Đang tải... (xem toàn văn)
Động cơ đốt trong ngày nay đang phát triển rất mạnh mẽ cả về số lượng lẫn chất lượng, nó đóng một vai trò quan trọng trong nhiều lĩnh vực kinh tế, xã hội, khoa học công nghệ... Là nguồn động lực cho các phương tiện vận tải như ôtô, máy kéo, tàu thuỷ, máy bay
Khảo sát hệ thống phân phối khí động SKODA6L-350 MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU Tổng quan hệ thống phân phối khí động đốt 1.1 Mục đích, phân loại, yêu cầu hệ thống phân phối khí 1.1.1 Mục đích 1.1.2 Yêu cầu 1.1.3 Phân loại 1.2 Hệ thống phân phối khí dùng động hai kỳ 1.3 Hệ thống phân phối khí động bốn kỳ 1.3.1 Các phương án bố trí xupáp dẫn động xupáp 1.3.2 Phương án bố trí trục cam dẫn động trục cam 1.4 Các chi tiết, cụm chi tiết cấu phân phối khí cổ điển 1.4.1 Trục cam 1.4.2 Con đội 1.4.3 Đủa đẩy 1.4.4 Đòn bẩy 1.4.5 Xupáp 1.4.6 Đế xupáp 1.4.7 Ống dẫn hướng: 1.4.7 Lò xo xupáp: 1.5 Một số cấu phân phối khí đại 1.5.1 Các cấu phân phối khí đại 1.5.2 Sự khác cấu phân phối khí đại cổ điển Khảo sát tính tốn hệ thống phân phối khí động Skoda6l-350 2.1 Giới thiệu động Skoda6l-350 2.2 Hệ thống nạp, thải động Skoda6l-350 2.2.1 Đặc điểm hệ thống nạp động Skoda6l-350 2.2.2 Đặc điểm hệ thống thải động Skoda6l-350 2.3 Hệ thống phân phối khí động Skoda6l-350 2.3.1 Sơ đồ bố trí phương án dẫn động xupap 2.3.2 Xupáp 2.3.3 Đế xupáp 2.3.4 Ống dẫn hướng xupáp 2.3.5 Lò xo xupáp 2.3.6 Kết cấu đội 4 4 4 6 11 11 12 14 15 16 16 17 18 19 19 30 31 31 36 36 40 45 48 50 52 53 54 56 Khảo sát hệ thống phân phối khí động SKODA6L-350 2.3.7 Kết cấu trục cam 57 2.3.8 Đủa đẩy 58 2.3.9 Đòn bẩy 59 2.3.10 Pha phân phối khí động 59 Hệ thống đảo chiều quay 60 3.2.1 Đảo chiều trực tiếp 62 3.2.2 Đảo chiều gián tiếp 65 Tính tốn thơng số cấu phân phối khí 71 4.1 Xác định tỷ số truyền cấu phân phối khí 71 4.2 Xác định kích thước tiết diện lưu thơng 72 4.3 Phân tích chọn dạng cam 75 4.3.1 Yêu cầu 75 4.3.2 Phương pháp thiết kế cam 75 4.4 Dựng hình cam lồi 76 4.5.1 Động học đội đáy giai đoạn I (cung AB) 81 4.4.2 Động học đội đáy giai đoạn II (cung BC) 82 5.Tính kiểm nghiệm chi tiết cấu phân phối khí động Skoda6l-350 84 5.1 Quy dẫn khối lượng chi tiết máy cấu phối khí 84 5.3 Tính tốn kiểm nghiệm trục cam 90 5.4 Tính tốn sức bền đội 93 5.5 Tính toán sức bền xupáp 93 Những hư hỏng phương pháp kiểm tra, sửa chữa chi tiết cấu phân phối khí 95 6.1 Những hư hỏng nguyên nhân gây nên 95 6.2 Các phương pháp kiểm tra, phân loại chi tiết 96 6.3 Phương pháp kiểm tra sửa chữa chi tiết cấu phân phối khí 97 6.3.1 Khe hở nhiệt xupáp thay đổi 97 6.3.2 Hư hỏng kiểm tra sửa chữa xupáp 98 6.3.3 Kiểm tra sửa chữa ống dẫn hướng 101 6.3.4 Kiểm tra sửa chữa đế xupáp 102 6.3.5 Kiểm tra sửa chữa lò xo xupáp 103 6.3.6 Kiểm tra sửa chữa đội xupáp 104 6.3.7 Kiểm tra sửa chữa trục cam 105 6.3.8 Kiểm tra dắt cắm van dầu OCV 107 Kết luận 108 TÀI LIỆU THAM KHẢO 109 Khảo sát hệ thống phân phối khí động SKODA6L-350 LỜI NĨI ĐẦU Động đốt ngày phát triển mạnh mẽ số lượng lẫn chất lượng, đóng vai trò quan trọng nhiều lĩnh vực kinh tế, xã hội, khoa học công nghệ Là nguồn động lực cho phương tiện vận tải ôtô, máy kéo, tàu thuỷ, máy bay v.v Đối với sinh viên kỹ thuật, đồ án tốt nghiệp đóng vai trò quan trọng Đề tài tốt nghiệp thầy giao cho em khảo sát hệ thống phân phối khí động SKODA6L-350 Tuy đề tài quen thuộc sinh viên mục đích đề tài thiết thực, khơng giúp cho em có điều kiện để chuẩn lại kiến thức học trường mà cịn hiểu biết kiến thức nhiều tiếp xúc với thực tế Hệ thống phân phối khí động SKODA6L-350 có nhiều đặc điểm lạ Do việc khảo sát động thật đem đến cho em nhiều điều hay bổ ích Được giúp đỡ hướng dẫn tận tình PGS.TS Trần Văn Nam hiệu trưởng Trường Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng, thầy khoa với việc tìm hiểu, tham khảo tài liệu liên quan vận dụng kiến thức học, em cố gắng hoàn thành đề tài Mặc dù vậy, kiến thức em có hạn lại thiếu kinh nghiệm thực tế nên đồ án khơng tránh khỏi thiếu sót Em mong thầy góp ý, bảo thêm để kiến thức em ngày hoàn thiện Cuối em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy hướng dẫn Trần Văn Nam, thầy khoa bạn nhiệt tình giúp đỡ để em hồn thành đồ án Sinh viên thực Trần Văn Trung Khảo sát hệ thống phân phối khí động SKODA6L-350 Tổng quan hệ thống phân phối khí động đốt trong: 1.1 Mục đích, phân loại, yêu cầu hệ thống phân phối khí: 1.1.1 Mục đích: Hệ thống phân phối khí có nhiệm vụ thực q trình thay đổi khí động Thải khí thải khỏi xilanh nạp đầy hỗn hợp nạp khơng khí vào xilanh động để động làm việc liên tục, ổn định, phát huy hết công suất thiết kế 1.1.2 Yêu cầu: Cơ cấu phối phải đảm bảo yêu cầu sau: Quá trình thay đổi khí phải hồn hảo, nạp đầy thải Đóng mở xupáp quy luật thời gian quy định Độ mở lớn để dịng khí lưu thơng, trở lực Đóng xupáp phải kín nhằm đảm bảo áp suất nén, khơng bị cháy lọt khí Xupáp thải khơng tự mở q trình nạp Ít va đập, tránh gây mòn Dễ dàng điều chỉnh, sửa chữa, giá thành chế tạo thấp 1.1.3 Phân loại: Cơ cấu phân phối khí dùng xupáp: Là loại cấu sử dụng rộng rãi động kỳ có kết cấu đơn giản, dễ chế tạo, dễ điều chỉnh làm việc xác hiệu quả, mang lại hiệu suất cao Cơ cấu phối khí dùng van trượt: Là loại cấu có nhiều ưu điểm đảm bảo tiết diện lưu thơng lớn, dễ làm mát, gây ồn… Nhưng kết cấu phức tạp, giá thành cao nên dùng Trong số động hai kỳ, việc nạp thải khí lỗ (qt vịng), piston chúng làm nhiệm vụ van trượt, đóng mở lỗ thải lỗ nạp Loại dùng động khơng có cấu dẫn động van trượt riêng nên dùng cấu khuỷu trục – truyền dẫn động piston Cơ cấu phân phối khí hỗn hợp thường dùng lỗ để nạp xupáp để thải khí 1.2 Hệ thống phân phối khí dùng động hai kỳ: Trong động hai kỳ, q trình nạp đầy mơi chất vào xilanh động chiếm khoảng 1200 đến 1500 góc quay trục khuỷu Q trình thải động hai kỳ chủ yếu dùng khơng khí qt có áp suất lớn áp suất khí trời để đẩy sản vật cháy ngồi Ở q trình xảy hịa trộn khơng khí qt với sản vật cháy, đồng thời có khu vực chết xilanh khơng có khí qt tới Chất lượng trình thải sản vật cháy nạp đầy môi chất động hai kỳ chủ yếu phụ thuộc vào đặc điểm hệ thống quét thải Hiện động hai kỳ thường sử dụng hệ thống quét thải sau: Khảo sát hệ thống phân phối khí động SKODA6L-350 + Hệ thống quét vòng đặt ngang theo hướng song song: Được sử dụng chủ yếu động hai kỳ cỡ nhỏ Đặc điểm: Dùng cácte làm máy nén khí để tạo khơng khí qt Cửa qt thường đặt xiên lên đỉnh piston có kết cấu đặc biệt để dẫn hướng dịng khơng khí qt xilanh + Hệ thống quét vòng đặt ngang theo hướng lệch tâm: Thường dùng động hai kỳ có cơng suất lớn Đặc điểm: Cửa quét đặt theo hướng lệch tâm, xiên lên hợp với đường tâm xilanh góc 300, dịng khơng khí qt vào xilanh theo hướng lên tới nắp xilanh vòng xuống cửa thải Đây hệ thống quét thải hoàn hảo nhất, cho tiêu cơng tác động áp suất khơng khí qt lớn + Hệ thống quét vòng đặt ngang phức tạp: Đặc điểm: Có hai hàng cửa quét, hàng đặt cao cửa thải, bên có bố trí van chiều để sau đóng kín cửa thải nạp thêm môi chất công tác vào hàng lổ phía Áp suất khí quét lớn kết cấu có nhiều van tự động nên phức tạp Chiều cao cửa khí lớn làm tăng tổn thất hành trình piston, giảm tiêu cơng tác động + Hệ thống quét vòng đặt bên: Chỉ sử dụng cho động hai kỳ tĩnh tại, động tàu thủy cỡ nhỏ có tốc độ trung bình Đặc điểm: Các cửa khí đặt bên thành xilanh theo hướng lệch tâm cửa quét nghiêng xuống góc 150 Trong hệ thống có van xoay để đóng cửa thải sau kết thúc quét khí nhằm giảm tổn thất khí quét + Hệ thống quét thẳng qua xupáp thải: Đặc điểm: Cửa quét đặt xung quanh xilanh theo hướng tiếp tuyến Xupáp thải đặt nắp xilanh Dịng khí qt theo chiều từ lên nắp xilanh theo xupáp thải ngồi nên dịng khơng khí qt bị hịa trộn với sản vật cháy khí thải đẩy ngồi tương đối sạch, hệ số khí sót nhỏ áp suất dịng khí nạp lớn Để lựa chọn góc phối khí tốt làm cho q trình nạp hồn thiện Cửa qt đặt theo hướng tiếp tuyến nên dịng khơng khí qt vào xilanh tạo thành vận động xốy q trình hình thành hỗn hợp khí q trình cháy xảy tốt Khảo sát hệ thống phân phối khí động SKODA6L-350 hơn, đồng thời làm tăng tiết diện lưu thông nên giảm sức cản q trình qt khí Hình 1-1 Một số phương án quét thải động hai kỳ a) - Hệ thống quét thẳng dùng piston đối đỉnh; b) - Hệ thống quét vòng đặt ngang theo hướng lệch tâm; c) - Hệ thống quét vòng đặt ngang phức tạp; d) - Hệ thống quét thẳng qua xupáp thải; e) - Hệ thống quét vòng đặt bên 1.3 Hệ thống phân phối khí động bốn kỳ: Trên động bốn kỳ việc thải khí thải nạp đầy môi chất thực cấu cam - xupáp, cấu cam - xupáp sử dụng đa dạng Tùy theo cách bố trí xupáp trục cam, người ta chia cấu phân phối khí động bốn kỳ thành nhiều loại khác cấu phối khí dùng xupáp treo, cấu phối khí dùng xupáp đặt… I.3.1 Các phương án bố trí xupáp dẫn động xupáp: + Cơ cấu phân phối khí dùng xupáp đặt: Xupáp lắp bên thân máy trục cam trục cam dẫn động xupáp thông qua đội Xupáp nạp xupáp thải xilanh bố trí theo nhiều kiểu khác nhau: Bố trí xen kẽ bố trí theo cặp Khi bố trí Khảo sát hệ thống phân phối khí động SKODA6L-350 cặp xupáp tên, xupáp nạp dùng chung đường nạp nên làm cho đường nạp trở thành đơn giản Hình 1-2 Cơ cấu phân phối khí dùng xupáp đặt – Trục cam; – Thân máy; – Con đội; – Đế lò xo xupáp; – Lò xo xupáp; – Ống dẫn hướng; – Xupáp; – Bánh dẫn động bánh cam; Ưu điểm phương án chiều cao động giảm xuống, kết cấu nắp xilanh đơn giản, dẫn động xupáp dễ dàng Tuy có khuyết điểm buồng cháy khơng gọn, có dung tích lớn Một khuyết điểm đường nạp, thải phải bố trí thân máy phức tạp cho việc đúc gia công thân máy, đường thải, nạp khó thốt, tổn thất nạp thải lớn + Cơ cấu phân phối khí dùng xupáp treo: Xupáp đặt nắp máy trục cam dẫn động thơng qua đội, đũa đẩy, địn bẩy trục cam dẫn động trực tiếp xupáp Khi dùng xupáp treo có ưu điểm: Tạo buồng cháy gọn, diện tích mặt truyền nhiệt nhỏ giảm tổn thất nhiệt Đường