Đang tải... (xem toàn văn)
Tài liệu tham khảo Tính toán kiểm nghiệm động cơ утд-20 trên xe chiến đấu bộ binh BMP-1 ở chế độ mô men khi hoạt động mùa đông tại vùng núi phía bắc
KHOA ĐỘNG LỰC CỘNG HÒA Xà HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM BỘ MÔN ĐỘNG CƠ Độc lập – Tự – Hạnh phúc NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG Họ tên: Nguyễn Văn Lên Lớp : XT 42 NỘI DUNG Tên đồ án: Tính toán kiểm nghiệm động утд-20 xe chiến đấu binh BMP-1 chế độ mô men hoạt động mùa đơng vùng núi phía bắc Các số liệu ban đầu: S/D = 150/150 mm, ɛ = 16,5, Memax = 980 N.m, nMmax = 1600 vòng/phút, to = 15oC Nội dung thuyết minh: - Phân tích đặc điểm kết cấu động cơ; - Tính tốn chu trình cơng tác động cơ; - Tính tốn động lực học; Bản vẽ: - Bản vẽ mặt cắt ngang động (khổ A0); - Bản vẽ đồ thị động lực học (Khổ A0) Ngày giao: 07/09/2010 Ngày hoàn thành: 31/12/2010 Chủ nhiệm môn Cán hướng dẫn (Ký, ghi rõ họ tên, học hàm, học vị) Đại tá, PGS-TS Đào Trọng Thắng Đại úy,TS Nguyễn Trung Kiên Mục Lục Phần I: Giới thiệu chung động утд-20 Trang 1.Giíi thiƯu chung vỊ động -20 . Trang Phần II: Phân tích đặc điểm kết cấu cấu, cụm cấu hệ thống động -20 Trang 2.1 Giíi thiệu chung động -20 Trang 2.2 C¬ cÊu khủu trơc trun……………………………… …….Trang 2.2.1 Nhãm chi tiết cố định.Trang 2.2.2 Nhóm chi tiết chuyển ®éng…………………………………………Trang 11 2.3 C¬ cÊu phèi khÝ…………………………………………………….…Trang 17 2.3.1 Trơc camTrang 18 2.3.2 Lò xo xu páp Trang 19 2.3.3 èng dÉn híng xu p¸p……………………………………… …… Trang 19 2.3.4 Xu p¸p……………………………………………………… …… Trang 20 2.3.5 Đế xu páp…………………………………………………… …… Trang 20 2.3.6 a lò xo xu páp Trang 20 2.4 Cơ cấu truyền u truyền n độngng…………………………………………… … Trang 21 2.5 HƯ thèng cung cÊp nhiªn liƯu………………………… … Trang 22 2.6 Hệ thống bôi trơn…………………………………………………… Trang 22 2.7 Hệ thống làm mát…………………………………………………… Trang 23 2.7.1 Bơm nước………………………………………………………… Trang 24 2.7.2 Kết nước…………………………………………………………… Trang 25 2.7.3 Bình ngưng………………………………………………………… Trang 25 2.7.4 Van xả nước………………………………………………… …… Trang 26 2.8 Hệ thống ng. Trang 26 Phần III: tính toán chu trình công tác Trang 27 I Chọn số liệu ban đầu Trang 27 II Tính toán chu trình công tác. Trang 29 2.1 Tính toán trình trao đổi khí.. Trang 29 2.2 Tính toán trình nén. Trang 30 2.3 Tính toán trình cháy. Trang 30 2.4 Tính toán trình dÃn nở Trang 33 2.5 Kiểm tra kết tính toán. Trang 34 III Xác định thông số đánh giá chu trình công tác làm việc động Trang 34 3.1 Các thông số thị. Trang 34 3.2 Các thông số có ích Trang 36 3.3 Xác định kích thớc động cơ. Trang 37 3.4 Dựng đồ thị công thị chu trình công tác Trang 38 IV Dựng đặc tính động Trang 41 4.1 Thứ tự dựng đờng đặc tính. Trang 41 4.2 Dựng đồ thị Pk: Dùng phơng pháp vòng tròn Brích dựng đồ thị Pk. Trang 43 V quy dẫn khối lợng chuyển động. Trang 43 5.1 Khối lợng chuyển động tịnh tiến mj Trang 43 5.2 Lực quán tính tổng lực, lực tiếp tuyến pháp tuyến.. Trang 43 PHN I GII THIU CHUNG VỀ ĐỘNG CƠ утд-20 Giíi thiƯu chung vỊ động -20: Xe -1 loại xe bọc thép chiến đấu chở binh Liên Xô cũ sản xuất Xe đợc trang bị