Giáo trình Khai thác động cơ đốt trong tàu quân sự

Khái niệm đặc tính hạn chế, phạm vi cho phép làm việc lâu dài

Đặc tính hạn chế là sự phụ thuộc của các công suất cực tiểu và cho phép cực đại

vào số vòng quay của trục khuỷu, ở đó cho phép động cơ làm việc lâu dài trong các

điều kiện khai thác.

Hình dạng của các đường đặc tính hạn chế như trên hình 3.1, ở đó biểu diễn:

1. Đặc tính hạn chế trên:

Hạn chế giới hạn trên của công suất

lâu dài. Cơ sở của đặc tính hạn chế trên là

các giá trị giới hạn của tải trọng nhiệt và

cơ khí của động cơ và cả chất lượng tiến

triển của quá trình công tác.

2. Đặc tính hạn chế dưới:

Hạn chế giới hạn dưới của công suất

lâu dài. Cơ sở của đặc tính hạn chế dưới

chủ yếu là chất lượng của quá trình công

tác và trong một số trường hợp là tải trọng

cơ khí.

3. Đường hạn chế theo giới hạn trên của số vòng quay:

Cơ sở của đường hạn chế trên số vòng quay là các chỉ tiêu của tải trọng cơ khí

do các lực quán tính của các chi tiết cơ cấu tay quay thanh truyền.

4. Đường hạn chế số vòng quay khai thác cực tiểu:

Cơ sở của đường giới hạn dưới số vòng quay là độ ổn định của chế độ công tác

và chất lượng của quá trình cháy.

Hình 3.1. Phạm vi cho phép

làm việc cho phép của ĐCĐT

H

1

2

3

6

5

4

Neđ

n

nđm

Nema

nmax

Ne5. Đặc tính ngoài của động cơ: theo hành trình có ích cực đại của van trượt.

6. Đặc tính chân vịt.

Các đường 1, 2, 3, 4 tạo nên vùng cho phép làm việc lâu dài, hay phạm vi bên

trong nó cho phép động cơ làm việc lâu dài trong giới hạn tuổi thọ được nhà máy chế

tạo quy định. Vượt ra ngoài phạm vi này động cơ sẽ bị quá tải, sự tiến triển của quá

trình công tác sẽ không được đáp ứng.

Các đặc tính hạn chế được nhà máy chế tạo quy định phụ thuộc vào các đặc

điểm kết cấu của từng động cơ và các sơ đồ tăng áp. Tiêu chuẩn cơ bản để quy định

các đặc tính hạn chế là các chỉ tiêu tải trọng cơ khí, các chỉ tiêu của trạng thái nhiệt và

chất lượng tiến triển của quá trình công tác, có nghĩa là các điều kiện và chất lượng

phun nhiên liệu, hình thành khí hỗn hợp và cháy.

Nhà máy chế tạo quy định đặc tính hạn chế dựa chủ yếu vào kết quả thử tại giá

thử động cơ, trong thời gian này người ta đo đạc và xác định các chỉ tiêu cơ bản trong

đó có các chỉ tiêu hạn chế. Những điều kiện làm việc của động cơ trên tàu luôn luôn

nặng nhọc hơn so với ở giá thử. Động cơ làm việc trên tàu nằm trong thành phần của

tổ hợp đẩy tàu, các điều kiện đó ở một mức độ nhất định khác với ở giá thử.

Tất cả các đặc tính hạn chế xây dựng cho các điều kiện bên ngoài, được nhà

máy chế tạo đưa ra trong tài liệu kỹ thuật của động cơ. Những điều kiện bên ngoài có

ảnh hưởng nhất định đến sự làm việc của động cơ và nếu trong thời gian khai thác

chúng khác với các điều kiện định mức quy định của nhà máy thì cần phải xây dựng

các đặc tính đặc biệt khác. Sự ảnh hưởng của các điều kiện bên ngoài đến sự làm việc

của động cơ sẽ được xem xét trong một chương riêng.

Khi sử dụng động cơ có một hoặc một số xilanh, máy tăng áp hoặc bầu làm mát

trung gian không làm việc cũng làm thay đổi các điều kiện làm việc, trong những

trường hợp này cần phải khai thác động cơ theo các đặc tính hạn chế xây dựng riêng

