Khảo sát tình trạng kỹ thuật và lập phương án sửa chữa động cơ Volvo penta TMD 120A-250cv

Các bộ phận và hệ thống cơ bản của động cơ Volvo penta TMD 120A-250cv Trên động cơ Volvo penta TMD 120A-250cv có các bộ phận và hệ thống cơ bản sau: Kết cấu thân máy của động cơ Volvo

KHOA KỸ THUẬT GIAO THÔNG

LÊ VĂN ĐIỂN TRƯƠNG VÕ ANH VŨ

50 DLTT

KHẢO SÁT TÌNH TRẠNG KỸ THUẬT VÀ LẬP PHƯƠNG ÁN SỮA CHỮA ĐỘNG CƠ VOLVO PENTA

TMD 120A-250CV

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH ĐỘNG LỰC

NHA TRANG - 7/2012

KHOA KỸ THUẬT GIAO THÔNG

LÊ VĂN ĐIỂN TRƯƠNG VÕ ANH VŨ

50 DLTT

KHẢO SÁT TÌNH TRẠNG KỸ THUẬT VÀ LẬP PHƯƠNG ÁN SỮA CHỮA ĐỘNG CƠ VOLVO PENTA

Họ và tên SV: LÊ VĂN ĐIỂN Lớp: 50DLTT Khóa 50

TRƯƠNG VÕ ANH VŨ

Chuyên ngành: Động lực tàu thủy Mã ngành: D520122

Volvo penta TMD 120A-250cv”

Số trang: 106 Số chương: 03 Số tài liệu tham khảo: 07

Hiện vật: Động cơ Volvo penta TMD 120A-250cv

NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

………

………

………

………

………

Kết luận: ………

………

Nha trang, ngày ……tháng……năm 2012 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN (Ký và ghi rõ họ tên)

Điểm chung

Bằng số Bằng chữ

Họ và tên SV: LÊ VĂN ĐIỂN Lớp: 50DLTT Khóa 50

TRƯƠNG VÕ ANH VŨ

Chuyên ngành: Động lực tàu thủy Mã ngành: D520122

Volvo penta TMD 120A-250cv”

Số trang: 106 Số chương: 03 Số tài liệu tham khảo: 07

Hiện vật: Động cơ Volvo penta TMD 120A-250cv

NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ PHẢN BIỆN

………

………

………

………

………

………

………

Kết luận: ………

………

Nha trang, ngày ……tháng……năm 2012

CÁN BỘ PHẢN BIỆN

(Ký và ghi rõ họ tên)

