BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO Trường Đại Học Công Nghệ Miền Đông Khoa Công Nghệ Ô Tô Và Kỹ Thuật Hàng Không. Đồ án: Động Cơ Đốt Trong. GVHD: Lương Hùng Truyện. Đề bài: Thiết kế hệ thống nhiên liệu động cơ xăng (6 xy lanh).
Sinh viên thực hiện: Trần Đình Thành. Đồng Nai ngày 15 tháng 11 năm 2022.Điều kiện làm việc của hệ thống.Yêu cầu của hệ thống.Trình bày phương án và chọn phương án thiết kế.1 Bộ chế hòa khí.2 Bộ lọc không khí.5 Ống dẫn nhiên liệu. Thiết kế bố trí chung.1 Sơ đồ bố trí chung.2 Tính toán sơ bộ.Thiết kế kỹ thuật.1 Tính toán bộ chế hòa khí.Thiết kế công nghệ.Thiết kế kinh tế.Điều kiện làm việc. - Động cơ hoạt động ở phạm vi rộng.
- Hoạt động ở nhiều điều kiện môi trường (tạp chất ,bẩn bui). - Rung lắc nhiều khi làm việc. - Có nguy cơ chịu ứng suất nhiệt truyền qua từ động cơ. - Nhiên liệu dễ bay hơi.
- Lượng hòa khí được đưa đến các xy lanh đồng đều, xăng – không khí phải được lọc sạch nước và tạp chất cơ học,. - Nhiên liệu phải đạt tiêu chuẩn Euro hiện hành, động cơ phù hợp chỉ số octan, ít ăn mòn. - Sử dụng vật liệu tránh sự ăn mòn, biến tính do tiếp xúc xăng (rò rỉ,cháy nổ). - Lượng nhiên liệu phù hợp chỉ số A/F, đáp ứng toàn dãy hoạt động (chế độ tải và số vòng quay).
- Kết cấu ống nạp (từ chế hòa khí đến buồng cháy) phù hợp. - Thùng nhiên liệu phải có cơ cấu giảm áp hóa hơi, giảm chấn động mạnh. Yêu cầu chung: Độ bền, ổn định, tuổi thọ cao, dễ chế tạo, dễ bảo trì bảo dưỡng, sửa chữa, có phụ tùng thay thế, mẫu mã đẹp, giá thành rẻ.Trình bày phương án và chọn phương án.1 Bộ chế hòa khí.1 Không có buồng phao Ưu điểm: - Có kết cấu đơn giản, dễ gia công, chế tạo. Nhược điểm: - Kích thước lớn, cồng kềnh, không đảm bảo được yêu cầu về thành phần hỗn hợp hòa khí, hiện tại không còn được sử dụng trong chế tạo ô tô.2 Có buồng phao Có giclơ Hình 1.
Hệ thống nhiên liệu với bộ chế hòa khí có buồng phao. Ưu điểm: - Có kết cấu gọn nhẹ, độ chính xác trong từng chế độ làm việc cao hơn, dễ dàng điều chỉnh thành phần hỗn hợp hòa khí mà không phụ thuộc vào độ cao của mức nhiên liệu. Nhược điểm: - Có cơ cấu phức tạp hơn, giá thành cao, các chi tiết đòi hỏi tính chính xác cao hơn, quá trình bảo dưỡng, sữa chữa cũng phức tạp hơn. Các phương pháp điều hòa hỗn hợp hòa khí ở bộ chế hòa khí có buồng phao: a.
Điều chỉnh tiết diện lưu thông của giclơ chính phối hợp với hệ thống không tải Ưu điểm: - Đường xăng chính đơn giản, vì không cần nhiều mạch xăng. Nhược điểm: - Chỉ có thể điều chỉnh thành phần khí hỗn hợp theo vị trí của bướm ga mà không thể điều chỉnh theo số vòng quay. - Việc xác định hình dạng của kim và đặt kim vào vị trí chính xác trong giclơ chính đều là những việc rất khó đòi hỏi công nhân có kỹ thuật cao thực hiện. - Mối quan hệ giữa thành phần khí hỗn hợp và vị trí của bướm ga phụ thuộc vào mức độ mài mòn của kim và lỗ giclơ nên không thể dùng biện pháp điều chỉnh để khắc phục sự biến đổi này được.
