805

*           []

                    []

     [MN/]

Chọn tỷ lệ xích:

  

          - Từ tâm O vẽ đường tròn tượng trưng cho chốt khuỷu, xác định phương chiều và điểm đặt lực.

+  Giá trị của lực là độ dài vectơ từ gốc O đến điểm tính (nhân tỷ lệ xích).

+  Chiều của lực từ tâm O ra ngoài.

+  Điểm đặt nằm trên phương kéo dài của vectơ về phía O và cắt vòng tròn tượng trưng chốt khuỷu.

           

       =

       =

                        a - điểm bất kỳ trên đồ thị.

                        Qa- là hợp lực của các lực tác dụng lên chốt khuỷu.

Hình 5.9. Đồ thị lực tác dụng lên chốt khuỷu.

         6. Triển khai đồ thị phụ tải ở toạ độ cực thành Q - a.

         Vẽ hệ trục Q - a, chọn tỷ lệ xích ma= 2 (độ/mm); mQ =

           - Trên các điểm chia của trục Oa, ta lần lượt đặt các vectơ tương ứng với các góc 0o, 10o, 20o,..., 720o. Nối các điểm đầu mút vectơ lại ta có đồ thị khai triển

Q = f(a).

         Phân tích đồ thị phụ tải ta thấy dạng phần đuôi của đồ thị phụ thuộc vào trị số cực đại của áp suất khí thể. Dạng phần đầu của đồ thị phụ thuộc vào lực quán tính chuyển động thẳng.

- Xác định các giá trị Qtb, Qmax, Qmin:

                                                     85,73(mm)

                                                    165,43(mm)

                                                    7,6(mm)

         Đơn vị phụ tải trung bình và cực đại tác dụng lên chốt khuỷu:

   

        Trong đó:

            - Qtb, Qmax : phụ tải bình quân và cực đại xác định được.

            - Fb : diện tích đỉnh pittông.

             - dc, lc : đường kính và chiều dài chốt khuỷu tiếp xúc với đầu to thanh truyền.

  - Trị số cho phép của Ktb, quyết định bởi độ cứng vững của ổ trục (hình thức kết cấu động cơ) và kết cấu ổ trục.

     - Trị số cho phép của Kmax quyết định bởi khả năng làm việc của ổ trục, sự biến dạng của ổ trục và khả năng chịu tải của màng dầu trong ổ.

   Suy ra              .                        .

               

                - Để biểu thị mức độ va đập của phụ tải, thường dùng hệ số va đập c:

           = 1,63 < 4 (thỏa mãn điều kiện)

         7. Đồ thị phụ tải tác dụng lên đầu to thanh truyền:

         Các bước tiến hành:

      -  Trên tờ giấy bóng vẽ dạng đầu to thanh truyền đầu hướng xuống dưới.

      -  Vẽ hệ trục T - Z . Gốc O trùng với tâm đầu to thanh truyền, chiều dương của trục Z hướng xuống dưới. 

                 - Vẽ đường tròn bất kỳ có tâm O, giao điểm của đường tròn và trục Z (phía dương) ta ghi 0o.

                 - Trên đường tròn này ta chia thành các góc có giá trị (a + b) bất kỳ từ 0o theo chiều kim đồng hồ, ví dụ (ao + bo), (a1 + b1), (a2 + b2), ...

      -  Góc b phụ thuộc vào l và a tra phụ lục.(với l=0,306)

        Các bước này thực hiện trên tờ giấy bóng sau đem tờ giấy bóng đặt lên đồ thị phụ tải tác dụng lên chốt khuỷu, sao cho tâm O của đầu to thanh truyền trùng với tâm O của chốt khuỷu, và trục OZ trùng với đường tâm thanh truyền (hướng xuống phía dưới). Trên tờ giấy bóng hiện lên các điểm theo các số của đồ thị phụ tải tác dụng lên chốt khuỷu. Chẳng hạn đầu tiên là điểm 0, sau đó ta xoay tờ giấy bóng theo ngược chiều kim đồng hồ sao cho các tia 10o, 20o... lần lược trùng với OZ và cũng mỗi lần ta lại đánh dấu các điểm hiện trên tờ giấy bóng như 1, 2, 3, ... và ta ghi 10o, 20o, 30o...Nối các điểm này lại ta có đồ thị vectơ phụ tải tác dụng lên đầu to thanh truyền.

