Phân tích đặc điểm kỹ thuật của các hệ thống chính phục vụ trên họ động cơ CHE của hãng YANMAR

Trước thực tế đó, em đã mạnh dạn thực hiện luận văn tốt nghiệp: “ Phân tích đặc điểm kỹ thuật, kết cấu của các hệ thống chính phục vụ trên họ động cơ CHE của hãng Yanmar hệ thống nhiên l

LỜI NÓI ĐẦU

Thời đại ngày nay là thời đại của nền công nghiệp, thời đại của máy móc đã thay thế dần sức lao động chân tay của người lao động, đặc biệt là những công nghệ, máy móc có tính năng kỹ thuật cao và mang lại hiệu quả kinh tế cao Đó là mục tiêu chính của các nhà chế tạo, ngày càng làm cho sản phẩm của mình đến hoàn thiện Để nắm bắt được cái hoàn thiện này và sử dụng tốt thì chúng ta phải tìm hiểu nó và phân tích nó để biết được những ưu, nhược điểm

Vì vậy nước ta phải đầu tư nhiều để đào tạo lưc lựơng cán bộ kỹ thuật nói chung và kỹ sư bên cơ khí động lực nói riêng để có thể sử dụng những máy móc, thiết

bị cơ khí được tốt

Để đáp ứng tình hình này và nhạy bén với thời cuộc, trường Đại Học Thuỷ Sản đã hình thành bộ môn động lực và đã đi vào đào tạo trong mấy chục năm vừa qua, đã cho ra trường những kỹ sư động lực có trình độ, có khả năng làm việc tốt và đã có một số người thành đạt, giữ vị trí lớn trong xã hội Trường đã không ngừng ở đó, mà tiếp tục có nhiều dự án, kế hoạch, cũng như kinh phí để xây dựng các cơ sở vật chất-kỹ thuật giúp cho sinh viên có một kiến thức về lý thuyết vững vàng, một khả năng thưc hành vững chắc để sau khi ra trường ít

bị bỡ ngỡ trong công việc

Trước thực tế đó, em đã mạnh dạn thực hiện luận văn tốt nghiệp:

“ Phân tích đặc điểm kỹ thuật, kết cấu của các hệ thống chính phục vụ trên họ động cơ CHE của hãng Yanmar (hệ thống nhiên liệu, hệ thống bôi trơn, hệ thống làm mát, hệ thống trao đổi không khí, hệ thống điện)”

Luận văn tốt nghiệp gồm có 3 chương:

Chương 1: Giới thiệu chung về đặc điểm kỹ thuật của họ CHE của hãng Yanmar

Chương 2: Các hệ thống chính trên họ động cơ CHE

Chương 3: Phân tích đặc điểm kỹ thuật của các hệ thống chính trên họ động cơ CHE

Do bước đầu làm quen với công tác nghiên cứu khoa học, điều kiện máy móc, tài liệu tham khảo còn thiếu thốn nhiều, cộng với trình độ bản thân còn nhiều hạn chế nên khó tránh khỏi sự thiếu sót Kính mong quý thầy cô và các bạn đồng nghiệp góp ý kiến và bỏ qua giúp em hoàn chỉnh hơn luận văn tốt nghiệp của mình

Cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn thầy hướng dẫn TS.Nguyễn Thạch

đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo và giúp đỡ em trong quá trình thực hiện luận văn này Cảm ơn các thầy cô trong khoa cơ khí đã giúp đỡ em trong quá trình học tập

Nha Trang, tháng 11/2005

Chương 1

GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ĐẶC ĐIỂM KỸ THUẬT CỦA HỌ CHE, HÃNG YANMAR

1.1 CÁC ĐẶC ĐIỂM CỦA HỌ CHE 1.1.1 Giới thiệu chung về máy

Hình 1.1:Động cơ họ CHE có tăng áp 6CH-HTE3 ;6CH-DTE3 ;6CH-UTE

Yanmar là một hãng của Nhật chuyên sản xuất động cơ nói chung, động

cơ Diesel nói riêng trang bị cho tàu thuỷ loại vừa và nhỏ ở nhiều nước trên thế giới, trong đó có Việt Nam Động cơ của hãng Yanmar được chia ra thành nhiều họ, nhưng ở đây ta chỉ nghiên cứu họ CHE, trong họ CHE lại được phân ra thành nhiều loại máy như sau:

· Động cơ diesel 4CHE3, 4 xylanh, không có tăng áp, không khí được nạp vào buồng đốt nhờ sự chênh áp giữa trước và sau miệng hút, công suất định mức 57.4 kw, khởi động bằng điện

· Động cơ diesel 6CHE3, 6 xylanh đặt thẳng đứng, không có tăng áp, không khí cũng được nạp vào buông đốt nhờ sự chênh áp, công suất định mức 84.6kw, lượng tiêu hao nhiên liệu242g/kwh

· Động cơ diesel 6CH-HTE3, 6 xylanh Động cơ này khác với hai động cơ trên là được tăng áp nhờ bộ phận tăng áp bằng tuabin khí xả (turbo-charged) để tăng lượng không khí nạp vào buồng đốt, để làm quá trình cháy hoàn hảo hơn Từ đó động cơ được trang bị thêm bộ phận làm mát khí nạp trung gian, công suất định mức 125kw, lượng tiêu hao nhiên liệu 232g/kwh

· Động cơ diesel 6CH-DTE3 có 6 xylanh, cũng được tăng áp bằng tuabin khí xả, có bộ phận làm mát trung gian khí nạp trước khi vào buồng đốt, công suất định mức 154kw

Động cơ diesel 6CH-UTE có 6 xylanh, có tăng áp giống như động cơ trên, có công suất định mức 185kw

Hình 1.2: Động cơ CHE3 nhìn từ bên ngoài

Chú thích:

1-Ống thông hơi cacte 2-Bầu giảm thanh không khí nạp 3-Bộ điều khiển nhiệt độ 4- Bơm cao áp

5-Bơm chuyển nhiên liệu 6- Lỗ châm dầu bôi trơn

9- Tay van điều khiển hộp số 10- Nắp lọc dầu hộp số 11- Nút dừng động cơ 12- Lọc nhiên liệu

1.1.2 Các đặc tính kỹ thuật và đường đặc tính của máy

Bảng 1-1: Các đặc tính kỹ thuật cơ bản của họ động cơ CHE

6CH-HTE3 DTE3 6CH- 6CH-UTE

4 kỳ, thẳng đứng, không

tăng áp 4 kỳ, thẳng đứng, có tăng áp

Đường kính và hành trình piston ( mm)

105*125

Công suất định mức kw/vp 57,4/2550 84,6/2550 125/2550 154/2550 188/2550 Công suất cực đại

kw/vp 62,5/2600 95,6/2600 140/2600 169/2600 206/2600 Lượng tiêu hao

nhiên liệu g/kw.giờ

Chiều quay Cùng chiều kim đồng hồ nhìn từ đuôi tàu

Hệ thống bôi trơn Aùp lực dầu của bơm bánh răng

Lượng

Hệ thống làm mát Được làm mát bằng nước sạch (nước ngọt) và

được làm mát gián tiếp bằng nước biển

Lượng nước

Hệ thống khởi

Làm mát - Làm mát bằng không khí

Hình 1.3: Đồ thị đặc tính máy 4 CHE3

(1)

Chú thích : (2) 1- Công suất cực đại

(1)

Hình 1.6: Đồ thị đường cong hiệu suất máy 6CH-UTE

Output : kw –công suất phát ra

Specific fuel consumpion: g/kw.giờ – suất tiêu hao nhiên liệu

1.2.NHIÊN LIỆU, CHẤT BÔI TRƠN, CHẤT LÀM MÁT

1.2.1 Nhiên liệu

Ở động cơ diesel, nhiên liệu phải được phun vào buồng đốt dưới dạng sương mù và hoà trộn đều với không khí đã được nạp vào trong buồng đốt trước đó trong thời gian ngắn nhất có thể

Từ đó có những yêu cầu cơ bản mà nhiên liệu dùng cho động cơ đốt trong phải đáp ứng bao gồm:

· Hoà trộn dễ dàng với không khí và nhanh cháy

· Khi cháy toả ra nhiều nhiệt từ một đơn vị thể tích nhiên liệu

· Không để lại cặn cấu khi cháy và sản phẩm cháy không gây ô nhiễm môi trường

· Vận chuyển bảo quản và phân phối dễ dàng Từ những điều trên để máy hoạt động hết công suất, mang lại hiệu quả kinh tế và hiệu quả kỹ thuật cao cho người tiêu dùng thì nhà sản xuất khuyến cáo sử dụng các loại nhiên liệu cho họ CHE theo bảng 1-2 sau:

Bảng 1-2 : các loại nhiên liệu sử dụng cho họ động cơ CHE

Nhà cung cấp Loại sản phẩm

1.2.2 Chất bôi trơn

Ma sát là một hiện tượng tự nhiên, luôn xuất hiên ở 2 bề mặt tiếp xúc nhau Tại các điểm tiếp xúc của hai bề mặt ấy sẽ xuất hiện một lực ma sát, trong một số trường hợp ma sát sinh ra là có lợi, nhưng ở đây ta không mong muốn nó sinh ra Hiện tượng ma sát luôn kéo theo sự tiêu hao một phần cơ năng có ích làm mòn bề mặt tiếp xúc và sinh ra nhiệt Có những giải pháp khác nhau để loại trừ hoặc hạn chế tác hại của hiện tượng, trong đó sử dụng chất bôi trơn là một trong những giải pháp được dùng phổ biến hiện nay

Mỗi cơ cấu, mỗi chủng loại động cơ có một giải pháp bôi trơn khác nhau và sử dụng chất bôi trơn khác nhau để giảm tối đa hiện tượng ma sát Do đó, nhà sản xuất đã khuyến cáo việc sử dụng đúng dầu bôi trơn, việc lựa chọn dầu bôi trơn là rất quan trọng Nếu việc chọn dầu bôi trơn không đúng hoặc trong quá trình hoạt động thay đổi các loại dầu bôi trơn khác một cách tuỳ tiện thì rất nguy hiểm cho động cơ, nó là nguyên nhân của việc kẹt các xecmăng, làm mòn nhanh piston và xilanh, mòn nhanh bạc lót và các khu vực làm việc khác, từ đó làm giảm tính bền của động cơ, nghiêm trọng hơn có thể làm động cơ không hoạt động được Để động cơ hoạt động được tốt, ở các vùng hoạt động có nhiệt độ rất khác nhau, nhà chế tạo đã đưa ra qui định sử dụng dầu bôi trơn khác nhau khi động cơ có nhiệt độ buồng máy khác nhau theo bảng 1-3 sau:

Bảng 1-3: Sử dụng dầu bôi trơn theo nhiệt độ của buồng máy

hoặc 20

00 150 300

nhiệt độ phòng máy Theo bảng 1-3 trên, nếu nhiệt độ buồng máy nhỏ hơn 0oC thì sử dụng dầu bôi trơn loại SAE 10W, nếu nhiệt độ buồng máy từ 00 ÷15oC thì sử dụng dầu bôi trơn loại SAE 20W, còn nếu nhiệt độ buồng máy từ 15o ÷30oC thì sử dụng dầu loại SAE 30W, và khi nhiệt độ buồng máy trên 30oC thì dùng dầu SAE 40W

1.2.3 Chất làm mát

Chất làm mát được sử dụng là nước mềm và được pha thêm vào đó các chất chống rỉ và chôùng đông Pha chất chôùng rỉ để ngăn chặn sự đóng cặn cấu và làm rỉ đường ống và thiết bị của hệ thống, còn pha chất chôùng đông vào nước làm mát để ngăn chặn sự đông cứng của nước vì ở những khu vực lạnh, nước làm mát dễ đóng băng làm nứt các thiết bị, nhưng phải sử dụng đúng cách:

· chọn chất chôùng rỉ sét pha vào phải không ảnh hưởng xấu đến vật liệu của động cơ

· phải tuân thủ nghiêm ngặt theo tỉ lệ pha chất chôùng rỉ vào nước làm mát theo nhà sản xuất qui định

· phải thay nước làm mát định kỳ theo thời gian qui định của nhà sản xuất

· Pha chất chôùng đông vào cũng tuân thủ nghiêm ngặt theo qui định, nếu lượng pha bị nhiều quá thì sẽ làm giảm hiệu suất làm mát xuống từ đó động cơ sẽ bị quá nhiệt

