Phân tích cơ sở lý thuyết và mô phỏng đặc điểm cấu tạo quy trình tháo lắp kiểm tra điều chỉnh BCA-VP trên động cơ thuỷ Cummins

độc quyền có tên DICFH TECHNOLOGY, số 94 – đường Trần Quốc Toản - quận Hoàn Kiếm - Thủ đô Hà Nội, điện thoại (84-4)9424725. - Tại Đà Nẵng: Văn phòng đại diện số 85- đường Quang Trung- Thành phố Đà Nẵng, điện thoại (84-511)835457. Đại lý độc quyền có tên DICFH TECHNOLOGY, số 167 - đường Trần Phú - quận Hải Châu – thành phố Đà Nẵng, điện thoại (84-511)887212. - Tại thành phố Thành Phố Hồ Chí Minh: Văn phòng đại diện ở tầng 3 IBC BUILDING, số 1A - đường Mê Linh - quận 1- Thành phố Hồ Chí Minh, điện thoại (84-8)8294102-8294103. Đại lý độc quyền DICFH TECHNOLOGY, số 189 - đường Điện Biên Phủ - Phường 15 - quận Bình Thạnh – Thành phố Hồ Chí Minh, điện thoại (84-8)5121334. 2.2. CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT CƠ BẢN CỦA ĐỘNG CƠ CUMMINS. 2.2.1. MỘT SỐ ĐỘNG CƠ THUỶ CUMMINS Động cơ Cummins có rất nhiều loại từ loại công suất nhỏ vài chục mã lực đến loại động cơ có công suất trung bình vài trăm đến vài ngàn mã lực và động cơ có công suất lớn đến vài chục ngàn mã lực. Nhưng hiện nay ở nước ta và một số nước ở khu vực châu Á sử dụng các loại động cơ Cummins sau: Động cơ Cummins KTA19M Động cơ thuỷ Cummins KTA19M là động có công suất định mức là 448 Hp, tốc độ quay định mức là 1800 v/ph. Động cơ Cummins KTA19M là động cơ Diesel 4 kỳ, 6 xylanh, một hàng thẳng đứng, khởi động bằng điện. Hệ thống làm mát với hai vòng tuần hoàn, nước ngọt làm mát từ két giản nỡ trực tiếp đi làm mát động cơ, nước được bơm ngoài tàu lên đi làm mát nước ngọt và các bộ phận khác của động cơ. Hệ thống bôi trơn tuần hoàn kín cacte ướt. Khí nạp được đưa vào động cơ bằng hệ thống xupap nạp và được tăng áp bằng máy nén dẫn động bằng khí xả động cơ, có sử dụng hệ thống làm mát khí nạp. Khí thải đưa ra ngoài động cơ bằng hệ thống xuppap xả sau đó đi dẫn động tuabin tăng áp và được thải ra ngoài. Tốc độ quay lớn nhất máy đạt được khi không mang tải là (1962 – 2106) v/ph, tốc độ quay nhỏ nhất máy vẫn hoạt động được khi không mang tải là (675 – 775) v/ph. K: Ký hiệu đời động cơ (máy Cummins đời thứ K) T: Động cơ có sử dụng tuabin tăng áp. A: Động cơ có sử dụng hệ thống làm mát khí nạp. 19: Tổng dung tích xylanh (lít). M: Động cơ dùng cho tàu thuỷ. +Các thông số kỹ thuật cơ bản của động cơ Cummins KTA19M Bảng 2.1: Thông số kỹ thuật cơ bản của động cơ Cummins KTA19M TT TÊN THÔNG SỐ SỐ LƯỢNG ĐƠN VỊ 1 Số xylanh, số kỳ 6,4 2 Đường kính xylanh 159 mm 3 Hành trình piston 159 mm 4 Tổng dung tích xylanh 19 Lít 5 Tốc độ quay định mức 1800 v/ph 6 Trọng lượng khô 1725 Kg 7 Chiều dài 1539 mm 8 Chiều rộng 965 mm 9 Chiều cao 1928 mm 10 Vận tốc trung bình của piston 9.5 m/s 11 Thứ tự nổ 1-5-3-6-2-4 12 Tỷ số nén 15.5::1 13 Công suất định mức 448 Hp 14 Lượng tiêu thụ nhiên liệu giờ 62.8 Lít/h Động cơ Cummins NTA855M + Các thông số kỹ thuật của động cơ Cummins NTA885M Bảng 2.2: Các thông số kỹ thuật cơ bản của động cơ Cummins NTA855M TT TÊN GỌI SỐ LƯỢNG ĐƠN VỊ 1 Số xylanh, số kỳ 6,4 2 Đường kính xylanh 140 mm 3 Hành trình piston 152 mm 4 Tổng dung tích xylanh 14 Lít 5 Tốc độ quay định mức 1800 v/ph 6 Trọng lượng khô 3600 Kg 7 Chiều dài 1503 mm 8 Chiều rộng 965 mm 9 Chiều cao 1695 mm 10 Vận tốc trung bình của piston 10.7 m/s 11 Thứ tự nổ 1- 5- 3- 6- 2- 4 12 Tỷ số nén 14.5: 1 13 Công suất định mức, công suất lớn nhất 350,400 Hp 14 Lượng tiêu thụ nhiên liệu giờ 79.1 Lít/h Động cơ Cummins KTA38M2 Động cơ KTA38M2 là động cơ Diesel thuỷ cao tốc (vận tốc trung bình của piston V= 10.3 m/s), 4 kỳ, 12 xylanh được đặt hình chử V, có công suất định mức là 1050 Hp ứng với mức độ quay là 1600 v/ph. Tốc độ quay lớn nhất của động cơ khi không mang tải là (2125- 2282), tốc độ quay nhỏ nhất khi động cơ không mang tải là (575- 650) v/ph. K: Ký hiệu đời động cơ (máy Cummins đời thứ K) T: Động cơ có sử dụng tuabin tăng áp. A: Động cơ có sử dụng hệ thống làm mát khí nạp. 38: Tổng dung tích xylanh (lít). M: Động cơ dùng cho tàu thuỷ. Các thông số cơ bản của động cơ KTA38M2 Bảng 2.3: Thông số kỹ thuật cơ bản của động cơ KTA38M2 TT TÊN GỌI SỐ LƯỢNG ĐƠN VỊ 1 Số xylanh, số kỳ 12,4 2 Đường kính xylanh 159 mm 3 Hành trình piston 159 mm 4 Tổng dung tích xylanh 38 Lít 5 Tốc độ quay định mức 1600 v/ph 6 Trọng lượng khô 8200 Kg 7 Chiều dài 2065 mm 8 Chiều rộng 1405 mm 9 Chiều cao 1661 mm 10 Vận tốc trung bình của piston 10.3 m/s 11 Thứ tự nổ 1R- 6L- 5R- 2L- 3R- 4L- 6R- 1L- 2R- 5L- 4R- 3L 12 Tỷ số nén 15.5:1 13 Công suất định mức 1050 Hp 14 Lượng tiêu thụ nhiên liệu giờ 454 Lít/h 2.2.2. Chọn động cơ cho đề tài nghiên cứu +Có rất nhiều loại động cơ Cummins, nhưng do xét thấy động cơ Cummins NTA855M có tính năng kỹ thuật và điều kiện làm việc thích hợp với điều kiện làm việc thích hợp với điều kiện khắc nghiệt (nhiệt đới) ở nước ta. Mặc khác công suất động cơ lại phù hợp dể lắp ráp trên tàu đánh cá xa bờ cộng với giá mua không quá cao, chi phí nhiên liệu vừa phải nên em chọn động cơ Cummins NTA855M làm động cơ nghiên cứu cho đề tài. + Cụ thể: ngoài một số thông số kỹ thuật trên bảng 2.2, động cơ Cummins còn có một số đặc điểm sau: Hệ thống làm mát gián tiếp, hai vòng tuần hoàn, nước ngọt làm mát trực tiếp động cơ và nước bơm từ ngoài tàu vào làm mát cho nước ngọt. Hệ thống bôi trơn cacte ướt, bôi trơn cưỡng bức bằng bơm bánh răng. Hệ thống nạp có sử dụng tuabin tăng áp, dòng khí nạp sau tuabin tăng áp có áp suất 1143 mmHg và được làm mát bằng hệ thống làm mát khí nạp. Nạp, xả bằng xupap. Hệ thống nhiên liệu có bơm vận chuyển nhiên liệu không sử dụng bơm cao áp, vòi phun sử dụng là vòi phun bơm cao áp liên hợp dẫn động cơ khí, áp suất trên đường dầu cao áp là 1109 Kpa. Tốc độ quay lớn nhất khi máy hoạt động không mang tải là 2289 v/ph – 2475 v/ph, tốc độ quay nhỏ nhất mà máy có thể hoạt động được khi không mang tải là 575 – 675 v/ph. K: Ký hiệu đời động cơ (máy Cummins đời thứ K) T: Động cơ có sử dụng tuabin tăng áp. A: Động cơ có sử dụng hệ thống làm mát khí nạp Tổng dung tích xylanh là: 14 lít. 2.3.ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO CỦA ĐỘNG CƠ CUMMINS NTA855M 2.3.1. Cấu tạo tổng thể Hình 2.1. Hình chiếu đứng phía trước động cơ Cummins NTA855M 1- Nắp két nước giản nỡ. 2- Kính xem mực nước. 3- Ống nối lối ra bình làm mát. 4- Đường ống cung cấp nước cho bình làm mát khí nạp. 5- Ống khí xả. 6- Ống dẫn khí nạp. 7- Bình làm mát khí nạp. 8- Lỗ thông hơi cacte. 9- Ống cấp khí nạp. 10- Van điều tiết dầu hồi. 11- Nắp lọc không khí. 12- Lọc không khí. 13- Ống góp khí nạp. 14- Ống dẫn nước từ bình làm mát về. 15- Van điều chỉnh cung cấp nhiên liệu. 16- Vỏ bọc bánh đà. 17- Vị trí lắp cảm biến tốc độ. 18- Lỗ thông hơi và châm dầu cacte. 19- Hộp số. 20- Bệ đỡ hộp số. 21- Ống thông hơi cacte. 22- Bệ đỡ phía sau máy. 23- Máng dầu cacte. 24- Lỗ tháo dầu cacte. 25- Lọc dầu. 26- Chỗ lắp ống cấp dầu. 27- Cần bơm tay nhiên liệu. 28- Bơm nhiên liệu. 29- Bộ phận điều khiển đồng hồ đo tốc độ. 30- Bệ đỡ phía trước máy. 31- Bộ phận giảm rung. 32- Bơm dầu bôi trơn. 33-Tấm kim loại tháo được để kiểm tra 34- Tấm chắn bảo vệ dây curoa. 35- Nút tráng kẽm. 36- Bình làm mát nước- nước 37- Máy phát. 38- Két giản nỡ. Hình 2.2: Hình chiếu đứng phía sau động cơ Cummins NTA855M 1- Ống cấp khí nạp. 2- Ống cấp dầu tuabin tăng áp. 3- Ống dẫn khí nạp. 4- Tuabin tăng áp. 5- Chỗ nối ống xả khí. 6- Ống cấp nước cho bộ làm mát khí nạp. 7- Van hằng nhiệt. 8- Chỗ nối với lối ra nước ngoài tàu. 9- Két giản nỡ. 10- Nắp két giản nỡ. 11- Bình làm mát nước- nước. 12- Nút tráng kẽm. 13- Bình chống ăn mòn hoá học. 14- Ống góp khí nạp. 15- Bình làm mát dầu bôi trơn. 16- Bộ phận giảm rung. 17- Bơm nước (vòng ngoài). 18- Chỗ nối ống cấp nước. 19- Bệ đỡ phía sau máy. 20- Lọc dầu bôi trơn. 21- Máng dầu cacte. 22- Que thăm dầu cacte. 23- Vị trí lắp bộ đo nhiệt độ dầu cacte. 24- Lỗ xả dầu cacte. 25- Máy khởi động 26- Ống dầu hồi từ lọc nhánh mạch dầu bôi trơn. 27- Bệ đỡ phía trước máy. 28- Bệ đỡ hộp số. 29- Que thăm dầu hộp số. 30- Hộp số. 31- Lỗ thông hơi và thăm dầu hộp số. 32- Lọc nhánh lọc dầu bôi trơn. 33- Lối ra của bình làm mát dầu bôi trơn hộp số. 34- Bình làm mát dầu bôi trơn hộp số. 35- Lối vào của bình làm mát dầu bôi trơn hộp số. 36- Bình lọc không khí. 37- Nắp bình lọc không khí. Hình 2.3: Hình chiếu bằng động cơ Cummins NTA855M 1- Bình lọc không khí. 2- Bệ đỡ hộp số. 3- Bệ đỡ phía trước máy. 4- Ống thông hơi cacte. 5- Lỗ thông hơi cacte 6- Vỏ đậy xupap. 7- Bình làm mát khí nạp. 8- Ống dầu khí nạp. 9- Lỗ châm dầu nắp xupap. 10- Ống cấp nước cho bộ phận làm mát khí nạp. 11- Máy phát. 12- Bệ đỡ phía sau máy. 13- Vỏ bảo vệ dây curoa. 14- Kính xem mực nước. 15- Két giản nỡ. 16- Nắp két giản nỡ. 17- Chỗ nối với lối ra 18- Van hằng nhiệt. 19- Chỗ nối ống xả khí. 20- Ống góp nước. 21- Tuabinh tăng áp. 22- Ống góp khí xả. 23- Ống cấp khí nạp. 24- Lọc không khí. 25- Van điều tiết dầu hồi. Hình 2.4: Hình chiếu cạnh của động cơ Cummins NTA855M 1- Nắp bình lọc không khí. 2- Bình lọc không khí. 3- Ống cấp nước cho bộ làm mát khí nạp. 4- Kính xem mực nước. 5- Bình làm mát khí nạp. 6- Ống góp khí nạp. 14- Bơm nước vòng ngoài. 15- Chỗ nối ống cấp nước. 16- Bơm nước làm mát máy. 17- Ống cấp nước cho bình làm mát nước- nước. 7- Nút tráng kẽm. 8- Máy phát. 9- Tuyền động bơm nhiên liệu. 10- Bộ giảm rung. 11- Bệ đỡ phía sau máy. 12- Lỗ tháo dầu cacte. 13- Hộp số. 18- Chỗ nối với lối ra nước ngoài tàu. 19- Bình làm mát nước- nước. 20- Két nước giản nỡ. 21- Chỗ nối ống xả khí. 2.2.3. Nguyên lý làm việc tổng thể của động cơ thuỷ Cummins NTA855M. Động cơ thuỷ Cummins NTA855M là động cơ 4 kỳ, có nguyên lý hoạt động: chu trình của nó được hoàn thành sau 4 chu kỳ của piston, với 2 vòng quay của trục khuỷu. Hành trình nạp: Trong hành trình nạp, piston đi từ DCT đến DCD, xupap nạp mở, xupap xả đóng. Không khí được hút vào xylanh. Thực tế xupap mở trước (góc nạp sớm) trước khi piston lên DCT và đóng muộn (góc nạp muộn) sau khi piston xuống đến DCD. Hành trình nén: Trong hành trình nén, piston đi từ DCD đến DCT, cả 2 xupap đều đóng. Do bị piston nén nên áp suất, nhiệt độ của không khí trong xylanh tăng dần. Khi piston tới gần DCT, nhiên liệu bắt đầu phun vào buồng đốt và tự bốc cháy (đủ P,S) làm cho áp suất và nhiệt độ trong xylanh tăng lên đột ngột. Hành trình sinh công: Trong hành trình này, piston được khí cháy trong xylanh có áp suất cao đẩy từ DCT đến DCD và làm trục khuỷu quay. Lúc này cả 2 xupap hút, xả đều đóng.quá trình cháy nhiên liệu vẫn tiếp tục diễn ra ở giai đoạn đầu của hành trình sinh công. Hành trình xả. Trong hành trình xả, piston đi từ DCD đến DCT, xupap nạp đóng ,xupap xả mở. khí thải trong xylanh bị piston đẩy ra ngoài qua xupap xả. Thực tế xupap xả mở trước một góc (góc xả sớm) trước khi piston đến DCD và đóng muộn (góc xả muộn) sau khi piston đến DCT. Bảng tóm tắc chu trình công tác của động cơ Diesel 4 kỳ. Hành trình Nạp Nén Sinh công Xả Chuyển vị của piston DCT® DCD DCD®DCT DCT® DCD DCD®DCT Xupap nạp Mở Đóng Đóng Đóng Xupap xả Mở Mở Mở Mở Khí mới đi vào xylanh Không khí - - - Vòi phun nhiên liệu Đóng Mở tại Cph Đóng Đóng Môi chất công tác KK+ Khí sót KK+ Khí sót Hỗn hợp Khí thải Góc quay trục khuỷu 0®180 º 180 º® 360 º 360 º®540 º 540 º®720 º + Góc nạp sớm (ans) là góc quay trục khuỷu tính từ điểm xupap nạp bắt đầu mở đến DCT trong hành trình xả. + Góc nạp muộn (anm) là góc quay trục khuỷu tính từ DCD đến khi xupap đóng hoàn toàn trong hành trình nén. + Góc xả sớm (axs) là góc quay trục khuỷu tính từ điểm xupap xả bắt đầu mở đến DCD trong hành trình cháy và sinh công. + Góc xả muộn (axm)) là góc quay trục khuỷu tính từ DCT đến khi xupap xả đóng hoàn toàn trong hành trình nạp. 2.2.3. Các bộ phận, hệ thống của động cơ Cummins NTA855M. 2.3.3.1. Bộ khung động cơ. Hình 2.5: Nắp xylanh Nắp xylanh. Trên hình: 2.5 1- Móng hãm; 2- Xupap nạp. 3- Xupap xả;10- Phớt. 4- Dẫn hướng lò xo xupap. 5- Lò xo xupap;8- Nút giản nỡ. 6- Nắp xylanh. 7- Dẫn hướng xupap xả. 9- Nút giản nỡ. 11- Vỏ bọc ngoài đầu vòi phun. 12- Dẫn hướng xupap nạp. 13- Dẫn hướng lò xo xupap nạp. 14- Vòng đệm của xupap nạp. 15- Vòng đệm của xupap xả. 16- Ống có ren. 17- Chốt khía rảnh. 18- Bulong nắp xylanh. 19- Miếng đệm nắp xylanh. 