mục lụcLời nói đầu ...................................................................................................3Chương 1: Giới thiệu chung về động cơ S6D1252….. .................................5Chương 2 :Đặc điểm kết cấu động cơ S6D1252………………....................92.1. Cơ cấu khuỷu trục thanh truyền (CCKTTT)……………………… 92.1.1. Nhóm chi tiết cố định...................................................................92.1.2. Nhóm chi tiết chuyển động…………………………………….. 142.2. Cơ cấu phân phối khí…………………………………………….. 212.2.1. Xu páp nạp và xu páp thải……………………………………… 232.2.2. Trục cam……………………………………………………….. 252.2.3.Con đội…………………………………………………………. 262.2.4.cò mổ…………………………………………………………… 262.2.5.Ôngs dẫn hướng xu páp………………………………………… 272.2.6.Đế xu páp……………………………………………………….. 26Chương 3: Các hệ thống chính của động cơ S6D1252 …………………. 293.1. Hệ thống bôi trơn...........................................................................313.2. Hệ thống làm mát ............................................................................313.3. Hệ thống cung cấp nhiên liệu……………………………………...34Chương 4: Xây dung đường đặc tính ngoài của động cơ………………….414.1. Các thông số ban đầu………………………………………………414.2.Tính toán các qúa trình công tác……………….…..………………424.2.1.Tính toán quá trình trao đổi khí…………………………………..424.2.2.Tính toán quá trình nén…………………………………………..424.2.3.Tính toán quá trình cháy…………………………………………424.2.4Tính toán quá trình d•n nở.............................................................454.2.3. Kểm nghiệp kết quả tính toán……………………………………464.3. Các thông số đánh giá chu trình công tác của động cơ....................464.3.1.Các thông số chỉ thị ...........................................…………………464.3.2.Các thông số có ích của động co………………………………....474.3. Xây dựng đường đặc tính ngoài của động cơ...............................474.3.1.KháI quát ……………………………………………………….. 474.3.2. Thứ tự dựng các đường đặc tính……………………………… .48Chương 5:Kiểm tra ,bảo dưỡng một số hệ thống của động cơ S6D1252......51 5.1.Bảo dưỡng động cơ………………………………………………...51 5.1.1.Mục đích bảo dưỡng……………………………………………..51 5.1.2.Nội dung bảo dưỡng……………………………………………..51 5.1.3.Quy tắc chung của công tác bảo dưỡng………………………. ..51 5.2.Bảo dưỡng các cơ cấu , hệ thống của động cơ…………………….53 5.2.1. Bảo dưỡng cơ cấu trục khuỷu thanh truyền …………………….53 5.2.2. Bảo dưỡng cơ cấu phân phối khí…………………..……………53 5.2.3.Bảo dưỡng hệ thống bôi trơn………….………….……………..54 5.2.4.. Bảo dưỡng hệ thống làm mát………….………………………54 5.2.5.. Bảo dưỡng hệ thống cung cấp nhiên liệu………….……………55 5.3.Phân tích một số hư hỏng gặp phải trong quá trình khai thác độngcơ..55 5.3.1. Động cơ khó khởi động ………………………………………...55 5.3.2.Động cơ làm việc không ổn định thừa nhiên liệu………………56. 5.4. Đánh giá động cơ……………………………………………. .…57. Kết luận .....................................................................................................58 Tài liệu tham khảo..................................................................................... 59LờI Mở ĐầUĐộng cơ đốt trong kể từ khi ra đời không ngừng phát triển và ngày càng được cải tiến, hoàn thiện về kết cấu, vật liệu sử dụng và công nghệ chế tạo. Vai trò của nó ngày càng có giá trị trong nền kinh tế quốc dân và an ninh quốc phòng. Trên các ô tôcũng như xe chuyên dùng hiện đại , động cơ diesel được sử dụng với tỉ lệ cao. Đặc biệt trên các loại xe chuyên dùng và xe du lịch cỡ nhỏ thì xu hướng diesen hoá ngày càng rõ rệt. Bởi ưu thế nổi bật của động cơ diesen là: Tính kinh tế nhiên liệu và công suất cao. Với xu thế đó, ngày nay động cơ Diezen cũng đang thay thế dần cho động cơ xăng. Để đáp ứng nhu cầu Diezen hoá người ta không ngừng cải tiến, hiện đại từng phần nhằm thu gọn kích thước, giảm khối lượng động cơ mà vẫn duy trì được công suất bằng thay đổi kết cấu nâng cao công suất riêng, giảm suất tiêu hao nhiên liệu.Cùng với sự ra đời của các loại vật liệu mới, đồng thời với việc chế tạo máycông nghệ ngày càng hiện đại , đ• cho sản xuất ra các loại động cơ của thế hệ sau này có kính thước nhỏ gọn , tính kinh tế nhiên liệu cao hơn , công suất riêng lớn hơn .Xu hướng chung của mợt sớ h•ng sản xuất động cơ trên thế giới ngày nay là cường hoá động cơ bằng phương pháp tăng áp cho động , kết hợp tăng tốc độ vòng quay trục khuỷu động cơ tối đa trong giới hạn cho phép .Ngoài vấn đề cải tiến động cơ , để đảm bảo tính kinh tế nhiên liệu cho động cơ cao và giảm tối thiểu lượng khí thải độc hại gây ô nhiễm môi trường. Hệ thống cung cấp nhiên liệu diezen đ• có nhưỡng thiết kế cải tiến về nguyên lý và kết cấu