Đồ án Thiết kế hệ thống cung cấp nhiên liệu biogas cho động cơ RV70-N

MỤC LỤC

Trang

Lời nói đầu 5

1. Giới thiệu đề tài 6

1.1. Tổng quan về nhiên liệu diesel 6

1.1.1. Giới thiệu về nhiên liệu diesel 6

1.1.2. Những tính chất cơ bản của nhiên liệu diesel 7

1.2. Tổng quan về nhiên liệu biogas 8

1.2.1. Ưu điểm của nhiên liệu biogas 8

1.2.2. Thành phần của khí biogas 8

1.2.3. Những tính chất cơ bản của biogas 9

1.2.4. Yêu cầu của biogas khi sử dụng trong động cơ đốt trong 9

1.2.5. Tình hình sử dụng biogas hiện nay 10

1.3. Mục đích, ý nghĩa và đối tượng áp dụng của đề tài 11

1.3.1. Mục đích 11

1.3.2. Ý nghĩa 11

1.3.3. Đối tượng áp dụng 11

2. Khảo sát đặc điểm kết cấu của động cơ RV70-N 11

2.1. Giới thiệu chung về động cơ 11

2.1.1. Đặc tính kỹ thuật của động cơ 11

2.1.2. Kết cấu các chi tiết chính của động cơ 13

2.1.2.1. Piston 13

2.1.2.2. Thanh truyền 14

2.1.2.3. Trục khuỷu 14

2.2. Khảo sát hệ thống nhiên liệu 15

2.2.1. Sơ đồ hệ thống nhiên liệu 15

2.2.2. Nguyên lý làm việc 15

2.2.3. Kết cấu các chi tiết chính 16

2.2.3.1. Bộ điều tốc 16

2.2.3.2. Bơm cao áp 17

2.2.3.3. Vòi phun 17

2.3. Khảo sát hệ thống nạp thải 18

2.3.1. Bình lọc không khí 18

2.3.2. Ống xả 19

3. Tính toán chu trình nhiệt của động cơ RV70-N 19

3.1. Tính toán chu trình nhiệt động cơ khi sử dụng nhiên liệu diesel 19

3.1.1. Các số liệu ban đầu 19

3.1.2. Các thông số chọn 20

3.1.3. Kết quả tính toán 21

3.1.4. Đồ thị công 26

3.2. Tính toán chu trình nhiệt động cơ khi sử dụng lưỡng nhiên liệu (diesel+biogas) với các % năng lượng diesel làm mồi 29

3.2.1. Các giả thiết trong quá trình tính toán 29

3.2.2. Tính toán chu trình nhiệt động cơ khi sử dụng 5% năng lượng diesel làm mồi 30

3.2.2.1. Thành phần của hỗn hợp nhiên liệu 30

3.2.2.2. Các thông số chọn 31

3.2.2.3. Kết quả tính toán 32

3.2.3. Tính toán chu trình nhiệt động cơ khi sử dụng lượng diesel ở chế độ không tải 40

3.2.3.1. Bảng kết quả đo lượng tiêu hao nhiên liệu diesel ở chế độ không tải 40

3.2.3.2. Thành phần hỗn hợp nhiên liệu 40

3.2.3.3. Kết quả tính toán nhiệt: 41

3.2.4. Đồ thị công 41

3.3. So sánh, nhận xét 44

3.3.1. So sánh 44

3.3.1.1. Các thông số cơ bản của quá trình tính 44

3.3.1.2. Kết quả tính toán nhiệt 44

3.3.1.3. Bảng xác định đường nén và đường giãn nở 47

3.3.1.4. Đồ thị công 48

3.3.2. Nhận xét 48

4. Nghiên cứu, cải tiến hệ thống cung cấp biogas cho động cơ RV70-N 49

4.1. Cơ sở lý thuyết 49

4.2. Các phương án thiết kế van cung cấp biogas (van tiết lưu) 49

4.2.1. Yêu cầu, nhiệm vụ 49

4.2.2. Các phương án thiết kế 49

4.2.2.1. Van côn 50

4.2.2.2. Van cánh (van đĩa) 51

4.2.2.3. Van cầu 52

4.3. Các phương án thiết kế cơ cấu hạn chế lượng phun diesel làm mồi 53

4.3.1. Yêu cầu, nhiệm vụ 53

4.3.2. Các phương án thiết kế 53

4.3.2.1. Cơ cấu hạn chế lượng phun dùng vít 53

4.3.2.2. Cơ cấu hạn chế lượng phun dùng thanh đẩy 54

4.4. Các phương án thiết kế bộ điều tốc biogas 55

4.4.1. Yêu cầu của bộ điều tốc biogas 55

4.4.2. Các phương án thiết kế 55

4.4.2.1. Thay thế bộ điều tốc diesel bằng bộ điều tốc biogas (BĐT loại 1) 55

4.4.2.2. Sử dụng bộ điều tốc biogas riêng dẫn động van côn (BĐT loại 2) 57

4.4.2.3. Sử dụng bộ điều tốc biogas riêng dẫn động van cánh (BĐT loại 3) 59

4.5. So sánh và chọn phương án cải tạo 61

4.6. Tính toán, thiết kế phương án đã chọn 61

4.6.1. Cơ sở lý thuyết 61

4.6.2. Giới thiệu bộ phụ kiện vạn năng GATEC 20 62

4.6.2.1. Cấu tạo và nguyên lý làm việc 62

4.6.2.2. Ưu và nhược điểm 63

4.6.3. Tính toán, thiết kế buồng hỗn hợp 63

4.6.4. Tính toán, thiết kế van côn 65

4.6.5. Tính toán, thiết kế cơ cấu hạn chế lượng phun diesel làm mồi 69

4.6.6. Tính toán, thiết kế bộ điều tốc biogas 70

4.6.6.1. Sơ đồ tính toán bộ điều tốc 70

4.6.6.2. Tính toán, thiết kế các chi tiết của bộ điều tốc 73

4.6.6.3. Kết cấu bộ điều tốc biogas dẫn động van côn 83