Ngày nay cùng với sự phát triển của nền khoa học kỹ thuật, nền công nghiệp đóng tàu nước ta đang có những bước phát triển mạnh mẽ. Chúng ta đã đóng và hạ thủy thành công những con tàu với tải trọng hàng chục ngàn tấn và đang bắt tay vào việc đóng những con tàu tải trọng lên đến hàng trăm nghìn tấn. Và cũng chính vì lí do đó mà yêu cầu nắm vững về đặc điểm cấu tạo cũng như tính năng kỹ thuật, việc vận hành, bảo dưỡng và sửa chữa các động cơ có công suất lớn được trang bị trên tàu là rất quan trọng. Đề tài “ Động cơ 4 kỳ trung tốc hãng MAN ”.
BỘ GIAO THÔNG VÀ VẬN TẢI ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI TP.HCM ĐỒ ÁN THIẾT KẾ DIESEL TÀU THỦY Nhóm Sinh viên: Nguyễn Đình Đồn Nguyễn Thành Danh Phan Thị Hà Giang Huỳnh Trọng Hào Nguyễn Công Chánh GVHD: Lê Văn Vang Đồ án diesel tàu thủy GVHD: Lê Văn Vang LỜI NÓI ĐẦU Ngày với phát triển khoa học kỹ thuật, cơng nghiệp đóng tàu nước ta có bước phát triển mạnh mẽ Chúng ta đóng hạ thủy thành công tàu với tải trọng hàng chục ngàn bắt tay vào việc đóng tàu tải trọng lên đến hàng trăm nghìn Và lí mà yêu cầu nắm vững đặc điểm cấu tạo tính kỹ thuật, việc vận hành, bảo dưỡng sửa chữa động có cơng suất lớn trang bị tàu quan trọng Đề tài “ Động kỳ trung tốc hãng MAN ” Tuy nhiên trình tìm hiểu vấn đề, nhóm em cịn hạn chế mặt kiến thức, mặt khác tài liệu loại động không nhiều (chỉ có tài liệu chuyên sâu mua động hãng, mua riêng tài liệu chuyên sâu giá cao) tài liệu đa phần tiếng Anh nên chắn trình tìm hiểu khơng thể tránh sai sót Vì nhóm em mong nhận đóng góp ý kiến thầy bạn để đề tài hồn thiện Nhóm em xin chân thành cảm ơn thầy Lê Văn Vang hướng dẫn tận tình cho nhóm em nhiều ý kiến q báu cho việc hồn thành tập lớn mơn học TP Hồ Chí Minh, ngày 13 tháng năm 2020 Trưởng nhóm NGUYỄN ĐÌNH ĐỒN Nhóm – ĐH GTVT TP.HCM - 2019 Đồ án diesel tàu thủy GVHD: Lê Văn Vang PHẦN 1: TÍNH CHỌN ĐỘNG CƠ DIESEL CHO TÀU THỦY • Chọn động MAN B&W kỳ trung tốc 6L23/30H Giới thiệu chung động cơ: 1.1 Sơ lược hãng MAN B&W DIESEL: Man B&W Diesel có 100 năm kinh nghiệm lĩnh vực tàu thủy máy thủy Là nhà chế tạo động Diesel thành công lịch sử Về lĩnh vực kinh doanh Man B&W sản xuất loại động Diesel kỳ, kỳ thấp tốc, trung tốc cao tốc, loại máy tuabin tăng áp, chân vịt biến bước… Với mục tiêu xâm nhập mở rộng thị trường Man B&W Diesel không ngừng phát triển thị trường nơi giới, đặt văn phòng nhà máy sản xuất nước Đức, Mỹ, Đan Mạch, Úc, Hồng Kơng, Singarpore Việt Nam Man B&W có văn phịng đại diện là: - Dumarest HK LTD - Địa văn phòng: 93 Lý Tự Trọng, Q1, Tp Hồ Chí Minh - SĐT: 8829 – 2918 - Fax : 8829 – 3163 - Email: dhk@hcm.vnn.vn Dưới giới thiệu số hình ảnh hãng Man B&W Cơ sở ManB&W Copenhagen-Đan Mạch Nhóm – ĐH GTVT TP.HCM - 2019 Đồ án diesel tàu thủy GVHD: Lê Văn Vang Nhà máy MAN B&W Augsburg-Đức 1.2 Giới thiệu chung dòng động L23/30H: Tên động cơ: 6L23/30H ➢ : Số xi lanh ➢ L : Kiểu động ➢ 23/30 : Tỉ số đường kính xi lanh hành trình piston ➢ H : Loại thiết kế Động động diesel bốn xi-lanh, tăng áp, đơn, hoạt động loại pít-tơng truyền với đường kính xi lanh 225 mm hành trình 300 mm Tốc độ trục khuỷu 720, 750 900 vịng/phút Động phân phối dạng xi lanh thẳng hàng với đến xi lanh Động tăng áp có thiết kế hiệu cao với tuabin khí lưu lượng hướng tâm máy nén lưu lượng hướng tâm Bộ điều khiển lambda tích hợp giúp tăng đáng kể khả đáp ứng tải đơn vị giới hạn số dầu nhiên liệu quy trình khởi động thay đổi tải Nó làm giảm hình thành khói dẫn đến việc sử dụng nhiên liệu tốt khí thải Hơn nữa, hệ điều hành động (thống đốc khí) cho phép bước tải lên tới 50% bước Nhóm – ĐH GTVT TP.HCM - 2019 Đồ án diesel tàu thủy GVHD: Lê Văn Vang Mặt cắt ngang họ động L23/30H Cácte ; Bệ máy ; Thân máy ; Bầu góp khí xả Cơ cấu phân phối khí ; Piston ; Thanh truyền ; Trục khuỷu Thông số kĩ thuật động : Số xilanh: i = Số kỳ: Đường kính xi lanh: D = 225 mm Hành trình piston: S = 300 mm Vịng quay: n = 900 v/ph Trọng lượng: W = 21000 kg Chiều dài: L = 3200 mm Công suất tối đa: 1050 KW Tốc độ piston: m/s Nhóm – ĐH GTVT TP.HCM - 2019 Đồ án diesel tàu thủy GVHD: Lê Văn Vang PHẦN 2: KẾT CẤU ĐỘNG CƠ DIESEL TÀU THỦY • Kích thước trọng lượng động cơ: Số xi lanh A (mm) *B (mm) *C (mm) H (mm) Trọng lượng khô (kg) (900 v/ph) 3738 2265 6004 2466 21000 P – Khoảng trống động cơ, chiều rộng 600 mm chiều cao 2000 mm Q – Khoảng cách tối thiểu động cơ: 2250 mm Kết cấu phận động cơ: 1.1 Phần tĩnh động cơ: a) Bệ máy: Bệ máy móng cho động cịn cácte chứa dầu nhờn bôi trơn Bệ máy liên kết chặt thân động với chi tiết tĩnh chịu tác dụng lực chi tiết chuyển động Bệ máy có độ bền, độ cứng vững thích hợp để chịu lực uốn theo chiều dọc Bệ máy động 6L23/30H đúc thành khối Nhóm – ĐH GTVT TP.HCM - 2019 Đồ án diesel tàu thủy GVHD: Lê Văn Vang b) Ổ đỡ trục khuỷu: Các ổ đỡ động làm từ gang Nó rắn thiết kế cứng Các giằng kéo dài từ mép đế treo mang cạnh tăng cường cạnh ổ đỡ từ đầu cạnh xi lanh đến màng ngăn Ngoài ra, vỏ ổ trục ổ trục khuỷu, giằng ngang với vỏ Ổ đỡ vỏ giảm chấn rung