Đang tải... (xem toàn văn)
Toàn bộ file báo cáo Đồ án ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG HUTECH , bảo vệ được 9 ĐIỂM. Chỉ có file PDF, Không có file word hay file bản vẽ. MỤC LỤC CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI 6 1.1. Đặt vấn đề 6 1.2. Mục tiêu đặt ra 6 1.3. Nội dung đề tài 7 1.4. Phương pháp nghiên cứu 7 1.5. Kết cấu đồ án 7 CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ ĐỘNG CƠ 1NZFE 8 2.1. Giới thiệu chung về động cơ đốt trong 8 2.2. Động cơ đốt trong 1NZFE 17 2.3. Nguyên lý hoạt động của động cơ 1NZFE 19 2.4. Ưu – nhược điểm của động cơ 1NZFE 19 2.5. Bảo dưỡng và sửa chữa 20 2.6. Phương pháp tháolắp động cơ 1NZFE 21 CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ, XÂY DỰNG BẢN VẼ 37 3.1. Lí thuyết của việc tính toán thiết kế 37 3.2. Các thông số cho việc tính toán 38 3.3. Tính toán các thông số 39 3.4. Xác định các thông số đánh giá chu trình công tác và sự làm việc của động cơ. 42 3.5. Dựng đường đặc tính ngoài của động cơ. 44 3.6. Tính toán động học của cơ cấu trục khuỷu thanh truyền 45 3.7. Đồ thị 47 CHƯƠNG 4 : THI CÔNG MÔ HÌNHBẢN VẼ 48 4.1. Đo kiểm chi tiết 48 4.2. Thiết kế bằng phần mềm Solidworks 52 CHƯƠNG 5 : KẾT LUẬN CỦA ĐỒ ÁN 58 5.1.Kết luận 58 5.2. Hướng phát triển 58 TÀI LIỆU THAM KHẢO 59 PHỤ LỤC 60
LỜI NÓI ĐẦU Ô tô ngày càng đc sử dụng rộng rãi ở nước ta như một phương tiện đi lại cá nhân cũng như vận chuyển hành khách, hàng hoá phổ biến Sự gia tăng nhanh chống số lượng ô tô trong xã hội, đặt biệt là các ô tô đời mới đang kéo theo nhu cầu đào tạo rất lớn về nguồn nhân lực phục vụ trong nghành công nhiệp ô tô Động cơ đốt trong đóng vai trò quan trọng trong nền kinh tế, là nguồn động lực cho các phương tiện vận tải như ôtô, máy kéo, xe máy, táu thủy, máybay và các máy công tác như máy phát điện, bơm nước… Mặt khác động cơ đốt trong đặc biệt là động cơ ôtô làm một trong những nguyên nhân chính gây ônhiễm môi trường, nhất là ở thành phố Sau khi học xong môn học ‘‘ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG’’ chúng em đã vận dụng những kiến thức đã học để làm đồ án ‘‘ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG’’ Trong quá trình tính toán để hoàn thành đồ án môn học chuyên nghành này, bước đầu đã gặp không ít khó khăn, bỡ ngỡ nhưng với sự nỗ lực của bản thân cùng với sự hướng dẫn và giúp đỡ hết sức tận tình của thầy Vì kiến thức bản thân còn hạn chế, trong quá trình thực hiện đồ án,chúng em không tránh khỏi những sai sót, kính mong nhận được những ý kiến đóng góp từ thầy để chúng em hoàn thành đồ án một cách tốt nhất, đồng thời cũng qua đó rút ra kinh nghiệm, bài học làm giàu kiến thức chuyên môn và khả năng tự nghiên cứu của mình Qua đây em xin chân thành cảm ơn các thầy giáo trong khoa đã giúp đỡ,hướng dẫn tận tình và đóng góp ý kiến quý báu giúp em hoàn thành đồ án này một cách tốt nhất và đúng tiến độ Chúng em xin chân thành cảm ơn ! 