Nhiệm vụ đề án môn học động cơ đốt trong

Tài liệu tham khảo Nhiệm vụ đề án môn học động cơ đốt trong

KHOA ĐỘNG LỰC CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

BỘ MÔN ĐỘNG CƠ Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG

Họ và tên: Nguyễn Văn Lên

3 Nội dung bản thuyết minh:

- Phân tích đặc điểm kết cấu động cơ;

- Tính toán chu trình công tác động cơ;

Mục Lục

Phần I: Giới thiệu chung về động cơ утд-20 Trang 3

1.Giới thiệu chung về động cơ утд-20 ……….…… ……Trang 3

Phần II: Phân tích đặc điểm kết cấu của những cơ cấu, cụm cơ cấu và hệ thống của động cơ утд-20 Trang 7

2.1 Giới thiệu chung về động cơ утд-20 ……… ……Trang 7 2.2 Cơ cấu khuỷu trục thanh truyền……… …….Trang 8 2.2.1 Nhóm chi tiết cố định……….Trang 9 2.2.2 Nhóm chi tiết chuyển động………Trang 11 2.3 Cơ cấu phối khí……….…Trang 17 2.3.1 Trục cam………Trang 18 2.3.2 Lò xo xu páp……… Trang 19 2.3.3 ống dẫn hướng xu páp……… …… Trang 19 2.3.4 Xu páp……… …… Trang 20 2.3.5 Đế xu pỏp……… …… Trang 20 2.3.6 Đĩa lò xo xu páp……… Trang 20 2.4 Cơ cấu truyền động……… … Trang 21

2.5 Hệ thống cung cấp nhiên liệu……… … Trang 22 2.6 Hệ thống bụi trơn……… Trang 22 2.7 Hệ thống làm mỏt……… Trang 23 2.7.1 Bơm nước……… Trang 24 2.7.2 Kết nước……… Trang 25 2.7.3 Bỡnh ngưng……… Trang 25 2.7.4 Van xả nước……… …… Trang 262.8 Hệ thống khởi động……….……… Trang 26

Phần III: tính toán chu trình công tác Trang 27

I Chọn các số liệu ban đầu……… Trang 27

II Tính toán chu trình công tác……….…… Trang 29 2.1 Tính toán quá trình trao đổi khí……….…….… Trang 29 2.2 Tính toán quá trình nén……….… …… Trang 30 2.3 Tính toán quá trình cháy……….……… Trang 30 2.4 Tính toán quá trình dãn nở……… …… Trang 33 2.5 Kiểm tra kết quả tính toán……….……… Trang 34

III Xác định các thông số đánh giá chu trình công tác và sự làm việc của động

cơ……… …… Trang 34 3.1 Các thông số chỉ thị……….……… Trang 34 3.2 Các thông số có ích……… …… Trang 36 3.3 Xác định các kích thước cơ bản của động cơ……….……… Trang 37 3.4 Dựng đồ thị công chỉ thị của chu trình công tác……… …… Trang 38

IV Dựng đặc tính ngoài của động cơ……… …… Trang 41 4.1 Thứ tự dựng các đường đặc tính……….… Trang 41

4.2 Dựng đồ thị Pk: Dùng phương pháp vòng tròn Brích dựng đồ thị

V quy dẫn khối lượng chuyển động……….… Trang 43

5.1 Khối lượng chuyển động tịnh tiến mj……… Trang 43 5.2 Lực quán tính và tổng lực, lực tiếp tuyến và pháp tuyến…….….… Trang 43

PHẦN I

1 Giới thiệu chung về động cơ утд-20:

Xe БМП-1 là loại xe bọc thép chiến đấu chở bộ binh do Liên Xô cũ sản xuất Xe

được trang bị cho quân đội Liên Xô và cuối những năm 1970 được trang bị cho quân

đội ta

Động cơ утд-20 được đăt trên xe chiến đấu bộ binh БМП-1 và БМП-2 Động cơ đó

được bố trí ở phía mũi xe nên thuận lợi cho việc bố trí cơ cấu điều khiển,rút ngắn

được chiều dài của hệ thống truyền lực Tuy việc bố trí này khó bảo vệ được động cơ trong chiến đấu nhưng bảo vệ được bộ binh đỡ bị sát thương

Động cơ утд-20 là loại động cơ 4 kỳ,cao tốc,buồng cháy thống nhất, không tăng

áp, làm mát cưỡng bức bằng nước, có 6 xy lanh bố trí thành 2 dãy kiểu chữ V có góc nhị diện 120o , bố trí rút gọn, mỗi dãy 3 xy lanh, nhờ vậy chiều dài và chiều cao động cơ được rút ngắn, tăng độ cứng vững, tạo điều kiện thuận lợi cho việc sử dụng ổ lăn cho trục khuỷu

