Tính kiểm nghiệm hệ thống nhiên liệu động cơ D243 và tìm hiểu hệ thống điều chỉnh nhiệt độ nhiên liệu Fuel Conditioning System 753

ng nghiệp và ngành hoá học. Số lượng lao động trong ngành động cơ đốt trong và thiết bị liên quan đến động cơ đốt trong chiếm tỷ lệ cao trong lao động toàn xã hội.Qui mô nhiều xí nghiệp hết sức to lớn, trở thành những tập đoàn sản xuất liên lục địa như Man, FIAT, FORD, CRYSLER, MITSUBISI, TOYOTA... Với điều kiện nước ta như hiện nay, nền công nghiệp động cơ phát triển dong góp một phần to lớn vào sự phát triển của đất nước. Vì vậy việc nắm bắt nguyên lý, kết cấu cũng như những tiến bộ khoa học tiên tiến nhất hiện nay vào việc nâng cao hiệu quả hoạt động của động cơ đốt trong là hết sức quan trọng đối với một kỹ sư ngành động cơ. Với lý do như vậy, em đã dược giao đề tài thiết kế tốt nghiệp : Tính kiểm nghiệm hệ thống nhiên liệu động cơ D243 Tìm hiểu hệ thống điều chỉnh nhiệt độ nhiên liệu Fuel Conditioning System 753. Phần 1: Giới thiệu động cơ d243 Động cơ diezen D243 là động cơ 4 xilanh 4 thì 1 hàng có thể tự nổ 1 - 3 - 4 - 2 được sử dụng lắp trên máy kéo có công suất 80 mã lực. Một số thông số chủ yếu của động cơ: Công suất định mức: Ne =80 (mã lực) Số vòng quay trục khuỷu ở chế độ max: n = 2.200 (vòng/phút) Số xilanh: i = 4 Thể tích làm việc: Vh = 1,1873125 (lít) Tỷ số nén: e = 16 Suất tiêu hao nhiên liệu: ge = 180 (g/mã lực giờ) Dưới đây là một số cơ cấu và hệ thống chính của động cơ. 1. Cơ cấu biên tay quay và cơ cấu phân phối khí Buồng cháy động cơ là buồng cháy thống nhất, đỉnh piston khoét lõm xuống dạng D, có 3 xéc măng hơi và 2 xécmăng dầu. Thân thanh truyền có tiết diện chữ I, đầu nhỏ có khoan lỗ hứng dầu bôi trơn, mặt lắp ghép 2 nửa. Trục khuỷu có số cổ khuỷu lớn hơn số chốt khuỷu là 1, trên trục có những lỗ khoan xiên dẫn dầu bôi trơn, chốt khuỷu làm rỗng và bịt khí bằng ốc để chứa dầu. Đối trọng bắt lên má dầu, giữa và cuối bằng bulong để giảm tải cho cổ giữa. Bánh đà được bắt trực tiếp lên đuôi trục khuỷu. Cơ cấu phân phối khí bao gồm xupáp, đòn bẩy, đũa đẩy, con đọi, cam. Cả hải xupap nạp và thải đều chế tạo bằng thép cromniken, đường kính đĩa xupáp nạp lớn hơn xupáp xả để bảo đảm nạp đầy, mặt vát xupap được phủ một lớp hợp kim cứng. Đầu trục cam bắt bánh răng để dẫn động từ trục khuỷu. Để con đội mòn đều thì điểm lăn giữa cam và con đọi không trùng với trục tâm con đọi vì đáy con đọi có độ lồi nhỏ, cam có độ con nhỏ nên con đọi có thể xoay quanh trục của nó Hình 1.1: Mặt động cơ D243 1-Trục đòn gánh; 2- Xupáp hút; 3: Xupáp xả; 4- Lò xupáp; 5- Bao xupáp; 6- Trụ bọc đòn gánh; 7- Đòn gánh xupáp; 8- Mũ chụp hộp nắp xilanh; 9-: Họpp nắp xilanh; 10- Thân bó điót nhiệt (động cơ Д2401); 11- Cặn đầy; 12- Nắp xi lanh; 13- Khối xi lanh; 14- Cánh quạt; 15- Bơm nước; 16- Nắp các bánh răng phân phối; 17 - Đệm giảm chắn giá đỡ trước động cơ; 18- tâm các bánh răng phân phối; 19- Giá đỡ trước động cơ; 20- Puli trục khuỷu; 21- Bánh răng phân phối trung gian; 22- Vòng chắn dấu phía trước của trục khuỷu; 25 - Bánh răng chủ động của truyền động bơm dầu; 26- Vòng chắn dầu cao su phía trước của dây cacte; 27- Dây cácte; 28- Bánh răng truyền động dẫn dầu; 29- Bơm dầu; 30- Nắp gối đỡ chính phía trước; 31- Lưới thu dầu; 32- Trục khuỷu; 33- Nắp gối đỡ chính thứ hai; 34- Con đội; 35- Biên; 36- Đối trọng trục khuỷu; 37- Xi lanh của khối động cơ; 38- Chổi pitông; 39- Pittông với các vòng găng; 40- Vòng khít cao su của xilanh; 41- Vòng chắn dầu cao su p hía sau của dây cácte; 42- tấm phía sau; 43- bánh đà và vành răng; 44- Vòng chắn dầu phía sau của trục khuỷ; 45- Vòng tựa bán nguyệt của gối đữo chính phía sau; 46- Nắp gối đỡ chính phía sau (thứ năm) của trục khuỷu; 47- Trục phân phối; 48- Bầu thông hơi; 49- Trụ phía sau của trục đòn gánh; 50 - ống dẫn dầu đến trụ đòn gánh. 2. Hệ thống cung cấp của động cơ Nguyên lý: không khí bên ngoài được hút vào xilanh động cơ nhờ piston 16 qua ống hút 14 và bình lọc không khí 11. Nhiên liệu ở trong thùng 1 tự chảy vào bình lọc thô 4. Bơm thấp áp 5 hút nhiên liệu đã qua lọc thô và đẩy nhiên liệu dưới áp suất thấp qua bình lọc tinh và bơm cao áp 7. Một lượng nhiên liệu tương ứng với tải trọng động cơ do bơm cao áp đẩy vào vòi phun 15 và dưới áp suất cao được phun vào xi lanh động cơ, nhiên liệu còn thừa theo ống dẫn 6 trở lại bơm thấp áp. nhiên liệu rỉ qua các khe hở trong các chi tiết vòi phun, từ vòi phun theo ống 13 về thùng nhiên liệu. Lượng nhiên liệu do bơm cao áp cung cấp trong mỗi chu trình được điều chỉnh tự động bởi bộ điều tốc 8. Khí thải từ các xi lanh theo ống xả 17 đi qua bộ tiêu âm 18 ra ngoài trời. Bầu lọc không khí là loại quán tính dầu, không khí đi qua 3 cấp lọc: bộ phận tách bụi li tâm khô, bộ phận giữ bụi bằng quán tính dầu, bộ phận lọc tiếp xúc. Bình lọc thô nhiên liệu loại lọc lắng loại bỏ được 45% cặn cơ học và 85% nứơc trong nhiên liệu. Bình lọc tinh dùng giấy lọc, có 2 phân tử lọc. Bơm thấp áp loại piston đẩy nhiên liệu qua bình lọc tinh vào rãnh hút của bơm cao áp và giữ lại áp suất trong đó ở giới hạn 0,08 - 0,18 Mpa. áp suất này ngăn không khí hoà tan trong nhiên liệu thoát ra, cần thiết để bơm đẩy nhiên liệu vào mỗi vòi phun với áp suất không đổi và như nhau ngay cả khi tải trọng động cơ dao động đột ngột. Bơm cao áp là loại bơm đẩy YTH5 đường kính piston 8,5 hành trình piston 8, trục cam bơm cao áp được dẫn động từ trục khuỷu với số vòng quay nhỏ hơn 2 lần số vòng quay trục khuỷu. Vòi phun loại FД 22 có 4 lỗ phun đường kính 0,32. Bộ điều tốc của bơm YTH5 là loại đa chế thay đổi sức căng lò xo. Hình 1.2: Sơ đồ hệ thống cung cấp động cơ Д-243 1 - Thùng nhiên liệu; 2- Khoá lưu lượng; 3- ống dẫn thấp áp; 4- Bình lọc sơ; 5- Bơm thấp áp; 6- óng dẫn thoát từ bơm cao áp về bơm thấp áp; 7- Bơm cao áp; 8- Bộ điều tốc; 9- ống cao áp; 10- Bình lọc tinh; 11- Bình lọc không khí; 12- Bộ phận hâm nóng bằng điện; 13- ống thoát (từ vòi phun về thùng); 14- ống hút; 15- Vòi phun; 16- Pittông; 17- ống xả; 18- Bộ tiêu âm; A - Chỗ đặt bơm thấp áp; B- Bộ phận xoay ốc. C- Buồng cộng hưởng  3. Hệ thống bôi trơn động cơ D243 - Nguyên lý: Từ đáy cácte 1, qua lưới thu dầu 5, dầu được bơm 6 hút vào và theo ống dẫn 4, rãnh thẳng đứng 31 của khối động cơ được đẩy vào bình lọc dầu li tâm 37. Dầu sạch theo ống 25 đi vào két làm mát 24, được làm mát ở đây rồi theo ống 26 được đẩy vào rãnh 3 của vách ngăn giữa của khối động cơ. ở đây dòng dầu được phân nhánh, một phần theo rãnh nghiêng 7 đi vào bôi trơn cho gối đỡ chính ở giữa, còn dòng dầu chính đi vào rãnh dọc 13 gọi là mạch dầu chính. Từ mạch dầu này, theo các rãnh khoan trong các vách ngăn và thành khối động cơ, dầu đi vào những gối đỡ chính còn lại. Từ những rãnh vòng ở cá nửa bọc trên của gối đỡ chính qua những rãnh khoan ngang 8 trong cổ chính và các rãnh khoan 9 ở các má khuỷu, dầu đi vào các hốc 11 ở cổ biên, sau khi được lọc li tâm lần thứ 2, dầu theo các ống 12 đến bôi trơn cho bạc lót đầu to thanh truyền. Một phận dâu từ các gối đỡ chính trước, giữa và sau qua các rãnh khoan ở nửa bạc trên theo các rãnh xiên của khối động cơ đi bôi trơn cho các cổ tựa tương ứng của trục phân phối. Khi trục cam quay, vào thời điểm rãnh khoan 21 ở cổ sau trùng với lỗ khoan trên bạc, dầu được đẩy mạch đống vào rãnh 18 của khối động cơ và rãnh 17 của nắp xi