- Công dụng: Cùng với xy lanh, nhóm piston để tạo thành buồng đốt.Là nơi để lắp vòi phun nhiên liệu, cơ cấu giảm áp, bố trí xu páp, trục cam, Trong mỗi buồng cháy trên nắp xy lanh có 4 c
Trang 1Chơng 1 Giới thiệu chung về động cơ B6 và khả năng c-
ờng hoá công suất 1.1 Đặc điểm kết cấu của động cơ
Động cơ B6 là loại động cơ diezel 4 kỳ 1 hàng 6 xi lanh, không tăng
áp, có buồng cháy thống nhất, bôi trơn bằng phơng pháp tuần hoàn cỡngbức kết hợp vung té, làm mát bằng nớc kiểu tuần hoàn cỡng bức, khôngdùng quạt gió làm mát mà lợi dụng động năng của dòng khí xả để tạo dòngkhí lu động qua két mát để làm mát nớc
Động cơ B6 đợc sử dụng trên xe Tăng PT-76 và đợc đặt dọc theo thân
xe trong khoang động lực, có vách ngăn với khoang chiến đấu
Hình1.1: Mặt cắt ngang động cơ B6
Trang 2Hình 1.2: Bố trí động cơ B6 trong khoang động truyền lực trên xe tăng -76
1 - Động cơ; 2 - Bơm nhiên liệu cao áp; 3 - Bỗu lọc tinh nhiên liệu;
4 - Thùng dầu nhờn; 5 - Thùng nhiên liệu; 6 - Nắp lỗ khí thải của thiết bị tăng nhiệt; 7 - Nắp lỗ tra nhiên liệu vào thùng chứa nhỏ; 8, 15 - Van xả n- ớc; 9 - ống phản lực (bên phải); 10, 14 - Nút lỗ nạp dầu nhờn vào truyền lực cạnh; 11 - Truyền động trong (bên phải);12 - Cơ cấu quay vòng bên phải; 13 - Hộp số; 16 - Đai đỡ thùng nhiên liệu phụ; 17 - Máng phun khí thải; 18 - Két mát dầu nhờn; 19 - Két mát nớc; 20 - Cơ cấu ngăn nớc lọt vào động cơ; 2 1- Bình ngng.
4 Số vòng quay trục khuỷu ứng với NeN neN v/ph 1800
6 Số vòng quay TK ứng với Memax neM v/ph 1200
Trang 37 Tốc độ không tải ổn định thấp nhất n v/ph 500
Nửa phía trên đợc cố định các chi tiết nh: cơ cấu phối khí, máy phát
điện, bầu lọc dầu bôi trơn, thân bơm cao áp, bên trong có 7 vách ngăn làm ổtrục của khuỷu trục
Nửa dới là các khoang chứa dầu, bơm nhiên liệu thấp áp, bơm nớc vàcảm biến đồng hồ tốc độ
Hai nửa hộp trục khuỷu đợc cố định bằng các vít cấy cắm vào nửatrên của hộp
- Vật liệu chế tạo: Hợp kim nhôm
- Phơng pháp chế tạo: Đúc
* Nắp xy lanh:
Trang 4- Công dụng: Cùng với xy lanh, nhóm piston để tạo thành buồng đốt.
