Đề tài Tính toán lựa chọn bộ tăng áp tuabin khí lắp cho động cơ AMZ 236

MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU 2 1.MỤC ĐÍCH Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI 3 2.GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ĐỘNG CƠ AMZ 236 5 2.1.Các đặc điểm và thông số kỹ thuật của động cơ 5 2.2.Đặc điểm các cụm chi tiết chính của động cơ AMZ 236 8 2.3.Các hệ thống chính của động cơ 12 3.TÍNH TOÁN NHIỆT ĐỘNG CƠ AMZ 236 16 3.1.Các thông số cho trước của động cơ: 16 3.2.Tính toán các thông số của chu trình công tác 17 3.3.Tính toán các thông số chỉ thị 20 3.4.Kết quả tính toán 21 3.5.Xây dựng đồ thị công 23 3.6.Xây dựng đặc tính ngoài của động cơ AMZ 236 26 4.PHÂN TÍCH LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN LẮP ĐẶT BỘ TĂNG ÁP TRÊN ĐỘNG CƠ AMZ 236 27 4.1.Giới thiệu chung các hệ thống tăng áp trên động cơ 27 4.2.Sơ đồ hệ thống nạp thải của động cơ AMZ 236 38 4.3.Lựa chọn phương án lắp đặt bộ tăng áp trên động cơ AMZ 236 41 4.4.Phối hợp làm việc TB-MN với ĐCĐT 46 4.5.Lắp đặt bộ tăng áp GT3271 trên động cơ AMZ 236 50 4.6.Đặc điểm kết cấu TB-MN lắp trên động cơ AMZ 236 52 4.7.Tính toán nhiệt của động cơ AMZ 236 khi lắp đặt bộ tăng áp GT3271 64 5.TÍNH TOÁN CÁC THÔNG SỐ LÀM VIỆC TRONG TB-MN 69 6.TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM BỘ TĂNG ÁP TUABIN KHÍ LẮP TRÊN ĐỘNG CƠ AMZ 236 72 6.1.Tính toán máy nén ly tâm 73 6.2.Tính toán tuabin hướng kính 84 7.MỘT SỐ HƯ HỎNGTHƯỜNG GẶP VÀ BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC 91 7.1. Xác định các hư hỏng và biện pháp khắc phục 92 7.2.Phân tích các hư hỏng thường gặp 94 7.3.Kiểm tra hệ thống tăng áp của động cơ 94 7.4.Các chú ý khi sử dụng hệ thống tăng áp 95 7.5.Tháo và lắp cụm TB-MN 96 8. KẾT LUẬN 96 TÀI LIỆU THAM KHẢO 97 LỜI NÓI ĐẦU Đề tài đồ án tốt nghiệp được giao là công việc cuối cùng trong chuyên ngành đào tạo kỹ sư của trường đại học Bách Khoa Đà Nẵng mà mọi sinh viên trước khi bước vào thực tế công việc phải thực hiện. Nó giúp cho sinh viên tổng hợp và khái quát lại kiến thức từ kiến thức cơ sở đến kiến thức chuyên ngành. Qua quá trình thực hiện đồ án sinh viên tự rút ra nhận xét và kinh nghiệm cho bản thân trước khi bước vào công việc thực tế của một kỹ sư tương lai. Ngành động cơ đốt trong đã có lịch sử phát triển hàng trăm năm. Để hiểu rõ hơn về lịch sử phát triển của các quá trình tăng áp cho tới các biện pháp tăng áp và cuối cùng là những hư hỏng thông thường cũng như việc tính toán kiểm nghiệm bộ tuabin tăng áp. Trong đó, tăng áp tuabin khí là một loại tăng áp phổ biến hiện nay. Do vậy, việc nghiên cứu tìm hiểu một cách toàn diện về vấn đề tăng áp cho động cơ đốt trong nói chung và cho một hệ thống tăng áp tuabin khí cụ thể của một động cơ nói riêng là rất cần thiết. Chính vì vậy, em chọn đề tài đồ án tốt nghiệp là: “TÍNH TOÁN LỰA CHỌN BỘ TĂNG ÁP TUABIN KHÍ LẮP CHO ĐỘNG CƠ AMZ 236”. Tuy nhiên do những hạn chế về thời gian, kinh nghiệm thực tiễn, kiến thức cũng như tài liệu tham khảo, nên trong phạm vi đồ án này em