Báo cáo khoa học: "Nâng cao tuổi thọ của động cơ ô tô đời mới khai thác trong điều kiện Việt Nam"

Chia sẻ: Nguyễn Phương Hà Linh Nguyễn Phương Hà Linh | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:5

Thêm vào BST

Báo xấu

66
lượt xem 6
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài báo trình bày một số biện pháp nâng cao tuổi thọ của động cơ đời mới khai thác trong điều kiện nhiệt đới Việt Nam và trình bày một số kết quả nghiên cứu của tác giả ở n-ớc ngoài và trong n-ớc về nâng cao hiệu quả khai thác động cơ ô tô đời mới.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Báo cáo khoa học: "Nâng cao tuổi thọ của động cơ ô tô đời mới khai thác trong điều kiện Việt Nam"

N©ng cao tuæi thä cña ®éng c¬ « t« ®êi míi khai th¸c trong ®iÒu kiÖn ViÖt Nam TS. NguyÔn Duy TiÕn Bé m«n §éng c¬ ®èt trong Khoa C¬ khÝ - Tr−êng §¹i häc GTVT Tãm t¾t: Bμi b¸o tr×nh bμy mét sè biÖn ph¸p n©ng cao tuæi thä cña ®éng c¬ ®êi míi khai th¸c trong ®iÒu kiÖn nhiÖt ®íi ViÖt Nam vμ tr×nh bμy mét sè kÕt qu¶ nghiªn cøu cña t¸c gi¶ ë n−íc ngoμi vμ trong n−íc vÒ n©ng cao hiÖu qu¶ khai th¸c ®éng c¬ « t« ®êi míi. Summary: The article presents some methods of improving the age of automobile engines of new types assembled and operated in Viet Namese tropical context. The article also presents some national and oversea research results in this field. c¸c nhµ m¸y chÕ t¹o ®éng c¬ vµ « t« mang Trong chÕ t¹o, l¾p r¸p vµ khai th¸c « t«, nh·n hiÖu ViÖt Nam. Trong ®ã t¨ng c−êng tû ®éng c¬ ®ãng vai trß quan träng nhÊt vµ lµm lÖ néi ®Þa ho¸ chi tiÕt lµ vÊn ®Ò ®−îc ®Æt lªn viÖc nÆng nhäc nhÊt. hµng ®Çu. §· cã rÊt nhiÒu c«ng tr×nh nghiªn cøu khoa häc trong lÜnh vùc ®éng c¬ « t« nh»m i. h−íng ®Ó chóng ta cã thÓ nghiªn c¸c môc ®Ých sau: cøu 1. N©ng cao c«ng suÊt, nhÊt lµ c«ng 1. N©ng cao tuæi thä ®éng c¬ b»ng c¸ch suÊt/ lÝt (m· lùc/lÝt thÓ tÝch c«ng t¸c). c¶i tiÕn kÕt cÊu ®éng c¬. 