Các phân bơm cao áp của động cơ được bố trí thành 2 dãy nằm ngang, mỗi dãy gồm 3 phân bơm Mỗi vấu cam của bơm cao áp lần lượt dẫn động cho cả 2 phân bơm thuộc 2 dãy, như vậy chiều dài trục cam được rút ngắn.Bơm được bố trí ở khoang giữa

2 xy lanh

Bên phải động cơ là máy phát điện, động cơ khởi động, đĩa phân phối khí nén

Động cơ утд-20 có lắp khớp tự điều chỉnh góc phun sớm nhiên liệu, đây là cơ cấu cho phép thay đổi góc phun sớm nhiên liệu phù hợp với các chế độ của động cơ, do đó quá trình cháy được hoàn thiện hơn, đảm bảo tăng được công suất, tăng tính tiết kiệm nhiên liệu ở các chế độ làm việc khác nhau

Để tăng độ tin cậy khởi động và khả năng sẵn sàng chiến đấu, động cơ утд-20 có lắp 2 hệ thống khởi động độc lập: đó là hệ thống khởi động bằng khí nén và hệ thống khởi động bằng điện, trong đó hệ thống khởi động bằng khí nén là chính

6 áp suất trung bình trên dải xích 0,602ữ0,614 KG/cm2

Kích thước

25ữ30

15 1,2

24 Hành trình pit tông 150 mm

Hồ(nhìn từ phía đầu

động cơ vào )

32 Tốc độ quay của trục khuỷu

- ứng với công suất định mức:

- ứng với moomen max:

- lớn nhất khi không có phụ tải:

- ổn định nhỏ nhất khi không có phụ tải:

34 Suất tiêu hao dầu nhờn ở tốc độ 2200 v/ph 5,888 g/KWh

35 Nhiên liệu sử dụng chính:

- sử dụng trong mùa hè:

- sử dụng tring mùa đông:

ДЛ-20,ГОСТ 4749-49 ДЗ,ДА20, ГОСТ 4749-

49

Kích thước động cơ:

- Dài(kể cả trục trích công suất):

- Dài(không kể trục trích công suất):

Chiếc

Độ

Độ

40 Khe hở giữa lưng cam và bu lông điều chỉnh: 2,34±0,1 mm

Hệ thống cung cấp nhiên liệu

Chiếc

42 Bầu lọc thô nhiên liệu: 01 Chiếc

43 Bơm nhiên liệu thấp áp: 01

Kiểu:pít tông- lò xo nén,

Bố trí thành một khối với

áp suất nâng kim phun:

48 Bầu lọc dầu nhờn: 01

Kiểu tổ hợp gồm: bầu lọc thô kiểu lưới và bầu

3000

900C

Chiếc MPa l/h

57 Hệ thống khởi động phụ: hệ thống khởi động

PHẦN II:

Phân tích đặc điểm kết cấu của những cơ cấu, cụm cơ cấu và hệ thống

2.1 Giới thiệu chung về động cơ утд-20:

Động cơ утд-20 là loại động cơ 4 kỳ,cao tốc,buồng cháy thống nhất, không tăng áp, làm mát cưỡng bức bằng nước, có 6 xy lanh bố trí thành 2 dãy kiểu chữ V có góc nhị diện 120o , bố trí rút gọn, mỗi dãy 3 xy lanh, nhờ vậy chiều dài và chiều cao

động cơ được rút ngắn, tăng độ cứng vững, tạo điều kiện thuận lợi cho việc sử dụng ổ lăn cho trục khuỷu

Việc nghiên cứu động cơ cho ta thấy được những ưu điểm trong cách bố trí và kết cấu cụ thể của động cơ утд-20 từ đó có biện pháp khắc phục cho phù hợp với điều kiện sử dụng thực tế tại Việt Nam

Hình 1: Động cơ

1-gu dông, 2- máy phát điện, 3- hệ thống dẫn dầu từ thùng tới bơm, 4- hệ thống khởi

động, 5- bu lông thanh truyền, 6- bơm nước làm mát, 7- ống dẫn dầu, 8- thanh truyền trung tâm, 9- pít tông, 10- lỗ quét khí nén khởi động, 11- van khí nén, 12- vòi phun, 13- trục cam dẫn động xu páp thải, 14- ống đồng, 15- ống dẫn nhiên liệu cao áp, 16- ống dẫn dầu đến bầu lọc ly tâm, 17- bơm cao áp, 18- bơm thấp áp, 19- bầu lọc ly tâm, 20- thanh truyền hình nạng 21 – nắp ống thông gió , 22 - đệm kín, 23 - đường ống xả,