20- Vòng đệm. Nắp xylanh của động cơ Cummins NTA855M được làm bằng thép hợp kim có hệ số toả nhiệt, độ bền cơ thích hợp với điều kiện làm việc ứng suất cơ và nhiệt độ cao. Được chế tạo riêng cho từng xylanh nhằm dễ dàng trong việc chế tạo, lắp ráp bảo quản, sửa chữa. Nắp xylanh có hình dạng chữ nhật, trên nắp có khoét lỗ dẫn nước đi làm mát nắp và các khoang chứa nước (áo nước) làm mát tránh cho nắp bị quá tải về nhiệt đảm bảo cho động cơ làm việc ổn định, nước làm mát này được liên thông từ các ống nước làm mát xylanh. Ngoài ra trên nắp xylanh còn có khoan các lỗ để lắp vòi phun, lắp van an toàn, ống dẫn khí nạp, khí xả … nắp xylanh được liên kết với thân xylanh bằng 6 bulong 11/16-16x71/4 inches, lực xiết giữa các bulong được phân bố đều, giữa nắp xylanh và thân xylanh có một goong kín nước, kín nắp xylanh động cơ và hơi bị rò ra ngoài giảm công suất động cơ. Nhìn chung nắp xylanh động cơ Cumminss NTA855M rất phức tạp. Khối thân động cơ Cummins NTA855M Hình 2.6: Khối thân động cơ Cummins NTA855M. + Đặc điểm cấu tạo: Thân động cơ Cummins NTA855M được đúc liền thành khối bằng thép rất chắc chắn, trên thân máy có khoét các lỗ để lắp khối xylanh, lắp các đường ống khí xả, nạp và khoan các lỗ có ren bên trên để lắp nắp xylanh của động cơ bằng bulong. Ngoài ra trên thân máy còn khoan các lỗ tròn để dẫn nước làm mát và khoét các khoang chứa nước để làm mát khối xylanh, hai bên thân máy có khoan các lỗ có ren để bắt các chi tiết của máy bằng bulong như: bệ đỡ máy, ống dẫn dầu, lọc dầu… phía dưới thân máy có một nửa bệ đỡ chính của máy được chế tạo liền với thân máy, một nửa còn lại của bệ đỡ chính được chế tạo rời và lắp với nhau bằng bulong. 2.3.3.2.Cơ cấu piston- thanh truyền- trục khuỷu, trục cam. Hình 2.7: Thanh truyền, trục khuỷu, trục cam. Cơ cấu piston- thanh truyền- trục khuỷu. Nhiệm vụ: cơ cấu piston- thanh truyền - trục khuỷu có nhiệm vụ biến chuyển động tịnh tiến của piston- xylanh thành chuyển động quay của trục khuỷu và ngược lại. Hay nói cách khác có nhiệm vụ biến nhiệt năng (nhiệt của khí cháy tác dụng lên đầu piston) thành cơ năng (momen quay của trục khuỷu). + Nhóm piston Nhóm piston nằm trong thân sơ mi xylanh bao gồm: piston, chốt piston, vòng hãm chốt piston, xéc măng khí, xác măng dầu. Đặc điểm cấu tạo: Động cơ Cummins NTA855M là động cơ cao tốc, piston của nó làm bằng hợp kim nhôm vừa đảm bảo tính gọn nhẹ, giảm được lực quán tính trong quá trình hoạt động vừa truyền nhiệt, tản nhiệt nhanh và đảm bảo kết cấu vững chắc. Piston được làm hai phần , phần đỉnh và phần thân, váy piston (còn gọi là phần dẫn hướng của piston). Đỉnh piston được chế tạo lồi ở giữa (có phần hơi tù) và có khoét 4 gờ (như hình vẽ 2.10) để tạo ra xoáy lốc cho dòng khí nén làm cho nhiên liệu phun vào buồng đốt được hoà trộn tốt hơn, đều và tơi hơn, giúp cho nhiên liệu cháy hoàn toàn làm tăng hiệu suất của động cơ. Thân, váy piston chế tạo k há dài đảm bảo dẫn hướng tốt. Trên thân, váy piston có chế tạo lỗ và bệ để lắp chốt piston, gần đỉnh piston có khoét một rãnh để tản nhiệt và 4 rãnh khác để lắp xéc măng, gồm 3 xéc măng khí, 1 xéc măng dầu. Chốt piston được chế tạo hình trụ có khoét lỗ ở giữa hoặc không, chốt piston được mạ một lớp hợp kim chống mài mòn. Chốt piston được lắp vào thân piston và bên trong có vòng hãm. Xéc măng gồm : 3 xéc măng dầu và một xéc măng khí, xéc măng khí được mạ lớp mặt ngoài bằng một lớp hợp kim chống mài mòn, ăn mòn hoá học và chịu được nhiệt độ cao. Vật liệu chế tạo xéc măng có hệ số dẫn nhiệt, toả nhiệt cao. Xéc măng dầu cũng làm bằng vật liệu như xéc măng khí nhưng xéc măng dầu có lỗ ở giữa xéc măng để thoát dầu bôi trơn. Các xéc măng đều có miệng vát 45 º. Hình 2.8: Nhóm piston. 1- Piston. 2- Xéc măng dầu 3,4,5: Xéc măng khí 6- Chốt piston 7- Vòng hãm chốt piston. Hình 2.9: Nhóm piston. 1- Piston. 2- Xéc măng dầu. 3,4,5- Xéc măng khí 6- Chốt piston 7- Vòng hãm chốt piston. +Nhóm thanh truyền Hình 2.10: Nhóm thanh truyền. 1- Thân thanh truyền. 2- Bulong thanh truyền. 3- Bạc lót đầu trên thanh truyền. 4- Chốt định vị. 5- Bạc lót đầu dưới thanh truyền. 6- Nửa đầu dưới thanh truyền. Nhóm thanh truyền là cơ cấu nối piston với trục khuỷu. Nhóm thanh truyền gồm có thân thanh truyền, đầu thanh truyền, bạc lóc đầu thanh truyền và bulong thanh truyền. - Đặc điểm cấu tạo: Nhóm thanh truyền gồm thanh truyền, bulông thanh truyền và bạc lóc đầu thanh truyền, thanh truyền được làm bằng thép hợp kim, cấu tạo dạng thẳng có gờ chịu lực. Thanh truyền gồm có đầu thanh truyền (đầu dưới và đầu trên) và thân thanh truyền. Thân thanh truyền có dạng thanh thẳng, ở giữa có khoan lỗ dẫn dầu bôi trơn cho piston và làm mát cho đỉnh piston. Đầu thanh truyền gồm đầu trên và đầu dưới, đầu trên thanh truyền được chế tạo liền với thân thanh truyền, đầu dưới thanh truyền được chế tạo rời để dễ dàng lắp ghép vào trục khuỷu và lắp ghép với nửa trên đầu dưới bằng 2 bulong thanh truyền. Bạc lót đầu trên được chế tạo dạng hình ống và liền. Bạc lót đầu dưới cũng được chế tạo dạng hình ống nhưng gồm 2 nửa ghép vào nhau vuông góc (không vát góc) để dễ dàng tháo, lắp, sửa chữa. Bạc lóc, có bề mặt tiếp xúc được mạ một lớp vật liệu chống mòn và xốp để giữ được dầu bôi trơn. + Trục khuỷu: Đặc điểm cấu cạo: Trục khuỷu làm bằng thép hợp kim có cơ tính tốt, khả năng chống mài mòn và ăn mòn hoá học cao. Trục khuỷu gồm cổ chính, cổ biên và má khuỷu, trục khuỷu động cơ Cummins NTA855M được đúc liền, đặc và khoan lỗ ở giữa để dẫn dầu bôi trơn. Ngoài ra 2 đầu trục khuỷu còn khoan các lỗ có ren để bắt bulong cố định bánh đà và cơ cấu giảm rung động (bộ giảm chấn) lên trục. Đầu trục còn khoét rãnh lắp then cố định bánh răng trục khuỷu để dẫn động các chi tiết và hệ thống khác của động cơ. Má trục khuỷu được chế tạo dạng tròn vừa đỡ tránh cồng kềnh tránh va đập vào thân máy vừa giảm khối lượng và tiết kiệm vật liệu mà vẫn đảm bảo an toàn khi động cơ hoạt động. Cổ chính được chế tạo dạng cổ tròn có khoan lỗ dẫn dầu bôi trơn bạc lót thanh truyền và chốt piston. Cổ biên được chế tạo dạng hình trụ nhưng có các gờ để khi lắp ghép trên ổ đỡ chính nó sẽ được cố định, tránh hiện tượng trượt qua, trượt lại trên ổ đỡ chính. Ngoài ra còn khoan các lỗ dẫn dầu bôi trơn để bôi trơn ổ đỡ chính. Trục cam: Trục cam đặt trên thân máy, kiểu đặt này làm cho hệ thống truyền động giữa trục khuỷu và trục cam đơn giản. + Đặc điểm cấu tạo: Trục cam để chế tạo bằng thép hợp kim chống mài mòn, được đúc thành một khối cho 6 xylanh, các qủa cam được chế tạo xen kẽ nhau theo thứ tự nổ của động cơ. Mỗi xylanh có 3 qủa cam. 3 quả cho xupap nạp, xả và 1 tổ hợp của BCA-VP. Trên trục cam có chế tạo các đoạn để lắp ghép vào ổ đỡ trục cam, đầu trục cam có chế tạo nhỏ dần để lắp ghép bánh răng trục cam và có khoan lỗ để bắt bánh răng cố định trục cam. Trục cam được truyền động bằng cặp bánh răng ăn khớp trục khuỷu trục cam, với tỷ số truyền 2:1. 