Lời nói đầu
Ngành ôtô giữ một ví trí quan trọng trong hoạt động và phát triển của xã hội. Ôtô được sử dụng phổ biến để phục vụ nền kinh tế quốc dân.
Nhiều tiến bộ khoa học kỹ thuật và công nghệ mới đã được áp dụng nhanh chóng vào công nghệ chế tạo ôtô. Các tiến bộ bộ khoa học đã được áp dụng nhằm mục đích làm giảm cường độ lao động cho người lái, đảm bảo an toàn cho xe, người, hàng hoá và tăng vận tốc cũng như tăng tính kinh tế nhiên liệu của xe.
Nền kinh tế nước ta đang trên đà phát triển, hiện nay 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. ở nước ta hiện nay chủ yếu là khai thác sử dụng các thế hệ xe sản xuất tại nước ngoài với nhiều chủng loại khác nhau. Chính vì vậy việc tìm hiểu, đánh giá, kiểm nghiệm các hệ thống, cụm, cơ cấu cho xe là hết sức cần thiết nhằm cho xe có được biện pháp sử dụng tốt nhất.
Trong quá trình học tập tôi đã được giao đồ án tốt nghiệp động cơ đốt trong: “ Khai thác động cơ Fiat 900 lắp trên xe Uno ”.
Với điều kiện thời gian có hạn, các nội dung trong đồ án chỉ là bước đánh giá kiểm nghiệm các thông số kỹ thuật của động cơ, là cơ sở để xem xét và thực tế khai thác sử dụng động cơ, cũng như củng cố kiến thức về động cơ. Trong thời gian làm đồ án tôi được sự hướng dẫn nhiệt tình của các thầy trong Khoa Động lực, đặc biệt là TS Nguyễn Trung Kiên. Trong quá trình thực hiện đồ án vẫn còn nhiều thiếu sót, tôi rất mong được sự đóng góp và chỉ bảo của các thầy giáo để đồ án của tôi hoàn thiện hơn.
Tôi xin chân thành cảm ơn!
Sinh viên thực hiện
Nguyễn Cao Cường
Mục lục
Lời nói đầu 4
Chương I 6
Giới thiệu chung 6
1.1. Giới thiệu chung về xe Fiat Uno và động cơ Fiat 900. 6
1.2. Phân tích đặc điểm kết cấu động cơ. 9
1.2.1. Cơ cấu khuỷu trục thanh truyền. 9
1.2.2. Cơ cấu phối khí và truyền động. 15
1.2.3. Các hệ thống chính của động cơ. 18
Chương 2 28
Kiểm nghiệm động cơ khi hoạt động trong điều kiện việt nam 28
2.1. tính toán chu trình công tác. 28
2.1.1. Các số liệu ban đầu. 28
2.1.2. Tính toán chu trình công tác. 30
2.1.3. Tính toán các thông số đánh giá chu trình công tác. 34
2.1.4. Dựng đồ thị công chỉ thị của chu trình công tác. 35
2.1.5. Dựng đặc tính ngoài của động cơ. 38
2.2. Tính toán động lực học động cơ. 41
2.2.1. Triển khai đồ thị công chỉ thị p-V thành đồ thị lực khí thể Pk tác dụng lên pít tông, theo góc quay trục khuỷu ỏ. 41
2.2.2. Quy dẫn khối lượng chuyển động. 42
2.2.3. Lực quán tính và tổng lực, lực tiếp tuyến và pháp tuyến. 43
2.2.4. Đồ thị véctơ phụ tải tác dụng lên bề mặt cổ khuỷu. 45
2.2.5. Đồ thị mài mòn cổ khuỷu. 47
2.2.6. Đồ thị tổng lực tiếp tuyến và mô men tổng. 49
Hình 2.7. Lực tiếp tuyến tổng hợp. 51
CHƯƠNG 3 51
KHAI THáC Hệ THốNG LàM MáT 51
3.1. Tính toán kiểm nghiệm hệ thống làm mát. 51
3.1.1. Mục đích, chế độ và điều kiện tính toán hệ thống làm mát của động cơ. 51
3.1.2. Tính toán két làm mát động cơ Fiat 900. 53
3.1.3. Tính toán bơm nước của hệ thống làm mát động cơ Fiat 900. 56
3.1.4. Tính toán quạt gió hệ thống làm mát động cơ Fiat 900. 59
3.2. Quy trình bảo dưỡng, sửa chữa hệ thống làm mát. 62
3.2.1. Quy trình bảo dưỡng hệ thống làm mát. 62
3.2.2. Quy trình sửa chữa hệ thống làm mát. 62
73 trang |
Chia sẻ: lvcdongnoi | Lượt xem: 2548 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Khai thác động cơ Fiat 900 lắp trên xe Uno, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
[kg/h]
600
63,18
3,97
342,86
1,36
800
64,72
5,42
333,97
1,81
1000
66,12
6,92
325,72
2,26
1200
67,37
8,47
318,1
2,69
1400
68,47
10,04
311,11
3,12
1600
69,43
11,63
304,76
3,55
1800
70,24
13,24
299,05
3,96
2000
70,9
14,85
293,97
4,37
2200
71,41
16,45
289,53
4,76
2400
71,78
18,04
285,72
5,15
2600
72
19,60
282,54
5,54
2800
72,08
21,13
280
5,92
3000
72
22,62
278,1
6,29
3200
71,78
24,05
276,83
6,66
3400
71,41
25,43
276,19
7,02
3600
70,9
26,73
276,19
7,38
3800
70,24
27,95
276,83
7,74
4000
69,43
29,08
278,1
8,09
4200
68,47
30,12
280
8,43
4400
67,37
31,04
282,54
8,77
4600
66,12
31,85
285,72
9,1
4800
64,72
32,53
289,53
9,42
5000
63,18
33,08
293,97
9,72
5200
61,49
33,48
299,05
10,01
5400
59,65
33,73
304,76
10,28
5600
57,66
33,81
311,11
10,52
[v/ph]
H×nh 2.2. ®å thÞ ®Æc tÝnh ngoµi cña ®éng c¬ Fiat 900.
2.2. TÝnh to¸n ®éng lùc häc ®éng c¬.
2.2.1. TriÓn khai ®å thÞ c«ng chØ thÞ p-V thµnh ®å thÞ lùc khÝ thÓ Pk t¸c dông lªn pÝt t«ng, theo gãc quay trôc khuûu α.
Lùc khÝ thÓ ®îc t¹o bëi sù chªnh ¸p suÊt gi÷a mÆt trªn vµ mÆt díi ®Ønh pÝt t«ng, ®îc x¸c ®Þnh nh sau : [MN],
trong ®ã : p: ¸p suÊt khÝ thÓ trong xi lanh, [MPa];
p0: ¸p suÊt m«i trêng, p0 = 0,103 [Mpa];
D: ®êng kÝnh danh nghÜa cña pÝt t«ng, D = 0,065 [m].
Trôc hoµnh trïng víi ®êng p0 cña ®å thÞ c«ng biÓu diÔn gãc quay α, víi tû lÖ xÝch μα = 1,5 [®é/mm].
Trôc tung biÓu diÔn lùc khÝ thÓ Pk víi tû lÖ xÝch ,
trong ®ã: lµ tû lÖ xÝch ¸p suÊt trªn ®å thÞ c«ng.
ViÖc x¸c ®Þnh quan hÖ gi÷a chuyÓn vÞ pÝt t«ng vµ gãc quay a cã thÓ thùc hiÖn b»ng ph¬ng ph¸p vßng trßn BrÝch, c¸c bíc nh sau:
- VÒ phÝa díi trôc hoµnh ®å thÞ c«ng p-V vÏ nöa díi vßng trßn BrÝch ®êng kÝnh AB b»ng kho¶ng c¸ch tõ §CT tíi §CD trªn ®å thÞ p-V, t©m 0, (®êng kÝnh AB nµy t¬ng øng víi S = 2R = 68 [mm] cña ®éng c¬ thùc); A t¬ng øng víi §CT.
- VÒ phÝa ®iÓm chÕt díi, x¸c ®Þnh ®iÓm 0' sao cho= 5,1 [mm].
- Tõ 0' dùng tia t¹o gãc a víi 0'A, tia nµy c¾t vßng trßn BrÝch t¹i mét ®iÓm. Tõ ®iÓm ®ã dùng ®êng song song víi trôc ¸p suÊt, c¾t ®å thÞ c«ng t¹i ®iÓm t¬ng øng (víi qu¸ tr×nh n¹p, nÐn, d·n në hoÆc th¶i). Tõ giao ®iÓm ®ã giãng ngang sang ®å thÞ lùc khÝ thÓ vµ c¾t ®êng th¼ng ®øng t¬ng øng giãng tõ trôc a lªn. Giao ®iÓm ®ã chÝnh lµ ®é lín cña lùc khÝ thÓ t¹i gãc a t¬ng øng trªn ®å thÞ lùc khÝ thÓ Pk-a.
- LÇn lît dùng gãc a lín dÇn (a = 150, 300, 450, 600, ..7200) vµ tiÕn hµnh t¬ng tù nh trªn ta ®îc tËp hîp c¸c giao ®iÓm trªn ®å thÞ Pk - a.
- Nèi c¸c giao ®iÓm nhËn ®îc b»ng ®êng cong liªn tôc ta ®îc ®å thÞ biÕn thiªn cña lùc khÝ thÓ theo gãc quay a cña khuûu trôc trong mét chu tr×nh c«ng t¸c cña xy lanh.
2.2.2. Quy dÉn khèi lîng chuyÓn ®éng.
a) Khèi lîng chuyÓn ®éng tÞnh tiÕn mj.
Khèi lîng chuyÓn ®éng tÞnh tiÕn mj ®îc x¸c ®Þnh theo biÓu thøc:
mj = mp + m1 = 0,287+0,125 = 0,412 [kg],
trong ®ã: mp: khèi lîng toµn bé nhãm pÝt t«ng, mp= 0,287 [kg];
m1: khèi lîng thanh truyÒn quy dÉn vÒ ®êng t©m ®Çu nhá thanh truyÒn, m1= 0,125 [kg].
=> Khèi lîng chuyÓn ®éng tÞnh tiÕn tÝnh trªn 1 ®¬n vÞ diÖn tÝch ®Ønh pÝt t«ng:
= 124,22 .
b) Khèi lîng thanh truyÒn vµ khuûu trôc.
Toµn bé khèi lîng thanh truyÒn ®îc quy dÉn vÒ ®êng t©m ®Çu nhá (tham gia chuyÓn ®éng tÞnh tiÕn) vµ vÒ ®êng t©m ®Çu to (tham gia chuyÓn ®éng quay) theo nguyªn lý sau: mth = m1 + m2; m1l1 = m2 l2.
PhÇn khèi lîng quy dÉn m2 coi nh tËp trung t¹i t©m cæ khuûu, quay xung quanh trôc khuûu víi vËn tèc w, b¸n kÝnh R g©y nªn lùc Pr2.
Khèi lîng khuûu trôc.
PhÇn khèi lîng kh«ng c©n b»ng cña hai m¸ khuûu vµ cæ khuûu (sau khi trõ bá phÇn khèi lîng g©y lùc qu¸n tÝnh t¬ng ®¬ng víi c¸c ®èi träng) ®îc quy dÉn vÒ ®êng t©m cæ khuûu vµ ký hiÖu lµ mkh; mkh còng quay quanh ®êng t©m trôc khuûu víi vËn tèc gãc w vµ b¸n kÝnh quay R g©y nªn lùc qu¸n tÝnh ly t©m Prk nhng chØ t¸c dông lªn c¸c b¹c cæ trôc mµ th«i. Trong khi ®ã Pr2 võa t¸c dông lªn bÒ mÆt cæ khuûu võa t¸c dông lªn b¹c cæ trôc.
Khèi lîng chuyÓn ®éng quay cña ®Çu to thanh truyÒn tÝnh trªn mét ®¬n vÞ diÖn tÝch ®Ønh pÝt t«ng: = 94,67 [Kg/m2].
2.2.3. Lùc qu¸n tÝnh vµ tæng lùc, lùc tiÕp tuyÕn vµ ph¸p tuyÕn.
a) Lùc qu¸n tÝnh chuyÓn ®éng tÞnh tiÕn Pj.
