Tài liệu Khảo sát cơ cấu phân phối khí động cơ hình sao m520 – tm5

Khảo sát cơ cấu phân phối khí động cơ hình sao M520 – TM5 LỜI NÓI ĐẦU Động cơ đốt trong ngày nay đang phát triển rất mạnh cả về số lượng và chất lượng, nó đóng một vai trò quan trọng trong nhiều lĩnh vực kinh tế, xã hội, khoa học công nghệ...Mặc dù hiện nay khoa học công nghệ đã đạt được những thành tựu đáng kể về động cơ đốt trong nhưng tất cả đều dựa trên nguyên lý cơ bản của động cơ cổ điển, nó là nền tảng cơ sở để chúng ta tiếp tục nghiên cứu, sáng tạo, phát triển và hoàn thiện hơn nữa động cơ đốt trong. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP đóng một vai trò rất quan trọng đối với mỗi sinh viên khoa cơ khí giao thông ĐH BÁCH KHOA ĐÀ NẴNG.ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP giúp cho sinh viên tổng hợp các kiến thức đã học và tập trung nguyên cứu sâu hơn về đề tài của mình.Đề tài tốt nghiệp được thầy giao cho em là KHẢO SÁT CƠ CẤU PHÂN PHỐI KHÍ ĐỘNG CƠ HÌNH SAO M520 – TM5. Đây là một đề tài quen thuộc đối với sinh viên nhưng mục đích của đề tài rất thiết thực, nó không những giúp cho sinh viên có điều kiện để ôn lại các kiến thức đã học ở trường mà còn có thể biết thêm nhiều kiến thức mới lạ mà chỉ khi tiếp xúc với thực tế mới biết được. Do đó việc khảo sát động cơ này thật sự đã đem đến cho em nhiều điều thú vị và bổ ích. Mặc dù em đã rất cố gắng để hoàn thành đề tài được giao một cách tốt nhất nhưng do động cơ hình sao M520 – TM5 là động cơ của tàu quân sự nên khó được tiếp xúc trực tiệp để khảo sát được, chỉ dược trên tài liệu kỹ thuật do đó khó tránh khỏi những thiết sót. Em mong các thầy cô góp ý và chỉ bảo thêm để kiến thức của em ngày càng được hoàn thiện hơn. Cuối cùng em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy giáo hướng dẫn “NGUYỄN QUANG TRUNG”cùng các thầy cô trong khoa cơ khí giao thông và các bạn đã nhiệt tình giúp đỡ để em có thể hoàn thành đồ án này. Đà nẵng, ngày….tháng….năm 2011 Sinh viên thực hiện Nguyễn Văn Quý 1 Khảo sát cơ cấu phân phối khí động cơ hình sao M520 – TM5 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CƠ CẤU PHÂN PHỐI KHÍ TRONG ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG 1.1. Giới thiệu sơ lược về cơ cấu phân phối khí trong động cơ đốt trong Hầu hết động cơ đốt trong đều cần có cơ cấu phân phối khí. Nó là một bộ phận rất quan trọng trong động cơ ôtô. Nhiệm vụ: cơ cấu phân phối khí có nhiệm vụ đóng mở các cửa hút và cửa xả đúng lúc để hút đầy không khí (động cơ diezel) hoặc hỗn hợp xăng. không khí (động cơ xăng) vào xilanh động cơ và xả sạch khí thải ra ngoài. 1.2. Phân loại và yêu cầu 1.2.1. Phân loại Cơ cấu phân phối khí bao gồm các loại sau: Cơ cấu phân phối khí dùng xupáp (đối với động cơ 4 kỳ).Cơ cấu phân phối khí dùng van trượt.( động cơ 2 kỳ). Cơ cấu phân phối khí phối hợp(hỗn hợp). Động cơ 2 kỳ dùng cửa quét và xupáp thải. 1.2.2. Yêu cầu - Đóng mở xupáp đúng thời gian qui định. - Độ mở lớn để dòng khí dễ lưu thông - Đóng kín và không được hở ( tì chặt lên đế xupáp). Tránh gây lọt khí sẽ làm giảm áp suất trong hành trình nén làm giảm công suất của động cơ. - Ít mòn và ít ồn ào ( do va đập). - Dễ điều chỉnh, sửa chữa, giá thành hạ. - Đóng mở các cửa nạp và cửa thải theo đúng qui luật pha phối khí động cơ. 2 Khảo sát cơ cấu phân phối khí động cơ hình sao M520 – TM5 1.3. Đặc điểm