Trường ĐHBK Hà Nội Viện Đào tạo sau Đại học GVHD: PGS -TS: Phạm Văn Thể Học viên thực hiện: Hoàng Đình Tuấn LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đề tài nghiên cứu riêng Các số liệu kết nêu luận văn trung thực chưa công bố công trình khác ! Học viên Hoàng Đình Tuấn Trường ĐHBK Hà Nội Viện Đào tạo sau Đại học GVHD: PGS -TS : Phạm Văn Thể Học viên thực hiện: Hoàng Đình Tuấn MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN MỤC LỤC .2 DANH MỤC HINH VẼ DANH MỤC BẢNG LỜI CẢM ƠN MỞ ĐẦU CHƯƠNG KHÁI NIỆM VỀ ỒN CỦA ĐỘNG CƠ IFA W50 1.1.Tốc độ tăng trưởng phương tiện giới tác động tới môi trường 1.2.Tổng quan mức ồn .10 1.2.1.Khái niệm chung tiếng ồn rung 10 1.2.2.Cảm nhận tiếng ồn rung 12 1.2.3.Mức ồn cho phép động 15 1.3.Một số đặc điểm thông số động IFA W50 19 20 CHƯƠNG II 21 TÍNH TOÁN NHIỆT VÀ CÁC NGUỒN GÂY ỒN CỦA 21 ĐỘNG CƠ IFA W50 21 2.1 Các thông số chọn 21 2.2 Quá trình nạp: 22 2.3 Quá trình nén 24 2.4 Tính toán trình cháy 25 2.5 Quá trình giãn nở 27 2.6 Tính toán thông số chu trình công tác 28 2.7 Vẽ hiệu đính đồ thị công 29 2.8 Giới thiệu hệ thống: 33 2.9 Các nguồn gây ồn động IFA W50 .34 2.9.1 Hệ thống nạp khí, thải khí cháy 35 Trường ĐHBK Hà Nội Viện Đào tạo sau Đại học GVHD: PGS -TS: Phạm Văn Thể Học viên thực hiện: Hoàng Đình Tuấn 2.9.2 Ồn trình nạp (Ôn hút) 36 2.9.3 Ồn thải 36 2.9.4 Ồn trình công tác 38 2.9.5.Ồn Piston đảo chiều khe hở nhiệt với xy lanh .43 2.9.6 Ồn cân 44 2.9.7 Ồn hệ thống nhiên liệu 45 2.9.8 Ồn van phân phối khí 46 2.10 Kết luận chương .46 CHƯƠNG XÁC ĐỊNH MỨC ỒN CHO ĐỘNG CƠ .48 3.1 Đo tiếng ồn bên bên xe 48 3.2 Đo phòng thí nghiệm .48 3.3Sơ đồ nguyên lý hệ thống nạp động 54 3.3.1Mức ồn trình công tác .58 3.4 Kết luận chương 64 CHƯƠNG TÍNH TOÁN GIẢM ỒN ĐƯỜNG THẢI 66 CỦA ĐỘNG CƠ IFA W50 66 4.1 Biện pháp giảm ồn cho động 66 4.2 Tính diện tích tiết diện ngang ống thải 72 4.3 Tính bình tiêu âm 73 4.4 Thể tích đường kính bình tiêu âm .75 4.5 Tính hiệu hình tiêu âm 76 4.5.1 Tính hiệu bình cộng hưởng 76 4.5.2Tính hiệu ngăn phin lọc 78 4.6Tính mức ồn chung động 79 4.7Tính tổn thất đường ống thải 81 4.8Kết luận chương 83 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .84 TÀI LIỆU THAM KHẢO 86 Trường ĐHBK Hà Nội Viện Đào tạo sau Đại học GVHD: PGS -TS : Phạm Văn Thể Học viên thực hiện: Hoàng Đình Tuấn DANH MỤC HINH VẼ Hình 1.1 Số lượng phương tiện vận tải chuyên nghiệp thành phố Hà Nội qua năm Hình 1.2 Các đường cong biểu thị khó chịu đồng mức .13 Hình 2.2: Đồ thị công thị động IFA-W50 33 Hình 2.7 Các dạng dao động xy lanh piston đảo khe hở nhiệt 44 Hình 3.1 Sơ đồ khối máy đo âm 49 Hình 3.2 Vị trí thủ nghiệm đo tiếng ồn .49 Hình 3.3 Trung tâm nghiên cứu âm (Ford, hãng Kolin) .50 Hình 3.4 Tiếng ồn theo quy định EHK-R9 .53 Hình 3.5 Rơ moóc đo tiếng ồn lổp xe 54 Hình 3.6 Sơ đồ nguyên lỷ hệ thống nạp động IFA W50 56 Hình 3.7 Sơ đồ hệ thống thải động IFA W50 đo thực nghiệm xe 56 Hình 3.8 Thiết bị bù loại thấu kính 57 Hình 4.1 Thiết bị tiêu âm dạng ma sát 67 Hình 4.2 Thiết bị tiêu âm dạng tích cực 68 Hình 4.3 Thiết bị tiêu âm phin lọc 69 Hình 4.4 Thiết bị tiêu âm cộng hưởng .70 Hình 4.5 