LỜI NÓI ĐẦU Trong những năm gần đây, nền kinh tế của nước ta đã đạt những thành tựu to lớn, diện mạo đất nước đã có nhiều thay đổi. Hiện nay, rất nhiều loại xe hiện đại đã và đang được sản xuất và lắp ráp tại Việt Nam, với các thông số kỹ thuật phù hợp với điều kiện khí hậu, địa hình Việt Nam. Chính vì vậy việc tìm hiểu, đánh giá, kiểm nghiệm các hệ thống, cụm, cơ cấu cho xe là hết sức cần thiết nhằm đưa ra phương thức khai thác và sử dụng xe tối ưu. Đồ án tốt nghiệp là một nội dung quan trọng cho việc củng cố, hoàn thiện những kiến thức đã được trang bị trong suốt quá trình học, từ đó nâng cao khả năng áp dụng lý thuyết vào thực tế công việc, khả năng tư duy khoa học, khả năng làm việc đòi hỏi cường độ cao, có kế hoạch. Qua đó giúp sinh viên hệ thống lại các kiến thức chuyên ngành đã học, đồng thời bổ sung những kiến thức mà bản thân còn thiếu sót trong quá trình học. Để đánh giá kết quả học tập và công nhận tốt nghiệp em đã được nhận đề tài “Khai thác kết cấu, tính năng kỹ thuật của động cơ 6 xylanh- M276 trên xe Mercedes- Benz Service.”. Với điều kiện thời gian có hạn và cả những khó khăn trong việc tìm kiếm tài liệu nên bản đồ án của em chắc chắn vẫn còn nhiều thiếu sót. Qua đây em xin được bày tỏ lời cảm ơn sâu sắc tới các thầy giáo trong Khoa Cơ Khí Động lực và đặc biệt là thầy giáo hướng dẫn Nguyễn Năng Minh đã tận tình hướng dẫn giúp em hoàn thành đồ án. Em rất mong nhận được những đóng góp và chỉ bảo của các thầy giáo cùng toàn thể các bạn sinh viên để đồ án của em hoàn thiện hơn. Em xin chân thành cảm ơn. Hà nội ngày …./…./2011 Sinh viên Nguyễn Ngọc Tuyền 2 PHẦN MỞ ĐẦU 1.Lý do chọn đề tài và lịch sử vấn đề nghiên cứu 1.1 Tính cấp thiết và lý do chọn đề tài Bước vào thế khỉ 21 với tốc độ phát triển nhanh chóng của công nghệ và nhu cầu học của mọi người ngày càng cao, phần lớn học sinh đều có thể vào đại học hoặc cao đẳng, kể cả những người đi làm trở lại học đại học, cao đẳng với các chuyên ngành nâng cao ngày càng đông như hiện nay. Do vậy đổi mới phương pháp dậy học là yêu cầu cấp bách. Sự phát triển này đã làm thay đổi không chỉ cách giảng mà còn thay đổi cả quá trình tổ chức dạy học, ứng dụng công nghệ dạy học, phương tiện kĩ thuật dạy học trong giảng dạy…khắc phục nhược điểm của phương pháp cũ, tạo ra chất lượng của phương pháp mới cho giáo dục-đào tạo Đặc biệt đối với các ngành cơ khí ô tô, việc nghiên cứu và chế tạo ra các mô hình phục vụ cho công tác dạy và học là nhu cầu cấp thiết của xã hội, các phương pháp nghiên cứu về lý thuyết hay thực hành sẽ giúp cho công tác dạy và học của giáo viên cũng như sinh viên được tốt hơn. Theo chủ trương của nhà nước đề ra là: đổi mới mạnh mẽ nội dung và phương pháp dạy học, học tập, chú trọng chất lượng không chạy theo số lương 1.2 ý nghĩa của đề tai Đề tài giúp cho công việc nghiên cứu và dạy học của sinh viên và giảng viên tốt hơn, phục vụ cho công tác dạy học khi đề tài được hoàn thành 2. Mục tiêu của đề tài - Tài liệu đào tạo có nhiều nội dung, e chưa cập nhật được hết và cũng còn nhiều thiếu sót. -Nhằm phục vụ cho công tác giảng dạy và tạo điều kiện thuận lợi cho giáo viên hướng dẫn sinh viên trong quá trình thực tập -Giúp cho sinh viên ứng dụng ngay bài học lý thuyết vào bài thực hành. -Góp phần hiện đại hóa phương tiện công nghệ và phương pháp dạy thực hành. -Giúp sinh viên tiếp thu bài tốt hơn. 3.