kết cấu và nguyên lý làm việc của các dạng cơ cấu phân phối khí trong động cơ đốt trong 1.3.1. Cơ cấu phân phối khí dùng trên động cơ 4 kỳ: 1.3.1.1. Cơ cấu phân phối khí xupáp đặt: Hình 1.1. Kết cấu cơ cấu phân phối khí xupáp đặt 1-xuppáp; 2-ống dẫn hướng; 3-lò xo; 4-đĩa lò xo; 5-ốc điều chỉnh; 6-đai ốc điều chỉnh; 7-con đội; 8-cam; 9-bánh răng trục cam; 10-bánh răng trục cơ - Nguyên lý làm việc : Khi động cơ làm việc thông qua dẫn động từ bánh răng trục khuỷu 10 làm cho trục cam 8 quay, khi trục cam quay vấu cam sẽ tác động lên con đội 7 làm cho con đội chuyển động đi lên và tác dụng vào đuôi xupáp 1 làm cho xupáp chuyển động đi lên lúc này lò xo 3 bị nén lại. Khi xupáp chuyển động đi lên sẽ mở thông cửa nạp với bên trong xi lanh (nếu ở xupáp hút) ở bên trong xi lanh với cửa xả(nếu ở xupáp xả). Khi vấu cam 8 không tác động vào con đội nữa lúc này lò xo 3 dãn ra và làm cho xupáp đóng lại, kết thúc quá trình hút hoặc quá trình thải của động cơ. - Ưu điểm: Chiều cao động cơ giảm, kết cấu nắp xi lanh đơn giản, dẫn động xupáp dễ dàng thuận tiện. Số chi tiết của cơ cấu ít nên lực quán tính của cơ cấu nhỏ, bề mặt cam và con đội ít bi mòn. 3 Khảo sát cơ cấu phân phối khí động cơ hình sao M520 – TM5 - Nhược điểm: Buồng cháy không gọn (Vc tăng) làm cho tỉ số nén giảm dẫn đến động cơ có tỉ số nén thấp.Diện tích làm mát lớn dẫn tới tổn thất nhiệt nhiều, dẫn đến t giảm. Tăng tổn thất khí động, do có nhiều hạnchế nên người ta chỉ sử dung phương ánnày cho các loại động cơ xăng có tỉ số nén thấp (<7,5) và số vòng quay không cao lắm. 1.3.1.2. Cơ cấu phân phối khí xupáp treo 4 5 6 3 2 1 8 7 9 10 Hình 1.2. Kết cấu Cơ cấu phân phối khí xupáp treo 1-ống dẫn hướng; 2-lò xo xupáp; 3-đĩa lò xo; 4-móng hãm; 5-xupáp; 6-đòn bẩy; 7- đũa đẩy; 8-đế xupáp;9-con đội; 10- cam - Nguyên lý làm việc : Khi động cơ làm việc nhờ sự dẫn động từ trục cơ làm cho trục cam quay.Khi bề mặt làm việc của vấu cam 10 tác động vào con đội 9 làm cho con đội chuyển động đi lên, dẫn đến đũa đẩy cũng chuyển động đi lên, khi đũa đẩy chuyển động đi lên thì sẽ tác động vào đuôi đòn bẩy 6 làm cho đuôi đòn bẩy 6 chuyển động đi lên và xoay xung quanh trục của nó dẫn đến đầu đòn bẩy 6 chuyển động đi xuống tác động vào đuôi xupáp 5 làm cho xupáp chuyển động đi xuống lúc này lò xo 2 bị nén lại. Khi xupáp chuyển động đi xuống sẽ mở thông cửa nạp với bên trong xi lanh (nếu ở xupáp hút) ở bên trong xi lanh với cửa xả (nếu ở xupáp xả). Khi vấu cam 11 không tác động vào con đội nữa lúc này lò xo 2 dãn ra và làm cho xupáp 5 đóng lại, 4 Khảo sát cơ cấu phân phối khí động cơ hình sao M520 – TM5 kết thúc quá trình hút hoặc quá trình thải của động cơ. Quá trình này diễn ra liên tục trong suốt quá trình làm việc của động cơ. - Ưu điểm:  Buồng cháy nhỏ gọn, diện tích truyền nhiệt nhỏ, giảm được tổn thất nhiệt  Dễ tăng tỷ số nén, đường nạp đường thải thông thoáng, tăng hệ số nạp, giảm hệ số khí sót. đảm bảo góc phối khí chính xác hơn. Đối với động cơ xăng có thể tăng tỉ số nén mà không kích nổ - Nhược điểm:  Dẫn động xupáp phức tạp  Tăng chiều cao động cơ  Kết cấu nắp xi lanh phức tạp, khó chế tao  Độ tin cậy thấp hơn phương án bố trí xupáp đặt 1.3.1.3. Cơ cấu phân phối khí xupáp treo dẫn động xupáp trực tiếp nhờ trục cam 6 5 4 7 3 2 8 1 Hình 1.3. Kết cấu xupáp treo dẫn động trực tiếp 1-xupáp; 2-ống dẫn hướng; 3-lò xo xupáp;4-đĩa