cho từng điều kiện

pdf276 trang | Chia sẻ: trungkhoi17 | Lượt xem: 405 | Lượt tải: 0download
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Giáo trình Khai thác động cơ đốt trong tàu quân sự, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
điêden đặc trưng bằng tính dễ bay hơi và dễ khởi động động cơ ở trạng thái nguội. - Khi các thành phần nhẹ có trong nhiên liệu bay hơi cạn ở 2000C làm tốt tính bốc hơi của nhiên liệu nhưng lại làm tăng độ cứng làm việc; - Các thành phần nặng bay hơi ở nhiệt độ cao hơn 3500C làm xấu sự hình thành hỗn hợp, cháy không hết, tạo tro; - Nhiên liệu dùng cho động cơ tàu quân sự có nhiệt độ bay hơi khá thấp. Ví dụ: ДС chứa 50% thành phần chưng cất bay hơi cạn ở T  2800C và 50% nặng hơn bay hơi cạn ở T  3400C; như vậy đảm bảo tính bay hơi đều cho nhiên liệu trong thời gian ngắn. 6.3.2. Độ nhớt Độ nhớt có ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng phun sương và sự lưu động của nhiên liệu. - Độ nhớt nhỏ làm cho chất lượng phun sương tăng nhưng nếu độ nhớt nhỏ quá sẽ làm giảm tính bôi trơn của nhiên liệu, làm tăng độ mòn và làm tăng sự rò lọt; - Khi tăng độ nhớt sức cản lưu động tăng lên, chất lượng phun sương giảm, kết quả là nhiên liệu cháy không hết và động cơ xả khói đen; - Các thiết bị của hệ thống nhiên lệu khi thiết kế có tính đến độ nhớt của nhiên liệu, khi dùng nhiên liệu có độ nhớt khác tiêu chuẩn sẽ gây ảnh hưởng xấu; - Độ nhớt của động cơ tàu quân sự giới hạn 6.3.3. Thời gian giữ chậm tự cháy Thời gian giữ chậm tự cháy đặc trưng cho độ tin cậy tự cháy của nhiên liệu, nó phụ thuộc vào thành phần chưng cất và thành phần hoá học nhóm, và là chỉ tiêu quan trọng nhất của nhiên liệu; - Tính tự bốc cháy của nhiên liệu được đánh giá bằng trị số xê -tan, nó ảnh hưởng chủ yếu đến độ cứng làm việc của Điêden, đến tính kinh tế và chất lượng khởi động động cơ; - Nhiên liệu có số xê -tan nhỏ hơn 40 có thời gian giữ chậm tự cháy lớn dẫn đến làm tăng ứng suất cơ khí và động cơ khó khởi động; - Khi số xê -tan lớn hơn 60, tính tự bốc cháy cao, tốc độ cháy giảm, làm tăng cháy rớt, giảm hiệu suất của động cơ; - Nhiên liệu điêden cao tốc có số xê -tan trong khoảng 45 đến 55. 30 40 50 60 70 80 240 230 220 ge(g/ml.h) 1 2 3 Hình 6.1. Aûnh hưởng của số xê-tan tới tính kinh tế của điêzen 1- n = 2000 v/ph; 2- n = 1000 v/ph; 3- n = 1500 v/ph 3 4 5 2 1 0 1- 70 2- 60 3- P (kG/cm2 6.3.4. Nhiệt độ vẩn đục và nhiệt độ động đặc Nhiệt độ vẩn đục và nhiệt độ đông đặc đặc trưng cho tính lưu động của nhiên liệu ở nhiệt độ thấp. - Khi nhiệt độ thấp nhiên liệu giảm (mất) tính linh động do tăng độ nhớt và xuất hiện sự lắng các tinh thể paraphin; - Có thể giảm nhiệt độ đông đặc của nhiên liệu bằng cách pha thêm vào nhiên liệu các phụ gia chống đông (ví dụ như dầu hoả); - Sự vẩn đục của nhiên liệu xảy ra trước sự đông đặc do có sự xuất hiện các tinh thể nước đá, benzen hay paraphin; - Nhiệt độ vẩn đục của nhiên liệu?? không cao hơn -100C, của?? không quá - 350C 6.3.5. Các tạp chất cơ học và nước Các tạp chất cơ học và nước làm giảm đáng kể chất lượng nhiên liệu và sự tồn tại của chúng trong nhiên liệu là không cho phép. - Các tạp chất cơ học và nước gây ra sự tăng mài mòn, kẹt các thiết bị nhiên liệu; - Các tạp chất cơ học và nước làm giảm nhiệt trị của nhiên liệu, động cơ khó khởi động. 6.3.6. Xu hướng tạo tro và hình thành cặn lắng - Vì trong nhiên liệu có tồn tại các hắc ín thật sự, đó là sản phẩm phức tạp của ôxy hoá, pôlime hoá các cacbuahyđrô; - Hàm lượng của chúng dao động trong