Điểm chung

Bằng số Bằng chữ

NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

PHIẾU ĐÁNH GIÁ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

MỤC LỤC

DANH MỤC BẢNG

DANH MỤC HÌNH

LỜI NÓI ĐẦU 1

Chương 1: GIỚI THIỆU ĐỘNG CƠ VOLVO PENTA TMD 120A-250CV 4

1.1 Khái quát chung 4

1.2 Các bộ phận và hệ thống cơ bản của động cơ Volvo penta TMD 120A-250cv 5

1.2.1 Bộ khung động cơ 5

1.2.2 Cơ cấu truyền lực 8

1.2.3 Hệ thống trao đổi khí 9

1.2.4 Hệ thống nhiên liệu 14

1.2.4.1 Nhiệm vụ và yêu cầu của hệ thống nhiên liệu động cơ: 14

1.2.4.2 Một số bộ phận chính của hệ thống nhiên liệu: 16

1.2.5 Hệ thống bôi trơn động cơ 20

1.2.5.1 Chức năng, nhiệm vụ 20

1.2.5.2 Sơ đồ và nguyên lý hoạt động của hệ thống bôi trơn động cơ 21

1.2.5.3 Một số bộ phận chính của hệ thống bôi trơn động cơ 22

1.2.6 Hệ thống làm mát động cơ 24

1.2.6.1 Chức năng của hệ thống làm mát 24

1.2.6.2 Sơ đồ khối hệ thống làm mát 25

1.2.6.3 Các bộ phận chính của hệ thống làm mát 26

1.2.7 Hệ thống khởi động 29

1.2.7.1 Nhiệm vụ của hệ thống khởi động 29

Chương 2: KHẢO SÁT TÌNH TRẠNG KỸ THUẬT VÀ LẬP PHƯƠNG ÁN SỬA CHỮA ĐỘNG CƠ VOLVO PENTA TMD 120A – 250CV 32

2.1 KHẢO SÁT TÌNH TRẠNG BAN ĐẦU ĐỘNG CƠ VOLVO PENTA TMD120A-250CV 32

CƠ VOLVO PENTA TMD 120A-250CV 55

2.2.1 Những nguyên nhân chính làm động cơ Volvo penta TMD 120A không hoạt động được 55

2.2.2 Kiểm tra và đề xuất phương án sửa chữa 56

2.2.2.1 Bộ khung động cơ 56

2.2.2.1 Cơ cấu truyền lực 61

2.2.2.3 Hệ thống trao đổi khí 81

2.2.2.4 Hệ thống nhiên liệu 89

2.2.2.5 Hệ thống bôi trơn 97

2.2.2.6 Hệ thống làm mát 98

2.2.2.7 Hệ thống khởi động 100

2.2.2.8 Kiểm tra, chạy thử động cơ 101

Chương 3: HẠCH TOÁN GIÁ THÀNH VÀ KẾT LUẬN 103

3.1 HẠCH TOÁN GIÁ THÀNH 103

3.1.1 Chi phí mua vật tư ( Gvật tư) 103

3.1.2 Chi phí tiền lương nhân công ( Gnhân công) 104

3.1.3 Chi phí khấu hao máy móc, thiết bị ( Gkhấu hao) 104

3.1.4 Chi phí khác ( Gkhác) 104

3.2 KẾT LUẬN 105

TÀI LIỆU THAM KHẢO 106

Bảng 1.1 Thông số kỹ thuật của động cơ Volvo penta TMD120A-250cv 4

Bảng 2.1 Đo đường kính xylanh 57

Bảng 2.2 Độ ôvan của xylanh 57

Bảng 2.3 Độ côn của xylanh 57

Bảng 2.4 Độ mòn cho phép lớn nhất của các sơmi xylanh 58

Bảng 2.5 Kiểm tra đường kính piston 61

Bảng 2.6 Độ mòn lớn nhất cho phép của các piston 62

Bảng 2.7 Đo đường kính ắc và lỗ ắc piston 63

Bảng 2.8 Độ ôvan của ắc và lỗ ắc piston 64

Bảng 2.9 Độ côn của ắc và lỗ ắc piston 64

Bảng 2.10 Độ mòn cho phép lớn nhất của các cổ chốt piston 65

Bảng 2.11 Đo đạc khe hở miệng xécmăng 66

Bảng 2.12 Đo đạc khe hở chiều cao giữa rãnh piston và xécmăng 67

Bảng 2.13 Đo kích thước cổ chính 72

Bảng 2.14 Đo kích thước cổ biên 73

Bảng 2.15 Độ mòn cho phép lớn nhất của cổ trục khuỷu 74

Bảng 2.16 Giá trị khe hở bạc cổ biên 78

Bảng 3.1 Bảng kê chi phí vật tư 103

Bảng 3.2 Bảng kê chi phí khác 104

Hình 1.1 Bộ khung động cơ 6

Hình 1.2 Nắp bánh đà 7

Hình 1.3 Cơ cấu truyền lực 8

Hình 1.4 Cụm mặt nắp xylanh động cơ 10

Hình 1.5 Cụm trục cam động cơ 11

Hình 1.6 Ống nạp và ống xả 12

Hình 1.7 Tuabin tăng áp 13

Hình 1.8 Hệ thống nhiên liệu động cơ 15

Hình 1.9 Sơ đồ hệ thống nhiên liệu 16

Hình 1.10 Bơm cao áp cụm Bosch 17

Hình 1.11 Vòi phun 19

Hình 1.12 Bầu lọc nhiên liệu 20

Hình 1.13 Sơ đồ khối hệ thống bôi trơn 21

Hình 1.14 Bơm bánh răng ăn khớp ngoài 22

Hình 1.15 Bình sinh hàn dầu - nước 23

Hình 1.16 Bầu lọc tinh 24

Hình 1.17 Sơ đồ hệ thống làm mát 2 vòng tuần hoàn 25

Hình 1.18 Bơm nước ngọt 26

Hình 1.19 Bơm nước biển 27

Hình 1.20 Sinh hàn nước-nước 28

Hình 1.21 Sơ đồ dây hệ thống khởi động điện 30

Hình 1.22 Các bộ phận cơ bản của máy khởi động điện 31

Hình 2.1 Các bộ phận ban đầu của động cơ 32

Hình 2.2 Các chi tiết động cơ đã được tháo rã 32

Hình 2.3 Bộ khung động cơ sau khi tháo rã các chi tiết 34

Hình 2.4 6 xylanh ở tình trạng ban đầu 35

Hình 2.5 Trục khuỷu động cơ sau khi tháo các chi tiết 37

Hình 2.6 6 piston ở trạng thái ban đầu 37

Hình 2.7 Chốt piston ở sau khi tháo ra khỏi piston 38

Hình 2.9 Xéc măng khí sau khi được tháo ra khỏi piston 38

Hình 2.10 Thanh truyền động cơ sau khi tháo rã các chi tiết 39

Hình 2.11 Bạc cổ biên ở trạng thái ban đầu sau khi được tháo ra khỏi thanh truyền và trục khuỷu 39

