Nghiên cứu đặc điểm, tính năng, cấu tạo và quy trình vận hành máy chính tàu kiểm ngư Sở Thủy sản Khánh Hòa.

LỜI NÓI ĐẦU Trong số những thiết bị năng lượng diezen được trang bị dưới tàu thì thiết bị năng lượng diezen chính được xem như là trái tim, là mạch máu nhằm duy trì sự hoạt động bình thư

LỜI NÓI ĐẦU

Trong số những thiết bị năng lượng diezen được trang bị dưới tàu thì thiết bị năng lượng diezen chính được xem như là trái tim, là mạch máu nhằm duy trì sự hoạt động bình thường và tính sống còn của con tàu khi lưu thông trên biển Động cơ CUMMINS-NTA-855-M không những đặc biệt vì là động cơ chính dưới tàu Kiểm ngư Khánh Hòa mà còn là một phát minh có tính sáng tạo và cải tiến hóa các bộ phận cấu thành của động cơ nhưng vẫn dựa trên cơ sở và những nguyên lý của động cơ đốt trong ngày xưa

Khi mà khoa học kĩ thuật phát triển và nhu cầu của con người ngày càng tăng thì luôn có sự đổi mới về mẫu mã và chất lượng của sản phẩm sản xuất ra Để hiểu rõ hơn về những động cơ diezen hiện đại ngày nay và tận dụng tính ưu việt của nó vào các mục đích phục vụ công việc dưới tàu một cách có hiệu quả, em được giao đề

tài:”Nghiên cứu đặc điểm, tính năng, cấu tạo và qui trình vận hành máy chính tàu Kiểm ngư sở Thủy Sản Khánh Hòa” do thầy PGS.TS.Dương Đình Đối hướng dẫn

Nội dung đề tài gồm có 4 chương:

Chương 1: Tàu Kiểm ngư Khánh Hòa

Chương 2: Tính năng và thông số kĩ thuật của máy

Chương 3: Đặc điểm cấu tạo của máy

Chương 4: Những lưu ý khi vận hành máy

Sau một thời gian làm việc cùng với sự nổ lực của bản thân và được sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo cũng như sự giúp đỡ của các anh, các chú dưới tàu Kiểm ngư

đã giúp em hoàn thành đề tài đúng thời hạn Vì thời gian có hạn và kiến thức còn hạn chế về tiếng anh chuyên ngành nên mặt dầu cố gắng rất nhiều nhưng khó tránh khỏi những thiếu sót Rất mong ý kiến đóng góp của quý thầy cùng các bạn

Xin chân thành cảm ơn thầy giáo hướng dẫn PGS.TS.Dương Đình Đối và các thầy cô trong khoa cơ khí, sở Thủy Sản Khánh Hòa

Sinh viên

Võ Văn Toàn

Chương 1: GIỚI THIỆU TÀU KIỂM NGƯ KHÁNH HÒA

1.1 MỤC ĐÍCH VÀ NHIỆM VỤ:

1.1.1 Mục đích:

Tàu kiểm ngư là tàu công vụ của cơ quan bảo vệ nguồn lợi thủy sản với mục đích phục vụ công tác kiểm tra, kiểm soát, ngăn chặn và xử lý các vi phạm pháp luật về bảo vệ và phát triển nguồn lợi thủy sản trong vùng biển Việt Nam nói chung và vùng biển Khánh Hòa nói riêng Ngoài ra tàu còn tham gia nhiệm vụ phòng chống bão lụt, tiềm kiếm, cứu nạn trên sông và trên biển

Phối hợp tuần tra, kiểm tra, kiểm soát với các chi cục bảo vệ nguồn lợi thủy sản tại các vùng nước giáp ranh khu vực được phân công

Xử lý các hành vi vi phạm phải thực hiện đúng quy định của pháp luật

1.2 ĐẶC ĐIỂM CHUNG CỦA TÀU:

· Đặc điểm nhận biết của tàu kiểm ngư:

Màu sơn: mạn khô, cabin sơn màu ghi sáng Hai vạch sơn màu đỏ, vàng(đỏ trên, vàng dưới, bề rộng mỗi vạch là 10cm, khoảng cách giữa hai vạch là 5cm) chạy dọc theo thân tàu, trrên đường nước thiết kế là 5cm, từ đuôi tàu đến giáp khoang mũi tàu và tiếp tục xiên 450 lên tới mép trên mạn chắn sóng

Dòng chữ màu đỏ “KIỂM NGƯ KHÁNH HÒA” đựợc kẻ hai bên thành ca bin Phù hiệu Thanh tra Bảo vệ nguồn lợi thủy sản dựng trên nóc ca bin, có đường kính 70cm Mặt phù hiệu hướng về phía mũi tàu

Cờ hiệu thanh tra bảo vệ nguồn lợi thủy sản được treo dưới và cách lá cờ tổ quốc không nhỏ hơn 80cm

