khảo sát sự làm việc giữa bộ Tua bin tăng áp và động cơ MTU 12V396TC14 (kèm bản vẽ)

Trục camđược dẫn động từ trục khuỷu thông qua hệ thống bánhrăng truyền động và tác động lên con đội, đũa đẩy, cò mổtới các van xupap.Đũa đẩy được lắp trong các ống dẫn hướng và tỳ lêncon

MỤC LỤC.

Trang

LỜI NÓI

ĐẦU

4

1 Tổng quát động cơ MTU12V-396TC14 6

1.1 Thông số kỹ thuật của động cơ 6

1.2 Tổng thành các cụm chi tiết của động cơ 8

1.3 Các hệ thống chính của động cơ 15

1.3.1 Hệ thống làm mát 15

1.3.2 Hệ thống bôi trơn 16

1.3.3 Hệ thống nhiên liệu 18

1.3.4 Hệ thống khởi động 20 1.3.5 Hệ thống nạp thải 21

1.4 Lắp đặt động cơ MTU 12V - 396TC14 trên đầu máy và phạm vi sử dụng 22

1.5 Khảo sát động lực học động cơ MTU12V- 396TC14 24 1.5.1 Tính toán các thông số của chu trình 24

1.5.1.1 Quá trình nạp 24

1.5.1.2 Quá trình nén 25

1.5.1.3 Quá trình cháy 26

1.5.1.4 Quá trình giãn nở 29

1.5.1.5 Các thông số chỉ thị 29

1.5.1.6 Các thông số có ích 30

1.5.2 Xây dựng đồ thị công: 32

1.5.2.1 Xác định các điểm trên đường nén với chỉ số đa biến : 32

1.5.2.2 Xây dựng đường cong áp suất trên đường giãn nở 32

1.5.2.3 Lập bảng xác định đường nén và đường giản nở.

33

1.5.2.4 Xác định các điểm đặc biệt 33

1.5.2.5 Hiệu chỉnh đồ thị công 34

1.5.3 Tính toán xây dựng đồ thị động học và động lực học 34

1 Động học 34

1.1 Xác định độ dịch chuyển của piston(x) bằng đồ thị Brich 35

1.2 Xác định vận tốc (V).của pittong bằng phương pháp đồ thị 36

1.3 Giải gia tốc j bằng đồ thị Tôlê: 38

2 Động lực học cơ cấu khuỷu trục thanh truyền.39 2.1 Xác định khối lượng 39

2.2 Xác định lực quán tính các chi tiết tham gia chuyển động tịnh tiến 41

2.3 Khai triển đồ thị P- V thành P-  42

2.4 Khai triển đồ thị Pj -  thành Pj - 42

2.5 Cộng đồ thị P -  thành Pj - được P1 - 43

2.6 Lập bảng tính các lực tác dụng lên chốt khuỷu 43

2.7 Lập bảng tính mômen tổng 46

2.8.Đồ thị phụ tải tác dụng lên chốt khuỷu 48

2.9 Đồ thị phụ tải tác dụng lên đầu to thanh truyền .50

2.10 Đồ thị mài mòn chốt khuỷu 50

2 Các phương án tăng áp cho chốt khuỷu 55

2.1 Các phương pháp tăng công suất cho động cơ 55

2.2 Các phương pháp tăng áp cho ĐCĐT 56

2.2.1 Tăng áp có mấy nén 57

2.2.2 Tăng áp không có máy nén 61

3 Sự làm việc giữa bộ TBTA và động cơ MTU12V-396TC14.64

3.1 Hệ thống tăng áp động cơ MTU12V-396TC14 64

3.1.1 Sơ đồ tăng áp động cơ MTU12V-396TC14 64

3.1.2 Đặc điểm làm việc bộ TBTA .động cơ MTU12V-396TC14 66

3.1.2.1 Tuabin 67

a Cấu tạo và nguyên lí làm việc 6

b Đặc tính của tuabin 69

3.1.2.2 Máy nén 71

a Cấu tạo và nguyên lí làm việc 71

b Đặc tính của máy nén 73

3.1.2.3 Đặc tính của cụm TB-MN 77

3.2.Các chế độ làm việc của động cơ.MTU12V-396TC14.78 3.3 Phối hợp làm việc giữa bộ TBTA và động cơ.MTU12V-396TC14 80

3.3.1 Phối hợp làm việc giữa bộ TBTA và động cơ 80 MTU12V-396TC14 ở chế độ làm việc ổn định80 3.3.2 Phối hợp làm việc giữa bộ TBTA và động cơ MTU12V-396TC14 ở chế độ làm việc thay đổi 83

3.3.3 Phối hợp làm việc giữa bộ TBTA và động cơ MTU12V-396TC14 ở chế độ sử dụng 89

4 Tính toán kiểm nghiệm hệ thống tăng áp 92

4.1 Các số liệu biết trước và thông số chọn 92

4.2 Tính toán các thông số làm việc của bộ TB-MN 93

5 Một số vấn đề khi sử dụng hệ thống tăng áp 96

5.1 Xác định các hư hỏng và biện pháp khắc phục .96 5.1.1 Động cơ khó tăng tốc , giảm công suất hoặc tiêu hao nhiên liệu lớn 96

