Thiết kế hệ thống làm mát động cơ D6AC trên xe Huyndai

và 1’, 2’, 3’, 4’.theo thứ tự và cùng chiều. Nối các điểm 1với 1’, 2 với 2’, ..., 4 với 4’. Từ C ta kẽ đường cong tiếp xúc với các đoạn 11’, 22’,..., 16 16’.và D ta được đường cong biểu diễn gia tốc của pitton. -P j = f(s). 4.4.2. Khai triển đồ thị p-v thành pkt-a Vẽ hệ trục vuông góc p -a trục ngang lấy bằng giá trị p0 trên trục O-a ta chia thành 100 với tỉ lệ xích ma = 2 độ/mm Sử dụng đồ thị Brich để khai triển đồ thị p-v thành pkt - a Từ các điểm chia trên đồ thị Brich gióng các đường thẳng song song vói trục Op và cắt đồ thị công tại các điểm trên đường biểu diễn các quá trình nạp, nén, giãn nở, và thải qua các giao điểm này ta kẽ các đường ngang song song với trục hoành sang hệ trục tọa độ p-a từ các điểm chia trên trục O-a kẽ các đường thẳng song song với trục Op những đường này cắt các đường nằm ngang tại các điểm ứng các góc chia của đồ thị Brich và phù hợp với các quá trình làm việc của động cơ. Nối các điểm lại ta sẽ có đường cong khai triển đồ thị pkt-a 4.4.3. Khai triển đồ thị pj-v thành pj-a Tương tự đồ thị p-v 4.4.4. Cộng đồ thị pkt -a và pj -a ta được p1-a. Hình 4.6: Đồ thị khai triển. 4.4.5. Xây dựng đồ thị lực tiếp tuyến T, lực pháp tuyến Z, lực ngang N. Lập bảng tính lực tác dụng lên chốt khuỷu. mp =mt =mz =mn =0,04 [MN/m2/mm] Bảng 4.2. Giá trị T, Z, N, ứng với các góc a. a sin(a) b sin(a+b)/ cos(b) cos(a+b) /cos(b) tg (b) P 1 T Z N 0 0.000 0.000 0.000 1.000 0.000 -36.163 0.000 -36.163 0.000 10 0.174 0.047 0.220 0.977 0.047 -35.223 -7.745 -34.401 -1.653 20 0.342 0.092 0.429 0.908 0.093 -32.729 -14.046 -29.717 -3.035 30 0.500 0.135 0.618 0.798 0.136 -28.734 -17.757 -22.927 -3.915 40 0.643 0.174 0.778 0.653 0.176 -23.509 -18.285 -15.346 -4.143 50 0.766 0.208 0.902 0.481 0.211 -17.452 -15.740 -8.391 -3.689 60 0.866 0.236 0.986 0.292 0.240 -11.044 -10.892 -3.222 -2.656 70 0.940 0.257 1.029 0.096 0.262 -4.742 -4.881 -0.453 -1.244 80 0.985 0.269 1.033 -0.098 0.276 1.104 1.140 -0.108 0.305 90 1.000 0.273 1.000 -0.280 0.280 6.245 6.245 -1.751 1.751 100 0.985 0.269 0.937 -0.445 0.276 10.532 9.867 -4.690 2.905 110 0.940 0.257 0.850 -0.589 0.262 13.914 11.827 -8.189 3.650 120 0.866 0.236 0.746 -0.708 0.240 16.303 12.159 -11.547 3.921 130 0.766 0.208 0.630 -0.805 0.211 17.696 11.151 -14.241 3.741 140 0.643 0.174 0.508 -0.879 0.176 18.340 9.313 -16.127 3.232 150 0.500 0.135 0.382 -0.934 0.136 18.622 7.114 -17.395 2.537 160 0.342 0.092 0.255 -0.971 0.093 18.755 4.780 -18.218 1.739 170 0.174 0.047 0.127 -0.993 0.047 18.859 2.403 -18.726 0.885 180 0.000 0.000 0.000 -1.000 0.000 18.895 0.000 -18.895 0.000 190 -0.174 -0.047 -0.127 -0.993 -0.047 18.879 -2.406 -18.746 -0.886 200 -0.342 -0.092 -0.255 -0.971 -0.093 18.922 -4.823 -18.381 -1.755 210 -0.500 -0.135 -0.382 -0.934 -0.136 18.959 -7.242 -17.710 -2.583 220 -0.643 -0.174 -0.508 -0.879 -0.176 19.087 -9.692 -16.784 -3.364 230 -0.766 -0.208 -0.630 -0.805 -0.211 19.077 -12.021 -15.352 -4.033 240 -0.866 -0.236 -0.746 -0.708 -0.240 18.503 -13.799 -13.105 -4.450 250 -0.940 -0.257 -0.850 -0.589 -0.262 17.079 -14.516 -10.051 -4.480 260 -0.985 -0.269 -0.937 -0.445 -0.276 14.606 -13.685 -6.504 -4.029 270 -1.000 -0.273 -1.000 -0.280 -0.280 11.578 -11.578 -3.247 -3.247 280 -0.985 -0.269 -1.033 -0.098 -0.276 8.262 -8.532 -0.810 -2.279 290 -0.940 -0.257 -1.029 0.096 -0.262 5.142 -5.293 0.491 -1.349 300 -0.866 -0.236 -0.986 0.292 -0.240 3.076 -3.034 0.897 -0.740 310 -0.766 -0.208 -0.902 0.481 -0.211 3.550 -3.202 1.707 -0.750 320 -0.643 -0.174 -0.778 0.653 -0.176 9.242 -7.188 6.033 -1.629 330 -0.500 -0.135 -0.618 0.798 -0.136 24.395 -15.076 19.464 -3.324 340 -0.342 -0.092 -0.429 0.908 -0.093 55.784 -23.941 50.651 -5.174 350 -0.174 -0.047 -0.220 0.977 -0.047 107.719 -23.684 105.205 -5.056 360 0.000 0.000 0.000 1.000 0.000 159.376 0.000 159.376 0.000 370 0.174 0.047 0.220 0.977 0.047 218.251 47.987 213.156 10.244 380 0.342 0.092 0.429 0.908 0.093 218.998 93.987 198.844 20.310 390 0.500 0.135 0.618 0.798 0.136 135.278 83.601 107.939 18.431 400 0.643 0.174 0.778 0.653 0.176 83.173 64.691 54.293 14.657 410 0.766 0.208 0.902 0.481 0.211 55.189 49.777 26.537 11.667 420 0.866 0.236 0.986 0.292 0.240 41.072 40.508 11.982 9.878 430 0.940 0.257 1.029 0.096 0.262 34.455 35.468 3.292 9.038 440 0.985 0.269 1.033 -0.098 0.276 31.828 32.869 -3.119 8.779 450 1.000 0.273 1.000 -0.280 0.280 31.211 31.211 -8.752 8.752 460 0.985 0.269 0.937 -0.445 0.276 31.467 29.481 -14.012 8.679 470 0.940 0.257 0.850 -0.589 0.262 31.965 27.170 -18.812 8.384 480 0.866 0.236 0.746 -0.708 0.240 32.148 23.976 -22.770 7.731 490 0.766 0.208 0.630 -0.805 0.211 31.596 19.910 -25.426 6.679 500 0.643 0.174 0.508 -0.879 0.176 30.856 15.669 -27.133 5.438 510 0.500 0.135 0.382 -0.934 0.136 29.983 11.454 -28.009 4.085 520 0.342 0.092 0.255 -0.971 0.093 28.926 7.372 -28.099 2.683 530 0.174 0.047 0.127 -0.993 0.047 27.210 3.467 -27.019 1.277 540 0.000 0.000 0.000 -1.000 0.000 25.275 0.000 -25.275 0.000 550 -0.174 -0.047 -0.127 -0.993 -0.047 23.129 -2.947 -22.966 -1.086 560 -0.342 -0.092 -0.255 -0.971 -0.093 21.489 -5.477 -20.874 -1.993 570 -0.500 -0.135 -0.382 -0.934 -0.136 20.879 -7.976 -19.504 -2.845 580 -0.643 -0.174 -0.508 -0.879 -0.176 20.177 -10.246 -17.742 -3.556 590 -0.766 -0.208 -0.630 -0.805 -0.211 18.683 -11.773 -15.035 -3.950 600 -0.866 -0.236 -0.746 -0.708 -0.240 16.797 -12.527 -11.897 -4.040 610 -0.940 -0.257 -0.850 -0.589 -0.262 14.367 -12.211 -8.455 -3.768 620 -0.985 -0.269 -0.937 -0.445 -0.276 10.943 -10.253 -4.873 -3.018 630 -1.000 -0.273 -1.000 -0.280 -0.280 6.615 -6.615 -1.855 -1.855 640 -0.985 -0.269 -1.033 -0.098 -0.276 1.433 -1.480 -0.140 -0.395 650 -0.940 -0.257 -1.029 0.096 -0.262 -4.454 4.585 -0.426 1.168 660 -0.866 -0.236 -0.986 0.292 -0.240 -11.045 10.893 -3.222 2.656 670 -0.766 -0.208 -0.902 0.481 -0.211 -17.452 15.741 -8.392 3.689 680 -0.643 -0.174 -0.778 0.653 -0.176 -23.510 18.285 -15.346 4.143 690 -0.500 -0.135 -0.618 0.798 -0.136 -28.734 17.758 -22.927 