Download miễn phí Ứng dụng phần mềm HydSim để mô phỏng hệ thống nhiên liệu động cơ Dongfeng S1100A
MỤC LỤC
1. Mục đích và ý nghĩa của đề tài 4
2. Giới thiệu phần mềm HydSim . 5
2.1. Giới thiệu tổng quan về phần mềm 5
2.1.1. Tạo mô hình trong không gian hai chiều. 5
2.1.2. Nhập thông số ban đầu. 6
2.1.3. Chạy phần mềm để tính toán. 6
2.1.4. Bộ xử lý PP2 (Post-Processor PP2). 6
2.1.5. Bộ xử lý PP3 (Post-Processor PP3). 7
2.2. Giới thiệu các nhóm phần tử trong phần mềm 7
2.2.1. Các nhóm phần tử trong phần mềm 7
2.2.2. Các nhóm phần tử cần thiết cho việc mô phỏng cho hệ thống
nhiên liệu động cơ Diesel sử dụng bơm cao áp piston plunger. 9
3. Khảo sát hệ thống nhiên liệu động cơ Dongfeng S1100A 47
3.1. Giới thiệu chung về động cơ Dongfeng S1100A 47
3.2. Khảo sát cụ thể hệ thống nhiên liệu động cơ Dongfeng S1100A 50
3.2.1. Đặc điểm chung về hệ thống nhiên liệu động cơ Dongfeng S1100A 50
4. Sử dụng phần mềm HydSim mô phỏng hệ thống nhiên liệu
động cơ Dongfeng S1100A 59
4.1. Sơ đồ giải thuật của phương pháp mô phỏng. 59
4.2. Xây dựng sơ đồ hệ thống nhiên liệu và liệt kê các phần tử cần thiết để mô phỏng. 60
4.3. Xây dựng mô hình hệ thống nhiên liệu động cơ Dongfeng S1100A 61
4.3.1. Tạo mô hình khối bơm cao áp. 62
4.3.2. Tạo mô hình khối đường ống cao áp. 63
4.3.3. Tạo mô hình khối vòi phun. 63
4.3.4. Tạo mô hình khối buồng cháy. 63
4.3.5. Kết nối các khối mô hình thành mô hình mô phỏng hệ thống nhiên liệu. 64
4.4. Khai báo dữ liệu đầu vào cho các phần tử 65
4.4.1. Khai báo dữ liệu đầu vào cho phần tử cam lồi 65
4.4.2. Khai báo dữ liệu đầu vào cho phần tử piston plunger. 67
4.4.3. Khai báo dữ liệu đầu vào cho phần tử cửa nạp/ tràn thẳng hàng. 67
4.4.4. Khai báo dữ liệu đầu vào cho phần tử rò rỉ số 1. 68
4.4.5. Khai báo dữ liệu đầu vào phần tử áp suất ban đầu của nhiên liệu. 69
4.4.6. Khai báo dữ liệu đầu vào cho phần tử buồng áp suất trước van cao áp. 69
4.4.7. Khai báo dữ liệu đầu vào cho phần tử van cao áp có vành giảm áp. 70
4.4.8. Khai báo dữ liệu đầu vào cho phần tử buồng áp suất sau van cao áp. 70
4.4.9. Khai báo dữ liệu đầu vào cho phần tử đường ống cao áp. 71
4.4.10. Khai báo dữ liệu đầu vào cho phần tử đường ống dọc thân vòi phun. 72
4.4.11. Khai báo dữ liệu đầu vào cho phần tử khoang chuyển tiếp. 72
4.4.12. Khai báo dữ liệu đầu vào cho phần tử đường ống xiên
dẫn đến khoang nâng kim phun(3 đường). 73
4.4.13. Khai báo dữ liệu đầu vào cho phần tử buồng nâng kim phun. 73
4.4.14. Khai báo dữ liệu đầu vào cho phần tử kim phun. 74
4.4.15. Khai báo dữ liệu đầu vào cho phần tử vòi phun. 74
4.4.16. Khai báo dữ liệu đầu vào cho phần tử rò rỉ số 2. 77
4.4.17. Khai báo dữ liệu đầu vào cho phần tử biên áp suất (dầu hồi). 77
4.4.18. Khai báo dữ liệu đầu vào cho phần tử lò xo kim phun. 78