2.3.3.3. Các hệ thống chính của động cơ Cummins NTA855M. 1. Hệ thống nhiên liệu + Cấu tạo (hình 2.11) Đường dầu hồi từ bộ phận kiểm soát áp suất nhiên liệu. Đường nhiên liệu cao áp. Kim phun. ống dẫn dầu hồi từ vòi phun về. Đường dầu hồi về thùng chứa. Lỗ thông hơi két nhiên liệu. Đường ống cấp nhiên liệu. Lọc nhiên liệu. Đường dầu đi làm mát bơm bánh răng về. Bơm nhiên liệu. Vị trí lắp bộ điều khiển đồng hồ đo tốc độ. + Nguyên lý hoạt động của hệ thống: Dầu từ két nhiên liệu được dẫn từ ống 7 đến lọc dầu 8 sau đó được bơm nhiên liệu 10 (dẫn động bởi động cơ lai) hút lên đẩy vào đường ống cao áp 2 đi vào đường ống phân phối và đến tổ hợp BCA- VP 3, phun vào buồng đốt. dầu dư từ vòi phun được dẫn về theo ống dầu hồi 4 cùng với dầu hồi từ khoang thấp áp 1 và dầu đi làm mát bơm bánh răng 9 góp vào đường ống dầu hồi 5 dẫn vào két chứa. Cứ liên tục vậy tạo thành vòng tuần hoàn liên tục cung cấp dầu động cơ. Hình 2.11: Hệ thống nhiên liệu. + Bơm nhiên liệu Bơm nhiên liệu động cơ Cummins NTA855M là loại bơm dung để cấp nhiên liệu chứ không phải là bơm cao áp. Bơm nhiên liệu mà động cơ này sử dụng là bơm bánh răng ăn khớp ngoài, được động cơ dẫn động bằng cách trích lực từ khuỷu của động cơ thông qua bánh răng lắp trên trục khuỷu và một bánh răng trung gian, bơm có lưu lượng 238 lít/ h với áp suất phun khoảng 1109 Kpa. Hình 2.12: Cấu tạo tổng thể của bơm Cummins +Đặc điểm cấu tạo: Vỏ bọc phía trước của bơm nhiên liệu. Vỏ bơm nhiên liệu Hộp vỏ bọc lò xo. Toàn bộ bơm bánh răng nhiên liệu. Vỏ hộp lò xo thay đổi tốc độ. Van xả khí. Toàn bộ bộ phận kiểm soát áp suất nhiên liệu. Hình 2.13: Các chi tiết tháo rời của bơm Cummins. 1- Vỏ bơm. 2,19- Bạc lót dạng ống trụ 3,17- Phớt chắn dầu. 4- Puly nối có gờ. 5- Then bằng. 6,9- Bánh răng bộ phận điều khiển đồng hồ đo tốc độ 7- Trục bộ phận điều khiển đồng hồ đo tốc độ quay. 10- Khâu nối đường dầu hồi. 11- Ống đệm. 12- Ổ bi cầu. 13- Trục chính bơm nhiên liệu. 14,18- Vòng hãm. 15- Bánh răng bơm nhiên liệu. 16- Ống nối. 20,24,26,40- Vòng đệm. 21- Bánh răng bị động. 22- Trục bị động 23- Bulong đầu 6 cạnh 25- Bulong 6 cạnh 27, 32- Quả văng. 28- Bộ trục điều tốc. 29- Chốt. 30- Bánh răng bộ điều tốc. 31- Giá đỡ bộ điều tốc. 33- Miếng chem.. 34- Lò xo nén. 35- Thoi đẩy hãm quả văng. 36, 37, 41, 43- Bulong. 38, 42- Miếng đệm lín. 39- Vòng đệm vênh. Hình 2.14: Hộp thân bơm Cummins. 1- Thân bơm nhiên liệu. 2- Ống dẫn hướng lò xo. 3- Vỏ bọc lò xo. 6- Chốt định vị. 7,8- Ống hãm bộ lò xo điều tốc. 9- Bộ phận để truyền lực cho thoi đẩy bộ điều tốc. 10,13- Thoi đẩy bộ điều tốc. 11,14- Vòng đệm. 12- Miếng đệm. 15,17,23,28,34- Phớt. 16,24- Vòng hãm. 18- Vít điều chỉnh bơm nhiên liệu. 19- Điểm dung của cần điều chỉnh van cánh bướm. 20- Vít. 21- Trục. 4- Bi nút bộ phận kiểm soát áp suất nhiên liệu. 5- Bạc lót dạng ống trụ. 22- Nút chắn dầu hồi 25- Rây lược kiểu màn chắn. 26,27- Lò xo nén. 29- Đai ốc. 30- Bi cầu. 31- Vỏ van điều tiết nhiên liệu. 32- Tấm kim loại tháo được để kiểm tra. 33- Nút có ren. 35,36- Vít. 37- Kim vam điều chỉnh. 38- Miếng đệm mỏng. 39- Đai ốc. 40- Khâu nối. 41- Nút đậy. Hình 2.15: Bơm bánh răng nhiên liệu. 9- Chốt định vị. 10- Vòng đệm. 11- Bulong. 12- Vỏ bọc bơm bánh răng. 13- Vỏ bao ngoài. 14- Van kiểm soát. 15- Van điều hoà áp suất. 16- Đệm kín. 1- Phớt. 2- Nút đậy. 3- Chốt. 4- Đệm kín. 5- Đệm vênh. 6- Trục truyền động. 7-Bánh răng bơm. 8- Trục bơm. + Nguyên lý hoạt động củ bơm nhiên liệu: Khi động cơ hoạt động, bơm được dẫn động bằng hình thức trích lực từ trục khuỷu qua hệ thống bánh răng, làm cho trục chủ động của bánh răng quay. Do bánh răng chủ động được lắp trên trục chủ động nên nó cũng quay theo, bánh răng chủ động lại ăn khớp với bánh răng bị động của bơm làm cánh này quay luôn và ngược chiều nhau. Sau đó chúng hoạt động như bơm bánh răng thường. + Liên hợp BAC-VP. Động cơ Cummins NTA855M sử dụng bơm cao áp- vòi phun liên hợp có đặc vẽ: Lò xo nén; 6- Phớt Bi. Miếng đệm. Vòng đệm Vỏ bọc dầu vòi phun. 7 - Chốt. 8- Lọc 9- Cơ cấu giử vòi phun Hình 2.16: Cấu tạo bơm cao áp vòi phun. 10- Vòng đệm. 11- Bulong. 12- Cặp lắp ghép piston- xylanh vòi phun. 13- Chốt. 14- Ống nối. 15- Đầu vòi phun. 16- Thanh đẩy piston vòi phun. + Nguyên lý hoạt động Khi cam 31 không đổi, lò xo phun kéo piston 34 lên vị trí cao nhất, thể tích bể chứa 40 có giá trị lớn nhất, áp suất ở bể lớn nhất, dầu từ bơm thời áp qua cửa 25 theo lỗ khoan 38 nâng viên bi lên theo đường 39 nạp vào bể 40. Cuối kỳ nén của động cơ, cam 31 nâng đòn bẩy 22 và đũa đẩy 33 lên, qua đòn 30 đẩy piston 34 xuống làm thể tích bể 40 giảm nhanh, dầu được tăng áp và đưa vào buồng đốt động cơ (lúc này viên bi bị nén, đậy kín lỗ 38). Tới khi phần cổ thắt của piston 34 gặp lỗ khoan ngang, dầu trong bể 40 theo đường 41,42 trở về cửa dầu hồi 20, về thùng chứa 1. Ở vị trí thấp nhất, đầu nón của piston vừa kiểm soát miệng nón của đầu phun, nhưng hai mặt nón này không chạm nhau. 34- Piston. 38- Lỗ khoan. 39- Đường nạp. 40- Bể chứa. 41,42- Đường dầu. Thùng chứa. 20- Cửa dầu hồi. 22- Đòn bẩy. 25- Cửa nạp. 30- Đòn ngang. 31- Cam. Hình 2.17: Sơ đồ nguyên lý hoạt động của vòi phun. Hệ thống bôi trơn. Hệ thống bôi trơn động cơ Cummins NTA855M được trình bày trên hình 2.18a, 2.18b. + Sơ đồ hệ thống: Hình 2.18a: Hình cắt hệ thống bôi trơn. 1- Bơm dầu. 2- Ống dẫn vào bình làm mát bôi trơn. 3- Ống dầu bôi trơn từ bình làm mát ra. 4- Đường dẫn dầu tới vòi làm mát piston. 5- Mạch dầu chính. 6- Bạc lót trục cam. 7- Đường dầu đến bôi trơn cò mổ 8- Đường dầu đi bôi trơn ổ đỡ trục khuỷu. 9- Đường dầu đi bôi trơn chốt piston. 10- Đường dầu đến van an toàn Hình 2.18b: Hệ thống bôi trơn.(hình chiếu nhìn từ phải) 1- Đường dầu ra khỏi bơm dầu bôi trơn. 2- Van rẽ nhánh. 3- Bình làm mát dầu bôi trơn. 4- Lọc đổi hướng dầu bôi trơn. 5- Mạch dầu chính. 6- Lọc nhánh dầu bôi trơn. 7- Đường cấp dầu bôi trơn tua bin tăng áp. 8- Đường dầu hồi từ tuabin tăng áp về cacte. + Nguyên lý hoạt động: Dầu bôi trơn được bơm bánh răng hút lên từ máng dầu cacte, sau đó được dẫn tới van rẽ nhánh dầu bôi trơn, tại đây dầu bôi trơn được chia làm hai đường. Một đường vào bình làm mát dầu bôi trơn rồi đi về bình lọc dầu bôi trơn, đường khác trực tiếp vào lọc dầu bôi trơn. Một nhánh được rẽ đến vú phun dầu làm mát piston, một nhánh rẻ đi bôi trơn trục cam, cò mổ , một nhánh rẻ đi bôi trơn trục khuỷu, chốt piston, một nhánh nữa đi bôi trơn tua bin tăng áp. Sau khi đi bôi trơn tất cả được dẫn về cacte để tiếp tục dẫn đi bôi trơn. Cứ liên tục như vậy tạo thành vòng tuần hoàn đi bôi trơn động cơ. Đường dầu đi bôi trơn máy chính có áp suất trong khoảng (3.5- 4) KG/cm , còn đường dầu đế hộp số khoảng 35 KG/cm gấp 10 lần áp suất dầu bôi trơn trong máy chính. Cấu tạo các chi tiết của hệ thống bôi trơn. + Bơm dầu bôi trơn. Hình 2.19: Bơm dầu bôi trơn. - Nguyên lý hoạt động của bơm dầu bôi trơn. Nguyên lý hoạt động của bơm dầu bôi trơn giống như nguyên lý hoạt động của bơm bánh răng thường, nhưng nó được dẫn động bằng hình thức trích lực từ động cơ qua hệ thống bánh răng lắp trên trục khuỷu và một số bánh răng trung gian. + Cấu tạo lọc dầu bôi trơn: Đây là loại lọc thô dầu bôi trơn,có lõi lọc được chế tạo bằng giấy gấp và có các đặc trưng cấu tạo sau: Hình 2.20: Cấu tạo lọc dầu bôi trơn. Đai ốc. 2,10- Vòng đệm 3,9- Đệm vênh. 4,5,8- Bulong. 6,7- Ống mềm. 11,13,14- Nối rắc co. 12- Cái kẹp. 15- Tấm đỡ. 16- Đầu lọt. 17- Lõi lọt. 3. Hệ thống làm mát. + Sơ đồ hệ thống Động cơ Cummins KTA855M có sơ đồ hệ thống làm mát như sau: 1- Bơm nước ngọt. 6- Van hằng nhiệt. 7- Nhánh trở về bơm. 8- Đường nước về bộ tản nhiệt. 9- Đường nước cấp vào bơm. 2- Bình làm mát dầu bôi trơn. 3- Đường ống góp nước. 4- Đường nước vào làm mát khí nạp. 5- Đường nước ra khỏi bình làm mát khí nạp. Hình 2.21: Sơ đồ làm mát (vòng trong) động cơ Cummins KTA855M. + Nguyên lý làm việc: Với vòng trong hình 2.21: Bơm nước 1 bơm nước từ két giãn nỡ và dẫn nước đi làm block máy, xylanh, nắp xylanh sau đó đổ về đường ống nước 3 và về van hằng nhiệt 6. Khi động cơ mới khởi động, máy vẫn còn nguội nên nước đi làm mát vẫn còn nguội, van hằng nhiệt không chuyển nước qua bình làm mát nước mà chuyển trực tiếp qua bơm nước vòng trong tiếp tục đi làm mát động cơ. Khi động cơ chạy được 1 thời gian máy nóng lên (tn ≥ 78oC) lúc này van hằng nhiệt mới làm nhiệm vụ điều tiết nhiệt của mình, nó lại chuyển nước sau khi làm mát động cơ qua bình làm mát nước. Tuỳ theo nhiệt độ nước làm mát mà van hằng nhiệt cho vào bình làm mát nhiều hay ít, để đảm bảo nước hoà trộn đi làm mát nằm trong khoảng (75 – 92)ºC. Đây là nhiệt độ tốt nhất để không xảy ra hiện tượng xâm thực mà động cơ mất rất ít nhiệt của quá trình cháy nên động cơ không mất nhiều công suất do làm mát. Với vòng ngoài : Một bơm nước vòng ngoài bơm nước ngoài tàu đưa vào chia ra các đường đi làm mát dầu bôi trơn từ bơm lên, một nhánh đi làm mát cho dầu bôi trơn hộp số, một nhánh khác dẫn đi làm mát nước vòng trong, một nhánh riêng khác dẫn đi làm mát khí nạp, rồi tất cả đổ ra biển. Cấu tạo các chi tiết chính của hệ thống làm mát: + Bơm nước vòng trong: Hình 2.22: Bơm nước vòng trong. Cấu tạo: (hình 2.23) Đây là loại bơm ly tâm có các đặc điểm sau: Nguyên lý hoạt động: Bơm nước vòng trong hoạt động như bơm ly tâm thông thường, nó được dẫn động bằng hình thức trích lực thông qua hệ thống dây đai và puly lắp trên bơm và trục khuỷu động cơ. Hình2.23: Cấu tạo chi tiết của bơm vòng trong. 1,10- Phớt. 2,3- Đệm kín. 4,8,15- Ống có ren. 5- Vòng hãm. 6- Miếng đệm. 7- Bánh công tác. 9- Puly. 11- Thân bơm. 12- Trục bơm. 13- Ổ bi cầu. 14- Đai ốc. 16- Vòng đệm vênh. 17- Puly truyền động. 18- Ống đệm. 19- Trục truyền động. 20,21,22- Puly truyền động. 23- Dây đai. . + Bơm vòng ngoài: là loại bơm hút có các đặc trưng cấu tạo sau: - Cấu tạo: - Nguyên lý hoạt động: Ở vỏ bơm có các rãnh xoắn có chiều sâu thay đổi. Đầu tiên chiều sâu của rãnh tăng, đoạn giữa không đổi, đoạn sau giảm dần tới không. Khi bánh răng công tác quay nước được nén vào các rãnh xoắn, do đoạn đầu chiều sâu của rãnh tăng, thể tích tăng tạo nên áp suất nhỏ, hút nước từ ống hút vào. Đến đoạn cuối do chiều sâu của rãnh giảm, áp suất của nước tăng, đẩy nước ra ống đẩy. Hình 2.24: Cấu tạo bơm nước vòng ngoài. 7- Bơm nước biển. 9- Đệm vênh. 10-Bệ bơm. 11- Đai kẹp. 12- Ống mềm. 13- Ống nối. Dây curoa. Puly. 3,8- Bulong. 4- Đai ốc. 5- Vòng đệm. 6- Ống nối. Hình 2.25: Cấu tạo lọc nước. 1,2- Ống mềm. 3- Đệm vênh. 4- Khuỷu nối. 5- Cái kẹp. 6- Van. 7- Ống nối. 8- Đai ốc. 9- Cút nối. 10,12- Bulong. 11- Tấm đỡ lọc. 13- Đầu lọc. 14- Lỏi lọc. 15-Ống lót. Cấu tạo: 4. Hệ thống nạp, xả: (trình bày trên hình 2.26;2.27) + Nguyên lý hoạt động: Không khí qua bình lọc không khí, vào đường ống góp, rồi đi vào máy nén. Tại máy nén không khí được nén lên với áp suất khoảng 1.3 at và đưa vào bình làm mát khí nạp sau đó cung cấp cho các xylanh qua các xupap nạp thông qua ống góp khí nạp. Khí cháy từ các xylanh đẩy vào ống góp khí xả. Sau đó được dẫn tới tua bin máy nén và xả ra ngoài. Hinh 2.26: Hệ thống nạp Khí nạp vào tua bin Đường dẫn khí nạp từ tua bin vào bình làm mát khí nạp Bình làm mát khí nạp Đường khí nạp từ ống góp vào xylanh. Xupap nạp Hình 2.27: Hệ thống xả khí. 1- Xupap xả; 2- Ống xả khí; 3- Ống khí xả từ tuabin ra ngoài + Cơ cấu con lăn, đũa đẩy, cò mổ, xapap. 1,14- Bulong. 2- Nút. 3- Vỏ bọc. 4- Trục. 5- Đòn bẩy hệ thống xả, nạp. 6,8,12- Chốt. 7- Lỗ cắm đũa đẩy. 9,13- Con lăn. 10- Bi cầu. 11- Đòn bẩy vòi phun nhiên liệu. 15- Đệm kín. 16- Đũa đẩy hệ thống nạp xả. 17- Đũa đẩy vòi phun nhiên liệu. 18- Vít cấy. Hình 2.28: Cấu tạo đũa đẩy. Hình 2.29: Cấu tạo cò mổ và vỏ bọc cò mổ. 1- Vỏ bọc cò mổ. 2- Nút. 3,15- Bulong. 