tính nhiệt, động lực học và khai thác hệ thống phun xăng điện tử kiểu l_jectrnic trên động cơ mazda của xe mazda_wagon 0.7

52 807 1
tính nhiệt, động lực học và khai thác hệ thống phun xăng điện tử kiểu l_jectrnic trên động cơ mazda của xe mazda_wagon 0.7

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

lời nói đầu Động cơ đốt trong từ khi ra đời đã chứng minh đợc nhiều tính u việt của nó trong các ngành cơ khí , kỹ thuật và trong thực tế .Tuy nhiên, ở nớc ta , do điều kiện kinh tế còn cha phát triển nên việc chế tạo động cơ, nhất là các động cơ mới còn gặp rất nhiều khó khăn .Vì vậy, đại đa số các động cơ hiện nay mà chúng ta có đợc đều phải nhập từ nớc ngoài nhng do điều kiện địa hình , khí hậu nên một số các thông số của động cơ bị thay đổi. Do đó , việc kiểm nghiệm các động cơ là một việc rất quan trọng , nhất là đối với các học viên ngành xe . Thông qua việc thực hiện và bảo vệ đồ án tốt nghiệp Động cơ đốt trong , học viên sẽ đợc hiểu biết hơn về các loại động cơ , đồng thời , học viên đợc tập dợt những phơng pháp giải quyết một vấn đề kỹ thuật cụ thể nhằm góp phần vào việc hoàn thành nhiệm vụ đồ án tốt nghiệp cũng nh giải quyết những vấn đề kỹ thuật trong hoạt động thực tiễn sau này. Nhiệm vụ của đồ án là tính nhiệt , động lực học và khai thác hệ thống phun xăng điện tử kiểu L _ Jectronic trên động cơ MAZDA của xe MAZDA _ WAGON 0.7 bao gồm các nhiệm vụ sau : - Tìm hiểu về động cơ MAZDA _ WAGON 0.7 - Tính nhiệt động cơ , tính động lực học - Vẽ đồ thị tính nhiệt , động lực học - Khai thác hệ thống L Jectronic - Vẽ máy nén dẫn động cơ giới - Vẽ nguyên lý hệ thống phun xăng L J và các thành phần Trong quá trình làm đồ án, do trình độ còn hạn chế nên không thể tránh khỏi những sai xót . Rất mong đợc sự góp ý của các thầy giáo và của các bạn đọc Em xin chân thành cảm ơn sự hớng dẫn của thầy giáo Hà Quang Minh cùng các thầy giáo trong bộ môn Động cơ đã giúp đỡ em hoàn thành đồ án tốt nghiệp này. Học viên 3 NguyÔn Duy Nam 4 phần 1 giới thiệu chung về động cơ xe MAZDA _ wagon 0.7 Động cơ MAZDA _ WAGON 0.7 là động cơ xăng 4 kỳ, 4 xilanh đợc bố trí thành một hàng . - Có đờng kính xilanh D =65(mm) - Hành trình của pittông S =66 (mm). - Tỉ số nén =10,5 - Thứ tự công tác của các xilanh là: 1-3-4-2 - Số vòng quay trong một phút của trục khuỷu : n = 6000 ( v/ph) - Phun xăng nhiều điểm vào cửa nạp a) . Nhóm chi tiết cố định : - Hộp trục khuỷu : + Dùng để làm bệ lắp các chi tiết , cụm chi tiết + Cấu tạo : gồm 2 nửa riêng biệt đợc lắp ghép bằng các gudông . Đ- ờng tâm trục khuỷu nằm trong mặt phẳng ghép giữa 2 nửa hộp + Vật liệu chế tạo : hợp kim nhôm - Nắp xy lanh : + Công dụng : - Tạo nắp kín phía trên khoang công tác . Đồng thời là chi tiết tạo buồng cháy của động cơ . - Lắp vòi phun , bố trí xupáp , trục cam + Cấu tạo : - Tâm buồng cháy có lỗ lắp vòi phun . - Giữa nắp và thân xy lanh có đệm làm kín - Trên nắp của mỗi xy lanh đều có các xupáp nạp và thải . 