các giới hạn từ 20 đến 120 mg /l nhiên liệu; - Khi nhiên liệu nặng tăng, hắc ín tăng; - Tác hại của chúng là làm tăng tro xỉ, lắng cặn. 6.3.7. Tính axit Do có lượng axit giới hạn trong nhiên liệu mà gây ra sự ăn mòn kim loại bề mặt bên trong các két chứa, hệ thống đường ống 6.3.8. Nhiệt độ bắt lửa Nhiệt độ bắt lửa đặc trưng cho nhiên liệu về tính phòng hoả. Ví dụ:??: Tbl 900C. 6.3.9. Độ tro của nhiên liệu Đối với động cơ cao tốc độ tro của nhiên liệu phải không lớn hơn 0,025%. Khi độ tro tăng sẽ làm tăng tính mài mòn, nhiên liệu nặng thì độ tro cao. 6.3.10. Khả năng cốc hoá Khả năng cốc hoá là chỉ tiêu gián tiếp của xu hướng tạo tro xỉ của nhiên liệu; đối với nhiên liệu chưng cất nhỏ hơn 0, 05 đến 0,1%. 6.3.11. Lưu huỳnh và các chất liên kết sunfua Lưu huỳnh và các chất liên kết sunfua là những cấu thành có hại nhất của nhiên liệu, vì sản phẩm cháy của các sunfua gây ra ăn mòn mạnh và làm tăng xỉ, gây ra tính ăn mòn cho các chất khí và chất lỏng (điện hoá). - Sự ăn mòn của các chất khí tăng khi nhiệt độ tăng; - Hàm lượng lưu huỳnh trong nhiên liệu không lớn hơn 0,2%. 6.4. Aỷnh hưởng của nhiên liệu có hàm lượng lưu huỳnh lớn hơn 0,2% đến sự làm việc của động cơ - Các nhiên liệu lưu huỳnh cũng có chứa các liên kết vanaddi khi cháy tạo ra các vanaddi axit, là chất phản ứng mạnh làm tăng tính ăn mòn của chất khí: Fe + V2O5  V2O3 + FeO2 V2O3 + O2  V2O5 t(0C) ttư tđs Hình 6.3. Tốc độ ăn mòn trong điêzen phụ thuộc vào nhiệt độ môi trường tđs- nhiệt độ điểm sương; ttư- nhiệt độ tối ưu. Ăn mòn mạnh Vùng nhiệt độ tối ưu - ăn mòn axit là kết quả tác dụng của các axit lưu huỳnh hoặc axit sunfua lên nhóm pít tông – xy lanh; - Khi hàm lượng lưu huỳnh tăng làm cho sự lắng đọng các chất nhựa tăng và sự tạo tro tăng, tro hấp thụ lưu huỳnh gây khó tẩy rửa; - Khi có tro sự mài mòn các chi tiết tăng. Ví dụ: Khi lưu huỳnh nhỏ hơn 1% động cơ 37? co thời gian làm việc tlv = 14000 giờ; Khi lưu huỳnh lớn hơn 1% động cơ 37? có tlv giảm 2 lần. * Các biện pháp trong khai thác làm giảm ảnh hưởng của các tính chất nhiên liệu đến sự làm việc xấu của động cơ: + Duy trì chế độ làm mát nhiệt độ cao (trong giá trị cho phép) cho động cơ; + Sấy nóng sơ bộ động cơ trước khi khởi động; + Giảm thời gian khai thác ở các chế độ tải nhỏ; + Dùng các chất phụ gia cho nhiên liệu và dầu bôi trơn. 6.5. Một số chất phụ gia thường sử dụng cho nhiên liệu 6.5.1. Anhinnitorat (C5H11ONO2) Anhinnitorat (C5H11ONO2) làm tốt quá trình cháy. Tỉ lệ pha 0, 3 đến 0,4% theo thể tích: thời gian giữ chậ tự cháy giảm và tăng số xê -tan lên 6 đến 12 đơn vị. 6.5.2. Chất chống sunfua (ВНИИН П -101 và 111) Chất chống sunfua ВНИИН П -101 và 111) chống xỉ và tro, chống mài mòn động cơ. ở pha lỏng chúng ràng buộc các sunfuarơ, trong pha khí có tính chất xúc tác để nhiên liệu cháy kiệt 6.5.3. Chất Ankinphênol và Aminôphend Chất Ankinphênol và Aminôphend làm chậm sự ôxy hoá nhiên liệu khi tạo thành trong nhiên liệu các gốc ít hoạt tính, làm đứt các chuỗi phân tử xuất hiện. 2 1 0 0,4 0,8 1,2 1,6 S(%) 40 30 20 10 (mm) Hình 6.4. Độ mòn xy lanh trong động cơ Д54 phụ thuộc vào nhiệt độ nước làm mát và hàm lượng lưu huỳnh trong nhiên liệu 1- tw = 75 – 950C; 2- tw = 75 – 950C 6.5.4. Chất АЗНИИ Chất АЗНИИ làm giảm nhiệt độ đông đặc và cải thiện tính lưu động của nhiên liệu trong đường ống. 6.6. Aỷnh hưởng của nhiên liệu nặng đến sự làm việc của động cơ Trong thực tế động cơ có thể xảy ra trường hợp buộc phải sử dụng nhiên liệu nặng và thậm chí là dầu ma dút. Nhiên liệu nặng có độ nhớt