hướng dẫn ôn tập khai thác hệ động lực tàu thủy

Đề 1:
Câu 1: hãy phân tích ảnh hưởng của chất lượng điều chỉnh hệ thống phun nhiên
liệu đến sự làm việc của động cơ diesel tàu thủy, vẽ đồ thị minh họa
1.1 khái niệm các thông số điều chỉnh hệ thống phun nhiên liệu
- áp suất phun nhiên liệu( P
f
): là hàm số biểu thị sự thay đổi của áp suất nhiên
liệu tại khoang phun theo góc quay của trục khuỷu động cơ. Đặc điểm biến thiên
của áp suất phun nhiên liệu phụ thuộc vào hàng loạt yếu tố như: đặc điểm cấu
tạo và tình trạng kỹ thuật của hệ thống phun, chế độ làm việc của động cơ, các
hiện tượng thủy động diễn ra trong khoang nạp, khoang bơm, khoang cao áp…
- góc phun sớm(
s
ϕ
): là giai đoạn từ thời điểm bắt đầu phun nhiên liệu đến điểm
chết trên tính theo góc quay trục khuỷu.
- công suất có ích(N
e
): là công suất của động cơ được phát ra tại đuôi của trục
khuỷu để từ đó truyền năng lượng đến các bộ phận tiêu thụ như máy công tác, hệ
động lực tàu thủy.
- hiệu suất có ích(
e
η
): là tỉ số giữa nhiệt lượng chuyển thành công có ích với
nhiệt lượng cung cấp cho động cơ do nhiên liệu được đốt cháy bên trong xylanh
động cơ tạo ra trong 1 đơn vị thời gian.
- Suất tiêu hao nhiên liệu( g
e
): là tỉ số giữa lượng tiêu hao nhiên liệu với công
suất có ích của động cơ trong 1 đơn vị thời gian, suất tiêu hao nhiên liệu thường

được dùng làm chỉ tiêu đánh giá tính kinh tế của động cơ.
- Áp suất cháy cực đại(P
z
): là đại lượng đặc trưng bằng áp suất lớn nhất trong
quá trình cháy dùng để đánh giá phụ tải cơ trong quá trình hoạt động của động
cơ.
- Nhiệt độ khí xả(T
x
): là nhiệt độ trên đường ống xả của động cơ, đặc trưng cho
phụ tải nhiệt.
- Độ đen của khí xả(K%): là đại lượng đặc trưng cho chất lượng của quá trình
cháy trong động cơ.
1.2 phân tích ảnh hưởng của góc phun sớm:
Mỗi loại động cơ đều có 1 góc phun sớm tốt nhất. Việc lựa chọn góc phun sớm tốt nhất
được xác định nhờ thực nghiệm bằng cách xây dựng đặc tính điều chỉnh góc phun sớm
của động cơ.
Định nghĩa: đặc tính điều chỉnh góc phun sớm nhiên liệu là hàm số ( hay đồ thị) thể hiện
sự biến thiên của công suất động cơ N
e
, suất tiêu hao nhiên liệu g
e
và các thông số khác
của động cơ theo góc phun sớm nhiên liệu khi động cơ chạy ở số vòng quay không đổi.
Yi =
( )
s
f
ϕ
khi h
a

= conts

ảnh hưởng của góc phun sớm nhiên liệu
Phân tích:
Trong quá trình sử dụng động cơ, góc phun sớm bị thay đổi do nhiều nguyên nhân nhưng
nguyên nhân chủ yếu là:
- Các chi tiết truyền động cho bơm cao áp bị hao mòn( các khớp nối trục đối với
bơm cụm, các con lăn, các cam nhiên liệu bị hao mòn).
- Đặc tính của các cặp lắp ghép kín khít BCA bị khác nhau( do 1 chi tiết bị thay
thế khi lắp trong quá trình sửa chữa).
- Cặp lắp ghép pittong-xylanh BCA bị hao mòn
- Sự điều chỉnh góc phun sớm ban đầu bị thay đổi hoặc có sai sót trong các hệ
thống truyền động( con đội, mối ghép bj lỏng )
Khi tăng
s
ϕ
thì thời gian cháy trễ
i
τ
tăng do nhiên liệu phun vào buồng đốt khi áp suất
P
c
và nhiệt độ T
c
của không khí nén vẫn còn thấp, điều kiện chuẩn bị vật ly và hóa học
tương đối kém, quá trình chuẩn bị cho nhiên liệu phát hỏa diễn ra chậm. Kết quả là tại
thời điểm phát hỏa, trong buồng máy đã tập trung 1 phần lớn lượng nhiên liệu chu trình.
Lượng nhiên liệu này sẽ bốc cháy mãnh liệt trong điều kiện nồng độ oxygen lớn và thể
tích của không gian công tác nhỏ, áp suất cháy cực đại P
z

và tốc độ tăng áp suất
ϕ
∆
∆p
sẽ
lớn và động cơ làm việc cứng. Ngoài ra khi tăng
s
ϕ
quá lớn có thể xảy ra hiên tượng
nhiên liệu không cháy hoặc cháy trên đường nén dẫn đến công suất của động cơ giảm do
tăng tổn thất nhiệt, tăng phụ tải cơ tác dụng lên cơ cấu truyền lực.
Nếu
s
ϕ
quá nhỏ quá trình cháy sẽ kéo dài sang thời kỳ giãn nở( tỉ số giãn nở thực tế bị
giảm đi) do đó làm giảm tốc độ tăng áp suất
ϕ
∆
∆p
và áp suất cháy cực đại P
z
, tăng nhiệt độ
khí xả, tăng tổn thất nhiệt cho nước làm mát, giảm công suất và hiêu suất động cơ do đó
lượng nhiên liệu cháy rớt tăng.
Kết luận:
Đối với từng kiểu động cơ, tùy thuộc vào đặc điểm của nó( tỉ số nén, phương pháp hình
thành hỗn hợp, qui luật cung cấp nhiên liệu, tốc độ quay ) bằng thực nghiệm có thể lựa
chọn 1 góc phun sớm
s
ϕ

