MỤC LỤC
MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU.. 1
Chương 1 : Tổng quan về hệ thống nạp thải 8
1.1 Hệ thống nạp thải động cơ xăng.. 8
1.1.1 Đường nạp động cơ xăng dùng bộ chế hòa khí 9
1.1.2 Đường nạp động cơ phun xăng điện tử. 9
1.1.3 Đường thải động cơ xăng. 12
1.1.4 Phương án bố trí đường nạp và đường thải trên nắp máy động cơ xăng 13
1.2 Hệ thống nạp thải động cơ diezen.. 14
1.2.1 Đường nạp động cơ diezen. 14
1.2.2 Đường thải động cơ diezen. 15
1.2.3 Đường nạp thải của động cơ diezen tăng áp. 15
1.2.4 Phương án bố trí đường nạp và đường thải trên nắp máy động cơ diezen 16
1.3. Các hệ thống phụ trợ cho quá trình nạp thải của động cơ đốt trong 17
1.4. Đặc điểm quá trình nạp-thải trong động cơ đốt trong. 18
1.4.1. Quá trình nạp. 18
1.4.2. Quá trình thải 22
Chương 2 : Khảo sát hệ thống nạp – thải động cơ 1NZ-FE. 25
2.1. Đặc điểm kết cấu các cụm chi tiết chính của động cơ 1NZ-FE.. 26
2.1.1.Cơ cấu trục khuỷu-thanh truyền-piston.. 26
2.1.2. Nhóm thân máy –nắp máy. 27
2.1.3. Cơ cấu phân phối khí. 28
2.1.4. Hệ thống bôi trơn. 30
2.1.5. Hệ thống làm mát. 30
2.1.6. Hệ thống đánh lửa. 33
2.1.7. Hệ thống nhiên liệu. 32
2.2. Sơ đồ nguyên lý hệ thống nạp-thải động cơ 1NZ-FE.. 33
2.3. Đường ống nạp. 34
2.3.1. Lọc không khí. 35
2.3.2. Cổ họng gió. 35
2.3.3. Bộ góp nạp. 37
2.3.4. Đặc điểm kết cấu và nguyên lý làm việc của các cảm biến trên đường nạp 38
2.4. Đường ống thải. 42
2.4.1. Bộ góp thải. 45
2.4.2. Bộ xúc tác 3 chức năng kết hợp hệ thống điều khiển hồi tiếp nhiên liệu 43
2.4.3. Bộ giảm âm chính. 47
2.5. Kết cấu nắp máy và phương án bố trí đường nạp- thải trên động cơ 1NZ-FE 51
2.6. Các hệ thống phụ trợ cho quá trình nạp thải động cơ 1NZ-FE.. 49
2.6.1. Hệ thống thông hơi cạc te. 50
2.6.2. Hệ thống điều khiển hồi lưu khí thải. 52
2.6.3. Hệ thống kiểm soát thải hơi xăng. 54
Chương 3 : Tính toán các chu trình công tác của động cơ 1NZ-FE.. 57
3.1.Các số liệu ban đầu.. 57
3.2.Các thông số chọn.. 57
3.3.Tính toán các chu trình công tác. 58
3.3.1. Quá trình nạp. 58
3.3.2. Quá trình nén. 59
3.3.3. Quá trình cháy. 61
3.3.4. Quá trình giãn nở. 63
3.3.5. Tính toán các thông số của chu trình công tác. 63
3.3.6. Tính toán các thông số có ích. 64
Chương 4 : Kiểm tra bảo dưỡng các cụm chi tiết trong hệ thống nạp-thải động cơ 1NZ-FE. 67
4.1. Những hư hỏng thường gặp.. 67
4.2. Kiểm tra hệ thống thông hơi cạc te. 68
4.3. Kiểm tra hệ thống kiểm soát sự thải hơi xăng.. 68
4.4. Kiểm tra hệ thống hồi lưu khí thải 69
4.5. Kiểm tra các cảm biến.. 69
KẾT LUẬN.. 72
TÀI LIỆU THAM KHẢO.. 73
LỜI NÓI ĐẦU
Trong những năm gần đây ngành công nghiệp chế tạo ô tô đang trên đà phát triển mạnh mẽ, đặc biệt cùng với việc ứng dụng khoa học kỹ thuật công nghệ vào trong ngành đã đưa ngành công nghiệp chế tạo ô tô hoà nhập cùng với tốc độ phát triển của sự nghiệp công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước.