1.2.1 Tính năng:

Tàu kiểm ngư làm việc trong những điều kiện hết sức khắc nghiệt nên yêu cầu của con tàu đặt ra là ngoài việc phải đảm bảo được tính ổn định, tính nổi, tính lắc và độ bền bên cạnh tàu cần phải đạt được tốc độ lớn, tính cơ động cao, tính năng hàng hải tốt phù hợp với dòng chảy và vùng biển hoạt động

Tuy nhiên so với yêu cầu đặt ra và nhiệm vụ của tàu kiểm ngư thì mặt dầu hiện nay tàu vẫn đang hoạt động tốt nhưng tàu còn hạn chế về mặt tốc độ

1.2.2 Đường hình tàu:

+Mũi tàu:

Hình dáng mặt cắt ngang mũi tàu có dạng chữ V mở rộng dần theo chiều cao boong Sóng mũi thẳng nhô về phía trước hợp với mặt phẳng cơ bản một góc khoảng

từ 50-600, phía trên mặt boong hơi cong và hợp với phương ngang một góc từ 15-200

Với sóng mũi như vậy tàu có dáng khỏe nên lướt sóng và quay trở tốt, giảm được sức cản nước

Với gãy dọc chạy dài từ mũi đến đuôi có tác dụng chắn sóng và gió đồng thời làm tăng độ bền dọc cho tàu

Be gió tương đối cao đảm bảo được tính an toàn cho việc đi lại làm việc trên tàu và chắn gió, sóng hắt lên boong Tuy nhiên có nhược điểm là làm tăng sức cản và điều đó làm giảm phần nào tốc độ của tàu

+Đuôi tàu:

Đuôi tàu có dạng là một tấm phẳng béo dần về phía mặt boong và ốm dần về phía đáy tàu Vì thế tăng được thể tích không gian làm việc nhưng do phần đuôi tàu còn hơi béo nên gây khó khăn cho việc quay trở, khi tàu tiến hoặc lùi thì bị sóng vỗ mạnh

Đà máy 3,2mx300 được làm bằng gỗ và liên kết với các đà ngang khỏe dưới dạng liên kết ngàm

Ky đáy:

Do ky đáy có dạng hình hộp(mặt cắt ngang là hình thang cân), để tăng độ cứng vững và ổn định, bên trong ky đáy được lắp đầy bằng một lớp betông cốt thép từ sườn thứ 10 trở về mũi

Không gian giới hạn bởi long cốt gỗ, đáy tàu, hai vách dừng ky và vách dừng được đổ kín bằng lớp bêtông Giữa long cốt gỗ và cốt thép liên kết với nhau bằng các bulông, với vách dừng ky là dạng liên kết ngàm Khung xương bằng gỗ bọc FRP

Đà ngang đáy có kết cấu dạng chữ T hàn kín với tấm đáy tàu kéo đến tận hông tàu Sườn tàu được làm từ thép định hình và được hàn kín với tấm mạn

Sóng dọc đáy chạy dài từ đuôi đến mũi và liên kết với đà ngang đáy theo kiểu kết cấu dầm Đà ngang đáy liên kết ngàm với các sườn bằng mã thép có mép bẻ

Sóng dọc mạn liên kết với các đà ngang bằng mã góc d10 và giang đà

Vách xốp cách nhiệt có chiều dày d100 và ván vách liên kết với sóng dọc đáy và các sườn dưới dạng liên kết ngàm

Tại các nắp miện hầm hàng, miệng hầm mũi, hầm lái thì xà ngang boong được nối với xà dọc cabin bằng mối hàn nối tạo nên kết cấu miệng hầm vững chắc

Xà dọc boong chạy dài từ mũi đến đuôi và liên kết với xà ngang boong dưới dạng liên kết ngàm Xà ngang boong đấu đầu với sườn, nối với sườn cùng với ốp đầu giang và bổ viền trên tạo thành một kết cấu dạng khung ngàm vuông góc nhau

Để tăng độ vững chắc cho mặt boong và ca bin còn có thêm các trụ chính và trụ phụ cabin chạy dọc từ ca bin sau đến cabin trước Các trụ này được làm bằng gỗ bên ngoài bọc FRP

· Các chi tiết kết cấu vỏ:

Vỏ tàu được chế tạo từ vật liệu composite (FRP) là một tổ hợp giữa cốt sợi thủy tinh với nhựa polyester với tỉ lệ trọng lượng nhựa trong thành phần vật liệu chiếm từ 50 đến 70% và sợi thủy tinh chiếm tỉ lệ từ 30 đến 50%

Kết cấu nhựa tổng hợp FRP dùng trong thân tàu chủ yếu kết cấu ba lớp Kết cấu

ba lớp là kết cấu dạng sandwich, trong đó vật liệu FRP được phủ hai bên chính giữa là vật liệu lõi Vật liệu lõi ở đây là gỗ nhóm III Nhóm này gồm các chi tiết như:

Ván sàn cabin trước và sau d25 phủ FRP

Vách xốp d100 và ván vách d25 phủ FRP Ván boong d30 phủ FRP, long cốt gỗ, các trụ cabin và các chi tiết khác…

Bản vẽ kết cấu tàu: hình 1

1.3.BỐ TRÍ CHUNG TOÀN TÀU:

a) Dưới boong:

Khi phân khoang dựa trên cơ sở tính chống chìm của tàu và các yếu tố khác về đặc điểm của tàu mà số khoang được chia ra:

Khoang mũi ở vị trí sườn 37 đến 43

Hai khoang lạnh từ sườn 33 đến 37 được ngăn cách nhau bởi các vách xốp cách nhiệt Trên mỗi khoang mũi có một nắp hầm mũi Khoang vật dụng được bố trí từ sườn 27 đến 33

Khoang nhiên liệu từ sườn 21 đến 27 được ngăn cách với hầm máy và khoang vật dụng bằng 2 vách Trong đó chứa hai két nhiên liệu dự trữ mỗi két 8m3

Khoang máy được bố trí về phía đuôi tàu từ sườn thứ 7 đến sườn 21

Khoang lái từ vị trí sườn số 0 đến sườn 7 Bên trong chứa hai két nước ngọt

dự trữ

b) Trên boong:

Cabin được bố trí từ sườn 7-33 Cabin lái từ sườn 21-27 ở vị trí giữa tàu cho nên tầm nhìn lái ngắn thuận lợi trong quá trình lái hơn so với các vị trí khác Hai bên ca bin lái có lắp hai cầu thang lên xuống, bên trong có bàn điều khiển vô lăng và một giường nằm của thuyền trưởng

Từ trên mặt boong có thể đi xuống buồng thủy thủ và buồng công tác nhờ 4 cầu thang được bố trí đều ở hai bên mạn Các cột đèn, ăngten ra đa, còi được bố trí phía trên nóc cabin lái

Buồng thủy thủ nằm phía trước ca bin lái, bên trong và trên nóc mạn trái của buồng có trang bị sáu giường và hai phao tròn cứu sinh Phía sau cabin lái là buồng công tác, bên trong có bố trí một bếp và một tolét

Để phục vụ việc nghĩ ngơi cho các công tác viên và tuần tra tàu, phía mạn phải

có bố tri một dường nằm, bên phải phía trên nóc có thêm một két nước ngọt hằng ngày

và đằng sau là một đèn pha lái

Phía mũi tàu bên ngoài buồng thủy thủ bố trí một bể nước ngọt phục vụ cho việc sinh hoạt hằng ngày

Trên mặt boong phía mũi và phía khoang lái có bố trí hệ thống tời neo, ca nô và một cẩu thủy lực để nâng hạ vật nặng hay ca nô

Dọc theo hai bên mạn boong là hai lan can với chiều rộng 0,5m đủ để đi lại và làm việc trên boong

Bản vẻ bố trí chung toàn tàu(xem hình 2)

1.4 BỐ TRÍ BUỒNG MÁY:

Buồng máy dược bố trí ở phần đuôi tàu từ sườn thứ 7-21 Đặc điểm này làm cho

hệ trục ngắn, thuận tiện cho việc bố trí các khoang vật tư, khoang lạnh, khoang mũi và các thao tác xếp dở hàng trên tàu

Tuy nhiên lúc này tàu không đảm bảo được độ nghiêng dọc khi nhẹ tải Chiều dài và thể tích của buồng máy lớn do sự tóm lại của vòm đuôi Dó đó khó đảm bảo tính chống chiềm và điều kiện sống trong buồng máy do sự tăng biên độ và gia tốc chuyển động thẳng đứng khi có sóng lửng và gây ồn, rung động tăng lớn khi chân vịt hoạt động

Máy chính được đặt tại mặt phẳng cắt dọc giữa của tàu, được lắp và cố định trên bệ máy liên kết với khung xương đáy của vỏ tàu và trên hai đà máy Các bulông kẹp chặt máy chính được hãm chắc chắn nhằm ngăn ngừa hiện tượng tự tháo lỏng

Cụm diesel máy phát 5KVA-220V được bố trí tại góc trái của buồng máy về phía đuôi tàu, nằm trên sàn máy và liên kết với bệ máy bằng các bulông đai ốc Vị trí này khi máy phát hoạt động gây tiếng ồn ảnh hưởng đến các buồng tàu khác

Cụm diesel-máy phát có chức năng cung cấp điện năng cho các hộ tiêu thụ điện trên tàu và dùng để nạp điện cho bộ ắcqui Để giảm tiếng ồn, trong buồng máy còn có lắp hai bình tiêu âm cho máy chính và máy phụ trên ống khí xả phía mạn bên ngoài buồng máy