Là nơi để lắp vòi phun nhiên liệu, cơ cấu giảm áp, bố trí xu páp, trục cam,
Trong mỗi buồng cháy trên nắp xy lanh có 4 cửa xu páp nạp và thảithông ra mặt bên của nắp xy lanh, nối buồng cháy với đờng nạp và đờngthải Trong cửa nạp và thải có lắp các đế xu páp nạp và thải, đối diện với đế
xu páp có khoan một lỗ để ép ống dẫn hớng xu páp, ở mỗi buồng cháy vềphía trong có khoan lỗ ren để vặn ống lót đồng của van khởi động khí nén.Mặt trên của nắp xy lanh có 7 vị trí mài phẳng để lắp các ổ đỡ trụccam, ở mỗi vị trí này có ép vào 2 chốt định vị và 4 vít cấy để cố định ổ đỡvới nắp xy lanh, trong ổ đỡ số 1 có 1 rãnh răng để dẫn dầu bôi trơn cho trụccam Mặt dới của nắp xy lanh có lắp hộp đỡ trục dẫn động của cơ cấu dẫn
động trục cam, hộp đợc cố định vào nắp xy lanh bằng 3 vít cấy Phía trênnắp xy lanh có nắp bảo vệ cơ cấu phối khí và đợc cố định với nắp xy lanhbằng các vít cấy, trên nắp bảo vệ có 3 cửa thông với vòi phun
- Vật liệu chế tạo: Hợp kim nhôm
Trang 5động cơ B6
- Cấu tạo:
Thân xy lanh có áo nớc làm mát, có 6 lỗ đặt xy lanh, xy lanh đợc địnhtâm trong lỗ bằng hai gờ ở miệng lỗ có rãnh làm chỗ tựa cho xy lanh, ởphía dới có vòng gờ để giữ 3 vòng đệm cao su lồng vào phía dới xy lanhngăn chất lỏng làm mát lọt vào các te, vòng cuối cùng làm kín thân xy lanh
và các te để ngăn dầu chảy từ các te ra ngoài
Mặt ngoài của thân xy lanh có lỗ cố định ống dẫn nớc làm mát từ bơmvào, mặt trên có 24 lỗ đặt ống dẫn nớc từ thân xi lanh lên nắp xi lanh, cóvòng cao su làm kín chịu dầu và nhiệt
Mặt dới của thân xi lanh đặt lên mặt phẳng phía trên của nửa trên hộptrục khuỷu và đợc cố định bằng 14 vít cấy và nửa trên các te Thân xi lanh
đợc định vị với hộp trục khuỷu bằng 4 vít cấy
- Vật liệu chế tạo: Hợp kim nhôm
- Phơng pháp chế tạo: Đúc
b) Nhóm piston
* Piston: Đợc đúc bằng hợp
kim nhôm Đỉnh dạng để tạo
điều kiện thuận lợi cho quá trình
tạo hỗn hợp khí cháy và cháy diễn
ra có hiệu quả, phía dới đỉnh
piston có các gân tăng cứng
Piston có hai bệ chốt để lắp chốt Hình 1.5: Piston của động cơ B6
piston, trong mỗi bệ chốt có hai lỗ để hứng dầu bôi trơn Mặt ngoài củapiston có tiện 5 rãnh để lắp vòng găng, trong đó có 4 rãnh ở phía trên và 1rãnh ở phía dới so với bệ chốt piston, phía dới có phay 4 lỗ để giảm trọng l-ợng của piston
* Chốt piston:
Trang 6nhôm Mặt làm việc của chốt Hình 1.6: Chốt piston
đợc bôi trơn bằng cách hứng dầu qua lỗ trên đầu nhỏ thanh truyền
Trong rãnh xéc măng 4 và 5 có khoan 18 lỗ để dẫn dầu do xéc mănggạt từ thành trong xy lanh qua thành trong pít tông xuống trục khuỷu
đợc xử lý bằng phơng pháp phun bi để làm mất những vết nứt tế vi
Đầu nhỏ thanh truyền lắp với chốt piston qua bạc lót Đầu to thanhtruyền gồm hai nửa tách rời và có 4 gân tăng cứng, hai nửa của đầu to đợc
cố định với nhau bằng khớp bản lề và chốt hình côn Bạc đầu to đợc chế tạothành 2 nửa và đợc định vị bằng chốt hình trụ
Trên đầu nhỏ thanh truyền có khoang 6 lỗ xuyên qua ống lót để dầubôi trơn tới đợc bề mặt làm việc của ống lót để bôi trơn cho chốt pít tông.d) Nhóm trục khuỷu
Trang 7Nhóm trục khuỷu đợc chế tạo bằng thép hợp kim crôm, niken,vonpram chất lợng cao, có 6 cổ khuỷu và 8 cổ trục, cổ khuỷu đợc bố trí trên
3 mặt phẳng lệch nhau 1200, cổ khuỷu và cổ trục chế tạo rỗng, mặt ngoàimài nhẵn Hai đầu cổ khuỷu và cổ trục có nắp hình côn và đợc giữ chặtbằng 1 bulông tạo nên phía trong 1 khoang rỗng, các khoang nối thông vớinhau bằng các lỗ khoang trong má khuỷu, và có các lỗ dẫn dầu bôi trơn các
bề mặt làm việc Giữa 2 cổ trục 7 và 8 có vòng đỡ, trên vòng đỡ có tiện rãnh
để lắp các vòng găng hồi dầu nhằm ngăn cho dầu bôi trơn không chảy rangoài
Hình 1.9: Trục khuỷu động cơ B6
Má khuỷu: gồm 12 má, phía ngoài má khuỷu có ép thêm 12 đối trọng
để giảm nhẹ phụ tải cho các cổ trục Đầu trục khuỷu có lắp bánh răng hìnhcôn bằng then hoa để truyền chuyển động quay trục khuỷu tới cơ cấu dẫn,phần rỗng ở đầu trục lắp khít với 1 ống dẫn dầu trung gian Cổ trục khuỷu
đặt lên ổ trợt có bạc lót đợc chế tạo bằng thép, phía trong có tráng một lớpkim loại đồng thanh chì
Trang 81.1.2 Cơ cấu phối khí
* Công dụng: Dùng để thực hiện quá trình trao đổi khí,nạp đầy khí nạp
và thải sạch khí thải ra khai xi lanh
Hình 1.10: Cơ cấu phối khí động cơ B6
* Cấu tạo:
Cơ cấu phối khí bao gồm các trục cam, xu páp và lò xo xu páp
Trên nắp xi lanh có lắp 7 ổ đỡ để lắp 2 trục cam nạp và thải, trục làmbằng thép rỗng, mỗi trục có 12 cam nạp và thải giống nhau Khoang trongcủa trục cam dùng để dẫn dầu bôi trơn đến các xu páp, vì vậy trong các ổ tr-
ợt và các bề mặt không làm việc của mỗi cam có khoan các lỗ thông với ờng dầu ở lòng trục
đ-Hình 1.11: Trục cam của động cơ B6
Động cơ B6 có 2 trục cam làm bằng thép rỗng bên trong để dẫn dầubôi trơn, mỗi trục có 12 cam Trục cam đợc dẫn động quay từ bánh răngcôn của trục nghiêng trái của cơ cấu dẫn động, bánh răng này ăn khớp vớibánh răng cam trên trục cam nạp Bánh răng trụ làm liền với bánh răng camtrên trục cam nạp ăn khớp với bánh răng trụ trên trục cam thải
Trang 9Mỗi bánh răng đợc định tâm trục cam bằng vòng định tâm và nối vớitrục bằng 1 ống lót điều chỉnh có then hoa trong và ngoài: trong có 10 thenhoa và ngoài có 41 then hoa dạng tam giác Then hoa trong dùng để ănkhớp với đầu trục cam và then hoa ngoài dùng ăn khớp với then hoa bêntrong của bánh răng ống lót đợc điều chỉnh bằng đai ốc, đai ốc trục camnạp có ren trái và đai ốc của trục cam thải có ren phải.
khoá ra khỏi đĩa xu páp khi điều
chỉnh khe hở giữa lng cam và Hình1.12: Kết cấu xu páp
mặt đĩa xupáp Mỗi xu páp có 2 lò xo lồng vào nhau và có chiều xoắn ngợcnhau, đầu dới của lò xo tỳ vào mặt trên nắp xy lanh còn đầu kia tỳ vào khoá
xu páp
1.1.3 Hệ thống cung cấp nhiên liệu và không khí
a) Hệ thống cung cấp nhiên liệu:
Hệ thống cung cấp nhiên liệu gồm có: thùng nhiên liệu, thùng chứanhiên liệu thừa, bơm cao áp, bơm thấp áp, bơm nhiên liệu bằng tay, bầu lọcthô, bầu lọc tinh, các đờng ống dẫn, các vòi phun, khóa phân phối nhiênliệu và khóa xả khí
Trang 10
Hình 1.13: Hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ B6
*Thùng nhiên liệu: gồm có 2 thùng bố trí bên trái động cơ, hai thùng
đợc cố định bằng các bu lông gá vào thành xe và giá vào sàn xe Phía trênthùng có lỗ nạp nhiên liệu và đậy kín bằng nắp có ren, có vòng đệm cao sulàm kín Ngoài ra có ống thông khí và lới lọc ngăn bụi vào thùng dầu, cácthùng dầu đợc nối với nhau bằng khoá phân phối, mặt dới của thùng lớn cócốc lắng và van xả, đáy thùng nhỏ có ống xả nối với khoá xả ở đáy xe
*Thùng nhiên liệu thừa: Chứa nhiên liệu thừa chảy từ bơm cao áp tới
và đựoc cố định ở vách ngăn buồng động lực phía trớc thùng dầu nhờn,thùng đợc làm kín, phía trên có nút thông hơi
*Bơm cao áp: Dùng để cung cấp nhiên liệu vào các xi lanh động cơ theo các chế độ phụ tải của động cơ và theo thứ tự của các xy lanh
Bơm nhiên liệu cao áp gồm có 6 phân bơm kiểu pít tông xi lanh, đợcgia công với độ chính xác cao không lắp lẫn Mỗi phân bơm bao gồm xylanh, piston, ống lót, trục cam, trên có vấu cam, con đội, van tăng áp
Trục cam BCA đợc dẫn động từ trục nghiêng trái và quay với tốc độbằng 1/2 tốc độ trục khuỷu, sử dụng bộ điều tốc đa chế độ lắp trên thân đểduy trì chế độ làm việc đã định của động cơ khi xe chuyển động trên các
địa hình khác nhau, duy trì vòng quay nhỏ nhất, hạn chế vòng quay lớnnhất Trên trục cam có 6 vấu cam để dẫn động cho 6 tổ bơm
Trang 11Sự thay đổi lợng nhiên liệu cấp vào xi lanh động cơ đợc thực hiện bằngcách dịch chuyển thanh răng để làm xoay pít tông mà làm thay đổi lợng cấpnhiên liệu.
*Bơm thấp áp: Dùng để đa nhiên liệu từ thùng chứa tới bơm nhiên liệucao áp trong thời gian động cơ làm việc, bơm bắt chặt vào nửa dới hộp trụckhuỷu về bên trái
Bơm nhiên liệu thấp áp kiểu phiến gạt gồm : thân, nắp cơ cấu quay,van điều chỉnh áp suất, van đổi đờng trong thân có lỗ để ép ống bọc bằng
đồng có cửa nhiên liệu vào và ra 2 ổ đỡ, trên ổ đỡ lắp rôto có 4 phiến gạtvan điều chỉnh để giữ cho áp suất không đổi, phía dới van điều chỉnh có lắpvan đổi đờng nhiên liệu bằng tay trớc lúc khởi động động cơ
* Bơm nhiên liệu bằng tay: Dùng để bơm đầy nhiên liệu cho hệ thốngcung cấp nhiên liệu và đẩy khí ra khai hệ thống trớc khi khởi động động cơ.Bơm tay lắp ở trên giá ở sàn xe trong buồng lái phía trớc lái xe Lỗ dới củabơm nối với đờng ống từ khoá phân phối, lỗ trên lắp với đờng dẫn tới bầulọc thô
*Bầu lọc thô: Dùng để lọc các tạp chất cơ học lẫn trong nhiên liệu trớckhi đa vào bơm thấp áp Bầu đợc đặt chặt với giá ở sau xe cạnh thùng nhiênliệu lớn
Trang 12b) Hệ thống cung cấp không khí:
Bầu lọc không khí: Là loại bầu lọc kiểu quán tính, ly tâm và lọc thấm
có bộ phận hút bụi ra ngoài, đợc đặt bên phải động cơ dới máng phun Nóbao gồm các bộ phận chính: : Thân, nắp, các ống xoáy lốc, 3 tầng lọc, hộpchứa bụi và ống hút bụi
Các ống góp nạp: ống góp nạp làm bằng thép tấm dập, dùng để dẫnkhí đã lọc sạch đa vào xy lanh động cơ
*Van an toàn: Van đợc lắp trong ống dẫn dầu nối giữa dầu vào và dầu
ra của két mát Nó ngăn ngừa khả năng làm vỡ đờng ống khi lực cản trong
Trang 13két mát tăng Van có cấu tạo kiểu bi và lò xo, để làm kín có đệm cao su.Van mở khi áp suất d là 2,5 - 3,5 kg/cm2.
