giáo trình máy tàu thủy

giáo trình máy tàu thủygiáo trình máy tàu thủygiáo trình máy tàu thủygiáo trình máy tàu thủygiáo trình máy tàu thủygiáo trình máy tàu thủygiáo trình máy tàu thủygiáo trình máy tàu thủyvgiáo trình máy tàu thủygiáo trình máy tàu thủygiáo trình máy tàu thủygiáo trình máy tàu thủygiáo trình máy tàu thủygiáo trình máy tàu thủygiáo trình máy tàu thủygiáo trình máy tàu thủygiáo trình máy tàu thủygiáo trình máy tàu thủygiáo trình máy tàu thủygiáo trình máy tàu thủygiáo trình máy tàu thủy

ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHOA MÁY TÀU THỦY

MÁY TÀU THỦY

Tp.Hồ Chí Minh, 04/2014

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 làđộng 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 chocác thiết bị khác trên một số tàu chuyên dụng, tuy nhiên số lượng các loại tàu nàyrất ít Ngoài ra, những năm gần đây một số nước có ngành đóng tàu tiên tiến đã chếtạo 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 giúplàm tăng công suất của động cơ trên cơ sở các kích thước cơ bản của động cơkhông đổi

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

Hiện nay hệ động lực nhiều máy (HĐLNM) được dùng vào mục đích duy trìcông suất lớn cho các tàu chạy với tốc độ lớn HĐLNM dùng chủ yếu vào mục đíchquân sự và các tàu chuyên dụng khác Trên các tàu đó thường dùng các động cơchính 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 ralực 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 thựcphẩm và điều hòa không khí, máy lọc dầu

Hệ động lực chính tàu thuỷ:

 Hệ động lực chính Diesel:

Máy chính là động cơ Diesel lai chân vịt Máy chính có thể là động cơ thấptốc, cao tốc hoặc trung tốc, có thể đảo chiều hoặc không đảo chiều

Hệ động lực chính Diesel lai chân vịt được truyền động có thể trực tiếp hoặcgián tiếp thông qua ly hợp, qua hộp số đảo chiều hoặc truyền động điện, truyềnđộng thủy lực Chân vịt có thể là loại chân vịt biến bước hoặc định bước

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

Hệ động lực chính Diesel có thể sử dụng nhiều máy (HĐLNM) để lai chânvịt Trên các HĐL này dùng một bộ truyền động hộp số Bộ truyền động hộp sốđóng vai trò bộ góp mômen, góp công suất của các động cơ thành phần Bộ góp chophép một hoặc nhiều động cơ có thể hoạt động riêng biệt hoặc đồng thời cùng laimột chân vịt

Hệ động lực phụ tàu thủy:

Các hệ động lực phụ có nhiệm vụ phục vụ cho các hoạt động của máy chính

và con tàu Hệ động lực phụ cơ bản xét đến đó là tổ hợp Diesel lai máy phát điện.Các máy phát điện thường được dẫn động bởi động cơ Diesel, ngoài ra còn có thểdùng tua-bin hơi, tua-bin khí (qua hộp giảm tốc) để lai máy phát Trên một số tàuhàng lớn, chạy tuyến dài người ta có thể bố trí máy phát điện động trục do chínhmáy chính lai để tăng tính kinh tế cho hệ 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 nănghoạt động tự động cho các máy móc, thiết bị, nâng cao tính an toàn, tin cậy và hiệuquả 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 trungtâm điều khiển (control center)

Mức A2 - Tàu được tự động hoá, việc điều khiển máy móc, thiết bị ở buồngmáy 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 nhưkhông có tự động Các tàu lớn hơn nhưng có tuổi khá cao tuy có mức độ tự độngA2 song chúng làm việc không tin cậy Từ đó người khai thác thường xuyên phảitrực 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 cácthiết bị tự động đã thay thế được những công việc trực ca bình thường Tình trạnghoạt động của máy được tự động điều khiển, điều chỉnh, dự báo hư hỏng để ngườikhai thác biết kịp thời xử lý, đưa ra những biện pháp khai thác cần thiết, an toàn vàkinh tế cho hệ động lực