5.1.2 Có tiếng ồn bất thường 97

5.2 Phân tích các hư hỏng của hệ thống 98

5.3 Phương pháp tháo lắp và kiểm tra HTTA của động cơ

99

5.3.1 Kiểm tra hệ thống nạp khí 99

5.3.2 Kiểm tra hệ thống thải 99

5.4.Quy trình kiểm tra bộ TBTA 100

5.5.Các chú ý khi sử dụng HTTA 100

TÀI LIỆU THAM KHẢO .102

LỜI NÓI ĐẦU.

Ngành Động cơ đốt trong đã có lịch sử phát triển hàng

trăm năm Trong những năm gần đây, cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, động cơ đốt trong tuy không thay đổi nhiều về mặt nguyên lý cơ bản nhưng nó luôn được hoàn thiện và phát triển Nhiều loại động cơ đời mới có tính năng kinh tế, kỹ thuật đã ra đời, trong đó dộng cơ tăng áp đóng một vai trò rất đáng kể

Hình thức tăng áp bằng tua bin khí là một loại tăng áp rất phổ biến hiện nay MTU12V-396TC14 là động cơ của Đức sản xuất đang được sử dụng trong ngành Đường sắt ở nước ta đã ứng dụng hình thức tăng áp này

Qua thời gian thực tập tại Xí nghiệp Đầu máy Đà Nẵng, với quá trình tiếp xúc thực tế, em rất muốn tìm hiểu sâu hơn nữa về sự phối hợp làm việc giữa bộ TBTA và động

cơ MTU12-396TC14 đó là lý do em chọn đề tài “ KHẢO SÁT SỰ PHỐI HỢP LÀM VIỆC GIỮA BỘ TBTA VÀ ĐỘNG CƠ MTU12V- 396TC14” làm đề tài Tốt nghiệp Đề tài tập trung nghiên cứu những phần sau:

 Giới thiệu tổng quan về động cơ MTU 12V - 396TC14

 Lắp đặt và sử dụng động cơ

 Tìm hiểu các cụm chi tiết chính, các cơ cấu và hệthống của động cơ.

 Tính toán nhiệt, tính toán động học và động lực học

 Khảo sát hệ thống tăng áp, trình bày sự phối hợplàm việc giữa bộ TBTA và động cơ MTU12V-396TC14

 Tính toán kiểm nghiệm các thông số của bộ TBTA

 Tìm hiểu các dạng hư hỏng thông thường và cách khắcphục

Tuy nhiên do những hạn chế về thời gian, kinh nghiệmthực tiễn, kiến thức cũng như tài liệu tham khảo, nên trongphạm vi đồ án này em không thể trình bày được hết cácvấn đề liên quan cũng như tìm hiểu sâu hơn mối quan hệgiữa hệ thống này với hệ thống khác Vì thế chắc chắnkhông tránh khỏi những sai sót trong vấn đề thực hiện Rấtmong có được sự quan tâm chỉ bảo hơn nữa của các thấy

cô cùng các bạn

Sau cùng, em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Trần VănLuận, các cô chú cán bộ kỹ thuật của xí nghiệp đầu máyĐà Nẵng, cùng toàn thể thầy cô và các bạn những ngườiđã trực tiếp giúp đỡ chỉ dẫn cho em trong suốt thời gianthực hiện đồ án này

Đà Nẵng, ngày tháng năm 2007

Sinh viên thực hiện

Đặng Hiếu Dân

1 TỔNG QUÁT ĐỘNG CƠ MTU12V-396TC14.

1.1.THÔNG SỐ KĨ THUẬT CỦA ĐỘNG CƠ.

Thứnguyên

1 Công suất có ích Ne 900 kW

Thứnguyên1

1

Chỉ số đoạnnhiệt

m 1,45

2

2

Hệ số lợi dụngnhiệt tại z

z 0,85

2

3

Hệ số lợi dụngnhiệt tại b

2 0,85

2

7

Hệ số hiệu đínhtỷ nhiệt

t 1,1

2

8

Hệ số điền đầyđồ thị

d 1,15

1.2 TỔNG THÀNH CÁC CỤM CHI TIẾT CỦA ĐỘNG CƠ.

Hình 1.1 Tổng quan động cơ MTU 12V - 396TC14.