Do điều kiện kinh tế ngày càng nâng cao nên xe VIOS là loại xe do hãng TOYOTA chế tạo được đưa vào nước ta trong những năm gần đây để phục vụ nhu cầu đi lại của người dân, đặc biệt là người dân sống ở khu vực thành thị. Vì vậy việc tìm hiểu về tính năng kỹ thuật của xe, cụ thể là hệ thống nạp - thải là hết sức cần thiết đối với một học viên thuộc chuyên ngành xe máy. Do đó đề tài “Khảo sát hệ thống nạp - thải trên động cơ 1NZ-FE " lắp trên xe VIOS là một đề tài thiết thực. Đây là một cơ hội vô cùng thuận lợi để em củng cố những kiến thức cơ bản về hệ thống nạp thải trên động cơ nói chung, đồng thời trên cơ sở đó tìm hiểu những đặc điểm mới về kết cấu của hệ thống nạp - thải trên một động cơ mới được phát triển trong thời gian gần đây.
Hệ thống nạp - thải đóng vai trò rất quan trọng trong việc cung cấp hoà khí cho chu trình làm việc của động cơ cũng như đưa sản phẩm cháy trong mỗi chu trình ra ngoài, đảm bảo yêu cầu nạp đầy và thải sạch của động cơ. Nó có ảnh hưởng rất lớn đến công suất động cơ và mức độ ô nhiễm môi trường do khí thải của động cơ. Vì vậy yêu cầu khi nghiên cứu về hệ thống nạp - thải là phải đặt nó trong mối quan hệ với các hệ thống khác của động cơ.
Thực hiện đề tài này đòi hỏi học viên ngoài kiến thức về chuyên ngành còn phải có kỹ năng tìm kiếm những nguồn tài liệu mới, đặc biệt cần khai thác mạng thông tin toàn cầu internet. Bên cạnh đó cần trau dồi thêm khả năng ngoại ngữ chuyên ngành ôtô.
Do kiến thức còn nhiều hạn chế, kinh nghiệm chưa nhiều, tài liệu tham khảo còn ít và điều kiện thời gian không cho phép nên đồ án tốt nghiệp của em không tránh khỏi những thiếu sót, kính mong các thầy giáo trong bộ môn chỉ bảo để đồ án của em được hoàn thiện hơn
Cuối cùng em xin gửi lời cảm ơn đến thầy giáo hướng dẫn: TS…………, các thầy giáo trong khoa Ô tô cùng tất cả các bạn học viên đã giúp em hoàn thành đồ án này.
TP Hồ Chí Minh ngày … tháng …. năm 20….
Học viên thực hiện
………………..
Chương 1
TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG NẠP THẢI
1.1 Hệ thống nạp thải động cơ xăng
Không khí được hút vào xylanh động cơ qua bộ lọc không khí đến cổ họng gió, ở động cơ dùng bộ chế hòa thì hòa khí được hình thành tại đây nhờ độ chân không tại họng, từ đây không khí đến bộ góp nạp và đi vào buồng đốt. Sau khi hòa khí được đốt cháy, khí thải được dẫn vào đường ống thải tới bộ góp thải đi vào bộ xúc tác ba chức năng tại đây khí thải độc hại được khử thành các chất vô hại rồi theo ống dẫn khí thải qua bộ giảm âm thoát ra ngoài môi trường.
1.1.1 Đường nạp động cơ xăng dùng bộ chế hòa khí
Không khí từ khí trời được hút qua bầu lọc vào đường ống nạp (7) qua họng (9) của bộ chế hoà khí, họng (9) làm cho đường ống bị thắt lại vì vậy tạo nên độ chân không khi không khí đi qua họng. Chỗ tiết diện lưu thông nhỏ nhất của họng là nơi có độ chân không nhỏ nhất.
1.1.2 Đường nạp động cơ phun xăng điện
Không khí từ khí trời được hút qua bầu lọc, tín hiệu lưu lượng nhiệt độ khí nạp được truyền về ECU thông qua cảm biến MAF, từ đó ECU sẽ tính toán và định lượng phun cho phù hợp, sau đó dòng khí nạp tới cổ họng gió.