lanh, vào ống dẫn 16 vào khoang 15 của trục đòn gánh qua các rãnh khoan hướng kính của trục, dầu vào những khe hở giữa trục và đòn gánh. Dầu theo rãnh 27 trong đòn gánh đi bôi trơn cho mặt làm việc của vít điều chỉnh và cần đẩy. Sau đó dầu theo cần đẩy qua rãnh khoan 20 trong con đội chảy về đáy cacte sau khi bôi trơn cho các bề mặt làm việc của con đội và cam. Từ rãnh 10, một phần dầu phân nhánh vào rãnh khoan của trục bánh răng trung gian để bôi trơn bạc trục, vào rãnh 28 bôi trơn bạc bánh răng truyền động bơm cao áp. áp suất trong mạch dầu này được kiểm tra bằng áp kế 30. Dầu được vung lên do các chi tiết chuyển động tạo nên sương mù dầu đọng trên bề mặt xi lanh, piston, con đọi và các chi tiết khác để bôi trơn chúng. Dầu vào lỗi khoan trên đầu nhỏ biên bôi trơn chốt piston. Dầu từ các chi tiết chảy xuống đọng lại ở đáy cacte. Hình 1.3 4. Hệ thống làm mát Khi khởi động động cơ bằng động cơ xăng phụ thì trong hệ thống làm mát xảy ra sự lưu thông xi phông nhiệt. Nước nóng trong áo nước 27 của động cơ khởi động dâng lên theo ống dẫn 29 về áo nước của nắp xi lanh, qua ống 26 trở về áo nước 27 của ống khởi động. Khi động cơ diezen làm việc cũng như khi được quay bằng tay động cơ khởi động trong hệ thống xảy ra sự lưu thông cưỡng bức nước. Bơm nước 13 đẩy nước qua rãnh phân phối 14 vào các lỗ 22 làm mát động cơ diezen. Từ nắp khối động cơ nước đi vào van điều nhiệt. Nếu nhiệt độ nước dưới 700C thì nước không qua két làm mát mà theo ống 12 vào khoang hút của bơm nước đẩy vào áo nước và động cơ sẽ nóng nhanh. Nếu nhiệt độ cao hơn 700C, một phần nước sẽ qua ống 32 đến két làm mát được làm mát rồi vào ống hút 20 của bơm nước. ở nhiệt độ 830C trở lên toàn bộ nước đều qua két làm mát. Van điều nhiệt hoạt động dựa trên sự co giãn của ống đàn hồi do sự bay hơi hay ngưng tụ của chất lỏng làm thay đổi áp suất trong ống khi nhiệt độ nước thay đổi, làm đóng mở các cửa đường nước. Cánh quạt 11 và bơm nước 13 làm thành một cụm chung bắt vào thành trước của khối động cơ, nhận truyền động từ puli trục khuỷu qua đai truyền hình thang 16. Cấu trúc áo nước của khối và nắp xi lanh bảo đảm làm mát tốt những phần nóng nhất làm giảm ứng suất nhiệt ở các chi tiết. Rãnh phân phối nước 14 được bố trí để nước từ lỗ 22 đi ra được bơm đẩy vào đó, có hiệu quả vành đai trên của ống xi lanh, ở phần dưới tốc độ lưu thông giảm đi. Nhờ có các gân lồi trên thành bên trái của khối động cơ, các xi lanh được bao quanh một lớp nước có chiều dày như nhau tạo điều kiện làm mát đều khắp. Nước theo các rãnh 24 đi vào áo nước của nắp xi lanh, các rãnh này hứng dòng nước đến đoạn nối các xupáp chịu nóng nhất đến các cốc bằng đồng của vòi phun ngăn ổ phun bị nóng quá và có nhiều muội than. 5. Hệ thống khởi động Hình 1.4: Sơ đồ khởi động bằng động cơ xăng phụ 1. Trục khuỷu động cơ khởi động 2,3,9,11: Các bánh răng 4. Tay gài li hợp 5. Trục cơ cấu truyền lực 6. Trục khuỷu động cơ diezen 7,8: Đĩa bị động và chủ động của li hợp 10. Vành răng bánh đà 12: Tay gài Khởi động động cơ bằng động cơ xăng phụ: động cơ muốn được khởi động được khởi động bằng tay hoặc bằng điện. chuyển động quay từ trục khuỷu 1 của nó được truyền đến trục khuỷu của động cơ diezen qua các bánh răng 2, 3 và 9, trục 5 và bánh răng 11. Bánh răng 11 theo rãnh khía của trục vào ăn khớp với vành răng 10 của bánh đà. Sau khi khởi động, bánh răng 11 thôi không ăn khớp với vành răng 10 nhờ bộ phận tự động li khai hoạt động nhờ quả văng và lực đẩy của lò xo để kéo bánh răng 11 ra. Động cơ diezen D243 dùng động cơ khởi động là động cơ xăng 2 kỳ P10YД có chế hoà khí. Động cơ này có kích thước nhỏ: đường kính xi lanh 72mm, hành trình piston 85mm; cấu tạo đơn giản chăm sóc dễ dàng, công suất 10 mã lực ở số vòng quay 3500 vòng/phút. Các vít cấy bắt nắp xi lanh được bố trí đối xứng, nhờ đó có thể xoay một vị trí bất kỳ thuận tiện để nối ống nước làm mát. Buồng đốt có hình chỏm cầu. Thanh truyền bằng thép có tiết diện chữ I với đầu to không tháo được, lắp với chốt khuỷu qua ổ lăn đũa. Trục khuỷu là một tổ hợp được lắp cùng với biên và gối đỡ. Các cổ chính cũng như các cổ biên được ép vào các lỗ của má được chế tạo liền khối với các đối trọng. Hệ thống làm mát thông với hệ thống làm mát của động cơ diezen. Hệ thống cung cấp cũng gồm có thùng nhiên liệu, bình lọc lắng, bộ chế hoà khí, bình lọc không khí và các ống dẫn. Để khởi động động cơ này dùng máy khởi động điện CT352д. Hình 1.5 a- Động cơ khởi động П-ЮУД (a) và sơ đồ lắp các bánh răng (b); 1- Bộ tiêu âm; 2- ống xả; 3- ống dẫn xả; 4- Xi lanh; 5- Pittông; 6- Nắp xi lanh; 7- Khoá; 8- Bugi; 9 và 37- các ống nước; 10- vòng găng pittông; 11- Chồi pittông; 12- Bộ chế hoà khí; 13- Bình lọc không khí; 14- Các rãnh thổi; 15 và 35 - Các vòng đệm cao su; 16, 19, 20 và 40 - Các bánh răng trục khuỷu; truyền đồng bộ điều tốc, trung gian và truyền động manbêtô; 17- Tầm trung gian; ; 18- Bộ điều tốc; 21 - Trục bánh răng trung gian; 22,24,29 và 30 - Các ổ lăn; 23 và 27 - nửa trước và sau của cacte; 25 và 34 - Các cổ trục khuỷu; 26 - Chốt (cổ biên) của trục khuỷu; 28- Các má trục khuỷu; 31- biên; 32 - Tầm vỏ bánh đà; 33 - vỏ bánh đà; 36 - bánh đà; 38 - Máy khởi động điện; 39 và 41 - các nút cao su; A - Khoảng trồng; A1 và K - đầu trên các bánh răng. Phần 2: TíNH NHIệT 1. Các thông số đầu vào 1.1 Kiểu động cơ: Động cơ D - 243. Động cơ không tăng áp 1.2 Công suất động cơ Ne = 80 mã lực 1.3 Số vòng quay n = 2200 vòng / phút 1.4 Suất tiêu thụ nhiên nliệu ge = 180 g/ml.h 1.5 Số kỳ 4 1.6 Đường Kính xy lanh D=110mm 1.7 Hành trình piston S=125 mm 1.8 Tỷ số nén e = 16 1.9 Số xi lanh i = 4 1.10 Chiều dài thanh truyền Ltt= 230 mm 1.11 Khối lượng nhóm piston = 2,2 kg 1.12 Khối lượng thanh truyền m = 3,9 kg 1.13 Góc mở sớm xupáp nạp a1= 100 1.14 Góc đóng muộn xupáp nạp a2= 400 1.15 Góc mở sớm xupáp thải b1= 400 1.16 Góc đóng muộn xupáp thải b2=100 1.17 Góc phun sớm js = 220 2. Tính Toán Nhiệt 2.1 Các Thông Số Chọn: 2.1.1 Tính tốc độ trung bình của động cơ: Ta có công thức tính tốc độ trung bình của đ ộng cơ như sau : .Đây là động cơ cao tốc P0 = 0,1 MPa T0= 24 + 273 = 297 K 2.1.2 áp suất cuối quá trình nạp (động cơ không tăng áp) pa = (0,8 á 0,9)Po = (0,8á 0,9).0,1ị chọn pa = 0,09MPa 2.1.3 áp suất và nhiệt độ khí sót pr= (1,10 á 1,15).Po = (1,10 á 1,15).0,1ị chọn pr = 0,112MPa Tr = (700 á 900) K chọn Tr= 800 K 2.1.4 Độ tăng nhiệt độ do sấy nóng khí nạp mới DT = 20 á 40, chọn DT = 300 Hệ số hiệu đính tỷ nhiệt lt = 1,1 2.1.6 Hệ số quét buồng cháy l2 = 1 ; (do không tăng áp) 2.1.7 Hệ số nạp thêm l1 = 1,02 á 1,07 ị chọn l1 = 1,04 2.1.8 Hệ số lợi dụng nhiệy tại z và b xz = 0,7 á 0,85 ị chọn xz = 0,80 xb = 0,8 á 0,9 ị chọn xb = 0,90 2.1.9 Hệ số hiệu đính đồ thị công jd = 0,92 á 0,97 ị chọn jd = 0,948 2.1.10 Tỷ số tăng áp l = 1,53 2.2 Quá trình nạp : 2.2.1 Hệ số khí sót m = 1,5 : chỉ số dãn nở đa biến của khí sót Nhiệt độ cuối hành trình nạp Hệ số nạp 2.2.4 Lượng khí nạp mới: (*) ta có trong đó Vh = ==1,1873125(dm3) ịpe = = 0,675 (MPa ) thay vào * ta được M1 = = 0,737 kmol/kgnl 2.2.5 Lượng khí lý thuyết cần thiết để đốt cháy 1 kg nhiên liệu : M0 = kmol/kgnl đối với nhiên liệu điêzen C=0,87, H=0,126, 0= 0,004 M0 = 0,494 kmol/kgnl 2.2.6 Hệ số dư lượng không khí a: = = 1,49 2.3 Quá trình nén : 2.3.1 Tỷ nhiệt mol đẳng tích trung bình của khí nạp mới: kj/kmolđộ 2.3.2 Tỷ nhiệt mol đẳng tích trung bình của khí sót : 2.3.3 Tỷ nhiệt mol đẳng tích trung bình của khí hỗn hợp công tác: 2.3.4 Chỉ số nén đa biến n1: , thay các giá trị đã biết và thử chọn với n1 = 1,367 ta được : 0,37 = 0,3698 với sai số như vậy thì n1 là chấp nhận được vậy n1= 1,37 2.3.5 áp suất cuối quá trình nén : pc = pa. en1 = 0,09.161,37 = 4,01 MPa 2.3.6 Nhiệt độ cuối quá trình nén : Tc = Ta.en1 = 342,68.161,37-1 = 955,9 K 2.3.7 Lượng môi chất công tác của quá trình nén : Mc =M1 + Mr = M1(1+gr) = 0,737(1+0,033) = 0,761 kmol/kgnl 2.4 Quá trình cháy: 2.4.1 Hệ số thay đổi phân tử lý thuyết: 2.4.2 Hệ số thay đổi phân tử thực tế : 2.4.3 Hệ số thay đổi phân tử tại z : xz = ị bz = 1,037 2.4.4 Nhiệt độ tại z: (**) trong đó QH là nhiệt trị thấp QH = 42,5.103 kj/kgmol kj/kmolđộ =20,85 +0,00269T ị Thay tất cả vào (**) ta được : Û 0,002834066.Tz2 +30,363736.Tz =77612,95622 Giải hệ trên ta được: Tz = 2143 K 2.4.5 Tỷ số tăng áp suất : l = 1,53 2.4.6 áp suất tại điểm z: pz = lpc = 1,53.4,01 = 6,135MPa 2.4.7 Tỷ số giãn nở sớm : r = bz. =1,037.= 1,519<1,53 2.4.8 Tỷ số giãn nở sau : d = =10,533 2.5 Quá trình giãn nở: 2.5.1 Chỉ số giãn nở đa biến trung bình : (***) trong đó : Tb = Chọn thử n2 = 1,23 và thay tất cả vào (***) ta được PTCB sau: Û0,23 = 0,231 Từ PT trên ta thấy có thể chấp nhận được n2 = 1,23 2.5.2 áp suất cuối quá trình giãn nở : pb = 2.5.3 Nhiệt độ cuối quá trình giãn nở: Tb = 2.5.4 Kiểm tra nhiệt độ khí sót : Tr(tính) = Tb. Kiểm tra : DTr = % = % = 7,2%< 15% Vậy Tr chọn như ở trên là đúng. 2.6 Tính toán các thông số của chu trình công tác: 2.6.1 áp suất trung bình chỉ thị lý thuyết : (Mpa) pi’ = 0,878 Mpa 2.6.2 áp suất trung bình chỉ thị thực tế : pi = pi’.ji Chọn jI= 0,948 ịpi = 0,948. 0,878 = 0,8323 MPa 2.6.3 Suất tiêu hao nhiên liệu chỉ thị : 2.6.4 Hiệu suất chỉ thị : 2.6.5 áp suất tổn thất cơ khí : pm = A + B.Cm = 0,015 + 0,0156. 9,16 = 0,157 (MPa) 2.6.6 áp suất có ích trung bình : pe = pi - pm = 0,8323 - 0,157 = 0,6753 (MPa) 2.6.7 Hiệu suất cơ giới : hm = pe/pi = 0,6753/ 0,8323 = 0,811 2.6.8 Suất tiêu hao nhiên liệu có ích : ge = gi/hm = 198,47/ 0,811 = 244,72 (g/kw.h) 2.6.9 Hiệu suất có ích : he = hi. hm = 0,426. 0,811 = 0,345 2.6.10 Kiểm nghiệm đường kính xylanh : (dm3) Dtính toán = DD = 3. Vẽ và hiệu đinh đồ thị công 3.1 Lập bảng 3.1.1 Xác định dung tích buồng cháy : Vc = (dm3) * Giả thiết quá trình nạp áp suất bằng hằng số và bằng pa=0,09 Mpa * Giả thiết quá trình thải áp suất bằng hằng số và bằng pr=0,112 Mpa 3.1.2 Xác định quá trình nén ac, quá trình giãn nở zb: Để xác định ta phải lập bảng : * quá trình nén: ta có pvn1= const ị pxvxn1 = pcvcn1 đặt vx = ivc, trong đó i = 1áe ị px = pc.= = pc. ị px = pc. * quá trình giãn nở: pvn2= const ị pxvxn2 = pzvzn2 đối với động cơ diesel vz= rvc ( vì r= ) ị px = pz. Bảng 3.1 Xác định quá trình nén và quá trình giãn nở Quá trình nén Quá trình giãn nở i i*Vc 1 0.0791 1 4.01 1 10.25960473 1.519 0.1201529 1.773104 2.261570978 1.67230721 6.135 2 0.1582 2.584706 1.551433906 2.3456699 4.373848482 3 0.2373 4.504599 0.89020136 3.86241685 2.656265524 4 0.3164 6.680703 0.600236201 5.50216727 1.864647914 5 0.3955 9.069616 0.442135581 7.23990896 1.417090294 6 0.4746 11.64306 0.344411116 9.05995495 1.132412334 7 0.5537 14.38084 0.2788432 10.9514239 0.936828382 8 0.6328 17.26765 0.232226133 12.9062681 0.794931936 9 0.7119 20.29141 0.197620564 14.9182639 0.687721089 10 0.791 23.44229 0.171058387 16.9824365 0.604130315 11 0.8701 26.7121 0.150119253 19.0947072 0.537300972 12 0.9492 30.09389 0.133249646 21.2516636 0.482767134 13 1.0283 33.58168 0.119410352 23.4504037 0.437502265 14 1.1074 37.17024 0.107881994 25.6884254 0.399386283 15 1.1865 40.85498 0.098152044 27.9635464 0.366892117 16 1.2656 44.6318 0.089846259 30.2738447 0.338893353 3.2 Vẽ và hiệu đính đồ thị công: 3.2.1 Vẽ: Dựa vào bảng đã lập ta vẽ đường nén và đường giãn nở, vẽ tiếp đường biểu diễn quá trình nạp và quá trình thải lý thuyết bằng hai đường song song với trục hoành, đi qua hai điểm pa và pr. Sau khi vẽ song ta phải hiệu đính để có đồ thị công chỉ thị, các bước hiệu đính như sau : Chọn mp = 0,02454 (Mpa/mm) mv = 0,00575(dm3/mm), - Vẽ đồ thị Brick đặt phía trên đồ thị công - Lần lượt hiệu đính các điểm trên đồ thị 3.2.2 Hiệu đính các điểm trên đồ thị : 1, Hiệu đính điểm bắt đầu quá trình nạp : Từ 0’ của đồ thị brick xác định góc đóng muộn b2 = 100 của xu páp thải, bán kính này cắt brick ở a’ từ a’ gióng đường song song với tung độ cắt đường pa ở a nối điểm r trên đường thải. Ta có đường chuyển tiếp từ quá trình thải sang quá trình nạp. 2, Hiệu đính áp suất cuối quá trình nén (điẻm c): Cũng từ 0’ của đồ thị Brick xác định góc phun sớm j =220 bán kính này cắt Brick tại c’’’, từ c’’’gióng đường song song với tung độ cắt đường nén tại điểm c’’. Theo kinh nghiệm, áp suất cuối quá trình nén thực tế p’c xác định theo công thức : p’c = pc + 1/3(pz – pc ). Dùng một cung thích hợp nối c’’c’ 3, Hiệu đính điểm đạt điểm pmax thực tế : Từ đồ thị Brich xác định góc 150 gióng lên đoạn đẳng áp pz để xác định điểm z. Dùng cung thích hợp nối c’ với z’ và lượn sát với đường giãn nở. 4, Hiệu đính điểm bắt đầu thải thực tế : Hiệu đính điểm b căn cứ vào góc mở sớm xu páp thải. áp suất cuối quá trình giãn nở thực tế b’’ thường thấp hơn áp suất cuối quá trình giãn nở lý thuyết do xu páp thải mở sớm Từ đồ thị Brick xác định góc mở sớm xu páp thải β2 = 40o cắt vòng tròn Brick tại một điểm, từ điểm đó gióng đường song song với trục tung cắt zb tại b’. Xác định pb’’ theo công thức kinh nghiệm sau đây : Pb’’ = pr = 1/2( pb – pr ) Sau khi xác định b’,b’’ dùng cung thích hợp nối với đường thải rr. Như vậy ta đã có đồ thị công chỉ thị dùng cho phần tính toán động lực học. 4. Tính toán động học và động lực học 4.1 Vẽ đường biểu diễn các quy luật động học Các đường biểu diễn này đều vẽ trên một hoành độ thống nhất ứng với hành trình của piston S = 2R. Vì vậy đồ thị đều lấy hoành độ tương ứng với Vh của đồ thị công (từ điểm 1Vc đến eVc). 4.1.1 Đường biểu diễn hành trình của pittong x= f(a) dùng phương pháp Brick để vẽ,trình tự vẽ như sau : - Chọn gốc toạ độ cách gốc đồ thị công một khoảng bằng giá trị biểu diễn của dung tích VC - Chọn tỷ lệ xích góc : 0,5 mm/độ - Tiến hành vẽ theo phương pháp brick + Phía trên đồ thị công ta vẽ nửa vòng tròn tâm 0 có đường kính là S/ms sau đó lấy về phía ĐCD một khoảng 00’ = lR/2ms + Lấy 0’ làm tâm chia độ và đánh dấu trên đường tròn ấy các điểm chia độ + Gióng các điểm chia độ trên đường tròn đó xuống đồ thị x=f(a) và trên trục a gióng các tia nằm ngang tương ứng, nối các điểm đó lại ta được x = f(a) 4.1.2 Đường biểu diễn tốc độ của pittong v= f(a) Đường biểu diễn tốc độ của pittong được vẽ trên cùng hệ toạ độ của x và a - Trình tự vẽ đường v=f(x) như sau : Vẽ ở phía dưới đồ thị v=f(x) nửa vòng tròn tâm là 0, bán kính của nó bằng S/2mx ịmv = S/ 2mx. Lấy 0 làm tâm vẽ vòng tròn bán kính bằng Rl/2mv. Chia vòng tròn nhỏ và nửa vòng tròn lớn (bán kính R) ra n phần bằng nhau (18 phần), đánh số các điểm chia từ 1á18. Từ các điểm chia trên vòng tròn lớn ta kẻ các tia thẳng đứng, từ các điểm chia trên vòng tròn nhỏ ta kẻ các tia nằm ngang giao điểm của các tia tương ứng được đánh số I, II …. Nối các điểm đó lại ta được đường cong biểu thị v=f(a) 4.1.3 Vẽ đường biểu thị v=f(x): Từ nửa vòng tròn Brick theo các điểm chia độ dã có ta gióng xuống trục hoành x của đồ thị v=f(x) ta sẽ được các giá trị , ….Đo giá trị v trên đồ thị v=f(a) và đặt giá trị ấy đúng với góc a tương ứng nên các tia x đó. Nối các điểm đó lại ta được đường cong v=f(x) 4.1.4 Vẽ đường biểu diễn gia tốc của pittong j = f(x) : Đồ thị này được vẽ cùng hoành độ với trục x = f(a) Để vẽ đồ thị này ta sử dụng phương pháp Tôlê : - Chọn tỷ lệ xích mj = 40 (m/s2.mm) - Tính jmax= Rw2(1+l) = = 4214m/s2 (với l = R/Ltt = ) ị đoạn biểu diễn OA = jmax/mj = 105,35 mm. Tính jmin=- Rw2(1-l) = =-2413,52m/s2 ị đoạn biểu diễn BC = jmin/mj = 60,338mm. - Nối A với C cắt trục hoành tại E lấy EF = - = -3.0,2717.= -2701,17m/s2 ịĐoạn biểu diễn EF = 67,53 mm. - Từ điển A tương ứng với ĐCT lấy AC = jmax, từ điểm B tương ứng với ĐCD lấy BD = jmin, nối CD cắt trục hoành ở E, lấy EF = - về phía BD. Nối CF và FD đẳng phân CF và FD thành 8 phần bằng nhau, kí hiệu tương ứng 1,2…8 và 1’,2’…8’. Nối 11’,22’….88’. Vẽ đường bao trong tiếp tuyến với 11’,22’….88’ ta được đường cong biểu diễn quan hệ j = f(x). 4.2 Tính toán động lực học 4.2.1 Các khối lượng chuyển động tịnh tiến - Khối lượng nhóm pittong : mnp = 2,2 kg Khối lượng của thanh truyền phân bố về tâm chốt pittông tính theo công thức kinh nghiệm sau : m1 = (0,275- 0,285)mtt, lấy m1 = 0,280mtt = 0,280.3,9 = 1,092 kg Khối lượng chuyển động tịnh tiến trên một đơn vị pittong m = kg/ m2 4.2.2 Các khối lượng chuyển động quay - Khối lượng thanh truyền quy dẫn về tâm chôt : m2 = mtt - m1 m2 = 3,9 - 1,092 = 2,808 kg Khối lượng của chốt khuỷu mch Khối lượng của má khuỷu quy dẫn về tâm chốt m0m 4.2.3 Vẽ đường biểu diễn lực quán tính - pj = f(x) áp dụng phương pháp Tôlê để vẽ nhưng hoành độ đặt trùng với đường pk ở đồ thị công và vẽ đường - pj = f(x) (tức cùng chiều với j = f(x)), tiến hành như sau: - Chọn tỷ lệ : mp = mkt = 0,02454 MPa/mm mx = mj = 0,00575 MPa/mm - Tính : pjmax = mjmax = 346,58.4214.10-6 = 1,460488 MPa. pjmin = mjmin = 346,58.2413,52. 10-6 = 0,836477 MPa. EF = 3m.R. 10=346,58.2701,,17.10-6= 0,93617 MPa 4.2.4 Khai triển đồ thị p -v thành p = f(a) - Chọn tỷ lệ xích ma = 20/1mm, như vậy toàn bộ chu trình 7200 sẽ ứng với 360mm. Đặt hoành độ a này cùng trên đường đậm biểu diễn pk - Chọntỷ lệ mp = 0,02454 MPa/mm - Xác định trị số pkt ứng với các góc a tưf đồ thị Brick rồi đặt các giá trị này trên đồ thị p - a, pmax đạt được tại a = 375 0. 4.2.5 Khai triển đồ thị pj = f(x) thành pj = f(a) Đồ thị pj = f(a) biểu diễn trên đồ thị công có ‎ nghĩa kiểm tra tính năng tốc độ của động cơ. Triển khai pj = f(x) thành pj = f(a) cũng thông qua Brick để chuyển toạ độ, nhưng trên toạ độ p-a phải đặt đúng giá trị âm dương của pj. 4.2.6 Vẽ đồ thị pS = f(a) Ta đã biết pS = pkt + pj.Vì vậy việc xây dựng pS = f(a) chỉ là việc cộng toạ độ các trị số tương ứng của pj và pkt. Kết quả như hình vẽ. Hình 4.1 : Đồ thị biểu diễn pj = f(a),pkt = f(a), pS = f(a). 4.2.7 Vẽ đường biểu diễn lực tiếp tuyến T = f(a) và lực pháp tuyến Z = f(a) Theo kết quả tính toán động lực học, ta có : T= Z = Trình tự vẽ như sau: Chọn ma = 20 /1mm, mp = mT = mZ = 0,02454 MPa/mm Dựa vào l = R/Ltt ta tính được các trị số và Biểu diễn Z = f(a) và T = f(a) trên cùng một hệ trục toạ độ. Các số liệu để vẽ các đồ thị biểu diễn trên Bảng 4.1 Bảng 4. 1: Số liệu để vẽ các đồ thị pkt, pj, pS,Tvà Z = f(a) α β(do) sin(α+β)/cosβ cos(α+β)/cosβ PΣ T Z BD(mm) THUC(Mpa) BD THUC BD THUC 0 0 0 1 -59 -1.44786 0 0 -59 -1.44786 10 2.704231 0.220163417 0.976605861 -59 -1.44786 -12.98964162 -0.318765805 -57.6197458 -1.41398856 20 5.33201 0.429722325 0.907771637 -55 -1.3497 -23.63472787 -0.579996222 -49.9274400 -1.22521937 30 7.807774 0.618750435 0.797464808 -49 -1.20246 -30.31877131 -0.744022648 -39.0757756 -0.95891953 40 10.05802 0.778661902 0.652032374 -41 -1.00614 -31.92513799 -0.783442886 -26.7333273 -0.65603585 50 12.01304 0.902826077 0.479777606 -31 -0.76074 -27.98760838 -0.68681591 -14.8731057 -0.36498601 60 13.60925 0.987073584 0.290338402 -21 -0.51534 -20.72854525 -0.508678501 -6.09710645 -0.14962299 70 14.79222 1.030008559 0.093879144 -10 -0.2454 -10.30008559 -0.2527641 -0.93879143 -0.02303794 80 15.51985 1.033029448 -0.099830643 3 0.07362 3.099088343 0.076051628 -0.29949193 -0.00734953 90 15.76545 1 -0.282320292 11 0.26994 11 0.26994 -3.10552321 -0.07620954 100 15.51985 0.936586058 -0.447126999 18 0.44172 16.85854905 0.413708794 -8.04828597 -0.19750493 110 14.79222 0.849376683 -0.590161143 23 0.56442 19.53566371 0.479405187 -13.5737062 -0.33309875 120 13.60925 0.744977224 -0.709661598 28 0.68712 20.85936227 0.51188875 -19.8705247 -0.48762267 130 12.01304 0.629262809 -0.805797613 30.5 0.74847 19.19251568 0.470984335 -24.5768272 -0.60311534 140 10.05802 0.506913317 -0.880056512 32 0.78528 16.22122615 0.39806889 -28.1618083 -0.69109077 150 7.807774 0.381249565 -0.934585999 32.5 0.79755 12.39061087 0.304065591 -30.3740449 -0.74537906 160 5.33201 0.254317962 -0.971613604 33 0.80982 8.392492738 0.205951772 -32.0632489 -0.78683212 170 2.704231 0.127132938 -0.993009645 33 0.80982 4.195386953 0.102954796 -32.7693182 -0.80415907 180 1.91E-15 1.22515E-16 -1 34 0.83436 4.1655E-15 1.02221E-16 -34 -0.83436 190 -2.70423 -0.127132955 -0.993009642 34 0.83436 -4.322520477 -0.106074653 -33.7623278 -0.82852752 200 -5.33201 -0.254317962 -0.971613604 34 0.83436 -8.6468107 -0.212192735 -33.0348625 -0.81067552 210 -7.80777 -0.381249627 -0.934585964 32.5 0.79755 -12.39061287 -0.30406564 -30.3740438 -0.74537903 220 -10.058 -0.506913593 -0.88005628 32.5 0.79755 -16.47469177 -0.404288936 -28.6018291 -0.70188888 230 -12.013 -0.629263278 -0.805797054 32 0.78528 -20.13642491 -0.494147867 -25.7855057 -0.63277631 240 -13.6093 -0.744976762 -0.709662398 30 0.7362 -22.34930286 -0.548451892 -21.2898719 -0.52245345 250 -14.7922 -0.849376811 -0.590160792 27 0.66258 -22.93317389 -0.562780087 -15.9343413 -0.39102873 260 -15.5199 -0.936585895 -0.447127924 22 0.53988 -20.60488969 -0.505643993 -9.83681433 -0.24139542 270 -15.7655 -1 -0.282321234 17 0.41718 -17 -0.41718 -4.79946098 -0.11777877 280 -15.5199 -1.033029611 -0.099831569 10 0.2454 -10.33029611 -0.253505467 -0.99831569 -0.02449866 290 -14.7922 -1.030008431 0.093879494 1 0.02454 -1.030008431 -0.025276407 0.093879494 0.00230380 300 -13.6093 -0.987074045 0.290337602 -6 -0.14724 5.922444273 0.145336782 -1.74202561 -0.04274930 310 -12.013 -0.902825608 0.479778165 -9 -0.22086 8.12543047 0.199398064 -4.31800348 -0.10596380 320 -10.058 -0.778661626 0.652032606 -10 -0.2454 7.786616263 0.191083563 -6.52032605 -0.16000880 330 -7.80777 -0.618750373 0.797464844 1 0.02454 -0.618750373 -0.015184134 0.797464844 0.019569787 340 -5.33201 -0.429722325 0.907771637 33 0.80982 -14.18083672 -0.347997733 29.95646403 0.735131627 350 -2.70423 -0.2201634 0.976605864 65 1.5951 -14.31062101 -0.35118264 63.47938118 1.557784014 360 -3.80E-15 -2.4503E-16 1 128 3.14112 -3.13638E-14 -7.69668E-16 128 3.14112 370 2.704231 0.220163417 0.976605861 183 4.49082 40.28990538 0.988714278 178.7188726 4.385761134 380 5.33201 0.429722325 0.907771637 153 3.75462 65.74751571 1.613444035 138.8890605 3.408337545 390 7.807774 0.618750435 0.797464808 87 2.13498 53.83128783 1.321019803 69.37943832 