Máy tàu thủy (2014) - PDF.pdf

Máy tàu thủy (2014) - PDF.pdf Máy tàu thủy (2014) - PDF.pdf Máy tàu thủy (2014) - PDF.pdf Máy tàu thủy (2014) - PDF.pdf Máy tàu thủy (2014) - PDF.pdf Máy tàu thủy (2014) - PDF.pdf Máy tàu thủy (2014) - PDF.pdf Máy tàu thủy (2014) - PDF.pdf Máy tàu thủy (2014) - PDF.pdf

Trang 1

KHOA MÁY TÀU THỦY 1

ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHOA MÁY TÀU THỦY

MÁY TÀU THỦY

Tp.Hồ Chí Minh, 04/2014

Trang 2

Chương 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ TÀU THỦY

1.1: Khái niệm và phân loại máy tàu thuỷ

Các động cơ trong hệ động lực tàu thuỷ thường được sử dụng, lắp đặt là động cơ đốt trong (ĐCĐT) và tua-bin hơi (TBH) Ngoài ra người ta còn dùng tua-bin khí (TBK) hoặc các tua-bin chạy bằng năng lượng nguyên tử để dẫn động cho các thiết bị khác trên một số tàu chuyên dụng, tuy nhiên số lượng các loại tàu này rất ít Ngoài ra, những năm gần đây một số nước có ngành đóng tàu tiên tiến đã chế tạo thành công loại tàu chạy trên đệm khí

Trên tàu hàng dùng rộng rãi các động cơ Diesel thấp tốc với khả năng tăng áp cao giúp tăng lượng không khí và nhiên liệu cung cấp vào xi lanh, qua đó giúp làm tăng công suất của động cơ trên cơ sở các kích thước cơ bản của động cơ không đổi

Để giảm khối lượng và kích thước hệ động lực, làm đơn giản hơn quá trình khai thác và bảo dưỡng sửa chữa trên thế giới đã áp dụng một số loại động cơ Diesel trung tốc, thấp tốc hành trình dài hoặc siêu dài

Hiện nay hệ động lực nhiều máy (HĐLNM) được dùng vào mục đích duy trì công suất lớn cho các tàu chạy với tốc độ lớn HĐLNM dùng chủ yếu vào mục đích quân sự và các tàu chuyên dụng khác Trên các tàu đó thường dùng các động cơ chính cùng loại (Diesel, TBH hay TBK hoặc tổ hợp Diesel – TBK)

Máy tàu thuỷ có thể chia ra làm hai nhóm:

Hệ động lực chính tàu thuỷ: Dùng để sinh công cơ học lai chân vịt, sinh ra lực đẩy tàu để tàu đạt được vận tốc nhất định

Hệ động lực phụ: Bao gồm các loại máy móc, trang thiết bị còn lại như: các tổ hợp Diesel lai máy phát điện, động cơ lai máy nén khí, lai bơm, máy lạnh thực phẩm và điều hòa không khí, máy lọc dầu

Trang 3

Hệ động lực chính Diesel có thể dùng một động cơ lai 1 chân vịt, có thể hoặc không qua ly hợp (truyền động trực tiếp) hoặc hai động cơ lai một chân vịt hoặc nhiều động cơ lai thứ tự nhiều chân vịt

Hệ động lực chính Diesel có thể sử dụng nhiều máy (HĐLNM) để lai chân vịt Trên các HĐL này dùng một bộ truyền động hộp số Bộ truyền động hộp số đóng vai trò bộ góp mômen, góp công suất của các động cơ thành phần Bộ góp cho phép một hoặc nhiều động

cơ có thể hoạt động riêng biệt hoặc đồng thời cùng lai một chân vịt

ta có thể bố trí máy phát điện động trục do chính máy chính lai để tăng tính kinh tế cho hệ

Trang 4

động lực Hệ động lực phụ có thể kể đến nữa là các tổ hợp máy lai - máy nén khí, máy lai

- máy lọc, máy lai – bơm, máy lạnh và điều hòa không khí

Tự động hóa máy tàu thủy:

Các con tàu được trang bị các hệ thống thiết bị tự động để tăng khả năng hoạt động

tự động cho các máy móc, thiết bị, nâng cao tính an toàn, tin cậy và hiệu quả khai thác cho con tàu và máy móc trên tàu

Hiện nay, trên tàu có hai mức tự động hóa:

Mức A1 - Tàu được tự động hoá, không cần trực ca ở buồng máy và trung tâm điều khiển (control center)

Mức A2 - Tàu được tự động hoá, việc điều khiển máy móc, thiết bị ở buồng máy được thực hiện từ xa tại buồng điều khiển (control room)

Hiện nay hầu hết các tàu vận tải biển của các công ty vận tải biển trong nước, mức

độ tự động hoá đều ở dưới mức A2 Thực tế là các tàu nhỏ cũ thì hầu như không có tự động Các tàu lớn hơn nhưng có tuổi khá cao tuy có mức độ tự động A2 song chúng làm việc không tin cậy Từ đó người khai thác thường xuyên phải trực ca dưới buồng máy và vận hành khai thác tại máy

Các tàu đóng mới ngày nay có mức độ tự động hoá cao Trên các tàu này các thiết

bị tự động đã thay thế được những công việc trực ca bình thường Tình trạng hoạt động của máy được tự động điều khiển, điều chỉnh, dự báo hư hỏng để người khai thác biết kịp thời

xử lý, đưa ra những biện pháp khai thác cần thiết, an toàn và kinh tế cho hệ động lực

Trang 5

1.2: Các loại tàu thông dụng hiện nay:

❖ Tàu chở hàng bách hóa (Multipurpose ship)

Hình 1-1 : Multi- purpose ship

❖ Tàu chở hàng container (Container Ship)

Hình 1-2 : Tàu container

Trang 6

❖ Tàu ropax- roro

Hình 1-3 : Tàu ropax

❖ Tàu chở, dầu hóa chất, khí hóa lỏng

Hình 1-4 : Tàu chở dầu, hóa chất

Trang 7

Hình 1-5 : Tàu chở khí hóa lỏng

❖ Tàu dịch vụ

Hình 1-6 : Tàu dịch vụ

Trang 8

❖ Tàu cá

Hình 1-7 : Tàu đánh cá

Trang 9

Chương 2: ĐỘNG CƠ DIESEL TÀU THỦY

2.1: Những định nghĩa và khái niệm cơ bản

Động cơ nhiệt bao gồm động cơ đốt trong và động cơ đốt ngoài Động cơ đốt ngoài

là loại động cơ nhiệt có quá trình đốt cháy nhiên liệu được tiến hành ở bên ngoài động cơ

