Đề tài 6 công nghệ tăng Áp Động cơ trần anh khoa 2051130150 (1)

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.04 MB, 16 trang )

<span class="text_page_counter">Trang 1</span><div class="page_container" data-page="1">

<b>BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI </b>

<b>TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THƠNG VẬN TẢI TP. HỒ CHÍ MINH </b>

<b>VIỆN CƠ KHÍ </b>

<b>Động cơ đốt trong F2 </b>

<b>Đề 6: Công nghệ tăng áp trên động cơ M274 Mercedes Benz </b>

TP. Hồ Chí Minh, ngày 30 tháng 5 năm 2023.

GVHD: Ths. Dương Minh Thái SVTH: Trần Anh Khoa

MSSV: 2051130150

Lớp: CO20B

</div><span class="text_page_counter">Trang 2</span><div class="page_container" data-page="2">

<b>Mục lục</b>

Chương I. Giới thiệu chung về động cơ M274 Mercedes Benz ... 1

1.1. Tổng quan ... 1

1.2. Các thông số cơ bản... 1

Chương II. Hệ thống tăng áp chân không động cơ M274 Mercedes Benz ... 4

2.1. Chức năng của hệ thống tăng áp chân không động cơ M274 ... 4

2.2. Nguyên lý hoạt động cơ bản của hệ thống tăng áp chân không động cơ M274 ... 4

2.3. Kết cấu hệ thống tăng áp chân khơng động cơ M274 ... 5

2.4. Mơ hình dịng chảy của khí nạp và khí nạp tăng áp trong động cơ M274 ... 11

2.4.1 Sơ đồ mô hình dịng chảy ... 11

</div><span class="text_page_counter">Trang 3</span><div class="page_container" data-page="3">

Chương I. Giới thiệu chung về động cơ M274 Mercedes Benz 1.1. Tổng quan

Hình 1.1.a. Động cơ M274 Mercedes Benz sê-ri 204.

Động cơ M274 được đưa vào sản xuất năm 2011 dựa trên cơ sở là động cơ M270 nhưng có một sơ tính năng mới.Các dịng xe sử dụng động cơ M274: Mercedes Benz C-class(C180, C200, C250, C300), Mercedes Benz E-class(E180, E200, E250, E300).

Hình 1.1.b. Mercedes Benz C180 trang bị động cơ M274.

1.2. Các thông số cơ bản

- Tên động cơ: M274

</div><span class="text_page_counter">Trang 4</span><div class="page_container" data-page="4">

- Kích thước thanh truyền: 152,2 mm

- Cơng suất đầu ra tại dải vịng tua: 115 kW tại 5300 rpm - Mômen xoắn: 250 Nm tại 1250-4000 rpm

- Tỷ số nén: 10,3:1

- Tiêu chuẩn khí thải: EU 5

- Hệ thống tăng áp chân không: via vacuum - Hệ thống phun xăng: phun trực tiếp

Hình 1.2.a Cơ cấu piston-trục khuỷu-thanh truyền động cơ M274.

<i>Chú thích: 1 – Piston, 2 – Má khuỷu, 3 – Trục khuỷu. </i>

</div><span class="text_page_counter">Trang 5</span><div class="page_container" data-page="5">

Hình 1.2.b. Nắp q-lac động cơ M274.

<i>Chú thích: A – Nẹp trục cam. </i>

Hình 1.2.c. Kết cấu thân máy động cơ M274.

</div><span class="text_page_counter">Trang 6</span><div class="page_container" data-page="6">

<i>Chú thích: 1 – Thân máy, 2 – Vỏ bọc dây cua-roa, 3 – Nắp đở trục khuỷu, 4 – Lọc nhớt, 5 – Vách ngăn, 6 – Bu-lông, 30 – Bơm nhớt. </i>

Chương II. Hệ thống tăng áp chân không động cơ M274 Mercedes Benz 2.1. Chức năng của hệ thống tăng áp chân không động cơ M274

Tăng công suất động cơ thông qua việc đưa thêm khí nén vào buồng đốt.

2.2. Nguyên lý hoạt động cơ bản của hệ thống tăng áp chân không động cơ M274

Hình 2.2. Sơ đồ nguyên lý cơ bản của hệ thống tăng áp động cơ M274.

Bộ tăng áp turbo trên động cơ gồm 2 phần chính là tuabin và bộ nén, đó là 2 cánh quạt gắn trên một trục, mỗi quạt một đầu trục.

Khí xả của động cơ được dẫn tới một quạt, với mục đích để quay trục và xoay quạt thứ 2 theo hiệu ứng ngược lại, được gọi là bộ nén. Bộ nén này sẽ có nhiệm vụ nén khí vào khoang nạp khí của động cơ.

Khi được nén, sẽ có nhiều khơng khí hơn được đưa vào trong xi-lanh đồng nghĩa nhiên liệu đưa vào động cơ sẽ bị đốt cháy nhiều hơn, tăng công suất cho động cơ.

Do sử dụng chính khí thải của động cơ để nén nên nhiệt độ turbo tăng áp rất cao, vì vậy turbo tăng áp thường đi kèm với một hệ thống làm mát trung gian để làm mát trước khi đưa vào động cơ.

</div><span class="text_page_counter">Trang 7</span><div class="page_container" data-page="7">

2.3. Kết cấu hệ thống tăng áp chân khơng động cơ M274

2.3.1. Bộ tăng áp

Hình 2.3.1 Bộ tăng áp động cơ M274.

- 50/1 – Nắp điều khiển tăng áp

- 50/2 – Thiết bị nắp điều khiền tăng áp chân không - 50/3 – Bộ giảm tiếng ồn

- 50/4 – Ống xả - Y101 – Van xả khí

</div><span class="text_page_counter">Trang 8</span><div class="page_container" data-page="8">

- A – Đường cấp nước làm mát trục turbo - B – Đường hồi nước làm mát

- C – Đường cấp nhớt bôi trơn trục turbo - D – Đường hồi nhớt bôi trơn

Bộ tăng áp chính là thành phần chính và quan trọng nhất của hệ thống tăng áp chân khơng, nó được hàn vào ống xả động cơ dưới dạng mô-đun.Bộ điều khiển ME có chức năng tính tốn lượng nhiên liệu cần thiết đưa vào buồng cháy khi động cơ được tăng áp. Áp suất trong bộ tăng áp được điều chỉnh qua nắp điều áp với chức năng tuần hồn khí. Tiếng ồn và xung sinh ra trong q trình tăng áp được giảm thơng qua bộ giảm tiếng ồn.

</div><span class="text_page_counter">Trang 9</span><div class="page_container" data-page="9">

- 50/2 – Thiết bị nắp khiển khiển tăng áp chân không - Y31/5 – Bộ chuyển đổi áp suất

- Y84 – Thiết bị truyền động cửa chớp có lưới tản nhiệt - Y133 – Van chuyển đổi bơm nước làm mát

</div><span class="text_page_counter">Trang 10</span><div class="page_container" data-page="10">

- A – Đường cấp chân khơng thơng qua bình chân khơng - B – Đường chân không cho nắp điều áp

- C – Đường chân không cho bơm nước làm mát

- D – Đường chân không cho thiết bị truyền động cửa chớp - E – Đường chân không đến hệ thống trợ lực phanh

Máy hút chân khơng có nhiệm vụ hút chân khơng cho tồn bộ hệ thống. Các bộ phận trong hệ thống được kích hoạt bằng điện khí nén thơng qua chân khơng được tạo ra từ máy bơm chân khơng để kiểm sốt sự tăng áp và làm bơm nước làm mát. Bộ truyền động cửa chớp được kết nối với máy hút chân không bởi hệ thống phân phối.

</div><span class="text_page_counter">Trang 11</span><div class="page_container" data-page="11">

2.3.3. Hệ thống điều khiển tăng áp

Hình 2.3.3. Sơ đồ hệ thống điều khiển tăng áp chân không.

- 50/2 – Thiết bị nắp điều khiển tăng áp chân không - Y31/5 – Bộ chuyển đổi áp suất tăng áp

- A – Đường cấp chân khơng thơng qua bình chân khơng - B – Đường cấp chân không cho nắp điều áp

</div><span class="text_page_counter">Trang 12</span><div class="page_container" data-page="12">

Trên động cơ M274, sự tăng áp được điều khiển điện khí nén bới bộ chuyển đổi áp suất tăng áp. Để kiểm soát sự tăng áp, bộ chuyển đổi áp suất được kích hoạt bởi bộ chuyển đổi ME-SFI theo tải và theo biểu đồ hiệu suất, bộ chuyển đổi ME sử dụng các cảm biến: - Cảm biến nhiệt độ khí nạp ở phía sau bướm ga

- Cảm biến áp suất ngược dòng bướm ga, tăng áp - Cảm biến áp suất phía sau bướm ga, tăng áp - Cảm biến áp suất phía sau lọc gió

- Cảm biến chân ga, yêu cầu tải trọng từ tài xế

- Cảm biến Hall trục khuỷu (có dị hướng quay), tốc độ động cơ - Cảm biến bảo vệ quá tải đường truyền, bảo vệ quá nhiệt

Trong phạm vi bướm ga được mở rộng, áp suất được tăng một cách tối đa. Để giảm sự tăng áp, dịng khí thải để dẫn động tuabin tăng áp được rẽ sang nhánh khác bằng nắp điều chỉnh tăng áp.

Bộ chuyển đổi áp suất tăng áp được cung cấp chân không thơng qua bình chân khơng, qua đó kích hoạt thiết bị nắp điều chỉnh áp suất chân khơng. Sau đó, bộ phận chân khơng sẽ mở nắp điều chỉnh áp suất thông qua một liên kết đường vòng. Nắp điều chỉnh áp suất cho phép luồng khí thải đi vịng qua bánh tuabin (ống dẫn vịng), qua đó góp phần điều chỉnh áp suất và giới hạn tốc độ tuabin. Bằng cách này, áp suất tăng tối đa là 1,1 bar, phù hợp với yêu cầu tải trọng của động cơ.

Để giám sát quá trình tăng áp, cảm biến áp suất ngược dịng của bướm ga truyền tín hiệu điện áp thích hợp đến bộ điều khiển ME-SFI [ME].

Cảm biến áp suất phía sau bộ lọc khơng khí, được đặt trong đường nạp phía trên của bộ tăng áp, được sử dụng bởi ME-SFI [ME] để theo dõi q trình nạp.

Nhiệt độ khí nạp được lưu lại trong đường ống nạp nhờ cảm biến nhiệt độ khí nạp phía sau bướm ga và được đưa đến ME-SFI [ME] dưới dạng tín hiệu điện áp.

</div><span class="text_page_counter">Trang 13</span><div class="page_container" data-page="13">

Do quán tính của trục, bánh nén và bánh turbin, bộ tăng áp vẫn tiếp tục hoạt động một thời gian sau khi xe chuyển sang chế độ giảm tốc. Khi bộ truyền động bướm ga đóng nhanh, một sóng áp suất khơng khí nạp chạy ngược lại bộ tăng áp. Sự dao động này sẽ gây ra tình trạng rung tuabin. Việc mở van chuyển đổi khí rẽ nhánh làm áp suất giảm sẽ khắc phục được tình trạng này.

Nếu ME-SFI [ME] phát hiện sự chuyển đổi từ chế độ tải sang chế độ giảm tốc, thì van chuyển đổi khí rẽ nhánh sẽ được kích hoạt. Sau đó, một màng ngăn được tích hợp trong van chuyển đổi khí rẽ nhánh sẽ mở ống dẫn khí rẽ nhánh, ống dẫn này sẽ đi vòng qua bánh xe máy nén và giảm áp suất tăng áp.

Khi động cơ đang tải, ống nhánh được đóng lại bằng màng ngăn, màng này được điều áp bằng áp suất tăng áp.

2.4. Mơ hình dịng chảy của khí nạp và khí nạp tăng áp trong động cơ M274

2.4.1 Sơ đồ mơ hình dịng chảy

Hình 2.4.1 Sơ đồ mơ hình dịng chảy của khí nạp và khí nạp tăng áp trong động cơ M274.

</div><span class="text_page_counter">Trang 14</span><div class="page_container" data-page="14">

- 110/4 – Đường khí nạp tăng áp đến bướm ga

- B17/12 – Cảm biết nhiệt độ khí nạp ngược dòng bướm ga - B17/13 – Cảm biến nhiệt độ khí nạp phía sau bướm ga - B28/5 – Cảm biến áp suất phía sau của bộ lọc khơng khí - B28/6 – Cảm biến áp suất ngược dòng bướm ga

- B28/7 – Cảm biến áp suất phía sau bướm ga

</div><span class="text_page_counter">Trang 15</span><div class="page_container" data-page="15">

Bộ tăng áp hút khí sạch từ bộ lọc khí ở đầu vào của máy nén và dẫn nó qua đầu ra của máy nén vào ống dẫn khí nạp ngược dịng của bộ làm mát khí nạp. Do tốc độ quay cao của bánh xe máy nén nên khơng khí trong ống nạp được nén đến áp suất tối đa là 1,1 bar.

Dịng chảy khí nạp từ bộ tăng áp đi qua hệ thống làm mát khí để làm mát,sau đó được nén và làm nóng và dẫn đến một đường đến ống dẫn khí nạp.

2.5. Các hư hỏng thường gặp ở hệ thống tăng áp và những lưu ý khi sử dụng

2.5.1. Các hư hỏng:

- Bộ tăng áp turbo bị rò rỉ dầu: Sau một thời gian dài hoạt động, các gioăng, phớt trong hệ thống bơi trơn turbo có thể bị hao mịn, dẫn đến rò rỉ dầu. Turbo bị hú, động cơ ồn hơn bình thường, khơng êm ái như trước.

- Hỏng ổng dẫn khí nén: Sau nhiều năm hoạt động, đường ống có thể bị thối hố, gioăng hở khiến khí nén rị rỉ ra ngồi làm động cơ bị yếu đi.

- Bạc, bi turbo bị mòn: Sau nhiều năm hoạt động trong điều kiện khắc nghiệt sẽ khiến bạc, bi bị mịn.Động cơ có tiếng kêu vo vo, hao dầu bất thường, công suất động cơ giảm đáng kể.

2.5.2. Các lưu ý khi sử dụng:

- Hạn chế di chuyển ngay sau khi nổ máy - Không tắt máy ngay sau khi dừng - Không chạy xe khi tua máy quá thấp

- Sử dụng đúng loại nhiên liệu được khuyến cáo - Kiểm tra và bổ sung dầu bôi trơn theo chỉ định - Thay lọc nhiên liệu định kỳ

- Bảo dưỡng hệ thống làm mát khí nạp định kỳ - Kiểm tra đường dẫn khí cao áp định kỳ

</div><span class="text_page_counter">Trang 16</span><div class="page_container" data-page="16">

<b>Tài liệu tham khảo </b>

[1] Văn Thành: Turbo tăng áp là gì? Những lưu ý khi đi xe động cơ turbo

[2] Thành An: Nguyên lí hoạt động và ưu nhược điểm của động cơ turbo tăng áp

[3] Introduction of the New Inline Engine Generation 4-Cylinder M 274, Daimler AG · Technical Information and Workshop Equipment (GSP/OI) · D-70546 Stuttgart

</div>