không thể trình bày được hết các vấn đề liên quan cũng như tìm hiểu sâu hơn mối quan hệ giữa hệ thống này với hệ thống khác. Vì thế chắc chắn không tránh khỏi những sai sót trong vấn đề thực hiện. Rất mong 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 DƯƠNG VIỆT DŨNG; cùng toàn thể thầy cô khoa cơ khí giao thông và các bạn, những người đã trực tiếp giúp đỡ, chỉ dẫn, góp ý kiến cho em trong suốt thời gian thực hiện đồ án này. Đà Nẵng, ngày 30 tháng 5 năm 2008. Sinh viên thực hiện. Đặng Văn Đông 1.MỤC ĐÍCH Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI Động cơ đốt trong có những bước phát triển thăng trầm do nhiều nguyên nhân khác nhau. Ví dụ người ta hy vọng vào một nguồn động lực khác có các đặc tính khác tốt hơn hoặc lo sợ về sự cạn kiệt của nguồn nhiên liệu được biểu hiện ở cuộc khủng hoảng vào những năm 70 của thế kỷ XX. Thêm vào đó là vấn đề ô nhiễm do nó gây ra đối với môi trường và sức khỏe của con người. Tuy nhiên, những bước phát triển kỳ diệu, vượt bật trong nghiên cứu chế tạo động cơ xăng cũng như động cơ diesel đã đánh bại mọi nghi ngờ về sự tồn tại và phát triển của nó. Nhờ những ưu điểm vượt trội về nhiều mặt, đặc biệt là hiệu suất cao trong phạm vi công suất rộng, nhỏ gọn nên động cơ đốt trong ngày nay chiếm ưu thế tuyệt đối trong mọi lĩnh vực như vận tải đường bộ, đường thuỷ, phát điện dự phòng,... Lịch sử phát triển ngành động cơ đốt trong luôn gắn liền với lịch sử phát triển hệ thống tăng áp của nó. Ngày nay, hầu hết các động cơ xăng hiện đại đều sử dụng các loại tăng áp không có máy nén như: tăng áp dao động và cộng hưởng, tăng áp sóng áp suất,...hoặc kết hợp các tăng áp này với tăng áp tua bin khí. Động cơ diesel ngày nay có nhu cầu tăng áp rất lớn và được áp dụng với hầu hết các hình thức tăng áp cũng như tổ hợp của nhiều hình thức tăng áp. Thành tựu tăng áp cho động cơ diesel là thành tựu tăng áp đáng kể nhất cho động cơ đốt trong. Nhằm mục đích tăng công suất cho động cơ đốt trong người ta phải tìm cách tăng khối lượng nhiên liệu cháy ở một đơn vị dung tích xi lanh trong một đơn vị thời gian, tức là tăng khối lượng nhiệt phát ra trong một không gian và thời gian cho trước.Vậy muốn tăng công suất người ta phải tăng khối lượng nhiên liệu đốt cháy trong một đơn vị thời gian bằng cách thay đổi các thông số còn lại như sau: Tăng số chu trình trong một đơn vị thời gian bằng cách tăng số vòng quay n của động cơ. Hiện nay, giới hạn số vòng quay lớn nhất của động cơ đốt trong ở khoảng 11000 vg/ph đến 12000 vg/ph, những giá trị số vòng quay thích hợp nhất chỉ ở khoảng 5000 vg/ph đến 7000 vg/ph. Khi tăng số vòng quay của động cơ đốt trong sẽ gây khó khăn cho việc thực hiện các quá trình, đặc biệt là quá trình cháy. Tác hại hơn nữa là làm cho tốc độ trượt trung bình của piston tăng dẫn đến làm tăng tổn thất ma sát, mài mòn các chi tiết của nó và tăng lực quán tính. Thay đổi số kỳ từ 4 kỳ thành 2 kỳ. Nhờ tỉ số của kỳ sinh công so với vòng quay của động cơ 2 kỳ gấp đôi của động cơ 4 kỳ nên có thể tăng nhiệt lượng giải phóng trong một đơn vị thời gian, nhưng thực tế công suất động cơ hai kỳ lớn hơn động cơ 4 kỳ khoảng 50% đến 70%, song cho đến nay quá trình thay đổi khí của động cơ hai kỳ chưa hoàn chỉnh nên sinh ra tổn thất lớn và ô nhiễm tăng. Hiện nay, động cơ 2 kỳ được sử dụng chủ yếu là động cơ diesel và động cơ xăng công suất nhỏ hoặc công suất rất lớn. Tuy vậy, trong xu thế phát triển nhằm hoàn thiện quá trình quét thải, phun xăng trực tiếp,...