Thiết bị tiêu âm kết hợp 72 Hình 4.6 Bình tiêu âm kiểu hoạt tính 73 Hình 4.7 Bình tiêu âm kiểu phản lực 74 Hình 4.8 Thiết bị tiêu âm kết hợp 75 Hình 4.9 Biểu đồ gây ồn động 80 Hình 4.10 Sơ đồ phân bố mức ồn động 80 Hình 4.11 Sơ đồ hệ thống thải động IFA W50 đo thực nghiệm xe 81 Trường ĐHBK Hà Nội Viện Đào tạo sau Đại học GVHD: PGS -TS: Phạm Văn Thể Học viên thực hiện: Hoàng Đình Tuấn DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Mức ồn số phương tiện giao thông 10 Bảng 1.2 Các mức ồn tối đa cho phép .14 Bảng 1.3 Các mức ồn cho phép 14 Bảng 1.4 Các giá trị rung cho phép 15 Bảng 1.5 Tiếng ồn máy tăng áp động điêzen .16 Bảng 1.6 Các mức ồn động điêzen khối động 17 Bảng 1.8 Mức ồn động điêzen truyền lực 18 Bảng 1.9 Mức ồn động điêzen hệ thống nạp .19 Bảng 1.10 Các thông số kết cấu động IFA W50 .19 Bảng 2.1: Bảng xác định trình nén trình giãn nở 30 Hình 2.6 Đồ thị công biểu diễn trình cháy động điêzen 40 Trường ĐHBK Hà Nội Viện Đào tạo sau Đại học GVHD: PGS -TS : Phạm Văn Thể Học viên thực hiện: Hoàng Đình Tuấn LỜI CẢM ƠN Tôi xin chân thành cảm ơn thầy cô bạn đồng nghiệp Bộ môn Động đốt – Viện khí động lực, Viện Đào tạo sau Đại học giúp đỡ tạo điều kiện sở vật chất suốt thời gian học tập, làm luận văn Đặc biệt tác giả luận văn này, xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến PGS.TS Phạm Văn Thể, người hướng dẫn tận tình chu đáo mặt chuyên môn để hoàn thành hoàn thành luận văn Cuối xin gửi lời cảm ơn chân thành tới gia đình bạn bè, người động viên chia sẻ với nhiều suốt thời gian tham gia học tập làm luận văn Học viên Hoàng Đình Tuấn Trường ĐHBK Hà Nội Viện Đào tạo sau Đại học GVHD: PGS -TS: Phạm Văn Thể Học viên thực hiện: Hoàng Đình Tuấn MỞ ĐẦU Đã kỉ trôi qua từ động đốt đời, đến ngành động đốt không ngừng phát triển có ảnh hưởng đáng kể đến phát triển nhiều lĩnh vực công nghiệp, giải phóng sức lao động người, giúp tăng suất lao động, góp phần to lớn ngành công nghiệp giao thông vận tải đường bộ, đường thủy, đường sắt, đường hàng không Nhưng song song tồn với ưu điểm, động đốt mang lại cho người vấn đề xúc ô nhiễm môi trường, ồn rung, cạn kiệt nguồn nhiên liệu dầu mỏ Đứng trước thực trạng đó, cần có hướng mới, nhìn đắn phát triển ngành động đốt trong tương lai ảnh hưởng vấn đề sống Động đốt mang lại phát triển kinh tế, nâng cao mức sống sức khỏe cho nhân dân Để phát triển kinh tế, cần khai thác hết nguồn lợi kinh tế, có nguồn lợi đường bộ, đường sông, đường biển Việt Nam có hệ thống giao thông đường hệ thống đường biển dọc theo chiều dài đất nước, việc khai thác tài nguyên đường bộ, đường biển nhiều hạn chế bất cập Trong năm gần đây, việc tính toán thiết kế loại động lắp ô tô, máy kéo thu thành tựu đáng kể Số lượng động sản xuất lắp phương tiện lớn, với sử dụng số loại không phát huy hiệu Một thực tế cho thấy, hệ thống giao thông đường nước ta đa dạng phong phú nên gặp nhiều bất cập cho phương tiện tham gia giao thông, đặc biệt tai nạn nhiều ùn tắc giao thông thành phố lớn nói riêng quốc gia nói chung, dẫn đến làm ảnh hưởng đến kinh tế đất nước Chính việc sử dụng phương tiện tham gia giao thông xe