Đang tải... (xem toàn văn)
MỤC LỤCLỜI NÓI ĐẦU1CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN21.1. Mục đích, ý nghĩa của đề tài21.2. Giới thiệu ô tô cơ sở21.2.1. Tính năng kỹ thuật của ô tô trước cải tạo21.2.2. Giới thiệu các hệ thống cấu thành ô tô satxi HINO 500FC9JJSA51.2.2.1. Động cơ51.2.2.2. Hệ thống truyền lực61.2.2.3. Hệ thống phanh71.2.2.4. Hệ thống lái81.2.2.5. Hệ thống treo91.2.2.6. Hệ thống chuyển động91.2.2.7. Khung, vỏ, cabin xe91.2.2.8. Hệ thống nhiên liệu111.2.2.9. Hệ thống an toàn111.2.2.10. Hệ thống điện111.3. Giới thiệu về xi tec11CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN BỐ TRÍ CHUNG CỤM XITEC CHỞ LƯU HUỲNH142.1. Phân tích lựa chọn xitec142.2. Xác định tọa độ trọng tâm của ô tô cơ sở172.2.1. Khi không tải172.2.2. Khi đầy tải182.3. Kết cấu cụm xitec192.4. Xác định trọng lượng của xitec và các phụ kiện lắp ráp202.4.1. Tính trọng lượng thân, đáy, vỏ bọc202.4.2. Tính trọng lượng bệ đỡ xitec222.4.3. Tính trọng lượng cổ nắp xitec232.4.4. Tính trọng lượng phụ kiện lắp ráp242.4.5. Tính trọng lượng của lưu huỳnh272.5. Kết luận sơ bộ về khả năng dùng cụm xitec đã có cho xe tải HINO 500FC9JJSA272.6. Các bước công nghệ thi công cải tạo ô tô tải HINO 500FC9JJSA thành xe xitec27CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA XE THIẾT KẾ293.1. Xác định phân bố tải trọng293.1.1. Xác định tọa độ trọng tâm ô tô satxi293.1.2. Xác định vị trí lắp đặt xitec293.1.3. Xác định các thành phần tải trọng tác dụng lên từng cầu313.1.4. Xác định toạ độ trọng tâm của ô tô thiết kế323.2. Tính mối liên kết giữa xitec và khung xe353.2.1. Công dụng của mối ghép353.2.2. Kết cấu mối ghép353.2.3. Tính mối ghép363.3. Tính toán ổn định ô tô393.3.1. Tính chất ổn định dọc của ô tô393.3.1.1. Tính chất ổn định tĩnh của xe393.3.1.2. Tính chất ổn định động của xe433.3.2. Tính chất ổn định ngang của ô tô493.3.2.1. Tính chất ổn định tĩnh ngang493.3.2.2. Tính chất ổn định động ngang513.4. Tính bền xitec603.5. Xây dựng các đồ thị đặc tính của ô tô đóng mới643.5.1. Xác định đặc tính ngoài của động cơ643.5.2. Xây dựng đồ thị cân bằng công suất của ô tô663.5.3. Xây dựng đồ thị cân bằng lực kéo của ô tô713.5.4. Xây dựng đồ thị nhân tố động lực học của ô tô743.5.5. Xây dựng đồ thị gia tốc của ô tô77CHƯƠNG 4: HƯỚNG DẪN VẬN HÀNH794.1. Trước khi nổ máy phải xem xét794.2. Kiểm tra hàng tháng794.3. Nạp lưu huỳnh cho xitec794.4. Xả lưu huỳnh cho xitec794.5. Thao tác sau khi tra nạp lưu huỳnh xong86KẾT LUẬN81TÀI LIỆU THAM KHẢO82 LỜI NÓI ĐẦUSau 5 năm nghiên cứu học tập tại trường, với sự đào tạo, hướng dẫn của các thầy cô của trường nói chung và các thầy cô thuộc khoa cơ khí giao thông nói riêng, được sự quan tâm giúp đỡ từ ban giám hiệu nhà trường, ban chủ nhiệm khoa cơ khí giao thông cùng với sự diều dắt của thầy chủ nhiệm. Hôm nay, chúng em những sinh viên ngành cơ khí động lực thuộc khoa cơ khí giao thông Đại học bách khoa Đà Nẵng, đã được trang bị những kiến thức chuyên môn nhất định, đủ sức tham gia vào sản xuất, góp một phần công sức đóng góp cho xã hội, tham gia vào tiến trình phát triển khoa học kỹ thuật của nước nhà.Nhằm củng cố và hệ thống lại những kiến thức đã học trong 5 năm qua, em chọn đề tài “Thiết kế ô tô xitec chở lưu huỳnh trên cơ sở satxi ô tô tải HINO 500FC9JJSA”. Đây sẽ là đồ án đánh giá toàn diện những kiến thức, kỹ năng của em trong suốt quá trình học tập tại trường. Trong quá trình làm đồ án, do trình độ cũng như điều kiện thời gian còn hạn chế, kinh nghiệm thực tế chưa nhiều. Mặt khác, đây là lần đầu tiên tiếp xúc với một đồ án có tính chất quan trọng cao, đòi hỏi sự chính xác và kiến thức sâu rộng nên chắc chắn không thể nào tránh khỏi sai xót. Em kính mong nhận được sự phê bình, chỉ bảo của các thầy cô giáo trong khoa để em được mở rộng kiến thức, hiểu rộng và sâu hơn với các vấn đề chuyên môn. Đồ án được hoàn