động cơ 2 kỳ có tiềm năng phát triển lớn. Tăng dung tích công tác Vh hoặc số xi lanh i sẽ kéo theo kích thước, thể tích, trọng lượng của động cơ tăng. Hiện nay, động cơ một hàng xi lanh có tới 12 xi lanh, động cơ cao tốc chử V có tới 16 xi lanh và động cơ hình sao có tới 32 đến 56 xi lanh. Nếu tăng số xi lanh nhiều hơn nữa sẽ làm cho số chi tiết của động cơ tăng lên quá nhiều (50.000 đến 100.000 chi tiết) làm giảm độ cứng vững của hệ trục khuỷu. Do đó, một mặt làm giảm độ tin cậy và độ an toàn trong quá trình làm việc của động cơ. Mặt khác, việc bảo dưỡng, sửa chữa và sử dụng thêm phức tạp. Việc dùng các biện pháp cải tiến và điều chỉnh chính xác các thông số cấu tạo và thông số điều chỉnh động cơ nhằm tăng hiệu suất chỉ thị, hiệu suất cơ giới và hệ số nạp cũng chỉ có thể làm cho công suất có ích của động cơ tăng lên rất ít. Tăng khối lượng không khí nạp vào xi lanh bằng cách tăng khối lượng riêng của không khí
. Muốn vậy phải tiến hành nén môi chất nạp trước khi đưa vào xi lanh, tức là tăng áp suất của môi chất nạp. Do khối lượng nạp vào xi lanh tăng nên người ta có thể tăng thêm nhiên liệu để đốt cháy trong dung tích đó. Như vậy, cho ta khả năng tăng lượng nhiệt phát ra trong dung tích cho trước. Biện pháp làm tăng khối lượng riêng của môi chất trước khi nạp vào động cơ bằng cách tăng áp suất của nó được gọi là tăng áp cho động cơ. Mục đích cơ bản của tăng áp cho động cơ đốt trong là làm cho công suất của nó tăng lên. Nhưng đồng thời tăng áp cho phép cải thiện một số chỉ tiêu sau: + Giảm thể tích toàn bộ của ĐCĐT ứng với một đơn vị công suất. + Giảm trọng lượng riêng của toàn bộ ĐC ứng với một đơn vị công suất. + Giảm giá thành sản xuất ứng với một đơn vị công suất. + Hiệu suất của đông cơ tăng, đặc biệt là tăng áp bằng tua bin khí và do đó suất tiêu hao nhiên liệu giảm. + Có thể làm giảm lượng khí thải độc hại. + Giảm độ ồn của động cơ. Với bộ tăng áp tuabin khí tận dụng năng lượng khí xả để dẫn động máy nén tăng áp thì hiệu suất của động cơ tăng áp cao, nâng cao công suất và giảm ô nhiễm môi trường. Do vậy với loại tăng áp này thì hiện nay dùng rất phổ biến trên các loại phương tiện giao thông vận tải. 2.GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ĐỘNG CƠ AMZ 236 2.1.Các đặc điểm và thông số kỹ thuật của động cơ Động cơ AMZ 236 là loại động cơ có 6 xylanh thuộc họ động cơ diesel bốn kỳ do nhà máy ôtô IAROX LAP sản xuất. Động cơ này được lắp trên xe ôtô tải MAZ – 500 là loại ôtô hai trục, trục chủ động nằm phía sau, trọng tải 7,5 tấn dùng để vận chuyển những hàng thông dụng và những hàng khối lớn