         Xác định giá trị, phương chiều và điểm đặt lực:

        + Giá trị của lực tác dụng là độ dài vectơ kể từ tâm O đến điểm tính (nhân tỷ lệ xích).

       + Chiều của lực từ tâm O đi ra.

         + Điểm đặt là giao điểm của vectơ với đường tròn tượng trưng cho đầu to thanh truyền.

Hình 5.10. Đồ thị lực tác dụng lên đầu to thanh truyền.

8. Vẽ đồ thị mài mòn chốt khuỷu:

            Dùng phương pháp lập bảng.

           Các bước tiến hành:

            - Trên đồ thị phụ tải tác dụng lên chốt khuỷu, lấy tâm O, vẽ đường tròn bất kỳ và chia đường tròn đó thành n phần bằng nhau, thường chia làm 24 phần và ghi điểm 0 tại giao điểm của đường tròn và trục Z (chiều dương) tiếp theo là 1, 2, 3,... theo chiều ngược chiều kim đồng hồ. Từ các điểm chia này ta kẻ các tia qua tâm O và kéo dài, các tia này sẽ cắt đường cong của đồ thị phụ tải tại các điểm.

             - Trên mỗi tia từ tâm O kéo dài ra, đồ thị có bao nhiêu điểm cắt, sẽ có bấy nhiêu lực cùng tác dụng tại một điểm, nên ta tính được hợp lực åQ’i.

            - Lập bảng để tính, ta tính tác dụng của lực trong phạm vi 120o chia đều cho hai bên điểm đặt lực.

- Cộng các trị số åQ’i , chọn tỷ lệ xích måQi =

- Vẽ đường tròn bất kỳ (R = 50mm) tượng trưng cho chốt khuỷu.

            - Vẽ các tia ứng với phần chia ban đầu 00, 01, 02,...

           -  Lần lượt đặt các giá trị åQi lên các tia ứng với chiều từ đường tròn vào trong tâm O.

           - Nối các đầu nút lại ta có dạng đồ thị mài mòn chốt khuỷu.

Hình 5.11.Đồ thị mài mòn chốt khuỷu

6. TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM HỆ THỐNG BÔI TRƠN.

6.1.TÍNH TOÁN Ổ TRƯỢT

         Khi tính toán ổ trượt của các động cơ đốt trong (thiết kế động cơ mới hoặc kiểm nghiệm động cơ đã có) thường phải căn cứ vào kết quả tính toán ở phần động lực học để xác định được lực tác dụng lên các ổ trục (ổ đầu to thanh truyền và ổ đầu to trục khuỷu). Đồng thời, căn cứ vào kết quả tính toán sức bền của trục khuỷu và kết quả của việc thiết kế bố trí chung, ta xác định được kích thước cơ bản của ổ trục: chiều dài l và đường kính d của ổ trục.

         Vì vậy, hoàn toàn có thể tính toán kiếm nghiệm ổ trượt một cách gần đúng theo áp suất trung bình Ktb, áp suất cực đại Kmax và hệ số va đập. Tuy nhiên, việc kiểm nghiệm theo Ktb, Kmax chỉ là gần đúng, vì phương pháp tính toán trên đã dựa vào điều kiện tương tự của các thông số ổ trục (chiều dài, đường kính, khe hở) cũng như các thông số sử dụng (tốc độ tiếp tuyến, áp lực, nhiệt độ của ổ trục, loại dầu bôi trơn....) của ổ trục. Trong thực tế, điều kiện tương tự rất khó xác định và đôi khi không tồn tại. Vì vậy, ngoài việc tính toán kiểm nghiệm để so sánh Ktb, Kmax và theo lý thuyết thuỷ động lực học mới có thể xác định được các thông số tối ưu của ổ trượt.

         Phương pháp tính toán bôi trơn theo lý thuyết thuỷ động lực học có những vấn đề cơ bản sau.

 
 


6.1.1. Các thông số cơ bản của ổ trượt hình trụ .         

 

       Hình 6.1. Vị trí của trục trong ổ trục và sự phân bố của áp suất thuỷ động lực học trong màng dầu.