1.702571416 400 10.05802 0.778661902 0.652032374 56 1.37424 43.60506652 1.070068332 36.51381297 0.89604897 410 12.01304 0.902826077 0.479777606 37 0.90798 33.40456485 0.819748021 17.75177143 0.435628471 420 13.60925 0.987073584 0.290338402 29 0.71166 28.62513392 0.702460786 8.419813672 0.206622228 430 14.79222 1.030008559 0.093879144 28 0.68712 28.84023964 0.7._.07739481 2.628616019 0.064506237 440 15.51985 1.033029448 -0.099830643 31 0.76074 32.02391288 0.785866822 -3.09474994 -0.07594516 450 15.76545 1 -0.282320292 35 0.8589 35 0.8589 -9.88121022 -0.24248489 460 15.51985 0.936586058 -0.447126999 38 0.93252 35.59027021 0.873385231 -16.9908259 -0.41695486 470 14.79222 0.849376683 -0.590161143 41 1.00614 34.824444 0.854591856 -24.1966068 -0.59378473 480 13.60925 0.744977224 -0.709661598 43 1.05522 32.03402063 0.786114866 -30.5154486 -0.74884911 490 12.01304 0.629262809 -0.805797613 44 1.07976 27.68756361 0.679452811 -35.4550949 -0.87006803 500 10.05802 0.506913317 -0.880056512 44 1.07976 22.30418596 0.547344723 -38.7224865 -0.95024981 510 7.807774 0.381249565 -0.934585999 42 1.03068 16.01248174 0.392946302 -39.2526119 -0.96325909 520 5.33201 0.254317962 -0.971613604 42 1.03068 10.68135439 0.262120437 -40.8077713 -1.0014227 530 2.704231 0.127132938 -0.993009645 41 1.00614 5.212450457 0.127913534 -40.7133954 -0.99910672 540 5.72E-15 3.67545E-16 -1 39 0.95706 1.43342E-14 3.51762E-16 -39 -0.9570 550 -2.70423 -0.127132955 -0.993009642 37 0.90798 -4.703919342 -0.115434181 -36.7413567 -0.90163289 560 -5.33201 -0.254317962 -0.971613604 36 0.88344 -9.155446623 -0.22467466 -34.9780897 -0.85836232 570 -7.80777 -0.381249627 -0.934585964 35 0.8589 -13.34373694 -0.327455304 -32.7105087 -0.80271588 580 -10.058 -0.506913593 -0.88005628 34 0.83436 -17.23506216 -0.422948426 -29.9219135 -0.73428375 590 -12.013 -0.629263278 -0.805797054 33 0.80982 -20.76568819 -0.509589988 -26.5913027 -0.65255057 600 -13.6093 -0.744976762 -0.709662398 30 0.7362 -22.34930286 -0.548451892 -21.2898719 -0.52245345 610 -14.7922 -0.849376811 -0.590160792 27 0.66258 -22.93317389 -0.562780087 -15.9343413 -0.39102873 620 -15.5199 -0.936585895 -0.447127924 21 0.51534 -19.66830379 -0.482660175 -9.38968641 -0.23042290 630 -15.7655 -1 -0.282321234 15 0.3681 -15 -0.3681 -4.23481851 -0.10392244 640 -15.5199 -1.033029611 -0.099831569 6 0.14724 -6.198177666 -0.15210328 -0.59898941 -0.0146992 650 -14.7922 -1.030008431 0.093879494 -4 -0.09816 4.120033724 0.101105628 -0.37551797 -0.00921521 660 -13.6093 -0.987074045 0.290337602 -13 -0.31902 12.83196259 0.314896362 -3.77438883 -0.09262350 670 -12.013 -0.902825608 0.479778165 -25 -0.6135 22.5706402 0.55388351 -11.9944541 -0.29434390 680 -10.058 -0.778661626 0.652032606 -35 -0.8589 27.25315692 0.668792471 -22.8211412 -0.56003080 690 -7.80777 -0.618750373 0.797464844 -45.5 -1.11657 28.15314198 0.690878104 -36.2846503 -0.89042532 700 -5.33201 -0.429722325 0.907771637 -52 -1.27608 22.34556089 0.548360064 -47.2041251 -1.15838923 710 -2.70423 -0.2201634 0.976605864 -57 -1.39878 12.54931381 0.307960161 -55.6665342 -1.36605675 720 -7.60E-15 -4.90059E-16 1 -59 -1.44786 2.89135E-14 7.09537E-16 -59 -1.44786 4.2.8 Vẽ đường ST = f(a) của động cơ 4 xilanh Động cơ nhiều xilanh có mô men tích luỹ vì vậy phải xác định mô men này. Chu kỳ của mô men tổng bằng đúng góc công tác của các khuỷu : Đối với động cơ D243 - 4 kỳ, 4 xy lanh thứ tự làm việc là : 1 – 3 – 4 – 2 I II III IV Ta có dk = Xác định vị trí làm việc ta ký hiệu như sau : I tương ứng với 1, II tương ứng với 3, 4 tương ứng với III, 2 tương ứng với IV. Nếu xi lanh thứ nhất ở vị trí đầu quá trình nạp( ) thì xi lanh 2, 3, 4 ở vị trí : = 7200 – (4-1).1800 =1800 Để tính ST ta phải lập bảng để tính các giá trị Ti và sau đó cộng lại ta được ST (Bảng 4. 2) Hình 4.2: Đồ thị biểu diễn T= f(a), Z = f(a),ST = f(a). STTb T Z Bảng 4.2: Số liệu tính toán để vẽ đường ST = f(a) α1 T1 α2 T2 α3 T3 α4 T4 Ttong 0 0 180 4.1655E-15 540 1.43342E-14 360 -3.13638E-14 -1.28641E-14 10 -12.9896 190 -4.32252048 550 -4.703919342 370 40.28990538 18.27386556 20 -23.6347 200 -8.6468107 560 -9.155446623 380 65.74751571 24.31055839 30 -30.3188 210 -12.3906129 570 -13.34373694 390 53.83128783 -2.221861969 40 -31.9251 220 -16.4746918 580 -17.23506216 400 43.60506652 -22.02978742 50 -27.9876 230 -20.1364249 590 -20.76568819 410 33.40456485 -35.48514825 60 -20.7285 240 -22.3493029 600 -22.34930286 420 28.62513392 -36.8019718 70 -10.3001 250 -22.9331739 610 -22.93317389 430 28.84023964 -27.32620814 80 3.099088 260 -20.6048897 620 -19.66830379 440 32.02391288 -5.150192602 90 11 270 -17 630 -15 450 35 14 100 16.85855 280 -10.3302961 640 -6.198177666 460 35.59027021 35.92034644 110 19.53566 290 -1.03000843 650 4.120033724 470 34.824444 57.45012929 120 20.85936 300 5.92244427 660 12.83196259 480 32.03402063 71.6477875 130 19.19252 310 8.12543047 670 22.5706402 490 27.68756361 77.57615428 140 16.22123 320 7.78661626 680 27.25315692 500 22.30418596 73.56518914 150 12.39061 330 -0.61875037 690 28.15314198 510 16.01248174 55.93748335 160 8.392493 340 -14.1808367 700 22.34556089 520 10.68135439 27.23857157 170 4.195387 350 -14.310621 710 12.54931381 530 5.212450457 7.646530256 180 4.17E-15 360 -3.1364E-14 720 2.89135E-14 540 1.43342E-14 1.60539E-14 Vẽ đường STi = f(a) ở góc trên của đồ thị T và Z.Chỉ vẽ trong một chu kỳ. Diện tích bao bởi đường T với trục hoành là : F(ST) =2000 mm2 STtb = mm Kiểm nghiệm Ne : Net = STtb.R.Fp.w.hm/0.7355 Net = 22,2.0,02454..10-3..0,811.103/0,7355 Net = 82,116 ( ml) Sai lệch công suất so với đầu bài là : D = , thoả mãn. 4.2.9 Đồ thị phụ tải tác dụng trên chốt khuỷu vẽ theo các bước sau : Lập bảng xác định toạ độ tương ứng ai trên toạ độ T - Z (bảng 3) Vẽ hệ trục toạ độ TOZ, rồi xác định các toạ độ ai (Ti,Zi), đây chính là đồ thị ptt biểu diễn trên toạ độ T-Z. ptt = T + Z Xác định tâm đồ thị điểm O, điểm O có toạ độ Z=pko, T=0 với pkot = m2R=..10-3. .10-6 = 0,875 (MPa) ịpkovẽ == 35,6 (mm) Nối O với bất kỳ điểm nào ta đều có : Q = pk0 + ptt Hình 4.3: Đồ thị phụ tải tác dụng trên chốt khuỷ Z T Bảng 4. 3 : Số liệu tính toán vẽ đường biểu diễn Q = f(a) α Q α Q BD THUC BD THUC 0 95 0 370 149 3.65646 10 94 0.2454 380 123 3.01842 20 89 0.4908 390 63 1.54602 30 81 0.7362 400 44 1.07976 40 70 0.9816 410 38 0.93252 50 58 1.227 420 40 0.9816 60 47 1.4724 430 44 1.07976 70 38 1.7178 440 50 1.227 80 36 1.9632 450 57 1.39878 90 40 2.2086 460 63.5 1.55829 100 47 2.454 470 69 1.69326 110 53 2.6994 480 74 1.81596 120 59 2.9448 490 76.5 1.87731 130 63 3.1902 500 78 1.91412 140 66 3.4356 510 77 1.88958 150 67 3.681 520 77 1.88958 160 68 3.9264 530 76.5 1.87731 170 68.5 4.1718 540 75 1.8405 180 70 4.4172 550 73 1.79142 190 69.5 4.6626 560 71 1.74234 200 69 4.908 570 70 1.7178 210 67 5.1534 580 68 1.66872 220 66 5.3988 590 66 1.61964 230 65 5.6442 600 62 1.52148 240 62 5.8896 610 57 1.39878 250 57 6.135 620 49 1.20246 260 50 6.3804 630 43 1.05522 270 44 6.6258 640 37 0.90798 280 38 6.8712 650 36 0.88344 290 35.5 7.1166 660 41 1.00614 300 38 7.362 670 52.5 1.28835 310 40.5 7.6074 680 64 1.57056 320 43 7.8528 690 77.5 1.90185 330 35 8.0982 700 85 2.0859 340 15.5 8.3436 710 92 2.25768 350 24 8.589 720 95 2.3313 360 93 8.8344 Hình 4.4: Đồ thị biểu diễn Q = f(a). Sau