Giáo trình Đào tạo máy trưởng hạng ba - Máy tàu

iểm qui định và đúng qui luật làm việc, thứ tự làm việc của động cơ. Trong thời gian qui định phải phun hết lượng nhiên liệu. 4.1.2.3.Định áp và trạng thái phun: Ap suất phun phải đủ lớn để nhiên liệu tới được mọi nơi trong buồng đốt. Nhiên liệu phun vào trong buồng đốt phải ở trạng thái sương, càng sương càng tốt. Thể tích các hạt sương phải đều nhau, mật độ các hạt sương ở mọi nơi trong buồng đốt là như nhau. Bắt đầu và kết thúc phun phải dứt khoát, tránh hiện tượng nhỏ giọt. 4.1.2.4.Yêu cầu chung đối với hệ thống: Hoạt động lâu bền, có độ tin cậy cao. Dễ dàng và thuận tiện trong sử dụng, bảo dưỡng và sửa chữa. Dễ chế tạo, giá thành hạ. 4.2.Sơ đồ, nguyên lý lm việc của hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ diesel tàu thủy. 4.2.1.Sơ đồ nguyên lý: Hình 4.1. Hệ thống cung cấp nhiên liệu 1- Két trực nhật 2- Lọc thô 3- Bơm tay 4- Bơm chuyển nhiên liệu 5- Van tràn 6- Lọc tinh 7- Bơm cao áp 8- Vòi phun 9- Đường dầu dư 4.2.2.Nguyên lý làm việc: Nhiên liệu từ két trực nhật được bơm chuyển nhiên liệu hút qua bầu lọc thô, qua bầu lọc tinh tới cung cấp cho bơm cao áp. Tại đây nhiên liệu được nén một lần nữa tới áp suất cao, cung cấp cho vòi phun, phun vào buồng đốt của động cơ. Van tràn để ổn định áp lực của nhiên liệu, các đường dầu dư từ bơm cao áp, vòi phun trở về két. Trứơc khi khởi động ta sử dụng bơm tay đưa nhiên liệu điền đầy hệ thống đuổi hết không khí ra. 4.3.Một số chi tiết trên hệ thống. 4.3.1.Bơm chuyển nhiên liệu : 4.3.1.1.Bơm chuyển nhiên liệu kiểu piston: *Sơ đồ cấu tạo: Hình 4.2. Bơm chuyển nhiên liệu kiểu piston 1- Cam 2- Con lăn 3- Lò xo 4- Trụ đẩy 5- Đường dẫn nhiên liệu 6- Piston 7- Van thoát 8- Lò xo 9- Nắp bơm 10- Ống hút 11- Van hút 12- Khoang chứa nhiên liệu 13- Xylanh bơm 14- Ống thoát *Nguyên tắc hoạt động: - Hành trình I: Piston từ ĐCT đi xuống (cam quay từ cao xuống thấp). Khi cam quay từ cao xuống thấp, lò xo (8) đẩy piston đi từ trên xuống dưới. Thể tích không gian phía trên piston tăng dẫn đến áp suất giảm (nhỏ hơn bên ngoài). Do có sự chênh lệch áp suất giữa bên trong và bên ngoài nên van thoát đóng, van hút mở. Nhiên liệu ở bên ngoài tràn qua van hút vào chiếm chỗ tại không gian phía trên piston trong suốt hành trình này. Đồng thời lúc này không gian phía dưới piston thể tích giảm dẫn đến áp suất tăng, nhiên liệu tại đây bị đẩy qua ống dẫn (5) tới đường thoát đi cung cấp cho bơm cao áp. Như vậy ở hành trình này mặt trên piston hút còn mặt dưới đẩy. Piston xuống tới ĐCD thì chấm dứt hành trình thứ nhất. - Hành trình II: Piston từ ĐCD đi lên (cam quay từ thấp lên cao). Khi cam quay từ thấp lên cao, thông qua con lăn và trụ đẩy, đẩy piston đi từ dưới lên trên. Không gian phía trên pis ton thể tích giảm dẫn đến áp suất tăng van hút đóng, van thoát mở. Nhiên liệu tại không gian phía trên pis ton được ép qua van thoát ra đường ống thoát. Tại đây một phần nhiên liệu theo đường ống (5) tràn về chiếm chỗ tại không gian phía dưới piston ( lúc này thể tích ở đây tăng và áp suất giảm) còn một phần theo đường ống đi cung cấp cho bơm cao áp. Như vậy ở hành trình này mặt trên piston đẩy còn mặt dưới hút. Piston lên tới ĐCT thì chấm dứt hành trình thứ hai. Cứ như vậy khi bơm làm việc một mặt piston hút, mặt kia đẩy và ngược lại Khi bơm cao áp cần ít nhiên liệu, áp lực nhiên liệu tại đường ống thoát tăng lên, áp lực này tác động lên mặt dưới của piston thắng được sức căng của lò xo (8) đẩy piston tách rời khỏi trụ đẩy, lúc này dù cam vẫn quay nhưng bơm không làm việc, chỉ khi nào áp lực tại đường ống thoát giảm xuống nhỏ hơn sức căng của lò xo (8), lò xo (8) đẩy piston đi xuống tiếp xúc với trụ đẩy bơm mới trở lại làm việc. 4.3.1.2.Bơm chuyển nhiên liệu kiểu phiến gạt: *Sơ đồ cấu tạo: Hình 4. 3. Bơm chuển nhiên liệu kiểu phiến gạt 1- Vỏ bơm 2- Trục bơm 3- Lò xo 4- Phiến gạt 5- Đường ống thoát 6- Khoang thoát 7- Đường dầu hồi 8- Van an toàn 9- đường ống hút 10- Khoang hút *Nguyên tắc hoạt động: Khi trục bơm quay theo chiều mũi tên như trên hình vẽ, các phiến gạt quay theo và luôn ép lên vỏ bơm. Không gian khoang hút (sau phiến gạt) thể tích tăng, áp suất giảm, nhiên liệu tại đường ống hút được hút vào chiếm chỗ tại khoang hút (10). Đồng thời không gian khoang thoát (trước phiến gạt) thể tích giảm, áp suất tăng, nhiên liệu tại đây bị ép ra đường ống thoát đi cung cấp cho bơm cao áp. Khi bơm cao áp cần ít nhiên liệu, áp lực nhiên liệu tại đường ống thoát tăng lên, thắng được sức căng của lò xo van điều áp, van điều áp mở, nhiên liệu từ đường ống thoát quay trở về đường ống hút. Ap lực nhiên liệu tại đường ống thoát giảm xuống nằm trong giới hạn cho phép. 4.3.2.Bơm cao áp kiểu bosch: 4.3.2.1.Vị trí, công dụng của bơm cao áp: Bơm cao áp được đặt sau bơm chuyển nhiên liệu, trước vòi phun; nó có công dụng: Cung cấp lượng nhiên liệu cần thiết với áp suất cao cho mỗi chu trình công tác phù hợp với chế độ làm việc của động cơ. Cung cấp nhiên liệu đồng đều vào các xylanh của động cơ. Cung cấp nhiên liệu vào các xylanh đúng thời điểm và theo qui luật đã định. 4.3.2.2.Bơm cao áp kiểu bosch: *Đặc điểm chung và phân loại : Mặc dù có nhiều loại bơm cao áp, nhưng hầu hết các động cơ diesel ngày nay đều sử dụng loại bơm cao áp thay đổi lượng nhiên liệu bằng rãnh xéo trên piston (bơm Bosch). Ở loại bơm này khi làm việc hành trình toàn bộ của piston bơm không thay đổi, nhưng khi ta xoay piston làm cho vị trí của rãnh xéo thay đổi so với cửa nhiên liệu trên xylanh bơm, dẫn đến hành trình có ích của piston bơm thay đổi và như vậy sẽ làm thay đổi lượng nhiên liệu cung cấp cho mỗi chu trình công tác của động cơ. Dựa vào thời điểm điều chỉnh nhiên liệu mà bơm Bosch được chia làm các loại sau: Thay đổi thời điểm kết thúc phun (piston có rãnh xéo dưới) Thay đổi thời điểm bắt đầu phun (piston có rãnh xéo trên) Thay đổi thời điểm cả lúc bắt đầu và kết thúc phun (piston có rãnh xéo cả trên và dưới). *Đặc điểm cấu tạo và nguyên tắc làm việc: Hình 4. 4. Bơm cao áp 1- xylanh bơm cao áp 2- piston bơm cao áp 3- van cao áp 4- bệ van cao áp 5- đầu nối ống cao áp 6- lò xo van cao áp 7- ống xoay 8- vành răng 9- thanh răng Dưới đây (hình 4.5) là đặc điểm kết cấu và nguyên tắc làm việc của bộ đôi piston – xylanh bơm cao áp kiểu Bosch loại piston có rãnh xéo dưới. Hình 4.5. Bộ đôi piston – xylanh bơm cao áp 1- Xylanh bơm cao ap 2- Piston bơm cao ap a,b- Cửa nhiên liệu d- Rãnh thẳng e- Rãnh xéo Piston đi xuống, thể tích trong xylanh bơm tăng, áp suất giảm. Khi đỉnh piston mở hai cửa (a, b) nhiên liệu từ bên ngoài tràn vào chiếm chỗ trong xylanh bơm. Pis ton xuống tới điểm thấp nhất thì chấm dứt quá trình nạp nhiên liệu cho xylanh bơm. Piston đi lên, thời gian đầu nhiên liệu bị đẩy từ không gian phía trên piston qua các cửa (a, b) đi ra. Khi đỉnh piston đóng hai cửa (a, b), áp suất nhiên liệu trong xylanh bơm tăng nhanh, đẩy mở van moat chiều cao áp theo đường ống cao áp tới cung cấp cho vòi phun (Bắt đầu quá trình cấp nhiên liệu). Khi rãnh xéo (e) mở cửa (b) nhiên liệu trong xylanh bơm theo cửa (b) tràn ra ngoài, áp suất trong xylanh bơm giảm xuống, van cao áp đóng lại (Chấm dứt quá trình cấp nhiên liệu dù piston vẫn đi lên). Như vậy hành trình có ích của bơm được tính từ khi đỉnh piston đóng hai cửa (a,b) tới khi rãnh xéo (e) mở cửa (b). Do đó muốn thay đổi lượng nhiên liệu cung cấp cho mỗi chu trình công tác của động cơ, ta chỉ việc thay đổi thời điểm rãnh xéo (e) mở cửa (b) bằng cách xoay pis ton quanh trục của nó. *Phương pháp điều chỉnh lượng nhiên liệu: Như trên theo đặc điểm cấu tạo và nguyên tắc làm việc ta đã thấy khi xoay piston làm cho vị trí của rãnh xéo (e) thay đổi so với cửa (b) thì hành trình có ích của piston thay đổi, dẫn đến lượng nhiên liệu cung cấp cho mỗi chu trình công tác của động cơ thay đổi. Nếu triển khai phần đầu piston như trên hình 4. 6 ta thấy : Các chiều cao (h) ở đây chính là các hành trình có ích của piston ở những vị trí khác nhau của rãnh xéo (e) so với cửa (b). Chiều cao này được tính từ đỉnh piston tới mép trên của rãnh xéo (e), nó tương ứng với thời gian cấp nhiên liệu. Hình 4.6 Triển khai đầu piston bơm cao áp Ở vị trí (0) nhiên liệu không được cấp tới vòi phun. Ở vị trí này rãnh thẳng (d) trùng với cửa (b) Ở các vị trí từ (1)® (2)® (3) hành trình có ích của piston tăng dần (h1>h2>h3), lượng nhiên liệu cung cấp tới vòi phun tăng dần. Như vậy điều chỉnh lượng nhiên liệu phun vào xylanh động cơ ta chỉ cần tác động vào thanh răng (9) làm xoay vành răng (8) cố định với ống xoay (7), ống xoay (7) quay theo kéo piston (2) xoay quanh tâm của nó làm thay đổi hành trình có ích của piston bơm dẫn tơí lượng nhiên liệu phun vào xylanh động cơ thay đổi. 4.3.3.Van một chiều cao áp: 4.3.3.1.Vị trí, công dụng: Van một chiều cao áp nằm ngay tại đầu ra của bơm cao áp, trước vòi phun. Nó có tác dụng làm tăng, giảm đột ngột áp suất nhiên liệu lúc bắt đầu và kết thúc phun tránh hiện tượng nhỏ giọt ở các giai đoạn này. 4.3.3.2.Đặc điểm kết cấu và nguyên tắc làm việc: Hình 4.7. Van một chiều cao áp 1.Đế van 2.cánh dẫn hướng 3Phần hình trụ 4.Phần mặt côn 5.lò xo 6.Vỏ van Về đặc điểm cấu tạo van một chiều cao áp khác các van một chiều thông thường khác ở chỗ ngoài phần mặt côn (4), thì thân van còn có thêm phần hình trụ (3). Nguyên tắc làm việc của van như sau: Bình thường dưới tác dụng của lò xo (5) van được đóng kín. Khi bơm cao áp nén nhiên liệu, áp suất nhiên liệu trong xylanh bơm tăng lên thắng được sức căng của lò xo van, đẩy toàn bộ van đi lên, mặc dù phần mặt côn (4) rời khỏi đế van nhưng do có phần hình trụ (3) cho nên van chưa mở. Bơm cao áp tiếp tục nén nhiên liệu, chỉ tới khi nào phần hình trụ (3) rời khỏi đế van nhiên liệu theo các rãnh có trên thân van tràn lên đường ống cao áp. Khi nhiên liệu trên đường ống cao áp tới vòi phun đạt áp suất qui định sẽ nâng kim nhiên liệu được phun vào buồng đốt. Khi bơm cao áp ngừng cấp nhiên liệu, áp suất trong xylanh bơm giảm lò xo (5) đẩy van đi xuống. Khi phần hình trụ (3) ngăn cách đường ống cao áp với phía dươí van, van tiếp tục đi xuống, tới khi phần mặt côn (4) tì lên đế van van mới dừng lại. Trong lúc đi xuống như vậy thể tích tại đường ống cao áp tăng lên, dẫn đến áp suất giảm. Khử được áp suất dư khi phun, tránh được hiện tượng nhỏ giọt khi kết thúc phun. 4.3.4.Vòi phun nhiên liệu: Vòi phun là chi tiết cuối cùng trong hệ thống cung cấp nhiên liệu (Thường nằm trên nắp xylanh động cơ), nó có công dụng chính là tạo ra trạng thái phun sương và phân bố đều nhiên liệu vào thể tích buồng cháy. Vòi phun được chia làm các loại như sau: 4.3.4.1.Vòi phun hở: Loại này rất đơn giản, như một ống dẫn nhiên liệu đặc biệt. Ở loại vòi phun này chất lượng phun không đảm bảo, nhất là lúc bắt đầu và kết thúc phun có hiện tượng nhỏ giọ, vì vậy hiện nay rất ít được sử dụng . 4.3.4.2.Vòi phun kín: Vòi phun kín được chia làm các loại là loại dùng van và loại dùng kim phun. Trong đó loại dùng kim phun là có nhiều ưu điểm hơn cả và hiện nay được sử dụng rộng rãi nhất. Căn cứ vào đặc điểm của đầu vòi phun thì vòi phun kín dùng kim phun được chia làm các loại là : đầu vòi phun một lỗ phun và đầu vòi phun nhiều lỗ phun. *Đầu vòi phun một lỗ phun: Đầu vòi phun một lỗ phun được chia làm các loạisau: Đầu vòi phun một lỗ đầu kim phun nhọn : (hình 4. 8. a) Đầu vòi phun một lỗ đầu kim phun hình trụ : (hình 4. 8. b) Đầu vòi phun một lỗ đầu kim phun hình thang : (hình 4. 8. c) Hình 4.8. Các loại đầu vòi phun kín một lỗ phun 1) Kim phun 2) Không gian chứa nhiên liệu của vòi phun 3) Miệng lỗ phun 4) Đầu kim phun 5) Mặt côn kim phun 6) Đường dẫn nhiên liệu Các loại đầu vòi phun này chỉ khác nhau ở hình dạng của đầu kim phun, còn về nguyên tắc phun nhiên liệu đều giống nhau : Nguyên tắc phun Khi bơm cao áp bắt đầu cấp nhiên liệu, nhiên liệu có áp suất cao trên đường ống cao áp theo đường dẫn nhiên liệu (6) tới không gian (2). Tại đây áp lực nhiên liệu tiếp tục tăng (do bơm cao áp nén), áp lực này tác động vào mặt côn (5), tới khi thắng được sức căng của lò xo vòi phun đẩy kim phun đi lên mở thông miệng lỗ phun, bắt đầu quá trình phun nhiên liệu vào buồng đốt. Khi bơm cao áp không nén nhiên liệu nữa, áp lực nhiên liệu tác động vào mặt côn (5) giảm xuống, lò xo đẩy kim phun đi xuống đóng kín miệng lỗ phun chấm dứt quá trình phun nhiên liệu vào buồng đốt. Các loại đầu vòi phun một lỗ đều có ưu điểm là đầu vòi phun đơn giản, dễ chế tạo; đường kính lỗ phun lớn nên ít bị tắc và chất lượng nhiên liệu không cần cao lắm. Nhưng cũng do đường kính lỗ phun lớn, góc phun nhỏ nên có nhược điểm là nhiên liêu phun không sương sự hoà trộn giữa nhiên liệu và không khí kém, vì vậy loại vòi phun này được sử dụng nhiều trong động cơ có buồng cháy ngăn cách. *Đầu vòi phun nhiều lỗ phun: Dưới đây là đặc điểm kết cấu và nguyên tắc phun nhiên liệu của loại vòi phun kín dùng kim phun đầu vòi phun có nhiều lỗ phun. Hình 4.9. Vòi phun kín nhiều lỗ phun 1) Kim phun 2) Không gian chứa nhiên liệu của vòi phun 3) Miệng lỗ phun 4) Đầu kim phun 5) Mặt côn kim phun 6) Đường dẫn nhiên liệu Nguyên tắc phun : Khi bơm cao áp bắt đầu cấp nhiên liệu, nhiên liệu có áp suất cao trên đường ống cao áp theo đường dẫn nhiên liệu (6) tới không gian (2). Tại đây áp lực nhiên liệu tiếp tục tăng (do bơm cao áp nén), áp lực này tác động vào mặt côn (5), tới khi thắng được sức căng của lò xo kim phun đẩy kim phun đi lên mở thông miệng lỗ phun, bắt đầu quá trình phun nhiên liệu vào buồng đốt. Khi bơm cao áp không nén nhiên liệu nữa, áp lực nhiên liệu tác động vào mặt côn (5) giảm xuống, lò xo đẩy kim phun đi xuống đóng kín miệng lỗ phun chấm dứt quá trình phun nhiên liệu vào buồng đốt. 4.3.5. Bầu lọc nhiên liệu: Để đảm bảo cho quá trình cháy xảy ra được hoàn thiện, đồng thời bảo vệ cho bơm cao áp và vòi phun, nhiên liệu phải được các bầu lọc lọc sạch trước khi đưa tới bơm cao áp và vòi phun để phun. Bộ phận quan trọng nhất của bầu lọc là lõi lọc , vật liệu để làm lõi lọc có thể là kim loại, đá xốp, len, dạ, lụa .Trên hệ thống cung cấp nhiên liệu của động cơ diesel thường lắp đặt hai loại bầu lọc là bầu lọc thô và bầu lọc tinh. Bầu lọc thô thường đặt ở vùng thấp áp (trước bơm chuyển nhiên liệu, sau két trực nhật ), bầu lọc tinh đặt ở vùng trung áp (sau bơm chuyển nhiên liệu, trước bơm cao áp). Ngoài ra trên một số động cơ còn có bầu lọc cao áp đặt ở vùng đường ống cao áp (sau bơm cao áp, trước vòi phun). Trên hình 4. 10 giới thiệu một loại lọc thô có lõi lọc làm bằng kim loại và một loại lọc tinh nhiên liệu có lõi lọc làm bằng sợi bông. Hình 4.10. Bầu lọc nhiên liệu 1- Đầu ra 2- Đầu vào 3- Lõi lọc 4, 5- Phiến kim loại Khi nhiên liệu đi qua lõi lọc, những tạp chất có kích thước lớn hơn khe hở của lõi lọc được giữ lại tại lõi lọc. Khe hở của lõi lọc ở bầu lọc thô thường vào khoảng 0,05 ¸ 0,1 mm; Khe hở của lõi lọc ở bầu lọc tinh nhỏ hơn nhiều nhờ đó có thể lọc được các tạp chất có kích thước nhỏ hơn. Sau một thời gian sử dụng tuỳ thuộc vào mức độ bẩn của nhiên liệu và vật liệu chế tạo lõi lọc mà ta phải súc rửa hay thay lõi lọc mới. 4.4.Các kiểu buồng cháy. Buồng cháy (buồng đốt), là phần không gian còn lại của xylanh động cơ khi piston ở vị trí phun nhiên liệu. Đây chính là nơi xảy ra quá trình cháy của nhiên liệu. Vì vậy buồng cháy của động cơ diesel phải đạt được những yêu cầu sau: Hình dạng, kích thước buồng cháy phải phù hợp với hình dạng, kích thước, số lượng và phương hướng các tia nhiên liệu phun vào buồng cháy. Phải tạo được vận động xoáy lốc mạnh của dòng không khí ở cuối quá trình nén trong không gian buồng cháy để cho các hạt nhiên liệu bốc hơi được nhanh và hoà trộn đều với không khí. Buồng cháy trong động cơ diesel được chia làm các loại như sau: 4.4.1.Buồng cháy thống nhất: Hình 4. 10. Caùc daïng buoàng chaùy thoáng nhaát Buoàng chaùy thoáng nhaát laø buoàng chaùy maø trong ñoù toaøn boä theå tích cuûa buoàng chaùy naèm trong moät khoâng gian thoáng nhaát. Khoâng gian naøy coù theå ñöôïc giôùi haïn bôûi: ñænh piston, maët döôùi cuûa naép xylanh vaø thaønh xylanh; hoaëc ñöôïc giôùi haïn bôûi hai maët ñænh cuûa hai piston vaø thaønh xylanh (trong ñoäng cô coù piston ñoái ñænh). Trong buoàng chaùy thoáng nhaát nhieân lieäu ñöôïc phun tröïc tieáp vaøo khoâng gian cuûa buoàng chaùy. Vieäc hoaø troän giöõa nhieân lieäu vaø khoâng khí trong buoàng chaùy thoáng nhaát ñöôïc thöïc hieän baèng nhieàu phöông phaùp khaùc nhau tuyø thuoäc vaøo loaïi ñoäng cô, soá voøng quay vaø coâng duïng cuûa ñoäng cô. Treân ñaây laø sô ñoà cuûa moät soá buoàng chaùy thoáng nhaát ñieån hình. Döïa vaøo ñòa ñieåm ñaët phaàn chuû yeáu cuûa theå tích buoàng chaùy coù theå chia buoàng chaùy thoáng nhaát thaønh boán nhoùm sau: Buoàng chaùy ñaët treân ñænh piston: Sô ñoà 1, 2, 3, 11, 12 (hình 4.10) Buoàng chaùy ñaët treân naép xylanh: Sô ñoà 4, 5, 6, 10 (hình 4.10) Buoàng chaùy ñaët treân ñænh piston vaø treân naép xylanh: Sô ñoà 7 (hình 4.10) Buoàng chaùy ñaët giöõa hai ñænh piston: Sô ñoà 8, 9 (hình 4.10) 4.4.2.Buoàng chaùy ngaên caùch: Buoàng chaùy ngaên caùch laø buoàng chaùy maø trong ñoù toaøn boä theå tích cuûa buoàng chaùy ñöôïc chia laøm nhieàu khoâng gian (phaàn lôùn chia laøm hai khoâng gian). Nhöõng khoâng gian aáy ñöôïc noái vôùi nhau bôûi moät hoaëc vaøi ñöôøng thoâng nhoû. Hieän nay buoàng chaùy ngaên caùnh trong ñoäng cô diesel coù caùc loaïi sau: 4.4.2.1.Buoàng chaùy döï bò: Hình 4.11. Buoàng chaùy döï bò 1- buoàng chaùy chính 2- buoàng chaùy döï bò 3- vò trí ñaët voøi phun 4- ñöôøng thoâng Trong ñoäng cô coù buoàng chaùy döï bò toaøn boä theå tích cuûa buoàng chaùy ñöôïc chia laøm hai phaàn laø: buoàng chaùy döï bò ñaët treân naép xylanh chieám khoaûng 25 ¸ 40% toaøn boä theå tích buoàng chaùy, phaàn coøn laïi laø buoàng chaùy chính ñaët tröïc tieáp trong khoâng gian cuûa xylanh. Buoàng chaùy döï bò coù hình daïng cuûa moät vaät troøn xoay ñöôïc noái vôùi buoàng chaùy chính baèng moät hoaëc vaøi ñöôøng thoâng nhoû. Treân ñöôøng taâm cuûa buoàng chaùy döï bò ñaët voøi phun moät loã. Trong quaù trình neùn, khoâng khí töø khoâng gian buoàng chaùy chính ñöôïc ñaåy vaøo khoâng gian buoàng chaùy döï bò. Do cheânh leäch aùp suaát giöõa hai khoâng gian buoàng chaùy, neân toác ñoä cuûa doøng khí töông ñoái maïnh, gaây ra vaän ñoäng roái cuûa khoâng khí trong buoàng chaùy döï bò, vì vaäy khi nhieân lieäu ñöôïc phun vaøo ñaây seõ ñöôïc hoaø troän ñeàu vôùi khoâng khí vaø töï boác chaùy taïi khoâng gian buoàng chaùy döï bò tröôùc. Sau khi nhieân lieäu boác chaùy nhieät ñoä vaø aùp suaát khí theå trong buoàng chaùy döï bò taêng nhanh, vì vaäy phaàn nhieân lieäu chöa chaùy cuøng vôùi saûn vaät chaùy töø buoàng chaùy döï bò ñöôïc phun vaøo buoàng chaùy chính vôùi toác ñoä raát lôùn, taïo ñieàu kieän toát ñeå xeù tan nhieân lieäu chöa chaùy thaønh nhöõng haït nhoû vaø hoaø troän ñeàu vôùi khoâng khí trong buoàng chaùy chính. Soá nhieân lieäu naøy seõ tieáp tuïc chaùy heát trong buoàng chaùy chính. Trong quaù trình laøm vieäc, mieäng phun cuûa buoàng chaùy döï bò nôi coù caùc ñöôøng thoâng giöõa buoàng chaùy döï bò vaø buoàng chaùy chính thöôøng raát noùng, vì vaäy ñaõ taïo ñieàu kieän cho nhieân lieäu boác hôi nhanh vaø giaûm thôøi gian chaùy treã. 4.4.2.2.Buoàng chaùy xoaùy loác: Hình 4.12. Buoàng chaùy xoaùy loác 1- buoàng chaùy chính 2- buoàng chaùy döï bò 3- vòtrí ñaët voøi phun 4- ñöôøng thoâng Trong ñoäng cô coù buoàng chaùy xoaùy loác toaøn boä theå tích cuûa buoàng chaùy ñöôïc chia laøm hai phaàn laø: buoàng chaùy xoaùy loác coù daïng hình truï hoaëc hình caàu ñaët treân naép xylanh hoaëc trong thaân ñoäng cô chieám khoaûng 50 ¸ 80% toaøn boä theå tích buoàng chaùy, phaàn coøn laïi laø buoàng chaùy chính ñaët tröïc tieáp trong khoâng gian cuûa xylanh. Buoàng chaùy xoaùy loác ñöôïc noái vôùi buoàng chaùy chính baèng moät hoaëc vaøi ñöôøng thoâng lôùn ñaët tieáp tuyeán vôùi buoàng chaùy xoaùy loác, nhieân lieäu ñöôïc phun vaøo buoàng chaùy xoaùy loác. Trong quaù trình neùn, khoâng khí töø xylanh ñoäng cô ñöôïc ñaåy vaøo buoàng chaùy xoaùy loác vôùi toác ñoä löu ñoäng lôùn. Doøng khí löu ñoäng theo höôùng tieáp tuyeán neân taïo ra vaän ñoäng xoaùy loác maïnh cuûa khoâng khí trong buoàng chaùy xoaùy loác laøm cho khoái löôïng nhieân lieäu ñang phun vaøo buoàng chaùy luùc aáy ñöôïc xeù nhoû vaø hoãn hôïp ñeàu vôùi khoâng khí. Sau khi nhieân lieäu boác chaùy, aùp suaát vaø nhieät ñoä cuûa moâi chaát trong buoàng chaùy xoaùy loác taêng leân nhanh vaø trôû neân lôùn hôn so vôùi buoàng chaùy chính. Vì vaäy saûn vaät chaùy, khoâng khí vaø nhieân lieäu chöa coù ñieàu kieän boác chaùy ñöôïc phun ra buoàng chaùy chính vaø tieáp tuïc chaùy trong xylanh ñoäng cô. 4.4.2.3.Buoàng chaùy khoâng khí: Hình 4.13. Buoàng chaùy khoâng khí 1- buoàng chaùy chính 2,3- buoàng chaùy khoâng khí 4- voøi phun Trong ñoäng cô coù buoàng chaùy khoâng khí toaøn boä theå tích cuûa buoàng chaùy ñöôïc chia laøm hai phaàn laø: buoàng chaùy khoâng khí naèm treân naép xylanh vaø buoàng chaùy chính naèm trong xylanh ñoäng cô. Trong loaïi ñoäng cô coù buoàng chaùy khoâng khí voøi phun khoâng ñaët trong buoàng chaùy khoâng khí maø ñaët trong buoàng chaùy chính ñoái dieän vôùi ñöôøng thoâng giöõa buoàng chaùy chính vaø buoàng chaùy khoâng khí. Treân ñaây laø moät loaïi buoàng chaùy khoâng khí ñieån hình nhaát: ñoù laø buoàng chaùy La noâ va. Buoàng chaùy naøy goàm coù buoàng chaùy chính (1) vaø buoàng chaùy khoâng khí. Buoàng chaùy khoâng khí laïi ñöôïc chia thaønh hai buoàng nhoû laø buoàng (2) vaø buoàng (3). Toång theå tích caùc buoàng khoâng khí chieám khoaûng 25% toaøn boä theå tích buoàng chaùy, trong ñoù buoàng (3) chieám töø 5 ¸ 10% coøn laïi laø buoàng (2). Buoàng (2) ñöôïc noái vôùi caùc buoàng (1) vaø (3) baèng moät ñöôøng thoâng nhoû. Trong quaù trình neùn khoâng khí töø buoàng chaùy chính ñi vaøo buoàng khoâng khí vôùi hieäu soá aùp suaát giöõa hai buoàng chaùy khoâng lôùn laém. Cuoái quaù trình neùn voøi phun (4) phun nhieân lieäu vaøo buoàng chaùy chính (1) höôùng tôùi mieäng ñöôøng thoâng vaøo buoàng (2). Moät phaàn nhieân lieäu theo khoâng khí chui vaøo buoàng (2), quaù trình chaùy baét ñaàu xaûy ra taïi ñaây, do theå tích buoàng (2) raát nhoû neân aùp suaát trong buoàng (2) taêng raát nhanh, ngoïn löûa chaùy traøn vaøo buoàng (3), aùp suaát taïi ñaây cuõng taêng nhanh. Döôùi söï cheânh leäch aùp suaát lôùn, moâi chaát töø buoàng (2) vaø buoàng (3) phun ra buoàng (1) vôùi toác ñoä raát maïnh, taïo ñieàu kieän toát cho quaù trình hoaø troän khí hoãn hôïp vaø quaù trình chaùy trong buoàng chaùy chính. Buoàng chaùy chính coù daïng hình soá 8 coù taùc duïng laøm taêng vaän ñoäng xoaùy loác cuûa moâi chaát töø buoàng khoâng khí phun ra laøm cho nhieân lieäu vaø khoâng khí ñöôïc hoaø troän toát hôn. 4.4.2.4.Öu, nhöôïc ñieåm cuûa buoàng chaùy ngaên caùch so vôùi buoàng chaùy thoáng nhaát: - Öu ñieåm: • Aùp suaát phun nhoû, söû duïng voøi phun moät loã ít bò taéc • Nhieân lieäu vaø khoâng khí hoaø troän ñeàu hôn, quaù trình chaùy xaûy ra toát hôn • Chaát löôïng nhieân lieäu ñoøi hoûi khoâng phaûi khaét khe laém •- Nhöôïc ñieåm: • Dieän tích buoàng chaùy lôùn, laøm giaûm hieäu suaát nhieät ñoäng cô • Caáu taïo naép xylanh hoaëc thaân maùy töông ñoái phöùc taïp • Ñoäng cô khoù khôûi ñoäng (thöôøng phaûi duøng bugi xoâng maùy) • Suaát tieâu hao nhieân lieäu töông ñoái lôùn 4.5.Tính chaát lí hoaù cuûa nhieân lieäu vaø aûnh höôûng cuûa noù ñeán quaù trình laøm vieäc cuûa ñoäng cô diesel taøu thuyû. Caùc tính chaát lí hoaù cuûa nhieân lieäu coù aûnh höôûng tröïc tieáp ñeán quaù trình laøm vieäc cuûa ñoäng cô diesel taøu thuyû goàm coù: ñoä nhôùt, tæ troïng, nhieät ñoä töï boác chaùy, chæ soá xeâ tan, haøm löôïng löu huyønh, coác, tro xæ, hôïp chaát cô hoïc vaø nöôùc trong nhieân lieäu - Ñoä nhôùt laø moät trong nhöõng ñaëc tính cô baûn cuûa nhieân lieäu naëng, noù aûnh höôûng tröïc tieáp ñeán chaát löôïng phun söông vaø quaù trình chaùy cuûa nhieân lieäu, ñoä nhôùt thöôøng ño baèng ñoä xaêngxitoâc (cst) hoaëc ñoä Engler (oE). - Tæ troïng cuûa nhieân lieäu ñaùnh giaù moät caùch giaùn tieáp caùc tính chaát hoaù hoïc, thaønh phaàn vaø khaû naêng bay hôi, cuõng nhö khaû naêng phaân li vaø laøm saïch cuûa nhieân lieäu. Ngoaøi tæ troïng vaät lí (ñôn vò ño- kg/m3), trong thöïc teá haøng haûi ngöôøi ta coøn söû duïng tæ troïng töông ñoái. - Nhieät ñoä töï boác chaùy laø nhieät ñoä thaáp nhaát maø hoãn hôïp khí töï boác chaùy ñöôïc. Nhieät ñoä töï boác chaùy phuï thuoäc vaøo loaïi nhieân lieäu vaø thoâng thöôøng giaûm khi taêng troïng löôïng phaân töû cuûa nhieân lieäu. - Chæ soá xeâ tan laø thoâng soá cô baûn ñaëc tröng khaû naêng töï boác chaùy cuûa nhieân lieäu. Noù coù giaù trò lôùn ôû nhöõng loaïi daàu nheï vaø giaù trò thaáp ôû caùc daàu naëng. - Haøm löôïng löu huyønh, coác, tro xæ, hôïp chaát cô hoïc vaø nöôùc trong nhieân lieäu coù aûnh höôûng khoâng toát ñeán quaù trình khai thaùc ñoäng cô diesel. Ñaëc bieät nguy haïi laø löu huyønh coù trong nhieân lieäu, ôû ñieàu kieän nhaát ñònh löu huyønh seõ keát hôïp vôùi oâ- xi vaø nöôùc taïo thaønh chaát aên moøn caùc chi tieát cuûa heä thoáng nhieân lieäu (bôm caop aùp, voøi phun), cuûa nhoùm piston- xi lanh, cuûa cô caáu phaân phoái khí cuõng nhö laøm taêng mu