         Ổ trượt của phần lớn động cơ đốt trong là ổ trượt hình trụ (ổ đầu to thanh truyền, ổ trục khuỷu, ổ trục cam....). Trong điều kiện lý tưởng-bôi trơn ma sát ướt, dưới tác dụng của lực P và sự hình thành chêm dầu, tâm trục lệch đi một đoạn e và áp suất thuỷ động lực học trong màng dầu phân bố như hình 6.1.

 Trong đó:

     - : Góc ứng với điểm bắt đầu chịu tải và điểm kết thúc chịu tải của màng dầu.

     - : Khe hở ổ trục .

                        

            - : Khe hở bán kính.

                 

     - : Khe hở tương đối tính trên đơn vị đường kính của ổ trục.

                         

       -  l/d: Chiều dài tương đối của ổ trục.

     - e: Độ lêch tâm tuyệt đối.

 -: Độ lệch tâm tương đối.

                

            - h min: Chiều dày nhỏ nhất của màng dầu.

                            h min =   

            - h max: Chiều  dày lớn nhất của màng dầu.

                           h max =   

6.1.2. Điều kiện hình thành màng dầu chịu tải.

        Khi động cơ chưa làm việc, trục tiếp xúc với ổ trục ở điểm a (hình 6.1), điểm thấp nhất của ổ trục, lúc này chưa hình thành màng dầu. Vì vậy, trong giai đoạn đầu tiên khi động cơ bắt đầu làm việc,  ma sát giữa trục và ổ trục là ma sát khô. Sau đó do bơm dầu hoạt động, dầu được cung cấp mới hình thành ma sát ướt.

         Giả sử rằng, trong quá trình làm việc của động cơ, lực Q tác dụng lên ổ trục có trị số và hướng không đổi (nhưng thực tế phụ tải luôn thay đổi). Khi trục quay, lớp dầu bám trên trục sẽ quay theo với vận tốc bằng vận tốc ngoài của vòng trục. Lớp dầu càng xa bề mặt trục vận tốc càng nhỏ, trường vận tốc phân bố như trên hình 6.1.

         Khi lớp dầu bị cuốn vào khe hở hẹp, do tính chất không chịu nén của dầu nhờn nên lớp dầu có xu hướng lưu động dọc trục để thoát ra khỏi khe hở. Nhưng nhờ lực ma sát trong của dầu nhờn cản không cho nó lưu động dọc trục. Vì vậy khiến áp suất thuỷ động lực học trong lớp dầu càng lớn, càng gần hmin  thì nó càng lớn. Khi vận tốc cuả  trục đạt đến gần một vị trí nào đó, tổng các lực trên phương thẳng đứng của áp suất thuỷ động lực học cân bằng với tải trọng Q và lúc này trục mới bắt đầu được nâng lên và  không tiếp xúc với bạc lót nữa. Giữa hai bề mặt ma sát sẽ hình thành một lớp ngăn cách không cho chúng tiếp xúc với nhau. Ổ trục lúc này làm việc với chế độ bôi trơn ma sát ướt hoàn toàn.

          Như vậy, điều kiện chủ yếu để hình thành lớp dầu bôi trơn ma sát ướt bằng  phương pháp thuỷ động là:

        - Giữa hai bề mặt phải có khe hở hình chêm.

        - Dầu phải có độ nhớt nhất định và liên tục chảy vào khe hở .

        - Vận tốc tương đối giữa hai bề mặt phải có phương, chiều thích hợp và trị số vận tốc đủ lớn để áp suất sinh ra trong lớp dầu đủ khả năng cân bằng với tải trọng ngoài.

6.1.3. Tính kiểm tra màng dầu.

   Muốn đảm bảo điều kiện bôi trơn ma sát ướt, tức là không để xảy ra hiện tượng tiếp xúc trực tiếp giữa trục và bạc lót ở bất kỳ thời điểm nào trong quá trình làm việc, thì điều kiện cần phải có là:

                              hmin $ hth­_+hp    

          Ở đây:

      - hmin: Chiều dày của màng dầu tối thiểu.

      - hth: Chiều dày tới hạn của lớp dầu chịu tải.

                   hth =

       - hp: Chiều dày công tác tối thiểu của màng dầu. Chọn hp = 0,002 (mm)

         Trong đó:

       - : Độ nhấp nhô bề mặt của bac lót.

       - : Độ nhấp nhô bề mặt của trục.