3.915 700 -0.342 -0.092 -0.429 0.908 -0.093 -32.730 14.047 -29.718 3.035 710 -0.174 -0.047 -0.220 0.977 -0.047 -35.224 7.745 -34.401 1.653 720 0.000 0.000 0.000 1.000 0.000 -36.163 0.000 -36.163 0.000 Trên tọa độ T-a, Z-a, N-a. Ta xác định các trị số T, Z, N ở các góc a = 100, 200, 300, ...,7200. Trị số T, Z, N, như đã lập ở Bảng 4.2 ta sẽ được các điểm 0, 1, 2, 3, ...,72. Nối các điểm ấy lại ta có đồ thị lực T, Z, N cần xây dựng như Hình 4.7. Hình 4.7: Đồ thị khai triển T, Z, N. 4.4.6. Xây dựng đồ thị tổng lực tiếp tuyến T. Thứ tự làm việc của động cơ 1-5-3-6-2-4. Ta có: Bảng 4.3. Giá trị ST theo a trong một chu kỳ: a1 T1 a5 T5 a3 T3 a6 T6 a2 T2 a4 T4 tong T 0 0.000 120 12.159 240 -13.799 360 0.000 480 23.976 600 -12.527 9.81 10 -7.745 130 11.151 250 -14.516 370 47.987 490 19.910 610 -12.211 44.58 20 -14.046 140 9.313 260 -13.685 380 93.987 500 15.669 620 -10.253 80.98 30 -17.757 150 7.114 270 -11.578 390 83.601 510 11.454 630 -6.615 66.22 40 -18.285 160 4.780 280 -8.532 400 64.691 520 7.372 640 -1.480 48.55 50 -15.740 170 2.403 290 -5.293 410 49.777 530 3.467 650 4.585 39.20 60 -10.892 180 0.000 300 -3.034 420 40.508 540 0.000 660 10.893 37.47 70 -4.881 190 -2.406 310 -3.202 430 35.468 550 -2.947 670 15.741 37.77 80 1.140 200 -4.823 320 -7.188 440 32.869 560 -5.477 680 18.285 34.81 90 6.245 210 -7.242 330 -15.076 450 31.211 570 -7.976 690 17.758 24.92 100 9.867 220 -9.692 340 -23.941 460 29.481 580 -10.246 700 14.047 9.52 110 11.827 230 -12.021 350 -23.684 470 27.170 590 -11.773 710 7.745 -0.74 120 12.159 240 -13.799 360 0.000 480 23.976 600 -12.527 0 0.000 9.81 130 11.151 250 -14.516 370 47.987 490 19.910 610 -12.211 10 -7.745 44.58 140 9.313 260 -13.685 380 93.987 500 15.669 620 -10.253 20 -14.046 80.98 150 7.114 270 -11.578 390 83.601 510 11.454 630 -6.615 30 -17.757 66.22 160 4.780 280 -8.532 400 64.691 520 7.372 640 -1.480 40 -18.285 48.55 170 2.403 290 -5.293 410 49.777 530 3.467 650 4.585 50 -15.740 39.20 180 0.000 300 -3.034 420 40.508 540 0.000 660 10.893 60 -10.892 37.47 190 -2.406 310 -3.202 430 35.468 550 -2.947 670 15.741 70 -4.881 37.77 200 -4.823 320 -7.188 440 32.869 560 -5.477 680 18.285 80 1.140 34.81 210 -7.242 330 -15.076 450 31.211 570 -7.976 690 17.758 90 6.245 24.92 220 -9.692 340 -23.941 460 29.481 580 -10.246 700 14.047 100 9.867 9.52 230 -12.021 350 -23.684 470 27.170 590 -11.773 710 7.745 110 11.827 -0.74 240 -13.799 360 0.000 480 23.976 600 -12.527 0 0.000 120 12.159 9.81 250 -14.516 370 47.987 490 19.910 610 -12.211 10 -7.745 130 11.151 44.58 260 -13.685 380 93.987 500 15.669 620 -10.253 20 -14.046 140 9.313 80.98 270 -11.578 390 83.601 510 11.454 630 -6.615 30 -17.757 150 7.114 66.22 280 -8.532 400 64.691 520 7.372 640 -1.480 40 -18.285 160 4.780 48.55 290 -5.293 410 49.777 530 3.467 650 4.585 50 -15.740 170 2.403 39.20 300 -3.034 420 40.508 540 0.000 660 10.893 60 -10.892 180 0.000 37.47 310 -3.202 430 35.468 550 -2.947 670 15.741 70 -4.881 190 -2.406 37.77 320 -7.188 440 32.869 560 -5.477 680 18.285 80 1.140 200 -4.823 34.81 330 -15.076 450 31.211 570 -7.976 690 17.758 90 6.245 210 -7.242 24.92 340 -23.941 460 29.481 580 -10.246 700 14.047 100 9.867 220 -9.692 9.52 350 -23.684 470 27.170 590 -11.773 710 7.745 110 11.827 230 -12.021 -0.74 360 0.000 480 23.976 600 -12.527 0 0.000 120 12.159 240 -13.799 9.81 370 47.987 490 19.910 610 -12.211 10 -7.745 130 11.151 250 -14.516 44.58 380 93.987 500 15.669 620 -10.253 20 -14.046 140 9.313 260 -13.685 80.98 390 83.601 510 11.454 630 -6.615 30 -17.757 150 7.114 270 -11.578 66.22 400 64.691 520 7.372 640 -1.480 40 -18.285 160 4.780 280 -8.532 48.55 410 49.777 530 3.467 650 4.585 50 -15.740 170 2.403 290 -5.293 39.20 420 40.508 540 0.000 660 10.893 60 -10.892 180 0.000 300 -3.034 37.47 430 35.468 550 -2.947 670 15.741 70 -4.881 190 -2.406 310 -3.202 37.77 440 32.869 560 -5.477 680 18.285 80 1.140 200 -4.823 320 -7.188 34.81 450 31.211 570 -7.976 690 17.758 90 6.245 210 -7.242 330 -15.076 24.92 460 29.481 580 -10.246 700 14.047 100 9.867 220 -9.692 340 -23.941 9.52 470 27.170 590 -11.773 710 7.745 110 11.827 230 -12.021 350 -23.684 -0.74 480 23.976 600 -12.527 0 0.000 120 12.159 240 -13.799 360 0.000 9.81 490 19.910 610 -12.211 10 -7.745 130 11.151 250 -14.516 370 47.987 44.58 500 15.669 620 -10.253 20 -14.046 140 9.313 260 -13.685 380 93.987 80.98 510 11.454 630 -6.615 30 -17.757 150 7.114 270 -11.578 390 83.601 66.22 520 7.372 640 -1.480 40 -18.285 160 4.780 280 -8.532 400 64.691 48.55 530 3.467 650 4.585 50 -15.740 170 2.403 290 -5.293 410 49.777 39.20 540 0.000 660 10.893 60 -10.892 180 0.000 300 -3.034 420 40.508 37.47 550 -2.947 670 15.741 70 -4.881 190 -2.406 310 -3.202 430 35.468 37.77 560 -5.477 680 18.285 80 1.140 200 -4.823 320 -7.188 440 32.869 34.81 570 -7.976 690 17.758 90 6.245 210 -7.242 330 -15.076 450 31.211 24.92 580 -10.246 700 14.047 100 9.867 220 -9.692 340 -23.941 460 29.481 9.52 590 -11.773 710 7.745 110 11.827 230 -12.021 350 -23.684 470 27.170 -0.74 600 -12.527 0 0.000 120 12.159 240 -13.799 360 0.000 480 23.976 9.81 610 -12.211 10 -7.745 130 11.151 250 -14.516 370 47.987 490 19.910 44.58 620 -10.253 20 -14.046 140 9.313 260 -13.685 380 93.987 500 15.669 80.98 630 -6.615 30 -17.757 150 7.114 270 -11.578 390 83.601 510 11.454 66.22 640 -1.480 40 -18.285 160 4.780 280 -8.532 400 64.691 520 7.372 48.55 650 4.585 50 -15.740 170 2.403 290 -5.293 410 49.777 530 3.467 39.20 660 10.893 60 -10.892 180 0.000 300 -3.034 420 40.508 540 0.000 37.47 670 15.741 70 -4.881 190 -2.406 310 -3.202 430 35.468 550 -2.947 37.77 680 18.285 80 1.140 200 -4.823 320 -7.188 440 32.869 560 -5.477 34.81 690 17.758 90 6.245 210 -7.242 330 -15.076 450 31.211 570 -7.976 24.92 700 14.047 100 9.867 220 -9.692 340 -23.941 460 29.481 580 -10.246 9.52 710 7.745 110 11.827 230 -12.021 350 -23.684 470 27.170 590 -11.773 -0.74 720 0.000 120 12.159 240 -13.799 360 0.000 480 23.976 600 -12.527 9.81 Dựng hệ trục ST -a biểu diễn các giá trị trong Bảng 4.3, nối các điểm ta có đồ thị ST trong một chu kỳ và biểu diễn cho 7200. như h ình 4.8. Hình 4.8: Đồ thị ST. 4.4.7. Xây dựng đồ thị phụ tải tác dụng lên chốt khuỷu. Đồ thị phụ tải tác dụng lên chốt khuỷu ở mỗi vị trí của trục khuỷu. Sau khi có giá trị này ta có thể tìm vị trí trung bình của phụ tải tác dụng trên chốt khuỷu cũng như có thể tìm được dể dàng lực lớn nhất và nhỏ nhất. Dùng đồ thị phụ tải ta có thể xác định khu vực chịu lực ít nhất để xác định vị trí khoan lỗ dầu bôi trơn và xác định phụ tải khi tính sức bền ổ trục. Khi vẽ đồ thị phụ tải tác dụng lên chốt khuỷu có thể chưa cần xét đến lực quán tính chuyển động quay của khối lượng thanh truyền m2 quy về tâm chốt khuỷu, vì rằng phương và trị số của lực quán tính này không đổi, sau khi vẽ xong ta xét đến. Có thể vẽ đồ thị vectơ phụ tải tác dụng lên chốt khuỷu như sau: mT = mZ = mp = 0,04 [MN/m2/mm] Vẽ toạ độ T - Z gốc toạ độ O1, chiều dương Z hướng xuống dưới. Đặt các giá trị T - Z đã tính trong bảng.4.3 trước lên hệ trục T - Z. Ứng mỗi cặp cùng góc α, ta có các điểm 0,1,2, ..., 72. Nối các điểm đó lại ta có đường đồ thị vectơ phụ tải tác dụng lên chốt khuỷu như hình 4.9. Hình 4.9: Đồ thị phụ tải tác dụng lên chốt khuỷu. Dịch gốc tọa độ. Trên trục O1Z (phía dương) lấy điểm O, với OO1= PRo ( lực quán ly tâm) OO1 = 803348,9 (N/m2) = 0,8033489(MN/m2) OO1 tương ứng 20,0837mm. 4.4.8. Khai triển đồ thị phụ tải tác dụng lên chốt khuỷu T-Z thành Q-a. Chọn hệ trục tọa độ Q-a trên trục oa chọn tỉ lệ ma = 20/mm chọn các điểm 0,1, 2, 3, .. .. , 72 ứng với các góc 00, 100, 200, 300, .. .. ..,7200.và trên trục O-Q chọn tỉ lệ mQ = 0,04 [MN/m2/mm] Trên các điểm chia của trục O-a ta lần lược đặt các véc tơ tương ứng các góc 00, 100, 200, 300, ...,7200 . nối các điểm đó lại ta được đồ thị Q-a như hình 4.10. Hình 4.10: Đồ thị khai triển của véc tơ phụ tải tác dụng lên chốt khuỷu. 4.4.9. Xây dựng đồ thị phụ tải tác dụng lên đầu to thanh truyền. Trên tờ giấy bóng vẽ dạng đầu to thanh truyền hướng xuống dưới. Vẽ trục Z-T gốc O trùng với tâm đầu to thanh truyền. Chiều dương của trục Z hướng xuống dưới. Vẽ vòng tròn bất kì có tâm là O giao điểm của chiều đương trục OZ với vòng tròn ta ghi oo trrên vòng tròn này ta chia thành các góc có giá trị (a +β) và bắt đầu từ điểm o0 theo chiều ngược chiều kim đồng hồ. Các bước tiến hành trên tờ giấy bóng, sau đó đêm tờ giấy bóng đặc lên đồ thị phụ tải tác dụng lên chốt khuỷu và trục OZ trùng với tâm thanh truyền. Trên tờ giấy bóng hiện lên các số ghi của đồ thị phụ tải tác dụng lên chốt khuỷu sau đó ta xoay tờ giấy bóng ngược chiều kim đồng hồ các góc tương ứng (a10+bứng a = 10 ) lần lược trùng với trục OZ mỗi lần ta đánh lại dấu các điểm ở bên dưới hiện lên tờ giấy bóng. Ta nối các điểm này lại ta được đồ thị phụ tải tác dụng lên đầu to thanh truyền. Hình 4.11: Đồ thị phụ tảI tác dụng lên đầu to thanh truyền. Bảng 4.5 . Góc (a+b) ứng với a = 100, 200, 300,… a (Độ) b (Độ) (a+b) (Độ) 0 0 0.00 10 2.6873 12.69 20 5.29855 25.30 30 7.75862 37.76 40 9.99444 49.99 50 11.9368 61.94 60 13.5225 73.52 70 14.6976 84.70 80 15.4203 95.42 90 15.6643 105.66 100 15.4203 115.42 110 14.6976 124.70 120 13.5225 133.52 130 11.9368 141.94 140 9.99444 149.99 150 7.75862 157.76 160 5.29855 165.30 170 2.6873 172.69 180 0.00 180.00 190 -2.6873 187.31 200 -5.29855 194.70 210 -7.75862 202.24 220 -9.99444 210.01 230 -11.9368 218.06 240 -13.5225 226.48 250 -14.6976 235.30 260 -15.4203 244.58 270 -15.6643 254.34 280 -15.4203 264.58 290 -14.6976 275.30 300 -13.5225 286.48 310 -11.9368 298.06 320 -9.99444 310.01 330 -7.75862 322.24 340 -5.29855 334.70 350 -2.6873 347.31 360 0.00 360 4.4.10. Xây dựng đồ thị mài mòn chốt khuỷu. Dùng phương pháp lập bảng. Trên đồ thị phụ tải tác dụng lên chốt khuỷu ta vẽ vòng tròn bất kỳ và chia vòng tròn đó ra 24 phần bằng nhau và ghi số 0 tại giao điểm vòng tròn và chiều dương trục Z tiếp theo là các điểm 1, 2, 3, ..., 23 ngược chiều kim đồng hồ. Từ các điểm này ta kẽ các tia qua tâm O kéo dài các tia này sẽ cắt đồ thị phụ tải tại nhiều điểm trên mỗi tia từ tâm kéo dài ra đồ thị có bao nhiêu điểm cắt thì có bấy nhiêu lực tác dụng lên một điểm nên ta tính hợp lực tại mỗi điểm như sau: Chọn mQ = 1 [MN/m2/mm] ta biểu diễn được đồ thị lực tác dụng lên chốt khuỷu Bảng 4.6. Lực tác dụng lên chốt khuỷu. Hình 4.12: Đồ thị mài mòn chốt khuỷu. 5.KHẢO SÁT HỆ THỐNG LÀM MÁT ĐỘNG CƠ D6AC. 5.1. SƠ ĐỒ HỆ THỐNG LÀM MÁT ĐỘNG CƠ D6AC. Động cơ đốt cháy nhiên liệu trong xylanh để chuyển hoá nhiệt năng thành năng lượng chuyển động. Nhưng nhiệt năng của nhiên liệu không chuyển hoá toàn bộ thành phần năng lượng, mà chỉ khoảng 25% được sử dụng có hiệu quả, khoảng 45% mất theo khí xả và 30% được chính động cơ hấp thụ. Nhiệt mà động cơ hấp thụ phải được toả ra không khí theo một hay nhiều đường nếu không, động cơ sẽ trỡ nên quá nóng và bị kẹt cứng. Chính vì vậy hệ thống làm mát được lắp đặt để làm mát động cơ và ngăn chặn hiện tượng quá nóng. - Nguyên lý làm việc hệ thống làm mát của động cơ D6AC như sau: Hệ thống làm mát của động cơ D6AC lắp trên xe HYUNDAI chính là hệ thống làm mát bằng nước, kiểu tuần hoàn cưỡng bức một vòng kín. Hình 5.1: Sơ đồ hệ thống làm mát động cơ D6AC. 1-Két nước; 2-Van hằng nhiệt; 3- ống dẫn không khí; 4- ống dẫn nước làm mát; 5- Nắp đậy; 6-Cảm biến mức nước; 7- Thùng chứa; 8- Ống dẫn nước ra; 9- làm mát dầu; 10-Bơm nước; 11- Quàt gió. Khi động cơ làm việc, làm bánh đai chuyển động, lai trục bơm quay bằng dây đại. Lúc này bơm nước (10) hoạt động, hút nước từ két làm mát nước (1), theo ống dẫn đi vào áo nước để làm mát động cơ. Nước làm mát trong động cơ có nhiệt độ cao, nên nước bóc hơi và lượng hơi này đi theo đường ống dẫn không khí (3), về thùng tiêu hao (7). Còn van hằng nhiệt (2) đặt ở cuối đường ống dẫn nước ra (8), van này có ba ngã: ngã thứ nhất để nối với đường ống dẫn nước ra (8), ngã thứ hai nối với ống dẫn thông về két làm mát nước (1), ngã thứ ba nối với ống dẫn thông về bơm nước (10). Khi nước ở trong áo nước có nhiệt độ lớn hơn 820c thì van hằng nhiệt (2) đống ngã