Slide Đề tài Tính toán lựa chọn bộ tăng áp tuabin khí lắp cho động cơ AMZ 236

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA CƠ KHÍ GIAO THÔNG
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Đề Tài:
TÍNH TOÁN LỰA CHỌN BỘ TĂNG ÁP
TUABIN KHÍ LẮP CHO ĐỘNG CƠ AMZ 236
Đà Nẵng 2008
SVTH
SVTH


: Đặng Văn Đông
: Đặng Văn Đông
LỚP
LỚP
: 03C4B
: 03C4B
GVHD
GVHD
: TS. Dương Việt Dũng
: TS. Dương Việt Dũng
GVD
GVD
: KS. Trần Văn Luận
: KS. Trần Văn Luận

1. Giới thiệu chung về động cơ AMZ 236.
2. Tính toán nhiệt động cơ AMZ 236.
3. Phân tích lựa chọn phương án lắp đặt bộ tăng áp.
4. Tính toán kiểm nghiệm bộ tăng áp.
5. Một số hư hỏng thường gặp và biện pháp khắc phục.
6. Kết luận

STT Thông số Số liệu kỹ thuật Đơn vị
1 Loại động cơ Diesel
2 Số kỳ 4
3 Số xylanh 6
4 Sự bố trí xylanh Hình chữ V góc 90
0
5 Thứ tự làm việc 1-4-2-5-3-6
6
Đường kính xylanh
130 mm
7 Hành trình pittông 140 mm
8 Tỷ số nén 16,5
10 Công suất định mức 132 kW
11
Tần số quay của trục
khuỷu ứng với
công suất định mức
2100 Vòng/phút
2.GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ĐỘNG CƠ AMZ 236
2.1 Đặc điểm và thông số kỹ thuật của động cơ.

2.2 Đặc điểm các chi tiết chính của động cơ AMZ 236
10

11
12
13
14
15
16
17
9
8
7
6
5
4
3
2
1
MẶT CẮT NGANG ĐỘNG CƠ AMZ 236

MẶT CẮT DỌC ĐỘNG CƠ AMZ 236
2.3 Đặc điểm các hệ thống chính của động cơ AMZ 236
13
16
15
14
12
11
10
9
8
7

6
5
4
3
2
1

2.4 Đặc điểm hệ thống nạp thải của động cơ AMZ 236
1 2
3
6
8
5
4
7

3. TÍNH TOÁN NHIỆT ĐỘNG CƠ AMZ 236
3. TÍNH TOÁN NHIỆT ĐỘNG CƠ AMZ 236
3.1 Các thông số cho trước của động cơ:
Công suất định mức có ích của động cơ Ne=132 kW
Số vòng quay định mức: n=2100 v/p
Tỷ số nén: ε=16,5
Đường kính xylanh: D=130 mm
Hành trình piston: S=140 mm
Số xylanh: i=6
Số kỳ: τ=4
3.2 Tính toán các thông số của chu trình công tác
3.3 Tính toán các thông số chỉ thị

3.4 Kt qu tớnh toỏn

Quaù trỗnh Thọng sọỳ Thổù nguyón
Kóỳt quaớ




T
a
P
a
Naỷp
0
K
MN/m
2
-
-
T
c
P
c
MN/m
2
0
K
Neùn
P
z
T
z

MN/m
2
0
K
Chaùy


T
b
P
b
0
K
MN/m
2
-
-
Giaợn nồợ
Thọng sọỳ
coù ờch
P
m
P
e

g
e

e
N

e
MN/m
2
MN/m
2
g/kW.h
kW
-
-
0.852
0.0266
329.55
0.09
924.6
4.1664
7.2912
2051.087
1.32
12.51
1237.461
0.352
0.1776
0.6874
0.795
209.46
0.4044
132

Đồ thị đặc tính ngoài
Đồ thị công của động cơ AMZ 236

r"
b'
a"
r'
P
V
b''
z''
c''
z
y
c
b
a
r
V
h
V
a
16.51615
14
13
1211
1098765
4
3
1 2
1.320
V
c

P
O
=0.1
7.2912
6
6
0
4
6
0
2
0
0
O'O
pV=const
µ
V
=0.011
µ
P
=0.041
4.1664
0.35163
3.4 Xây dựng đồ thị công và đặc tính ngoài