khác xa với các hệ thống nhiên liệu diezen truyền thống.Hội tụ các ưu điểm trên, động cơ S6D1252 lắp trên xe FD400 của h•ng komatsu ( nhật bản) ra đời đ• mang lại tính kinh tế ưu việt của nó cả về mặt kỹ thuật chế tạo cũng như công suất và mức tiêu hao nhiên liệu.Trên mạng lưới giao thông ở nước ta hiện nay sử dụng nhiều ô tô hiện đại, xe chuyên dùng sử dụng động cơ diezen. Trong khi đó số lượng kỹ sư, cán bộ kỹ thuật được đào tạo cơ bản để nắm chắc và hiểu sâu về ô tô hiện đại chiếm tỷ lệ thấp. Tài liệu nghiên cứu về đặc điểm kết cấu và các qui trình khai thác, sửa chữa các hệ thống trên xe hiện đại phần lớn bằng tiếng nước ngoài gây không ít khó khăn cho cán bộ kỹ thuật và đặc biệt là công nhân kỹ thuật Trong quá trình học tập em được giao đồ án tốt nghiệp với đề tài : “Khai thác động cơ S6D1252 Trên xe FD”.Nội dung của đồ án bao gồm các phần sau:Chương 1: Giới thiệu chung về động cơ S6D1252.Chương 2: Đặc điểm kết cấu của động cơ S6D1252.Chương 3: Các hệ thống chính của động cơ S6D1252.Chương4: Xây dựng đường đặc tính ngoài của động cơ S6D1252 ở chế độ Ne max.Chươnưg 5:Kiểm tra ,bảo dưỡng một số cơ cấu ,hệ thống của động cơ S6D1252. Kết luận. Trong quá trình thực hiện đồ án em được sự hướng dẫn , chỉ bảo rất tận tình của các thầy trong bộ môn động cơ, bộ môn ô tô và đạc biệt là thầy giáo TS Lê Đình Vũ. Vì thời gian có hạn và kiến thức của bản thân còn nhiều hạn chế nên đồ án không tránh khỏi những thiếu sót , rất mong nhận được sự đóng góp và chỉ bảocủa các thầy giáo để đồ án của em được hoàn thiện hơn.Khai Thác động cơ S6D1252 trên xe FD400 (file cad và thuyết minh)
Trang 1HọC VIệN Kỹ THUậT QUÂN Sự
SINH VIÊN : ĐàO VĂN THàNH
Trang 2LêI Më §ÇU
Động cơ đốt trong kể từ khi ra đời không ngừng phát triển và ngày càngđược cải tiến, hoàn thiện về kết cấu, vật liệu sử dụng và công nghệ chế tạo Vai tròcủa nó ngày càng có giá trị trong nền kinh tế quốc dân và an ninh quốc phòng.Trên các ô tôcũng như xe chuyên dùng hiện đại , động cơ diesel được sửdụng với tỉ lệ cao Đặc biệt trên các loại xe chuyên dùng và xe du lịch cỡ nhỏthì xu hướng diesen hoá ngày càng rõ rệt Bởi ưu thế nổi bật của động cơdiesen là: Tính kinh tế nhiên liệu và công suất cao Với xu thế đó, ngày nayđộng cơ Diezen cũng đang thay thế dần cho động cơ xăng Để đáp ứng nhucầu Diezen hoá người ta không ngừng cải tiến, hiện đại từng phần nhằm thugọn kích thước, giảm khối lượng động cơ mà vẫn duy trì được công suất bằngthay đổi kết cấu nâng cao công suất riêng, giảm suất tiêu hao nhiên liệu
Cùng với sự ra đời của các loại vật liệu mới, đồng thời với việc chế tạomáycông nghệ ngày càng hiện đại , đã cho sản xuất ra các loại động cơ củathế hệ sau này có kính thước nhỏ gọn , tính kinh tế nhiên liệu cao hơn , côngsuất riêng lớn hơn
Xu hướng chung của mợt sớ hãng sản xuất động cơ trên thế giới ngàynay là cường hoá động cơ bằng phương pháp tăng áp cho động , kết hợp tăngtốc độ vòng quay trục khuỷu động cơ tối đa trong giới hạn cho phép
Ngoài vấn đề cải tiến động cơ , để đảm bảo tính kinh tế nhiên liệu cho động
cơ cao và giảm tối thiểu lượng khí thải độc hại gây ô nhiễm môi trường Hệthống cung cấp nhiên liệu diezen đã có nhưỡng thiết kế cải tiến về nguyên lý
và kết cấu khác xa với các hệ thống nhiên liệu diezen truyền thống
Hội tụ các ưu điểm trên, động cơ S6D125-2 lắp trên xe FD400 của hãngkomatsu ( nhật bản) ra đời đã mang lại tính kinh tế ưu việt của nó cả về mặt
kỹ thuật chế tạo cũng như công suất và mức tiêu hao nhiên liệu
Trang 3Trên mạng lưới giao thông ở nước ta hiện nay sử dụng nhiều ô tô hiện đại, xechuyên dùng sử dụng động cơ diezen Trong khi đó số lượng kỹ sư, cán bộ kỹthuật được đào tạo cơ bản để nắm chắc và hiểu sâu về ô tô hiện đại chiếm tỷ
lệ thấp Tài liệu nghiên cứu về đặc điểm kết cấu và các qui trình khai thác, sửachữa các hệ thống trên xe hiện đại phần lớn bằng tiếng nước ngoài gây không
ít khó khăn cho cán bộ kỹ thuật và đặc biệt là công nhân kỹ thuật
Trong quá trình học tập em được giao đồ án tốt nghiệp với đề tài:
“Khai thác động cơ S6D125-2 Trên xe FD”.
Nội dung của đồ án bao gồm các phần sau:
Chương 1: Giới thiệu chung về động cơ S6D125-2
Chương 2: Đặc điểm kết cấu của động cơ S6D125-2
Chương 3: Các hệ thống chính của động cơ S6D125-2
Chương4: Xây dựng đường đặc tính ngoài của động cơ S6D125-2 ở chế độ
Vì thời gian có hạn và kiến thức của bản thân còn nhiều hạn chế nên đồ
án không tránh khỏi những thiếu sót , rất mong nhận được sự đóng góp và chỉbảocủa các thầy giáo để đồ án của em được hoàn thiện hơn
Em xin chân thành cảm ơn! Hà nội ,ngày 26 tháng 04 năm 2011.
