Bài giảng động cơ đốt trong

§ H T L Chương 6: HỆ THỐNG BÔI TRƠN § H T L GIỚI THIỆU CHUNG 6.1 - Tổn hao giới lớn nhất: Tổn thất ma sát CHƯƠNG (Lực ma sát: Là lực chống lại dịch chuyển tương đối hai bề mặt tiếp xúc với Phụ thuộc vào: Kết cấu, HỆ THỐNG BÔI TRƠN vật liệu trạng thái tiếp xúc) - T ng quan h th ng bôi tr n đ ng c - Các h th ng bôi tr n - Các phần ma sát: - Ma sát khí: Là MS chi tiết chuyển động: piston, xéc măng, đũa đẩy… - Công bơm: Công cần thiết để thực hành trình thải, nạp - Cơng dẫn động thiết bị phụ: Công cần thiết vận hành - Các b ph n c b n c a h th ng - D u bôi tr n đ ng c thiết bị: bơm dầu, máy phát điện… - Để giảm tổn thất: Động cần bôi trơn (Giảm ma sát bảo vệ động khỏi hư hỏng) § H T L Chương 6: HỆ THỐNG BÔI TRƠN 6.1 GIỚI THIỆU CHUNG Tỷ lệ áp suất tổn hao giới phận: Giảm ma sát 6-7% ⇒ Tiết kiệm nhiên liệu 1% % OF FMEP 100% 90% WATER PUMP OIL PUMP 80% CAM BRGS & DRIVE § H T L GIỚI THIỆU CHUNG 6.1 - Hệ thống bôi trơn VALVETRAIN 70% 60% Ống hút bơm dầu 50% 40% PISTON ASSEMBLY & CONNECTING ROD BRGS 30% 20% 10% MAIN BEARINGS & SEALS Tổng quan hệ thống bôi trơn 0% 800 1200 1600 2000 2400 2800 3200 3600 4000 4400 4800 5200 5600 ENGINE SPEED (rpm) Chương 6: HỆ THỐNG BÔI TRƠN 6.1 Chương 6: HỆ THỐNG BƠI TRƠN § H T L GIỚI THIỆU CHUNG Chương 6: HỆ THỐNG BƠI TRƠN § H T L CC H THNG BễI TRN 6.2 Các đờng dÇu trơc khủu Các phương pháp: - Chức năng: Dầu Dầu áp suất suấtcao cao Bụi trn Tn nhit Dầu ống hút Các bề mặt bôi trơn vung toÐ - Bôi - Bôi - Bôi - Bôi trơn vung té; trơn pha NL;(Tỷ lệ 1/20-1/25) trơn cưỡng bức; trơn hỗn hợp Làm Giảm chấn Chống tạo bọt Chương 6: HỆ THỐNG BƠI TRƠN § H T L 6.3 CÁC BỘ PHẬN CƠ BẢN - Bơm dầu: § H T L Chương 6: HỆ THỐNG BÔI TRƠN 6.3 CÁC BỘ PHẬN CƠ BẢN - Hệ thống bôi trơn/ Các chi tiết Két làm mát dầu §−êng dầu vào Lới lọc Bu lc Khoang Cánh tản nhiƯt èng dÉn Khoang d−íi Bơm Chương 6: HỆ THỐNG BƠI TRƠN § H T L 6.3 CÁC BỘ PHẬN CƠ BẢN - Hệ thống bôi trơn/ Thông te: Chương 6: HỆ THỐNG BƠI TRƠN § H T L 6.4 DẦU BỔI TRƠN - Để giảm ma sát bề mặt chi tiết chuyển động động Các tính khác: - Làm mát; - Làm kín buồng cháy; - Giảm mài mịn; - Chống ơxy hóa… Chương 6: HỆ THỐNG BƠI TRƠN 6.4 DẦU BỔI TRƠN § H T L Chương 6: HỆ THỐNG BƠI TRƠN § H T L 6.4 DẦU BỔI TRƠN - Hệ thống bôi trơn/ Dầu bôi trơn Các chất phụ gia: - Chất chống bọt; - Chất chống gỉ; - Chất chống ăn mòn; - Các chất hạn chế hao mòn; - Chất tẩy rửa; Dầu bôi trơn: 80% dầu nguyên chất 20% phụ gia (Tăng chức dầu) Chất phụ gia làm thay