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

1. Tên đề tài:
Thiết kế hệ thống tăng áp của động cơ MTU 12V-396TC14
2. Các số liệu ban đầu:
Thông số động cơ MTU 12V-396TC14
Động cơ MTU12V-396TC14 là động cơ dùng cho ngành đường sắt của hãng Messrs Motoren Und Turbinen Union (MTU).
Động cơ được kí hiệu : 12V-396-TC14. Trong đó :
12 : Số xy lanh động cơ
V : Động cơ chữ V
396 : Số sêri động cơ
T : Tăng áp khí nạp bằng tuabin khí xả
C : Bộ làm mát khí nạp bên trong bằng nước làm mát động cơ
1 : Động cơ dùng cho đường sắt
4 : Số ký hiệu thiết kế
3. Nội dung các phần thuyết minh:
1. Mục đích, ý nghĩa của đề tài
2. Các phương pháp tăng công suất cho động cơ đốt trong
3. Giới thiệu chung về động cơ và các hệ thống chính trong động cơ MTU
4. Các phương pháp tăng áp cho động cơ MTU. Lựa chọn phương án tối ưu
5. Tính toán nhiệt động cơ MTU
6.Tính toán thiết kế hệ thống tăng áp động cơ MTU
7. Một số vấn đề cần lưu ý khi sử dụng hệ thống tăng áp
8. Kết luận
Cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật trong thời gian qua động cơ đốt trong cũng không ngừng được cải tiến và hoàn thiện. Nhờ những ưu điểm vượt trội về nhiều mặt, đặc biệt là hiệu suất cao trong phạm vi công suất rộng, nhỏ gọn nên động cơ đốt trong ngày nay chiếm ưu thế tuyệt đối trong mọi lĩnh vực như vận tải đường bộ, đường thuỷ, phát điện dự phòng,....Với các cải thiện về mặt kỹ thuật cũng như kết cấu đã làm cho công suất động cơ không ngừng tăng lên. Tuy nhiên, khi thiết kế động cơ người ta phải cân nhắc giữa một bên là công suất lớn và một bên là kích thước, trọng lượng nhỏ gọn. Có một cách thoả mãn hai yêu cầu trên là sử dụng tua bin tăng áp hay máy nén tăng áp. Nó cho phép đốt cháy một lượng lớn hơn nhiên liệu bằng một lượng không khí lớn hơn được nén vào, kết quả là tạo ra một công suất lớn hơn cho động cơ có kích thước xác định.
Nhờ có bộ tua bin tăng áp làm tăng lượng không khí nạp cho một chu trình của động cơ nên có thể :
- Tăng áp đối với không khí đưa vào xilanh có thể làm tăng công suất động cơ
- Tăng tính năng động lực học của động cơ
- Giảm tiêu hao nhiên liệu cho động cơ, giảm được chất độc hại trong khí xả nhờ hoàn thiện hơn quá trình cháy
Với động cơ không tăng áp thì áp suất có ích trung bình pe < 0,7÷0,9 Mpa nhưng nếu sử dụng hệ thống tăng áp có thể nâng áp suất có ích trung bình lên đến 1 ÷1,2 Mpa (Nếu làm lạnh trung gian cho không khí phía sau máy nén có thể đưa áp suất có ích trung bình pe= 4 Mpa
* Tuy nhiên việc sử dụng hệ thống tăng áp cũng có những nhược điểm sau:
-Làm tăng phụ tải cơ khí cũng như phụ tải nhiệt của động cơ do đó phải đặt ra yêu cầu khắt khe hơn khi chế tạo các chi tiết của nhóm piston, bạc trục, xupap…..
- Phải tạo ra hệ thống nhiên liệu mới với quy luật cấp nhiên liệu khắt khe hơn, vòi phun có áp suất phun cao hơn,….
Vì vậy,khi nghiên cứu về đề tài này chúng ta có thể đưa ra lựa chọn phương pháp tăng áp tốt nhất để nâng cao công suất động cơ đồng thời có cách khắc phục các nhược điểm của nó.