lò xo;5-con đội; 6-cam; 7móng hãm; 8-đế xupáp 5 - Nguyên lý làm việc: Khi động cơ làm việc thông qua cơ cấu truyền động đến trục cam 6 làm cho trục cam 6 quay. Khi bề mặt làm việc của cam 6 tác động vào con đội 5 làm cho nó chuyển động đi xuống, tác động vào đuôi xupáp 1 làm cho xupáp 1 chuyển động đi xuống dẫn đến mở thông cửa nạp với bên trong xi lanh nếu như ở xupáp nạp và bên trong xi lanh với bên ngoài cửa xả nếu như ở xupáp xả, lúc này lò xo 3 bị nén lại.Khi bề mặt làm việc của cam 6 không tác động vào con đội 5 lúc này nhờ lực đẩy lò xo 3 làm cho xupáp 1 chuyển động đi lên và đóng kín không cho thông giữa bên trong xi lanh với bên ngoài cửa nạp hoặc cửa xả. - Ưu điểm:  Kết cấu gọn  Làm việc ít tiếng ồn, có độ chính xác cao. - Nhược điểm:  Cơ cấu dẫn động trục cam phức tạp  Yêu cầu độ chính xác chế tạo và lắp ghép cao. 1.3.2. Cơ cấu phối khí dùng trên động cơ 2 kỳ 1.3.2.1. Cơ cấu phối khí động cơ hai kỳ dùng các te tạo khí quét 8 7 6 5 4 3 2 1 9 10 11 12 Hình 1.4. Cơ cấu phối khí động cơ 2 kỳ quét vòng dùng các te tạo khí quét 1-không gian các te; 2-thanh truyên; 3- thân máy; 4-píttông; 5-đường dẫn khí quét; 6-Cửa quét; 7-Xi lanh; 8- nắp xi lanh; 9-cửa xả; 10-Bộ chế hòa khí; 11cửa hút; 12-trục khuỷu - Nguyên lý làm việc: Khi động cơ làm việc píttông có nhiệm vụ đóng mở cửa nạp và cửa thải. Khi píttông 4 đi từ điểm chết dưới lên điểm chết trên lúc này làm tăng không gian bên dưới píttông 4 khiến cho áp suất ở trong các te thấp hơn áp suất khí trời (có độ chân không) khi píttông 4 chạy qua cửa hút 11 lúc này không khí ngoài môi trường (ở động cơ điêzel) được hút vào trong các te 1 hoặc qua bộ chế hòa khí (ở động cơ xăng) đi vào không gian các te 1. Khi píttông 4 chạy từ điểm chết trên xuống điểm chết dưới lúc này píttông 4 nén môi chất mới trong các te 1 trước khi mở cửa quét, sau khi cửa quét mở thì môi chất mới được đẩy vào xi lanh thực hiện quá trình quét và nạp đầy xi lanh. - Ưu điểm: Kết cấu đơn giản, gọn làm việc êm, không phải điều chỉnh trong quá trình sử dụng, chiều cao động cơ thấp - Nhược điểm: Tổn thất nhiều môi chất mới đi ra theo đường thải 1.3.2.2. Cơ cấu phối khí động cơ hai kỳ quét vòng đặt ngang phức tạp 2 3 1 Hình 1.5. Cơ cấu phối khí động cơ hai kỳ quét vòng đặt ngang phức tạp 1-cửa quét; 2-cửa xả; 3-píttông - Nguyên lý làm việc: Khi píttông 3 mở cửa quét 1 lúc này khí quét đi vào và men theo xi lanh đi lên trên đến khi chạm vào nắp xi lanh lúc này dòng khí quay đổi chiều và đi xuống đẩy sản vật cháy ra khỏi xi lanh động cơ. - Ưu điểm: Nạp thêm được nhiều môi chất mới vào xi lanh - Nhược điểm: Chiều cao các cửa thải và cửa quét tương đối lớn nên làm tăng phần tổn thất hành trình píttông. Hệ thông tương đối phức tạp do có nhiều van tự động. 1.3.2.3. Cơ cấu phối khí động cơ hai kỳ quét vòng đặt một bên 1 2 3 Hình 1.6. Cơ cấu phối khí động cơ hai kỳ quét vòng đặt một bên 1-cửa quét; 2-cửa xả; 3-pít tông - Nguyên lý làm việc: Khi píttông mở cửa xả 2 lúc này do chênh lệch áp suất bên trong xi lanh và bên ngoài cửa xả 2 nên sản vật cháy được thải ra ngoài qua cửa xả 2 một phần nhỏ. Đến khi píttông 3 mở cửa quét 1 lúc này khí quét đi vào và lướt qua đỉnh píttông và đi lên trên gặp nắp xi lanh rồi đảo chiều đi xuông và đẩy sản vật cháy đi ra ngoài qua cửa xả 2. - Ưu điểm: Tạo ra sự hòa trộn nhiên liệu và không khí tốt - Nhược điểm: Hệ số khí sót tương đối lớn, tổn thất nhiều môi chất 1.3.2.4. Cơ cấu phối khí động cơ hai kỳ quét thẳng qua xupáp xả Hình 1.7. Kết cấu cơ cấu phối khí quét thẳng qua xupáp thải 1- ống hút; 2- bơm khí quét; 3- ống thải; 4- xupáp xả;5- lò xo xupáp; 6-đĩa lò xo; 7- đòn bẩy; 8-đũa đẩy; 9-con đội; 10-trục cam; 11- cửa quét; 12 -không gian chứa khí quét; 13- píttông - Nguyên lý làm việc: Kỳ giãn nở tương ứng với píttông chuyển động từ ĐCT xuống ĐCD, khi píttông sắp mở cửa quét 11 thì xupáp xả 4 được mở trước, sản vật cháy bắt đầu từ xi lanh thoát ra ống thải 3. Lúc này áp xuất trong xi lanh tụt nhanh. Píttông mở cửa quét muộn hơn khi áp suất môi chất trong xi lanh xấp xỉ bằng áp suất khí quét trong không gian 12 không khí quét qua cửa quét đi vào xi lanh, tiếp tục đẩy sản vật cháy còn lại qua xupáp xả 4 ra đường ống thải và thay thế khí xả nạp đầy xi lanh. Kỳ nén píttông chuyển động từ ĐCD lên ĐCT đầu kỳ này tiếp tục quá trình quét và nạp đầy môi chất mới vào xi lanh.Thời điểm đóng kín cửa quét có thể đóng đồng thời hoặc muộn hơn so với xupáp xả, từ lúc kết thúc quá trình thải và đóng kín cửa quét sẽ bắt đầu quá trình nén.Trước khi píttông tới điểm chết trên khoảng 10 0 đến 300 góc quay trục khuỷu nhiên liệu được phun vào xi lanh động cơ và sinh công. Quá trình này diễn ra liên tục khi động cơ làm việc. - Ưu điểm: Khí thải được đẩy ra ngoài tương đối sạch, ít bị tổn thất khí quét, hệ số khí sót nhỏ, áp suất dòng khí nạp lớn - Nhược điểm: Kết cấu phúc tạp, làm việc có nhiều tiếng ồn 1.3.2.5. Cơ cấu phối khí quét thẳng qua cửa xả dùng pittông đối đỉnh 4 3 2 1 Hình 1.8 Kết cấu cơ cấu phối khí dùng píttông đối đỉnh 1-pít tông cửa quét;2-cửa quét;3- cửa xả; 4- pít tông - Nguyên lý làm việc: Kỳ giãn nở lúc này cả hai píttông 1 và 4 chuyển động từ trong ra.Píttông 4 sẽ mở cửa xả 3 trước khi píttông 1 mở cửa quét. Khi pittông 4 mở cửa xả 3 lúc này sản vật cháy trong xi lanh bắt đầu được thải ra ngoài. Khi píttông 1 mở cửa quét 2 thì lúc này khí quét sẽ đi vào xi lanh và tiếp tục đẩy sản vật cháy ra khỏi xi lanh và thay thế khí xả nạp đầy xi lanh. Kỳ nén: Píttông 1 và 4 bắt đầu chuyển động vào trong giữa xi lanh. Đầu kỳ này tiếp tục quá trình quét và nạp đầy môi chất mới vào xi lanh. Thời điểm đóng kín cửa quét 2 có thể đóng đồng thời hoặc muộn hơn so với cửa xả 4. Từ lúc kết thúc quá trìnhthải và đóng kíncửa xảcửa quét 2 sẽ bắt đầu quá trình nén. Trước khi píttông tới điểm chết trên khoảng 10 0đến 300 góc quay trục khuỷu nhiên liệu được phun vào xi lanh động cơ và sinh công.Quá trình này diễn ra liên tục khi động cơ làm việc. - Ưu điểm:  Đạt chất lượng cao về thay đổi môi chất  Làm việc êm  Không phải điều chỉnh bảo dưỡng trong quá trình sử dụng  Trên động cơ không có các chi tiết phức tạp như nắp xilanh, phần động lực học được cân bằng tốt - Nhược điểm:  Kết cấu trục khuỷu phức tạp  Hệ thống truyền lực giữa hai trục khuỷu phức tạp  Píttông cửa thải hay bị hư hỏng do phải hoạt động trong điều kiện nhiệt độ cao khó bôi trơn 1.3.3. Phương án dẫn động trục cam: Bộ truyền bánh răng. Bánh răng trụ, bánh răng nghiêng( ăn khớp trực tiếp).bánh răng trung gian (một hoặc nhiều ), bánh răng nón.. Ưu điểm: Làm việc lâu. Khoảng cách trục nhỏ, chịu lực lớn, giá thành rẻ . Nhược điểm: ồn ào , nặng , phức tạp, bôi trơn khó khăn. (a) (b) (c) (d) Hình 1.3: Các phương án dẫn động trục