Pj = - mjRw2(cosa +lcos2a).10-6 = - 4,812.103(cosa+0,3cos2a).10-6 [MN],
trong ®ã: - R: b¸n kÝnh quay cña khuûu trôc, R=S/2=0,068/2= 0,034[m];
- w: vËn tèc gãc trôc khuûu, = 586,133;
- l: hÖ sè kÕt cÊu cña ®éng c¬, = 0,3.
Lùc Pj thay ®æi trong suèt chu tr×nh c«ng t¸c cña ®éng c¬ vµ ®îc coi nh cã ph¬ng t¸c dông trïng víi ph¬ng cña lùc khÝ thÓ Pk.
DÊu (-) cã ý nghÜa tîng trng vÒ sù ngîc chiÒu gi÷a gia tèc vµ lùc qu¸n tÝnh.
b) Lùc qu¸n tÝnh chuyÓn ®éng quay Pr2 do c¸c khèi lîng chuyÓn ®éng quay víi vËn tèc w, b¸n kÝnh R g©y nªn, ta cã:
Pr2 = m2.R.w2.10-6 = 0,314.0,034.586,1332.10-6 = 3,67.10-3 [MN];
c) Tæng lùc khÝ thÓ vµ lùc qu¸n tÝnh chuyÓn ®éng tÞnh tiÕn.
PS = Pk + Pj [MN].
d) Tra gi¸ trÞ vµ theo b¶ng 3 vµ b¶ng 7 s¸ch kÕt cÊu vµ tÝnh to¸n ®éng c¬ ®èt trong.
e) X¸c ®Þnh lùc tiÕp tuyÕn T vµ lùc ph¸p tuyÕn Z.
vµ .
B¶ng 2.3. B¶ng biÕn thiªn c¸c lo¹i lùc.
[GQTK]
pK
[MPa]
Pj
[MN]
Pk
[MN]
P
[MN]
T
[MN]
Z
[MN]
Qck
[MN]
0
0,110
-0,0063
2,36.10-5
-0,0062
0
0
1
-0,0062
0,01
15
0,089
-0,0059
-4,56.10-5
-0,0059
0,334
-0,002
0,946
-0,0056
0,009
30
0,089
-0,0049
-4,56.10-5
-0,0049
0,6313
-0,0031
0,79
-0,0039
0,008
45
0,089
-0,0034
-4,56.10-5
-0,0035
0,8605
-0,003
0,554
-0,0019
0,006
60
0,089
-0,0018
-4,56.10-5
-0,0017
1,0005
-0,0017
0,267
-0,0005
0,004
75
0,089
4.10-6
-4,56.10-5
-4,2.10-5
1,0442
-4,3.10-5
-0,033
1,4.10-6
0,004
90
0,089
0,0014
-4,56.10-5
0,0014
1
0,0014
-0,314
-0,0004
0,004
105
0,089
0,0025
-4,56.10-5
0,0025
0,8876
0,0022
-0,551
-0,0013
0,005
120
0,089
0,0031
-4,56.10-5
0,0031
0,7316
0,0023
-0,733
-0,0023
0,006
135
0,089
0,0034
-4,56.10-5
0,0034
0,5537
0,0019
-0,861
-0,0029
0,007
150
0,089
0,0035
-4,56.10-5
0,0034
0,3687
0,0013
-0,942
-0,0032
0,007
165
0,089
0,0034
-4,56.10-5
0,0034
0,1836
0,0006
-0,986
-0,0033
0,007
180
0,089
0,0034
-4,56.10-5
0,0033
-5.10-6
-1,7.10-8
-1
-0,0033
0,007
195
0,091
0,0034
-4,15.10-5
0,0034
-0,184
-0,0006
-0,986
-0,0033
0,007
210
0,095
0,0035
-2,68.10-5
0,0034
-0,369
-0,0013
-0,942
-0,0032
0,007
225
0,103
0,0034
-6,96.10-7
0,0034
-0,554
-0,0019
-0,861
-0,0029
0,007
240
0,116
0,0031
4,31.10-5
0,0032
-0,732
-0,0023
-0,733
-0,0023
0,006
255
0,137
0,0025
0,0001
0,0026
-0,888
-0,0023
-0,551
-0,0014
0,006
270
0,171
0,0014
0,0002
0,0017
-1
-0,0017
-0,314
-0,0005
0,005
285
0,228
4.10-6
0,0004
0,00042
-1,044
-0,0004
-0,033
-1.10-5
0,004
300
0,33
-0,0017
0,0008
-0,0009
-1
0,0009
0,267
-0,0002
0,004
315
0,52
-0,0034
0,0014
-0,0020
-0,86
0,0017
0,554
-0,0011
0,005
330
0,878
-0,0049
0,0026
-0,0023
-0,631
0,0015
0,79
-0,0018
0,006
345
1,479
-0,0059
0,0046
-0,0013
-0,334
0,0005
0,946
-0,0013
0,005
360
2,171
-0,0063
0,0069
0,0006
2.10-5
1,2.10-8
1
0,0006
0,004
[GQTK]
pK
[MPa]
Pj
[MN]
Pk
[MN]
P
[MN]
T
[MN]
Z
[MN]
Qck
[MN]
375
5,541
-0,0059
0,018
0,0121
0,334
0,0041
0,946
0,01148
0,009
390
3,53
-0,0049
0,011
0,0065
0,6313
0,0041
0,79
0,00512
0,004
405
2,203
-0,0034
0,007
0,0036
0,8605
0,0031
0,554
0,00197
0,004
420
1,465
-0,0017
0,0045
0,0028
1,0005
0,0028
0,267
0,00076
0,004
435
1,053
4,1.10-6
0,0032
0,0032
1,0442
0,0033
-0,033
-0,0001
0,005
450
0,812
0,0014
0,0024
0,0038
1
0,0038
-0,314
-0,0012
0,006
465
0,666
0,0025
0,0019
0,0044
0,8876
0,0039
-0,551
-0,0024
0,007
480
0,573
0,0031
0,0016
0,0047
0,7316
0,0034
-0,733
-0,0034
0,008
495
0,515
0,0034
0,0014
0,0048
0,5537
0,0026
-0,861
-0,0041
0,008
510
0,468
0,0035
0,0012
0,0046
0,3687
0,0017
-0,942
-0,0044
0,008
525
0,403
0,0034
0,001
0,0044
0,1836
0,0008
-0,986
-0,0043
0,008
540
0,332
0,0034
0,0008
0,0041
-2.10-5
-6,4.10-8
-1
-0,0041
0,008
555
0,192
0,0034
0,0003
0,0037
-0,184
-0,0007
-0,986
-0,0036
0,007
570
0,122
0,0035
6,19.10-5
0,0035
-0,369
-0,0013
-0,942
-0,0033
0,007
585
0,110
0,0034
2,36.10-5
0,0034
-0,554
-0,0019
-0,86
-0,0029
0,007
600
0,110
0,0031
2,36.10-5
0,0032
-0,732
-0,0023
-0,733
-0,0023
0,006
615
0,110
0,0025
2,36.10-5
0,0025
-0,888
-0,0022
-0,551
-0,0014
0,006
630
0,110
0,0014
2,36.10-5
0,0015
-1
-0,0015
-0,314
-0,0005
0,004
645
0,110
3,9.10-6
2,36.10-5
2,74.10-5
-1,044
-2,9.10-5
-0,033
-9.10-7
0,004
660
0,110
-0,0017
2,36.10-5
-0,0017
-1
0,0017
0,267
-0,0004
0,004
675
0,110
-0,0034
2,36.10-5
-0,0034
-0,86
0,0029
0,554
-0,0019
0,006
690
0,110
-0,0049
2,36.10-5
-0,0049
-0,631
0,0031
0,79
-0,0038
0,008
705
0,110
-0,0059
2,36.10-5
-0,0059
-0,334
0,002
0,946
-0,0056
0,009
720
0,110
-0,0063
2,36.10-5
-0,0062
4.10-5
-2,4.10-7
1
-0,0062
0,01
H×nh 2.3. Lùc khÝ thÓ, lùc qu¸n tÝnh vµ lùc tæng hîp.
H×nh 2.4. Lùc tiÕp tuyÕn T vµ ph¸p tuyÕn Z.
Ta chän c¸c tû lÖ xÝch nh sau: μPk= μPj = μPS = 9,95.10-5 [MN/mm];
μT = μZ = 9,95.10-5 [MN/mm]; μT = μZ = μPr = 9,95.10-5 [MN/mm].
2.2.4. §å thÞ vÐct¬ phô t¶i t¸c dông lªn bÒ mÆt cæ khuûu.
§å thÞ nµy ph¶n ¸nh sù t¸c dông cña lùc T, Z, vµ Pr2 lªn bÒ mÆt cæ khuûu th«ng qua b¹c trong mét chu tr×nh c«ng t¸c cña xy lanh, ta cã:
[MN]
Dùng hÖ trôc vu«ng gãc TOZ; OT lµ trôc tung híng sang ph¶i, OZ lµ trôc hoµnh híng xuèng phÝa díi. Dùa theo kÕt qu¶ tÝnh ë b¶ng biÕn thiªn x¸c ®Þnh c¸c giao ®iÓm øng víi vÐc t¬ . Nèi c¸c giao ®iÓm ®ã b»ng mét ®êng cong, ta ®îc ®å thÞ lùc thanh truyÒn Pth trong hÖ to¹®é mµ trôc khuûu ®øng yªn, cßn thanh truyÒn quay t¬ng ®èi gãc a + b so víi trôc khuûu vÒ phÝa tr¸i.
Tõ 0, vÒ phÝa chiÒu d¬ng trôc OZ, x¸c ®Þnh ®iÓm 01 sao cho (chó ý tíi tû lÖ xÝch (mPr2 = mT = mZ ). VÏ vßng trßn b¸n kÝnh bÊt kú tîng trng cho bÒ mÆt cæ khuûu, vÏ kÐo dµi m¸ khuûu tîng trng vÒ phÝa chiÒu d¬ng trôc OZ. §å thÞ nhËn ®îc øng víi gãc O1 chÝnh lµ ®tvtpt cæ khuûu víi tû lÖ xÝch mQck= mT = 9,95.10-5 [MN/mm].
H×nh 2.5. §å thÞ vÐc t¬ phô t¶i cæ khuûu.
+ X¸c ®Þnh trÞ sè t¶i träng trung b×nh t¸c dông lªn bÒ mÆt cæ khuûu:
= 0,006 [MN].
+ HÖ sè va ®Ëp c: = 1,667,
trong ®ã: tõ ®å thÞ ta x¸c ®Þnh ®îc Qckmax= 0,01 [MN].
Tõ ®å thÞ vÐc t¬ phô t¶i t¸c dông lªn cæ khuûu, ta x©y dùng ®å thÞ triÓn khai Qck theo gãc quay α c¸c gi¸ trÞ Qck theo α ®îc thèng kª trong b¶ng 2.3 vµ ®îc biÓu diÔn trªn h×nh 2.6.
H×nh 2.6. §å thÞ triÓn khai Qck - α .
2.2.5. §å thÞ mµi mßn cæ khuûu.
§å thÞ mµi mßn thÓ hiÖn mét c¸ch tîng trng møc ®é mµi mßn bÒ mÆt cæ khuûu sau mét chu tr×nh t¸c dông cña lùc. §Ó cã thÓ x©y dùng ®îc ®å thÞ mµi mßn, ta c¨n cø vµo ®å thÞ vÐc t¬ phô t¶i cæ khuûu b»ng c¸ch ®o c¸c sè liÖu trªn ®ã vµ chän mét tû lÖ xÝch thÝch hîp.
Trªn ®å thÞ vÐc t¬ phô t¶i cæ khuûu, vÏ vßng trßn tîng trng cho bÒ mÆt vµ chia thµnh 24 phÇn b»ng nhau.
TÝnh hîp lùc SQ' cña tÊt c¶ c¸c lùc t¸c dông lÇn lît lªn c¸c ®iÓm 0, 1, 2, 3... , ký hiÖu t¬ng øng lµ SQ0', , ghi trÞ sè lùc vµ ph¹m vi t¸c dông lªn b¶ng 2.4 víi gi¶ thiÕt lµ lùc SQ' t¸c dông ®Òu lªn tÊt c¶ c¸c ®iÓm trong ph¹m vi 1200, tøc lµ vÒ mçi phÝa cña ®iÓm chia lµ 600.