trên các đường mặt cứng. Trọng tải tổng cộng của rơ moóc xe kéo theo là 12 tấn. Tốc độ lớn nhất của xe chạy trên đường bằng khi chở hết trọng tải và không kéo theo rơ moóc là 75 km/h. Ôtô MAZ – 500 là kiểu gốc được chế tạo ở nhà máy ôtô Minxcơ từ năm 1963. Trên cơ sở ôtô gốc MAZ – 500, nhà máy đã chế tạo các kiểu ôtô khác như MAZ – 503, MAZ – 504 cũng như sử dụng loại động cơ AMZ 236. Các thông số kỹ thuật của động cơ AMZ 236 được giới thiệu ở bảng 1-1. Bảng 2-1 Các thông số kỹ thuật động cơ AMZ 236 STT  Thông số  Số liệu kỹ thuật  Đơn vị   1  Loại động cơ  Diesel    2  Số kỳ  4    3  Số xylanh  6    4  Sự bố trí xylanh  Hình chữ V góc 900    5  Thứ tự làm việc  1-4-2-5-3-6    6  Đường kinh xylanh  130  mm   7  Hành trình pittông  140  mm   8  Tỷ số nén  16,5    9  Thể tích làm việc  11,15  lít   10  Công suất định mức  132  kW   11  Tần số quay của trục khuỷu ứng với công suất định mức  2100  Vòng/phút   12  Mômen xoắn lớn nhất  667  N.m   STT  Thông số  Số liệu kỹ thuật  Đơn vị   13  Tần số quay của trục khuỷu ở mômen xoắn lớn nhất  1600  Vòng/phút   14  Tần số quay của trục khuỷu khi chạy không tải     Min  550.650  Vòng/phút    Max  2275  Vòng/phút   15  Suất tiêu hao nhiên liệu  219  g/(kW.h)   16  Phương pháp tạo hỗn hợp  Phun trực tiếp    17  Pha phân phối khí     Góc mở sớm xu páp nạp  20  Độ    Góc đóng muộn xu páp nạp  46  Độ    Góc mở sớm xu páp xả  66  Độ    Góc đóng muộn xu páp xả  20  Độ   18  Góc phun sớm  18  Độ   19  Khối lượng động cơ khi chưa có hộp số  895  kg   *Mặt cắt ngang của động cơ AMZ 236
Hình 2-1 Mặt cắt ngang động cơ. 1-Các te; 2- Máy phát; 3,16 - Thanh truyền; 4-Pittông; 5-Xylanh; 6- Cổ góp thải; 7- Vòi phun; 8- Bơm cao áp; 9- Bầu lọc; 10- Đường ống nạp; 11- Cổ góp hút; 12- Xupáp; 13- Bulông ; 14-Thân máy; 15-Trục Cam; 17- Trục khuỷu *Mặt cắt dọc của động cơ AMZ 236
Hình 2-2 Mặt cắt dọc động cơ. 1-Bầu lọc tinh; 2-Bộ điều chỉnh góc phun sớm; 3-Puli quạt gió; 4- Trục con đội; 5- Quạt gó; 6-Puli trục khuỷu; 7-Đối trọng; 8- Bơm dầu bôi trơn; 9-Bầu lọc không khí;10- Bộ điếu tốc; 11- Bơm chuyển nhiên liệu; 12- Trục cam; 13- Bánh đà; 14-Thân máy; 15-Má khuỷu;16- Bulông xả dầu. 2.2.Đặc điểm các cụm chi tiết chính của động cơ AMZ 236 2.2.1.Nhóm pittông Trong nhóm piston gồm piston, xécmăng, chốt piston và vòng hãm chốt piston. Piston là một chi tiết quan trọng của động cơ, cùng với xilanh và nắp xy lanh tạo thành buồng cháy. Điều kiện làm việc của piston là rất khắc nghiệt, trong quá trình làm việc của động cơ, piston chịu lực rất lớn, chịu áp suất và nhiệt độ rất cao và ma sát mài mòn lớn. Trong quá trình làm việc của động cơ, nhóm piston có các nhiệm vụ chính sau: Đảm bảo bao kín buồng cháy, giữ cho không khí cháy trong buồng cháy không lọt xuống cacte và ngăn không cho dầu nhờn từ hộp trục khuỷu sục lên buồng cháy. Tiếp nhận lực khí thể sinh ra do quá trình cháy nổ và truyền tới thanh truyền để làm quay trục khuỷu, nén khí trong quá trình nén, đẩy khí thải trong quá trình thải và hút khí nạp mới trong quá trình nạp.
