THIẾT kế môn học CÔNG NGHỆ sửa CHỮA hệ THỐNG cấp NHIÊN LIỆU ĐỘNG cơ 6NVD36

Tính năng hệ thống nhiên liệu - Loại bỏ bụi bẩn - Điều chỉnh áp lực nhiên liệu - Cung cấp nhiên liệu đến động cơ đúng: + Định lượng Cung cấp những lượng nhiên liệu chính xác phù hợp với

CHƯƠNG I

ĐỘNG CƠ 6NVD36

1 GIỚI THIỆU ĐỘNG CƠ 6NVD36

1.1 Giới thiệu:

Động cơ 6NVD36 do cộng hoà dân chủ Đức sản xuất năm 1969, là động cơ 4 kì, tác dụng đơn, 1hàng xilanh, tự đảo chiều, làm mát gián tiếp, bôi trơn bằng dầu, khởi động bằng kkhí nén

1.2 Các thông số kỹ thuật:

- Công suất định mức Nn (cv) 305

- Công suất quá tải Nmax (cv) 335

- Vòng quáy định mức Hn (v/p) 500

- Vòng quay lớn nhất nmax (v/p) 516

- Vòng quay nhỏ nhất nmin (v/p) 150

- Vòng quay khởi động nk (v/p) 80

- Dường kính xilanh D (mm) 240

- Hành trình piston S (mm) 360

- Tỷ số nén của động cơ ξ 16,3 - Số xilanh i 6

- Trọng lượng khô của máy G (kg) 8515

- Thứ tự nổ theo chiều kim đồng hồ + Chiều tiến 1- 2 – 4 – 6 – 5 – 3 + Chiều lùi 1 – 3 – 5 – 6 – 4 – 2 - Suất tiêu hao nhiên liệu gf (g/kW.h) 218

- Suất tiêu hao dầu nhờn gl (g/h) 460

- Tốc độ trung bình của piston Vtb (m/s) 6

- Lượng không khí hút vào Q (m3/h) 1300

- Áp suất nén pc (kg/cm2) 38±3

- Áp suất cháy của động cơ pz (kg/cm2) 52±3

- Áp suất mở van an toàn p (kg/cm2) 65±3

- Trọng lượng khí xả (kg/h) 1600

- Nhiệt độ khí xả

+ Hết tốc độ 375±250C + Quá tải 420±250C

- Áp lực dầu nhờn

+ Trước phin lọc pt (kg/cm2) 4,5-1,5

+ Sau phin lọc ps (kg/cm2) 1,5-0,3

+ Chạy chậm p (kg/cm2) > 0,5

- Lượng dầu nhờn qua bơm QL (m3/h) 8,4±0,4

2 Tính năng hệ thống nhiên liệu

- Loại bỏ bụi bẩn

- Điều chỉnh áp lực nhiên liệu

- Cung cấp nhiên liệu đến động cơ đúng:

+ Định lượng

Cung cấp những lượng nhiên liệu chính xác phù hợp với chế độ làm việc của động cơ, theo công thức sau :

Trong đó :

gct : Tổng số nhiên liệu được phun vào buồng đốt trong thời gian một chu trình (mm3/ct)

Ne: Công suất có ích của động cơ (Kw)

ge: Suất tiêu hao nhiên liệu riêng có ích (g/Kw.h).

Z: Hệ số phụ thuộc vào số kì của động cơ Z=1 đối với động cơ 2 kỳ Z=2 đối với động cơ 4 kỳ

n: Tốc độ quay của động cơ (v/p)

i: Số xylanh của động cơ

: Khối lượng riêng của nhiên liệu (kg/m3)

Từ công thức trên ta thấy rằng lương nhiên liệu được phun vào buồng đốt phụ thuộc vào công suất và tốc độ quay của động cơ

+ Định thời

Phun nhiên liệu vào buồng đốt đúng thời điểm, theo quy luật phù hợp với đặc điểm tổ chức quá trình cháy

Thời điểm tạo hỗn hợp cháy do thời điểm phun nhiên liệu quyết định Nếu hỗn hợp cháy đúng lúc thì quá trình cháy sẽ diễn ra và kết thúc đúng lúc với trị số pz và

wtb vừa phải

+ Định chất

Phun sương : nhiên liệu phải được tán nhiễn như sương thích hợp với từng loại phòng đốt Mức độ tán nhiễn phụ thuộc vào cấu tạo phòng đốt

Phân tán nhiên liệu : Nhiên liệu phun ra phải phân tán khắp phòng đốt để trộn đều với không khí nóng Như vậy nhiên liệu mới bốc cháy nhanh và trọn vẹn Nhờ đó động cơ đạt công suất tối đa, ít hao nhiên liệu và không gây ô nhiễm môi trường