X¸c ®Þnh tæng lùc t¬ng ®¬ng SQi cña tÊt c¶ c¸c tËp hîp lùc SQ’ t¸c dông lªn ®iÓm thø i vµ ghi vµo c¸c « hµng díi cïng.
Trªn ®å thÞ, vÏ vßng trßn tîng trng vµ m¸ khñyu nh trªn h×nh vµ còng chia thµnh 24 phÇn b»ng nhau t¬ng øng ®¸nh sè tõ 0 tíi 23.Chän mét tû lÖ xÝch lùc thÝch hîp, ®Æt c¸c ®o¹n th¼ng t¬ng øng víi SQi tõ vßng trßn theo híng kÝnh vµ phÝa t©m.
X¸c ®Þnh tæng lùc t¬ng ®¬ng SQi cña tÊt c¶ c¸c hîp lùc SQ' t¸c dông lªn ®iÓm thø i vµ ghi vµo c¸c « hµng díi cïng.
Trªn ®å thÞ, vÏ vßng trßn tîng trng vµ m¸ khuûu nh trªn h×nh vµ còng chia thµnh 24 phÇn b»ng nhau t¬ng øng ®¸nh sè tõ 0 tíi 23. Chän mét tû lÖ xÝch lùc thÝch hîp, ®Æt c¸c ®o¹n th¼ng t¬ng øng víi SQi tõ vßng trßn theo híng kÝnh vµo phÝa t©m.
Nèi c¸c ®iÓm cuèi cña c¸c ®o¹n th¼ng Êy b»ng mét ®êng cong liªn tôc råi g¹ch nghiªng phÇn diÖn tÝch n»m gi÷a vßng trßn vµ ®êng cong liªn tôc khÐp kÝn võa nhËn ®îc, ta ®îc ®å thÞ mµ phÇn g¹ch nghiªng ®îc coi nh tû lÖ thuËn víi møc ®é mßn cña bÒ mÆt sau mét chu tr×nh t¸c dông cña lùc.
Tõ ®å thÞ nµy, ta chän vÞ trÝ mßn Ýt nhÊt ®Ó khoan lç dÇu b«i tr¬n.
Ta chän tû lÖ xÝch thÓ hiÖn ®å thÞ mµi mßn lµ μQ =1,2 [MN/mm].
B¶ng 2.4. Hîp lùc t¸c dông lªn c¸c ®iÓm cña bÒ mÆt cæ khuûu.
MN/m2
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
SQ0'
15,073
x
x
x
x
x
x
x
x
x
SQ1'
10,576
x
x
x
x
x
x
x
x
x
SQ2'
0
x
x
x
x
x
x
x
x
x
SQ3'
0
x
x
x
x
x
x
x
x
x
SQ4'
0
x
x
x
x
x
x
x
x
x
SQ5'
0
x
x
x
x
x
x
x
x
x
SQ6'
0
x
x
x
x
x
x
x
x
x
SQ7'
0
x
x
x
x
x
x
x
x
x
SQ8'
0
x
x
x
x
x
x
x
x
x
SQ9'
0
x
x
x
x
x
x
x
x
x
SQ10'
0
x
x
x
x
x
x
x
x
x
SQ11'
0
x
x
x
x
x
x
x
x
x
SQ12'
0
x
x
x
x
x
x
x
x
x
SQ13'
0
x
x
x
x
x
x
x
x
x
SQ14'
3,562
x
x
x
x
x
x
x
x
x
SQ15'
2,558
x
x
x
x
x
x
x
x
x
SQ16'
1,895
x
x
x
x
x
x
x
x
x
S Q17'
1,534
x
x
x
x
x
x
x
x
x
SQ18'
1,365
x
x
x
x
x
x
x
x
x
SQ19'
1,306
x
x
x
x
x
x
x
x
x
SQ20'
1,334
x
x
x
x
x
x
x
x
x
SQ21'
1,512
x
x
x
x
x
x
x
x
x
SQ22'
2,652
x
x
x
x
x
x
x
x
x
SQ23'
13,167
x
x
x
x
x
x
x
x
x
SQtæng
44,315
42,981
41,469
38,817
25,649
10,576
0,000
0,000
0,000
0,000
3,562
6,120
8,015
9,549
10,914
12,220
13,554
15,066
17,718
27,324
39,839
48,520
46,986
45,621
H×nh 2.7. §å thÞ mµi mßn chèt khuûu.
2.2.6. §å thÞ tæng lùc tiÕp tuyÕn vµ m« men tæng.
§éng c¬ Fiat 900 (Vh = 0,903 dm3) lµ ®éng c¬ mét hµng, 4 kú, 4 xi lanh, thø tù c«ng t¸c cña c¸c xy lanh lµ: 1-3-4-2.
§Ó tÝnh ®îc tæng lùc tiÕp tuyÕn, ta ph¶i x¸c ®Þnh mét chu tr×nh biÕn thiªn cña lùc TS dùa trªn thø tù c«ng t¸c vµ s¬ ®å c¬ cÊu khuûu trôc thanh truyÒn.
Ta cã gãc lÖch pha c«ng t¸c cña ®éng c¬ lµ : = 1800,
trong ®ã : - i: sè xi lanh cña ®éng c¬, i = 4;
- τ: sè kú cña ®éng c¬, τ = 4.
Tõ thø tù c«ng t¸c ta x¸c ®Þnh vÞ trÝ tøc thêi cña c¸c pÝt t«ng:
1 3 4 2
00 5400 3600 1800
Tøc lµ khi T1 cña xy lanh 1 biÕn thiªn tõ 001800 [GQTK] th× lùc T3 cña xy lanh thø 3 biÕn thiªn tõ 54007200, lùc T4 tõ 36005400, lùc T2 tõ 18003600.
C¸c lùc thµnh phÇn T1, T2, T3, T4 coi nh cã cïng quy luËt biÕn thiªn nh nhau vµ trÞ sè ®îc lÊy tõ b¶ng lùc T ®· lËp tríc. Lùc tiÕp tuyÕn tæng hîp TS ®îc x¸c ®Þnh b»ng ph¬ng ph¸p lËp b¶ng.
B¶ng 2.4. B¶ng biÕn thiªn cña c¸c lùc tiÕp tuyÕn.
a1
T1 [MN]
a2
T2 [MN]
a3
T3 [MN]
a4
T4 [MN]
TS [MN]
0
0
180
-0,0002
540
0,00012
360
-0,0006
-7.10-8
15
-19,952
195
-6,1967
555
40,7513
375
-6,8165
0,00077
30
-31,311
210
-12,671
570
41,0942
390
-13
-0,0016
45
-29,824
225
-18,934
585
30,8067
405
-19,069
-0,0037
60
-17,399
240
-23,314
600
28,4817
420
-23,171
-0,0035
75
-0,4358
255
-23,263
615
33,1039
435
-22,469
-0,0013
90
14,044
270
-16,766
630
38,1283
450
-14,738
0,00206
105
21,852
285
-4,398
645
38,9044
465
-0,288
0,00558
120
22,662
300
9,38193
660
34,4577
480
16,7052
0,00828
135
18,684
315
17,485
675
26,5379
495
29,2269
0,00915
150
12,601
330
14,7129
690
17,25
510
30,8713
0,00751
165
6,1888
345
4,47717
705
8,10639
525
19,718
0,00383
180
-0,0002
360
0,00012
720
-0,0006
540
-0,0024
-3.10-8
Trôc hoµnh cña ®å thÞ TS - a kÐo dµi 00 tíi d0 cßn trôc tung th× ph¶i dïng tû lÖ xÝch m TS = 1,99.10-5 [MN/mm] ®Ó thÓ hiÖn TS.
C¨n cø vµo c¸c sè liÖu trªn, ta vÏ ®îc ®å thÞ TS (h×nh 2.7) theo α tû lÖ xÝch μTS = 1,99.10-5 [MN/mm].
H×nh 2.7. Lùc tiÕp tuyÕn tæng hîp.
CH¦¥NG 3
KHAI TH¸C HÖ THèNG LµM M¸T
3.1. TÝnh to¸n kiÓm nghiÖm hÖ thèng lµm m¸t.
3.1.1. Môc ®Ých, chÕ ®é vµ ®iÒu kiÖn tÝnh to¸n hÖ thèng lµm m¸t cña ®éng c¬.
a) Môc ®Ých tÝnh to¸n hÖ thèng lµm m¸t cña ®éng c¬ lµ:
- X¸c ®Þnh lu lîng níc cÇn thiÕt mµ b¬m níc ph¶i cung cÊp cho hÖ thèng lµm c¬ së ®Ó x¸c ®Þnh c¸c kÝch thíc cña b¬m vµ c«ng suÊt cÇn thiÕt ®Ó dÉn ®éng b¬m, tõ ®ã ®¸nh gi¸ chÝnh x¸c hiÖu qu¶ ho¹t ®éng cña b¬m níc thùc tÕ l¾p trªn ®éng c¬.
- X¸c ®Þnh diÖn tÝch táa nhiÖt cÇn thiÕt cña kÐt lµm m¸t níc, lµm c¬ së ®Ó thiÕt kÕ kÐt m¸t cña ®éng c¬.
- TÝnh to¸n x¸c ®Þnh lu lîng kh«ng khÝ cÇn thiÕt ph¶i cung cÊp cho hÖ thèng lµm m¸t, tõ ®ã x¸c ®Þnh c¸c kÝch thíc vµ c«ng suÊt cÇn thiÕt ®Ó dÉn ®éng qu¹t giã.
Néi dung tÝnh to¸n kiÓm nghiÖm hÖ thèng lµm m¸t bao gåm:
- TÝnh to¸n kÐt m¸t.
- TÝnh to¸n b¬m níc.
- TÝnh to¸n qu¹t giã.
b) ChÕ ®é vµ ®iÒu kiÖn tÝnh to¸n hÖ thèng lµm m¸t:
- ChÕ ®é tÝnh to¸n hÖ thèng lµm m¸t cña ®éng c¬ lµ chÕ ®é c«ng suÊt cùc ®¹i Nemax. §èi víi ®éng c¬ Fiat 900: Nemax= 33,1 [Kw], n = 5600 [v/ph], ge = 311,11 [g/KWh], Gnl = 0,0029 [kg/s].
- §iÒu kiÖn tÝnh to¸n hÖ thèng lµm m¸t lµ nhiÖt ®é m«i trêng cao nhÊt mµ ®éng c¬ vÉn cã thÓ ho¹t ®éng ®îc. Th«ng thêng nhiÖt ®é nµy b»ng kho¶ng 40 ¸50°C.
H×nh 3.1: HÖ thèng lµm m¸t cña ®éng c¬ Fiat 900.
3.1.2. TÝnh to¸n kÐt lµm m¸t ®éng c¬ Fiat 900.
TÝnh to¸n kÐt lµm m¸t lµ x¸c ®Þnh diÖn tÝch bÒ mÆt t¶n nhiÖt tõ níc ra m«i trêng kh«ng khÝ. Qu¸ tr×nh trao ®æi nhiÖt trong kÐt m¸t chñ yÕu lµ dÉn nhiÖt vµ ®èi lu gäi t¾t lµ truyÒn nhiÖt. DiÖn tÝch t¶n nhiÖt ®îc x¸c ®Þnh theo ph¬ng tr×nh truyÒn nhiÖt: Qlm = K.DT.F2 ,
trong ®ã: - Qlm : NhiÖt lîng truyÒn cho hÖ thèng lµm m¸t, [J/s];
- K : HÖ sè truyÒn nhiÖt;
- DT : §é chªnh nhiÖt ®é gi÷a níc vµ kh«ng khÝ, [0K];
- F2 : DiÖn tÝch trao ®æi nhiÖt, [m2].
a) TÝnh lîng nhiÖt truyÒn cho hÖ thèng lµm m¸t (Qlm).
NhiÖt lîng truyÒn cho níc lµm m¸t tÝnh theo c«ng thøc sau:
Qlm = qlm.Qo ,
trong ®ã:
- qlm : PhÇn tr¨m nhiÖt lîng truyÒn cho níc lµm m¸t, ®èi víi ®éng c¬ x¨ng qlm n»m trong kho¶ng 12¸27%, ta chän qlm = 13%;
- Qo : nhiÖt lîng tæng céng ®a vµo ®éng c¬ t¹i chÕ ®é c«ng suÊt cùc ®¹i, trong ®ã tæng nhiÖt ®a vµo ®éng c¬ ®îc tÝnh nh sau: Qo = Gnl.QT ,
Gnl : lîng tiªu hao nhiªn liÖu trong mét gi©y, Gnl = 0,0029 [kg/s];
QT : NhiÖt trÞ thÊp cña nhiªn liÖu [J/kg];
Víi nhiªn liÖu x¨ng ta cã: QT = 44.106 [J/kg].