1 MỤC LỤC CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI 6 1.1 Đặt vấn đề .6 1.2 Mục tiêu đặt ra 6 1.3 Nội dung đề tài 7 1.4 Phương pháp nghiên cứu 7 1.5 Kết cấu đồ án 7 CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ ĐỘNG CƠ 1NZ-FE 8 2.1 Giới thiệu chung về động cơ đốt trong 8 2.2 Động cơ đốt trong 1NZ-FE 17 2.3 Nguyên lý hoạt động của động cơ 1NZ-FE 19 2.4 Ưu – nhược điểm của động cơ 1NZ-FE 19 2.5 Bảo dưỡng và sửa chữa 20 2.6 Phương pháp tháo/lắp động cơ 1NZ-FE .21 CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ, XÂY DỰNG BẢN VẼ 37 3.1 Lí thuyết của việc tính toán thiết kế .37 3.2 Các thông số cho việc tính toán 38 3.3 Tính toán các thông số 39 3.4 Xác định các thông số đánh giá chu trình công tác và sự làm việc của động cơ 42 3.5 Dựng đường đặc tính ngoài của động cơ 44 3.6 Tính toán động học của cơ cấu trục khuỷu thanh truyền .45 3.7 Đồ thị 47 CHƯƠNG 4 : THI CÔNG MÔ HÌNH-BẢN VẼ 48 4.1 Đo kiểm chi tiết 48 4.2 Thiết kế bằng phần mềm Solidworks .52 CHƯƠNG 5 : KẾT LUẬN CỦA ĐỒ ÁN 58 5.1.Kết luận 58 5.2 Hướng phát triển 58 TÀI LIỆU THAM KHẢO 59 PHỤ LỤC .60 2 DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1 Lịch sử hình thành của động cơ đốt trong đầu tiên .9 Bảng 3.1 Các thông số cho trước 38 Bảng 3.2 Các thông số tính toán khi xây dựng đường đặc tính ngoài 45 3 DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH Hình 2.1.Động cơ đốt trong 8 Hình 2.2 Mô hình động cơ đốt trong đầu tiên 9 Hình 2.3 PISTON 11 Hình 2.4 Thanh truyền 12 Hình 2.5 Trục khuỷu 12 Hình 2.6 Hệ thống phân phối khí trên động cơ đốt trong 13 Hình 2.7 Hệ thống bôi trơn 13 Hình 2.8 Hệ thống cung cấp nhiên liệu và không khí 14 Hình 2.9 Hệ thống làm mát 14 Hình 2.10 Hệ thống khởi động .15 Hình 2.11 Cấu tạo tổng của động cơ đốt trong 15 Hình 2.12 Nguyên lý hoạt động 16 Hình 2.13 Động cơ 1NZ-FE trên xe TOYOTA VIOS 18 Hình 3.1 Đồ thị công P-V 47 Hình 3.2 Đồ thị đường đặc tính ngoài 47 Hình 4.1 Trục khuỷu 48 Hình 4.2 Đường kính Piston .48 Hình 4.3 Chiều cao Piston 48 Hình 4.4 Độ dài từ 2 tâm của thanh truyền 49 Hình 4.5 Chiều rộng thanh truyền 49 Hình 4.6 Đường kính chốt piston 49 Hình 4.7 Đường kính ổ trục khuỷu 50 Hình 4.8 Đường kính lỗ to thanh truyền 50 Hình 4.9 Độ dày bánh răng to trục khuỷu 50 Hình 4.10 Đường kính bánh răng nhỏ trục khuỷu 51 Hình 4.11 Đường kính bánh răng to trục khuỷu 51 Hình 4.12 Độ dày thanh truyền 51 Hình 4.13 Solidworks Nắp thanh truyền 52 Hình 4.14 Solidworks Trục khuỷu .52 Hình 4.15 Solidworks Chốt Piston .53 Hình 4.16 Solidworks Thanh truyền 53 Hình 4.17 Solidworks Bánh đà 54 Hình 4.18 Solidworks Piston 54 4 Hình 4.19 Solidworks Bulong Thanh truyền 55 Hình 4.20 Solidworks Bulong Bánh đà 55 Hình 4.21 Solidworks Bạc lót 56 Hình 4.22 Solidworks Xéc măng khí 56 Hình 4.23 Solidworks Xéc măng dầu 57 Hình 4.24 Solidworks Bản vẽ lắp .57 5 CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI 1.1 Đặt vấn đề - Động cơ đốt trong là loại động cơ nhiệt, khi hoạt động sẽ sinh nhiệt lớn để tạo ra công cơ học trong quá trình sử dụng và đốt cháy nhiên liệu, nên được đặt tên theo đặc điểm