khi vẽ xong đồ thị Q = f(a), ta xác định Qtb bằng cách diện tích bao bởi Q = f(a) và trục hoành, rồi chia cho chiều dài trục hoành. Qtb = mm Qtbt = Qtb.mQ = 60,8.0,02454 = 1,492 MPa Hệ số va đập c = < 4, thoả mãn. 4.2.10 Vẽ đồ thị lực tác dụng nên bạc lót đầu to thanh truyền: Cách vẽ: Lợi dụng đồ thị véc tơ lực tác dụng trên chốt khuỷu để vẽ đồ thị véc tơ lực tác dụng nên bạc nốt đầu to thanh truyền dựa vào hai nguyên tắc - Nguyên tắc1: (Xác định giá trị của lực ) Lực tác dụng nên bạc lót đầu to thanh truyền tại mọi thời điểm bằng lực tác dụng nên chốt khuỷu nhưng chiều thì ngược lại . - Nguyên tắc2: Xác định điểm đặt lực ( điểm tác dụng của lực ) Khi chốt khuỷu quay một góc a thì cũng tương đương với đầu to thanh truyền quay ngược lại một góc a+b Dựa vào hai nguyên tắc đó rút ra cách vẽ như sau: - Lấy một tờ giấy bóng (giấy can) mà trên tờ giấy bóng đó kẻ hệ toạ độ OT’Z’ và lấy O làm tâm vẽ một vòng tròn bất kỳ cắt trục dương Z’ tại 0, sau đó chấm nên vòng tròn đó các điểm 1,2,3..vv.. ứng với góc ai +bi Điểm 0: a0+b0 = 0, điểm 1: a1+b1 Giá trị của ai +bi được ghi trong bảng dưới đây (Bảng 4.4 ) Bảng 4. 4: Giá trị của ai +bi `α β(do) α+β Điểm α α+β Điểm α α+β Điểm 0 0 0 0 250 250 25 500 500 50 10 2.7042 12.70423 1 260 262.7042 26 510 512.7042 51 20 5.332 25.33201 2 270 275.332 27 520 525.332 52 30 7.8078 37.80777 3 280 287.8078 28 530 537.8078 53 40 10.058 50.05802 4 290 300.058 29 540 550.058 54 50 12.013 62.01304 5 300 312.013 30 550 562.013 55 60 13.609 73.60925 6 310 323.6093 31 560 573.6093 56 70 14.792 84.79222 7 320 334.7922 32 570 584.7922 57 80 15.52 95.51985 8 330 345.5199 33 580 595.5199 58 90 15.765 105.7655 9 340 355.7655 34 590 605.7655 59 100 15.52 115.5199 10 350 365.5199 35 600 615.5199 60 110 14.792 124.7922 11 360 374.7922 36 610 624.7922 61 120 13.609 133.6093 12 370 383.6093 37 620 633.6093 62 130 12.013 142.013 13 380 392.013 38 630 642.013 63 140 10.058 150.058 14 390 400.058 39 640 650.058 64 150 7.8078 157.8078 15 400 407.8078 40 650 657.8078 65 160 5.332 165.332 16 410 415.332 41 660 665.332 66 170 2.7042 172.7042 17 420 422.7042 42 670 672.7042 67 180 180 18 430 430 43 680 680 68 190 -2.704 187.2958 19 440 437.2958 44 690 687.2958 69 200 -5.332 194.668 20 450 444.668 45 700 694.668 70 210 -7.808 202.1922 21 460 452.1922 46 710 702.1922 71 220 -10.06 209.942 22 470 459.942 47 720 709.942 72 230 -12.01 217.987 23 480 467.987 48 240 -13.61 226.3907 24 490 476.3907 49 -13.61 24 490 476.3907 49 - Mang tờ giấy bóng đó đặt nên đồ thị véc tơ lực tác dụng nên chốt khuỷu sao cho tâm O của hệ toạ độ 0T’Z’ trên tờ giấy bóng trùng với tâm K, trục dương Z’ trùng với trục dương Z và chấm nên trên tờ giấy bóng của đồ thị chốt khuỷu sau đó lần lượt quay tờ giấy bóng để cho các điểm 1,2,3 ….Trên vòng tròn của tờ giấy bóng về trùng với trục dương Z của đồ thị chốt khuỷu và mỗi lần trùng ta chấm các điểm tương ứng -Nối các điểm đã chấm lại ta được đồ thị véctơ lực tác dụng nên bạc lót đầu to thanh truyền -Can lại đồ thị nên trên tờ giấy kẻ ly -Vẽ đầu to thanh truyền đã quay đi 1800 tại gốc hệ toạ độ ( tại tâm đồ thị) -Vẽ lại vòng tròn chia độ và đánh dấu lại các điểm chia 4.2.11 Đồ thị mài mòn chốt khuỷu: Dựa vào 3 giả thiết: - Lượng mòn tỷ lệ thuận với lực tác dụng - Lực gây mòn không phải tại một điểm mà lân cận điểm đó trong phạm vi1200 - Lúc xây dựng đồ thị mài mòn không xác định với điều kiện thực tế ịXây dựng đồ thị theo trình tự các bước sau đây: -Vẽ vòng tròn bất kỳ tượng trưng cho vòng tròn chốt tâm là K, các lực cắt trục dương Z tại O và chia vòng tròn đó ra làm 24 phần bằng nhau, mỗi phần 150 và đánh số các điểm chia từ 0á23 -Xác định tổng các lực tác dụng nên trên các điểm 0,1,2..23, tương ứng SQ0, SQ1, SQ2, …. SQ23, Di = mm.QSi , mm là tỷ lệ mài mòn, chọn mm = 0,02 MPa/mm -Vẽ vòng tròn tượng trưng cho bề mặt chốt trên giấy kẻ ly và trên vòng tròn đó chia làm 24 điểm bằng nhau và đánh số điểm chia từ 0á23, từ các điểm chia đó lấy theo phương hướng tâm các đoạn có độ lớn bằng Di đánh dấu đầu mút các đoạn đó ta được dạng bề mặt của chốt sau khi đã mòn Vị trí ít mòn nhất chính là vị trí khoan lỗ khoan dầu. Bảng 4. 5 : Bảng xác định vùng ảnh hưởng của SQ Điểm 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 Σqi ΣQ0 379 379 379 379 379 379 379 379 379 ΣQ1 356 356 356 356 356 356 356 356 356 ΣQ2 20 20 20 20 20 20 20 20 20 ΣQ3 17 17 17 17 17 17 17 17 17 ΣQ4 15.5 15.5 15.5 15.5 15.5 15.5 15.5 15.5 15.5 ΣQ5 15 15 15 15 15 15 15 15 15 ΣQ6 15 15 15 15 15 15 15 15 15 ΣQ7 16 16 16 16 16 16 16 16 16 ΣQ8 18 18 18 18 18 18 18 18 18 ΣQ9 22.5 22.5 22.5 22.5 22.5 22.5 22.5 22.5 22.5 ΣQ10 29.5 29.5 29.5 29.5 29.5 29.5 29.5 29.5 29.5 ΣQ11 48 48 48 48 48 48 48 48 48 ΣQ12 92.5 92.5 92.5 92.5 92.5 92.5 92.5 92.5 92.5 ΣQ13 147.5 147.5 147.5 147.5 147.5 147.5 147.5 147.5 147.5 ΣQ14 128.5 128.5 128.5 128.5 128.5 128.5 128.5 128.5 128.5 ΣQ15 86 86 86 86 86 86 86 86 86 ΣQ16 61.5 61.5 61.5 61.5 61.5 61.5 61.5 61.5 61.5 ΣQ17 50 50 50 50 50 50 50 50 50 ΣQ18 43 43 43 43 43 43 43 43 43 ΣQ19 39 39 39 39 39 39 39 39 39 ΣQ20 37.5 37.5 37.5 37.5 37.5 37.5 37.5 37.5 37.5 ΣQ21 40.5 40.5 40.5 40.5 40.5 40.5 40.5 40.5 40.5 ΣQ22 70 70 70 70 70 70 70 70 70 ΣQ23 305.5 305.5 305.5 305.5 305.5 305.5 305.5 305.5 305.5 Qi 1241 1218.5 1193 1139 851.5 495 168.5 196.5 272 404 517.5 588.5 634 666 686.5 696 685.5 633.5 556 733 1026 1320.5 1290.5 1264.5 Qi x0.02 24.82 24.37 23.86 22.78 17.03 9.9 3.37 3.93 5.44 8.08 10.35 11.77 12.68 13.32 13.73 13.92 13.71 12.67 11.12 14.66 20.52 26.41 25.81 25.29 phần 3: Hệ thống nhiên liệu động cơ D243 3. Giới thiệu hệ thống nhiên liệu động cơ D243 3.1. Nhiệm vụ và yêu cầu đối với hệ thống nhiên liệu động cơ diezen. 3.1.1. Nhiệm vụ: Hệ thống nhiên liệu của động cơ diezen có những nhiệm vụ sau: Chứa nhiên liệu dự trữ, đảm bảo cho động cơ hoạt động liên tục trong một khoảng thời gian quy định. Lọc sạch nước và tạp chất cơ học có trong nhiên liệu Cung cấp nhiên liệu cần thiết cho mỗi chu trình ứng với chế độ làm việc quy định của động cơ Cung cấp nhiên liệu đồng đều vào các xi lanh theo trình tự làm việc của động cơ Cung cấp nhiên liệu vào xi lanh động cơ đúng lúc theo một quy luật đã định Phun tơi và phân bố đều hơi nhiên liệu trong thể tích môi chất trong buồng cháy, bằng cách phối hợp chặt chẽ hình dạng, kích thước và phương hướng của các tia nhiên liệu với hình dáng buồng cháy và cường độ vận động của môi chất trong buồng cháy và cường độ vận động của môi chất trong buồng cháy. 3.1.2. Yêu cầu đối với hệ thống nhiên liệu động cơ điện Bền và có độ tin cậy cao Dễ chế tạo, giá thành rẻ Dễ dàng và thuận tiện trong việc bảo dưỡng và sửa chữa 3.1.2. Hệ thống nhiên liệu của động cơ Điêzen D243 3.1.2.1. Sơ đồ hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ D243. Hình 3.1: Sơ đồ hệ thống cung cấp động cơ Д-243 1 - Thùng nhiên liệu; 2- Khối lưu lượng; 3- ống dẫn thấp áp; 4- Bình lọc sơ; 5- Bơm thấp áp; 6- ống dẫn thoát từ bơm cao áp về bơm thấp áp; 7- Bơm cao áp; 8- Bộ điều tốc; 9- ống cao áp; 10 - Bình lọc tinh; 11 - Bình lọc không khí; 12- Bộ phận hâm nóng bằng điện; 13- ống thoát (từ vòi phun về thùng); 14 - ống hút; 15 - Vòi phun; 16 - Pittông; 17 - ống xả; 18 - Bộ tiêu âm; A - Chỗ đặt bơm thấp áp; B - Bộ phận xoáy ốc; C - buồng cộng hưởng Hệ thống nhiên liệu của động cơ diezen D243 bao gồm Thùng chứa nhiên liệu Khoá lưu lượng ống dẫn thấp áp Bình lọc sơ Bơm thấp áp ống dẫn thoát từ bơm cao áp về bơm thấp áp Bơm cao áp Bộ điều tốc ống cao áp Bình lọc tinh Bình lọc khí Bộ phận hâm nóng bằng điện ống thoát (từ vòi phun về thùng) ống hút Vòi phun Piston ống xả Bộ tiêu âm A. Chỗ đặt bơm thấp áp B. Bộ phận xoáy ốc C. Buồng cộng hưởng 3.1.2.2. Nguyên lý hoạt động của hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ diezen D243. Hệ thống cung cấp nhiên liệu có nhiệm vụ cung cấp không khí và nhiên liệu đã được lọc sạch vào trong xi lanh động cơ và chuẩn bị hỗn hợp làm việc. Nhiên liệu cung cấp cho mỗi xi lanh có số lượng như nhau (phụ thuộc vào tải trọng của động cơ). Vào những thời điểm được quy định, chính xác, dưới áp suất cao cần thiết để phun tơi nhiên liệu. Từ sơ đồ chung của hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ D243 được trình bày trên hình 1 ta có: Không khí bên ngoài được hút vào xi lanh động cơ nhờ piston 16 qua ống hút 14 vào bình lọc không khí 11. Nhiên liệu ở trong hai thùng 1 tự chảy vào bình thô 4. Bơm thấp áp 5 hút nhiên liệu đã được lọc nước từ bình lọc thô và đẩy nhiên liệu dưới một áp suất không lớn qua bình lọc tinh 10 vào bơm cao áp 7. Một lượng nhiên liệu tương ứng với tải trọng động cơ do bơm cao áp đẩy vào vòi phun 15 và dưới một áp suất cao được phun vào trong xi lanh động cơ, còn nhiên liệu thừa theo ống dẫn 6 trở lại bơm thấp áp. Nhiên liệu rỉ qua các khe hở trong các chi tiết vòi phun, từ vòi phun theo ống 13 về thùng nhiên liệu. Lượng nhiên liệu do bơm cao áp cung cấp cho mỗi chu kỳ, được điều chỉnh tự động với bộ điều tốc 8, khi đã làm việc từ các xi lanh theo ống xả 17, đi qua bộ tiêu âm 18 ra ngoài khí quyển. Ngoài những bộ phận kể trên, trong hệ thống cung cấp nhiên liệu còn có bộ phận hâm nóng khí quyển bàng điện 12, cơ cấu để cho người lái máy gài cung cấp nhiên liệu và đặt chế độ tốc độ làm việc cần thiết của động cơ, các ống dẫn thấp áp 3 và cao áp 9. 3.1.2.3. Nhiệm vụ của các chi tiết và cụm chi tiết trong hệ thống: - Thùng chứa nhiên liệu: Thùng chứa nhiên liệu có nhiệm vụ chứa nhiên liệu có nhiệm vụ chứa nhiên liệu và dự trữ nhiên liệu đảm bảo cho động cơ làm việc liên tục trong một khoảng thời gian quy định - ở riêng chỗ nhiên liệu trên thùng có bố trí lưới lọc và trên nắp thùng có van giữa khí trời và không gian trong thùng. - Bình lọc nhiên liệu: Bơm cao áp và vòi phun là những bộ phận quan trọng nhất của hệ thống cung cấp nhiên liệu. Các chi tiết làm việc của chúng được chế tạo với độ chính xác và độ tin cậy, độ tinh chế gai công cao. Khe hở giữa các chi tiết không vượt quá phần nghìn milimt. Những bộ phận chính xác như thế chỉ có thể làm việc được lâu dài bình thường, nếu như nhiên liệu dẫn đến các bộ phận đó được lọc sạch hết những cặn nhỏ nhất. Để loại bỏ những cặn như vậy trong hệ thống cung cấp nhiên liệu của động cơ diezen D243 có bình lọc tinh 10, lọc không khí 11. Để bảo vệ bình lọc tinh khỏi bị bẩn do những cặn lớn hơn nhiên liệu được lọc trước trong bình lọc thô. + Bình lọc thô Sơ đồ bình lọc thô Hình 3.2 Bình lọc thô bao gồm 1. Thân bình lọc 2. Đoạn uốn cong của ống 3. Bu lông đặc biệt 4. Nút lỗ để xả không khí 5. Giá bắt bình lọc 6. Tấm phân phối 7. Đệm 8. Mặt côn hướng dẫn 9. Cốc 10. Phễu 11. Nút lỗ để xả cặn 12. Lưới với những lỗ kích thước 0,1mm 13. Bạc sáu cạnh 14. Vòng ép cốc vào thân 15. Phần tử lọc A. Rãnh dẫn nhiên liệu vào B. Rãnh dẫn nhiên liệu đã lọc sạch ra C. Khoang trên phễu làm lắng D. Khoang chứa cặn lắng Đ. Khoang rãnh vòng + Bình lọc thô nhiên liệu của động cơ D243 là bình lọc lắng hình 2 gồm các chi tiết chính là: thân bình lọc 1, cốc 9, lưới lọc 12 và phễu làm lắng 10, phễu này tựa vào phần dưới của cốc ở ba điểm. Từ ống A của đoạn uốn cong 2 nhiên liệu được dẫn vào khoang rãnh Đ, chảy thành những tia nhỏ qua tám lỗ của tâm phân phối 6 đến mạt côn hướng dẫn 8. Khi chảy theo bề mạt lớn của mặt côn, nhiên liệu mất tốc độ và chảy vào vòng giữa mặt côn và ốc. Khi nhiên liệu đi qua khe hẹp tốc độ của nó đột ngột tăng lên sau đó nhiên liệu rơi vào khoảng lớn C và chuyển động của nó chậm lại. Phần nhiên liệu chủ yếu được hút bởi bơm thấp áp thay đổi chiều đột ngột và đi qua lưới lọc 12. Nhiên liệu còn lại tiếp tục chảy trong thành bên trong cốc. Cặn cơ học và những giọt nước theo quán tính rơi vào khoảng D dưới phễu làm lắng 10 và tụ lại ở đáy cốc. Phễu làm lắng ngăn cách khoảng chứa cặn lắng D và khoảng C, ở đây nhiên liệu lưu thông bảo đảm bình lọc làm việc tốc ngay cả khi động cơ làm việc rung động. Sau khi được lọc khỏi cặn cơ học và nước để lại trên lưới 12 những cặn sơ, nhiên liệu theo rãnh của bạc sau cạnh 13, qua ống dẫn B ra khỏi bình lọc. Nhiên liệu lẫn với cặn cơ học dưới phễu làm lắng, dâng lên qua lỗ trung tâm tới lưới 12. Nút 11 đóng kín lỗ xả cặn lắng, còn nút 4 đóng kín lỗ xả không khí. + Bình lọc tinh nhiên liệu. Sơ đồ bình lọc tinh nhiên liệu động cơ D243 Hình 3.3 + Bình lọc tinh nhiên liệu bao gồm Nút lỗ để xả cặn Chốt tựa Vòng khít cao su Phần tử lọc ống dẫn khí ra Thân bình lọc Nắp thân ốc nối khoá xả khí Viên bi khoá Đui ốc đoạn ống cong Nút vặn khoá xả khí A. Lỗ nhiên liệu vào B. Lỗ nhiên liệu ra C. Rãnh dẫn nhiên liệu chưa lọc D. Rãnh ở nắp Đ. Rãnh dẫn nhiên liệu đã lọc sạch + Bình lọc tinh nhiên liệu động cơ D243 để lọc sạch nhiên liệu khỏi những cặn cơ học nhỏ và nước không bị giữ lại trong bình lọc lắng, người ta sử dụng bình lọc tinh. Bình lọc tinh nhiên liệu động cơ D243 có 2 phần tử lọc, đặt trong thân bằng gang 6, chốt luồn qua vòng khít cao su 3 dùng để bắt phần tử lọc vào thân: phía dưới là chốt tựa 2, còn phía trên là chốt nắp 7 của thân nối ống 8 của khoá xả khí được vặn vào nắp này. Nhiên liệu đi vào thân bình lọc qua lỗ A và rãnh C, cùng qua 2 phần tử lọc 4, được lọc sạch và theo các rãnh D, Đ tới lỗ ra B. Nhiên liệu cặn được xả qua lỗ đậy kín bằng nút 1. Nới lỏng núm vặn 11 khoá xả khí để xả không khí tích tụ trong phần trên của thân. Không khí cùng với nhiên liệu chảy ra ngoài theo ống dẫn 5. Khi nhìn thấy trong tia nhiên liệu không có bọt khí, thì đóng khoá ép chặt viên bi 9 vào ô của nó. Chú ý: cần làm sạch thân bình lọc, phát hiện những chỗ rò rỉ nhiên liệu và khắc phục bằng cách xiết chặt lại, và trừ bỏ những sai hỏng khác. Sau 60 giời làm việc cần xả cặn ở bình lọc thô và xả cặn ở bình lọc tinh nhiên liệu sau 240 giờ làm việc. Thay phần tử lọc bằng giấy của bình lọc tinh. + Bình lọc không khí: Bình lọc không khí của động cơ D243 là bình lọc không khí kiểu quán tính dầu. trong bình lọc không khí kiểu hỗn hợp, không khí đi qua 3 cấp lọc: Bộ phận cách bụi li tâm khô, bộ phận giữ bụi bằng quán tính dầu và bộ phận lọc tiếp xúc. Phần trên dùng để làm bộ phận tách bụi, được nối kín sát với ống 5 nhờ ống 6. Bộ phận giữ bụi quán tính dầu là phần dưới, có thể tháo được. Nó gồm: đấy 19 bắt vào thân 1 bằng 2 bulông có đai ốc ta hồng và bát 20 ở đấy nồi. Bát được hàn vào tâm của đáy bình lọc, phía dưới có lỗ A, phía trên xung quanh bát có một dãy lỗ B. Để giữ bụi ở không khí được lọc, người ta đổ dầu nhờn vào đáy và bát (đến mức vành ngấn C). Bộ phận lọc sạch gồm có 2 phần tử lọc bằng các sợi kaprin ép thành hình đĩa. Chung được đặt trong thân giữa các ổ tựa 2 và được bắt chặt