24 – xu páp, 25 – trục cam dẫn động xu páp nạp

2.2 Cơ cấu khuỷu trục thanh truyền:

Cơ cấu khuỷu trục thanh truyền là cơ cấu chính của động cơ đốt trong kiểu pít tông, nó có những nhiệm vụ sau:

- Tạo thành hình dáng bên ngoài của động cơ, làm chỗ dựa để lắp các chi tiết và

hệ thống khác

- Nhận và truyền áp suất của chất khí cháy tác dụng lên đỉnh của pít tông làm cho pít tông chuyển động tịnh tiến trong xy lanh và chuyển động này được biến thành chuyển động quay của trục khuỷu, từ đây công suất của động cơ được truyền ra ngoài

- Cơ cấu khủy trục thanh truyền còn có nhiệm vụ dẫn động các cơ cấu và hệ thống khác của động cơ như: cơ cấu phối khí, bơm nước, bơm dầu…

Cơ cấu khuỷu trục thanh truyền bao gồm các nhóm chi tiết:

+ Nhóm chi tiết cố định: gồm thân máy, các te và nắp máy

+ Nhóm chi tiết chuyển động: gồm nhóm pít tông (pít tông, xéc măng, chốt pít tông, nút hãm), thanh truyền, trục khuỷu, bánh đà

2.2.1 Nhóm chi tiết cố định:

a Khối thân máy – các te:

Động cơ утд-20 sử dụng kết cấu kiểu thân xi lanh chịu lực, đúc lion khối với hộp trục khuỷu Đây là chi tiết cố định có kích thước và khối lượng lớn nhất và là chi tiết chịu lực chính của động cơ Nó chịu tác dụng của các lực:

- Trọng lượng của tất cả các chi tiết lắp trên nó

- Các lực rung động, va đập khi động cơ làm việc Do đó vật liệu chế tạo thân máy phải bền, cứng, có cơ tính cao, nhẹ, chịu nhiệt và truyền nhiệt tốt

Thân máy – các te của động cơ утд-20 được đúc lion khối bằng hợp kim nhôm sau đó được gia công cơ khí Khối thân máy – các te của động cơ này khác với các loại động cơ thường gặp ở chỗ: hộp trục khuỷu liền khối được đúc liền với hai dãy thân máy Việc sử dụng hộp trục khuỷu với ổ lăn lắp luồn từ một phía vào hộp trục khuỷu tuy có khó khăn nhưng độ cứng vững của toàn khối rất cao

Các te có nhiệm vụ bao kín các bộ phận chuyển động bên trong, đáy các te tạo thành nơi gom dầu bôi trơn của động cơ

Kết cấu được gia cố bằng các gân tăng cứng và ngăn thành các vách, ngoài ra kết cấu này còn giảm được số lượng bề mặt lắp ghép nên đơn giản cho việc gia công, khối lượng nhỏ gọn, đỡ tốn vật liệu

Động cơ được bố trí thành hai dãy, mỗi dãy cơ 3 xi lanh, góc nhị diện 1200 tạo thành hình chữ V đối xứng qua mặt phẳng thẳng đứng Cách bố trí này có một số ưu nhược điểm sau:

*Ưu điểm:

- Giảm khối lượng tới 25% và rút ngắn chiều dài tới 30% so với động cơ cùng

số xi lanh, đường kính xi lanh, cùng hành trình pít tông và một hàng

- Chiều dài động cơ rút ngắn làm tăng diện tích khoang chiến đấu và khoang bộ binh

- Rút ngắn chiều dài động cơ sẽ tăng độ cứng vững cho máy, các te, trục khuỷu

- Góc nhị diện 1200 sẽ giảm chiều cao động cơ, đảm bảo góc lệch pha công tác bằng nhau và mô men xoắn sẽ đồng đều

*Nhược điểm:

- Khó đúc, khó gia công

- Việc cân bằng động cơ phức tạp

Bên trong thân máy – các te được chia thành 4 khoang bởi các vách ngăn ngang Các vách ngăn này đồng thời là giá đỡ hộp trục khuỷu Ba khoang đầu để bố trí xi lanh, khoang cuối bố trí các cơ cấu truyền động

ổ lăn đầu tiên trên vách ngăn thứ nhất được đỡ bởi cốc bằng thép Cốc được lắp với vách ngăn qua ống lót Cốc đỡ ổ lăn được cố định dọc trục bởi nắp che Nắp che

được cố định với thân máy bằng các bu lông các ổ lăn còn lại được lắp trên các lỗ tiện của các vách ngăn tương ứng thông qua các ống bạc lót Các ống bạc lót này