cao (36 đến 66 cct) ở 500C), độ keo cốc 3 đến 4%, độ sạch kém (tạp chất cơ học 0,1%, nước đến 1%), chứa nhiều chất nhựa atsphal và các liên kết hoạt tính của lưu huỳnh gây ra. Khi sử dụng chúng: - Tăng sự tạo tro xỉ, gây ăn mòn và tắc kẹt thiết bị thải; - Làm xấu chất lượng phun bụi và tạo hỗn hợp các nhiên liệu nặng có số xê tan thấp (25-40); - Thời gian gữ chậm tự cháy tăng và làm xấu chất lượng khởi động động cơ; - Quá trình cháy kéo dài, xuất hiện cháy không hết và khói đen, tốc độ tăng áp suất theo góc quay của trục khuỷu tăng, áp suất cháy cực đại giảm, hiệu suất quá trình thấp. Nhiên liệu?T-1 có thể sử dụng cho điêden có vòng quay tới 600 v /ph. Nhiên liệu?T-2 và?T-3 dùng cho các điêden hành trình êm nhất và bắt buộc phải sấy nóng nhiên liệu đến 50-600C. Nhưng kinh nghiệm chỉ ra rằng, với hệ thống lọc và sấy nóng thích hợp, các nhiên liệu?T-2 và?T-3 trong trường hợp cấp bách nhất có thể sử dụng cho các điêden cường hoá thấp với vòng quay tới 600 v /ph. Việc khởi động, dừng và đảo chiều với các nhiên liệu này được thực hiện như với nhiên liệu chưng cất. Để phòng ngừa quá tải động cơ làm việc với nhiên liệu nặng, công suất và vòng quay cực đại cần phải giảm xuống, còn để cải thiện chất lượng khởi động cần phải hiệu chỉnh góc phun sớm nhiên liệu. 2 P (kG/cm2  (độ GQTK) ĐCT Hình 6.5. Các biểu đồ chỉ thị của điêzen 6Ч 30/38 1- Nhiên liệu mác ДC 2- Nhiên liệu mác ДT 1 6.7. Kiểm tra chất lượng trong quá trình khai thác, các qui phạm cơ bản về bảo dưỡng các hệ thống nhiên liệu 6.7.1. Phương pháp kiểm tra chất lượng nhiên liệu Việc kiểm tra chất lượng nhiên liệu được tiến hành theo lý lịch, các số liệu phân tích của phòng thí nghiệm, thời hạn kiểm tra không được quá 6 tháng và bằng mắt. Trong lý lịch, nhiên liệu cần được chỉ ra: loại nhiên liệu, chỉ số phân tích, số lần, tháng và năm sản xuất nhiên liệu và các số liệu về đặc tính của nhiên liệu. Vào các thời hạn do các hướng dẫn khai thác đề ra cần phải tiến hành phân tích nhiên liệu phù hợp với các yêu cầu của tiêu chuẩn. Các số liệu phân tích được đối chiếu với các chỉ tiêu trong lý lịch và trong các điều kiện kỹ thuật đối với nhiên liệu đã cho. Có thể phát hiện bằng mắt sự tồn tại của nước và các tạp chất cơ học trong nhiên liệu. Nhiên liệu điêden sạch không màu sắc. Khi trong nhiên liệu có nhiều nước thì nó mất tính trong suốt và có màu đục. Nếu lấy mẫu nhiên liệu có nước vào ống thuỷ tinh và pha vào đó một nhúm kali mănggan ôxít thì xuất hiện màu hồng. Nước và tạp chất cơ học trong nhiên liệu có thể xác định sau khi lắng màu trong ống thuỷ tinh khoảng 15 đến 20 phút. 6.7.2. Bảo dưỡng hàng ngày hệ thống nhiên liệu Bảo dưỡng hàng ngày hệ thống nhiên liệu bao gồm: 1. Nhiên liệu nhận vào tàu quân sự phải được lọc cẩn thận, hoàn toàn không được lẫn nước và tạp chất cơ học; 2. Khi tiếp nhận nhiên liệu cần phải chấp hành nghiêm chỉnh các qui định về an toàn phòng cháy; 3. Khi động cơ làm việc cần phải kiểm tra cả hệ thống sự có mặt của nhiên liệu trong các két chứa, mức nhiên liệu không được thấp hơn qui định. Điều này có ý nghĩa đặc biệt cho tàu ngầm vì nhiên liệu có thể chảy vào thùng đã dùng do dồn lắc; 4. Tiếp nhận, sử dụng và phân bố dự trữ nhiên liệu cho các kétt chứa cần tuân theo các yêu cầu chỉ dẫn về sử dụng các tải trọng lỏng; 5. Tính toán nhiên liệu, dầu nhờn cần căn cứ vào nhiệm vụ của tàu, các hướng dẫn về sử dụng nhiên liệu tiết kiệm, an toàn; 6. Cần kiểm tra có hệ thống độ kín các họng rót và các mối ghép mặt bích của các kétt chứa và các