Sinh viên thực hiện
§µo V¨n Thµnh
Trang 4Chương 1 Giới thiệu chung về động cơ s6d125
Độ ng cơ Komatsu S6D125-2 là họ động cơ diezel 4 kỳ tăng ỏp, động cơ này được sử dụng trờn cỏc xe mỏy như : mỏy ủi D85A-21,D85E- 21,D85P-21, mỏy nõng hạ FD250-2,FD400-2,mỏy phỏt điệnEG220BS-
2
Hỡnh 1.1: giới thiệu động cơ Komatsu S6D125 - 2
Trang 66125150
Trang 7Tốc độ nhỏ nhất v/p
650-700Suất tiêu hao nhiên
Trang 8Hình 1.2: Mặt cắt dọc động cơ Komatsu S6D125-2
1 block xi lanh; 2 ống lót xilanh; 3 pít tông; 4 thanh truyền; 5 chốt pít tông 6 xupap nạp; 7 cò mổ; 8.xupap thải; 9 trục giàn cò mổ; 10 vòi phun 11 vỏ nắp xilanh; 12 trục cam; 13 vòng răng; 14 bánh đà; 15 vòng chặn phía sau; 16 chụp bánh đà; 17 thùng dầu; 18 trục khuỷu; 19 ổ đỡ trục khuỷu; 20 lưới lọc; 21 bánh răng trục khuỷu; 22 vỏ phía trước; 23 vành chắn phía trước 24 trục buly; 25 bộ giảm chấn.
Trang 9Hình 1.3: Mặt cắt ngang động cơ Komatsu S6D125-2
26 nắp máy; 27 van hằng nhiệt; 28 cò mổ; 29 đũa đẩy; 30.con đội;
31 thanh truyền; 32 bơm dầu.
Trang 10Chương 2
đặc điểm kết cấu động cơ S6D125-2
2.1: Cơ cấu khuỷu trục - thanh truyền (CCKTTT):
Dùng để biến chuyển động tịnh tiến của pít tông thành chuyển động
quay của trục khuỷu Gồm 2 nhóm chi tiết : Cố định và chuyển động.
2.1.1: Nhóm chi tiết cố định:
*) Thân máy:
Thân máy của động cơ Komatsu S6D125-2 là loại thân máy kiểu thân
xilanh-hộp trục khuỷu, được đúc bằng gang Động cơ gồm 6 xilanh bố trí một
hàng thẳng đứng Lót xi lanh là loại lót ướt
Trong quá trình làm việc thân máy chịu lực khí thể rất lớn Động cơKomatsu S6D125-2 sử dụng kiểu thân máy chịu lực Trong loại kết cấu này,lực khí thể tác dụng lên nắp xilanh sẽ truyền cho vỏ thân qua các gudông nắpmáy Lực tác dụng gây ứng suất kéo trên các tiết diện thẳng góc với đường tâmxilanh của vỏ thân Do trong loại thân máy này, ống lót xilanh chế tạo riêngrồi lắp vào vỏ thân vì vậy ống lót này đều không chịu ứng suất kéo trênphương đường tâm xilanh (gây ra bởi lực khí thể)
Khi các ống lót xilanh mòn, hỏng có thể tháo ra thay mới Nắp xilanhlắp trên thân máy bằng các gudông cấy trên vỏ thân
Các xilanh đều đúc liền trên cùng một vỏ thân, liền với hộp trục khuỷu.Kết cấu này so với loại thân rời có độ cứng vững tương đối lớn vì nó như mộtkhối kim loại hình hộp lớn được gia cố bằng các bản, các gân rất chắc Do đó
độ biến dạng của các xilanh, ổ trục, v.v rất nhỏ
Do thân máy đúc liền với hộp trục khuỷu nên giảm bớt được mặt lắpghép khiến cho gia công đơn giản và ở mặt lắp thân máy với hộp trục khuỷuchỉ cần làm mỏng như chiều dày của vỏ thân, không cần làm mặt lắp ghép Donhững nguyên nhân trên nên thân máy kiểu này thường nhẹ và đỡ tốn kim loại
Trang 11Việc đúc liền khối còn thuận tiện cho việc bố trí các đường dẫn dầu bôi trơn vàcác khoang chứa nước làm mát.