thứ ba lại đồng thời mở ngã thứ hai để nước trong áo nước thông về két làm mát (1), lúc này nước được làm mát bằng cách tản nhiệt và quạt gió hút không khí đi qua két nên nước được làm nguội tương đối tốt. Cứ tuần hoàn liên tục một vòng kín như vậy cho đến khi nhiệt độ ở trong áo nước mức 70÷800c thì van hằng nhiệt (2) đóng ngã thứ hai và mở ngã thứ ba theo ống dẫn thông về bơm nước (10), tiếp tục nước cứ lưu thông như vậy cho đến khi nhiệt độ của nứơc trong áo nước vượt quá 820c thì van hằng nhiệt (2) mỡ ngã thứ hai và đóng ngã thư ba lại, cứ theo hành trình như vậy cho đến khi động cơ ngừng hoạt động. Hệ thống làm mát của động cơ D6AC, có các bộ phận chính sau: Áo nước, bơm nước, két nước, van hằng nhiệt, quạt gió, ống dẫn…Tiến hành khảo sát các kết cấu chính của hệ thống làm mát nói ở trên. 5.2 KHẢO SÁT CÁC BỘ PHẬN CHÍNH CỦA HỆ THỐNG LÀM MÁT ĐỘNG CƠ D6AC. 5.2.1 Két làm mát nướcđộng cơ D6AC: + Công dụng yêu cầu: Két làm mát nước dùng để hạ nhiệt độ của nước từ các thiết bị cần làm mát rồi đưa trở lại làm mát chúng. Hệ thống các ngăn két làm mát của động cơ D6AC được bố trí nằm ở đầu xe HYUNDAI. Được lắp và bắt chặt trong một khung sắt, đầu là két làm mát nước, đến quạt gió, kế tiếp là động cơ…Cách bố trí như thế nó có ưu điếm là gọn và tận dụng được không khí cản khi xe chạy tiến, và chính nhờ bố trí quạt hút không khí ở phía sau két làm mát nước nên lượng không khí mát đi qua két rất mạnh đồng thời bản thân két làm mát nước có cấu tạo là ống dẫn nước và các lá tản nhiệt, cho nên hiệu quả làm mát tương đối nhanh. + Các thông số cơ bản của két làm mát nước: - Chiều dài làm việc của ống: l = 800 mm. - Chiều rộng của ngăn két: a = 140 mm. - Chiều dày của ngăn két: b = 130 mm. - Số ống của ngăn: n = 68 ống. - Số dãy ống: 6 dãy. - Cách sắp xếp ống: so le. - Kích thước ngoài của ống: 14×1,6 mm. - Chiều dày thành ống: 0,2 mm. - Số cách tản nhiệt: k = 260 mm. - Chiều dày cách tản nhiệt: δ = 0,12 mm. - Ống dẫn nước trong két là: loại ống dẹt. - Các cánh tản nhiệt: kiểu gấp nếp. + Cấu tạo và nguyên lý làm viêc của két làm mát: - Cấu tạo: két làm mát nước gồm có ba phần chính: ngăn trên, ngăn dưới, giàn ống truyền nhiệt và cánh tản nhiệt. Hình 5.2: Sơ đồ kết cấu két làm mát của động cơ D6AC. Ngăn trên chứa nước nóng, ngăn dưới chứa nước nguội và giàn ống truyền nhiệt nối ngăn trên với ngăn dưới. Ống dẫn nước trong két là loại ống dẹt, cắm trong các lá tản nhiệt đặt nằm ngang, loại ống này có sức cản không khí nhỏ, diện tích tản nhiệt lớn. Đường nước lớn nên ít bị tắc do cặn bả trong nước động lại. Tuy nhiên loại này không bền vì nhiều mối hàn và khó sửa chửa.Các lá tản nhiệt đặt nằm ngang nên tăng thêm độ cứng vững của két và tăng thêm bề mặt tản nhiệt. Hiệu suất làm việc của két làm mát phụ thuộc vào tốc độ lưu động của dòng môi chất: - Dòng môi chất là nước làm mát lưu động trong giàn ống từ ngăn trên xuống ngăn dưới. Mức độ lưu động tuỳ thuộc vào khả năng làm việc của bơm nước. - Dòng môi chất là không khí lưu động từ phía trước đầu xe, qua hệ thống cửa chớp rồi đi đến các khe hở của ngăn két làm mát, được quạt gió hút không khí vào để làm mát nước nóng, mang lại hiệu quả làm mát cao hơn. + Nguyên lý làm việc của két làm mát nước: Két làm mát dùng để hạ nhiệt độ của nước làm mát đến từ các bộ phận cần làm mát rồi nước đưa vào lại để làm mát các bộ phận đó. Khi nước làm mát cho động cơ ở nhiệt độ vựơt quá trên 820 thì van hằng nhiệt đống cửa thông về bơm, mở cửa thông về két nước để làm mát nước. Nước được chảy theo ống dẫn và nhờ các cánh tản nhiệt và quạt gió hút không khí đi qua két nên nước nóng được làm nguội tương đối nhanh. 5.2.2 kết cấu bơm nước động cơ D6AC: Bơm nước của động cơ D6AC là loại bơm ly tâm . + Công dụng và yêu cầu: Bơm nước trong hệ thống làm mát có nhiệm vụ cung cấp nước cho hệ thống làm mát với lưu lượng và áp suất nhất định, theo tuần hoàn kín với lượng nước toàn cả hệ thống là 42 lít. + Các thông số kỷ thuật cơ bản của bơm nước : - Công suất của bơm nước : 6(kw). - Số vòng quay: 2340 vg/ph. - Cột áp: 20 m H2O. - lưu lượng: 17 kg/s. - Kiểu bơm : ly tâm. - Dẫn động: Bằng dây đai. + Cấu tạo và nguyên lý làm việc của bơm nước như sau: - Nguyên lý làm việc của bơm nước sau: Bơm nước cung cấp cho cả hệ thống là 42 lít nước, khi động cơ làm việc truyền mô men xoắn qua bánh đai và được dẫn động qua puly bơm bằng dây đai. Lúc này bơm nước hoạt động, bơm hút nước từ ống ra của ngăn két nguội (ngăn dưới) của két làm mát nước và đẩy qua ống góp vào các áo nước để làm mát động cơ và làm mát bộ tăng áp, và nó cứ làm việc theo một vòng tuần hoàn kín như thế, cho đến khi nhiệt độ nước làm mát trong áo nước tăng vượt quá 820c thì lúc này van hằng nhiệt đống cửa nước thông về bơm, đồng thời mở cửa nước thông về két, và cứ theo một chu trình như thế. Sơ đồ cấu tạo: Hình 5.3: Sơ đồ kết cấu bơm nước của động cơ D6AC. Puly dẫn động bơm nước; 2-Séclíp; 3- Ổ bi; 4- Bulông; 5- Cánh bơm; 6- Trục bơm; 7- Họng đẩy; 8- Vít tra mỡ. Tóm lại, khi động cơ làm việc thì bơm nước cũng hoạt động liên tục cho đến khi động cơ ngừng (tắt máy). 5.2.3 Quạt làm mát két nước động cơ D6AC: + Đặc điểm: Trong hệ thống làm mát, quạt gió dùng để tăng tốc độ lưu động của không khí đi qua két làm mát nước, khiến cho hiệu quả làm mát cao hơn. Quạt gió trong hệ thống làm mát động cơ, là loại quạt dùng khớp chất lỏng điều khiển ( chứa dầu cilicon ). Hiệu suất làm việc của quạt phụ thuộc vào nhiệt độ của không khí bên ngoài đi qua két làm mát nước. Cấu tạo của quạt gió này gồm có các bộ phận chính như sau: Cánh quạt, khớp chất lỏng điều khiển theo nhiệt độ, trục quạt… + Các thông số cơ bản của quạt: - Đường kính ngoài của quạt: 600 mm. - Đường kính trong của quạt: 300 mm. - Số cánh quạt: 8 cánh. - Công suất của quạt: 21 kw. - Góc cánh quạt: 350. - Tốc độ vòng quay cực đại: 1400 vg/phút. + Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý làm việc của quạt gió: Hình 5.4: Sơ đồ kết cấu quạt gió động cơ D6AC. Nguyên lý làm việc của quạt gió: Khi động cơ khởi hoạt