Hình 2.12 Ổ đỡ chính ở trạng thái ban đầu sau khi đã được tháo ra 40

Hình 2.13 Trục cam 41

Hình 2.14 Nắp xylanh 42

Hình 2.15 Cặp xu páp của nắp xylanh số 2 42

Hình 2.16 Đũa đẩy sau khi đã được tháo rã 42

Hình 2.17 Gioăng của nắp xylanh ở trạng thái ban đầu 43

Hình 2.18 Cò mổ sau khi tháo ra khỏi nắp xylanh 43

Hình 2.19 Các bánh răng truyền động của động cơ 43

Hình 2.20 Cụm bơm cao áp khi chưa tháo ra 44

Hình 2.21 Các vòi phun trước khi tháo 45

Hình 2.22 Vòi phun sau khi tháo rã 45

Hình 2.23 Bệ vòi phun sau khi tháo ra khỏi vòi phun có nhiều cặn bẩn bám vào 45

Hình 2.24 Bệ lỗ vòi phun của bệ vòi phun số 3 bị gãy 46

Hình 2.25 Bầu lọc trước khi tháo 46

Hình 2.26 Bầu lọc nhiên liệu sau khi tháo 46

Hình 2.27 Lõi lọc 47

Hình 2.28 Bơm bánh răng sau khi tháo 48

Hình 2.29 Bầu lọc ở trạng thái ban đầu 48

Hình 2.30 Bình sinh hàn dầu trước khi tháo 49

Hình 2.31 Sinh hàn dầu sau khi tháo 49

Hình 2.32 Bơm nước làm mát vòng trong 51

Hình 3.33 Cánh bơm nước vòng ngoài bị hư hỏng nặng 51

Hình 3.34 Vỏ bơm nước vòng ngoài sau khi tháo rã 51

Hình 3.35 Bình sinh hàn nước –nước sau khi tháo 52

Hình 3.36 Két nước làm mát bị han rỉ 52

Hình 2.37 Động cơ khởi động điện 53

Hình 2.39 Đo kiểm tra xylanh 56

Hình 2.40 Sử dụng thước thẳng chính xác và thước lá để kiểm tra bề mặt khối xylanh 59

Hình 2.41 Xylanh ở tình trạng ban đầu 62

Hình 2.42 Xylanh đã được đánh bóng 61

Hình 2.43 Vị trí đo đường kính piston 62

Hình 2.44 Kiểm tra piston 61

Hình 2.45 Vị trí đo đường kính ắc piston 63

Hình 2.46 Đo đường kính ắc piston 63

Hình 2.47 Đo khe hở miệng xécmăng 66

Hình 2.48 Đo khe hở bằng thước lá 66

Hình 2.49 Dùng panme đo vành định hướng 67

Hình 2.50 Piston đang được đánh bóng bằng giấy nhám mịn 68

Hình 2.51 Piston ở trạng thái ban đầu 69

Hình 2.52 Piston đã được sửa chữa 68

Hình 2.53 Xécmăng ở trạng thái ban đầu 69

Hình 2.54 Xécmăng đã được sửa chữa 68

Hình 2.55 Kiểm tra độ song song đường tâm đầu to và đầu nhỏ biên 69

Hình 2.56 Kiểm tra độ vặn (chéo) của các đường tâm đầu to, đầu nhỏ biên 70

Hình 2.57 Thanh truyền sau khi đã được sửa chữa 70

Hình 2.58 Đo đạc cổ chính của trục khuỷu bằng thước cặp 71

Hình 2.60 Vị trí đo kích thước cổ chính và cổ biên 71

Hình 2.61 Sơ đồ đo độ co bóp trục khuỷu 75

Hình 2.62 Dùng đồng đồ so kiểm tra độ nhẩy tâm cổ trục 76

Hình 2.63 Trục khuỷu đang được đánh bóng bằng giấy nhám mịn 77

Hình 2.64 Trục khuỷu trạng thái ban đầu 78

Hình 2.65 Trục khuỷu đã được sửa chữa 77

Hình 2.66 Trước khi kẹp chì vào cổ biên 79

Hình 2.67 Sau khi kẹp chì vào cổ biên 78

Hình 2.68 Lắp ráp trục khuỷu 80

Hình 2.69 Đo khe hở bánh răng 82

Hình 2.71 Trục cam trạng thái ban đầu 83

Hình 2.72 Trục cam đã được sửa chữa 82

Hình 2.73 Các bánh răng phân phối đã được sửa chữa 83

Hình 2.74 Kiểm tra độ phẳng bề mặt nắp xylanh bằng thước thẳng và thước lá 84

Hình 2.75 Kiểm tra chỉ thị màu nắp xylanh 84

Hình 2.76 Gioăng xylanh trạng thái ban đầu 85

Hình 2.77 Gioăng xylanh đã được sửa chữa 85

Hình 2.78 Kiểm tra khe hở giữa thân xu páp và ống dẫn hướng 86

Hình 2.79 Dụng cụ kiểm tra lực căng lò xo 86

Hình 2.80 Kiểm tra độ thẳng đường tâm lò xu páp 86

Hình 2.81 Kiểm tra độ kín khít của xu páp 87

Hình 2.82 Hệ bánh răng phân phối 88

Hình 2.83 Lắp ráp hệ thống phân phối khí 88

Hình 2.84 Lắp ráp hoàn chỉnh hệ thống phân phối khí 88

Hình 2.85 Kim phun ở trạng thai ban đầu 93

Hình 2.86 Kim phun đã được sửa chữa 92

Hình 2.87 Bàn thử vòi phun 93

Hình 2.88 Bầu lọc vệ sinh bên trong 96

Hình 2.89 Bầu lọc sau khi vệ sinh bên trong 95

Hình 2.90 Lắp ráp hoàn chỉnh hệ thống nhiên liệu 95

Hình 2.91 Điều chỉnh góc phun sớm 96

Hình 2.92 Bơm dầu trạng thái ban đầu 98

Hình 2.93 Bơm dầu bôi trơn đã được sửa chữa 98

Hình 2.94 Cánh bơm nước mặn trạng thái ban đầu 99

Hình 2.95 Cánh bơm đã được thay mới 99

Hình 2.96 Vệ sinh bình sinh hàn nước- dầu 99

Hình 2.97 Lắp ráp hoàn chỉnh hệ thống làm mát 100

Hình 2.98 Động cơ điện khởi động 100

Hình 2.99 Lắp ráp hệ thống khởi động 101

Hình 2.100 Động cơ lắp ráp hoàn chỉnh 102

LỜI NÓI ĐẦU

Ngày nay cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, ngành 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 trọng tải 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 lý 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 Nhằm mục đích tiếp cận và làm quen với các loại động cơ mới hiện nay qua đó để có thể hiểu rõ hơn và đặc điểm cấu tạo cũng như tính năng kỹ thuật của chúng, chúng em đã mạnh dạn nhận, thực hiện Đồ án tốt nghiệp

với đề tài: “Khảo sát tình trạng kỹ thuật và lập phương án sửa chữa động cơ

Volvo penta TMD 120A - 250cv “

Nội dung của đồ án bao gồm 4 chương:

Chương 1 Giới thiệu động cơ Volvo penta TMD 120A-250cv

Chương 2 Khảo sát tình trạng kỹ thuật và lập phương án sửa chữa động cơ Volvo penta TMD 120A-250cv

Chương 3 Hạch toán giá thành và kết luận

Sau hơn ba tháng tìm hiểu và thực hiện sửa chữa với sự nỗ lực của bản thân cùng với sự hướng dẫn tận tình của thầy Ths Phùng Minh Lộc và KS Lê Xuân Chí, chúng

em đã hoàn thành cơ bản nội dung đề tài nghiên cứu theo đúng thời gian quy định

Tuy nhiên trong quá trình tìm hiểu chúng em còn hạn chế về kiến thức, mặt khác những tài liệu về loại động cơ này không nhiều (chỉ có được tài liệu cơ bản về động cơ Volvo penta TMD 120A-250cv khi nhận đề tài thầy Phùng Minh Lộc đưa cho) và tài liệu là tiếng Anh tìm trên mạng nên chắc chắn trong quá trình thực hiện không thể tránh được những sai sót Vì vậy chúng em rất mong sẽ nhận được sự đóng góp ý kiến của thầy cô và các bạn để đề tài này được hoàn thiện hơn

Và cuối cùng chúng em xin chân thành gởi lời cảm ơn đến thầy cô, các bạn và đặc biệt là thầy Ths Phùng Minh Lộc và KS Lê Xuân Chí đã tận tình hướng dẫn, cung cấp tài liệu cũng như giúp đỡ để chúng em hoàn thành tốt đề tài này

Nha Trang, tháng 7 năm 2012

SVTH

Lê Văn Điển Trương Võ Anh Vũ

I ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI VÀ MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU

1.1 Lý do chọn đề tài

Đối với sinh viên chuẩn bị tốt nghiệp ngành Động lực tàu thủy như chúng em là phải nắm rõ cách thức quy trình khảo sát, lên phương án sửa chữa và tiến hành sửa chữa một động cơ tàu thủy bất kỳ

Qua những lần thực tập chuyên ngành tại xưởng Bộ môn Động lực cũng như thực tập giáo trình em đã học được nhiều điều cần thiết cho kiến thức chuyên ngành Nhân dịp làm Đồ án tốt nghiệp lần này chúng em muốn củng cố kiến thức thực tế bằng việc khảo sát, sửa chữa động cơ Volvo penta TMD 120A-250cv có tại xưởng Bộ môn Động lực

Qua đó, chúng em muốn góp phần khôi phục động cơ Volvo penta TMD 250cv này hoạt động lại được, để các khóa sinh viên sau có thêm tài liệu cho chương trình học

120A-Đó là lý do chúng em chọn đề tài này

1.2 Đối tượng nghiên cứu

Động cơ Volvo penta TMD 120A-250cv có trong phòng thực tập tại Bộ môn Động lực

1.3 Phạm vi nghiên cứu

Tất cả các hệ thống bộ phận của động cơ Volvo penta TMD 120A-250cv

1.4 Mục tiêu nghiên cứu

Vận dụng kiến thức đã học để khảo sát tình trạng kỹ thuật và lập phương án phục hồi, sửa chữa động cơ động cơ Volvo penta TMD 120A-250cv

II NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU

Chương 1 Giới thiệu động cơ Volvo penta TMD 120A-250cv

Chương 2 Khảo sát tình trạng kỹ thuật và lập phương án sửa chữa động cơ Volvo penta TMD 120A-250cv

Chương 3 Hạch toán giá thành và kết luận

Chương 1

GIỚI THIỆU ĐỘNG CƠ VOLVO PENTA TMD 120A-250CV

1.1 Khái quát chung

Động cơ Volvo penta TMD 120A-250cv tại xưởng thực tập bộ môn động lực tàu thủy là động cơ Diesel do hãng Volvo penta của Thủy Điển sản xuất Kiểu động

cơ này được sản xuất và sử dụng chủ yếu ở cuối thập niên 70 đầu thập niên 80 Hiện nay còn rất ít nơi còn sử dụng động cơ này Với công suất 250cv động cơ Volvo penta TMD 120A được sử dụng để lai máy phát điện trên các tàu thủy cỡ trung và lớn

Bảng 1.1 Thông số kỹ thuật của động cơ Volvo penta TMD120A-250cv

STT Thông số kỹ thuật Động cơ Diesel Volvo penta

TMD 120A-250cv

1 Kiểu động cơ Volvo penta TMD120A

2 Loại động cơ Diesel 4 kỳ

19 Hệ thống khởi động Điện

20 Hệ thống bôi trơn Bôi trơn tuần hoàn áp lực thấp

21 Hệ thống làm mát Nước làm mát 2 vòng kín

22 Điện áp ắc quy 24 [V]

23 Máy phát kèm theo máy 220/380 [V]

1.2 Các bộ phận và hệ thống cơ bản của động cơ Volvo penta TMD 120A-250cv

Trên động cơ Volvo penta TMD 120A-250cv có các bộ phận và hệ thống cơ bản sau:

Kết cấu thân máy của động cơ Volvo penta TMD 120A-250cv có ổ đỡ bạc trục cơ gắn liền với block xylanh (ổ đỡ treo): vẫn đảm bảo động cơ làm việc với tính ổn định, đồng thời đảm bảo tính tháo lắp và sửa chữa được dễ dàng

Hình 1.1 Bộ khung động cơ

STT TÊN CHI TIẾT STT TÊN CHI TIẾT

1 Khối thân 28 Bộ nối

14,15 Bộ nối 39 Ống nối cong

16 Guzông 40 Đường ống dẫn dầu

17 Tấm bít 41 Ống nối cong 18,45 Bulông 42 Bulông nối

19,46 Vòng đệm 44 Gá kẹp

20 Vòng đệm hình chữ O 47 Bulông nối

21 Đai ốc 48 Đầu vòi

22 26 Bộ nối 49 Bàn nâng 27,29,33,38,43 Đệm kín

1.2.2 Cơ cấu truyền lực

Cơ cấu truyền lực có chức năng tiếp nhận áp lực khí thể trong không gian công tác của xylanh rồi truyền cho trục khuỷu, đồng thời biến chuyển động tịnh tiến của piston thành chuyển động quay của trục khuỷu Các bộ phận chính của hệ thống truyền lực cũng chính là các bộ phận chuyển động chính của động cơ, bao gồm: nhóm piston, nhóm thanh truyền, trục khuỷu, bánh đà

Hình 1.3 Cơ cấu truyền lực

STT TÊN CHI TIẾT STT TÊN CHI TIẾT

1 Bộ làm kín 23 Ổ đỡ trục khuỷu

2 Ống lót xylanh 24 Bạc lót cổ trục chính

3,4,5 Vòng cao cao su làm kín 25 Vòng đệm chặn

6 Piston 20 Bạc lót phía dưới

13 Đĩa đệm 30 Bulông khớp nối

14 Thanh truyền 31 Bánh giảm rung

15 Ống lót 32,33 Puli

16 Chốt định vị 34,37,41 Vòng đệm

17 Bulông thanh truyền 35,36 Bulông puli

18 Đầu to thanh truyền 38 Bánh đà

19 Bạc lót phía trên 39 Vòng răng bánh đà

22 Chêm 40 Bulông bánh đà

1.2.3 Hệ thống trao đổi khí

Hệ thống trao đổi khí có chức năng đưa khí mới vào và đẩy khí xả ra khỏi không gian công tác của động cơ (thực hiện quá trình nạp và xả khí) Khí xả là sản phẩm cháy được đưa ra khỏi không gian công tác của động cơ chủ yếu là khí Cacbonic và hơi nước, ngoài ra còn có thể có một phần nhiên liệu cháy không hết cũng theo khí xả ra ngoài

Trong động cơ hệ thống trao đổi khí phải luôn đảm bảo yêu cầu nạp đầy (hệ số nạp phải cao), xả sạch (hệ số khí sót phải thấp)

Các bộ phận cơ bản của của hệ thống trao đổi khí bao gồm: bầu lọc không khí, ống nạp, ống xả, bình giảm thanh, tuabin tăng áp và cơ cấu phân khí

Hình 1.4 Cụm mặt nắp xylanh động cơ

STT TÊN CHI TIẾT STT TÊN CHI TIẾT

1 Nắp xylanh 22 Bulông trên bệ cò mổ

Hình 1.6 Ống nạp và ống xả

STT TÊN CHI TIẾT STT TÊN CHI TIẾT

1 Ống góp nạp 16 Van xả

2 Vòng làm kín 17 Đồ gá đường ống cao áp 3,8,12,13,14,20,27,29,30 Bulông 18 Khuỷu ống

4,9,15,21,28,31 Vòng đệm 22 Ống mềm

5 Ống góp xả 23 Vòng xiết cổ ống

6 Nút bịt 24,25 Nắp đậy

7 Vòng làm kín 32 Siêu kín nước 10,19,26,34 Gioăng 33 Vòng xiết cổ ống

11 Siêu kín nước Tuabin tăng áp họat động dựa vào luồng khí thải tạo ra khi động cơ hoạt động Khí thải được dẫn qua bộ tăng áp làm quay một tuabin, tuabin này quay máy nén khí Tuabin quay với tốc độ rất cao, lên đến 150,000 vòng phút Tuabin tăng áp gắn với ống góp xả động cơ nên nhiệt độ làm việc của tuabin rất cao