cho quân đội Liên Xô cuối năm 1970 đợc trang bị cho quân đội ta Động -20 đợc đăt xe chiến đấu binh -1 -2 Động đợc bố trí phía mũi xe nên thuận lợi cho việc bố trí cấu điều khiển,rút ngắn đợc chiều dµi cđa hƯ thèng trun lùc Tuy viƯc bè trÝ khó bảo vệ đợc động chiến đấu nhng bảo vệ đợc binh đỡ bị sát thơng Động -20 loại động kỳ,cao tốc,buồng cháy thống nhất, không tăng áp, làm mát cỡng b»ng níc, cã xy lanh bè trÝ thµnh dÃy kiểu chữ V có góc nhị diện 120o , bố trí rút gọn, dÃy xy lanh, nhờ chiều dài chiều cao động đợc rút ngắn, tăng độ cứng vững, tạo điều kiện thuận lợi cho việc sử dụng ổ lăn cho trục khuỷu Các phân bơm cao áp động đợc bố trí thành dÃy nằm ngang, dÃy gồm phân bơm Mỗi vấu cam bơm cao áp lần lợt dẫn động cho phân bơm thuộc dÃy, nh chiều dài trục cam đợc rút ngắn.Bơm đợc bố trí khoang xy lanh Bên phải động máy phát điện, động khởi động, đĩa phân phối khí nén Động -20 có lắp khớp tự điều chỉnh góc phun sớm nhiên liệu, cấu cho phép thay đổi góc phun sớm nhiên liệu phù hợp với chế độ động cơ, trình cháy đợc hoàn thiện hơn, đảm bảo tăng đợc công suất, tăng tính tiết kiệm nhiên liệu chế độ làm việc khác Để tăng độ tin cậy khởi động khả sẵn sàng chiến đấu, động -20 có lắp hệ thống khởi động độc lập: hệ thống khởi động khí nén hệ thống khởi động b»ng ®iƯn, ®ã hƯ thèng khëi ®éng b»ng khÝ nén Các thông số kỹ thuật động cơ: ST T Tên gọi Tính kỹ thuật Phần chung Kiểu xe -1 Bọc thép,chạy xích, Bơi nớc Đơn vị 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 Träng lỵng chiÕn đấu Kíp xe Bộ binh Công suất riêng áp suất trung bình dải xích Kích thớc Chiều dài xe ChiỊu réng xe ChiỊu réng ®Õn mÐp xÝch ChiỊu cao có kính quan sát Chiều cao kính quan sát Chiều rộng sở Chiều dài xích chạm đất Khoảng sáng gầm xe Vận tốc trung bình: Tốc độ lớn nhất: Trên cạn: Dới nớc: 13ữ13,3 03 08 21,5ữ23,1 0,602÷0,614 Tấn Ngêi Ngêi C.V/tÊn KG/cm2 6735 2940 2850 2068 1924 2550 3600 3700 40 mm mm mm mm mm mm mm mm Km/h 65 Km/h Km/h 35 2,5 0,7 độ m m 25÷30 15 1,2 độ độ m/s Các thông số khai thác Khả vợt chớng ngại vật - Dốc đứng: - Vợt hào rộng: - Vợt tầng: - Góc xuống nớc lên bờ lớn Khi xuống nớc: Khi lên bờ: - Tốc độ dòng chảy lớn bơi: Động Kiểu đông Loại động Bố trí xi lanh Số xy lanh Góc nhị diện Thứ tự công tác Đờng kính xi lanh Hành trình pit tông Thể tích công tác cđa xy lanh Tû sè nÐn VËn tèc trung b×nh cđa pÝt«ng èng lãt xy lanh ChiỊu quay trơc khủu -20 Điesel Kiểu chữ V 120 1T-1P-2T-2P-3T-3P 150 150 2,65 16,5 C«ng st lín nhÊt(ë 2600 v/ph) Moomen xoắn lớn (ở 1500ữ1600 v/ph) Tốc độ quay trục khuỷu - ứng với công suất định mức: Kiu t, ri Thuận chiều kim đồng Hồ(nhìn từ phía đầu động vào ) 300 980 Chiếc độ mm mm lít m/s ml Nm v/ph - øng víi moomen max: - lớn phụ tải: - ổn định nhỏ phụ tải: 33 34 35 St tiªu hao nhiªn liƯu St tiªu hao dầu nhờn tốc độ 2200 v/ph Nhiên liệu sử dơng chÝnh: - sư dơng mïa hÌ: - sư dụng tring mùa đông: 36 37 Dầu bôi trơn Trọng lợng khô động Kích thớc động cơ: - Dài(kể trục trích công suất): - Dài(không kể trục trích công suất): - Rộng: - Cao: Cơ cấu phối khí Xu páp nạp: - Số lợng: - Mở trớc ĐCT: - Đóng sau ĐCD: Xu páp thải: - Số lợng: - Mở trớc ĐCT: - Đóng trớc ĐCD: Khe hở lng cam bu lông điều chỉnh: Hệ thèng cung cÊp nhiªn liƯu Thïng nhiªn liƯu: 38 39 40 41 Bầu lọc tinh nhiên liệu: 42 43 Bầu lọc thô nhiên liệu: Bơm nhiên liệu thấp áp: 44 Bơm nhiên liệu cao áp: 45 Vòi phun: Hệ thống bôi trơn: 2600 1500 1600 2850 600 800 < 238 5,888 g/KWh g/KWh ДЛ-20,ГОСТ 4749-49 ДЗ,ДА20, ГОСТ 474949 МТ-16П 665±5%5% Kg 791 748 1150 732 mm 20±5%3 48±5%3 ChiÕc §é §é 48±5%3 20±5%3 2,34±5%0,1 ChiÕc §é §é mm 01(thïng chÝnh) 02(thïng phơ) 01 KiĨu:rt läc, phít ®én Sợi tổng hợp 01 01 Kiểu:pít tông- lò xo nén, Bố trí thành khối với bơm cao áp Cụm phân bơm Kiểu: ly tâm,đa chế độ 06 Kiểu: kín với ống lọc có Khe lọc áp suất nâng kim phun: 250±5%3 KG/cm2 ChiÕc ChiÕc ChiÕc ChiÕc ChiÕc ChiÕc 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 Thùng dầu: - Số lợng: 01 - Dung tích thing: 48 - Dung tích dầu bôi trơn toàn hệ 58 thống: Loại dầu thờng dùng: -16 Bầu lọc dầu nhờn: 01 Kiểu tổ hợp gồm: bầu lọc thô kiểu lới bầu lọc tinh kiểu ly tâm Két làm mát dầu nhờn: 01 Kiểu cánh, ống tản Bơm dầu nhờn: - Số lợng: 01, ký hiệu:- - áp suất dầu cửa ra: 1,05 - Lu lợng dầu: 3000 - Nhiệt độ dầu: 900C áp suất dầu bôi trơn đờng ống chính: - Trớc bầu lọc: 1,05 - Sau bầu lọc ứng với tốc độ không tải: 0,2 Nhiệt độ dầu bôi trơn khỏi động cơ: - Nhỏ nhất: 55 - Trung bình: 80 ữ 100 - Cao nhất: 120 Hệ thống làm mát Dung tích: 52 Két làm mát kiểu: Kiểu ống, cánh tản nhiệt Bơm nớc: Kiểu ly tâm Nhiệt độ chất làm mát khỏi động cơ: - Thấp nhất: 55 - Trung bình: 80 ữ 100 - Cao nhất: 120 Nhiệt độ cho phép lớn nhất(không 10 phút) 125 HƯ thèng khëi ®éng HƯ thèng khëi ®éng chÝnh: hƯ thèng khÝ nÐn - B×nh chøa khÝ nÐn: 01 - Dung tÝch: HƯ thèng khëi ®éng phơ: hƯ thèng khởi động điên: - Cờng độ dòng: 460 - Công suất: 15 - Điện áp khởi động: 24 Chiếc lÝt lÝt ChiÕc ChiÕc ChiÕc MPa l/h ®é MPa ®é lít độ Chiếc lít A KW V PHN II: Phân tích đặc điểm kết cấu cấu, cụm cấu hệ thống động -20 2.1 Giới thiệu chung động -20: Động -20 loại động kỳ,cao tốc,buồng cháy thống nhất, không tăng áp, làm mát cỡng nớc, có xy lanh bố trí thành dÃy kiểu chữ V cã gãc nhÞ diƯn 120o , bè trÝ rót gọn, dÃy xy lanh, nhờ chiều dài chiều cao động đợc rút ngắn, tăng độ cứng vững, tạo điều kiện thuận lợi cho việc sử dụng ổ lăn cho trục khuỷu Việc nghiên cứu động cho ta thấy đợc u điểm cách bố trí kết cấu cụ thể động -20 từ có biện pháp khắc phục cho phù hợp với điều kiện sử dụng thực tế Việt Nam Động -20 gồm hệ thống cÊu chÝnh sau: + C¬ cÊu khủu trơc trun + Cơ cấu phối khí + Cơ cấu truyền động + Cơ cấu cân + Hệ thống cung cấp nhiên liệu + Hệ thống làm mát + Hệ thống bôi trơn + Hệ thống khởi động + Hệ thống sấy nóng *Trong phần sau phần kết cấu cấu hệ thống động Hình 1: Động 1-gu dông, 2- máy phát điện, 3- hệ thống dẫn dầu từ thùng tới bơm, 4- hệ thống khởi động, 5- bu lông truyền, 6- bơm nớc làm mát, 7- ống dẫn dầu, 8- truyền trung tâm, 9- pít tông, 10- lỗ quÐt khÝ nÐn khëi ®éng, 11- van khÝ nÐn, 12- vòi phun, 13- trục cam dẫn động xu páp thải, 14- ống đồng, 