* Bơm dầu nhờn bằng điện: Dùng để đa dầu nhờn tới các bề mặt chitiết làm việc của động cơ khi động cơ cha làm việc
* Két làm mát dầu: Dùng để làm mát dầu nhờn khi dầu đã đi bôi trơncác chi tiết động cơ
a) Két mát nớc:
Két mát nớc kiểu ống - lá tản nhiệt tơng tự két mát dầu, chỉ khác là cácvách ngăn trong máng góp chia két mát thành 8 ngăn Một đầu của máng góp nối với đờng ống dẫn tới xi
lanh động cơ, còn đầu kia đợc nối
tới bơm nớc Nớc từ động cơ đến
đợc làm mát nhờ dòng khí đối lu
qua các ống đồng và cánh tản
nhiệt
Trang 14Hình 1.17: Két mát
b) Máng phun:
Có tác dụng tạo thành luồng không khí làm mát thổi qua két mát nớc
và két mát dầu nhờ năng lợng dòng khí xả Máng đợc đặt ở buồng động lựcbên trái xe
Hình 1.18: Máng phun
Máng gồm có 6 ngăn làm việc độc lập bố trí trong thân Mỗi ngăngồm: Các ống thải đợc chia thành 2 nhánh thải, buồng hỗn hợp thông vớibuồng khuếch tán và các bớm tiết lu Các ống thải đợc nối với hộp van củacơ cấu ngăn nớc và động cơ Đầu các nhánh ống thải đợc làm thắt lại đểlàm tăng tốc dòng khí thải Các ống phụ là các ống thép dập hàn bên ngoàicác nhánh xả với thành dới của máng phun
Hình 1.19: Cấu tạo một ngăn máng phun
c) Bình ngng:
Trang 15DSùng để ngăn ngừa sự mất mát nớc của hệ thống làm mát khi nó bịgiãn nở vì nhiệt, để thu hồi ngng tụ hơi nớc từ động cơ và két mát Bình ng-
ng đợc cố định chặt bằng bu lông vào nóc xe trong buồng động lực
d) Van xả:
Dùng để xả nớc và nhiên liệu ở đáy xe Nó đặt ở đáy khoang động lực.Van này bao gồm có nắp trục, lò xo, chốt và các ống dẫn Khi cấn mở vanphải ấn nắp và xoay đi để chốt giữ nắp van mở
1.1.6 Hệ thống khởi động bằng khí nén
Dùng để khởi động động cơ khi hệ khởi động bằng điện bị hỏng
Hệ thống khởi động bằng khí nén bao gồm: 1 bình khí nén Khoá bìnhlắp ở cổ bình có tay vặn, đồng hồ áp suất khí, cơ cấu phân phối khí nén khởi
1.1.7 Cơ cấu ngăn nớc vào động cơ
Dùng để ngăn nớc lọt vào xi lanh động cơ khi xe bơi nớc, khi rửa xe và
để xe ngoài trời ma mà động cơ không làm việc
Cơ cấu gồm 6 hộp van, khóa ngắt bầu lọc không khí, van xả nớc, cơcấu điều khiển thiết bị và ống dẫn
Trang 161.2 Cờng hóa công suất cho động cơ B6
1.2.1 Giới thiệu chung
Cờng hóa công suất cho động cơ nhằm mục đích nâng cao khả năng cơ
động cho xe nhất là đối vơi xe quân sự thờng đợc sử dụng trong điều kiệnkhắc nghiệt đặc biệt là đối với khí hậu và địa hình Việt Nam
Nâng cao công suất cho động cơ đồng nghĩa với nâng cao khả năngphòng tránh, đánh trả là nhiệm vụ đợc đặt lên hàng đầu cho các nhà nghiêncứu trong điều kiện chiến tranh công nghệ cao nh hiện nay
Vấn đề nâng cao công suất đợc xuất phát từ biểu thức công suất có ich:
1 0