thành đúng tiến độ nhờ có sự chỉ bảo và giúp đỡ tận tình của các thầy cô trong bộ môn, cùng với sự đóng góp của bạn bè, đặc biệt là sự chỉ bảo tận tình của thầy giáo hướng dẫn TS. Nguyễn Văn Đông. Qua đây, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy Nguyễn Văn Đông cùng các thầy trong bộ môn đã hướng dẫn em thực hiện đồ án, cảm ơn sự quan tâm giúp đỡ từ phía ban chủ nhiệm khoa cơ khí giao thông cùng ban giám hiệu nhà trường đã tạo mọi điều kiện tốt nhất để em có thể hoàn thành tốt khóa học. Em xin chân thành cảm ơnĐà Nẵng, ngày 04 tháng 06 năm 2015Sinh viên thực hiện Nguyễn Tấn Tài CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN1.1. Mục đích, ý nghĩa của đề tàiNhu cầu về phương tiện đi lại, chở hàng hóa, nguyên vật liệu cho các nhà máy xí nghiệp ngày càng cao. Ngành công nghiệp hóa chất như lưu huỳnh việc vận chuyển và lưu trữ lưu huỳnh rất khó khăn và phức tạp. Mặt khác phải bảo đảm sự an toàn cho người vận hành, không ảnh hưởng đến môi trường thì cần phải có một xe chuyên dùng để đáp ứng những đặc điểm trên.Em chọn đề tài đồ án tốt nghiệp “Thiết kế ô tô xitec chở lưu huỳnh trên cơ sở satxi ô tô tải HINO 500FC9JJSA”. Đây là đề tài rất phù hợp thực tế, từ một satxi xe tải HINO, ta tiến hành cải tạo và gắn lên nó một chiếc xitec có tải trọng phù hợp để tạo thành chiếc xe tải xitec. Ta thấy ô tô tải xitec được sử dụng rất thuận tiện trong việc vận chuyển hóa chất, nhiên liệu. Nên việc thiết kế ô tô tải xitec trên cơ sở satxi ô tô tải HINO là công việc rất thiết thực, phù hợp với điều kiện phát triển của chúng ta.Khi hoàn thành đồ án, đề tài này giúp em hiểu hơn về vai trò quan trọng của lưu huỳnh trong các nghành công nghiệp. Không những vậy, đề tài này còn giúp em bước đầu tìm hiểu được kết cấu, nguyên lý làm việc của xe mà còn tạo tiền đề cơ sở kĩ thuật để tìm hiểu các xe chuyên dụng khác đang hoạt động. Từ đó giúp em có thể biết được một số nguyên nhân hư hỏng của xe để biết được hướng sửa chữa, bảo dưỡng nhằm mục đích tăng tuổi thọ cũng như khả năng làm việc của các thiết bị trên xe. Có như vậy mới mang lại hiệu quả kinh tế cho đơn vị sản xuất.1.2. Giới thiệu ô tô cơ sở1.2.1. Tính năng kỹ thuật của ô tô trước cải tạoXe ô tô tải HINO 500FC9JJSA là một loại phương tiện vận tải do Nhật Bản sản xuất. Nó ra đời nhằm đáp ứng nhu cầu vận chuyển hàng hóa và nó có nhửng ưu điểm nổi trội so với các loại ô tô tải khác. Dòng xe HINO 500FC9JJSA với mức độ tin cậy cao để giành được tình cảm của khách hàng. Cùng với sử dụng nhiên liệu hiệu quả và khí thải thấp, dòng xe 500FC9JJSA được thiết kế cho tính năng vận hành mạnh mẽ, bền bỉ, tiện nghi kinh tế cũng như chất lượng vận tải cao và khả năng chuyên chở linh hoạt. Hình 11 Xe tải HINO 500FC9JJSA thùng kín trước khi cải tạoHình 12 Hình tổng thể ô tô satxi HINO 500FC9JJSACác thông số kỹ thuật của satxi xe tải HINO 500FC9JJSA trước khi cải tạo được thể hiện như bảng 11 dưới đây: Bảng 11 Các thông số kỹ thuật của xe cơ sở HINO 500FC9JJSATTThông số kỹ thuậtKí hiệuGiá trịĐơn vị1Chiều dài baoL7490mm2Chiều rộng baoB2275mm3Chiều cao baoH2470mm4Chiều dài cơ sởL04350mm5Chiều rộng cơ sởB01775mm6Khoảng sáng gầm xe225mm7Tỷ số truyền các tay số123456rev8,1905,0722,9811,8481,3431,0007,6198Trọng lượng toàn bộ:+ Phân bố cầu trước:+ Phân bố cầu sau:Trọng lượng không tải+ Phân bố cầu trước:+ Phân bố cầu sau:Trọng lượng satxi+ Phân bố cầu trước:+ Phân bố cầu sau:GaG1G2GoG01G02Go’’Go1’’Go2’’1040030007400380518052000298017301250KGKGKGKGKGKGKGKGKG9Động cơ:+ Công suất cực đại+ Momen xoắn cực đại+ Dung tích xi lanhJ05E TE EURO 2NemaxMemaxV1215205123KwNmcm310Chiều dài từ sau cabin đến cuối satxi5635mm11Bán kính quay vòng nhỏ nhấtRmin≤ 8,0M 1.2.2. Giới thiệu các hệ thống cấu thành ô tô satxi HINO 500FC9JJSA1.2.2.1. Động cơÔ tô satxi HINO 500FC9JJSA được lắp động cơ mang ký hiệu J05E TE và được