1 - Ống thông hơi cácte; 2- Bộ điều chỉnh nhiệt độ nước làm mát; 3- Bộ điều chỉnh góc phun sớm; 4- Bơm cao áp; 5- Bộ phối khí; 6- Đường dẫn khí nạp và nước làm mát; 7- Tăng áp; 8- Bộ tắt máy khẩn cấp; 9- Két làm mát khí nạp; 10- Ống xả; 11- Mặt quy lát; 12- Chân đế động cơ; 13- Máy đề; 14- Xylanh; 15- Bộ phận truyền động;

16- Bơm dầu động cơ; 17- Mặt bích phía đối diện bánh đà

 Thân động cơ

Thân động cơ là phần cơ sở của động cơ Nó bao kín vàđỡ bộ phận truyền động, làm điểm tựa để lắp các bộphận phụ và chân động cơ Thân động cơ được đúc từ gang

xám chất lượng cao và có những vách ngăn ngang Hai dãyxylanh được bố trí một góc 900

Phần trên của thân động cơ có một lớp vỏ trung gian.Trong lớp vỏ này được gia công để đỡ xylanh

Để dẫn khí do séc măng piston gạt trong khoảng thânđộng cơ ra ngoài trên thân động cơ có lắp bộ xả hơi

Khoang trục cam được bố trí ở phía trái và phải củaphần chữ V thân động cơ và được đậy kín bằng nắp

Xylanh được chế tạo bằng gang đặc biệt và lắp vàothân động cơ từ phía trên Mỗi xylanh có roăng làm kín đểlàm kín khoang nước làm mát xung quanh nó với thân độngcơ.Cácte được đúc bằng hợp kim nhẹ đóng kín phía dướithân động cơ và là nơi chứa dầu bôi trơn

Hình 1.2 Thân động cơ.

1- Ổ đỡ trục cam; 2- Đầu vòi phun; 3- Đường dẫn dầu tới mặt quy lát; 4- Ống dẫn hướng đũa đẩy; 5- Đường dẫn nước làm mát tới mặt quy lát; 6- Roăng làm kín;

7- Xylanh; 8;9- Roăng làm kín; 10- Gugông; 11- Cácte; Bulông;13-Gối đỡ; 14- Ê cu; 15- Chốt định vị; 16- Bạc trục; 17- Thân động cơ; 18- Đường dẫn dầu vào động cơ; 19- Đường dẫn dầu chính; 20- Dầu vào cụm phân phối; 21- Nắp đậy ổ trục cam.

12- Trục khuỷu

Trục khuỷu có nhiệm vụ chuyển đổi sự chuyển độngtịnh tiến của piston thành chuyển động quay Trục khuỷu làmột khối thép được rèn theo định dạng Tất cả các bềmặt đều được làm nhẵn Các cổ trục và cổ khuỷu đềuđược đánh bóng và tôi cứng Trục khuỷu được lắp cùng với

7 bộ bạc trục và 1 vòng bi phía đối diện bánh đà trongblốc động cơ

Hình 1.3 Trục khuỷu.

1- Bánh răng trục khuỷu; 2- Cổ khuỷu; 3- Đối trọng; 4- Cổ

trục.

 Thanh truyền (biên)

Thanh truyền hai dãy xylanh đều giống nhau Nó đượcrèn và làm nhẵn các bề mặt Thanh truyền của hai xylanhđối diện nhau được lắp gần nhau (liên tiếp) trên trụckhuỷu Bạc lót thanh truyền có thể thay được và được định

vị bởi chốt định vị Bạc được bôi trơn bằng dầu bôi trơnđộng cơ có áp lực được dẫn từ các lỗ khoan trên trụckhuỷu Bạc đầu nhỏ thanh truyền được ép vào đầu nhỏthanh truyền Nắp đầu to thanh truyền và thân thanh truyềnđược liên kết bằng bulông chịu lực gọi là bulông thanhtruyền

Hình 1.4 Thanh truyền.

1- Thanh truyền; 2.Thân thanh truyền; 3- Nắp đầu to thanh truyền; 4- Bulông thanh truyền; 5- Bạc đầu nhỏ thanh truyền; 6- Chốt định vị; 7- Bạc đầu to thanh truyền.

Đỉnh piston được chế tạo từ thép và được lắp ghépvới thân piston bằng những bulông chịu lực Trong thân pistoncó bắt những êcu đặc biệt để nâng cao độ cứng vững chocho mối ghép này.

Trên đỉnh piston có 2 rãnh để lắp séc măng khí làm kínkhoang buồng cháy

Hình 1.5 Piston.

1- Thân piston; 2- Đỉnh piston; 3- Bulông chịu lực; 4- Êcu sau cạnh; 5;6- Séc măng khí; 7- Séc măng dầu; 8- Chốt piston; 9- Vòng đệm; 10- Vòng chặn; 11- Chốt định vị; 12- Ống lót

chốt định vị.

 Nắp máy (mặt quy lát)

Động cơ có các mặt quy lát đơn lẻ riêng biệt được đúctừ gang đặc biệt Mặt quy lát được bắt chặt với blốcđộng cơ bằng bulông và êcu chịu lực và đậy phía trênkhoang xylanh.