Đối tượng và khách thể nghiên cứu 3.1 Đối tượng nghiên cứu Để đề tài được hoàn thành chúng tối đã kết hợp nhiều phương pháp nghiên cứu. Trong đó đặc biệt là phương pháp tham khảo tài liệu, thu thập các thông tin liên quan, học hỏi kinh nghiệm của thầy cô, bạn bè, từ đó tìm ra những ý tưởng mới để hình thành đề cương của đề tài. 3.2 Khách thể nghiên cứu Song song với công việc tìm tài liệu học hỏi kinh nghiệm, tôi còn kết hợp cả phương pháp quan sát và thực nghiệm để có thể tạo ra các bài thực hành mẫu một cách hiệu quả. 4 Nhiệm vụ nghiên cứu Nghiên cứu về kết cấu, tính năng kĩ thuật của động cơ 6 xylanh- M276 trên xe Mercedes- Benz Service. 5.Phương pháp nghiên cứu 5.1 Phương pháp nghiên cứu thực tiễn Tìm hiểu, quan sát thực tiễn về động cơ 6 xy lanh, tìm hiểu các chi tiết, nguyên lý hoạt động. thu thập số liệu liên quan đến đề tài Điều tra thông tin vấn đề liên quan đến đề tài 5.2 Phương pháp nghiên cứu tài liệu Biên phiên dịch tài liệu của hãng 3 Thu thập tài liệu, xác định nhiệm vụ, đối tượng nghiên cứu, xác định mục tiêu nghiên cứu, phân tích tài liệu liên hệ. Thu thập những thông tin nhằm chọn ra nhưng ý tưởng cơ bản cho đề tài là cơ sở lý luận cho đề tài, dự đoán về những thuộc tính của đối tượng nghiên cứu xây dựng mô hình thực tiễn ban đầu 5.3 Phương pháp nghiên cứu phân tích hệ thống thống kê mô tả Xây dựng các hình ảnh, thống kê các số liệu của đối tượng nghiên cứu thay thế cho đối tượng thực tiễn PHẦN 2 NỘI DUNG CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ĐỘNG CƠ M276 1.1. GIỚI THIỆU VỀ LỊCH SỬ MERCEDES – BEN Khi bạn nghĩ đến sự hoàn hảo trong ngành công nghiệp ô tô, bạn sẽ nghĩ ngay đến Mercedes- Benz. Mercedes-Benz đã chứng minh mình là một trong những nhà sản xuất ô tô hàng đầu thế giới với những chiếc xe cao cấp chất lượng cao. Không có hãng xe nào có thể sản xuất được nhiều loại xe cùng lúc như xe hạng sang, xe bus, xe tải và SUV và thậm chí là cả trong lĩnh vực xe đua như Mercedes-Benz đang làm. Mercedes-Benz là một hãng xe của Đức, nổi tiếng về việc sản xuất ra các dòng xe sang trọng. Nguồn gốc của Mercedes-Benz được bắt nguồn từ những năm 1880 do 2 người đàn ông là Gottlied Daimler và Karl Benz. Hai ông đã phát minh ra xe chạy bằng động cơ đốt trong. Một điều khá thú vị là cả hai ông đều chưa hề biết nhau mặc dù công việc của hai ông có liên hệ trực tiếp với nhau. Cả hai ông đều ở tại vùng Tây Nam nước Đức, Daimler và bạn ông là Wilhelm Maybach đã cùng nhau sáng chế ra động cơ 4 kỳ tại Cannstatt, một quận của Stuttgart. Họ làm việc mà không hề biết rằng một ngày nào đó họ sẽ trở thành người sáng tạo ra những xe hơi hạng sang. Ngược lại, Benz làm việc tại Mannheim gần Heidelberg. Theo những tài liệu lịch sử thì 2 ông thậmchichưahềgặpnhau. Đầu những năm 1890, Daimler sản xuất những chiếc xe của mình tại Unterturkeim. Những chiếc xe này nhanh chóng trở lên nổi tiếng đến nỗi một thương nhân người Áo tên là Emil Jellinek mang xe tham dự các cuộc đua và thường giành chiến thắng. Ông quyết định đặt tên những chiếc xe này theo tên con gái ông, Mercedes. Ông rất ấn tượng với công việc của Daimler và Maybach và quyết định đặt hàng với số lượng lớn. Điều kiện ông đưa ra là ông sẽ quyết định một vài chi tiết thiết kế và những chiếc xe này phải được đặt theo tên con gái ông là Mercedes. Ngoài ra, ông cũng yêu cầu được toàn quyền bán lại những chiếc xe này tại những nước Áo, Hungary, Pháp, Bỉ và Mỹ. Ông rất tin tưởng vào những chiếc xe này và quyết định 4 đầu tư một phần lớn vốn vào công