Phân tích lý thuyết và mô phỏng đặc điểm cấu tạo, quy trình tháo lắp, kiểm tra, điều chỉnh BCA-VP trên động cơ thuỷ Cummins NTA855M

CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT CƠ BẢN CỦA ĐỘNG CƠ CUMMINS

MỘT SỐ ĐỘNG CƠ THUỶ CUMMINS

Động cơ Cummins có rất nhiều loại từ loại công suất nhỏ vài chục mã lực đến loại động cơ có công suất trung bình vài trăm đến vài ngàn mã lực và động cơ có công suất lớn đến vài chục ngàn mã lực. Hệ thống làm mát với hai vòng tuần hoàn, nước ngọt làm mát từ két giản nỡ trực tiếp đi làm mát động cơ, nước được bơm ngoài tàu lên đi làm mát nước ngọt và các bộ phận khác của động cơ.

ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO CỦA ĐỘNG CƠ CUMMINS NTA855M 1. Cấu tạo tổng thể

Nắp xylanh

Nắp xylanh của động cơ Cummins NTA855M được làm bằng thép hợp kim có hệ số toả nhiệt, độ bền cơ thích hợp với điều kiện làm việc ứng suất cơ và nhiệt độ cao. Được chế tạo riêng cho từng xylanh nhằm dễ dàng trong việc chế tạo, lắp ráp bảo quản, sửa chữa. Nắp xylanh có hình dạng chữ nhật, trên nắp có khoét lỗ dẫn nước đi làm mát nắp và các khoang chứa nước (áo nước) làm mát tránh cho nắp bị quá tải về nhiệt đảm bảo cho động cơ làm việc ổn định, nước làm mát này được liên thông từ các ống nước làm mát xylanh.

Ngoài ra trên nắp xylanh còn có khoan các lỗ để lắp vòi phun, lắp van an toàn, ống dẫn khí nạp, khí xả … nắp xylanh được liên kết với thân xylanh bằng 6 bulong 11/16-16x71/4 inches, lực xiết giữa các bulong được phân bố đều, giữa nắp xylanh và thân xylanh có một goong kín nước, kín nắp xylanh động cơ và hơi bị rò ra ngoài giảm công suất động cơ.

Khối thân động cơ Cummins NTA855M

Cơ cấu piston- thanh truyền- trục khuỷu

Động cơ Cummins NTA855M là động cơ cao tốc, piston của nó làm bằng hợp kim nhôm vừa đảm bảo tính gọn nhẹ, giảm được lực quán tính trong quá trình hoạt động vừa truyền nhiệt, tản nhiệt nhanh và đảm bảo kết cấu vững chắc. Đỉnh piston được chế tạo lồi ở giữa (có phần hơi tù) và có khoét 4 gờ (như hình vẽ 2.10) để tạo ra xoáy lốc cho dòng khí nén làm cho nhiên liệu phun vào buồng đốt được hoà trộn tốt hơn, đều và tơi hơn, giúp cho nhiên liệu cháy hoàn toàn làm tăng hiệu suất của động cơ. Trên thân, váy piston có chế tạo lỗ và bệ để lắp chốt piston, gần đỉnh piston có khoét một rãnh để tản nhiệt và 4 rãnh khác để lắp xéc măng, gồm 3 xéc măng khí, 1 xéc măng dầu.

Đầu thanh truyền gồm đầu trên và đầu dưới, đầu trên thanh truyền được chế tạo liền với thân thanh truyền, đầu dưới thanh truyền được chế tạo rời để dễ dàng lắp ghép vào trục khuỷu và lắp ghép với nửa trên đầu dưới bằng 2 bulong thanh truyền. Má trục khuỷu được chế tạo dạng tròn vừa đỡ tránh cồng kềnh tránh va đập vào thân máy vừa giảm khối lượng và tiết kiệm vật liệu mà vẫn đảm bảo an toàn khi động cơ hoạt động.

Trục cam

Hệ thống nhiên liệu + Cấu tạo (hình 2.11)

Dầu từ két nhiên liệu được dẫn từ ống 7 đến lọc dầu 8 sau đó được bơm nhiên liệu 10 (dẫn động bởi động cơ lai) hút lên đẩy vào đường ống cao áp 2 đi vào đường ống phân phối và đến tổ hợp BCA- VP 3, phun vào buồng đốt. Bơm nhiên liệu mà động cơ này sử dụng là bơm bánh răng ăn khớp ngoài, được động cơ dẫn động bằng cách trích lực từ khuỷu của động cơ thông qua bánh răng lắp trên trục khuỷu và một bánh răng trung gian, bơm có lưu lượng 238 lít/ h với áp suất phun khoảng 1109 Kpa. Khi động cơ hoạt động, bơm được dẫn động bằng hình thức trích lực từ trục khuỷu qua hệ thống bánh răng, làm cho trục chủ động của bánh răng quay.

