• Tuy nhiên gang rất có u điểm đối với việc chế tạo các động cơ nhỏ, có tốc quay trung bình và cao vì: Quá trình đúc không cần sử lý nhiệt, gang rất dễ gia công cơ khí, Chịu nén
Trang 1Editor: Nguyen Trung Cuong 1 05/14/16
Chapter 4 Medium and high
speed diesel engine.
4.1 Arrangement on board ship
4.2 Static parts
4.3 Moving parts
4.4 Gas exchange system
4.5 Fuel oil injection pump and valves
Trang 24.1 Arrangement on board ship
• Động cơ trung tốc và cao tốc d ới tàu dùng để lai máy phát điện và các máy phụ khác
• Chân vịt quay với tốc độ thấp sẽ tăng đ ợc hiệu suất
đạp n ớc
• Động cơ trung tốc và cao tốc có tốc độ quay trong
khoảng 250ữ1500 vòng/phút, do đó không thể lai trực tiếp chân vịt
• Bởi vậy muốn sủ dụng các động cơ này để lai chân
vịt ng ời ta phải lắp thêm hộp số
Trang 305/14/16 Editor: Nguyen Trung Cuo
ng
3
4.2 Static parts
Main static parts of medium and
high speed diesel engines consist
Trang 44.2 Static parts
a Bedplate
Nhiệm vụ:
• Bệ máy liên kết chặt thân động cơ với các chi tiết tĩnh,
• Là các te chứa dầu nhờn bôi trơn cho động cơ
Diều kiện làm việc:
• Chịu tác dụng của lực khí cháy, lực quán tính của các chi
tiết chuyển động
• Vì vậy, bệ máy phải có độ bền, độ cứng vững thích hợp để
chịu đ ợc lực uốn theo chiều dọc
Trang 505/14/16 Editor: Nguyen Trung Cuo
khung máy của động cơ
trung tốc có trục khuỷu
treo
Trang 705/14/16 Editor: Nguyen Trung Cuo
lớn, trong quá trinh đúc
vật liệu không điền đầy
Trang 84.2 Static parts
a Bedplate
Gang có đặc tính chịu kéo và đàn hồi rất kém, chỉ
bằng một nửa của thép.
• Tuy nhiên gang rất có u điểm đối với việc chế tạo các
động cơ nhỏ, có tốc quay trung bình và cao vì:
Quá trình đúc không cần sử lý nhiệt, gang rất dễ gia
công cơ khí,
Chịu nén tốt,
Khuôn đúc có thể sử dụng nhiều lần, do đó giảm đ ợc
giá thành chế tạo cho các động cơ cùng kiểu.
Trang 905/14/16 Editor: Nguyen Trung Cuo
ng
9
4.2 Static parts
a Bedplate
Độ ồn, độ dao động của động cơ có bệ máy bằng gang
tốt hơn nhiều so với chế tạo bằng thép
• Do đó gang đ ợc dùng phổ biến hơn thép để chế tạo bệ
máy cho các động cơ trung tốc và cao tốc.
Trang 1105/14/16 Editor: Nguyen Trung Cuo
Trang 1305/14/16 Editor: Nguyen Trung Cuo
Trang 144.2 Static parts
b Cylinder liner.
Đối với các động cơ trung tốc,
tuỳ thuộc vào cấu tạo ng ời ta
phân xylanh thành các loại sau:
Xylanh ớt: mặt ngoài của xylanh
và mặt trong của khối xylanh tạo
thành khoang n ớc làm mát.
• N ớc tiếp xúc trực tiếp với cả
xylanh và khối xylanh
• Phần lớn các động cơ có đ ờng
kính xylanh lớn đều sử dụng loại
xylanh này
Trang 1505/14/16 Editor: Nguyen Trung Cuo
• Khối xilanh có khoang n ớc làm mát riêng.
• Xilanh đ ợc lắp chặt vào khối xilanh
• N ớc làm mát không tiếp xúc trực tiếp với xilanh
• Loại này chỉ dùng cho các động cơ nhỏ.
Trang 16trực tiếp với khối xylanh.
• Loại này chỉ dùng cho các
động cơ nhỏ.
Trang 1705/14/16 Editor: Nguyen Trung Cuo
ng
17
4.2 Static parts
b Cylinder liner.
• Chiều dày xylanh giảm dần về phía d ới do áp suất
khí cháy ở phía d ới nhỏ hơn
• Đ ờng kính xylanh ở phía trên lớn hơn cho phép
việc tháo lắp piston đ ợc dễ dàng hơn
• Bên ngoài phía d ới của xylanh ng ời ta làm rãnh để
lắp doăng kín n ớc.
Trang 1905/14/16 Editor: Nguyen Trung Cuo
ng
19
4.2 Static parts
c Cylinder cover.
• Nắp xylanh của động cơ bốn kỳ th ờng có tiết diện
hinh vuông, tròn, bát giác,…
• Có các lỗ lắp các ống bao để lắp xupáp, vòi phun,
xupáp khởi động, van an toàn
Trang 204.3 Moving parts
a . Piston.
Piston phai
• Có đủ độ bền để chịu đ ợc áp
suất cháy rất cao,
• Có kha nang truyền nhiệt tốt
để duy tri nhiệt độ của piston
trong giới hạn cho phép
Trang 2105/14/16 Editor: Nguyen Trung Cuo
Trang 224.3 Moving parts
b. Piston
• Gang chịu kéo rất kém, đặc biệt
khi ở nhiệt độ cao
• Nh ng gang có tính chất chịu ng
Trang 2305/14/16 Editor: Nguyen Trung Cuo
• Piston của tất cả các loại động
cơ đều tiếp xúc trực tiếp với khí
cháy có áp suất và nhiệt độ cao,
• Nh ng cần phải duy trì nhiệt độ
của nó d ới 500 0 C để đảm bảo độ
bền của piston
Trang 244.3 Moving parts
Làm mát piston.