2. N©ng cao chØ tiªu tiÕt kiÖm (tÝnh kinh tÕ 2. N©ng cao tuæi thä ®éng c¬ b»ng c¸ch cña ®éng c¬). ®iÒu chØnh tù ®éng tr¹ng th¸i nhiÖt trong ®éng 3. N©ng cao tuæi thä khi khai th¸c (thêi c¬. gian phôc vô). 3. N©ng cao ®é bÒn b»ng c¸ch ®iÒu 4. H¹ gi¸ thµnh chÕ t¹o, khai th¸c vµ b¶o chØnh hÖ thèng nhiªn liÖu (c¸c bua ra t¬ håi d−ìng söa ch÷a ®éng c¬. tiÕp ®iÖn tö, phun x¨ng EFI) phun x¨ng trùc tiÕp GDI. Mçi mét hÖ thèng, mçi c¬ cÊu, mçi côm chi tiÕt ®Òu cã nhiÒu d¹ng ®Ò tµi cÇn nghiªn 4. C¶i tiÕn viÖc thiÕt kÕ chÕ t¹o vßng cøu, nhÊt lµ trong t×nh h×nh n−íc ta hiÖn nay g¨ng cho phï hîp víi ®iÒu kiÖn khai th¸c. c¸c liªn doanh l¾p r¸p «t« cho ra thÞ tr−êng 5. C¶i tiÕn hÖ thèng n¹p khÝ, ®Ønh pitt«ng hµng lo¹t nh−ng xe ®êi míi cã gi¸ thµnh cao. ®Ó phï hîp víi hÖ thèng phun x¨ng ®iÖn tö. §Æc biÖt, theo Tæng C«ng ty C«ng nghiÖp 6. ChÕ ®é ch¹y rµ ®éng c¬ vµ ¶nh h−ëng « t« ViÖt Nam th× s¾p tíi chóng ta cã mét lo¹t cña sù sai lÖch khi l¾p r¸p c¬ cÊu trôc khuûu
thanh truyÒn. 2. N©ng cao tuæi thä cña ®éng c¬ b»ng c¸ch c¶i tiÕn hÖ thèng lµm m¸t D−íi ®©y xin tr×nh bµy s¬ bé mét sè biÖn §a sè ®éng c¬ l¾p r¸p ë ViÖt Nam ®−îc ph¸p trªn: lµm m¸t b»ng n−íc khi ®éng c¬ lµm viÖc nhiÖt 1. Sö dông ®éng c¬ cã hµnh tr×nh S/D ®é n−íc lµm m¸t tèt nhÊt lµ (85 ÷ 90)0C, nÕu ng¾n qu¸ thÊp nhiÖt ®é sÊy hçn hîp sÏ gi¶m Nh÷ng n¨m ®Çu thÕ kû XXI c¸c ®éng c¬ « t« nhanh, t¨ng mßn thµnh xi lanh phÝa ®èi diÖn xup¸p n¹p, ®é nhít dÇu cao b«i tr¬n khã, (®Æc biÖt lµ c¸c n−íc t− b¶n nh− Ph¸p, §øc, ý,....) ch¸y kÐm. NÕu qu¸ nãng > 1000C m¸y qu¸ ®Òu sö dông ®éng c¬ cã hµnh tr×nh S/D ng¾n nãng dÔ sinh kÝch næ, hao x¨ng gi¶m c«ng (S/D = 95/100; 95/108) cho phÐp c−êng ho¸ (n©ng suÊt, c¸c chi tiÕt mau mßn, nhanh bÞ ph¸ cao c«ng suÊt) b»ng c¸ch t¨ng tèc ®é quay cña háng. « t« ho¹t ®éng ë vïng nói cao (so víi trôc khuûu lªn 5000 ÷ 6000 vg/ph trong khi tèc ®é mÆt n−íc biÓn) ¸p suÊt khÝ quyÓn gi¶m, mËt trung b×nh cña pitt«ng t¨ng kh«ng ®¸ng kÓ. Nhê ®é khÝ n¹p gi¶m dÉn ®Õn gi¶m n¨ng suÊt qu¹t ®ã vÉn gi÷ ®−îc ®é bÒn cña nhãm pitt«ng - xilanh. giã, gi¶m møc truyÒn nhiÖt tõ kÐt n−íc ra - Hµnh tr×nh ng¾n vµ c¸c ®−êng kÝnh cña kh«ng khÝ h¹ thÊp nhiÖt ®é s«i cña n−íc (