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

 Tàu ropax- roro

Hình 1-3 : Tàu ropax

 Tàu chở, dầu hóa chất, khí hóa lỏng

Hình 1-4 : Tàu chở dầu, hóa chất

Hình 1-5 : Tàu chở khí hóa lỏng

 Tàu dịch vụ

Hình 1-6 : Tàu dịch vụ

 Tàu cá

Hình 1-7 : Tàu đánh cá

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 đốtngoài 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 đốttrong là loại động cơ nhiệt trong đó việc đốt cháy nhiên liệu, sự toả nhiệt và quátrình chuyển hoá từ nhiệt năng của môi chất công tác (hỗn hợp khí đốt do việccháy 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 trongkhông 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)

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

Hình 2-8 : Sơ đồ kết cấu các chi tiết của động cơ Diesel 4 kì

Hình 2-9 : 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 chitiết 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

- 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 vàotrong xilanh ở cuối quá trình nén, khi áp suất và nhiệt độ của không khí nén trongxilanh tăng lên bằng với nhiệt độ tự bốc cháy của nhiên liệu, hoặc bị đốt cháycưỡng 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 lênđỉnh piston đẩy piston chuyển động tịnh tiến đi xuống

Nhờ có cơ cấu thanh truyền trục khuỷu, chuyển động tịnh tiến của pistonđược chuyển thành chuyển động quay của trục khuỷu thông qua chuyển động songphẳng của thanh truyền

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

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

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

Tuy nhiệt độ cháy cao, nhưng quá trình cháy trong động cơ có tính chu kì vàcác chi tiết tiếp xúc với khí cháy luôn được làm mát nhờ hệ thống làm mát, các bềmặt chuyển động tương đối giữa các chi tiết luôn được bôi trơn nhờ hệ thống bôitrơn 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 cóthể đạt 36 ÷ 49% trong khi đó hiệu suất của thiết bị động lực tua-bin hơichỉ 22 ÷ 28%, của thiết bị máy hơi nước không quá 16%, của thiết bị tua-bin khí khoảng 30%

- Nếu hai động cơ đốt trong và đốt ngoài cùng công suất thì động cơ đốttrong 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 sàngkhởi 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 thiếtbị)

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

- 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 vòngquay 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 đốttrong 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 đắttiền

- 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 trụckhuỷu

Hình 2-10 : 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 nở sinh công) và xả

 Quá trình nạp khí

Piston đi từ ĐCT xuống ĐCD Supap hút mở, supap xả đóng Thể tích trongxilanh (phía trên piston) tăng lên làm áp suất trong xilanh giảm xuống Nhờ sựchênh lệch áp suất mà không khí từ bên ngoài được hút vào xilanh (thông qua bầulọc khí, ống hút và xupap hút) Khi piston xuống đến điểm chết dưới thì supap hútđóng lại hoàn toàn kết thúc quá trình nạp khí Qúa trình nạp được thể hiện bằngđoạn r – a trên đồ thị công chỉ thị của động cơ

 Quá trình nén khí

Các supap hút và supap xả đều đóng kín Piston đi từ ĐCD lên ĐCT Khôngkhí 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 cóthể 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

Về mặt lý thuyết thì khi piston lên đến ĐCT, nhiên liệu sẽ được phun vàobuồng đốt dưới dạng sương mù kết thúc quá trình nén khí Quá trình nén khíđược 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 buồngđốt gặp khí nén có nhiệt độ cao sẽ tự bốc cháy Quá trình cháy khoảng 40% nhiênliệu gần như là quá trình đẳng tích và được biểu diễn bằng đường cz', 60% nhiênliệu còn lại cháy ở trong điều kiện gần như là đẳng áp (đường z'z) Nhiệt độ và ápsuất 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 biểuthị bằng đường (z'zb) kết thúc tại điểm b, ứng với lúc piston ở ĐCD

