L ỜI NÓI ĐẦU
3.4.3.4 Tuabin khí xả
Trên hình 21 trình bày cấu tạo tháo rời của tuabin tăng áp bằng khí thải.
1- Vòng đệm; 2-Vít 10- Đệm kín cao su 18- Đai ốc hãm 3- Bạc ổđỡ tuabin 11- Vỏ tuabin 19- Vòng kẹp 4- Đệm chặn kín 12- Ống bao 20- Vòng chặn 5- Đai ốc hãm 13- Bệ dỡ che kín tuabin 21- Vỏ tuabin 6- Tấm đệm 14- Ruột máy nén 22- Tấm đệm lót với 7- Nắp che nhiệt 15- Nắp hong gió ống góp khí xả
8- Đinh ốc 16- Ruột tuabin 9- Đệm tựa 17- Vỏ máy nén
Ruột tuabin số 16 và ruột máy nén số 14 được lắp trên cùng một trục và được bọc bên trong hai vỏ khác nhau: vỏ của ruột tuabin 11và vỏ của ruột máy nén 17. Các chi tiết số 7, 9, 10, 3, 20, 22 có tác dụng làm kín khí.
Khí xả của động cơ đi vào ruột tuabin 16 biến thế năng thành động năng làm quay cánh và được thải ra ngoài đồng thời cũng làm quay ruột của máy nén 14 thực hiện quá trình hút không khí từ ngoài vào nén từ áp suất P0-Pk để cung cấp cho động cơ.
Nhận xét :
Ưu điểm: Việc dùng tuabin- máy nén khí là tận dụng nhiệt của khí xả làm quay ruột máy nén đảm bảo không khí được nạp đầy vào buồng đốt của động cơ, hỗn hợp khí với nhiên liệu cháy hoàn toàn giảm được chi phí nhiên liệu và tăng công suất của động cơ.
Nhược điểm: Vì tăng áp nên khởi động động cơ hơi khó vì lúc này máy nén chưa hoạt động. 3.4.3.5. Ống góp khí nạp và bình làm mát khí nạp: Trên hình 22 trình bày ống góp khí nạp và bình làm mát khí nạp. Nó gồm có: 1- Chốt; 2- Tấm đệm; 3- Đinh ốc; 4, 5- Đinh ốc; 6- Vong đệm; 7- Tấm đệm; 8- Đường dẫn nước ra; 9- Đinh ốc; 10- Vòng đệm; 11- Đệm kín cao su; 12- Tấm đệm; 13, 14- Đinh ốc; 15- Đường dẫn nước vào; 16- Đinh ốc; 17- Tấm đệm; 18- Cửa nạp không khí; 19- Nắp bình làm mát không khí nạp; 20- Lõi bình làm mát không khí nạp. Nhận xét: Ống góp khí nạp có chức năng như một bầu chứa khí nạp. Bên trong có lõi bình làm mát 20 để giảm nhiệt độ không khí nạp xuống trước khi đi vào buồng đốt.
Nước vòng trong sẽ vào từ cửa 15, chảy xuyên qua lõi làm mát 20 để làm mát khí nạp và ra cửa số 8.
Các vòng cao su 11 được lắp tại cửa vào và cửa ra để nước không bị rò rỉ ra ngoài.
3.3.4.6. Ống góp khí xả: Trên hình 23 trình bày cấu tạo ống góp khí xả: 1- Ống nối 9- Tấm đệm 2- Dây thép chống rỉ 10- Vòng cao su làm kín 3- Nắp vỏ tuabin 11- Ống góp khí xả 4- Vòng đệm hãm 13- Vòng đệm phẳng 5- Chốt dạng ống 14- Chốt dạng ống 6- Vòi xả 15- Vòng kẹp 7- Chốt định vị 16- Tấm đệm nối 8,12- Đinh ốc 17- Vòi phẳng Hình 23-Ống góp khí xả
Ống góp khí xả có dạng là hình hộp chữ nhật có nhiệm vụ góp khí xả từ các xilanh về và dẫn đến cánh tuabin của động cơ. Vỏ của ống góp được làm mát bằng nước biển. Dây thép chống rỉ số 2 dùng để chống ăn mòn và hiện tượng xâm thực.
Nhận xét: Ống góp có dạng hình hộp chữ nhật như trên sẽ có tác dụng làm tăng tốc độ lưu động của dòng khí xả giảm tổn thất trên đường ống dẫn nhằm tận dụng một cách tối đa năng lượng của dòng khí xả dẫn đến tuabin. 3.5. HỆ THỐNG LÀM MÁT: Trên hình 24 trình bày sơđồ hệ thống làm mát hỗn hợp của động cơ.