đặt ở phía trước xe để truyền động cho cầu sau. Động cơ thế hệ mới được thiết kế bởi công nghệ mới nhất của HINO với hệ thống 4 van. Hệ thống cao cấp này không chỉ nhằm mục tiêu là giảm mức tiêu hao nhiên liệu mà còn ở ở độ chính xác, độ bền công suất lớn và khí xả sạch. Động cơ được trang bị TURBO tăng áp và intercooler làm mát khí nạp giúp cho động cơ hoạt động tốt hơn, dễ khởi động, tiết kiệm nhiên liệu. Hình 13 Động cơ J05E TE Kí hiệu động cơ: J05E TE Loại nhiên liệu: Diesel Số xy lanh: 4 xy lanh Tỉ số nén động cơ: 18:1 Đường kính xi lanh: 112 (mm) Hành trình piston: 130 (mm) Công suất cực đại: 121 (KW) 165 (PS) Số vòng quay đạt công suất cực đại: 2500 (vòngphút) Dung tích xy lanh: 5123 (cm3) Mô men xoắn lớn nhất: 520 (Nm) Số vòng quay đạt mô men xoắn lớn nhất: 1500 (vòngphút) Tốc độ không tải nhỏ nhất: 550 (vòngphút)1.2.2.2. Hệ thống truyền lựcHệ thống truyền lực kiểu cơ khí truyền động cho cầu sau qua cơ cấu các đăng. Ly hợp: Loại ly hợp một đĩa ma sát khô, dẫn động bằng thủy lực trợ lực khí nén. Hộp số: Hộp số điều khiển bằng cơ khí, có 6 số tiến và một số lùi. Đồng tốc từ số 2 đến số 6. Model hộp số: LX06S Truyền lực chính hai cấp: 2 trục các đăng, 4 khớp các đăng không đồng trục. Tỷ số truyền lực cuối cùng: 4,333 : 1 Hình 14 Hộp số LX06S Hình 15 Sơ đồ hệ thống truyền lực xe cơ sở HINO1 Động cơ; 2 Ly hợp; 3 Hộp số; 4 Các đăng; 5 Truyền lực chính; 6 Vi sai; 7 Bán trục.1.2.2.3. Hệ thống phanh Hệ thống phanh của xe HINO 500JJSA hiện đại, hệ thống phanh thủy lực trợ lực khí nén giúp hiệu quả phanh tốt hơn, ngoài hệ thống phanh chính còn trang bị hệ thống phanh đỗ. Phanh chính: Cả bánh trước và bánh sau đều sử dụng loại tang trống. Phanh đỗ: Kiểu trống trên bánh sau, dẫn động bằng cơ khí. Hình 16 Hệ thống phanh thủy lực trợ lực khí nén1 Bàn đạp; 2 Đòn bẩy; 3 Cụm van khí nén; 4 Bình chứa khí nén; 5 Xy lanh lực; 6 Xy lanh chính; 7,9 Đường ống dẫn dầu đến các xy lanh bánh xe; 8,10 Xy lanh bánh xe. 1.2.2.4. Hệ thống lái Hệ thống lái trục vít đai ốc bi tuần hoàn, trợ lực thủy lực toàn phần, với cột tay lái có thể thay đổi độ nghiêng và chiều cao. Tay lái dễ dàng điều chỉnh được và người lái xe dễ dàng có được vị trí lái tốt nhất. Tỷ số truyền 18,6. Hình 17 Hệ thống lái với hệ thống treo phụ thuộc1 Vô lăng; 2 Trục lái; 3 Cơ cấu lái; 4 Trục ra của cơ cấu lái; 5 Đòn quay đứng; 6 Thanh kéo dọc; 7 Đòn kéo ngang; 8 Cam quay; 9 Cạnh bên hình thang lái; 10 Thanh kéo ngang; 11 Bánh xe; 12 Bộ phận phân phối; 13 Xy lanh trợ lực.1.2.2.5. Hệ thống treo Hệ thống treo có van thiết kế mới, tải trọng phân bố đều hơn, giúp vận hành êm và ổn định. Bộ giảm chấn cấu tạo kiểu trục cứng tác động đơn giúp giảm chấn hiệu quả hơn, thỏa mái dễ chịu hơn. Hệ thống treo cầu trước: Hệ thống treo phụ thuộc, nhíp lá, giảm chấn thủy lực. Hệ thống treo cầu sau: Hệ thống treo phụ thuộc, nhíp lá.1.2.2.6. Hệ thống chuyển động Có 6 bánh xe, công thức bánh xe 4x2. Kiểu lốp hơi thay đổi áp suất. Cỡ lốp: 8.25161.2.2.7. Khung, vỏ, cabin xe Cabin loại ngắn, kiểu lật với cơ cấu thanh xoắn và các thiết bị khóa an toàn, cabin được đặt phía trước, trên động cơ và có 3 chỗ ngồi. Đặc biệt ghế lái có thể điều chỉnh lên xuống trái phải giúp lái xe thỏa mái hơn. Cabin an toàn chống va đập, cabin với độ cứng cao cùng với gân chịu lực ở cánh cửa được phát triển thông qua những thử nghiệm phức tạp để luôn tạo ra một khoảng an toàn cho lái xe. Cửa sổ rộng hơn, cabin mới tăng góc quan sát của người lái xe rộng hơn, tăng độ an toàn khi lái xe chủ động. Cột A được thiết kế mỏng khiến tầm quan sát gần như không bị cản, cho phép lái xe dễ dàng phát hiện khách bộ hành hoặc người đi xe đạp. Cabin được thiết kế kiểu dáng khí động học hiện đại làm giảm sức cản gió. Cản trước và lưới tản nhiệt được thiết kế trang nhã với nhiều khe thông gió hơn làm mát động cơ. Cabin được trang bị cửa sổ điện, khóa cửa trung tâm, CDAMFM radio, điều hòa không khí DENSO chất lượng cao, đồng hồ hiển thị được thiết kế đơn giản dễ đọc. Đồng hồ tích hợp sử dụng công nghệ đèn nền LED thiết kế
Khảo sát động cơ 1 xi lanh WAVE RS 110 và cải tạo hệ thống nhiên liệu động cơ LỜI NÓI ĐẦU Sau 5 năm học được học tập và rèn luyện tại Trường Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng cũng đã sắp đi đến thời gian kết thúc và chuẩn bị cho ngày tốt nghiệp sắp tới. Trong thời gian học ở đây là quãng thời gian thật ý nghĩa đối với em, bao nhiêu khó khăn trong quá trình học tập đều được các thầy cô và các bạn hướng dẫn tận tình giúp đỡ. Trong đề tài tốt nghiệp của em “ Khảo sát động cơ 1 xilanh WAVE RS 110 và cải tạo hệ thống nhiên liệu động cơ” là một đề tài giúp em kiểm tra củng cố lại những kiến thức đã được học tại trường, vận dụng nâng cao khả năng tiết kiệm nhiên liệu trên động cơ. Ở nước ta số lượng xe gắn máy còn rất nhiều là vẫn phương tiện di chuyển là chủ yếu, trước tình hình nguồn nguyên liệu hóa thạch ngày càng giảm và vẫn đề ô nhiễm do khí thải động cơ tăng lên, vì vậy đề tài của em nhằm mọi người hiểu rõ hơn về đặc điểm, cấu tạo cũng như nguyên lý hoạt động của động cơ và hơn nữa ý thức tiết kiệm nhiên liệu sử dụng sao cho hợp lý và tối ưu nhất. Vậy việc cải tạo cho động cơ giảm thiểu tiêu hao nhiên liệu vô ích cũng là một biện pháp để nâng cao tiết kiệm nhiên liệu. Được sự giúp đỡ và hướng dẫn tận tình của Thầy Dương Đình Nghĩa và các thầy cô trong khoa cùng với việc tìm hiểu, tham khảo các tài liệu liên quan và vận dụng các kiến thức được học, em đã cố gắng hoàn thành đề tài này. Mặc dù vậy, do trình độ bản thân em lại hạn chế thời gian và điều kiện làm đề tài có hạn, do đó đồ án sẽ không tránh khỏi những thiếu sót. Em mong các thầy cô góp ý, chỉ bảo thêm để kiến thức của em ngày càng hoàn thiện hơn. Qua đây em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy hướng dẫn Dương Đình Nghĩa, cùng các thầy cô trong khoa và và gửi lời chúc sức khỏe đến các Quý thầy cô! Sinh viên thực hiện Tăng Văn Chiến 1 Khảo sát động cơ 1 xi lanh WAVE RS 110 và cải tạo hệ thống nhiên liệu động cơ Mục đính và ý nghĩa của đề tài Nhằm củng cố, hiểu rõ hơn những kiến thức đã được học về nguyên lý, cấu tạo, kết cấu các chi tiết, cơ cấu và các hệ thống trong động cơ. Hệ thống cung cấp nhiên liệu là một trong những hệ thống quan trọng nhất của động cơ, trước các yêu cầu hết sức khắt khe về tiết kiệm nhiên liệu và giảm lượng khí thải. Nghiên cứu và khảo sát hệ thống cung cấp nhiên liệu sẽ giúp chúng ta nắm vững những kiến thức cơ bản để nâng cao hiệu quả khi sử dụng, khai thác, sửa chữa, cải tiến và chế tạo chúng. Ngoài ra nó còn bổ sung thêm nguồn tài liệu để phục vụ học tập và công tác sau này. Chương 1. GIỚI THIỆU CHUNG ĐỘNG CƠ 1 XILANH WAVE RS 110 Động cơ 1 xilanh WAVE RS do hãng Honda Nhật Bản chế tạo và được sử dụng chung cho nhiều dòng xe như WAVE- WAVE-S, WAVE-RSX của hãng. Nó được giới thiệu lần đầu cho thị trường châu Á và châu Âu vào năm 1995. Còn tại Việt Nam vào năm 2002 Honda cho ra mắt dòng xe Wave phiên bản đầu tiên. Đây là dòng xe có ưu điểm bền máy và tiêu thụ ít xăng nhất trong các dòng xe máy của Honda và cho đến nay dòng xe này được sử dụng phổ biến tại nước ta. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Hình 1-1. Mặt cắt ngang động cơ 1-Chốt khuỷu; 2-Piston; 3-Thân máy; 4-Xilanh; 5-Xupap; 6-Cò mổ; 7-trục cò mổ; 2 Khảo sát động cơ 1 xi lanh WAVE RS 110 và cải tạo hệ thống nhiên liệu động cơ 8-Trục cam; 9-Lò xo xupap; 10-Thanh truyền 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Hình 1-2. Mặt cắt dọc động cơ 1-Trục khuỷu; 2-Bánh răng bơm dầu; 3-Đĩa xích cam; 4-Nắp đầu máy; 5-Con lăn cò mổ; 6-Ổ lăn; 7-Bu ri; 8-Chốt piston; 9-Bơm dầu; 10-Lọc dầu bôi trơn Đây là loại động cơ xăng 4 kỳ, 110 phân phối(thể tích công