• Do đó hầu hết các loại piston
của động cơ tàu thuỷ đều phải
làm mát
• Đối với những động cơ nhỏ
piston không có khoang dầu làm
mát riêng,
• Dầu sau khi bôi trơn cho đầu
nhỏ biên phun lên làm mát cho
đỉnh piston.
Trang 2505/14/16 Editor: Nguyen Trung Cuo
• Bơm dầu bôi trơn cho xylanh.
• Dẫn nhiệt từ piston đến xylanh.
o Hiện nay ng ời ta th ờng dùng hai
loại xéc măng: xéc măng khí và
xéc măng dầu
Trang 264.4 Gas exchange system.
a Structure of valve gear components
Cơ cấu truyền động của hệ
thống trao đổi khí bao gồm:
Trang 2705/14/16 Editor: Nguyen Trung Cuo
ng
27
4.4 Gas exchange system.
a Structure of valve gear components
Dối với các động cơ cao tốc
do lực quán tính của các chi
tiết chuyển động rất lớn,
Trang 284.4 Gas exchange system.
a Structure of valve gear components
Trang 2905/14/16 Editor: Nguyen Trung Cuo
cao tốc th ờng có bốn xupáp
gồm hai xupáp nạp, hai
xupáp xa
• Sẽ tang tỷ lệ diện tích trao
đổi khí so với diện tích bề
mặt buồng đốt
Trang 304.4 Gas exchange system.
b Valves
• Thông th ờng diện tích nấm của xupáp
xa và nạp bằng nhau,
• Nh ng ở một số động cơ để tang hiệu
qua của quá trinh trao đổi khí, diện
tích nấm xupáp nạp th ờng lớn hơn
xupáp xa 20%
Trang 3105/14/16 Editor: Nguyen Trung Cuo
Trang 324.4 Gas exchange system.
b Valves
xup¸p
nÊm xup¸p sÏ tang thêi gian sö dông
xup¸p,
xup¸p.
Trang 3305/14/16 Editor: Nguyen Trung Cuo
ng
33
4.4 Gas exchange system.
Valve keeper and rotator
Trang 344.4 Gas exchange system.
b . Valves
• Nếu muốn rà hoặc thay xupáp
thi phai tháo nắp Sơ mi xilanh
• Nh ng việc tháo nắp Sơ mi
xilanh rất khó khan đối với
các động cơ lớn,
• Do đó đối với các động cơ
này ng ời ta th ờng sử dụng
xupáp hộp cho xupáp xa
Trang 3505/14/16 Editor: Nguyen Trung Cuo
• Lò xo có nhiệm vụ: giu cho
xupáp luôn ở vị trí đóng khi
Trang 364.4 Gas exchange system.
b . Valves
• Cã thÓ dïng ngay n¾p
xilanh, hoÆc valve seat
rêi råi ghÐp víi n¾p
xilanh.
• Sù truyÒn nhiÖt tõ xup¸p
ra ngoµi chñ yÕu qua
valve seat vµ èng dÉn h
íng.
Trang 3705/14/16 Editor: Nguyen Trung Cuo
ng
37
4.5 Fuel injection pump & valve.
a Fuel injection pump.
• Các động cơ trung tốc và
cao tốc th ờng dùng bơm
cao áp kiểu piston có
rãnh xéo,
• Điều chỉnh thời điểm đầu
, cuối hoặc hỗn hợp tuỳ
thuộc vào động cơ lai
chân vịt hay máy phát
điện.
Trang 384.5 Fuel injection pump & valve.
a Fuel injection pump.
• Các động cơ cao tốc, trung tốc công suất nhỏ th ờng
sử dụng bơn cao áp cụm
Trang 3905/14/16 Editor: Nguyen Trung Cuo
ng
39
4.5 Fuel injection pump & valve.
b Fuel injection valves.
• Cấu tạo vòi phun bao
gồm: thân vòi phun, đầu
vòi phun và kim phun.
• ở nhung động cơ lớn
vòi phun th ờng đ ợc làm
mát bằng dầu đốt
Trang 404.5 Fuel injection pump & valve.
b Fuel injection valves.
• ở những động cơ tăng áp
thấp, có đ ờng kính xylanh
nhỏ hơn 400mm ng ời ta
có thể không làm mát cho
đầu vòi phun.
• Nh ng thay vào đó ng ời ta
áp dụng một số biện pháp
sau để giảm nhiệt độ của
đầu vòi phun:
Trang 4105/14/16 Editor: Nguyen Trung Cuo
ng
41
4.5 Fuel injection pump & valve.
b Fuel injection valves.
• Đảm bảo khe hở nhỏ nhất giữa
đầu vòi phun và nắp xylanh, nh
ng không đ ợc tiếp xúc trực tiếp
(0,3ữ0,4mm - động cơ nhỏ,
0,5ữ1,0 - động cơ lớn).
• Giảm bớt bề mặt bị nung nóng
trực tiếp của đầu vòi phun.
• Dùng loại đầu vòi phun dài.
• Các biện pháp trên cho phép
giảm nhiệt độ của đầu vòi phun
khoảng 25ữ50 0 C