Đang tải... (xem toàn văn)
Thuyết minh về hệ thống bôi trơn làm mát trên động cơ 4 xi lanh thẳng hàng Nhằm tìm hiểu rõ hơn về các bộ phận cũng như quá trình cháy và các đặc điểm của động cơ. bài báo cáo này cho ta thấy ba phần rõ rệt. phần 1đồ thị công, động học, động lực học. phần 2 giới thiệu động cơ tham khảo. phần 3 thiết kế hệ thống bôi trơn làm mát được giao
Tính tốn thiết kế động XM4-0519 MỤC LỤC Lời nói đầu Lời Nói Đầu Những năm gần đầy, kinh tế Việt Nam phát triển mạnh Bên cạnh kỹ thuật nước ta bước tiến Trong phải nói đến ngành động lực sản xuất ôtô, liên doanh với nhiều hãng ôtô tiến giới sản xuất lắp ráp ơtơ Để góp phần nâng cao trình độ kỹ thuật, đội ngũ kỹ thuật ta phải tự nghiên cứu chế tạo, u cầu cấp thiết Có ngành ơtơ ta phát triển Sau học hai mơn chun ngành động lực (Ngun lý động đốt trong, Kết cấu tính tốn động đốt trong) số môn sở khác (sức bền vật liệu, lý thuyết, ) thực tập kỹ thuật Sinh viên Tính tốn thiết kế động XM4-0519 giao nhiệm vụ làm đồ án mơn học kết cấu tính tốn động đốt Đây phần quan trọng nội dung học tập sinh viên, nhằm tạo điều kiện cho sinh viên tổng hợp, vận dụng kiến thức học để giải vấn đề cụ thể ngành Trong đồ án này, em giao nhiệm vụ tính tốn thiết kế hệ thống bơi trơn – làm mát động theo thông số kĩ thuật Đây hệ thống thiếu động đốt Nó dùng để làm mát bơi trơn phục vụ cho q trình làm việc động Trong trình thực đồ án, em cố gắng tìm tòi, nghiên cứu tài liệu, làm việc cách nghiêm túc với mong muốn hoàn thành đồ án tốt Tuy nhiên, thân kinh nghiệm việc hồn thành đồ án lần khơng thể khơng có thiếu sót Cuối cùng, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy khoa tận tình truyền đạt lại kiến thức quý báu cho em Đặc biệt, em xin gửi lời cảm ơn đến thầy Dương Đình Nghĩa Nguyễn Quang Trung quan tâm cung cấp tài liệu, nhiệt tình hướng dẫn trình làm đồ án Em mong muốn nhận xem xét dẫn thầy để em ngày hồn thiện kiến thức Tính tốn thiết kế động XM4-0519 CHƯƠNG 1: TÍNH TỐN XÂY DỰNG BẢN VẼ ĐỒ THỊ 1.1 CÁC THƠNG SỐ TÍNH 1.1.1 Các thơng số cho trước - Nhiên liệu : Gasoline - Số xilanh / Số kỳ / Cách bố trí : I /τ = / / In-line - Thứ tự làm việc : 1-3-4-2 - Tỷ số nén : Ɛ=10.5 - Đường kính x hành trình piston (mm x mm) : D x S = 76.0 x 88.0 - Công suất cực đại / số vòng quay (KW/v/ph) : Ne/n = 69.0 / 5150 - Tham số kết cấu : λ = 0.26 - Áp suất cực đại (MN/m2) : Pz = 5.1 - Khối lượng nhóm piston (kg) : mpt = 0.6 - Khối lượng nhóm truyền (kg) : mtt = 0.8 - Góc đánh lửa sớm (độ) : θs = 16 - Góc phân phối khí (độ) : α1, α2, α3, α4 = 33, 51, 51, 14 - Hệ thống nhiên liệu : L-EFI - Hệ thống bôi trơn : Force-feed lubrication system - Hệ thống làm mát : Forced Circulation Water Cooling System - Hệ thống nạp : Không tăng áp - Hệ thống phân phối khí : 16 valve, DOHC 1.1.2 Các thơng số cần tính tốn Xác định tốc độ trung bình động cơ: (1-1) [1] Trong đó: S (m) : Hành trình dịch chuyển piston xilanh n (v/ph) :Tốc độ quay động Do Cm > m/s nên động động tốc độ cao hay động cao tốc Chọn trước: n1 = 1,35 [1] n2 = 1,25 [1] + Áp suất khí cuối kỳ nạp: Áp suất khí trời: p0 = 0,1 [MN/m2] [1] Do động khơng tăng áp có pk=P0 nên ta chọn: pk = 0,1 [MN/m2] Đối với dộng bốn kỳ không tăng áp chọn : p a=(0.8-0.9)pk [1] Vậy chọn: [1] pa = 0,85pk = 0.1 x 0,85=0,085 [MN/m2] (1-2) + Áp suất cuối kì nén: Trang Tính tốn thiết kế động XM4-0519 pc = pa.εn1 = 0,085*10.51,35 = 2.03 [MN/m2] [1] + Chọn tỷ số giãn nở sớm (1-3) (động xăng): [1] + Áp suất cuối trình giãn nở sớm: (1-4) [1] + Thể tích cơng tác: π.D Vh = S [dm ] ρ = (1-5) [1] + Thể tích buồng cháy: Vc = Vh 0.399 [dm ] = = 0,042 [dm ] ε −1 10.5 - (1-6) [1] + Vận tốc góc trục khuỷu: ω= π.n π ⋅ 5150 = = 539.31 30 30 [rad/s] + Áp suất khí sót (động cao tốc) chọn: Áp suất khí thải Pth= (1.02-1,04)P0= 1,04*0.1=0,104 [MN/m2] (1-7) [1] Áp suất khí sót (1,05-1)pth : pr = (1,05-1,1)pth = 1,08*0,104= 0,11 [MN/m2] (1-8) [1] 1.2 ĐỒ THỊ CƠNG 1.2.1 Các thơng số xây dựng đồ thị Các thông số cho trước Áp suất cực đại: pz = 5.1 [MN/m2] Góc phun sớm: φs = 16o Góc phân phối khí: α1 = 33 α2 = 51 α3 = 51 α4 = 14 Xây dựng đường nén Trang Tính tốn thiết kế động XM4-0519 Gọi Pnx , Vnx áp suất thể tích biến thiên theo trình nén động Vì trình nén trình đa biến nên: Pnx V nxn1 = const (1-9) [1] n n ⇒ Pnx Vnx = PC VC 1 V PC C V ⇒ Pnx= nx i= Đặt n1 V nx P Pnx = nC VC , ta có : i1 Để dễ vẽ ta tiến hành chia Vh thành ε khoảng , i = 1, , 3, …ε Xây dựng đường giãn nở Gọi Pgnx , Vgnx áp suất thể tích biến thiên theo trình giãn nở động Vì trình giãn nở q trình đa biến nên ta có: Pnx V nxn = const (1-10) [1] n n ⇒ Pgnx V gnx = PZ VZ V PZ Z V ⇒ Pgnx= gnx PZ Ta có : VZ = ρ.VC Đặt i= V gnx VZ ⇒ Pgnx = V gnx VC , ta có : Pgnx = n2 n2 = PZ V gnx ρ VC n2 PZ ρ n2 i n21 Để dễ vẽ ta tiến hành chia Vh thành ε khoảng, i = 1, , 3, …ε Trang Tính tốn thiết kế động XM4-0519 Biểu diễn thơng số - Biểu diễn thể tích buồng cháy: Chọn Vcbd = 20 [mm] μV = ⇒ Vc 0,042 = = 0,0021 Vcbd [dm3/mm] 20 [dm3/mm] (1- 11) - Biểu diễn thể tích cơng tác: Vhbd = Vh 0.399 = = 190 μ V [mm] 0.0021 [mm] (1- 12) - Biểu diễn áp suất cực đại: pzbd = 160 - 220 [mm] Chọn pzbd = 170 [mm] μp = ⇒ pz 5.1 μp = = 0,03 p zbd [MN/(m2.mm)] => 170 [MN/(m2.mm)] (1- 13) Về giá trị biểu diễn ta có đường kính vòng tròn Brick AB giá trị biểu diễn Vh, nghĩa giá trị biểu diễn cửa AB = Vhbd ⇒ µS = S mm 88.0 = 0.000463 Vhbd mm = 190 [mm/mm] (1- 14) + Giá trị biểu diễn oo’: , oobd = oo , µ S =12.35 [mm] (1-15) [1] Với oo’=R.