Do bánh răng chủ động được lắp trên trục chủ động nên nó cũng quay theo, bánh răng chủ động lại ăn khớp với bánh răng bị động của bơm làm cánh này quay luôn và ngược chiều nhau. Ở vị trí thấp nhất, đầu nón của piston vừa kiểm soát miệng nón của đầu phun, nhưng hai mặt nón này không chạm nhau.

Hệ thống bôi trơn

Dầu bôi trơn được bơm bánh răng hút lên từ máng dầu cacte, sau đó được dẫn tới van rẽ nhánh dầu bôi trơn, tại đây dầu bôi trơn được chia làm hai đường. Một đường vào bình làm mát dầu bôi trơn rồi đi về bình lọc dầu bôi trơn, đường khác trực 1- Đường dầu ra khỏi bơm dầu bôi trơn. Một nhánh được rẽ đến vú phun dầu làm mát piston, một nhánh rẻ đi bôi trơn trục cam, cò mổ , một nhánh rẻ đi bôi trơn trục khuỷu, chốt piston, một nhánh nữa đi bôi trơn tua bin tăng áp.

Sau khi đi bôi trơn tất cả được dẫn về cacte để tiếp tục dẫn đi bôi trơn. Nguyên lý hoạt động của bơm dầu bôi trơn giống như nguyên lý hoạt động của bơm bánh răng thường, nhưng nó được dẫn động bằng hình thức trích lực từ động cơ qua hệ thống bánh răng lắp trên trục khuỷu và một số bánh răng trung gian.

Hệ thống làm mát

Với vòng trong hình 2.21: Bơm nước 1 bơm nước từ két giãn nỡ và dẫn nước đi làm block máy, xylanh, nắp xylanh sau đó đổ về đường ống nước 3 và về van hằng nhiệt 6. Khi động cơ mới khởi động, máy vẫn còn nguội nên nước đi làm mát vẫn còn nguội, van hằng nhiệt không chuyển nước qua bình làm mát nước mà chuyển trực tiếp qua bơm nước vòng trong tiếp tục đi làm mát động cơ. Khi động cơ chạy được 1 thời gian máy nóng lên (tn ≥ 78oC) lúc này van hằng nhiệt mới làm nhiệm vụ điều tiết nhiệt của mình, nó lại chuyển nước sau khi làm mát động cơ qua bình làm mát nước.

Đây là nhiệt độ tốt nhất để không xảy ra hiện tượng xâm thực mà động cơ mất rất ít nhiệt của quá trình cháy nên động cơ không mất nhiều công suất do làm mát. Với vòng ngoài : Một bơm nước vòng ngoài bơm nước ngoài tàu đưa vào chia ra các đường đi làm mát dầu bôi trơn từ bơm lên, một nhánh đi làm mát cho dầu bôi trơn hộp số, một nhánh khác dẫn đi làm mát nước vòng trong, một nhánh riêng khác dẫn đi làm mát khí nạp, rồi tất cả đổ ra biển.

Hệ thống nạp 1- Khí nạp vào tua bin

Động cơ Cummins NTA855M là động cơ sử dụng tua bin tăng áp khí xả, người ta lắp thêm bộ phận làm mát khí nạp vào động cơ để giảm nhiệt độ của không khí nạp, tăng lượng không khí nạp vào xylanh, làm cho nhiên liệu phun vào buồng đốt cháy hoàn toàn. - Đây là một phần mềm có nhiều tính năng, phù hợp để mô phỏng vật lý, cách tháo lắp một cách tự động và có thể xuất các mô phong này thành dạng ảnh .*bmp, phim nén dạng .*avi. Bơm cao áp có nhiệm vụ cung cấp nhiên liệu cho các xylanh động cơ đảm bảo : - Nhiện liệu có áp suất cao, tạo chênh áp lớn trước và sau lỗ phun.

- Dễ dàng và nhanh chóng thay đổi lượng nhiên liệu cung cấp cho chu trình và phù hợp với chế độ làm việc của động cơ. - Theo phương pháp thay đổi lượng nhiên liệu cung cấp cho chu trình người ta chia BCA thành 2 loại: BCA thay đổi và BCA không thay đổi toàn bộ hành trình cả piston. Đối vơi loại tiết chế tiêu chuẩn (Standard governor) trang bị trên bơm, thì vít ga sẽ được điều chỉnh theo phần trình bày dưới đây trong phần “ điều chỉnh vít ga.

+ Nếu bơm không được trang bị những bộ phận điều chỉnh bên ngoài thì thêm hoặc bớt chêm lại piston điều chỉnh nhiên liệu (Full adjusting plunger).