Hình 2-3 Nhóm piston 1,3-Xylanh; 2-Thân máy; 4-Xéc măng; 5-Pittông Đỉnh pittông có dạng lõm kiểu ômêga, đỉnh này tạo ra buồng cháy tốt tạo ra xoáy lốc mạnh để hình thành khí hỗn hợp, để giúp cho sự lan truyền sóng lửa khiến cho hỗn hợp nhiên liệu – không khí cháy được hoàn hảo và đạt chỉ tiêu kinh tế cao. Đỉnh này còn ưu điểm: tránh va chạm với xupáp, giảm trọng lượng pittông và tăng thể tích buồng cháy. Đầu pittông có bán kính góc lượn lớn giữa đỉnh và phần đầu lớn tạo điều kiện thuận lợi để nhiệt dễ truyền dẫn từ đỉnh xuống vành đai xéc măng. Ở giữa có khoét lõm để phối hợp với kết cấu đầu nhỏ thanh truyền đưa dầu làm mát đầu đỉnh pittông. Đầu pittông được lắp 3 xéc măng khí và 1 xéc măng dầu thực hiện việc bao kín buồng cháy tốt. Thân pittông có chiều dày khá lớn để giảm áp suất do lực ngang N gây ra, thân có dạng ô van có phương trục nhỏ (ngắn) trùng với phương đường tâm chốt để khi pittông bị biến dạng không bị bó kẹt vào xy lanh. Trên thân có lắp 1 xéc măng dầu để ngăn dầu sục vào buồng cháy. Chân piston có dạng vành đai để tăng độ cứng vững cho piston. Trên chân piston người ta cắt bỏ một phần khối lượng nhằm giảm lực quán tính cho piston nhưng không ảnh hưởng đến độ cứng vững của nó. Chốt pittông là chi tiết dùng để nối pittông với đầu nhỏ thanh truyền, nó truyền lực khí thể từ pittông qua thanh truyền để làm quay trục khuỷu. Trong quá trình làm việc chốt pittông chịu lực khí thể và lực quán tính rất lớn, các lực này thay đổi theo chu kỳ và có tính chất va đập mạnh. Chốt pittông được lắp với pittông và đầu nhỏ thanh truyền theo kiểu lắp tự do. Khi làm việc chốt pittông có thể xoay tự do trong bệ chốt pittông và bạc lót của đầu nhỏ thanh truyền và trên bệ chốt có lỗ để dầu vào bôi trơn chốt pittông. Xécmăng khí được lắp trên đầu piston có nhiệm vụ bao kín buồng cháy, ngăn không cho khí cháy từ buồng cháy lọt xuống cacte. Trong động cơ, khí cháy có thể lọt xuống cacte theo ba đường: Qua khe hở giữa mặt xilanh và mặt công tác (mặt lưng xécmăng); qua khe hở giữa xécmăng và rãnh xécmăng; qua khe hở phần miệng xécmăng. Xécmăng dầu có nhiệm vụ ngăn dầu bôi trơn sục lên buồng cháy, và gạt dầu bám trên vách xilanh trở về cacte, ngoài ra khi gạt dầu xécmăng dầu cũng phân bố đều trên bề mặt xilanh một lớp dầu mỏng. Điều kiện làm việc của xécmăng rất khắc nghiệt, chịu nhiệt độ và áp suất cao, ma sát mài mòn nhiều và chịu ăn mòn hoá học của khí cháy và dầu nhờn.
Hình 2-4 Kết cấu nhóm pittông – thanh truyền 1-Thân máy; 2,4-Đệm cao su; 3-Xy lanh; 5-Xéc líp; 6-Chốt pittông; 7-Xéc măng dầu; 8-Xéc măng khí; 9-Đầu nhỏ thanh truyền; 10-Pittông; 11-Thân thanh truyền; 12-Bạc lót đầu to thanh truyền; 14-Bulông thanh truyền. 2.2.2.Thanh truyền Thanh truyền là chi tiết dùng để nối piston với trục khuỷu và biến chuyển động tịnh tiến của piston thành chuyển động quay của trục khuỷu. Khi làm việc thanh truyền chịu tác dụng của: Lực khí thể trong xilanh, lực quán tính của nhóm piston và lực quán tính của bản thân thanh truyền. Thanh truyền có cấu tạo gồm 3 phần: Đầu nhỏ, thân và đầu to. Đầu nhỏ thanh truyền dùng để lắp với chốt piston có dạng hình trụ rỗng, trên đầu nhỏ có rãnh hứng dầu để bôi trơn bạc lót và chốt piston. Thân thanh truyền có tiết diện chữ I. Chiều rộng của thân thanh truyền tăng dần từ đầu nhỏ lên đầu to mục đích là để phù hợp với quy luật phân bố của lực quán tính tác dụng trên thân thanh truyền trong mặt phẳng lắc. Động cơ AMZ 236 là động cơ chữ V nên kích thước đầu to phải gọn nhẹ. Đầu to thanh truyền được cắt nghiêng dưới một góc