Giữa blốc động cơ và nắp máy có một roăng làm kínbề mặt lắp ghép Mỗi mặt quy lát có hai xupap nạp và haixupap thải, chúng được bố trí đối xứng xung quanh vòi phun.Roăng làm kín xupap nạp có nhiệm vụ không cho dầu bôitrơn chảy xuống buồng cháy

Các xupap có bộ phân xoay xupap Các xupap được lắptrong ống lót dẫn hướng và mỗi xupap có hai lò xo Cácxupap xả có thân ngắn hơn xupap nạp Đĩa van xupap nạp lớnhơn xupap xả

Vòi phun được lắp từ phía trên của mặt quy lát và córoăng làm kín để ngăn cách khoang dầu bôi trơn trong mặt quylát

Hình 1.6 Nắp máy.

1- Roăng xupap; 2- Ống lót vòi phun; 3- Bulông áp lực; 4- vòi phun; 5- Roăng vòi phun; 6- Đĩa lò xo; 7- Chốt giữ xupap; 8- Lò

xo lớn xupap; 9- Lò xo nhỏ xupap; 10- bộ phận làm xoay xupap; 11- Đế xupap xả; 12- Xupap xả; 13- Ống lót dẫn hướng xupap; 14- Ống bảo vệ vòi phun; 15- Xupap nạp; 16- Đế xupap nạp; a- Nước làm mát động cơ; b- Dầu động cơ; c- Khí xả; d- Khí nạp.

 Cơ cấu phối khí

Mỗi dãy xylanh có một trục cam riêng và được bố trítrong khoang chữ V của blốc động cơ Trục cam được định vịbởi các gối cam bắt chặt với blốc động cơ và

Hình 1.7 Cơ cấu phối khí.

1- Con đội; 2- Chốt định vị; 3- Tấm ghép chốt định vị; Bánh răng truyền động;

5- Trục cam; 6- Đũa đẩy; 7- Chốt đũa đẩy; 8- Ắc giàn cò mổ; 9- Cò mổ xupap nạp;

10- Cò mổ xupap thải; 11- Bulông điều chỉnh khe hở nhiệt.

bánh răng dẫn động ở phía ngược chiều bánh đà Trục camđược dẫn động từ trục khuỷu thông qua hệ thống bánhrăng truyền động và tác động lên con đội, đũa đẩy, cò mổtới các van xupap.

Đũa đẩy được lắp trong các ống dẫn hướng và tỳ lêncon đội Đũa đẩy truyền chuyển động từ con đội đến còmổ Mỗi cò mổ có hai nhánh và xoay được nhờ bạc trượt.Cò mổ dài cho xupap xả, cò mổ ngắn cho xupap nạp

Bulông điều chỉnh khe hở nhiệt cho phép điều chỉnh khehở nhiệt của các xupap

Bôi trơn trục cam bằng dầu từ các lỗ khoan trên blốcmáy Đối với giàn cò mổ dầu bôi trơn được phân nhánh từcác vị trí ắc cò mổ và các gối trục cam Dầu chảy từ giàncò mổ về đũa đẩy sẽ bôi trơn cho con đội Qua các lỗ khoan

ở khoang trục cam dầu chảy tự do về cacte động cơ Dầutừ bạc cò mổ chảy ra mặt quy lát sẽ qua các lỗ khoan trongmặt quy lát trở về cacte

1.3 CÁC HỆ THỐNG CHÍNH CỦA ĐỘNG CƠ

1.3.1 Hệ thống làm mát.

Hình 1.8 Sơ đồ hệ thống làm mát

1- Ống thông hơi xả khí; 2- Ống tập hợp khí nạp và nước làm mát; 3- Vị trí kiểm tra; 4- Ống tập hợp nước; 5- Tới két nước làm mát; 6- Lưới lọc; 7- Ống tập hợp khí xả; 8- Từ két làm mát nước; 9- Bơm; 10- Ống nối; 11- Bơm nước; 12- Mặt quy lát; 13- Bộ trao đổi nhiệt dầu; 14- Xylanh; 15- Tới

dãy xylanh trái; 16- Két làm mát khí nạp;

E- Khóa xả nước; M- Vị trí đo.

Động cơ được làm mát bằng nước sạch đã pha chếdầu chống rỉ Nước bị nóng lên do làm mát động cơ đượclàm mát trở lại nhờ két làm mát nước

Nước làm mát được bơm nước làm mát bơm khi động cơhoạt động Bơm đẩy nước qua bộ trao đổi nhiệt vào các vịtrí làm mát động cơ

Ở bộ trao đổi nhiệt nước được phân nhánh và đưa tớikét làm mát khí nạp

Nước làm mát chảy xung quanh xylanh từ dưới lên trên quacác lỗ khoan tới mặt quy lát.