có lợi nhất với góc phun sớm này, động cơ sẽ đạt được các chỉ
tiêu công suất và kinh tế tốt nhất trong khi vẫn đảm bảo cho P
z
và
ϕ
∆
∆p
nằm trong phạm
vi cho phép. Khi điều chỉnh góc
s
ϕ
sai lệnh giá trị này quá sớm hoặc quá muộn sẽ làm
giảm các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của động cơ.
Lời khuyên:
Trong mọi trường hợp khi lựa chọn góc phun sớm ta nên lấy giá trị cao trong khoảng giá
trị giới hạn mà nhà chế tạo đã qui định vì như vậy động cơ sẽ làm việc kinh tế hơn. Đối
với động cơ có đường kính BCA dưới 15mm sau 1 thời gian làm việc xác định của động
cơ cần tăng góc phun sớm hình học
sh
ϕ
lớn hơn giá trị đã qui định ban đầu vì sau 1 thời
gian làm việc do các cặp lắp ghép kín khít của BCA và vòi phun bị hao mòn, nhiên liệu
rò rỉ nhiều nên góc phun sớm thực tế bị giảm đi.
1.3 phân tích ảnh hưởng của áp suất phun:
Trong động cơ diesel, nhiên liệu có cháy kiệt và kịp thời hay không phụ thuộc rất nhiều
vào chất lượng phun tơi nhiên liệu vì nếu nhiên liệu không được phun tơi và phân bố đều
trong không gian buồng cháy sẽ gây khó khăn cho sự hình thành hòa khí, kéo dài thời
gian cháy rớt, làm giảm công suất và hiệu suất của động cơ. Ngoài ra còn thải khói đen
gây ô nhiễm môi trường, tích muội than trên buồng máy làm cho động cơ hoạt động
không bình thường. Nếu chất lượng phun sương tốt( kích thước của hạt nhỏ, đều và được

phân bố đều trong không gian buồng máy) sẽ làm tăng nhanh tốc độ hình thành hòa khí,
rút ngắn quá trình cháy làm cho nhiên liệu được đốt kiệt và cháy kịp thời làm tăng công
suất và hiệu suất của động cơ.
Định nghĩa: Đặc tính điều chỉnh áp suất phun nhiên liệu là hàm số( hay đồ thị) thể hiện
sự biến thiên của công suất động cơ, suất tiêu hao nhiên liệu hoặc các thông số khác của
động cơ theo áp suất phun nhiên liệu khi động cơ chạy ở số vòng quay không đổi.
Yi=f(P
f
) khi h
a
=const
ảnh hưởng của áp suất phun nhiên liệu
Phân tích:
Do cuối kỳ nén mới phun nhiên liệu vào xylanh động cơ nên quá trình hình thành hòa khí
rất ngắn, chỉ chiếm khoảng( 15-35%) góc quay trục khuỷu, do đó tạo nên tình trạng
không đều về thành phần hòa khí trong các khu vực buồng cháy động cơ. Mặt khác
không thể đem số nhiên liệu cấp cho chu trình phun cùng một lúc vào xylanh động cơ, do
vậy trong suốt thời gian phun nhiên liệu, thành phần hòa khí trong xylanh cũng biến động
liên tục. Tại khu vực hòa khí đậm, nhiên liệu do thiếu oxy nên cháy chậm, thậm chí cháy
không kiệt tạo ra khói đen trong khí xả, còn khu vực hòa khí nhạt gây nên tình trạng
không tận dụng hết oxy. Khi áp suất phun nhiên liệu quá thấp, việc xé tơi phun sương
nhiên liệu qua vòi phun sẽ kém, các tia nhiên liệu quá ngắn sẽ không bao trùm hết không
gian buồng đốt khiến nhiên liệu và không khí hòa trộn không đều, lượng nhiên liệu cháy
rớt tăng và cháy không hoàn toàn làm tăng tổn thất nhiệt dẫn đến giảm công suất và hiệu
suất động cơ, suất tiêu hao nhiên liệu tăng.
Mặt khác khi áp suất phun nhiên liệu quá thấp thì thời gian chậm cháy sẽ kéo dài, làm
tăng phụ tải cơ có tác dụng lên cơ cấu truyền lực của động cơ do lượng nhiên liệu tập
trung trong giai đoạn chậm cháy nhiều hơn dẫn đến tăng tốc độ tăng áp suất
ϕ
∆

∆p
và áp
suất cháy cực đại tại P
z
. Ngoài ra, phần nhiên liệu chưa kịp bay hơi khi hòa khí đã cháy
do tác dụng của nhiệt độ cao dễ bị phân giải tạo nên các hạt cacbon khó cháy. Kết quả,
làm tăng nhiệt độ khí xả của động cơ, tăng muội than trong buồng máy và trong khí xả
làm giảm hiệu suất và độ hoạt động tin cậy của động cơ. Khi tăng áp suất phun tốc độ lưu
động nhiên liệu ra khỏi đầu phun tăng lên. Kết quả là chất lượng phun nhiên liệu tốt hơn,
chiều dài chum tia nhiên liệu tăng lên, làm tăng độ tán xạ, độ đồng nhất phun. Hỗn hợp
càng đồng nhất thì hệ số dư lượng không khí càng giảm, rút ngắn thời gian chậm cháy
làm cho quá trình cháy diễn ra nhanh hơn do đó làm tăng công suất có ích của động cơ.
Mặt khác theo công thức:
nAN
m
i
vle

η
α
η
η
=
n = conts

e
nl
e
N
G

g =
;
hnl
e
e
QG
N
.
=
η
Ta thấy rằng khi
α
càng nhỏ thì công suất có ích N
e
tăng lên dẫn đến g
e
giảm và
e
η
tăng.
Tuy nhiên khi áp suất phun quá lớn các hạt nhiên liệu được phun vào buồng đốt có tính
bay hơi quá cao sẽ khó hòa trộn với không khí nén để tạo thành hỗn hợp cháy đồng nhất
dẫn đến lượng nhiên liệu cháy không hoàn toàn tăng, làm giảm công suất và hiệu suất của
động cơ, suất tiêu hao nhiên liệu tăng lên.
Kết luận:
Căn cứ vào đặc tính điều chỉnh áp suất phun nhiên liệu người ta có thể lựa chọn được chế
độ điều chỉnh hệ thống nhiên liệu thích hợp, phát huy công suất cần thiết trong khi vẫn
đảm bảo các thông số công tác khác nằm trong giới hạn cho phép. Đối với mỗi loại động
cơ, tùy theo tình trạng kỹ thuật sẽ có 1 áp suất phun hợp ly nhất. Tại đó động cơ hoạt
động kinh tế và hiệu quả nhất.