5 Hình 1 : Vị trí đặt Xuppáp + Phơng pháp chế tạo : Đúc - Thân xy lanh : + Công dụng : Định hớng chuyển động cho pittông và tạo thể tích công tác để thực hiện các kỳ của động cơ . + Cấu tạo : Trong thân xy lanh có áo nớc dể làm mát động cơ . Vật liệu chế tạo là nhôm hợp kim và bằng phơng pháp đúc b) Nhóm pittông : Gồm có pittông , chốt pittông và xéc măng + Pittông : Đợc đúc bằng hợp kim nhôm , pittông có 2 bệ chốt để lắp chốt pittông , trong mỗi bệ chốt có 2 lỗ để hứng dầu bôi trơn . Mặt ngoài của pittông có tiện rãnh để lắp vòng găng + Chốt pittông : Đợc chế tạo từ thép dạng ống , chốt pittông đợc lắp với pittông theo kiểu bơi . Mặt làm việc của chốt đợc bôi trơn bằng cách hứng dầu qua lỗ trên đầu nhỏ thanh truyền . + Xécmăng : Đợc chế tạo bằng gang đặc biệt , riêng xécmăng ở trên cùng đợc làm bằng thép mạ crôm xốp ở mặt ngoài , gồm xécmăng dầu và xécmăng khí . c ) Nhóm thanh truyền : 6 + Vật lệu chế tạo : Thép hợp kim crôm niken + Thanh truyền có tiết diện ngang hình chữ I , trên bề mặt của thanh truyền có gân tăng cứng . Hai nửa đầu to đợc cố định với nhau bằng khớp bản lề và chốt hình côn d ) Hệ thống cung cấp nhiên liệu và không khí : + Thùng chứa nhiên liệu đợc bố trí bên trái động cơ và cố định bằng các bu lông + Bơm cao áp : Dùng để cung cấp nhiên liệu cho động cơ + Bầu lọc không khí : là loại bầu lọc li hợp có bộ phận hút bụi ra ngoài e) Hệ thống bôi trơn động cơ : + Thùng dầu nhờn dùng để chứa nhiên liệu cần thiết cho động cơ. + Bầu lọc dầu dùng để lọc sạch dầu trớc khi đi đến các bề mặt làm việc g) Hệ thống làm mát : + Két mát là kiểu ống lá tản nhiệt + Bình ngng để ngăn ngừa sự mất mát của hệ thống làm mát phần 2: tính toán chu trình công tác của động cơ MAZDA CủA XE MAZDA _ WAGON 0.7 2.1. Mục đích tính toán Mục đích tính toán chu trình công tác là xác định các chỉ tiêu về kinh tế, hiệu quả của chu trình công tác và sự làm việc của động cơ Kết quả tính toán cho phép xây dựng đồ thị công chỉ thị của chu trình để làm cơ sở cho việc tính toán động lực học, tính toán sức bền và sự mài mòn các chi tiết của động cơ. Phơng pháp chung của việc tính toán chu trình công tác có thể áp dụng để kiểm tra động cơ có sẵn, động cơ đợc cải tiến hoặc thiết kế mới 7 Việc tính toán kiểm nghiệm động cơ sẵn có cho ta các thông số để kiểm tra tính kinh tế và hiệu quả của động cơ khi môi trờng sử dụng hoặc chủng loại nhiên liệu thay đổi. Đối với trờng hợp này, ta phải dựa vào kết cấu cụ thể của động cơ và môi trờng sử dụng thực tế để chọn các số liệu ban đầu. Đối với động cơ đợc cải tiến hoặc thiết kế mới , kết quả tính toán cho phép xác định số lợng và kích thớc của xy lanh động cơ cũng nh mức độ ảnh hởng của sự thay đổi về mặt kết cấu để quyết định phơng pháp hoàn thiện các cơ cấu và hệ thống của động cơ theo hớng có lợi . Khi đó phải dựa vào kết quả của việc phân tích thực nghiệm đối với các động cơ có kết cấu t- ơng tự để chọn các số liệu ban đầu . Việc tính toán chu trình công tác còn đợc áp dụng khi cờng hoá động cơ và xây dựng đặc tính tốc độ bằng phơng pháp phân tích lý thuyết nếu các chế