động, tạo mô men xoắn làm trục cơ quay lai bánh đai quay truyền động nhờ dây đai. Nhưng loại quạt này điều khiển bằng khớp chất lỏng là một thiết bị tốc độ quạt làm mát theo ba nấc. Hiệu suất, tốc độ quạt phụ thuộc vào nhiệt độ của không khí bên ngoài đi qua két làm mát nước. Cho nên khi nhiệt độ không khí thấp, nó hạ tốc độ do vậy động cơ có thể nóng nhanh hơn và giảm được tiếng ồn của quạt. Còn khi nhiệt độ không khí cao, nó tăng tốc độ quạt để làm mát két nước. Do vậy hiệu quả làm mát nước trong két nước cao hơn. 5.2.4 Van hằng nhiệt. Van hằng nhiệt hoạt động tùy theo nhiệt độ dùng để điều chỉnh nhiệt độ nước làm mát bằng cách điều khiển nước làm mát đi từ động cơ đến két làm mát. Van hằng nhiệt được lắp trên đường nước giữa nắp xi lanh với bình làm mát. Van hằng nhiệt đóng hay mở tùy theo nhiệt độ nước làm mát . Khi động cơ còn lạnh van hằng nhiệt đóng. Khi động cơ nóng lên van hằng nhiệt mở, điều đó cho phép hay không cho phép nước làm mát đi qua két. Bằng cách đóng đường nước dẫn tới két khi động cơ lạnh, động cơ sẽ ấm lên nhanh chóng khi nhiệt độ của động cơ vẫn được giữ lại trong động cơ thay vì ra két làm mát, nhờ đó rút ngắn thời gian hâm nóng động cơ, tiêu hao ít nhiên liệu và giảm được lượng khí xả. Sau khi hâm nóng, van hằng nhiệt giữ cho động cơ làm việc ở nhiệt độ cao hơn so với trường hợp không có van hằng nhiệt. Nhiệt độ làm việc càng cao sẽ cải thiện hiệu quả của động cơ và giảm được khí xả.Van hằng nhiệt dùng trên hệ thống làm mát bằng nước của động cơ D6AC là loại: Van hằng nhiệt dùng chất rắn làm chất giãn: Hình 3.19: Sơ đồ kết cấu của van hằng nhiệt. - Van hằng nhiệt dùng chất rắn: a- Ở tư thế đóng; b- Ở tư thế mở. Xêrêzin; 3- Màng; 4- Thanh; 5- Lò xo trở về; Ống dẫn nạp; 6-Van hằng nhiệt; ; 7- Cữ chặn; 8- Van hằng nhiệt; 9- Ống dẫn . Ở hình 3.19a có bầu chứa đầy xêrêzin 2 (lấy từ dầu mỏ) và đậy kín bằng màng cao su 3. Ở nhiệt độ 700C, xêrêzin nóng chảy và giãn nở đẩy màng 3, cữ chặn 7 và thanh 54chuyển động lên phía trên. Lúc này van 6 mở ra và nước bắt đầu chảy tuần hoàn qua bộ tản nhiệt (hình 3.19a). Khi nhiệt độ giảm xuống, xêrêzin động đặc lại và giảm bớt thể tích. 5.2.5 Nắp két nước: Hệ thống làm mát được đóng kín và điều áp bằng một nắp két nước làm mát (hình 5.6). Đậy kín cho phép giảm sự hao hụt nước làm mát do bốc hơi và cho phép sử dụng bình giảm áp. Sự tăng áp đã làm tăng nhiệt độ sôi của nước làm mát do đó làm tăng hiệu quả làm mát. Ở áp suất khí quyển thông thường, nước sôi ở 1000C nếu áp suất tăng lên, điểm sôi cũng tăng. Khi áp suất của hệ thống làm mát tăng lên, điểm sôi của nước cũng tăng cao hơn 1000C. Sự chênh lệch nhiệt độ giữa nước làm mát và bên ngoài tăng, nước càng nóng thì khả năng truyền nhiệt thì khả năng truyền nhiệt ra két nước càng nhanh. Tùy áp suất của hệ thống làm mát cũng làm tăng hiệu quả bơm nước. Hình 5.6: Sơ đồ kết cấu nắp két nước. a- Mở van xã; b- Mở van nạp không khí. 1- Nắp; 2- Vòng đàn hồi; 3- Lò xo van; 4- Thân của van hơi nước; 5- Đĩa cao su của van xã; 6- Đệm cao su của van xã; 7- Mũ của van không khí; 8- Lò xo của van không khí; 10- Thân của van không khí; 11- Vòng đệm; 12- Lỗ thoát hơi nứơc. Ở động cơ nắp két nước có hai van, có một van không khí và một van hơi. Van hơi dùng để khống chế áp suất dư ở hệ thống làm mát trong giới hạn 0,28¸1 KG/cm2, như vậy sẽ nâng cao nhiệt độ sôi của nước lên khoảng 1190C và giảm bớt sự hao hụt của nước do bốc hơi. Khi áp suất tiếp tục tăng cao, van hơi mở và hơi qua ống thoát xã ra ngoài. Van không khí nối thông hệ thống làm mát với không khí bên ngoài sau khi động cơ nguội để đề phòng két nước bị vỡ do hiện tượng giảm áp sinh ra. 6.TÍNH KIỂM NGHIỆM HỆ THỐNG LÀM MÁT ĐỘNG CƠ D6AC. 6.1. TÍNH KÉT LÀM MÁT NƯỚC: + Các thông số cơ bản của két làm mát nước: - Chiều dài làm việc của ống: l = 800 mm. - Chiều rộng của ngăn két: a = 140 mm. - Chiều dày của ngăn két: b = 130 mm. - Số ống của một ngăn: n = 68 ống. - Số dãy ống: 6 dãy. - Cách sắp xếp ống: so le. - Kích thước ngoài của ống: 14×1,6 mm. - Chiều dày thành ống: 0,2 mm. - Số cách tản nhiệt: k = 260 mm. - Chiều dày cách tản nhiệt: δ = 0,12 mm. + Tính các thông số còn lại của ngăn két. 6.1.1. Nhiệt lượng động cơ truyền cho nước làm mát: Theo công thức: Ql = qlm . Ne. (6.1). Trong đó: - qlm - Nhiệt lượng truyền cho nước làm mát ứng với một đơn vị công suất trong một đơn vị thời gian ( J/kw.s). qlm = 1108 ÷ 1138 J/kw.s Chọn:qlm=1115(J/kw.s). - Ne - Công suất định mức của động cơ. Ne = 250 kw. Ql = 1115 . 250 = 278750 J/s. Tổng nhiệt lượng truyền cho nước làm mát: QS = Qd + Qlmđc. (6.2). Theo tài liệu kết cấu tính toán động cơ đốt trong tập 3 thì: Qd = (100¸110 ) Ne (J/S). Trong đó: - Qd- Nhiệt lượng do dầu nhờn truyền cho nước làm mát. Qd = 105 x 250 = 26250 (J/s). - Qlmđc - Nhiệt lượng do động cơ truyền cho nước làm mát. Qlmđc = 278750 (J/s). QS = 26250 + 278750 = 305000 (J/s). 6.1.2 Tiết diện lưu thông của chất lỏng qua két: Hình 6.1: Sơ đồ kết cấu ống nước. b = 1,6-2 . 0,2 = 1,2 (mm). a = 14-2. 0,2 = 13,6 (mm). S0 = mm. Sl = n . S0 = 68 . 16,021 = 1089,428 mm2 = 0,001089428 m3. + Diện tích tiếp xúc với chất lỏng: F1 Hình 6.2: Sơ đồ kết cấu két nước. F1 = F0. n. Trong đó: F0 - Diện tích tiếp xúc của một ống (m2). n - số ống trên một ngăn két. F0 = h.p1. h - Chiều dài của ống (m). p1- Chu vi thành trong của ống (tính theo sơ đồ 6.2). p1 = 2.c +.d = 2 (13,6 - 2 . ) + 3,14 . 1,2 = 28,568 mm. F0 = 800 . 28,568 = 22854,4 ( mm2). F1 = 68 . 22854,4 = 1554099,2 (mm2). Vậy F1 = 1,55 (m2). + Tính diện tích tiếp xúc với không khí: F2. H ình 6.3: Sơ đồ tính toán két nước. F2 = F3 + F4 ống nước tiếp xúc. F3 - Diện tích ống nư ớc tiếp xúc với không khí. F4 - Diện tích cánh tản nhiệt tiếp xúc với không khí. F3 = p2.h.n. P2 – Chu vi tiết diện ngoài của ống. P2 = 2.C + . 1,6. C = 14 – 2 (1,6/2) = 9,6 mm. h - Chiều dài làm việc của ống tiếp xúc với không khí. - h- Chiều dài làm việc của ống: h = 800 mm. - s- Chiều dài của cánh tản nhiệt. - k- Số cánh tản nhiệt. - n - Số ống. h = 800 – 0,2 . 