Sử dụng tuabin tăng áp để tăng áp suất của dòng khí nạp khi nạp vào các xi-lanh của động cơ Khi áp suất nạp tăng, áp suất cuối quá trình nén sẽ tăng theo, cải thiện được tính năng của quá trình cháy, làm tăng công suất của động cơ Tăng áp là một trong những biện pháp tăng công suất mà động cơ vẫn gọn nhẹ đang được áp dụng rất phổ biến đối với động cơ diesel

Hình 1.7 Tuabin tăng áp

STT TÊN CHI TIẾT STT TÊN CHI TIẾT

1 Máy nén tăng áp 14 Vành chắn dầu

+ Thời điểm và thời gian cung cấp cần phải chính xác (nhất là thời điểm bắt đầu) và có thể điều chỉnh được

+ Dầu phun vào buồng đốt phải ở dạng các hạt nhỏ, đồng đều và phân bố đều trong không gian buồng đốt

+ Số lượng dầu cung cấp theo thời gian cung cấp – quy luật cung cấp phải tạo ra

sự cấp nhiệt tốt nhất cho chu trình làm việc của động cơ (chất lượng phun tốt, quy luật phù hợp)

Hình 1.8 Hệ thống nhiên liệu động cơ

STT TÊN CHI TIẾT STT TÊN CHI TIẾT

1 Bơm cao áp 26 Vòi phun

2 Bệ đỡ 27 Gu zông 3,4 Ống dẫn hướng 28 Đai ốc 5,7 Bulông 29 Van tràn 6,8,18,21,25,30,34,36,

40,63 65,69,70,80

Vòng đệm 31 Bầu lọc

9 Bộ nối bơm 32 Giá đỡ

10 Van cân bằng áp suất 33,35,57,79 Bulông

11 Vòng làm kín 50,51 Tấm bảo vệ

12 Đồ gá 52,54,56 Cao su bảo vệ 13,20,37,38,42,

44 49,60,66,71,72

Ống nhiên liệu 53,55 Bộ kẹp

14 Đai ốc 58,59 Bản ren

15 Đầu bịt 73,75,77 Đồ gá 16,17,23,24,39,41,

43,61,62,67,68

Bulông dẫn dầu 74,76 Bộ kẹp

19,22 Ống dầu hồi 78 Vít

- Sơ đồ nguyên lý làm việc:

Hình 1.9 Sơ đồ hệ thống nhiên liệu

1 Thùng nhiên liệu; 2 Bơm thấp áp; 3 Lọc nhiên liệu; 4 Bơm cao áp;

5 Ống cao áp; 6 Vòi phun 7 Bộ điều tốc; 8 Bộ dẫn động BCA;

9 Ống thấp áp; 10 Ống dầu hồi

- Nguyên lý hoạt động:

Khi động cơ làm việc nhiên liệu trong thùng nhiên liệu được bơm thấp áp vận chuyển qua đường ống thấp áp lên bầu lọc nhiên liệu, bầu lọc có nhiệm vụ lọc sạch cặn bẩn lẫn trong nhiên liệu, tới bơm cao áp, bơm cao áp đẩy nhiên liệu đi tiếp vào đường ống cao áp, tới dàn vòi phun để phun vào buồng đốt của động cơ Nhiên liệu thừa hồi

về theo đường ống dầu hồi về thùng nhiên liệu

1.2.4.2 Một số bộ phận chính của hệ thống nhiên liệu:

- Bơm cao áp cụm

Bơm cao áp có nhiệm vụ cung cấp nhiên liệu cho các xylanh động cơ đảm bảo: + Nhiện liệu có áp suất cao, tạo chênh áp lớn trước và sau lỗ phun

+ Cung cấp nhiên liệu đúng thời điểm và theo đúng quy luật mong muốn

+ Cung cấp nhiên liệu đồng đều cho các xylanh động cơ

+ Dễ dàng và nhanh chóng thay đổi lượng nhiên liệu cung cấp cho chu trình và phù hợp với chế độ làm việc của động cơ

Động cơ Volvo penta TMD 120A sử dụng bơm cao áp cụm loại Bosch

Hình 1.10 Bơm cao áp cụm Bosch

STT TÊN CHI TIẾT STT TÊN CHI TIẾT

1 Bơm cao áp 33 Nắp cụm bơm

2 Bộ điều tốc 34 Bulông

3 Bơm tay 36 Thanh răng

4 Vỏ bơm 37 Bạc dẫn hướng

5 Con đội 38 Chốt hãm

Kết cấu chung của một vòi phun nhiên liệu gồm ba phần chính: thân vòi phun, đầu vòi phun, khâu nối

