Đồ Án Thiết kế hệ thống phân phối khí của động cơ diesel bốn kỳ công suất 2500 kw

MỞ ĐẦU


1. Tính thời sự của đề tài
Trong thời kì công nghiệp hóa hiện nay, ngành giao thông vận tải có vai trò đặc biệt quan trọng trong nền kinh tế, nhất là giao thông đường biển, bởi nước ta có đường bờ biển dài, rất thuận tiện cho việc thông thương với các nước trên thế giới. Hơn nữa vận tải đường biển tỏ ra ưu việt hơn các phương pháp vận tải khác bởi giá thành phù hợp và khả năng vận chuyển được khối lượng hàng hoá lớn và các loại hàng có tải trọng rất lớn.
Hiện nay, ngành đóng tàu đang được coi là ngành công nghiệp quan trọng có tiềm năng rất lớn trong sự phát triển nền kinh tế của đất nước ta. Công nghiệp đóng tàu đang ngày càng phát triển, nhất là lĩnh vực đóng mới các tàu vận tải có tải trọng ngày càng lớn, công suất ngày càng cao.
Tuy nhiên, muốn đạt được sự phát triển vững chắc và đạt được hiệu quả kinh tế cao nhất thì các nước này cần phải tạo lập được một quy trình sản xuất hoàn thiện hơn nữa, từ khâu thiết kế, đăng kiểm đến công nghệ đóng mới hiện đại. Để đạt được điều đó chúng ta cần phải xây dựng các nhà máy, công ty công nghiệp tàu thủy sản xuất các chi tiết và bộ phận của con tàu, đặc biệt là các chi tiết phức tạp, hiện đại và quan trọng như trong hệ thống máy tàu, sao cho đạt được các chỉ tiêu kinh tế, kĩ thuật và tuân thủ yêu cầu của đăng kiểm. Trong đó việc thiết kế sản xuất máy tàu nói chung và hệ thống phân phối khí nói riêng là một trong những công đoạn quan trọng để nâng cao hiệu quả kinh tế và chủ động trong đóng mới tàu thủy, vì hệ thống phối khí đóng vai trò to lớn trong quá trình hoạt động góp phần nâng cao công suất, hiệu suất và tuổi thọ của động cơ. Để làm rõ các vấn đề trong thiết kế hệ thống phối khí của động cơ Diesel và phục vụ cho công việc của bản thân sau này, em đã chọn đề tài: ‘’THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHÂN PHỐI KHÍ CỦA ĐỘNG CƠ DIESEL BỐN KỲ CÔNG SUẤT 2500 KW’’
2. Mục đích của đề tài
Thiết kế được hệ thống phân phối khí phù hợp với yêu cầu đặt ra thì phải đảm bảo đủ lượng không khí cần cung cấp cho chu trình và đúng thời điểm giúp cho động cơ hoạt động tốt. Một hệ thống phối khí tốt sẽ giúp cho động cơ đảm bảo luôn hoạt động ở tình trạng kĩ thuật tốt nhất, giảm thiểu các rủi ro hỏng hóc đáng tiếc xảy ra.
3. Nội dung chính của luận văn
Mở đầu: 1.Tính thời sự của đề tài
2.Mục đích của đề tài
3.Nội dung chính của đề tài
4.Phương pháp nghiên cứu của đề tài 5.Phạm vi nghiên cứu của đề tài
6.Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
Chương I: Tính nhiệt động cơ Diesel
Chương II: Thiết kế cơ cấu phối khí của động cơ bốn kỳ công suất 2500KW
Chương III: Thiết kế một số thiết bị của cơ cấu phối khí
4. Phương pháp nghiên cứu của đề tài
Kết hợp nghiên cứu lý thuyết với thực nghiệm. Về lý thuyết sử dụng các tài liệu liên quan đến thiết kế động cơ, kết cấu động cơ Điesel.
Ứng dụng phần mềm tính chu trình công tác để tính toán các thông số của động cơ nói chung và hệ thống phối khí nói riêng.
5. Phạm vi nghiên cứu của đề tài
Nghiên cứu cụ thể về động cơ bốn kỳ công suất 2500KW: 6DKM-28 của hãng DAIHATSU.
6. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
Đề tài có ý nghĩa khoa học và thực tiễn, nghiên cứu hiểu sâu về động cơ diesel, cụ thể là các thiết bị của cơ cấu phối khí là một trong những yếu tố ảnh hưởng tới hoạt động của động cơ. Ở Việt Nam đã có nhiều hãng động cơ Diesel xây dựng nhà máy sản xuất và lắp ráp động cơ như: MAN; MISUBISH .theo lộ trình sẽ phải nội địa hóa các chi tiết và phục vụ cho việc sửa chữa, thay thế các chi tiết được nhanh và giảm giá thành. Để có thể thực hiện được điều đó thì phải có nền móng ban đầu chính là các phương pháp thiết kế mà từ đó có thể áp dụng vào sản xuất để cải tiến nâng cao được chỉ tiêu kinh tế, kỹ thuật cho động cơ. Đề tài có thể làm tài liệu tham khảo cho các sinh viên trong ngành cơ khí đóng tàu và các ngành cơ khí khác.