260 = 748 mm. vậy F3 = 24.224 . 748 . 68 = 1,2321(m2). Tính F4: Diện tích cánh tản nhiệt tiếp xúc với không khí. F4 = F41 – F42. F41 - Diện tích toàn bộ cánh tản nhiệt. F42 - Diện tích các lỗ ống nước trên các cánh tản nhiệt. Tính F41 : F41 = 9,1728 m2. Tính F42 : F42 = n.s2.k. TRong đó: n - Số ống nước. k - Số cánh tản nhiệt. s2 - Diện tích tiết diện ngoài của ống. s2 = 14 . 1,6 + 24,4096. F42 = 68 . 24,4096 . 260 = 4315 mm = 0,4315 m2. F4 = F41 + F42 = 9,1728 – 0,4315 = 8,741 m2. F2 = F3 + F4 = 1,2321 + 8,741 = 9,9731 m2. Kiểm nghiệm khả năng tản nhiệt của két nước thông qua các thông số thực tế của két nước: Xác định kích thước của các mặt tản nhiệt dựa trên cơ sở lý thuyết truyền nhiệt. Quá trình truyền nhiệt trong bộ tản nhiệt chủ yếu tiếp xúc đối lưu, còn truyền nhiệt bức xạ rất bé không đáng kể, két nước một mặt tiếp xúc với nước nóng, mặt kia tiếp xúc với không khí. Do đó truyền nhiệt và không khí là là sự truyền nhiệt từ môi chất đến môi chất khác qua thành mỏng. Như vậy quá trình truyền nhiệt có thể phân ra ba giai đoạn ứng với ba phương trình truyền nhiệt sau: - Từ nước đến mặt thành ống bên trong: Qlm = l . Fl(tn - t2) (J/s). (6.3). - Qua thành ống: Qlm = . Fl (t1- t2) (J/s). (6.4). - Từ mặt ngoài của thành ống đến không khí: Qlm = 2 . F2 ( t2 - tkk) (J/s). (6.5). Trong đó: - Qlm- Nhiệt lượng truyền cho nước làm mát bằng nhiệt lượng do nước dẫn qua bộ tản nhiệt (J/s). - l - Hệ số tản nhiệt từ nước làm mát đến thành ống của bộ tản nhiệt (w/m2), l = 2326 ÷ 4070 (w/m2 độ). Chọn l = 2337 (w/m2 độ). -- hệ số dẫn nhiệt của vật liệu làm ống tản nhiệt(ống tản nhiệt bằng đồng): = 83,9 ÷ 126 (w/m2 độ). Chọn = 85 (w/m2 độ). - - Chiều dày của thành ống. = 0,2 (mm). - 2- Hệ số tản nhiệt từ thành ống của bộ tản nhiệt vào không khí. 2= 11,38 wkk độ. Wkk= 30 (m/s). 2= 11,38 . 300 =172,917 (w/m2 độ). Giải phương trình (6.3), (6.4), (6.5) ta được: Qlm = F2 (tn-tkk) = kF2 (tn-tkk) (6.6). Trong đó: . k- Hệ số truyền nhiệt của két. k = (6.7). = = 115,038. tn- Nhiệt độ trung bình của nước làm mát trong bộ tản nhiệt. tn = tnr + tnv/2. (6.8). Trong đó: tnr- Nhiệt độ nước ra: tnr = 700C. tnv- Nhiệt độ nước vào: tnv =900C. tkk- Nhiệt độ trung bình của không khí qua bộ tản nhiệt. tkk = Với tkkv nhiệt độ dòng khí vào két. tkkv = 450C. tkkr-Nhiệt độ không khí ra khỏi két. Tkk = Thay các giá trị của các thông số k, tn, tkk, F2 vào (6.6). Ta có : Qlm = 115,038( 80 – 63 ) 9,9731 = 19503 (J/s). vậy khả năng tản nhiệt của 2 ngăn két nước là: Q’S = 2 . 19503 = 39006 ( J/s ). Nhận xét: - Nhiệt lượng toả ra cho nước làm mát ở số vòng quay định mức là: QS = 305000 ( J/s ). - Trong khi đó khả năng tản nhiệt của hai dãy ngăn két ra môi trường bên ngoài là: Q’S = 39006 ( J/s ). Vậy hai dãy ngăn két có thừa năng lực để làm mát cho động cơ khi động cơ hoạt động ở số vòng định mức và nhiệt độ môi trường làm việc là t = 450C sự thừa năng lực này đảm bảo cho động cơ làm việc bình thường khi nhiệt độ môi trường làm việc lớn hơn và động cơ hoạt động ở số vòng quay lớn nhất. 6.2. TÍNH KIỂM NGHIỆM BƠM NƯỚC: Lưu lượng của bơm nước trong hệ thống phụ thuộc vào nhiệt lượng do nước làm mát mang đi và chênh lệch nhiệt độ của nước ra vào két. Để tính toán kiểm nghiệm bơm nước ta dựa vào các thông số kết cấu thực tế của bơm để tính và so sánh giá trị của các thông số đó trong caltaloge. + Lưu lượng thực tế của bơm nước: Gb. Gb = C1. ρn . π ( r12. r02 ) (kg/s ). ( 6.9 ). Trong đó: ρn- Mật độ của nước làm mát. ρn = 42 kg/m3. r1- Bán kính trong của bánh công tác (m). r0 - Bán kính bánh công tác ( m ). C1- Vận tốc tuyệt đối của nước khi đi vào cánh. Theo tài liệu sách kết cấu và tính toán động cơ đốt trong ta có: C1 = 2 ÷ 5 m/s, chọn C1 = 4 m/s. r1 = 62 . 103 m. r0 = 28 . 103 m. Ta có: Gb = 4. 42 .3,14. (622 .103- 282.103 ) = 19,8642 kg/s. Chọn: Gb = 20 ( kg/s ). + Cột áp của bơm: H = 17 m H2O. Hình 6.2. Sơ đồ tính bơm nước li tâm Công thức tiêu hao của bơm nước tính theo công thức sau: Nb = ( 6.10 ). Trong đó: η - Hệ số tổn thất của bơm, η = 0,8 ÷ 0,9. Chọn: η = 0,8. η cg- Hiệu suất cơ giới của bơm: η cg = 0,7 ÷ 0,9. Chọn: η cg = 0,7. Thay số vào công thức ta được: Nb = ( kw ). Theo công suất thực tế của bơm: Nb = 6 (kw). 6.3 TÍNH KIỂM NGHIỆM QUẠT GÍO: • Các thông số kỷ thuật của quạt: - Đường kính ngoài: Dk = 600 mm. - Đường kính lõi: Db = 300 mm. - Số cánh: J = 8 cánh. - Góc cánh quạt: θ0 = 35 độ. - Tốc độ quay: nq = 1400 v/phút. - Công suất: Nq = 21 kw. • Tính toán đặc tính của quạt ở chế độ nq = 1400 v/phút và nhiệt độ môi trường làm việc T = 450. - Diện tích vòng cánh: Fk = m2 ( 6.11). Fk = m2. - Tốc độ vòng ở đầu cánh: V. V = m/s. (6.12). V = m/s. - Hệ số lưu lượng: KG = Fk.V. (6.13). KG = 0,2826 . 43,96 = 12,424 m3/s. Hình 6.3: Sơ đồ tính toán quạt gió. Trọng lượng riêng của không khí ở nhiệt độ T = 450. Theo tài liệu lý thuyết tính toán cải tạo hệ thống làm mát: Ωkk = 1,075 kg/m3. Mật độ không khí: S = Ωkk/ g = 1,075 / 9,81 = 0,10958 kg.s2/m4. Hệ số áp suất: KH = S.V2 kg/m2 (6.14). KH = 0,10958 . (43,96)2 = 211,761 kg/m2. - Hệ số công suất KN: KN = KG . KH kgm/s. (6.15). KN = 12,424 . 211,761 = 2630,9228 kgm/s. - Công suất: N = 30cv.75 = 2250 (kgm/s). = 2250. 0,7255 = 1654,875 kw. Công suất tương đối: N’= N/KN = 2250/ 2630,9228 = 0,85521. Đưa giá trị N’ = 0,85521lên đồ thị đường đặc tính phi kích thước của quạt có góc nghiêng của cánh là 350, ta có các số liệu sau: ٭ Lưu lượng tương đối: G1’ = 0,182. ٭Áp suất tương đối: H’ = 0,102. ٭Lưu lượng : G1 = KG1. G’1 = 12,424 . 0,182 = 2,2611 m3/s. ٭ Áp suất: H = KH . H’ = 211,761 . 0,102 = 21,5996 kg/m2. ٭ Hiệu suất: ٭ Công suất N = N = 30 . 