            - : Sai lệch về hình dáng, khó xác định nên bỏ qua.

         Suy ra:

                  hth =

  Do trục được đánh đá mài khôn nên chọn    (mm)

  Bạc là hợp kim tráng Babit nên chọn      (mm)

  Vậy :                  hth+hp = 0,0004 + 0,001+0,002 = 0,0034        (mm)

  Để  an toàn hệ số tin cậy bôi trơn:

                  K =                                                                              (6.1)

        Tuy vậy xác định trị số hmin theo cách tính toán trên hoàn toàn chưa xét đến trạng thái nhiệt của ổ trục. Trong thực tế khi ổ trục chịu nhiệt, sức bền của hợp kim chịu mòn cũng như khả năng chịu mỏi của nó giảm sút khá nhiều. Vì vậy dù ổ trục có trị số hmin đảm bảo điều kiện an toàn ổ trục vẫn có thể bị bó kẹt hoặc cháy.

         Trạng thái nhiệt của ổ trục thể hiện rất rõ ở nhiệt độ của màng dầu bôi trơn. Nói chung, đối với ổ trục dùng kim loại đồng chì làm hợp kim chịu mòn, nhiệt độ trung bình của ổ trục không được cao quá 1100C, đối với ổ trục dùng hợp kim babit không cao quá 1000C. Tương ứng với các trạng thái nhiệt độ này, độ hâm nóng của dầu nhờn khi đi qua ổ trục nằm trong phạm vi  20¸500C.

          Căn cứ vào lý thuyết bôi trơn thuỷ động lực và kết quả thực nghiệm, người ta đã xác định được quan hệ biến thiên của độ lệch tâm tương đối c và áp suất bình quân ktb, khe hở tương đối f độ nhớt của màng dầu m vận tốc góc wvà tỷ số .

           Đối với mỗi ổ trục khi thông số kết cấu đã xác định ta có quan hệ hàm số sau đây:

f = f

          Đại lượng không có thứ nguyên và được gọi là hệ số phụ tải f

                        Hình 6.2. Quan hệ biến thiên của hàm số c = f(f)

a)  Đối với độ lệch tâm tương đối trung bình.

    b) Đối với độ lệch tâm tương đối lớn.

         Biến thiên của hàm  c = f(f,l/d) biểu diễn theo hình 6.2.

         Hệ số phụ tải có thể tính theo công thức sau:

                     f = ().10-4                                                                               (6.2)

          Ở đây :

                  :  Độ nhớt dầu nhờn theo nhiệt độ.

                 =1,35.10-3 (kg.s/m2)

                : khe hở ổ trục.

=0,5.10.d=0,5.10.55=27,5()

                w =  : Tần số góc quay của trục khuỷu [ rad/s]  

                  [ rad/s]  

                 K’tb - Áp suất trung bình trên bề mặt trục.

                           K’tb =                                                                       (6.3)

                  Fpt - Diện tích đỉnh pittông

                  Fpt =     (mm2)

                  Q’tb - Phụ tải bình quân của vùng chịu tải lớn nhất được xác định từ đồ thị khai triển phụ tải tác dụng lên chốt khuỷu.

                          Q’tb =  7,21   (MN/m2)

        Thay các giá trị tìm được vào công thức (6.3), ta có:

                         K’tb =   (MN/m2)  

          Thay các giá trị tìm được vào công thức (6.2), ta có :

      f=

         Qua đồ thị hình 6.2 ta xác định  theo tỉ số l/d.

            

          Vậy chiều dày nhỏ nhất của màng dầu.

                            h min =   

                     ==0,009 (mm)

           Thế các số liệu tìm được vào công thức (6.1), ta có:

                           > 1,5  (thỏa mãn điều kiện).

          Vậy màng dầu bôi trơn hmin là thoả mãn.

6.2.TÍNH TOÁN BƠM DẦU.