5- Phớt. 6- Cò mổ. 14- Lỗ cắm thanh đẩy piston vòi phun. 16- Đệm kín. 17- Vòng đệm của xupap xả. 7,13- Bạc lót dạng ống trụ. 8- Đai ốc. 9,10- Đai ốc. 11- Cò mổ. 12- Cò mổ của vòi phun nhiên liệu. 18- Xupap xả. 19- Vòng đệm của xupap nạp. 20- Xupap nạp. Cơ cấu con lăn, cò mổ, xuapap, đũa dẩy của động cơ Cummins NTA855M có cấu tạo giống như những động cơ khác nhưng động cơ CumminsNTA855M lại có thêm đũa đẩy, cò mổ, cam dẫn động cho liên hợp BCA-VP. Đây là điểm khác biệt giữa động cơ Cmmins và các động cơ khác. + Bình làm mát Động cơ Cummins NTA855M là động cơ sử dụng tua bin tăng áp khí xả, người ta lắp thêm bộ phận làm mát khí nạp vào động cơ để giảm nhiệt độ của không khí nạp, tăng lượng không khí nạp vào xylanh, làm cho nhiên liệu phun vào buồng đốt cháy hoàn toàn. Để tăng công suất của động cơ vừa ít gây ô nhiễm môi trường. Trong bộ làm mát khí nạp, không khí nạp được làm mát bằng nước biển trích từ hệ thống làm mát của động cơ Chương III MÔ PHỎNG CẤU TẠO, NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG VÀ QUY TRÌNH THÁO LẮP, KIỂM TRA ĐIỀU CHỈNH BCA- VP TRÊN ĐỘNG CƠ THUỶ CUMMINS 1.Mô Phỏng Đặc Điểm Cấu Tạo a.khái niệm mô phỏng Mô phỏng là quá trình "bắt chước" một hiện tượng có thực với một tập các công thức toán học. Một hoạt hình là sự mô phỏng một chuyển động bằng cách thể hiện một tập các ảnh, hoặc các frames - Chọn phần mềm + Chọn phần mềm vẽ hình Hiện nay có rất nhiều phần mềm để vẽ rất tốt cho các ngành kỹ thuật đặc biệt là ngành cơ khí như Autocad, Solidworks … Qua một thời gian tiếp xúc với một số chương trình này tôi đã quyết định chọn Autocad, Solidworks để vẽ vì: - Đây là hai phần mềm rất dễ sử dụng. - Vẽ rất nhanh. - Hình ảnh rõ nét và rất đẹp. - Sử dụng các lệnh bằng thanh công cụ vì vậy ta không phải nhớ nhiều lệnh. - Vẽ được những chi tiết phức tạp bằng cách vẽ từng bộ phận một rồi lắp ghép lại. - Thay đổi được từng bộ trong bản vẽ lắp một cách dễ dàng bằng cách thay đổi trong các bản chi tiết. - Có thể làm chuyển động được ngay trên chương trình, khi làm chuyển động các chi tiết có sự liên hệ với nhau. - Hai phần mền này có tính chuyển đổi cho nhau. + Chọn phần mềm mô phỏng chuyển động Phần mềm làm chuyển động: Solidworks, Gif Animation, Corel, Paintshop Program, Untiled- Wind ows Movie Mak er... sau một thời gian học tập và tìm hiểu tôi đã chọn làm chuyển động trên Solidworks, Macroflash Solidworks - Đây là một phần mềm có nhiều tính năng, phù hợp để mô phỏng vật lý, cách tháo lắp một cách tự động và có thể xuất các mô phong này thành dạng ảnh .*bmp, phim nén dạng .*avi . - Tuy nhiên phần mền này cũng có hạn chế là không mô phỏng được nguyên lý hoạt động của một só chi tiết phụ như lò xo… Macroflash - Đây là một phần mềm dễ sử dụng. - Làm được những chuyển động phức tạp. - Có thể điều khiển chuyển động của từng đối tượng riêng biệt. - Hình ảnh đẹp và rõ nét. - Có thể xuất thành các tập tin dạng *.swf khá nhẹ nên rất phù hợp việc dùng trên internet. - Tạo dữ liệu Môi trường vẽ Công cụ vẽ Dòng lệnh vẽ Tạo dữ liệu là bước quan trọng và mất nhiều thời gian nhất, để tạo dữ liệu trước khi làm chuyển động ta phải sử dụng tốt phần mềm vẽ. Hình 3.1:Màn hình khởi động của Autocad 2004 Bản vẽ chi tiết Bản vẽ lắp Bản vẽ hình chiếu Hình 3.2: Màn hình khởi động của Solidwork Thực hiện mô phỏng Với dữ liệu đã tạo được từ phần mềm vẽ. Hình 3.3: Màn hình khi khởi động Flash. Hình 3.4: Màn hình Untiled- Windows Movie Maker Kiểm tra và hoàn thành Sau khi đã xuất thành các movie ta sẽ kiểm tra lại bằng cách click vào các tập tin đã xuất để xem lại nếu quá trình tốt thì hoàn thành chương trình còn nếu có vấn đề thì ta phải kiểm tra lại. Tổ chức của chương trình Nguyên lý Tháo lắp Câú tạo Nguyên lý Tháo lắp Câú tạo Cấu tạo và nguyên lý làm việc VP Cấu tạo và nguyên lý làm việc BCA Nguyên lý làm việc của HTNL Sơ đồ 3.1: Tổ chức của chương trình. b.mục tiêu mô phỏng Mục tiêu: mô phỏng đặc điểm cấu tạo, quy trình tháo lắp, kiểm tra, điều chỉnh BCA-VP trên động cơ thuỷ Cummins c. phương pháp mô phỏng Hoàn thành Kiểm tra Thực hiện mô phỏng Tạo dữ liệu Chọn phần mềm Khảo sát hệ thống Sơ đồ 3.2: Tổ chức mô phỏng 2.Mô Phỏng Nguyên Lý Làm Việc a. Nhiệm vụ BCA Bơm cao áp có nhiệm vụ cung cấp nhiên liệu cho các xylanh động cơ đảm bảo : - Nhiện liệu có áp suất cao, tạo chênh áp lớn trước và sau lỗ phun. - Cung cấp nhiên liệu đúng thời điểm và theo đúng quy luật mong muốn. - Cung cấp nhiên liệu đồng đều cho các xylanh động cơ. - Dễ dàng và nhanh chóng thay đổi lượng nhiên liệu cung cấp cho chu trình và phù hợp với chế độ làm việc của động cơ. b. Phân loại BCA - Theo phương pháp thay đổi lượng nhiên liệu cung cấp cho chu trình người ta chia BCA thành 2 loại: BCA thay đổi và BCA không thay đổi toàn bộ hành trình cả piston. + BCA thay đổi hành trình toàn bộ của piston khi thay đổi lượng nhiên liệu chu trình gồm 3 loại sau : Dịch chuyển trục cam với các vấu cam có piston thay đổi (cam có dạng côn) Thay đổi tỷ số truyền của cơ cấu truyền dộng từ cam dẫn động tới con đội BCA . Thay đổi độ dài của chêm hãm. + BCA không thay đổi hành trình toàn bộ của piston gồm : BCA có van xả lắp trên đường cao áp BCA có van tiết lưu trên đường hút BCA Bosch. - Theo phương pháp phân phối nhiên liệu cho các xylanh động cơ gồm : + Bơm nhánh gồm nhiều tổ bơm (số tổ bơm bằng số xy lanh động cơ). Bơm nhánh có thể là bơm rời hoặc cụm bơm. + Bơm phân phối dùng một tổ bơm cung cấp nhiên liệu cho nhiều xylanh động cơ. - Theo phương pháp dẫn động hành trình gồm : + Dẫn động bằng trục cam + Dẫn động bằng lực lò xo - Theo quan hệ lắp đặt giữa BCA và VP gồm : + BCA – VP lắp rời nhau + BCA – VP lắp liền nhau C ác b ơm cao áp đi ển h ình sau Hình 3.5: BCA kiểu piston ngăn kéo loại cụm. 1. Đế và thân van cao áp; 2. Trục con lăn; 3. Con lăn; 4. Vòng răng; 5. Lò xo nén; 6. Piston; 7. Con lăn, Con đội; 8. Ổ bi; 9. Trục cam ; 10. Thân bơm; 11. Vị trí lắp bơm tiếp vận; 12. Vít định vị xylanh ; 13. Vít định vị xylanh ; 14. Vít định vị xả Hình 3.6: Bơm piston 1 . Van đẩy; 2. Bơm tay; 3. Van hút; 4. Con đội; 5. Thân bơm; 6. Piston;7, 8. Lò xo. Hình 3.7: Vòi phun Cummins 1. Cán piston 2. Đĩa lò xo 3. Lò xo 4. Thân bơm 5. Lưới lọc 6. Lỗ đưa dầu vào 7. Êcu tròng 8. Xylanh 9. Đầu vòi phun 10. Piston 11. Rãnh nhiên liệu 3. Quy trình tháo, lắp bơm Cummins a. Quy trình tháo bơm Cummins