tác), xi lanh đơn và được làm mát bằng không khí. Một số đặc điểm của các hệ thống chính trong động cơ Hệ thống bôi trơn của động cơ là loại cácte ướt dùng bơm dầu để vẩn chuyển dầu bôi trơn và kiểu bơm dầu là bơm bánh răng ăn khớp ngoài. Hệ thống phân phối khí loại SOHC bố trí 1 trục cam trên nắp máy Hệ thống đánh lửa của động cơ trang bị loại đánh lửa DC-CDI Trọng lượng động cơ khô là 22,6 kg 3 Khảo sát động cơ 1 xi lanh WAVE RS 110 và cải tạo hệ thống nhiên liệu động cơ Bố trí xilanh được đặt nghiêng 80 0 so với phương thẳng đứng 1.1.THÔNG SỐ KỸ THUẬT CHUNG CỦA ĐỘNG CƠ T.T Thông số Ký Hiệu Số liệu kỹ thuật Đơn vị 1 Công suất cực đại N e 6,05 kW 2 Số vòng quay đạt công suất cực đại N 7.500 Vòng/phút 3 Momen xoắn cực đại M 8,67 N.m 4 Số vòng quay đạt momen xoắn cực đại 5.500 Vòng/phút 5 Tỷ số nén ε 9.0 6 Đường kính xilanh D 50 mm 7 Hành trình piston S 55,6 mm 8 số xilanh i 1 9 Số kì 4 10 Góc mở sớm xupap nạp α 1 5 Độ 11 Góc đóng muộn xupap nạp α 2 30 Độ 12 Góc mở sớm xupap thải α 3 34 Độ 13 Góc đóng muộn xupap thải α 4 0 Độ Bảng 1-1. Thông số kỹ thuật của động cơ 1.2. ĐẶC ĐIỂM CÁC CƠ CẤU VÀ CÁC HỆ THỐNG TRONG ĐỘNG CƠ 1.2.1. Cơ cấu Piston -Trục khuỷu- Thanh truyền Cơ cấu piston trục khuỷu thanh truyền là một trong những hệ thống quan trọng và chiếm diện tích lớn trong động cơ. Biến chuyển động tịnh tiến của piston thành chuyển động quay của trục khuỷu và ngược lại biến chuyển động quay của trục khuỷu thành chuyển động tịnh tiến của piston. 1.2.1.1. Nhóm Piston a, Piston Trong quá trình làm việc của động cơ, nhóm piston co nhiệm vụ chính sau: 4 Khảo sát động cơ 1 xi lanh WAVE RS 110 và cải tạo hệ thống nhiên liệu động cơ + Cùng với các chi tiết khác như xilanh, nắp xilanh bao kín tạo thành buồng cháy + Tiếp nhận lực khí thể thông qua thanh truyền, truyền xuống trục khuỷu làm quay trục khuỷu trong quá trình cháy và quá trình giãn nở, nén khí trong quá trình nén, đẩy khí ra khỏi xilanh trong quá trình thải và hút khí nạp mới vào buồng cháy trong quá trình nạp. - Điều kiện làm việc của Piston rất nặng nhọc vừa chịu tải trọng cơ học vừa chịu tải trọng nhiệt. Ngoài ra Piston còn chịu ma sát và ăn mòn. + Tải trọng cơ học: Trong quá trình cháy, khí hổn hợp cháy sinh ra áp suất rất lớn trong buồng cháy, trong chu kỳ công tác áp suất khí thể thay đổi rất lớn vì vậy lực khí thể có tính chất va đập + Tải trọng nhiệt: Trong quá trình cháy Piston trực tiếp tiếp xúc với sản vật cháy có nhiệt độ rất cao. Mà như vậy nhiệt độ của Piston và nhất là nhiệt độ phần đỉnh Piston cũng rất cao. + Ma sát và ăn mòn: Trong quá trình làm việc Piston chịu ma sát khá lớn do thiếu dầu bôi trơn và lực ngang N ép Piston vào xi lanh, ma sát càng lớn do biến dạng của Piston. Ngoài ra đỉnh Piston tiếp xúc trực tiếp với sản vật cháy nên còn bị sản vật cháy ăn mòn. Hình 1-3. Piston động cơ 24 27 3 Ø50 13 2 1 4 5 6 46 22 5 Khảo sát động cơ 1 xi lanh WAVE RS 110 và cải tạo hệ thống nhiên liệu động cơ Hình 1-4. Kết cấu piston 1- Khóa chốt piston; 2- Rãnh xéc măng dầu; 3- Rãnh xéc măng khí ; 4-Đỉnh piston; 5- Lỗ hồi dầu về cac te; 6-Chốt piston; Cấu tạo của piston gồm có 3 phần: đỉnh piston, đầu piston và thân piston. Pisston của động cơ được chế tạo bằng hợp kim nhôm chịu nhiệt. - Đỉnh piston : đỉnh piston của động cơ 1 xilanh WAVE RS 110 là loại đỉnh lõm (4) có diện tích chịu nhiệt lớn tạo ra lốc xoáy nhẹ trong quá trình nén và quá trình cháy , nó có nhiệm vụ bao kín buồng cháy. Trên bề mặt trụ ngoài của piston có khoét 2 rãnh để lắp xéc măng khí (3) và một rãnh xéc măng dầu (2). - Kết cấu đầu Piston : Nhiệm vụ chủ yếu của đầu Piston là bao kín và là nơi bố trí rãnh xéc măng, số lượng rãnh xéc măng khí là 2 rãnh , số lượng rãnh xécmăng dầu từ 1 rãnh - Thân piston: Làm nhiệm vụ dẫn hướng cho piston chuyển động tịnh tiến trong xi lanh và chịu lực ngang N. Để khắc phục