Lời khuyên:
Các chi tiết trong hệ thống nhiên liệu sẽ bị hao mòn sau 1 thời gian làm việc, đặc biệt là
cặp lắp ghép pittong-xylanh của BCA, dẫn đến áp suất phun nhiên liệu sẽ bị thay đổi là
giảm công suất và hiệu quả kinh tế của động cơ. Do đó, trong quá trình sử dụng cần
thường xuyên theo dõi để điều chỉnh áp suất phun 1 cách hợp ly nhất nhằm nâng cao hiệu
quả khai thác của động cơ.
1.4 phân tích ảnh hưởng của lượng cung cấp nhiên liệu chu trình và ảnh hưởng của
sự điều chỉnh lượng cung cấp nhiên liệu giữa các xylanh:
Đặc tính Điều chỉnh lượng nhiên liệu cung cấp đồng đều giữa các Cylindre
Khi lượng nhiên liệu cung cấp không đồng đều giữa các xylanh thì sẽ xảy ra hiện tượng
một số xylanh được cung cấp lượng nhiên liệu chu trình quá cao và một số xylanh được
cung cấp lượng nhiên liệu chu trình quá thấp. Sự quá cao hay quá thấp của g
ct
đều ảnh
hưởng bất lợi đến sự làm việc của động cơ.
Những xylanh được cung cấp nhiều nhiên liệu sẽ có quá trình cháy không tốt do thiếu
oxy. Động cơ làm việc quá tải, nhiên liệu được phun nhiều vào thời kỳ cháy trễ và được
chuẩn bị đầy đủ về vật ly và hóa học nên trong thời kỳ cháy nhanh sẽ tạo ra áp suất cháy
cực đại lớn( P
f
tăng), động cơ hoạt động thô bạo các chi tiết chịu tải của động cơ dễ hỏng.
Nhiên liệu quá nhiều quá trình cháy sẽ bị kéo dài sang thời kỳ giãn nở(cháy rớt) sẽ làm
cho nhiệt độ khí xả tăng lên(T
x
tăng), mức độ ô nhiễm môi trường tăng(K% tăng).
Hiệu suất chỉ thị giảm(
i
η
) do tổn thất nhiệt cho nước làm mát, nhiệt độ khí xả tăng

1
1
Q
QQ
i
i
∆−
=
η
Công suất có ích giảm vì áp suất chỉ thị giảm nên áp suất có ích giảm dẫn đến công suất
có ích giảm.
Những xylanh không được cung cấp đủ nhiên liệu hỗn hợp cháy sẽ quá loãng, quá trình
cháy sẽ kém, các thông số công tác sẽ giảm.
Kết luận:
Lượng cung cấp nhiên liệu không đồng đều giữa các xylanh sẽ làm cho 1 số xylanh bị
quá tải và 1 số xylanh bị non tải, cả 2 trường hợp đó các thông số công tác đều không có
lợi như độ ơ nhiễm mơi trường tăng, cơng suất có ích giảm, hiệu suất có ích giảm, suất
tiêu hao nhiên liệu cao, ứng suất cơ và nhiệt tăng. Động cơ làm việc khơng êm, rung
động mạnh. Trong tình trạng kỹ thuật như vậy số vòng quay thấp nhất ổn định của động
cơ sẽ bị tăng lên.
Khi động cơ đang làm việc ta có thể phát hiện được sự cung cấp nhiên liệu khơng đồng
đều giữa các xylanh bằng phương pháp:
- dựa theo nhiệt độ khí xả của từng xylanh: các giá trị khơng được sai lệch q 6%
so với giá trị trung bình.
- Dựa theo áp suất chỉ thị trung bình: sai lệch của các xylanh khơng được vượt
q 3,5%.
- Lần lượt đánh chết từng xylanh rồi theo dõi độ giảm số vòng quay của động cơ.
Câu 2: Phân tích lựa chọn tải và tốc độ hợp ly cho hệ động lực tàu thủy ở chế độ
hành trình tồn phần( vẽ đồ thị minh họa) => trong sách
Chế độ làm việc luôn luôn thay đổi theo đặc điểm sử dụng

của hệ động lực, Tốc độ tàu đạt được khi liên hợp đẩy tàu
làm việc ở số vòng quay đònh mức (nđm), công suất đònh
mức (Ndm) gọi là chế độ hành trình toàn phần.
Đề 2
Câu 1: Phân tích ảnh hưởng của chất lượng điều chỉnh hệ thống trao đổi khí đến
sự làm việc của động cơ diesel tàu thủy, vẽ đồ thị minh họa.
1.1 khái niệm các thơng số điều chỉnh hệ thống trao đổi khí: N
e
, P
z
, T
x
, g
e
, K%,
e
η
Trong quá trình làm việc của động cơ các chi tiết của
hệ thống cơ cấu phân phối khí sẽ hao mòn gây ảnh hưởng
đến chất lượng làm việc của động cơ.
1.2 phân tích ảnh hưởng của khe hở nhiệt xupap
định nghĩa:
Đăc tính điều chỉnh khe hở nhiệt (hn) là đồ thò (hàm
số) biểu diễn sự biến thiên của công suất, momen
quay,suất tiêu hao nhiên liệu hoặc các thông số công tác
của đôïng cơ khi thay đổi khe hở nhiêt của xu páp. Yi =f(h
n
)
khi h
n