1- Bơm nước; 2- Bình làm mát nước –dầu;3- Ống góp nước; 4, 5- Đường dẫn nước vào và ra bình làm mát khí nạp; 6- Van hằng nhiệt; 7- Chỗ rẻ; 8- Đường dẫn nước đến bộ tản nhiệt của động cơ; 9- Đường nước vào bơm.
Hệ thống làm mát hoạt động theo hai vòng tuần hoàn. Nước vòng trong sẽ được bơm số 1 hút qua miệng hút 9 rồi phân bổ ra các ống thành phần đến làm mát cho bình làm mát nước dầu số 2, xilanh, nắp xilanh.
Nước sau khi làm mát cho xilanh và nắp xilanh sẽ theo đường ống góp nước số 3 để về van hằng nhiệt số 6. Tại đây nước sẽ qua ngã rẽ 7 để về lại bình làm mát nước –dầu tiếp tục làm mát cho động cơ nếu nhiệt độ nước nằm dưới khoảng từ 80-900C.
Ngược lại nếu nằm trong khoảng nhiệt độ nói trên, nước sẽ theo đường ống số 8 đến bộ tản nhiệt để được làm mát hạ nhiệt độ xuống rồi trở về tiếp tục làm mát cho động cơ.
Nước từ vòng ngoài một phần sẽ đi làm mát cho nước vòng trong tại bộ tản nhiệt, dầu bôi trơn hộp số, vỏ ống góp khí xả và tuabin khí xả rồi thải ra ngoài. Một phần để theo ống số 4 vào làm mát cho bình làm mát không khí nạp và ra đường ống số 5.
Ưu điểm của hệ thống làm mát hai vòng là các chi tiết chính của động cơ ít bị ăn mòn, tiết kiệm được nướt ngọt, động cơ bền hơn. Nhưng nhược điểm là hệ thống phức tạp và phải dùng tới hai bơm nước.
3.5.1. Các bộ phận chính của hệ thống làm mát: 3.5.1.1.Bơm nước vòng ngoài:
Trên hình 25 trình bày cấu tạo tháo rời bơm nước vòng ngoài. Nó gồm có:
Đặc điểm: Bơm hút tự kích Jabsco ở tốc độ quay 1800 vòng trên phút có thể bơm được ở chiều cao cột áp16,46m cột nước. Bơm được dẫn động nhờ bộ truyền động đai từ đầu tự do của trục khuỷu. Bên trong có một bánh công tác.
Ở vỏ và nắp bơm có các rãnh xoắn theo phương tiếp tuyến với chu vi của vỏ. Bánh công tác được lắp trên trục bơm.
Khi máy chạy không tải có thể mồi bơm để đảm bảo áp suất đủ lớn.
Khi bơm làm việc bánh công tác quay nhờ bộ truyền
động đai, sẽ tạo ra vùng chân không Hình 25- Cấu tạo tháo rời bơm nước vòng ngoài
1- Dây đai; 2- Puly; 3- Bulông; 4- Đinh ốc; 5- Vòng đệm; 6- Ống nối; 7- Bơm nước biển ; 8-Bulông; 9- Vòng đệm hãm; 10- Giá treo; 11- Vòng kẹp; 12- Ống trơn; 13- Ống chuyển.
ở miệng ống hút và ở rãnh hút làm cho áp suất nhỏ hơn áp suất bên ngoài bể nên chất lỏng sẽđược hút vào rãnh hút. Do chuyển động của lực ly tâm và cấu tạo của các rãnh mà các phần tử chất lỏng sẽ bị hút và nén lên ống đẩy.
3.5.1.2. Bơm nước vòng trong:
Trên hình 26 trình bày cấu tạo tháo rời bơm nước vòng trong.
Đây là loại bơm ly tâm một cấp với một bánh công tác, một miệng hút và một miệng đẩy. Trục bơm số 12 được dẫn động bởi trục số 19 thông qua bộ truyền động đai 23 làm cho bánh công tác 7 quay hút chất lỏng từ miệng hút.
Hình 26- Cấu tạo tháo rời bơm nước vòng trong 1- Đệm kín cao su 2, 3- Tấm đệm bơm 4- Chốt dạng ống 5- Vòng hãm 6- Vòng đệm ổ bi 7- Bánh công tác 8- Chốt dạng ống 9- Puly bơm 10- Nút dữ kín. 11- Thân bơm 12- Trục bơm 13-Ổ bi; 14- Đai ốc 15- Chốt có dạng ống 16- Vòng đệm 17- Puly đệm 18- Vòng đệm 19- Trục dẫn động 20, 21, 22- Đinh ốc 23- Dây đai
Các phần tử chất lỏng được hút vào các khoang giới hạn bởi vỏ bơm và hai cánh của bánh công tác theo chiều quay của bánh đưa lên miệng đẩy. Đồng thời nhờ vào lực ly tâm các phần tử chất lỏng có vận tốc vòng lớn bị đẩy ra miệng ống đẩy thực hiện hành trình đẩy của bơm.
Miệng ống đẩy phải có dạng tiếp tuyến với vỏđể tạo dòng chảy tốt.
3.5.1.3. Bộ tản nhiệt:
Trên hình 27 trình bày cấu tạo tháo rời bộ tản nhiệt:
Hình 27- Cấu tạo tháo rời bộ tản nhiệt
1,4,16,17,18,25,26- Các đinh ốc. 12- Lõi làm mát 29- Cửa dầu ra bộ tản nhiệt
2,3,5,19,34,35- Các vòng đệm 15- Vòng cao su làm kín 33- Đai ốc
6,7- Chốt dạng ống 21- Cửa dầu vào bộ tản nhiệt 36,37- Giá đỡ
8- Chốt điện cực kẽm chống ăn mòn 22,27- Vòng kẹp 38- Ống dẫn nước vào
9,13- Vỏ và nắp bộ tản nhiệt 23,28- Ống phẳng 39- Tấm đệm
6- Bạc lót trục cam
7-Đường dầu đến trục đòn gánh
8,9- Đường dầu bôi trơn cho bạc ổ đỡ
chính, chốt piston
10- Đường áp suất dầu an toàn.
Lõi bộ tản nhiệt là các ống đồng nhỏ song song, hai đầu gắn với tấm tròn, đoạn giữa gắn các đai dẹt. Sau khi nước vòng trong đi làm mát cho động cơ có nhiệt độ cao sẽ theo đường ống số 21 vào bộ tản nhiệt để được làm mát bởi nước biển vòng ngoài theo ống số 38 vào.
Ở đây nước trong động cơ sẽ đi bên ngoài các ống đồng còn nước biển đi bên trong để vừa tăng thời gian trao đổi nhiệt vừa tránh hiện tượng xâm thực đường ống cũng như thuận tiện cho việc làm vệ sinh ống.
Nước nóng của động cơ sau khi được làm mát sẽđi ra theo ống số 29 còn nước biển sau khi đi làm mát sẽ ra đường ống số 40. Để chống ăn mòn cho bộ tản nhiệt người ta dùng chốt điện cực kẽm số 8.
3.6. HỆ THỐNG BÔI TRƠN:
Trên hình 28 và 29 trình bày sơđồ hệ thống bôi trơn động cơ:
Hình 28- Sơđồ hệ thống bôi trơn động cơ
1- Bơm dầu bôi trơn 6- Bạc lót trục cam
2- Đường dầu đến bình làm mát dầu 7- Đường dầu đi bôi trơn trục đòn gánh
3- Đường dầu ra sau khi được làm mát 8- Đường dầu đi bôi trơn bạc ổđỡ chính
4- Đường dầu đi làm mát cho đỉnh piston 9- Đường dầu bôi trơn chốt piston
Hình 29-Sơđồ hệ thống bôi trơn(tiếp theo)
11- Đường dẫn dầu từ bơm 15- Đường dẫn dầu đến mạch dầu chính 12- Van 3 ngã 16- Lọc thô
13- Bình làm mát dầu 17- Đường dầu đi bôi trơn tuabin 14- Lọc tinh 18- Đường dầu ra từ tuabin
Đặc điểm và nguyên lý:
Hệ thống bôi trơn thuộc kiểu bôi trơn cácte ướt, dầu sau khi đi bôi trơn cho động cơ có nhiệt độ cao sẽđỗ về cácte và được bơm bánh răng số 1 hút lên theo đường ống số 2 vào bình làm mát dầu 13 thông qua van ba ngã 12.
Tại đây dầu được làm mát rồi đi ra đường ống 3 tới hai bầu lọc 14, 16 và chia ra nhiều nhánh. Nhánh mạch dầu chính sẽđi bôi trơn cho trục khuỷu bao gồm các ổđỡ chính và ổđỡ biên. Nhánh số 4 và số 9 bôi trơn đỉnh piston, chốt piston, đường ống 7 bôi trơn các ổđỡ trục cam 6 và cơ cấu cò mổ, trục cò mổ.
Khi mới khởi động dầu bôi trơn còn mát sẽđược bơm 1 hút từđáy cácte theo đường 1 tới van ba ngã 2 tại đây dầu không tới bình làm mát số 3 mà tới thẳng lọc dầu 14, 16 ra mạch chính 5 và mạch phụ 7 đến bôi trơn cho động cơ và tuabin máy nén khí.
Hộp số của động cơ được bôi trơn bằng vung té, dầu sau khi bôi trơn sẽđược làm mát bằng bình làm mát dầu bôi trơn hộp số riêng. Đểđảm bảo an toàn cho đường ống người ta lắp van an toàn 10.
Nhận xét:
Hệ thống bôi trơn cácte ướt có ưu điểm đơn giản không cần phải dùng nhiều bơm thích hợp với các loại động cơ có công suất trung bình và nhỏ. Mặt khác vì bôi trơn bằng áp lực dầu và chỉ dùng một bơm nên bơm dễ bị hư hỏng.
3.6.1. Các chi tiết chính của hệ thống bôi trơn: 3.6.1.1. Bơm dầu bôi trơn:
Trên hình 30 trình bày cấu tạo tháo rời bơm dầu bôi trơn:
Hình 30- Cấu tạo tháo rời bơm dầu bôi trơn 1- Ống cảm biến áp suất 9, 27- Lò xo nén 21- Then 2- Khuỷu nối 11, 20- Chốt chặn 23- Trục bịđộng 3, 4, 10, 17, 18- Các đinh ốc 12- Đệm nắp bơm 24- Trục chủđộng 5- Tấm đệm 13- Nắp bơm 26- Đế tựa lò xo 6- Vòng cao su 14, 16- Bạc ống 29- Thân bơm 7, 25-Long đền 15, 22, 28- Bánh răng 30- Piston 8-Nắp đậy 19- Đệm 31- Chốt có ren
Đặc điểm và nguyên lý:
Bơm dầu bôi trơn thuộc loại bơm bánh răng ăn khớp ngoài, bánh răng 22 được lắp với trục chủđộng 24 bằng mối ghép then. Cả hai bánh răng 28 và 15 được đặt trong vỏ bơm 29, 13.
Bọng hút được tạo bởi vỏ bơm, miệng ống hút và hai bánh răng, bọng đẩy được tạo bởi vỏ bơm, hai bánh răng và miệng ống đẩy.
Khi trục chủ động 24 quay sẽ làm cho bánh răng 28 quay và kéo bánh răng 15 của trục bị động 23 quay theo. Chất lỏng được hút vào bọng hút và vào trong các khoang giới hạn bởi các răng với vỏ bơm rồi vòng ra hai bên đưa lên bọng đẩy.
Tại bọng đẩy khi hai bánh răng ăn khớp nhau sẽ làm tăng áp suất và đẩy chất lỏng lên ống đẩy thực hiện hành trình đẩy. Để bơm được yêu cầu khe hở giữa đỉnh răng với vỏ bơm phải nằm trong giới hạn cho phép.
Trong bơm còn bố trí van an toàn trên đường ống đẩy, khi áp suất quá lớn dầu sẽ nén các lò xo 9 và 27 để thoát ra khỏi ống đẩy xuống cácte.
3.6.1.2. Lọc thô:
Trên hình 31 trình bấy cấu tạo bộ lọc dầu bôi trơn. Nó gồm có:
1- Đai ốc; 2, 10- Vòng đệm phẳng; 3, 9- Vòng đệm hãm; 4, 5, 8.- Đinh ốc; 6, 7- Vòi mềm; 11, 13, 14- Khuỷu nối; 12- Miếng kẹp; 15- Giá treo; 16- Nắp bầu lọc; 17- Phần tử lọc.
Đây là loại lọc vòng, lõi lọc là loại giấy gấp có dạng ống được bọc chặc bằng một tấm lưới thép, trên miệng có các lỗ nhỏ, dầu sẽ đi theo các lỗ này xuống. Trong quá trình lưu động từ trên xuống và thực hiện quá trình thẩm thấu từ ngoài vào tâm, các cặn bã bị giữ lại, dầu sạch đi lên.
3.6.1.3. Bình làm mát dầu bôi trơn:
Trên hình 32 trình bày cấu tạo tháo rời bình làm mát dầu bôi trơn:
1,2,3,27,37,39,40,47- Đinh ốc 18- Vòng chặn 36- Chốt có ren đuôi
4- Đai ốc 19- Vòng cao su 38- Đệm bệđỡ 5,6,7,26- Vòng đệm chặn 20, 21, 25- Chốt 42- Vòi xả dầu 8,9,28,31- Vòng đệm phẳng 22- Chén 43- Đệm vỏ 10- Tấm đệm bệđỡ 23- Lõi 44- Bệđỡ 11- Giá treo 24- Đế tựa 45- Đệm nối 12- Vòi kẹp 29, 30- Đệm kín 46- Lõi bình làm mát 13,14- Đinh ốc có nắp vòng đệm chặn. 33- Piston 48- Nắp bình làm mát 15- Vòi;16,32- Lò xo nén 34- Bệđỡ 49- Phần tử lọc