hiện tượng bó kẹt piston người ta tiện vát bớt mặt thân piston ở hai đầu bệ chốt. Stt Tên thông số Giá trị (mm) 1 Đường kính piston (D) 49,993 2 Chiều dày ở đỉnh piston 3 Khoảng cách (h) từ đỉnh đến xéc măng thứ nhất 4,4001 4 Vị trí chốt cách đỉnh piston 19,995 5 Chiều cao (H) của piston 3,998 6 Đường kính chốt (dcp) 13,031 7 Đường kính trong chốt (dp) 10,431 Bảng 1-2. Thông số kích thước của piston Giá trị sai số bằng 0,01(mm) b, Xéc măng Công dụng của xéc măng tạo độ kín khít trong lỗ xilanh để tránh lọt khí nén trong xilanh vào cacte và gạt dầu bôi trơn về cacte. Loại xéc măng trên động cơ WAVE RS có kết cấu đơn giản, nó có dạng vòng thép hở miệng như hình 1-5 được chế tạo bằng gang xám hợp kim , trên bề mặt ngoài (mặt lưng ) xéc măng được mạ crôm để hạn chế mài mòn và có hệ số ma sát nhỏ. Điều kiện làm việc của xéc măng rất nặng vì chịu tác dụng trực tiếp của khí cháy có nhiệt độ cao, áp suất lớn và liên tục chịu áp lực. Muốn giảm ma sát cần một lớp dầu mỏng đủ dầu bôi trơn nếu quá nhiều sẽ tạo muội than trên thành xilanh. Khi làm việc bình thường xéc măng phải tì sát vào thành xi lanh không có khe hở ánh sáng. Xéc măng khí có nhiệm vụ bao kín buồng cháy của động cơ và dẫn nhiệt piston ra thành xilanh và dẫn nhiệt ra ngoài môi trường. 6 Khảo sát động cơ 1 xi lanh WAVE RS 110 và cải tạo hệ thống nhiên liệu động cơ Miệng 2 xéc măng khí được đặt lệch nhau 180 độ. f t H t D 2 3 5 4 1 Hình 1-5. Kết cấu xéc măng 1. Mặt đáy; 2- Mặt lưng; 3- Mặt bụng; 4- Phần miệng; 5- Khe hở miệng ở trạng thái lắp ghép b, a, Hình 1-6. Tiết diện xéc măng khí (a) và xéc măng dầu (b) Tiết diện loại xéc măng khí của động cơ này trên hình 1-6.a khí lắp vào xi lanh mặt lưng bị vênh lên thành mặt côn do đó xéc măng chỉ tiếp xúc với thành xilanh một phần mặt lưng xéc măng vì vậy khi áp suất tiếp xúc cao, ít lọt khí và chóng rà khít hơn. Stt Tên thông số Giá trị 1 Số xéc măng khí 2 (cái) 2 Số xéc măng dầu 1 (cái) 3 Chiều dày hướng kinh (t) 2 (mm) 4 Chiều cao (a) 1,2 (mm) 5 Khe hở nhiêt (f) – Vòng đỉnh và vòng 2 - Vòng dầu 0,12 (mm) 0,24 (mm) Bảng 1-3. Các thông số cơ bản của xéc măng - Xéc măng dầu được làm từ thép chống gỉ, xéc măng dầu có nhiệm vụ san đều lớp dầu trên bề mặt làm việc và gạt dầu bôi trơn thừa từ thành xilanh về cacte. Xéc măng dầu có các lỗ dầu và được lắp vào rãnh dưới cùng của piston,trong rãnh có lỗ nhỏ ăn thông với khoang trống phía trong piston (hình 1-6.b). 7 Khảo sát động cơ 1 xi lanh WAVE RS 110 và cải tạo hệ thống nhiên liệu động cơ c, Chốt piston Kết cấu của chốt piston rất đơn giản, đều là hình trụ rỗng cho nhẹ. Các chốt chỉ khác nhau ở mặt bên trong của chốt, mặt bên trong có hình trụ, các loại khác có độ côn tuy có phức tạp hơn nhưng bù lại nhẹ hơn và có sức bền hơn. Kích thước đường kính ngoài của chốt piston được thiết kế theo hệ trục để việc lắp ghép thêm thuận tiện và đảm bảo khe hở làm việc giữa chốt piston với piston và giữa chốt piston với đầu nhỏ thanh truyền. Có hình dạng trụ rỗng để giảm bớt khối lượng, được chế tạo bằng thép, chốt piston được lắp tự do, Các vòng hãm lắp trong bệ chốt giữ cho nó khỏi dịch chuyển dọc trục, mỗi lắp giữa chốt piston và bệ chốt piston là mối lắp lỏng, còn mỗi lắp giữa chốt và đầu nhỏ thanh truyền là mỗi ghép chặt. A A B B B-B A-A Hình 1-7. Kết cấu chốt piston Tiết diện phần chính giữa của chốt piston là lớn nhất(B-B), chiều dày chốt tăng dần từ hai dầu vào chính giữa. Kết cấu hình côn tuy gia công phức tạp nhưng có sức bền đều hơn và sử dụng vật liệu tốt hơn nên nhẹ hơn. 1.2.1.2. Trục khuỷu Trục khuỷu là bộ phận tiếp nhận lực tác dụng trên piston truyền qua thanh truyền và biến chuyển động tịnh tiến của piston thành chuyển động quay của trục để đưa công suất ra ngoài. Trục khuỷu chịu tải trọng bởi áp lực của khí, lực quán tính của các phần chuyển động tịnh tiến và chuyển động quay. Các lực tác dụng có tính chất chu kỳ gây nên dao động xoắn . Trục khuỷu là chi tiết chịu lực chính của động cơ. Bạc lót cổ trục khuỷu và cổ thanh truyền đều bằng hợp kim nhôm có khả năng chịu mài mòn ,chống rung động, bên trong bạc lót có các khe rãnh dầu. + Đầu trục khuỷu là nơi truyền công suất ra ngoài hộp số và là nơi lắp đặt bánh răng để dẫn động bánh răng trục cam phân phối khí, bơm dầu bôi trơn. Các bánh răng chủ động lắp trên đầu trục khuỷu theo kiểu lắp căn hoặc lắp trung gian và đều là lắp bán nguyệt đai ốc hãm chặt bánh đai, phớt chắn dầu, ổ chắn dọc trục đều lắp trên đầu trục khuỷu. 8 Khảo sát động cơ 1 xi lanh WAVE RS 110 và cải tạo hệ thống nhiên liệu động cơ 1 2 3 4 5 255 127 89 28 34 34 28 Hình 1-8. Kết cấu trục khuỷu 1- Đầu trục khuỷu; 2- chốt khuỷu; 3-Đối trọng; 4- Cổ trục; 5- Đuôi trục khuỷu + Kết cấu trục khuỷu bao gồm: chốt khuỷu, má khuỷu, cổ trục khuỷu. Kết cấu khuỷu trục như hình 1-8, trong đó: Các cổ trục thường có cùng kích thước đường kính. Trong một vài động cơ cổ trục làm lớn dần theo chiều từ đầu đến đuôi trục để đảm bảo sức bền và khả năng chịu lực của cổ trục được đồng đều hơn. Khi đường kính cổ trục tăng làm tăng thêm độ cứng vững trục khuỷu mặt khác mô men quán tính độc cực của trục khuỷu tăng lên, độ cứng chống xoắn của trục tăng lên mà khối lượng chuyển động quay hệ thống trục khuỷu vẫn không thay đổi. Đường kính của chốt khuỷu bằng đường kính của cổ trục khuỷu, nhất là động cơ cao tốc do phụ tải và lực quán tính lớn muốn vậy để tăng khả năng khả năng làm việc bạc lót và chốt khuỷu người ta thường tăng đường kính chốt khuỷu. Như vậy kính thước và khối lượng đầu to thanh truyền đầu to sẽ tăng theo tần số dao động riêng sẽ giảm có thể xảy ra hiện tượng cộng hưởng trong phạm vi tốc độ sử dụng cho phép. Hình dạng má khuỷu chủ yếu phụ thuộc vào dạng động cơ, trị số áp suất khí thể và tốc độ quay của trục khuỷu. Khi thiết kế má khuỷu động cơ cần giảm trọng lượng , má khuỷu có nhiều dạng nhưng chủ yếu dạng má hình chữ nhật và hình tròn có kết cấu đơn giản dễ chế tạo, dạng má hình ô van có kết cấu phức tạp loại má khuỷu hình chữ nhật phân bố lợi dụng vật liệu không hợp do tăng khối lượng không cân bằng má khuỷu, má khuỷu dạng tròn sức bền cao có khả năng giảm chiều dày má do đó có thể tăng chiều dài cổ trục và chốt khuỷu và giảm mài mòn cổ trục và chốt khuỷu mặt khác má tròn dễ gia công. 9 Khảo sát động cơ 1 xi lanh WAVE RS 110 và cải tạo hệ thống nhiên liệu động cơ R16 27,8 1 2 3 R13 R48 R46 Hình 1-9. kết cấu má khuỷu 1- Cổ biên ( chốt khuỷu); 2- Cổ trục chính; 3- Đối trọng Đuôi trục khuỷu: Lắp với các chi tiết máy của động cơ truyền dẫn công suất ra ngoài máy công tác. Trục thu công suất động cơ thường đồng tâm với trục khuỷu dùng mặt bích trục khuỷu để lắp bánh đà. Để tăng cường độ chịu lực cho trục khuỷu, biện pháp xủ lý tăng cứng bề mặt đã được áp dụng. Do đó trong quá trình sửa chữa không mài lại bề mặt trục khuỷu. Vì vậy trục khuỷu không có cốt sửa chữa. 1.2.1.3. Thanh truyền Thanh truyền trên động cơ là loại thanh truyền có kết cấu đơn giản nhất, gồm ba phần: đầu nhỏ thanh truyền, thân thanh truyền và đầu to thanh truyền. Trong quá trình làm việc của động cơ nhóm thanh truyền có nhiệm vụ truyền lực tác dụng từ piston đến trục khuỷu, làm quay trục khuỷu. Khi động cơ làm việc, thanh truyền chịu tác dụng các lực sau: lực khí thể trong xi lanh , lực quán tính chuyển động tịnh tiến của nhóm piston , lực quán tính của thanh truyền. Thanh truyền được chế tạo bằng thép hợp kim đăc biệt 40XH. Hình 1-10. Thanh truyền động cơ 10 [...]... 