= const
Phân tích:
Khi khe hở nhiệt tăng khoảng cách giữa cò mổ và
đuôi xu pap tăng lên làm giảm hành trình xu pap ,làm giảm
tiết diện lưu thông khí ,tổn thất áp suất khí nạp tăng ,làm
tăng hệ số khí sót giảm hệ số nạp , gây ảnh hưởng tới hệ
số dư lượng không khí .Tất cả đều làm giảm chất lượng quá
trình cháy. Do việc cháy không hoàn toàn nên làm tăng
lượng nhiên liệu tiêu hao ,đường khói đen cũng tăng, do
cháy rớt nhiệt truyền cho vách xi lanh tăng lên làm giảm
hiệu suâùt chỉ thò giảm,hiệu suất có ích giảm.
Đặc biệt khi khe hở nhiệt quá lớn khi khoảng cách
giữa đầu cò mổ và đuôi xu pap khá lớn khi các chi tiết
giãn nở nhiệt ra vẫn còn khoảng trống khá lớn tạo lên
tiếng gõ kim loại .tiết diện lưu thông qua xu pap hẹp động cơ
khó khởi động và dễ tắt máy.
Khi khe hở nhiệt nhỏ hơn giá trò tối ưu của nhà chế
tạo quy đònh thì trong quá trình làm việc ,động cơ nóng lên
các chi tiết có sự giãn nở nhiệt làm cho xupap nạp luôn ở
trạng thái đóng không kín , kết quả là làm cho công suất
động cơ giảm , hiệu suất chỉ thò giảm .
Vì vậy trong q trình động cơ làm việc ta cần thường xun theo dõi và điều
chỉnh đúng khe hở nhiệt xupap nên chọn giá trị nhỏ nhất trong giới hạn mà nhà chế tạo đã
quy định:
Mỗi loại động cơ đều có quy định trị số khe hở nhiệt tiêu chuẩn.
Thường khe hở nhiệt xupáp hút từ 0,15 – 0,30mm.
khe hở nhiệt xupáp xả từ 0,25 – 0,35mm.

Ảnh hưởng của khe hở nhiệt đến động cơ Diesel
1.3 phân tích ảnh hưởng của pha phân phối khí

Trong quá trình sử dụng động cơ các pha phân phối khí bị thay đổi do nhiều
nguyên nhân:
- Sự thay đổi khe hở trong cơ cấu truyền động cho xu pap do các chi tiết bị hao
mòn hoặc do tính chất điều chỉnh của cặp lắp ghép bị thay đổi .
- Sự thay đổi profin cam do bị hao mòn.
- Sự hao mòn các răng của bánh răng truyền động cho trục cam.
- Các bánh răng truyền động ăn khớp với nhau không đúng vị trí (khi lắp ráp
động cơ, khi tháo rời hoặc thay thế chúng ).
- Cam rời bị xoay so với trục hoặc lắp không chính xác trên trục.
- Trục cam bị xoắn ( nhất là đối với động cơ có tôc độ nhanh )
- Các họng xu pap và các cửa quét, thải bị bám muội.
Trong các yếu tố thì đó sự hao mòn profin cam và thay đổi khe hở nhiêt ảnh
hưởng đến pha phân phối khí là nhiều hơn cả.
Khi pha phân phối khí bị thay đổi trị số thời gian-tiết diện của xupap giảm đi, do
đó tốc độ lưu động của dòng khí tăng lên và tăng tổn thất khí động , hậu quả là nạp không
đầy và thải không sạch . trong trường hợp đó nếu h
a
= const thì hệ số dư lượng không khí
α
giảm, nên chất lượng quá trình cháy giảm sút, làm giảm công suất và tính kinh tế của
động cơ.
Thực tế sử dụng động cơ Diesel tàu thủy cho thấy rằng trong phạm vi giới hạn
hao mòn cho phép của cam, các pha phân phối khí chỉ bị thay đổi khơng đáng kể và
khơng gây ảnh hưởng rõ rệt tới chất lượng nạp đầy và làm sạch xi lanh.
Trong q trình sử dụng, ta cần định kì kiểm tra các pha phân phối khí. Đặc biệt
nếu như trong sửa chữa có thay thế một vài chi tiết cơ cấu phân phối khí thì sau khi sửa
chữa nhất thiết phải điều chỉnh lại pha phân phối khí theo giá trị cho trong Bản hướng
dẫn sử dụng động cơ.
Câu 2: hãy phân tích cơ sở lựa chọn tải và tốc độ hợp ly cho hệ động lực tàu thủy
ở chế độ kéo, lai dắt vẽ đồ thị minh họa.

Chế độ kéo là một trong những chế độ mà động cơ
tàu thủy làm việc rất nặng nề về ứng suất cơ và ứng
suất nhiệt vì sức cản của tàu tăng lên. Hậu quả làm
giảm số vòng quay giảm xuống điểm làm việc của liên
hợp sử dụng xác đònh bởi giao điểm của 2 đường đặc tính
giới hạn và đặc tính chân vòt ở chế độ kéo (điểm B trên
hình).
C
B
A
d
c
E
D
Ne%
Ne
sd
Ne
đm
a
b
0
n
min
60
n%
n
sd
100
Ở chế độ này tốc độ tàu phụ thuộc vào đối tượng đánh bắt mà có những giá