· Không được hoà trộn những sản phẩm khác nhau của chất chôùng

rỉ hoặc chất chống đông, vì phản ứng hoá học có thể làm cho nó mất tác dụng và làm cho động cơ tồi tệ hơn

1.3 ĐẶC ĐIỂM VẬN HÀNH MÁY

· Sử dụng đúng các dụng cụ đã được thiết kế cho từng loại

· Khi xiết chặt bulong hai đai ốc nên bắt đầu với đường kính lớn và xiết chặt đúng lực xiết qui định

· Làm sạch những chi tiết trong dung môi làm sạch sau khi tháo, bôi trơn tất cả các bề mặt trượt trước khi lắp

· Khi lắp đệm kín dầu phải bôi mỡ lên bề mặt đệm

· Sau khi lắp nên kiểm tra lại tất cả các phần đã tháo và cho hoạt động

Chương 2

CÁC HỆ THỐNG CHÍNH PHỤC VỤ TRÊN HỌ ĐỘNG CƠ CHE

2.1 HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU 2.1.1 Nguyên lý hoạt động

vòi phun

Hình 2.1: Hệ thống nhiên liệu

Nguyên lý hoạt động: Nhiên liệu chứa trong két nhiên liệu hằng ngày, được đưa đến bơm cao áp thông qua bầu lọc nhờ bơm thấp áp, tại đây dầu được tăng áp đến áp suất cao Tuỳ thuộc vào kiểu động cơ mà giá trị áp suất phun khác nhau như trong bảng 2-1

Bảng 2-1: Aùp suất mở van bơm cao áp của họ động cơ CHE

KG/cm2(lb/in2) 4CHE3, 6CHE3, 6CH-DHTE3 240(3413)

Két nhiên liệu

lọc

được hoà trộn đều với lượng không khí chuyển động xoáy đã được nạp vào trước đó và sau đó tự bốc cháy

Bơm cao áp được trang bị một bộ phận tự điều chỉnh tốc độ quay và được thiết kế để cung cấp ở đầu ra của vòi phun một áp lực và dung tích dầu phù hợp với từng chế độ vận hành

Nhiên liệu rò rỉ ở vòi phun được đưa về két nhiên liệu thông qua ống dầu hồi

2.1.2 Các bộ phận chính của hệ thống

9- Đầu vòi phun 10- Bộ nối với ống cao áp

Công dụng của vòi phun là phun nhiên liệu dưới dạng sương mù vào buồng đốt Thiết kế buồng đốt sẽ quyết định đầu phun, kích cỡ hạt nhiên liệu, chùm tia phun, góc phun theo yêu cầu để đạt sự cháy hoàn hảo trong khoảng thời gian và vị trí xác định trước

Nguyên lý hoạt động: dầu sau khi tăng áp bởi bơm cao áp, rồi đến vòi phun thông qua lỗ dầu, tại đây dầu tập trung tại buồng giữ nhiên liệu (ở mặt dưới của van phun) Khi áp suất dầu đạt khoảng 220 kg/cm2 thì nhiên liệu nâng van phun lên và phun vào buồng đốt qua các lỗ ở đầu vòi phun

Vào thời điểm khi trong bơm cao áp cắt nhiên liệu, áp suất trong các khoang của lỗ phun giảm xuống đột ngột, ép mặt côn khoá của kim van xuống đế thì việc phun nhiên liệu được dừng ngay tức thời

Dưới tác dụng của áp suất cao, một phần nhỏ của nhiên liệu rò rỉ qua khe hở giữa kim phun và thân vòi phun vào khoang của lò xo, nhiên liệu được đưa về

két nhiên liệu qua đường dầu hồi

b) Bơm cao áp

Hình 2.3 : Bơm cao áp

Chú thích:

3- Xy lanh bơm cao áp 4- Piston bơm cao áp 5- Cần điều khiển 6- Ống bao điều khiển

9- Bộ phận dẫn hướng

Công dụng: bơm cao áp có nhiệm vụ tạo ra lượng dầu đốt có áp suất cao đưa đến vòi phun vào thời điểm xác định, với khối lượng xác định phù hợp với chế độ tải và tốc độ quay của động cơ Tuỳ loại động cơ và cách thức quá trình cháy mà áp suất dầu cần tạo ra đến đâu