3 Các chi tiết chính trong hệ thống nhiên liệu

3.1 Bơm cao áp

Bơm cao áp dùng để cấp nhiên liệu cho vòi phun, phun vào trong buồng cháy của động cơ phải đả bảo các yêu cầu sau:

- Tạo ra áp suất cao, để có thể thắng được áp lực của lo xo của van suất dầu, để đưa nhiên liệu qua ống cao áp vào trong động cơ ( áp suất cấp phải đủ )

- Để điều chỉnh thời gian cấp nhiên liệu sớm hay muộn (thời điểm cấp phải đảm bảo)

- Điều chỉnh lượng cấp nhiên liệu vào trong xi lanh của động cơ ( lượng cấp nhiên liệu phải đảm bảo )

3.2 Vòi phun

Vòi phun là một chi tiết đặc biệt quan trọng trong hệ thống nhiên liệu của động cơ đốt trong.Trong quá trình làm việc của động cơ vòi phun chịu lực rất lớn, nhiệt độ rất cao, ngoài ra nó còn chịu mài mòn và ăn mòn hoá học Áp suất nhiên liệu và lực khí thể tác dụng lên vòi phun gây lên ứng suất cơ học, nhiệt độ khí thể gây lên ứng suất nhiệt trong vòi phun.Còn mài mòn là do ma sát giữa thân kim phun và vòi phun

4 ) Nguyên lý làm việc:

Hình 1 Hệ thống nhiên liệu

1 Két nhiên liệu 2 Lộc thô 3 Bơm chuyển nhiên liệu 4 Lộc tinh

5 Bơm cao áp 6 Ống cao áp 7 vòi phun 8 Ống dầu về 9 Van an toàn

10 Bơm tay 11 Ốc xả gió

Nguyên lý làm việc: nhiên liệu từ két (1) được bơm vận chuyển (3) đi qua bầu lọc thô (2) và bầu lọc tinh (4), rồi được đưa vào bơm cao áp (5) ở đây nhiên liệu được nén đến áp suất cần thiết cho đến thời kì cấp nhiên liệu thì nhiên liệu được đi vào đường ống cao áp (6) đẫn đến vòi phun (7) và phun vào động cơ ở cuối quá trình nén Một phần nhiên liệu hồi lại đi theo ống (8) trở về két

5) Vật liệu chế tạo

- Thùng chứa nhiên liệu : Làm bằng kim loại hoặc chất dẻo với dung lượng tùy theo công suất động cơ

- Thân bơm cao áp làm bằng hợm kim nhôm hoặc thép hợp kim, piston – xilanh làm bằng thép hợp kim

- Thân đầu vòi phun là thép 18X2H4BA

- Kim phun chế tạo bằng thép gió P184

6) Thông số kỹ thuật

- Áp lực phun nhiên liệu p (kg/cm2) 300-20

- Suất tiêu hao nhiên liệu gf (g/kW.h) 218

- Đảm bảo nhiên liệu có áp suất 300 kG/cm2

- Đảm bảo nhiên liệu cho các xilanh không vượt quá 1,25 %

- Thay đổi thích hợp khi phụ tải thay đổi, thời gian cấp ngắn nhưng phải đảm bảo

- Đảm cho quá trình cháy của động cơ phải đảm bảo

CHƯƠNG II NHỮNG HƯ HỎNG THƯỜNG GẶP VÀ NGUYÊN NHÂN

1 Điều kiên làm việc

- Hệ thống nhiên liệu của động cơ đốt trong chịu lực rất lớn, nhiệt độ rất cao, ngoài ra nó còn chịu mài mòn và ăn mòn hoá học

2 Các nguyên nhân và hư hỏng thường gặp

2.1 Bơm cao áp

2.1.1 Áp suất cấp không đảm bảo

Nguyên nhân :

- Do mài mòn cặp piston – xilanh bơm cao áp

- Van cấp nhiên liệu ( van một chiều ) bị bó kẹt

2.1.2 Thời điểm cấp thay đổi

Nguyên nhân :

- Do cam nhiên liệu bị mòn, bị sai lệch ( hiện tượng dịch cam )

- Do sự thay đổi của hành trình có ích ( do chiều cao của piston thay đổi )

- Do sự thuyền động giữa cam của bơm cao và động cơ bị sai lệch

- Do độ giơ của mối ghép

2.1.3 Lượng cấp nhiên liệu không đảm bảo

Nguyên nhân :