Mục đích. Thực tập tháo ráp bơm nhiên liệu Cummins với những dụng cụ thích hợp tại xưởng của công ty. Dụng cụ. Bộ chìa khóa Allen lục giác 4mm- chìa khóa vòng và miệng 7/16, 9/16 và 15/16, kềm mỏ nhọn, kềm răng, bàn ép, cảo 2 chấu cỡ nhỏ, mâm đựng dầu sạch, cây vặn vít 10 mm. Phương pháp thực hành. - Xả hết nhiên liệu trong cacte của bơm. - Rửa sạch bên ngoài bơm. - Dùng khóa 9/16 tháo đai ốc giữ bộ ngắt dầu . - Dùng khoá Allen tháo 2 vít và lấy bộ ngắt dầu ra. - Tháo 4 vít giữ bơm bánh răng bằng chìa khoá Allen. - Tháo 4 vít giữ bơm bánh răng để lấy bánh xe răng bơm ra. (Chú ý: các đệm kín và cách dùng chìa khóa Allen). - Dùng cây vặn vít 10 mm tháo lắp nắp lược dầu (chú ý các đệm kín) - Lấy lò xo và lược dầu ra ngoài (chú ý có vòng nam châm) - Dùng chìa khóa 9/16 tháo nắp vít chặn dầu cốt bơm (nếu cần sửa chữa) - Dùng cảo tháo mặt nối cốt bơm (lưu ý chốt đĩa). - Dùng chìa khóa mở 7/6 vít và tháo nắp cốt che cốt bơm , cốt quả tạ (nếu cần sửa chữa). - Lấy thanh trượt bộ tiết chế ra ngoài. - Dùng kềm mỏ nhọn lấy khoen chận cốt bơm. - Dùng bàn ép tháo cốt bơm và bánh xe răng. - Dùng bàn ép lấy cốt quả tạ. - Dùng chìa khoá 7/16 tháo bulon cần điều khiển lưu lượng và lấy cần ra ngoài. - Lật nghiêng bơm qua trái . - Dùng kềm lấy khoen chận nắp che trước ga và lấy ra ngoài. - Lấy trục ga ra ngoài. - Lật nghiêng bơm qua mặt. Tháo đai ốc giữ bộ điều áp với chìa khóa 15/16.. - Lấy nguyên bộ ống chận, lò xo, xupap, piston ni lông và miếng chêm.. Chú ý: không làm rơi và mất. - Lật đứng lên. Dùng chìa khoá Allen lục giác tháo nắp đậy bộ tiết chế và lấy nắp đậy ra. - Tháo bộ tiết chế và các bộ phận. a. Lò xo lớn (tốc độ tối đa). b. Lò xo nhỏ (tốc độ tối thiểu). c. Piston điều khiển . - Dùng cây vặn vít tháo cốt nối tốc độ kế.. - Ép trục và bánh xe răng tốc độ kế. - Ngâm dầu và rửa các bộ phận khác. b. Quy trình ráp bơm Cummins - Lắp cốt bơm, nắp che và gắn khoen chặn. - Lắp cốt quả tạ vào nắp đậy. - Lắp cốt tốc độ kế vào thân bơm. - Ráp nắp che vào thân bơm, có piston Plunger (chú ý mỗi vít đều có khoen chêm) - Siết chặt nắp đậy với 7 vít (chú ý đệm kín). - Ráp bộ điều áp vào đúng vị trí với các chêm. - Siết cứng bộ điều áp với khoá vòng 15/16. - Ráp toàn bộ tiết chế và giữ bằng khoen chặn. + Ráp bộ tiết chế vào thân bơm và siết cứng với vít có đệm kín. + Ráp bơm bánh răng vào thân bơm nhiên liệu và siết cứng với đệm kín của 4 vít. - Ráp bơm bánh răng vào vỏ bơm nhiên liệu và siết cứng. - Ráp trục ga vào vỏ bơm. - Lắp nắp che trục ga và gắn khoen chận. - Lắp vần điều khiển và gắn ốc chận, siết cứng.. - Ráp lược dầu, lò xo và ráp nắp chận có đệm kín. - Ráp ống nối tốc độ kế và siết chặt 2 vít lại. - Ráp bộ góp dầu vào thân bơm và siết cứng bằng 2 vít. - Ráp bộ tự đệm và bộ ngắt dầu và siết cứng bằng đai ốc. - Gắn mặt nối vào cốt bơm có chốt đĩa và siết cứng với khoá 9/16. 4. Kiểm tra trên bơm Cummins. - Lắp Volt kế để đo cuộn dây. Kiểm soát từ lực bộ cúp dầu (nếu yếu ta thay mới). - Bơm tiếp vận được kiểm soát: + Đệm kín. + Khoảng hở bánh răng xe (mòn quá phải thay mới). - Kiểm tra lược dầu dơ phải rửa sạch và thay mới. - Cốt bơm và cốt tạ mòn thì phải thay, bánh xe răng mòn quá hay bể thì phải thay mới. - Bộ điều áp: + Áp lực của lò xo: yếu hay gãy. + Piston điều khiển mòn hay rổ mặt + Kiểm soát miếng chêm còn tốt hay vênh. - Bộ tiết chế: + Áp lực lò xo: yếu hay bị gãy. + Piston điều khiển mòn hay rỗ mặt. + Kiểm soát miếng chêm còn tốt hay vênh. + Chiều dài thanh trượt. - Tốc độ kế: mòn hay gãy trục cố định - Trục ga: quá mòn phải sửa chữa lại hoặc thay mới. 5. Điều chỉnh BCA-VP trên động cơ thuỷ Cummins. a. Cân bơm P.T của động cơ Cummins trên băng. Yêu cầu. Độ nhớt của dầu kiểm tra phải đạt được 37 Saybolt Universal ở 100 độ F. Trên băng thử ST-455 có 2 lỗ: lỗ chính và lỗ cầm chừng. Chúng phải được kiểm tra thường xuyên để đảm bảo lưu lượng nhiên liệu nằm trong giới hạn. - Lỗ chính: phải cho một lượng nhiên liệu là 579/581 LB/HR ở áp lực không đổi là 90 Psi ở 90o F. b. Gá bơm lên máy thử. - Lắp khớp nối tới trục dẫn động của băng thử. - Xịt vài giọt dầu nhờn sạch vào bơm tiếp vận sau đó nối với đầu hút. - Nối đường ống áp lực của bơm lên gá trên máy thử đến bơm tiếp vận. - Lắp các đường ống dẫn của bơm, của các van đồng hồ đo tới các đầu rác co. - Nối các ống hút của bơm tiếp vận với đầu gắn mạch dầu vào trên băng thử. - Nối một ống đồng từ khối lỗ tới bộ cúp dầu. c. Mở cho máy làm việc. 1- Mở van cúp dầu (Shut-off valve) và van của lỗ dầu chính (Manifold orifice valve) mở ra (Throttle) khởi động và cho bơm chạy 500 v/ ph cho đến khi đồng hồ đo áp lực, trên đường ống chính (Manifold pressure gauge) chỉ ở vị trí có áp lực, nếu bơm không lên áp lực thì kiểm tra xem có bị đóng van ở đường ống hút hay không hoặc rò khí hay không hoặc chiều quay của bơm có sai hay không. Ghi chú: Nếu chiều quay của bơm sai sẽ gây nguy hiểm cho đồng hồ áp thấp. 2- Nếu bơm mới ráp thì phải cho bơm quay lớn hơn tốc độ ấn định trong 5 phút để quét khí ra khỏi hệ thống và để rà bơm lại. 3- Trước khi tiến hành cân bơm phải kiểm tra lưu lượng trong thước đo lưu lượng xem có bột hay không, nếu có thì tiếp tục xả khí ra trước khi cân bơm. Phải đảm bảo cho hệ thống hoàn toàn không có khí lọt vào. 4- Tiếp tục cho bơm chạy 155v/ph và vặn ra hay xiết vào vít hạn chế cốt ga ở phía sau bơm nhiên liệu để được áp lực cực đại ở đường ống chính (Manifold) lúc mở hết tay ga. a. Đối vơi loại tiết chế tiêu chuẩn (Standard governor) trang bị trên bơm, thì vít ga sẽ được điều chỉnh theo phần trình bày dưới đây trong phần “ điều chỉnh vít ga “. b. Nếu bơm có trang bị bộ tiết chế nhiều tốc độ thì cốt cần ga phải ở vị trí mở hết cần ga(Full Throttle). + Nếu bơm không được trang bị những bộ phận điều chỉnh bên ngoài thì thêm hoặc bớt chêm lại piston điều chỉnh nhiên liệu (Full adjusting plunger). Lấy chêm sẽ tăng áp lực, thêm chêm sẽ giảm áp lực. Loại chêm: 70750 70750A 70750B Bề dài chêm: .010” .005: .002” + Nếu được trang bị những bộ phận bên ngoài thì siết vít điều chỉnh vào làm tăng áp lực, vặn ra giảm áp lực. b. Điều chỉnh vít hạn chế ga ở phía trước. Đóng tất cả các của lỗ dầu chính và mở van ở khối có lỗ. 2- Nhúng ống từ van ở