0,7255 = 21 (kw). Từ đó ta có: H = (6.16). Trong đó: H- Áp suất quạt (kg/m2). G- Lưu lượng của không khí qua két (m3/s). η - Hiệu suất làm việc của quạt (%). N- Công suất của quạt (cv). H = = ( kg/m2). • Tính sức cản của khoang bằng tổng các sức cản: Hk = hc + hk + hkh + hd ( kg/m2 ). (6.17). Trong đó: hc - Sức cản của cửa chớp. hk- Sức cản của két. hkh- Sức cản của khoang. hd- Áp suất động của gió ra khỏi quạt. - Các sức cản này phụ thuộc vào lượng gió hút vào két. G = ZN . ωn . Un (6.18). Trong đ ó: ZN - Số két nước. ωn - Tiết diện lưu thông của không khí qua két. Un - Tốc độ trọng lượng của không khí qua két. - Tính sức cản của khoang: Ở đây ta tính toán ba tốc độ trọng lượng của không khí qua két. U = 10,12,14 kg/m2.s. ω- Tiết diện lưu thông của không khí. ω = 0,1853526 (m2). Z - Hệ số tính đến sức cản của khoang. Theo tài liệu lý thuyết tính toán cải tạo hệ thống làm mát, trường đại học giao thông Hà Nội 1997: Z = 5,71. G1 = 5,71 . 0,1853526 . 10 = 10,5836 kg/s. G2 = 5,71 . 0,1853526 . 12 = 12,7003 kg/s. G1 = 5,71 . 0,1853526 . 14 = 14,8170 kg/s. - Sức cản của cửa chớp hc: hc = Trong đó: V1 = RT1/P1. Theo tài liệu lý thuyết tính toán cải tạo hệ thống làm mát, trường đại học giao thông Hà Nội 1997: V1 = 0,888 v à φ1. φ1- Hệ số cản của cửa chớp, ta tính ở trạng thái cửa chớp mở hoàn toàn, φ1 = 1. U = U1 - Tốc độ trọng lượng của gió qua két. hc1 = kg/m2 hc2 = kg/m2. hc3 = kg/m2. - Sức cản của két: hk = EN . U1,75. (6.19). Trong đó: EN - Hệ số tính đến sức cản của két. EN = 0,51. hk1 = 0,51 .101,75 = 28,68 kg/m2. hk2 = 0,51 . 121,75 = 39,46 kg/m2. hk3 = 0,51 .141,75 = 51,67 kg/m2. - Tốc độ gió đi qua quạt U2: U2 = kg/m2.s. (6.20). Trong đó: G- Lưu lượng gió qua két. Dk- Đường kính cánh quạt. Db- Đường kính lõi quạt. U21 = kg/m2.s. U22 = kg/m2.s. U23 = kg/m2.s. - Tính thể tích không khí V2: Theo tài liệu lý thuyết tính toán cải tạo hệ thống làm mát trường ĐH giao thông Hà Nội 1997 thì ứng với tốc độ lưu lượng U1 = 10, 12, 14 thì: V2 = 0.194; 0,195; 0,196. Sức cản của không khí hkh: hkh = (6.21). Trong đó: - hệ số tính đến sức cản của khoang. = 3,20. Hkh1 = kg/m2. Hkh2 = kg/m2. Hkh3 = kg/m2. - Áp suất động của quạt: hd = (6.22). hd1 = kg/m2. hd2 = kg/m2. hd = kg/m2. - Tổng sức cản như sau: Hk =hc + hk + hkh +hd. Hk1 = 4,5259 + 28,68 + 10,2144 + 0,1776 = 43,5979 kg/m2. Hk2 = 6,5174+ 39,46 + 114,7845 + 0,2143 = 60,9772 kg/m2. Hk3 = 8,8709 + 51,67 + 18,0577 + 0,2374 = 78,8461 kg/m2. 7.NHỮNG HƯ HỎNG BẢO DƯỠNG SỬA CHỮA HỆ THỐNG LÀM MÁT. 7.1 CÁC HƯ HỎNG THƯỜNG GẶP VÀ CÁCH KHẮC PHỤC. Trong quá trình sử dụng và vận hành các chi tiết, bộ phận của hệ thống làm mát sẽ bị hư hỏng, vì khi hoạt động các chi tiết máy sẽ chịu nhiều tác động của nhiều yếu tố như: ma sát giữa các bề mặt chi tiết, ứng suất nhiệt, các lực, tác động hoá học... Vì vậy cần phải theo giỏi để phát hiện hư hỏng và sửa chữa kịp thời trong quá trình sử dụng vận hành là rất quan trọng và cần thiết. Ngoài việc đưa xe vào sửa chữa khi có sự cố, còn cần phân định thời kỳ bảo dưỡng, sửa chữa theo các cấp. Sau đây là những hư hỏng thường gặp và cách khắc phục hư hỏng từng bộ phận: 7.1.1. Bơm nước: +Các dạng hư hỏng thường gặp: Bơm nước của hệ thống làm mát động cơ D6AC lắp trên xe HYUNDAI là thuộc loại bơm ly tâm. Trong quá trình hoạt động các chi tiết máy của bơm chịu nhiều tác động lý hoá gây hư hỏng, thường gặp các hư hỏng sau đây: - Các ổ bi bị mòn, rơ, rỗ bề mặt làm việc. Do đó trong quá trình làm việc trục bơm quay sẽ phát sinh mát sát giữa các bề mặt chi tiết như: bi, các rá bi, trục và bạc lót. - Các vòng đệm làm kín có tác dụng ngăn ngừa dầu (mỡ) vào nước làm mát gây biến chất nước làm mát. - Cong, lệch các cánh bướm, thay đổi góc đặt cánh. Việc làm này ảnh hưởng rất nhiều đến lưu lượng và áp suất nước làm mát khi cung câp cho vòng tuần hoàn. - Ngoài ra trong quá trình làm việc cặn bẩn sinh ra do mài mòn chi tiết và các phản ứng hoá học giữa các hoá chất dưới tác dụng của nhiệt độ cao sẽ bám lên các bề mặt chi tiết như: vách trong của bơm, khoang nước, cánh bơm, ống nước. Điều này ảnh hưởng đến hiệu suất làm việc và tuổi thọ của bơm. + Các biện pháp khắc phục, sửa chữa: - Giải thể toàn bộ hệ thống dẫn động và các chi tiết của bơm. - Làm sạch cặn bẩn bám trên khoang chứa nước, các vách trong của khoang bơm, các ống nước và cánh bơm. - Thay mới các ổ bi các vòng đệm, phớt làm kín khi hư hỏng. - Cho phép sửa chữa các cánh bơm ly tâm nhưng phải đảm bảo sự cứng vững. - Trục và cánh bơm sau khi sửa chữa phải cân bằng động, sai số không vượt quá 5gr.cm. 7.1.2. Két nước làm mát: + Những hư hỏng thường gặp: Két làm mát nước là bộ phận quan trọng trong hệ thống làm mát, vì vậy phải phát hiện sớm những hư hỏng để khắc phục và sửa chữa. Thường gặp những hư hỏng sau đây: - Móp méo ống dẫn nước trong két, sẽ làm thay đổi lưu lượng nước chảy qua két, ảnh hưởng đến cả vòng tuần hoàn. - Rò rĩ nước: làm giảm áp suất và lưu lượng nước làm mát. - Cong vênh các cánh tản nhiệt: làm giảm hiệu suất làm mát của két do làm thay đổi tốc độ lưu động của không khí qua két. - Trong quá trình hoạt động cặn bẩn và tạp chất sẽ bám vào thành vách các bộ phận của két nước như: ống nước tản nhiệt, ống góp. Điều này sẽ làm giảm tốc độ lưu động của nước, làm giảm hiệu suất làm việc của két. +Các biện pháp khắc phục, sửa chữa: - Đem két ngâm trong dung dịch tẩy rữa, làm sạch các vách ngăn của hộp két nước. Thay các thành vách có chiều dày nhỏ hơn 1,5mm bằng tôn mới có chiều dày lơn hơn hoặc bằng 3mm. - Kiểm tra các bề mặt lắp ghép, thay thế các tấm nhỏ có bề mặt bị rĩ mục. - Thay mới toàn bộ gioăng làm kín khi hỏng. - Tháo hạ toàn bộ két làm mát, ngâm trong dung dịch tẩy rửa. Tiến hành ép thử với áp suất 2kg/cm2 để thử độ kín (giữ trong 10 phút không thấy xì hở là tốt). - Nắn thẳng các cánh tản nhiệt. - Thay mới các gioăng làm kín, kiểm tra và sửa chữa phục hồi trạng thái tiếp xúc của các cổ góp. - Thử nghiệm thời gian nước chảy qua két làm mát, nếu lưu lượng giảm 15% so với thiết kế phải sửa chữa hoặc thay thế két mới. - Được phép thay cục bộ các ống nước hư hỏng hoặc tắc ngẻn nếu số ống này nhỏ hơn 10% tổng số ống trong cả két. Hàn nối ống xong phải thử áp lực và lưu lượng. - Phải thay két mới nếu: số ống bị móp méo lớn hơn 20%; số đường ống nước bị tắc phải loại bỏ lớn hơn bằng 10%; số cánh tản nhiệt bị hỏng lớn hơn 20%. - Giải thể toàn bộ các bộ tản nhiệt, làm mát dầu bôi trơn. - Ngâm trong dung