Trong mặt quy lát, các chi tiết đáy mặt quy lát, ống dẫnhướng xupap, vòi phun và đường dẫn khí xả được làm mát.Nước ra khỏi mặt quy lát được tập hợp lại tại ốngtập hợp nước làm mát

Nước từ ống tập hợp được chia thành hai hướng.Đường nước hướng về phía ngược với bánh đà qua bộ hạnchế lưu lượng chảy vào ống về hai bên sườn động cơ.Đường nước hướng về phía bánh đà sẽ kết hợp nước từkét làm mát khí nạp vào làm mát vỏ tăng áp và ống xả.Nước từ vỏ tăng áp và ống xả và từ ống tập hợp nướcvề sẽ được dẫn tới van hằng nhiệt

Trên mỗi đường ống dẫn nước về từ vỏ ống xả đềucó lắp một bộ lọc để kiểm tra hỗn hợp nước làm mátthường xuyên

Để tránh áp lực thấp ở đầu vào của bơm và tránhtrường hợp cánh bơm quay không có nước, trên đường ốnghút có lắp một bộ phận để nâng áp lực nước Bộ phậnnày nối liền với thùng chứa nước làm mát và dẫn nướclàm mát từ thùng chứa tới bơm bằng một đường ống riêng

Ở thùng chứa nước làm mát có lắp một van đóng kín.Van này mở ra khi áp lực nước cao hoặc thấp

1.3.2 Hệ thống bôi trơn.

Bơm dầu động cơ hút dầu qua bộ lọc, từ thùng dầu vàdẫn dầu vào bộ trao đổi nhiệt dầu phía bên phải động cơ.Một van an toàn bảo vệ bơm dầu động cơ

Dầu được cấp cho mỗi cổ trục khuỷu và từ đó quađường dầu nằm trong trục khuỷu tới cổ biên để bôi trơn cácbạc biên

Từ bộ trao đổi nhiệt dầu, dầu chảy vào bầu lọc dầuvà sau dó chảy về đường dầu chính Từ các đường dầuchính này dầu chảy đến từng điểm bôi trơn riêng và bộphận phân phối dầu.

Hình 1.9 Hệ thống bôi trơn động cơ.

1- Tăng áp; 2- Đường dẫn dầu bôi trơn xupap; 3- Đường dẫn dầu đến tăng áp phía phải; 4- Điều tốc; 5- Điều khiển động cơ; 6- Đường dầu chính; 7- Truyền động tới bơm cao áp; 8- Van; 9- Bơm cao áp; 10- Van điện từ ; 11- Khóa tắt máy; 12- Vị trí đo; 13- Vị trí lấy dầu thử nghiệm; 14- Bầu lọc ly tâm; 15- Van khóa; 16- Bơm dầu;

17- Bầu lọc dầu; 18- Bộ trao đổi nhiệt; 19- Van an toàn (15 bar); 20- Đường dẫn dầu; 21- Van xả dầu; 22- Ổ bi; 23- Vòi phun; 24- Vị trí nối rắc co.

Dầu cũng được cấp cho từng bạc của trục khuỷu vàtừ đó qua các đường dẫn tới từng nắp xylanh để bôi trơncho bạc của cò mổ và các khớp cầu, dầu sẽ đi ra khỏi cómổ chảy tự do về đũa đẩy bôi trơn con đội xupap.

Dầu được dẫn về vòi phun làm mát piston Những vòiphun này phun tia dầu vào piston

Dầu cấp cho bộ dẫn động bơm cao áp được dẫn quamột rãnh hình vành khuyên và các lỗ trong trục dẫn độngcủa bộ điều chỉnh góc phun sớm, khớp nối then bơm cao ápvà tiếp tục tới bộ điều chỉnh góc phun sớm

Dầu được dẫn đến cụm đo và hệ thống cô lập xylanh,từ nắp cuối của hộp số Dầu được dẫn từ cụm đo nàyđến bôi trơn bơm phun nhiên liệu và bộ dẫn động máy phátxoay chiều

Từ bộ phân phối dầu, dầu được cung cấp tới bộ tăngáp và tới bơm dầu để bôi trơn cửa đóng của van Dầu thừaquay về thùng dầu qua các đường dầu và ống dẫn dầu

1.3.3.Hệ thống nhiên liệu.

-Nguyên lý hoạt động của hệ thống nhiên liệu.

Bơm chuyển nhiên liệu (5) được dẫn động bằng trụccam bên trái của động cơ Nó hút nhiên liệu từ thùng chứaqua bầu lọc thô (3) và đẩy nhiên liệu qua ống cung cấp vàobầu lọc kép (7) Nhiên liệu theo ống dẫn đến bơm cao áp(10)

Bầu lọc kép được thông khí thường xuyên Nhiên liệulẩn không khí nếu có sẽ bị dẫn quay trở lại đường hồinhiên liệu qua van một chiều được điều chỉnh mở ở áplực 0,5 bar đến bộ hạn chế lưu lượng (bộ tập hợp nhiênliệu) Bầu lọc kép có thể thay thế lõi lọc ngay cả khi động

cơ đang hoạt động nhờ một van ba ngả được lắp trên bầulọc

Bơm cao áp cung cấp một lượng nhiên liệu định trướcqua đường ống cao áp đến vòi phun (16), vòi phun phun nhiênliệu trực tiếp vào xylanh động cơ theo chế độ làm việccủa động cơ.

