- Khi khởi động, khí nén từ hộp van dẫn tới xupap theo 2 đường:
+ Đường khí khởi động chính 4, đến nằm chờ sẵn trong hộp xupap, theo các lỗ thông khí lên không gian chứa lò xo, tạo sự cân bằng áp suất trong hộp xupap, xupap chưa mở
+ Đường khí phụ 12 từ van phân phối khí đến từng xupap theo đúng thứ tự nổ.
Với áp lực khí nén, tác dụng lên phía trên piston 10, đẩy piston đi xuống, ấn xupap dịch chuyển vào phía trong xilanh, mở cửa thông khí. Đường khí chính nằm chờ sẵn trong hộp xupap sẽ vào xilanh, tác dụng lên đỉnh piston đẩy piston đi xuống, thông qua biên làm quay trục khuỷu.
- Khi trục khuỷu quay, thông qua khớp lai, làm cho trục van phân phối khí quay, van sẽ phân phối khí nén tới các xupap kế tiếp. Đường khí nén 12 tại xupap đang xét mất áp lực, xupap đóng kín lại với bệ nhờ sức căng lò xo.
Câu 19: Từ bản vẽ cho trước, trình bày cấu tạo và nguyên lý hoạt động của
Xupap khởi động bằng không khí nén kiểu trực tiếp?(3 điểm)
Xupap khởi động kiểu trực tiếp.
Trả lời: * Cấu tạo:
1. Đường khí vào; 2. nắp; 3. lò xo; 4. ống dẫn hướng; 5. xupap; 6. hộp xupap.
* Nguyên lý hoạt động
- Ở trạng thái bình thường, xupap đóng kín với bệ nhờ sức căng lò xo
- Khi khởi động khí nén được dẫn tới hộp xupap khởi động theo đường số 1. áp lực khí nén tác dụng vào nấm xupap, hợp lực của áp lực này chống lại sức căng của lò xo, làm cho xupap có hướng đi vào trong xilanh. Khi trị số của hợp lực này thắng sức căng của lò xo, supap sẽ dịch chuyển vào phía trong xilanh, mở thông cửa khí , khí nén vào trong xilanh tác dụng lên đỉnh piston, đẩy piston đi xuống, thông qua biên làm quay trục khuỷu;
- Khi trục khuỷu quay, thông qua khớp lai, làm cho trục đĩa chia gió quay, đĩa chia gió sẽ phân phối khí nén tới các xupap khác theo thứ tự nổ của động cơ. Xupap đang xét bị mất áp lực, đóng kín lại với bệ nhờ sức căng lò xo.
Câu 20: Từ bản vẽ cho trước, trình bày cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hộp van khởi động bằng không khí nén kiểu gián tiếp? (3 điểm)
Sơ đồ cấu tạo hộp van khởi động kiểu gián tiếp. Trả lời:
* Cấu tạo
1. Đường khí vào; 2. thân van; 3. Mặt côn dưới; 4,12. Đường khí ; 5,6,7. Đường khí đi khởi động; 8.9.13.14.15. Đường khí thông nhau; 10. Piston; 11. Tay khởi động.
* Nguyên lý hoạt động
- Ở trang thái bình thường, thân van 2 đóng kín với nhau nhờ sức căng lò xo ( áp suất phía trên và phía dưới thân van cân bằng nhau);
- Khi khởi động, mở van suất, khí nén từ bình chứa tới hộp van theo đường số 1, theo các đường dẫn khí thông nhau 8,9,13,14,15 tạo sự cân bằng áp suất trong hộp van;
- Ấn tay khởi động, trục 11 và piston 10 đi xuống mở thông lỗ 12 và 13, khí nén phái trên thân van quay ngược lỗ 15, theo ống 14,13,12 xả ra ngoài, làm cho trên thân van mất áp lực. Thân van sẽ đi lên do áp lực khí nén tác dụng vào mặt côn trên, mặt côn dưới đóng kín lỗ số 4, khí nén từ bình chứa theo lỗ số 1,5,6,7 đi khởi động động cơ:
Đường số 6 là đường khí chính chờ sẵn cho các xupap khởi động, đường khí phụ 7 qua van phân phối khí, được van phân phối khí tới từng xupap khởi động, có vai trò mở các xupap cho đường khí chính vào khởi động động cơ theo đúng thứ tự nổ. - Khi động cơ đã tự hoạt động được, thôi không ấn tay khởi động nữa, đồng thời khóa van xuất lại, các đường 1,8,9,13,14,15 lại thông nhau tạo sự cân bằng áp suất trong hộp van, thân van đóng lại nhờ sức căng của lò xo. Khí nén còn lưu lại trên đường ống sẽ được xả ra ngoài theo đường số 4 theo đường an toàn.
Câu 21: Từ bản vẽ cho trước, trình bày nhiệm vụ và nguyên lý hoạt động của hệ thống bôi trơn các te ướt? (3 điểm).
Sơ đồ hệ thống bôi trơn cacte ướt Trả lời:ác
* Nhiệm vụ:
Nhiệm vụ quan trọng nhất của hệ thống bôi trơn động cơ là tạo ra ma sát ướt để giảm lực ma sát ở các bề mặt tiếp xúc của các chi tiết có chuyển động tương đối với nhau trong động cơ như: Trục với bạc lót, piston xéc măng với sơ mi xilanh các ổ đỡ …
Ngoài tác dụng làm giảm ma sát, dầu bôi trơn còn có tác dụng:
- Tẩy rửa các bề mặt tiếp xúc (dầu bôi trơn sẽ đưa các phôi kim loại bị mài mòn ra khỏi bề mặt tiếp xúc).
- Làm mát cho các chi tiết của động cơ như làm mát cho đỉnh piston và các bề mặt ma sát- Bao kín các khe hở nhỏ giữa các bề mặt tiếp xúc.
Bơm tay
Lưới lọc thô Các te
Fin lọc Sinh hàn dầu nhờn Van điều chỉnhnhiệt độ
Bơm
Van điều chỉnh áp lực dầu
Van dầu hồi
V-4
V-5
Động cơ diesel
- Bảo quản cho các chi tiết và các bề mặt công tác không bị rỉ lúc động cơ ngừng hoạt động.
* Nguyên lý hoạt động của hệ thống:
Dầu nhờn chứa trong các te của động cơ được bơm hút qua lưới lọc thô đến phin lọc tinh. Trước khi đến bầu làm mát (sinh hàn) dầu qua van điều tiết nhiệt độ bằng tay hay tự động van này có tác dụng cảm ứng nhiệt độ của dầu để điều chỉnh lượng dầu qua sinh hàn nhiều hay ít nhằm duy trì nhiệt độ của dầu nhờn ổn định trước khi vào động cơ (khi nhiệt độ thấp cho đi tắt không qua sinh hàn). Hệ thống còn được bố trí van điều chỉnh áp suất. Bằng cách điều chỉnh sức căng lò xo của van này ta có thể điều chỉnh áp suất trong hệ thống. Còn để điều chỉnh áp lực dầu trên đường ống chính có thể dùng van dầu hồi.
Để cung cấp dầu bôi trơn trước khi khởi động hoặc trong trường hợp động cơ làm việc với số vòng nhỏ, cần tăng thêm áp lực dầu đến giá trị định mức, dùng bơm độc lập (bơm này được truyền động bằng điện ở động cơ tàu thuỷ cỡ lớn, bằng tay ở động cơ cỡ nhỏ). Toàn bộ dầu nhờn sau khi bôi trơn xong đều rơi xuống các te (các te làm nhiệm vụ chứa dầu nên gọi là các te ướt)
Hệ thống bôi trơn các te ướt cấu tạo đơn giản nhưng tính tin cậy, an toàn trong khai thác không được bảo đảm. Vì lượng dầu chứa trong các te không nhiều vòng tuần hoàn lớn, dầu chóng bẩn. Khi tàu nghiêng lắc trong sóng miệng hút dầu có thể bị nhô lên khỏi mặt thoáng của dầu, làm cho việc cung cấp dầu bị gián đoạn, gây mất áp lực.
Câu 22: Từ bản vẽ cho trước, trình bày nhiệm vụ và nguyên lý hoạt động của hệ thống bôi trơn các te khô? (3 điểm).
Sơ đồ hệ thống bôi trơn cacte khô Trả lời:
* Nhiệm vụ:
Nhiệm vụ quan trọng nhất của hệ thống bôi trơn động cơ là tạo ra ma sát ướt để giảm lực ma sát ở các bề mặt tiếp xúc của các chi tiết có chuyển động tương đối với nhau trong động cơ như: Trục với bạc lót, piston xéc măng với sơ mi xilanh các ổ đỡ …
Ngoài tác dụng làm giảm ma sát, dầu bôi trơn còn có tác dụng:
- Tẩy rửa các bề mặt tiếp xúc (dầu bôi trơn sẽ đưa các phôi kim loại bị mài mòn ra khỏi bề mặt tiếp xúc).
- Làm mát cho các chi tiết của động cơ như làm mát cho đỉnh piston và các bề mặt ma sát.
- Bao kín các khe hở nhỏ giữa các bề mặt tiếp xúc.
- Bảo quản cho các chi tiết và các bề mặt công tác không bị rỉ lúc động cơ ngừng hoạt động.
* Nguyên lý hoạt động của hệ thống:
- Mạch bôi trơn:
Hệ thống này bao gồm két tuần hoàn được bố trí dưới các te, chứa dầu từ các te chảy xuống. Dầu nhờn từ két được bơm bánh răng hút đưa qua lưới lọc, qua phin lọc tới sinh hàn vào đường ống chính dẫn đi bôi trơn máy chính. Trước khi đến sinh hàn dầu qua van điều tiết nhiệt độ để điều chỉnh lượng dầu nhờn qua sinh hàn nhiều hay ít nhằm duy trì nhiệt độ thích hợp trước khi vào bôi trơn, van an toàn V-2 dùng để điều chỉnh áp lực dầu bôi trơn (bằng cách thay đổi sức căng lò xo). Van dầu hồi V-3 điều chỉnh áp lực dầu trong đường ống chính.
Lưới lọc thô Động cơ Điêzel Các te Máy lọc dầunhờn Fin lọc Sinh hàn dầu nhờn V-1 Bơm V-2 V-3 V-4 V-5 Bơm V-6 V-7 Bầu hâm
- Mạch lọc dầu:
Ngoài ra còn một hệ thống khác không mắc nối tiếp với hệ thống trên, dầu nhờn từ két tuần hoàn được bơm bánh răng hút qua bầu hâm để vào máy lọc dầu phân ly ở đây nước và tạp chất được tách ra cho về két dầu bẩn (không vẽ trên hình) còn dầu sạch được bơm đẩy hồi về két tuần hoàn. Hai bơm hút và đẩy thường lắp ngay trong máy lọc.
Lượng dầu chứa trong két tuần hoàn phụ thuộc vào công suất động cơ kiểu loại động cơ. Nếu động cơ có công suất trung bình trở xuống và động cơ khụng có patanh bàn trượt người ta dùng chung một loại dầu bôi trơn chung cho cả sơmi xilanh. Nếu động cơ patanh bàn trượt và động cơ có công suất lớn, dùng dầu bôi trơn xilanh riêng khi có hệ thống bôi trơn riêng cho sơ mi xilanh bằng bơm riêng các bơm này đưa dầu xilanh đến bôi trơn thành sơ mi xilanh.
Ưu điểm: Thời gian sử dụng dầu nhờn dài hơn, an toàn tránh được nổ hơi dầu trong các te. (Phần bên trong các te người ta lắp các van an toàn để xả bớt hơi dầu nếu áp suất cao).
Câu 23: Từ bản vẽ cho trước, trình bày cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống làm mát trực tiếp? (3 điểm)
Hệ thống làm mát trực tiếp Trả lời:
* Cấu tạo:
1. Lưới lọc; 2. Van thông sông; 3. Bầu lọc; 4,6,7,16,18. Van 3 ngả; 5,17. Bơm nước làm mát do động cơ lại; 8. Bầu mát dầu nhờn;9. Đường ống; 10. Đường nước làm mát cho xilanh; 11. Đường nước làm mát cho nắp xilanh; 12. Nhiệt kế; 13. Đường nước làm mát cho ống xả; 14. Ống xả; 15, 19. Đường nước đổ ra ngoài sông;
* Nguyên lý hoạt động:
- Trước khi khởi động động cơ; xoay mở van thông sông, thông biển để nước vào đầy trong bơm, xoay các van ba ngả về vi trí làm việc.
- Khi động cơ hoạt động: Bơm 5 do động cơ lai sẽ hút nước từ ngoài qua lưới lọc, van thông sông, bầu lọc, đẩy qua đường ống 9 vào làm mát xilanh, lên làm mát cho nắp xilanh, theo các đường ống 13 đi làm mát cho ống xả rồi thải ra ngoài.
- Khi nhiệt đọ dầu nhờn lên cao, xoay van ba ngả bảy để nước qua bầu mát dầu, làm mát cho dầu nhờn trước khi làm mát động cơ.
- Nhiệt kế 12 dùng để đo nhiệt độ nước ra với từng xilanh.
- Bơm 17 là bơm là bơm hút nước la canh, có thể dùng thay thế cho bơm 5 khi bơm này bị hỏng đột suất. Lúc đó phải xoay các van ba ngả 4,6,16,18 kết hợp với việc sử dụng các đường ống dự phòng 20,21 để hút nước từ bên ngoài vào làm mát cho động cơ.
Vì hệ thống nay sử dụng nước từ bên ngoài vào làm mát trực tiếp cho động cơ, nên gọi là hệ thống mát kiểu trực tiếp.
Câu 24: Từ bản vẽ cho trước, trình bày cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống làm mát gián tiếp? (3 điểm).
