Tính toán hệ thống bôi trơn của động cơ B6 trên xe PT-76 sau khi cường hóa bằng tăng áp

Nhiệt độ và áp suất trong trong xy lanh động cơ B6 sau khi cường hóa bằng tăng áp tăng lên, dẫn đến tải trọng cơ - nhiệt trên các ổ đỡ của động cơ cũng tăng theo. Bài báo tính toán lại hệ thống bôi trơn của động cơ B6 trên xe PT-76 sau khi cường hóa bằng tăng áp nhằm mục đích duy trì tình trạng bôi trơn tại các ổ đỡ của động cơ gần tương tự như khi chưa tăng áp.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tính toán hệ thống bôi trơn của động cơ B6 trên xe PT-76 sau khi cường hóa bằng tăng áp THE INTERNATIONAL CONFERENCE ON MARINE SCIENCE AND TECHNOLOGY 2016 Tính toán hệ thống bôi trơn của động cơ B6 trên xe PT-76 sau khi cường hóa bằng tăng áp Calculation of the boosted B6 engine’s lubrication system on the PT-76 multi-purpose vehicle Lương Đình Thi, Nguyễn Hà Hiệp Học viện Kỹ thuật Quân sự, thidongluc33@yahoo.comTóm tắt Nhiệt độ và áp suất trong trong xy lanh động cơ B6 sau khi cường hóa bằng tăng áptăng lên, dẫn đến tải trọng cơ - nhiệt trên các ổ đỡ của động cơ cũng tăng theo. Bài báo tínhtoán lại hệ thống bôi trơn của động cơ B6 trên xe PT-76 sau khi cường hóa bằng tăng ápnhằm mục đích duy trì tình trạng bôi trơn tại các ổ đỡ của động cơ gần tương tự như khi chưatăng áp. Kết quả tính toán cho thấy, sau khi động cơ đươc tăng áp với tỷ số tăng áp k = 1,6 1,8, chiều dày nhỏ nhất của màng dầu và lưu lượng dầu lưu thông qua màng dầu giảm, ápsuất lớn nhất trên màng dầu tăng. Áp suất của bơm dầu bôi trơn cần được điều chỉnh từ phạmvi 6  9 atm đến 9  11 atm, lưu lượng của bơm dầu bôi trơn cần được điều chỉnh từ phạm vi3,8  4,6 m3/h đến 4,6  5,2 m3/h. Từ khóa: Áp suất, nhiệt độ, lưu lượng, màng dầu, dầu bôi trơn, ổ đỡ.Abstract The high temperature and pressure of the boosted B6 engine lead to the thermo-mechanical loads in the engine bearings increase correspondingly. This paper calculated thelubrication system of the B6 engine on the PT-76 boosted by using a turbocharger to maintainthe lubricant condition in bearing as before using turbocharger. Obtained results show thatthe minimum film thickness and lubricant flow rates decrease whereas the maximum oil filmpressure increases. The pressure of lubricant oil need to be adjusted from the range of 6  9atm to 9  11 atm and the flow rate of lubricant oil need to be adjusted from the range of 3,8 4,6 m3/h to 4,6  5,2 m3/h. Keywords: Pressure, temperature, flow rate, oil film, lubricant, bearing.1. Đặt vấn đề Động cơ B6 nguyên bản là động cơ chưa tăng áp, được lắp trên xe PT-76 [5]. Động cơnày đã được nghiên cứu để cường hóa công suất bằng tua bin khí thải với bộ máy nén có tỷ sốnén trong khoảng k = 1,6  1,8 [3]. Sau khi tăng áp công suất có ích của động cơ tăng lên25%, áp suất, nhiệt độ trong xy lanh và mật độ dòng nhiệt truyền cho dầu bôi trơn cũng tănglên đáng kể. Áp suất trong xy lanh ảnh hưởng trực tiếp lên các ổ đỡ trên động cơ làm giảmchiều dày màng dầu, tăng áp suất tiếp xúc dẫn đến chế độ bôi trơn thay đổi, làm cho ma sáttăng, mài mòn cơ học lớn. Nhiệt độ của môi chất trong xy lanh và mật độ dòng nhiệt truyềncho dầu bôi trơn tăng dẫn đến nhiệt độ dầu bôi trơn tăng cao, độ nhớt và chất lượng dầu giảmxuống. Các yếu tố trên gây ảnh hưởng xấu đến chế độ bôi trơn, phá vỡ tình trạng bôi trơn vốncó của động cơ. Vì vậy, sau khi tăng áp cho động cơ, cần phải tính toán và điều chỉnh cácthông số của hệ thống bôi trơn để đảm bảo tình trạng bôi trơn như động cơ nguyên bản. Trong hệ thống bôi trơn, có thể điều chỉnh thông số làm việc của các cụm chi tiết như:áp suất và lưu lượng bơm dầu, thay đổi kết cấu két làm mát dầu hoặc thay đổi lưu lượng quạtgió [1, 2]. Đối với động cơ B6, do khoang động lực của xe đã kín khít nên việc thay đổi kétlàm mát dầu là không thể thực hiện được, trên xe không dùng quạt gió mà dùng hệ thống thảikiểu ejector để làm mát nên lưu lượng không khí làm mát chỉ phụ thuộc lưu lượng và áp suấtHỘI NGHỊ QUỐC TẾ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ HÀNG HẢI 2016 99 THE INTERNATIONAL CONFERENCE ON MARINE SCIENCE AND TECHNOLOGY 2016khí thải [5]. Vì vậy, cần điều chỉnh áp suất và lưu lượng bơm dầu để đáp ứng yêu cầu bôitrơn, việc điều chỉnh này có thể thực hiện được trên bơm dầu bôi trơn của động cơ.2. Xây dựng mô hình tính toán Modul GT-Crank của phần mềm GT-Suite được sử dụng để mô phỏng, tính toán cácthông số đặc trưng của hệ thống bôi trơn [4]. Các bề mặt ma sát chính trên động cơ gồm:piston - xy lanh, piston - xéc măng, xéc măng - xy lanh, ổ đỡ đầu nhỏ thanh truyền, ổ đỡ đầuto thanh truyền, ổ đỡ trục khuỷu,… đây là các bề mặt cần được bôi trơn trên động cơ. Các yếutố ảnh hưởng đến chiều dày màng dầu, áp lực trên màng dầu và nhiệt độ dầu bôi trơn gồm: ápsuất và nhiệt độ của môi chất trong xy lanh, kích thước và khối lượng các chi tiết, tốc độ trụckhuỷu, lưu lượng và áp suất dầu bôi trơn. Mô hình động cơ B6 được thể hiện như hình 1. Hình 1. Mô hình động lực học của động cơ B6 Các thông số chính của động cơ được thể hiện trên bảng 1. Bảng 1. ...