4.4.19. Khai báo dữ liệu đầu vào cho phần tử liên kết piston plunger với con đội 79
4.4.20. Khai báo dữ liệu đầu vào cho phần tử buồng cháy. 79
4.5. Khai báo dữ liệu ban đầu cho các phần tử 80
4.5.1. Khai báo điều kiện ban đầu cho phần tử cam lồi 80
4.5.2. Khai báo điều kiện ban đầu cho phần tử piston plunger. 80
4.5.3. Khai báo điều kiện ban đầu cho phần tử buồng trước van cao áp. 80
4.5.4. Khai báo điều kiện ban đầu cho phần tử buồng sau van cao áp. 81
4.5.5. Khai báo điều kiện ban đầu phần tử đường ống cao áp,
lỗ dọc thân vòi phun, lỗ dọc thân kim phun. 81
4.5.6. Khai báo điều kiện ban đầu phần tử kim phun. 81
4.6. Khai báo tính chất nhiên liệu. 82
4.7. Khai báo tính chất khí nạp trong buồng cháy. 82
4.8. Lựa chọn những thông số đầu ra. 83
4.8.1. Lựa chọn thông số đầu ra của phần tử cam lồi 83
4.8.2. Lựa chọn thông số đầu ra của phần tử piston plunger. 84
4.8.3. Lựa chọn thông số đầu ra của phần tử buồng trước van cao áp. 85
4.8.4. Lựa chọn thông số đầu ra của phần tử van cao áp có vành giảm áp. 85
4.8.5. Lựa chọn thông số đầu ra của phần tử khoang nâng kim phun. 86
4.8.6. Lựa chọn thông số đầu ra của phần tử kim phun. 86
4.8.7. Lựa chọn thông số đầu ra của phần tử vòi phun. 87
4.9. Chạy chương trình tính toán. 87
4.9.1. Khai báo hộp thoại "Điều khiển tính toán". 87
4.9.2. Chạy chương trình tính toán. 88
4.10. Xuất kết quả mô phỏng và nhận xét 89
4.10.1. Cách xuất kết quả. 89
4.10.2. Nhận xét kết quả. 89
4.10.3. Đánh giá chung về chất lượng phun nhiên liệu từ kết quả mô phỏng. 97
5. Đánh giá sự ảnh hưởng của các thông số đến chất lượng
phun nhiên liệu. 97
5.1. Thay đổi tốc độ trục cam 97
5.2. Thay đổi áp suất buồng cháy. 98
6. Kết luận. 99
TÀI LIỆU THAM KHẢO 100
1. Mục đích và ý nghĩa của đề tài
Kể từ khi ra đời cho đến nay, động cơ đốt trong sử dụng nhiên liệu Diesel đã không ngừng cải tiến và chế tạo mới những bộ phận, hệ thống nhằm nâng cao hiệu suất, giảm tiêu hao nhiên liệu và ô nhiễm môi trường. Một trong những hệ thống có ảnh hưởng quyết định đến các chỉ tiêu trên đó là hệ thống nhiên liệu và cụ thể là việc phun nhiên liệu vào buồng cháy. Nhiên liệu được cung cấp vào buồng cháy vào thời điểm nào, chất lượng tia phun như thế nào để cho quá trình cháy diễn ra tốt nhất. Vì vậy việc nghiên cứu nhằm làm cho hệ thống nhiên liệu hoạt động tốt nhất, tối ưu nhất luôn nhận được sự quan tâm của các nhà nghiên cứu. Hiện nay, việc thực hiện những cải tiến trên có thể được tiến hành thuận lợi hơn nhờ sự phát triển mạnh mẽ của lĩnh vực công nghệ thông tin. Việc áp dụng các phần mềm tin học để thiết kế, mô phỏng, tính toán không những rút ngắn đáng kể thời gian, công sức cho người thiết kế mà còn cho kết quả rất chính xác.