ống dẫn; 7. Phải làm sạch và sơn các két nhiên liệu một cách thận trọng và chỉ bằng các sơn chuyên dụng chịu được sự phá huỷ của nhiên liệu; 8. Kiểm tra có hệ thống sự chính xác của thiết bị nhiên liệu bởi vì tiêu hao nhiên liệu, sự tạo tro xỉ và ứng suất nhiệt của động cơ phụ thuộc vào sự chính xác của nó. Chương 7 Bôi trơn cho ĐCĐT tàu quân sự đặc điểm Khai thác hệ thống bôi trơn® 7.1. Các đặc điểm bôi trơn ĐCĐT Thời hạn phục vụ và độ tin cậy của ĐCĐT phụ thuộc rất nhiều vào hiệu quả bôi trơn các chi tiết làm việc, chất lợng dầu và chất phụ gia đợc sử dụng, chất lợng lọc và làm mát dầu bôi trơn. Chế độ bôi trơn tối u phải đảm bảo ma sát ớt của các chi tiết ĐCĐT. ở chế độ ma sát ớt thì các bề mặt ma sát luôn đợc phân cách nhau bằng lớp dầu bôi trơn có chiều dày xác định. Chiều dày lớp dầu này phụ thuộc vào nhiệt độ và áp suất dầu, độ nhớt của dầu, áp suất riêng giữa các bề mặt làm việc, hình dạng và tình trạng các bề mặt làm việc. Tốc độ quay của trục hoặc tốc độ chuyển động của pít tông càng lớn thì số dầu đợc đẩy vào phần hẹp của khe hở giữa các chi tiết trong một đơn vị thời gian càng lớn, áp suất dầu trong khe hở này càng lớn và do đó chiều dày lớp dầu càng lớn và chế độ ma sát ớt càng ổn định hơn. Khả năng chịu tải của lớp dầu tăng lên khi nâng cao độ nhớt của dầu, bởi vì khi đó sức bám của các phần tử dầu tăng lên và theo nguyên tắc lực nâng do chêm dầu tạo ra cũng đợc tăng lên. Khi ma sát ớt các chi tiết không tiếp xúc nhau và ma sát là giữa các lớp dầu. Hệ số ma sát khi đó vào khoảng 0,001-0,01 (hệ số ma sát khô là 0,1-0,5), điều đó đảm bảo tổn thất công suất nhỏ nhất cho ma sát và độ mòn cực tiểu của các chi tiết. Trong điều kiện ma sát ớt, các chi tiết làm việc có khả năng chịu đợc áp suất riêng cao. Chế độ ma sát ớt là dạng ma sát cơ bản trong các mối liên kết của các chi tiết (chuyển động tơng hỗ) ĐCĐT. Nhng trong một số điều kiện trong các bộ phận làm việc có thể xuất hiện ma sát nửa ớt cũng nh ma sát giới hạn (hình 7.1), khi đó các tổn thất công suất cho ma sát và cờng độ mòn tăng lên. Ma sát ớt đợc đảm bảo khi chiều dày làm việc của lớp dầu không nhỏ hơn 5- 12 m. Khi tăng tải trọng P lên trục (tăng các lực lên pít tông) và giảm tốc độ chuyển dịch v của các chi tiết, chiều dày lớp dầu giữa các bề mặt làm việc bị giảm và xảy ra sự gián đoạn nó. Tại các chỗ gián đoạn lớp dầu, các bề mặt kim loại bắt đầu bị tiếp xúc nhau và xuất hiện ma sát khô dầu chiếm lĩnh diện tích ngày càng lớn. Sự chuyển tiếp ma sát ớt sang ma sát khô xảy ra không phải là đột biến. Ngời ta phân biệt ma sát nửa ớt và ma sát giới hạn giữa hai điều kiện biên này của ma sát. Ma sát nửa ớt đợc đặc trng bằng sự phá hủy cục bộ sự liên tục của lớp dầu. Tại các chỗ tiếp xúc của các mặt kim loại xuất hiện áp suất riêng và nhiệt độ cao, các nguồn ma sát giới hạn hay ma sát khô đợc biểu hiện. Ma sát giới hạn đợc đặc trng bằng sự tồn tại giữa các bề mặt làm việc màng dầu rất mỏng gọi là lớp giới hạn dày h = 0,1 - 1m, lớp này đợc hình thành nhờ các chất hoạt tính bề mặt chứa trong dầu. Lớp giới hạn liên kết bền vững với kim loại và không thể chuyển dịch đợc trên kim loại nh các lớp dầu còn lại. Nó đợc đặc trng bằng sự phân bố định hớng các phân tử dầu M khác với sự phân bố chúng hỗn loạn trong thể tích còn lại của dầu. Khi các bề mặt kim loại đợc phân cách bằng lớp dầu giới hạn tác dụng tơng hỗ, lực ma sát không phụ thuộc vào độ nhớt dầu nh ở ma sát ớt, mà phụ thuộc vào nồng độ các chất hoạt tính bề mặt trong dầu. Nồng độ các chất