c¸c xi lanh cña ®éng c¬ rÊt nh¹y c¶m khi bÞ th−íc) c¸c ph−¬ng ph¸p gia c«ng c¬ khÝ (nhiÖt qu¸ nguéi. NÕu thiÕu ®iÒu chØnh tr¹ng th¸i luyÖn, t«i cao tÇn, thÊm ho¸ häc), chÊt l−îng nhiÖt ®éng c¬ sÏ t¨ng rØ ¨n mßn, gi¶m tÝnh l¾p r¸p, dÇu b«i tr¬n, tr¹ng th¸i nhiÖt cña ®éng kinh tÕ (t¨ng chi phÝ nhiªn liÖu 10 ÷ 15%). c¬, tèc ®é ma s¸t tr−ît, c¸c phô t¶i vµ ®Æc ®iÓm diÔn biÕn cña chóng. Mét trong c¸c ®iÒu kiÖn ®Ó n©ng cao ®é §Ó thÝ nghiÖm trªn bÖ ch¹y rµ hîp lý vµ bÒn c¸c chi tiÕt, n©ng cao c«ng suÊt vµ tiÕt phï hîp víi tõng lo¹i ®éng c¬ ta nªn sö dông kiÖm nhiªn liÖu lµ ®¶m b¶o sÊy nãng nhanh lý thuyÕt ®Ó x¸c ®Þnh cho tõng lo¹i ®éng c¬, ®éng c¬ khi khëi ®éng l¹nh (nhanh chãng ®−a nhiÖt ®é ®éng c¬ lªn ≈ 800C) vµ gi÷ nhiÖt ®é sau ®ã kiÓm tra tÝnh to¸n b»ng thÝ nghiÖm trªn bÖ (kÕt qu¶ lý thuyÕt gÇn víi thùc tÕ) cho phÐp c¸c chi tiÕt kh¸c mét c¸ch hîp lý. §iÒu nµy ta suy ra c¸c kÕt qu¶ rót ng¾n thêi gian x¸c ®éng c¬ « t« ®êi míi ®· ®¶m b¶o ®−îc b»ng ®Þnh chÕ ®é ch¹y rµ. c¸ch bè trÝ c¸c c¶m biÕn tù ®éng b¸o vÒ m¸y tÝnh ®iÒu khiÓn phun x¨ng (ECU). Khi tÝnh to¸n lý thuyÕt ta ph¶i tiÕn hµnh tÝnh to¸n nhiÖt, tÝnh to¸n ®éng lùc häc, tÝnh phô t¶i t¸c dông lªn c¸c chi tiÕt tõ chÕ ®é ii. VÊn ®Ò ch¹y rμ c¸c ®éng c¬ khi kh«ng t¶i ®Õn chÕ ®é toµn t¶i, tÝnh b«i tr¬n c¸c l¾p r¸p vμ khai th¸c t¹i ViÖt nam æ trôc,... §éng c¬ « t« l¾p r¸p xong (chÕ t¹o míi) Sau ®ã thÝ nghiÖm theo c¸c chÕ ®é vËn hoÆc sau ®¹i tu nhÊt thiÕt ph¶i ch¹y rµ, nÕu tèc ®· tÝnh to¸n vµ c¸c chÕ ®é trung gian, tõ kh«ng ®éng c¬ nhanh h− háng. §iÒu nµy ®Æc kh«ng t¶i ®Õn toµn t¶i, kiÓm tra c¸c th«ng sè biÖt quan träng khi n−íc ta ®ang trªn ®µ héi ®o ®¹c trong thÝ nghiÖm víi c¸c th«ng sè tÝnh nhËp vµ ®æi míi, nhÊt lµ víi nÒn c«ng nghiÖp to¸n x¸c ®Þnh ®é mßn c¸c chi tiÕt vµ chän c¸c «t« cßn non trÎ cña ViÖt Nam. chÕ ®é ch¹y rµ hîp lý. Th«ng th−êng ¸p dông ch¹y rµ trªn bÖ thÝ §èi víi mét ®éng c¬ cô thÓ ta sÏ cã c«ng nghiÖm víi c¸c chÕ ®é hîp