Với mong muốn tìm hiểu công dụng của các phần mềm tin học chuyên ngành động cơ đốt trong, em đã chọn phần mềm HydSim (Hydraulic Simulation) dùng để mô phỏng, tính toán hệ thống nhiên liệu của động cơ Diesel có tên Dongfeng S1100A. Dùng phần mềm này để mô phỏng tình trạng cung cấp nhiên liệu hiện tại của động cơ. Qua đó đánh giá sự ảnh hưởng của những thông số kết cấu, những điều kiện biên và những thông số vận hành đến chất lượng phun nhiên liệu, đây là cơ sở cho việc thiết kế, chế tạo, cải thiện hệ thống nhiên liệu nhằm nâng cao chất lượng phun nhiên liệu cho động cơ. Phần mềm này được xây dựng trên cơ sở là thuyết động lực học và dao động chất lỏng của những hệ thống đa phần tử. Có nhiều cách để ứng dụng phần mềm này, ta có thể kết nối các biểu tượng và sau đó nhập các thông số đầu vào của các chi tiết và lấy ra các thông số của việc phun nhiên liệu để khảo sát và kiểm nghiệm hay là ngược lại để có nhanh các thông số chính xác của các chi tiết cần thiết kế.
Từ việc mô phỏng, tính toán việc phun nhiên liệu của động cơ Dongfeng S1100A nói riêng, tức là hệ thống nhiên liệu Diesel, ta có thể mở rộng ứng dụng của phần mềm ra cho hệ thống nhiên liệu dùng xăng hay các loại nhiên liệu thay thế khác, hệ thống bôi trơn và rộng hơn nữa là phân tích động lực học của những hệ thống thủy lực và thủy cơ.

http://s1.luanvan.co/qYjQuXJz1boKCeiU9qAb3in9SJBEGxos/swf/2013/06/26/ung_dung_phan_mem_hydsim_de_mo_phong_he_thong_nhie.XlCPi8SpWF.swf luanvanco /luan-van/de-tai-ung-dung-tren-liketly-30276/
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí

Tóm tắt nội dung tài liệu:

chi tiết ít hơn, kích thước nhỏ gọn. Đa số động cơ Diesel cỡ nhỏ là động cơ tĩnh tại, và dùng một xi lanh, thường bố trí nằm ngang nhằm giảm chiều cao của động cơ và tận dụng bố trí hệ thống làm mát và thùng nhiên liệu lên trên làm cho động cơ gọn hơn. Trong đó động cơ Dongfeng S1100A cũng thuộc loại này.
Động cơ Dongfeng S1100A do hãng DONGFENG Trung Quốc chế tạo. Về kết cấu động cơ có một xilanh đặt nằm ngang, thiết kế nhỏ gọn đơn giản. Hệ thống cung cấp nhiên liệu sử dụng bơm cao áp kiểu Bosch nhỏ gọn, vòi phun kiểu tiết lưu nên lượng nhiên liệu phun nhỏ khi bắt đầu phun và lượng nhiên liệu phun tăng lên dần khi phun nhiên liệu chính, điều này giúp cho động cơ tiết kiệm nhiên liệu khi hoạt động. Động cơ được làm mát bằng nước theo kiểu bốc hơi.
Động cơ Dongfeng S1100A được dùng rộng rãi trong đời sống xã hội, đặc biệt là các vùng nông thôn, ở các công trình xây dựng,… Với giá thành nhiên liệu sử dụng thấp hơn xăng và công suất sinh ra lớn hơn động cơ xăng tương ứng nên động cơ Diesel ngày càng tiếp cận gần hơn với đời sống nông thôn và các công trường xây dựng và được dùng làm nguồn động lực phục vụ chính như là:
- Phát nguồn động lực cho các máy canh tác nông nghiệp và các phương tiện vận chuyển: máy cày, máy xới, máy bừa, máy bơm nước, máy gặt đập, xe công nông, xuồng máy,…
Với yêu cầu ngày càng khắc khe về vấn chống ô nhiễm môi trường và sự cạnh tranh gây gắt giữa các nguồn động lực nên ta phải tìm cách hoàn thiện hơn nữa cho động cơ Diesel, cụ thể là: nâng cao hiệu suất, tăng tính kinh tế và giảm ô nhiễm môi trường. Để làm được điều này thì việc nghiên cứu cải tạo hệ thống cung cấp nhiên liệu cho động cơ là vấn đề cốt lõi.
