498 04c4b hoangminhcanh 01 i7yto 20130110101252

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA CƠ KHÍ GIAO THÔNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Đề tài: KHẢO SÁT HỆ THỐNG TĂNG ÁP ĐỘNG CƠ

YUCHAI YZ485ZLQ LẮP TRÊN XE FOTON
TẢI 1,25 TẤN
SVTH
Lớp
GVHD
GVD

: Hoàng Minh Cảnh
: 04C4B
: TS. Phùng Xuân Thọ
: TS. Dương Việt Dũng

Đà Nẵng, 2009


NỘI DUNG THUYẾT MINH
1. Mục đích – ý nghĩa đề tài
2. Giới thiệu chung về động cơ Yuchai YZ485ZLQ
- Các thông số cơ bản của động cơ
- Các cơ cấu và hệ thống chính của động cơ
3. Khảo sát hệ thống tăng áp trên động cơ Yuchai YZ485ZLQ
- Các thông số cơ bản của cụm Turbo tăng áp
- Kết cấu của hệ thống
* Kết cấu cụm turbo

* Kết cấu bầu áp suất và van xả
4. Tính tốn kiểm nghiệm bộ Turbo SJ60
5. Những hư hỏng và biện pháp khắc phục
6. Kết luận


1. MỤC ĐÍCH VÀ Ý NGHĨA ĐỀ TÀI

- Giảm thể tích tổng thể của động cơ trên 1 đơn vị cơng suất.
- Giảm trọng lượng riêng của tồn bộ động cơ ứng với 1 đơn vị công
suất.
- Giảm giá thành sản xuất với một đơn vị công suất.
- Tăng công suất cho động cơ.
- Tăng hiệu suất có ích của động cơ do đó giảm suất tiêu hao nhiên liệu.
- Giảm mức độ gây ồn của động cơ.
- Giảm lượng khí thải độc hại hạn chế mức độ gây ơ nhiễm môi trường


2. GIỚI THIỆU VỀ ĐỘNG CƠ YUCHAI YZ485ZLQ
MẶT CẮT NGANG ĐỘNG CƠ THAM KHẢO DEO8TIS
10
9
11

8
7
6

12

5
4
3

13

2
14

1

15


CÁC THƠNG SỐ CƠ BẢN CỦA ĐỘNG CƠ

Cơng suất

46

Tỷ số nén

17,5:1

Số xilanh

4

Thứ tự làm việc

[KW]

1-3-4-2

Đường kính xilanh

85

[mm]

Hành trình piston

92

[mm]

165/3200

[N.m]

215

[g/KW.h]

Dung tích xylanh

2,088

[lít]

Tiêu chuẩn khí xả

EURO II

Mơmen cực đại/Số vịng quay định
mức
Suất tiêu hao nhiên liệu


Hệ thống nhiên liệu diezel, dùng
bơm cao áp dạng Bosh
Hệ thống bôi trơn cưỡng bức sử dụng
bơm bánh răng ăn khớp trong
Hệ thống làm mát bằng nước theo
chu trình kín, dùng bơm kiểu ly tâm
được dẫn động từ trục khuỷu
Hệ thống khởi động bằng điện, với
điện áp máy khởi động/Công suất

12/2,5

V/KW

205

[kg]

14/500

[A/W]

820x556x660

[mm]

Hệ thống tăng áp bằng turbo khí xả
lọai SJ60
Trọng lượng khơ của động cơ
Dùng máy phát loại JFWB15C3, với
dịng điện/Cơng suất khuyếch đại
Kích thước tổng thể động cơ


3. KHẢO SÁT HỆ THỐNG TĂNG ÁP TRÊN ĐỘNG CƠ
YUCHAI YZ485ZLQ
SƠ ĐỒ BỐ TRÍ HỆ THỐNG TĂNG ÁP TRÊN ĐỘNG CƠ YUCHAI YZ485ZLQ
1

15

2

14 13 12 11

3

4

5

6

7

8 9

10


ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU HỆ THỐNG TĂNG ÁP TRÊN ĐỘNG CƠ
YUCHAI YZ485ZLQ
5
6

4
3

7
2
8

1

Động cơ Yuchai YZ485ZLQ
sử dụng hệ thống tăng áp bằng
turbo khí xả do Cơng ty
Weifan Fuyan Turbochargers
của Trung Quốc sản xuất.