. Hai nửa đầu to thanh truyền được định vị bằng bulông. Trên bề mặt lắp ghép người ta gia công các răng cưa để tránh lực cắt bulông. 2.2.3.Trục khuỷu Trục khuỷu có nhiệm vụ tiếp nhận lực tác dụng trên piston truyền qua thanh truyền và biến chuyển động tịnh tiến của piston thành chuyển động quay của trục để đưa công suất ra ngoài trong chu trình sinh công của động cơ và nhận năng lượng từ bánh đà sau đó truyền qua thanh truyền và piston thực hiện quá trình nén cũng như trao đổi khí. Trong quá trình làm việc, trục khuỷu chịu tác dụng của lực khí thể và lực quán tính, các lực này có trị số rất lớn và thay đổi theo chu kỳ. Các lực tác dụng gây ra ứng suất uốn và xoắn trục, đồng thời còn gây ra hiện tượng dao động dọc và dao động xoắn, làm động cơ rung động, mất cân bằng. Kết cấu của một trục khuỷu gồm có: Cổ trục khuỷu, chốt khuỷu, má khuỷu, đối trọng. Ngoài ra trên trục khuỷu còn có đường ống dẫn dầu bôi trơn, chốt định vị, các bánh răng dẫn động trục cam, bơm dầu bôi trơn và puly dẫn động quạt gió, máy nén khí.
Hình 2-5 Trục khuỷu động cơ AMZ 236. Đầu trục khuỷu được lắp bộ giảm dao động xoắn và các bánh răng dẫn động bơm dầu bôi trơn, bơm cao áp và puly dẫn động các cơ cấu phụ như quạt gió, máy nén. Bộ giảm dao động xoắn có tác dụng thu năng lượng sinh ra do các mômen kích thích trong hệ trục khuỷu do đó dập tắt dao động gây ra bởi các mômen đó. Chốt khuỷu được làm rỗng để chứa dầu bôi trơn. Các đối trọng được chế tạo riêng rồi lắp trên má bằng bulông. Do động cơ chữ V có góc giữa 2 hàng xy lanh là 900 nên cân bằng được lực quán tính chuyển động tịnh tuyến cấp 1. Đuôi trục khuỷu có chốt định vị để lắp bánh đà, có vành chắn dầu và đệm chắn di động dọc trục khuỷu. 2.2.4.Bánh đà Bánh đà có công dụng là đảm bảo tốc độ quay của trục khuỷu đồng đều. Trong quá trình làm việc của động cơ, bánh đà tích trữ năng lượng sinh ra trong hành trình sinh công để bù đắp phần năng lượng thiếu hụt trong các hành trình tiêu hao công làm cho trục khuỷu quay đều hơn, qua đó giúp động cơ làm việc ổn định hơn. Ngoài ra bánh đà còn có tác dụng là nơi đặt vành răng khởi động. Vành răng này được gắn chặt lên vành nối bánh đà. Khi khởi động vành răng này ăn khớp với bánh răng của máy khởi động. Bánh đà còn là bề mặt làm việc không thể thiếu được của bộ ly hợp. 2.3.Các hệ thống chính của động cơ 2.3.1.Hệ thống nhiên liệu Hệ thống nhiên liệu của động cơ diesel có những nhiệm vụ sau: + Chứa nhiên liệu dự trữ, đảm bảo cho động cơ hoạt động liên tục trong một khoảng thời gian được qui định. + Lọc sạch nước và tạp chất cơ học lẫn trong nhiên liệu. + Lượng nhiên liệu cung cấp cho mỗi chu trình phải phù hợp với chế độ làm việc của động cơ. + Cung cấp nhiên liệu vào xylanh động cơ đúng thời điểm, đúng theo một quy luật đã định. + Cung cấp nhiên liệu đồng đều vào các xilanh theo trình tự làm việc qui định của động cơ. Yêu cầu đối với hệ thống nhiên liệu của động cơ diesel: + Hoạt động lâu bền và có độ tin cậy cao. + Dễ dàng và thuận tiện trong sử dụng, bảo dưỡng và sửa chữa. + Dễ chế tạo, giá thành hạ Hệ thống nhiên liệu của động cơ AMZ 236 là hệ thống nhiên liệu kiểu phân chia được, gồm bơm cao áp có lắp bộ điều tốc, bơm chuyển nhiên liệu, khớp phun sớm, vòi phun, các bầu lọc thô và tinh nhiên liệu, các ống dẫn áp và thấp áp (hình1-6). Các ống dẫn nhiên liệu cao áp, được làm bằng thép và có chiều dài như nhau đối với tất cả các xy lanh động cơ. Nhiên liệu thừa và không khí lọt vào nơi có áp suất thấp được dẫn qua van hồi nhiên liệu của bơm chuyển nhiên liệu và đến thùng chứa. Nhiên liệu đã chảy vào khoang lò xo của vòi phun qua khe hở giữa kim phun và miệng phun cũng được dẫn vào đó.