độ tốc độ khác nhau đợc khảo sát . Trong nội dung đồ án tốt nghiệp này , việc tính toán chu trình công tác nhằm mục đích kiểm nghiệm các chỉ tiêu công tác của động cơ MAZDA của xe MAZDA _ WAGON 0.7 2.2. Chế độ tính toán . Chế độ làm việc của động cơ đợc đặc trng bằng các thông số cơ bản nh công suất có ích , mô men xoắn có ích , tốc độ quay và nhiều thông số khác . Các thông số ấy có thể ổn định hoặc thay đổi trong một phạm vi rộng tuỳ theo công dụng của động cơ . Mỗi chế độ làm việc của động cơ có ảnh hởng nhất định đến tính kinh tế , hiệu quả , tuổi thọ , sức bền của các chi tiết và các chỉ tiêu khác . Chế độ đợc chọn để tính toán gọi là chế độ tính toán . Chế độ tính toán phải là những chế độ có ảnh hởng nhiều đến sức bền và tuổi thọ của các chi tiết đối với từng loại động cơ cụ thể và chế độ phụ tải . Đối với động cơ tĩnh tại , chế độ tính toán thờng là chế độ công suất định mức . Đối với động cơ trên xe ngời ta thờng tính đối với cả hai chế độ mô men xoắn có ích lớn nhất và công suất có ích lớn nhất ( đối với động cơ xăng ) hoặc công suất có ích định mức ( đối với động cơ diesel ). Chế độ công suất thờng đợc chọn để tính đối với động cơ cao tốc , vì ở đó các lực khí thể và quán tính đều lớn . Các chế độ tính toán phải tiến hành 8 đối với phụ tải toàn phần ứng với lợng cung cấp nhiên liệu lớn nhất vì ở đó trạng thái nhiệt của động cơ và phụ tải cơ học cao nhất . Những chế độ tính toán khác nh : chế độ tải cục bộ , khi thay đổi thành phần hỗn hợp cháy , thay đổi góc đánh lửa hoặc góc phun sớm nhiên liệu chỉ đợc tiến hành khi cần khảo sát riêng biệt . Trong đề tài này chế độ tính toán đợc chọn là chế độ ứng với công suất cực đại Ne max . 2.3. Tính toán các quá trình của chu trình công tác Tính nhiệt động cơ A. Chọn các số liệu ban đầu 1. Công suất có ích lớn nhất: Ne max = 44 ( kW) 2. Số vòng quay trong một phút của trục khuỷu : Số vòng quay đặc trng cho vận tốc góc của trục khuỷu và đợc tính bằng số vòng quay trong một phút ( v/ph) . Tức là tốc độ trục khuỷu hoặc thờng gọi tắt là số vòng quay . Số vòng quay đợc chọn để tính toán là số vòng quay ứng với giá trị của công suất có ích lớn nhất . n = 6000(v/ph) . 3. Tốc độ trung bình của pittông C TB Giá trị của C TB đợc xác định thông qua hai thông số đã biết theo biểu thức sau : C TB = 30 .nS = 1000.30 6000.66 = 13,2 ( m/s ) Trong đó : S : Hành trình của pít tông (m) . n : Số vòng quay của trục khuỷu động cơ ( v/ph) 4. Số xy lanh của động cơ : i = 4 5. Tỷ số giữa hành trình của pittông và đờng kính xy lanh a= D S = 65 66 =1,015 6. Tỷ số nén : = 10,5 9 7. Hệ số d lợng không khí : Hệ số d lợng không khí là tỷ số giữa lợng không khí nạp thực tế vào xy lanh L 1 và lợng không khí lý thuyết cần để đốt cháy hoàn toàn 1 kg nhiên liệu L 0 : 0 1 L L = Giá trị của phụ thuộc vào nhiều yếu tố nh kiểu động cơ , phơng pháp tạo hỗn hợp công tác , công dụng và chế độ sử dụng của động cơ . Khi tính toán ở chế độ công suất lớn nhất ( Ne max ) thì lợng không khí cần nạp thực tế vào xy