Đường hồi nhiên liệu từ bơm cao áp dẫn nhiên liệu thừa vềthùng nhiên liệu Trên đường hồi nhiên liệu này có lắp vanmột chiều (mở tại áp lực 2 bar) để đảm bảo duy trì thườngxuyên áp suất cấp nhiên liệu nhỏ nhất và để bơm cao áplàm việc hiệu quả

Nhiên liệu thừa cùng với nhiên liệu rò rỉ từ các vòi phuncũng được dẫn về thùng nhiên liệu Trên mỗi đường hồidầu từ vòi phun đều có lắp 1 van một chiều (mở tại áplực 0,5 bar)

Hình 1.10 Sơ đồ hệ thống nhiên liệu động cơ MTU 12V.

16

15 17

1 2 3 4

5 6

7 8

1- Đường dầu về thùng chứa; 2- Dầu từ thùng chứa lên; Lọc thô nhiên liệu;4- Van một chiều; 5- Bơm chuyển nhiên liệu; 6- Chổ nối ống xả không khí bầu lọc; 7- Bầu lọc kép nhiên liệu; 8- Van tam thông; 9- Đường dầu tới bơm cao áp; 10- Trục dẫn động; 11- Thanh răng nhiên liệu;12- Đầu nối ống

3-cao áp; 13- Đường dầu về từ vòi phun;

14- Đường dầu cao áp tới vòi phun; 15- Đường dầu về từ bơm cao áp; 16- Hộp tập hợp nhiên liệu; 17- Vòi phun; 18- Đầu nối ống dầu về hộp góp; 19- Bơm xả không khí nhiên liệu; 20- Van an toàn.

Ngoài bơm chuyển nhiên liệu chính trên hệ thống cònlắp một bơm xả không khí nhiên liệu dự phòng đặc biệtdẫn động bằng điện để bơm mồi và thông khí cho hệthống khi động cơ không hoạt động hay chưa hoạt động Nóhút nhiên liệu từ thùng chứa nhiên liệu và đẩy qua van mộtchiều vào đường cấp của bơm chuyển nhiên liệu chính, vanmột chiều này giữ cho nhiên liệu không bị chảy ngược trởvề khi động cơ đang hoạt động

Trong quá trình bơm mồi và thông khí hệ thống nhiênliệu được bảo vệ bởi một van an toàn (mở tại áp lực 4bar)

Hệ thống nhiên liệu cũng được bảo vệ nhờ một vanmột chiều (mở tại áp lực 6,5 bar) được lắp trong bơmchuyển nhiên liệu chính

Ngoài ra để đề phòng trở ngại trong quá trình bảo dưỡngvà sửa chữa hệ thống nhiên liệu động cơ MTU 12V còn trang

bị một bơm tay Nó dùng để xả khí trong đường ống nhiênliệu khi bảo dưỡng và sửa chữa

1.3.4 Hệ thống khởi động.

Hình 1.11 Máy đề.

1- Êcu ép; 2- Khớp nối; 3- Vòng đệm; 4- Đĩa lò xo; 5- Rô to; 6- Chổi than; 7- Giá đỡ chổi than; 8- Lò xo đóng bánh răng; 9- Rơle điều khiển; 10- Rơle đóng bánh răng;

11- Lò xo mở khớp nối; 12- Cổ góp; 13- Cuộn dây kích từ; 14- Lỏi sắt; 15- Then nghiên; 16- Cuộn dây hãm; 17- Cuộn dây từ chính; 18- Chốt khóa; 19- Rơle đóng;

20- Công tắc điện; 21- Rơle điều khiển; 22- Rô to; E- Cuộn dây hút; G- Cuộn dây đẩy; H- Cuộn dây giữ.

Máy đề gồm có một mô tơ điện, bánh răng cùng mộtkhớp nối Máy đề có nhiệm vụ tạo ra một mômen lớn cầnthiết để làm khởi động động cơ và đưa động cơ vào làmviệc

Bánh răng của máy đề, khi khởi động sẽ ăn khớp với bánhrăng lớn của trục khuỷu động cơ Tỷ lệ truyền giữa hai bánhrăng này phải đảm bảo phù hợp được mômen truyền cầnthiết cho động cơ và tính chất kinh tế, hiệu quả và kíchthước của máy đề.Thời gian cấp điện cho mô tơ điện là 10giây, trong khoảng thời gian đó nó thực hiện chức năng khởiđộng

1.2.4 Hệ thống nạp thải

-Hệ thống nạp.