Ví dụ: Máy hơi nước kiểu piston, tua-bin hơi nước… Động cơ đốt trong là loại động cơ nhiệt trong đó việc đốt cháy nhiên liệu, sự toả nhiệt và quá trình chuyển hoá từ nhiệt năng của môi chất công tác (hỗn hợp khí đốt do việc cháy nhiên liệu) sang cơ năng được tiến hành ngay trong bản thân động cơ (VD: Động cơ diesel, động cơ cacbua ratơ, động cơ gas )

Động cơ diesel là loại động cơ đốt trong kiểu piston dùng nhiên liệu lỏng, mà trong

đó nhiên liệu được đưa vào xilanh cuối quá trình nén, tự bắt lửa trong không khí có nhiệt

độ và áp suất cao do bị nén trong xilanh Động cơ diesel còn gọi là động cơ tự cháy (trên tàu thuỷ chỉ dùng loại này)

Trang 10

2.2: Những bộ phận chính của động cơ đốt trong kiểu piston

Hình 2-1 : Sơ đồ kết cấu các chi tiết của động cơ Diesel 4 kì

Trang 11

Hình 2-2 : Sơ đồ kết cấu các chi tiết của động cơ Diesel 2 kì

Động cơ đốt trong kiểu piston có các bộ phận cơ bản bao gồm nhóm các chi tiết tĩnh, nhóm các chi tiết động và các hệ thống phục vụ

Các chi tiết tĩnh gồm: Bệ máy, thân máy, khối xilanh, nắp xilanh

Các chi tiết động gồm: Piston, thanh truyền, trục khuỷu, supap

Trang 12

- Hệ thống khởi động và đảo chiều

- Hệ thống tăng áp (với loại động cơ có tăng áp)

2.3: Nguyên lý làm việc:

Khi nhiên liệu cháy trong xilanh động cơ (tự cháy do được cung cấp vào trong xilanh

ở cuối quá trình nén, khi áp suất và nhiệt độ của không khí nén trong xilanh tăng lên bằng với nhiệt độ tự bốc cháy của nhiên liệu, hoặc bị đốt cháy cưỡng bức nhờ nguồn lửa bên ngoài) sẽ sinh ra sản phẩm cháy có áp suất và nhiệt độ cao, sản phẩm cháy giãn nở bên trong xilanh động cơ sinh ra lực tác dụng lên đỉnh piston đẩy piston chuyển động tịnh tiến

đi xuống

Nhờ có cơ cấu thanh truyền trục khuỷu, chuyển động tịnh tiến của piston được chuyển thành chuyển động quay của trục khuỷu thông qua chuyển động song phẳng của thanh truyền

Để đảm bảo nạp khí mới kịp thời vào xilanh, cũng như để thải đúng lúc khí thải ra khỏi xilanh động cơ, trên động cơ được bố trí hệ thống phân phối khí Bao gồm các xupap nạp, xupap thải khí, cơ cấu đóng mở xupap và các thiết bị tăng áp suất cho khí nạp

Để cung cấp nhiên liệu mới vào xilanh thì động cơ được trang bị hệ thống cung cấp nhiên liệu Bao gồm bơm cao áp (BCA), đường ống cao áp, vòi phun nhiên liệu và cơ cấu dẫn động BCA

Sự chênh lệch giữa nhiệt độ cực đại khi cháy nhiên liệu và nhiệt độ thấp nhất cuối quá trình giãn nở (900 1500oK) bảo đảm cho chu trình công tác của động cơ thu được hiệu suất cao

Tuy nhiệt độ cháy cao, nhưng quá trình cháy trong động cơ có tính chu kì và các chi tiết tiếp xúc với khí cháy luôn được làm mát nhờ hệ thống làm mát, các bề mặt chuyển động tương đối giữa các chi tiết luôn được bôi trơn nhờ hệ thống bôi trơn nên đảm bảo cho động cơ làm việc ổn định và bền vững, có độ tin cậy cao

2.4: Ưu nhược điểm của động cơ đốt trong

2.4.1: Ư u điểm:

- Hiệu suất có ích cao: Đối với động cơ diesel hiện đại hiệu suất có ích có thể đạt

36  49% trong khi đó hiệu suất của thiết bị động lực tua-bin hơi chỉ 22  28%, của thiết bị máy hơi nước không quá 16%, của thiết bị tua-bin khí khoảng 30%

Trang 13

- Nếu hai động cơ đốt trong và đốt ngoài cùng công suất thì động cơ đốt trong gọn

và nhẹ hơn nhiều (vì không cần các thiết bị phụ khác như động cơ đốt ngoài, như nồi hơi, buồng cháy, máy nén, thiết bị ngưng hơi )

- Tính cơ động cao: Khởi động nhanh và luôn luôn ở trạng thái sẵn sàng khởi động Có thể điều chỉnh kịp thời công suất theo phụ tải

- Dễ tự động hoá và điều khiển từ xa

- Ít gây nguy hiểm khi vận hành (ít có khả năng gây hoả hoạn và nổ vỡ thiết bị)

- Nhiệt độ xung quanh tương đối thấp tạo điều kiện tốt cho thợ máy làm việc

- Không tốn nhiên liệu khi ngừng động cơ

- Không cần nhiều người vận hành bảo dưỡng

2.4.2: Nhược điểm:

- Khả năng quá tải kém (thường không quá 10% về công suất, 3% về vòng quay trong thời gian một giờ)

- Không ổn định khi làm việc ở tốc độ thấp

- Rất khó khởi động khi đã có tải

- Công suất lớn nhất của thiết bị không cao lắm (công suất của động cơ đốt trong không vượt quá 40  45 ngàn mã lực hoặc 30  37 ngàn KW)

- Yêu cầu nhiên liệu dùng cho động cơ đốt trong tương đối khắt khe và đắt tiền

- Cấu tạo của động cơ đốt trong tương đối phức tạp, yêu cầu chính xác cao

- Động cơ làm việc khá ồn, nhất là động cơ cao tốc

- Yêu cầu thợ máy phải có trình độ kỹ thuật cao

2.5: Động cơ 4 kỳ

2.5.1: Sơ đồ và nguyên lý hoạt động theo chu trình lý thuyết

Động cơ diesel 4 kỳ là loại động cơ diesel hoàn thành một chu trình công sau 4 hành trình piston tương ứng với hai vòng quay trục khuỷu, tức 720o góc quay trục khuỷu