Bơm cao áp của họ CHE sử dụng bơm piston ngăn kéo ( kiểu bosch), ghép cụm

Nguyên lý hoạt động: nhiên liệu được gởi đi tới bình lọc tinh nhờ bơm chuyển, sau đó được tập trung lại ở buồng chứa nhiên liệu thấp áp của bơm cao áp, lỗ nhiên liệu vào (ra) của xylanh bơm cao áp được thông với buồng chứa nhiên liệu

Khi đỉnh piston bơm cao áp đi xuống vị trí thấp nhất thì nhiên liệu qua lỗ thông nạp đầy khoang đỉnh piston Trục cam quay, đội con đội và piston đi lên, cho đến khi đỉnh piston vừa đậy kín các lỗ thông thì nhiên liệu được tăng áp Khi áp lực dầu thắng áp lực của lò xo thì nâng van cao áp lên nhiên liệu được đẩy lên vòi phun Piston tiếp tục đi lên, nhiên liệu tiếp tục được đưa lên vòi phun cho đến khi mép vát trên piston hé mở các cửa thông, dầu từ đỉnh theo rảnh dọc qua ngăn kéo thoát ra lại cửa thông kết thúc quá trình cung cấp nhiên liệu cho vòi phun

Cấu tạo của piston và xilanh bơm cao áp được thể hiện trên hình 2.4

Hình 2.4: Piston và xilanh bơm cao áp

Chú thích:

Loại bơm piston ngăn kéo có cắt vác phía dưới như loại này khi xoay piston cho phép thay đổi thời điểm kết thúc phun, còn thời điểm bắt đầu phun

vẫn giữ nguyên

c) Bơm vận chuyển

8 1

2

7

6 3

5 4

Hinh 2.5: Bơm chuyển nhiên liệu

Chú thích:

1- Lò xo piston 2,7 -Van

3-Cần đẩy 4- Con đội 5- Đệm kín dầu 6- Piston

8- Bơm mồi (bơm cung cấp) Họ động cơ CHE sử dụng bơm vận chuyển loại piston tác động kép, bơm này có đặc điểm là giữ cho áp suất ở một giá trị nhất định

Nguyên lý hoạt động: khi trục cam quay, sẽ làm dịch chuyển con đội đi lên tăng áp cho dầu ở khoang trong, đóng van đầu vào (2), mở van đầu ra (7) đưa dầu đến bình lọc, còn một phần dầu chạy xuống khoang dưới(khoang ngoài) Trong hành trình ngược lại lò xo bơm sẽ đẩy piston đi xuống, tạo chân không ở khoang trong, làm mở van vào (2), đồng thời khi piston đi xuống tạo áp lực cho khoang ngoài, đưa dầu tiếp tục tới bầu lọc Ở hai hành trình của piston đều đẩy dầu đi tạo ra sự cung cấp dầu liên tục cho bơm cao áp giúp động cơ được hoạt động bình thường

2.1.3 Bộ điều tốc a) cấu tạo :

3-Thanh dẫn hướng 4- Lo xo không tải 5-Bulong khống chế toàn tải 6- Tay đoàn trung gian

9-Quảvăng 10- Trục cam 11-Lò xo khởi động 12-Thanh xoay

Khi động cơ hoạt động thì tải trọng sẽ thay đổi Công suất của động cơ không đổi, thì khi giảm tải trọng, công suất thừa sẽ làm tăng số vòng quay của trục khuỷu

Sự dao động lớn của chế độ tốc độ sẽ gây ra sự hao mòn nhanh các chi tiết của động cơ và có thể làm giảm năng suất Để đảm bảo tốc độ có lợi nhất đối với điều kiện chế độ tốc độ đã cho thì cần phải thay đổi tự động công suất của động cơ (tăng hay giảm lượng cung cấp nhiên liệu tương ứng với giao động của tải trọng) Bộ đều tốc sẽ thực hiện công việc này

b) Nguyên lý hoạt động của bộ điều tốc:

v Trong lúc khởi động động cơ:

9

Hình 2.7: Hoạt động của bộ điều tốc ở chế độ khởi động

Chú thích:

1- Bulong khống chế tốc độ cực đại 2- Lò xo điều khiển 3- Tay đòn trung gian 4-Tay đòn chính 5- Khớp trượt 6-Bulong khống chế toàn tải 7-Tay điều khiển 8- Quả văng

Tay điều khiển (7) được chuyển đến tiếp xúc với bulong khống chế tốc độ cực đại (1) thì thanh xoay (9) di chuyển cùng tay điều khiển (7), kéo tay đòn

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

chính (4) bằng lò xo điều khiển ( lò xo bộ điều tốc 2) cho đến khi nó tiếp xúc với bulong khống chế toàn tải (6)

Trong suốt thời gian này quả văng không di chuyển, thanh răng (10) điều khiển bơm cao áp di chuyển cùng với tay đoàn trung gian (3) do bị kéo bởi căng của lò xo khởi động và đẩy thanh răng về phía trái theo chiều tăng nhiên liệu cho bơm cao áp

Khi động cơ được khởi động thì lực ly tâm xuất hiện trên các quả văng mở

ra, khớp trược (5) chuyển động về phía phải giảm lượng cung cấp Khi đó lực của lò xo khởi động được cân bằng với lực ly tâm

v Trong thời gian chạy không tải:

Hình 2.8: Hoạt động của bộ điều tốc ở chế độ không tải

Chú thích:

1-Lò xo điều khiển 2-Giá lò xo không tải 3-Tay đòn chính Khi động cơ được khởi động và tay điều khiển đến vị trí không tải thì lò

xo điều khiển lúc này co lại ở chế độ tự do Các quả văng có thể được mở ra ở tốc độ thấp, tay đòn chính (3) được đẩy trở lại cho đến khi nó tiếp xúc với giá lò

xo không tải Đây là nguyên nhân khi vòng quay giảm, lực ly tâm giảm, dẫn đến lò xo không tải sẽ đẩy tay đoàn chính sang trái, tiếp xúc và thu các quả văng vào

1

2

3

bên trong, đẩy thanh xoay điều khiển tăng lượng nhiêu liệu và duy trì quá trình chạy không tải không đổi

v Hoạt động ở chế độ tốc độ cực đại

Khi tay điều khiển được chuyển đến vị trí cực đại (đến khi nó tiếp xúc bulong khống chế tốc độ cực đại(1)) từ vị trí không tải Độ căng trong vỏ trượt của bộ điều khiển tăng lên và nó kéo theo tay đòn chính (3) cho đến khi nó tiếp xúc với bulong khống chế toàn tải, di chuyển đến tựa tay đòn và vỏ trượt qua bên trái

Sự di chuyển của tay đòn chính(3) và tay đòn trung gian (4) tiến đến thanh răng (5) bằng khớp nối và duy trì vị trí toàn tải của thanh răng Sau đó tốc độ

quay tăng lên đến một giá trị nào đó mà lực ly tâm của trọng vật và sức căng lò

xo điều khiển cân bằng đạt đến toàn tải và tốc độ quay cực đại

v Hoạt động trong khi dừng động cơ:

2.1.4.Bộ điều chỉnh góc phun sớm

Góc phun sớm là góc bắt đầu cung cấp và phun nhiên liệu không đổi, góc phun sớm có lợi nhất đối với trường hợp có lợi khi trục khuỷu quay ở số vòng quay định mức Không có khớp điều chỉnh, góc này là không đổi trong quá trình vận hành động cơ Khớp điều chỉnh có tác dụng như tự động thay đổi góc phun sớm tướng ứng với số vòng quay trục khuỷu của động cơ, khớp này còn giúp cho việc khởi động cơ trở nên dễ dàng Bằng thực nghiệm có thể lựa chọn góc phun sớm có lợi nhất, với góc đó động cơ có chỉ tiêu công suất và tính kinh tế tốt nhất

Ơû số vòng quay cực đại, các quả văng văng ra đến tựa vào thành của vỏ giữ thông qua lực ly tâm Vật xoay lắp trên khối lượng quay di chuyển ra xa tâm và tựa lên vành xoay, đồng thời nén lò xo điều chỉnh khi ấy góc phun sớm là lớn nhất Vì vành xoay được nối trực tiếp với trục cam, trục cam xoay nén lò xo điều khiển và góc phun sớm được hình thành khi số vòng quay giảm các quả văng chụm lại và góc phun sớm sẽ giảm đi

