Đồ án môn học: Tính toán thiết kế động cơ đốt trong (X5V6-0516) MỤC LỤC I. XÂY DỰNG ĐỒ THỊ CÔNG, ĐỘNG HỌC VÀ ĐỘNG LỰC HỌC ĐỘNG CƠ X5V6-0516. Xây dựng đồ thị công. Các thông số xây dựng đồ thị.
Các thông số cho trước. Xây dựng đường nén. Xây dựng đường giãn nở. Cách vẽ đồ thị.
Xác định các điểm đặc biệt.2 Vẽ và hiệu chỉnh đồ thị công. Phương pháp. Đồ thị chuyển vị.Xây dựng đồ thị vận tốc.1 Phương pháp. Đồ thị vận tốc.Đồ thị gia tốc…………………………………………………………………….
Xây dựng đồ thị lực quán tính –PJ – V. Vẽ đồ thị khai triển Pkt - . Vẽ đồ thị khai triển PJ - . Xây dựng đồ thị lực tiếp tuyến T, lực pháp tuyến Z, lực ngang N theo α.
Xây dựng đồ thị T - . Đồ thị phụ tải tác dụng lên chốt khuỷu. Khai triển đồ thị Q - . Đồ thị phụ tải tác dụng lên đầu to thanh truyền.
Đồ thị mài mòn chốt khuỷu. PHÂN TÍCH ĐẶC ĐIỂM CHUNG CỦA ĐỘNG CƠ CHỌN THAM KHẢO– TOYOTA 5VZ-FE LẮP TRÊN XE CẢMY .44 Đồ án môn học: Tính toán thiết kế động cơ đốt trong (X5V6-0516) 2.1 Thông số kỹ thuật động cơ chọn tham khảo 5VZ-FE. Phân tích một số đặc điểm kết cấu của động cơ 5VZ-FE. Nhóm piston, thanh truyền, trục khuỷu.3 Nhóm piston - thanh truyền.
Cơ cấu phân phối khí. Hệ thống bôi trơn, làm mát. Hệ thống bôi trơn. Hệ thống làm mát.
Hệ thống nhiên liệu.Hệ thống đánh lửa……………………………………………………………56 III: THIẾT KẾ HỆ THỐNG LÀM MÁT ĐỘNG CƠ XDV4-0516. Mục đích và yêu cầu của hệ thống làm mát. Mục đích của hệ thống làm mát. Yêu cầu của hệ thống làm mát.
Nhiệm vụ của hệ thống làm mát. Làm mát động cơ và máy nén. Làm mát dầu bôi trơn. Nguyên lý làm biệc cảu hệ thống làm mát dộng cơ.
Tính toán hệ thống làm mát động cơ X5V6-0516. Tổng quan về truyền nhiệt qua vách có cánh. Các thông số của két nước, bơm nước và quạt gió. Xác định lượng nhiệt của động cơ truyền cho nước làm mát.
Tính kiểm nghiệm bơm nước. Tính kiểm nghiệm quạt gió. Tính két giải nhiệt làm mát động cơ. Tính các thông số của két nước.
Xác định lượng nhiệt của két làm mát truyền ra môi trường bên ngoài.84 TÀI LIỆU THAM KHẢO.85 Đồ án môn học: Tính toán thiết kế động cơ đốt trong (X5V6-0516) LỜI NÓI ĐẦU Những năm gần đầy, nền kinh tế Việt Nam đang phát triển mạnh. Bên cạnh đó kỹ thuật của nước ta cũng từng bước tiến bộ,trong đó có ngành cơ khí động lực nói chung. Để góp phần nâng cao trình độ và kỹ thuật, đội ngũ kỹ thuật của ta phải tự nghiên cứu và chế tạo, đó là yêu cầu cấp thiết. Có như vậy ngành cơ khí động lực của ta mới phát triển được.
Sau khi được học hai môn chính của ngành động cơ đốt trong (Nguyên lý động cơ đốt trong và Kết cấu động cơ đốt trong) cùng một số môn cơ sở khác (sức bền vật liệu, cơ lý thuyết,. ), sinh viên được giao nhiệm vụ làm đồ án môn học “Thiết Kế Động Cơ Đốt Trong”. Đây là một phần quan trọng trong nội dung học tập của sinh viên, nhằm tạo điều kiện cho sinh viên tổng hợp, vận dụng các kiến thức đã học để giải quyết một vấn đề cụ thể của ngành. Trong quá trình thực hiện đồ án, em đã cố gắng tìm tòi, nghiên cứu các tài liệu, làm việc một cách nghiêm túc với mong muốn hoàn thành đồ án tốt nhất.
Tuy nhiên, vì bản thân còn ít kinh nghiệm cho nên việc hoàn thành đồ án lần này không thể không có những thiếu sót, mong quý thầy cô góp ý giúp đỡ thêm để em hoàn thành tốt nhiệm vụ. Cuối cùng, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến các thầy, cô đã tận tình truyền đạt lại những kiến thức quý báu cho em. Đặc biệt, em xin gửi lời cảm ơn đến thầy Dương Việt Dũng đã quan tâm, nhiệt tình hướng dẫn trong quá trình làm đồ án. Em rất mong muốn nhận được sự xem xét và chỉ dẫn của các thầy để em ngày càng hoàn thiện kiến thức của mình.
Sinh Viên Thực Hiện Võ Văn Danh Đồ án môn học: Tính toán thiết kế động cơ đốt trong (X5V6-0516) I. XÂY DỰNG ĐỒ THỊ CÔNG, ĐỘNG HỌC VÀ ĐỘNG LỰC HỌC ĐỘNG CƠ X5V6-0516 1. CÁC THÔNG SỐ TÍNH TOÁN 1. CÁC THÔNG SỐ CHO TRƯỚC Thông Số kỹ Thuật Ký Hiệu Giá Trị Nhiên liệu Gasoline Số xilanh/ Số kỳ/ Cách bố trí I/τ/ 6 / 4 / V-tye Thứ tự làm việc 1-5-2-4-6-3 Tỷ số nén ε 9.1 Đường kính x hành trình piston (mm x mm) DxS 91.5 Công suất cực đại/ số vòng quay (Kw/ vg/ph) Ne / n 142 / 4950 Tham số kết cấu λ 0.24 Áp suất cực đại (MN/ m2) pz 4.2 Khối lượng nhóm piston ( kg) mpt 0.9 Khối lượng nhóm thanh truyền ( kg) mtt 1.2 Góc đánh lửa sớm (độ) θs 10 α1 4 Góc phân phối khí (độ) α2 42 α3 46 α4 4 Hệ thống nhiên liệu EFI Hệ thống bôi trơn Cưỡng bức cácte ướt Hệ thống làm mát Cưỡng bức, sử dụng môi chất lỏng Hệ thống nạp Không tăng áp Hệ thống phân phối khí 24Valve, DOHC - Tốc độ trung bình của piston (1.pk [MN/m2] ta chọn pa = 0,80.Pk [1] 1 Đồ án môn học: Tính toán thiết kế động cơ đốt trong (X5V6-0516) vậy pa = 0,85.1=1,03 [MN/m2] - Áp suất khí sót pr: Đối với động cơ xăng bốn kỳ không tăng áp được chọn: pr = (1.1)pth ta chọn là 1,08 pr = 1,04.1,03 = 0,07 [MN/m2] [1] - Chỉ số nén đa biến trung bình n1: thường chọn trong khoảng n1 = 1,32 1,39; Chọn n1 = 1,32 [1] - Chỉ số giãn nở đa biến trung bình n2: thường chọn trong khoảng n2 = 1,25 1.29; Chọn n2 = 1,26 [1] - Tỷ số giãn nở sớm : Đối với động cơ Xăng được chọn: =1 [1] - Áp suất cuối quá trình giãn nở pb: (1.2)[1] [MN/m2] - Thể tích công tác Vh (1.3)[1] - Thể tích buồng cháy Vc (1.1 CÁC THÔNG SỐ XÂY DỰNG ĐỒ THỊ 1.
XÂY DỰNG ĐƯỜNG NÉN Gọi pnx, Vnx là áp suất và thể tích biến thiên theo quá trình nén của động cơ.Vì quá trình nén là quá trình đa biến nên: (1.7)[1] Trong đó: - pc [MN/m2]: áp suất cuối kỳ nén (1. XÂY DỰNG ĐƯỜNG GIÃN NỞ Gọi pgnx, Vgnx là áp suất và thể tích biến thiên theo quá trình giãn nở của động cơ.Vì quá trình giãn nở là quá trình đa biến nên ta có: (1.Vc 3 Đồ án môn học: Tính toán thiết kế động cơ đốt trong (X5V6-0516) Đặt: Khi đó ta có áp suất giãn nở tại điểm bất kỳ x: (1. BIỂU DIỄN CÁC THÔNG SỐ - Biểu diễn thể tích buồng cháy: Chọn Vcbd = 15 [mm] [dm3/mm] (1.mm)] 4 Đồ án môn học: Tính toán thiết kế động cơ đốt trong (X5V6-0516) V Vbd Đường nén Đường giãn nở V i Pnxbd Pgnbd (dm^3) (mm) n1 n1 i 1/ i Pnx (mm) in2 1/ in2 Pgnx (mm) 1Vc 1.29 5 Đồ án môn học: Tính toán thiết kế động cơ đốt trong (X5V6-0516) 1.CÁCH VẼ ĐỒ THỊ 1.1XÁC ĐỊNH CÁC ĐIỂM LÀM VIỆC: Đồ thị công động cơ xăng 4 kỳ không tăng áp + Từ bảng giá trị ta tiến hành vẽ đường nén và đường giản nở. + Vẽ vòng tròn của độ thị Brick để xác định các điểm đặc biệt: - Điểm a (Va ; pa): Ta có: Va = Vc + Vh Va = 0,624231 [dm3] pa = 0,085 [MN/m2] a (0.568) - Điểm bắt đầu quá trình nạp r(Vc;Pr): Vc = 0,068597[dm3] pr = 0,10712 [MN/m2] (1.068597; 3,57) - Điểm áp suất cực đại lý thuyết z (.2) - Điểm áp suất cực đại thực tế z”: z” trung điểm của yz - Điểm c’’: cc”=1/3cy = 2.4528 [MN/m2] - Điểm b’’: bb’’=1/2ba = 0.378 7 Đồ án môn học: Tính toán thiết kế động cơ đốt trong (X5V6-0516) 15 r (Vr, pr) 0.2 VẼ VÀ HIỆU CHỈNH ĐỒ THỊ CÔNG Để vẽ đồ thị công ta thực hiện theo các bước như sau: + Chọn tỉ lệ xích: Biểu diễn áp suất cực đại Pzbd = 160 220 mm [MN/(m2.mm)] Biểu diễn thể tích buồng cháy Vcbd = 15mm [dm3/mm] [dm3/mm] + Vẽ hệ trục tọa độ trong đó: trục hoành biểu diễn thể tích xi lanh, trục tung biểu diễn áp suất khí thể.
+ Từ các số liệu đã cho ta xác định được các tọa độ điểm trên hệ trục tọa độ. Nối các tọa độ điểm bằng các đường cong thích hợp được đường cong nén và đường cong giãn nở. + Vẽ đường biểu diễn quá trình nạp và quá trình thải bằng hai đường thẳng song song với trục hoành đi qua hai điểm Pa và Pr. Ta có được đồ thị công lý thuyết.
Vẽ đồ thị brick phía trên đồ thị công. Lấy bán kính cung tròn R bằng ½ khoảng cách từ Va đến Vc. - Tỉ lệ xích đồ thị brick: : - Lấy về phía phải điểm O’ một khoảng : 8 Đồ án môn học: Tính toán thiết kế động cơ đốt trong (X5V6-0516) OO’. - Giá trị biểu diễn : OO’= (mm) - Dùng đồ thị Brick để xác định các điểm: Đánh lửa sớm (c’).
Mở sớm (b’) đóng muộn (r’’) xupap thải. Mở sớm (r’) đóng muộn (a’) xupap hút. - Áp suất cực đại của chu trình thực tế thường nhỏ hơn áp suất cực đại trong tính toán : pz’ = 0,85. Từ đồ thị Brick xác định góc 100 gióng xuống cắt đoạn đẳng áp tại z’.
- Áp suất cuối quá trình nén thực tế pc’’: Áp suất cuối quá trình nén thực tế thường lớn hơn áp suất cuối quá trình nén lý thuyết do sự đánh lửa sớm. Nối các điểm c’, c’’, z’ lại thành đường cong liên tục và dính vào đường giãn nở. - Áp suất cuối quá trình giãn nở thực tế pb’’: Áp suất cuối quá trình giãn nở thực tế thường thấp hơn áp suất cuối quá trình giãn nở lý thuyết do mở sớm xupap thải. Nối các điểm b’, b’’ và tiếp dính với đường thải prx.
- Sau khi hiệu chỉnh ta nối các điểm lại thì được đồ thị công thực tế. 9 Đồ án môn học: Tính toán thiết kế động cơ đốt trong (X5V6-0516) P(MN/m2) z 6 y z'' (0,85Pz) z' 5 y z'' (0,85Pz) 4 z' c'' 3 b' b c a' b'' a Vc c' r r' b r'' r r'' a b'' Po Vc 2Vc 3Vc Vc V(l) Po Đồ án môn học: Tính toán thiết kế động cơ đốt trong (X5V6-0516) 1.PHƯƠNG PHÁP 90 A ÂCT 0 180 B x x C M R S=2R (S=X max) S=2R O X =f( R. O' D ÂCD Vẽ đồ thị brick phía trên đồ thị công. Vẽ vòng tròn tâm O , bán kính R.
Chọn tỉ lệ xích đồ thị brick: : - Lấy về phía phải điểm O’ một khoảng : OO’ .