Trang 14

Hình 2-3 : Chu kì làm việc của động cơ Diesel 4 kì

Chu trình công tác của động cơ diesel 4 kỳ gồm 4 quá trình: nạp, nén, nổ (cháy giãn

cơ

❖ Quá trình nén khí

Các supap hút và supap xả đều đóng kín Piston đi từ ĐCD lên ĐCT Không khí trong xilanh bị nén lại rất nhanh do thể tích của xilanh giảm dần (khi piston đi từ ĐCD lên ĐCT thì thể tích trong xilanh chỉ bằng 1/15 - 1/22 thể tích ban đầu) nên áp suất và nhiệt độ khí nén tăng lên rất cao Cuối quá trình nén, áp suất khí nén có thể lên tới 40 - 50Kg/cm2 kèm theo việc tăng nhiệt độ không khí lên tới 500-7000c, cao hơn nhiều so với nhiệt độ tự cháy của nhiên liệu

Trang 15

Về mặt lý thuyết thì khi piston lên đến ĐCT, nhiên liệu sẽ được phun vào buồng đốt dưới dạng sương mù kết thúc quá trình nén khí Quá trình nén khí được biểu diễn bằng đoạn a – c trên đồ thị công chỉ thị của động cơ

❖ Quá trình cháy giãn nở sinh công (kỳ nổ)

Các supap vẫn đóng kín Piston ở điểm chết trên, nhiên liệu phun vào buồng đốt gặp khí nén có nhiệt độ cao sẽ tự bốc cháy Quá trình cháy khoảng 40% nhiên liệu gần như là quá trình đẳng tích và được biểu diễn bằng đường cz', 60% nhiên liệu còn lại cháy ở trong điều kiện gần như là đẳng áp (đường z'z) Nhiệt độ và áp suất trong buồng cháy tăng lên mãnh liệt (áp suất có thể lên tới 60 - 120 Kg/cm2, nhiệt độ lên tới 1500 - 2000oC) khí cháy giãn nở rất mạnh đẩy piston đi xuống, thông qua cơ cấu biên làm quay trục khuỷu Quá trình cháy và giãn nở được biểu thị bằng đường (z'zb) kết thúc tại điểm b, ứng với lúc piston ở ĐCD

Hình 2-4 : Đồ thị công chỉ thị (p – v) lý thuyết của động cơ diesel 4 kỳ không tăng

áp

❖ Quá trình thải khí (kỳ xả)

Supap xả mở, supap hút đóng Piston đi từ ĐCD lên ĐCT Khi piston ở ĐCD supap

xả bắt đầu mở, khí thải trong xilanh tự xả ra ngoài, sau đó piston đi lên tiếp tục đẩy khí thải ra Khi piston lên đến điểm chết trên thì supap xả đóng lại, supap hút lại mở ra, không khí lại được nạp vào xilanh để bắt đầu một chu trình mới Các chu trình hoạt động tiếp diễn

Trang 16

liên tục khiến cho động cơ hoạt động liên tục Quá trình xả khí cháy được biểu diễn bằng đoạn b – d1 trên đồ thị công của động cơ

2.5.2: Các nhận xét về chu trình lý thuyết:

Trong 4 hành trình của piston chỉ có một hành trình sinh công, các quá trình còn lại điều tiêu tốn công và làm nhiệm vụ phục vụ cho quá trình sinh công Sự quay trục động cơ trong thời gian của ba hành trình còn lại xảy ra nhờ dự trữ năng lượng mà bánh đà đã tích luỹ được trong thời gian hành trình công tác của piston hoặc nhờ công của các xilanh khác

Để khởi động động cơ, đầu tiên cần nhờ năng lượng bên ngoài quay nó (bằng không khí nén hay là bằng động cơ điện), và chỉ sau khi nén không khí trong xilanh và cung cấp nhiên liệu có thể nhận được sự bốc cháy, sau đó động cơ mới bắt đầu tự hoạt động

Mỗi quá trình (hút, nén, nổ, xả) đều được thực hiện trong một hành trình của piston tương ứng bằng 180o góc quay của trục khuỷu Các supap đều bắt đầu mở hoặc đóng kín đúng khi piston ở vị trí điểm chết do đó chưa tận dụng được tính lưu động của chất khí Kết quả là nạp không đầy và thải không sạch khí, ảnh hưởng tới quá trình cháy của nhiên liệu nên hiệu suất động cơ giảm

Nếu nhiên liệu được phun vào buồng đốt đúng lúc piston ở ĐCT thì sẽ không tốt vì: Thực tế sau khi tự phun vào buồng đốt, nhiên liệu không lập tức bốc cháy ngay mà cần phải có một thời gian để chuẩn bị cháy (gồm thời gian để nhiên liệu hoà trộn với khí nén trong buồng đốt, thời gian nhiên liệu bốc hơi và hấp thụ nhiệt trong buồng đốt để nâng nhiệt độ của nó lên tới nhiệt độ tự bốc cháy) Gọi là thời gian trì hoãn sự cháy i

Như vậy nếu nhiên liệu phun đúng khi piston ở ĐCT thì khi nhiên liệu chuẩn bị xong để bắt đầu cháy piston đã đi xuống một đoạn khá xa (làm thể tích trong xilanh tăng lên, áp suất và nhiệt độ hỗn hợp giảm) ảnh hưởng trực tiếp tới chất lượng cháy nhiên liệu

Do vậy công sinh ra của quá trình giãn nở sẽ giảm làm công suất động cơ giảm

Mặt khác để phun hết một lượng nhiên liệu vào buồng đốt cần phải có một thời gian nhất định, như vậy số nhiên liệu phun vào sau sẽ cháy không tốt, hoặc chưa kịp cháy đã bị thải ra ngoài Vì thế hiệu suất động cơ giảm

2.6: Động cơ 2 kỳ

Động cơ diesel 2 kỳ là loại động cơ diesel hoàn thành một chu trình công tác trong hai hành trình của piston, tương ứng với một vòng quay hoặc 360o góc quay của trục khuỷu

Trang 17

Động cơ 2 kì được chia ra làm 2 loại: Động cơ quét vòng và động cơ quét thẳng Trong đó, động cơ quét vòng lại được chia ra: Động cơ quét vòng đặt ngang (cửa quét và cửa xả đặt đối diện nhau) và động cơ quét vòng đặt 1 bên (cửa quét và cửa xả đặt cùng một bên)

2.6.1: Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý hoạt động của động cơ 2 kỳ quét vòng

Hình 2-5 : Sơ đồ nguyên lý hoạt động của động cơ 2 kỳ quét vòng đặt ngang

2.6.2: Đặc điểm cấu tạo của động cơ 2 kì quét vòng

- Việc đóng mở các cửa khí do piston đảm nhiệm, piston thường làm có đỉnh lồi

- Do đặc điểm kết cấu của động cơ nên động cơ không thể tự hút không khí được,

do đó yêu cầu phải có cơ cấu tăng áp suất cho khí nạp, đảm bảo áp suất của khí nạp phải lớn hơn áp suất trong xilanh tại thời điểm nạp thì mới có thể nạp khí