Hình 1.4 Dưới đây giới thiệu kết cấu thân máy động cơ KomatsuS6D125-2
*) ống lót xilanh:
ống lót xilanh là một chi tiết dạng ống, được lắp vào thân máy nhằmmục đích kéo dài tuổi thọ của thân máy ống lót xilanh làm nhiệm vụ dẫnhướng trực tiếp cho pít tông và bao kín khoang công tác
Xilanh động cơ Komatsu S6D125-2 dùng kiểu ống lót ướt có vai tựatrên là loại ống lót lắp vào vỏ thân, mặt ngoài của lót xilanh trực tiếp tiếp xúcvới nước làm mát Loại này có độ cứng vững cao do có thành gờ dày ở vùng
- Đặc điểm kết cấu của thân máy:
Hình 1 4 Thân máy động cơ Komatsu SAA6D125E-2
1 Block xilanh 5 Vòng cao su sylicon
2 ố ng lót xilanh 6 Rãnh phía trước
3 Rãnh định vị 7 Vỏ trước
4 Vòng cao su Etylen propylen 8 Gudông
Trang 12chịu nhiệt độ và áp suất khí thể cao,dễ đảm bảo bao kín và đỡ bị biến dạng dolót có thể chuyển dịch tự do về phía hộp trục khuỷu khi bị giãn nở nhiệt Xilanhlàm việc trong điều kiện nặng nề, có quyết định không nhỏ tới công suất máynên lót xilanh được chế tạo từ gang đặc biệt, mặt trong thấm ni tơ để tăng độcứng chống mài mòn, nó được đánh bóng để giảm ma sát giữa ống lót và píttông, mặt ngoài mạ một lớp crom để chống gỉ do tiếp xúc trực tiếp với nước Bềmặt ngoài của lót có hai thành gờ dày để định tâm khi lắp ghép Trên bề mặt gờ
định tâm phía dưới có 3 rãnh vòng để lắp gioăng cao su bao kín nước và kíndầu Gioăng dưới cùng chịu dầu
Do dùng ống lót ướt, kết cấu của thân máy là loại thân máy kiểu hộp trục khuỷu vì vậy chế tạo rất dễ Khi lót xilanh bị hỏng, việc thay thế cũng
xilanh-dể dàng
Tóm lại ưu điểm của loại ống lót xi lanh ướt là:
- Do lót ống xilanh trực tiếp tiếp xúc với nước làm mát nên được làm máttốt, không xảy ra hiện tượng quá nóng
- Dùng ống lót xilanh ướt khiến cho công nghệ đúc thân máy trở nên dểdàng, đồng thời có thể đúc thân máy bằng vật liều xấu hơn vật liệu làm ốnglót
- Gia công ống lót xilanh tương đối đơn giản, khi sửa chữa thay thế cũng
dể dàng
Tuy vậy ống lót xilanh ướt cũng tồn tại các khuyết điểm sau:
- Khó bao kín, dể bị rò chảy nước xuống các te làm hỏng dầu nhờn
- Độ cứng vững của ống lót xilanh kém hơn ống lót khô
*) Nắp xilanh:
Nắp xilanh (hay còn gọi là nắp máy) là một chi tiết dùng để bao kín đầuphía trên (phía xa trục khuỷu) của xilanh, nắp máy của động cơ KomatsuS6D125-2 được đúc bằng nhôm, cấu tạo phức tạp Hình 1.5 dưới đây giới thiệunắp máy động cơ Komatsu S6D125-2
Trang 13Trên động cơ có rất nhiều cụm, cơ cấu và chi tiết lắp trên nắp xilanhnhư: vòi phun, xupap, cơ cấu giảm áp, các chi tiết và cụm của hệ thống bôitrơn, làm mát, cung nhiên liệu và không khí Ngoài ra trên nắp xilanh còn
Hình 1.5 Nắp xi lanh động cơ Komatsu S6D125-2
1 ố ng dẫn nước làm mát 5 ố ng dẫn xupap
2 Lỗ bắt Gudông 6 Nắp xilanh
3 Kẹp đường hồi dầu 7 Nắp của nắp xilanh
4 Đường hồi dầu 8 Đế Xupap
9 Vỏ dàn cò mổ
Trang 14phải bố trí khoang nước làm mát, đường dầu bôi trơn, đường nạp và đường thải.Vì những lý do trên nên nắp xilanh có cấu tạo phức tạp.
Nắp xilanh làm việc trong điều kiện nặng nề: chịu nhiệt độ và áp suấtcao, làm mát không đồng đều, Bởi vậy nắp máy chịu ứng suất cơ ứng suấtnhiệt thay đổi có tính chu kỳ Ngoài ra việc xiết gu dông nắp máy và cácbulông, gudông lắp ghép các cụm, các chi tiết khác trên nắp máy cũng gâybiến dạng và tạo ra ứng suất ban đầu hay còn gọi là ứng suất lắp ghép
Nắp máy các động cơ Komatsu S6D125-2 được chế tạo từ hợp kimnhôm do hợp kim nhôm nhẹ, tản nhiệt tốt, tạo điều kiện cường hóa công suấtbằng cách tăng tỷ số nén
Buồng cháy của động cơ Komatsu S6D125-2 là loại buồng cháy thốngnhất, cách bố trí buồng cháy tạo thành xoáy lốc mạnh, kết cấu gọn hợp lí, cách
bố trí vòi phun, xupap và đường thải, đường nạp hợp lý có lợi cho khi tạo hỗnhợp và quá trình nạp, thải
2.1.2: Nhóm các chi tiết chuyển động:
*) Nhóm pít tông:
Nhóm pít tông gồm có pít tông, chốt pít tông, xéc măng khí, xức măngdầu, vòng hãm chốt pít tông
+ Pít tông:
Pít tông động cơ có những nhiệm vụ sau:
- Cùng với nắp xilanh, lót xilanh và những chi tiết khác như xéc măng,
xu páp đảm bảo làm kín, tạo khoang công tác cho xilanh động cơ
- Cùng với lót xilanh tạo sư thay đổi thể tích của khoang công tác đểthực hiện việc trao đổi khí cưỡng bức đối với chu trình thực trong xilanh
- Tiếp nhận lực khí thể, truyền qua thanh truyền làm quay trục khuỷu,nghĩa là tiếp nhận công dãn nở của hổn hợp khí cháy và truyền ra ngoài xilanhdưới dạng công cơ học Trong các hành trình tiêu tốn công như nạp, thải cưỡngbức, nén, thì pít tông lại truyền công theo hướng ngược lại Khi làm việc, píttông tập trung lực khí thể và lực quán tính chuyển động tịnh tiến thành lựctổng rồi truyền cho thành vách xilanh và thanh truyền
- Ngoài ra, pít tông luôn nhận nhiệt của hỗn hợp cháy và truyền chothành vách xilanh (trực tiếp và thông qua các xéc măng)
Trang 15- Đỉnh pít tông chứa buồng cháy (dạng omega), tạo điều kiện thuận lợicho quá trình bay hơi và hoà trộn nhiên liệu thông qua việc sấy nóng khôngkhí nạp và màng nhiên liệu bám trên thành vách buồng cháy.