này càng lớn thì hệ số ma sát càng nhỏ. Khả năng dầu tạo ra lớp giới hạn trên bề mặt kim loại đợc xác định bằng tính bôi trơn của nó. Lớp giới hạn dù mỏng song có khả năng chịu đợc áp suất riêng cao. Ma sát giới hạn là mức cuối cùng, sau nó là bắt đầu ma sát khô. Tải trọng, số vòng quay, trạng thái nhiệt động cơ, nhiệt độ và áp suất dầu có ảnh hởng quyết định đến dạng chế độ ma sát. Trong các ổ trợt, ma sát nửa ớt hay ma sát giới hạn có thể xuất hiện khi các điều kiện hình thành chêm dầu ổn định không đ- ợc đảm bảo; lúc khởi động ĐCĐT, ở các vòng quay cực tiểu của hành trình không tải, khi thay đổi đột ngột chế độ làm việc của ĐCĐT, khi nhiệt độ dầu quá cao hay áp suất dầu quá thấp. Trong nhóm xy lanh - pít tông, ma sát nửa ớt và ma sát giới hạn xuất hiện trong các mối lắp pít tông - ống xy lanh và xéc măng - ống xy lanh ở vị trí trên cùng của pít tông trong hành trình nén, khi vận tốc tức thời của pít tông và do vậy khả năng chịu tải của lớp dầu bằng không. Khi đó vào thời điểm nổ, áp suất riêng của xéc măng trên cùng tác dụng vào ống xy lanh đạt giá trị cực đại. Phá hủy chế độ ma sát ớt có thể gây ra xây sát các ổ, các ống xy lanh và các pít tông, cũng nh gây nóng chảy hợp kim chống ma sát của các bạc ổ. Việc kiểm tra chế độ bôi trơn đợc thực hiện căn cứ vào áp suất dầu trong đờng dầu chính, vào áp suất dầu và độ chênh lệch nhiệt độ dầu ra và vào ĐCĐT. các trị số tối u của các chỉ tiêu này đợc xác định khi thử ĐCĐT trong nhà máy chế tạo và đợc ghi trong thuyết minh máy. Các giới hạn thay đổi áp suất và nhiệt độ dầu đợc chỉ ra trong các hớng dẫn khai thác. Sự sai lệch của các chỉ tiêu này cao hơn hay thấp hơn các quy định cho phép sẽ dẫn đến h hỏng (chảy ổ, xây sát pít tông và xy lanh v.v ). 7.2. Điều kiện làm việc của dầu trong các ĐCĐT Dầu bôi trơn ĐCĐT làm việc trong những điều kiện phức tạp: phải chịu tác dụng của các nhiệt độ và áp suất cao; tiếp xúc trực tiếp với các sản vật cháy có chứa các tạp chất hoạt tính cao; tiếp xúc với các kim loại và hợp kim bị đốt nóng đến các nhiệt độ cao và đóng vai trò các chất xúc tác trong quá trình ôxy hóa. Khi động cơ làm việc, trong dầu dần dần bị tích tụ hơi bẩn do hơi nớc chứa trong không khí và các khí cháy lọt xuống và ngng tụ trong cácte và hòa trộn với dầu trong đó. Sự làm ẩm dầu tăng khi làm việc lâu ở số vòng quay và tải trọng nhỏ, ở nhiệt độ nớc làm mát thấp và hệ thống thông hơi các -te kém hiệu quả. Sau khi ngừng động cơ hơi ẩm chứa trong dầu có thể gây ra ăn mòn các ngõng cổ trục khuỷu và các ổ. Để khử nớc, dầu cần đợc lắng hay phân li. Do hệ thống nhiên liệu không đợc kín mà nhiên liệu có thể lọt vào dầu. Khi đó dầu sẽ bị loãng, bị giảm độ nhớt và hạ thấp nhiệt độ bắt lửa và có thể gây ra nổ trong cácte. Ngoài ra, màng dầu trong động cơ làm việc ở điều kiện áp suất riêng cao. Ví dụ các áp suất riêng cực đại trong các ổ trục khuỷu đạt tới 250-350 kG/cm2. Chủ yếu dầu trong ĐCĐT làm việc trong các điều kiện nặng nề. Màng dầu mỏng phải chịu tác dụng của: - Màng lửa, các nhiệt độ cao (1600 18000C) và các áp suất khí cháy cao (130 150 kG/cm2) trong khu vực buồng cháy; 8 Các nhiệt độ cao (200 4000C) và các áp suất riêng cao (250 3500C) trong các mối lắp ghép các chi tiết; 9 Sự ô xi hóa của không khí ở các nhiệt độ và áp suất cao; 10 Các sản phẩm cháy hoạt tính cao (V2O5 , SO2 , SO3 , H2SO4 , NO2 ); 11 Các sản phẩm mài mòn, Tất cả các yếu tố này tác dụng đồng thời lên màng dầu và đẩy nhanh quá trình “lão hóa” dầu. 7.3. Các dầu bôi trơn đợc sử dụng trong các