lanh là rất lớn do đó giá trị của phải phù hợp . Nếu giá trị của nhỏ quá hay lớn quá thì lợng không khí cần nạp thực tế vào xy lanh sẽ không đáp ứng đợc những yêu cầu của quá trình cháy dẫn đến chất lợng quá trình cháy của động cơ không đảm bảo . Vì những lý do đó ta chọn : = 0.9 8. Nhiệt độ môi trờng : Nhiệt độ của môi trờng cũng ảnh hởng đến chất lợng của quá trình trao đổi khí . T 0 càng cao thì không khí càng loãng nên khối lợng riêng càng giảm . Giá trị của T 0 thay đổi theo mùa và theo vùng khí hậu , để tiện tính toán thì ta lấy giá trị trung bình của T 0 cho cả năm , tức là ta chọn : T 0 =297 0 K 9. áp suất của môi trờng : Giá trị của p 0 phụ thuộc vào độ cao so với mực nớc biển . Càng lên cao thì p 0 càng giảm nên không khí càng loãng và ngợc lại càng xuống thấp thì p 0 càng tăng . Để tiện sử dụng trong tính toán ta thờng lấy giá trị của p 0 ở độ cao của mực nớc biển , tức là : p 0 = 0,103 ( MN/m 2 ) 10. Hệ số nạp : Hệ số nạp v là tỷ số giữa lợng khí thực tế đợc nạp vào xy lanh động cơ và lợng khí có thể nạp vào xy lanh trong một hành trình của pít tông khi nhiệt độ , áp suất trong xy lanh bằng nhiệt độ và áp suất trớc cửa nạp . Giá 10 trị của v < 1 vì khí nạp bị loãng do bị sấy nóng trên đờng vào xy lanh động cơ và do tổn thất thuỷ lực trong đờng ống nạp . Mặt khác giá trị của v cũng có ảnh hởng tới hệ số khí sót r , nhiệt độ cuối quá trình nạp T a và áp suất cuối quá trình nạp p a . Do đó ta chọn : v =0.85 11. áp suất khí cuối quá trình thải cỡng bức : Giá trị của p r phụ thuộc vào nhiều yếu tố nh : thời điểm bắt đầu mở xu páp thải , số vòng quay của trục khuỷu và sức cản trên đờng ống thải . Vì số vòng quay của trục khuỷu trên động cơ ta tính có n = 6000 ( v/ph ) do đó ta chọn : p r = 0,12 ( MP a ) . 12. Nhiệt độ cuối quá trình thải : Giá trị của T r phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau nh tỷ số nén , thành phần hỗn hợp , số vòng quay n , góc đánh lửa sớm . Giá trị của càng cao thì khí cháy càng dãn nở nhiều nên T r thấp . Thành phần hỗn hợp càng phù hợp thì quá trình cháy xảy ra càng nhanh , ít cháy rớt nên T r giảm . Vì những lí do đó nên ta chọn : T r = 1000 o K 13. Độ sấy nóng khí nạp : Trên đờng vào xy lanh động cơ , khí nạp tiếp xúc với các chi tiết có nhiệt độ cao của động cơ nên nhiệt độ của khí nạp tăng . Giá trị của T phụ thuộc vào nhiều yếu tố nh : kết cấu của thiết bị sấy nóng , kết cấu và cách bố trí của các đờng ống nạp và thải , số vòng quay , hệ số d lợng không khí . Do đó ta chọn : T = 20 o K 14. Chỉ số nén đa biến trung bình : Chỉ số nén đa biến của quá trình nén thực tế , 1 n thay đổi trong khoảng rộng từ ĐCD đến ĐCT . Giá trị của n 1 đợc xác định theo công thức kinh nghiệm của Pêtrốp n 1 = 1,41 - n 100 . Với n = 6000 là số vòng quay của động cơ . 