6.2.1.Các thông số của bơm dầu

        Đường kính trục: d=15 (mm)

        Đường kính đỉnh răng: Dd=42 (mm)

        Đường kính chân răng: Dc=22 (mm)

        Chiều cao răng: h=10(mm)

        Đường kính vòng chia: Do =33(mm)

        Số răng: Z=10

        Chiều dài răng: bc=39 (mm)

6.2.2. Tính lưu lượng bơm dầu.

    Lượng dầu bôi trơn và làm mát ổ trục phụ thuộc vào số ổ trục và tổng diện tích ma sát. Do dầu nhờn có nhiệm vụ làm mát ổ trục nên có thể xác định lượng dầu nhờn qua ổ trục bằng phương pháp tính toán nhiệt của ổ trượt. Sau đó tổng hợp lại để tìm lưu lượng dầu cần cung cấp cho các mặt ma sát của động cơ.

         Cũng có thể xác định lưu lượng dầu nhờn theo phương pháp tính cân bằng nhiệt của động cơ. Vì nhiệt lượng do dầu nhờn tải đi phụ thuộc rất nhiều vào trạng thái nhiệt của ổ trục, trạng thái nhiệt và trạng thái công suất của động cơ.

         Theo thực nghiệm: Qd = (0,015  0,020).Qr

                                                        Chọn Qd = 0,018.Qr

         Ở đây:

         Qd - Nhiệt lượng do dầu nhờn đem đi.

         Qr -  Nhiệt lượng do nhiên liệu cháy sinh ra trong một giờ.

                                       =

                                           =   (kcal/h)

              - Hiệu suất có ích của động cơ.  

                                      = (0,25 4 0,350)

                             Chọn   

       Suy ra:            Qd =0,018.1790666,7 = 30441  (kcal/h)

Lưu lượng cần thiết của dầu bôi trơn cung cấp cho các mặt ma sát.

                                     Vd =                                                                 (6.4)

       Trong đó:

              - Khối lượng riêng của dầu.

                                      = 0,85   (kg/l)

             Cd -Tỷ nhiệt của dầu nhờn.

                                      Cd = 0,5   (kcal/kg OC)

                     *    = (10 415)    (oC)                                                                                                

                   Chọn  (oC)

       Thế các số liệu vừa tìm được vào công thức (6.4), ta có:

                                  Vb =   = 550  (lít/h)

        Để đảm bảo cung cấp đủ lượng dầu bôi trơn nói trên, bơm dầu thường phải cung cấp lưu lượng lớn gấp vài lần. Do đó lưu lượng Vb của bơm dầu là:

                               

        Động cơ MAZDA WL TURBO là động cơ diesel một hàng xylanh nên :

                                 (lít / h)

        Nếu xét đến hiệu suất của bơm, lưu lượng lý thuyết của bơm dầu xác định theo công thức:

                                 Vb = (lít / h)                                                                  (6.5)

   

         Ở đây :

                 hb : Hiệu suất  cung cấp của bơm dầu. Chọn b= 0,7

                                     Vb ==2357 (lít / h)

       Từ kích thước thực tế của bơm bánh răng ta áp dung công thức để tính toán kiểm tra lưu lượng bơm dầu.

         Căn cứ vào các thông số kích thước của bánh răng bơm dầu, có thể xác định Vb theo công thức.

                          Vb = p.do.h.b.nb.60.10-6 (lít / h)                                           (6.6)

        Ở đây:

                  - d0 : Đường kính vòng chia (mm)

                  - h : Chiều dày của bánh răng (mm)

                  - nb : Số vòng quay của bơm dầu (vg/ph)

                  - b: Chiều dài của răng.

        Thay các giá trị tìm được vào công thức (6.6), ta có:

                    Vb=3,14.34.10.39.1200.60.=2997,8 (lít/h)

        Vậy vượt 6,4 % nằm trong pham vi cho phép.

 

 

6.3. TÍNH TOÁN KÉT LÀM MÁT DẦU.

        Tính toán két làm mát dầu bao gồm việc xác định bề mặt tản nhiệt để truyền nhiệt từ môi trường dầu ra môi trường xung quanh là nước. Xác định két làm mát dầu dựa trên cơ sở lý thuyết của việc truyền nhiệt.

        Quá trình truyền nhiệt này bao gồm 3 giai đoạn.

        Từ dầu đến mặt thành ống bên trong.

                         Q    (J/s)

        Qua thành ống.

                          Q  (J/s)

         Từ mặt ngoài thành ống đến nước.

                         Q   (J/s)

         Ở đây:

                     - Q: Nhiệt lượng do động cơ truyền cho dầu trong quá trình làm việc bằng nhiệt lượng của dầu dẫn qua két làm mát.