Ở các động cơ hiện đại ngày nay hình dạng đường ống nạp đã được thiết kế cải tiến nhằm lợi dụng lực quán tính lưu động của dòng khí nạp để nạp thêm, những vật liệu mới như nhựa tổng hợp, sợi cacbon cho phép tạo dáng đường nạp có hệ số cản nhỏ, kích thước gọn nhẹ mà độ cách nhiệt cao hơn vật liệu kim loại.
1.1.3 Đường thải động cơ xăng
Đường ống thải của động cơ có nhiệm vụ đưa khí cháy từ buồng cháy ra ngoài môi trường qua đó tạo điều kiện cho việc nạp đầy môi chất mới vào trong xilanh động cơ. Bên cạnh đó đường ống thải của động cơ cũng cần đảm bảo cho việc khí xả thoát ra ngoài môi trường ít gây ô nhiễm môi trường.
1.1.4 Phương án bố trí đường nạp và đường thải trên nắp máy động cơ xăng
Đối với động cơ xăng dùng bộ chế hòa khí do đặc điểm hòa khí được hình thành ngoài buồng cháy, tại họng khuếch tán nhờ độ chân không tai họng, do vậy hòa khí hình thành chưa được đồng nhất, để tạo điều kiện cho không khí và nhiên liệu hòa trộn tốt hơn thì nhiệt độ cao của dòng khí thải đã được tận dụng để sấy nóng dòng khí nạp bằng cách bố trí đường nạp và thải sen kẻ nhau.
1.2 Hệ thống nạp thải động cơ diezen
1.2.1 Đường nạp động cơ diezen
Không khí được hút vào xylanh động cơ qua bộ lọc không khí rồi đến ống góp nạp, đối với các nước có khí hậu lạnh trên động cơ có hệ thống sưởi ấm không khí được trước khi vào các xylanh động cơ bằng dây điện trở đặt tại ống góp nạp...
1.2.2 Đường thải động cơ diezen
Hỗn hợp nhiên liệu sau khi cháy được dẫn ra khỏi xylanh động cơ bởi các nhánh ống thải, đi vào ống góp thải tới bộ giảm âm rồi thải ra ngoài môi trườn.
1.2.4 Phương án bố trí đường nạp và đường thải trên nắp máy động cơ diezen
Để tránh sự truyền nhiệt từ đường dẫn khí thải làm giảm lượng khí nạp vào động cơ dẫn tới làm giảm công suất động cơ, nên đường nạp và đường thải ở động cơ diezen thường được bố trí về hai phía
1.3. Các hệ thống phụ trợ cho quá trình nạp thải của động cơ đốt trong
Để hạn chế các chất ô nhiễm trong khí thải và tối ưu hoá quá trình làm việc của động cơ. Trong động cơ đốt trong còn có các hệ thống phụ trợ sau:
+ Hệ thống thông hơi cạc te
+ Hệ thống điều khiển hồi lưu khí thải
Hệ thống hồi lưu khí thải ( EGR ) là một hệ thống dùng để đưa một phần khí thải vào tái tuần hoàn trong hệ thống nạp khí, khí thải được trộn lẫn với hỗn hợp không khí-nhiên liệu thì sự lan truyền ngọn lửa trong buồng đốt bị chậm ..
1.4. Đặc điểm quá trình nạp-thải trong động cơ đốt trong.
Hai quá trình nạp và thải liên quan mật thiết với nhau, tuỳ theo số kỳ của động cơ và phương pháp thải nạp, có những thời điểm chúng xảy ra cùng một lúc. Vì vậy khi phân tích quá trình nạp cần lưu ý đến những thông số đặc trưng của quá trình thải, tức là phải xét chung các hiện tượng của quá trình thay đổi môi chất.
1.4.1. Quá trình nạp.
Quá trình nạp môi chất mới vào xi lanh được thực hiện khi piston đi từ ĐCT xuống ĐCD. Lúc đầu ( tại điểm r ), do pr > pk (pk – áp suất môi chất mới trước xupap nạp ) và do pr> pth nên một phần sản vật cháy trong thể tích Vc vẫn tiếp tục chạy ra ống thải.
1.4.2. Quá trình thải
Nhiều vấn đề của quá trình thải đã được trình bày khi nghiên cứu về quá trình nạp, ở đây chỉ giới thiệu bổ sung một số vấn đề.
a- Thải sạch và công tiêu hao cho quá trình thay đổi môi chất :
Để thải sạch khí sót và nạp đầy môi chất mới vào xi lanh, hầu hết các động cơ hiện đại đều sử dụng hiệu ứng động của dao động áp suất trong hệ thống nạp thải nhằm tạo nên sóng áp dương ở khu vực xupap nạp trước khi kết thúc quá trình nạp và tạo nên sóng áp âm ở khu vực xupap xả trước khi kết thúc quá trình thải.
Khí thải từ xi lanh động cơ đi ra môi trường, ngoài các sản vật cháy hoàn toàn CO2, H2O, N2, còn chứa các sản vật chưa được cháy hoàn toàn, các sản vật được phân giải từ sản vật cháy hoặc từ nhiên liệu. Nhiều chất trong khí thải rất độc đối với sức khoẻ con người như : CO, NOX, khí SO2 và H2S..
Để hoàn thiện chu trình làm việc của động cơ có thể thực hiện bằng các giải pháp sau:
- Tối ưu hoá cấu tạo của buồng cháy để hạn chế sự hình thành HC.
- Tăng cường chuyển động rối và chuyển động xoáy lốc của môi chất.
- Tối ưu hoá tỷ số nén ε.
- Tối ưu hoá vị trí đặt bugi
Chương 2
KHẢO SÁT HỆ THỐNG NẠP - THẢI ĐỘNG CƠ 1NZ-FE.
Các thông số kỹ thuật của xe Vios như bảng 2.1.
2.1. Đặc điểm kết cấu các cụm chi tiết chính của động cơ 1NZ-FE
2.1.1.Cơ cấu trục khuỷu-thanh truyền-piston
a) Trục khuỷu
Trục khuỷu của động cơ 1NZ-FE được chế tạo gồm một khối liền, vật liệu chế tạo bằng thép cacbon, các bề mặt gia công đạt độ bóng cao, có 5 cổ trục và 4 cổ biên, má có dạng hình ôvan.
b) Thanh truyền
Tiết diện thanh truyền của động cơ 1NZ-FE có dạng chữ I. Đầu nhỏ thanh truyền có dạng hình trụ rỗng và được lắp tự do với chốt piston.
2.1.2. Nhóm thân máy – nắp máy
Nắp máy được đúc bằng hợp kim nhôm nhẹ, các trục cam đều được phân bố trên đầu nắp máy. Lắp đặt kim phun trong cửa nạp khí của nắp máy kết quả là sự tiếp xúc của nhiên liệu đập vào thành cửa nạp được tối thiếu hoá và tính kinh tế nhiên liệu được nâng cao.
2.1.3. Cơ cấu phân phối khí.
Thông thường thời điểm phối khí được cố định nhưng ở động cơ 1NZ-FE sử dụng hệ thống thay đổi thời điểm phối khí thông minh (VVT-i), hệ thống này sử dụng áp suất dầu thủy lực để xoay trục cam nạp và làm thay đổi thời điểm phối khí.
Thiết bị kéo căng, tay căng xích và bộ phận dẫn hướng xích được thiết lập để giảm bớt tiếng ồn động cơ, giảm bớt tổn thất do ma sát.
Thân xupap được thiết kế nhỏ, vừa giảm bớt trở lực trên đường nạp, thải và giảm khối lượng.
2.1.4. Hệ thống bôi trơn.
Hệ thống bôi trơn có nhiệm vụ đưa đầu đến bôi trơn các bề mặt ma sát, làm giảm tổn thất ma sát, làm mát ổ trục, tẩy rửa các bề mặt ma sát và bao kín khe hỡ giữa piston với xylanh, giữa xecmăng với piston, ngoài ra trong động cơ 1NZ-FE dầu bôi trơn còn tham gia điều khiển thời điểm trục cam. Loại dầu bôi trơn sử dụng trên động cơ 1NZ-FE là loại dầu API SM, SL, hay ILSAC.
