chuyên đề khóa luận tốt nghiệp quy trình công nghệ sửa chữa cơ cấu phân phối khí độn cơ volvo penta trang bị cho tàu khách ct26

ngoài ra chúng còn được trang bị hệthống điều khiển tiên tiến nhất của Volvo penta là EMS2.4, cổng kết nối CAN SAE J939,tiêu chuẩn an toàn đối với môi trường RoHs2… đi kèm với đó là hiệu

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG KHOA KỸ THUẬT GIAO THÔNG

GVHD : LÊ XUÂN CHÍ MSSV : 62133058

SVTH : PHẠM MINH HUY LỚP : 62.CKDL

Khánh hòa ,ngày ,tháng

1,2024

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG KHOA KỸ THUẬT GIAO THÔNG

GVHD : LÊ XUÂN CHÍ MSSV : 62133058

SVTH : PHẠM MINH HUY LỚP : 62.CKDL

Khánh hòa ,ngày ,tháng

1,2024

PHIẾU GIAO ĐỀ TÀI KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

1 Họ và tên sinh viên được giao đề tài

Phạm Minh Huy – 62133058 – 62.CKDL

2 Tên đề tài

QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SỬA CHỮA CƠ CẤU PHÂN PHỐI KHÍ ĐỘNG CƠ VOLVO PENTA TRANG BỊ CHO TÀU KHÁCH CT26

3 Nội dung

 CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU

 CHƯƠNG 2: HỆ THỐNG PHÂN PHỐI KHÍ CỦA ĐỘNG CƠ

VOLVO PENTA

4 Kết quả

………

………

………

………

………

………

Giảng viên hướng dẫn Nha Trang, Ngày Tháng Năm 2024

Sinh viên

Phạm Minh Huy

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN

Họ và tên sinh viên: Phạm Minh Huy

Ngành: Cơ khí động lực

Lớp: 62_ CKDL

Tên đề tài: Quy trình công nghệ sửa chữa cơ cấu phân phối khí động cơ volvo penta trang bị cho tàu ct26

-NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN

Giảng Viên Phản Biện

NỘI DUNG

PHIẾU ĐỀ TÀI KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN

MỤC MỤC

DANH SÁCH CÁC HÌNH VẼ

DANH SÁCH CÁC BẢNG

 CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU

 CHƯƠNG 2: HỆ THỐNG PHÂN PHỐI KHÍ CỦA ĐỘNG CƠ VOLVO PENTA

 CHƯƠNG 3: CÔNG TÁC CHUẨN BỊ VÀ QUY TRÌNH THÁO

 CHƯƠNG 4: KIỂM TRA SỬA CHỮA

 CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN

LỜI NÓI ĐẦU

Chào mừng quý vị đến với chuyên đề hôm nay Trong chuyên đề này, chúng ta sẽ cùng

nhau khám phá, tìm hiểu và thảo luận về đề tài.Quy trình công nghệ sửa chữa cơ cấu phân phối khí động cơ volvo penta trang bị cho tàu ct26 Mong rằng thông qua

chuyên đề này, quý vị sẽ có thêm kiến thức, thông tin bổ ích và những góc nhìn mới

mẻ Hãy cùng bắt đầu chuyên đề của chúng ta.

Em xin kính chúc thầy sức khỏe, hạnh phúc và thành công trong công việc cũng như cuộc sống Mong rằng thầy sẽ tiếp tục đồng hành cùng chúng em trên con đường học tập, khám phá và trưởng thành.

Em xin chân thành cảm ơn thầy vì đã truyền đạt cho chúng em tinh thần không ngừng học hỏi, khám phá và vươn lên Những giáo dục và hướng dẫn của thầy đã giúp chúng

em mở rộng kiến thức, phát triển kỹ năng và tạo động lực để chúng em tiếp tục theo đuổi ước mơ của mình.

Cuối cùng, em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc nhất đến thầy, người đã không chỉ là một người thầy vĩ đại mà còn là nguồn cảm hứng cho chúng em Thầy đã cho chúng em thấy rằng, với sự kiên trì, đam mê và lòng quyết tâm, chúng em có thể vượt qua mọi thách thức và đạt được mục tiêu của mình.

MỤC LỤC

CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU

1.1 Lịch sử phát triển của động cơ Volvo penta

Volvo Penta là thương hiệu máy phát điện đến từ Thụy Điển với hơn 120 năm lịch sử, sởhữu các sản phẩm chất lượng hàng đầu thị trường Tính đến nay, Volvo đã sản xuất hơn 1triệu mẫu máy phát điện đa dạng các loại, xuất ra thị trường châu Á, châu Âu, châu Mỹ, vàtrên toàn thế giới Sử dụng trong mọi lĩnh vực, từ đời sống hằng ngày đến sản xuất

Động cơ của vol volvo penta chủ yếu được sử dụng cho ngàng sản suất xe hơi, xe tải hạngnặng, các chủng loại máy móc công nghệ kỹ thuật cao hàng hãi

Volvo penta sản xuất ra thị trường toàn cầu trên 1 tỷ động cơ Động cơ diesel công nghiệpvolvo penta được thiết kế vượt trội với hiệu suất và thời gian hoạt động đáp ứng các tiêuchuẩn khí thải công nghiệp với công nghệ tiên tiến

Volvo penta sản xuất động cơ công nghiệp cho nhiều mảng công trình như Công TrìnhCảng (Logistics), Xây Dựng (Construction), Nông Nghiệp (Agriculture), Lâm Nghiệp(Forestry), Khai Thác Khoáng Sản (Mining).

Hình 1.1 Động cơ volvo máy công trình Hình 1.2 Đông cơ volvo máy phát điện

1.2 Các phiên bản cải tiến qua thời gia

- Động cơ D8 Volvo ( Ấn Độ )

Hình 1.3 Động cơ phát điện Volvo D8

Công suất: Dải công suất của dòng D8 Volvo penta là từ 250kVA đến 325kVA phù hợp

cho các dự án tầm trung bình thấp như tòa nhà văn phòng, khách sạn, kho vận, xưởng sảnxuất vừa nhỏ, trường học, trạm y tế…, với sản lường đề ra trong 1 năm là khoảng 6.000động cơ cung cấp cho thế giới

Thông số kỹ thuật: Volvo D8 có tổng cộng 6 xilanh xếp thẳng hàng, dung tích mỗi xilanh

7,7 lít, khoảng dịch chuyển xilanh 110mm* 135mm ngoài ra chúng còn được trang bị hệthống điều khiển tiên tiến nhất của Volvo penta là EMS2.4, cổng kết nối CAN SAE J939,tiêu chuẩn an toàn đối với môi trường RoHs2… đi kèm với đó là hiệu năng mạnh mẽ nhờ 2turbo charge và điều tốc điện tử

Tiết kiệm nhiên liệu: D8 có hệ thống phun và nạp nhiên liệu diesel công nghệ cao, hiện đại

với tổn thất bên trong thấp, góp phần mang lại khả năng đốt cháy tuyệt vời, mức tiêu thụnhiên liệu thấp và tổng chi phí sở hữu cực kỳ hấp dẫn

Độ ồn thấp: Động cơ phát điện 8 lít này được phát triển để mang lại khả năng vận hành êm

ái, không rung lắc với độ ồn thấp Mức phát thải tiếng ồn thấp hơn đạt được nhờ chọn công

nghệ phun nhiên liệu phức tạp hơn và bổ sung bộ ly hợp quạt Visco cao cấp nhất Mức giảmtiếng ồn lên tới 2,5% – so với các sản phẩm trước đó – đã được đo lường.

- Động cơ thủy Volvo penta D3-140

Hình 1.4 Động cơ thủy Volvo penta D3-140

Thông số kĩ thuật: Volvo Penta D3-140 là một động cơ thủy có hệ thống nạp khí bằng

turbo, với 4 xi lanh và dung tích 2.4 lít Được trang bị hệ thống điều khiển điện tử EVC(Electronic Vessel Control), động cơ này cung cấp công suất 140 mã lực, mang lại hiệu suất

ấn tượng và khả năng vận hành mượt mà trên biển

Hiệu suất: Với công suất 140 mã lực, D3-140 mang lại hiệu suất vận hành ấn tượng Động

cơ này có khả năng tăng tốc nhanh, đáp ứng linh hoạt với mọi tình huống trên biển Hệthống turbo nạp khí giúp tối ưu hóa hiệu suất và tiết kiệm nhiên liệu, giúp giảm thiểu ảnhhưởng đến môi trường

Tiết kiệm nhiên liệu: Động cơ thủy D3-140 được thiết kế với công nghệ tiên tiến, giúp tối

ưu hóa việc tiêu thụ nhiên liệu Khả năng tiết kiệm nhiên liệu không chỉ giúp giảm chi phívận hành mà còn giảm thiểu phát thải khí nhà kính, đóng góp tích cực vào bảo vệ môitrường biển

- Động cơ Volvo Penta với công nghệ hạn chế khí thải

Động cơ diesel Volvo Penta được thiết kế để đáp ứng những quy định mới nhất trong LuậtKhí thải quốc tế Bên cạnh đó, động cơ diesel Volvo Penta còn đạt tiêu chuẩn RoHS2 tiêuchuẩn hạn chế tối thiểu chất độc hại trong việc sản xuất linh kiện động cơ Volvo Penta

- Động cơ diesel Volvo Penta hiệu suất cao và ổn định cho mọi ứng dụng

Động cơ diesel luôn duy trì hiệu suất cao, độ tin cậy, tiết kiệm nhiên liệu và mức khí thảithấp Ngày và đêm, năm này qua năm khác, sản phẩm của Volvo Penta luôn hoạt động vớimột năng suất vượt trội trên phạm vi toàn thế giới Động cơ luôn chạy liên tục hoặc cho cáchoạt động khẩn cấp, cung cấp năng lượng cho một loạt các ứng dụng công nghiệp nơi hiệusuất và thời gian hoạt động tạo nên sự khác biệt

 Đó là một số loại động cơ tiêu biểu của Volvo penta mà em muốn giới thiệu đến thầy Vàsau đây em xin giới thiệu tới thầy một loại động cơ thủy được trang bị trên tàu cao tốckhối động cơ này mang đến một sức mạnh và hiệu suất vận hành cao đáp ứng nhu cầu tăngtốc nhanh, linh hoạt và giúp tiết kiệm nhiên liệu, giảm khí thải và song song đó là không

gây ô nhiệm môi trường từ các chất thải của động cơ Volvo penta D13-550.

CHƯƠNG II: HỆ THỐNG PHÂN PHỐI KHÍ CỦA ĐỘNG CƠ VOLVO PENTA

D13-550

2.1 Tổng quan về động cơ Volvo penta D13-550

Động cơ Volvo Penta D13-550 là một động cơ diesel 6 xi-lanh, dung tích 12.8 lít, sử dụng

hệ thống phun nhiên liệu đơn vị áp suất cao, trục cam phía trên và một tuabin hai cửa vào sửdụng ống dẫn khí thải làm mát bằng nước Điều này giúp cải thiện hiệu suất nhiên liệu hàngđầu thế giới và kinh tế vận hành tuyệt vời, cùng với mức phát thải rất thấp

Hệ thống quản lý điện tử EMS kiểm soát các bộ phun nhiên liệu và phân phối nhiên liệu, tối

ưu hóa hỗn hợp nhiên liệu-khí dẫn đến sự cháy tốt Kết quả là hiệu suất nhiệt cao, hiệu suấtnhiên liệu cực cao và giảm phát thải khí thải Động cơ được thiết kế và chế tạo để rất mạnh

mẽ, với khối xi-lanh và đầu xi-lanh bằng gang cứng Điều này mang lại độ tin cậy cao và độbền lâu dài

Hệ thống phun nhiên liệu công nghệ cao giúp động cơ tiết kiệm nhiên liệu Volvo Pentacung cấp hai hệ thống kiểm soát điện tử được chấp thuận

Hệ thống Kiểm soát Tàu điện tử tích hợp hoàn toàn các động cơ, điện tử và một loạt cáctính năng tùy chọn

Hệ thống Kiểm soát Thương mại Biển là một hệ thống mở dễ dàng tích hợp vào hệ thốngkiểm soát tàu Một hệ thống đẩy từ Volvo Penta dễ dàng bảo dưỡng

Phạm vi toàn diện của chúng tôi về dầu chất lượng cao, bôi trơn và làm mát đảm bảo thờigian hoạt động và hiệu suất

- Turbo hai lối vào có sạc xung

- Hệ thống điều khiển điện tử EMS giúp tiết kiệm nhiên liệu tối ưu

- Khả năng PTO

- Được phê duyệt bởi các hiệp hội phân loại lớn

Hình 2.1 Động cơ Volvo penta D13-550

* Hợp nhau

Toàn bộ các loại động cơ diesel hàng hải của Volvo penta cung cấp khả năng phát điện trên tàu đáng tin cậy và tiết kiệm nhiên liệu cung như năng lượng cho cần cẩu, máy bơm, máy nén khí và các thiết bị nặng khác

* Hiệu quả sử dụng nhiên liệu cao và lượng khí thải thấp

Bằng cách kiểm soát các kim phun và phân phối nhiên liệu, hệ thống quản lý điện tử EMS tối ưu hóa hỗn hợp nhiên liệu và không khí giúp cải thiện quá trình đốt cháy Kết quả là hiệu suất nhiệt cao hiệu suất sử dụng nhiên liệu cao và giảm lượng khí thải

* Khả năng chịu tải vượt trội

Cùng với nhau, động cơ tăng áp kép có tính năng sạc xung và hệ thống kiểm soát tốc độ hiệu quả mang lại cho động cơ này khả năng chịu tải vượt trội

* Hệ thống điều khiển điện tử

Hai lựa chọn cho điều khiển điện tử trên tàu: Hệ thống điều khiển điện tử thương mại hàng hải và hệ thống giám sát điều khiển linh hoạt có thể mở rộng cho các hệ thống lắp đặt được

phân loại giao diện CAN mở, động cơ được phân phối không có hệ thống điều khiển, với các tùy chọn khác nhau có hoặc không có bộ gửi và công tắc tắt.

2.1.1 Các thông số kỹ thuật của động cơ D13-MH-550

Lỗ

khoan/hành

trình,mm(in)

131/158 (5,16/6,22)

1800 vòng/phút

1800 vòng/phút

2399 (1769)

2.1.1 Mô tả kỹ thuật của động cơ D13-MH-550

* Động cơ và khối

Khối xilanh và đầu xilanh làm bằng gang

Đầu xylanh một mảnh

Các ống lót xilanh ướt và các đế/ ống dẫn hướng van có thể thay thế được

Trục khuỷu rèn có bề mặt ổ trục được làm cứng bằng cảm ứng và các phi lê với bảy ổ trụcchính

Bố trí bốn van trên mỗi xilanh với trục can trên cao

Mỗi xilanh có ống dẫn khí vào và xả chéo

Pít tông nhôm rèn làm mát bằng dầu, ba vòng pit tông (vòng trên cùng bằng đá hình vòm)

Bộ gửi áp suất dầu (sau bộ lọc), nhiệt độ dầu, áp suất dầu, mức dầu, áp suất nhiên liệu, ápsuất nước ngọt, nhiệt độ khí thải, áp suất trục khuỷu, tay quay và cam, tăng áp suất/ nhiệt

độ, áp suất nước biển (không làm mát KC) mức nước làm mát, nhiệt độ nước làm mát Chỉthị nhiệt độ khí thải Thông gió cacte đóng

* Hệ thống bôi trơn

Bộ làm mát dầu bằng nước ngọt tích hợp trong khối xilanh

Bộ lọc dầu toàn dòng đôi thuộc loại spin-on và bộ lọc by-pass đơn

* Hệ thống nhiên liệu

Đầu phun đơn vị điện tử

Bơm nhiên liệu dẫn động bằng bánh răng, dẫn động bằng bánh răng định thời

Thời điểm phun được điều khiển bằng điện tử

Đầu phun cao áp 5 lỗ

Bô lọc nhiên liệu tốt spin-on gắn trên động cơ đôi có van chuyển đổi

* Tăng áp

Bộ tăng áp kép lối vào khô

* Hệ thống làm mát bằng trao đổi nhiệt (HE)

Đối với động cơ làm mát bằng nước biển và làm mát trung tâm

Bộ trao đổi nhiệt dạng tấm gắn động cơ với máy bể mở rộng

Bơm nước ngọt ly tâm dẫn động bằng dây đai

Máy bơm nước thô cánh quạt cao su truyền động bằng dây đai

* Hệ thống làm mát bằng sống tàu (KC)

Hệ thống làm mát 2 mạch

Bơm nước làm mát ly tâm dẫn động bằng đai trong mạch HT

Bình giãn nở gắn động cơ trong mạch HT

Nước làm mát cánh quạt cao su truyền động bằng bánh răng bơm trong mạch CAC LT

Quạt tản nhiệt dẫn động bằng dây đai

Air to air (Bộ làm mát không khí sạc)

2 Giao diện CAN mở, động cơ được giao không có hệ thống điều khiển Các tùy chọn khácnhau hoặc không chuyển mạch

Đap ứng yêu cầu phân loại của hệ thống giám sát và tắt máy riêng biệt

Dễ dàng giao tiếp với các nhà cung cấp hệ thống điều khiển tàu hàng đầu

Khả năng kết nối rơ le cho các chức năng điều khiển từ xa (các tiếp điểm không có điện thế)

* Thiết bị tùy chọn

Động cơ

Bộ lọc tước nhiên liệu/tách nước đôi có van chuyển đổi

Bộ bù khí thải linh hoạt

Ống kết nối nước làm mát

Hệ thống khởi động bằng điện và không khí có sẵn riêng lẻ hoặc song song

Chỉ báo áp suất nước thô (chỉ kết hợp với máy bơm nước thô)

Máy sưởi động cơ 2000W

Bộ giảm thanh khí thải khô có hoặc không có bộ phận chặn tia lửa

Máy phát điện 110A tích hợp cảm biến sạc

2.2 Hệ thống phân phối khí của động cơ Volvo penta D13-550

* Giới thiệu

Hệ thống phân phối khí có nhiệm vụ điều khiển quá trình thay đổi môi chất công tác trongđộng cơ, nạp đầy hỗn hợp khí (đối với động cơ xăng) hoặc không khí sạch (đối với động cơdiesel) vào các xylanh ở kỳ nạp và thải sạch khí cháy trong các xylanh ra ngoài ở kỳ xả

Hệ thống này bao gồm các thành phần sau:

Turbocharger: Động cơ Volvo penta D13 được trang bị turbocharger để tăng áp suất của

khí nạp vào động cơ, giúp tăng hiệu suất đốt cháy và công suất động cơ

Hình 2.2 Turbo tăng áp Volvo penta D13

Intercooler: Sau khi khí được né bởi turbocharger, nó sẽ được đưa qua intercooler để làm

mát trước khi vào hệ thống nạp khí của động cơ Việc làm mát khí nén giúp tăng hiệu suất

và giảm nguy cơ động cơ bị nhiệt quá

Hệ thống phân phối khí: Khí nén từ turbocharger và intercooler sẽ được phân phối đến các

xilanh của động cơ thông qua hệ thống phân phối khí Hệ thống này bao gồm các ống dẫnkhí, van điều khiển và các cảm biến để điều chỉnh lượng khí nạp vào từng xilanh theo điềukiện hoạt động của động cơ

Bộ lọc khí: Trước khi khí nạp vào động cơ, nó sẽ được lọc qua bộ lọc khí để loại bỏ bụi và

các hạt lớn khỏi khí nạp, giúp bảo vệ động cơ khỏi hỏng hóc và tăng tuổi thọ của động cơ

* Phân loại

Bảng 2.2 Sơ đồ phân loại hệ thống phân phối khí

2.3 So sánh ưu, nhược điểm giữa cơ cấu phân phối khí xupap treo và xupap đặt.

Ưu điểm

- Cấu tạo nhỏ gọn, ít chi tiết trung gian

- Giảm được chiều cao của động cơ nên

làm việc chắc chắn ít tiếng ồn

- Quá trình bôi trơn tốt nên các chi tiết có

tuổi thọ cao, làm việc ổn định

- Chuyển động của cơ cấu dễ dàng,chính

- Có khả năng làm tăng công suất cho động

cơ - Khả năng tản nhiệt tốt

- Dễ điều chỉnh khe hở nhiệt củaXupáp,thực hiện bảo dưỡng và sửa chữa cơcấu đơn giản

-Tăng hiệu suất nạp khí và đẩy sạch khí

Hệ thống phân phối khí dùng xupap Đặt và xupap Treo

Hệ thống phân phối khí

dùng van trượt

Động cơ Volvo penta D13 sử dụng loại hệ thống phân phối khí kiểu xupap

Đặt

Hệ thống phân phối khí hỗn hợp

- Khả năng chống kích nổ kém hơn,kết cấu

buồng đốt phức tạp,hiệu suất công tác của

động cơ không cao

Nhược điểm

- Cấu tạo của cơ cấu phức tạp do có nhiềuchi tiết trung gian

- Làm tăng chiều cao của động cơ

- Có khoảng cách dẫn động lớn,nên dễ gâytiếng ồn khi hoạt động và quá trình bôi trơnkhó khăn

- Nắp máy có cấu tạo phức tạp nên chế tạokhó khăn hơn,giá thành cao

 Cơ cấu phân phối khí kiểu van trượt

Loại cơ cấu có nhiều ưu điểm như:

- Tiết diện lưu thông lớn, dễ làm mát, ít tiếng ồn

- Do kết cấu khá phức tạp, giá thành cao nên người ta chỉ sử dụng cho các loại xe đặc biệt như động cơ xe đua

 Cơ cấu phân phối khí hỗn hợp

Cơ cấu phân phối khí kiểu hỗn hợp dùng cửa nạp và xupáp xả, sử dụng trên động cơ hai

kỳ quét thẳng trên động cơ ôtô, máy kéo, tàu thuỷ, tàu hỏa

* Động cơ Volvo D13 550 sử dụng cơ cấu phân phối khí kiểu Xupap đặt

2.4 Cấu tạo động cơ 4 kỳ

* Cơ cấu phân phối khí xupap đặt

Sơ đồ nguyên lý cấu tạo phân phối khí xupap

8.Đai ốc, 9.Con đội, 10.Cam, 11.Nắp che,

2.3.1 Biểu đồ pha phân phối của Xupap

a Tác dụng biểu đồ

Thể hiện góc mở sớm,đóng muộn của xupáp xả và hút:

Mở sớm và đóng muộn của xupáp hút: Xupáp hút có góc mở sớm trước thời điểm Piston

lên đến đúng ĐCT,góc mở này kéo dài thêm nên hút thêm được một lượng khí (hoặcHHNL) vào trong xilanh, do đó tăng được công suất động cơ, xupáp hút sẽ đóng muộn saukhi Piston đã xuống và qua ĐCD một góc nhất định theo thiết kế

Mở sớm và đóng muộn của xupáp xả: Kéo dài thời gian xả khí đã cháy ra ngoài cho

sạch,đồng thời cũng nhờ khí nạp vào đẩy khí cháy ra được tốt hơn, xupáp xả đóng muộn khiPiston lên và qua ĐCT một góc muộn theo thiết kế

b Mục đích

Trong quá trình hoạt động của 2 xupáp, sẽ có một góc trùng nhau(tính tại ĐCT) Góc trùngnhau này( còn gọi là góc trùng điệp),giúp xác định thời điểm mà cả 2 xupáp đều chưa đóngkín hẳnvà chưa mở hẳn.Biết được góc này sẽ giúp cho ta điều chỉnh chính xác khe hở nhiệtđuôi xupáp các máy, và đặt cam(khi sửa chữa) được chính xác, đảm bảo công suất của động

cơ theo thiết kế

c Biểu đồ pha phân phối khí