được cố định với thân máy bằng các chốt định vị

Trên các vách ngăn ở khoang thứ 4 có gia công các lỗ và các ống lót được ép vào để lắp các trục của cơ cấu truyền động Phía dưới các te có gia công các lỗ trên vách ngăn tạo thành ổ trục để lắp trục của cơ cấu cân bằng

Phía dưới của khoang thứ 2 có nút xả dầu phía trên nút xả dầu có lắp lưới bảo

đường ống nạp, 13 – ống nạp, 14 - đế đỡ, 15 – nắp máy, 16 - đệm chống lọt khí

Nắp máy được đúc bằng hợp kim nhôm nắp máy có kết cấu thành kép, khoảng không gian giữa thành trong và thành ngoài tạo thành những khoang rỗng để chứa nước làm mát hai thành bên của nắp máy có gia công bề mặt và cấy các gu dông lắp các ống nạp và ống xả vòi phun được cố định với mặt phía trên của nắp máy bởi các

gu dông gắn mặt phẳng phía trên của máy được lắp 4 ổ đỡ trục cam Mặt phía dưới có các chi tiết lắp trên nó để đậy kín

c ống lót xi lanh:

ống lót xy lanh nằm trong khối thân máy, có nhiệm vụ dẫn hướng cho các pít tông chuyển động lên xuống và có tác dụng nâng cao tuổi thọ cho khối thân máy - các te

Trong quá trình làm việc xi lanh chịu tác dụng của các lực: lực nén của khí cháy tác dụng vào thành vách, lực ngang trong quá trình chuyển động của pít tông, xéc măng

2.2.2 Nhóm chi tiết chuyển động

a Nhóm pít tông:

Nhóm pít tông có nhiệm vụ bao kín buồng cháy về phía dưới, nhận áp lực khí thể và truyền xuống trục khuỷu qua thanh truyền Nhóm pít tông gồm: pít tông, các xéc măng và nút hãm

Đầu và thân pít tông có 4 dãnh xéc măng, 3 rãnh phía trên lỗ chốt và một rãnh phía dưới lỗ chốt Rãnh thứ 3 và thứ 4 có lỗ khoan dầu Vùng gần lỗ chốt được tiện vát vào hai bên bệ chốt có hai hõm nhằm phân bố đều vật liệu để hạn chế sự giãn nở không đều của pít tông khi làm việc và góp phần giảm trọng lượng của pít tông bên trong thân pít tông có 2 bệ chốt dùng để lắp chốt pít tông với đầu nhỏ thanh truyền, phía dưới bệ chốt có khoan 2 lỗ để hứng dầu bôi trơn

*Chốt pít tông:

Dùng để nối pít tông và đầu nhỏ thanh truyền Khi làm việc, chốt pít tông chịu lực va đập và mài mòn lớn nên vật liệu chế tạo phải đảm bảo độ bền cao, bề mặt phải cứng nhưng bên trong phải dẻo Chốt pít tông được chế tạo bằng thép hợp kim, bề mặt ngoài được them các bon và mài bóng Chốt pít tông dạng hình trụ rỗng nhằm giảm khối lượng chuyển động tịnh tiến Chốt pít tông của động cơ утд-20 được lắp theo kiểu bơi, với kiểu lắp này khi làm việc thì chốt pít tông chuyển động tương đối với bệ chốt và đầu nhỏ thanh truyền Chốt kiểu bơi so với chốt lắp chặt có ưu điểm sau: mòn

đều và tốc độ mài mòn nhỏ hơn chốt được giới hạn chuyển dịch dọc bằng 2 nút hãm các nút hãm được chế tạo bằng đồng, đầu nút có dạng chỏm cầu và có lỗ thoát khí nhằm giảm ma sát giữa nút và thành xi lanh khi động cơ làm việc

Xéc măng thứ 3 và thứ 4 có tiết diện hình chêm với góc nghiêng và được chế tạo bằng gang đặc biệt,trên mặt có mạ một lớp crom mỏng nhằm tăng bao kín và gạt dầu

Xéc măng thứ 5 được chế tạo đặc biệt nhằm gạt dầu trên thành xi lanh

Thanh truyền là chi tiết

nối pít tông với trục khuỷu, nó có tác dụng truyền lực tác dụng từ pít tông xuống để làm quay trục khuỷu và ngược lại

Trong quá trình làm việc của động cơ, thanh truyền chịu tác dụng của hai lực: lực khí thể trong xi lanh, lực quán tính chuyển động của pít tông, lực quán tính của thanh truyền

Đầu nhỏ của thanh truyền được lắp với chốt pít tông và bị biến dạng dưới tác dụng của các lực đầu to thanh truyền được lắp với cổ khuỷu, chịu tác dụng của các lực quán tính cũng như lực khí thể