2.1.6. Hệ thống đánh lửa.
Động cơ 1NZ-FE trang bị hệ thống đánh lửa trực tiếp điều khiển bằng điện tử. Hệ thống đánh lửa trực tiếp không sử dụng bộ chia điện giúp cho thời điểm đánh lửa được chính xác, giảm sự sụt thế điện áp và có độ tin cậy cao.
2.2. Sơ đồ nguyên lý hệ thống nạp-thải động cơ 1NZ-FE
- Nguyên lý:
Không khí ngoài trời được hút vào trong xylanh động cơ qua bộ lọc không khí tại đây hầu hết bụi bẩn được giữ lại, sau đó đi qua các cảm biến lưu lượng và cảm biến nhiệt độ khí nạp, thông tin nhiệt độ và lưu lượng khí nạp được truyền về ECU động cơ, tiếp đó dòng khí đến cổ họng gió qua bướm ga đến bộ góp nạp.
2.3. Đường ống nạp.
Đường ống nạp gồm các cụm chi tiết sau: Bộ lọc không khí; cổ họng gió; bộ góp nạp; và các cảm biến.
2.3.1. Lọc không khí.
Lọc không khí nhằm mục đích lọc sạch không khí trước khi không khí đi vào động cơ. Nó có vai trò rất quan trọng nhằm làm giảm sự mài mòn của động cơ. Trên động cơ 1NZ-FE dùng kiểu lọc thấm, lõi lọc bằng giấy.
2.3.2. Cổ họng gió.
Các bộ phận tạo thành gồm: bướm ga, môtơ điều khiển bướm ga, cảm biến vị trí bướm ga và các bộ phận khác. Bướm ga dùng để thay đổi lượng không khí dùng trong quá trình hoạt động của động cơ, cảm biến vị trí bướm ga lắp trên trục của bướm ga nhằm nhận biết độ mở bướm ga, môtơ bướm ga để mở và đóng bướm ga, và một lò xo hồi để trả bướm ga về một vị trí cố định. Môtơ bướm ga ứng dụng một môtơ điện một chiều có độ nhạy tốt và ít tiêu thụ năng lượng.
2.3.3. Bộ góp nạp.
Bộ góp nạp được chế tạo bằng nhựa nhằm mục đích giảm trọng lượng và sự truyền nhiệt từ nắp máy, kết quả là cải thiện hiệu quả nhiệt độ, thể tích lượng khí nạp.
2.3.4. Đặc điểm kết cấu và nguyên lý làm việc của các cảm biến trên đường nạp
a) Cảm biến lưu lượng khí nạp.
Nguyên lý hoạt động.
Dòng điện chạy vào dây sấy làm cho nó nóng lên. Khi không khí chạy qua, dây sấy được làm nguội tương ứng với khối lượng không khí nạp, bằng cách điều chỉnh dòng điện chạy vào dây sấy này để giữ cho nhiệt độ dây sấy không đổi, dòng điện đó sẽ tỉ lệ thuận với lượng không khí nạp bằng cách phát hiện dòng điện đó ta xác định được lượng không khí nạp.
b) Cảm biến nhiệt độ khí nạp.
Cảm biến nhiệt độ khí nạp lắp bên trong cảm biến lưu lượng khí nạp và theo dõi nhiệt độ khí nạp.
c) Cảm biến vị trí bướm ga
Cảm biến vị trí bướm ga sẽ chuyển sự thay đổi mật độ đường sức của từ trường thành tín hiệu điện.
Cảm biến vị trí bướm ga được dùng là loại phần tử Hall gồm có các mạch IC Hall làm bằng các phần tử Hall và các nam châm quay quanh chúng. Các nam châm được lắp trên trục của bướm ga và quay cùng trục bướm ga.
2.4. Đường ống thải.
Đường ống thải gồm các cụm chi tiết chính sau: Bộ góp thải; bộ xúc tác 3 chức năng; bộ giảm âm chính; cảm biến oxy.
2.4.1. Bộ góp thải.
Đường ống thải có nhiệm vụ đưa khí thải ra khỏi buồng đốt động cơ. Bộ góp thải của động cơ 1NZ-FE được chế tạo bằng thép không rỉ để giảm trọng lượng, ống thải và ống góp thải được nối với nhau bằng khớp cầu, đường kính ống góp thải là 44 mm.