Muốn cờng hóa công suất của động cơ phải thực hiện các biện pháp:
- Thay đổi các thông số kết cấu: , D, S, i
- Tăng số vòng quay trục khuỷu động cơ: n
- Tăng áp suất có ích trung bình: pe biết pe = f( Qh,α,v,m,e,p0,T0)
1.2.2 Các phơng pháp cờng hóa cho động cơ B6
1.2.2.1.Thay đổi các thông số kết cấu: , D, S, i
a) Giảm số kỳ của động cơ (dùng động cơ 2 kỳ thay cho động cơ 4 kỳ):Theo lý thuyết thì khi giảm số kỳ động cơ xuống 2 lần và giữ nguyêncác chỉ tiêu thông số khác thì công suất có ích Ne sẽ tăng lên đợc 2 lần.Chính vì vậy mà hầu hết các động cơ diesel kích thớc lớn và tốc độ thấp đều
là các động cơ 2 kỳ Các động cơ nhỏ và có số vòng quay cao thì sử dụng
động cơ 2 kỳ không phù hợp vì quá trình quét thải kém, đồng thời điều kiệnlàm việc nặng nề do ứng suất nhiệt cao
b) Tăng kích thớc xy lanh D,S:
Kích thớc xy lanh D, S của động cơ nói chung hiện nay đạt giá trị khálớn trong các động cơ diesel kích thớc lớn, tốc độ thấp D=7401100mm,S=15002000mm Kích thớc xy lanh càng lớn thì kích thớc bao của độngcơ càng lớn, vì vậy nếu tăng D, S sẽ gây nhiều khó khăn của công nghệ lẫnvật liệu chế tạo các chi tiết
Trang 17Với các phơng tiện quân sự (tăng thiết giáp và tàu chiến) và giao thông
đờng bộ thì việc sử dụng động cơ có kích thớc lớn không phù hợp
c) Tăng số xy lanh i động cơ:
Hiện nay động cơ một hàng xy lanh thì i=12, động cơ cao tốc kiểu chữ
V thì i=16 và động cơ hình sao i=3256 xy lanh Nếu tăng số nhiều hơnnữa thì làm số chi tiết của động cơ tăng lên rất nhiều, làm giảm độ cứngvững của hệ trục.Do đó, một mặt làm giảm độ tin cậy và an toàn trong quátrình làm việc của động cơ, mặt khác việc bảo dỡng, sử dụng phức tạp
Đối với cá phơng tiện quân sự cũng đã áp dụng phơng án tăng số xylanh i bằng cách sử dụng động cơ kiểu chữ V, động cơ hình sao nhng chỉtrong giới hạn nhất định vì nó đòi hỏi khoang động lực phải lớn
1.2.2.2.Tăng số vòng quay của động cơ n
Khi tăng số vòng quay trục khuỷu n thì tốc độ trung bình của piston Cm
sẽ tăng Hiện nay động cơ diezel có tốc độ trung bình Cm đạt tới 1218 m/s
và chất lợng quá trình cháy giảm
1.2.2.3.Tăng áp suất có ích trung bình p e
Nhìn chung, tăng áp suất trung bình pe là biện pháp hiệu quả vì vừatăng đợc công suất và tính kinh tế của động cơ, ít thay đổi về kết cấu, độngcơ vẫn đảm bảo gọn, khối lợng nhỏ Nhng do áp suất có ích trung bình
pe=f(Qh,α,v,m,e,p0,T0), nên mức độ của các yếu tố ảnh hởng đến pe cũngkhác nhau
a) Tăng nhiệt trị thấp của nhiên liệu QH:
Nhiệt trị QH của nhiên liệu hầu nh là một hằng số ổn định, phụ thuộcvào nguồn gốc và phơng pháp chng cất của nhiên liệu Nên trong thực tếviệc tăng QH là không thực hiện đợc, do đó không có ý nghĩa
b) Giảm hệ số d lợng không khí α:
