- Hình vẽ nguyên lý hoạt động
a, Loại khống chế triệt để; b, Loại khống chế không triệt để Trả lời:
Trả lời:
* Công dụng:
Tự động điều tiết lượng nước đi qua bầu mát, qua đó điều chỉnh nhiệt độ nước trước khi làm mát cho độngc cơ.
* Cấu tạo:
A. Đường nước từ động cơ tới, B. Đương nước tới bầu mát, C. Đường nước đi thẳng tới bơm. 1. Vỏ; 2. Hộp xếp (hộp co giãn)
* Nguyên lý hoạt động
● Loại khống chế triệt để (hình a)
Tùy theo nhiệt độ nước ra, mà van cho nước đi theo các đường sau:
- Khi nhiệt độ nước làm mát còn thấp, hộ chưa giãn nở, cửa B đóng hoàn toàn, của C mở hoàn toàn, van khống chế hoàn toàn đường đi qua bầu mát, cho tất cả nước đi thẳng tới bơm, được bơm đẩy vào làm mát cho động cơ.
- Khi nhiệt độ nước làm mát tăng, hộp xếp giãn nở ít, cửa C đóng dần lại, cửa B mở dần ra, van khống chế bớt cửa C, cho một phần nước qua của C tới bơm, phần còn lại qua cửa B, tới bầu mát để hạ thấp nhiệt độ cho động cơ.
- Khi nhiệt độ nước làm mát đạt giá trị tới hạn, hộp xếp giãn nở hoàn toàn, cửa C đóng hoàn toàn, cửa B mở hoàn toàn, tất cả các nước đi vào cửa A, rồi qua cửa B qua bầu mát được hạ thấp nhiệt độ trước khi làm mát cho động cơ.
● Loại khống chế không triệt để (hình b)
- Khi nhiệt độ nước làm mát còn thấp, hộp xếp chưa giãn nở, cửa C mở hoàn toàn, nước đi vào cửa A rồi chia ra làm hai ngả: một ngả qua cửa B để hạ thấp nhiệt độ, ngả kia qua cửa C để bơm đầy làm mát cho động cơ.
- Khi nhiệt độ nước làm mát tăng, hộp xếp giãn nở ít, cửa C đóng dần lại, van khống chế hết cửa C, cho một phần nước qua cửa C tới bơm đẩy và làm mát cho động cơ. - Khi nhiệt độ nước làm mát tăng, hộp xếp dãn nở ít cửa C đóng dần lại, van khống chế bớt cửa C, cho một phần nước qua cửa C tới bơm, phần còn lại cho qua cửa B, tới bầu mát để hạ thấp nhiệt độ trước khi vào làm mát cho động cơ.
- Khi nhiệt độ nước làm mát đạt giá trị tới hạn, hộp xếp giãn nở hoàn toàn, cửa C đóng hoàn toàn, tất cả nước đi vào cửa A, rồi qua cửa B, qua bầu mát được hạ thấp nhiệt độ trước khi làm mát cho động cơ.
Câu 10: Từ bản vẽ cho trước, trình bày cấu tạo và nguyên lý hoạt động của bơm nước làm mát kiểu piston? (3 điểm).
Bơm piston loại một hiệu lực Trả lời:
1. Đường ống nhập, 2. Van nhập, 3. Xylanh, 4. Piston, 5. Cán piston, 6. Vành đai; 7. Đĩa lệch; 8. Trục bơm; 9. Van thoát; 10. Bầu đệm không khí; 11. Đường ống thoát; 12. Van an toàn; 13. Đường dẫn.
* Nguyên lý hoạt động
- Khi động cơ hoạt động trục 8 quay làm cho đĩa lệch ly tâm quay theo. Thông qua vành đai 6 và cán piston 5, sẽ dẫn piston 4 chuyển động trong xylanh 3.
- Khi piston chuyển động từ trái sang phải, làm cho thể tích trong xilanh tăng lên, áp suất giảm, van 9 đóng, van 2 mở, nước từ của nhập, qua van 2 nhập vào đầy bơm. - Khi piston chuyển đọng từ phải sang trái thể tich strong xilanh giảm, nước trong xilanh bị nén lại, áp suất tăng van hai đóng lại, vam 9 mở, nước trong xilanh, qua van 9 lên cửa thoát. Khi lên cửa thoát, một phần nước lên bầu giảm chấn, phần còn lại ra đường ống thoát đi làm mát cho động cơ.
- Tại bầu chấn:
+ Khi bơm cấp nước (piston dịch chuyển sang trái), nước sau khi đi ra khỏi van, một phần lên bầu giảm chấn (nén không khí trong bầu lại).
+ Khi bơm không cấp nước (piston sang phải), ap suất nước trên đường ống thoát giảm, nước từ trong bình tràn xuống đường ống thoát đi làm mát cho động cơ.
Bầu giảm chấn có tác dụng làm giảm lưu lượng nước ra được liên tục, không gián đoạn gây chấn động.
- Như vậy hành trình nào của bơm cũng có nước thoát ra cửa thoát. Nhờ đó mà nước ra đều, bơm ít bị chấn động.
- Van 12 có công dụng khống chế áp lực bơm. Nếu áp lực trên đường ống thoát hơn quy định thì van 12 mở ra, đưa bớt nước vào cửa nhập đảm bảo an toàn cho bơm. Bơm piston thường chỉ được dùng trong hệ thống của động cơ tốc độ thấp. Ở động cơ tốc độ cao, vì để tránh lực quán tính rất lớn của các khối lượng chuyển động của bơm và để tránh hiện tượng va đập thủy lực do chu trình cấp nước không liên tục, người ta ít dùng bơm này.
Câu 11: Từ bản vẽ cho trước, trình bày cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống khởi động bằng điện kiểu roto di động? (3 điểm).
Sơ đồ mạch khởi động kiểu rôto di động Trả lời:
* Cấu tạo
1. Ắc quy, 2. Cá hãm, 3. Thanh hãm, 4. Thanh thép từ động, 5. Lò xo, 6. Lò xo hồi vị, 7. Bánh răng động cơ, 8. Bánh đà máy diesel, 9. Đĩa gạt, CD. Cầu dao, N. Nút ấn, K1, K2 Các tiếp điểm, W1 Cuộn dây công tắc tơ, W2 Cuộn hút, W3 Cuộn dây kích từ.
* Nguyên lý hoạt động.
- Chuẩn bị đưa mạch điện khởi động kiểu rô to di động vào làm việc thì đóng cầu dao CD.
- Ấn nút N, cuộn dây W1 có điện, từ hóa lõi thép trở thành nam châm điện, hút thanh thép từ động(4) làm tiếp điểm K1 đóng, cuộn hút W2 được cấp điện sẽ hút lõi thép rô to về vị trí cân bằng với bề mặt cực từ, làm cho bánh răng(7) của động cơ khởi động vào khớp với bánh đà (8) của máy diezel (K2 chưa đóng vì bị khống chế bởi thanh hãm (3) và cá hãm (2).
- Trong quá trình rô to dịch chuyển về vị trí cân bằng thì đĩa gạt (9) đẩy cá hãm (2) và làm cho thanh hãm (3) không bị khống chế, tiếp điểm K2 đóng, cấp điện cho cuộn dây kích từ W3 và mạch phần ứng của động cơ, động cơ quay thông ua cơ cấu truyền động lai bánh đà quay để khởi động máy diezen.
- Khi máy diezen đã nổ, nhả nút bấm N, cuộn W1 của công tắc tơ mất điện, mất lực hút, lò xo(5) đẩy thanh thép động (4) về vị trí ban đầu, tiếp điểm K1 và K2 mở , các cuộn dây W2, W3 và động cơ được cắt điện, nhờ lò xo hồi vị (6) đẩy, rô to về vị trí
ban đầu, bánh răng của động cơ tách khỏi bánh đà của diezen, mạch điện khởi động ngừng hoạt động.
Câu 12: Từ bản vẽ cho trước, trình bày cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống khởi động trực tiếp bằng không khí nén? (3 điểm).
Hệ thống khởi động trực tiếp dùng xupap khởi động Trả lời:
* Cấu tạo:
1. Máy nén gió 5. Tay khởi động 2. Chai gió 6. Đĩa chia gió 3. Van chặn chính 7. Đường thoát gió 4. Van khởi động chính 8. Các xupáp khởi động
* Nguyên lý làm việc:
- Trước khi khởi động phải kiểm tra áp lực chai gió (2).
- Khi mở van (3) khí nén từ bình (2) vào hộp van khởi động (4). Khi ta ấn tay khởi động gió vào đĩa chia gió (6) là hộp van phân phối. Khí nén từ bộ phận phân phối lần lượt vào các xilanh theo thứ tự nổ của động cơ, qua các xupáp khởi động tác động lên piston làm quay trục khuỷu. Tốc độ trục khuỷu tăng dần và đến khi tự làm việc được thì ngừng ấn tay (5) cho hoạt động bằng nhiên liệu. Khoá van (3) lại, khí nén theo đường (7) ra ngoài bảo đảm an toàn.
Áp lực ở chai gió (2) thiếu thì dùng máy nén (1) bổ sung đạt đén áp lực yêu cầu. Đĩa chia gió (bộ phận phân phối khí khởi động) điều khiển bằng trục phân phối.
Câu 13: Từ bản vẽ cho trước, trình bày cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống khởi động gián tiếp bằng không khí nén? (3 điểm).
Sơ đồ hê thống khởi động gián tiếp dung xupap khởi động Trả lời:
* Cấu tạo:
1. Máy nén gió 6. Tay khởi động 2. Chai gió 7. Đường gió phụ 3. Van chặn chính 8. Đường gió chính 4. Van khởi động chính 9. Các xupáp khởi động
5. Van khởi động 10. Đĩa chia gió.
* Nguyên lý hoạt động:
Khi mở van (3), khí nén từ chai gió (2) vào hộp (4) theo đường (T) lên hộp van (5) theo đường (H) vào phần trên hộp van khởi động chính (4) tạo nên sự cân bằng áp suất nên hộp van khởi động đóng chặt .Khí ấn tay khởi động (6) xuống, mở thông đường (H) và (C) nên khí nén trên hộp (4) theo đường (C) ra ngoài tạo nên sự chênh lệch áp suất, do đó hộp (4) mở khí nén ra và được chia làm 2 đường. Đường gió chính và đường gió tới đĩa chia gió.
- Phần lớn khí nén chủ yếu theo đường (8) đến chờ sẵn ở các xupáp đó là đường gió chính để khởi động.
- Phần kia vào đĩa chia gió (10) sau đó vào phần trên của xupáp khởi động theo thứ tự nổ của động cơ, nhờ trục phân phối tác động vào đĩa chia gió để thông đường gió phụ tới từng xupáp khỏi động. Mở xupáp khởi động cho đường gió chính vào xylanh để khởi động động cơ.
- Khi khởi động xong, ngừng ấn tay khởi động, khoá van (3) và nạp bổ sung nhờ máy nén khí.
Hệ thống khởi động gián tiếp được sử dụng phần lớn cho động cơ diezen lai chân vịt.
Câu 14: Từ bản vẽ cho trước, trình bày cấu tạo và nguyên lý hoạt động của cơ cấu đảo chiều trực tiếp bằng phương pháp di động trục cam? (3 điểm).
Cơ cấu đảo chiều trực tiếp bằng cách dịch trục cam Trả lời:
* Cấu tạo:
1.Đường dẫn khí nén, 2. Van đảo chiều, 3. Bình dầu, 4. Piston, 5. Xi lanh chứa dầu, 6. Phớt kín dầu, 7. Cam hút khi tiến, 8. Khớp nối, 9. Trục cam, 10. Cam xả khi lùi, 11. Cam xả khi tiến, 12. Cam hút khi lùi, 13. Cam hút khi tiến, 14. Con đội xupáp hút, 15. Con đội xupáp xả.
Trong cơ cấu này, tương ứng với mỗi xupáp của động cơ có 2 cam dẫn động (một cam tiến và một cam lùi).
Giữa 2 cam có mặt vát chuyển tiếp để con đội có thể trượt từ cam này sang cam khác dễ dàng. Khi đẩy trục cam di động dọc trục, các cam khác bị đẩy đi, nên con đội đang tiếp xúc với cam này sẽ chuyển sang tiếp xúc với cam khác. Do đó pha phân phối khí và thứ tự nổ của động cơ sẽ thay đổi làm động cơ hoạt động theo chiều ngược lại.
* Nguyên lý hoạt động:
- Khi tàu chạy tới (động cơ quay theo chiều thuận) thì xoay van (2) ở vị trí "tới". Khí nén qua van (2) vào bình (3) và nén dầu xuống piston (5) bị dịch chuyển sang phải kéo theo trục cam di động sang bên phải, các con đội tiếp xúc với các cam tới
(lúc này không khí trong bình (4) thoát ra ngoài theo van (2) dần trong xi lanh phía phải sẽ dâng lên đầy bình.
- Muốn tàu chạy lùi (động cơ quay theo chiều ngược lại) thì trước tiên phải dừng động cơ lại. Tiếp sau đó mới xoay van (2) về vị trí "lùi", khi đó khí nén sẽ vào bình (4) đẩy dầu xuống làm piston bị đẩy sang trái. Trục cam sẽ bị đẩy sang trái làm con đội chuyển sang tiếp xúc với các cam lùi, động cơ sẽ quay theo chiều ngược lại.
Câu 15: Vẽ hình, trình bày ưu nhược điểm của các kiểu đầu vòi phun nhiên liệu. (3 điểm).
Trả lời:
Các kiểu đầu phun a) Đầu phun nhiều lỗ; b, c, d) Đầu phun một lỗ.
* Đầu phun nhiều lỗ tia(hình a)
- Ưu điểm
+ Đường kính lỗ tia nhỏ, nên nhiên liệu phun ra ở trạng thái tơi sương.
+ Góc tỏa của chum tia nhiên liệu lớn, nên nhiên liệu phân bố đều khắp không gian buồng đốt.
- Nhược điểm
+ Khó chế tạo vì lỗ tia quá nhỏ
+ Các lỗ tia dễ bị tắc nên yêu cầu đối với nhiên liệu rất khắt khe.
* Đầu phun một lỗ tia (hình b)
- Ưu điểm: Chế tạo đơn giản. - Nhược điểm
+ Đường kính lỗ tia lớn nên nhiên liệu kém tơi sương
+ Góc tỏa cảu tia nhiên liệu hẹp, nên nhiên liệu không phân bố đều khắp các khoang buồng đốt.
* Đầu phun một lỗ tia, kim phun có chốt hình trụ(hình c).
- Ưu điểm
+ Chế tạo đơn giản; + Lỗ tia không bị tắc.
- Nhược điểm: Góc tỏa của tai nhiên liệu nhỏ, nên nhiên liệu không phân bố đều khắp trong không gian buồng đốt.
* Đầu phun một lỗ tia, kim phun có chốt hình nón cụt(hình d).
- Ưu điểm
+ Nhiên liệu tơi sương như loại nhiều lỗ tia + Lỗ tia không bị tắc.
+ Điều chỉnh được góc tỏa của tia nhiên liệu, nên chất lượng hòa trộn giữa nhiên liệu và khí nén rất tốt.
- Nhược điểm + Khó chế tạo.
+ Phần chốt côn nhô vào buồng đốt dễ bị cháy.
Câu 16: Từ hình vẽ cho trước, trình bày cấu tạo và nguyên lý hoạt động của van phân phối khí kiểu đĩa trượt (đĩa chia gió). (3 điểm).
Van phân phối khí kiểu đĩa trượt Trả lời:
1. Đĩa tĩnh, 2. lỗ dẫn khí tới xupap khởi động, 3. lỗ trên đĩa động, 4. đĩa động, 5. ống bao, 6. nắp trong, 7. nắp ngoài, 8. đường dẫn khí tới, 9. trục, 10. lò xo, 11. lỗ tra dầu bôi trơn.
Van này được bắt chặt trên thân động cơ nhờ các bulong thông qua đĩa tĩnh 1. Trục khuỷu của động cơ dẫn động trục 9, trên đoạn đầu trục có răng then hoa ngoài để ăn khớp với răng then hoa trong ống 5. Mặt ngoài của ống 5 cũng có những răng then hoa ăn khớp với răng then hoa trong của đĩa động 4. Lò xo 10 ép đĩa động tỳ lên mặt trượt của đĩa tĩnh. Nắp đậy 6 làm kín cả cụm van. Khi đĩa động quay, khí nén qua các lỗ thông trên đĩa động với các lỗ trên đĩa tĩnh, theo các đường dẫn khí đến từng xupap khởi động theo đúng thứ tự nổ để khởi động động cơ.
* Nguyên lý hoạt động:
- Ở trạng thái bình thường, lò xo ép nhẹ đĩa động tỳ lên bề mặt của đĩa tĩnh;
- Khi khởi động, khí nén theo đường 8 vào van, ép chặt đĩa động lên bề mặt đĩa tĩnh. Lúc này lỗ 3 của đĩa động trùng ít nhất với một lỗ trên đĩa tĩnh. Qua các lỗ thông, khí nén đi ra khỏi van theo đường số 2 tới xupap khởi động để vào xilanh, tác dụng lên đỉnh piston, thông qua biên làm quay trục khuỷu. Khi trục khuỷu quay, nhờ khớp lai, làm cho trục của van phân phối khí quay, thông qua ống bao làm cho đĩa động quay; lỗ của đĩa động sẽ trùng với các lỗ khác của đãi tĩnh để dẫn khí nén tới các xupap kế tiếp theo đúng thứ tự làm việc của động cơ;
- Khi động cơ đã tự làm việc được, thôi không ấn tay khởi động nữa, đường khí số 8 mất áp lực, đĩa động lướt nhẹ trên bề mặt đĩa tĩnh nhờ lực lò xo.
Câu 17: Từ bản vẽ cho trước, trình bày cấu tạo và nguyên lý hoạt động của máy nén khí 3 cấp? (3 điểm).
Trả lời: * Cấu tạo
- 1a, 1b, 2a, 2b, 3a, 3b: các van một chiều, 4. lọc gió, 5. piston, 6. xilanh, 7. nhiệt kế, 8. bầu mát.
- Piston 5 nằm trong xilanh 6, có cấu tạo đặc biệt, 3 mặt trụ có kích thước đường kính khác nhau. Xen giữa 2 mặt trụ là 3 mặt côn trên và dưới nằm ở vị trí song song với mặt côn của nắp xilanh và xilanh. Khi piston dịch chuyển lên xuống trong xilanh, tạo nên sự thay đổi thể tích của các cấp khác nhau: VI ˃ VII˃VIII, nhờ đó mà khi một lượng khí không đổi được nén vào cấp thứ nhất, được nén vào cấp thứ 2 sang cấp thứ 3 thì áp suất của các cấp sẽ là: pI˃pII˃pIII. Trên đường ống dẫn khí từ cấp nọ sang cấp kia đều có lắp bầu làm mát trung gian để giảm nhiệt độ, lắp nhiệt kế để đo nhiệt độ khí nén.
b.Nguyên lý hoạt động
Khi trục khuỷu quay thông qua biên làm cho piston chuyển động tịnh tiến lên xuống trong xilanh tạo nên sự làm việc của máy nén.
- Khi piston đi xuống sự làm việc của các cấp như sau:
+ Ở cấp thứ I: thể tích trong xilanh tăng, áp suất giảm, van một b đóng, van 1a mở, không khí từ bên ngoài, qua bầu lọc khí, qua van 1a, nạp vào xilanh của cấp thứ nhất.
+ Ở cấp thứ II: Thể tích giảm, áp suất tăng van 2b đóng, van 2a mở, khí nén qua can 2a, qua bầu lọc mát trung gian lên cấp thứ 3;