Thay vµo c«ng thøc trªn ta tÝnh ®îc:
Qo = Gnl. QT = 0,0029. 44.106 = 127600 [J/s].
Ta tÝnh ®îc nhiÖt lîng truyÒn cho níc lµm m¸t trong 1s:
Qlm = qlm.Qo = 13%.127600 = 16588 [J/s].
b) TÝnh hÖ sè truyÒn nhiÖt K.
HÖ sè truyÒn nhiÖt K cã thÓ ®îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc sau:
[J/m2.h.oC],
trong ®ã:
- d : ChiÒu dµy cña èng, [mm];
- l : HÖ sè dÉn nhiÖt cña vËt liÖu lµm èng, [J/m2.h];
- a1 : HÖ sè táa nhiÖt ®èi lu gi÷a níc vµ thµnh trong, [J/m2.h];
- a2: HÖ sè táa nhiÖt ®èi lu gi÷a kh«ng khÝ vµ thµnh trong, [J/m2.h].
Ta cã:
- Gäi lµ nhiÖt trë cña v¸ch;
: HÖ sè lµm c¸nh, thêng j = 3 ¸ 6, chän j = 4;
a1: HÖ sè táa nhiÖt cña bÒ mÆt trong c¸c ®êng èng kÐt níc vµ níc ch¶y trong èng, thêng a1 = 6000¸8000 [Kcalo/m2.h.°C]; Chän a1 = 7500 [Kcalo/m2.h.°C] = 7500.4,1868.103 = 314,01.105 [J/m2.h];
a2 : HÖ sè táa nhiÖt cña bÒ mÆt ngoµi c¸c ®êng èng kÐt níc vµ dßng kh«ng khÝ ch¶y bäc ngoµi èng, thêng a2 = 60¸120 [Kcalo/m2.h.°C]; Chän a2 = 110 [Kcalo/m2.h.°C] = 110.4,1868.103 = 460548 [J/m2.h];
l : HÖ sè dÉn nhiÖt cña thµnh èng kÐt níc, víi èng chÕ t¹o b»ng ®ång thau th× l = 330 [Kcalo/m.h.°C] = 1381644 [J/m2.h];
d : §é dµy thµnh èng cña kÐt níc, víi kÐt níc trªn ®éng c¬ Fiat 900 ta chän d = 0,0002 m = 0,2 [mm];
Víi c¸c sè liÖu ®· cã ta tÝnh hÖ sè truyÒn nhiÖt cña kÐt níc trªn ®éng c¬ Fiat 900 nh sau: = 434999,06 [J/m2.h.oC]
c) TÝnh ®é chªnh nhiÖt ®é gi÷a níc vµ kh«ng khÝ (DT).
Ta cã: DT = Tn - Tkk ,
trong ®ã: - Tkk : NhiÖt ®é trung b×nh cña kh«ng khÝ tiÕp xóc víi thµnh èng cña kÐt níc: Tkk = ,
Víi: + : NhiÖt ®é kh«ng khÝ vµo tríc kÐt m¸t, ta chän = 45°C;
+ : NhiÖt ®é kh«ng khÝ ra phÝa sau kÐt m¸t.
MÆt kh¸c ta cã: = + DTkk ,
Víi DTkk lµ ®é chªnh nhiÖt ®é cña kh«ng khÝ tríc vµ sau kÐt m¸t. Chän DTkk = 18°C => = 45+18 = 63°C.
VËy Tkk = = = 54 [°C];
- Tn : NhiÖt ®é trung b×nh cña níc tiÕp xóc víi thµnh èng cña kÐt níc, ta cã:
Tn =
trong ®ã: + Tnv: NhiÖt ®é níc vµo kÐt m¸t, chän Tnv= 85°C
+ Tnr: NhiÖt ®é níc ra phÝa sau kÐt m¸t. Ta cã: =- DTn
Víi DTn lµ ®é chªnh nhiÖt ®é cña níc lµm m¸t tríc vµ sau kÐt m¸t, chän DTn = 10°C ta ®îc = 85-10 = 75 [°C].
VËy Tn = = = 80 [°C].
Cuèi cïng ta cã: DT = Tn -Tkk= 80 -54 = 26°C.
TÝnh diÖn tÝch táa nhiÖt cña kÐt m¸t (F2 ).
Ta ®· cã: Qlm = K.DT.F2 Þ F2 = = = 13,29 [m2].
Nh vËy ®Ó ®¸p øng yªu cÇu lµm m¸t cho ®éng c¬, kÐt m¸t trªn ®éng c¬ Fiat 900 cÇn ph¶i cã diÖn tÝch tèi thiÓu lµ 13,30 [m2].
3.1.3. TÝnh to¸n b¬m níc cña hÖ thèng lµm m¸t ®éng c¬ Fiat 900.
Nh ®· biÕt, b¬m níc cña hÖ thèng lµm m¸t thêng lµ b¬m níc kiÓu ly t©m. B¬m ly t©m lµm viÖc theo nguyªn lý khi b¸nh c«ng t¸c quay, chÊt láng chuyÓn ®éng díi t¸c dông cña lùc t¸c dông vµo chóng trong khoang c«ng t¸c, mµ khoang nµy n»m gi÷a miÖng vµo vµ miÖng ra cña b¬m. Do t¸c dông cña lùc ly t©m vµo khèi chÊt láng trong th©n b¬m, dßng chÊt láng ®ã b¾t ®Çu chuyÓn ®éng gi÷a c¸c c¸nh dÉn theo híng tõ t©m ra ngoµi. Nh vËy t¹i miÖng vµo cña b¬m sÏ t¹o thµnh vïng cã ¸p suÊt thÊp h¬n ¸p suÊt khÝ quyÓn, do ®ã chÊt láng tõ èng hót sÏ ch¶y vµo b¸nh c«ng t¸c vµ tõ ®ã díi t¸c dông cña lùc ly t©m chóng sÏ ®îc ®Èy vµo ®éng c¬ ®Ó lµm m¸t cho ®éng c¬.
Néi dung tÝnh to¸n b¬m níc trong hÖ thèng lµm m¸t cña ®éng c¬ Fiat Uno 900 bao gåm:
X¸c ®Þnh lu lîng níc tuÇn hoµn cÇn thiÕt mµ b¬m ph¶i cung cÊp, tõ ®ã x¸c ®Þnh lu lîng níc tÝnh to¸n cña b¬m, c«ng suÊt cÇn thiÕt ®Ó dÉn ®éng b¬m vµ mét sè th«ng sè h×nh häc cña b¬m.
Theo tÝnh to¸n ë môc 3.1.2 ta ®· cã nhiÖt lîng truyÒn cho hÖ thèng lµm m¸t trong mét gi©y lµ: Qlm = 41756 [J/s].
Lu lîng níc tuÇn hoµn cÇn thiÕt trong hÖ thèng lµm m¸t ®Ó truyÒn ®i nhiÖt lîng trªn lµ: Gn = [m3/s],
trong ®ã:
- Gn: Lu lîng níc tuÇn hoµn cÇn thiÕt mµ b¬m ph¶i cung cÊp. (m3/s);
- cn: NhiÖt dung riªng trung b×nh cña níc. cn= 4187 [J/kg.K];
- rn : Khèi lîng riÓn cña níc. rn = 1000 [kg/m3];
- DTn: §é chªnh nhiÖt ®é níc vµo vµ níc ra kÐt m¸t. DTn= 10 [oK].
Thay sè vµo ta cã: Gn = = 9,97.10-4 [m3/s].
Do tæn thÊt trong qu¸ tr×nh níc tuÇn hoµn trong hÖ thèng nªn lu lîng níc tuÇn hoµn thùc tÕ cña b¬m cÇn chuyÓn ®i ®îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc sau: Gnt = [m3/s],
trong ®ã: - Gnt : Lu lîng tÝnh to¸n cña b¬m;
- h: hÖ sè cung cÊp (hiÖu suÊt cña b¬m), h = 0,8 ¸ 0,9 chän h = 0,85
Thay sè vµo ta cã Gnt = = 1,17.10-3 [m3/s].
MÆt kh¸c miÖng vµo cña b¬m ph¶i ®¶m b¶o lu lîng níc tÝnh to¸n cña b¬m, nghÜa lµ ph¶i tháa m·n ®iÒu kiÖn:
= p (r12-r02) Þ r1 =
trong ®ã: - r1 : §êng kÝnh lç vµo cña b¬m [m];
r0 : §êng kÝnh quay moay ¬ b¬m [m];
c1 : VËn tèc theo cña níc t¹i ®Çu vµo cña b¬m, c1 = 1 ¸ 2 ta chän c1 = 1,5 (m/s).
NÕu lÊy r0 = 0,01 [m] ta x¸c ®Þnh ®îc ®êng kÝnh cña lç vµo cña b¬m nh sau: r1 = = 0,0187 [m].
VËn tèc theo u2 cña mçi phÇn tö níc t¹i ®Çu ra cña b¬m ®îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc sau: u2 = [m/s],
trong ®ã: : - a2 : gãc t¹o bëi gi÷a vÐc t¬ vËn tèc tuyÖt ®èi c2 vµ vÐc t¬ vËn tèc chuyÓn ®éng t¬ng ®èi w2;
b2 : gãc t¹o bëi gi÷a vÐc t¬ vËn tèc chuyÓn ®éng theo u2 vµ vÐc t¬ vËn tèc chuyÓn ®éng t¬ng ®èi w2;
Pb: ¸p suÊt cña dßng níc do b¬m t¹o ra [Pa];
rn: Khèi lîng riªng cña níc, rn = 1000 [kg/m3];
hh: HiÖu suÊt thñy lùc;
Theo tµi liÖu [2] th× a2 = 8 ¸12°, chän a2 = 10°;
b2 = 12 ¸50°, chän b2 = 45°;
Pb = ( 5 ¸15).104 [Pa], Chän Pb = 105 [Pa].
hh = 0,6 ¸0,7. Chän hh = 0,65
Thay sè vµo ta cã: u2 = = 13,45 (m/s).
B¸n kÝnh ngoµi cña c¸nh b¬m ®îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc sau:
r2 = (m).
Víi nq lµ sè vßng quay cña b¬m trong mét phót, ta lÊy nq = 4800 (vg/ph)
=> r2 = = 0,027 (m).
MÆt kh¸c ta cã: = => u1== = 9,32 (m/s).
XÐt trêng hîp gãc hîp bëi vÐc t¬ vËn tèc tuyÖt ®èi c1 vµ vÐc t¬ vËn tèc theo u1 cña níc t¹i ®Çu vµo cña b¬m víi a1= 90°.
Ta cã: tgb1 === 0,161 => b1= 9°8’
ChiÒu réng cña c¸nh b¬m t¹i ®Çu vµo ®îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc sau:
b1= (m),
trong ®ã: - z : sè c¸nh cña b¬m, z = 3 ¸ 8, chän z = 4;
- d1: chiÒu dµy cña c¸nh b¬m, d1= 3 ¸ 5 (mm), chän d1= 3 mm.
Thay sè vµo ta cã:
b1 == 0,0186 (m).
ChiÒu réng cña c¸nh b¬m t¹i ®Çu ra cña b¬m ®îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc sau:
b2 = (m).
Trong ®ã: - d2: chiÒu dµy cña c¸nh b¬m, chän d2 = 3 mm.
- cr : VËn tèc ly t©m cña dßng níc t¹i ®Çu ra cña b¬m, ®îc tÝnh nh sau: cr = ( m/s)
Thay sè vµo ta ®îc: cr = = 2,017 ( m/s)
VËy ta cã: b2 = = 3,799.10-3 (m).
C«ng suÊt cÇn thiÕt ®Ó dÉn ®éng b¬m ®îc x¸c ®Þnh nh sau:
Nb = ( kw).
Trong ®ã: hmlµ hiÖu suÊt c¬ khÝ cña b¬m, hm = 0,7 ¸ 0,9, chän hm = 0,8.