λ/2=0.00572 m (1-16) [1] Trang Tính tốn thiết kế động XM4-0519 Đường nén V V (dm3 (mm Đường giãn nở Pgn 1/i^n Pc/i^n Pn 1/i^n Pz/i^n (mm V i ) ) i^n1 1 (mm) i^n2 2 ) 1Vc 0.04 20 1 2.03 67.67 1 5.1 170 102 1.5V 1.5 0.06 30 1.72 0.58 1.17 39.14 1.66 0.60 3.07 71.4 2Vc 0.08 40 2.54 0.39 0.79 26.54 2.37 0.42 2.14 54.0 2.5Vc 2.5 0.10 50 3.44 0.29 0.58 19.64 3.14 0.31 1.62 43.0 3Vc 0.12 60 4.41 0.23 0.46 15.35 3.94 0.25 1.29 35.5 3.5Vc 3.5 0.14 70 5.43 0.18 0.37 12.47 4.78 0.21 1.06 30.0 4Vc 0.16 80 6.49 0.15 0.31 10.41 5.65 0.17 0.90 25.9 4.5Vc 4.5 0.18 90 7.62 0.13 0.26 8.88 6.55 0.15 0.77 22.7 5Vc 0.21 100 8.78 0.11 0.23 7.70 7.47 0.13 0.68 20.1 5.5Vc 5.5 0.23 110 9.99 11.2 0.10 0.20 6.77 8.42 0.12 0.60 6Vc 0.25 120 12.5 0.09 0.18 6.02 9.39 10.3 0.11 0.54 18.1 16.3 6.5Vc 6.5 0.27 130 13.8 0.08 0.16 5.40 11.3 0.09 0.49 14.9 7Vc 0.29 140 15.1 0.07 0.14 4.89 12.4 0.08 0.44 7.5Vc 7.5 0.31 150 16.5 0.06 0.13 4.45 13.4 0.08 0.41 13.7 12.6 8Vc 0.33 160 17.9 0.06 0.12 4.08 14.5 0.07 0.37 11.7 8.5Vc 8.5 0.35 170 19.4 0.05 0.11 3.76 15.5 0.06 0.35 10.9 9Vc 0.37 180 20.8 0.05 0.10 3.48 16.6 0.06 0.32 10.1 9.5Vc 9.5 0.39 190 22.3 0.05 0.09 3.23 17.7 0.05 0.30 10Vc 10.5V 10 10 0.42 200 23.9 0.04 0.09 3.02 18.9 0.05 0.28 9.56 c 0.44 210 0.04 0.08 2.82 0.05 0.26 8.99 Trang Tính tốn thiết kế động XM4-0519 Bảng 1-1: Bảng giá trị đồ thị công động xăng 1.2.2 Cách vẽ đồ thị Xác định điểm đặc biệt: Trang Tính tốn thiết kế động XM4-0519 Hình 1-1:Đồ Thị Cơng Động Cơ Xăng + Từ bảng giá trị ta tiến hành vẽ đường nén đường giản nở + Vẽ vòng tròn độ thị Brick để xác định điểm đặc biệt: - Điểm a (Va ; pa): Va = Vc+ Vh = 0.042+ 0.399=0.441 [dm3] ⇒ Vabd =210 [mm] (1-17) [1] pa = 0.085 [MN/m2] ⇒ pabd = 0.085/0.03= 2.83 [mm] ⇒abd (210 ; 2.83) - Điểm b (Vb; pb): Trang Tính tốn thiết kế động XM4-0519 Vb = Va = 0.441 [dm3] ⇒ Vbbd = 210 [mm] (1- 18) ⇒bbd (172 ; 8.99) • Điểm phun sớm : c’ xác định từ Brick ứng với ϕs; - Điểm c(Vc;Pc) ⇒cbd (14 ; 68.9) - Điểm bắt đầu trình nạp : r(Vc;Pr) • Điểm mở sớm xu páp nạp : ⇒rbd (20;67.67 r’ xác định từ Brick ứng với α1 • Điểm đóng muộn xupáp thải : r’’ xác định từ Brick ứng với α4 • Điểm đóng muộn xupáp nạp : a’ xác định từ Brick ứng với α2 • Điểm mở sớm xupáp thải : b’ xác định từ Brick ứng với α3 - Điểm y(Vy;Py) ⇒ybd (20;144.5) - Điểm áp suất cực đại lý thuyết: z (ρVc, Pz) => zbd (20 ;170) - Điểm áp suất cực đại thực tế: z’’(ρ/2Vc, Pz) => z’’(20;85) - Điểm c’’ : cc” = 1/3cy - Điểm b’’ : bb’’=1/2ba Sau có điểm đặc biệt tiến hành vẽ đường thải