con, xe khách , xe tải gặp nhiều khó khăn vào tuyến phố sở hạ tầng giao thông chưa bắt kịp nên có chuyển hóa vận tải theo nhu cầu đường xá Việt Nam cấm giờ, cấm đường, cấm tải trọng Trong trình hoạt động phương tiện tham gia giao thông thường tạo tiếng ồn lớn gây ảnh hưởng đến người xung quanh, trở thành vấn đề xã hội, quốc gia cần phải giải Khi động hoạt Trường ĐHBK Hà Nội Viện Đào tạo sau Đại học GVHD: PGS -TS : Phạm Văn Thể Học viên thực hiện: Hoàng Đình Tuấn động nói chung thường gặp số tượng động làm việc không êm, không gây rung động tạo tiếng gõ, phát thải ống xả gây nên tiếng ồn cho môi trường xung quanh Việc nghiên cứu giảm ồn quan tâm đặc biệt chuyên gia nghiên cứu động đốt để tương lai động tạo tiếng ồn thấp Chính việc nghiên cứu nhằm giảm ồn từ động lắp xe ca cần thiết Được giúp đỡ thầy giáo PGS.TS Phạm Văn Thể, với giúp đỡ tận tình thầy cô giáo môn Động đốt Viện khí động lực Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, chọn đề tài luận văn cao học là: “Nghiên cứu khả giảm ồn động IFA w50 lắp xe ca” Đề tài nhằm mục đích nghiên cứu nguyên nhân gây ồn động đốt để tìm biên pháp hiệu để khắc phục, tránh gây ồn môi trường xung quanh Với tính chất phức tạp định đề tài, thời gian có hạn, khó khăn tài liệu tham khảo thiết bị kiểm chứng, nên đề tài không tránh khỏi thiếu sót hạn chế, tác giả mong đóng góp ý kiến thầy cô giáo để tiếp tục hoàn thiện đề tài Trường ĐHBK Hà Nội Viện Đào tạo sau Đại học GVHD: PGS -TS: Phạm Văn Thể Học viên thực hiện: Hoàng Đình Tuấn CHƯƠNG KHÁI NIỆM VỀ ỒN CỦA ĐỘNG CƠ IFA W50 1.1 Tốc độ tăng trưởng phương tiện giới tác động tới môi trường Theo báo cáo cục đăng kiểm Việt Nam đến 31/10/2010 tổng số 1.240.664 ôtô nước có khoảng 540.000 xe tải loại Với tốc độ tăng trung bình hàng năm khoảng 11% Cụ thể mức độ gia tăng phương tiện xe khách, xe xe tải địa bàn Hà Nội thể hình 1.1 Sè l­îng xe 12000 10000 Xe kh¸ch 8000 Xe 6000 Xe t¶i 4000 2000 2000 2003 2004 2005 2006 Hình 1.1 Số lượng phương tiện vận tải chuyên nghiệp thành phố Hà Nội qua năm Các phương tiện giao thông tác nhân gây ô nhiễm không khí khí thải, ô nhiễm ồn đặc biệt thành phố lớn Về ô nhiễm khí thải, theo báo cáo Bộ Tài nguyên - Môi trường, kết quan trắc số thành phố lớn như: Hà Nội, TP.Hồ Chí Minh, Hải Phòng, Đà Nẵng cho thấy, khí độc hại gây ô nhiễm từ phát thải phương tiện giao thông chủ yếu là: CO, NO x, xăng dầu, bụi, chì, benzen bụi PM2,5 Trong đó, xe máy nguồn phát thải thành phần Tác hại chất gây ô nhiễm môi trường nêu có ảnh hưởng lớn Trường ĐHBK Hà Nội Viện Đào tạo sau Đại học GVHD: PGS -TS : Phạm Văn Thể Học viên thực hiện: Hoàng Đình Tuấn đến sức khỏe người, đặc biệt đường hô hấp Theo báo cáo ảnh hưởng ô nhiễm môi trường tới sức khỏe người ô nhiễm không khí làm cho sức khỏe người bị suy giảm, thúc đẩy trình lão hóa, chức phổi bị suy giảm bệnh viêm phổi, ung thư, tim mạch tăng cao làm giảm tuổi thọ người Các đối tượng dễ mắc phải là: người già, trẻ em, phụ nữ mang thai, người thường xuyên phảilàm việc trời Về ô nhiễm tiếng ồn, phương tiện giao thông giới phổ biến, xe vận chuyển đường phố gây tiếng ồn động hoạt động, tiếng còi, ống xả, tiếng rít phanh rung động phận khác xe gây nên Mức độ gây ồn số loại phương tiện giao thông thể Bảng 1.1.Tiếng ồn giao thông chủ yếu mật độ xe đường phố lớn, tập hợp nhiều xe gây hỗn hợp tiếng ồn với nhiều tần số khác Riêng nước ta, tồn nhiều phương tiện lạc hậu, chất lượng gây tiếng ồn lớn Bảng 1.1 Mức ồn số phương tiện giao thông Loại phương tiện Mức ồn Loại phương tiện Mức ồn Xe nhỏ 79 dB Tiếng còi tàu 75 ÷ 105 dB Xe khách nhỏ 79 dB Tiếng máy bay 85 ÷ 90 dB Xe khách vừa 84 dB Xe quân 120 ÷ 135 dB Xe thể thao 91 dB Xe chở rác 82÷88 dB 1.2 Tổng quan mức ồn 1.2.1 Khái niệm chung tiếng ồn rung Như biết, học thuyết dao động sóng tạo nên sở lý thuyết âm học đại Dao động âm lan truyền môi trường đàn hồi, truyền dao động gây quan hệ đàn hồi hạt nhỏ riêng rẽ môi trường Chuyển động có dao động (chấn động) lan truyền môi trường đàn hồi tạo âm Căn vào loại môi trường mà âm lan truyền người ta phân biệt thành âm không khí (trong không khí), âm nước (trong 10 Trường ĐHBK Hà Nội Viện Đào tạo sau Đại học GVHD: PGS -TS : Phạm Văn Thể Học viên thực hiện: Hoàng Đình Tuấn Hình 4.5 Thiết bị tiêu âm kết hợp 4.2 Tính diện tích tiết diện ngang ống thải Diện tích tiết diện ngang đường ống thải tính theo công thức: F= V (m ) C (3.2) Trong đó: V: Lưu lượng khí tính giây xác định nhờ xuất tiêu hao nhiên liệu tính theo hệ số dư lượng không khí α V = 0,115.10-4 α.ge.Ne.Tr (3.3) Với thông số: - α: Hệ số dư lượng khôn£ khí (ở phần phụ lục): α = 1,473 - ge : Suất tiêu hao nhiên liệu động cơ: ge = 180,422 - Ne : Công suất động cơ: Ne = 110 (ml) - Tr: Nhiệt độ khí thải: Tr = 800 (°K) (g/ml.h) Thay vào công thức (3.3) ta có: 72 Trường ĐHBK Hà Nội Viện Đào tạo sau Đại học GVHD: PGS -TS: Phạm Văn Thể Học viên thực hiện: Hoàng Đình Tuấn -4 V= 0,115.10 1,473.0,180.422.110.800 = 268,95.10-3(m3/s) C tốc độ chuyển động cho phép dòng khí thải Đối với động kỳ: C = 40 ÷60 (m/s) Ta chọn C = 60 (m/s) Vậy F = V 0,269 = = 0,004(m ) C 60 Từ tính đường kính ống thải là: D= 4F = Π 4.0,004 = 0,07(m) = 70(mm) 3,14 Theo TOCT 8732 - 70, chọn ống thải tiêu chuẩn với D = 70 mm, chiều dày S = 2, vật liệu chế tạo thép CT3 chế tạo phương pháp tôn hàn lại Các đoạn ống thải nối với mặt bích đệm vật liệu chịu nhiệt 4.3 Tính bình tiêu âm Để giảm tiếng ồn, hệ thống thải có bố trí bình tiêu âm Theo nguyên lý làm việc, bình tiêu âm chia làm hai loại bản, là: hoạt tính phản lực Nguyên tắc hoạt động bình tiêu âm kiểu họat tính hình 3.6 hấp thụ lượng chuyển đổi vào nhiệt nhờ thiết bị gây cản xạ đường thải, thiết bị tạo cản thường lưới đột lỗ vật liệu xốp chịu nhiệt sợi thuỷ tinh, phôi kim loại Các thiết bị tạo cản mắc nối tiếp song song Hình 4.6 Bình tiêu âm kiểu hoạt tính Khi mắc nối tiếp, cản bình tiêu âm tăng làm giảm công suất động Khi mắc song song, cản hoạt tính bình tiêu âm ốp phía loại 73 Trường ĐHBK Hà Nội Viện Đào tạo sau Đại học GVHD: PGS -TS : Phạm Văn Thể Học viên thực hiện: Hoàng Đình Tuấn vật liệu hấp thụ âm lượng không làm giảm tiết diện lưu thông không khí Bình tiêu âm kiểu phản lực hình 3.7 làm việc theo nguyên lý lọc âm qua ngăn rộng hay ngăn cộng hưởng Từ loại bình tiêu âm trên, đế đảm bảo hiệu giảm âm đơn giản việc chế tạo, ta chọn kiểu bình tiêu âm phản lực lọc âm qua ngăn cộng hưởng phin lọc âm học Hình 4.7 Bình tiêu âm kiểu phản lực 74 Trường ĐHBK Hà Nội Viện Đào tạo sau Đại học GVHD: PGS -TS: Phạm Văn Thể Học viên thực hiện: Hoàng Đình Tuấn Hình 4.8 Thiết bị tiêu âm kết hợp Thiết bị tiêu âm kết hợp hình 3.8, cấu tạo gồm ống hình trụ, ống đột nhiều lỗ, khí thải qua bình tiêu âm, âm có tần số thấp chui qua lỗ đột phía lọc lại ngăn cộng hưởng phin lọc âm học Do kết cấu bình tiêu âm kết hợp với bình cộng hưởng phin lọc âm học nên việc tính toán chọn kích thước hiệu làm giảm ồn toàn bình tiêu ta tính chọn phần * Phần thứ buồng tiêu âm cộng hưởng * Phần thứ hai buồng tiêu âm loại phin lọc âm học 4.4 Thể tích đường kính bình tiêu âm Định mức thể tích VB bình tiêu âm dao động khoảng 10 ÷ 30 lần thể tích dung lượng mà piston chuyến động xy lanh động Tính xác hiệu giảm âm bình tiêu âm khó khăn phức tạp Kinh nghiệm thực tế cho thấy hiệu ứng âm học tỷ lệ thuận với VB , tỷ lệ chiều L B dài đường kính bình tiêu âm a = B có ảnh hưởng đáng kể đến mức độ giảm B âm Với a nhỏ bình tiêu âm làm việc có hiệu ứng miền tần số hẹp Tăng chiều dài bình LB mở rộng khả giảm âm Tăng đường kính DB mà giữ nguyên chiều dài bình LB dẫn đến tắt dần nhanh âm lượng đường thải Thông thường a = ÷ (một số bình có a = ÷ 8) Ở ta chọn a = Thể tích bình tiêu âm xác định sơ bộ: VB = K B S (dm ) n i (3.4) Trong đó: S hành trình pitston: S = 145 (mm) n số vòng quay động cơ: n = 2300 (v/phút) i: Số xy lanh động cơ: i = KB = (10 ÷ 35) 103 cho xe tải Kb= 50.103 cho xe khách Ta chọn KB = 15.103 75 Trường ĐHBK Hà Nội Viện Đào tạo sau Đại học GVHD: PGS -TS : Phạm Văn Thể Học viên thực hiện: Hoàng Đình Tuấn Vb = 15.10 14,5 2300 VB = 47,28 (dm3) Đường kính bình tiêu âm: DB = 4.VB 4.47,28 =3 Π.a 3,14.3 DB = 2,7 (dm) Chiều dài bình tiêu âm: LB = a.DB = 3.2,7 = 81 (dm) Vậy, kích thước bình tiêu âm là: DB = 270 (mm) LB = 810 (mm) Như bình tiêu âm có chiều dày ống mm, chiều dày ống 3,5mm, ống đỡ vách ngăn 4.5 Tính hiệu hình tiêu âm 4.5.1 Tính hiệu bình cộng hưởng Theo tài liệu chống ồn rung động điêzen [10] có công thức tính hiệu bình cộng hưởng:   C0 V     F   ∆L1 = 10 lg 1 +   f p  f   +    f f p    Trong đó: f = - f: Là tần số có giá trị lớn khí thải (Hz) - f: Số lần thải giây 2n i τ n : Số vòng quay động giây Vậy: f = - 2.2300 = 76,66( Hz ) 4.60 F1 : Tiết diện ngang đường ống thải 76 Trường ĐHBK Hà Nội Viện Đào tạo sau Đại học GVHD: PGS -TS: Phạm Văn Thể Học viên thực hiện: Hoàng Đình Tuấn F1 = - πd 3,14.7 = = 38,46(cm ) 4 2 C0: Độ giãn bình cộng hưởng πd c2 n πd c2 C0 = le 4ϕ ( ξ ) dc: Đường kính lỗ thông ( dc =20.10-3m) le: Chiều dày lỗ ( le = 2.10-3m) n: Số lượng lỗ (n=30) ϕ ( ξ ) : Hàm số φ0 K phụ thuộc hiệu chỉnh khối lượng không khí liên kết lỗ bố trí tương quan buồng cháy πd c2 Nhưng nhỏ nên: 4ϕ ( ξ ) πd c2 n C0 = le 3,14(20.10 −3 ) 30 C0 = 2.10 −3 C0 = 4,71 - fp: Tần số cộng hưởng bình tiêu âm tính theo công thức: fp = C 2π C0 v C: Vận tốc âm khí thải (C = 918 m/s) v: Độ nhớt động học không khí V = 0,0567 (St) Do fp = 918 4,71 2.3,14 0,0567 fp = 1332,2 (Hz) Thay giá trị vào ta tính hiệu bình cộng hưởng ΔL 77 Trường ĐHBK Hà Nội Viện Đào tạo sau Đại học GVHD: PGS -TS : Phạm Văn Thể Học viên thực hiện: Hoàng Đình Tuấn   C V    4,71.0,0567        F1   38 , 46    ∆L1 = 10 lg 1 +  = 10 lg 1 +     fp 76,66 1332,2  f  +     +   1332,2 76,66  f    f p      ∆L1 = 3,65 (dB) 4.5.2 Tính hiệu ngăn phin lọc Theo công thức: ΔL2 = 20 l g ( A + A2 − ) (dB) Trong A=   S1 S    S1 S  1 −  +  cos K (l1 − l2 ) + 1 +  +  cos K (l1 − l2 )   S S1    S S1  - S1: diện tích tiết diện đường ống S1 = 4S = - 4πd =3,14 (0,15)2 = 0,008 (m2) S2: Diện tích mặt cắt buồng πD 4πd 3,14.0,182 S2 = = - 0,008 = 0,134 (m2) 4 - l1: Chiều dài ống: l1 = 0,13 (m) - l2: Chiều dài buồng: l2 = 0,3 (m) - K= 2πf =0,513 c Thay giá trị vào ta có: A=   0,008 0,134  +  cos 0,513(0,13 − 0,3) + 1 −    0,134 0,008    0,008 0,134  +  cos 0,513(0,13 − 0,3) 1 +    0,134 0,008  A= 1,2 Từ ta có: ΔL2 = 20 l g ( , + 1,2 − ) = 5,12(dB) Vậy hiệu bình tiêu âm là: ΔL = ΔL1 + ΔL2 78 Trường ĐHBK Hà Nội Viện Đào tạo sau Đại học GVHD: PGS -TS: Phạm Văn Thể Học viên thực hiện: Hoàng Đình Tuấn ΔL = 3,65 + 5,12 = (dB) Như vậy, sau lắp bình tiêu âm vào động mức ồn hệ thống thải giảm xuống (dB) 4.6 Tính mức ồn chung động Thứ tự nguồn ồn là: - Ồn trình công tác: L2 = 106 (dB) - Ồn hệ thống thải: L1 = 116 – = 107 (dB) - Ồn hệ thống phối khí: L3 = 105 (dB) - Ồn hệ thống cung cấp nhiên liệu: L4 = 104 (dB) - Ồn hệ thống nạp: L5 = 96 (dB) * Mức ồn tổng nguồn: L 2-1 L2-1 = L2 – L1 = 107 – 106 = (dB) ΔL = 2,5 (dB) L2-1 = L2 + ΔL = 106 + 2,5 = 108,5(dB) * Mức ồn tổng nguồn: L2-1-3 L2-1-3= L2-1 - L3 = 108,5 - 105 = 3,5 (dB) ΔL = 1,6 (dB) L2-1-3= L2-1 + ΔL = 108,5 + 1,6 = 110,1 (dB) * Mức ồn tổng nguồn: L2-1-3-4 L2-1-3-4= L2-1-3- L4 = 110,1 - 104 = 6,1 (dB) ΔL = 0,98 (dB) L2-1-3-4 = L2-1-3+ ΔL = 110 + 0,98 = 111,08 (dB) * Mức ồn tổng nguồn: L2-1-3-4-5 L2-1-3-4-5= L2-1-3-4 – L5 = 114,08 - 96 = 15,08 (dB) ΔL nhỏ, không đáng kể L2-1-3-4-5= L2-1-3-4 + ΔL =111,08 (dB) Vậy ta có mức ồn tổng động là: L∑ = 111,08 (dB) Qua kết tính toán ta có biểu đồ gây ồn động (Hình 3.9), sơ đồ phân bố mức ồn động (Hình 3.10) 79 Trường ĐHBK Hà Nội Viện Đào tạo sau Đại học GVHD: PGS -TS : Phạm Văn Thể Học viên thực hiện: Hoàng Đình Tuấn Hình 4.9 Biểu đồ gây ồn động Hình 4.10 Sơ đồ phân bố mức ồn động L1: Ồn hệ thống thải L2: Ồn trình công tác L3: Ồn cấu phân phối khí 80 Trường ĐHBK Hà Nội Viện Đào tạo sau Đại học GVHD: PGS -TS: Phạm Văn Thể Học viên thực hiện: Hoàng Đình Tuấn L4: Ồn bơm cao áp L5: Ồn hệ thống nạp L∑: Mức ồn tổng động Như vậy, qua nghiên cứu nguồn ồn động ta thấy mức ồn hệ thống thải lớn Sau thiết kế hệ thống thải mới, với mức độ ồn tổng động 111,08 dB < 116,45dB mức cho phép 4.7 Tính tổn thất đường ống thải Nhìn sơ đồ hệ thống thải, ta thấy nhiều đoạn gấp khúc 115° đường ống phải chạy theo kết cấu khoang chở hàng: Hình 4.11 Sơ đồ hệ thống thải động IFA W50 đo thực nghiệm xe Để kiểm tra ảnh hưởng hệ thống thải đến công suất động sao, ta tính toán tổn thất tất đoạn ống thải Tổng tổn thất hệ thống ống thải gồm tổn thất tất đoạn ống 81 Trường ĐHBK Hà Nội Viện Đào tạo sau Đại học GVHD: PGS -TS : Phạm Văn Thể Học viên thực hiện: Hoàng Đình Tuấn thẳng cản cục bộ: ΔP = ∑ΔPT + ∑ΔPC (3.5) Trong đó: ∑ΔPT : Tổng tổn thất đoạn ống thẳng ∑ΔPC: Tổng tổn thất cản cục Tổn thất áp suất đoạn ống thẳng tính theo công thức ΔPTi = 10-4 ζ li v (m) d g (3-6) Trong đó: li Chiều dài đoạn ống thẳng (m) v: Tốc độ trung bình dòng chảy Theo bảng (8.2) Trang bị động lực điêzen tàu thuỷ ta có: v = 50 (m/s) g: Gia tốc trọng trường, (g= 9,81 m/s2) d: Đường kính ống xả; d = 70.10-3 (m) ζ : Hệ số cản ống dẫn Hệ số cản đường ống tính theo công thức: ζ = 0,582 0,6 + 0,06t (3.7) Trong đó: t nhiệt độ trung bình khí xả: t = 400(°C) Ta có: ζ = 0,582 = 0,02 0,6 + 0,06.400 ∑ΔPT = ΔPTi ∑ΔPT = ΔPT01 + ΔPT12+ ΔPT23+ ΔPT34+ ΔPt45+ ΔPT5 + ΔPT56+ ΔPT6 + ΔPT67 + ΔPT7 + ΔPT78 = ∑li = l01 + 112 + l23 + l34 + l45 + l5 + l56 + l6+ 167 + l7+ l78 + 2560 = 150 + 260 + 110 + 200 + 60 + 150 + 100 + 370 + 100 + 150 + 260 + 150 + 230 + 2600 = 4810 mm = 4,81 (m) Thay kết vào 3.6 ta có : 82 Trường ĐHBK Hà Nội Viện Đào tạo sau Đại học GVHD: PGS -TS: Phạm Văn Thể Học viên thực hiện: Hoàng Đình Tuấn ∑ΔPT = 10-4 0,02 4,81.50 =0,017 (m) (3.8) 70.10 −3.2.9,81 Tổn thất cục xác định theo biểu thức: ∆Pci = ζ v2 (m) 2.g Trong đó: ζ : Hệ số cản cục bộ; Đối với khuỷu góc có ζ = 0,15 ÷ 0,3; Chọn ζ = 0,2 50 Ta có: ∑ΔPC = ΔPCI = 5.0,2 = 0,254 (m) 2.9,81 Tổng tổn thất đường thải là: ΔP = 0,017 + 0,254 = 0,271 (m) Theo [10] mức cản bình tiêu âm thường nằm khoảng: 0,100 ÷ 0,150 m cột nước Như vậy, tổng tổn thất hệ thống thải : ∑ΔP = 0,271 + 0,100 = 0,371 (m) = 371 (mm) Theo [10], mức tổn thất cho phép là: 350 ÷ 400 (mm) Vậy, ∑ΔP = 371 (mm) cột nước không ảnh hưởng nhiều đến công suất động 4.8 Kết luận chương Qua trình phân tích đặc điểm tính hiệu loại bình tiêu âm, đồng thời dựa vào kích thước đường ống thải Trong phần lựa chọn bình tiêu âm loại kết hợp tiêu âm phin lọc tiêu âm cộng hưởng để lắp đặt động IFA W50 lắp xe khách Thông qua trình tính toán kích thước bình tiêu âm xác định thông số cần thiết cho việc chế tạo bình tiêu âm, đảm bảo khí thải sau qua bình tiêu âm có mức ồn nằm giới hạn cho phép nhằm giảm tối đa ô nhiễm tiếng ồn môi trường không làm ảnh hưởng đến công suất động 83 Trường ĐHBK Hà Nội Viện Đào tạo sau Đại học GVHD: PGS -TS : Phạm Văn Thể Học viên thực hiện: Hoàng Đình Tuấn KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ * Kết luận Trong thời gian làm luận văn, với nỗ lực thân giúp đỡ tận tình thầy giáo hướng dẫn PGS-TS Phạm Văn Thể, quan tâm thầy cô giáo Viện khí động lực, môn Động đốt cấp lãnh đạo trường Đại học Bách khoa Hà Nội, với luận văn " Nghiên cứu khả giảm ồn động IFA W50 lắp xe ca" giải đầy đủ nội dung đề ra: 1- Đã rà soát, xem xét chất tượng phát ồn động cơ; 2- Đã tìm hiểu phân tích nguồn ồn động đốt phát nói chung động IFA W50 lắp xe ca nói riêng; qua thấy mức ồn đường thải lớn gần trùng với mức ồn chung động Vì vậy, việc giảm ồn cho khí thải cần thiết 3- Đề xuất hướng cải tiến hệ thống nạp thiết kế trang bị Hệ thống thải 4- Thiết kế bình tiêu âm giảm ồn cho động IFA W50 