2.4.3. Bộ giảm âm chính.
Trong bộ giảm âm chính được lắp trên đường ống thải của động cơ có van điều khiển nằm ở vị trí cân bằng đóng nhánh rẽ tắt nhờ lò xo hồi vị.
Khi áp suất khí thải lớn hơn lực hồi vị của lò xo van này sẽ mở tỷ lệ với áp suất khí thải, tạo điều kiện cho khí thải thoát ra nhanh giảm phản lực trên đường ống thải
2.5. Kết cấu nắp máy và phương án bố trí đường nạp- thải trên động cơ 1NZ-FE.
Động cơ 1NZ-FE là động cơ phun xăng điện tử, hòa khí được hòa trộn rất đều nhờ kim phun 12 lỗ, do đó để đảm bảo không ảnh hưởng tới hệ số nạp, bộ góp nạp đã được đúc bằng nhựa và đường nạp và đường thải của động cơ 1NZ-FE được bố trí về hai phía điều này giúp cho dòng khí nạp được cách nhiệt rất tốt, không bị gia nhiệt từ nắp máy động cơ và nhiệt độ dòng khí thải.
2.6. Các hệ thống phụ trợ cho quá trình nạp thải động cơ 1NZ-FE
Động cơ ô tô tạo ra công suất bằng cách đốt cháy nhiên liệu xăng hoặc diesel. Và sự cháy hoàn toàn của nhiên liệu là không xảy ra, điều đó có nghĩa là các chất như CO, HC , NOx , …được thải ra bầu khí quyển. Các chất này làm ô nhiễm không khí, vì vậy qui định của pháp luật bắt buộc phải hạn chế khí thải ra từ động cơ ô tô.
2.6.1.Hệ thống thông hơi cạc te.
Khe hở giữa pittong và xylanh được bít kín nhờ xéc măng nhưng bản thân xecmang cũng không làm kín được hoàn toàn, hơi xăng và khí cháy sẽ len lỏi qua khe hở này trong các trường hợp : xì qua khe hở có sẵn; xì qua khi áp suất trong xylanh tăng cao vào kỳ nén và kỳ nỗ...
2.6.2.Hệ thống điều khiển hồi lưu khí thải.
Hệ thống hồi lưu khí thải ( EGR ) đưa một phần khí thải vào tái tuần hoàn trong hệ thống nạp khí, khí thải được trộn lẫn với hỗn hợp không khí-nhiên liệu thì sự lan truyền ngọn lửa trong buồng đốt bị chậm lại, bởi vì phần lớn khí thải là trơ (không cháy được)...
2.6.3. Hệ thống kiểm soát thải hơi xăng.
Hệ thống kiểm soát thải hơi nhiên liệu tạm thời hấp thụ hơi nhiên liệu vào bộ lọc than hoạt tính và dẫn nó vào động cơ để đốt cháy, nhờ vậy mà không cho nhiên liệu bay hơi từ thùng nhiên liệu lọt ra ngoài khí quyển.
Chương 3
TÍNH TOÁN CÁC CHU TRÌNH CÔNG TÁC CỦA ĐỘNG CƠ 1NZ-FE
Mục đích phần tính toán nhiệt động cơ là :
+ Tính toán các quá trình nhiệt trong động cơ (nạp, nén, cháy giãn nở và thải)
+ Xác định được các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật và kiểm nghiệm (xác định) các kích thước cơ bản của động cơ.
+ Xây dựng được đồ thị công lý thuyết của động cơ.
Kết quả tính toán trong phần tính toán nhiệt động cơ sẽ là nền tảng trong quá trình tính toán thiết kế động cơ đốt trong.
3.1. Các số liệu ban đầu
Thông số ban đầu như bảng 3.1.
3.2. Các thông số chọn
Thông số chọn như bảng 3.2.
3.3.Tính toán các chu trình công tác
3.3.1. Quá trình nạp
- Nhiệt độ cuối qúa trình nạp Ta[oK):
Ta = 338,1786[oK]
- Lượng không khí lý thuyết cần thiết để đốt cháy 1 kg nhiên liệu M0
Mo =0, 512 [kmol không khí/kg nhiên liệu]
- Tính số mol khí nạp mới M1 [kmol không khí/kg nhiên liệu]Do động cơ 1NZ-FE là động cơ phun xăng
M1= 0,512[kmol không khí/kg nhiên liệu] (4.5)
3.3.2. Quá trình nén
- Tỷ nhiệt mol đẳng tích trung bình của không khí [KJ/Kmol.K].