cam a. Dẫn động trục cam bằng cặp bánh rang côn, b.Dẫn động trục cam dùng bánh răng trung gian, c. Dẫn động trục camdung bánh rang trụ, d. Dẫn động trục cam dung xích. CHƯƠNG 2.GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ĐỘNG CƠ M520 – TM5 Hình 2.1. Mặt cắt ngang động cơ M520 – TM5 Động cơ M520 - TM5 là loại động cơ diezen thuộc họ động cơ hình sao. Động cơ này được lắp trên tàu chiến của hải quân. Động cơ M520 - TM5 là loại động cơ diezen cao tốc, nhiều xilanh, 4 thì, hình sao, làm mát bằng nước và có tuabin hơi tăng áp. Động cơ M520 - TM5 này có hai loại: Quay phải và quay trái, phụ thuộc vào chiều quay của trục tách công suất. Điều khác nhau chính giữa loại động cơ quay trái so với quay phải là động cơ quay trái có thêm một bánh răng ở hộp số để tạo nên chiều quay ngược lại ở trục tách công suất. Hướng quay của động cơ được xác định từ hướng trục tách công suất. Nếu trục tách công suất quay theo chiều kim đồng hồ thì động cơ quay phải, nếu ngược chiều kim đồng hồ thì động cơ quay trái. Trục khuỷu của cả hai loại động cơ điều quay ngược chiều kim đồng hồ. Động cơ quay trái khác với động cơ quay phải ở việc bố trí bơm nuớc biển, bình khí điều khiển khớp đảo chiều và bộ ngưng tụ hơi nhớt. Bơm nước biển nếu nhìn từ phía khớp đảo chiều sẽ nằm bên phải của động cơ quay trái, cùng ở bên phải có các bình khí nén điều khiển đảo chiều, hệ thống lọc hơi nhớt nằm ở phía ngược lại.Sự phân bố các cụm đó ở động cơ quay phải đối xứng với động cơ quay trái. Động cơ M520 - TM5 có 56 xilanh ở 7 blốc phân bố hình sao, mỗi blốc có 8 xilanh. Góc lệch giữa các blốc là: 51 025’43” ,có một blốc nằm thẳng đứng. Blốc xilanh được đúc liền từ hợp kim nhôm, gồm có áo xilanh đúc liền với đầu xilanh, xilanh thép ép vào blốc và có vành cao su làm kín với phần dưới blốc Blốc xilanh gắn với cat-te nhờ các bu lông lực vặn vào các ngăn của cát-te. Cat-te gồm có 9 ngăn bằng thép nối với nhau bằng bu lông . Trục khuỷu có 8 cổ biên, các cổ biên nối với nhau bằng các má, đồng thời là các ổ đỡ trục khuỷu. Trục khuỷu đặt trong cát-te trên chín lỗ bi, một trong chín ỗ đở sẽ chặn trục theo hướng tâm trục. Cơ cấu biên của mỗi hình sao 7 xilanh bao gồm một thanh truyền chính và sáu thanh truyền phụ lắp trên tay biên chính. Piston được dập bằng nhôm, piston lắp trên thanh truyền chính khác so pisston lắp trên các thanh truyền phụ.Trên piston có các rãnh để lắp các xéc măng có hai rãnh xéc măng khí và hai rãnh xéc măng dầu. Xéc măng khí có mặt cắt hình thang còn xéc măng dầu có mặt cắt hình nón. Trục cam được dẫn động từ trục khuỷu qua bộ truyền bánh răng và lò xo. Khí xả từ mỗi blốc được gom lại vào ống gom khí xả được làm mát bằng nước và sau đó theo ống dẫn đến tuốc bin khí. Tuabin máy nén nằm ở phần trước của động cơ và đồng tâm với động cơ, dùng để tăng công suất của động cơ bằng cách nén vào các xilanh không khí có độ đặc hơn (đã được nén rồi) và để sử dụng năng lượng của khí xả. Tuabin máy nén bao gồm máy nén khí li tâm một cấp và tuabin khí đồng trục một cấp.Cùng gắn trên một trục. Roto tuabin máy nén nối với trục khuỷu qua hộp số bánh răng hai cấp và khớp thủy lực. Trục khuỷu và Roto tuabin nén khí có cùng một chiều quay. Hệ thống nhiên liệu của động cơ M520 - TM5 bao gồm : bộ lọc lưới thô được lắp riêng, bơm nhiên liệu, bộ lọc tinh lưới kép, bơm cao áp và kim phun . Bơm nhiên