ty việc sử dụng tên Mercedes cho những chiếc xe sẽ giúp loại trừ những vấn đề về pháp lý. Trước khi gặp Emil Jellinek, Daimler đã bán quyền sử dụng tên và thiết kế của mình cho những công ty nước ngoài. Đây là lý do tại sao những chiếc xe cao cấp được sản xuất trước đây và hiện nay vẫn mang tên Daimler. Trước đây, hai người góp phần quan trọng trong việc phát triển xe sang trọng không cùng làm việc trong cùng một công ty. Thật ra, họ còn là đối thủ của nhau trên thương trường. Daimler sở hữu công ty riêng của mình là Daimler Motorengesellschaft và Benz sở hữu công ty Benz&Cie. Thời kỳ khủng hoảng kinh tế trong những năm 1920 đã tạo áp lực buộc 2 công ty phải kết hợp lại. Năm 1926, 2 công ty sáp nhập và lấy tên là Daimler-Benz AG. Tại thời điểm này, công ty đang sản xuất xe ôtô mang thương hiệu Mercedes và xe tải. Từ mùa thu năm 2010 trở đi, một thế hệ mới của xăng V-động cơ sẽ được dần dần giới thiệu trong Mercedes-Benz bắt đầu với S-Class và Coupé S-Class. Điều này gia đình động cơ mới, với các chỉ định mô hình M 276 cho động cơ V6 và M 278 cho động cơ V8, có sự tập trung cố ý trên tinh giản biên chế, mô-đun hóa và phát triển công nghệ. Nó thay thế các máy điện hoạt động rất thành công của mô hình động cơ M 272 và M 276 Việc sử dụng các mô-đun công nghệ linh hoạt làm cho nó có thể đáp ứng thị trường toàn cầu khác nhau và yêu cầu pháp lý cũng như tương lai-chống các gia đình động cơ. Hệ thống phun trực tiếp thế hệ thứ ba mới kết hợp một vòi phun cực kỳ nhanh chóng và chính xác với một hệ thống đốt mới, máy bay phản lực, hướng dẫn. các thời gian chuyển đổi ngắn của các kim phun áp cho phép tiêm nhiều mũi với ngắn tạm dừng trong một chu kỳ đốt duy nhất. Bổ sung danh mục đầu tư công nghệ là một chất làm mát hệ thống quản lý nhiệt để điều chỉnh nước làm mát mạch trong giai đoạn khởi động. Máy bơm dầu cánh loại regu-lated với bản đồ kiểm soát hai áp lực kiểm soát giai đoạn cho phép bôi trơn và làm mát điểm trong động cơ được cung cấp với một năng lượng đầu vào hoạt động thấp hơn đáng kể hơn sẽ là có thể với một máy bơm không được kiểm soát. 1.2. GIỚI THIỆU VỀ ĐỘNG CƠ 6 XY LANH M276 1.2.1Giới thiệu về động cơ M276 Các tính năng đặc biệt của V-động cơ mới tại một nháy mắt: • Động cơ công suất cao kết hợp thành công thực hiện độc quyền và đòi hỏi nhiên liệu mục tiêu tiêu thụ • ECO start / stop chức năng khởi động với sự trợ giúp của bắt đầu trực tiếp kết hợp với 7 hộp số tự động • Cải thiện sự thoải mái về mặt âm thanh và rung động • Phù hợp với áp dụng hiện nay pháp luật khí thải có tiềm năng phù hợp trong tương lai • khái niệm mô-đun cho hội nhập cưỡng bức hệ thống cảm ứng, lai, và cho khả năng tương thích với các loại nhiên liệu có hàm lượng ethanol lên đến 25%, và như một mô-đun tiện ích cho một nội dung ethanol lên đến 85% • te Full nhôm 5 • xăng phun trực tiếp với các mới nhất thế hệ của áp phun và máy bay phản lực dẫn đường đốt • điều chỉnh các trục cam nâng cao để tối ưu hóa thời gian động cơ • Điều khiển nâng cao và tối ưu hóa dầu mạch làm mát Mercedes- Benz Service.là dòng xe đa dụng thể thao nên yêu cầu về công suất và khả năng tăng tốc lớn. Động cơ được dùng trên xe là động cơ M276. M276 là loại động cơ V6, 6 xy lanh xếp thành hình chữ V, lệch nhau 60 độ. Dung tích xy lanh 3 lít, với 2 trục cam được bố trí trên nắp máy (DOHC), 24 van xả và van nạp ( 2 van xả và 2 van nạp cho mỗi xy lanh ). Công suất 160 mã lực, 3.0V có tốc