Hình 1.6 dưới giới thiệu pít tông động cơ Komatsu S6D125-2:
Hình 1.6: Pít tông động cơ Komatsu S6D125-2
Pít tông động cơ Komatsu S6D125-2 được chế tạo bằng hợp kim nhôm,tuy có độ bền kém hơn gang nhưng nhẹ nhằm giảm lực quán tính, truyền nhiệttốt Pít tông chia thành 3 phần: đỉnh, đầu và thân pít tông
Đỉnh pít tông có buồng cháy hình omega Mặt dưới của đỉnh có có các gân đểtăng độ cứng vững và khả năng tản nhiệt
Đầu và thân pít tông có phay 3 rãnh để lắp xéc măng, 2 rãnh phía trên
để lắp xéc măng khí và 1 rãnh dưới để lắp xéc măng dầu Phía dưới các vònggăng dầu có khoan các lỗ thoát dầu xuyên qua vách pít tông đưa dầu về các te
Thân pít tông làm nhiệm vụ dẫn hướng và chịu lực ngang, trên thân cóhai bệ chốt, trên mỗi bệ có lỗ để hứng dầu bôi trơn pít tông, lỗ này khoan xiênlên xéc măng dầu phía trên Vùng gân lỗ chốt được tiện bớt và hai bên bệ chốt
có hai hõm nhằm phân bố đều vật liệu, để hạn chế sự giãn nở không đồng đềukhi làm việc và góp phần làm giảm trọng lượng pít tông Phía dưới bệ chốt có
gờ để làm chuẩn trong quá trình gia công và tăng độ cứng vững của pít tông
+Xéc măng:
Trang 16Có hai loại xéc măng: xéc măng khí và xéc măng dầu Xéc măng khílàm nhiêm vụ bao kín buồng cháy và truyền nhiệt từ pít tông ra vách xilanh.Xéc măng dầu làm nhiệm vụ gạt dầu trên vách xilanh và tránh hiện tượng bơmdầu của vòng găng khí.
Xéc măng khí được chế tạo bằng gang hợp kim, có tiết diện hình chữnhật Xéc măng dầu là loại xéc măng dầu tổ hợp (gồm một chiếc mỏng hướngkính và một chiếc hướng trục trong mỗi rãnh) bằng thép, nó bảo đảm chấtlượng gạt dầu tốt hơn và tăng tuổi thọ của xéc măng dầu ở mặt đầu dưới xécmăng dầu có các rãnh phay nhằm mục đích thoát dầu về phía bụng xéc măng
Trang 17Chốt được lắp theo kiểu bơi tức là khi làm việc chốt chuyển động tương
đối với bệ và đầu nhỏ thanh truyền Chốt kiểu bơi so với chốt lắp chặt có ưu
động giữa thanh truyền với pít tông và khuỷu trục Cấu tạo của thanh truyền
được thể hiện trên hình 1.8
Thanh truyền có nhiệm vụ nhận lực khí thể từ pít tông, truyền xuốngtrục khuỷu khi động cơ làm việc, nó chịu lực khí thể và lực quán tính Các lựcluôn luôn thay đổi, gây ứng suất phức tạp trong thanh truyền
Hình 1.8: Thanh truyền động cơ Komatsu S 6D125-2
Thanh truyền động cơ Komatsu S6D125-2 được chế tạo bằng thép, saukhi rèn dập và gia công cơ khí, thanh truyền được thường hóa, tôi và ram Bềmặt ngoài của thanh truyền là bề mặt từ quá trình tạo phôi, bề mặt không công
Trang 18tác, được đánh bóng để tránh các vết nứt tế vi và tránh tập trung ứng suất tăng
độ bền mỏi
Về mặt kết cấu, ta có thể chia thanh truyền thành ba phần: đầu nhỏthanh truyền, đầu to thanh truyền và thân thanh truyền Ngoài bản thân thanhtruyền, còn có những chi tiết khác như bạc đầu nhỏ, bạc đầu to, bu lông hãm,chốt định vị, chốt phụ Vì lý do đó người ta gọi cả cụm các chi tiết này lànhóm thanh truyền
+Đầu nhỏ thanh truyền:
Đầu nhỏ thanh truyền tạo khớp nối với pít tông, phía trong ép bạc lótbằng đồng Vùng ghép nối giữa đầu nhỏ và thân có góc lượn để tăng độ cứngvững và giảm ứng suất đầu nhỏ vì giảm được góc ngàm dầm cong (đầu nhỏ)
+Thân thanh truyền:
Thân thanh truyền nối đầu nhỏ với đầu to thanh truyền, chịu kéo, nén,uốn dọc do tác dụng của lực khí thể và lực quán tính Hiện tượng uốn dọc khichịu nén còn được gia tăng bởi lực quán tính trong chuyển động của thânthanh truyền
Kết cấu thân thanh truyền có tiết diện ngang hình chữ I tăng dần về phía
đầu to, đảm bảo độ cứng vững chống uốn dọc theo phương mặt phẳng lắc y-y
và giảm được khối lượng nhiều nhất Dọc theo trục thanh truyền có lỗ để dẫndầu bôi trơn chốt pít tông
+ Đầu to thanh truyền:
Đầu to thanh truyền có nắp tháo rời, được tăng cứng bằng các gân Nắp
đầu to thanh truyền bắt với thanh truyền bằng các bu lông chế tạo từ thép hợpkim đặc biệt Đai ốc của bu lông đầu to thanh truyền có chốt chẻ chống xoay