Hình 2-11 : 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 ĐCDsupap xả bắt đầu mở, khí thải trong xilanh tự xả ra ngoài, sau đó piston đi lên tiếptục đẩy khí thải ra Khi piston lên đến điểm chết trên thì supap xả đóng lại, supaphút lại mở ra, không khí lại được nạp vào xilanh để bắt đầu một chu trình mới Cácchu trình hoạt động tiếp diễn liên tục khiến cho động cơ hoạt động liên tục Quátrình 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 trìnhcòn lại điều tiêu tốn công và làm nhiệm vụ phục vụ cho quá trình sinh công Sựquay trục động cơ trong thời gian của ba hành trình còn lại xảy ra nhờ dự trữ nănglượng mà bánh đà đã tích luỹ được trong thời gian hành trình công tác của pistonhoặc 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 trongxilanh và cung cấp nhiên liệu có thể nhận được sự bốc cháy, sau đó động cơ mớibắt đầu tự hoạt động

Mỗi quá trình (hút, nén, nổ, xả) đều được thực hiện trong một hành trìnhcủa 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 đượctính lưu động của chất khí Kết quả là nạp không đầy và thải không sạch khí, ảnhhưởng 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 sẽkhông tốt vì: Thực tế sau khi tự phun vào buồng đốt, nhiên liệu không lập tức bốccháy ngay mà cần phải có một thời gian để chuẩn bị cháy (gồm thời gian để nhiênliệu hoà trộn với khí nén trong buồng đốt, thời gian nhiên liệu bốc hơi và hấp thụnhiệt trong buồng đốt để nâng nhiệt độ của nó lên tới nhiệt độ tự bốc cháy) Gọi làthời gian trì hoãn sự cháy τi

Như vậy nếu nhiên liệu phun đúng khi piston ở ĐCT thì khi nhiên liệuchuẩn bị xong để bắt đầu cháy piston đã đi xuống một đoạn khá xa (làm thể tíchtrong xilanh tăng lên, áp suất và nhiệt độ hỗn hợp giảm) ảnh hưởng trực tiếp tớichất lượng cháy nhiên liệu Do vậy công sinh ra của quá trình giãn nở sẽ giảm làmcông suất động cơ giảm.

Mặt khác để phun hết một lượng nhiên liệu vào buồng đốt cần phải có mộtthời gian nhất định, như vậy số nhiên liệu phun vào sau sẽ cháy không tốt, hoặcchưa 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 táctrong hai hành trình của piston, tương ứng với một vòng quay hoặc 360o góc quaycủa trục khuỷu

Động cơ 2 kì được chia ra làm 2 loại: Động cơ quét vòng và động cơ quétthẳng 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 vàcửa 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 2-12 : 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

- Không có supap

- Các cửa nạp và các cửa xả được bố trí xung quanh trên thành xilanh về haiphía đối diện nhau Mép trên của cửa xả cao hơn mép trên của cửa nạp.Các cửa nạp có hướng vát lên phía trên để tạo hướng đi của dòng khí nạplùa lên phía trên sát nắp xilanh (hoàn thiện việc làm sạch phía trênxilanh)

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

- Do đặc điểm kết cấu của động cơ nên động cơ không thể tự hút khôngkhí 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 nạpthì mới có thể nạp khí vào cho xilanh Để tăng áp suất cho khí nạp thìthường 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 Đốivới 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 làmquay 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 khíthải qua cửa thải ra ngoài Giai đoạn này gọi là giai đoạn quét khí hoặc là giai đoạnthay khí vì nó vừa thải khí cũ vừa nạp khí mới

Piston đi từ ĐCD lên, các cửa nạp và thải dần dần đều đóng lại Piston đi lênmột đoạn thì đóng kín cửa nạp trước (đường bk trên đồ thức chỉ thị)

Khi cửa nạp đã đóng, khí nạp đã ngừng không vào xilanh nữa, nhưng vì cửathải vẫn còn mở nên khí thải vẫn tiếp tục qua cửa thải ra ngoài Giai đoạn này còngọi là giai đoạn xả khí sót Trong giai đoạn này có một phần khí nạp cũng bị lọt quacửa thải ra ngoài nên còn gọi là giai đoạn lọt khí Khi piston đi lên đóng kín cả cáccửa thải thì kết thúc giai đoạn lọt khí (đường ka trên đồ thức chỉ thị)

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 trênthì nhiên liệu được phun vào xilanh dưới dạng sương mù qua vòi phun