liệu cao áp là các bơm phân đọan 1 piston riêng rẽ. Bơm được lắp trong cat-te blốc bơm chung cho 8 xilanh của mỗi blốc. Kim phun dang kín lắp trong blốc nghiêng một góc với đường tâm xilanh. Điều khiển bơm nhiên liệu được thực hiện bởi bộ điều tốc qua các tay gạt và cơ cấu trung tâm được bố trí trong bộ chuyển tiếp. Bộ điều tốc mọi chế độ của diezel được lắp trên thân bộ dẫn động. Trong đông cơ M520 - TM5 có khớp đảo chiều, bộ phận này có tác dụng : - Truyền chuyển động quay từ trục khuỷu của động cơ qua bộ điều chỉnh tới trục chân vịt mà không thay đổi chiều quay ở hành trình tiến; - Ngắt trục chân vịt khỏi động cơ ở hành trình không tải; - Truyền chuyển động quay của trục khuỷu động cơ qua hộp số tới trục chân vịt đồng thời thay đổi chiều quay ngược lại ở hành trình lùi. 2.1. Các thông số chính của động cơ M520-TM5 Bảng 2.1. Thông số kỹ thuật động cơ M520 – TM5 Các thông số Ký hiệu Ký hiệu động cơ của nhà máy sản xuất Kiểu động cơ - Số lượng các xylanh Bố trí các xylanh i - Đường kính xylanh (mm) Hành trình piston (mm) Công suất tối đa (Cv)/ Tốc độ định mức (vòng/ phút) Tỷ số nén Thể tich công tác của các xilanh (lit) Suất tiêu hao nhiên liệu (g/kwh) Suất tiêu hao dầu nhơn (g/kwh) Trọng lương động cơ quay phải (động cơ quay trái)(kg) Giá trị M520 - TM5 Bốn kỳ có tăng áp bằng tupbin máy nén, được làm mát bằng nước. 56 Theo kiểu hình sao 7 nhánh D S Nemax/ n ε 160 170 Vh 196,1 Ge - 238 8,15 - 7200, (7250) Bộ tăng áp - Hệ thống bôi trơn kiểu - 4800/2000 13 Kiểu tupbin máy nén được dẫn động trược tiếp từ trục khuỷu qua các khớp nối thủy lực và các bánh răng. Các te khô Áp suất dầu bôi trơn khi tốc độ trục khuỷu ở chế độ quay vòng ổn định nhỏ nhất. (N/m2 ) Áp suất dầu bôi trơn ở hệ thống bôi trơn khi tốc độ trục khuỷu lơn hơn 1200 v/ph. ( N/m2 ) Thời hạn thay dầu ở toàn bộ hệ thống bôi trơn(giờ) Nhiệt độ của dầu trên đường vào động cơ (0c) Độ chênh nhiệt độ trên đường vào và ra.(0c) Hệ thống làm mát kiểu Nhiệt độ nước trên đường c ra.(0 ) Độ chênh lệch nhiệt độ nước trên đường vào và đường ra. (0c) Bộ điều tốc Hệ thống khởi động động cơ - Lớn hơn 4.105 - (9 - 12).105 - 100 650 -750 - - Không quá 450 Hai vòng tuần hoàn (một vòng tuần hoàn của nước ngọt và một vòng tuần hoàn của nước biển) - Nhỏ hơn 900 - Không quá 150 - Kiểu đa chế độ Bằng không khí nén với áp suất khí 100 - 150 kg/ cm2 2.2. Đặc điểm kết cấu các cụm chi tiết hệ thống chính trong động cơ M520 – TM5 2.2.1. Nhóm piston Do việc bố trí hình sao của động cơ nên lực ngang của piston thanh truyền chính lớn hơn nhiều so với piston và thanh truyền phụ. Vì điều này nên có hai loại piston trên một động cơ. Nhóm piston có các chi tiết sau: piston, secmăng khí, xecmăng nhớt, chốt, ắc piston có các nút kín. Nhóm piston được chọn theo trọng lượng sao cho chênh lệch trọng lượng trong một bộ trên một blôc không quá 10g, trên toàn máy không quá 20g. Piston: Piston 1 được dập liền từ hợp kim nhôm, đầu piston là một phần của buồng đốt nên có dạng đặc biệt, để tạo được hỗn hợp và sự cháy nhiên liệu được hiệu quả nhất. Để bảo đảm được khe hơ cần thiết giữa piston và xi lanh trong thời gian hoạt động của động cơ, thân piston có hình trụ, còn đầu piston có hình côn vì tính đến vùng nhiệt độ cao của piston.Piston của thanh truyền phụ khác với piston của thanh truyền chính vì có dạng ôvan của mặt hông và một sợi