Bảng phân phối điện chính được đặt trên sàn sát vách phía đuôi buồng máy có không gian phía trước thoáng rộng rải thuận lợi trong việc điều khiển

Tất cả các bơm đều được đặt trên sàn của buồng máy Bơm cứu hỏa dùng chung

30 m3/h-35mcn và bơm hút khô 22m3/h-18mcn do máy chính lai, được đặt tại đầu tự

do về hai phía mạn, thuận tiện trong trường hợp tàu nghiêng ngang hay dọc đều có thể hút được nước

Bơm điện dự phòng đặt gần bơm hút khô phía mạn trái Hai bơm tay nhiên liệu

và bơm tay nước ngọt đặt sát vách buồng máy về hướng mũi, gần khoang chứa két nhiên liệu dự trữ Do đó đường ống ngắn, tóc độ bơm mạnh

Két nhiên liệu trực nhật 800L treo ở góc phải của buồng máy sát vách phía mũi cách xa cầu thang và đường ống khí xả với mục đích ngăn ngừa cháy nổ trên tàu

Bộ ắcqui 10 cái 12V 180Ah được bố trí tại góc phải phía đuôi trên sàn của buồng máy, dùng để khởi động cho máy chính và thắp sáng các đèn khi máy chính và máy phụ đều nghĩ hoạt động Cầu thang đặt tại sườn 10-13 trên sàn buồng máy

Hai miệng thông biển được lắp tại sườn thứ 15 lệch về phía mũi của buồng máy, cách xa chân vịt để tránh hút phải không khí vào hệ thống làm mát khi tàu làm việc ở hành trình lùi và cách xa miệng xả phân

Tất cả các máy móc trên buồng máy đều được lắp đặt trên bệ được giảm chấn bằng các bộ giảm chấn Các bộ phận chuyển động của máy được che chắn bằng vỏ bọc Hai bình bọt khí CO2 được đặt gần cầu thang để dễ sử dụng khi xảy ra sự cố

Hệ trục chân vịt gồm có trục trung gian và trục chân vịt, được lắp với đầu ra của hộp số và nghiên với mặt phẳng cơ bản một góc d khoảng 50 sao cho phù hợp với kết cấu vỏ tàu để tạo được lực đẩy của chân vịt có giá trị lớn nhất có thể

Bản vẻ bố trí buồng máy (xem hình 3):

1.5 HÊ THỐNG NHIÊN LIỆU:

Nguyên lý hoạt động:

Hai két dầu đốt dự trữ số 6 thông với nhau qua các đường ống Các van ngắt và van có tay điều khiển từ xa 7, 13 nhận dầu từ đường ống trên boong xuống

Từ đây dầu được bơm tay piston 2 hút qua bộ lọc kép, nhiên liệu được lọc sạch

và đưa đến két dầu trực nhật số 1 đặt ở trên cao trong buồng máy theo các đường ống 15A,10A cung cấp cho động cơ chính và động cơ phụ 3, 5 thông qua các van ngắt 9 Dầu hồi sẻ được đưa về két trực nhật

Lượng dầu bị rò rỉ, dầu bẩn dưới đấy két trực nhật và bộ lọc kép sẻ tự chảy xuống két lắng Từ két lắng dầu được bơm tay số 2 hút về lại két trực nhật số 1

Để kiểm tra mức dầu trong két trực nhật người ta trang bị chỉ báo mức dầu bằng kính phẳng chịu nhiệt Ống thông hơi và ống rót được đưa lên boong chính

Nguyên lý hoạt động:

Nước từ ngoài hai bên mạng được hút vào nhờ hai bơm 3, 6 qua hộp thông biển 1, các ống mềm 16 và bầu lọc cát 9 theo các đường ống vào làm mát cho nước vòng trong của động cơ chính 2, đến bính sinh hàn 4 làm mát cho dầu hộp số bánh răng

và động cơ phụ 5

Nước sau khi làm mát theo các đường ống đỗ ra ngoài mạn Bơm dùng chung

số 7 cũng được dùng vào các mục đích như bơm cứu hỏa, bơm hút khô và bơm nước làm mát cho động cơ chính khi ta mở các van ngắt

Chương 2:

TÍNH NĂNG VÀ THÔNG SỐ KĨ THUẬT CỦA ĐỘNG CƠ

2.1.TÍNH NĂNG :

Tính năng của động cơ là thuật ngữ biểu thị khả năng và hiệu quả hoạt động của động cơ Có thể đánh giá tính năng của động cơ qua các thông số kĩ thuật như: tốc độ,

hiệu suất, phụ tải

Động cơ CUMMINS-NTA-855-M là động cơ diezen 4 kỳ cao tốc, 6 xilanh một hàng thẳng đứng, tăng áp bằng tuabin khí thải nhờ tận dụng nhiệt khí thải, truyền động gián tiếp qua hộp số bánh răng hai cấp đảo chiều