                     - : Hệ số tản nhiệt từ dầu đến thành ống.

                     - : Hệ số dẫn nhiệt của vật liệu làm ống.

                     -  : Chiều dày của thành ống.

                     - : Hệ số tản nhiệt từ thành ống vào nước.

                     - F: Diện tích mặt tiếp xúc với dầu.

                     - F: Diện tích bề mặt tiếp xúc với nước.

                       - : Nhiệt độ trung bình của mặt ngoài và mặt trong của thành ống.

                     - :  Nhiệt độ trung bình của dầu làm mát trong bộ tản nhiệt và của nước đi qua bộ tản nhiệt.

        Diện tích tản nhiệt cần thiết của két làm mát dầu xácđịnh theo công thức:

                           Fk =      (m)                                                           (6.7)     

         Ở đây:

                      - Fk : Diện tích làm mát dầu.

                      - Kd: Hệ số truyền nhiệt tổng quát giữa dầu nhờn và môi chất.

         Động cơ MAZDA WL TURBO  có kiểu ống cong tạo dòng chảy xoáy lốc nên Kd      (kcal/m.h. )

                     Chọn Kd = 700   (kcal/m)

                          Kd=700.4,178 (kcal/m)=2924,6   (KJ/m)                         

                     -  td , tk : Nhiệt độ trung bình của dầu trong két và môi chất công tác

                     Chọn t= 85 () , t= 45 ()

                     -  Qd: Nhiệt lượng của động cơ truyền cho dầu.

                                            Qd = Cd.                                            (6.8)

        Trong đó:

                      -  Cd: Tỷ nhiệt của dầu.                                                                             

                                           Cd = 0,5   (Kcal/kg)

                      - : Khối lượng riêng dầu nhờn.

                                             = 0,85  (kg/l)

                      - Vk: Lưu lượng của dầu nhờn tuần hoàn trong két.

                                           Vk = Vh = 0,198  (l/giây)

          Thế các số tìm được vào công thức (6.8), ta có:

                                            Qd = 0,5.0,98.0.198.(85 - 30)

                                                 = 4,628   (Kcal/giây)

                                                 = 19377,48  (J/giây)

          Thế Qd vào công thức (6.7), ta có:

                                            Fk =   (m)

6.4. TÍNH LƯỢNG DẦU TRONG CÁCTE.

  Lượng dầu chứa trong cacte có thể xác định bằng công thức thực nghiệm sau:

        Vì động cơ Diêzen ô tô nên : Vct= (0,1- 0,15) Ne     

        Với Ne là công suất của động cơ.Ne = 85 (KW)

                          V­ct=0,12. 85=10,2  (lít)

 

 

7. CÁC HỎNG HÓC CỦA HỆ THỐNG BÔI TRƠN, CÁCH SỬA CHỮA VÀ BẢO DƯỠNG.

 7.1 ÁP SUẤT DẦU BÔI TRƠN GIẢM.

         - Có thể do dầu ở đuờng ống dẫn dầu chính bị rò, bơm dầu hoặc các ổ trục khuỷu trục cam bị mòn.

       - Mức dầu cacte quá thấp, không đủ dầu cung cấp. Dầu quá loãng hoặc không phù hợp

        - Van giảm áp của bơm bị kẹt ở vị trí mở, dầu không cung cấp cho hệ thống được.

         - Độ nhớt của dầu thấp, dầu bị lọc qua khe trục.

         - Động cơ quá nóng làm giảm độ nhớt của dầu.

7.2. ÁP SUẤT DẦU BÔI TRƠN TĂNG.

        Áp suất dầu bôi trơn tăng thường ít xảy ra, trường hợp nếu có thì do các đường ông dẫn dầu bị tắc. Sử dụng dầu có độ nhớt cao.

        Van giảm áp bị kẹt ở vị trí đóng.

         Đồng hồ báo áp suất dầu bị hỏng.

7.3. HỎNG BƠM DẦU.

        Bơm dầu hỏng có thể gây nên giảm áp suất trong hệ thống bôi trơn và làm giảm lưu lượng bơm dầu.

        Các dạng hỏng của bơm dầu:

          - Các bánh răng của bơm bị mòn, tróc rổ.

          - Mặt làm việc bên trong thân bơm bị mòn.