Cvkk=20,4303[KJ/Kmol.K].(4.6)
- Tỷ nhiệt mol đẳng tích trung bình của hỗn hợp cháy [KJ/Kmol.K].
Vậy: mCv = 20,6132[KJ/Kmol.K].
Giải phương trình trên theo phương pháp chia đôi ta được: n1 = 1,369
- Nhiệt độ cuối quá trình nén Tc:
Tc = 337,01. 10,51, 369 -1 = 777,69[oK] (4.10)
- Áp suất cuối quá trình nén Pc:
Pc =0, 085. 10,51, 369 =1.927 [MN/m2]. (4.11)
3.3.3. Quá trình cháy
- Tính DM:
DM = 0,0279
- Tính số mol sản phẩm cháy M2 [kmol/kg nhiên liệu]:
M2 = 0,5398 [kmol/kg nhiên liệu].
- Tổn thất nhiệt do cháy không hoàn toàn DQH.
DQH = 120000(1-a)M0 (4.18)
Do động cơ phun xăng a = 1 nên DQH = 0
Đưa về dạng phương trình bậc hai:
A = 1,0473.0,00382 = 0,004
B = 1,0473. 20,431= 21,397
C = -70615,0549
Giải phương trình ta có: Tz = 2306,076 [oK].
- Áp suất cực đại chu trình Pz [MN/m2].
Pz = 5,983[MN/m2].
3.3.4. Quá trình giãn nở
- Tỷ số giãn nở sớm r: r = 1 (4.22)
- Tỷ số giãn nở sau d: d = e =10,5. (4.23)
- Kiểm nghiệm lại trị số n2:
3.3.5. Tính toán các thông số của chu trình công tác
Tính toán các thông số chỉ thị:
- Áp suất chỉ thị trung bình thực tế [MN/m2]: pi =1,18 [MN/m2]
- Suất tiêu hao nhiên liệu chỉ thị gi [g/kw.h].: gi =185,92[g/kw.h]. (4.31)
3.3.6. Tính toán các thông số có ích:
Tuỳ theo động cơ và tỷ số S/D, loại buồng cháy tra các giá trị a, b
Vậy: pi= 0,1344[MN/m2]
- Kiểm nghiệm đường kính xi lanh [dm].
Dt = 0,75038[dm] (4.38)
Sai lệch: AD=0,038 ≤ 0,1[mm]
Các thông số tính toán nhiệt như bảng 3.3.
Chương 4
KIỂM TRA BẢO DƯỠNG CÁC CỤM CHI TIẾT TRONG HỆ THỐNG NẠP THẢI ĐỘNG CƠ 1NZ-FE
4.1. Những hư hỏng thường gặp
a) Bộ lọc khí
Hiện tượng:
+ Lọc khí lủng sẽ làm tăng nhanh độ mòn xylanh, piston, séc măng
+ Lọc khí ngạt sẽ làm hao xăng, thải khói đen, máy yếu, mau mòn
Bảo dưỡng: bộ lọc khí có thể vệ sinh rồi dùng lại hoặc thay mới
- Khi thay mới phải thực theo đúng qui định
+ Thay mới đúng loại
+ Xem tài liệu hướng dẫn trước khi tháo lắp
b) Bộ xúc tác
- Hiện tượng
+ Máy bị nóng quá mức
+ Máy yếu
- Bảo dưỡng bằng cách thay mới
- Cách kiểm tra:
+ Sử dụng máy phân tích khí thải 4 chất để kiểm tra
+ Cho máy chạy cầm chừng, đợi bộ xúc tác nóng lên
4.2. Kiểm tra hệ thống thông hơi cạc te
- Kiểm tra hệ thống : Tháo ống thông hơi ra khỏi van PCV. Sau đó tháo van PCV ra khỏi nắp.
- Kiểm tra van PCV : Xỏ một que nhỏ vào van PCV, rồi đẩy que tới lui kiểm tra sự dịch chuyển của piston bên trong.