ĐCĐT tàu quân sự 7.3.1. Các yêu cầu đối với đầu bôi trơn ĐCĐT tàu quân sự Xuất phát từ công dụng và các điều kiện làm việc trong các ĐCĐT tàu quân sự dầu cần phải đáp ứng các yêu cầu cơ bản sau đây: - Có độ nhớt tối u đối với loại ĐCĐT đã cho và đặc tính nhiệt độ - độ nhớt thoải; 12 Có khả năng bôi trơn tốt (tính bôi trơn hoặc tính bám); 13 Không tác dụng ăn mòn vật liệu các chi tiết làm việc; 14 Khả năng tạo cáu than, màng keo cốc và cặn lắng cực tiểu; 15 Không chứa nớc và các tạp chất cơ học; 16 Có nhiệt độ bắt lửa và tạo hơi cao; 17 Không bị sủi bọt và có nhiệt độ đông đặc thấp; 18 Duy trì đợc thời gian lâu các tính chất khai thác kể cả khi sử dụng trực tiếp lẫn khi bảo quản. 7.3.2. Các loại đầu bôi trơn ĐCĐT tàu quân sự Cũng giống nh nhiên liệu ĐCĐT, hiện nay các ĐCĐT trên tàu Hải quân Việt Nam sử dụng rất nhiều loại nhiên liệu do nhiều nớc, nhiều hãng khác nhau trên thế giới sản xuất. Dới đây giới thiệu một số loại dầu theo những cách phân loại khác nhau. 1. Phân loại dầu bôi trơn cho ĐCĐT theo tiêu chuẩn Liên Xô (trớc đây) Theo sự phân loại trớc đây các mác dầu đợc ký hiệu nh sau: M - Dầu máy bay cho các ĐCĐT cao tốc; Д - Dầu điêden; П - Dầu cần phải dùng với các chất phụ gia; K - Dầu sạch axit tiếp xúc; C - Dầu sạch lựa chọn (đôi khi chữ C ký hiệu dầu chế biến từ loại dầu hỏa Sunphua, ví dụ: MC - 20C). Các số trong mác dầu chỉ trị số độ nhớt động học (cct) ở 1000C. Ví dụ: mác MK - 22 cho biết đây là dầu máy bay, làm sạch axit tiếp xúc, có độ nhớt động học 22cct ở 1000C . Các dầu bôi trơn đợc sử dụng cho các ĐCĐT tàu quân sự đợc phân chia ra dầu động cơ, dầu điêden, dầu máy bay, dầu chuyên dụng. a. Dầu động cơ ГОСТ 1519-42, là loại dầu chng cất làm sạch axit, có độ nhớt 10 11cct ở 1000C và dùng cho các ĐCĐT hành trình êm. b. Dầu điêden ГОСТ 1013-49 có các mác ДП -14, ДП -11 và ДП -14 đợc chế biến từ các loại dầu lửa ít lu huỳnh và dùng cho các ĐCĐT trung tốc. Do trữ lợng hạn chế của loại dầu lửa ít lu huỳnh nên ngời ta cũng sản xuất dầu cho loại động cơ này từ cá mỏ sunphua làm sạch chọn lựa phênol, có các mác C -14 và C -11 có hàm lợng lu huỳnh đến 1%. Các dầu nhóm này (loại trừ dầu C -11) đợc sử dụng với chất phụ gia ЦИАТИМ -339 hay АЗНИМ-1. c. Dầu máy bay ГОСТ 1013-49 có các mác MC -14, MC-20 và MK -22, cũng nh các dầu chuyên dụng ГОСТ 6360 - 514 mác MT -14? và MT -16? đợc chế biến từ các loại dầu mỏ ít lu huỳnh lựa chọn, đợc làm sạch kỹ càng, là những loại dầu tốt cho các ĐCĐT cờng hóa cao tốc. Sự phân chia các loại dầu cho tới nay thành các nhóm theo phơng pháp sản xuất chúng và theo công dụng chính mà không tính đến các chất lợng khai thác, không thỏa mãn các yêu cầu của ngành chế tạo ĐCĐT. Nhng điều quan trọng nhất không phải là phơng pháp sản xuất hay lĩnh vực sử dụng dầu, mà là các tính chất khai thác của dầu (độ nhớt, tính bôi trơn, tính cháy - ôxi hóa, hoạt tính ăn mòn,) . Theo cách phân loại mới các loại dầu bôi trơn đợc chia ra thành 7 nhóm theo độ nhớt và 6 nhóm theo kiểu động cơ mà các dầu này đợc sử dụng phụ thuộc vào mức độ cờng hóa, các ứng suất nhiệt và cơ khí, loại và các tính chất nhiên liệu, các dầu bôi trơn có thể đợc xếp vào một trong 6 nhóm Α, Б, В, Г, Д, Ε.. Để gắn thêm cho dầu chỉ số của nhóm tơng ứng, ngời ta thử dầu trên động cơ và so sánh với nhau. Mỗi nhóm dầu đợc pha chế thêm số lợng xác định các chất phụ gia với hàm lợng nhất định. Bảng 7.1 giới thiệu các loại dầu theo cách phân loại mới này. 2. Phân loại dầu bôi trơn ĐCĐT theo API Theo API, dầu bôi trơn cho ĐCĐT đợc phân loại nh sau: - Dầu CA: chứa nhiều chất phụ gia, đảm bảo cho các động cơ không bị ăn mòn ổ đỡ, không bị ăn mòn ở nhiệt độ cao, dùng cho động cơ sử dụng nhiên liệu có hàm l- ợng lu huỳnh nhỏ, điều kiện làm việc nhẹ nhàng. Mã: MIL-L-2104A. Bảng 7.1. Các loại dầu bôi trơn dùng cho động cơ theo cách phân loại của Liên Xô (trớc đây) Các nhóm dầu bôi trơn ? ? ? ? ? ? 