Hình 2-6 Sơ đồ hệ thống nhiên liệu động cơ AMZ 236. 1-Thùng chứa nhiên liệu; 2,5,7,8,10,12,13-Ống dẫn nhiên liệu;3-Bầu lọc thô; 4-Bơm chuyển nhiên liệu; 6-Bầu lọc tinh; 9-Bơm cao áp;11-Vòi phun. Bơm chuyển nhiên liệu 4 hút nhiên liệu từ thùng chứa 1 qua bầu lọc thô 3, sau đó đẩy tới bầu lọc tinh 6 thông qua đường ống 5. Tại bầu lọc tinh, nhiên liệu được lọc sạch tạp chất, sau đó nhiên liệu theo đường ống tới bơm cao áp 9. Bơm cao áp tạo cho nhiên liệu một áp suất đủ lớn theo đường ống cao áp 10 đến vòi phun 11 cung cấp cho xylanh động cơ. Nhiên liệu rò qua khe hở trong thân kim phun của vòi phun và trong các tổ bơm cao áp được theo đường ống dẫn 12 và 13 trở về thùng chứa. Nhiên liệu đi vào trong xilanh bơm cao áp không được lẫn không khí vì không khí sẽ làm cho hệ số nạp của các tổ bơm không ổn định, thậm chí có thể làm gián đoạn quá trình cấp nhiên liệu. 2.3.2.Hệ thống bôi trơn Hệ thống bôi trơn có nhiệm vụ đưa đầu đến bôi trơn các bề mặt ma sát, làm giảm tổn thất ma sát, làm mát ổ trục, tẩy rửa các bề mặt ma sát và bao kín khe hở giữa piston với xilanh, giữa xecmăng với piston.
Hình 2-7 Sơ đồ hệ thống bôi trơn 1-Chốt; 2-Má kẹp; 3-Bình dầu; 4-Cò mổ; 5-Đũa đẩy; 6-Thanh truyền; 7-Trục cam; 9-Đầu to thanh truyền; 10-Van khống chế dầu qua két làm mát; 13-Phao hút dầu; 14,15-Van an toàn; 16,17-Bơm bánh răng; 19-Đường dẫn dầu chính; 20-Bầu lọc thô; 21-Bầu lọc li tâm; 22-Van giảm áp; 23-Đồng hồ đo áp suất; 24-Két làm mát; 25- Đường ống dẫn dầu đến két làm mát; 26-Ống nhựa; 27-Đường ống dẫn dầu về cát te. Hệ thống bôi trơn của động cơ AMZ 236 bôi trơn theo phương pháp hỗn hợp tức là kiểu bôi trơn vừa cưỡng bức vừa vung té, có các te kín. Nguyên lý làm việc như sau: Dầu được hút từ các te qua phao lọc và ống hút bằng bơm bánh răng. Bơm này gồm 2 bộ phận: Bộ phận cấp dầu chính 19 và bộ phận cấp dầu tản nhiệt 25. Bộ phận cấp dầu chính của bơm dầu đưa vào hệ thống qua bầu lọc thô 20. Khi nào độ chênh áp suất trước khi vào và sau khi ra khỏi bầu lớn (1,8÷2,3 KG/cm2) thì van tự động mở ra và một phần dầu được lọc thô chảy vào đường dầu chính từ đó theo các đường trong vỏ động cơ đến trục khuỷu, trục cam và trục con đội. Từ đó theo đường của con đội, đũa đẩy và đòn gánh chảy đến tất cả các khớp ma sát của cơ cấu dẫn động xu páp. Theo các đường ống ngoài dầu được đưa đến để bôi trơn bơm cao áp và bộ điều tốc. Các bánh răng của toàn bộ cơ cấu dẫn động, các cam, các ổ lăn, sơ mi xy lanh được bôi trơn bằng phương pháp vung té. Khi nhiệt độ dầu lên cao quá 80 [oC], độ nhớt của dầu giảm sút, van két làm mát dầu sẽ mở cho dầu đi qua két làm mát. Khi bầu lọc dầu bị tắc thì van an toàn sẽ mở để cho dầu đi thẳng vào đường dầu chính. Trên đường dầu chính người ta mắc 1 van làm việc ở áp suất 4,6 [bar], van này có tác dụng đảm bảo cho áp suất của dầu bôi trơn trong hệ thống có trị số không đổi. 2.3.3.Hệ thống phân phối khí: Cơ cấu phối khí dùng để thực hiện quá trình thay đổi khí, thải sạch khí thải ra ngoài trong kỳ thải và nạp đầy khí nạp mới vào xilanh động cơ trong kỳ nạp. Cơ cấu phân phối khí cần đảm bảo các yêu cầu sau: + Đóng mở đúng thời gian quy định. + Độ mở lớn để dòng khí dễ lưu thông. + Khi đóng phải đóng kín, xupap thải không tự mở trong quá trình nạp. + Ít mòn, tiếng kêu bé. + Dễ điều chỉnh và sửa chữa.