nạp, thải bố trí nắp xilanh nên có điều kiện thiết kế để dịng khí lưu thơng hơn, đồng thời bố trí xupáp hợp lý nên tăng tiết diện lưu thơng dịng khí Tuy cấu phân phối khí dùng xupáp treo tồn số khuyết điểm dẫn động xupáp phức tạp làm tăng chiều cao động cơ, kết cấu nắp xilanh phức tạp, khó đúc gia cơng Khảo sát hệ thống phân phối khí động SKODA6L-350 Để dẫn động xupáp, trục cam bố trí nắp xilanh để dẫn động trực tiếp dẫn động qua đòn bẫy Trường hợp trục cam bố trí hộp trục khuỷu thân máy, xupáp dẫn động gián tiếp qua đội, đũa đẩy, địn bẫy… Hình 1-3 Cơ cấu phân phối khí dùng xupáp treo – Trục cam; – Con đội; – Đũa đẩy; – Vít điều chỉnh; – Trục đòn bẫy; – Đòn bẫy; – Đế chặn lò xo; - Lò xo xupáp; - Ống dẫn hướng; 10 – Xupáp; 11 – Dây đai; 12 – Bánh trục khuỷu Khi bố trí xupáp treo thành hai dãy, dẫn động xupáp phức tạp Có thể sử dụng phương án dẫn động xupáp dùng trục cam dẫn động gián tiếp qua địn bẩy, dùng hai trục cam dẫn động trực tiếp Khảo sát hệ thống phân phối khí động SKODA6L-350 Hình 1-4 Các phương án dẫn động xupáp a) – Các xupáp đặt xen kẽ nắp xilanh; b) – Xupáp dẫn động trực tiếp; c) – Xupáp dẫn động thơng qua địn bẫy Trong số động xăng, xupáp có bố trí theo kiểu hỗn hợp: xupáp nạp đặt thân máy xupáp thải lắp chéo nắp xilanh Khi bố trí kết cấu cấu phân phối khí phức tạp tăng tiết diện lưu thơng nhiều tăng khả cường hóa động Kết cấu thường dùng loại động xăng tốc độ cao Kết luận: So sánh ưu khuyết điểm hai phương án bố trí xupáp đặt treo thấy rằng: Động diezel dùng xupáp treo, tạo cao động xăng dùng xupáp treo, hay đặt ngày thường dùng hệ thống phân phối khí kiểu treo Động sử dụng hệ thống phân phối khí kiểu treo có hiệu suất nhiệt cao Dùng hệ thống phân phối khí kiểu treo làm cho kết cấu quy lát phức tạp dẫn động phức tạp đạt hiệu phân phối khí tốt Hệ thống phân phối khí xupáp treo chiếm ưu tuyệt đối động kỳ 1.3.2 Phương án bố trí trục cam dẫn động trục cam: Trục cam đặt hộp trục khuỷu hay nắp máy: Loại trục cam đặt hộp trục khuỷu dẫn động bánh cam Nếu khoảng cách trục cam với trục khuỷu nhỏ thường dùng cặp bánh Khảo sát hệ thống phân phối khí động SKODA6L-350 Nếu khoảng cách trục lớn, phải dùng thêm bánh trung gian dùng xích Loại trục cam đặt nắp máy Dẫn động trục cam dùng trục trung gian dẫn động bánh dùng xích Khi dùng hệ thống bánh cần có ổ chắn dọc trục để chịu lực chiều trục khống chế độ rơ dọc trục Khi trục cam dẫn động trực tiếp xupáp, trục cam dẫn động qua ống trượt, trục cam dẫn động qua đòn quay Phương án dẫn động bánh có ưu điểm lớn kết cấu đơn giản, cặp bánh phân phối khí thường dùng bánh nghiêng nên ăn khớp êm bền Tuy vậy, khoảng cách trục cam với trục khuỷu lớn phương án phải dùng thêm nhiều bánh trung gian Điều làm cho thân máy thêm phức tạp (vì phải lắp nhiều trục để lắp bánh trung gian ) cấu dẫn động trở nên cồng kềnh, làm việc thường có tiếng ồn Truyền động xích có nhiều ưu điểm gọn nhẹ, dẫn động trục cam khoảng cách lớn Tuy phương án có nhược điểm đắt tiền giá thành chế tạo xích đắt bánh nhiều Khi xích bị mịn gây nên tiếng ồn làm sai lệch pha phân phối a ) b ) c ) e d ) ) Hình 1-5 Các phương án dẫn động trục cam a, c) – Dẫn động trục cam dùng bánh côn; b) – Dẫn động trục cam dùng bánh trung gian; d , e) – Dẫn động trục cam dùng xích