trị khác nhau, thơng thường khoang3-5 hl/h. Sức cản của lưới cá khoảng 8-12 lần
lớn hơn sức cản vỏ tàu. Tùy theo trạng thái biển, sóng, gió má đặc tính chân vịt
khi buộc tàu và đặc tính chân vịt khi tàu chạy tự do, trong điều kiện thời tiết tốt.
Tốc độ dắt lưới V
k
ảnh hưởng đến các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của động cơ diesel.
Ở cùng một số vòng quay phụ tải nhiệt của máy chính ở chế độ dắt lưới cao hơn
nhiều so với chế độ tự do.
Để ngăn ngừa sự quá tải của máy chính, ở chế độ dắt lưới cần phải giảm số
vòng quay đối với chân vịt có bước xoắn cố định và giảm tỷ số bước H/D đối với
chân vịt biến bước theo đặc tính giới hạn hoặc nhiệt độ khí xả cho phép của
xylanh.
Từ hình trên cho thấy
Ở chế độ kéo 1, đặc tính chân vịt tương ứng là đường 2. Đường đặc tính này dốc
hơn đường đặc tính 1 và nếu không thay đổi tỷ số truyền của hộp số theo hướng tăng
mômen xoắn thì liên hợp tàu sẽ bị nặng thủy động, động cơ sẽ bị quá tải. Để cho động cơ
không bị quá tải về mômen thi điểm làm việc sẽ phải là điểm A
1
. Lúc này động cơ không
phàt huy được công suất định mức và số vóng quay nhỏ hơn giá trị định mức. Rõ ràng
chân vịt đòi hỏi mômen xoắn lớn hơn giá trị của chế độ tính toán ( vì sức cản vỏ tàu lớn).
Để cho động cơ phát huy hết công suất và đáp ứng được yêu cầu về mômen xoắn của
chân vịt, người ta cho liên hợp tàu làm việc theo cấp tiến số 2 của hộp số. Lúc này điểm
làm việc của liên hợp sẽ là điểm B và có các thông số làm việc:
N
B
=N
A
=N
1eđm

M
B
=M
1
/i
1
> M
2
i
2
=n
B
/n
1đm
< i
1
=n
A
/n
1đm
Chế độ kéo 2 có đường đặc tính chân vịt tương ứng là đường 3. Đường đặc tính
này dốc hơn đường đặc tính 2 và nếu không thay đổi tỷ số truyền theo hướng tăng
mômen xoắn thì liên hợp sẽ bị nặng thủy động, động cơ sẽ bị quá tải. Trong trường hợp
này để cho động cơ không bị quá tải về mômen thì phải điều chình cho động cơ làm việc
theo đặc tính giới hạn mômen 5 và điểm làm việc sẽ là điểm B
1
.
Rõ ràng lúc này động cơ không phát huy hết công suất và số vòng quay không đạt được
giá trị định mức do chân vịt đòi hỏi mômen xoắn lớn hơn giá trị ở cấp kéo 1 (vì sức cản
vỏ tàu lúc này lớn hơn). Lùc này, để cho động cơ phát huy hết công suất và đáp ứng được

yêu cầu về mômen xoắn của chân vịt, người ta cho liên hợp tàu làm việc theo cấp số tiến
3 của hộp số và điểm làm việc mới sẽ là điểm C với các thông số làm việc như sau:
N
C
=N
B
=N
A
=N
1eđm
M
C
=M
1
/i
3
> M
A
i
3
=n
C
/n
1đm
< i
2
=n
B
/n
1đm

< i
1
=n
A
/n
1đm
Đối với mỗi chế độ kéo của tàu ta có thể tìm được một tỷ số truyền thích hợp, ở
đó cơng suất của động cơ đạt giá trị định mức, mơmen trên trục ra của hộp số đáp ứng
được u cầu của chân vịt.
Đề 3
Câu 1: Phân tích ảnh hưởng của chất lượng nhiên liệu và dầu bơi trơn đến sự làm
việc của động cơ diesel tàu thủy, vẽ đồ thị minh họa
1.1 chất lượng nhiên liệu và dầu bơi trơn:
Nhiên liệu có chất lượng tốt là nhiên liệu phải đảm bảo
các yêu cầu :
- Hòa trộn dễ dàng với không khí và cháy nhanh
-Khi cháy tỏa ra nhiều nhiệt từ một đơn vò thể tích
nhiên liệu
- Không để lại tro cặn sau khi cháy và sản phẩm cháy
không gây ô nhiễm môi trường
-Vận chuyển , bảo quản và phân phối dễ dàng.
Dầu bôi trơn có chất lượng tốt là dầu bôi trơn có khả
năng bám dính tốt trên các bề mặt được bôi trơn để ngăn
chặn sư xuất hiện của ma sát khô, làm giảm đến tối đa sự
hao mòn chi tiết .
1.2 Các thơng số đánh giá chất lượng nhiên liệu và dầu bơi trơn:
- Nhiên liệu : Độ nhớt ; số cetane ; nhiệt trò ; thành phần tạp chất .
- Dầu bôi trơn :Độ nhớt ; độ ổn đònh ; thành phần tạp chất.
1.3 ảnh hưởng của chất lượng nhiên liệu:
- Độ nhớt : Độ nhớt của nhiên liệu có ảnh hưởng chủ

yếu đén chất lượng quá trình phun nhiên liệu . Độ nhớt quá
cao sẽ làm cho các tia nhiên liệu khó phân tán thành các
hạt nhỏ và có thể bám trên thành xi lanh. Ngược lại , độ
nhớt quá thấp lại làm cho các tia nhiên liệu quá ngắn ,
không bao trùm hết không gian của buồng đốt . Cả hai
trường hợp trên đều dẫn đến chất lượng quá trình tạo hỗn
hợp cháy không cao , lượng nhiên liệu cháy rớt và cháy
không hoàn toàn tăng. Theo Niuton có thể xác đònh độ nhớt
của nhiên liệu theo công thức sau :

µ: Là độ nhớt động lực .
h
Sf
T
υ
µ

=
S: Là diện tích tấm phẳng I.
h: Là khoảng cách giữa 2 tấm phẳng
υ: Là độ nhớt động
Đồ thị biểu diễn sự ảnh hưởng của chất lượng nhiên liệu
- Số cetane : Là đại lượng đánh giá tính tự bốc cháy
của nhiên liệu bằng cách so sánh nó với
nhiên liệu chuẩn . Về trò số , đó là số phần
trăm thể tích của chất n-cetane ( C16H34 ) có
trong hỗn hợp với chất α-methylnaphthalen
(C10H7CH3 ) nếu hỗn hợp này tương đương với
nhiên liệu thí nghiệm về tính tự bốc cháy. n-
C16H34 được qui ước số cetane bằng 100 , α-