11 n 1 = 1,39 15. Hệ số sử dụng nhiệt : Hệ số sử dụng nhiệt là tỷ số giữa lợng nhiệt biến thành công chỉ thị và tổng lợng nhiệt cung cấp từ đầu quá trình cháy do đốt cháy nhiên liệu ( điểm C ) cho đến ( điểm Z ) z = 0,9 16. Nhiệt trị thấp của nhiên liệu : Q T = 44 .10 3 ( Kgnl KJ ) 17. Chỉ số dãn nở đa biến trung bình : Chỉ số dãn nở đa biến thực tế 2 , n thay đổi trong một khoảng rộng suốt quá trình dãn nở . Để thuận tiện trong việc tính toán và vẫn đảm bảo một độ chính xác nhất định thì ta dụng giá trị trung bình n 2 n 2 = 1,23 2.4. tính toán các quá trình của chu trình công tác . 2.4.1 Tính toán quá trình trao đổi khí . ở động cơ 4 kỳ không tăng áp ta có: - Hệ số khí sót : r = ( ) vro or TP Tp 1 = ( ) 85,0.1000.103,015,10 297.12,0 = 0,04285 - Nhiệt độ cuối quá trình nạp T a T a = r rro TTT + ++ 1 . = 04285,01 1000.04285,020297 + ++ = 345,0644 ( 0 K) - áp suất cuối quá trình nạp p a p a = ( )( ) o aovr T TP + 11 = ( )( ) 297.5,10 0644,345.103,0.85,004285,0115,10 + = 0,096(MPa) 2.4.2.Tính toán quá trình nén : - áp suất cuối quá trình nén : p c = p a . 1 n = 0,096.10,5 39,1 = 2,5212(MPa) 12 [...]... Đồ thị lực khí thể , lực quán tính và tổng hợp lực Phần 4 Khai thác hệ thống phun xăng điện tử kiểu l jectronic 4.1 Khái niệm về động cơ phun xăng : Động cơ phun xăng là loại động cơ mà lợng nhiên liệu (xăng) đợc chủ động phun vào đờng nạp hoặc xy lanh với một áp suất và một lợng nhất 30 định để tạo hỗn hợp cháy có độ tơi cao theo yêu cầu của các chế độ làm việc cụ thể của động cơ để nâng cao tính kinh... thống phun xăng điện tử nhiều điểm kiểu L Jectronic bơm xăng đợc bố trí trên hệ thống đờng ống và là loại bơm ớt , bơm và động cơ điện dẫn động bố trí trong một vỏ và đợc ngâm ở trong xăng Ưu điểm của loại bơm này là việc làm mát các cổ góp của động cơ điện tốt hơn vì động cơ điện phải làm việc liên tục tơng ứng với thời gian hoạt động của động cơ nhng lại đòi hỏi yêu cầu cao đối với việc cách điện. .. cho động cơ ở mọi chế độ vận hành + Khối kiểm soát và điều khiển điện tử của một số hệ thống phun xăng hiện đại ( Bosch Motronic , Marelli Veber , Pireburg Ecojet M ) còn điều khiển đồng thời cả hệ thống đánh lửa , nhờ đó cho phép tối u hoá cả hai quá trình phun xăng và đánh lửa để tăng hiệu suất của động cơ + Việc dùng hệ thống phun xăng sẽ tạo điều kiện thuận lợi hơn cho việc tăng áp động cơ - Động. .. Hoạt động tốt trong mọi điều kiện địa hình và thời tiết mà không phụ thuộc vào t thế của xe b) Nhợc điểm : - Cấu tạo của hệ thống phun xăng điện tử thờng phức tạp , độ nhạy cảm cao , yêu cầu rất khắt khe về chất lợng và không khí , sửa chữa bảo dỡng khó và đòi hỏi trình độ chuyên môn cao - Giá thành đắt , khó tìm khi cần thay thế 4.3 Cấu tạo hệ thống phun xăng điện tử L jectronic Sơ đồ hệ thống phun. .. nâng cao tính kinh tế và giảm thiểu ô nhiễm môi trờng 4.2 Ưu nhợc điểm của động cơ phun xăng so với động cơ dùng chế hoà khí ( động cơ cácbuarator ) : a) Ưu điểm : - giảm tiêu hao nhiên liệu của động cơ vì : + Các hệ thống phun xăng cho phép việc định lợng nhiên liệu rất chính xác , phù hợp với mọi điều kiện làm việc của động cơ có tính đến các yếu tố vận hành nh các thông số vật lý của môi trờng ( nhiệt... nhiệt động cơ + Mảng hệ thống điều khiển