4.3. Kiểm tra hệ thống kiểm soát sự thải hơi xăng
- Kiểm tra hệ thống : Chọn điều kiện để kiểm tra khi nhiệt độ nước làm mát đạt từ 80 0 C trở lên.
- Kiểm tra van điện từ điều khiển thoát hơi nhiên liệu : Tháo ống chân không ra khỏi van xả điện từ. Gắn bơm chân không vào đầu nối (A) của van điện từ. Kiểm tra độ kín chân không, khi cắm điện áp trực tiếp từ ắc quy cho van điện từ điều khiển thoát hơi nhiên liệu và khi không có điện.
4.4. Kiểm tra hệ thống hồi lưu khí thải
- Kiểm tra van EGR :
+ Kiểm tra âm thanh hoạt động : Kiểm tra âm thanh hoạt động của mô tơ bước có phát ra từ van EGR khi bật công tắc sang ON (khi chưa khởi động máy) hay không.
+ Kiểm tra hoạt động của van : Tháo van EGR ra khỏi hệ thống. Gắn dụng cụ chuyên dùng vào đầu nối van EGR. Nối cực dương ắc qui vào cực số 2. Nối đầu cực 1 và cực 3 vào cực âm của ắc qui để kiểm tra mô tơ có rung không để biết mô tơ đang hoạt động.
- Vệ sinh van EGR :
Tháo van EGR ra và kiểm tra xem nó có bị tắc nghẽn do muội than không. Có thể dùng bàn chải nhỏ để vệ sinh van nếu cần.
4.5. Kiểm tra các cảm biến
+ Kiểm tra cảm biến lưu lượng
- Điều kiện kiểm tra: Nhiệt độ nước làm mát động cơ: 850 C ÷ 950 C , đèn , quạt gió và các thiết bị phụ ở chế độ OFF.
- Tháo và kiểm tra giắc cắm của cảm biến. Bật công tắc nguồn rồi đo điện áp giữa cực 2 và nối đất. Giá trị tiêu chuẩn là 0,2 V hoặc thấp hơn.
+ Kiểm tra cảm biến oxy
- Ngắt giắc nối cảm biến và nối dụng cụ chuyên dùng vào. Lưu ý cần đảm bảo thong mạch giữa cực 1 và cực 3 của cảm biến , nếu không phải thay cảm biến. Tiếp đó làm nóng động cơ cho đến khi nhiệt độ nước làm mát ≥ 800 C.
KẾT LUẬN
Sau thời gian nỗ lực tìm hiểu và nghiên cứu, cùng với sự giúp đỡ tận tình của các thầy, đặc biệt là thầy giáo hướng dẫn: TS…………., đến nay em đã cơ bản hoàn thành nhiệm vụ khảo sát đề tài tốt nghiệp được giao.
Qua đề tài đã giúp em hiểu thêm về tính năng và kết cấu của hệ thống nạp thải trên động cơ cũng như tầm quan trọng của các quá trình nạp, thải đối với hoạt động của động cơ. Tuy nhiên trong quá trình nghiên cứu, do thời gian và khả năng hiểu biết còn hạn chế nên trong quá trình khảo sát không tránh khỏi những thiếu sót, em rất mong được sự lượng thứ và đóng góp ý kiến bổ sung của các thầy giáo.
Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn các thầy giáo trong khoa Ô tô, đặc biệt em xin chân thành cảm ơn thầy giáo: TS…………., đã tận tình hướng dẫn giúp đỡ em hoàn thành đồ án này.
Em xin chân thành cảm ơn.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Nguyễn Tất Tiến “Nguyên lý động cơ đốt trong”. NXB giáo dục, 2000.
[2]. Hồ Tấn Chuẩn, Nguyễn Đức Phú, Trần Văn Tế, Nguyễn Tất Tiến “Kết cấu và tính toán động cơ đốt trong”. Hà Nội: NXB Đại học trung học chuyên nghiệp, 1979.
[3]. Lại Văn Định, Vy Hữu Hành “Kết cấu tính toán động cơ đốt trong” Học viện Kỹ thuật quân sự, 2003.
[4]. Tài liệu đào tạo tập 1.“Hệ thống điều khiển bằng máy”.Toyota.
[5]. Tài liệu đào tạo tập 4.“Hệ thống kiểm soát khí xả”.Toyota.
"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"