đáy của khối có lỗ và ly thuỷ tinh 500cc. 3- Xoay cốt ga về vị trí cầm chừng, tăng tốc độ 100v/ph tương ứng với tốc độ cho trong bảng. 4- Siết vít hạn chế ga ở phía trước cho đến khi bơm phân phối một lượng nhiên liệu tương ứng theo Catolog , sau đó siết ốc chặn lại. Điều chỉnh tốc độ tiết chế. 1- Khoá van dẫn tới ly thuỷ tinh. Mở van tới lỗ chính (Manifold orifice) xoay cốt ga tới vị trí tối đa. 2- Tăng tốc độ của bơm tới khi áp lực tại ống chính đạt tới giá trị cực đại. Tiếp tục tăng tốc độ của bơm cho đến khi tốc độ giảm tới 70 Psi. Giữ áp lực này, kiểm tra tốc độ và xem cột Gorvernor Speed RPM-PSI. Nếu thấp thì thêm chêm giữa lò lo tiết chế tốc độ cao và bộ phận giữ lò xo. Tháo thêm chêm nếu áp lực quá cao. 3- Mỗi .001” bề dày chêm thì làm thay đổi 4v/ph. 4- Mỗi lần tháo nắp dậy lò xo tiết chế thì phải cho bơm chạy lại để xả gió. Tốc độ chỉ thị chỉ sai khi có không khí lọt vào trong buồng bơm trong xung quanh quả văng. 5- Trên bơm nhiên liệu có vít điều chỉnh tốc độ tại hộp đặt lò xo tiết chế, vít dưới đáy là vít điều chỉnh tốc độ tối đa. Điều chỉnh tốc độ cầm chừng. 1- Mở tới lỗ cầm chừng, đóng các van đến các lỗ khác lại. 2- Để cốt ga ở vị trí cầm chừng, cho bơm quay 500v/ph. 3- Tháo nắp đậy lò xo ra áp lực ở ống chính có trong bảng dưới. Nếu áp lực thấp thì siết vít cầm chừng vào và áp lực cao thì vặn ra (xem bảng số liệu cân bơm). 4- Để thay đổi tốc độ cầm chừng đối với loại tiết chế điều khiển bằng gió thì thêm hay bớt chêm bên dưới lò xo cầm chừng. Kiểm tra lọt khí 1- Khi có lọt khí, phương pháp nhanh chóng để tìm hư hỏng là tăng áp lực của bơm và của hệ thống. 2- Đóng bộ cúp dầu mở van trên đường dầu về trong thân bơm. Đóng nút nhiên liệu lại. 3- Giữ áp lực 30 Psi lâu hơn một phút. Tìm chỗ hư hỏng trên bơm có rò rỉ. Bảng số liệu cân bơm Cummins Công suất ấn định tiêu chuẩn Kiểu động cơ Công suất đinh mức- Số vòng quay. (Hp- RPM) Áp suất trên đường ống chính PSI- RPM Lực cầm chừng ở 500 RPM Bộ điều tốc (PSI- v/p) Sự rò rỉ qua cốt cần ga (cc/ph) A-6 J-4 J-6 JF-6 JN-6 JNS-6 JS-6 JT-6 H-4 HRC-4 NHC-4 NT-4 H-6 HR-6 HRFB-6 HRS-6 HS-6 NH-6 NH-6 NHRS-6 NHS-6 NRT-6 NRT-6 NRT-6 NT-6 NTO-6 NVH-12 NVHS-12 L-6 LR-6 LRT-6 VT-12 NTA-855-C NT-855-C NTA-855-C NT-855-C NT-855-C N-855-C NTA-855-C NT-855-C NT-855-C NT-855 NT-855 100-2200 70-2200 95-1800 105-2200 125-2500 165-2500 150-250 175-2500 100-1800 101-1800 125-2000 165-2000 150-1800 165-1800 180-2000 225-1800 200-1800 200-2100 210-2100 300-2100 30100 275-2100 300-2100 300-2100 250-2100 262-2100 400-2100 550-2100 250-1000 300-1100 450-1100 600-2100 450-2300 220-1800 405-2300 220-1800 245-1850 180-1850 362-2100 235-2300 133-1800 205-2300 260-1950 37-2100 40-2100 33-1700 40-2100 66-2400 116-2400 113-2400 120-2400 58-1700 61-1700 114-1900 120-1900 67-1700 75-1700 86-1900 92-1200 87-1700 103-2000 113-2000 135-2000 105-2000 175-2080 210-2000 145-2000 168-2000 175-2000 123-1600 156-1600 101-1800 133-2000 156-2000 146-1600 218-2300 110-1800 220-2300 107-1800 - 130-1850 180-2100 131-2200 120-1800 178-2300 120-1800 4PSI 5 5 4 6 18 25 10 15 15 6 12 20 40 45 20 20 20 20 20 25 36 60 36 6 2 30 34 14 14 14 35 40 42 48 25 - 70 75 50 55 55 50 30-2250 40-2240 40-1880 40-2300 40-2620 40-2620 40-2620 40-2620 40-1900 40-1900 40-2120 40-2110 40-1870 40-2090 40-1890 40-2220 40-2200 40-2200 40-2200 40-2200 40-2200 40-2200 40-2200 40-2200 70-2260 70-2260 70-2260 70-2290 40-2300 70-2260 40-2260 40-2290 - 40-2260 40-2460 40-1940 40-2150 40-1940 40-2040 40-2000 40-2290 40-2390 40-2000 300 300 300 300 300 300 300 150 300 300 300 75 300 300 300 300 300 300 300 75 75 75 75 300 300 300 300 300 75 300 35-70 (NON) 35-80 (NON) 31 (NON) - - (NON) - - 300 - Phương pháp điều chỉnh bộ tiết chế động cơ. 1- Cho động cơ chạy để dầu bôi trơn lên tới 140o F thì tắt máy hoặc cho nó chạy ở chế độ cầm chừng. Tháo nút đậy ra khỏi hộp đậy lò xo. Vít điều chỉnh tốc độ cầm chừng được giữ nhờ vòng chặn. Vặn vít vào để tăng hoặc giảm tốc độ động cơ. Tốc độ cầm chừng phải điều chỉnh thấp hơn tốc độ yêu cầu khoảng 40- 50 v/ph, khi điều chỉnh lúc động cơ đang chạy. Vì khi động cơ đang chạy không khí lọt vào bên trong hộp đậy lò xo và như vậy có sự thay đổi tốc độ khi hộp đậy lò xo đầy dầu sau khi đã gắn nút đậy lại. Gắn nút đậy lại. Một số dụng cụ dùng để kiểm tra và sửa chữa bơ Cummins. Hình 3.8: Dụng cụ tháo lắp bơm Cummins. Hình 3.9: Dụng cụ cân chỉnh vòi phun. Hình 3.10: Máy cân chỉnh hành trình của vòi phun trên bơm Cummins. Hình 3.11: Thiết bị kiểm tra rò rỉ của vòi phun trên bơm Cummins. CHƯƠNG IV KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 1. KẾT LUẬN: Trong phạm vi luận văn tốt nghiệp, do còn hạn chế về thời gian, nguồn tư liệu và kiến thức tổng hợp giữa thực tế và lý thuyết của em. Nên trong nội dung của đề tài em chỉ làm rỏ được những vấn đề cơ bản sau đây: Một là, trình bày được tổng quan về các hệ thống phục vụ cho động cơ nói chung và cho động cơ Cummins NTA855M nói riêng như hệ thống nhiên liệu, hệ thống làm mát, hệ thống bôi trơn… Hai là, phân tích được đặc điểm cấu tạo, nguyên lý làm việc trên động cơ thuỷ Cummins. Ba là, vận dụng các phần mềm để vẽ và mô phỏng được cấu tạo nguyên lý làm việc của của BCA- VP trên động cơ thuỷ Cummins. Bốn là, được tiếp xúc trực tiếp với công việc tại công ty. Nên em hoàn thiện hơn về lý thuyết và thực tế cũng như tác phong làm việc trong công ty của một người kỹ sư. Bên cạnh những nội dung đã được hoàn thành, trong đề tài của em chắc còn những thiếu xót và hạn chế, em rất mong được sự quan tâm đóng góp của các thầy, cô và bạn bè để cho chất lượng trong bài luận văn của em được hoàn thiện hơn. 2. ĐỀ XUẤT Ý KIẾN: Qua quá trình nghiên cứu và thực hiện đề tài này em gặp một số khó khăn về các mặt như: kiến thức về tin học, áp dụng giữa thực tế và lý thuyết. Nên theo em : + Tổ chức các lớp học tin thật sớm và nhiều hơn để chúng em dễ dàng hơn trong khi thực hiện đề tài mô phỏng. + Tạo điều kiện cho chúng em được tiếp xúc với thực tế nhiều hơn. + Do tại xưởng còn hạn chế máy móc, thiết bị để cho sinh viên chúng em được tháo lắp cũng như xem nguyên lý hoạt động của động cơ, em mong rằng nhà trường có thật nhiều các đề tài mô phỏng.