          - Van điều chỉnh áp suất dầu bôi trơn bị mòn

          - Lổ, bệ van bị mòn, xước, lổ ren bị hỏng.

          - Các bạc lót gối đỡ trục bị mòn.

          - Lò xo van giảm áp bị yếu hoặc gãy.

          - Thân bơm bị nứt, vỡ.

7.4. HỎNG LƯỚI LỌC VÀ BẦU LỌC.

7.4.1.Các dạng hỏng.

          - Lưới lọc được đặt trên đường ống hút thường bị thủng hoặc tắc các lỗ lưới

          - Thân bầu lọc bị bứt các răng vặn bị cháy hỏng.

7.4.2.Sửa chữa.

        Nếu lưới lọc bị tắc thì đem ngâm vào xăng một thời gian, sau dó súc rửa và thổi sạch bằng khí nén.

        Bầu lọc bị tắc thì ta thường thay bầu lọc mới.

7.5. HỎNG KÉT LÀM MÁT.

7.5.1 Các dạng hỏng.

        Đường ống trong ruột két bị bẩn, tít.

        Két làm mát bị thủng.

7.5.2. Sửa chửa.

         Ống làm mát bị bẩn, tít thì thông bằng que thông với khí nén và dầu hỏa.

         Két bị thủng thi dùng phương pháp hàn đắp .

7.6. CÁC NGUYÊN NHÂN KHÁC ĐẾN HỎNG HỆ THỐNG BÔI TRƠN .

7.6.1 Thiếu dầu bôi trơn.

         Có ba yếu tố chính ảnh hưởng đến sự tiêu hao dầu.

       1. Tốc độ động cơ.

        Tốc độ cao tạo ra nhiệt độ cao và hạ thấp nhiệt độ của dầu, làm cho dầu bôi trơn co thể đi vào trong buồng cháy của động cơ. Tốc độ cao cũng gia tăng độ ly tâm thành xylanh tăng lên. Tốc độ của động cơ cao còn làm cho vòng dầu của piston bị rung, lắc nên dầu có thể đi qua vòng dầu vào buồng đốt.

       2. Sự làm kín của động cơ.

         Khi các đệm kín bị hư hỏng dầu sẽ rò rỉ ra ngoài. Có thể dùng thuốc nhuộm chovào dầu rồi dùng đèn cực tím chiếu lên động cơ để xác định nơi rò rỉ.

        3. Sự mài mòn của động cơ.

        Khi các chi tiết của động cơ bị mòn, sự tiêu hao dầu sẽ gia tăng. Các bạc lót bị mòn làm văng nhiều dầu lên thành xylanh. Các xylanh bị mòn hoặc côn sẽ ngăn cản sự hoạt động bình thường của vòng dầu, chúng không thể gạt hết dầu bám trên thành xylanh. Làm cho dầu đi vào buồng cháy và bị đốt cháy tạo thành muội than trong buồng cháy của động cơ.

7.6.2.Thừa dầu bôi trơn.

7.6.3.Dầu đen, dầu cặn bẩn nhiều mạt kim loại.

         Do khí cháy lọt xuống cácte.

         Muội than đóng nhiều trên đỉnh piston.

         Dùng nhiên liệu có nhiều tro.

          Các bạc trục khuỷu, trục cam, đệm vòng chns dọc trục bị mài mòn và cào xước có khe hở lớn.

          Các nguyên nhân trên đều ảnh hưởng lớn đến chất lượng bôi trơn cúa động cơ làm nóng máy, tăng nhanh sự hao mòn cho động cơ và làm giảm công suất máy.

 7.7. BẢO DƯỠNG.

        Kiểm tra mực dầu:

        Đậu xe ở những nơi bằng phẳng, tắt máy đợi một vài phút để dầu trở về máng dầu.

       Tháo que thăm dầu và lau sạch nó. Cắm que thăm dầu trở vào rồi lấy ra xem mực dầu bám trên que để biết có cần thiết thêm dầu hay không.

       Chú ý tình trạng của dầu để xác định xem nó có bị bẩn, loãng hay đặc. Có thể nhỏ một vài giọt dầu lên ngón tay rồi miết hai ngón tay vào nhau để biết trong dầu có bụi hay không.