Hình 1.11 Vòi phun

STT TÊN CHI TIẾT STT TÊN CHI TIẾT

1 Vòi phun 7 Vòng đệm

2 Thân vòi phun 8 Chụp

3 Đũa đẩy 9 Đầu nối ống nhiên liệu

4 Lò xo 10 Vòng đệm kín

5 Vít điều chỉnh 11 Chụp nối

6 Vít chặn 12 Đầu phun

Hình 1.12 Bầu lọc nhiên liệu

STT TÊN CHI TIẾT STT TÊN CHI TIẾT

1 Bầu lọc nhiên liệu 9 Nắp bầu lọc

Động cơ đốt trong được tạo ra bởi hệ thống cơ cấu, mối ghép, v.v khi làm việc các

bộ phận có chuyển động tương đối với nhau Tại bề mặt liên kết giữa chúng sẽ nảy sinh ma sát và hao mòn Người ta đưa chất bôi trơn vào các bề mặt chịu ma sát ấy, tạo

ra môi trường có lợi cho ma sát và hao mòn Các chất bôi trơn thường dùng trong động

cơ đốt trong là dầu, mỡ, graphit, v.v Chúng cho phép thay đổi loại ma sát và dạng hao mòn Như vậy, chức năng của bôi trơn là điều khiển ma sát và hao mòn của động cơ

- Nhiệm vụ

Hệ thống bôi trơn có nhiệm vụ đưa dầu bôi trơn đến các bề mặt ma sát giữa các chi tiết của động cơ, với một lượng cần thiết, với áp suất và nhiệt độ nhất định phù hợp với các điều kiện làm việc của động cơ, để làm giảm ma sát và hao mòn của nó Do vậy,

nó làm tăng hiệu suất, tuổi thọ và tính tin cậy của động cơ khi sử dụng

Ngoài ra, bôi trơn còn kết hợp làm thêm nhiệm vụ khác như: làm mát, làm sạch, làm kín, giảm tiếng ồn, giảm rung động, v.v

1.2.5.2 Sơ đồ và nguyên lý hoạt động của hệ thống bôi trơn động cơ

Hình 1.13 Sơ đồ khối hệ thống bôi trơn

1-Lưới lọc 2-Các te dầu 3-Bơm dầu 4-Bầu lọc dầu 5-Bình sinh hàn dầu

6-Đường dầu chính 7-Trục cam phân phối khí 8-Piston-xylanh 9-Trục khuỷu

10-BCA cụm 11-Tuabin tăng áp

- Nguyên lý hoạt động:

Khi động cơ hoạt động, dầu bôi trơn từ đáy các te được bơm dầu hút vào và đưa đến bầu lọc dưới áp suất cao Tại đây dầu được lọc sạch rồi đi qua bình sinh hàn dầu vào đường dầu chính Từ đây dầu đi dọc các lỗ trong khối thân động cơ đến bôi trơn các ổ

đỡ chính trục khuỷu, các ổ đỡ trục cam phân phối khí, BCA cụm và tuabin tăng áp Tiếp tục theo các lỗ khoan trong trục cam phân phối và trục khuỷu, dầu bôi trơn đi đến tất cả các cổ Theo lỗ khoan chéo trong trục khuỷu dầu rơi vào hốc của cổ biên ở

đây dầu được làm sạch thêm và bôi trơn cổ biên Theo tiếp rãnh dầu trong thanh truyền dầu bôi trơn đến bôi trơn thành xylanh và piston, chốt piston

Theo rãnh trong cổ sau của trục cam dầu đi vào rãnh đứng của khối thân động cơ, theo rãnh trong nắp và ống ngoài vào trục rỗng của đòn gánh Qua lỗ trong của trục đòn gánh dầu đi vào bạc đòn gánh và khi chảy dọc thanh đẩy sẽ bôi trơn con đội và các vấu cam của trục cam phân phối

Sau khi đi bôi trơn các bộ phận và chi tiết trong động cơ dầu được đưa về các te

1.2.5.3 Một số bộ phận chính của hệ thống bôi trơn động cơ

- Bơm dầu bôi trơn

Hình 1.14 Bơm bánh răng ăn khớp ngoài

STT TÊN CHI TIẾT STT TÊN CHI TIẾT

1 Bơm dầu bôi trơn 11 Bánh răng chủ động

- Bình sinh hàn

Là loại sinh hàn có lõi thép ống không rỉ Dầu bôi trơn chuyển động ở phía ngoài, còn nước chuyển động ở phía trong lõi Dầu bôi trơn được đảm bảo làm mát tốt để luôn có nhiệt độ ổn định Sau một thời gian dài sử dụng, phải tháo sinh hàn ra để làm

vệ sinh và cạo sạch cặn nước, để cho sự trao nhiệt của sinh hàn – nước được tốt

Hình 1.15 Bình sinh hàn dầu - nước

STT TÊN CHI TIẾT STT TÊN CHI TIẾT

1 Bình sinh hàn dầu 12 Bản kẽm điện cực

- Bầu lọc tinh

Hình 1.16 Bầu lọc tinh

Bầu lọc tinh dùng để làm sạch dầu Bầu lọc tinh có lắp ống trung tâm Thân ống có

lỗ nhỏ Miệng dưới của ống bắt với lỗ dầu ra và dầu vào Nắp bầu lọc bắt chặt với đầu trên ống trung tâm bằng đai ốc Lõi lọc tinh làm bằng giấy ép

1.2.6 Hệ thống làm mát động cơ

1.2.6.1 Chức năng của hệ thống làm mát

Hệ thống làm mát có chức năng tản nhiệt từ các chi tiết của động cơ như piston, xylanh, nắp xylanh, xu páp, v.v để chúng không bị quá tải về nhiệt Ngoài ra, làm mát động cơ còn có tác dụng duy trì nhiệt độ dầu bôi trơn trong một phạm vi nhất định