đường nạp , tiến hành hiệu chỉnh bo tròn hai điểm z’’ b’’ Bảng 1-2: Các giá trị biểu diễn đường nén đường giãn nở Vbd 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 Pnbd 67.66 39.14 26.55 19.64 15.35 12.47 10.4 8.88 7.70 6.77 6.02 Pzbd 170 102.4 71.48 54.08 43.06 35.51 30.05 25.94 22.74 20.18 18.1 Trang 10 Tính tốn thiết kế động XM4-0519 - Sơ đồ hệ thống làm mát: Hình 4-3: Sơ đồ hệ thống làm mát 1-Két làm mát dầu hộp số; 2-Bơm; 3- Cánh quạt; 4-Bình chứa nước phụ; 5-Két nước; 6-Nắp két làm mát; 7-Van nhiệt; 8- lốc nước nắp máy; 9- lốc nước làm mát thân Ngun lí làm việc: - Nước tuần hồn nhờ bơm nước 2, qua ống phân phối nước vào khoang chứa xilanh Để phân phối nước làm mát cho xilanh, nước sau bơm vào thân máy chảy qua ống phân phối đúc sẵn thân máy Khi khởi động nhiệt độ động nhiệt độ nước thấp van nhiệt đóng lại khơng cho qua két mà trở thẳng bơm giúp máy khởi động nhanh Khi nhiêt độ nước làm mát lớn 82 0C van nhiệt mở Nước theo dòng tuần hồn từ nắp máy qua van tới két làm mát Tại nước làm mát két có tiết diện tiếp xúc với khơng khí lớn dòng khí quạt chuyển động xe sinh Nước làm mát quay lại bơm thực chu rình số trường hợp nước làm mát két có áp suất cao Sẽ theo nắp két nước trở bình chứa 4.2 TÍNH CÁC THƠNG SỐ CƠ BẢN CỦA HỆ THỐNG LÀM MÁT Trang 66 Tính toán thiết kế động XM4-0519 4.2.1 Xác định lượng nhiệt từ động truyền cho nước làm mát Nhiệt lượng từ động truyền cho nước làm mát coi gần số nhiệt lượng đưa qua tản nhiệt truyền vào khơng khí, lượng nhiệt truyền cho hệ thống làm mát động xăng chiếm khoảng 20 ÷ 30%, động điêden chiếm khoảng 15 ÷ 25% tổng số nhiệt lượng nhiên liệu toả Nhiệt lượng Qlm tính theo cơng thức kinh nghiệm sau đây: , Qlm = qlm N e , (J/s) ; (4-1) [3] , Trong đó: qlm - Lượng nhiệt truyền cho nước làm mát ứng đơn vị công suất đơn vị thời gian (J/kW.s); Đối với động Xăng : , qlm = 1263 ÷ 1360 J/kW.s (1300 ÷ 860 kcal/ml.h) [3] Có trị số Qlm , ta xác định lượng nước tuần hoàn hệ thống đơn vi thời gian : (4-2) [3] Trong : Cn : Tỷ nhiệt nước làm mát (J/kg.độ ); Nước: cn = 4187 J/kgđộ (1,0 kcal/kg.độ ), [3] Êtylen glucon cn = 2093J/kgđộ (0,5kcal/kg độ) [3] ∆tn - Hiệu nhiệt độ nước vào tản nhiệt: Với động tơ máy kéo ∆tn = ÷ 10C Tính tốn hệ thống làm mát thường tính chế độ cơng suất cực đại 4.2.2 Tính két nước Bao gồm việc xác định bề mặt tản nhiệt để truyền nhiệt từ nước mơi trường khơng khí xung quanh Xác định kích thước mặt tản nhiệt sở Trang 67 Tính tốn thiết kế động XM4-0519 lý thuyết truyền nhiệt Truyền nhiệt tản nhiệt chủ yếu đối lưu Két nước tản nhiệt động tơ máy kéo có mặt tiếp xúc với nước nóng mặt tiếp xúc với khơng khí Do truyền nhiệt từ nước khơng