Vành xoay

Mặt cong

Khối lượng quay Chốt giữ Lò xo điều khiển Góc phun sớm

Khối lượng quay Lực ly tâm

Hình 2.11: Cấu tạo và sự làm việc của cơ cấu điều chỉnh góc phun

2.2 HỆ THỐNG BÔI TRƠN 2.2.1 Nguyên lý hoạt động:

Hệ thống bôi trơn đảm bảo cung cấp liên tục một lượng dầu cần thiết với một áp suất và một nhiệt độ đã cho để bôi trơn tới tất cả các chi tiết làm việc của động cơ nhằm làm giảm ma sát, hao mòn và làm mát các chi tiết ấy

· Đường thứ nhất : dầu trong đường thứ nhất được đưa đến bạc chính và bôi trơn nó, sau đó dầu được đưa đến bôi trơn bạc của chốt khuỷu (bạc đầu lớn thanh truyền) thông qua lỗ dầu trong trục khuỷu Kế tiếp, dầu đi lên đầu nhỏ thanh truyền thông qua lỗ khoang trong thanh truyền để bôi trơn bạc chốt piston

· Đường thứ hai: dầu trong đường thứ hai đi bôi trơn bạc của trục cam, dầu được chuyển từ đỉnh của xilanh đi bôi trơn trục của cần đẩy

· Một phần dầu trong khoang chứa được chuyển đến bơm cao áp để bôi trơn trục cam của bơm Piston được làm mát bởi dầu từ tia dầu Bộ cảm biến áp suất sẽ cho ta biết áp suất bôi trơn động cơ ở bảng đồng hồ áp suất

2.2.2 Các thiết bị phuc vụ a) Bơm dầu:

Họ CHE của hãng Yanmar sử dụng bơm dầu bôi trơn kiểu bánh răng, ăn khớp ngoài

Đặc điểm của loại này là làm việc bền lâu, cấu tạo đơn giản, làm việc tin cậy nhưng áp suất lại thấp khoảng 4 – 5kG/cm2

Hình 2.13: Cấu tạo bơm bánh răng

Chú thích:

1- Ăên khớp của 2 bánh răng

2- Khoang đẩy

3- Khoang hút

Nguyên lý hoạt động: khi bánh răng của bơm được dẫn động như trên hình 2.13, dầu từ khoang hút 3 sẽ chuyển sang khoang đẩy 2 theo các khoảng trống ăn khớp giữa răng và thành của bơm, tạo nên chân không ở khoang 3 từ đó dầu được đẩy lên điền đầy khoang 3 Đồng thời, tại khoang đẩy 2, tạo áp lực đẩy dầu đi bôi trơn các chi tiết của động cơ

b) Lọc dầu:

Khi động cơ làm việc, dầu bôi trơn thường bị bẩn, cần phải thường xuyên và liên tục lọc sạch các cấn cặn cơ học : cát, bụi, mạt kim loại, các chất keo, nhựa, nước… lẫn trong dầu

Lõi lọc bằng giấy, phần thể tích bên trong được sử dụng để lọc dầu Dầu bôi trơn được chuyển đến bề mặt ngoài của lõi lọc, dưới áp lực dầu thấm qua giấy lọc vào phần bên trong và được chuyển đến bình làm mát dầu

Trong trường hợp lõi lọc bị nghẹt thì lọc dầu được hỗ trợ bởi thiết bị van tràn (Bypass valve) để ngăn cản sự thiếu hụt dầu trong hệ thống

Hình 2.14: Lọc dầu

c) Bình sinh hàn dầu:

Trên động cơ CHE sử dụng bình sinh hàn dầu kiểu ống Dầu bôi trơn đi bên ngoài ống, nước biển đi bên trong ống

Van tràn

Nước làm mát Dầu bôi trơn

2.3 Hệ THỐNG LÀM MÁT 2.3.1 Sơ đồ nguyên lý:

Hình2.16: Sơ đồ nguyên lý hệ thống làm mát

Hệ thống làm mát của họ động cơ CHE là hệ thống làm mát 2 vòng tuần hoàn: vòng trong kín làm mát bằng nước ngọt, vòng ngoài hở nước biển làm mát nước ngọt vòng trong