để có thể bôi trơn tốt nhất

Chất có vai trò trung gian trong quá trình truyền nhiệt từ các chi tiết nóng của động

cơ ra ngoài được gọi là môi chất làm mát, đó có thể là nước, không khí, dầu hoặc một

số loại dung dịch đặc biệt

Không khí được dùng làm môi chất làm mát chủ yếu cho động cơ có công suất nhỏ, đại đa số động cơ đốt trong hiện nay được làm mát bằng nước cao khoảng 2,5 lần so với làm mát bằng dầu

Động cơ Volvo penta TMD 120A sử dụng hệ thống làm mát hai vòng: vòng nước ngọt kín và vòng nước biển hở Hệ thống có các bộ phận: bơm nước ngọt, sinh hàn nước-nước, bơm nước biển, sinh hàn dầu bôi trơn, hệ thống đường ống

1.2.6.2 Sơ đồ khối hệ thống làm mát

Hình 1.17 Sơ đồ hệ thống làm mát 2 vòng tuần hoàn

1-Bơm nước biển 2-Bình sinh hàn nước-nước 3-Ống góp khí xả 4-Bơm nước ngọt 5-Bộ điều tiết nhiệt độ 6-Bình sinh hàn nước-dầu

7-Thân máy

- Nguyên lý hoạt động

Vòng 1: Khi động cơ làm việc bơm nước ngọt làm việc hút nước từ két nước ngọt đi làm mát thân máy và đến nắp quy lát sau đó đi ra ống góp khí xả về lại két nước ngọt, khi nhiệt độ nước ngọt làm mát vượt quá giới hạn cho phép thì tại đây có bộ điều tiết nhiệt độ mở van thông với bình sinh hàn nước - nước và được làm mát bằng nước biển

Vòng 2: Khi động cơ làm việc bơm nước biển hút nước biển vào từ biển vào qua bình sinh hàn nước-nước làm mát nước ngọt, tiếp đó qua bình sinh hàn dầu làm mát dầu bôi trơn, rồi thải ra biển

12,28 Vòng làm kín 40 Vành chắn dầu 13,18,19,41 Bulông 43 Ống dẫn dầu bôi trơn 14,20,37,42,45,47,56 Vòng đệm 44,46 Bulông dẫn dầu

Hình 1.19 Bơm nước biển

STT TÊN CHI TIẾT STT TÊN CHI TIẾT

1 Bơm nước biển 15,30 Chốt đinh vị

2 Thân bơm 16 Vòng vung dầu

8 Tấm chống mòn 31 Then

9 Bánh lệch tâm 32 Đai ốc

11,21,23,24 Vòng làm kín 34,41 Ống nước làm mát 12,19 Vòng hãm 42 Ống cao su

5 Bộ điều chỉnh nhiệt 30 Mặt bích

6 Vòng cao su 29,52 Đệm kín

7 Giá đỡ bộ điều chỉnh nhiệt 35,38 Vít

10 Bộ phận trao đổi nhiệt 39,40 Giá đỡ

11,12,57 Vòng cao su chữ O 48 Biểu tượng

13,14 Nắp che 50 Nắp miệng

19 Vòi xả 56 Ống góp xả

22 Nắp chắn ống xả 58 Vít nâng

1.2.7 Hệ thống khởi động

1.2.7.1 Nhiệm vụ của hệ thống khởi động

Khởi động là quá trình chuyển động cơ từ trạng thái đứng yên sang trạng thái làm việc Muốn tự làm việc, động cơ phải thực hiện được một chu trình làm việc trọn vẹn

và công do chu trình ấy sinh ra phải đủ cung cấp năng lượng để động cơ có thể thực hiện được một chu trình tiếp theo Như vậy, cần cung cấp năng lượng ban đầu để động

cơ có thể hoạt động được, sao cho sự đốt cháy nhiên liệu có thể thực hiện được một chu trình và công sinh ra phải đủ thực hiện được chu trình sau

Hệ thống khởi động làm nhiệm vụ quay trục khuỷu động cơ đạt tới tốc độ nhất định

để từ đó động cơ có thể làm việc độc lập được Tốc độ quay này phải đảm bảo hòa trộn nhiên liệu với không khí tạo thành hỗn hợp cháy trong xylanh và hỗn hợp có thể bốc cháy dãn nở sinh công

Khi động cơ đã hoạt động thì hệ thống khởi động sẽ không làm việc nữa

- Sơ đồ, nguyên lý hoạt động hệ thống khởi động

Khi bật khoá khởi động 8 về vị trí khởi động, dòng điện từ cực (+)
ốc đồng b khoá điện 8
a, tới đây dòng điện chia làm 2 nhánh Nhánh thứ nhất qua cuộn giữ 3

ra mát về cực âm của ắc quy, nhánh thứ hai qua cuộn kéo 2
ốc đồng c
rôto của máy khởi động ra mát về âm của ắc quy Dòng điện qua cuộn dây kéo và cuộn giữ từ hoá lõi thép của solenoid rất mạnh, nên lõi thép bị hút sâu vào trong ống thép Trong khi chuyển động như vậy lõi thép nén lò xo 11 lại và kéo càng cua 4 xoay quanh chốt