điện tử gồm công tắc thời gian của vòi phun khởi động , các cảm biến nh cảm biến nhiệt độ nớc , cảm biến vị trí bớm ga , cảm biến nhiệt độ không khí , cảm biến lamđa , cảm biến lợng khí nạp , cảm biến tốc độ động cơ , tín hiệu khởi động và ECU 4.4 Nguyên lý kết cấu và hoạt động của các thành phần trên hệ thống cung cấp nhiên liệu : 33 a) Bơm xăng: Đối với hệ thống. .. đặc tính ngoài của động cơ ta chọn tỷ lệ xích nh sau: àNe = 0,22(kW/mm) àMe = 0,691(Nm/mm) àge = 5,8757 (g/kWh/mm) àGnl =0,1166(kg/h/mm) 20 600 1000 1400 1800 2200 2600 3000 3400 3800 4200 4600 5000 5400 5800 6000 Hình 3 : Đờng đặc tính ngoài của động cơ MAZDA- WAGON 0.7 phần 3 tính toán động lực học 3.1 Mục đích và nội dung Phần tính toán động lực học của đồ án nhằm xác định quy luật biến thiên của lực. .. : a- Triển khai đồ thị công chỉ thị thành đồ thị lực khí thể tác dụng lên đỉnh pít tông b- Xây dựng đồ thị lực quán tính của các khối lợng tham gia chuyển động tịnh tiến c- Xác định đồ thị hợp lực của lực khí thể và lực quán tính chuyển động tịnh tiến d- Phân tích hợp lực ra các thành phần nh lực ngang N , lực tiếp tuyến T , lực pháp tuyến Z e- Xác định các lực quán tính ly tâm Pr2 và Pr f- Xây... cố kỹ thuật vvVà các yêu cầu khác thí dụ : yêu cầu về mức độ độc hại của khí thải đối với môi trờng + Việc phun xăng vào gần supáp nạp cho phép phân bố đều hỗn hợp cho các xy lanh và tránh đợc hiện tợng ngng đọng hơi xăng trên đờng ống nạp và tình trạng hỗn hợp không đồng nhất ở các xy lanh khác nhau - Tăng công suất lít của động cơ vì : + Trên động cơ phun xăng thì sức cản khí động trên đờng nạp... vòi phun d) Bộ điều chỉnh áp suất : Bộ điều chỉnh áp suất có nhiệm vụ duy trì ổn định độ chênh áp từ 2,55 đến 2,9 KG/cm 2 giữa áp suất xăng cung cấp cho vòi phun và áp suất trên đờng nạp Do đó lợng xăng phun ra khỏi vòi phun điện tử chỉ phụ thuộc vào thời gian nâng của kim phun 35 Hình 11 : Bộ điều chỉnh áp suất và nguyên tắc điều chỉnh 1 Đờng xăng vào ; 2 Đờng hồi xăng về thùng chứa ; 3 Van hồi xăng . 1.158514 0. 02 374 5 4.5 100 45 57 17 7 0. 0 203 53 1.435349 0. 0 203 53 5.45161881 8 0. 0 17 809 1 .72 809 0. 0 17 809 6.42 47 402 8 9 0. 01583 2 .03 54 87 0. 01583 7. 42631 179 10 0 .01 42 47 2.356521 0. 0142 47 8.4538569 10. 5 0. 013568. = 0, 22(kW/mm) à Me = 0, 691(Nm/mm) à ge = 5, 875 7 (g/kWh/mm) à Gnl =0, 1166(kg/h/mm) 20 2 600 2 200 1 800 1 400 100 0 600 5 400 500 04 600 4 200 3 800 3 400 300 0 600 05 800 Hình 3 : Đờng đặc tính ngoài của. 0. 096 0. 142468 0. 4 978 2 0. 071 234 0. 251596 0. 071 234 1.1 676 7448 3 0. 0 474 89 0. 44 204 8 0. 0 474 89 1.92 271 111 4 0. 0356 17 0. 659 378 0. 0356 17 2 .73 8 978 87 5 0. 028494 0. 899165 0. 028494 3. 604 02668 6 0. 02 374 5

Ngày đăng: 05/10/2014, 12:47

Từ khóa liên quan

Mục lục

  • §éng c¬ MAZDA _ WAGON 0.7 lµ ®éng c¬ x¨ng 4 kú, 4 xilanh ®­îc bè trÝ thµnh mét hµng .

  • - Cã ®­êng kÝnh xilanh D =65(mm)

  • - Hµnh tr×nh cña pitt«ng S =66 (mm).

Tài liệu cùng người dùng

  • Đang cập nhật ...

Tài liệu liên quan