Nguyên lý hoạt động: nước biển được bơm nước biển hút vào thiết bị trao đổi nhiệt (két chứa nước ngọt) thông qua lọc Tại đây, nước biển làm mát nước ngọt, sau đó làm mát dầu bôi trơn và làm mát dầu hộp số Nếu động cơ có tuabin khí xả (6CH-HTE3, 6CH-UTE, 6CH-DTE3) thì nước biển sau khi làm mát nước ngọt thì nó đi làm mát khí nạp, sau đó mới làm mát dầu bôi trơn Nước ngọt được bơm nước ngọt hút từ két chứa đi vào làm mát động cơ và ra lại két chứa và được làm mát bằng nước biển ở đây nếu nhiệt độ nước làm mát đủ cao

2.3.2 Các thiết bị của hệ thống làm mát

· Bơm nước biển: dùng để bơm nước từ mạn tàu vào làm mát nước ngọt tại bình trao đổi nhiệt, sau đó đi làm mát dầu bôi trơn và dầu hộp số

· Bơm nước ngọt : dùng để bơm nước ngọt từ két chứa nước ngọt sau khi đã được làm mát, đi làm mát các chi tiết trong động cơ (lót xylanh, block máy )

Làm khí nạp Làm mát dầu hộp số

Bơm nước ngọt Van hằng nhiệt Làm mát nước

Bơm nước biển Làm mát dầu

Ống góp khí xả

Nắp thân két

nắp

Bơm nước làm mát

Hình 2.17: Cấu tạo bộ phận làm mát

· Thiết bị trao đổi nhiệt: sử dụng thiết bị trao đổi kiểu ống, nước làm mát chạy bên ngoài ống, được làm mát bởi nước biển chạy bên trong ống

· Van hằng nhiệt: được lắp trên thiết bị trao đổi nhiệt, có nhiệm vụ duy trì nhiệt độ nước làm mát không thay đổi suốt quá trình hoạt động của động

cơ Van hằng nhiệt bắt đầu mở ra để nước ngọt được làm mát tại bình trao đổi khi nhiệt độ nước vào khoảng 69-73oC và mở hoàn toàn ở nhiệt độ 85oC

· Nắp áp suất: mặc dù nước ngọt được làm mát nhưng trong quá trình hoạt động của máy, nhiệt độ nước ngọt và áp suất hơi trong hệ thống vẫn tăng lên Khi áp suất hơi vượt quá 0.9 kG/cm2 thì nắp áp suất mở ra để hà hơi ra ngoài, từ đó sẽ làm lượng nước ngọt làm mát động cơ giảm đi Để bù lại phần mất đó và làm cho động cơ hoạt động trong thời gian lâu thì nhà sản xuất gắn thêm thiết bị dự trữ nước

2 4 HỆ THỐNG TRAO ĐỔI KHÍ

2 4.1 Hệ thống nạp

3- Đế giảm thanh

4- Ôáng góp khí nạp

5-Nắp trên của block máy

Các thiết bị chính phục vụ trên hệ thống nạp của họ CHE gồm các bộ phận sau:

· Thiết bị giảm thanh: có nhiệm vụ giảm tiếng ồn phát ra khi động cơ hoạt động, hút khí mới vào thực hiện một chu trình mới

· Ôáng góp khí nạp: có nhiệm vụ, là nơi từ đây khí mới sau khi đã được hút vào sẽ được phân phối ra cung cấp đều cho tất cả các xylanh

Trên hình 2.18 là mô hình cấu tạo hệ thống khí nạp của động cơ không tăng áp, còn động cơ có tăng áp thì có thêm bộ phận làm mát trung giam (intercooler)khí nạp trước khi vào xilanh Như các động cơ sau:

Không khí mới sau khi được hút vào bởi tuabin, do nó bị nén nên nhiệt độ không khí nạp mới tăng lên, nếu không được làm mát thì mật độ không khí mới sẽ loãng và nạp vào xilanh sẽ ít đi Mặt khác, nếu không giảm nhiệt độ không khí nạp xuống thì còn ảnh hưởng đến quá trình cháy của động cơ

2 ,4 2 Hệ thống khí xả

1

2

3