CHƯƠNG MỞ ĐẦU
1. Tính thời sự của đề tài 5
2. Mục đích của đề tài 5
3. Nội dung chính của đề tài 5
4. Phương pháp nghiên cứu 6
5. Phạm vi nghiên cứu đề tài 6
6. Ý nghĩa khoa học và thực tế 6
Chương I. TÍNH NHIỆT ĐỘNG CƠ DIESEL
1.1. Lựa chọn công thức và chương trình tính 8
1.1.1. Các thông số nhập vào chương trình 8
1.1.2. Các công thức sử dụng trong chương trình 8
1.1.3. Chương trình tính (phần phụ lục) 61
1.2. Kết quả tính 12
Chương II. THIẾT KẾ CƠ CẤU PHỐI KHÍ
2.1.Lựa chọn hệ thống trao đổi khí 14
2.1.1. Nhiệm vụ và yêu cầu đối với hệ thống phân phối khí 14
2.1.2. Lựa chọn hệ thống trao đổi khí 16
a) Phân loại hệ thống trao đổi khí kiểu xupap 16
b) Bố trí xupap trên nắp xilanh 17
c) Phương án dẫn động xupap 18
2.2.Tính toán sơ bộ kích thước của cơ cấu phối khí
2.2.1. Tính toán sơ bộ kích thước của cơ cấu nạp 21
2.2.2. Tính toán sơ bộ kích thước của cơ cấu thải 21
2.3.Xây dựng đồ thị thời gian tiết diện 22
2.4.Xác định trị số thời gian tiết diện của các thời kỳ 24
Chương III. THIẾT KẾ MỘT SỐ THIẾT BỊ
CỦA HỆ THỐNG PHỐI KHÍ 30
3.1.Yêu cầu đối với hệ thống phối khí 31
3.2.Xupáp 31
3.2.1. Phương án bố trí Xupáp 31
3.2.2. Điều kiện làm việc của Xupáp 31
3.2.3. Vật liệu làm xupáp 32
3.2.4. Cơ cấu dẫn động cho Xupáp 32
3.2.5. Kết cấu Xupáp 34
3.3.Đế xupáp 39
3.3.1. Điều kiện làm việc 39
3.3.2. Vật liệu chế tao 39
3.3.3. Kết cấu đế xupáp 39
3.4. Thiết kế ống dẫn hướng xupap 40
3.4.1. Nhiệm vụ và điều kiện làm việc 40
3.4.2. Vật liệu chế tạo 40
3.4.3. Bôi trơn ống dẫn hướng xupap 40
3.4.4. Kết cấu ống dẫn hướng xupap 40
3.5.Thiết kế lò xo xupap 42
3.5.1. Nhiệm vụ và điều kiện làm việc 42
3.5.2. Vật liệu chế tạo 42
3.5.3. Kết cấu lò xo xupap 42
3.5.4. Kiểm nghiệm bền cho lò xo xupap 45
3.5.5. Kiểm nghiệm ứng suất mỏi 47
3.5.6. Kiểm nghiệm dao động cộng hưởng 48
3.6.Thiết kế trục cam 49
3.6.1. Nhiệm vụ và điều kiện làm việc của trục cam 49
3.6.2. Vật liệu chế tạo 49
3.6.3. Phương án dẫn động trục cam 50
3.6.4. Các kích thước sơ bộ của trục cam 50
3.6.5. Xác định dạng cam 52
3.6.6. Kiểm tra bền cho trục cam 56
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 59
TÀI LIỆU THAM KHẢO 60
PHỤ LỤC 61