2.4 .1. Tính toán các thông số chỉ thị 33 Khảo sát động cơ 1 xi lanh WAVE RS 11 0 và cải tạo hệ thống nhiên liệu động cơ - ' Áp suất chỉ thị trung bình P i [MN/m2] được tính theo công thức : p 'i = P 'i = - Pc λ 1 1 1 2 1 − n2 1 ÷− 1 − n1 1 ÷ [MN/m ] ε 1 n2 1 ε n1 − 1 ε 1, 4544 3, 028 1 1 1 2 1, 23 − 1 1 − 91, 23 1 ÷− 1, 32 − 1 1 − 91, 32 1 ÷ = 1, 1962[MN/m ] 9 1. .. khí và số kì của động cơ Các bề mặt làm việc của cam được gia công với yêu cầu kỹ thuật, độ chính xác rất cao và được nhiệt luyện để giảm ma sát và mài mòn 17 Khảo sát động cơ 1 xi lanh WAVE RS 11 0 và cải tạo hệ thống nhiên liệu động cơ 1. 2.3 Hệ thống bôi trơn Hệ thống bôi trơn trên động cơ 1xilanh lắp trên xe WAVE RS 11 0 là hệ thống bôi trơn kiểu cưỡng bức để đưa dầu đi bôi trơn các bề mặt ma sát và. .. của động cơ Theo công thức kinh nghiệm ta có: pm = a + b.C m + p r − p a (2-28) [1] 34 Khảo sát động cơ 1 xi lanh WAVE RS 11 0 và cải tạo hệ thống nhiên liệu động cơ Cm = Trong đó : S n 0,0556.7500 30 = 30 = 13 ,9 [m/s] Tuỳ theo động cơ và tỷ số S/D, loại buồng cháy tra các giá trị a, b theo bảng sau: Bảng 2-3 Bảng hệ số tổn thất dựa vào các loại động cơ [1] Động cơ Động cơ xăng S/D > 1 S/D ≤ 1 Động cơ. .. − 1 = 8, 314 ′′ ( ξb − ξ z ) (QH − ∆QH ) + a′′ + bvz T + T ( z b) vz M 1 ( 1 + γ r ) β ( Tz − Tb ) ) 2 Thay các giá trị vào biểu thức trên ta có: 32 Khảo sát động cơ 1 xi lanh WAVE RS 11 0 và cải tạo hệ thống nhiên liệu động cơ n2 − 1 = 8, 314 ( 0,95 − 0,92 ) (43995 − 0) 0, 00603 + 21, 42353 + ( 2 311 , 29 + Tb ) 0,5 310 1( 1 + 0, 053 01) 1, 0492 ( 2 311 , 29 − Tb ) ) 2 (2-20) [1] Trong đó: Tb = Tz δ n2 1. .. 1 (1 + γ r ) Đưa về dạng phương trình bậc hai: Động cơ A Động cơ đánh lửa β b′ z vz cưỡng bức A= (2 -17 ) [1] ATz2 + BTz + C = 0 B C β z a′vz − ξ z (Q H − ∆Q H ) M1. (1 + γ r ) ′′ β z bvz / 2 = (1, 04763.0,00603)/2 = 0,00 314 ′ B = β z a vz = 1, 04783 20,53 51= 22,33257 31 Khảo sát động cơ 1 xi lanh WAVE RS 11 0 và cải tạo hệ thống nhiên liệu động cơ ξ z (QH − ∆QH ) 0,92(43995 − 0) − M 1. (1 + γ r ) = 0,5 310 1. (1. .. 27 Khảo sát động cơ 1 xi lanh WAVE RS 11 0 và cải tạo hệ thống nhiên liệu động cơ M0 = 1 C H Onl ( + − ) 0, 21 12 4 32 Đối với nhiên liệu động cơ xăng ta có C = 0,855; H = 0 ,14 5; O = 0; nên thay vào công thức tính M0 ta được : 1 0,885 0 ,14 5 0 + − ÷ 0, 21 12 4 32 = 0, 512 [kmol kk/kg nl] M0 = - số mol khí nạp mới M1 [kmol kk/kg nl] tính theo công thức : M 1 = α M 0 + 1 µnl [kmolkk/kg nl] M 1 =.. .Khảo sát động cơ 1 xi lanh WAVE RS 11 0 và cải tạo hệ thống nhiên liệu động cơ + Kết cấu thanh truyền như hình Hình 1- 11 Kết cấu thanh truyền 1- đầu nhỏ thanh truyền; 2- bạc lót đầu nhỏ thanh truyền; 3- Thân thanh truyền; 4- Đầu to thanh truyền; 5- ô bi kim Đặc điểm kết cấu của thanh truyền động cơ 1 xilanh lắp trên xe WAVE RS 11 0 được mô tả trên hình 1- 113 + Đầu nhỏ của thanh... lên Stt 1 2 3 Tên thông số Giá trị (mm) Đường kính lỗ cò mổ (Hút/ Xả) 10 ,000 – 10 , 015 Đường kính trục cò mổ (Hút/ Xả) 9,972 -9,987 Khe hở giữa trục và cò mổ (Hút/ Xả) 0, 013 – 0,043 Bảng 1- 6 Thông số cơ bản của cò mổ 1. 2.2.4 Trục cam 16 Khảo sát động cơ 1 xi lanh WAVE RS 11 0 và cải tạo hệ thống nhiên liệu động cơ Hình 1- 21 Trục cam động cơ Trục cam có cấu tạo bao gồm các vấu cam nạp, cam thải và cổ trục... (2 -12 ) [1] 1, 0 517 9 + 0, 053 01 1 + 0, 053 01 =1, 04 918 β= Hệ số biến đổi phân tử β z tại z βz =1+ βz = 1+ - βo 1 ξz 1 + γ r ξb 1, 0 517 9 − 1 0,92 1 + 0,053 01 0,95 =1, 04763 ( 2 -13 ) [1] Tính hệ số toả nhiệt xz tại z ta có công thức: xz = ξz ξb xz = ξ z 0,92 = ξ b 0,95 =0,9684 (2 -14 ) [1] Tổn thất nhiệt do cháy không hoàn toàn ∆QH: Do động cơ phun xăng α> 1 nên ∆QH = 0 30 Khảo sát động cơ 1 xi lanh WAVE RS. .. : [1] pc = pa ε [MN/m2] Pc = 0,08 91, 32 = 1, 45442[MN/m2] n1 pc = (0,7 – 2)MN/m2 thỏa mãn 2.3.3.Tính toán quá trình cháy - Tính ∆M: Hệ số biến đổi phân tử lý thuyết được tính theo công thức : β0 = M 2 M 1 + ∆M ∆M = = 1+ M1 M1 M1 (2-9) [1] Trong đó :∆M là độ tăng mol Động cơ xăng khi α ≥ 1 thì: ∆M = H O 1 + − 4 32 µnl 29 Khảo sát động cơ 1 xi lanh WAVE RS 11 0 và cải tạo hệ thống nhiên liệu động cơ Với