6 0,5 M-6A M-6Б M-6В - 8 0,5 M-8A M-8Б M-8В M-8Г 10 0,5 M-10A M-10Б M-10В M-10Г 12 0,5 - M-12Б M-12В M-12Г M-12Д M-12Ε 14 0,5 - M-14Б M-14В M-14Г M-14Д M-14Ε 16 0,5 - M-16Б M-16В M-16Г M-16Д M-16Ε 20 0,5 - M-20Б M-20В M-20Г M-20Д M-20Ε Kiểu động cơ Xăng 4 kỳ Xăng 4 kỳ hoặc ĐCĐT cờng hoá Điêden cờng hoá (Pe=5-8 kG/cm2) Điêden cờng hoá (Pe=5-16 kG/cm2) Điêden cờng hoá, tiêu hao dầu ít (Pe=5- 16 kG/cm2) Điêden cờng hoá cao, bôi trơn kiểu áp lực Loại nhiên liệu sử dụng Xăng Xăng hay ĐCĐT có hàm l- ợng lu huỳnh đến 0,2% Điêden có hàm lợng lu huỳnh đến 1% Nhiên liệu năng và ma dút có hàm lợng lu huỳnh đến 3% - Dầu CB: gồm các loại dầu có nhiều chất phụ gia, sử dụng cho các động cơ tự cháy và cháy không cỡng bức, nhiên liệu có chất lợng kém hơn. - Dầu CC: dầu chứa nhiều chất phụ gia, đảm bảo cho động cơ không bị ăn mòn ở nhiệt độ cao, chống rỉ, sử dụng cho động cơ tăng áp, làm việc ở điều kiện thay đổi và nặng nề. Mã: MIL-L-46152. - Dầu CD: có các chất phụ gia đảm bảo cho động cơ khỏi bị ăn mòn ổ đỡ, tránh tạo cặn ở nhiệt độ cao, sử dụng cho động cơ cao tốc tăng áp, điều kiện làm việc nặng nề, nhiên liệu có hàm lợng lu huỳnh cao. Mã: MIL-L-45199B, Sekics 3, MIL-L- 2104C. 3. Phân loại dầu bôi trơn ĐCĐT theo độ nhớt a. Phân loại theo SAE Theo Hiệp hội kỹ s ô tô Hoa Kỳ (Society of Automotive Engineers, viết tắt là SAE) dầu bôi trơn đợc chia làm hai nhóm chính: - Nhóm 1: Có chữ W chỉ các loại dầu dùng ở nhiệt độ thấp (vào mùa đông); - Nhóm 2: Không có chữ W chỉ các loại dầu dùng trong điều kiện có nhiệt độ cao hơn. Theo độ nhớt dầu đợc phân loại nh trong bảng 7.2. Bảng 7.2. Phân loại dầu theo độ nhớt của SAE Độ nhớt ở các nhiệt độ thí nghiệm ở -1780C (00F) ở 98,90C (2100F) min (cct) max (cct) min (cct) max (cct) 5W - 1.300 10W 1.300 2.600 20W 2.600 10.500 20 5,7 9,6 30 9,6 12,6 40 12,9 18,6 50 16,8 22,7 b. Phân loại theo ISO Tổ chức tiêu chuẩn hoá Quốc tế (ISO) thành lập một thang biểu gồm 18 độ nhớt ứng với giá trị trung bình từ 1, 98 cct đến 1650 cct ở 400C. Chữ số sau ISO chỉ trị số trung bình tính bằng cct của một khoảng độ nhớt có giá trị thấp nhất và cao nhất nh trong bảng 7.3. Ví dụ: ISO 15 ứng với khoảng độ nhớt 13, 5 đến 16,5, có giá trị trung bình là 15 cct. Bảng 7.3. Phân loại dầu bôi trơn ĐCĐT theo độ nhớt của ISO ISO Độ nhớt thấp nhất, cct Độ nhớt cao nhất, cct Độ nhớt trung bình, cct 2 1,98 2,42 2,2 3 2,88 3,52 3,3 5 4,14 5,06 4,6 7 6,12 7,48 6,8 10 9,0 11,0 10,0 15 13,5 16,5 15,5 22 19,8 24,2 22,0 32 28,8 35,2 32,0 46 41,4 50,6 46,0 68 61,2 74,8 68,0 100 90,0 110,0 100,0 150 135,0 165,0 150,0 220 198,0 242,0 220,0 320 288,0 352,0 320,0 460 414,0 506,0 460,0 680 612,0 748,0 680,0 1000 900,0 1100,0 1000,0 1500 1350,0 1650,0 1500,0 Thông thờng các loại dầu bôi trơn cho phép sử dụng đợc ghi trong lý lịch và trong hớng dẫn khai thác sử dụng động cơ. Trong trờng hợp không cung ứng đợc loại dầu đúng chủng loại có thể sử dụng các loại dầu thay thế khác, có các chỉ tiêu chất l- ợng tơng đơng. 7.4. Các tính chất khai thác của dầu và

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • pdfgiao_trinh_khai_thac_dong_co_dot_trong_tau_quan_su.pdf