Vì được tăng áp bằng tuabin khí xả cho nên nâng cao được công suất và độ bền của động cơ, giảm được các thông số khác về kết cấu như đường kính xilanh, piston, suất tiêu hao nhiên liệu

Ở tốc độ danh nghĩa 1800 vòng trên phút, công suất đạt được của động cơ là 261kw tương đương 350 hp Dãi tốc độ quay khởi động của động cơ nằm trong khoảng (575-675) rpm nên hơi khó khởi động và đòi hỏi phải khởi động điện

Động cơ cao tốc nên có nhược điểm là ma sát và mài mòn lớn Tốc độ quay ở đầu ra của trục khuỷu là 1800 vòng /phút Do đó hộp giảm tốc có kích thước và khối lượng lớn, ảnh hưởng đến độ bền chi tiết máy, nhưng ưu điểm là động cơ hoạt động mạnh, hiệu suất cao, cấu tạo gọn nhẹ, tính cơ động cao

Hệ thống phun nhiên liệu có đặc điểm khác với loại bơm cao áp vòi phun kiểu

cổ điển Bosch Với vòi phun nhiều lỗ, nhiên liệu được đưa đến đầu vòi phun ở áp suất thấp và hành trình phun được thực hiện nhờ tác động của cò mổ xuống thoi đẩy thắng lực căng của lò xo với áp suất phun 1109 kpa

Do đó vòi phun có kết cấu đơn giản, khắc phục được các hiện tượng phun rớt, cháy sớm và cháy không hoàn toàn

So với các loại động cơ diezen thì thông số kết cấu nhỏ S/D= 1,086 nên khi hoạt động khả năng va chạm giữa đầu dưới thanh truyền với xilanh ít hơn, đồng thời hệ số nén ä = 14,5 thuộc loại thấp nên động cơ hoạt động êm phù hợp với loại động cơ có công suất trung bình và dùng cho các tàu cở nhỏ Do đó yêu cầu nhiên liệu sử dụng phải có chỉ số cetan cao

Vì được tăng áp, piston khoét lõm ở đỉnh cùng với loại buồng đốt thống nhất nên tạo ra sự vận động xoáy lóc của hỗn hợp khí với nhiên liệu tốt, giúp cho quá trình cháy hiệu quả, hạn chế được hiện tượng cháy không hoàn toàn

Suất tiêu hao nhiên liệu trong một giờ để sinh ra một mã lực là 0,198 l/h, hệ thống nhiên liệu được phun trực tiếp vào buồng đốt, các chi tiết chính như piston, thanh truyền được làm bằng vật liệu chịu nhiệt cao

TT Thông số Đơn vị Giá trị

18 Khối lượng hộp số ứng với tỷ số truyền:

21 Tổn thất nhiệt ra môi trường xung quanh KW(KJ/S) 40(40)

30 Dung tích công tác xilanh l 14

33 Mômen uốn lớn nhất cho phép tại mặt cắt phía sau động cơ

37 Áp suất lớn nhất cho phép của các van điều

40 Áp suất dầu bôi trơn nhỏ nhất ở chế độ không tải

41 Áp suất dầu bôi trơn ở chế độ làm việc bình

48 Áp suất giới hạn lớn nhất trong hệ thống làm

Chương 3:

ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO ĐỘNG CƠ CUMMINS-NTA-855-M

3.1 GIỚI THIỆU VỀ ĐỘNG CƠ CUMMINS-NTA-855-M

Động cơ Cummins-NTA-855-Mdo hãng Cummins của Mỹ sản xuất Đây là động

cơ diezen 4 kỳ 6 xilanh 1 hàng thẳng đứng, công suất 400 mã lực, tốc độ 2100 vòng/ phút và được tăng áp bằng tuabin khí xả Máy có hộp số 2 cấp, có kết cấu gọn nhẹ cùng với hệ thống làm mát hai vòng tuần hoàn Piston được làm mát bằng dầu bôi trơn Hệ thống phun nhiên liệu kiểu bơm phun cùng với loại buồng đốt thống nhất đã khắc phục được các nhược điểm phun rớt, cháy sớm, cháy muộn và cháy không hoàn toàn Do đó tận dụng các ưu điểm để nâng cao công suất, hiệu suất của động cơ, giảm lượng chi phí nhiên liệu, kéo dài tuổi thọ của động cơ

Trên hình số 6, 7, 8, 9 lần lượt là 4 hình chiếu đứng, chiếu bằng, chiếu cạnh của động cơ CUMMINS- NTA-855-M