Đầu to thanh truyền có bạc trượt, là một ống trụ rỗng bằng thép đượcchia làm hai nửa dọc theo đường sinh Bề mặt trụ trong được tráng lớp hợp kimchịu mòn để tiếp xúc với cổ khuỷu Về nguyên tắc có thể tráng trực tiếp lớphợp kim chịu mòn lên bề mặt lỗ trụ của đầu to, nhưng như vậy sẽ phức tạp cho
Trang 19công nghệ chế tạo và phục hồi, sửa chữa nên bạc rời được sử dụng Việc sửdụng bạc trượt có những ưu điểm sau: giá thành thấp, chế tạo đơn giản, lắp ráp
dễ dàng, tốc độ mài mòn không lớn, dễ thay thế, giảm được kích thước và khốilượng đầu to
Nửa trên của bạc lót được cố định bằng chốt hình trụ nằm trong lỗkhoan trên thanh truyền, nửa dưới cũng được cố định bằng chốt hình trụ nằmtrong lỗ khoan trên nắp đầu to thanh truyền
*)Trục khuỷu (TK):
Trục khuỷu là chi tiết trọng yếu của cơ cấu KTTT Trục khuỷu kết hợpvới thanh truyền biến chuyển động tịnh tiến của pít tông thành chuyển độngquay và ngược lại Nói cách khác là trục khuỷu cùng với thanh truyền tiếpnhận công giãn nở của môi chất công tác trong xilanh (thông qua pít tông) vàbiến thành công cơ học dưới dạng mô men quay (mô men xoắn) để truyền rangoài Trong các hành trình tiêu thụ công (nạp, nén, ) thì trục khuỷu lạitruyền năng lượng theo hướng ngược lại từ phía bánh đà Ngoài ra trục khuỷucòn đảm nhận chức năng dẫn động các cụm và các cơ cấu phụ trợ như bơmnước, quạt gió, máy phát điện, máy nén khí, bơm nhiên liệu, cơ cấu phối khí,bơm dầu, để đảm bảo cho động cơ hoạt động được
Hình 1.9: Trục khuỷu động cơ Komatsu S6D125-2
Trang 201- Đầu trục khuỷu 2- Cổ trục 3- Cổ khuỷu 4- Đuôi trục khuỷu
Trục khuỷu gồm các phần: đầu trục, má khuỷu, cổ trục, cổ khuỷu và
đuôi trục Kết cấu của trục khuỷu động cơ Komatsu S6D125-2 được thể hiệntrên hình 1.9
Phần đầu trục được gắn liền với cổ trục thứ nhất, gồm các trụ bậc có
đường kính nhỏ dần về phía mặt đầu
Má khuỷu dùng để nối liền cổ trục với cổ khuỷu Má khuỷu động cơKomatsu S6D125-2 dạng ô van, do đó có độ cứng vững cao và sử dụng kimloại hợp lý hơn má dạng chữ nhật nên cho phép giảm chiều dầy má (tăng chiềudài cổ trục và cổ khuỷu) Để giảm khối lượng thì má khuỷu được vát mép.Nhược điểm của loại má này là chế tạo phức tạp Động cơ Komatsu S6D125-2
có 6 cổ khuỷu, 7 cổ trục và chỉ có 4 cặp má khuỷu ( Để tiết kiệm vật liệu, giảmtải cho các cổ trục mà vẫn đảm bảo yếu tố tự cân bằng của động cơ)
Các cổ trục của trục khuỷu, tuy chịu tải trọng không giống nhau songthường có cùng đường kính và chiều dài để đơn giản cho việc chế tạo và sữachữa, thay thế Bề mặt trụ tiếp xúc với bạc ổ đỡ sau khi nhiệt luyện được màitinh và đánh bóng, đảm bảo độ chính xác kích thước hình học và độ bóng đểgiảm tổn thất ma sát với bạc ổ đỡ
Cổ khuỷu là phần bề mặt trụ để ghép nối động với đầu to thanh truyền
Cổ khuỷu tạo ra lực quán tính ly tâm gây hiện tượng uốn khuỷu trục khi quaynên cổ khuỷu được làm rỗng để giảm khối lượng
Khu vực bề mặt chuyển tiếp của cổ khuỷu (cũng như cổ trục) tới mákhuỷu có ý nghĩa rất quan trọng Nên người ta dùng bề mặt chuyển tiếp có bánkính góc lượn khá lớn để tránh tập trung ứng suất và tăng độ cứng vững
Đuôi trục khuỷu nối liền với cổ trục cuối cùng và ghép nối với bộ phậnthu công suất, nói cách khác là để truyền mô men xoắn của động cơ ra ngoài
Đuôi trục có mặt bích để lắp bánh đà, do đó phớt dạ, nỉ làm kín phải chia làmhai nửa bán nguyệt (Vì nếu dùng vòng phớt thì phải tăng đường kính đuôi trụctới trị số đường kính mặt bích, trục khuỷu sẽ nặng hơn nhiều)
Trang 21Trục khuỷu động cơ Komatsu S6D125-2 được chế tạo liền khối, thuộcdạng đủ cổ trục, có 6 cổ khuỷu, mỗi cổ khuỷu bố trí lệch nhau một góc 1200.
Trên trục khuỷu khoan các lỗ dầu xiên để bôi trơn cho bề mặt cổ khuỷu
*)Bộ giảm chấn xoắn (Dập tắt dao động):
Bộ giảm chấn được lắp ở đầu trục khuỷu để dập tắt dao động xoắn củatrục khuỷu Hình 1.10 mô tả cấu tạo bộ giảm chấn trục khuỷu động cơS6D125-2
Hình 1.10: Cấu tạo bộ giảm chấn trục khuỷu động cơ S6D125-2.
1-Bộ giảm chấn; 2-Chốt
3-Pu ly bơm nước quạt gió; 4-Bu lông pu ly
5-Bu lông bộ giảm chấn.