khí truyền nhiệt từ môi chất đến môi chất khác qua thành mỏng Như trình truyền nhiệt phân làm ba giai đoạn ứng với ba phương trình truyền nhiệt sau: - Từ nước đến mặt thành ống bên trong: , J/s; (4-3) [3] - Qua thành ống : , J/s; (4-4) [3] - Từ mặt ngồi thành ống đến khơng khí : , J/s (4-5) [3] Trong : Qlm − Nhiệt lượng động truyền cho nước làm mát nhiệt lượng nước dẫn qua tản nhiệt (J/s); α1 − Hệ số tản nhiệt từ nước làm mát đến thành ống tản nhiệt (W/m2.độ); λ − Hệ số dẫn nhiệt vật liệu làm ống dẫn nhiệt W/m.độ (kcal/m.h˚C); δ − Chiều dày thành ống (m); α − Hệ số tản nhiệt từ thành ống tản nhiệt vào khơng khí, tính W/m2 độ (kcal/m.h˚C); F1 − Diện tích bề mặt tiếp xúc với nước nóng ( m ); F2 − Diện tích bề mặt tiếp xúc với khơng khí ( m ); tδ , tδ − Nhiệt độ trung bình bề mặt ngồi thành ống; tn , tkk − Nhiệt độ trung bình nước làm mát tản nhiệt không khí qua tản nhiệt Giải phương trình ta có: ) (4-6) [3] Trang 68 Tính tốn thiết kế động XM4-0519 k= Đặt: 1 F2 δ F2 + + α F1 λ F1 α : hệ số truyền nhiệt két nước làm mát J Qlm = kF2 (t n − t kk ) s Suy ra: (4-7) [3] Diện tích tiếp xúc với khơng khí F2 xác định theo công thức: F2 = Qlm k (t n − t kk ) (4-8) [3] Diện tích F2 thường lớn diện tích F1 F2 tính đến diện tích cánh tản nhiệt F2 =ϕ F Tỷ số gọi hệ số diện tích, loại két dùng ống nước dẹp chọn φ = ÷ Chọn φ = [3] Nhiệt độ trung bình nước làm mát két nước xác định theo công thức sau đây: tn = t nv + t nr [oC] (4-9) [3] Trong đó, nhiệt độ nước vào tnv nhiệt độ nước tnr két nước lấy nhiệt độ nước vào nhiệt độ nước động Chế độ làm việc hợp lí động nằm giới hạn (80 ÷ 90) oC Chọn: tnv = 82 oC; tnr = 90 oC t nv +t nr 82 + 90 = = 86 o C 2 tn = (4-10) [3] Trang 69 Tính tốn thiết kế động XM4-0519 Nhiệt độ trung bình khơng khí xác định theo cơng thức sau: t kk = t kkv + t kkr [oC] (4-11) [3] Nhiệt độ khơng khí vào (t kkv) phía trước tản nhiệt lấy 49 oC Chênh lệch nhiệt độ khơng khí qua tản nhiệt ∆tkk lấy 20÷30oC Chọn: ∆tkk = 250C Với: tkkr = tkkv + tkk = 49 + 25 = 74 0C 49 + 74 tkk = = 61,5 0C ⇒ (4-12) [3] Hệ số α1 xác định cơng thức thực nghiệm Trị số thí nghiệm hệ số α1 thay đổi khoảng α1 = 2326 ÷ 4070 (W/ m độ) chọn α1 = 2500 Hệ số λ đồng λ = 83,9 ÷ 126 (W/m.độ) hợp kim nhơm 104,8 ÷ 198 (W/m.độ) thép khơng gỉ 9,3 ÷ 18,6 (W/m.độ).chọn λ = 110 Hệ số k cho tản nhiệt kiểu ống xác định theo đồ thị k=f(ωkk) Theo số liệu thí nghiệm xác định bề mặt làm mát tản nhiệt ta lấy k ≈α2 tính gần đúng: Với tốc độ khơng khí qua tản nhiệt ωkk = 25 (m/s) hệ số truyền nhiệt tổng quát k két làm mát : k ≈ 11,38.250,8 = 149 Vậy suy diện tích tản nhiệt F2: [m2] (4-13) Với động tơ máy kéo, trị số Gkk tính theo cơng thức thực nghiệm: kg/s (4-14) [3] kg Chọn Gkk = s Diện tích đón gió phận tản nhiệt két nước: Trang 70 Tính tốn thiết kế động XM4-0519 Fdg = Gkk ωkk (4-15) [3] Ta chọn ωkk = 25 (m/s) (4-16) [3] Vậy: Như ta chọn hệ số diện tích ϕ=5 nên ta có diện tích bên thành ống F1 là: (4-17) [3] 4.2.3 Tính bơm nước Xác định lưu lượng nước tuần hoàn hệ thống làm mát Glm cột áp H - Lưu lượng nước tuần hoàn hệ thống làm mát phụ thuộc vào nhiệt lượng nước làm mát mang chênh lệch nhiệt độ nước động cơ, xác định theo công thức (4-18) [3] Trong đó: Qlm − Nhiệt lượng truyền cho nước làm mát (J/s); cn − Tỷ nhiệt nước (J/kg độ); tnr , tnv − Nhiệt độ nước nhiệt độ nước vào động - Sức cản chuyển động nước hệ thống làm mát tính theo cột nước H phụ thuộc vào sức cản phận: két nước, ống dẫn, vách nước thân nắp máy v.v Thường sức cản tổng qt hệ thống làm mát tính tốn gần lấy H = 3,5 ÷ 15 mH 2O Xác định lượng nước làm mát tiêu hao Glm cột áp H, ta xác định kích thước bơm nước Lưu lượng bơm nước xác định theo công thức sau: ,kg/s (4-19) [3] η− Hệ số tổn thất bơm: η= 0,8 ÷ 0,9 Trang 71 Tính tốn thiết kế động XM4-0519 Kích thước chủ yếu bơm phải vào chuyển động chất lỏng bơm Với loại bơm ly tâm phân tử chất lỏng đồng thời tham gia hai chuyển động + Vận tốc vòng: Nước quay cánh bơm với vận tốc u (tại điểm vào A: vận tốc u1 ; B vận tốc tương đối w ) + Vận tốc tương đối theo hướng tiếp tuyến với cánh quạt w (tại A: vận tốc tương đối w1 ; B vận tốc tương đối w ) Như vậy, phân tử nước chuyển động với vận tốc tuyệt đối là: c = u + w (tại A có vận tốc c1 , B có vận tốc c ) Lỗ nước vào bơm phải đảm bảo cung cấp đủ lượng nước tính tốn cần thiết, Kích thước tính theo cơng thức: (4-20) [3] Gb − Lượng nước tính tốn bơm (kg/s); r1 − Bán kính bánh cơng tác (m); r0 − Bán kính bánh cơng tác (m); c1 − Vận tốc tuyệt đối nước vào cánh, ÷ (m/s); ρ n − Mật độ nước 1000 (kg/ m3 ) Trang 72 Tính tốn thiết kế động XM4-0519 Hình 4-4: Bánh cơng tác Từ phương trình rút ra: =0.0235(m) (4-21) [3] Bán kính ngồi r2 bánh cơng tác xác định từ vận tốc vòng u2 điểm B (4-22) [3] Vậy: (4-23) [3] Trang 73 Tính tốn thiết kế động XM4-0519 α1 , α − Góc phương trình vận tốc c1 u1 , c2 u2 , α1 = 900 α2 = 120 ÷ ; [3] β1 β − Góc kẹp phương vận tốc tương đối w với phương u theo hướng ngựơc lại (ở A có β1 , B có β ); thường β = 12 ÷ 150, tăng β cột nước bơm tạo nên tăng, người ta dùng bơm với β = 35 ÷ 500, đặc biệt có bơm β = 900; g - Gia tốc trọng trường g=9,81 m / s ; H - Cột áp bơm H=11 (m); ηb - Hiệu suất bơm ηb = 0,6 ÷ 0,7; [3] ωb - Tốc độ vòng bánh cơng tác (1/s); nb - Số vòng quay bánh công tác (vg/p) Trị số β1 nằm khoảng 40 ÷ 550 nhỏ Quan