Động cơ утд-20 sử dụng thanh truyền trung tâm và thanh truyền hình nạng việc sử dụng kết cấu thanh truyền hình nạng trung tâm cải thiện được điều kiện chịu lực của cổ khuỷu và cổ trục vì nó không gây nên mô men phụ Hai thanh truyền này

đều nằm trong cùng mặt phẳng vuông góc với trục khuỷu và đi qua đường tâm cặp xi lanh tương ứng Thanh truyền hình nạng được lắp với cổ khuỷu thông qua bạc lót Bạc

đầu to thanh truyền hình nạng là một ống trụ rỗng bằng thép xẻ làm 2 nửa theo đường sinh Bề mặt tiếp xúc với cổ khuỷu được tráng hai lớp hợp kim chống mòn, bề mặt ngoài gia công thành bậc trụ.hai phía đầu được cố dịnh với thanh truyền hình nạng bởi

4 bu lông như vậy nửa ống bạc dưới đóng vai trò nắp đầu to thanh truyền hình nạng

Thân thanh truyền hình nạng và hai nửa ống bạc lắp với nhau bằng 4 bu lông 9

và đai ốc 10, các đai ốc này được hãm bằng chốt chẻ

Nửa trên và nửa dưới thanh truyền trung tâm được lắp ghép bằng bu lông 16 và

đai ốc 20, để chống sự tư tháo của đai ốc người ta dùng các chôt chẻ để đảm bảo quá trình tháo lắp được chính xác, tại bề mặt lắp ghép của hai nửa thanh truyền trung tâm

có xẻ các rãnh răng cưa

Đầu nhỏ được lắp với chốt pít tông, phía trên có khoan lỗ để hứng dầu bôI trơn cho chốt Bên trong lỗ đầu nhỏ có bạc lót bằng đồng nhằm hạn chế sự mài mòn

Ưu điểm: động học và động lực học của hai thanh truyền và pít tông hai hàng

xi lanh hoàn toàn giống nhau và không gây nên mô men phụ đặc biệt với kết cấu bạc

đầu to như ở đông cơ утд-20 nên bề mặt cổ khuỷu mòn đều

Nhược điểm: chế tạo phức tạp, độ cứng vững của thanh truyền hình nạng thấp,

dễ biến dạng

c Trục khuỷu:

Hình 5: Đầu trục khuỷu

1 – rãnh dẫn dầu bôi trơn cổ khuỷu, 2

Trục khuỷu là một trong

những chi tiết quan trọng nhất, nó

có cường độ làm việc cao, chế độ

chịu lực phức tạp và giá thành cao

nhất trong động cơ

Trong quá trình làm việc trục khuỷu chịu sự tác động của lực thể khí, lực quán tính chuyển động tịnh tiến, lực quán tính chuyển động quay Những lực này có trị số cực đại rất lớn và thay đổi theo chu kỳ nên tính chất va đập mạnh Các lực tác động mạnh gây ra ứng suất xoắn, đồng thời cũng gây ra hiện tượng dao động dọc và dao

động xoắn làm cho động cơ rung động, mất cân bằng ngoài ra còn gây nên hiện tượng mại mòn lớn trên các cặp bề mặt ma sát của cổ khuỷu và cổ trục

Trên động cơ утд-20 sử dụng loại trục khuỷu liền, được rèn dập bằng thép hợp kim chất lượng cao Sau khi gia công, được tôi cao tần các bề mặt làm việc của cổ trục

Cổ trục thứ 2, 3, 4 có cùng đường kính và được gia công chính xác để đóng vai trò vòng trong của ổ lăn vòng ngoài của ổ lăn được lồng vào ống lót, hạn chế dịch chuyển nhờ hai vòng hãm

*Cổ khuỷu:

Trục có 3 khuỷu lệch nhau 1200 , các cổ khuỷu có đường kính giống nhau, trên

cổ khuỷu có khoan lỗ 6 và ép ống đồng để dẫn dầu bôi trơn bạc lót đầu to thanh truyền Trong cổ khuỷu có những lỗ khoan nghiêng để dẫn dầu bôi trơn Việc ép ống

gioăng bao kín 3 Bánh đà được định vị với trục khuỷu bằng các chốt định vị 10 và các bu lông 9

d Bánh đà:

Bánh đà trong động cơ có công dụng chủ yếu là bảo đảm cho tốc độ quay của trục khuỷu được đồng đều Do mô men chính của động cơ biến thiện theo góc quay của trục khuỷu nên tốc độ của trục khuỷu trong thực tế không phải là hằng số, nghĩa

là trục khuỷu quay có gia tốc, hiện tượng này gây nên các tải trọng phụ có tính va đập trong các cơ cấu của động cơ Để giảm tác hại ấy của động cơ phải có bánh đà, trong quá trình làm việc bánh đà tích trữ năng lượng thiếu hụt để bù hao cho thành phần tiêu hao công, khiến cho trục khuỷu quay đều hơn, đảm bảo dễ dàng khởi động cũng như khởi động xe từ vị trí đứng yên trên bánh đà có ghi các chỉ dẫn: chiều quay của

động cơ, góc phun sớm nhiên liệu… để tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình kiểm tra sửa chữa

Cơ cấu phối khí ding để thực

hiện quá trình trao đổi khí: dùng để thải

sạch sản vất cháy ra khỏi buồng cháy

và nạp đầy nhiên liệu mới vào xi lanh

thông qua các cửa thải và cửa nạp và đảm bảo việc đóng kín, phân phối kịp thời, đều

2.3.1 Trục cam:

Trục cam có nhiệm vụ đóng mở xu páp theo quy luật nhất định Trục cam bị mòn chủ yếu ở bề mặt: cổ trục và cổ khuỷu, mặt cam Do điều kiện làm việc và đặc tính của nó nên trục cam được chế tạo bằng thép các bon, cổ trục cam và các vấu cam

được tôi cứng

Hình 9: Trục cam

1 – gối đỡ trục cam, 2 –

trục cam thải, 3 – trục cam

khóa hãm trục cam thải,

12 – khóa hãm trục cam nạp, 13 – khóa hãm, 14 – ống điều chỉnh, 15 – nắp đỡ trục phân phối, 16 – gối đỡ trục, 17 – nút ren, 18 – khóa hãm, 19 – bu lông

Trên mỗi nắp máy có hai trục cam: trục cam nạp và trục cam thải Hai trục cam

nhau 1200 Trục cam được khoan rỗng tạo khoang chứa dầu bôi trơn cho bề mặt vấu cam Mặt đầu của của trục cam được bịt kín bằng nút ren Để chống sự tự tháo của ren trong quá trình làm việc có các vòng hãm kiểu lò xo Dầu bôi trơn được dẫn đến trục cam theo rãnh khoan thẳng đứng trong nắp máy tới rãnh khoan của gối đỡ trục và lỗ khoan trên cổ trục cam thứ nhất

Trục cam được đặt trên 4 gối đỡ trục lắp trên mặt phảng phía trên của nắp máy

Lò xo xu páp làm việc trong điều kiện tải trọng thay đổi đột ngột nên vật liệu chế tạo là dây thép lò xo hình tròn, đường kính hai lò xo khác nhau, sau khi cuốn

được tôi ram để tăng độ cứng như mong muốn

Xu páp được lắp hai lò xo xoắn hình trụ lồng vào nhau Tiết diện dây hình tròn

có đường kính khác nhau và việc dùng như vậy có một số ưu nhược điểm sau:

- ứng suất xoắn trên từng lò xo nhỏ hơn khi dùng một lò xo vì vậy ít gãy hơn

- tránh được sự cộng hưởng dao động

- Khi gãy một lò xo thì lò xo còn lại vẫn làm việc trong một thời gian ngắn

Hình 11: cụm xu páp

1 – bu lông điều chỉnh, 2 - đĩa lò xo, 3 – lò xo xoắn

hình trụ, 4 – lò xo xoắn hình trụ, 5 – thân xu páp

Dưới sức nén của lò xo sẽ ép các răng của

đĩa lò xo 2 với răng của bu lông điều chỉnh 1, như

vậy sẽ hạn chế được sự xoay tương đối của đĩa lò

xo xu páp và khe hở nhiệt xu páp không thay đổi

bởi hiện tượng tự tháo

bằng gang hợp kim và có dạng hình ống, mặt trong

là bề mặt làm việc chính của ống dẫn hướng cho

thân xu páp Mặt trụ ngoài được ép căng vào nắp

máy Để chống dịch chuyển của ống dẫn hướng xu

páp người ta chế tạo mặt trụ có thành vai tỳ sát vào

mặt phẳng phía trên của nắp máy

xu páp thải thường bi quá nóng và chịu ăn mờn nhiệt rất nhiều do trong nhiên liệu có lưu huỳnh

Do điều kiện làm việc như trên nên xu páp được chế tạo từ thép hợp kim chịu nhiệt và được tôi cứng Đặc biệt là bề mạt nấm được phủ một lớp hợp kim tốt