Trang 18

vào cho xilanh Để tăng áp suất cho khí nạp thì thường người ta sử dụng phương pháp cơ giới, tức là sử dụng quạt gió do động cơ điện lai, hoặc trích công suất từ trục động cơ để lai quạt Đối với các động cơ công suất lớn thì người ta tăng áp bằng tua-bin khí xả, tận dụng luồng khí xả của động cơ để làm quay tua-bin, tua-bin quay làm quay máy nén để nén không khí vào xilanh động cơ

- Chu trình công tác được thực hiện trong 2 hành trình piston:

Hành trình thứ nhất:

Piston đi từ điểm chết dưới lên điểm chết trên

Cho rằng tại thời điểm đầu piston nằm ở điểm chết dưới, lúc đó các cửa nạp và thải đều mở Lúc này khí nạp được bơm quét khí thổi vào xilanh (với áp suất 1,15 -1,2 bar) Do

có áp suất lớn hơn áp suất khí thải trong xilanh nên khí nạp sẽ đẩy khí thải qua cửa thải ra ngoài Giai đoạn này gọi là giai đoạn quét khí hoặc là giai đoạn thay khí vì nó vừa thải khí

Piston tiếp tục đi lên điểm chết trên, giai đoạn này làm nhiệm vụ nén khí, quá trình xảy ra tương tự như trong động cơ 4 kỳ (đường ac trên đồ thức chỉ thị) Áp suất và nhiệt

độ khí nén tăng lên rất nhanh Khi piston đến gần điểm chết trên thì nhiên liệu được phun vào xilanh dưới dạng sương mù qua vòi phun

Hành trình thứ hai:

Nhiên liệu phun vào xilanh gặp khí nén có nhiệt độ cao sẽ tự bốc cháy Một phần nhiên liệu cháy ở thể tích không đổi theo đường (cz'), phần còn lại cháy theo áp suất không đổi (theo đường z'z) tiếp đó diễn ra quá trình giãn nở sản phẩm cháy (đường ze) Sản phẩm cháy giãn nở rất mạnh đẩy piston đi xuống làm quay trục khuỷu thực hiện giai đoạn sinh công

Trang 19

Khi piston đi xuống được một đoạn thì mở cửa thải trước bằng mép của chúng (tại điểm e) Khí thải trong xilanh sẽ tự do xả ra ngoài làm áp suất trong xilanh giảm xuống gần bằng áp suất bên ngoài Giai đoạn này gọi là giai đoạn xả tự do (giai đoạn xả tự do rất cần thiết, phải tính toán sao cho đủ thời gian để hạ áp suất trong xilanh xuống thấp hơn áp suất khí nạp trước khi piston bắt đầu mở các cửa nạp) Giai đoạn này biểu thị bằng đường

ek

Piston đi xuống một đoạn nữa thì mở các cửa nạp (ứng với điểm k) khí nạp lại được thổi vào xilanh lùa khí thải ra thực hiện đẩy cưỡng bức khí thải và thay khí mới chuẩn bị cho quá trình sau

Hình 2-6 : Đồ thị công chỉ thị của động cơ 2 kì

❖ Nhận xét:

- Trong hai hành trình của piston có một hành trình sinh công

- Mỗi hành trình của piston không làm riêng một nhiệm vụ như ở động cơ bốn kỳ

mà làm nhiều nhiệm vụ

Hành trình 1: Làm các nhiệm vụ xả, nạp, nén

Hành trình 2: làm các nhiệm vụ sinh công, xả, nạp

Trang 20

Trong hành trình 1, giai đoạn xả khí sót (lọt khí) là không có lợi vì nó làm tổn thất một phần khí nạp Giai đoạn này càng nhỏ càng tốt nhưng lại phụ thuộc vào giai đoạn xả

tự do của hành trình 2

2.6.3: Sơ đồ cấu tạo của động cơ diesel 2 kỳ quét thẳng

Động cơ có supap xả bố trí trên nắp xilanh được điều khiển bằng một cơ cấu phân phối trích từ trục khuỷu Các cửa nạp được bố trí xung quanh trên thành xilanh, hướng vát lên trên để tạo hướng đi của dòng khí thẳng từ ĐCD lên ĐCT Việc đóng mở các cửa nạp

do piston đảm nhiệm Bắt buộc phải có cơ cấu tăng áp khí nạp

Hình 2-7 : Nguyên lí kết cấu của động cơ 2 kì quét thẳng

2.6.4: Nguyên lý hoạt động của động cơ diesel 2 kỳ quét thẳng

❖ Hành trình thứ nhất:

Piston đi từ ĐCD lên ĐCT, các cửa nạp và supap xả đều mở, hành trình này làm các nhiệm vụ quét khí, nạp khí, nén khí và phun nhiên liệu như ở động cơ quét vòng Chỉ khác động cơ quét vòng ở chỗ giai đoạn lọt khí (xả khí sót) ở động cơ này có thể điều chỉnh được (rất nhỏ hoặc bằng không, thậm chí có thể cho supap xả đóng trước khi đóng cửa nạp)

❖ Hành trình thứ 2:

Trang 21

Làm các nhiệm vụ giãn nở sinh công, xả tự do, quét khí tương tự động cơ quét vòng, nghĩa là sau giai đoạn sinh công thì supap xả được mở trước, các cửa nạp mở sau

Hai dạng quét khí chủ yếu là quét vòng và quét thẳng Tùy theo việc bố trí các cửa quét mà người ta chia hệ thống quét vòng thành quét vòng đặt ngang, quét vòng đặt một bên, quét vòng đặt xung quanh hay quét vòng hỗn hợp Còn hệ thống quét ngang được chia thành quét song song, quét hướng tâm hay quét theo hướng tiếp tuyến

2.7: So sánh động cơ diesel 2 kỳ và động cơ diesel 4 kỳ

Qua nghiên cứu cấu tạo và hoạt động của động cơ 4 kỳ và 2 kỳ cho thấy mỗi loại đều có ưu nhược điểm, có thể so sánh như sau:

Nếu hai động cơ có cùng các kích thước đường kính xilanh D, hành trình piston S, cùng số vòng quay n và cùng số xilanh thì về mặt lý thuyết công suất của động cơ 2 kỳ có thể lớn gấp đôi công suất của động cơ 4 kỳ (theo công thức N=kS.D2n.i

𝑚 ) vì tiêu thụ nhiên liệu gấp hai và số lần sinh công cũng gấp hai động cơ 4 kỳ Nhưng thực tế động cơ hai kỳ

có công suất chỉ lớn hơn 1,6 -1,8 lần công suất của động cơ bốn kỳ vì những lý do sau:

- Tổn thất công suất để lai bơm quét khí

- Một phần hành trình của piston của động cơ hai kỳ dùng để nạp và thải khí; có một phần khí nạp mới bị lọt ra ngoài khi cửa quét đã đóng mà cửa thải vẫn mở

- Thải khí không sạch, nạp khí không đầy nên cháy không tốt

Quá trình quét sạch khí thải và nạp khí mới vào xilanh 4 kỳ tiến hành hoàn hảo hơn động cơ 2 kỳ vì các quá trình này được tiến hành trong hai hành trình của piston

Động cơ 2 kỳ cấu tạo đơn giản hơn, nhất là khi sử dụng sơ đồ quét vòng vì không

có các supap nạp, thải và bộ phận dẫn động chúng Tuy vậy để thực hiện việc trao đổi khí cần phải có bơm quét khí

Mô men quay tác dụng lên trục khuỷu của động cơ hai kỳ so với động cơ 4 kỳ có cùng số xilanh thì đều đặn hơn vì số hành trình sinh công nhiều hơn

Ứng suất nhiệt của các chi tiết động cơ 2 kỳ, đặc biệt là nhóm piston - xilanh cao hơn ở động cơ 4 kỳ vì số hành trình sinh công nhiều hơn, nhiệt độ bình quân trong xilanh lớn hơn

Trang 22

Động cơ 4 kỳ có thể thay đổi được góc phân phối dễ dàng hơn so với động cơ 2 kỳ,

vì chỉ cần thay đổi vị trí của mặt cam trên trục phân phối là có thể thay đổi góc mở sớm, góc đóng muộn khác nhau

Góc ứng với quá trình cháy và giãn nở của động cơ 4 kỳ lớn hơn của động cơ 2 kỳ (ở động cơ 4 kỳ khoảng 140o, còn ở động cơ 2 kỳ khoảng 100 - 120o)

Động cơ 4 kỳ có thể tăng công suất bằng phương pháp tăng áp đơn giản hơn vì ứng suất nhiệt của xilanh nhỏ hơn và hệ thống tăng áp cũng đơn giản hơn

Tính kinh tế của động cơ 4 kỳ và 2 kỳ gần như nhau trừ trường hợp cá biệt đối với động cơ 4 kỳ tăng áp cao có thể đạt mức tiêu hao nhiên liệu khoảng 140g/kWh

2.8: Phạm vi ứng dụng

Động cơ cỡ bé ít dùng 2 kỳ vì khó thải sạch khí do đó hiệu suất thấp, tốn nhiên liệu Động cơ cỡ lớn ít dùng 4 kỳ mà thường dùng 2 kỳ vì kích thước động cơ nhỏ gọn hơn nhiều

2.9: Kết cấu của động cơ diesel

2.9.1: Kết cấu phần tĩnh động cơ diesel

Phần tĩnh của động cơ diesel bao gồm những bộ phận chính sau đây:

- Nắp xilanh

- Xilanh

- Thân máy

- Bệ máy

Những phần này liên kết chặt chẽ với nhau thành một khối thống nhất cứng vững,

là điểm tựa cho động cơ hoạt động Phần tĩnh chiếm khoảng 70% trọng lượng động cơ

Trang 23

Nắp xilanh làm việc trong điều kiện tương đối phức tạp Mặt dưới của nắp xilanh tiếp xúc với khí cháy nên chịu áp suất và nhiệt độ cao, bị ăn mòn Chịu lực nén do xiết đai

ốc các bu lông liên kết các bulông liên kết với xilanh, chịu ứng suất nhiệt lớn do sự chênh lệch nhiệt độ nhiều giữa các bề mặt làm việc Chịu mài mòn và va đập (tại bệ đặt supap), chịu ăn mòn do nước làm mát và khí xả

Hình 2-8: Nắp xilanh của động cơ 2 kì quét thẳng

❖ Cấu tạo:

Nắp xilanh của động cơ diesel là chi tiết có cấu tạo tương đối phức tạp, được chế tạo bằng phương pháp đúc Hình dáng bên ngoài của nắp xilanh thường là khối hộp có đáy hình vuông, chữ nhật, hình tròn hoặc lục giác Có thể đúc liền các nắp xilanh riêng rẽ thành một khối chung đối với động cơ cỡ nhỏ

Nắp xilanh động cơ cỡ lớn được đúc rời cho từng xilanh Có trường hợp còn được ghép bằng hai nửa (nửa dưới bằng thép chịu nhiệt hoặc hợp kim tốt hơn, còn nửa trên bằng kim loại thường) Nếu động cơ làm việc với cường độ cao, người ta đưa buồng đốt lên trên nắp xilanh

Trang 24

Nắp xilanh ở phía buồng cháy chịu áp suất và nhiệt độ cao Để đưa nhiệt ra ngoài trong nắp xilanh có các hốc nước làm mát Nước được đưa từ áo nước ở nắp xilanh theo ống dẫn nước đi bao quanh những vùng, những bề mặt cần làm mát và được đưa ra ngoài

Ngoài ra trên nắp xilanh có lỗ dùng để đặt vòi phun và một số lỗ khác để lắp supap nạp, supap xả, supap khởi động, supap an toàn cũng như lắp thiết bị đo đồ thức công chỉ thị

Người ta đặt nắp xilanh dựa trên gờ của xilanh nhờ gờ vòng và nắp được kẹp chặt vào thân xilanh nhờ những vít cấy Để làm kín cần thiết giữa các bề mặt lắp ghép cần đặt miếng đệm làm bằng đồng mềm

Bề mặt chịu nhiệt của nắp xilanh có thể phẳng, vòng hoặc có hình dạng phức tạp Hình dạng của nắp và cách bố trí các lỗ lắp vòi phun nhiên liệu, các supap hút, supap xả, van khởi động, các khoang nước làm mát, các đường nước lưu thông, các đường dẫn khí nạp, xả, các đường dầu bôi trơn phụ thuộc vào phương pháp trộn nhiên liệu, phụ thuộc vào

hệ thống quét, vào kết cấu của xilanh và piston

Kết cấu bên trong nắp xilanh phải đảm bảo sao cho chiều dày thành vách được phân

bố đều nhất để tránh sự giãn nở không đều gây ứng suất biến dạng nội tại lớn

Bên ngoài nắp xilanh được gia công để lắp nhiều chi tiết: hệ thống ống hút, ống xả, giàn điều khiển supap

2.9.1.2 Thân xilanh và xilanh

❖ Nhiệm vụ:

Kết hợp với piston và nắp xilanh để tạo thành không gian công tác của chất khí và tạo thành buồng đốt cháy nhiên liệu của động cơ Làm ống dẫn hướng (ống trượt) cho piston chuyển động tịnh tiến lên xuống Đối với động cơ 2 kỳ, trên xilanh còn có các cửa