-Động cơ có hai tăng áp và một két

làm mát khí nạp.Ở nắp đầu ra của két

làm mát có lắp khoá ngắt khí nạp.Khi

động cơ bị siêu tốc thì khí nạp bị đóng

lại và động cơ bị tắt máy.Ống dẫn Hình 1.12.Hệ thống nạp khí

khí nạp đồng thời là ống tập hợp khí 1:Tăng áp,2:Két làm mát khí nạp

nạp và ống làm mát 3:Khoá ngắt khí nạp,4:Ống tập hợp khínạp -Hệ

thống khí thải:

Khí xả của động cơ được dẫn qua ống

xả có lớp vỏ làm mát được bố trí bên

ngoài dộng cơ,để tới tăng áp khí xả từ

tăng áp sẽ qua ống tập hợp khí xả lên

ống khí ra ngoài

Hình 1.13.Hệ thống khí thải.

1:Tăng áp , 2:Vỏ làm mát ,

mác tàu theo liên hiệp đường sắt ký hiệu là: 307, 309, 325,

331, 332, 339, 346, 348, 349, 350, 353, 357, 358

 Kích thước chính của động cơ

Chiều dài động cơ 2625 mm

Chiều rộng động cơ 1534 mm

Chiều cao động cơ 1414 mm

Chiều cao trục khuỷu 535 mm

 Dầu trong động cơ:

+ Đến vạch min : 110 lít

+ Đến vạch max : 180 lít

+ Cấp dầu lần đầu : 210 lít

 Độ nghiêng lắp đặt động cơ

Độ nghiêng cho phép theo chiều ngang là: 100

Độ nghiêng cho phép theo chiều dọc (phía đối diệnbánh đà): 80

Độ nghiêng cho phép theo chiều dọc (phía bánh đà): 70

1.5 KHAÍO SẠT ÂÄÜNG LỈÛC HOÜC ÂÄÜNG CÅ MTU 12V

a

r 2 t 1 a r

k r 2

p

p

p T

T p

318 25 , 0 85 , 0

r 2 t 1 k a k

k

p

p

p

p T T

216 0 25 , 0 85 , 0 1 , 1 03 , 1 5 , 13 24 , 0 216 , 0 ) 30 318 (

318

) 1 5 , 13 ( 1

r

a r r t k

1

p

p T T T

25 , 0 216 , 0 750 035 , 0 1 , 1 30

1 45 , 1

O 4

H 12

C 21 , 0

1

(2-4)Trong đó:

C,H,O: Thành phần trong 1kg nhiên liệu chọn theo

thực nghiệm

32

004 , 0 4

126 , 0 12

87 , 0 21 , 0

00419

0 806 19

v v

36 ,

1 84 38

,

42 7 2

1

63 4 ,

1

8 67 ,

2 36 ,

184

3 8 ,

427 2

1 2

634 ,

1 867

, 19

2 56 ,

519 684

, 20

T 2

' b '

a 1

"

C m

C m '

C

v r

v r

0 1

684 ,

20

035 ,

0 806

, 19 1

"

a a

'

a

r

v r

v v

0 1

10

52

035 ,

0 00419

, 0 1

"

b b

'

r

v r

9 Chỉ số nén đa biến trung bình n1

Tính gần đúng bằng phương trình nén đa biến:

 1

.T.'b'a

314,81

a v v

314 , 8 1

n

1 3685 , 1 1

n 1

a

p   (2-11)

0215 , 1 M

0

1

1 1

.00,,8585

035 , 0 1

1 0319 , 1 1

r z

2

z 1

v 0

r z

2 v

vz

x1.Mx

.M

x1M.'ax

M

r z

2

z 1

v 0

r z

2 vz

vz

x 1

M

x

M

x 1

M

.

"

b x

M

0 684

, 20

"

C

KmoloK]

19 Nhiệt độ cực đại của chu trình Tz:

Nhiệt độ cực đại của chu trình Tz được tính theo

phương trình sau:

r 1

Trong đó:

00268 ,

0 2

0052 ,

0 03 ,

1 2

"

b





Q

(2-1.5.1.4 Quá trình giãn nở.

21.Tỷ số giãn nở sớm:

.1918942,,26

45 , 1

03 , 1 T

T

  1 , 45

22 Tỷ số giãn nở sau:

45 , 1

5 , 13

23 Nhiệt độ cuối quá trình giãn nở:

6 , 1918

Tb 1,281  [0K]

24 Kiểm nghiệm lại trị số n2:

Trị số n2 được kiểm nghiệm lại theo phương trình:

vz vz

b z

r 1

H z

b

2

T T

2

"

b

"

a T

T 1

M

Q

314 ,

8 1

033,11p

c

111n

11

11n

.1.1

p'

1 3685 ,

1

1 32

, 9

1 1

1 28 , 1

45 , 1 45 , 1 1 45 , 1 45 , 1 1

pi  [MN/m2]

28 Hiệu suất chỉ thị động cơ:

k v H

k i 1

i Q p

T p M 314 , 8

i  0 , 52

29 Suất tiêu hao nhiên liệu chỉ thị:

i H

i Q

3600000 g



 (2-29)

n S

m  0 , 88

33 Suất tiêu hao nhiên liệu có ích

 (2-35)

V 4 1000

t



 (2-36)

