Thiết kế hệ thống tăng áp của động cơ MTU 12v 396TC14

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

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Đề tài:

THIẾT KẾ HỆ THỐNG TĂNG ÁP CỦA
ĐỘNG CƠ MTU 12V-396TC14
SVTH
GVHD
GVD

: Kiều Thanh Khang
: PGS. TS. Nguyễn Văn Nam
: TS. Phùng Xuân Thọ

Đà Nẵng 2010


1. Mục đích và ý nghĩa của đề tài.
2. Giới thiệu chung về động cơ.
3. Các phương pháp tăng áp cho động cơ
4. Tính toán thiết kế hệ thống tăng áp của động MTU
5. Một số vấn đề lưu ý khi sử dụng hệ thống tăng áp
6. Kết luận


1. MỤC ĐÍCH VÀ Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI
 Cùng với sự phát triển của KHCN, ĐCĐT cũng không

ngừng cải tiến và hoàn thiện
 Việc nâng cao công suất của động cơ phải cân nhắc giữa
một bên là công suất lớn và một bên là kích thước và trọng
lượng nhỏ gọn
 Sử dụng hệ thống tăng áp vừa tăng được công suất
động cơ mà không ảnh hưởng lớn đến kích thước của toàn
bộ động cơ


2. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ĐỘNG CƠ MTU
MẶT CẮT NGANG ĐỘNG CƠ MTU


3. CC PHNG PHP TNG P CHO NG C
3.1. PHN LOI CC PHNG PHP TNG P
Tng aùp
Khọng coùmaùy neùn

Coùmaùy neùn

Dỏự
n
õọỹ
ng
cồ
giồùi

Lión
hóỷ
cồ

khờ

Lión
hóỷ
khờ
thóứ

Tua
bin
khờ

Họự
n
hồỹ
p

Lión
hóỷ
thuớy
lổ
c
ỷ

Mừ
c
song
song

Dao
õọỹ

ng
vaỡ
cọỹ
ng
hổ
ồớng

Mừ
c
nọỳ
i
tióỳ
p

Soùng
aùp
suỏỳ
t

Tọỳ
c
õọỹ


4. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG TĂNG ÁP
CỦA ĐỘNG CƠ MTU
4.1. CHỌN TUA BIN KHÍ
- BỘ TUA BIN TĂNG ÁP HƯỚNG KÍNH
Đường Tốc độ cực đại Lưu
Tỷ số Nhiệt độ Hiệu suất

kính
nTK (vòng/phút) lượng Gk áp năng cực đại máy nén
bánh
cho phép ηk
(kg/s)
công
của khái
tác D2
thải
tth
(mm)
(0C)

Công
suất của
động cơ
tăng áp
Ne(kW)

35÷220 25000÷250000 0,01÷2,5

15÷750

1,4÷3,5 550÷590

0,67÷0,80


- BỘ TUA BIN TĂNG ÁP HƯỚNG TRỤC
Đường

Tốc độ cực
kính bánh đại
nTK
công tác (vòng/phút)
D2 (mm)

Lưu
lượng
Gk
(kg/s)

220÷1000 5000÷350000 1,5÷3,5

Tỷ số Nhiệt độ Hiệu suất Công suất của
áp
cực đại máy nén động cơ tăng
năng cho phép ηk
áp Ne (kW)
của khái
thải
tth
(0C)

~ 4 500÷700 0,75÷0,86 150÷30000


4.2. CHỌN MÁY NÉN KHÍ


4.3. TÍNH TOÁN CÁC THÔNG SỐ LÀM VIỆC CỦA

TUA BIN-MÁY NÉN
- CÁC SỐ LIỆU BIẾT TRƯỚC VÀ CÁC THÔNG SỐ CHỌN:
Công suất định mức có ích của động cơ
Số vòng quay định mức
Tỷ số nén
Đường kính xylanh
Hành trình piston
Số xylanh
Số kỳ
Áp suất môi trường xung quanh

: Ne=900 kW
: n=1500 v/p
: =13,5
: D=165 mm
: S=185 mm
: i=12
: =4
: P0=0,1 MN/m2

Nhiệt độ môi trường xung quanh

: T0=3000K

Áp suất khí sót

: Pr=0.25 MN/m2

Nhiệt độ khí sót

: Tr=750 0K

Áp suất cuối quá trình nạp

:Pa=0,91.Pk=0,216 MN/m2


-TÍNH TOÁN CÁC THÔNG SỐ LÀM VIỆC CỦA
TUA BIN-MÁY NÉN :

Lưu lượng không khí vào máy nén Gk=1,126 [kg/s]
Lưu lượng không khí qua tua bin

GT=1,172 [kg/s]

Nhiệt độ khí xả khi không tính đến
sự hòa lẫn của khí quét

T’p=727 [0K]

Nhiệt độ khí xả khi tính đến sự hòa Tp=798 [0K]
lẫn của khí quét


4.4. TÍNH CHỌN MÁY NÉN LY TÂM
5(c)

5(c)

Baïnh

caïnh

T2

C2

2

1

P2

ÄÚ
ng vaìo

T1

2

3

C1

3 b2
2
b3

P1

a

b1

Maïy neïn
1

2

1

4

T0

4

C0

3

0

Vaìo
Maïy neïn

P0

4

T2'

C2'

P2'

Giaím täú
c
Vaìo voí

P3

T3

Pk

Tk

C3

3

Xoàõ
n äú
c

D0

D1m

D1

B

D3
D4

Ck

a

Maïy neïn

K

D2

Ra khoíi


4.5. TÍNH CHỌN MÁY NÉN TUA BIN HƯỚNG TRỤC


BẢNG KẾT QUẢ TÍNH TOÁN


4.6. Đường đặc tính của tua bin và máy nén
- Đường đặc tính của tua bin


- Đường đặc tính của máy nén

4.7. LẮP ĐẶT HỆ THỐNG TĂNG ÁP TRÊN ĐỘNG CƠ MTU


5. MỘT SỐ VẤN ĐỀ LƯU Ý KHI SỬ DỤNG HỆ
THỐNG TĂNG ÁP
- Xác định các hư hỏng và biện pháp khắc phục
- Phân tích các hư hỏng của hệ thống tăng áp
- Phương pháp tháo lắp và kiểm tra hệ thống tăng áp của động
cơ
-Quy trình kiểm tra bộ tua bin tăng áp lắp trên động cơ
- Các chú ý khi sử dụng hệ thống tăng áp


6. KẾT LUẬN
Qua quá trình tìm hiểu và nghiên cứu để thực hiện đồ án,
kiến thức thực tế cũng như kiến thức căn bản của em được
nâng cao hơn. Em đã hiểu được sâu sắc hơn về các hệ thống
tăng áp của động cơ đốt trong, đặc biệt là hệ thống tăng áp của
động cơ MTU 12V-396TC14.
Tuy nhiên, do thời gian có hạn, kiến thức và tài liệu tham
khảo còn nhiều hạn chế cũng như thiếu những kinh nghiệm thực
tiễn cho nên đồ án không tránh khỏi sai sót rất mong các thầy cô
quan tâm góp ý.


Xin chỏn thaỡnh caùm
ồn quyù Thỏửy cọ, caùc
anh chở vaỡ caùc baỷn

õaợ quan tỏm theo doợi.