để nạp và thải khí

Trang 25

❖ Cấu tạo

Xilanh gồm 2 phần chính:

- Thân xilanh (Blốc xilanh)

- Sơmi xilanh (ống lót xilanh)

Đối với động cơ cỡ nhỏ, có trường hợp thân và sơmi xilanh được chế tạo liền một khối Còn đối với các động cơ lớn thì thân xilanh và sơmi xilanh được chế tạo rời sau đó sơmi xilanh sẽ được lồng vào trong thân xilanh

Thân xilanh được cấu tạo dưới dạng khối hộp đơn giản có lỗ để lắp sơmi xilanh, bên trong thân có các khoang nước làm mát và các đường nước lưu thông (khoang này thường gọi là áo nước) ngoài ra có các đường dẫn dầu bôi trơn cho sơmi xilanh

Đối với động cơ 2 kỳ, thân xilanh có kết cấu phức tạp hơn vì phải có các khoang để dẫn không khí quét (đối với tất cả các kiểu quét khí) và đường thải khí (đối với các động

cơ quét vòng)

Vật liệu chế tạo: Thường đúc bằng gang xám Đối với động cơ đặc biệt có thể đúc bằng hợp kim nhôm

Trang 26

Hình 2-9 : Sơ-mi xilanh và thân máy của động cơ 4 kì

Trang 27

Trong quá trình làm việc, ống lót xilanh trực tiếp tiếp xúc với khí cháy và làm ống trượt cho piston nên luôn luôn chịu ứng suất cơ, ứng suất nhiệt lớn, bị ăn mòn hoá học và

nó liên tục ma sát với xéc măng nên bị mài mòn lớn Trong động cơ không có bàn trượt nó còn chịu tác dụng của lực ngang nên thường mòn ôvan theo hướng vuông góc với trục

Hình 2-11 : Sơmi xilanh động cơ 4 kì

Căn cứ vào cách cấu tạo và lắp ghép với thân xilanh, có thể chia sơmi xilanh thành

ba loại chính:

Loại làm liền với thân xilanh (xilanh không có sơmi riêng): Loại này chế tạo đơn giản nhưng khi hư hỏng thì phải thay thế toàn bộ xilanh, thường chỉ dùng cho động cơ cỡ nhỏ

Loại sơmi xilanh khô: Sơmi được chế tạo rời sau đó được ép vào thân xilanh và sơmi xilanh không trực tiếp tiếp xúc với nước làm mát

Ưu điểm của sơmi khô: Là đảm bảo kín nước (không phải đề phòng rò nước xuống cac-te), thường dùng cho động cơ có công suất lớn Phương pháp lắp sơmi xilanh là lắp trượt

Nhược điểm: Là khả năng truyền nhiệt kém, cần phải gia công nhiều bề mặt chính xác

Trang 28

Loại sơmi xilanh ướt: Sơmi được chế tạo rời sau đó được ép vào thân xilanh và sơmi xilanh trực tiếp tiếp xúc với nước làm mát, loại này được dùng rộng rãi

Bôi trơn cho sơmi xilanh bằng 2 phương pháp

- Vung tóe: Động cơ cỡ nhỏ và vừa

- Cưỡng bức: Động cơ cỡ lớn Thông qua lỗ khoan qua sơmi xilanh có lắp van một chiều, dầu áp lực cao sẽ được bơm cấp vào bôi trơn cho sơmi xilanh

2.9.1.3 Bệ máy

❖ Nhiệm vụ:

Bệ máy là nền tảng của động cơ, đỡ thân máy, thân xilanh, nắp xilanh và các cơ cấu khác

Chịu tác dụng của áp lực khí cháy, áp lực quán tính

Cùng với thân máy tạo thành cac-te của động cơ

❖ Cấu tạo:

Gồm 2 dầm dọc, liên kết với nhau bởi các vách ngang tạo thành khung cứng vững Các dầm có tiết diện chữ I hay tiết diện hình hộp Cứ hai vách ngang thì ngăn thành một ô chứa một xilanh, trên vách ngang đặt ổ đỡ chính

Bệ máy được liên kết với thân động cơ bằng các bu lông hoặc mối liên kết phẳng Đối với động cơ công suất nhỏ người ta còn sử dụng bộ phận giảm rung

Trang 29

Hình 2-12 : Kết cấu bệ máy

2.9.2: Kết cấu phần động động cơ diesel

Các phần động của động cơ diesel bao gồm các chi tiết chính sau đây:

Piston làm việc trong điều kiện hết sức nặng nề: Chịu tải trọng cơ khí rất lớn do áp lực khí cháy và lực quán tính gây ra, chịu ứng suất nhiệt lớn do đỉnh piston bị đốt nóng bởi nhiệt độ rất cao của khí cháy đồng thời piston phải truyền nhiệt từ phần đỉnh piston ra môi

Trang 30

trường làm mát, chịu va đập (tại rãnh xéc măng và bệ chốt piston) do piston đổi chiều liên tục, chịu ăn mòn do tiếp xúc với khí cháy

Vật liệu chế tạo piston thường dùng gang, thép hoặc hợp kim nhôm Động cơ công suất lớn dùng vật liệu bằng gang có ưu điểm là chịu lực tốt, chịu mài mòn tốt, ít giãn nở,

dễ chế tạo nhưng có nhược điểm là trọng lượng lớn gây nên lực quán tính lớn Động cơ có công suất nhỏ dùng hợp kim nhôm để chế tạo có ưu điểm là giảm được trọng lượng, truyền nhiệt tốt, dễ chế tạo nhưng có nhược điểm là chống mòn kém, hệ số giãn nở lớn, nên phải

để khe hở lớn giữa piston và xilanh

❖ Cấu tạo:

Về cấu tạo piston của động cơ 4 kì và động cơ 2 kì có những sự khác biệt tương đối lớn Chúng ta sẽ đi tìm hiểu kết cấu piston của 2 loại động cơ này để nắm được những điểm khác biệt đó

❖ Cấu tạo của piston động cơ 4 kì:

Hình 2-13 : Kết cấu Piston động cơ 4 kì

1 Đỉnh piston 2 Rãnh xéc măng khí 3 Rãnh xéc măng dầu

4 Lỗ thoát dầu của xéc măng 5 Chốt piston

Kết cấu piston có thể chia thành 3 phần: Phần đỉnh, phần thân và phần dẫn hướng Phần đỉnh tính từ mặt đỉnh đến rãnh xéc măng khí đầu tiên Phần thân từ rãnh xéc măng khí trên cùng đến rãnh xéc măng khí cuối cùng Phần dẫn hướng piston là phần tính từ rãnh xéc măng khí cuối cùng đến mép dưới của piston

Trang 31

- Phần đỉnh piston (đầu piston):