tích hợp hộp trục khuỷu Kết cấu thân máy ổ đỡ treo Nhóm – ĐH GTVT TP.HCM - 2019 Kết cấu ổ đỡ chính, bệ khung máy Đồ án diesel tàu thủy GVHD: Lê Văn Vang c) Sơ mi xi lanh: Các sơ mi xi lanh làm từ gang đặc biệt có vịng đệm than chì hình cầu phần Khu vực thấp sơ mi xi lanh dẫn hướng màng ngăn trục khuỷu Có gọi vịng trên cổ sơ mi xi lanh Việc phân chia thành ba thành phần, tức thành sơ mi xi lanh, vòng đệm vòng cho phép thiết kế tốt khỏi biến dạng, làm mát đảm bảo nhiệt độ tối thiểu phận định Sơ mi xilanh, vòng dự phòng, vòng hàng đầu Sự kết hợp vòng piston d) Nắp xi lanh: Ở rìa nắp xi lanh van đầu vào đầu van dầu thử Chúng chèn tay áo làm mát nước mang theo buồng đốt trước buồng đốt Các kết nối nắp xilanh ống xả, kết nối ống khí nạp nguồn cấp nước làm mát thực cách sử dụng thao tác đóng nhanh kết nối kẹp cắm Nhóm – ĐH GTVT TP.HCM - 2019 Đồ án diesel tàu thủy GVHD: Lê Văn Vang Nắp xi lanh với van đầu vào đầu van phun van dầu đánh lửa Đầu xi lanh có van phần ống khí nạp 1.2 Phần động động cơ: a) Piston: Về bản, piston bao gồm hai phần Phần dẫn hướng piston bao gồm sắt graphit hình cầu, phần đỉnh piston rèn từ vật liệu chất lượng cao Sự lựa chọn vật liệu thiết kế xây dựng có nghĩa khả chống chịu áp lực đánh lửa cao xảy chúng cho phép khe hở xuyên tâm vòng piston Các kết cấu đặc biệt đỉnh piston cho phép làm mát hiệu Làm mát hỗ trợ hiệu ứng lắc bên bên hàng lỗ khoan làm mát bổ sung bên ngồi Bằng cách này, nhiệt độ kiểm sốt để tránh ăn mịn ướt rãnh vịng Nhóm – ĐH GTVT TP.HCM - 2019 Đồ án diesel tàu thủy GVHD: Lê Văn Vang Piston làm mát cách sử dụng dầu đưa qua nối Dầu chuyển từ nối dao động đến phần piston cách sử dụng phễu ổ bi lò xo trượt đường viền mắt nối Đỉnh phần dẫn hướng piston b) Xéc măng: Để bịt kín piston khỏi sơ mi xi lanh, có vịng kín khí vịng kín dầu Vịng kín khí có lớp phủ chrome-gốm Các vòng thứ hai thứ ba mạ chrome Tất vòng chịu mài mòn làm mát tốt Nhóm – ĐH GTVT TP.HCM - 2019 Đồ án diesel tàu thủy GVHD: Lê Văn Vang 2.4 Hệ thống làm mát: Hệ thống nước biển làm mát Sơ đồ mô tả điều kiện liên quan để thiết kế hệ thống làm mát chung cho động kỳ loại MC động kỳ GenSets từ MAN Diesel & Turbo Hệ thống nước biển làm mát hệ thống nhiệt độ thấp Tuy nhiên, để chắn dầu bôi trơn giữ độ nhớt phù hợp để truyền nhiệt, tuần hoàn điều khiển van điều chỉnh nhiệt độ, đảm bảo nhiệt độ đầu vào nước làm mát không giảm xuống 10°C Nhóm – ĐH GTVT TP.HCM - 2019 18 Đồ án diesel tàu thủy GVHD: Lê Văn Vang 2.5 Hệ thống xả khí thải: Hệ thống xả khí thải Từ van xả, khí xả dẫn đến bầu góp khí xả nơi có áp suất dao động từ xi lanh cân tất khí xả dẫn thêm vào tăng áp, áp suất khơng đổi Sau tăng áp, khí xả dẫn đến hệ thống ống xả Nhóm – ĐH GTVT TP.HCM - 2019 19 Đồ án diesel tàu thủy GVHD: Lê Văn Vang PHẦN 3: TÍNH TỐN THƠNG SỐ CỦA ĐỘNG CƠ A Các thơng số ban đầu: Thành phần hóa học nhiên liệu: • Chọn dầu HFO có thành phần hóa học: • %C = 85% • %H = 13% • %S = 1% • %O = 1% Nhiệt trị thấp nhiên liệu: • Chọn nhiên liệu nặng cho động : dầu HFO : • QH = 81C + 26(O – S) – 6(9H + W) +300H = 10131 [Kcal/Kg] C, H, O, S thành phần nhiên liệu tính theo % Thơng số mơi trường: • Chọn thơng số phù hợp với điều kiện khí hậu khai thác tại: - P0 = kG/cm2 - T0 = 300oK = 27oC - φ = 0.85 = 85% Tốc độ trung bình piston: • Cm = 0,3.900 S n = = [m/s] 30 30 S hành trình piston [m] ; n vịng quay động [vịng/phút] Tỉ số nén ε: • Chọn tỉ số nén ε = 15 Hệ số dư lượng khơng khí α: • Chọn hệ số dư lượng khơng khí α = 1,8 B Q trình nạp: Áp suất cuối q trình nạp Pa: • Động kỳ tăng áp: Pa = (0.90 – 0.96)Ps Chọn Pa = 0,96Ps Với Ps = 3.1 (tài liệu hãng [2]) Nhóm – ĐH GTVT TP.HCM - 2019 20 Đồ án diesel tàu thủy GVHD: Lê Văn Vang Pa = 2,976 Thơng số trạng thái khí sót: • Nhiệt độ khí sót thường khoảng 700oK - 800oK ( Trang 18 – [1] ) Chọn Tr = 700oK • Hệ số khí sót : Động kì tăng áp: Chọn γr = 0,044 (0,02÷0,044) ( Trang 17 – [1] ) • Áp suất khí sót: Pr = 3 Nhiệt độ cuối trình nạp Ta: • T + Tsn + Tr r − T lm Đối với động tăng áp : Ta = 1+ r ٭Trong đó: - Tlm [20-500C] độ giảm nhiệt độ khí nạp sau qua sinh hàn gió tăng áp Chọn ΔTlm = 30oC = 303oK - Tsn [10-200C] độ tăng nhiệt độ khơng khí tiếp xúc với thành vách xilanh Chọn ΔTsn = 17oC = 290oK - p k (m-1) Tk = T0 [ ] m nhiệt độ khơng khí sau máy nén với m (1,5÷1,8) số đoạn p0 nhiệt máy nén Chọn m = 1,5 có πk = mà πk = pk p0 Với Po = nên ta có Pk = Vậy Tk = 300.[ pk (m-1) ] m = 300.[ ] (1,5-1) 1,5 = 377,97oK = 104,93oC Khi ta tính nhiệt độ cuối q trình nạp : T + Tsn + Tr r − Tlm 300 + 290 + 700.0, 044 − 303 Ta = = = 306oK = 33oC + 0, 044 1+ r Nhiệt độ khí nạp: Chọn Ts = 50oC Hệ số nạp ηH: • Đối với động kỳ : H = Nhóm – ĐH GTVT TP.HCM - 2019 pa.Ts = 0,9 − ps Ta + r 21 Đồ án diesel tàu thủy GVHD: Lê Văn Vang C Quá trình nén: Chỉ số nén đa biến n1: n1= 1.33 ÷1.37 (Trang 26 – [1]) • n1 = 1+ 1.99 1.99 = 1+ = 1,37 n1 -1 4.6 + 0.0006.365, 74.(1+15n1 -1 ) 4.6 + 0.0006Ta (1+ ε ) Áp suất cuối trình nén Pc: • Pc = Pa εn1 = 2,976.151,37 = 121,58 (bar) Nhiệt độ cuối trình nén Tc: • Tc = Ta εn1-1 = 306.151,37-1 = 833,44oK = 560,44oC D Q trình cháy: Lượng khơng khí lý thuyết cần thiết để đốt cháy 1kg nhiên liệu Lo: • L0 = C H S O (kmol/kg) + + − ; p 12 32 32 0.21 − h p0 : độ ẩm khơng khí, = 0,85 Với: Ph : áp suất bão hoà Ph = 0,057(kG/cm2) L0 = 0,85 0,13 0, 01 0, 01 + + − = 0,64 (kg/kmol) 0, 057 12 32 32 0.21 − 0,85 Lượng khơng khí thực tế L: • L = α L0 = 1,8.0,64 = 1,152 [kmol/kg nliệu] Lượng mol sản phẩm cháy cháy hồn tồn 1kg nhiên liệu: • M' = C H S + + + (α - 0.21)L0 = 1,1702 [kmol/kg nliệu] 12 32 Lượng mol sản phẩm cháy tăng lên: • ΔM’ = M’ – L = 0,0182 [kmol/kg nliệu] Hệ số thay đổi phân tử lý thuyết β0: • 0 = M' = L + M ' L = 1+ L M ' L =1+ 0, 0182 1,152 = 0,89 Hệ số thay đổi phân tử thực tế: Nhóm – ĐH GTVT TP.HCM - 2019 22 Đồ án diesel tàu thủy GVHD: Lê Văn Vang = • + r 0,89 + 0, 04 = = 0,884 = L + Mr 1+ r + 0, 04 M '+ M r Hệ số sử dụng nhiệt điểm b: • Động kỳ trung tốc: ξb = 0,86 0,95 Chọn ξb = 0,9 (Trang 35 – [1]) Hệ số sử dụng nhiệt điểm z: • Động kỳ trung tốc: ξz = 0,7 0,85 Chọn ξz = 0,84 (Trang 35 – [1]) Hệ số thay đổi phân tử điểm z: −1 z 0,88 − 0,84 z = 1+ =1+ = 0,89 + r b + 0, 04 0, • 10 Tỷ nhiệt mol trung bình khơng khí sản phẩm cháy: [kcal/kmol.0K] • Tỷ nhiệt mol trung bình đẳng tích cùa khơng khí : Cv’ = 4,6 + 0,0006.Tc = 4.6 + 0,0006.958,4 = 5,17 • Tỷ nhiệt mol trung bình đẳng tích khí sót : Cv" = • 0.29 + 4.6 + 26 + 60 10 Tc = 0.29 + 4, 6.1,8 1,8 + 26 + 60.1,8 105.1,8 958, = 5,47 Tỷ nhiệt mol trung bình đẳng áp khí cháy : 0.29 + 6.59α 26 + 60α 0, 29 + 6, 59.1,8 26 + 60.1,8 C"p = + Tz = + 1968 = 8,21 1,8 105.1,8 α 10 α 11 Áp suất cháy cực đại Pz tỷ số tăng áp suất λ: • Chọn λ = 1,5 (1,3 ÷ 2,2) (Trang 39 – [1]) Pz = λ.Pc = 1,5.121,58 = 182,44 (bar) 12 Phương trình cân nhiệt điểm z: • Thành lập : Tc (C'v +1.99λ) + Tc (C"v +1.99λ).γ r + • Dạng rút gọn: ATz2 + BTz + C = [***] ξ z QH = β z C"p Tz (1+ γ r ) αL0 ❖ Trong đó: A = z 26 + 60 (1 + r ); 105 B = z 0.29 + 6.59 (1 + r ) Q 0.29 + 4.6 26 + 60 C = − Tc ( 4.6 + 0.0006Tc + 1.99 ) + Tc + Tc + 1.99 r + z H 10 L0 Nhóm – ĐH GTVT TP.HCM - 2019 23 Đồ án diesel tàu thủy ↔ GVHD: Lê Văn Vang A = 6,9.10-4 B = 6,23 Tz1 = 1968 Tz2 = -10998 C = -14950,66 13 Tính nhiệt độ khí xả điểm z: • Giải phương trình [***] chọn nghiệm Tz > Tz = 1968 (1700 ÷ 2000oK) (Trang 38 – [1]) 14 Tỷ số giãn nở sớm: 0, 89.1968 β T ρ= z z = = 1,22 λ.Tc 1, 5.958, • 15 Tỷ số giãn nở sau: δ= • ε 15 = = 12,3 ρ 1, 22 E Quá trình dãn nở: Chỉ số giãn nở đa biến n2: n2 = 1,99 QH ( ξ b - ξ z ) + 4.6 + 0.0006Tz 1+ n -1 δ β.α.L0 (1+ γ r ) Tz 1- n -1 δ = 1,25 Nhiệt độ cuối trình giãn nở: • Tb = Tz n -1 = 1050,8 δ Áp suất cuối trình giãn nở: • P = Pz n = 7,92 ( bar ) b δ Kiểm nghiệm lại theo nhiệt độ khí sót Tr: • Tính nhiệt độ khí sót theo cơng thức : Tr = Tb = 760,3 pb pr Sai số 8,6% không 15% kết tính tốn chấp nhận Nhóm – ĐH GTVT TP.HCM - 2019 24 Đồ án diesel tàu thủy GVHD: Lê Văn Vang F Các thơng số đặc trưng: Áp suất thị bình quân lý thuyết: pc λ.ρ ' p = λ ρ -1) + 11i ε -1 ( n -1 n -1 n -1 n -1 2 δ ε • = 121,58 1,5.1, 22 1 11,5 (1, 22 -1) + 1 = 19,20 15 -1 1, 25 -1 12,31,25-1 1,37 -1 151,37-1 Hệ số lượng góc đồ thị ξ chọn theo hướng dẫn: • Đối với động kỳ : ξ = 0.95 ÷ 0.97 Chọn ξ = 0.96 Áp suất thị bình quân thực tế: • Pi = Pi’.ξ = 19,20.0.96 = 18,432 bar Hiệu suất giới ηm: • Chọn ηm = 87% Áp suất có ích bình qn Pe: • Pe = Pi ηm = 18,432.87% = 16,04 bar Suất tiêu hao nhiên liệu thị: • g i = g e m = 318.4 H ps L0Ts pi = 0,1263 Hiệu suất thị: • i = 632, g i QH = 632, 0,1263.10131 = 49,4 % Hiệu suất có ích: • ηe = ηi.ηm = 49,4%.87% = 42,978% Công suất thị động cơ: • Ni = 0, 785 Pi D S n.i 18, 432.0, 2252.0,3.900.6 = 0.785 = 1418,49 0, 45.m 0, 45.2 10 Cơng suất có ích động cơ: Ne = Ni.ηm = 1418,49.87% = 1247,086, Hp = 930,56 kW Sai số 11% Nhóm – ĐH GTVT TP.HCM - 2019 25 Đồ án diesel tàu thủy GVHD: Lê Văn Vang G Xây dựng đồ thị công thị: Các thông số xây dựng đồ thị cơng thị: • • Thơng số điểm đặc trưng: a, c, z1, z, b - Điểm a (Pa, Ta): Pa = 2,976 bar; Ta = 306oK - Điểm c (Pc, Tc): n1 = 1,37; Pc = 121,58 bar; Tc = 833,4oK - Điểm z1 (Pz): Pz = 182,44 bar - Điểm b (Pb, Tb): n2 = 1,25; Pb = 7,92 bar; Tb = 1050,8 oK Tính tốn thể tích điểm đặc trưng: - Vs = ( πD2/4).S = 11,92 (dm3) - Vc = Vs /(ε -1) = 0,85 (dm3) - Va = Vs + Vc = 12,77 (dm3 ) - Vz = Vc.ρ = 1,037 ( dm3 ) Lập bảng tính tốn xây dựng đồ thị cơng thị P-V: • Lấy trục hồnh V, trục tung P • Bảng tính xây dựng sở hàm sau: - Áp suất nén: Pn = Pc.(Vc/V)n1 = 121,58.(0,85/V)1,37 - Áp suất giãn nở: Pgn = Pz.(Vz/V)n2 = 182,44.(1,037/V)1,2 BẢNG TÍNH V Pn = Pc.(Vc/V)n1 Pgn = Pz.(Vz/V)n2 10,73 25,54 8,4 20,33 6,8 16,76 5,64 14,2 4,8 12,24 Nhóm – ĐH GTVT TP.HCM - 2019 26 Đồ án diesel tàu thủy GVHD: Lê Văn Vang Xây dựng đồ thị công thị P-V: Tọa độ điểm: ➢ a ( 2,976 ; 12,77 ) ➢ b ( 7,92 ; 12,77 ) ➢ c ( 121,58 ; 0,85) ➢ z1 (182,44 ; 0,85) P ➢ z (182,44 ; 1,037) V Nhóm – ĐH GTVT TP.HCM - 2019 27 Đồ án diesel tàu thủy GVHD: Lê Văn Vang PHẦN 4: NHẬN XÉT ĐÁNH GIÁ VÀ KẾT LUẬN Nhận xét chung động cơ: Động chọn hợp lí sau tính kiểm nghiệm nhiệt thơng số nằm khoảng sai số cho phép Vì động làm việc an tồn , khơng bị q tải , hỏng hóc , tần suất hiệu suất làm việc ổn định Nhận xét thông số tính tốn: Cơng suất có ích động sau tính 930,56 kw nhỏ cơng suất thơng số nhà chế tạo nên chấp nhận Tính kiểm nghiệm nhiệt độ khí sót Tr có sai số 8,6% khơng q 15% theo u cầu Các thơng số sau tính đảm bảo nằm giới hạn qui định hợp lí Đề xuất kiến nghị: Động sử dụng rộng rãi tính nhỏ gọn, tiện lợi đại dễ sử dụng cơng suất nhỏ 1050KW nên phù hợp dùng cho tàu nhỏ làm máy lai phát điện, máy đèn… Nếu muốn làm máy phải lắp từ động trở lên Vì khai thác ta cần phải nắm vững kiến thức chuyên môn để vận hành động cho phù hợp với khả ảnh hưởng trực tiếp đến kinh tế, độ bền, tuổi thọ tàu Mặc dù có nhiều cố gắng khả nhận thức cịn hạn chế, kinh nghiệm thực tế cịn q ít, mặt khác tài liệu viết động không nhiều, đa phần tiếng Anh nên trình thực đề tài chắn khơng tránh đượcnhững sai sót Em mong nhận đóng góp ý kiến thầy bạn để đồ án hoàn thiện Và lời cuối em xin chân thành gởi lời cám ơn đến thầy bạn, đặc biệt thầy Lê Văn Vang tận tình hướng dẫn, tạo điều kiện tốt giúp em hồn thành tốt đề tài Nhóm – ĐH GTVT TP.HCM - 2019 28 Đồ án diesel tàu thủy GVHD: Lê Văn Vang MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU PHẦN 1: TÍNH CHỌN ĐỘNG CƠ DIESEL CHO TÀU THỦY Giới thiệu chung động cơ: 1.1 Sơ lược hãng MAN B&W DIESEL: 1.2 Giới thiệu chung dòng động L23/30H: Thông số kĩ thuật động : PHẦN 2: KẾT CẤU ĐỘNG CƠ DIESEL TÀU THỦY Kết cấu phận động cơ: 1.1 Phần tĩnh động cơ: a) Bệ máy: b) Ổ đỡ trục khuỷu: c) Sơ mi xi lanh: d) Nắp xi lanh: 1.2 Phần động động cơ: a) Piston: b) Xéc măng: c) Thanh truyền: 10 d) Trục khuỷu: 10 e) Trục cam: 11 1.3 Các cấu thiết bị phục vụ động cơ: 12 a) Các van: 12 b) Van gas: 12 c) Bơm nhiên liệu: 13 d) Van phun nhiên liệu: 14 Các hệ thống phục vụ động cơ: 14 2.1 Hệ thống nhiên liệu: 14 2.2 Hệ thống khởi động khí nén: 15 2.3 Hệ thống bôi trơn: 16 Nhóm – ĐH GTVT TP.HCM - 2019 29 Đồ án diesel tàu thủy GVHD: Lê Văn Vang 2.4 Hệ thống làm mát: 18 2.5 Hệ thống xả khí thải: 19 PHẦN 3: TÍNH TỐN THƠNG SỐ CỦA ĐỘNG CƠ 20 A Các thông số ban đầu: 20 Thành phần hóa học nhiên liệu: 20 Nhiệt trị thấp nhiên liệu: 20 Thông số môi trường: 20 Tốc độ trung bình piston: 20 Tỉ số nén ε: 20 Hệ số dư lượng khơng khí α: 20 B Quá trình nạp: 20 Áp suất cuối trình nạp Pa: 20 Thông số trạng thái khí sót: 21 Nhiệt độ cuối trình nạp Ta: 21 Hệ số nạp ηH: 21 C Quá trình nén: 22 Chỉ số nén đa biến n1: 22 Áp suất cuối trình nén Pc: 22 Nhiệt độ cuối trình nén Tc: 22 D Quá trình cháy: 22 Lượng khơng khí lý thuyết cần thiết để đốt cháy 1kg nhiên liệu Lo: 22 Lượng không khí thực tế L: 22 Lượng mol sản phẩm cháy cháy hoàn toàn 1kg nhiên liệu: 22 Lượng mol sản phẩm cháy tăng lên: 22 Hệ số thay đổi phân tử lý thuyết β0: 22 Hệ số thay đổi phân tử thực tế: 22 Hệ số sử dụng nhiệt điểm b: 23 Hệ số sử dụng nhiệt điểm z: 23 Hệ số thay đổi phân tử điểm z: 23 Nhóm – ĐH GTVT TP.HCM - 2019 30 Đồ án diesel tàu thủy GVHD: Lê Văn Vang 10 Tỷ nhiệt mol trung bình khơng khí sản phẩm cháy: [kcal/kmol.0K] 23 11 Áp suất cháy cực đại Pz tỷ số tăng áp suất λ: 23 12 Phương trình cân nhiệt điểm z: 23 13 Tính nhiệt độ khí xả điểm z: 24 14 Tỷ số giãn nở sớm: 24 15 Tỷ số giãn nở sau: 24 E Quá trình dãn nở: 24 Chỉ số giãn nở đa biến n2: 24 Nhiệt độ cuối trình giãn nở: 24 Áp suất cuối trình giãn nở: 24 Kiểm nghiệm lại theo nhiệt độ khí sót Tr: 24 F Các thông số đặc trưng: 25 Áp suất thị bình quân lý thuyết: 25 Hệ số lượng góc đồ thị ξ chọn theo hướng dẫn: 25 Áp suất thị bình quân thực tế: 25 Hiệu suất giới ηm: 25 Áp suất có ích bình quân Pe: 25 Suất tiêu hao nhiên liệu thị: 25 Hiệu suất thị: 25 Hiệu suất có ích: 25 Công suất thị động cơ: 25 10 Cơng suất có ích động cơ: 25 G Xây dựng đồ thị công thị: 26 Các thông số xây dựng đồ thị công thị: 26 Lập bảng tính tốn xây dựng đồ thị công thị P-V: 26 Xây dựng đồ thị công thị P-V: 27 PHẦN 4: NHẬN XÉT ĐÁNH GIÁ VÀ KẾT LUẬN 28 Nhóm – ĐH GTVT TP.HCM - 2019 31 Đồ án diesel tàu thủy GVHD: Lê Văn Vang TÀI LIỆU THAM KHẢO Giáo trình giảng diesel tàu thủy – Lê Văn Vang [1] 6L23/30H Project Guide - download:marine.man-es.com [2] 6L23/30H Volume [3] Nhóm – ĐH GTVT TP.HCM - 2019 32 ... = 49 ,4% .87% = 42 ,978% Công suất thị động cơ: • Ni = 0, 785 Pi D S n.i 18, 43 2.0, 2252.0,3.900.6 = 0.785 = 141 8 ,49 0, 45 .m 0, 45 .2 10 Cơng suất có ích động cơ: Ne = Ni.ηm = 141 8 ,49 .87% = 1 247 ,086,... 60 04 246 6 21000 P – Khoảng trống động cơ, chiều rộng 600 mm chiều cao 2000 mm Q – Khoảng cách tối thiểu động cơ: 2250 mm Kết cấu phận động cơ: 1.1 Phần tĩnh động cơ: a) Bệ máy: Bệ máy móng cho động. .. ➢ z1 (182 ,44 ; 0,85) P ➢ z (182 ,44 ; 1,037) V Nhóm – ĐH GTVT TP.HCM - 2019 27 Đồ án diesel tàu thủy GVHD: Lê Văn Vang PHẦN 4: NHẬN XÉT ĐÁNH GIÁ VÀ KẾT LUẬN Nhận xét chung động cơ: Động chọn hợp