Sơ đồ nguyên lý hệ thống chính điều chỉnh tiết diện của gíclơ kết hợp với hệ thống không tải. 1- gíc-lơ; 2 – van kim ; 3 – thanh kéo ; 4 – vòi phun; 5 – thanh kéo; 6 – tay gạt; 7 – đường ống không tải; 8,9 – gíclơ. Lắp thêm giclơ bổ sung Ưu điểm: - Cung cấp đủ nguồn nhiên liệu bổ sung vào chế độ toàn tải. Nhược điểm: -Lắp thêm một giclơ bổ sung sẽ tạo ra một nguồn sai lệch phụ của bộ chế hòa khí.
-Việc hiệu chỉnh hệ thống phun chính có hai ziclơ thường gặp nhiều khó khăn. -Có cấu tạo phức tạp hơn vì phải thêm đường ống không khí, đường ống xăng phụ và vòi phun bổ sung Hình 3. Sơ đồ nguyên lý hệ thống chính có gíclơ bổ sung. 1- gíclơ chính; 2 – gíclơ bổ sung; 3 - ống không khí; 4 – vòi phun; 5 – vòi phun.
Điều chỉnh độ chân không ở họng Ưu điểm: -Có thêm đường thông gió bổ sung cung cấp cho động cơ. Nhược điểm: -Rất khó điều chỉnh các chi tiết đàn hồi mở đường thông gió bổ sung. -Chất lượng làm việc của các chi tiết đàn hồi, mở đường thông gió bổ sung, không ổn định. Tạo bọt khí trong xăng Ưu điểm: -Tăng chất lượng của khí hỗn hợp.
-Có cấu tạo đơn giản hơn so với các phương pháp trên. Nhược điểm: -Cấu tạo đường dẫn phức tạp, do phải tích hợp nhiều mạch xăng cũng như tính toán về các thông số áp suất đòi hỏi tính chính xác cao. Một họng Ưu điểm: -Được áp dụng ở bộ chế hòa khí kiểu đơn giản, có kết cấu đơn giản, dễ gia công, chế tạo, kích thước bộ chế hòa khí nhỏ gọn, hệ số lưu lượng lớn so với loại bộ chế hòa khí có nhiều họng với cùng kích thước đường kính buồng hỗn hợp. Nhược điểm: -Hệ số cản lớn, cản trở dòng hòa khí đi vào xy lanh.Hai hoặc ba họng: Hình 4.
Bộ chế hòa khí loại nhiều họng. Ưu điểm: -Có thể làm tăng độ chân không từ họng trong và hiệu suất hòa trộn nhiên liệu mà sức cản của bộ chế hòa khí vẫn giữ nguyên không tăng. Nhược điểm: -Đường kính và chiều dài của họng tăng lên đáng kể, dẫn đến kích thước tổng thể của bộ chế hòa khí cũng tăng, hệ số lưu lượng thấp hơn so với loại bộ chế hòa khí có một họng.2 Bộ lọc không khí.1 Lọc khô: Ưu điểm: -Lọc sạch những hạt bụi lớn. Nhược điểm: -Không thể lọc sạch những hạt bụi nhỏ.
-Chất lượng làm việc của lọc quán tính khô sẽ giảm khi giảm lưu lượng không khí qua bình lọc. Lọc ướt: Ưu điểm: -Lọc sạch những hạt bụi nhỏ. Nhược điểm: -Loại lưới tẩm dầu, khi dầu trên mặt lưới bốc hơi hoặc chảy hết thì hệ số lọc giảm. -Chỉ làm việc ở vị trí thẳng đứng hoặc có góc nghiêng nhỏ.
Bầu lọc ướt. Lọc kết hợp: Ưu điểm: -Kết hợp hai loại lọc, lọc sạch không khí ở mọi chế độ làm việc. Nhược điểm: -Sức cản của bình lọc lớn. Lọc kết hợp.
Dẫn động cơ khí - Bơm màng Ưu điểm: -Điều chỉnh lưu lượng tự động, áp suất xăng phía sau bơm không thay đổi. -Giá thành rẻ, dễ mua, dễ chế tạo. -Dễ bảo dưỡng, độ bền cao. Nhược điểm: -Dẫn động bơm khó khăn.
-Phải dùng tay hoặc chân đề bơm xăng để bơm xăng vào buồng phao trước khi khởi động. -Dễ gây hỏa hoạn. -Tốn xăng động cơ hoạt động không ổn định. Bơm xăng kiểu màng.Cần dẫn động; 2.
Tay kéo bơm tay; 3. Màng; Van Bơm xăng kiểu màng như hình 3.3 làm việc như sau: Khi bánh lệch tâm của trục phân phối tác động lên đầu ngoài của đòn bẫy 1 của bơm, màng 5 của thanh 3 kéo xuống phía dưới. Ở khoang phía trên màng tạo ra giảm áp; van giảm áp 6 mỏ ra dưới tác động của giảm áp này. Nhiên liệu từ thùng chứa đi lưới lọc 7, đến đầy vào khoang phía trên màng.
Khi vấu của bánh lệch tâm rơi khỏi cần 1, lò xo 10 đưa cần trở về vị trí ban đầu. Đồng thời dưới tác động của lò xo 4, màng 5 cong lên phía trên. Áp suất của nhiên liệu phái trên màng làm đóng các van nạp và van xả 9. Nhiên liệu bị bơm đẩy về buồng phao của bộ chế hòa khí.
Khi nhiên liệu đến đầy buồng phao, màng của bơm vẫn ở vị trí dưới, còn cần 1 chuyển động không tái dọc theo thanh 3. Trong trường hợp này, nhiên liệu không đi vào bộ chế hòa khí. Dẫn động điện a. Bơm màng Ưu điểm: -Dễ dẫn động bơm.
-Giá thành rẻ. Bơm xăng tự động vào buồng phao trước khi khởi động. Nhược điểm: Lưu lượng xăng đi vào buồng phao không đều làm cho lượng xăng trong buồng phao lúc cao lúc thấp. -Các chi tiết phức tạp.
Bơm xăng bằng điện kiểu màng.Bơm li tâm Ưu điểm -Lưu lượng xăng đều. -Dễ dẫn động bơm. -An toàn, độ tin cậy cao. Nhược điểm -Khối lượng lớn, tổn hao điện lớn.
-Giá thành cao. -Đặt trong thùng xăng, nguy cơ hư hỏng ăn mòn. -Đòi hỏi công nghệ cao. -Khó bảo dưỡng.
-Khó thiết kế tính toán. Nguyên lý hoạt động của bơm li tâm. Xăng có tính ăn mòn kim loại do sự có mặt của các hợp chất lưu huỳnh, các axít, keo nhựa chưa tinh chế hết trong quá trình chế biến. Cần thùng dày, có lỗ thông hơi.
Kết cấu vỏ thùng. Tôn mạ kẽm: Ưu điểm: -Nhẵn bóng, bền, giảm sự oxy hóa. -Rẻ, nhẹ, dễ tái sử dụng. -Chịu nhiệt tốt.
Nhược điểm: -Mềm, mỏng (thường dưới 2mm). -Bề mặt mạ kẽm dễ bị bong tróc. Thép (dập) tráng thiếc: Ưu điểm: Cứng, dày, bền, giảm sự oxy hóa. -Bề mặt sáng bóng.
-Chịu nhiệt tốt. Nhược điểm: -Ô nhiễm môi trường, độc hại.3 Nhựa (thường dùng cho xe mô hình, xe cỡ nhỏ) Ưu điểm: -Nhẹ, rẻ, bóng, dễ tái sử dụng. -Không dẫn điện. Nhược điểm: -Giòn, chịu nhiệt và va đập kém.
¿ Chọn Phương án a.Chọn bộ chế hòa khí -Loại 1 họng. -1 buồng hỗn hợp. Vì loại một họng và một buồng hỗn hợp được áp dụng ở bộ chế hòa khí kiểu đơn giản, có kết cấu đơn giản, dễ gia công, chế tạo, kích thước bộ chế hòa khí nhỏ gọn, hệ số lưu lượng lớn so với loại bộ chế hòa khí có nhiều họng với cùng kích thước đường kính buồng hỗn hợp.Chọn bơm xăng -Bơm màng dẫn động cơ khí. Vì bơm màng dẫn động khí có những ưu điểm: ⦁ Điều chỉnh lưu lượng tự động, áp suất xăng phía sau bơm không thay đổi.
⦁ Giá thành rẻ, dễ mua, dễ chế tạo. ⦁ Dễ bảo dưỡng, độ bền cao.Chọn lọc gió -Lọc gió kết hợp. Vì kết hợp hai loại lọc, lọc sạch không khí ở mọi chế độ làm việc.Chọn thùng xăng -Vị trí thùng xăng phía sau. -Vật liệu thép tráng thiết.
Vì thép cứng, dày, bền, giảm sự oxy hóa, bề mặt sáng bóng và chịu nhiệt tốt.5 Ống dẫn nhiên liệu: Hình 12. Sơ đồ hệ thống cung cấp nhiên liệu trên động cơ xăng dùng bộ chế hòa khí. Trong sơ đồ có ba đường ống dẫn xăng : đường nhiên liệu chính dẫn từ bình chứa tới bơm, đường hồi nhiên liệu về bình chứa và đường dẫn hơi nhiên liệu từ bình chứa đến bộ lọc hơi xăng (không cho hơi xăng thoát ra môi trường).