Đầu piston trực tiếp tiếp xúc với khí cháy phải chịu nhiệt độ và áp suất cao nên kích thước phần này làm nhỏ hơn so với phần dưới để đề phòng giãn nở sinh ra bó kẹt Để giảm nhiệt độ cho đầu piston thường người ta làm mát cho nó bằng dầu nhờn

Để hạn chế các rạn nứt về nhiệt, hiện nay người ta xử lý bằng cách phủ lên đỉnh piston các lớp bảo vệ khác nhau, các lớp này có độ cứng cao, độ bền tốt, chịu nhiệt tốt và khả năng truyền nhiệt kém

Để giảm nhiệt độ cho xéc măng trên cùng ở một số loại động cơ người ta còn gia công một rãnh chắn nhiệt lên phần đỉnh piston Do đó tránh cháy xéc măng trên cùng

Kết cấu đầu piston có nhiều loại:

+ Đầu bằng (đỉnh bằng) + Đầu lồi (đỉnh lồi) + Đầu lõm (đỉnh lõm)

a – Đỉnh bằng b – Đỉnh lồi c – Đỉnh lõm Loại đỉnh bằng: Dễ chế tạo, dùng cho động cơ 4 kỳ và 2 kỳ quét thẳng Thường kích thước phần đầu nhỏ hơn phần dưới khoảng (0,006 - 0,008) D đối với piston bằng gang, đối với piston bằng nhôm khoảng 0,009 D

Loại đỉnh lồi: Nó tạo hướng dòng khí quét, ít tích tụ dầu muội trên đỉnh piston, loại này thích hợp cho động cơ 2 kỳ quét vòng

Loại đỉnh lõm: Tạo xoáy lốc tốt nên tăng cường chất lượng tạo quá trình hỗn hợp, loại này thường dùng cho cả động cơ 2 kỳ và 4 kỳ Nhược điểm là khó chế tạo và dễ tụ dầu muội trên đỉnh

- Phần thân piston (tính từ rãnh xéc măng khí trên cùng đến hết rãnh xéc măng

khí cuối cùng)

Hình 2-14 : Kết cấu đỉnh Piston

Trang 32

Thân piston làm nhiệm vụ chủ yếu là bảo đảm kín khí và truyền nhiệt của piston ra ngoài Trên thân piston có các rãnh để lắp xéc măng khí, số lượng từ 2 đến 5 cái tuỳ từng loại động cơ Ngoài ra còn có lắp vành đồng để chống mài mòn cho xéc măng

- Phần dẫn hướng:

Nhiệm vụ dẫn hướng cho piston chuyển động ổn định không bị lắc ngang ngoài ra phần này còn làm nhiệm vụ rải dầu bôi trơn cho sơmi xilanh và gạt dầu ở sơmi xilanh xuống không cho lọt vào buồng đốt, làm bệ đỡ để lắp chốt piston liên kết piston với biên

Khe hở phần dẫn hướng với sơmi xilanh khoảng 0,001 D đối với piston bằng gang

và khoảng 0,0018 D đối với piston bằng nhôm

Bên ngoài phần dẫn hướng cho gia công các rãnh để lắp xéc măng dầu (1 đến 3 rãnh), trên rãnh có khoan nhiều lỗ nhỏ để thoát dầu

Ở 2 đầu bệ chốt do có nhiều kim loại hơn chỗ khác, khi nóng sẽ giãn nở nhiều hơn

vì vậy thường tiện piston thành ô van để tránh hiện tượng bó kẹt với sơmi xilanh

Tuỳ theo số kỳ, công suất xilanh và mức độ cường hoá động cơ mà đỉnh piston có thể được làm mát hoặc không làm mát

- Chốt piston

Hình 2-15 : Chốt Piston

Chốt piston làm nhiệm vụ liên kết piston với thanh truyền Thông thường chốt piston

có thể xoay tự do xung quanh đường tâm của nó trong ổ đỡ (chốt trôi) Còn khả năng

Trang 33

chuyển vị theo hướng dọc chốt được giới hạn bằng các vòng hãm đàn hồi ở hai đầu chốt piston

Giảm lực xiên tác dụng vào thành sơmi, đảm bảo cho piston ít bị mài mòn, giảm va đập giữa piston và sơmi xilanh Các xéc măng khí làm việc trong điều kiện hết sức nặng

nề, nhất là xéc măng trên cùng, chịu nhiệt độ và áp suất cao của khí cháy, chịu mài mòn do

ma sát lớn khi liên tục chuyển động tịnh tiến tiếp xúc với sơmi xilanh

- Kết cấu:

Xéc măng thường làm bằng gang xám hoặc thép có tiết diện chữ nhật hoặc dạng khác có xẻ rãnh dao gọi là miệng của xéc măng Xec măng thường có một số loại sau:

Loại trơn: Loại cơ bản dùng cho động cơ, máy nén bơm

Loại côn cạnh ngoài: Tăng khả năng gạt dầu, dùng chủ yếu ở động cơ 4 kỳ

Loại vát cạnh trong: Tăng khả năng điều khiển dầu

Loại xéc măng có mặt ngoài cong: tối ưu khả năng xoa đều màng dầu bôi trơn Loại xéc măng có mặt ngoài cong không đều: xéc măng sau khi làm việc chịu biến dạng nhiệt và cơ, vì vậy hình dạng xéc măng như thế này sẽ cho biên dạng lý tưởng khi làm việc

Loại xéc măng khí/dầu: Có tác dụng làm kín khí và giảm khả năng bơm dầu lên buồng đốt

Hình dạng mối cắt miệng của xéc măng cũng có nhiều loại:

Mối cắt thẳng: dễ chế tạo nhưng dễ lọt khí

Trang 34

Mối cắt chéo hoặc chữ z: đảm bảo làm kín tốt nhưng chế tạo khó

Mối cắt bậc phức tạp tăng khả năng làm kín nhưng không bền

❖ Xéc măng dầu:

- Nhiệm vụ:

Rải dầu lên bôi trơn cho sơmi xilanh khi piston đi lên Nạo dầu trên sơmi xilanh, ngăn ngừa không cho dầu lên buồng đốt khi piston đi xuống Ngoài ra cũng tham gia truyền nhiệt và giảm chấn động như xéc măng khí nhưng rất ít

Ở các động cơ thấp tốc thường bố trí 1 đến 3 xéc măng dầu ở cuối phần dẫn hướng của piston Ở các động cơ trung tốc còn bố trí thêm một xéc măng dầu ở phần thân piston ngay dưới xéc măng khí cuối cùng Ở động cơ cao tốc thường có một xéc măng dầu và được bố trí bên trên chốt piston

Một số loại xec măng tiêu chuẩn thường dùng:

Loại hình chóp: Tăng khả năng gạt dầu do tiếp xúc tốt với sơmi xilanh

Loại chóp cả trên và dưới: Khả năng gạt dầu hiệu quả hơn

Loại mạ crôm có lò xo bên trong: Tiếp xúc tốt với sơmi xilanh đồng thời chống mài mòn tốt

Khi piston chuyển động lên phía trên, nêm dầu được hình thành giữa bề mặt hình chóp của xéc măng với mặt gương của xilanh Trong lớp dầu xuất hiện áp suất lớn hơn lực đàn hồi của xéc măng nên dầu bôi trơn có thể lọt xuống phía dưới Khi piston chuyển động xuống phía dưới, mũi nhọn của xéc măng cạo phần thừa của dầu bôi trơn Dầu sẽ tích tụ ở khe hở và đến khi áp suất ở đó tăng lên thì nó theo rãnh về cac-te

Trang 35

Hình 2-16 : Mặt cắt ngang của xec-măng khí (a, b, c, d, e, f) và xec-măng dầu (g,

h, j)

❖ Piston của động cơ 2 kì:

Piston của các động cơ 2 kì bao gồm đầu piston và cán piston Trên phần đầu piston

có các rãnh xec măng để lắp đặt các xec măng khí và xec măng dầu Đầu piston được lắp với cán piston bằng các bu lông Phần cán piston có hình trụ tròn, một đầu lắp với đầu piston, đầu còn lại lắp với cơ cấu ba-tanh bàn trượt Trong đó, ba-tanh bàn trượt là cơ cấu dẫn hướng cho piston, vì có ba-tanh bàn trượt dẫn hướng chuyển động nên piston của động

cơ 2 kì không có phần dẫn hướng, do đó đầu piston của động cơ 2 kì ngắn hơn của động

cơ 4 kì

Trang 36

Trang 37

tịnh tiến của piston thành chuyển động quay tròn của trục khuỷu trong hành trình sinh công,

và ngược lại làm nhiệm vụ truyền lực từ trục khuỷu để dẫn động piston trong những hành trình không sinh công

Khi động cơ hoạt động: Biên làm việc trong điều kiện chịu lực liên tục

Chịu lực nén và uốn rất lớn do áp lực khí cháy thông qua piston truyền xuống Chịu lực kéo, lực quán tính của bản thân và của piston

Chịu mài mòn ở hai đầu

Trang 38

Hình 2-19 : Kết cấu của tay biên

Đa số động cơ không có bàn trượt thì đầu nhỏ biên thường được chế tạo liền với thân biên Còn đối với một số động cơ công suất lớn, có bàn trượt thì đầu nhỏ biên được làm rời 2 nửa sau đó dùng bulông bắt lại với nhau

Kích thước đầu nhỏ biên được xác định theo đường kính ngoài của chốt piston hoặc chốt ba-tanh và khả năng đặt nó trong lòng piston, lòng ba-tanh bàn trượt

Hình dạng đường viền phía ngoài của đầu nhỏ biên có nhiều dạng, ví dụ: Động cơ cao tốc thì đầu nhỏ biên có hình tròn xoay, loại thấp tốc có hình ô van với vành dày hơn, hoặc tròn xoay có gờ nổi để tăng độ cứng

Bên trong đầu nhỏ biên có bạc lót để chống mòn, bạc lót có thể làm liền hoặc làm rời bằng thép hoặc bằng đồng, mặt trong có tráng lớp hợp kim đỡ sát chống mài mòn Trên bạc lót có lỗ dẫn dầu bôi trơn (thông với thân biên hoặc thông qua đầu nhỏ biên lên phía trên)

Bạc lót được cố định vào đầu nhỏ biên bằng chốt định vị hoặc ép chặt để chống xoay

Phương pháp bôi trơn cho đầu nhỏ: Bôi trơn tự nhiên hay cưỡng bức

Trang 39

Bôi trơn tự nhiên: (đường kính xilanh D < 150mm) khoan các lỗ hướng tâm theo biên xuyên qua bạc lót lợi dụng dầu nhờn vung toé

Bôi trơn cưỡng bức: Dầu nhờn sau khi bôi trơn cho ổ đỡ chính, theo đường khoan trong má khuỷu, lên bôi trơn cho đầu to biên, sau đó theo đường khoan trong thân biên hoặc ống dẫn dầu lên bôi trơn cho đầu nhỏ biên

❖ Thân biên:

Là phần nối đầu nhỏ với đầu to biên Hình dạng tiết diện thân biên có nhiều loại

Loại tiết diện tròn và elíp là đơn giản, dễ chế tạo nhưng độ cứng kém thường dùng cho động cơ thấp tốc

Loại tiết diện chữ I, chữ H khó chế tạo nhưng độ cứng cao chịu lực tốt, trọng lượng nhỏ nên giảm được lực quán tính thường dùng cho động cơ cao tốc Bên trong thân biên

có khoan một lỗ dẫn dầu xuyên suốt từ đầu to lên đầu nhỏ (có trường hợp lắp ống dẫn dầu sát ngoài thân biên)

Mặt cắt chia 2 nửa đầu to biên có thể làm vuông góc với thân biên hoặc vát nghiêng với thân biên Nếu vát nghiêng sẽ giảm được lực kéo bulông biên và có thể tháo biên rút qua xilanh dễ dàng hơn, nhưng khó chế tạo hơn

Hình 2-20 : Kết cấu mặt cắt ngang tay biên

Trang 40

Để điều chỉnh tỉ số nén (kích thước buồng đốt) có thể dùng căn đệm giữa 2 nửa đầu

to biên để điều chỉnh

❖ Bu lông biên:

Dùng để lắp liên kết đầu to biên với thân biên hoặc liên kết 2 nửa đầu to với nhau Bulông biên phải chịu lực rất lớn: Lực kéo, lực cắt, lực uốn Vì vậy bulông biên không giống bu lông thường Có cấu tạo như hình vẽ

1 Đầu bu lông 2 Thân 3 Phần ren 4 Lỗ lắp chốt chẻ 5 Đai ốc 6 Chốt chẻ

Bu lông biên sau khi chế tạo phải rà cho chính xác Các bu lông biên được xiết chặt bằng đai ốc xẻ rãnh Với động cơ có công suất lớn chúng được chia độ để cho tiện việc điều chỉnh

Hình 2-21 : Kết cấu bu lông biên

Tiêu đề	Máy Tàu Thủy
Trường học	Đại Học Giao Thông Vận Tải
Chuyên ngành	Máy Tàu Thủy
Thể loại	Tài Liệu
Năm xuất bản	2014
Thành phố	Tp.Hồ Chí Minh

Định dạng
Số trang	167
Dung lượng	5,25 MB