Hình 3-1 Mặt cắt ngang động cơ Dongfeng S1100A
1- Cần xả xuppap; 2- Đường dầu bôi trơn cò mổ; 3-Lò xo xupáp; 4-Xupáp thải; 5- Nắp xilanh; 6- Piston; 7- Chốt piston; 8- Van xả nước làm mát; 9- Bánh đà; 10- Trục cam; 11- Puly; 12- Bơm dầu bôi trơn; 13- Trục dẫn động bơm dầu bôi trơn; 14- Bánh răng trục bơm dầu bôi trơn; 15- Cơ cấu khởi động; 16- Bộ bánh răng điều tốc; 17- Bánh răng trục khuỷu; 18- Trục khuỷu; 19- Bơm tay; 20- Bánh răng dẫn động trục cam; 21- Bơm cao áp; 22-Thân động cơ; 23- Xecmăng; 24- Xupáp nạp; 25- Bầu lọc không khí.
Hình 3-2 Mặt cắt dọc động cơ Dongfeng S1100A
1- Cò mỗ; 2- Vòi phun; 3- Ống xả; 4- Két nước làm mát; 5- Phao đo mực nước trong két; 6- Lưới lọc nước; 7- Khóa nhiên liệu; 8- Đai móc nâng động cơ; 9- Thùng nhiên liệu;10- Nắp đậy thùng nhiên liệu;11- Que thăm dầu; 12- Bulông xả dầu bôi trơn; 13- Lọc dầu bôi trơn; 14- Cam nhiên liệu; 15- Con đội; 16- Thanh truyền; 17- Đũa đẩy; 18- Lót xilanh; 19-Nắp chụp cò mỗ.
Bảng 3-1 Bảng thông số kỹ thuật động cơ Dongfeng S1100A
Tên thông số
Ký hiệu
Thứ nguyên
Giá trị
Kiểu máy
S1100A
Kiểu nằm, 1 xilanh, 4 kỳ.
Công suất định mức
[kW]
11,03
Số vòng quay lớn nhất
[v/ph]
2200
Tỷ số nén
[-]
20
Đường kính xilanh
[mm]
100
Hành trình piston
[mm]
115
Áp suất có ích trung bình
p
[kPa]
665,9
Suất tiêu hao nhiên liệu
ge
[g/kW.h]
≤250,2
cách bôi trơn
Kiểu hỗn hợp: Cưỡng bức và vung té
cách làm nguội
Bốc hơi nước
cách khởi động
Tay quay khởi động
Áp suất phun dầu
[kPa]
12745 ± 490
Kích thước
(AxBxH)
[mm]
814x551x620
Trọng lượng máy
G
[kg]
155
Góc mở sớm xupáp nạp
Độ
17
Góc đóng muộn xupáp nạp
Độ
43
Góc mở sớm xupáp thải
Độ
43
Góc đóng muộn xupáp thải
Độ
17
Góc phun sớm
Độ
20
3.2. Khảo sát cụ thể hệ thống nhiên liệu động cơ Dongfeng S1100A
3.2.1. Đặc điểm chung về hệ thống nhiên liệu động cơ Dongfeng S1100A
3.2.1.1. Nhiệm vụ và yêu cầu đối với hệ thống nhiên liệu động cơ Dongfeng S1100A
* Nhiệm vụ:
- Chứa nhiên liệu dự trữ, đảm bảo cho động cơ hoạt động liên tục trong một khoảng thời gian nhất định.
- Lọc sạch nước và tạp chất cơ học lẫn trong nhiên liệu, giúp nhiên liệu chuyển động thông thoáng trong hệ thống.
- Cung cấp nhiên liệu cho động cơ phải đảm bảo tốt các yêu cầu sau:
+ Lượng nhiên liệu cấp cho mỗi chu trình phải phù hợp với từng chế độ làm việc của động cơ.
+ Phun nhiên liệu vào xi lanh động cơ đúng thời điểm, đúng quy luật đã định.
+ Phun với áp suất cao để nhiên liệu được xé tơi.