Bộ giảm chấn làm việc theo nguyên lý hấp thụ các dao động xoắn củatrục khuỷu thông qua lớp cao su có hệ số nội ma sát lớn trong bộ giảm chấn.Năng lượng do dao động xoắn gây ra được biến thành nhiệt năng
Trang 22Cơ cấu phối khí động cơ Komatsu S6D125-2 thuộc loại cơ cấu phối khídùng xu páp treo Lực từ vấu cam của trục cam được truyền qua con đội, đũa
đẩy, cò mổ cho xu páp khi động cơ làm việc, thân xu páp chuyển động tịnhtiến trong ống dẫn hướng Lò xo dùng để hồi vị xu páp sau khi con đội trượtkhỏi vấu cam Các móng hãm dùng để giữ lò xo, xu páp không bị trượt khỏi
- Hiệu chỉnh, đại tu, sửa chữa đơn giản
- Độ tin cậy và tuổi thọ cao
Tuy nhiên nó cũng có những nhược điểm sau: kết cấu nắp xilanh phứctạp khó chế tạo, tăng chiều cao của nắp máy nói riêng và của động cơ nóichung, dẫn động xu páp phức tạp, số lượng chi tiết nhiều và gây tiếng ồn lớn.Cơ cấu phân phối khí của động cơ KomatsuS6D125-2 bao gồm các chi tiết:
Xu páp nạp, xu páp thải, trục cam, cần đẩy, đũa đẩy, cò mổ, cần dẫn động xupáp, lò xo xu páp, đế xu páp
Cơ cấu phân phối khí động cơ KomatsuS6D125-2 được minh họa trênhình1.11
Trang 23Hình 1.11: Cơ cấu phân phối khí động cơ KomatsuS6D125-2.
2- Con lăn cam 13- Đế lò xo xu páp dưới
3- Trục con lăn cam 14- Vít điều chỉnh
4- Bánh răng bộ đo tốc độ quay của động cơ 15-Đai ốc hãm
Trang 246- Bánh răng trục cam (44 răng) 17- Đũa đẩy
7- Vít điều chỉnh 18- Con đội cần lắc
10- Đế lò xo xu páp trên 21- Phớt dầu xu páp 11- Xu páp nạp
Sơ đồ pha phối khí động cơ KomatsuS6D125-2 được trình bầy trên hình1.12
Hình 1.12- Sơ đồ pha phối khí động cơ KomatsuS6D125-2.
2.2.1: Xu páp nạp và xu páp thải:
Trang 25Xu páp dùng để bao kín khoang công tác của xilanh trong quá tình nén,cháy dãn nở và nối thông với môi trường bên ngoài trong quá trình trao dổikhí.
Động cơ Komatsu S6D125-2 bố trí 4 xu páp cho mỗi xilanh ( 2 xu pápnạp và 2 xu páp thải ) Bố trí 4 xu páp sẽ tận dụng diện tích bề mặt buồng cháy
ở dưới nắp máy tốt hơn, nâng cao được hệ số nạp trong khi giảm được kíchthước tán nấm và giảm được ứng suất nhiệt của xu páp Xu páp nạp và xu pápthải có dạng hình nấm, được chế tạo bằng thép chịu nhiệt ở phần phía trêncủa xu páp có mặt bằng ngang được tôi luyện kỹ và phần thân được tiện thànhhình trụ Hình 1.13 mô tả cấu tạo xu páp động cơ Komatsu S6D125-2
Hình 1.13: Cấu tạo xu páp động cơ Komatsu S6D125-2
Trang 26páp đặt 2 lò xo đồng tâm có chiều xoắn ngược nhau Việc dùng hai lò xo có
ưu điểm:
ứng suất xoắn trên từng lò xo nhỏ một nhỏ hơn khi dùng một lò xo vìvậy ít gây gẫy lò xo
-Tránh sự cộng hưởng các dao động trong quá trình làm việc
-Khi một lò xo bị gãy động cơ vẫn làm việc an toàn trong một thời gianngắn vì hai lò xo này cuốn ngược chiều nhau
Bề mặt làm việc của các nấm xu páp thải được chế tạo nghiêng 450, của
xu páp nạp nghiêng 300 và được đánh bóng, khi lắp lên nắp xilanh nó phải kínkhít với mặt đế.ởcác động cơ họ này, mặt làm việc xu páp nạp nghiêng 300 đểnâng cao hệ số nạp Góc côn này càng nhỏ thì tiết diện lưu thông càng lớn,nhưng khả năng bao kín càng thấp; nếu quá nhỏ thì dòng khí lưu thông bị gấpkhúc nhiều, ảnh hưởng xấu đến hệ số nạp Các xu páp được dẫn động bởi con
đội, trục cam, đũa đẩy và cò mổ
1 -Đầu trục cam 2 -Vấu cam 3 -Đuôi trục cam
Hình 1.14 : Trục cam động cơ Komatsu S6D125-2
Trang 27Trục cam của cơ cấu phối khí được bố trí trong thân máy được dẫn độngbằng bánh răng trục cam ăn khớp với bánh răng trục khuỷu Sau hai vòng quaycủa trục khuỷu, các xu páp nạp và thải của mỗi xi lanh được mở một lần vàtrục cam cũng thực hiện xong một vòng quay Tức là trục cam quay chậm hơntrục khuỷu 1/2 lần; để thực hiện được điều này thì số răng trên bánh răng trụccam nhiều gấp đôi số răng của bánh răng lắp trên đầu trục khuỷu.
Các bề mặt vòng bạc và bề mặt cam của trục cam được nhiệt luyện, tôi,mài bóng để tăng tránh mài mòn và tránh tập trung ứng suất Trên trục cam có
lỗ xuyên qua để dẫn dầu bôi trơn vòng bạc
Đường kính các vòng bạc nhỏ dần về phía đuôi trục cam, xa mặt bích.Trục cam được đặt trên động cơ, được giữ chặt bằng các bu lông và
được dẫn động bằng các bánh răng từ trục khuỷu của động cơ
2.2.3 Con đội:
Các con đội được chế tạo bằng thép, dạng cần lắc Con đội cần lắc có ưu
điểm là tổn thất ma sát nhỏ, đặc biệt là khi thay thế ma sát trượt tiếp xúc với bềmặt cam bằng ma sát lăn nhờ con lăn với ổ bi trụ (giống như con đội con lăn).Giữa trục con đội và cần lắc là bạc trượt nên cũng giảm được tổn thất ma sát.Kết cấu con đội động cơ Komatsu SAD125-2 được thể hiện trên hình 1.15
Trang 28Một ưu điểm khác của con đội cần lắc là sử dụng vật liệu hợp lý vớicông nghệ nhiệt luyện đơn giản: dùng thép thường, lắp bạc ống, bề mặt trượtvới bề mặt cam được phủ lớp gang biến trắng Bề mặt tiếp xúc giữa con đội và
đũa đẩy có bạc đệm mặt cầu
Việc đại tu sửa chữa cũng rất thuận tiện, tuy phức tạp hơn các loại con
đội chuyển động tịnh tiến trong lỗ dẫn hướng về mặt kết cấu nhưng tổng khốilượng chuyển động không khác nhau nhiều
2.2.4 Cò mổ:
Hình 1.16: Cấu tạo cò mổ động cơ Komatsu S6D125-2.