lớn này Nơi mà động cơ đốt trong sử dụng nhiên liệu và đốt cháy sinh nhiệt tạo ra công cơ học, chính là nhờ hệ thống xi lanh trong buồng công tác của động cơ - Động cơ đốt trong là nguồn động lực được sử dụng phổ biến trong các lĩnh vực công nghiệp, nông nghiệp, lâm nghiệp, ngư nghiệp, giao thông vận tải, quân sự,… Động cơ đốt trong dùng làm nguồn động lực cho các phương tiện, thiết bị khi cần di chuyển linh hoạt trong một phạm vi rộng và với khoảng cách khá lớn trong quá trình làm việc như máy bay, tàu thuỷ, ô tô,… Tổng công suất động cơ đốt trong tạo ra chiếm tỉ trọng lớn về công suất thiết bị động lực do mọi nguồn năng lượng tạo ra, ngành công nghiệp chế tạo động cơ đốt trong phát triển rất mạnh Là bộ phận quan trọng ngành cơ khí và nền kinh tế ở nhiều nước Các nước đều rất coi trọng công tác đào tạo đội ngũ chuyên gia, cán bộ kĩ thuật, công nhân lành nghề về động cơ đốt trong nhằm đáp ứng yêu cầu về thiết kế, chế tạo, sử dụng, bảo dưỡng và sửa chữa chúng - Những năm gần đây nền kinh tế Việt Nam đang phát triển mạnh Bên cạnh đó kỹ thuật của nước ta cũng từng bước tiến bộ Trong đó phải nói đến nghành động lực Để góp phần nâng cao trình độ và kỹ thuật, mỗi sinh viên chúng ta phải tự nghiên cứu, đó là điều cấp thiết Sau khi được học môn nguyên lý động cơ đốt trong cùng với các môn cơ sở khác (sức bền vật liệu, cơ lý thuyết, vật liệu học ), sinh viên được giao nhiệm vụ làm đồ án môn học kết cấu và tính toán động cơ đốt trong Đây là một phần quan trọng trong nội dung học tập, nhằm tạo điều kiện cho sinh viên tổng hợp, vận dụng các kiến thức đã học để giải quyết một vấn đề cụ thể của chuyên nghành Bởi vì môn động cơ đốt trong là bước tiến cái đà phát triển sau này bởi vậy nó rất cần thiết cho sinh viên nó chuẩn bị một hành tranh mới, cho sinh viên tìm hiểu kĩ về động cơ ô tô để đào tạo đội ngũ kỹ sư, công nhân ô tô lành nghề góp phần xây dựng một nền công nghiệp đủ mạnh để tạo tiền đề phát triển đất nước 1.2 Mục tiêu đặt ra - Mục đích của đề tài này là giúp cho sinh viên có thêm một số kinh nghiệm về kết cấu, cấu tạo, nguyên lý hoạt động của động cơ đốt trong ô tô, nắm vững được 6 những kiến thức cơ bản của nguyên lí của động cơ 1NZ-FE, giúp cho ta cũng cố lại kiến thức đã được học trong suốt chương trình học qua đó có thể xử lý một cách tốt nhất khi gặp vấn đề đối với động cơ và tiếp tục thực hiện những công trình lớn hơn như đề tài nghiên cứu khoa học, đồ án tốt nghiệp, v.v…Đồng thời tếp cận với công nghệ mới nhất đã được ứng dụng trong ô tô ngày nay - Bên cạnh đó mục tiêu của đề tài còn giúp cho sinh viên làm quen với việc nghiên cứu, khả năng đo lường, tính toán, thiết kế các thông số của động cơ đốt trong 1NZ-FE, tự mình đọc và xử lý tài liệu - Sử dụng thành thạo kỹ năng mềm như SolidWork, CAD,… xây dựng được bản vẽ và mô phỏng được hoạt động của động cơ 1NZ-FE, sắp xếp các ý tưởng thành một văn bản để chứng minh một vấn đề được đặt ra, qua đó nâng cao kiến thức và tinh thần tự học của mình - Thi công mô hình thực tế 1.3 Nội dung đề tài - Nắm vững cấu tạo nguyên lý hoạt động của động cơ 1NZ-FE - Đo kiểm tính toán thiết kế các thông số của động cơ 1NZ-FE - Thi công mô hình của động cơ 1NZ-FE - Tập bản vẽ, thuyết minh - Sử dụng phần mềm Solidwork, CAD để vẽ các chi tiết trong đông cơ (2D, 3D) 1.4 Phương pháp nghiên cứu - Tra cứu tài liệu chuyên ngành - Sử dụng phần mềm thiết kế chuyên dung, mô phỏng ( CAD, Solidwork ) - Tính toán, thiết kế - Thi công, thực nghiệm 1.5 Kết cấu đồ án ( Gồm 5 chương ) Chương 1: Giới thiệu đề tài Chương 2: Cơ sở lý thuyết về động cơ 1NZ-FE Chương 3: Tính toán thiết kế, xây dựng bản vẽ Chương 4: Thi công mô hình-bản vẽ Chương 5: Kết luận của đồ án 7 CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ ĐỘNG CƠ 1NZ-FE 2.1 Giới thiệu chung về động cơ đốt trong 2.1.1 Động cơ đốt trong là gì ? Động cơ đốt trong là loại động cơ nhiệt, khi hoạt động sẽ sinh nhiệt lớn để tạo ra công cơ học trong quá trình sử dụng và đốt cháy nhiên liệu, nên được đặt tên theo đặc điểm lớn này Nơi mà động cơ đốt trong sử dụng nhiên liệu và đốt cháy sinh nhiệt tạo ra công cơ học, chính là nhờ hệ thống xi lanh trong buồng công tác của động cơ Hình 2.1 Động cơ đốt trong Ngoài ra, động cơ có ứng dụng cơ chế của sự giãn nở của khí và áp suất ở nhiệt độ cao sinh ra khi động cơ đốt trong đốt cháy nhiên liệu, sẽ sinh ra lực tác động trực tiếp lên các thành phần khác của động cơ như: piston, cánh quạt, cánh tuabin, vòi 8 phun,…giúp sản sinh ra công cơ học lớn để thiết bị, phương tiện, có thể hoạt động hay di chuyển trên quãng đường dài nhất 2.1.2 Lịch sử hình thành động cơ đốt trong Sau khi bạn đã hiểu động cơ đốt trong là gì, bạn nên tìm hiểu một chút về lịch sử ra đời của loại động cơ mạnh mẽ này Hình 2.2 Mô hình động cơ đốt trong đầu tiên Động cơ đốt trong được phát minh cách đây hơn 2 thế kỷ Cho đến nay, sau nhiều sự cải tiến, nâng cao thiết kế, tính năng bởi có áp dụng khoa học công nghệ hiện đại mới có những động cơ mạnh mẽ, có nhiều ứng dụng rộng rãi trong cuộc sống như hiện nay Bảng 2.1 Lịch sử hình thành của động cơ đốt trong Năm Sự kiện Năm 1860 Động cơ đốt trong chạy bằng khí gas lần đầu tiên được ra mắt, là sản phẩm nghiên cứu của kỹ sư tài giỏi người Bỉ 9 Năm 1872 Jean Joseph Étienne Lenoir Năm 1876 Tuy nhiên động cơ khi mới ra đời chỉ Năm 1885 có 2 kỳ với công suất nhỏ chỉ 2HP, dùng nhiên liệu khí thiên nhiên Kỹ sư người Mỹ George Bailey Brayton phát minh ra được động cơ động cơ đốt trong chạy bằng nhiên liệu lỏng đầu tiên Thời điểm này đã có sự cải tiến, động cơ đốt trong hiện đại ( động cơ Otto) đầu tiên được tạo ra bởi nhà phát minh người Đức Nicolaus August Otto Động cơ đốt trong 4 kỳ lần này sử dụng nhiên liệu than và có nhiều cải tiến kỹ thuật so với phiên bản động cơ 2 kỳ đầu tiên Động cơ đốt trong 4 kỳ lại có nhiều sự cải tiến, nâng cấp, đặc biệt là công suất đã được tăng lên 8HP, do kỹ sư người Đức Golip Đemlo cải tiến, sáng chế ra Động cơ này hoạt động tương đối mạnh mẽ, tốc độ quay có thể đạt tới 10