- Do dò lọt, xảy ra do mài mòn giữa cặp piston – xilanh ( chủ yếu xảy ra ở cửa cấp )

- Do mài mòn giữa cung răng và thanh răng

- Do van một chiều bị kẹt, bó

- Do cam bị mài mòn không đều

- Do điều chỉnh rãnh xoắn không đảm bảo

2.2 Vòi phun

Khi độ kín khít này không đảm bảo sẽ gây ra hiện tượng rò rỉ nhiên liệu làm giảm áp suất trong khoang chứa nhiên liệu Nếu khe hở này quá lớn co thể áp suất trong khoang chứa không đủ để nâng kim phun lên làm cho vòi phun mất khả năng làm việc

Nguyên nhân:

Nguyên nhân cơ bản dẫn tới việc tăng khe hở giữa thân kim phun và phần dẫn hướng là do trong quá trình làm việc kim phun chuyển động trong phần dẫn hướng trong điều kiện áp suất và nhiệt độ cao, khả năng bôi trơn kém do vậy sinh ra ma sát làm mài mòn bề nặt trụ làm cho khe hở này tăng lên

2.2.2 Độ kín khít giữa bề mặt côn của kim phun và đầu vòi phun không đảm

bảo

Khi độ kín khít giữa kim phun và đầu vòi phun không đảm bảo dẫn tới khả năng làm việc của vòi phun bị giảm sút như: Áp suất phun không đảm bảo, khả năng rứt phun kém

Nguyên nhân:

Nguyên nhân dẫn tới hiện tượng này là do kim phun và phần dẫn hướng của nó làm việc trong điều kiện chịu va dập, mài mòn dưới tác dụng của áp suất cao làm cho bề mặt côn bị biến dạng gây lên khe hở giữa hai bề mặt này Một nguyên nhân nữa dẫn tới hiện tượng này là do khe hở giữa kim phun và phần dẫn hướng quá lớn sẽ dẫn tới bề mặt này bị kênh

2.2.3 Nứt đầu vòi phun

Khi đầu vòi phun bị nứt làm cho áp suất dầu trong khoang chứa giảm Nhiên liệu sẽ không được phun vào xilanh qua các lỗ phun ma chảy trực tiếp vào xilanh làm cho chất lượng hỗn hợp kém Khi đầu vòi phun vỡ sẽ ảnh hưởng rất lớn tới các bộ phận khác của động cơ

Nguyên nhân:

Nguyên nhân dẫn tới hiện tượng nay là do đầu vòi phun tiếp xúc trực tiếp với khí cháy có nhiệt độ và áp suất cao gây lên ứng suất nhiệt giữa vùng tiếp giáp của đầu và thân vòi phun từ đó làm nứt, vỡ đầu vòi phun

2.2.4 Sức căng của lò xo tác dụng lên kim phun không đảm bảo

Khi sức căng của lò xo tác dụng lên kim phun không đảm bảo thì chỉ cần

áp suất nhiên liệu nhỏ cũng có thể nâng được kim phun lên do đó làm giảm

áp suất phun của nhiên liệu vào xilanh động cơ, ánh hưởng tới quá trình công tác của nó

Nguyên nhân:

Nguyên nhân dẫn tới hiện tượng này là do lò xo làm việc liên tục (dao động liên tục) do đó nó phải chịu ứng suất mỏi khi đó vật liệu sẽ mất dần cơ tính đàn hồi làm cho sức căng của lò xo giảm sút

2.2.5 Đầu vòi phun bị ăn mòn

Khi dầu vòi phun bị ăn mòn làm cho sức bền của nó giảm và ảnh hưởng tới bề mặt các lỗ phun do đó ảnh hưởng tới khả năng phun sương của nhiên liệu

Nguyên nhân:

Nguyên nhân dẫn tới hiện tượng này là do đầu vòi phun tiếp xúc trực tếp với sản vật cháy có hơi axít do đó nó bị ăn mòn hoá học

3 Phương pháp kiểm tra

3.1 Vòi phun

- Kiểm tra vòi phun bằng thiết bị cân vòi phun để sơ bộ đánh giá chất lượng vòi phun (có thể dùng một vòi phun mới để so sánh)

+ Kiểm tra áp lực phun: Kiểm tra xem vòi phun có phun ở đúng áp suất mở vòi phun được cho ở trong hồ sơ máy hay không

+ Kiểm tra xem các lỗ phun có bị tắc hay không, nếu thấy nhiên liệu không phun ra ở một số lỗ phun thì chứng tỏ các lỗ phun đó bị tắc