đổi đáng kể tính chất dầu việc thay dầu cần thiết Đặc tính quan trọng: - Chất giảm ma sát; - Độ nhớt; - Chất cải thiện độ nhớt… - Độ đậm đặc § H T L Chương 6: HỆ THỐNG BÔI TRƠN 6.4 DẦU BỔI TRƠN - Hệ thống bôi trơn/ Các hỏng hóc bơi trơn 70-80% hư hỏng trục khuỷu nguyên nhân dầu bẩn § H T L Chương 6: HỆ THỐNG BÔI TRƠN 6.4 DẦU BỔI TRƠN Các lưu ý: - Độ nhớt dầu đặc tính quan trọng (Được thể qua độ đậm đặc); - Kẹt xéc măng; - Độ nhớt dầu giảm nhiệt độ tăng; - Đổi mầu ổ chốt ắc piston - Độ nhớt dầu tăng khí tăng áp suất; Các lưu ý: - Áp lực dầu hệ thống cao; - Áp lực dầu hệ thống thấp; - Hao hụt dầu § H T L Chương 6: HỆ THỐNG BÔI TRƠN 6.4 DẦU BỔI TRƠN Dung tích thùng chứa Máy ủi: DUNG TÍCH THÙNG CHỨA Khoang hệ thống 6.4 DẦU BỔI TRƠN Dầu kiểu loại cho Máy ủi KHOANG HOẶC HỆ THỐNG Lít Hệ thống làm mát 140 Thùng chứa nhiên liệu 910 Hệ thống bôi trơn lọc nhớt 45.5 Hộp số 164 Hệ thống thủy lực 77.2 Truyền động cuối (cho bên) Khoang lị xo căng xích (mỗi bên) Hộp giảm tốc hệ thống tời 15.1 Lựa chọn dầu: § H T L ĐỘ NHỚT SAE 15W40 Dầu thủy lực: CAT HYDO 45 0.11 6.4 DẦU BỔI TRƠN Dầu động cơ: API CH-4 CI-4 15 Đầu khớp nối cân (mỗi bên) Chương 6: HỆ THỐNG BƠI TRƠN § H T L Chương 6: HỆ THỐNG BÔI TRƠN SAE 10W Dầu vi sai: CAT TO-4 SAE 50 Dầu hộp số: CAT TO-4 SAE 30 § H T L Chương 6: HỆ THỐNG BÔI TRƠN 6.4 DẦU BỔI TRƠN Biểu đồ Stribeck (Biến số không thứ nguyên): thể ch đ ma sát đ l n c a h s ma sát Ma sát tới hạn Ma sát nửa ướt Ma sát ướt Ma sát phụ thuộc vào: - Thuộc tính dầu; - Bề mặt trượt; Hệ số ma sát - Các phụ gia Biến số Stribeck Chương 6: HỆ THỐNG BƠI TRƠN § H T L 6.4 DẦU BỔI TRƠN Biểu đồ Stribeck (Biến số không thứ nguyên): Các COEFFICIENT OF FRICTION phận chế độ bôi trơn BOUNDARY MIXED PISTON RINGS 0.1 01 HYDRODYNAMIC PISTON SKIRT VALVE TRAIN ENGINE BEARINGS 001 VISCOSITY x SPEED UNIT LOAD § H T L § H T L Chương 7: HỆ THỐNG LÀM MÁT 7.1 GIỚI THIỆU CHUNG Hệ thống làm mát: CHƯƠNG HỆ THỐNG LÀM MÁT ` - T ng quan h th ng làm mát đ ng c - Các h th ng làm mát - Các b ph n c b n c a h th ng - Yêu c u đ i v i ch t l ng làm mát Chương 7: HỆ THỐNG LÀM MÁT 7.1 § H T L GIỚI THIỆU CHUNG 7.1 GIỚI THIỆU CHUNG Fuel in is100 % Hệ thống làm mát: Fuel in is100 % § H T L Chương 7: H THNG LM MT Nhiệt độ khí xả Tn nhiệt yêu cầu quan trọng do: >800 c - Gii hn ca vt liu; Nhiệt độ khí xả - Giới hạn tính dầu bơi trơn; >800 c - Đặc tính phát thải; - Hiện tượng kích nổ (Đ/c xăng) Biến dạng nhiệt thành xi lanh gây nên: - Tăng lọt khí; - Tiêu hao dầu bơi