185 14 , 3

9498 , 3 4 1000

Dt 

917 , 164

Phương trình đường nén p V n 1 const

 ,do đó nếu gọi x làđiểm bất kỳ trên đường nén thì

1 n 1

nx nx

n c

(2-37)

Rút ra: n 1

c nx c nx

V V

1 p p

2 n 2

gnx gnx

n z

z.V p V

p  (2-38)

n 2

z gnx gnx

V V

1 p

p

Bảng 2.1 Đường nén và đường giản nở

Đường nén Đường giản nở

Vx i in1 1/in1 Pc/in1 in2 1/in2 pzn2/in2

0,316 1 1,000 1,000 7,608 1,000

1,00

0 11,0330,459 1,45 1,662 0,602 4,577 1,609 0,62 11,033

3 1,468

2,532 8 17,214 0,058 0,442

14,320

0,07

0 1,237

2,848 9 20,225 0,049 0,376

16,651

0,06

0 1,064

3,165 10 23,361 0,043 0,326

19,055

0,05

2 0,930

3,481 11 26,616 0,038 0,286

21,527

0,04

6 0,823

3,798 12 29,982 0,033 0,254

24,063

0,04

2 0,736

4,114 13 33,453 0,030 0,227

26,659

0,03

8 0,665

4,272 13,5 35,226 0,028 0,216

27,979

0,03

6 0,633

1.5.2.4 Xác định các điểm đặc biệt.

Các điểm đặc biệt là

) p

D 14 , 3

0 , 316

1 5 , 13

96 , 3 1

 Phun sớm (c’)

 Mở sớm xupap nạp (r’), đóng muộn xupap nạp (a’)

 Mở sớm xupap thải (b’), đóng muộn xupap thải (r”)

1.5.2.5 Hiệu chỉnh đồ thị công.

Xác định các điểm trung gian:

 Trên đoạn cy lấy điểm c” với c”c = 1/3cy

 Trên đoạn yz lấy điểm z” với yz” = 1/2yz

 Trên đoạn ba lấy điểm b” với bb” =1/2ba

Nối các điểm c’c”z” và đường giãn nở thành đường congliên tục tại ĐCT và ĐCD và tiếp xúc với đường thải Ta sẽnhận được đồ thị công đã hiệu chỉnh

1.5.3 Tính toán xây dựng đồ thị động học và động lực học.

Xây dựng đồ thị động học là thiết lập quy luậtchuyển động của piston và thanh truyền trên cơ sở đã biếtquy luật chuyển động của trục khuỷu với giả thuyết  =const

Xây dựng các đồ thị động lực học của cơ cấu trụckhuỷu thanh truyền là xác định các giá trị và sự thay đổicác lực xuất hiện trong từng chuyển động của cơ cấu khi

động cơ làm việc, để làm cơ sở khảo sát lực và mômen tácdụng lên cơ cấu phát lực này.

1 Động học.

Với giả thuyết trục khuỷu quay với vận tốc = const, thìgóc quay trục khuỷu  tỷ lệ thuận với thời gian, còn tất cảcác đại lượng động học là các hàm phụ thuộc vào biến 

1.1 Xác định độ dịch chuyển của piston (x) bằng đồ thị Brich

Khi trục khuỷu quay một góc  thì piston dịch chuyểnmột khoảng x so với vị trí ban đầu (ĐCT) Chuyển vị củapiston trong xylanh động cơ được tính theo công thức sau

  ( 1 cos 2 )

4 cos 1 R

x        

Đây là phương trình chuyển động của cơ cấu trục khuỷuthanh truyền biểu diễn bằng khoảng trượt của piston phụthuộc vào ,,R

Trong đó:

R: Bán kính trục khuỷu 92 , 5 [ mm ].

2

185 2

S

: Góc quay trục khuỷu

: Tham số kết cấu  = R/L =0,25

L: Chiều dài thanh truyền L = 370 [mm]

Phương pháp đồ thị Brich xác lập được mối quan hệthuận nghịch giữa độ dịch chuyển của piston và góc quay của trục khuỷu

 Cách xây dựng đồ thị

Vẽ nữa vòng tròn tâm O bán kính R, đường kính AB = 2R Chọn tỉ lệ xích S, R sao choAB  V h:

 R  S 1 

mm

mm.Lấy về phía bên phải tâm O (phía ĐCD) trên AB một đoạnOO’sao cho:

mm [ 56 , 11 1

2

25 , 0 5 , 92 2

R OO

ta đựơc đường cong biểu diễn độ dịch chuyển của piston (x)theo : S  f 

1.2 Xác định vận tốc (v) của piston bằng phương pháp đồ thị:

Theo phương pháp giải tích ta lấy đạo hàm của x theo thờigian ta được công thức để tính vận tốc piston

1 dt

dx sin R dt

Và gọi  là tốc độ góc

của trục khuỷu thì ta có const

cos dt d

Vậy vận tốc v của piston:   

cos

) sin(

R

Công thức gần đúng:

2 R sin R 2 sin 2 sin R