+ Kiểm tra chất lượng phun sương: Kiểm tra độ hạt của nhiên liệu phun thô hay min Kiểm tra khả năng dứt phun xem trước và sau khi phun có nhiên liệu

rò rỉ hay không

- Trước khi kiểm tra vòi phun thì phải vệ sinh sạch sẽ phía ngoài để kết quả kiểm tra đạt độ chính xác cao Sau khi kiểm tra nếu có bất cứ một hư hỏng nào đều phải tháo rời các chi tiết ra để kiểm tra cụ thể

- Công việc tiến hành khi tháo rời vòi phun

a) Kiểm tra lò xo

- Kiểm tra chiều dài tự nhiên

của lò xo bằng cách so sánh nó

với một lò xo mới Đặt đứng hai

lò xo lên một bàn phẳng rồi tiến

hành đo chiều dài tự nhiên của

hai lò xo Nếu lò xo củ ngắn hơn

tức là tính đàn hồi cuă lò xo đã

kém đi

- Cũng có thể kiểm tra độ đàn hồi của hai lò xo bằng cách đặt một tải trọng lên sau đó đo chiều cao của hai lò xo

b) Kiểm tra khe hở lắp ghép giữa kim phun và vòi phun bằng cách đo đường

kính kim phun và lỗ dẫn hướng đầu vòi phun

+ Đo đường kính kim phun: Dùng thước Panme đo đường kính kim phun tại

3 điểm trên hai mặt phẳng vuông góc vói nhau

+ Đo đường kính lỗ dẫn hướng kim phun bằng calíp

1-Đầu không qua của calíp

2-Thân calíp

3-Đầu vòi phun

4-Đầu qua của calíp

Sau khi kiểm tra nếu khe hở lớn quá thì phải đưa vào sửa chữa

3.2 Bơm cao áp

Sau một quá trình hoạt động và đúng định kỳ làm công tác đại tu máy, bơm nhiên liệu cũng được tháo ra để kiểm tra tình trạng sửa chữa thay mới các chi tiết bên trong

- Trước hết phải rửa sạch bên ngoài của bơm cao áp, dùng dầu tẩy thích hợp Sau khi rửa sạch và thổi gió, ta tháo rời các chi tiết bên trong để kiểm tra

1 2 3 4

- Thân bơm: kiểm tra nếu bị nứt thí có thể hàn và gia công nguội không quá không nếu hư quá phải thay thế mới

- Piston xylanh: dùng kính phóng đại để kiểm tra mặt ngoài của piston và xylanh bơm, vết trầy những điểm khuyết mòn, chứng tỏ có chất bẩn bên trong nhiên liệu Sau quá trình kiểm tra trên bằng thử, hư hỏng được phát hiện quá định mức cần thay thế toàn bộ

- Chú ý đến mặt ép của xylanh và đế van cao áp nếu biêu hiện sự mòn, khuyết, rõ mặt nơi phần côn hay phần trụ cần xoáy cát phần côn Phần trụ không được xoáy cát mà chỉ lau lại bằng mỡ Sau khi phục hồi lại chi tiết này cần kiểm tra lại

- Cốt bơm: Bướu cam hoạt động lâu ngày có thể mòn, rỗ mặt, cần hàn lắp chỗ khuyết là sửa láng Cốt cam bị cong, sửa thằng và được kiểm tra trên máy tiện

- Bạc đạn đầu ổ bi: Niềng ngoài hoặc niềng trong bị mòn quá mức thì phải thay mới Vòng kiểm ổ bi biến dạng rơi bi ra ngoài cần phải sửa lại nếu không thì phải thay mới Nắp đậy hông bơm nếu bị nứt bể không quang trọng thì hàn và gia công nguội Nếu không cần được thì thay mới, nắp bị vênh thì sửa phẳng

- Đệm đẩy: Mòn khuyết ở nơi đầu ốc hiệu chính khoảng hở quá nhiều giữa chốt và con lăn cần tiện mới hay thay thế

- Lò xo cao áp : Nứt hay bị cong, thay mới hoặc nắn thẳng

- Thanh răng: Lỗ chốt đầu thanh răng bị mẻ, hàn dập và gia công nguội thanh răng

bị cong cần sửa thẳng

- Ống xoay và vòng răng: Vít của vòng răng bị hư rãnh chữ U của vòng xoay bị mòn khuyết, cần thay mới hoặc hàn đắp rồi gia công nguội nếu không quan trọng lắm

- Lò xo piston: Nứt hay rỗ mặt, cong vênh cần thay mới

- Vít kiềm xylanh: Răng bị mòn, sướt chuôi, bị cong cần thay mới

- Các rắc co: lờn răng hoặc bo răng cần thay mới