dịch, làm sạch các đường ống. Thay mới các gioăng làm kín. Sau khi sửa chữa xong phải thử độ kín của các bộ phận. 7.1.3. Quạt làm mát két nước: Quạt dùng để tăng tốc độ lưu động của không khí đi qua két làm mát, khiến cho hiệu quả làm mát cao hơn. + Những hư hỏng thường gặp: Nứt trục quạt, mòn rãnh then trên quạt. Hư các gioăng, phớt làm kín, các căn đệm. Mòn, rơ, bể các ổ bi, bạc lót. Nứt ,bể cánh quạt. + Các biện pháp khắc phục và sửa chữa: giải thể toàn bộ các chi tiết của quạt làm mát, làm sạch, kiểm tra trạng thái các chi tiết. Thay thế toàn bộ gioăng , phớt làm kín , căn, đệm, các ổ bi , bạc lót. Trục quạt nếu có vết nứt bất kỳ hoặc bề rộng rãnh then nhỏ hơn 15% kích thước nguyên hình thì phải thay thế. Được phép hàn đắp phục hồi chiều rộng rãnh then khi nhỏ hơn 15% kích thước nguyên hình, phục hồi lại những chổ bị mài mòn. Sau khi sửa chữa xong phải thử vết nứt bằng siêu âm. Được phép hàn cánh quạt để đảm bảo độ cứng vững. (hàn lại các vết nứt dọc cáng quạt hoặc nứt ngang cánh ở phía rìa hai bên cánh quạt ít nhất 65 mm tính từ tâm quạt ra phía đuôi cánh quạt mỗi bên , theo công nghệ hàn quy định. Sau khi sửa chữa cánh quạt phải thử cân bằng tĩnh. Độ sai lệch không được vượt quá 100 gr.cm. 7.1.4. Thùng tiêu hao và đường ống nước: Thùng tiêu hao được bố trí bên trái phía sau ca bin, làm mát cả vòng tuần hoàn. + Những hư hỏng thường gặp: Cặn bẩn trên thành vách của thùng, ống nước. Rĩ mục vách thùng , ống nước. Hỏng các gioăng làm kín, các côlie, các bu lông bắt giữ ống nước. + Các biện pháp khắc phục và sửa chữa: Tháo hạ thùng tiêu hao và các đường ống nước, ngâm trong dung dịch tẩy rửa để làm sạch cặn bẩn bám trên vách ở phía trong. Cho phép sửa chữa, thay các vách bị rĩ mục. Chiều dày còn lại của thùng chứa nước nào mỏng hơn 3,5mm và chiều dày của ống dẫn nước nào mỏng hơn 3mm thì phải thay mới . Sau khi sửa chữa xong đều thử ép nước để kiểm tra nước ở nhiệt độ 700c với áp suất 4kg/cm2, để trong 10 phút không thất xì hơi là tốt. Sau khi ép thử xong phải tiến hành sơn hợp cách. Thay mới các đoạn ống nước bằng cao su, các gioăng làm kín, các côlie, bu lông bắt giữ nếu hư hỏng. 7.2. BẢO DƯỠNG HỆ THỐNG LÀM MÁT. Hệ thống làm mát làm việc tự động, không cần thao tác bằng tay. Nhưng ta phải theo giỏi cẩn thận và đảm bảo cho nước làm mát luôn luôn ở trang thái tốt. Tuổi thọ của động cơ phụ thuộc vào trạng thái của hệ thống làm mát tốt hay xấu. Vì thế cần kiểm tra thường xuyên thiết bị làm việc đặc biệt các két làm mát nước. Việc đầu tiên là phải đảm bảo được nước trong quá trình vận hành về: lưu lượng, thành phần. Việc theo giỏi có thể căn cứ vào mức nước trong thùng tiêu hao và các tín hiệu cảnh báo ở buồng điều khiển. Tất cả trục các đăng, mặt bích của khớp nối, ống mềm, các van và gioăng làm kín, các mặt côn, phớt làm kín của bơm nước. Đặc biệt là các mối ghép của két cần phai thường xuyên kiểm tra các hư hỏng xẩy ra. Quạt làm mát nước có ảnh hưởng đến chất lượng làm mát của hệ thống. Bởi vậy cần chăm sóc quạt tốt. Khi phát hiện thấy nhiệt độ nước làm mát và nhiệt độ của dầu nhờn quá cao, phải tìm nguyên nhân và khắc phục ngay các hư hỏng xẩy ra. Nếu hư hỏng nặng phải ngưng sử dụng để khắc phục sửa chữa nhằm đảm bảo tính an toàn cho động cơ. Chú ý giữ các bề mặt của ngăn két ở trạng thái sạch sẽ. Bề mặt phía bên ngoài của cánh tản nhiệt có thể làm sạch bằng cách thổi gió nén hoặc nước có pha dung môi hoà tan. Việc làm sạch bề mặt bên trong của hệ thống làm mát được tiến hành bằng hoá chất. 7.3. CÁC PHƯƠNG PHÁP CẤP XÃ NƯỚC LÀM MÁT. 7.3.1 cấp nước làm mát: Lượng nước cả hệ thống làm mát là : 42 lít. Khi mực nước tăng hay giảm trong hệ thống làm mát, hoặc khi vận hành có thể xem ở đồng hồ nước báo trên xe, hay xem trực tiếp bằng mắt thường theo kinh nghiệm. + Cấp bằng bơm tay: Dùng bơm tay và ống mềm , đưa trực tiếp nước vào thùng tiêu hao, khi cấp mở nắp, bơm xong, đóng lại. + Cấp bằng tay: Có thể dùng thùng múc nước, đổ trực tiếp vào thùng tiêu hao, qua nắp phía trên của thùng, không cần thao tác gì thêm. Khi đã đầy thì đậy nắp lại. 7.3.2. Xã nước ra khỏi hệ thống: Trong trường hợp muốn sửa chữa động cơ hay các bộ phân khác trong hệ thống làm mát cần xã nước ra khỏi hệ thống. Tuỳ theo mực độ sửa chữa và vị trí sửa chữa có thể xã toàn bộ hoặc từng phần. KẾT LUẬN Nguồn động lực là động cơ diezen có công suất 250 KW/2200 vòng/phút hiện nay đang được sử dụng lắp trên xe Hyundai thùng 19 tấn. Đây là loại động cơ tương đối mới, có kết cấu gọn mang tính cải tiến hiện đại và thực tế phù hợp với điều kiện chuyên chở hàng hoá hiện nay. Để đảm bảo cho động cơ có thể phát huy hết tính năng ưu việt của nó và tránh mắc phải những sai lầm khi mới tiếp xúc và sử dụng xe, dẫn đến những hư hỏng không cần thiết. Việc nghiên cứu khảo sát tất cả các hệ thống, bộ phận trên động cơ là việc làm có ý nghĩa rất thiết thực đối với người sử dụng và vận hành xe. Với khuôn khổ một đồ án tốt nghiệp, thời gian thực hiện là 14 tuần, với nội dung là khảo sát hệ thống làm mát động cơ D6AC lắp trên xe thùng Hyundai, em đã trình bày tương đối tỷ mĩ về ngững vấn đề liên quan đến hệ thống làm mát và cũng mong góp phần nhỏ bé vào nhiệm vụ hướng dẫn sử dụng và sữa chữa để động cơ làm việc tốt có tuổi thọ dài. Tuy vậy vì năng lực và thời gian có hạn, chắc chắn trong quá trình thực hiện đồ án sẽ còn nhiều thiếu sót, em rất mong được quý thầy cô chỉ bảo. Em xin gửi tới lời cảm ơn chân thành đến thầy giáo hướng dẫn đồ án tốt nghiệp T.S Trần Thanh Hải Tùng và thầy duuyệt đồ án T.S Dương Việt Dũng cùng quý thầy cô trong khoa. Đà nẵng, ngày. … tháng …. năm 2006 Sinh viên thực hiện Đoàn Mạnh Hùng 8. TÀI LIỆU THAM KHẢO: 1. Kết cấu và tính toán động cơ đốt trong tập 3. Tác giả: Hồ Tấn Chuẩn- Trần Văn Tế - Nguyễn Đức Phú - Nguyễn Tất Tiến. 2. Cẩn đoán và sữa chữa ôtô. Tác giả: TS. Trần Thanh Hải Tùng. 3. Lý thuyết tính toán cải tạo hệ thống làm mát. Trường đại học giao thông Hà Nội 1997. Tác giả: Nguyễn Hữu Dũng- Kiều Duy Sức - Đỗ Việt Dũng. 4. Caltalo xe HyunDai (động cơ D6AC).