Hình 2-8 Hệ thống phân phối khí AMZ 236 1,12-Xu páp; 2-Cò mổ; 3-Bu lông hãm;4-Chén chận; 5-Đũa đẩy; 6-Trục cam; 7-Trục con đội; 8-Má kẹp; 9-Đĩa lo xo trên; 10-Lò xo xu páp; 11-Ống dẫn hướng xu páp. Các chi tiết chính trong hệ thống phân phối khí: -Đũa đẩy là một thanh thép nhỏ hình trụ dùng để truyền lực từ con đội đến đòn bẩy. Hai đầu tiếp xúc với con đội và cò mổ. -Cò mổ nhận lực từ đũa đẩy và truyền đến xupap. Đầu tiếp xúc với đũa đẩy có vít để điều chỉnh khe hở nhiệt cho xupap. -Xu páp là chi tiết có điều kiện làm việc khắc nghiệt. Khi làm việc nấm xupap chịu tải trọng động và tải trọng nhiệt rất lớn nên yêu cầu nấm xupap phải có độ cứng vững cao. -Trục cam đặt giữa hai hàng xy lanh để dẫn động tất cả các xu páp -Con đội ở cơ cấu phân phối khí AMZ 236 dùng con đội con lăn Phương án bố trí xu páp và trục cam: Động cơ AMZ 236 là động cơ diezel có thể buồng cháy V=11,15 (lít) và tỉ số nén cao
nên cơ cấu phân phối khí dùng xu páp được bố trí theo phương án xu páp treo, tạo điều kiện thuận lợi cho việc bố trí đường nạp và đường thải một cách thanh thoát khiến sức cản khí động giảm nhỏ. Đường kính xy lanh 130 mm nên việc dùng hai xu páp cho một xy lanh (một nạp, một thải) thuận tiện cho việc bố trí vòi phun. Các xu páp nạp và thải được bố trí cùng một dãy nên dẫn động của cơ cấu phân phối khí đơn giản hơn. Các xu páp nạp dùng chung đường nạp nên đường nạp có kết cấu đơn giản. Đường nạp và đường thải được bố trí về hai phía để giảm sự sấy nóng không khí nạp do đó nâng cao được hệ số nạp. Trục cam được bố trí ở thân máy dẫn động xu páp gián tiếp qua hệ thống con đội, đũa đẩy và đòn bẩy. Nó được đặt giữa hai hàng xy lanh để dẫn động toàn bộ xu páp. Cách bố trí này làm cho động cơ rất gọn. Xu páp bố trí song song với đường tâm xy lanh nên kích thước của nấm xu páp có thể tăng tăng lên bằng cách khoét lõm một phần ở nắp xy lanh để tăng đường kính nấm xu páp, tăng thể buồng cháy. Phương án dẫn động trục cam: Trục cam bố trí bố trí trên thân máy gần với trục khuỷu nên chỉ dùng một cặp bánh răng để dẫn động. Với phương án này có ưu điểm là kết cấu đơn giản do cặp bánh răng phân phối khí là bánh răng trụ răng nghiêng nên ăn khớp êm và bền.