xéc măng chặn dầu ở phân đuôi piston. Đỉnh piston: Trên đỉnh piston ở vành biên có bốn chỗ lõm để ngăn sự va chạm với xuppap khi pistôn ở điểm chết trên. Bề mặt ngoài của piston có kích thước khác nhau trên thân để nhằm mục đích bù trừ sự giãn nở nhiệt của piston trong quá trình làm việc. Bên trong piston ở vùng giữa có hai bệ chốt piston.Trên bệ chốt có khoan lỗ để dẫn dầu vung té tới bôi trơn chốt piston. Ở phân đầu piston có xẻ bốn rãnh để lắp xéc măng, ở rãnh dưới cùng và vùng xung quanh nó có khoan các lỗ thoát dầu. 5 4 3 78 6 2 52 1 Hình: 2.2. Piston lắp trên thanh truyền phụ 1- piston; 2- nút; 3- chốt piston; 4,5- xéc măng dầu; 6- xéc măng khi. Bảng 2.2.Thông số kỹ thuật piston phụ Tên Đường kính đỉnh Chiều dài thân piston Đường kính lỗ chốt piston Kích thước [mm] 160 131 48 Ø160 1 Hình: 2.3. Piston lắp trên thanh truyền chính 1- xéc măng chặn dầu. Piston lắp trên thanh truyền chính có thông số kĩ thuật hoàn toàn giống như piston lắp trên thanh truyền phụ, chỉ khác ở chỗ trên piston lắp trên thanh truyền chính có thêm rãnh xécmăng chặn dầu 1 Xéc măng: Trên piston có lắp 4 xéc măng, hai cái trên là xéc măng khí, hai cái dưới là xéc măng gạt nhớt. Xéc măng khí được chế tạo từ thép kết cấu, xéc măng khí có tiết diện hình thang và bề mặt làm việc được mạ crôm xốp. Xéc măng dầu được chế tạo bằng gang có tiết diện hình nón, đáy hình nón hướng về phía trục khuỷu. Kết cấu xéc măng khí. Xéc măng khí được chế tạo tư thép hợp kim và bề mặt làm việc được mạ crom để tăng khả năng làm việc của xéc măng. Mệng xéc măng khí được cắt nghiêng góc 300, miệng xéc măng nhớt cắt nghiêng góc 450 để giảm bởt sự lọt khí trong quá trình làm việc. Khi lắp ráp pistong xéc măng vào trong xi lamh động cơ thì người ta thường bố trí các miệng xéc măng lệch nhau một góc 120o. Chốt piston : Chốt piston 1 được chế tạo rỗng, từ thép hợp kim và quay trơn tự do. Hai đầu chốt có lắp hai nút bằng hợp kim nhôm để tránh xước thành xi lanh do cọ xát với chốt. Ở các nút có khoan các lỗ thoát khí bên trong chốt. Các chốt cũng được chọn theo trọng lượng chốt bằng cách tiện bớt kim loại hai bên đầu chốt. Bảng 2.3. Thông số kỹ thuật của chốt piston Tên Kích thước [mm] Đường kính chốt 48 Chiều dài chốt 146 Đường kính lỗ lắp nút chốt piston 24 Đường kính lỗ chốt 21,6 2.2.2. Nhóm thanh truyền Cơ cấu thanh truyền của mỗi dãy ngang các xilanh (mỗi hình sao) gồm một thanh truyền chính và 6 thanh truyền phụ.Các thanh truyền chính lắp trong blốc III.Thanh truyền phụ được lắp trên các blốc còn lại. Hình : 2.5. Thanh truyền. 1,5- bạc; 2,6 hãm; 3- nắp; 4- thanh truyền chính; 7- chốt khóa; 8,17 đệm; 9thanh truyền phụ; 10,11,14- nút- 12,15- chốt; 13- vòng; 16,18- chốt định vị; 19 -bulong;20- đai ốc; 21,22- bạc thanh truyền. Bảng 2.4. Thông số kỹ thuật thanh truyền chính Tên Kích thước [mm] Đường kính lỗ đầu nhỏ 53 Đường kính lỗ đầu to 111 Khoảng cách tâm lỗ đầu to và lỗ đầu nhỏ 362 Thanh truyền chính: Thanh truyền chính được dập từ thép hợp kim có mặt cắt hình chữ I, tháo rời được. Đầu nhỏ của thanh truyền có ép bạc đồng . Đầu to là chỗ lắp bạc thanh truyền và có sáu tai và các chốt được ép vào tai đó để lắp thanh truyền phụ. Đầu nhỏ của thanh truyền chính được bôi trơn bằng cách bắn tóe nhớt được truyền qua bốn lỗ ở phần đầu trên thanh truyền. Mặt trong của bạc 5 được phủ một lớp mỏng hợp kim thiếc chì để