bằng ổ đống kín 17. ở các chỗ có khả năng hút không khí vào người ta đặt các vòng khít. + Sơ đồ bình lọc không khí kiểu quán tính dầu của động cơ D243. + Bình lọc không khí bao gồm: Thân ổ tựa ống bên Nắp ống trung tâm ống Bộ phận phân ly Bộ phận xoáy lốc Nắp chụp Khe Vít cấy Lưới Quai bắt 14 và 15 Các phần tử lọc bằng sợi rối kaprôn Tấm giữa ổ Hình 3.4 ổ dưới đóng kính Vòng khít Đáy bình lọc Bát dầu 21 và 22: Tấm trên và dưới bằng nhựa xốp Hộp sợi rối kaprôn A - Lỗ dưới B - Lỗ trên C - Vành ngấn chỉ mức dầu D - Chỗ để cho bụi văng ra. + Nguyên lý hoạt động. Không khí được hút vào bộ phận tách bụi từ trên qua lưới 12 và đặt vào những cánh nghiên của bộ phận xoáy lốc 8 kiểu cánh cố định và nó có chuyển động xoáy trôn ốc. Những phần tử bụi nặng (đến 60% toàn bộ bụi lẫn vào không khí) do lực li tâm bị văng vào thành của nắp chụp 9 và qua các khe 10 ra bên ngoài. Không khí cùng với những phần tử bụi nhẹ hơn xót lại, tiếp tục chuyển động xoáy ốc theo ống dẫn 5 xuống dưới tiếp xúc với dầu ở trong bát 20 và từ bát dầu ra thay đổi đột ngột hướng chuyển động đi lên trên. Những phần tử bụi dính vào bề mặt dầu bị giữ lại ở trong bát. Lớp dầu bẩn này không ngừng chuyển dịch do không khí đập vào thành bát dầu lên phía trên, qua các lỗ B và rìa bát dầu chảy vào đáy bình lọc. Đồng thời dầu nằm dưới đáy bình lọc qua lỗ A luôn luôn chảy vào bát. Những hạt bụi nhỏ còn lại trong không khí trên đường di chuyển, thoạt đầu gặp bọt dầu được tạo thành ở phía trên bát dầu sau đó gặp các phần tử lọc 14, 15 được tẩm ướt dầu thì bị giữ lại ở đây. Không khí được lọc sạch theo ống dẫn dầu 3 và ống hút vào xi lanh động cơ. Trong ống hút có đặt một cánh bướm để tắt đột ngột động cơ khi gặp nguy hiểm. * Bơm thấp áp: + Sơ đồ bơm thấp áp. + Bơm thấp áp bao gồm: Núm bơm tay Nắp xi lanh Cần piston Xi lanh Piston với vòng khít cao su Hình 3.5 Đệm cao su Xupáp hút Lò xo xupáp Lò xo piston bơm Nút Thân bơm Lò xo con đội Con đội Thanh truyền con đội Bạc dẫn hướng thanh truyền Piston bơm Xupáp thoát Thân xupáp Cam lệch tâm trục bơm cao áp A - Buồng hút B - Buồng đẩy C - Rãnh. + Nguyên lý hoạt động. Bơm thấp áp đẩy nhiên liệu qua bình lọc tinh vào rãnh hút bơm cao áp giữ áp suất trong đó ở giới hạn 0,08 á 0,12 MPa. áp suất này ngăn cản không khí hoà tan trong nhiên liệu thoát ra, cần thiết để cho bơm đẩy nhiên liệu vào mỗi vòi phun với áp suất không đổi và như nhau ngay cả khi tải trọng động cơ dao động đột ngột. Bơm thấp áp của động cơ D243 là bơm thấp áp kiểu piston có: thân 11, piston 16 với lò so 9, nút 10, con đội 13 với thanh truyền 14 và lò xo 12, các xupáp hút 7 và các xupap đẩy 17 với các lò xo và tay bơm. Bơm tay gồm có xi lanh 4 với nắp 2, piston 5 và răng khít cao xu và cần đẩy 3 với núm bơm. Thân bơm bằng gang, các xupáp được chế tạo bằng chất dẻo kaprôn còn các chi tiết còn lại bằng thép. Piston 16 lắp vào lỗ thân với khe hở nhỏ, thanh truyền 14 được chọn chính xác theo lỗ bạc 15 nhiên liệu được piston 16 đẩy đi theo 2 hành trình. * Hành trình thứ nhất Khi trục bơm quay, cam lệch tâm 19 đẩy con đội 13 lên, làm thanh truyền 14 xê dịch piston về phía buồng hút A. Cho nên buồng A có áp suất, còn trong buồng đẩy B là chân không, lò xo 9 và 12 bị ép, nhiên liệu chảy từ buồng A ra làm nâng xupap 17 vào theo rãnh C chảy vào buồng B. Hình 3.6 * Hành trình thứ hai (hình bên). Phần lõi của cam lệch tâm rời khỏi con đội lò xo 9 xê dịch piston 16 về phía buồng B. Khi đó trong buồng A tạo nên độ chân không, một phần nhiên liệu mới được nạp đầy vào buồng còn trong buồng B dưới tác dụng của áp suất, nhiên liệu qua rãnh C được đẩy vào bình lọc. Nếu sức cản của bình lọc tăng lên thì đối áp của nhiên liệu trong khoang đẩy của bơm cũng tăng lên; kết quả là lò so 9 không thể đưa piston trở về vị trí cũ, hành trình làm việc của piston và năng suất bơm giảm đi. Hình 3.7 Khi bình lọc quá bẩn, đối áp của nhiên liệu trong buồng B trở nên bằng lực nén của lò xo, nó không thể làm xê dịch piston và nhiên liệu ngừng cung cấp. Để hồi phục sự làm việc của bơm, cần làm sạch hoặc thay các bình lọc nhiên liệu. Bơm tay dùng để nạp đầy nhiên liệu vào các bình lọc và nắp bơm cap áp trước khi khởi động động cơ và xả không khí khỏi hệ thống nhiên liệu. Khi kéo núm 1 (hình bên) piston 5 đi lên tạo chân không ở phía dưới tạo áp suất trong buồng A, nhiên liệu làm mở xupap 17 và theo ống dẫn tới bình lọc, không qua buồng đẩy B của bơm. Sau khi dùng bơm tay nạp nhiên liệu, vặn chặt núm 1 để tránh không khí lọt vào bơm. - Bơm cao áp. + Bơm cao áp cung cấp lượng nhiên liệu như nhau tương ứng với tải trọng động cơ vào buồng đốt của nồi xi lanh qua vòi phun vào những thời điểm được xác định. + Bơm cao áp YHT - 5. Bơm có bốn piston plônggiơ (đường kính piston 8,5, hành trình piston 8mm) gồm thân 1 (hình….), piston plôngiơ 28 với các bạc 29, xupap triệt hồi 32 với ổ trục 31, trục cam 5, con đội (các chi tiết 16 - 19) và cơ cấu xoay piston plônggiơ (các chi tiết 23 - 25). Khoảng cách giữa các piston plônggiơ là 32mm. + Sơ đồ bơm cao áp YTH - 5 động cơ D243. Hình 3.8 Bơm cao áp YTH - 5 bao gồm: Thân bơm Vành răng của ống xoay Cốc ổ bi Nút rãnh dẫn nhiên liệu ra Bơm thấp áp Nút rãnh dẫn nhiên liệu Cam lệch tâm của trục cam Piston plônggiơ Trục cam Bạc piston plôngiơ Đĩa với đệm điều chỉnh Đệm Kaprôn của ốc nối Tấm ngăn dầu ổ xupap triệt hồi Vòng chắn dầu Xupap triệt hồi Nút lỗ thân Lò xo xupáp Tấm bắt bơm vào động cơ ốc nối Rãnh dẫn dầu vào bánh răng truyền động bơm Miếng ép giữ các ốc nối ống để xả dầu từ khoang chứa dầu của thân ống xả Đai ốc bạc có khía ống dẫn nhiên liệu từ bình lọc tinh Bạc có khía truyền động trục cam Rãnh dẫn nhiên liệu Đai ốc bạc có khía Lò xo xupap thoát Trục con lăn của con đội Xupap thoát Con lăn của con đội với bạc Rãnh dẫn nhiên liệu ra Thân con đội Thân bộ điều tốc Vít điều chỉnh con đội Nút lỗ đổ dầu Đĩa dưới lò xo piston plônggiơ Nút lỗ xả Lò xo piston plôngiơ Rãnh để thông các khoang chứa dầu của bơm cao áp điều tốc Đĩa trên lò xo piston plônggiơ Bánh răng truyền động bơm ống xoay Vít nối Thước răng Bích có khía Tấm nối + Hoạt động của nhánh bơm: Khi Piston chuyển động xuống dưới, làm mở cửa hút Đ của bạc (hình ) và làm nhiên liệu được nạp đầy vào khoang trống D trên piston plônggiơ. Khi chuyển động lên trên, piston đẩy phần nhiên liệu ngược lại vào rãnh 38 (hình). Quá trình này tiếp tục cho đến khi phần mặt đầu của piston plônggiơ hoàn toàn đóng cửa hút (hình ). Khi tiếp tục chuyển động lên trên, áp suất của piston plôngiơ ép lên nhiên liệu nằm trong khoang trống tăng lên đột ngột và truyền cho xupap triệt hồi 32. Hình 3.9 A - Mặt côn; B - Đai hút; C - Đuôi Xupáp. D- Cửa hút; M - Cửa thoát; H - Gời lõi pittông plônggiơ; P - Đuôi pittông plông giơ; R - Rãnh vòng làm khít; Kí hiệu các vị trí khác như ở hình 3.8 Khi áp suất cao hơn đối áp của nhiên liệu và lò xo 33, xupáp nâng lên trong rãnh ổ và tác dụng như piston plônggiơ và bắt đầu ép nhiên liệu trong ốc nối. áp suất này truyền theo ống dẫn nhiên liệu đến vòi phun. Đai hút B của xupap ra khỏi rãnh ổ và một lượng nhiên liệu dưới áp suất bắt đầu đi vào ống dẫn nhiên liệu (hình ). áp suất trong ống dẫn nhiên liệu suốt thời gian tăng lên có dạng hình sóng, kết quả là nó kéo dài một ít. Vào thời điểm khi áp suất nhiên liệu ở chỗ vào vòi phun đủ để._.