hệ tốc độ u1 , u2 biểu thị theo công thức sau : (4-24) [3] Chiều cao cánh bơm lối vào lối xác định: Trong đó: δ1 , δ - Chiều dày cánh lối vào lối ra, tính (m) lấy δ1 = δ = ÷ mm; chọn = mm cr - Tốc độ ly tâm nước lối (m/s) ; z - Số cánh bánh cơng tác thơng thường z = ÷ chọn z=6; Bơm nước dùng cho động ô tô máy kéo ngày thường có : Trang 74 Tính tốn thiết kế động XM4-0519 b1 = 12 ÷ 35 mm ; b2 = 10 ÷ 25 mm ; Chọn b1=b2= 15mm Vậy + Chiều cao cánh bơm chỗ nước vào : 15(mm) + Chiều cao cánh bơm chỗ nước : 15(mm) Sau Tham khảo động mấu kích thước ta tiến hành xác định vẽ bơm nước cho động u cầu Ta có số kích thước bơm sau tham khảo động G4ED tính tốn trên, kích thước xác định cụ thể vẽ Công suất tiêu hao cho bơm nước tính theo cơng thức sau đây: (4-24) [3] ηcg - Hiệu suất giới bơm: ηcg = 0,7 ÷ 0,9 [3] Trong động tô máy kéo công suất tổn thất cho bơm nước khoảng N b = (0,068 ÷ 0,0136) Ne (KW) =(4.692 – 0.9384) kw (4-25) [3] 4.2.4 Tính quạt gió Trang 75 Tính tốn thiết kế động XM4-0519 Hình 4-5: Kết cấu quạt làm mát 7-Cánh quạt làm mát; 9- Động điện; 8-Khung lắp quạt; Lượng khơng khí, áp suất động quạt tạo công suất tổn thất cho quạt phụ thuộc vào số vòng quay trục quạt: lượng khơng khí tỷ lệ bậc nhất, áp suất tỷ lệ bậc hai công suất tỷ lệ bậc ba với số vòng quay Khi tính tốn quạt gió, cần lưu ý rằng: Đối với loại động máy kéo Gkk tính theo cơng thức (13-8) tính quạt gió động tơ nên tính đến ảnh hưởng tốc độ gió gây tốc độ chuyển động ô tô Do lưu lượng thực tế quạt thường lớn lưu lượng tính tốn Gkk Mức độ lớn bé lưu lượng thực tế phụ thuộc vào tốc độ ô tô Khi tốc độ ô tô lớn, lưu lượng gió thực tế qua két nước tăng lên, nên lưu lượng khơng khí quạt cung cấp giảm xuống rõ rệt Lưu lượng quạt gió Gq phụ thuộc vào kích thước quạt gió, xác lưu lượng quạt gió theo cơng thức sau đây: Gq = ρ k π ( R − r )nq bZη k sin α cos α 60 (kg/s) (4-26) [3] Gq=1,1.3,14.(0,1382-0.062).3000.0,05.7.0,7 .=0.404 (kg/s) ρk = p0 106 R.(Tk + 273) (4-27) [3] ρ = (thường chọn ρkk = 1,1 - Khối lượng riêng khơng khí (kg/m3 ); R,r - Bán kính ngồi bán kính quạt (m); chọn R=0,138; r=0,06 b = 0,05 - Chiều rộng cánh (m); nq = 3000 - Số vòng quay quạt (vg/ph) chọn o α - Góc nghiêng cánh α = 25 Z - Số cánh; chọn Z = Trang 76 Tính tốn thiết kế động XM4-0519 η kk - Hệ số tổn thất tính đến sức cản dòng khơng khí cửa nắp đầu xe fk Hệ số ηk phụ thuộc vào tỷ số πR , fk diện tích tiết diện cửa khơng khí nắp đầu xe Quan hệ hệ số ηkk fk với tỷ số πR giới thiệu hình fn Hình 4-6 : Quan hệ ηkk = f( πR ) Mặt khác hệ thống làm mát ta sử dụng quạt làm mát, vậy: Gq’= 2.Gq= 2.0.404=0.08 (kg/s) Cơng suất tiêu thụ quạt gió xác định theo công