Hình 9- Hình chiếu cạnh nhìn từ phía trước động cơ

1- Nắp bầu lọc không khí 12- Lỗ xả dầu cácte 2- Bầu lọc không khí 13- Hộp số

3- Ống cung cấp môi chất làm mát 14- Bơm nước vòng ngoài 4- Đồng hồ đo mức nước làm mát 15- Ống dẫn nước từ ngoài vào 5- Bầu làm mát không khí nạp 16- Bơm nước vòng trong 6- Ống góp khí nạp 17- Ống dẫn nước vào 7- Chốt kẽm 18- Ống dẫn nước ra 8- Máy dao điện 19- Bộ tản nhiệt 9- Bộ dẫn động cho bơm nhiên liệu 20- Két dãn nỡ 10- Bộ giảm chấn 21- Ống khói 11- Bệ đỡ trước động cơ

3.2 KHỐI XILANH VÀ NẮP XILANH:

3.2.1 Khối xilanh:

Trên hình 10 trình bày cấu tạo khối xilanh động cơ:

25, 26, 27, 29, 37, 38- Chốt lắp với vòng seal; 41, 42, 43- Vòng seal,vòi dẫn nước

Khối xilanh của động cơ được chế tạo liền một khối với thân máy, hai bên hông có 5 nắp thăm dùng để kiểm tra, sửa chữa tháo lắp cơ cấu piston, thanh truyền, trục khuỷu

Giữa các xilanh là các vách ngăn để tăng bền, bên trong có các khoang chứa nước làm mát, các lổ lắp bulông và lắp các chi tiết khác

Hình 10- Khối xilanh động cơ

Bạc lót ổ đỡ chính được chế tạo rời hai nữa dạng ống và có khoan các lổ dẫn dầu bôi trơn ổ đỡ

Các ổ đỡ chính thuộc loại ổ đỡ trượt được chế tạo rời thành hai nữa ghép lại với nhau, nữa dưới rời còn các nữa trên đựợc đúc liền với khối xilanh Vật liệu chế tạo

ổ đỡ là thép đúc vì nó chịu toàn bộ áp lực khí cháy trong động cơ

Nhận xét:

Với đặc điểm kết cấu như trên khối xilanh này có lợi khi hư hỏng cục bộ dễ sửa chữa, đảm bảo độ cứng vững Kết cấu đơn giản và phù hợp cho máy có công suất nhỏ tốc độ cao

3.2.2 Nắp xilanh:

Trên hình 11 trình bày cấu tạo nắp xilanh động cơ:

1- Móng hãm 8,9- Ống mềm dãn nỡ 14, 15- Đế tựa xupáp hút, xupáp xả 2,3- Xupáp hút xupáp xả 10- Vòng làm kín 16, 17- Chốt

4- Phần dẫn hướng lò xo 11- Ống lồng đầu vòi phun 18- Bulông 5,6- Lò xo, nắp xilanh 12- Ống dẫn hướng xupáp nạp 19- Tắm đệm nắp xilanh 7- Ống dẫn hướng 13- Conne hãm 20-Vòng đệm

Nắp xilanh của động cơ được đúc rời có dạng hình vuông, bên trong có các lổ

để lắp đầu bơm vòi phun, các xupáp nạp, xupáp xả, các khoang chứa nước làm mát

Nắp xilanh có cấu tạo dùng cho loại buồng đốt thống nhất, các vách bên trong đảm bảo được độ bền một cách đồng đều khi làm việc

Hình 11- Nắp xilanh động cơ

3.2.3 Ống lót xilanh:

Trên hình 12 trình bày cấu tạo ống lót xilanh của động cơ Nó gồm có: 1- Sơ mi xilanh

;2, 3- Vòng đệm kín bằng cao su

Ống xilanh cùng với piston tạo ra khớp trượt đồng thời nó cùng với nắp xilanh

và đỉnh piston tạo ra buồng làm việc của động cơ

Để vừa trượt được lại vừa kín khí người ta lắp thêm các vòng đệm kín bằng cao su số 2, 3

Ống lót xilanh của động cơ Cummins-NTA-855-M được đúc rời rồi lắp vào khối xilanh là loại ống xilanh ướt, vật liệu chế tạo ống xilanh là thép Khi lắp cần có khe hở để dãn nở nhiệt theo hướng kính ở đầu trên còn đầu dưới có độ dãn nở theo chiều dài

3.3 CƠ CẤU TRUYỀN ĐỘNG CHÍNH:

Vòng găng khí đầu tiên được lắp cách các vòng găng dưới vì vậy nó chịu nhiệt của khí cháy rất cao nên dễ bị quá tải nhiệt hơn Vật liệu chế tạo các vòng găng là crôm

Đỉnh piston được làm mát bằng dầu bôi trơn phun từ mặt dưới đỉnh và có dạng lõm kết hợp với các mép vát ở xung quanh tạo điều kiện cho hòa khí vận động xoáy lốc và quá trình cháy diễn ra tốt hơn