Nấm xu páp: mặt làm việc quan trọng là mặt côn với góc vát α = 450, mặt này

được gia công chính xác để rà khít với mặt côn trong của đế xu páp Mặt đầu của nấm

xu páp có dạng hình phẳng

Thân xu páp: có dạng trụ rỗng, làm nhiệm vụ dẫn hướng cho xu páp, phần trong của thân xu páp được gia công ren và lắp ghép với bu lông điều chỉnh khe hở nhiệt

Đuôi xu páp: có ba mặt vát để ăn khớp với đĩa lò xo nhằm chống sự xoay tương

đối của lò xo và xu páp

Bu lông điều chỉnh: mặt trên được gia công phẳng để tiếp xúc với cam, mặt dưới của đĩa bu lông điều chỉnh có xẻ rãnh dẫn hướng kính để ăn khớp với các rãnh răng tương ứng của đĩa lò xo nhằm chống sự xoay

2.3.5 Đế xu páp:

Đế xu pỏp lắp vào miệng lỗ cửa nạp và cửa thải trờn nắp mỏy, gúp phần nõng cao tuổi thọ của nắp mỏy Đế xu pỏp cú cấu tạo dạng nún cụt, mặt cụn ngoài được gia cụng và tiện rónh theo chu vi để khi ộp vào nắp mỏy phần kim loại của nắp mỏy sẽ điền đầy vào đú tạo thành một khối chắc chắn Mặt trong phớa đỏy lớn của nún cụt được gia cụng mặt vỏt và được mài rà khớt với mặt vỏt của nấm xu pỏp Đế xu pỏp được chế tạo từ gang hợp kim chịu nhiệt

2.3.6 Đĩa lò xo xu páp:

Đĩa lũ xo dập từ lỏ thộp, bề mặt trờn cú răng hướng kinh, bề mặt trụ ngoài cú cỏc lỗ lắp kỡm để nộn lũ xo khi điều chỉnh, ngoài ra cũn cú một rónh để lắp với vấu của lũ xo lớn Bề mặt trụ trong cú 3 mặt vỏt nhằm chống sự xoay tương đối giữa đĩa với than xu pỏp nhưng vẫn cho phộp sự dịch chuyển dọc trục tương chỳng

2.4 Cơ cấu truyền động

Cơ cấu truyền động dung bỏnh răng để truyền mụ men xoắn từ trục khuỷu tới trục cam của cơ cấu phối khớ và đến tất cả cỏc cụm khỏc trờn động cơ như: bơm nước, bơm dầu, bơm cao ỏp, mỏy phỏt điện …

Tất cả cỏc bỏnh răng của cơ cấu đều là bỏnh rang thẳng, được chế tạo từ thếp hợp kim và được tụi cỳng bề mặt bằng dũng điện cao tần Cỏc bỏnh răng được lắp trờn cỏc trục Cỏc trục này được lắp trờn cỏc ổ đỡ cú vũng đệm điều chỉnh để đảm bảo

sự ăn khớp trong của bộ truyền và độ tin cậy làm việc của chỳng

Cơ cấu truyền động ( Hỡnh 13 ) bao gồm cỏc bộ phận sau:

-Bỏnh răng Z48(bỏnh răng trục khuỷu) lắp ở phớa đuụi trục khuỷu sỏt với bỏnh

đà, cú nhiệm vụ truyền mụ men xoắn từ trục khuỷu đến cặp bỏnh răng trung gian của cỏc cụm trờn động cơ

- Bánh răng Z48 trên trục cân bằng được đặt phía trong hộp trục khuỷu Bánh răng này ăn khớp với bánh răng trên trục khuỷu, làm quay trục đối trọng, cân bằng

mô men lực quán tính

Hình 13: Sơ đồ cơ cấu bánh răng truyền động

- Bánh răng trung gian Z38 được bố trí về phía dưới, bên phải của các te, có nhiệm vụ dẫn đọng bơm dầu nhờn qua bánh răng Z40 trên trục bơm

- Bánh răng Z24 ăn khớp với bánh răng Z62 để dẫn động cụm máy ăn khớp với xy lanh bên phải động cơ

- Bánh răng Z62 ăn khớp với bánh răng Z48 Trục trung gian ở phía bên trái đọng cơ Trên trục của bánh răng Z22 ăn khớp với bánh răng Z54 để dẫn động bánh răng Z22 của trục cam nạp

- Bánh răng Z62 ăn khớp với bánh răng Z48 dẫn đọng BCA Bánh răng Z48 ăn khớp với X62 để dẫn động đến bánh răng Z48 của đồng hồ đo tốc độ

- Bánh răng Z22 lắp trên trục của bánh Z48 và ăn khớp với bánh răng Z54 trên trục trung gian, dẫn động Z22 của trục cam

nạp và cam thải của khối xy lanh bên phải

2.5 HÖ thèng cung cÊp nhiªn liÖu:

- Thùng nhiên liệu: Số lượng thùng:

01 thùng chính; 02 thùng phụ

- Bầu lọc tinh nhiên liệu:

Số lượng 01 chiếc; Kiểu ruột lọc,

phớt độn sợi tông hợp

-Bầu lọc thô nhiên liệu: Số lượng : 01 chiếc

- Bơm nhiên liệu thấp áp:

Kiểu bơm pít tông – lò xonens, bố trí thành một khối cùng với bơm cao áp -Bơm nhiên liệu cao áp: Cụm 6 phân bơm, bố trí thành 2 dãy nằm ngang đối xứng qua trục cam

Bộ điều tốc: Kiểu ly tâm, tác đọng trực tiếp, đa

chế độ Có bộ tự động điều chỉnh góc phun sớm nhiên

liệu

-Vòi phun:

Số lượng: 06 chiếc, kiểu kín với ống lọc có khe

lọc, áp suất bắt đầu năng kim phun 250 -300 kG/cm2,

góc phun sớm nhiên liệu : 240 – 270 trước ĐCT ở cuối

+ Dung tích dầu bôi trơn toàn bộ trong hệ thống : 58 lít

- Loại dàu thường dung : МТ-16П-ГОСТ6306-59

- Bầu lọc dầu nhờn: 01 chiếc, kiểu tổ hợp gồm bầu lọc thô dung lưới và bầu lọc tinh kiểu lọc ly tâm

- Kết làm mát dầu nhờn: 01 chiếc, kiểu cánh, ống tản nhiệt

- Bơm dầu nhờn:

+ Số lượng: 01 chiếc, ký hiệu МЗН-3, kiểu bơm bánh răng, 2 phân bơm, 1 phân bơm hút, 1 phân bơm đẩy

+Áp suất dầu ở cửa ra: 1,05 MPa

+ Lưu lượng dầu: 3000 lít/giờ ở 2500 v/ph

+ Nhiệt độ dầu: 90 0C

- Áp suất dầu bôi trơn trong đường dầu chính:

+ Trước bầu lọc :1,05 MPa

+Sau bầu lọc úng với tần số quay nhỏ nhất không tải: 0,2 MPa

- Nhiệt độ dầu bôi trơn khi ra khỏi động cơ:

xy lanh, thành xy lanh Nhiệt lượng truyền ra ngoai chiếm khoảng 25 – 35% tổng nhiệt lượng của khí cháy tỏa ra trong xy lanh

Các chi tiết tiếp xúc với khí cháy bị đốt nóng một cách mãnh liệt Nếu không được làm mát thì nhiệt độ ở đỉnh pít tông có thể lên đến 500 – 600 0C, nhiệt độ nấm

xu páp có thể lên đến 800 – 900 0C và nhiệt độ các chi tiết khác rất lớn Nhiệt độ cao

sẽ gây ra các tác hại:

+ Sức bền, độ cứng, tuổi thọ của các chi tiết đều giảm

+ Độ nhớt của dầu bôi trơn giảm làm giảm tính năng bôi trơn, tăng tổn thất ma sát, tăng độ mài mòn …

+ Hiện tượng giãn nở nhiệt gây bó kẹt pít tông, xy lanh

+ Giảm hệ số nạp, giảm công suất của động cơ

Tuy vậy nếu động cơ được làm mát quá nhiều, nhiệt độ các chi tiết quá thấp thì cũng không tốt, khi đó động cơ quá nguội sẽ gây tổn thất nhiệt lớn, nhiệt lượng dung

để sinh công cơ học giảm, hieuj suất nhiệt của động cơ thấp, độ nhơt của đàu bôi trơn tăng lên sẽ tăng tổn thất cơ khí vá ma sát Khi nhiệt độ ở thành xy lanh quá thấp nhiên liệu có thể sẽ ngưng tụ trên mặt gương xy lanh làm cho màng dầu bôi trơn bị nhiên liệu rửa sạch làm tăng ma sát, hơi nước ngưng tụ ở thành xy lanh làm tăng sự mài mòn.Hệ thống làm mát của động cơ УТД-20 được tính toán để động cơ vẫn hoạt động được khi nhiệt độ môi chất làm mát lên tới 120 0C Hệ thống làm mát trên động

cơ là hệ thống làm mát dung chất lỏng kiểu kín, tuần hoàn cưỡng bức Nhiệt độ làm mát khi động cơ làm việc lớn nhất cho phép là 125 0C trong một thời gian ngắn

Hệ thống làm mát động cơ УТД-20 có những ưu nhược điểm sau:

 Ưu điểm