thức sau: (W ) (4-28) [3] Nq= =183.57 w Sử dụng quạt nên Nq’= 2.Nq=367 w (4- 29) Kết Luận Sau khảo sát tính tốn kiểm tra nhiệt két làm mát hệ thống làm mát động G4ED-GSL 1.6 trang bị xe Huyndai Accent 2006 em nhận thấy rằng: Trang 77 Tính tốn thiết kế động XM4-0519 Các cụm chi tiết hệ thống làm mát làm việc đảm bảo cho động làm mát tốt chế độ làm việc Công suất tiêu tốn cho việc dẫn động bơm quạt gió tương đối nhỏ khả cung cấp nước làm mát bơm khơng khí với quạt gió cho hệ thống đảm bảo Các cấu có bề mặt ma sát bơi trơn đầy đủ nên làm việc hiệu quả, bị mài mòn sinh nhiệt lớn Qua khảo sát thực tế tính tốn làm việc em hy vọng phương án thiết kế hệ thống bôi trơn làm mát động XM4-0519 đạt tính Sau 10 tuần làm việc tích cực cộng với giúp đỡ tận tình thầy hướng dẫn, thầy mơn Đến đồ án em hồn thành Đồ án môn học " Thiết kế động đốt trong” Đã giúp em tìm hiểu mục đích, ý nghĩa đồ thị công, động học động lực học ngồi tìm hiểu ngun lý làm việc kết cấu phận hệ thống động để có phương án bảo dưỡng sửa chữa hư hỏng kịp thời Trong trình thực đề tài này, kiến thức lý thuyết thực tế thân học hỏi thêm nhiều Nhưng điều kiện tài liệu lượng kiến thức thân có phần hạn chế thiếu thốn nên đồ án hoàn thành khơng thể tránh khỏi thiếu sót Kính mong thầy, mơn tham gia góp ý để đề tài em hoàn thiện Và cuối em xin chân thành cảm ơn thầy mơn tận tình bảo em hồn thành đồ án Đặc biệt thầy Dương Đình Nghĩa Người tận tình hướng dẫn em suốt thời gian làm đồ án Em xin chân thành cảm ơn! Trang 78 Tính tốn thiết kế động XM4-0519 *) Một số hình ảnh tham khảo quạt làm mát bơm nước động G4ED-GSL 1.6 : Hình 4-7 : Bơm nước CARDONE 5573132 cho động G4ED Hinh 4-8 : Quạt gió MFR HY3115122 động G4ED Trang 79 Tính tốn thiết kế động XM4-0519 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyên lý động đốt –GS.TS Nguyễn Tất Tiến [2] Kết cấu tính tốn động đốt – Nguyễn Đức Phú [3] Tính tốn động đốt (chương – chương 9)- TS.Trần Thanh Hải Tùng [4] Hướng dẫn đồ án thiết kế động đốt – ThS Nguyễn Quang Trung [5] Catalog động G4ED Trang 80 ... động Trong trình thực đồ án, em cố gắng tìm tòi, nghiên cứu tài liệu, làm việc cách nghiêm túc với mong muốn hoàn thành đồ án tốt Tuy nhiên, thân kinh nghiệm việc hồn thành đồ án lần khơng thể khơng... vòng tròn bán kính R2 điểm cách 20 - Trên nửa vòng tròn R ta đánh số thứ tự từ 0, 1, 2, , 18 theo chiều ngược kim đồng hồ, vòng tròn bán kính R ta đánh số 0’,1’,2’, , 18’ theo chiều kim đồng hồ,... triển Pkt 1.7.2 Vẽ Pj – α - Cách vẽ đồ thị khai triển giống cách vẽ đồ thị khai triển P kt - α Tuy nhiên, đồ thị p - V giá trị lực quán tính – P J nên chuyển sang đồ thị P-α ta phải đổi dấu 1.7.3