Piston loại này có tốc độ trượt cao, được dùng cho buồng cháy thống nhất Hai đầu chốt không được vát Đầu piston có đường kính nhỏ hơn phần vấy để ngăn ngừa

sự bó kẹt piston vì độ dãn nỡ nhiệt phần đỉnh cao hơn phần vấy

Thân thanh truyền có dạng hình chữ I, phần tiếp giáp với hai đầu được làm thuôn đều nhằm tránh sự tập trung ứng suất

Đầu trên và đầu dưới có các gờ uốn cong để tăng bền

Đầu trên có dạng hình tròn xoay, được chế tạo liền cùng với gờ nổi ở giữa Còn đầu dưới chế tạo rời hai nữa ghép lại với nhau nhờ các đinh vít

Nữa trên đúc liền với thân và ở giữa có tiện lổ ren trong, lổ chốt định vị Nữa dưới có dạng chữ u có gờ dôi ra ở giữa

Người ta gắn chốt định vị 4 để lắp hai nữa đầu dưới với nhau được dễ dàng hơn

Bên trong thân có rãnh dẫn dầu bôi trơn Với kết cấu dạng này thanh truyền có khối lượng nhẹ và độ cứng vững cao

Bạc lót đầu dưới gồm hai nữa ghép với nhau và có các lổ dẫn dầu bôi trơn

Bulông thanh truyền là dạng đinh vít mũ chụp 6 cạnh, phần có ren được lắp với

lổ có ren ở nữa trên của đầu dưới thanh truyền, số lượng bulông để lắp là 2 cái Với đặc điểm này khi lắp ghép đảm bảo độ găng đồng đều và độ bền tốt

3.3.3 Trục khuỷu:

Trên hình 15 trình bày cấu tạo trục khuỷu động cơ Nó gồm có: 1- Then bằng; 2- Bánh răng trục khuỷu; 3- Trục khuỷu; 4- Vòng đệm; 5, 7, 9- Bạc lót nữa trên ổ đỡ chính; 6, 8, 10- Bạc lót nữa dưới ổ đỡ chính; 11- Vòng chặn; 12- Mâm hãm

Trục khuỷu của động cơ được đúc liền một khối, có 6 cổ khuỷu, thứ tự nổ là 1-5-3-6-2-4 với hai cổ chính một cổ biên để tăng độ cứng vững

Đầu tự do được lắp với bánh răng số 2 bằng mối ghép then và thường dùng để dẫn động cho bơm nước, bơm dầu bôi trơn Còn phía đuôi trục khuỷu được bố trí bánh

đà, nối với trục hộp số và dẫn động cho cơ cấu phân phối khí

Ổ đỡ chính phía đuôi có chức năng như ổ đỡ chặn nhờ các vành chặn số11 nhằm khống chế sự dịch dọc của trục khuỷu Các bạc lót ổ đỡ chính và phụ được chế tạo rời hai nữa ghép lại với nhau và có tiện lổ dẫn dầu bôi trơn Vật liệu chế tạo ổ đỡ và bạc lót là đồng có tráng lớp chì để rút ngắn thời gian chạy rà

Hình 15- Trục khuỷu

3.4.1 Hệ thống khí nạp:

Trên hình 16 trình bày sơ đồ hệ thống khí nạp Nó gồm có: 1- Đường không khí nạp vào tuabin; 2- Ống dẫn không khí nạp của taubin; 3- Bình làm mát không khí nạp; 4-Ống góp khí nạp; 5- Ổ đặt xupáp

Hệ thống không khí nạp có nhiệm vụ dẫn không khí từ ngoài trời theo các đường ống và nạp vào buồng đốt của động cơ để tạo hỗn hợp cháy với nhiên liệu sau khi được lọc sạch, làm mát bởi bình làm mát khí nạp số 3

Với tuabin tăng áp, không khí được hút vào nhờ ruột máy nén và nén từ áp suất

p0 đến pk theo các đường ống khí nạp 2, bầu làm mát không khí nạp 3 và các ống góp khí nạp 4 để phân bổ vào trong các xupáp nạp của động cơ

Hình 16- Hệ thống khí nạp

Nhận xét:

Nhờ có tuabin tăng áp bằng khí thải nên mật độ không khí nạp vào buồng đốt lớn hơn Do đó quá trình cháy tốt hơn, hỗn hợp cháy hoàn toàn, công suất, hiệu suất của động cơ tăng, suất tiêu hao nhiên liệu giảm

Để tận dụng tối đa động năng của khí xả thì các ống dẫn khí xả từ các xilanh

đến tuabin phải ngắn và có thể tích nhỏ

Hình 17- Hệ thống khí xả

3.4.3 Các chi tiết chính thuộc cơ cấu phân phối khí:

3.4.3.1.Hộp lắp đòn gánh:

Trên hình 18 trình bày cấu tạo hộp lắp đòn gánh và các chi tiết bên trong Nó bao gồm:

1- Hộp lắp đòn gánh; 2- Chốt đậy; 3- Đinh ốc trục đòn gánh; 4- Trục đòn gánh; 5- Vòng đệm kín; 6, 11- Đòn gánh; 7, 13- Bạc lót đòn gánh; 8- Đai ốc; 9- Vít điều chỉnh; 10- Đinh tán; 12- Cần lắc vòi phun; 14- Chén; 15- Đinh ốc; 16- Tấm đệm kín

Hình 18- Hộp lắp đòn gánh

Hình 19- Cấu tạo trục cam

Trên hình 19 trình bày cấu tạo trục cam Nó gồm có:

1- Trục cam; 2- Nút đậy; 3- Bạc đạn dọc trục; 4- Then; 5- Bánh răng

Trục cam của động cơ có nhiệm vụ biến chuyển động quay thành chuyển động tịnh tiến của đũa đẩy của cơ cấu phân phối khí để thực hiện đóng mở các xupáp Đồng thời cần lắc của bơm vòi phun sẽ tác động lên thoi đẩy để thắng lực căng của lò xo và phun nhiên liệu vào buồng đốt

Trục cam được chế tạo liền thành một khối có 6 đoạn trục, mỗi đoạn là một xilanh có 3 vấu cam và đặt trên 4 ổ đỡ trượt Để khống chế sự dịch dọc trục người ta lắp bạc đạn số 3 Bánh răng số 5 lắp với trục cam bằng mối ghép then để truyền động

từ trục khuỷu lên trục cam

Nhận xét:

Trục cam được đúc liền một khối nên dễ chế tạo, lắp ráp và có độ cứng vững tốt Khi làm việc lâu ngày các vấu cam sẽ bị mòn làm giảm góc phun sớm ta có thể xoay cam để thay đổi góc phun sớm và các góc phân phối khí

3.4.3.3 Hộp lắp con đội:

Trên hình 20 trình bày cấu tạo hộp lắp con đội:

Hình 20- Cấu tạo hộp lắp con đội

Nhận xét:

Các bộ phận như đũa đẩy, đòn bẩy, con lăn và trục con lăn tạo nên một cơ cấu chuyển động như cơ cấu culíc và truyền động lên đòn gánh Trong quá trình cam chuyển động con lăn luôn tiếp xúc với các vấu cam và quay xung quanh tâm của nó nhờ đó các vấu cam mòn đều hơn

Hình 21- Cấu tạo tháo rời tuabin- máy nén khí

Ruột tuabin số 16 và ruột máy nén số 14 được lắp trên cùng một trục và được bọc bên trong hai vỏ khác nhau: vỏ của ruột tuabin 11và vỏ của ruột máy nén 17 Các chi tiết số 7, 9, 10, 3, 20, 22 có tác dụng làm kín khí

Khí xả của động cơ đi vào ruột tuabin 16 biến thế năng thành động năng làm quay cánh và được thải ra ngoài đồng thời cũng làm quay ruột của máy nén 14 thực hiện quá trình hút không khí từ ngoài vào nén từ áp suất P0-Pk để cung cấp cho động

cơ

Nhận xét :

Ưu điểm: Việc dùng tuabin- máy nén khí là tận dụng nhiệt của khí xả làm quay ruột máy nén đảm bảo không khí được nạp đầy vào buồng đốt của động cơ, hỗn hợp khí với nhiên liệu cháy hoàn toàn giảm được chi phí nhiên liệu và tăng công suất của động cơ

Nhược điểm: Vì tăng áp nên khởi động động cơ hơi khó vì lúc này máy nén chưa hoạt động

3.4.3.5 Ống góp khí nạp và bình làm mát khí nạp:

Trên hình 22 trình bày ống góp khí nạp và bình làm mát khí nạp Nó gồm có:

1- Chốt; 2- Tấm đệm; 3- Đinh ốc; 4, 5- Đinh ốc; 6- Vong đệm;

7- Tấm đệm; 8- Đường dẫn nước ra; 9- Đinh ốc; 10- Vòng đệm; 11- Đệm kín cao su; 12- Tấm đệm; 13, 14- Đinh ốc; 15-Đường dẫn nước vào; 16- Đinh ốc; 17- Tấm đệm; 18- Cửa nạp không khí; 19- Nắp bình làm mát không khí nạp; 20- Lõi bình làm mát không khí nạp

Nhận xét:

Ống góp khí nạp có chức năng như một bầu chứa khí nạp Bên trong có lõi bình làm mát 20 để giảm nhiệt độ không khí nạp xuống trước khi

đi vào buồng đốt

Nước vòng trong sẽ vào từ cửa 15, chảy xuyên qua lõi làm mát 20 để làm mát khí nạp và ra cửa số 8

Các vòng cao su 11 được lắp tại cửa vào và cửa ra

để nước không bị rò rỉ ra ngoài

Hình 22- Ống góp khí nạp