+ Tia phun phải đảm bảo đều, số lượng, kích thước, phương hướng phải phù hợp với hình dạng buồng cháy và với cường độ và phương hướng chuyển động của môi chất trong buồng cháy để hòa khí được hình thành nhanh và đều.
* Yêu cầu:
- Hoạt động lâu bền, có độ tin cậy cao.
- Giảm tiếng ồn và ô nhiễm.
- Dễ dàng và thuận tiện trong sử dụng, bảo dưỡng và sửa chữa.
- Dễ chế tạo, giá thành hạ.
3.2.1.2. Sơ đồ hệ thống nhiên liệu động cơ Dongfeng S1100A
Hình 3-3 Sơ đồ hệ thống nhiên liệu động cơ Dongfeng S1100A
1-Ống Thải, 2-Vòi phun, 3- Ống nhiên liệu thừa, 4-Piston, 5-Xi lanh, 6- Bầu lọc nhiên liệu, 7- Thùng nhiên liệu, 8- Khóa nhiên liệu, 9- Ống dẫn dầu vào bầu lọc, 10- Ống dẫn dầu đến bơm cao áp, 11- Cam, 12- Cần xoay piston, 13- Bơm cao áp, 14- Đường ống cao áp, 15- Đũa đẩy, 16-Xupáp, 17- Lò xo xupáp, 18- Nắp xilanh, 19- Cò mổ.
Trên hình 3-3 giới thiệu sơ đồ hệ thống nhiên liệu của động cơ Dongfeng S1100A. Nhiên liệu tự chảy từ thùng chứa nhiên liệu xuống khoang chứa của bơm cao áp (hệ thống tự chảy không dùng bơm chuyển) và được lọc sạch tạp chất khi đi qua bầu lọc (6). Khi bơm cao áp (13) làm việc (piston đi qua phải) thì nhiên liệu sẽ được hút từ khoang chứa vào buồng nén thông qua cửa hút. Khi piston đi qua trái (nhờ biên dạng con đội), nó sẽ đẩy nhiên liệu tràn về lại khoang chứa ngoài xilanh qua cửa tràn, đến khi piston che mép trên của cửa nạp và cửa tràn lại thì phần nhiên liệu còn lại trong xilanh sẽ được nén lại tạo nên áp suất cao, khi áp suất của nhiên liệu này đủ lớn để mở van cao áp thì nhiên liệu sẽ đi vào đường ống cao áp (14) rồi đến vòi phun (2). Tại khoang nâng kim phun, khi áp suất nhiên liệu đạt đến giá trị đủ để thắng lực lò xo thì kim phun được nâng lên, dầu sẽ được phun tơi vào buồng cháy xoáy lốc ở nắp xilanh (18). Phần nhiên liệu rò rỉ qua kim phun và thân kim phun sẽ được dẫn theo đường dầu hồi (3) về thùng chứa (7), kết thúc một chu trình cấp nhiên liệu cho động cơ. Để thay đổi lượng nhiên liệu cung cấp phù hợp với chế độ hoạt động của động cơ bằng cách ta thay đổi hành trình có ích của piston bơm cao áp thông qua việc quay cần (12).
3.2.1.2. Phân tích kết cấu hệ thống nhiên liệu động cơ Dongfeng S1100A
* Bơm cao áp
Hình 3-4 Cấu tạo bơm cao áp
1-Cam, 2- Con lăn, 3- Con đội, 4- Đệm, 5- Cần xoay piston, 6- Đế chặn lò xo, 7- Lò xo bơm cao áp, 8- Piston bơm cao áp, 9- Xilanh bơm cao áp, 10- Thân bơm cao áp, 11- Đế van cao áp, 12- Van cao áp, 13- Lò xo van cao áp, 14- Êcu chặn đế van cao áp, 15- Vít cố định xilanh bơm cao áp, 16- Vít chống xoay con đội, 17- Trục con lăn.
Bơm cao áp dùng để cấp một lượng nhiên liệu có áp suất cao đến vòi phun thông qua đường ống cao áp, mục đích cấp nhiên liệu vào trong buồng đốt của xilanh đúng thời điểm với một lưu lượng, áp suất nhất định và theo một quy luật nhất...

---