độ tối đa 225 km/h và đạt tới 100 km/h trong vòng 8,7 giây. Các xy lanh được đánh số 1,2,3,4,5,6. Bên phải là các xy lanh 1-3-5, bên trái là các xy lanh 2-4-6. Thứ tự đánh lửa là 1-2-3-4-5-6. Đỉnh xy lanh và pít tông làm bằng hợp kim nhôm nên có khả năng chịu được nhiệt độ cao, các bugi được bố trí ở trung tâm các buồng đốt Bảng 1.3 Các thông số cơ bản của động cơ TT Tên gọi Đơn vị Tính năng kỹ thuật 1 Kiểu động cơ V6/60 2 Số xy lanh 6 3 Đường kính xy lanh(D) mm 92.9 4 Hành trình pít tông (S) mm 86 6 Thể tích công tác cm 3 3498 7 Tỷ số nén 10.5:1 8 Công suất lớn nhất của động cơ kW/(vg/ph) 213HP/5400 v/p 225/6500 9 Mô men xoắn lớn nhất tại số vòng quay Nm/(vg/ph) 370/3500-5250 10 Phun nhiên liệu EFI Động cơ được cho trên hình 1.1 6 1.2.2 Chức năng và phân loại – Ở động cơ một xi lanh để có một kỳ nổ phải qua ba kỳ chuẩn bị vì vậy sự làm việc của động cơ là không ổn định và khối lượng động cơ trên một đơn vị công suất lớn. Để khắc phục nhược điểm này người ta sử dụng động cơ nhiều xi lanh. Trong những động cơ đó các thanh truyền trong các xi lanh được nối với các cổ biên của một trục khuỷu chung ( hình 1 ). – Với động cơ nhiều xi lanh các kỳ nổ của các xi lanh được phân bố đều trong một chu trình công tác của động cơ. Sự sắp xếp các kỳ nổ của các xi lanh theo một thứ tự nhất định gọi là thứ tự làm việc của động cơ – Trong một chu kỳ công tác, góc giữa 2 xi lanh làm việc kế tiếp nhau gọi là góc lệch pha 1.2.2.1 Động cơ 4 kỳ 4 xi lanh – Góc lệch pha: 7 – Trục khuỷu có góc lệch khuỷu là 1800 và bố trí đối xứng ( hình 2 ) – Thứ tự làm việc của động cơ: 1- 3 - 4 - 2 hoặc 1 - 2 - 4 - 3 – Bảng sinh công của động cơ 4 kỳ 4 xi lanh có thứ tự làm việc: 1 –3 – 4 – 2. 1.2.2.2 – Xi lanh bố trí một dãy hoặc hình chữ V – Góc lệch pha: – Thứ tự làm việc ( động cơ 1 dãy kiểu chữ I ): 1 - 5 - 3 - 6 - 2 – 4 hoặc: 1 - 2 - 4 - 6 - 3 – 5 – Trục khuỷu có góc lệch khuỷu 120 0, cổ khuỷu bố trí theo cặp: 1 – 6 ; 3 – 4 ; 2 – 5 ( hình 2. ) – Bảng sinh công động cơ 6 xi lanh 1 dãy có thứ tự làm việc: 1 - 5 - 3 - 6 - 2 – 4 ( hình 3 ) 8 1.3 Đường đặc tính ngoài 9 Hình 1.2 Đường dặc tính động cơ Như hình vẽ đã cho chúng ta biết các đặc điểm cũng như tính năng của M276 luôn hơn M272 từ công suất đến tốc độ thì M276 vuợt trội hơn CHƯƠNG 2 NHỮNG KẾT CẤU VÀ NGUYÊN LÝ MỚI CỦA ĐỘNG CƠ M276 2.1 Cơ cấu sinh lực 2.1.1. Nhiệm vụ: Cơ cấu khuỷu trục thanh truyền là cơ cấu chính trong động cơ nó có nhiệm vụ nhận và biến đổi lực khí thể do đốt cháy nhiên liệu thành mô men quay của trục khuỷu, nó bao gồm hai nhóm chi tiết là nhóm chi tiết cố định và nhóm chi tiết chuyển động. Nhóm chi tiết chuyển động gồm nhóm pít tông, thanh truyền, trục khuỷu, bánh đà. Nhóm chi tiết cố định gồm thân máy, nắp xy lanh, ống lót xy lanh và các te dầu. 2.1.2. Các chi tiết chính 10 2.1.2.1 Thân máy Thân máy cùng với nắp xy lanh là nơi nắp đặt và bố trí hầu hết các cụm, các chi tiết của động cơ. Cụ thể trên thân máy bố trí xy lanh, hệ trục khuỷu, và các bộ phận truyền động để dẫn động các cơ cấu và hệ thống khác của động cơ như trục cam, bơm nhiên liệu, bơm nước, bơm dầu, quạt gió… Thân máy động cơ M276 được giới thiệu trên hình 2.1 Thân máy của động cơ là loại thân xy lanh - hộp trục khuỷu. Khối thân xy lanh của động cơ được chế tạo liền với nửa trên hộp trục khuỷu theo hình thức vỏ thân xy lanh chịu lực. Thân máy của động cơ được chế tạo bằng gang đúc, có tính dẫn nhiệt tốt. 2.1.2.2 Nắp xy lanh 11