C10H7CH3 qui ước số cetane bằng 0.
- Nhiệt trò ( H ) : là lượng nhiệt năng tỏa ra khi đốt cháy
hoàn toàn một đơn vò khối lượng hoặc một đơn vò thể tích
nhiên liệu .
Nhiệt trò là một chỉ tiêu chất lượng cơ bản của
tất cả các loại nhiên liệu . Nhiệt trò có thể được xác đònh
bằng nhiệt lượng kế đẳng tích hoặc nhiệt lượng kế đẳng áp
bằng cách đốt cháy một lượng xác đònh mẫu thử rồi đo
nhiệt lượng tỏa ra và tính toán nhiệt trò .
Nhiệt trò đẳng áp ( Hp ) :nhiệt lượng thu được khi đót
cháy hoàn toàn một đơn vò số lượng nhiên liệu sau khi làm
lạnh sản phẩm cháy đến nhiệt độ bằng nhiệt độ của hỗn
hợp trước lúc đốt cháy trong điều kiện áp suất của sản
phẩm cháy đã được làm lạnh bằng áp suất của khí hỗn
hợp trước lúc đốt cháy .
Nhiệt trò đẳng tích ( Hv ) : Là nhiệt lượng thu được khi
đốt cháy hoàn toàn một đơn vò số lượng nhiên liệu sau khi
đã làm lạnh sản phẩm cháy đến nhiệt độ bằng nhiệt độ
của hỗn hợp trước lúc đốt cháy trong điều kiện không thay
đổi thể tích của sản phẩm cháy và hỗn hợp khí trước lúc
đốt cháy .
Hp = Hv + 10-3.pm. ( Vm – Vp ) ( kj/kg )
Trong đó : pm – áp suất của hỗn hợp trước khi đốt
cháy ( N/m2 )
Vm , Vp – thể tích của hỗn hợp trước lúc
đốt cháy và của sản phẩm cháy đã được làm lạnh ở áp
suất pm ứng với một đơn vò số lượng nhiên liệu.
Đối với nhiên liệu gốc dầu mỏ : Hv ≈ 1,02 Hp
- Hàm lượng tạp chất :
+ Tạp chất cơ học : Tạp chất cơ học có ảnh

hưởng trực tiếp và ngiêm trọng đến hệ thống phun nhiên
liệu của động cơ . Trong hệ thống phun nhiên liệu của động
cơ diezel có những chi tiết được chế tạo với độ chính xác rất
cao , như cặp piston-xilanh và van giảm áp của bơm cao áp ,
cặp kim phun – đầu phun của vòi phun . Khe hở giữa các cặp
chi tiết này có trò số trung bình khoảng 0,003 mm và sự có
mặt của các vật cứng với kích thước vài phần ngàn mm
cũng có thể làm hệ thống phun nhiên liệu bò hư hỏng rất
nhanh.
+ Sulfua (S ) : S có trong nhiên liệu tồn tại dưới
dạng tự do hoặc hợp chất như mercaptan , sulffide , .v.v .
Mercaptan có khả năng tác dụng lên nhiều loại kim loại như
đồng ( Cu ) , kẽm ( Zn ) , cadmum ( Cd ) và tạo thành các hợp
chất hóa học phức tạp , khó tan . Các hợp chất này có
thểùû kết tủa trên các chi tiết của hệ thống nhiên liệu
làm ảnh hưởng xấu đến hoạt động của động cơ.
Sulfua ( S ) tự do sẽ được đốt cháy thành SO2 , một
phần SO2 bò ô xy tiếp thành SO3 , sau đó SO3 kết hợp với hơi
nước tạo thành H2SO4 , a xít này tồn tại ở trạng thái hơi
cùng với hơi nước và và các chất khác của khí thải . Khi
nhiệt độ của khí thải giảm xuống , hơi a xít có thể ngưng tụ
và có tác động ăn mòn rất mạnh các bề mặt tiếp xúc
với khí thải.
S + O2 = SO2
2 SO2 + O2 = 2 SO3
SO3 + H2O = H2SO4
+ Các tạp chất hóa học khác : Trong thành phần
của dầu diesel có thể có hàng loạt tạp chất hóa học khác
với hàm lượng rất nhỏ như : vanadium ( V ) , natri ( Na ) , photpho
( P ) .v.v Các chất này đều có ảnh hưởng nhất đònh đến

cường độ ăn mòn các chi tiết tiếp xúc trực tiếp với nhiên
liệu và khí thải , trong đó hiện tượng ăn mòn do các tạp
chất hóa học gây ra trong điều kiện nhiệt độ cao được coi là
đáng kể nhất.
Trong điều kiện nhiệt độ của khí thải cao hơn 8000 C,
từ các tạp chất hóa học sẽ hình thành các hợp chất phức
tạp dưới dạng các o xít và các muối của chúng . Các hợp
chất này bám trên các bề mặt kim loại và tác dụng với
nó trong điều kiện nhiệt độ cao, kết quả là bề mặt kim loại
bò ăn mòn
V2O3 + O2 = V2O5
4 Fe +3 V2O5 = 2 Fe2O3 + 3 V2O3
1.4 Ảnh hưởng của chất lượng dầu bơi trơn:
+ Độ nhớt : độ nhớt là một trong những chỉ tiêu có ý
nghóa quyết đònh chất lượng của chất bôi trơn , nó ảnh
hưởng trực tiếp đến tổn hao năng lượng do ma sát , cường
độ hao mòn chi tiết máy , khả năng làm kín , khả năng làm
mát , .v.v Khi chọn độ nhớt của chất bôi trơn cần phải tính
đến tính năng , đặc điểm cấu tạo và điều kiện làm việc
của thiết bò được bôi trơn. Độ nhớt quá cao sẽ làm tăng
tổn hao năng lượng do ma sát , giảm khả năng làm mát.
Ngược lại , độ nhớt quá thấp sẽ làm tăng cường độ hao
mòn và giảm khả năng làm kín.
Trong quá trình sử dụng động cơ thì thì việc điều chỉnh
nhiệt độ dầu sẽ quyết đònh độ nhớt của dầu , ta sẽ thấy
rõ sự ảnh hưởng của nhiệt độ tới độ nhớt của dầu qua
đồ thò :
Anh hưởng của nhiệt độ dầu bơi trơn
Theo cơng rhức Petrơp, lực ma sát giữa lót piston và xi lanh có thể biểu diễn bằng
cơng thức :

