các hệ thống phục vụ động cơ diesel

5.1 Hê thống nhiên liệu5.1.1 Chức năng của hệ thống nhiên liệu Hệ thống nhiên liệu có các chức năng cơ bảnsau : Nhận đo và xác định lượng nhiên liệu và bảo quản nhiên liệu dự trữ theo

Trang 1

05/14/16 Editor: Nguyen Trung Cuong 1

Chương 5 các hệ thống phục vụ động

cơ diesel

5.1 Hê thống nhiên liệu 5.2 Hệ thống bôi trơn 5.3 Hệ thống làm mát 5.4 Hệ thống khởi động và đảo chiều

Trang 2

5.1 Hê thống nhiên liệu

5.1.1 Chức năng của hệ thống nhiên liệu

Hệ thống nhiên liệu có các chức năng cơ bảnsau : Nhận (đo và xác định lượng nhiên liệu) và bảo

quản nhiên liệu dự trữ theo yêu cầu khai thác,

Xử lý để đảm bảo chất lượng nhiên liệu trước khi đư

a vào động cơ,

Cung cấp nhiên liệu trong quá trình hoạt động của

động cơ;

Trang 3

05/14/16 Editor: Nguyen Trung Cuo 3

Để đảm bảo việc nhận và bảo quản dầu:

Ngoài hệ thống van ống thông thường, tất cả các két dầu trên tàu đều được thiết kế để có thể đo và tính toán lượng dầu trong két

Nhiên liệu từ các két dự trữ trước khi đưa vào sử dụng cho động cơ được xử lý bằng các hình thức như pha hoá chất, lọc, hâm, nhũ tương hoá,

Trang 4

 Hệ thống nhiên liệu còn phải đảm bảo chức năng cung cấp nhiên liệu cho động cơ, với những yêu cầu sau đây:

Cung cấp lượng nhiên liệu chính xác phù hợp với chế độ khai thác động cơ (có khả năng điều chỉnh khi thay đổi chế độ khai thác động cơ);

Phải đảm bảo chất lượng phun sương ở áp suất phun đã quy định;

Phải được phun vào xi lanh động cơ đúng thời

Trang 5

Đối với động cơ có nhiều xi lanh, lượng cấp nhiên liệu cho các xi lanh phải đều nhau;

Phải đảm bảo cho động cơ hoạt động ổn định ở chế độ vòng quay nhỏ nhất đã quy định;

Làm việc tin cậy, ổn định với các chế độ khai thác

động cơ, tuổi thọ cao, giá thành rẻ.

Trang 6

5.1.2 Phân loại hệ thống nhiên liệu

Dựa vào phương pháp cung cấp nhiên liệu, hệ thống nhiên liệu có thể phân thành hai loại:

 Hệ thống phun nhiên liệu trực tiếp

 Hệ thống phun nhiên liệu gián tiếp.

Trang 7

a. Hệ thống phun nhiên liệu

Từ đó cấp đến vòi phun để

được phun trực tiếp vào

buồng đốt động cơ.

Trang 8

Đối với động cơ có nhiều xi lanh, loại hệ thống này có bơm cao áp và vòi phun riêng cho từng xi lanh

Ưu điểm: kết cấu tương đối đơn giản, làm việc tin cậy.

Nhược điểm: ở chế độ vòng quay thấp và phụ tải nhỏ, chất lượng cung cấp nhiên liệu không cao, khi đó khả năng làm việc của động cơ bị hạn chế.

Trang 9

b. Hệ thống phun nhiên liệu gián tiếp

Hệ thống này dùng bơm cao áp cấp nhiên liệu đến một bình chứa áp suất cao

Trang 10

Hệ thống phun nhiên liệu gián tiếp

Qua một bộ phận phân phối đặc biệt sẽ cấp đến vòi phun và phun vào buồng đốt của xi lanh động cơ.

Trang 11

Ưu điểm: thể tích bình tích tụ lớn, áp suất phun được giữ

ổn định trong toàn bộ quá trình phun nhiên liệu ngay cả ở chế độ phụ tải nhỏ

Nhược điểm: kết cấu phức tạp

Trang 12

Dựa vào loại nhiên liệu, hệ thống nhiên liệu có thể

phân thành hệ thống nhiên liệu nặng và hệ thống phun nhiên liệu nhẹ

1. Hệ thống nhiên liệu nhẹ

• Sử dụng dầu DO, có tỷ trọng nhỏ (dưới 0.92), độ

nhớt thấp (dưới 30 cSt ở 500C)

• Đây là loại nhiên liệu có các thành phần tạp chất

nhỏ (nước, lưu huỳnh, tro, xỉ ).

Trang 13

5.1 Hª thèng nhiªn liÖu

5.1.2 Ph©n lo¹i hÖ thèng nhiªn liÖu

Dùa vµo lo¹i nhiªn liÖu, hÖ thèng nhiªn liÖu cã thÓ

ph©n thµnh hÖ thèng nhiªn liÖu nÆng vµ hÖ thèng phun nhiªn liÖu nhÑ

Trang 14

5.1.3 HÖ thèng nhiªn liÖu

Trang 15

 Hệ thống nhiên liệu nặng để sử dụng khi động cơ đã làm việc

ổn định (khi tàu hành trình biển)

Trang 17

5.1.3 Hệ thống nhiên liệu Các bơm: bơm chuyển dầu (transfer pump), bơm cấp dầu đến bơm cao áp hay bơm mồi (booster pump);

Các thiết bị cung cấp nhiên liệu: bơm cao áp (fuel pump), vòi phun (fuel ejector);

Trang 18

5.1.3 Hệ thống nhiên liệu Các thiết bị phụ, bao gồm:

 Nhiệt kế, áp kế,

 Các đường ống hơi hâm (pre-warming bypass),

 Bộ điều chỉnh độ nhớt (viscosity regulator),

 Lưu lượng kế (flowmeter), các van chặn,

Trang 19

Trang 20

5.1.3 HÖ thèng nhiªn liÖu

Operational principle of fuel oil system

Trang 21

1. Thay đổi hành trinh có ích của piston bơm cao áp.

2. Thay đổi hành trinh toàn bộ của piston bơm cao áp.

3. Xả bớt một phần nhiên liệu và giữ nguyên hành trình toàn

bộ của piston bơm cao áp.

4. Điều chỉnh quá trình cung cấp nhiên liệu cho bơm cao

áp (Ví dụ dùng thiết bị cung cấp định lượng nhiên liệu

cho bơm cao áp).

Phương pháp phổ biến nhất được dùng cho các động cơ diesel là thay đổi hành trinh có ích của piston bơm cao

áp

Trang 22

5.1.4 Cơ sở điều chỉnh lượng nhiên liệu cung cấp cho

chu trình.

Việc điều chỉnh lượng nhiên liệu cung cấp cho chu trình phù

hợp với phụ tải động cơ có thể tiến hành theo ba cách sau:

1 Thay đổi thời điểm đầu cấp

4 1

Trang 23

Trang 25

Mặc dù góc phun sớm không thay đổi, nhưng điều kiện cháy vẫn gần với điều kiện cháy khi động cơ làm việc ở chế

độ định mức.

Trang 26

Vì ở các chế độ phụ tải nhỏ, nhiên liệu có thể cấp sau ĐCT

và do đó hiệu suất động cơ sẽ giảm.

Trang 27

4 1

Trang 28

cấp nhiên liệu.

Điểm 3: Kim phun nâng lên,

nhiên liệu được phun vào

buồng đốt.(P 0 : áp suất nâng

kim phun)

4 3

2 1

1 2

3 4

Trang 29

5.1.5 Các thông số cơ bản của hệ thống.

Điểm 5: ngừng cung cấp nhiên liệu ở

bơm cao áp, ứng với điểm kết thúc

hành trình có ích của bơm cao áp

Điểm 6: Kim phun bắt đầu đóng

Điểm 7: Ngừng cấp nhiên liệu tại vòi

phun

Pha I của quá trình cung cấp nhiên

liệu tính từ điểm 1-3 gọi là thời kỳ

2 1

1 2

3

4

5 6

1 2 3

4 5

6 DCT

I

Trang 30

5.1.5 C¸c th«ng sè c¬ b¶n cña hÖ thèng.

Nguyªn nh©n cña sù chËm phun do:

TÝnh chÞu nÐn cña nhiªn liÖu

Kh¶ n¨ng biÕn dang cña ®êng èng

2 1

1 2

3

4

5 6

Trang 31

Gãc phun sím thùc tÕ cã lîi nhÊt

nªn chon vµo kho¶ng ϕ =ϕ + ∆ϕ

7

4

6

5 3

2 1

1 2

3

4

5 6

1 2 3

4 5

6 DCT

pump

Trang 32

Pha II của quá trình cung cấp

nhiên liệu tính từ điểm 3-5 gọi là

thời kỳ phun tích cực

Độ dài của pha thứ II phụ thuộc

vào phụ tải của động cơ và được

2 1

1 2

3

4

5 6

pump

Trang 33

5.1.5 Các thông số cơ bản của hệ thống.

Pha III của quá trình cung cấp

nhiên liệu tính từ điểm 5-7 gọi là

thời kỳ phun rớt của nhiên liệu

Pha này tồn tại chủ yếu do sự giảm

thể tích của ống dầu cao áp

Để giảm pha này người ta chế tạo

2 1

1 2

3

4

5 6

1 2 3

4 5

6 DCT

pump

Trang 34

5.1.6 Quy luËt cung cÊp nhiªn liÖu

Quy luËt cung cÊp nhiªn liÖu lµ sù

ph©n bè nhiªn liÖu trong qu¸ tr×nh

cung cÊp nhiªn liÖu, vµ ®îc biÓu

Trang 35

Trang 37

Trang 38

5.1.7 C¸c thiÕt bÞ chÝnh trong hÖ thèng cung cÊp nhiªn

liÖu.

b. B¬m cao ¸p piston kiÓu van

§iÒu chØnh thêi ®iÓm ®Çu

§iÒu chØnh thêi ®iÓm cuèi

§iÒu chØnh hçn hîp.

Trang 39

Trang 41

Trang 42

5.1.7 C¸c thiÕt bÞ chÝnh trong hÖ thèng cung cÊp nhiªn

liÖu.

2. Vßi phun

Trang 43

5.2 Hệ thống bôi trơn

5.2.1 Dầu bôi trơn và chức năng của hệ thống bôi trơn

Dầu bôi trơn có các chức năng cơ bản sau đây:

Bôi trơn, giảm ma sát hay duy trì ma sát ướt đối với tất cả các chi tiết chuyển động tương đối với nhau;

Làm mát, giảm nhiệt độ do ma sát của các chi tiết khi chuyển động tương đối với nhau;

Rửa sạch các tạp bẩn trên các bề mặt ma sát khi chuyển

động, giảm tối thiểu mức độ mài mòn;

Bao kín bề mặt cần bôi trơn, bảo quản các bề mặt này khỏi các tác động của môi trường;

Trung hoà các thành phần hoá học tác động có hại lên bề mặt cần bôi trơn trong quá trình hoạt động của động cơ;

Trang 44

5.2.2 Phân loại hệ thống bôi trơn Dựa trên các đặc điểm, hệ thống bôi trơn được phân loại

như sau:

1 Theo phương pháp cấp dầu bôi trơn đến bề mặt ma sát, hệ thống bôi trơn có các loại:

a Hệ thống bôi trơn tuần hoàn cưỡng bức áp suất thấp

Tất cả các động cơ diesel đều có hệ thống bôi trơn tuần hoàn cưỡng bức áp suất thấp với áp suất trong hệ thống nằm trong khoảng 1,5 - 8 kg/cm2

Hệ thống này cung cấp dầu bôi trơn cho các bề mặt ma sát như: cổ trục chính, cổ khuỷu, cổ trục đầu nhỏ biên, ổ trục

Trang 45

Trang 46

5.2.2 Phân loại hệ thống bôi trơn

Sự tuần hoàn của một lượng dầu duy nhất trong động cơ.

Lượng dầu này luôn được lọc sạch (bằng các bầu lọc, hoặc thiết bị lọc ly tâm), và được làm mát (trong các bầu sinh hàn) để đảm bảo nhiệt độ yêu cầu .

Trang 47

cao để bôi trơn cho sơ mi xy lanh

Hệ thống này có nhiệm vụ cung cấp

định lượng và đúng thời điểm dầu bôi

trơn cho mặt gương sơ mi xi lanh nhờ

các bơm dầu kiểu piston,

Mỗi điểm bôi trơn có một bơm piston

riêng

Trang 48

5.2 HÖ thèng b«i tr¬n

5.2.2 Ph©n lo¹i hÖ thèng b«i tr¬n

b HÖ thèng b«i tr¬n ¸p suÊt cao

DÇu b«i tr¬n xong, mét phÇn bÞ

ho¸ h¬i vµ ch¸y trong s¬ mi xi

lanh,

Mét phÇn bÞ khÝ x¶ mang ra

ngoµi,

PhÇn cßn l¹i ch¶y xuèng hèc d

íi piston vµ ch¶y xuèng kÐt riªng

Bé lµm kÝn c¸n piston, ng¨n c¸ch

xi lanh vµ hép trôc khuûu kh«ng

Trang 49

b Hệ thống bôi trơn áp suất cao

Do đó, có thể dùng loại dầu bôi

trơn riêng để bôi trơn cho nhóm

sơ mi xi lanh - piston,

Nhất là đối với những động cơ

sử dụng nhiên liệu có hàm lượng

lưu huỳnh cao, nhằm làm giảm

hao mòn sơ mi xi lanh và các xéc

măng.

Trang 50

Dầu được đưa qua các van một chiều, ngăn không cho dầu hoặc khí xâm nhập lại đường ống khi áp suất trong xi lanh quá cao

Dầu cung cấp cho bề mặt sơ mi xi lanh phải được phân bố đều đến toàn bộ chu vi với nhiều điểm bôi trơn (từ 4 đến 12 điểm) phụ thuộc vào đường kính xi lanh.

Trang 51

Để phân bố đều dầu bôi trơn trên

toàn bộ bề mặt ma sát của sơ mi xi

lanh, người ta dùng các rãnh riêng nối

các điểm bôi trơn hình lượn sóng

Vị trí các điểm cung cấp dầu bôi trơn

phụ thuộc kích thước và loại động cơ.

Các động cơ hai kỳ cỡ lớn, người ta

thường bố trí các điểm bôi trơn ở

phần trên xy lanh để đảm bảo bôi trơn

ở chỗ có hao mòn lớn nhất, tránh cho

dầu bôi trơn xi lanh khỏi bị khí quét

mang ra ngoài.

Trang 52

Thời điểm cung cấp dầu là

khi xéc măng đầu tiên đè lên lỗ

cấp dầu bôi trơn và kết thúc

khi xéc măng cuối cùng vượt

qua lỗ cấp dầu bôi trơn.

Trang 53

b HÖ thèng b«i tr¬n ¸p suÊt cao

Thêi ®iÓm cung cÊp dÇu lµ khi

Trang 54

vung toé dầu,

Hoặc bằng hơi dầu có trong các te.

Một lượng dầu sau khi bôi trơn cho

cổ khuỷu sẽ tràn ra hai bên mép và

do chuyển động quay của trục khuỷu,

sẽ vung lên bôi trơn cho xy lanh.

Trang 55

c Bôi trơn bằng phương pháp vung toé

Cường độ vung toé dầu sẽ tăng lên nếu

tăng tốc độ quay của trục khuỷu và áp suất

dầu trong hệ thống

Tuy nhiên do:

 Bề mặt oxy hoá của các giọt dầu bị vung

toé quá lớn

 Dầu bẩn (có chứa cả nhiên liệu và sản

phẩm cháy) chảy từ xy lanh xuống các te,

Trang 56

c Bôi trơn bằng phương pháp vung toé

Nên trong trường hợp này, quá trình oxy

hoá và quá trình làm bẩn dầu tăng lên rất

nhanh,

Nên phải thay dầu sau một khoảng sử dụng

ngắn hơn so với các phương pháp khác.

Trang 57

Trong hệ thống này, dầu bôi trơn chứa trong hộp các

te, được bơm đẩy đến bầu lọc, qua sinh hàn và van

điều tiết nhiệt độ động cơ

Trang 58

a Hệ thống bôi trơn các te ướt

Van này có tác dụng cảm ứng nhiệt độ của dầu để

điều chỉnh lượng dầu qua sinh hàn, nhằm duy trì nhiệt độ của dầu nhờn ổn định trước khi vào bôi trơn cho động cơ

Trang 59

Trang 61

Trang 63

Trang 64

b Hệ thống bôi trơn cácte khô

Bơm dầu nhờn cung cấp dầu

đến các điểm bôi trơn của

động cơ và dầu sau khi bôi

trơn trở lại các te sau đó tự

chảy về két chứa

Máy lọc ly tâm tham gia vào

việc lọc tuần hoàn dầu nhờn

để duy trì chất lượng dầu

nhờn

Trang 65

Trang 66

5.2.2 Phân loại hệ thống bôi trơn b.

b Hệ thống bôi trơn cácte khô

Các động cơ diesel làm mát piston bằng dầu nhờn có bội

số tuần hoàn K lớn gấp 4 đến 8 lần so với động cơ diesel không làm mát piston bằng dầu nhờn

Trang 67

5.2.3 Hệ thống dầu bôi trơn động cơ diesel

1 Các thiết bị cơ bản của hệ thống bôi trơn

Các thiết bị cơ bản của hệ thống bôi trơn động cơ diesel tàu thuỷ, bao gồm:

Bơm tuần hoàn,

Sinh hàn dầu nhờn,

Các van và hệ thống đường ống.

Trang 68

1. Các thiết bị cơ bản của hệ thống bôi trơn

a. Bơm

Bơm tuần hoàn dầu bôi trơn thường sử dụng loại bơm thể tích kiểu bơm bánh răng hoặc bơm trục vít Các bơm có van an toàn, bảo vệ áp suất công tác của bơm không vượt quá áp suất quy định

Trang 69

a. Bơm

Đối với động cơ đảo chiều, bơm do động cơ lai phải

được trang bị bộ van một chiều cho phép thay đổi chiều quay trục bơm mà cửa hút và đẩy của bơm

không thay đổi.

Trang 70

Trang 71

b. Sinh hàn

Trong không gian dầu nhờn tuần hoàn bố trí các vách ngăn để tăng cường khả năng trao đổi nhiệt của thiết bị

Định dạng
Số trang	105
Dung lượng	7,78 MB