4.1 Đặc điểm chung về hệ thống tăng áp trên động cơ đốt trong.
4.2 Phân tích phương án lắp đặt bộ tăng áp
4.3 Phối hợp làm việc TB-MN với động cơ đốt trong
4.4 Lắp đặt bộ tăng áp
4.5 Đặc điểm kết cấu TB-MN

4.6 Tính toán nhiệt của động cơ AMZ 236 sau khi lắp đặt bộ tăng áp
4. PHÂN TÍCH LẮP ĐẶT BỘ TĂNG ÁP TRÊN
ĐỘNG CƠ AMZ 236

4.1 c im chung v h thng tng ỏp trờn ng c t trong
Tng aùp
Coù maùy neùn
Khọng coù maùy neùn
Dỏựn
õọỹng
cồ
giồùi
Tua
bin
khờ
Họựn
hồỹp
Dao
õọỹng
vaỡ
cọỹng
hổồớng
Soùng
aùp
suỏỳt
Tọỳc
õọỹ
Lión
hóỷ
cồ

khờ
Lión
hóỷ
khờ
thóứ
Lión
hóỷ
thuớy
lổỷc
Mừc
song
song
Mừc
nọỳi
tióỳp
- Phõn loi cỏc phng ỏn tng ỏp

- Cỏc h thng tng ỏp trong ng c t trong
GHEẽP NI TIP THUN
P
T
1
LIN H C KHấ
S ệ TNG AẽP TRUYệN ĩNG BềNG C KHấ
KHNG TN DUNG NNG LặĩNG KHấ XA
1
P
K
P
K

GHEẽP SONG SONG
S ệ NGUYN LYẽ TNG AẽP HN HĩP
GHEẽP NI TIP NGHậCH
10
P
T'
12
3
4
6
6
1
P
T
P
K
12
10
P
T'
4
3
9
9
P
0,
T
0
P
T

1
P
K
12
P
T'
4
3
P
0,
T
0
10
P
0,
T
0
11
P
T
S ệ TNG AẽP BềNG TUABIN KHấ
COẽ TN DUNG NNG LặĩNG KHấ XA
9
9
P
K
P
0
12
P

T'
P
0,
T
0
5
P
T
10
P
0
LIN HKHấ THỉ
P
T'
13
P
T
1
34
P
K
1
P
0
10
C CU NI COẽ LIN H THUY LặC
P
0,
T
0

3
4
2
P
T'
P
K
P
T
1
P
0
10
P
K
1
P
T'
5

4.2 Phõn tớch phng ỏn lp t b tng ỏp
H THNG ểNG AẽP
8
P
K
P
0
LIN H KHấ THỉ
P
T'

12
P
T
7
109
H THNG MACH ĩNG
S ệ B TRấ TUABIN LN ĩNG C
S ệ CAẽC PHặNG AẽN TNG AẽP BềNG TUABIN KHấ
II
1 2 3 4 5 6
I
IIII
I
654321

4.3 Phối hợp làm việc TB-MN với động cơ đốt trong
-
Phối hợp TB-MN với ĐCĐT ở chế độ ổn định:
Chế độ làm việc ổn định là chế độ làm việc mà số vòng quay và tải
trọng của động cơ coi là không đổi. Ở chế độ này phụ thuộc vào các
nhân tố quan trọng sau:
+ Lưu lượng khí qua máy nén
+ Sự phân chia lượng không khí do MN cung cấp
+ Nhiệt độ khí xả
- Phối hợp TB-MN với ĐCĐT ở chế độ thay đổi:
Khi động cơ tăng áp làm việc ở chế độ thay đổi hoặc là mômen thay
đổi hoặc n thay đối sẽ gây ảnh hưởng đến hoạt động của cụm TB-MN
và cũng vì vậy nó sẽ tác dụng ngược lại đối với ĐCĐT. Vì vậy ta xét 2
trường hợp sau:

Đặc tính cung cấp khí khi
mômen thay đổi và n không đổi
Đặc tính cung cấp khí khi
mômen không đổi và n thay đổi
A
p
e
Me
0.0
1.0 2.0
0.5
1.0
p
e
1.5
m
k
2.0
m
k
2.5
A

Tæång æïng våïi âäüng cå
khäng tàng aïp
0.0
0.5 1.0 1.5 2.0
0.5
1.0
1.5

2.0
C
C'
B
B'
Ne
n
m
k
n
m
k
Thæìa khäng khê
Thiãúu khäng khê
E
Chãú âäü âënh mæïc
D

Tæång æïng våïi âäüng cå
khäng tàng aïp

-
Phi hp TB-MN vi CT ch s dng:

c tớnh CT phi hp vi TB-MN
p
1
m
K

ổ
ồ
ỡn
g

g
i
ồ
ù
i

h
a
ỷn

b
ồ
m
n khọng õọứi
n
T
khọng õọứi
Taới troỹng khọng õọứi
Hióỷu suỏỳt
õoaỷn nhióỷt
Vuỡng
bồm
p