15- ống dẫn nhiên liệu cao áp, 16ống dẫn dầu đến bầu lọc ly tâm, 17- bơm cao áp, 18- bơm thấp áp, 19- bầu lọc ly tâm, 20- truyền hình nạng 21 nắp ống thông gió , 22 - đệm kín, 23 - đờng ống xả, 24 xu páp, 25 trục cam dẫn động xu páp nạp 2.2 Cơ cấu khuỷu trục truyền: Cơ cấu khuỷu trục truyền cấu động đốt kiểu pít tông, có nhiệm vụ sau: - Tạo thành hình dáng bên động cơ, làm chỗ dựa để lắp chi tiết hệ thống khác - Nhận truyền áp suất chất khí cháy tác dụng lên đỉnh pít tông làm cho pít tông chuyển động tịnh tiến xy lanh chuyển động đợc biến thành chuyển động quay trục khuỷu, từ công suất động đợc truyền - Cơ cấu khủy trục truyền có nhiệm vụ dẫn động cấu hệ thống khác động nh: cấu phối khí, bơm nớc, bơm dầu Cơ cấu khuỷu trục truyền bao gåm c¸c nhãm chi tiÕt: + Nhãm chi tiÕt cố định: gồm thân máy, te nắp máy + Nhóm chi tiết chuyển động: gồm nhóm pít tông (pít tông, xéc măng, chốt pít tông, nút hÃm), truyền, trục khuỷu, bánh đà 2.2.1 Nhóm chi tiết cố định: a Khối thân máy te: Động -20 sử dụng kết cấu kiểu thân xi lanh chịu lực, đúc lion khối với hộp trục khuỷu Đây chi tiết cố định có kích thớc khối lợng lớn chi tiết chịu lực động Nó chịu tác dụng lực: - Trọng lợng tất chi tiết lắp - Các lực rung động, va đập động làm việc Do vật liệu chế tạo thân máy phải bền, cứng, có tính cao, nhẹ, chịu nhiệt truyền nhiệt tốt Thân máy te động -20 đợc đúc lion khối hợp kim nhôm sau đợc gia công khí Khối thân máy te động khác với loại động thờng gặp chỗ: hộp trục khuỷu liền khối đợc đúc liền với hai dÃy thân máy Việc sử dụng hộp trục khuỷu với ổ lăn lắp luồn từ phía vào hộp trục khuỷu có khó khăn nhng độ cứng vững toàn khèi rÊt cao C¸c te cã nhiƯm vơ bao kÝn phận chuyển động bên trong, đáy te tạo thành nơi gom dầu bôi trơn động Kết cấu đợc gia cố gân tăng cứng ngăn thành vách, kết cấu giảm đợc số lợng bề mặt lắp ghép nên đơn giản cho việc gia công, khối lợng nhỏ gọn, đỡ tốn vật liệu Động đợc bố trí thành hai dÃy, dÃy xi lanh, góc nhị diện 120 tạo thành hình chữ V đối xứng qua mặt phẳng thẳng đứng Cách bố trí có số u nhợc điểm sau: *Ưu điểm: - Giảm khối lợng tới 25% rút ngắn chiều dài tới 30% so với động số xi lanh, đờng kính xi lanh, hành trình pít tông hàng - Chiều dài động rút ngắn làm tăng diện tích khoang chiến đấu khoang binh - Rút ngắn chiều dài động tăng độ cứng vững cho máy, te, trục khuỷu - Góc nhị diện 1200 giảm chiều cao động cơ, đảm bảo góc lệch pha công tác mô men xoắn đồng *Nhợc điểm: - Khó đúc, khó gia c«ng ... -20: Xe -1 loại xe bọc thép chiến đấu chở binh Liên Xô cũ sản xuất Xe đợc trang bị cho quân đội Liên Xô cuối năm 1970 đợc trang bị cho quân đội ta Động -20 đợc đăt xe chiến đấu binh -1 -2 Động. .. hợp với chế độ động cơ, trình cháy đợc hoàn thiện hơn, đảm bảo tăng đợc công suất, tăng tính tiết kiệm nhiên liệu chế độ làm việc khác Để tăng độ tin cậy khởi động khả sẵn sàng chiến đấu, động -20... thống khởi động độc lập: hệ thống khởi động khí nén hệ thống khởi động b»ng ®iƯn, ®ã hƯ thèng khëi ®éng b»ng khÝ nén Các thông số kỹ thuật động cơ: ST T Tên gọi Tính kỹ thuật Phần chung Kiểu xe -1