lý (trong c¸c nhµ suÊt lín nhÊt øng víi sè vßng quay øng víi m¸y chÕ t¹o ®éng c¬) hoÆc c¸c xÝ nghiÖp liªn c«ng suÊt lín nhÊt. doanh l¾p r¸p « t« - nh»m n©ng cao tuæi thä cña ®éng c¬ míi khi khai th¸c. Tr−íc hÕt ta tÝnh s¬ bé chÕ ®é phô t¶i theo ¸p suÊt thùc tÕ trung b×nh pe. V× pe ®Æc Yªu cÇu c¬ b¶n cña c¸c ®éng c¬ lµ chÞu tr−ng cho ®éng lùc häc vÒ biÕn thiªn ¸p suÊt ®−îc mäi phô t¶i cho ®Õn phô t¶i giíi h¹n, ®¬n vÞ (¸p suÊt riªng) trªn bÒ mÆt cña c¸c cÆp t−¬ng øng víi c¸c chØ tiªu c«ng suÊt vµ tiÕt ma s¸t trong mét chu kú lµm viÖc: kiÖm, gi¶m ®é mßn chung cña ®éng c¬ sau nµy. Muèn vËy ph¶i cã ph−¬ng ph¸p ch¹y rµ 450.τ.Ne pe = , KG/cm2 hîp lý trªn bÖ, t×m ®−îc ph−¬ng ph¸p hîp lý Vh .i.ne phï hîp víi mçi lo¹i ®éng c¬ lµ mét ®Ò tµi cÇn trong ®ã: ®−îc nghiªn cøu. Trong thùc tÕ cã rÊt nhiÒu yÕu tè ¶nh h−ëng ®Õn viÖc ch¹y rµ ®éng c¬ τ - hÖ sè kú (®éng c¬ 2 kú τ = 1; ®éng c¬ nh−: 4 kú τ = 2). - TÝnh chÊt kim lo¹i cña c¸c cÆp chi tiÕt Ne - c«ng suÊt thùc tÕ (m· lùc). ma s¸t. Vh - thÓ tÝch c«ng t¸c cña 1 xi lanh (cm3) - ChÊt l−îng gia c«ng c¬ khÝ (®é mÊp m« i - sè xi lanh. bÒ mÆt chi tiÕt, sai lÖch vÒ h×nh d¸ng, kÝch
ne - tèc ®é ®éng c¬, vg/ph. xi lanh(pkt) vµ gi¶m dÇn ®èi víi c¸c vßng g¨ng tiÕp theo. Trong ®éng c¬ thÝ nghiÖm pe lµ hµm sè Thùc nghiÖm chøng minh r»ng: N cña e ne - vßng g¨ng thø nhÊt chÞu 76% pkt. ⎛N ⎞ - vßng g¨ng thø 2 chÞu 20% pkt Pe = f ⎜ e ⎟ ⎜n ⎟ ⎝ e⎠ - vßng g¨ng thø 3 chÞu 7,6% pkt Sau khi tÝnh to¸n ta x©y dùng ®−îc ®å thÞ: VËy ta chØ cÇn tÝnh cho vßng g¨ng thø nhÊt lµ ®ñ. ⎛N ⎞ pe = f ⎜ e ⎟ ⎜n ⎟ Sau khi ®· tÝnh to¸n vµ gi¶i c¸c bµi to¸n ⎝ e⎠ vÒ ®éng lùc häc ë cÆp chi tiÕt nµy ta t×m KG/cm2 ®−îc ¸p suÊt tæng céng cña vßng g¨ng KG/cm2 pe pvg lªn thµnh xi lanh. pvg. 1 ⎛ d − 2b ⎞ ⎟ + p y − f (0,87.p kt − p j ) 0,76.p kt .⎜ 35 a/ ⎝d⎠ 2 pvg = ; 15 30 1 − f.f1 3 25 KG/cm2. 10 20 15 b/ trong ®ã: 5 10 d - ®−êng kÝnh ngoµi vßng g¨ng. ne v/p b - chiÒu réng vßng g¨ng (chiÒu 500 900 1100 1300 1500 1700 1900 2100 2400 Ne ml dÇy h−íng kÝnh). 5 30 40 50 60 70 20 10 f - hÖ sè ma s¸t gi÷a vßng g¨ng vµ xilanh Ne ∫(n H×nh 1. §å thÞ p e = ) (f = 0,2). e f1 - hÖ sè ma s¸t gi÷a vßng g¨ng vµ a. ¸p lùc pvg pitt«ng f1 = 0,15. 1. cã t¶i pj - lùc qu¸n tÝnh chuyÓn ®éng tÞnh 2. kh«ng t¶i tiÕn. 3. ch¹y rµ nguéi - B−íc tiÕp theo lµ tÝnh to¸n ®éng lùc häc chèt khuûu, b¹c lãt ®Ó kiÓm tra thªm chÕ ®é ⎛N ⎞ b. §å thÞ pe = f ⎜ e ⎟ ch¹y rµ ®· chän. ⎜n ⎟ ⎝ e⎠ Theo tÝnh to¸n vµ thùc nghiÖm ¸p lùc ë Sau ®ã, ta ph¶i tÝnh phô t¶i trªn c¸c cÆp cÆp nµy lín h¬n ¸p lùc ë cÆp vßng g¨ng - ma s¸t chÝnh: vßng g¨ng - xilanh; chèt khuûu - xilanh tõ 3 ÷ 4 lÇn. b¹c lãt. - TiÕp tôc dùng c¸c ®å thÞ ®éc cùc phô t¶i t¸c dông lªn chèt vµ b¹c lãt, tÝnh ¸p lùc riªng Sö dông c¸c c«ng tr×nh nghiªn cøu cña cña b¹c lªn chèt pitt«ng pb. c¸c chuyªn gia vÒ ®éng c¬ ®èt trong ta thÊy ¸p suÊt khÝ thÓ t¸c dông lªn vßng g¨ng thø R.F ; KG/cm2 pb = nhÊt diÔn biÕn gièng nh− ¸p suÊt khÝ thÓ trong d1.l
R - phô t¶i t¸c dông lªn chèt theo 1 cm2 bÒ mÆt pitt«ng, lÊy Rmax ë ®å thÞ khai triÓn tõ ®å thÞ ®éc cùc). π.D2 , cm2 F - diÖn tÝch ®Ønh pitt«ng, F = 4 D - ®−êng kÝnh xi lanh, cm d1 - ®−êng kÝnh trong b¹c lãt, cm l - chiÒu dµi lµm viÖc cña b¹c, cm. Sau ®ã dùng ®å thÞ pb= f(n) ®Ó x¸c ®Þnh xem ch¹y rµ nguéi ph¶i b¾t ®Çu tõ tèc ®é nµo vµ kÕt thóc ë tèc ®é nµo (trong ph¹m vi pb ®ang t¨ng). Khi thÊy pb b¾t ®Çu gi¶m th× th«i. Sau ®ã ch¹y rµ nãng cã t¶i Chó ý: - Ch¹y rµ nguéi - dïng ®éng c¬ ®iÖn quay ®éng c¬. - Ch¹y kh«ng t¶i vµ cã t¶i - ch¹y rµ nãng (®éng c¬ ®· næ m¸y). iii. KÕt luËn Trªn c¬ së c¸c vÊn ®Ò ®· ph©n tÝch trªn, t¸c gi¶ ®−a ra h−íng nghiªn cøu ®Ó kh«ng ngõng n©ng cao chÊt l−îng néi ®Þa ho¸ phô tïng, chÊt l−îng l¾p r¸p vµ nhiÖt ®íi ho¸ ph−¬ng tiÖn khai th¸c trong ®iÒu kiÖn ViÖt Nam. Tµi liÖu tham kh¶o [1]. M.K.KHOVAKH. MOTOR VEHICLE ENGINES – MOSCOW, 1971. [ 2]. Nghiªn cøu c¸c biÖn ph¸p n©ng cao chÊt l − îng khai th¸c, b¶o d − ìng söa ch÷a ®éng c¬ dïng trªn c¸c ph − ¬ng tiÖn GTVT t¹i ViÖt Nam. §Ò tµi NCKH cÊp Bé B98-35-66, Chñ tr×: T S. NguyÔn Duy TiÕn ♦