Công suất định mức động cơ tăng áp:

Ne=200÷420 [mã lực] =147,2÷309,12[kW]
Số vòng quay làm việc của bộ tăng áp: n= 60000÷135000 [v/p]
Hiệu suất bộ tăng áp:
Tỷ số tăng áp:
Đặc tính làm việc của bộ tăng áp GT3271
5,31
÷=
k
π
77,06,0
÷=
k
η
G
k
(lb/min)
π
κ
0 10 20
30
40 50
1.5
2.0
2.5
3
3.5
60000
75000
90000
105000

120000
135000
77%
76%
74%
72%
70%
68%
65%
60%
1kg/s=132.277(lb/min)

3
4
5
6
7
550
1195
1041
1
2
8
4.4 Lắp đặt bộ tăng áp GT3271 trên động cơ AMZ 236
- Lắp đặt bộ tăng áp GT 3271:

9
8
1
4

6
7
ÄÚNG THAÍI
3
2
10 11
5
KHÄNG KHÊ
- Sơ đồ Nguyên lý làm việc của hệ thống tăng áp của động cơ AMZ
236 khi lắp đặt :

1
2
3
4
5
6
7 8 9 10 12
13
14
15
17
19
18 16
11
4.5 Kết cấu TB-MN
- Kết cấu bộ tăng áp GT3271:

5
A

4
B
E
D
5
1 2 3
ÂÃÚN BÅM
NÆÅÏC
TÆÌ VOÍ VAN HÀÒNG
NHIÃÛT ÂÃÚN
TÆÌ GIAÏ ÂÅÎ
LOÜC DÁÖU ÂÃÚN
ÂÃÚN
CAÏCTE DÁÖU
KHOANG DÁÖU
KHOANG NÆÅÏC LAÌM MAÏT
C
- Bôi trơn và làm mát bộ tuabin tăng áp động cơ:

4.6 Tớnh toỏn nhit sau khi lp t b tng ỏp
- Kt qu tớnh toỏn:
Quaù trỗnh Thọng sọỳ Thổù nguyón
Kóỳt quaớ




T
a
P

a
Naỷp
0
K
MN/m
2
-
-
T
c
P
c
MN/m
2
0
K
Neùn
P
z
T
z
MN/m
2
0
K
Chaùy


T
b

P
b
0
K
MN/m
2
-
-
Giaợn nồợ
Thọng sọỳ
coù ờch
P
m
P
e

m
g
e

e
N
e
MN/m
2
MN/m
2
g/kW.h
kW
-

-
0.92
0.023
374.7
0.144
1051
6.67
11.33
2158.83
1.26
13.13
1467.23
0.352
0.1236
1.23
0.9
165.7
0.51
240.6

Đồ thị công
Đồ thị đặc tính ngoài
P
'
O
=0.15
V
c
0 1.26 21 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 16.5
V

a
V
h
r
a
b
c
y
z
c''
z''
b''
P
r'
a"
b'
r"
V
11.33
O O'
4
6
0
6
6
0
pV=const
6.7
0.5
µ

V
=0.011
µ
P
=0.063
P
O
2
0
0
- Đồ thị công và đồ thị đặc tính ngoài sau khi lắp đặt bộ tăng áp:


Lưu lượng không khí vào máy nén G
K

Lưu lượng không khí qua tuabin G
T

Nhiệt độ khí thải ra khỏi động cơ khi chưa
tính đến sự hoà lẫn của khí quét T
P’

Nhiệt độ khí thải ra khỏi động cơ khi tính đến
thành phần khí quét hoà lẫn trong khí xả T
p
5.1 Tính toán các thông số làm việc trong TB-MN:
5. TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM BỘ TUABIN TĂNG ÁP

TB-MN làm việc ổn định theo các điều kiện sau


Cân bằng công suất : N
K
=N
T

Cân bằng số vòng quay: n
K
=n
T

Cân bằng lưu lượng khí qua tuabin và máy nén:
G
T
=G
K
+G
nl
-G
hhụt
5.2 Tính toán Tuabin tăng áp: