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
276 trang |
Chia sẻ: trungkhoi17 | Lượt xem: 494 | Lượt tải: 0
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 - 1 m, 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:
- giao_trinh_khai_thac_dong_co_dot_trong_tau_quan_su.pdf