trơn; - Mịn piston – xi lanh; - Kích nổ sớm Chương 7: HỆ THỐNG LÀM MÁT 7.1 § H T L GIỚI THIỆU CHUNG Các chi tiết, cấu trao đổi nhiệt lớn: § H T L Chương 7: HỆ THỐNG LÀM MÁT 7.1 GIỚI THIỆU CHUNG Hệ thống làm mát: - Các chi tiết động (piston, xi lanh…); - Cơ cấu phối khí (địn gánh, xupáp…); - Hệ thống xả (đường ống, xúc tác…); Lõi làm mát Van nhiệt - Turbo tăng áp (tuabin…) Mức độ tỏa nhiệt phụ thuộc: Ống nạp chung - Nhiệt độ nước làm mát; - Kích thước động cơ; - Vật liệu chế tạo; Bơm nước làm mát Bộ tản nhiệt - Mơi trường làm việc… § H T L Chương 7: HỆ THỐNG LÀM MÁT 7.2 CÁC HỆ THỐNG LÀM MÁT KÐt n−íc - Kiểu bốc hơi: Do s chênh t tr ng - Kiểu đối lưu tự nhiên: - Kiểu cưỡng bức: - Làm mát khơng khí: Tíi bé s−ëi Tõ bé s−ëi vỊ CC H THNG LM MT 7.2 áo nớc Đ H T L Chương 7: HỆ THỐNG LÀM MÁT Hệ thống làm mát (Kiểu bốc hơi, đối lưu tự nhiên, cưỡng bức) 2 4 Quạt gió Van nhiệt Bơm nớc 6 § H T L Chương 7: HỆ THỐNG LÀM MÁT 7.2 CÁC HỆ THỐNG LÀM MÁT 7.2 Hệ thống làm mát: 4 Chương 7: HỆ THỐNG LÀM MÁT 10 § H T L CÁC HỆ THỐNG LÀM MÁT Hệ thống làm mát khơng khí: Bơm nước Bộ làm mát dầu Thân máy Nắp máy Vỏ van nhiệt Bình giãn nở Két nước Đường nước tắt 1 Hoạt động hệ thống làm mát cưỡng § H T L Chương 7: HỆ THỐNG LÀM MÁT 7.3 Chương 7: HỆ THỐNG LÀM MÁT CÁC BỘ PHẬN CƠ BẢN B B A C 7.3 Hoạt động van nhiệt - Van nhiệt: § H T L CÁC BỘ PHẬN CƠ BẢN - Két nước: B A C A C A Hướng từ nắp máy B Đến két làm mát C ng tt n bm nc Khoang Cánh tản nhiệt èng dÉn Khoang d−íi Chương 7: HỆ THỐNG LÀM MÁT 7.4 § H T L YÊU CẦU ĐỐI VỚI CHẤT LÀM MÁT Chương 7: HỆ THỐNG LÀM MÁT 7.4 Hệ thống làm mát: Đặc tính nước làm mát § H T L YÊU CẦU ĐỐI VỚI CHẤT LÀM MÁT Hệ thống làm mát: Áp suất từ 55 – 110 Kpa (8 – 16 psi): Nâng nhiệt độ sôi Giảm thiểu gỉ sét Nước làm mát hỗn hợp của: Nước chất lượng cao Chất chống đơng Anti-freeze Chất phụ gia Duy trì nhiệt độ động khoảng: Khoảng lý tưởng: 850C – 950C Không thấp 800C Không vượt quá: 990C – 1040C Chương 7: HỆ THỐNG LÀM MÁT 7.4 Các đường nước thân nắp động § H T L YÊU CẦU ĐỐI VỚI CHẤT LÀM MÁT Chương 7: HỆ THỐNG LÀM MÁT 7.4 § H T L YÊU CẦU ĐỐI VỚI CHẤT LÀM MÁT Hệ thống làm mát/ Các hư hỏng xâm thực bọt khí Cân Bằng Gỉ thành xi lanh bơm nước Năng Lượng Ăn mịn thành xy-lanh 40-50% hỏng hóc động hệ thống làm mát Chương 7: HỆ THỐNG LÀM MÁT 7.4 YÊU CẦU ĐỐI VỚI CHẤT LÀM MÁT - Đồ thị dòng nhiệt đo vị trí: Phân bố nhiệt lượng qua cánh tản nhiệt § H T L Chương 7: HỆ THỐNG LÀM MÁT 7.4 § H T L YÊU CẦU ĐỐI VỚI CHẤT LÀM MÁT Mối quan hệ nhiệt độ khoang với tốc độ động – 4: Thiết bị đo đỉnh piston; 5: Thiết bị đo thành xi lanh - Trao đổi nhiệt xảy 3600-4200 theo góc quay trục khuỷu - Ngọn lửa lan đến (5) muộn § H T L 8.1 - Tăng áp suất; HỆ THỐNG TĂNG ÁP - Tăng mật độ khơng khí nạp; - T ng quan h th ng tăng áp; ng pháp tăng áp thông th ng; Nhằm: - Tăng công suất hiệu suất; - Giảm ô nhiễm môi trường; - Giảm tiếng ồn khí xả Lưu ý: - Hiện tượng kích nổ sớm động đốt cháy cưỡng (Đ gi m hi n t ng ⇒ Gi m t s nén) § H T L Chương 8: HỆ THỐNG TĂNG ÁP 8.1 GIỚI THIỆU CHUNG Công dụng: CHƯƠNG - Các ph § H T L Chương 8: HỆ THỐNG TĂNG ÁP § H T L Chương 8: HỆ THỐNG TĂNG ÁP GIỚI THIỆU CHUNG 8.1 Phân loại: GIỚI THIỆU CHUNG “CH C N 200-300 GRAMS - Tăng áp khí; B I L T VÀO H TH NG - Tăng áp Tuabin-Máy nén khí N P KHƠNG KHÍ CĨ TH Tổn hao lượng khoảng 15% PHÁ H NG Đ NG C !” § H T L Chương 8: HỆ THỐNG TĂNG ÁP CÁC PHƯƠNG PHÁP TĂNG ÁP 8.2 Tăng áp khí: Chương 8: HỆ THỐNG TĂNG ÁP CÁC PHƯƠNG PHÁP TĂNG ÁP 8.2 Tăng áp Tuabin: § H T L Turbine A C Compressor B 2 Cánh Tua bin Khoang chứa dầu bôi trơn trục Turbo Cánh nén gió § H T L Chương 8: HỆ THỐNG TĂNG ÁP 8.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP TĂNG ÁP 8.2 Tăng áp Tuabin Dịng khí nạp Bộ làm mát khí nạp Bộ xơng nóng khí nạp Xú-pắp hút Xú-pắp xả Ống xả Dịng khí xả Cánh Turbine Turbơ tăng áp 10 Cánh nén gió 10 High pressure stage Charge air cooler Compr bypass CÁC PHƯƠNG PHÁP TĂNG ÁP Tăng áp Tuabin § H T L Chương 8: HỆ THỐNG TĂNG ÁP low pressure stage Control valve § H T L Chương 8: HỆ THỐNG TĂNG ÁP 8.2 § H T L Chương 8: HỆ THỐNG TĂNG ÁP CÁC PHƯƠNG PHÁP TĂNG ÁP 8.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP TĂNG ÁP Tuabin Tăng áp Tuabin Máy nén khí Nguyên nhân gây hỏng: Thải Cánh máy nén Cánh tuabin Nạp Đường ống thải Thiếu bôi trơn Dầu bẩn Nhiệt độ khí xả cao Vật bên ngồi Bản thân Turbơ Đường ống nạp Vật bên Thiếu bôi trơn Dầu bẩn ... 1 Hoạt động hệ thống làm mát cưỡng § H T L Chương 7: HỆ THỐNG LÀM MÁT 7.3 Chương 7: HỆ THỐNG LÀM MÁT CÁC BỘ PHẬN CƠ BẢN B B A C 7.3 Hoạt động van nhiệt - Van nhiệt: § H T L CÁC BỘ PHẬN CƠ BẢN... Truyền động cuối (cho bên) Khoang lị xo căng xích (mỗi bên) Hộp giảm tốc hệ thống tời 15.1 Lựa chọn dầu: § H T L ĐỘ NHỚT SAE 15W40 Dầu thủy lực: CAT HYDO 45 0.11 6.4 DẦU BỔI TRƠN Dầu động cơ: API... TRƠN § H T L 6.3 CÁC BỘ PHẬN CƠ BẢN - Hệ thống bôi trơn/ Thông te: Chương 6: HỆ THỐNG BƠI TRƠN § H T L 6.4 DẦU BỔI TRƠN - Để giảm ma sát bề mặt chi tiết chuyển động động Các tính khác: - Làm mát;