       Thay dầu:

       Thay thế khi nó bị nhiễm bẩn. Dầu bôi trơn động cơ dần dần trở nên bẩn do sự hình thành muội than trong buồng đốt. Sự nhiễm dầu xảy ra do những hạt bụi nhỏ qua lọc khí và những hạt kim loại do sự mài mòn trong động cơ. Mặc dù lọc dầu lọc sạch được những hạt nhỏ nhưng không thể lọc sạch hoàn toàn.

       Các nhà sản xuất xe ôtô thường giới thiệu cho khách hàng (bằng tài liệu kèm theo) lịch trình thay dầu bôi trơn. Tuy nhiên, thời hạn thay dầu phụ thuộc chủ yếu vào tình trạng sử dụng xe.

       Những công việc bảo dưỡng khác:

       Lọc dầu được thay thế định kỳ theo hướng dẫn của nhà sản xuất. Thường thì lọc dầu được thay thế trong mỗi lần thay dầu hoặc sau vài lần thay dầu. Nói chung vẫn phụ thuộc vào điều kiện sử dụng xe.

         Bơm dầu không cần thiết phải bảo dưỡng trong điều kiện vận hành bình thường. Nếu bơm bị mòn, không giữ được áp lực thì tháo bơm để sửa chữa hoặc thay thế.

         Van an toàn áp lực không được khuyến khích điều chỉnh hoặc sửa chữa, nếu nó không hoạt động tốt thì nên thay mới.

         Các thiết bị chỉ báo áp lực dầu cũng không cần thiết bảo dưỡng, khi chúng hư hỏng thì thay thiết bị mới.

KẾT LUẬN

   Qua đề tài ” Khảo sát hệ thống bôi trơn trên động cơ MAZDA WL TURBO”. Em có những nhận xét sau:

Bơm dầu sử dụng trên động cơ MAZDA WL TURBO là loại bơm bánh răng một cấp, được dẫn động bởi trục khuỷu với những ưu điểm sau: kết cấu bơm gọn nhẹ, lưu lượng lớn, độ an toàn cao.

Bầu lọc sử dụng trên động cơ loại bầu lọc tổ hợp, có lõi lọc bằng giấy. Có ưu điểm là lọc sạch cặn bẩn, vừa làm nhiệm vụ lọc thô và lọc tinh. Đây là loại bầu lọc có độ an toàn và tin cậy cao. Đáp ứng được các yêu cầu làm việc khắc khe nhất của hệ thống bôi trơn. Có kết cấu nhỏ gọn, khi bảo dưỡng, sữa chữa không cần thay phần tử lọc.

Động cơ sử dụng két làm mát dầu nhờn bằng nước làm việc dựa trên nguyên lý trao đổi nhiệt. Loại két này có kết cấu nhỏ gọn, khả năng làm mát tốt.

   Qua đề tài này, đã giúp cho em củng cố lại những kiến thức đã học, nhất là hệ thống bôi trơn động cơ. Mặc dầu, với sự nổ lực của bản thân cùng với sự giúp đỡ, hướng dẫn tận tình của thầy:…………., nhưng do kiến thức lẫn kinh nghiệm thực tế còn hạn chế. Do vậy, trong quá trình thực hiện không tránh khỏi những thiếu sót. Kính mong được sự chỉ bảo tận tình của quí thầy cô trong bộ môn.

   Em xin chân thành cảm ơn !  

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Kết cấu và tính toán động cơ đốt trong - Tập 1,2,3 - Tác giả Hồ Văn Chuẩn, Nguyễn Đức Phú, Trần Văn Tế, Nguyễn Đức Tiến - Nhà xuất bản giáo dục 1996

2. Nguyên lý động cơ đốt trong - Tác giả Nguyễn Bình, Nguyễn Tất Tiến - Nhà xuất bản giáo dục 1994

3. Catalo Ranger .

4. Thủy lực và máy thủy lực (tập I, II). Tác giả: Nguyễn Phước Hoàng - Phạm Đức Nhuận - Nguyễn Thạc Tân - Đinh Ngọc  Ái - Đặng Huy Chi. Nhà xuất bản đại học và trung học chuyên nghiệp.

5. Thiết kế Chi Tiết Máy - Tác giả : Nguyễn Trọng Hiệp - Nguyễn Văn Lâm. Nhà Xuất bản giáo dục

"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