Trong hệ thống nước làm mát kiểu gián tiếp, nước ngọt vào làm mát cho động cơ theo một vòng tuần hoàn kín. Còn nước từ ngoài sông, ngoài biển sẽ làm mát cho nước ngọt và làm mát cho dầu nhờn rồi đổ ra ngoài chứ không làm mát trực tiếp cho động cơ.
Để theo dõi áp suất và nhiệt độ nước làm mát, trên các hệ thống này đều có lắp áp kế và nhiệt kế.
Hệ thống làm mát kiểu gián tiếp Trả lời:
* Cấu tạo:
1. Lưới lọc; 2. Van thông sông, thông biển; 3. Bầu lọc; 4,8. Bơm; 5. Bầu mát nước trong; 6. Bầu mát dầu nhờn;7. Đường nước đổ ra ngoài sông; 9. Áp kế; 10. Đường nước làm mát cho xi lanh; 12. Đường nước làm mát cho ống xả; 13. Nhiệt kế; 14. Đường thoát hơi nước ra ngoài; 15. Két nước; 16. van bổ sung; 17.
Đường nước; 18. Van tự động điều tiết nhiệt độ nước làm mát
* Nguyên lý hoạt động
- Khi chuẩn bị khởi động động cơ kiểm tra nước trong két, nếu thiếu phải bổ sung, sau đó mở van 16 để nước trong két xuống đầy hệ thống, đồng thời mở van thông sông để nước bên ngoài chảy vào đầy bơm 4.
- Khi động cơ hoạt động sẽ lai các bơm số 4 và 8 cùng hoạt động, hút nước đi theo hai đường riêng biệt.
Hệ thống nước ngoài tàu
Nước từ ngoài tàu được bơm 4 hút qua lưới lọc, van thông sông, bầu lọc, bơm qua bầu mát nước ngọt, qua bầu mát dầu nhờn đổ ra ngoài sông.
Hệ thống nước trong
+ Bơm 8 làm nhiệm vụ hút nước tuần hoàn sau khi làm mát động cơ và bầu mát, đẩy vào làm mát cho xilanh, lên làm mát cho nắp xilanh, ra làm mát cho ống xả, tới van tự động điều tiết nhiệt độ làm mát 18.
+ Tại van, tùy theo nhiệt độ nước ra mà làm cho van nước đi theo các đường như sau:
Khi nhiệt độ nước còn thấp van khống chế hoàn toàn đường đi qua bầu mát, mà cho tất cả nước đi theo đường 17, tới thẳng bơm đẩy vào mát cho động cơ.
Khi nhiệt độ nước làm mát tăng , van khống chế bớt đường 17, để 1 phần cho qua bầu mát được hạ thấp nhiệt độ trước khi vào làm mát cho động cơ.
Khi nhiệt độ nước làm mát đạt giá trị giới hạn, van khống chế hoàn toàn đường 17, cho tất cả nước đi qua bầu mát trước khi vào làm mát cho động cơ.
+ Lượng nước bị hao hụt sẽ thường xuyên được bổ sung qua van16.
Vì hệ thống này lấy nước ngọt làm mát cho động cơ, nước từ bên ngoài làm mát cho động cơ một cách giám tiếp thông qua nước ngọt nên gọi là hệ thống làm mát kiểu gián tiếp.
Câu 25: So sánh ưu, nhược điểm của bơm nước ly tâm với bơm nước piston trong hệ thống làm mát? (3 điểm)
Trả lời:
* Ưu điểm
- Bơm ly tâm có kết cấu đơn giản, gọn nhẹ hơn bơm piston (nếu hai bơm có cùng sản lượng nước như nhau).
- Truyền chuyển động cho bơm ly tâm đơn giản, dễ dàng hơn vì bơm ly tâm quay nhanh, có thể nối trực tiếp với mô tơ không cần giảm tốc, có thể truyền động bằng dây cua roa.
- Lưu lượng nước ra đều chấn động nhỏ.
- Không cần có các van hút, van thoát như piston, nên ít hư hỏng hơn.
- Bơm ly tâm có thể hút được nước bẩn (nếu bơm piston hút nước bẩn sẽ mài mòn rất nhanh, các van dễ bị kênh, kẹt).
- Bơm piston có khả năng tự hút tốt, tạo ra áp suất cao - Ít bị xâm thực
* Nhược điểm
- Áp suất thấp, không bơm được lên cao.
- Không có khả năng tự hút, nếu đặt bơm cao hơn mặt nước thì phải mồi nước trước khi bơm.
- Bơm ly tâm dùng phù hợp cho những nơi cần lưu lượng nước lớn hơn nhưng áp suất thấp. Còn bơm piston dùng cho những nơi cần áp suất cao, lưu lượng nước nhỏ.