Thay sè vµo ta cã: Nb = = 0,146 ( kw).
Nh vËy qua phÇn tÝnh to¸n trªn ta thÊy ta hoµn toµn cã thÓ x¸c ®Þnh ®îc c¸c th«ng sè kÝch thíc còng nh lu lîng vµ c«ng suÊt cÇn thiÕt cña b¬m níc kiÓu ly t©m l¾p trªn ®éng c¬ Fiat Uno 900, ®¸p øng yªu cÇu lµm m¸t ®éng c¬ trong qu¸ tr×nh lµm viÖc.
3.1.4. TÝnh to¸n qu¹t giã hÖ thèng lµm m¸t ®éng c¬ Fiat 900.
Néi dung tÝnh to¸n qu¹t giã cho hÖ th«ng lµm m¸t ®éng c¬ Fiat Uno 900 bao gåm viÖc x¸c ®Þnh lu lîng kh«ng khÝ cÇn thiÕt ®Ó lµm m¸t kÐt m¸t mµ qu¹t giã ph¶i cung cÊp, tõ ®ã x¸c ®Þnh ®êng kÝnh tèi thiÓu cña qu¹t, sè vßng quay tèi thiÓu vµ c«ng suÊt cÇn thiÕt ®Ó dÉn ®éng qu¹t giã.
Lu lîng kh«ng khÝ cÇn thiÕt mµ qu¹t giã ph¶i cung cÊp ®îc x¸c ®Þnh trªn c¬ së x¸c ®Þnh lîng kh«ng khÝ cÇn thiÕt ®Ó mang ®i lîng nhiÖt mµ ®éng c¬ truyÒn cho hÖ thèng lµm m¸t trong mét gi©y, trong qu¸ tr×nh ®éng c¬ lµm viÖc ë chÕ ®é tÝnh to¸n.
Lîng nhiÖt mµ kh«ng khÝ ph¶i mang ®i trong mét gi©y còng chÝnh lµ lîng nhiÖt mµ ®éng c¬ truyÒn cho hÖ thèng lµm m¸t: Qkk=Qlm=41756( J/s).
Lu lîng kh«ng khÝ mµ qu¹t giã cÇn cung cÊp cho hÖ thèng lµm m¸t ®îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc sau: Gkk = (m3/s),
trong ®ã: - Gkk: lu lîng kh«ng khÝ mµ qu¹t giã cÇn cung cÊp ( m3/s);
- DTkk: ®é chªnh nhiÖt ®é cña kh«ng khÝ tríc vµ sau kÐt m¸t, DTkk= 18°K;
- ckk: nhiÖt dung riªng cña kh«ng khÝ ( kJ/kg.K), ckk = 1,005 ( kJ/kg.K);
- rkk: khèi lîng riªng cña kh«ng khÝ (kg/m3). Tõ ph¬ng tr×nh tr¹ng th¸i cña khÝ lý tëng, khèi lîng riªng cña kh«ng khÝ ®îc x¸c ®Þnh nh sau:
rkk = ( kg/m3),
trong ®ã: - po: ¸p suÊt m«i trêng, po = 1at = 105 Pa;
- R : h»ng sè cña kh«ng khÝ, R = 287 ( J.kg.K);
- Tkk : nhiÖt ®é kh«ng khÝ tríc kÐt m¸t ( K), Tkk= 45°C = 318°K.
Thay sè vµo ta ®îc: rkk = = 1,096 ( kg/m3)
Víi c¸c th«ng sè ®· biÕt ta x¸c ®Þnh ®îc lu lîng kh«ng khÝ cÇn thiÕt nh sau: Gkk = = 2,106 ( m3/s).
DiÖn tÝch do c¸nh qu¹t t¹o ra khi qu¹t quay ®îc x¸c ®Þnh nh sau:
Fq = ( m2),
trong ®ã: wkk lµ vËn tèc cña dßng kh«ng khÝ qua kÐt m¸t khi cha xÐt vËn tèc chuyÓn ®éng cña xe. wkk = 6 ¸24 (m/s), chän wkk = 20 ( m/s).
VËy: Fq = = 0,1053 ( m2).
Tõ ®©y ta dÔ dµng x¸c ®Þnh ®îc ®êng kÝnh cña qu¹t nh sau:
D = 2.= 2.= 0,37 ( m).
VËn tèc vßng cña qu¹t ®îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc sau:
u = y. ( m/s),
trong ®ã: - u : vËn tèc vßng cña qu¹t giã ( m/s);
- y: hÖ sè kÓ ®Õn h×nh d¹ng c¸nh qu¹t.
+ Víi qu¹t c¸nh th¼ng th× y = 2,8 ¸ 3,5.
+ Víi qu¹t c¸nh cong th× y = 2,2 ¸ 2,9.
C¸c qu¹t giã cña hÖ thèng lµm m¸t thêng sö dông c¸nh qu¹t d¹ng cong,
ta chän y = 2,5.
- Dpkk: søc c¶n kh«ng khÝ, Dpkk = 600 ¸ 1000 Pa, chän Dpkk= 800 Pa.
Thay sè vµo ta cã: u = 2,5. = 67,54 ( m/s).
Sè vßng quay cña qu¹t trong mét phót: n === 3486 ( vg/ph).
C«ng suÊt cÇn thiÕt ®Ó dÉn ®éng qu¹t giã:
Nq= ( kw),
trong ®ã: hv lµ hiÖu suÊt cña qu¹t, víi lo¹i qu¹t ®óc th× hv = 0,55 ¸ 0,65, víi lo¹i qu¹t c¸nh t¸n ®inh th× hv = 0,32 ¸ 0,4.
NÕu sö dông qu¹t c¸nh ®óc, ta chän hv= 0,6.
Thay sè vµo ta ®îc: Nq== 2,8 ( kw)
3.2. Quy tr×nh b¶o dìng, söa ch÷a hÖ thèng lµm m¸t.
3.2.1. Quy tr×nh b¶o dìng hÖ thèng lµm m¸t.
a) B¶o dìng hµng ngµy: KiÓm tra møc níc trong kÐt, møc níc ph¶i thÊp h¬n miÖng kÐt níc 15¸ 20mm.
KiÓm tra níc ë hÖ thèng cã bÞ rß ch¶y kh«ng.b) B¶o dìng cÊp I: KiÓm tra tÊt c¶ c¸c chç nèi cña hÖ thèng lµm m¸t cã bÞ rß ch¶y kh«ng. B¬m mì vµo c¸c æ bi cña b¬m níc.c) B¶o dìng cÊp II: KiÓm tra ®é kÝn cña hÖ thèng, siÕt chÆt kÐt níc. KiÓm tra ®é b¾t chÆt b¬m níc vµ ®é c¨ng d©y ®ai qu¹t giã KiÓm tra ®é b¾t chÆt cña qu¹t gio, b¬m mì vµo c¸c æ bi cña b¬m níc. KiÓm tra sù ho¹t ®éng cña van kh«ng khÝ ë n¾p kÐt níc.d) B¶o dìng theo mïa: Xóc röa hÖ thèng hai lÇn trong n¨m. KiÓm tra sù ho¹t ®éng cña c¸c bé phËn.
3.2.2. Quy tr×nh söa ch÷a hÖ thèng lµm m¸t.
1. C¸c h háng cña hÖ thèng lµm m¸t.
H háng c¸c bé phËn cña hÖ thèng lµm m¸t cã thÓ liªn quan ®Õn mét sè hiÖn tîng dÔ ph¸t hiÖn sau ®©y:
a) Rß rØ níc hoÆc tiªu hao níc lµm m¸t nhanh
HiÖn tîng rß rØ níc hoÆc tiªu hao níc lµm m¸t nhanh lµ do rß rØ níc khái hÖ thèng vµ rÊt dÔ thÊy bëi viÖc ph¶i bæ sung thêng xuyªn vµ cã thÓ thÊy ít nÒn ë n¬i mµ xe ®ç l©u.
Níc lµm m¸t cã thÓ rß rØ ra ngoµi hoÆc rß rØ bªn trong ®éng c¬. Sù rß rØ ra ngoµi thêng dÔ ph¸t hiÖn v× thÊy ít chç rß. Nguyªn nh©n cã thÓ lµ c¸c ®Çu èng nèi gi÷a c¸c bé phËn cña hÖ thèng ®îc nèi kh«ng ch¾c hoÆc bÞ láng ra trong qu¸ tr×nh ®éng c¬ lµm viÖc, th©n c¸c èng mÒn bÞ thñng hoÆc r¸ch do va ch¹m, ®Öm b¬m níc háng, kÐt níc thñng hoÆc hë ra c¸c mèi hµm, th©n m¸y, n¾p m¸y bÞ nøt, c¸c ®Öm lµm kÝn háng… NÕu n¾p kÐt níc kh«ng kÝn hoÆc van ®iÒu ¸p cña n¾p kÐt níc ho¹t ®éng kh«ng ®óng, vÝ dô ¸p suÊt më van x¶ h¬i níc qu¸ nhá còng lµm t¨ng tiªu hao níc thãat ra ngoµi liªn tôc ë mäi chÕ ®é lµm viÖc cña ®éng c¬.
Sù dß rØ bªn trong ®éng c¬ x¶y ra khi níc lµm m¸t ch¶y qua c¸c bé phËn kh¸c cña ®éng c¬, vÝ dô ch¶y vµo buån ch¸y hoÆc ch¶y xuèng cacte dÇu. Khu vùc bÞ rá rØ thêng rÊt khã ph¸t hiÖn mµ chØ thÊy níc hao nhanh vµ cã thÓ thÊy níc lÉn trong dÇu hoÆc thÊy khÝ th¶i mµu tr¾ng v× lÉn nhiÒu h¬i níc ë tr¹ng th¸i s¬ng mï. Sù rß rØ nµy kh«ng chØ lµm tiªu hao níc mµ nghiªm träng h¬n lµ lµm háng c¸c bé phËn kh¸c cña ®éng c¬, dÉn tíi lµm háng ®éng c¬ nÕu kh«ng ph¸t hiÖn vµ söa ch÷a kÞp thêi.
Níc rß rØ vµo trong xy lanh cã thÓ do ®Öm n¾p m¸y bÞ thæi (bÞ ch¸y do khÝ ch¸y thæi qua) hoÆc do hiÖn tîng nøt xy lanh hoÆc n¾p m¸y. Trong trêng hîp nµy, ë hµnh tr×nh hót vµ lóc ®éng c¬ dõng, níc trong hÖ thèng lµm m¸t sÏ ch¶y vµo xy lanh vµ t¹o thµnh h¬i níc trong qu¸ tr×nh ch¸y råi ®îc th¶i ra ngoµi cïng khÝ th¶i nªn khÝ th¶i cã mµu tr¾ng. Cßn trong qu¸ tr×nh nÐn vµ ch¸y d·n në, khÝ thÓ trong xy lanh cã ¸p suÊt cao l¹i lät vµo hÖ thèng lµm m¸t, t¹o bät khÝ trong hÖ thèng vµ lµm b¬m cÊp níc kh«ng æn ®Þnh, ®ång thêi lµm gi¶m hiÖu qu¶ lµm m¸t cu¶ hÖ thèng. Ngoµi ra, c¸c khÝ chÊt trong khÝ ch¸y cßn hßa tan vµo níc t¹o thµnh c¸c axit g©y ¨n mßn c¸c chi tiÕt trong hÖ thèng lµm m¸t. KhÝ thÓ lät vµo hÖ thèng lµm m¸t råi thãat ra ngoµi theo van x¶ cña n¾p kÐt níc, mang theo h¬i níc vµ do ®ã còng lµm t¨ng tiªu hao níc trong hÖ thèng.
Níc rß rØ xuèng cacte hoÆc vµo hÖ thèng b«i tr¬n cã thÓ ®îc ph¸t hiÖn khi kiÓm tra dÇu cacte thÊy cã bät níc lÉn trong dÇu hoÆc khi bæ sung níc vµo hÖ thèng lµm m¸t thÊy cã v¸ng dÇu hoÆc d¹ng huyÒn phï cña dÇu trong kÐt níc. Nguyªn nh©n cã thÓ lµ hiÖn tîng hë gio¨ng gi÷a èng lãt xy lanh vít lç l¾p èng lãt trªn th©n m¸y, vì èng dÇu trong kÐt lµm m¸t dÇu hoÆc nøt vì th©n m¸y hoÆc n¾p m¸y. DÇu b«i tr¬n lÉn níc sÏ bÞ biÕn chÊt vµ lµm gi¶m chÊt lîng b«i tr¬n trong khi níc lµm m¸t cã dÇu lµm gi¶m hiÖu qu¶ lµm m¸t.
b) Níc s«i, ®éng c¬ qu¸ nãng
C¸c h háng cña hÖ thèng lµm m¸t lµm ®éng c¬ qu¸ nãng liªn quan ®Õn tÊt c¶ c¸c nguyªn nh©n lµm gi¶m sù truyÒn nhiÖt cu¶ hÖ thèng (gi¶m hiÖu qu¶ lµm m¸t), bao gåm:
- Níc trong hÖ thèng lµm m¸t kh«ng ®ñ do bÞ rß rØ mµ kh«ng ®îc bæ sung kÞp thêi.
- KÐt níc bÞ t¾c (t¾c mét phÇn) do sù ®ãng cÆn cña c¸c chÊt khãang trªn thµnh èng hoÆc do c¸c èng níc t¶n nhiÖt bÞ bÑp lµm c¶n trë níc lu th«ng qua kÐt vµ gi¶m sù truyÒn nhiÖt cña thµnh èng; c¸nh t¶n nhiÖt cña giµn èng bÞ dËp do va ®Ëp lµm c¶n trë khÝ thæi qua kÐt ®Ó lµm m¸t kÐt. C¸c hö háng nµy lµm cho kh¶ n¨ng lµm m¸t níc gi¶m.
- C¸c èng nèi dÉn níc vµo kÐt hoÆc ra tõ kÐt bÞ bÑp lµm c¶n trë lu th«ng tuÇn hoµn cña níc qua kÐt.
- Van h»ng nhiÖt bÞ liÖt ë vÞ trÝ lu«n ®ãng hoÆc kh«ng më to ®êng níc qua kÐt, lµm cho níc kh«ng ®îc lµm nguéi.
- B¬m níc bÞ mßn, háng kh«ng b¬m ®ñ lu lîng cÇn thiÕt nh thiÕt kÕ lµm gi¶m hiÖu qu¶ lµm m¸t cña hÖ thèng.
- Bé truyÒn ®ai vµ puly b¬m níc bÞ mßn nªn bÞ trît trong qu¸ tr×nh truyÒn ®éng, lµm b¬m níc vµ qu¹t giã quay chËm kh«ng cung cÊp ®ñ lu lîng níc vµ giã ®Ó ®¶m b¶o lµm m¸t b×nh thêng.
- R¬le hoÆc khíp nèi tù ®éng dÉn ®éng qu¹t giã lµm viÖc kh«ng ®óng, lµm cho qu¹t quay kh«ng ®óng tèc ®é thiÕt kÕ trong lóc ®éng c¬ nãng.
c) Thêi gian ch¹y Êm m¸y l©u
HiÖn tîng nµy xuÊt hiÖn sau khi khëi ®éng, ®éng c¬ ch¹y rÊt l©u míi ®¹t ®Õn nhiÖt ®é lµm viÖc b×nh thêng. Nguyªn nh©n chñ yÕu lµ ®êng níc vÒ kÐt lu«n më to do mÊt van h»ng nhiÖt hoÆc do van h»ng nhiÖt bÞ kÑt ë vÞ trÝ më to. HiÖn tîng nµy kÐo ®µi sÏ g©y mµi mßn nhanh ®éng c¬, tèn nhiªn liÖu vµ t¨ng « nhiÔm khÝ th¶i v× khi ®éng c¬ l¹nh, hÖ thèng ®iÒu khiÓn ®iÖn tö cña ®éng c¬ sÏ ®iÒu khiÓn cÊp hçn hîp ®Ëm nhiªn liÖu h¬n b×nh thêng.
d) §éng c¬ ån
HiÖn tîng nµy cã thÓ do trôc b¬m níc qu¸ mßn, ®é r¬ lín, b¸nh c«ng t¸c cña b¬m bÞ vì, puly dÉn ®éng nøt vì, ®ai chïng hoÆc lÖch gi÷a hai puly, c¸nh qu¹t giã biÕn d¹nh, bul«ng l¾p qu¹t giã láng, khíp nèi qu¹t bÞ mßn.
e) ChØ sè nhiÖt ®é trªn ®ång hå lu«n n»m ngoµi kho¶ng quy ®Þnh
Nguyªn nh©n cã thÓ lµ háng hãc trong hÖ thèng nh ®· nãi ë trªn hoÆc do ®ång hå háng hoÆc do c¶m biÕn nhiÖt ®é háng. C¶m biÕn nhiÖt ®é háng kh«ng chØ ¶nh hëng ®Õn chØ sè trªn ®ång hå, lµm ngêi l¸i xe hiÓu sai mµ cßn lµm cho sù tù ®éng ®iÒu chØnh cÊp nhiªn liÖu sai trong c¸c ®éng c¬ dïng hÖ thèng ®iÒu khiÓn ®iÖn tö nÕu c¶m biÕn nhiÖt ®é níc ®îc dïng chung cho ®ång hå vµ hÖ thèng ®iÒu khiÓn ®éng c¬.
2. KiÓm tra, söa ch÷a hÖ thèng lµm m¸t
ViÖc kiÓm tra vµ bæ sung níc lµm m¸t thêng ®îc thùc hiÖn tríc khi khëi hµnh xe. Tuy nhiªn, trong qu¸ tr×nh l¸i xe, nÕu ph¸t hiÖn thÊy hiÖn tîng ®éng c¬ nãng cÇn dõng ®éng c¬, chê cho nhiÖt ®é níc trong ®éng c¬ h¹ xuèng thÊp h¬n nhiÖt ®é lµm viÖc b×nh thêng råi kiÓm tra vµ nÕu cÇn ph¶i bæ sung níc.
NÕu hÖ thèng lµm m¸t cã b×nh d·n në th× kiÓm tra vµ bæ sung níc vµo b×nh d·n në ®Õn møc quy ®Þnh, cßn nÕu kh«ng th× bæ sung vµo kÐt níc ®Õn cæ lç ®æ níc. Tèt nhÊt lµ bæ sung níc cã thµnh phÇn ®îc nhµ chÕ t¹o quy ®Þnh, nÕu kh«ng cã th× cã thÓ bæ sung níc mÒm s¹ch. NÕu dïng níc ®óng thµnh phÇn quy ®×nh th× tèi ®a 2 n¨m ph¶i thay níc v× níc dïng l©u mÊt t¸c dông chèng ¨n mßn vµ ®ãng cÆn.
a) KiÓm tra hiÖn tîng rß rØ cña hÖ thèng lµm m¸t
Khi nhËn thÊy níc lµm m¸t thêng bÞ tiªu hao nhanh cÇn ph¶i kiÓm tra sù rß rØ, thÊt thãat ë c¶ trong vµ ngoµi ®Ó t×m nguyªn nh©n vµ kh¾c phô.
Quan s¸t trùc tiÕp: Quan s¸t díi gÇm ®éng c¬ xem cã hiÖn tîng ít do níc ch¶y hay kh«ng, quan s¸t kü c¸c èng nèi, ®Çu míi cña hÖ thèng vµ khu vùc b×n chøa níc phÝa díi cña kÐt níc vµ b¬m níc. Dïng thíc th¨m dÇu kiÓm tra dÇu trong cacte, nÕu thÊy dÇu bÈn, ®é nhít kÐm th× nh¶ dÇu ®Ó kiÓm tra xem cã lÉn níc kh«ng, nÕu dÇu chøa nhiÒu níc chøng tá cã hiÖn tîng ch¶y níc vµo hÖ thèng b«i tr¬n. Më n¾p kÐt níc kiÓm tra v¸ng dÇu trong kÐt, nÕu cã chøng tá cã kh¶ n¨ng lät khÝ ch¸y tõ xy lanh hoÆc lät dÇu tõ ®êng dÇu sang ®êng níc.
Ph¬ng ph¸p quan s¸t thêng chØ hiÖu qu¶ khi cã rß rØ lín. Sù rß rØ nhá thêng khã ph¸t hiÖn.
KiÓm tra ®é kÝn b»ng khÝ nÐn: Gi÷ níc ë trong kÐt ë møc thÊp h¬n vµnh cæ lç ®æ níc kho¶ng 15 mm, l¾p b¬m tay cã ¸p kÕ vµo h×nh 3.1 vµ b¬m khÝ vµo kÐt víi ¸p suÊt kh«ng vît qu¸ 25 KPa so víi ¸p suÊt lµm viÖc cña kÐt. NÕu ¸p suÊt gi÷ ®îc æn ®Þnh trong vµi phót chøng tá hÖ thèng kÝn. NÕu ¸p suÊt gi¶m, cÇn kiÓm tra thªm c¸c ph¬ng ph¸p kh¸c ®Ó x¸c ®Þnh nguyªn nh©n rß rØ.
KiÓm tra sù dß rØ b»ng tia cùc tÝm: Pha vµo níc lµm m¸t mét lîng nhÊt ®Þnh chÊt ph¸t quang, cho ®éng c¬ ch¹y mét lóc cho níc Êm lªn råi dïng ®Ìn chiÕu tia vµo chç nghi ngê hiÖn tîng rß rØ, nÕu níc rß ra chÊt ph¸t quang sÏ ph¸t mµu xanh nªn dÔ dµng quan s¸t ®îc. Sö dông ph¬ng ph¸p nµy kÕt hîp víi cho khÝ nÐn vµo hÖ thèng sÏ cho kÕt qu¶ tèt h¬n vµ cã thÓ ph¸t hiÖn ®îc hÇu hÕt c¸c chç cã rß rØ.
H×nh 3.2. KiÓm tra ®é kÝn cña hÖ thèng H×nh 3.3. KiÓm tra n¾p kÐt níc.
lµm m¸t.
1- kÐt níc; 2- b¬m tay; 3- ¸p kÕ. 1- b¬m tay; 2- ¸p kÕ; 3 n¾p kÐt níc;
4- èng g¸ n¾p kÐt níc.
KiÓm tra ®é kÝn vµ ¸p suÊt më van n¾p kÐt níc; ViÖc kiÓm tra ®îc thùc hiÖn b»ng c¸ch dïng b¬m tay cã ®ång hå ¸p suÊt nh trªn h×nh 3.2. L¾p n¾p kÐt níc lªn mét èng trung gian (èng g¸) råi l¾p èng nµy lªn b¬m, dïng tay b¬m tõ tõ vµ nh×n ®ång hå ®Ó kiÓm tra ¸p suÊt më van x¶ sau ®ã tiÕp tôc b¬m vµ giö ë ¸p suÊt nhá h¬n ¸p suÊt më van mét chót, nÕu ¸p suÊt kh«ng gi¶m trong vµi phót chøng tá van kÝn. NÕu ¸p suÊt më van ®óng quy ®Þnh vµ van kÝn lµ ®îc. Van hót cã thÓ kiÓm tra b»ng tay, nÕu më nhÑ nhµng lµ ®îc.
KiÓm tra khÝ ch¸y lät vµo hÖ thèng lµm m¸t: NÕu cã hiÖn tîng rß rØ gi÷a hÖ thèng lµm m¸t vµ xy lanh, khÝ ch¸y sÏ lät sang hÖ thèng lµm m¸t vµ thãat ra ngoµi qua van x¶ cña n¾p kÐt níc. Do ®ã cã thÓ kiÓm tra b»ng c¸ch dïng mét èng nèi, nèi mét ®Çu víi lç thãat h¬i ë n¾p kÐt níc cßn ®Çu kia nhóng vµo mét b×nh thñy tinh ®ùng níc, nÕu thÊy bät níc sñi lªn nhiÒu lµ cã hiÖn tîng lät khÝ vµo ®êng níc. Sù dß rØ nµy còng cã thÓ ®îc kiÓm tra b»ng thiÕt bÞ ph©n tÝch khÝ. Më n¾p kÐt níc, cho ®éng c¬ ch¹y vµ ®Æt ®Çu hót khÝ cña thiÕt bÞ ph©n tÝch khÝ vµ miÖng kÐt níc h×nh 3.4 nÕu cã khÝ ch¸y ( CO, CO2, HC) lät vµo kÐt, thiÕt bÞ sÏ ph¸t hiÖn ®îc vµ hiÓn thÞ hµm lîng trªn ®ång hå.
KiÓm tra sù dß rØ cña kÐt lµm m¸t dÇu sang hÖ thèng lµm m¸t: ViÖc kiÓm tra ®îc thùc hiÖn b»ng c¸ch kiÓm tra ®é kÝn cña c¸c èng dÉn dÇu trong kÐt theo ph¬ng ph¸p dïng khÝ nÐn. Th¸o ®êng èng dÉn dÇu ë hai ®Çu kÐt dÇu, l¾p ¸p kÕ vµo mét ®Çu kÐt, ®Çu kia l¾p vµo mét van vµ l¾p víi nguån khÝ nÐn 5-7 kg/cm, më van cho khÝ nÐn vµo råi ®ãng van, nÕu ¸p suÊt chØ trªn ¸p kÕ gi÷ æn ®Þnh ®îc trong vµi phót chøng tá kÐt dÇu kh«ng rß rØ.
H×nh 3.4. KiÓm tra khÝ ch¸y lät vµo hÖ thèng lµm m¸t.
1- miÖng kÐt níc; 2- ®Çu hót khÝ; 3- thiÕt bÞ ph©n tÝch khÝ.
b) KiÓm tra hiÖn tîng t¾c kÐt níc
NÕu kÐt níc cã biÓu hiÖn t¾c (nhiÖt ®é níc cao, më n¾p kÐt kiÓm tra thÊy níc trµo ra, ®Æc biÖt lµ khi t¨ng tèc ®éng c¬ níc trµo ra m¹nh) th× ®Ó kiÓm tra ®Ó kh¾c phôc. ViÖc kiÓm tra ®¬n gi¶n ®îc thùc hiÖn nh sau:
X¶ níc ®éng c¬ vµ th¸o c¶ hai èng nèi phÝa trªn vµ phÝa díi cña kÐt khái ®éng c¬ råi bÞt kÝn c¶ hai ®Çu nèi trªn kÐt.
§æ níc vµo ®Çy kÐt råi më nót bÞt ë ®Çu èng nèi phÝa díi.
Quan s¸t hiÖn tîng níc ch¶y ra, níc trong kÐt ph¶i ch¶y hÕt rÊt nhanh trong vßng vµi gi©y. NÕu thÊy lu lîng níc ch¶y ra nhá h¬n kh¶ n¨ng th«ng qua cña èng tho¸t (ch¶y kh«ng m¹nh) lµ kÐt bÞ t¾c mét phÇn, cÇn ph¶i th«ng röa kÐt.
c) Th«ng röa hÖ thèng lµm m¸t
Môc ®Ých th«ng röa hÖ thèng lµm m¸t lµ tÈy röa s¹ch c¸c chÊt ¨n mßn trong hÖ thèng ®Ó tr¸nh hiÖn tîng c¸c chi tiÕt bÞ ¨n mßn, tÈy s¹ch c¸u cÆn b¸m trong thµnh cña c¸c chi tiÕt ®Ó ®¶m b¶o sù truyÒn nhiÖt b×nh thêng cña chóng. NÕu ®éng c¬ ho¹t ®éng b×nh thêng, kh«ng cã trôc trÆc g× th× tèi ®a 2 n¨m hoÆc 50000 km xe ch¹y (tuú theo th«ng sè nµo ®¹t tríc) ph¶i th«ng röa hÖ thèng lµm m¸t mét lÇn. NÕu cha ®¹t ®Õn thêi gian sö dông hoÆc sè km xe ch¹y nãi trªn nhng cã c¸c dÊu hiÖu hÖ thèng lµm m¸t bÞ t¾c hoÆc níc lµm m¸t bÈn còng cÇn ph¶i x¶ níc vµ th«ng röa hÖ thèng.
§Ó ®¶m b¶o röa s¹ch, ngêi ta thêng dïng ph¬ng ph¸p tÈy röa b»ng níc röa hãa chÊt kÕt hîp t¹o dßng níc m¹nh lu th«ng trong hÖ thèng. Cã nhiÒu lo¹i níc röa hãa chÊt cã thÓ sö dông, vÝ dô nh:
Dung dÞch 100 g Na2CO3 ngËm níc + 2 g K2Cr2O7 +1 lÝt níc;
Dung dÞch 2,5% HCL + 97,5% níc;
Dung dÞch 100 g H3PO4+ 50g CrO3 + 1 lÝt níc;
Dung dÞch axitlartic 60 g/l v.v..
§èi víi hÖ thèng lµm m¸t cã c¸c chi tiÕt b»ng hîp kim nh«m th× kh«ng nªn dïng hãa chÊt röa cã gèc axit ®Ó tr¸nh hiÖn tîng ¨n mßn, nÕu dïng ph¶i pha thªm c¸c hãa chÊt chèng ¨n mßn.
Quy tr×nh th«ng röa hÖ thèng lµm m¸t theo ph¬ng ph¸p tuÇn hoµn kÝn dung dÞch hãa chÊt ®îc thùc hiÖn nh sau:
X¶ hÕt níc cña hÖ thèng lµm m¸t;
Th¸o van h»ng nhiÖt ra khái hÖ thèng lµm m¸t;
CÇn biÕt dung tÝch cña hÖ thèng lµm m¸t, ®æ mét lîng nhÊt ®Þnh hãa chÊt röa vµo kÐt sao cho ®¶m b¶o tû lÖ cÇn thiÕt víi níc (tu©n theo híng dÉn sö dông hãa chÊt röa ghi trªn bao b×) råi ®æ níc vµo ®Çy hÖ thèng vµ ng©m trong mét thêi gian nhÊt ®Þnh.
Khëi ®éng ®éng c¬ cho lµm viÖc ë tèc ®é nhanh trong kho¶ng 20 phót, chó ý theo dâi nhiÖt ®é kh«ng ®Ó níc s«i.
Dõng ®éng c¬, chê cho níc nguéi råi x¶ níc khái hÖ thèng.
Röa hÖ thèng b»ng níc s¹ch theo ph¬ng ph¸p tuÇn hoµn nãi trªn råi röa l¹i b»ng dung dÞch K2Cr2O7 nång ®é 0,5-1% ë nhiÖt ®é 70-80oC ®Ó trung hßa hÕt c¸c chÊt mßn, sau ®ã röa l¹i b»ng níc s¹ch.
L¾p van h»ng nhiÖt trë l¹i råi ®iÒn ®Èy níc lµm m¸t theo yªu cÇu vµo hÖ thèng. Cã thÓ ®æ níc vµo hÖ thèng cho ®Çy ¸o níc trong ®éng c¬ råi míi l¾p van h»ng nhiÖt ®Ó tr¸nh hiÖn tîng kÑt khÝ kh«ng ®iÒn ®Çy ®îc níc trªn n¾p khoang n¾p m¸y do van h»ng nhiÖt ®ãng.
Mét ph¬ng ph¸p tÈy röa hiÖu qu¶ h¬n lµ ng©m hÖ thèng lµm m¸t víi dung dÞch hãa chÊt, sau ®ã x¶ ®i råi dïng thiÕt bÞ röa b¬m níc víi mét ¸p suÊt nhÊt ®Þnh trong kÐt vµ trong ¸o níc cña ®éng c¬. CÇn th¸o èng nèi gi÷a b×nh díi cña kÐt víi ®éng c¬, b¬m níc vµo èng nèi phÝa díi cña kÐt, ch¶y ngîc lªn trªn vµo n¾p m¸y xuèng th©n m¸y råi ch¶y ra ngoµi. Röa ®Õn khi nµo thÊy níc thãat ra ngoµi s¹ch th× th«i. Sau ®ã l¾p c¸c ®êng èng vµ van h»ng nhiÖt trë l¹i råi ®iÒn ®Çy níc lµm m¸t theo yªu cÇu vµo hÖ thèng.
Cã c¶ th¸o c¶ hai èng nèi gi÷a kÐt vµ ®éng c¬ råi röa riªng cho tõng côm kÐt vµ ®éng c¬. Ph¬ng ph¸p röa riªng tuy tèn níc h¬n nhng s¹ch h¬n ph¬ng ph¸p röa chung toµn hÖ thèng.
Sau khi röa s¹ch, l¾p l¹i vµ ®iÒn níc vµo hÖ thèng lµm m¸t, khëi ®éng cho ®éng c¬ ch¹y ®Õn gÇn nhiÖt ®é lµm viÖc b×nh thêng (van h»ng nhiÖt më) råi dõng m¸y, kiÓm tra l¹i møc níc trong hÖ thèng, nÕu cha ®ñ th× ®iÒn ®Çy ®Õn møc yªu cÇu.
d) KiÓm tra van h»ng nhiÖt
Van h»ng nhiÖt thêng cã ghi nhiÖt ®é van b¾t ®Çu më trªn th©n van gióp cho viÖc kiÓm tra hoÆc thay míi thuËn tiªn. ViÖc kiÓm tra sù lµm viÖc cña van ®îc thùc hiÖn nh sau:
Th¸o van khái ®éng c¬ (van ®îc l¾p ë èng níc ra trªn n¾p m¸y), tÈy röa lµm s¹ch c¸u cÆn b¸m trªn van.
ChuÈn bÞ mét thiÕt kÕ chÝnh x¸c, mét b×nh níc (b×nh trong suèt cã ®¸y b»ng kim lo¹i lµ tèt nhÊt) vµ ph¬ng tiÖn ®un níc.
Treo van h»ng nhiÖt ch×m l¬ löng trong b×nh níc vµ c¾m nhiÖt kÕ ®Ó ®o nhiÖt ®é níc, chó ý kh«ng ®Ó van vµ nhiÖt kÕ ch¹m ®¸y b×nh h×nh 5.I-82 ®un níc nãng lªn, quan s¸t van vµ nhiÖt kÕ. Van ph¶i b¾t ®Çu më gÇn nhiÖt ®é ghi trªn th©n van vµ më hoµn toµn ë nhiÖt ®é cao h¬n nhiÖt ®é ghi trªn th©n van 15oC. §èi víi c¸c hÖ thèng lµm m¸t th«ng thêng vµo kho¶ng 80-85oC vµ nhiÖt ®é lóc van më hoµn toµn vµo kho¶ng 95-100oC.
- §Ó níc nguéi vµ kiÓm tra nhiÖt ®é khi van ®ãng hoµn toµn, ë nhiÖt ®é thÊp h¬n nhiÖt ®é ghi trªn th©n van 5oC th× van ph¶i ®ãng hoµn toµn. §èi víi hÖ thèng lµm m¸t th«ng thêng, van ph¶i ®ãng hoµn toµn ë nhiÖt ®é 75-80oC.
Cã thÓ kiÓm tra nhiÖt ®é lóc van h»ng nhiÖt b¾t ®Çu më mµ kh«ng cÇn th¸o van khái ®éng c¬ b»ng c¸ch dïng thiÕt bÞ chÈn ®o¸n trªn xe hoÆc dïng ®ång hå nhiÖt ®é níc trong thêi gian ch¹y Êm m¸y. Trong thêi gian nµy nhiÖt ®é níc sÏ t¨ng dÇn cho tíi khi van h»ng nhiÖt më. Sau ®ã sÏ gi¶m nhanh kho¶ng 5oC tríc khi t¨ng trë l¹i.
H×nh 3.5. KiÓm tra nhiÖt ®é lµm viÖc cña van h»ng nhiÖt.
1- mÆt bÕp ®iÖn; 2- b×nh níc; 3- van h»ng nhiÖt; 4- mãc treo; 5- nhiÖt kÕ.
Mét c¸ch kiÓm tra ®¬n gi¶n n÷a lµ sê tay vµo èng níc nèi gi÷a van h»ng nhiÖt vµ kÐt níc, khi van h»ng nhiÖt ®ãng th× èng nµy l¹nh, cßn khi van nµy më th× èng nãng lªn, do ®ã cã thÓ x¸c ®Þnh ®îc thêi ®iÓm më van vµ nh×n ®ång hå níc ®Ó xem nhiÖt ®é lóc më van cã ®óng kh«ng.
NÕu van h»ng nhiÖt ®ãng, më ë nhiÖt ®é kh«ng ®óng víi yªu cÇu cÇn ph¶i thay van míi.
e) KiÓm tra, ®iÒu chØnh bé truyÒn ®ai
Bé truyÒn ®ai trªn ®éng c¬ thêng dÉn ®éng ®ång thêi b¬m níc, qu¹t giã, m¸y ph¸t ®iÖn vµ mét sè thiÕt bÞ kh¸c. NÕu ®ai bÞ mßn bãng hoÆc cã vÕt xíc mÆt bªn, nøt vì, r¸ch mÐp, x¬ sîi.. ph¶i thay míi. C¸c b¸nh ®ai cÇn ®îc lµm s¹ch vµ kiÓm tra bÒ mÆt r·nh l¾p ®ai. B¸nh ®ai bÞ mßn nhiÒu, søt hoÆc nøt vì ph¶i ®îc thay míi. C¸c b¸nh ®ai ph¶i n»m trªn cïng mét mÆt ph¼ng, nÕu lÖch ph¶i chØnh l¹i.
KiÓm tra ®é c¨ng ®ai b»ng dông cô kiÓm tra chuyªn dïng råi so s¸nh kÕt qu¶ víi sè liÖu kü thuËt cña ®éng c¬. NÕu kh«ng cã dông cô chuyªn dïng cã thÓ kiÓm tra b»ng tay theo kinh nghiÖm b»ng c¸ch dïng ngãn tay Ên b×nh thêng t¹i ®iÓm gi÷a nh¸nh ®ai ®µi nhÊt, ®é vâng kh«ng qu¸ 5 mm lµ ®¹t yªu cÇu. NÕu kh«ng ®¶m b¶o th× ph¶i c¨ng ®ai l¹i dùa trªn kÕt cÊu cô thÓ cña bé truyÒn.
f) KiÓm tra vµ söa ch÷a b¬m níc
Nãi chung, b¬m níc kh«ng cÇn b¶o dìng trªn xe trong qu¸ tr×nh sö dông. Tuy nhiªn, cÇn ph¶i kiÓm tra, ph¸t hiÖn c¸c h háng ®Ó cã thÓ th¸o xuèng söa ch÷a kÞp thêi.
ViÖc kiÓm tra trªn xe gåm kiÓm tra hiÖn tîng rß rØ níc qua lç th¨m ë th©n b¬m, kiÓm tra ®é r¬ ngang cña trôc b¬m b»ng c¸ch níi láng ®ai truyÒn råi l¾c ngang puly, quay trôc b¬m nhÑ nhµng ®Ó kiÓm tra ®é tr¬n tru cña vßng bi vµ b¸nh c«ng t¸c. NÕu b¬m cã hiÖn tîng ch¶y níc, lµm viÖc g©y ån hoÆc trôc b¬m láng, r¬ cÇn ph¶i th¸o xuèng kiÓm tra cô thÓ ®Ó söa ch÷a hoÆc thay míi.
§Ó th¸o b¬m, cÇn x¶ níc cña hÖ thèng lµm m¸t, th¸o c¸c èng níc l¾p víi b¬m, níi láng d©y ®ai, th¸o qu¹t giã, th¸o c¸c bul«ng b¾t gi÷ b¬m råi lÊy b¬m ra khái ®éng c¬. TiÕp theo lµ th¸o puly vµ th¸o vßng h·m æ trôc b¬m råi dïng m¸y Ðp ®Ó côm trôc b¬m ra råi th¸o rêi c¸c chi tiÕt.
NÕu b¸nh c«ng t¸c (®Üa c¸nh b¬m) bÞ ¨n mßn lín hoÆc g·y vì, vßng bi vµ bé phËn ®Öm bao kÝn háng ph¶i thay thÕ b»ng chi tiÕt míi phï hîp. BÒ mÆt ®Õ l¾p ®Öm chÆt bao kÝn trªn th©n b¬m nÕu bÞ mßn rç cã thÓ ®îc doa hoÆc mµi bãng l¹i hoÆc doa réng råi ®ãng èng lãt vµ mµi bãng bÒ mÆt lµm viÖc. Sau ®ã, b¬m ®îc lÆp l¹i, kiÓm tra lu lîng vµ ¸p suÊt lµm viÖc trªn b»ng thö tríc khi ®îc l¾p lªn ®éng c¬. CÇn thay gio¨ng ®Öm míi gi÷a mÆt l¾p ghÐp th©n b¬m vµ th©n m¸y ®Ó ®¶m b¶o kh«ng rß rØ níc.
g) KiÓm tra, söa ch÷a qu¹t giã
C¸nh qu¹t giã bÞ nøt g·y ph¶i ®îc thay míi, nÕu bÞ cong cong vªnh nhÑ cÇn nªm l¹i trªn bµn gµ, ®¶m b¶o gãc nghiªng cña c¸c c¸nh ®Òu nhau vµ c¸c ®iÓm t¬ng øng cña c¸c c¸nh cïng n»m trªn mét mÆt ph¼ng. Sau khi söa ch÷a, cÇn kiÓm tra sù c©n b»ng tÜnh cña qu¹t.
§èi víi qu¹t ®îc dÉn ®éng qua khíp nèi thñy lùc, cÇn ph¶i kiÓm tra hiÖn tîng rß rØ dÇu vµ møc dÇu trong bÇu chøa (thêng lµ dÇu silcon), nÕu thiÕu ph¶i bæ sung vµ kiÓm tra t×nh tr¹ng lµm viÖc cña khíp ®Ó söa ch÷a hoÆc thay míi. CÇn ph¶i thay hoÆc söa ch÷a khíp nèi khi cã c¸c hiÖn tîng h háng sau ®©y:
Khíp nèi kh«ng lµm viÖc: HiÖn tîng nµy ®îc thÊy khi ®éng c¬ qu¸ nãng qu¹t vÉn kh«ng ch¹y mµ cßn cã thÓ quay ngîc, quay su«i tù do.
æ trôc nèi mßn r¬ lín hoÆc kÑt.
Rß rØ dÇu do bôi bÈn kÕt b¸m xung quanh chç ®Öm bao kÝn.
Trôc qu¹t bÞ l¾c vµ rung trong qu¸ tr×nh lµm viÖc, trong trêng hîp khíp nèi nèi qu¹t víi trôc b¬m níc th× hiÖn tîng rung cã thÓ lµ do mßn æ trôc khíp hoÆc mßn ë trôc cña b¬m níc.
§èi víi qu¹t ®iÖn, cÇn kiÓm tra sù lµm viÖc cña m« t¬ ®iÖn vµ r¬ le nhiÖt cña qu¹t. M« t¬ ®iÖn ®îc kiÓm tra mét c¸ch ®¬n gi¶n b»ng c¸ch ng¾t ®Çu d©y nèi cña qu¹t khái m¹ch ®iÖn cña xe råi nèi trùc tiÕp víi nguån ®iÖn ¾c quy tèt bªn ngoµi, nÕu qu¹t ch¹y b×nh thêng lµ ®îc. Sù ho¹t ®éng ®¹t yªu nhiÖt ®îc kiÓm tra b»ng c¸ch kiÓm tra nhiÖt ®é lóc r¬ le ®ãng hoÆc ng¾t m¹ch b»ng nhiÖt kÕ vµ dông cô ®o ®iÖn v¹n n¨ng hoÆc «m kÕ nh h×nh 3.5. R¬le ®ãng ng¾t ë nhiÖt ®é kh«ng ®óng quy ®Þnh ph¶i ®îc thay thÕ r¬le míi.
H×nh 3.6. KiÓm tra sù lµm viÖc cña r¬le nhiÖt ®iÒu khiÓn qu¹t giã.
1- bÕp gia nhiÖt; 2- thïng níc; 3- nhiÖt kÕ; 4- r¬le nhiÖt cÇn kiÓm tra; 5- ®ång hå ®iÖn v¹n n¨ng hoÆc «m kÕ.
h) Söa ch÷a kÐt níc
Khi th¸o kÐt níc xuèng ®Ó söa ch÷a cÇn ph¶i kiÓm tra l¹i sù rß rØ ®Ó x¸c ®Þnh chÝnh x¸c lç rß ®Ó hµn l¹i, ®ång thêi kiÓm tra hiÖn tîng t¾c kÐt ®Ó kh¾c phôc. NÕu kÐt bÞ thñng hoÆc t¾c nhiÒu cã thÓ ph¶i gì mèi hµn cña phÇn èng t¶n nhiÖt víi thïng chøa phÝa trªn vµ phÝa díi ®Ó t¸ch phÇn giµn èng ra söa ch÷a. Dïng que s¾t dÑp phï hîp ®Ó th«ng cÆn trong c¸c èng vµ dïng má hµn thiÕp hµn v¸ c¸c èng thñng. NÕu c¸c èng thñng n»m ë d·y gi÷a kh«ng thÓ hµn v¸ ®îc th× cã thÓ hµn tÞt ë hai ®Çu. Sè lîng èng cho phÐp hµn tÞt kh«ng qu¸ 10% tæng sè èng cña kÐt. C¸c c¸nh t¶n nhiÖt nÕu bÞ bÑp, dËp cÇn n¾n l¹i. Sau khi th«ng röa vµ xö lý c¸c èng bÞ thñng hoÆc t¾c, kÐt ®îc lµm l¹i vµ kiÓm tra ®é kÝn lÇn cuèi.
KÕt luËn
Sau mét thêi gian nç lùc cè g¾ng cïng víi sù gióp ®ì tËn t×nh cña thÇy gi¸o TS. NguyÔn Trung Kiªn, cïng c¸c thÇy trong bé m«n ®éng c¬, khoa ®éng lùc, t«i ®· hoµn thµnh ®å ¸n tèt nghiÖp ®óng thêi gian. Víi nhiÖm vô ®îc giao, ®å ¸n ®· gi¶i quyÕt ®îc c¸c vÊn ®Ò sau:
Giíi thiÖu ®Æc tÝnh kü thuËt vµ cÊu t¹o ®éng c¬ Fiat 900.
TÝnh to¸n chu tr×nh c«ng t¸c cña ®éng c¬ ë chÕ ®é c«ng suÊt lín nhÊt
TÝnh to¸n kiÓm nghiÖm ®éng c¬ khi ho¹t ®éng trong ®iÒu kiÖn ë ViÖt nam.
TÝnh to¸n kiÓm nghiÖm hÖ thèng lµm m¸t.
Do ®iÒu kiÖn thêi gian, ®iÒu kiÖn thùc tÕ còng nh kh¶ n¨ng cã h¹n cña b¶n th©n nªn ®å ¸n kh«ng tr¸nh khái nh÷ng sai sãt. V× vËy t«i rÊt mong ®îc sù ®ãng gãp cña c¸c thÇy vµ c¸c b¹n. Híng ph¸t triÓn cña ®Ò tµi lµ tiÕp tôc x©y dùng hoµn thiÖn ch¬ng tr×nh tÝnh to¸n kiÓm nghiÖm víi ®iÒu kiÖn ®Çy ®ñ vµ s¸t thùc tÕ khai th¸c sö dông h¬n.
T«i xin ch©n thµnh c¶m ¬n thÇy gi¸o TS. NguyÔn Trung Kiªn, cïng c¸c thÇy trong bé m«n ®éng c¬, khoa ®éng lùc ®· gióp ®ì trong qu¸ tr×nh häc tËp vµ lµm ®å ¸n.
Hµ Néi, Ngµy 22 Th¸ng 4 N¨m 2010
Häc viªn thùc hiÖn
NguyÔn Cao Cêng
Tµi liÖu tham kh¶o
[1]. L¹i V¨n §Þnh – Vy H÷u Thµnh, KÕt cÊu vµ tÝnh to¸n ®éng c¬ ®èt trong tËp I, HVKTQS 1996.
[2]. Hµ Quang Minh – Vò Anh TuÊn, Trang bÞ xe qu©n sù phÇn 2 : Trang bÞ ®éng c¬ xe qu©n sù, Häc ViÖn KTQS.
[3]. Hµ Quang Minh, Lý thuyÕt ®éng c¬ ®èt trong, NXBQ§ND 2002.
[4]. TrÇn H÷u QuÕ, VÏ kü thuËt c¬ khÝ, NXB gi¸o dôc 2002.
[5]. Vy H÷u Thµnh – Vò Anh TuÊn, Híng dÉn ®å ¸n m«n häc ®éng c¬ ®èt trong, HVKTQS 2003.
[6]. TËp tµi liÖu vÒ ®éng c¬ Fiat 900 (TiÕng Anh).