Khi piston đi xuống được một đoạn thì mở cửa thải trước bằng mép củachúng (tại điểm e) Khí thải trong xilanh sẽ tự do xả ra ngoài làm áp suất trongxilanh 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 ápsuất trong xilanh xuống thấp hơn áp suất khí nạp trước khi piston bắt đầu mở cáccửa 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 nạplại được thổi vào xilanh lùa khí thải ra thực hiện đẩy cưỡng bức khí thải và thay khímới chuẩn bị cho quá trình sau

Hình 2-13 : 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 cơbốn 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

Trong hành trình 1, giai đoạn xả khí sót (lọt khí) là không có lợi vì nó làm tổnthất một phần khí nạp Giai đoạn này càng nhỏ càng tốt nhưng lại phụ thuộc vàogiai 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 cấuphân phối trích từ trục khuỷu Các cửa nạp được bố trí xung quanh trên thànhxilanh, 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 ápkhí nạp

Hình 2-14 : 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 nàylàm các nhiệm vụ quét khí, nạp khí, nén khí và phun nhiên liệu như ở động cơ quétvòng 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 xảđóng trước khi đóng cửa nạp).

 Hành trình thứ 2:

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

Hai dạng quét khí chủ yếu là quét vòng và quét thẳng Tùy theo việc bố trí cáccửa quét mà người ta chia hệ thống quét vòng thành quét vòng đặt ngang, quétvòng đặt một bên, quét vòng đặt xung quanh hay quét vòng hỗn hợp Còn hệ thốngquét ngang được chia thành quét song song, quét hướng tâm hay quét theo hướngtiếp 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 mỗiloại 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 trìnhpiston S, cùng số vòng quay n và cùng số xilanh thì về mặt lý thuyết công suất củađộng cơ 2 kỳ có thể lớn gấp đôi công suất của động cơ 4 kỳ (theo công thức N=) vìtiêu thụ nhiên liệu gấp hai và số lần sinh công cũng gấp hai động cơ 4 kỳ Nhưngthực tế động cơ hai kỳ có công suất chỉ lớn hơn 1,6 -1,8 lần công suất của động cơbốn 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 thảikhí; có một phần khí nạp mới bị lọt ra ngoài khi cửa quét đã đóng mà cửathải 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 hoànhảo hơn động cơ 2 kỳ vì các quá trình này được tiến hành trong hai hành trình củapiston

Động cơ 2 kỳ cấu tạo đơn giản hơn, nhất là khi sử dụng sơ đồ quét vòng vìkhông có các supap nạp, thải và bộ phận dẫn động chúng Tuy vậy để thực hiện việctrao 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 - xilanhcao hơn ở động cơ 4 kỳ vì số hành trình sinh công nhiều hơn, nhiệt độ bình quântrong xilanh lớn hơn

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 biệtđối với động cơ 4 kỳ tăng áp cao có thể đạt mức tiêu hao nhiên liệu khoảng140g/kWh

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

Nắp xilanh làm việc trong điều kiện tương đối phức tạp Mặt dưới của nắpxilanh tiếp xúc với khí cháy nên chịu áp suất và nhiệt độ cao, bị ăn mòn Chịu lựcnén do xiết đai ốc các bu lông liên kết các bulông liên kết với xilanh, chịu ứng suấtnhiệt 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 2-15: 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, đượcchế tạo bằng phương pháp đúc Hình dáng bên ngoài của nắp xilanh thường làkhối hộp có đáy hình vuông, chữ nhật, hình tròn hoặc lục giác Có thể đúc liền cácnắp 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 cònđược 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

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

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

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

Bề mặt chịu nhiệt của nắp xilanh có thể phẳng, vòng hoặc có hình dạng phứctạp 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 pháptrộn 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 váchđược phân bố đều nhất để tránh sự giãn nở không đều gây ứng suất biến dạng nộitại 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 chấtkhí và tạo thành buồng đốt cháy nhiên liệu của động cơ Làm ống dẫn hướng (ốngtrượt) cho piston chuyển động tịnh tiến lên xuống Đối với động cơ 2 kỳ, trênxilanh còn có các cửa để nạp và thải khí

 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 tạoliền một khối Còn đối với các động cơ lớn thì thân xilanh và sơmi xilanh được chếtạo rời sau đó sơmi xilanh sẽ được lồng vào trong thân xilanh