TỔNG THỂ CỤM TURBO TĂNG ÁP

ø61.81

A

90.
00

D

44.25

90.00

30.53

61.50
51.45
31.00

B

133.00
5-M8X18

10.00
7.00

1.00

24.91

56.98
100.00

ø60.00

46.75

44.25

44.25

MẠY NẸN

72.00

C

TUABIN - MẠY NẸN

- Đường kính ngồi bánh cơng tác máy nén 48[mm]
- Số cánh bánh cơng tác máy nén 10
- Chiều dài tồn bộ cụm turbo 190[mm]


KẾT CẤU CỤM TUABIN – MÁY NÉN

Cấu tạo bộ tăng áp :

- Một TB hướng
gồm: vỏ TB và bánh
công tác của TB;
- Một MN ly tâm
gồm: vỏ máy nén, mặt
9 bích trung gian và
bánh tăng áp;
B
- Bạc đỡ trục và vỏ
giữa.

10

1
2
3

A

4

5

8

6 7

C

CẤU TẠO CÁC CHI TIẾT CỦA TUABIN

Các bộ tuabin tăng áp lưu lượng nhỏ đều dùng loại tuabin hướng kính vì lưu
lượng nhỏ tạo được hiệu suất cao hơn tuabin hướng trục, ngồi ra nó cịn có ưu
điểm: qn tính nhỏ, tính tăng tốc tốt, dung tích bé, cấu tạo đơn giản. Do đó
một tuabin hướng kính gồm:
A

+ Vỏ TB

+ Vành miệng phun

A-A
A


1

40°

10°

+ Bánh công tác
2

+ Trục quay

40

5

Ø14

Ø8,2

Ø15

48
15,4

+ Bạc

Ø8

45


CẤU TẠO CÁC CHI TIẾT CỦA MÁY NÉN

Máy nén sử dụng trong bộ tăng áp là MN ly tâm bởi nó có những ưu điểm:
kết cấu đơn giản, trọng lượng và kích thước nhỏ; chăm sóc và bảo dưỡng dể
dàng; làm việc với số vòng quay lớn nên cho lưu lượng lớn và được cung cấp
liên tục; q trình bơi trơn và làm mát đơn giản. Vì vậy, một MN ly tâm bao
4
gồm:
3
0,8

+ Vỏ;
+ Đường ống vào;

+ Bánh công tác;
+ Ống tăng áp;
+ Vỏ xoắn ốc.

1

2

5

15°
50°


ĐẶC TÍNH CỦA TUABIN VÀ MÁY NÉN

Từ thực nghiệm để xây dựng đặc tính của cum TB-MN cần xem xét sự liên
hệ giữa các thơng số dịng chảy với nhau và chú trọng nhất là các thông số sau:
+ Lưu lượng khối lượng của khí nạp, mk ;
+ Tỷ số tăng áp của máy nén, πk ;
+ Nhiệt độ khí xả đi qua TB, Tg ;
+ Tỷ số giãn nở của TB, бT ;
+ Số vòng quay của TB và MN, nT.
Trong đó, đại lượng quan trọng nhất là lưu lượng khối lượng khí tăng áp mk,
đây là đại lượng phản ánh đầy đủ mục đích của việc tăng áp cho ĐCĐT


Đặc tính biểu diễn mối quan hệ giữa lưu lượng khối lượng máy nén với tỷ số
tăng áp tại các tốc độ quay khác nhau khi nhiệt độ khí xả và tỷ số giãn nở
không đổi.

 T=1,4
 T=1,3

1,5

T=1

 T=1,5

 T=1,2

A 4 A3

Tg
=5
50
C
50
0C
45
0C
40
0C

2

P1
P0

A2

19000
A1
17500

12000

1,0
1,0

,4

 T=1,6

nt=9000 vg/ph

15000

mk  -3
10
P0


PHƯƠNG ÁN XẢ BỚT KHÍ THẢI
1

2

3

4

5

6

7

8 910 11 12

13

18

17 16 15 14


k=

Mn

Với động cơ diêzel khơng có phun
đậm đặc :
k= 1,1 ÷ 1,15

Nn
Mn

M max

b

c
Nmax

Cộng dụng :
Việc xả bớt khí được điều chỉnh
bởi áp suất khí nạp, nhằm cải thiện tính Ne
Me
năng gia tốc và đặc tính momen của
g
e
động cơ. Tuy nó làm giảm hiệu suất
Me a
tổng thể của bộ TB – MN nhưng việc
thực hiện này sẽ tránh được hiện tượng
Ne
quá tải của động cơ.
Từ đường đặc tính tốc độ ngồi của
động việc xả bớt khí thải nhằm đưu
động cơ hoạt động theo hệ số thích ứng
của động cơ theo momen xoắn k.
nM
Với :
M max

ge
nN

nn nck

ne

Đường đặc tính tốc độ ngồi của
động cơ diêzel


SƠ ĐỒ BỐ TRÍ KÉT LÀM MÁT KHÍ NẠP
TRÊN ĐỘNG CƠ
ø50

8

9

630

190

350

10

1

260

500
KẸT LM MẠT KHÊNẢ

P

70

285

60

7

6

365

2

3

4

350
50

45

57

Vai trị :
Cho phép tăng khối lượng khí nén,
từ đó có thể tăng áp suất có ích pe

nhằm tăng cơng suất động cơ.
Ngồi tác dụng tăng cơng suất động
cơ, làm mát khí nạp cịn có tác dụng :
+ Giảm tổn thất nhiệt ;
+ Cải thiện hiệu suất cơ gới ;
+ pe tăng mà không làm tăng áp
suất chu trình ;
+ Giảm cơng tiêu thụ của MN
cho 1kg khí tăng áp
Vì vậy, làm mát khí tăng áp khơng
những cho phép tăng áp suất có ích mà
cho phép giảm suất tiêu hao nhiên liệu.

5 41


4. TÍNH TỐN KIỂM NGHIỆM BỘ TURBO SJ60
TÍNH TỐN CÁC THÔNG SỐ LÀM VIỆC TRONG TUABIN VÀ MÁY NÉN

Ở một chế độ làm việc ổn định, khi tính tốn các thông số làm việc của TBMN phải thỏa mãn các điều kiện sau :
+ Cân bằng công suất: NK=NT ;
+ Cân bằng số vòng quay: nk=nT ;
+ Cân bằng lưu lượng khí qua tuabin và máy nén:
GT= GK+Gnl-Ghh.
Vì vậy các thơng số cần được tính tốn :
+ Lưu lượng khơng khí vào máy nén Gk ;
+ Lưu lượng khí qua tuabin GT ;
+ Nhiệt độ khí thải ra khỏi động cơ khi chưa tính đến sự hồ lẫn của khí
qt TP’ ;
+ Nhiệt độ khí thải ra khỏi động cơ khi tính đến thành phần khí qt hồ

lẫn trong khí xả Tp ;
+ Tỉ số tăng áp ;
+ Tỉ số giản nỡ của tuabin ;
+ Số vòng quay của tuabin và máy nén.


THÔNG SỐ CƠ BẢN CỦA CỤM TURBO TĂNG ÁP

Số hiệu turbo
Đường kính ngồi bánh cơng tác

SJ60
48

[mm]

0,01-0,18

[kg/s]

Áp suất khơng khí sau máy nén

2,5

[kg/cm2]

Nhiệt độ khí xả vào tuabin

650

[0C]

196-392

[kPa]

50-80

[0C]

150000

[Vịng/phút]

Lưu lượng khối lượng của máy nén

Áp suất dầu bôi trơn ổ trược trục tuabinmáy nén
Nhiệt độ dầu bôi trơn
Tốc độ quay cực đại trục tuabin-máy nén