Chương 4 động cơ diesel

Chơng IV động diesel 4-1 Những định nghĩa khái niệm I Giới thiệu chung động đốt 1.Định nghĩa động đốt động diesel tàu thuỷ ng c nhit bao gm động đốt động đốt ngồi §éng đốt ngoài: Là loại động nhiệt có trình đốt cháy nhiên liệu đợc tiến hành bên động (Ví dụ: Máy nớc kiểu Piston, tua bin nớc ) Động đốt trong: Là loại động nhiệt việc đốt cháy nhiên liệu, toả nhiệt trình chuyển hoá từ nhiệt môi chất công tác (hỗn hợp khí đốt việc cháy nhiên liệu), sang đợc tiến hành thân động (VD: động diesel, động cacbua ratơ, động ga ) Động diesel loại động đốt kiểu piston dùng nhiên liệu lỏng du , mà nhiên liệu đợc đa vào xilanh cuối trình nén, tự bắt lửa không khí có nhiệt độ cao bị nén xilanh Động diesel gọi động tự cháy (trên tàu thuỷ dùng loại này) 74 Những phận ®éng c¬ ®èt kiĨu piston: Hình 4-1:Sơ đồ kết cấu chi tiết động Diesel Động đốt kiểu piston có phận bao gåm nhãm c¸c chi tiÕt tÜnh, nhãm c¸c chi tiÕt động động hệ thống phục vụ Các chi tiết tĩnh gồm: Bệ máy (1), Thân máy (3), khối xilanh(6), nắp xilanh (7) Các chi tiết động gồm: Piston (5), trun(4), trơc khủu (2), supap (8) C¸c hƯ thèng phơc vơ gåm: - HƯ thèng ph©n phèi khÝ - HƯ thèng cung cÊp nhiªn liƯu - HƯ thèng làm mát - Hệ thống xoa trơn - Hệ thống khởi động đảo chiều - Hệ thống tăng áp (với loại động có tăng áp) Nguyên lý làm việc nh sau: Khi nhiên liệu cháy xilanh động (tự cháy nén đến áp suất nhiệt độ tự bốc cháy nó, bị đốt cháy cỡng nhờ 75 nguồn lửa bên ngoài), sản vật cháy có áp suất nhiệt độ cao tiến hành trình giÃn nở, tác dụng lực lên đỉnh piston ®Èy piston chun ®éng tÞnh tiÕn ®i xng Nhê cã cấu truyền trục khuỷu, chuyển động tịnh tiến piston đợc chuyển thành chuyển động quay trục khuỷu thông qua truyền chuyển động song phẳng Mặt bích đợc nối với mặt bích thiết bị tiêu thụ công suất nh chân vịt, mỏy phát điện Để đảm bảo nạp khí kịp thời vào xilanh, nh để thải lúc khí thải khỏi xilanh động cơ, động đợc bố trí hệ thống phân phối khí Muốn cung cấp nhiên liệu vào xilanh, động đợc trang bị hệ thống cung cấp nhiên liệu Sự chênh lệch nhiệt độ cực đại cháy nhiệt độ thấp cuối trình giÃn nở (900 1500oK) bảo đảm cho chu trình công tác động thu đợc hiệu suất cao Tuy nhiệt độ cháy cao, nhng trình cháy động có tính chu kì chi tiết tiếp xúc với khí cháy đợc làm mát nhờ hệ thống làm mát, bề mặt chuyển động tơng đối chi tiết đợc bôi trơn nhờ hệ thống bôi trơn nên đảm bảo cho động làm việc ổn định bền vững, có độ tin cậy cao u nhợc điểm động ®èt a.Ư u ®iĨm chđ u cđa ®éng c¬ đốt so với loại động nhiệt khác là: - Hiệu suất có ích cao: Đối với động diesel đại hiệu suất có ích ®¹t 40  45% ®ã hiƯu st cđa thiết bị động lực tua in 22 28% thiết bị máy nớc không 16%, thiết bị tua bin khí khoảng 30% - Nếu hai động đốt đốt công suất động đốt gọn nhẹ nhiều (vì không cần thiết bị phụ khác nh động đốt ngoài, nh nồi hơi, buồng cháy, máy nén, thiết bị ngng ) 76 - Tính động cao: Khởi động nhanh luôn trạng thái sẵn sàng khởi động Có thể điều chỉnh kịp thời công suất theo phụ tải - Dễ tự động hoá điều khiển từ xa - gây nguy hiểm vận hành (ít có khả gây hoả hoạn nổ vỡ thiết bị) - Nhiệt độ xung quanh tơng đối thấp tạo điều kiện tốt cho thợ máy làm việc - Không tốn nhiên liệu dừng động - Không cần nhiều ngời vận hành bảo dỡng b.Nhợc điểm: - Khả tải (thờng không 10% công suất, 3% vòng quay thời gian giờ) - Không ổn định làm việc tốc độ thấp - Rất khó khởi động đà có tải - Công suất lớn thiết bị không cao (công suất động đốt không vợt 40 45 ngàn mà lực 30 37 ngàn KW) - Yêu cầu nhiên liệu dùng cho động đốt tơng đối khắt khe đắt tiền - Cấu tạo động đốt tơng đối phức tạp, yêu cầu xác cao - Động làm việc ồn, động cao tốc - Yêu cầu ngời khai thác phải có trình độ kỹ thuật cao II Những khái niệm định nghĩa dùng cho động đốt Điểm chết piston Khi động hoạt động, piston chuyển động tịnh tiến qua lại xilanh Vị trí piston dừng lại để đổi chiều chuyển động gọi điểm chết piston - Điểm chết (viết tắt ĐCT) vị trí đỉnh piston piston cách xa đờng tâm trục khuỷu - Điểm chết dới (viết tắt ĐCD) vị trí đỉnh piston piston gần đờng tâm trục khuỷu 77 Hành trình piston Là khoảng cách điểm chết điểm chết dới Hành trình Piston S phụ thuộc vào bán kính trục khuỷu: S = 2R (bằng đờng kính vòng tròn tâm cổ biên vạch quay quanh đờng tâm trục khuỷu) Thể tích công tác xilanh Thể tích công tác VS thể tích bên xilanh có đợc piston chuyển động hai điểm chết chết dới D S Đối với động xilanh: Vs (mm3) Trong đó: D Đờng kính xilanh (mm) S Hành trình piston (mm) Đờng kính xilanh D hành trình piston S đợc coi kích thớc chính, kích thớc động (vì qua xác định đợc thể tích làm việc xilanh) 4.Thể tích buồng đốt Thể tích buồng đốt VC (còn gọi thể tích nén) thể tích đợc tạo không gian nắp xilanh đỉnh piston sơmi xilanh piston điểm chết Thể tích toàn xilanh Thể tích toàn Va (còn gọi thể tích nén) thể tích đợc tạo không gian nắp xilanh đỉnh piston sơmi xilanh piston điểm chết dới Va: Bao gồm thể tích buồng đốt thể tích công tác Va = Vma x = Vc + Vs Tû số nén động Là tỷ số thể tÝch toµn bé cđa xilanh vµ thĨ tÝch cđa bng ®èt V V  Vs V  a  c 1  s Vc Vc Vc Tû sè nÐn thÓ piston từ ĐCD lên ĐCT không khí xilanh bị nén lại lần, tỷ sè nÐn b»ng 15  22 78 Tû sè nÐn có ý nghĩa quan trọng trình làm việc động Nó ảnh hởng nhiều đến thông số khác động cơ, đặc biệt vấn đề lợi dụng có hiệu nhiệt lợng nhiên liệu toả buồng đốt 7.Quá trình công tác Quá trình công tác động hỗn hợp biến đổi xảy môi chất công tác xilanh động nh hƯ thèng g¾n liỊn víi xilanh nh hƯ thèng nạp hệ thống thải Trong động biến đổi từ hoá nhiên liệu sang công học đợc thực nhờ môi chất công tác (dới dạng khí), môi chất luôn biến đổi chất nh lợng nh thay đổi nhiệt độ, áp suất, trọng lợng, thành phần hoá học.Quá trình công tác gồm nhiều phận riêng rẽ theo trật tự định đợc lặp lặp lại có tính chu kỳ Chu trình công tác Chu trình công tác động tổng cộng tất phần trình biến đổi xảy xilanh động làm thay đổi trạng thái môi chất công tác, tính từ lúc môi chất đợc bắt đầu nạp vào lúc khỏi xilanh.Chu trình công tác lặp lặp lại suốt thời gian động hoạt động, có tính chất chu kì Kỳ Kỳ phần chu trình công tác xẩy thời gian hành trình piston Đợc đánh dấu vị trí ĐCT ĐCD piston (nếu động có piston xilanh).Số kỳ số hành trình cần thiết piston đề hoàn thành chu trình công tác Ví dụ: Nếu động phải cần bốn hành trình piston để hoàn thành chu trình công tác gọi động kỳ, cần hai hành trình piston gọi động kỳ 4-2 Chu trình lý tởng động đốt Động đốt làm việc dựa trình biến đổi nhiệt thành công Đối với động diesel: Nhiên liệu đợc phun vào xilanh với không khí tạo thành hỗn hợp tự bốc cháy cuối trình nén, áp suất cao khí cháy làm piston chuyển động sinh công 79 Quá trình giÃn nở xilanh động trình biến đổi nhiệt thành công Chu trình cấp nhiệt đẳng tích (động xăng) - ac: Quá trình nén đoạn nhiệt P z - cz: Quá trình cấp nhiệt Q1 đẳng tích - zb: Quá trình giÃn nở đoạn c nhiệt - ba: Quá trình nhả nhiệt b Q2 đẳng tích a -Q1:Nhiệt lợng cấp đẳng tích V -Q2:Nhiệt lợng nhả môi trờng Hình 4-2 Chu trình cấp nhiệt đẳng tích Sự cung cấp nhiệt Q1 V = const tơng đơng với trình cháy nhanh xăng bật tia lửa điện buồng đốt động Chu trình cấp nhiệt đẳng áp -ac: nhiệt -cz: đẳng -zb: nhiệt -ba: Quá trình nén đoạn Quá trình cấp nhiệt áp Quá trình giÃn nở đoạn Quá trình nhả nhiệt P Q1/ c z b a Q2 V H×nh 4-3 Chu tr×nh cấp nhiệt đẳng áp Quá trình cháy xảy từ piston rời khỏi điểm chết trên, áp suất xilanh hầu nh không thay đổi trình cháy nhiên liệu Chu trình cấp nhiệt hỗn hợp 80 Trong động diesel đại phần nhiên liệu cháy thể tích không đổi phần nhiên liệu cháy áp suất không đổi đầu trình giÃn nở P - ac: Quá trình nén Q1/đoạn z nhiệt z - cz': Quá trình cấp nhiệt Q1 c đẳng áp - zz: Quá trình cấp nhiệt đẳng tích b - zb: Quá trình giÃn nở đoạn a nhiệt - ba: Quá trình nhả nhiệt V đẳng tích Hình 4-4 Chu trình cấp nhiệt hỗn hợp 4-3 Phân loại động đốt Động đốt phân theo đặc trng sau Q2 đây: 1.Theo cách thực chu0trình công tác * Động kỳ: Là động chu trình công tác đợc hoàn thành thời gian hành trình piston, hai vòng quay trục khuỷu * Động kỳ: Là động chu trình công tác đợc hoàn thành hai thời gian hành trình piston, vòng quay trục khuỷu Theo nhiên liệu dùng cho động cơ: * Động chạy nhiên liệu lỏng loại nhẹ (xăng, cồn, benzen, dầu hoả ) chạy nhiên liệu lỏng loại nặng (dầu mazút, dầu diesel) 81 * Động chạy nhiên liệu khí (khí thiên nhiên, khí nén, khí thể lỏng, khí lò ga) * Động chạy nhiên liệu khí lỏng (trong nhiên liệu khí, nhiên liệu làm mồi lỏng) - Động gazo diesel * Động chạy nhiều loại nhiên liệu: tức động chạy nhiều loại nhiên liệu lỏng khác từ nhẹ đến nặng Theo phơng pháp hình thành khí hỗn hợp * Động hình thành khí hỗn hợp bên ngoài: Là loại động mà hỗn hợp cháy (gồm nhiên liệu lỏng nhẹ với không khí, khí ga với không khí) đợc hình thành bên xilanh động Ví dụ: ộng xăng động ga đốt cháy tia lửa điện, động phun xăng thời kỳ nạp * Động hình thành khí hỗn hợp bên trong: Là động không khí nhiên liệu đợc đa riêng vào xilanh, khí hỗn hợp công tác (hỗn hợp không khí nhiên liệu sản phẩm cháy chu trình trớc sót lại) đợc hình thành bên xi lah động phun nhiên liệu dới dạng sơng mù vào xilanh áp suất cao Bao gồm: ộng diesel, động phun nhiên liệu trực tiếp vào xilanh, động có cầu giữ nhiệt Động diesel lại đợc chia loại sau đây: - Động có buồng cháy (hay động buồng cháy thống nhất) loại động thể tích buồng cháy thể thống trình tạo thành khí hỗn hợp, nh trình cháy nhiên liệu đợc tiến hành - Động có buồng cháy dự bị: Thể tích buồng cháy đợc chia làm hai phần gồm buồng cháy buồng cháy dự bị.Quá trình hình thành khí hỗn hợp buồng cháy nhờ có chênh lệch áp suất buồng cháy buồng cháy dự bị có phận nhiên liệu đợc cháy trớc buồng cháy dự bị - Động có buồng cháy xoáy lốc: Thể tích buồng cháy đợc chia làm hai phần gồm buồng cháy buồng cháy xoáy lốc.Quá trình hình thành khí hỗn hợp động tạo đợc dòng không khí xoáy buồng xoáy lốc, nơi phun nhiên liệu vào 82 Đồng thời trình hình thành khí hỗn hợp trình cháy nhiên liệu xẩy buồng cháy xoáy lốc Theo phơng pháp đốt cháy khí hỗn hợp công tác * Động đốt cháy cỡng bức: Động khí hỗn hợp công tác đợc đốt cháy nguồn lửa bên ngoài( tia lửa điện) thời điểm định Gồm : Động xăng, động ga * Động có cầu giữ nhiệt (Động sơmi diesel): Động khí hỗn hợp công tác đợc đốt nóng cháy nhờ sức nóng vách buồng cháy vật mồi lửa đặc biệt * Động tự cháy: Động nhiên liệu đợc đa vào xilanh cuối trình nén, tự bốc cháy không khí nóng - động diesel Trong thực tế áp dụng diesel làm động tàu thuỷ * Động đốt cháy hỗn hợp: (động gazo diesel) nhiên liệu lỏng tự cháy làm mồi để đốt cháy cỡng hỗn hợp khí (khí ga + không khí) Theo dạng chu trình công tác * Động làm việc theo chu trình đẳng tích: Trong trình cháy nhiên liệu tiến hành thể tích không đổi Các động nµy cã tû sè nÐn thÊp (  = 612) dùng phơng pháp đốt chát cỡng (động xăng động ga) * Động làm việc theo chu trình đẳng áp: nhiên liệu cháy áp suất không đổi Loại động có tỷ số nén cao (=1214) dùng phơng pháp phun nhiên liệu không khí nén vào xilanh động tự bốc cháy (động diesel phun nhiên liệu không khí nén, loại không dùng nữa) * Động làm việc theo chu trình hỗn hợp: Trong nhiên liệu có phận cháy đẳng tích, phận cháy đẳng áp.Loại động có tỷ số nén cao (12-19) dùng phơng pháp phun nhiên liệu lỏng trực tiếp vào xilanh động tự bốc cháy (Động diesel) Dựa vào phơng pháp nạp 83 cần thiết bề mặt lắp ghép cần đặt miếng đệm làm đồng mềm - Bề mặt chịu nhiệt nắp xilanh phẳng, vòng có hình dạng phức tạp Hình dạng nắp cách bố trí lỗ lắp vòi phun nhiên liệu, xupáp hút, xupáp xả, van khởi động, khoang nớc làm mát, đờng nớc lu thông, đờng dẫn khí nạp, xả, đờng dầu bôi trơn phụ thuộc vào phơng pháp trộn nhiên liƯu, phơ thc vµo hƯ thèng qt, vµo kÕt cÊu xilanh piston Kết cấu bên nắp xilanh phải đảm bảo cho chiều dày thành vách đợc phân bố để tránh giÃn nở không gây ứng suất biến dạng nội lớn - Bên nắp xilanh đợc gia công để lắp nhiều chi tiết: hệ thống ống hút, ống xả, giàn điều khiĨn xup¸p III BƯ m¸y 1) NhiƯm vơ: - Bệ máy tảng động cơ, đỡ thân máy, thân xilanh, nắp xilanh cấu khác - Chịu tác dụng áp lực khí cháy, áp lực quán tính - Cùng với thân máy tạo thành te động 2) Cấu tạo: Gồm dầm dọc, liên kết với vách ngang tạo thành khung cứng vững Các dầm có tiết diện chữ I hay tiết diện hình hộp Cứ hai vách ngang ngăn thành ô chứa xilanh, vách ngang đặt ổ đỡ Bệ máy đợc liên kết với thân động bu lông mốc liên kết khung (nếu động cỡ lớn) đặt đà tàu qua đệm hình chêm hay phẳng Đối với động công suất nhỏ ngời ta sử dụng phận giảm rung 103 Hình 4-15 Kết cấu bệ máy 4-7 Kết cấu phần động động diesel Các phần động động diesel bao gồm chi tiết sau đây: - Piston, xéc măng - Thanh truyền (biên) - Trục khuỷu bánh đà I Piston 1) Nhiệm vụ: - Piston với thành sơ mi xilanh, nắp xilanh tạo thành buồng đốt - Truyền áp lực khí cháy (trong trình giÃn nở) qua truyền (biên) để làm quay trục khuỷu - Bao kín buồng công tác xilanh, không cho khí cháy lọt xuống dới ngăn không cho dầu nhờn bôi trơn lọt lên buồng đốt - Đối với động kỳ, piston làm nhiệm vụ đóng mở cửa khí Piston làm việc điều kiện nặng nề: Chịu tải trọng khí lớn áp lực khí cháy lực quán tính gây , chịu ứng suất nhiệt lớn đỉnh piston bị đốt nóng nhiệt độ cao khí cháy đồng thời piston phải truyền nhiệt từ phần đỉnh piston môi trờng làm má, chịu va đập (tại rÃnh xéc măng bệ chốt piston) piston đổi chiều liên tục, chịu ăn mòn tiếp xúc với khí cháy 104 - Vật liệu chế tạo piston thờng dùng gang, thép hợp kim nhôm Động công suất lớn dùng vật liệu gang có u điểm chịu lục tốt, chịu mài mòn tốt, giÃn nở, dễ chế tạo nhng có nhợc điểm trọng lợng lớn gây nên lực quán tính lớn Động có công suất nhỏ dùng hợp kim nhôm để chế tạo có u điểm giảm đợc trọng lợng, truyền nhiệt tốt, dễ chế tạo nhng có nhợc điểm chống mòn kém, hệ số giÃn nở ln ,nên phải để khe hở lớn piston xilanh 2) Cấu tạo: 1.Đỉnh piston 2.RÃnh xéc măng khí 3.RÃnh xéc măng dầu 4.Lỗ thoát dầu xéc măng 5.Chốt piston Hình 4-16 Kết cấu Piston Kết cấu piston chia thành phần: Phần đỉnh, phần thân phần dẫn hớng Phần đỉnh tính từ mặt đỉnh đến rÃnh xéc măng khí Phần thân từ rÃnh xéc măng khí đến rÃnh xéc măng khí cuối a.Phần đỉnh piston (đầu piston): - Đầu piston trực tiếp tiếp xúc với khí cháy phải chịu nhiệt độ áp suất cao nên kích thớc phần làm nhỏ so với phần dới ®Ị ®Ị phßng gi·n në sinh bã kĐt 105 - Để hạn chế rn nứt nhiệt, ngời ta xử lý cách phủ lên đỉnh piston lớp bảo vệ khác nhau, lớp có độ cứng cao, độ bền tốt, chịu nhiệt tốt khả truyền nhiệt - Để giảm nhiệt độ cho xéc măng số loại động ngời ta gia công rÃnh chắn nhiệt lên phần đỉnh piston Do tránh cháy xéc măng - Kết cấu đầu piston có nhiều loại: + Đầu (đỉnh bằng) + Đầu lồi (đỉnh lồi) + Đầu lõm (đỉnh lõm) a) Đỉnh b) Đỉnh lồi c)Đỉnh lõm bằng Hình 4-17:Kết cấu hình dáng ®Ønh Piston Lo¹i ®Ønh b»ng: DƠ chÕ t¹o, dïng cho động kỳ kỳ quét thẳng Thờng kích thớc phần đầu nhỏ phần dới khoảng (0,006 ÷ 0,008)D ®èi víi piston b»ng gang, ®èi víi piston nhôm khoảng 0,009 D Loại đỉnh lồi: Nó tạo hớng dòng khí quét, tích tụ dầu muội đỉnh piston, loại thích hợp cho động kỳ quét vòng Loại đỉnh lõm: Tạo xoáy lốc tốt nên tăng cờng chất lợng tạo trình hỗn hợp, loại thờng dùng cho động kỳ kỳ Nhợc điểm khó chế tạo dễ tụ dầu muội đỉnh b.Phần thân piston (tính từ rÃnh xéc măng khí đến hết rÃnh xéc măng khí cuối cùng) Thân piston làm nhiệm vụ chủ yếu bảo đảm kín khí truyền nhiệt piston Trên thân piston có rÃnh để lắp xéc măng khí, số lợng từ đến tuỳ loại động Ngoài có lắp vành đồng để chống mài mòn cho xéc măng c.Phần dẫn hớng: 106 - Nhiệm vụ dẫn hớng cho piston chuyển động ổn định không bị lắc ngang phần làm nhiệm vụ rải dầu bôi trơn cho sơmi xilanh gạt dầu sơmi xilanh xuống không cho lọt vào buồng đốt, làm bệ đỡ để lắp chốt piston liên kết piston với biên - Khe hở phần dẫn hớng với sơmi xilanh khoảng 0,001D piston gang khoảng 0,0018 D piston nhônm - Bên phần dẫn hớng cho gia công rÃnh để lắp xéc măng dầu (1 đến rÃnh), rÃnh có khoan nhiều lỗ nhỏ để thoát dầu đầu bệ chốt có nhiều kim loại chỗ khác, nóng giÃn nở nhiều thờng tiện piston thành ô van để tránh tợng bó kẹt với sơmi xilanh Căn vào cấu tạo ngời ta thờng chia piston thành loại chính: piston động có trợt piston trợt Tuỳ theo số kỳ, công suất xilanh mức độ cờng hoá động mà đỉnh piston đợc làm mát không làm mát động diesel trợt, chất làm mát dầu nhờn, động có trợt chất làm mát dÇu nhên cã thĨ níc II Chèt piston Chốt piston Vũng hóm cht Hình 4-18:Kết cáu Piston chốt piston Chốt piston làm nhiệm vụ liên kết piston với truyền động cấu trợt Thông thờng chốt piston xoay tự xung quanh đờng tâm ổ Còn khả chuyển vị theo hớng dọc chốt đợc giới hạn vòng hÃm đàn hồi III.Xéc măng 107 Xéc măng piston chia thành loại: xéc măng khí xéc măng dầu Xéc măng khí a.Nhiệm vụ: - Dùng để làm kín không cho lọt khí từ buồng đốt xuống te - Truyền nhiệt piston sơ mi xilanh (lợng nhiệt piston truyền qua xéc măng khí chiếm khoảng 60 - 70%, lại truyền qua phần dẫn hớng) - Giảm lực xiên tác dụng vào thành sơ mi, đảm bảo cho piston bị mài mòn, giảm va đập piston sơ mi xilanh.Các xéc măng khí làm việc điều kiện nặng nề, xéc măng cùng, chịu nhiệt độ áp suất cao khí cháy chịu mài mòn ma sát lớn liên tục chuyển động tịnh tiến tiếp xúc với sơ mi xilanh Tác dụng làm kín xéc măng đợc tạo nên việc chúng tỳ sát vào bề mặt xilanh tác dụng khuất khúc chúng Xéc măng bị tỳ sát vào mặt xilanh độ đàn hồi thân dới tác dụng áp lực khí lọt qua khe hở xéc măng rÃnh chứa xéc măng tạo thành Tác dụng làm kín khuất khúc tạo nên trình khí chuyển động qua hệ P1 thống khe hở hốc hình vòng tạo nên piston xéc măng Do lu lợng khí lọt P2 qua xéc măng không đáng kể tốc độ P3 chuyển động dòng khí nhỏ nên áp suất giảm dần theo bậc ứng với số xéc măng (p > p2 > p3) áp suất p1 tác dụng vào xéc măng gần giá trị áp suất Hình 4-19.Tác xilanh Do sù gi·n në cđa khÝ vµ sù dơng làm kín chuyển động chúng qua khe hở vòng xéc măng xéc măng phía dới, áp suất giảm dần môi trờng Xéc măng kín khí từ - Động cao tốc xéc măng kín khí động thấp tốc 108 Xéc măng làm việc điều kiện nặng nề dễ bị cháy Để cải thiện điều kiện làm việc, hai vòng xéc măng thờng đợc mạ crôm "xốp" bề mặt + Tác dụng "bơm dầu" xéc măng: Khi piston lên, dầu bôi trơn điều đầy khoảng không gian Hình 4-20.Tác dụng khe hở piston xéc măng ĐCT có thay đổi bơm dầu xéc bề mặt tiếp xúc xéc măng rÃnh piston Nhờ mà măng phần dầu bôi trơn dới lên khoảng không gian phía Quá trình lập lại nh thay đổi hớng chuyển động piston nên xéc măng có tác dụng "bơm" dầu, chúng chuyển dầu bôi trơn buồng đốt ngợc lại b.Kết cấu: * Xéc măng thờng làm gang xám thép có tiết diện chữ nhật dạng khác có xẻ rÃnh dao gọi miệng xéc măng đợc gia công xác có tính đàn hồi cao Những kích thớc chủ yếu xéc măng đờng kính D nó, chiều dày hớng tâm b chiều cao h Hình dạng mặt cắt ngang xéc măng có loại sau: Hình 4-21: Hình dạng mặt cắt ngang xéc măng khí Loại trơn: Loại dùng cho động cơ, máy nén bơm Loại côn cạnh ngoài: Tăng khả gạt dầu, dùng chủ yếu động kỳ Loại vát cạnh trong: Tăng khả điều khiển dầu Loại xéc măng có mặt cong: tối u khả xoa màng dầu bôi trơn 109 Loại xéc măng có mặt cong không đều: Xộc măng sau làm việc chịu biến dạng nhiệt cơ, hình dạng sec măng nh cho biên dạng lý tởng làm việc Loại xéc măng khí/dầu: Có tác dụng làm kín khí giảm khả bơm dầu lên buồng đốt * Hình dạng mối cắt miệng xéc măng có nhiều loại: - Mối cắt thẳng : dễ chế tạo nhng dễ lọt khí - Mối cắt chéo chữ z: đảm bảo làm kín tốt nhng chế tạo khó - Mối cắt bậc phức tạp tăng khả làm kín nhng không bền Hình 4-22: Hình dạng mối cắt miệng xéc măng Xéc măng dầu: a.Nhiệm vụ: - Rải dầu lên bôi trơn cho sơ mi xilanh piston lên.Nạo dầu sơ mi xilanh, ngăn ngừa dầu không buồng đốt piston xuống.Ngoài tham gia truyền nhiệt giảm chấn động nh xéc măng khí nhng động thấp tốc thờng bố trí đến xéc măng dầu cuối phần dẫn hớng piston động trung tốc bố trí thêm xéc măng dầu phần thân piston dới xéc măng khí cuối động cao tốc thờng có xéc măng dầu đợc bố trí bên chốt piston Hiện tợng có nhiều dầu bôi trơn bề mặt làm việc xilanh nguyên nhân gây + Sự vung dầu bôi trơn tuần hoàn hệ thống (ở động trợt) lên bề mặt xilanh, cấp dầu bôi trơn quy định b.Kết cấu: 110 Để cạo dầu bôi trơn khỏi bề mặt xilanh, xéc măng dầu cần phải có mép gạt tỳ sát vào xilanh Cách lắp xéc măng nh hình vẽ (không đợc lắp ngợc) Để xả dầu tích tụ lại phía dới xéc măng có rÃnh phay hay lỗ khoan xéc măng nh lỗ hớng tâm thành phần dẫn hớng piston Loại tiêu chuẩn thờng dùng Loại hình chóp: Tăng khả gạt dầu tiếp xúc tốt với sơmi xilanh Loại chóp Hình dới: Khả gạtcắt dầungang hiệu Hình 4-23: dạng mặt xéchơn măng dầu Loại mạ crôm có lò so bên trong: Tiếp xúc tốt với sơmi xilanh đồng thời chống mài mòn tốt Khi piston chuyển động lên phía trên, nêm dầu đợc hình thành bề mặt hình chóp xéc măng với mặt gơng xilanh Trong lớp dầu xuất áp suất lớn lực đàn hồi xéc măng nên dầu bôi trơn có thĨ lät xng phÝa díi Khi piston chun ®éng xng phía dới, mũi nhọn xéc măng cạo phần thừa dầu bôi trơn Dầu tích tụ khe hở đến áp suất tăng lên theo rÃnh te IV Biên (thanh truyền) 1) Nhiệm vụ: Biên khâu trung gian nối piston với trục khuỷu, dùng để biến chuyển động tịnh tiến piston thành chuyển động quay tròn trục khuỷu, hành trình sinh công ngợc lại làm nhiƯm vơ trun lùc tõ trơc khủu ®Ĩ dÉn ®éng piston hành trình không sinh công Khi động hoạt động: Biên làm việc điều kiện chịu lực liên tục 111 - Chịu lực nén uốn lớn áp lực khí cháy thông qua piston truyền xuống - Chịu lực kéo, lực quán tính thân piston - Chịu mài mòn hai đầu 2) Cấu tạo: Trong động trợt biên đợc chia thành ba phần chính: - Đầu nhỏ (đầu lắp với piston) - Thân - Đầu to (đầu dới lắp với trục khuỷu) a Đầu nhỏ biên: Đầu nối với piston thông qua chốt (ắc) piston Hình4-24:Kết cấu tay biên - Đa số động đầu nhỏ biên thờng đợc chế tạo liền với thân biên Đối với số động công suất lớn đợc làm rời dùng bulông bắt với thân biên Kích thớc đầu nhỏ biên đợc xác định theo đờng kính chốt piston khả đt lòng piston 112 - Hình dạng đờng viền phía đầu nhỏ biên có nhiều dạng ví dụ: ộng cao tốc đầu nhỏ biên có hình trũn xoay, loại thấp tốc có hình ô van với vành dày hơn, tròn xoay có gờ để tăng độ cứng - Bên đầu nhỏ biên có bạc lót để chống mòn, bạc lót làm liền làm rời thép đồng, mặt có tráng lớp hợp kim đỡ sát Trên bạc lót có lỗ dẫn dầu bôi trơn (thông với thân biên thông qua đầu nhỏ biên lên phía trên) Bạc lót đợc cố định vào đầu nhỏ biên chốt định vị ép chặt để chống xoay - Phơng pháp bôi trơn cho đầu nhỏ: Bôi trơn tự nhiên hay cỡng Bôi trơn tự nhiên: (đờng kính xilanh D