- Thân xilanh:

Là bộ phận chứa sơmi xilanh, cùng với sơmi xilanh tạo thành các không giannước làm mát và là nơi để lắp đặt các cơ cấu phụ khác (trục phân phối khí, bơmcao áp )

Thân xilanh được chế tạo bằng phương pháp đúc, có thể đúc rời hoặc đúcliền với thân động cơ Với động cơ cỡ nhỏ thì thân xilanh thường đúc liền để đảmbảo độ cứng Đối với các động cơ cỡ lớn thì thân xilanh thường được chế tạo riêngcho từng xilanh hoặc từng đôi xilanh, sau đó liên kết lên một thân động cơ chungbằng bulông hoặc gudông

Thân xilanh được cấu tạo dưới dạng khối hộp đơn giản có lỗ để lắp sơmixilanh, 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 chosơmi xilanh

Đối với động cơ 2 kỳ, thân xilanh có kết cấu phức tạp hơn vì phải có cáckhoang 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 thểđúc bằng hợp kim nhôm

Hình 2-16 : Sơ-mi xilanh và thân máy của động cơ 4 kì

- Sơmi xilanh:

Sơmi xilanh (ống lót xilanh) là một ống hình trụ được gia công chính xác vàlắp chặt với thân xilanh bằng cách ép từ trên xuống Phía trên sơmi có gờ để định

vị, phía dưới để giãn nở tự do

Hình 2-17 : Sơmi xilanh động cơ 2 kỳ

Trong quá trình làm việc, ống lót xilanh trực tiếp tiếp xúc với khí cháy và làmống trượt cho piston nên luôn luôn chịu ứng suất cơ, ứng suất nhiệt lớn, bị ănmòn 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 ôvantheo hướng vuông góc với trục

Hình 2-18 : Sơmi xilanh động cơ 4 kì

Căn cứ vào cách cấu tạo và lắp ghép với thân xilanh, có thể chia sơmi xilanhthành ba loại chính:

Loại làm liền với thân xilanh (xilanh không có sơmi riêng): Loại này chế tạođơn giản nhưng khi hư hỏng thì phải thay thế toàn bộ xilanh, thường chỉ dùng chođộng 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 nướcxuống cac-te), thường dùng cho động cơ có công suất lớn Phương pháp lắp sơmixilanh là lắp trượt

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

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

Ưu điểm: Làm mát tốt

Nhược điểm: Thành sơmi phải chế tạo dày, ứng suất nhiệt lớn nên dễ bị nứt,phải dùng gioăng kín nước để tránh nước lọt xuống cac-te

Vật liệu chính để chế tạo ống lót xilanh là gang loại tốt (C428-48) (C432 - 52)

cá biệt có loại làm bằng thép Để nâng cao tính chống mòn của sơmi xilanh, có thểdùng phương pháp mạ crôm xốp, hoặc thấm nitơ, thấm các bon cho bề mặt bêntrong

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 cólắp van một chiều, dầu áp lực cao sẽ được bơm cấp vào bôi trơn chosơmi 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 khungcứng vững Các dầm có tiết diện chữ I hay tiết diện hình hộp Cứ hai vách ngangthì 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 kếtphẳng Đối với động cơ công suất nhỏ người ta còn sử dụng bộ phận giảm rung.

Hình 2-19 : 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 cùng với thành sơmi xilanh, nắp xilanh tạo thành buồng đốt Truyền

áp lực của khí cháy (trong quá trình giãn nở) qua thanh truyền (biên) để làm quaytrục khuỷu Bao kín buồng công tác của xilanh, không cho khí cháy lọt xuống dưới

và ngăn không cho dầu nhờn bôi trơn lọt lên buồng đốt Đối với động cơ 2 kỳ,piston còn làm nhiệm vụ đóng mở các cửa quét và thải khí

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 bịđốt nóng bởi nhiệt độ rất cao của khí cháy đồng thời piston phải truyền nhiệt từphần đỉnh piston ra môi trường làm mát, chịu va đập (tại rãnh xéc măng và bệ chốtpiston) 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 mòntốt, ít giãn nở, dễ chế tạo nhưng có nhược điểm là trọng lượng lớn gây nên lựcquán tính lớn Động cơ có công suất nhỏ dùng hợp kim nhôm để chế tạo có ưuđiểm 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 biệttương đối lớn Chúng ta sẽ đi tìm hiểu kết cấu piston của 2 loại động cơ này đểnắm được những điểm khác biệt đó