tăng khả năng làm việc. Nắp thanh truyền chính được ghép với đầu dưới bơi rãnh nối và cố định bằng bốn chốt 18. Để chống dính cứng giữa nắp và thanh truyền có đặt đệm thép 8 được phủ lớp đồng mỏng. Để đảm bảo lắp ghép tốt theo bốn mặt phẳng rãnh nối đầu dưới thanh truyền với nắp và tăng diện tích mối ghép, ở giữa nắp và thanh truyền có lắp thêm hai đệm thép tráng đồng 17. Mặt ngòai của thanh truyền chính và nắp được xử lý biến cứng nguội để tăng độ bền. Kiểm tra độ siết đều của các đai ốc bu lông biên bằng cách đo độ nhô lên của bu lông. Bạc lót thanh truyền có hai nửa 21 và 22. Mặt trong của bạc thanh truyền có tráng hỗn hợp đồng, thiếc, chì. Để tăng khả năng làm việc và tính chất chống ăn mòn của hỗn hợp đồng, thiếc, chì, trên bề mặt bạc có phủ một lớp dày 20m hổn hợp chì. Để phân bổ đều áp suất riêng theo chiều dài bạc, khi thanh truyền chịu uốn, bề mặt bạc được doa hình hyperbol. Mặt ngoài bạc tráng đồng để chống dính cứng. Thanh truyền phụ: Thanh truyền phụ được dập từ thép hợp kim, có mặt cắt hình I. Đầu nhỏ thanh truyền phụ về kết cấu không có gì khác thanh truyền chính. Đầu to thanh truyền phụ (hình 3-8) có ép bạc đồng 3. Bạc lót này được định vị bằng hai chốt hãm đồng 2. Để tăng khả năng làm kín khít khi ép bạc vào thanh truyền mặt ngoài của bạc 3 được phủ một lớp mỏng hợp kim thiếc chì. Mặt ngoài của thanh truyền phụ được phun bi để tăng độ bền. Các thanh truyền phụ được liên kết với thanh truyền chính bằng các chốt thanh truyền phụ. Bảng 2.5. Thông số kỹ thuật thanh truyền phụ Tên Kích thước [mm] Đường kính lỗ lắp với chốt piston Đường kính lỗ lắp với chốt thanh truyền 53 Khoảng cách tâm 2 lỗ 269 46 chính Chốt thanh truyền phụ: Chốt thanh truyền phụ làm bằng thép hợp kim được thấm carbon mặt ngoài. Khi lắp ghép các chốt được ép và đầu to thanh truyền chính. Về kết cấu, thanh chốt thanh truyền phụ được phân làm hai loại : - Loại có hai lỗ và bu lông biên đi qua hai lỗ đó để hãm chốt xoay ; - Loại được hãm bằng chốt, ép vào nắp của đầu dưới thanh truyền Tất cả các chốt đều rỗng, bề mặt lắp ghép của chốt được phủ lớp mỏng đồng đỏ. Kết cấu chốt thanh truyền phụ có hai lỗ cho bulong thanh truyền xuyên qua : Bảng 2.5. Thông số kỹ thuật thanh truyền phụ Tên Kích thước [mm] Đường kính chốt 42 Chiều dài chốt 110 Kết cấu chốt thanh truyền phụ có chốt hãm định vi. Chốt này có hai nút bằng hợp kim nhôm nút ở hai đầu và băng chốt chống xoay ép vào nắp đầu to thanh truyền. 2 Ø 42 1 110 Hình: 2.6. Kết cấu chốt thanh truyền phụ. 1- chốt thanh truyền ; 2 – nút hợp kim nhôm. Bảng 2.6. Thông số kỹ thuật của chốt thanh truyền phụ Tên Kích [mm] thước Đường kính đầu to chốt Đường kính đầu nhỏ chốt Chiêu dài chốt 42 41 110 2.2.3. Nhóm trục khuỷu: Bảng 2.7. Thông số kỹ thuật của trục khuỷu Tên Kích thước [mm] Trục được chế thép hợp được để tăng chống Trục 8 cổ má trục là cổ trục Chiều dài trục khuỷu 1770 khuỷu 22 tạo từ Đường kính ổ bi cổ khuỷu 325 kim, Chiều dài chốt 100 thấm nitơ Đường kính chốt khuỷu 105 độ bền Đường kính cổ khuỷu 230 mòn. Khoảng cách giữa hai tâm 205 khuỷu có chốt khuỷu biên, các Khoảng cách giữa hai tâm cổ 195 đồng thời khuỷu (ổ đỡ), trên đó có lắp các vành trong của ổ bi đũa. Các khủyu trục phân bổ theo góc 1800 , theo từng cặp; ở mặt phẳng đứng là cặp 1; 2 và 7; 8 cách nhau khoảng 180 0, ở mặt phẳng ngang là cặp 3; 4; và 5; 6 cách nhau1800.