Hình 1 15: Con đội động cơ Komatsu S6D125-2
Trang 291-Trục con đội 2- Đai ốc hãm 3- Khe hở nhiệt
Cò mổ là chi tiết dạng đòn bẩy, có hai cánh tay đòn để tuyền lực từ đũa đẩytới xu páp Cò mổ dược chế tạo bằng thép theo phương pháp dập Trên mỗithanh đòn có một con vít để điều chỉnh khe hở nhiệt Mỗi thanh đòn có nhiệm
vụ điều khiển đóng mở đồng thời hai xu páp nạp hoặc thải Đuôi bu lông códạng mặt cầu lồi để ăn khớp với mặt đầu đũa đẩy, đầu ren bu lông được xẻrãnh để xoay bu lông và để cố định bu lông khi xiết đai ốc hãm Bề mặt làmviệc của cò mổ được tôi luyện và đánh bóng Giữa các cò mổ lắp các lò xogiãn cách để ép các cò mổ tỳ sát vào gối trụ đỡ Dầu bôi trơn được dẫn từ khốithân máy theo các đường khoan lên tới gối đỡ và đi vào trục cò mổ Trên trục
có khoan các lỗ nhỏ để dẫn dầu bôi trơn các bạc của cò mổ Kết cấu của con
đội được thể hiện trên hình 1.16
2.2.5 ống dẫn hướng xu páp:
Để dễ sửa chữa tăng tuổi thọ cho nắp máy ở lỗ lắp xu páp người ta đậyống dẫn hướng xu páp ống dẫn hướng xu páp và xu páp được lắp ghép vớinhau theo chế độ lắp lỏng, vật liệu chế tạo ống dẫn hướng là gang hợp kim
ống dẫn hướng xu páp có dạng hình ống, mặt trong là bề mặt làm việcchính để dẫn hướng cho thân xu páp Mặt trụ ngoài được ép căng vào nắp máy
để chống dịch chuyển của ống dẫn hướng xu páp người ta chế tạo mặt trụ cóthành vai tỳ sát vào mặt phẳng phía trên của nắp máy
2.2.6 Đế xu páp:
Đế xu páp lắp với miệng lỗ cửa nạp và cửa thải trên nắp máy, góp phầnnâng cao tuổi thọ của nắp máy Đế xu páp có cấu tạo dạng nón cụt Mặt cônngoài được gia công và tiện rãnh theo chu vi để khi ép vào nắp máy phần kimloại của nắp máy sẽ điền đầy vào đó tạo thành một khối chắc chắn mặt trongphía đáy lớn của nón cụt được gia công mặt vát và được mài rà khít với mặtcủa nấm xu páp Đế xu páp được chế tạo từ hợp kim chịu nhiệt
Trang 30Chương 3 các hệ thống chính của động cơ S6D125-2 3.1 Hệ thống bôi trơn:
*)Một số công dụng của dầu bôi trơn:
- Bôi trơn cho các bề mặt có chuyển động trượt giữa các chi tiết nhằm giảm
ma sát giúp giảm mài mòn và tăng tuổi thọ các chi tiết, tăng hiệu suất có íchtức là tăng tính kinh tế của động cơ
- Rửa sạch bề mặt ma sát của các chi tiết (do trên bề mặt ma sát thường cócác hạt mài kim loại đặc biệt là trong quá trình chạy rà của động cơ)
Hệ thống bôi trơn của động cơ Komatsu S6D125-2 là loại bôi trơn tự
động, tuần hoàn dưới tác dụng của áp suất đẩy dầu bôi trơn đi bôi trơn, các te
ướt hệ thống bôi trơn có nhiệm vụ đưa dầu bôi trơn đến các bề mặt làm việccủa các chi tiết để đảm bảo điều kiện làm việc bình thường của động cơ cũngnhư tăng tuổi thọ của các chi tiết
Sơ đồ hệ thống bôi trơn động cơ Komatsu S6D125-2 được thể hiện ở hình 1.17
Các thành phần chính của hệ thống bôi trơn gồm: Bơm dầu 2, bầu lọc
11, Bộ tản nhiệt 5, Bầu lọc ly tâm 7, Các te chứa dầu bôi trơn và lọc dầu 1 (cólưới lọc từ tính)
Từ bầu lọc,qua bộ phận làm mát, dầu theo đường ống chính đi đến phíatrên bơm nhiên liệu qua các khe hở trên khối xi lanh đến tất cả các cổ trục của
Trang 31trục khuỷu Dầu qua các lỗ xiên lên cổ khuỷu, đi vào đường dầu trong thanhtruyền đến bôi trơn đầu nhỏ thanh truyền.
Từ đường dầu chính, dầu cũng theo đường lên bôi trơn gối đỡ trục cam vàgiàn cò mổ xu páp
Dầu làm mát pít tông qua vòi phun 12, sau đó lượng dầu này trở lại các tedầu
Hình 1.17: Sơ đồ hệ thống bôi trơn Komatsu S6D125- 2
1 Lọc dầu 2 Bơm dầu 3 Van giảm áp