Sau tính toán thiết kế bình tiêu âm, cho thấy kết cấu chọn cho phép giảm mức ồn đường thải mức cho phép Qua nội dung phân tích kết tính toán thấy kết phù hợp với điều kiện giảm ồn động IFA W50, hệ thống thải thiết kế hợp lý * Kiến nghị hướng phát triển đề tài Sau nghiên cứu độ ồn động IFA W50 lắp xe ca biện pháp giảm tiếng ồn động gây mà đề tài đề cập Bản thân thấy đề tài thực mang tính khả thi, đặc biệt xu hướng phát triển kinh tế thời mở cửa, khoa học ngày tiên tiến đại, sở hạ tầng bước quan tâm phát triển, việc đẩy nhanh tiến độ phát triển đặc biệt giao thông vận tải ngày trọng, có giao thông đường bộ, đường biển Để giảm tiếng ồn cho động nói chung động IFA W50 nói riêng cần phải nghiên cứu kỹ số nội dung sau: Các thông số kết cấu vật liệu phải đảm bảo xác Sau đảm bảo tốt tiêu chuẩn kỹ thuật tiến hành chế tạo thử dạng bình tiêu âm mà ta lựa chọn, thử đo độ ồn theo quy định Điều kiện thử nghiệm thuận lợi đảm bảo tốt tiêu chuẩn đo động 84 Trường ĐHBK Hà Nội Viện Đào tạo sau Đại học GVHD: PGS -TS: Phạm Văn Thể Học viên thực hiện: Hoàng Đình Tuấn tĩnh động hoạt động đường Đảm bảo nguồn kinh phí phục vụ cho công tác thử nghiệm Nghiên cứu hoàn thiện tiếp hệ thống làm mát, hệ thống khởi động hệ thống khác liên quan đến việc tối ưu hoá động IFA W50 lắp xe ca tham gia giao thông đường Có việc ứng dụng thực tế đạt hiệu cao Trong trình làm luận văn, thân cố gắng nghiên cứu tìm hiểu tài liệu, nghiên cứu thực tế đơn vị Nhờ mà củng cố thêm kiến thức học Tuy nhiên, thời gian trình độ thân hạn chế nên luận văn khó tránh khỏi sai sót Tôi mong nhận đóng góp bảo thầy cô giáo để tiến 85 Trường ĐHBK Hà Nội Viện Đào tạo sau Đại học GVHD: PGS -TS : Phạm Văn Thể Học viên thực hiện: Hoàng Đình Tuấn TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Cục đăng kiếm Việt Nam - Bộ giao thông vận tải (1998), Nghiệp vụ kỹ thuật đăng kiểm giới đường [2] [3] Nhà xuất Khoa học kỹ thuật (1970), Khử rung cho máy, Hà Nội Võ Nghĩa - Lê Anh Tuấn (2005), Tăng áp động đốt trong, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội [4] PGS Nguyễn Đức Phú (2004), xu hướng phát triển ngành ĐCĐT, động đặc chủng, chẩn đoán kỹ thuật ĐCĐT, Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội [5] GS-TS Nguyễn Tất Tiến (2000), Nguyên lý động đốt trong, Nhà xuất Giáo dục [6] PGS-TS Phạm Văn Thể (2003), Giáo trình trang bị động lực Điezen Trường Đại học Bách khoa Hà Nội [7] Đinh Văn Khôi (dịch - 1985), Máy kéo nông nghiệp Giáo trình trang bị động lực Điezen 86 ... môn Động đốt Viện khí động lực Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, chọn đề tài luận văn cao học là: Nghiên cứu khả giảm ồn động IFA w50 lắp xe ca Đề tài nhằm mục đích nghiên cứu nguyên nhân gây ồn. .. nghiên cứu giảm ồn quan tâm đặc biệt chuyên gia nghiên cứu động đốt để tương lai động tạo tiếng ồn thấp Chính việc nghiên cứu nhằm giảm ồn từ động lắp xe ca cần thiết Được giúp đỡ thầy giáo PGS.TS... II TÍNH TOÁN NHIỆT VÀ CÁC NGUỒN GÂY ỒN CỦA ĐỘNG CƠ IFA W50 I CÁC THÔNG SỐ CỦA ĐỘNG CƠ Kiểu động cơ: Động 4WD14,5/12-1, không tăng áp Thứ tự nổ 1-3-4-2 Công suất động Ne=1.10 (mã lực) Số vòng