 Cấu tạo của piston động cơ 4 kì:

Hình 2-20 : 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 dẫnhướng Phần đỉnh tính từ mặt đỉnh đến rãnh xéc măng khí đầu tiên Phần thân từrãnh xéc măng khí trên cùng đến rãnh xéc măng khí cuối cùng Phần dẫn hướngpiston là phần tính từ rãnh xéc măng khí cuối cùng đến mép dưới của piston.

- Phần đỉnh piston (đầu piston):

Đầu piston trực tiếp tiếp xúc với khí cháy phải chịu nhiệt độ và áp suất caonên 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 bằngdầu nhờn

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

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

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 lõmLoại 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 vớipiston 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 đỉnhpiston, loại này thích hợp cho động cơ 2 kỳ quét vòng

Hình 2-21 : Kết cấu đỉnh Piston

Loại đỉnh lõm: Tạo xoáy lốc tốt nên tăng cường chất lượng tạo quá trình hỗnhợp, 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

Khe hở phần dẫn hướng với sơmi xilanh khoảng 0,001 D đối với piston bằnggang 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 nởnhiều hơn vì vậy thường tiện piston thành ô van để tránh hiện tượng bó kẹt vớisơmi xilanh

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

- Chốt piston

Hình 2-22 : Chốt Piston

Chốt piston làm nhiệm vụ liên kết piston với thanh truyền Thông thườngchốt piston có thể xoay tự do xung quanh đường tâm của nó trong ổ đỡ (chốt trôi).Còn khả năng chuyển vị theo hướng dọc chốt được giới hạn bằng các vòng hãmđàn 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 kiệnhết sức nặng nề, nhất là xéc măng trên cùng, chịu nhiệt độ và áp suất cao của khícháy, chịu mài mòn do ma sát lớn khi liên tục chuyển động tịnh tiến tiếp xúc vớisơmi xilanh

- Kết cấu:

Xéc măng thường làm bằng gang xám hoặc thép có tiết diện chữ nhật hoặcdạng khác có xẻ rãnh dao gọi là miệng của xéc măng Xec măng thường có một sốloại 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 bôitrơn

Loại xéc măng có mặt ngoài cong không đều: xéc măng sau khi làm việc chịubiến dạng nhiệt và cơ, vì vậy hình dạng xéc măng như thế này sẽ cho biên dạng lýtưởng khi làm việc

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

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

Mối cắt thẳng: dễ chế tạo nhưng dễ lọt khí

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 sơmixilanh, ngăn ngừa không cho dầu lên buồng đốt khi piston đi xuống Ngoài ra cũngtham 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 dẫnhướng của piston Ở các động cơ trung tốc còn bố trí thêm một xéc măng dầu ởphần thân piston ngay dưới xéc măng khí cuối cùng Ở động cơ cao tốc thường cómột 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 thờichống mài mòn tốt

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

Hình 2-23 : 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 đầupiston có các rãnh xec măng để lắp đặt các xec măng khí và xec măng dầu Đầupiston 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 dẫnhướng chuyển động nên piston của động cơ 2 kì không có phần dẫn hướng, do đóđầu piston của động cơ 2 kì ngắn hơn của động cơ 4 kì

Hình 2-24 : Piston động cơ 4 kì

Hình 2-25 : Piston động cơ 2 kì

2.9.2.2 Biên (thanh truyền).

 Nhiệm vụ:

Biên là khâu trung gian nối piston với trục khuỷu (đối với các động cơ 4 kì)hoặc nối ba-tanh bàn trượt với trục khuỷu (đối với các động cơ 2 kì), dùng để biếnchuyển động tịnh tiến của piston thành chuyển động quay tròn của trục khuỷutrong hành trình sinh công, và ngược lại làm nhiệm vụ truyền lực từ trục khuỷu đểdẫn 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 truyềnxuống

Chịu lực kéo, lực quán tính của bản thân và của piston

Chịu mài mòn ở hai đầu