)15.3(
δ
η
m
dms
C
FP
=
Trong đó :
d
η
- độ nhớt động lực của dầu ; KG.s/m
2
.
F - diện tích ma sát ; m
2
.
C
m
– tốc độ trung bình của piston; m/s.
δ
- khe hở hướng kính giữa piston và xi lanh ; m.
Qua cơng thức trên thấy rằng nếu giảm độ nhớt của dầu thì tổn thất cơ giới giảm
đi và do vậy hiệu suất cơ giới tăng lên, nhờ vậy mà suất tiêu hao nhiên liệu g
e
sẽ giảm.
Như đã rõ, độ nhớt của dầu bơi trơn phụ thuộc vào nhiệt độ.
khi nhiệt độ dầu q cao sẽ làm giảm chiều dày chêm dầu, kết quả là các chi tiết
chuyển động của động cơ bắt đầu làm việc trong điều kiện ma sát nửa ướt. Khi đó cơng

suất mất mát tăng lên và có thể dẫn tới sự hao mòn hư hỏng các bề mặt làm việc của chi
tiết. Việc tăng nhiệt độ dầu còn làm giới hạn nhiệt lượng do dầu mang đi trong khi làm
mát các bề mặt bơi trơn,vì vây cân bằng nhiệt động cơ sẽ thay đổi, đồng thời còn tăng
cường độ oxi hóa dầu, tốc độ tạo tích than nhanh, đặc biệt khi động cơ làm việc với nhiên
liệu có hàm lượng lưu huỳnh cao.
Do đó, trong sử dụng cần phải duy trì chính xác chế độ nhiệt của dầu bơi trơn đã
được quy định trong các tài liệu hướng dẫn vận hành động cơ đảm bảo khơng vượt q
giới hạn trên của chúng. Cũng khơng cho phép động cơ làm việc với nhiệt độ dầu thấp
hơn giới hạn dưới các khoảng nhiệt độ cho phép, vì điều đó sẽ làm giảm N
e
, tăng g
e
và
tăng hao mòn của các chi tiết chuyển động ( do tăng cản trở việc bơi trơn bề mặt ).
Qua việc phân tích trên cho phép rút ra ý nghĩa thực tiễn : nên duy trì nhiệt độ dầu
bơi trơn đi vào động cơ khoảng 60 – 70
o
C vì nbiệt độ này đảm bảo g
e
nhỏ nhất, tăng N
e
và giảm tốc độ hao mòn các chi tiết. Hệ thống làm mát kín của động cơ có thể đảm bảo
giữ cho nhiệt độ dầu bơi trơn đi vào động cơ nằm trên khoảng nhiệt độ như trên. Đối với
các động cơ Diesel làm mát hở, nhiệt độ dầu bơi trơn ra khỏi động cơ cần phải thấp hơn
60
o
C. cũng cần giữ cho chênh lệch nhiệt độ giữa dầu bơi trơn đi vào và đi ra khỏi động
cơ khơng vượt q 20 – 30
o
C.

+ Độ ổn đònh của dầu bôi trơn : Khi sử dụng dầu bôi trơn
có chất lượng xấu, khả năng ổn đònh kém, sẽ tăng nhanh
quá trình ô xi hóa làm tăng độ nhớt, tăng độ a xít và xuất
hiện các chất lắng cặn, phá hoại sự bôi trơn bình thường
của các bộ phận ma sát. Việc tăng độ a xít làm tăng
cường độ awn mòn kim loại và việc hình thành cáu cặn làm
xấu hoạt động của hệ thống bôi trơn , tạo nhiều tích than
trên các chi tiết buồng cháy , gây ra hàng loạt tác hại sau :
 Cản trở sự truyền nhiệt từ các buồng đốt ra ngồi làm tăng phụ tải nhiệt có thể
bị biến dạng huặc hư hỏng do q nhiệt.
 Tạo tích than trên các xupap, phá hoại độ kín khít cúa chúng ở thời gian đóng.
 Làm các vòng găng bị cháy trong các rãnh của piston.
 Làm tăng hiện tượng mài mòn lót xi lanh và các cụm piston – vòng găng.
Tích muội than trên các lỗ vòi phun làm xấu chất lượng phun nhiên liệu.
+ Hàm lượng tạp chất :
Hàm lượng tạp chất cơ học cao sẽ làm tăng hao mòn
giữa các chi tiết, tạo muội than và làm bẩn các bình lọc . Sự
có mặt của nước trong dầu cũng không ít nguy hiểm , nhất
là trong trường hợp dầu có các chất pha, nước sẽ làm tích
tụ và phân lớp chất pha, vì vậy mà làm giảm chất lượng
pha tích cực có trong dầu .
Kết luận:
Khi chất lượng nhiên liệu & dầu bôi trơn kém sẽ dẫn
đến nhiều ảnh hưởng xấu cho động cơ . Vì vậy việc sử dụng
nhiên liệu và dầu bôi trơn có chất lượng tốt là rất cần
thiết , làm tăng công suất và hiệu suất cho động cơ , làm
tăng độ bền sử dụng cho máy , tăng hiệu quả kinh tế ……
Câu 2: Phân tích lựa chọn tải và tốc độ hợp ly cho hệ động lực tàu thủy ở chế độ
hành trình tiết kiệm, có đồ thị minh họa
2.1 định nghĩa:

Chế độ hành trình tiết kiệm là chế độ làm việc có tải của
tàu chạy hành trình trong điều kiện sóng yên biển lặng.
2.2 phân tích:
2
1
A
15
16
V(hl/h)
Ne%
90
Ne
60
14
13
12
40
B
V
Giải tốc độ V và cơng suất N
e
ở chế độ hành trình tồn phần A và chế độ hành
trình tiết kiệm B. Ở điều kiện có tải (1) và điều kiện balat (2).
Chế độ hành trình tiết kiệm được xác lập từ những điều kiện cụ thể của một
chuyến biển. Cơng suất sử dụng ở chế độ hành trình tiết kiệm được lấy bằng:
N
etk
= (0,5-0,7) N
eđm
Đối với điều kiện làm việc lâu dài N

etk
khơng thấp hơn 0,4N
eđm
. Dãy cơng
suất trên ở chế độ hành trình tồn phần phụ thuộc vào tải trọng và trạng thái vỏ tàu
(hình 4-12). Miền chế độ làm việc của hành trình tồn phần có giới hạn dưới
N
egh
=50% khi V=88%V
đm
(vùng A), phía dưới vùng hành trình tồn phần là vùng
hành trình tiết kiệm(B), trong đó giới hạn dưới của tốc độ có giá trị bằng 80%V
đm
và cơng suất giảm đến 40%. Tùy theo thơng số của động cơ và chân vịt mà người
ta sẽ đề xuất biểu đồ cơng suất-số vòng quay và xác định các điểm làm việc ở chế
độ tồn phần tiết kiệm.
Khi tăng tải thì giảm chậm, tăng nhanh tăng chậm ge
giảm chậm. Khi tăng tải đến mức nào đó thì sẽ đạt gía trò
mi
e
Ag
ηη
1
5
=
lớn nhất lúc đó ge sẽ đạt giá trò nhỏ nhất. Tiếp tục tăng
tải thì giảm nhanh tăng chậm ge tăng dần.
Kết luận:
Như vậy, khi tàu bơi ở chế hành trình tiết kiệm(vùng B) thì:
Ne

tk
= Ne
s
= (0,5 - 0,7).N
en
N
tk
= (0,8 - 0,9).n
n
V
tk
= (0,5 - 0,9).V
tkế
Trạng thái làm việc ở chế độ này nhỏ hơn trạng thái cho
phép, chống quá tải về mômen và công suất của máy
chính.
Đề 4
Câu 1: Phân tích ảnh hưởng của chế độ nhiệt nước làm mát và dầu bơi trơn đến sự
làm việc của động cơ diesel tàu thủy, vẽ đồ thi minh họa
1.1 ảnh hưởng của chế độ nhiệt nước làm mát:
Định nghĩa:
Chế độ nhiệt của nước làm mát là một nhân tố ngồi có ảnh hưởng đến các thơng
số q trình làm việc của động cơ: cơng suất , tính kinh tế cũng như ảnh hưởng lớn đến
tốc độ hao mòn của các chi tiết chuyển động. Do nhân tố này hồn tồn phụ thuộc vào
người sử dụng, nếu ta chọn được chế độ nhiệt có lợi nhất thì có thể nâng cao cơng suất
hiệu dụng, cải thiện tính kinh tế của động cơ và giảm bớt cường độ hao mòn của các chi
tiết làm việc của nó.
Phân tích:
- Ảnh hưởng của nhiệt độ nước làm mát đến tổn thất cơ giới và cơng suất của
động cơ.

Theo cơng rhức Petrơp, lực ma sát giữa lót piston và xi lanh có thể biểu diễn bằng
cơng thức :

)15.3(
δ
η
m
dms
C
FP
=
Theo cơng thức Pê trốp ( 3.15 ), ta thấy rõ ràng
d
η
và
δ
là hai yếu tố quyết định
lực ma sát giữa piston và xilanh. Khi tăng nhiệt độ của nước làm mát sẽ làm tăng nhiệt độ
của dầu bơi trơn,giảm
d
η
và tương ứng giảm p
ms
. Theo một số tài liệu thí ngiệm
Amenkin, cơng suất ma sát sẽ giảm khoảng 3.5% khi nhiệt độ nước làm mát lên 10
o
C,
theo tài liệu của Mc.Tumian – 5.5% và Ricardo –10%.
Như vậy xu hướng giảm cơng suất ma sát khi tăng nhiệt độ nước làm mát chung
cho tất cả các động cơ và chất lượng của dầu bơi trơn. Do N

m
giảm nên cơng suất hiệu
dụng N
e
tăng lên, theo số liệu một vài cơng trình ngiên cưú (Amenkin trên động cơ N
e
=100ml, n= 1100v/p; NATI trên động cơ N
e
= 85 ml, n = 1400 v/p và N
e
=70ml, n=
800v/p; Mc.Tunima – N
e
=60ml ,n =500 v/p ; Rachmanovich và Steinberg – N
e
= 40ml ,
n = 180 v/p ) cho thấy rằng công suất hiệu dụng tăng khoảng 50 – 90
o
C và ứng với độ
chênh lệch nhiệt độ nước làm mát t
r
-t
v
= 10 – 15
o
C ).
Ngoài ra khi nhiệt độ nước làm mát tăng sẽ làm nhiệt độ không khí cuối quá trình
nạp T
a
và tương ứng cuối quá trình nén T

c
cao sẽ làm thời kỳ chậm bốc cháy
i
τ
,p
z
, và
ϕ
∆
∆
p
nghĩa là độ “cứng “ của quá trình làm việc sẽ giảm đi.
- Anh hưởng của nhiệt độ nước mát tới tính kinh tế của động cơ.
Như trên đã phân tích khi tăng nhiệt độ nước làm mát thì công suất hiệu dụng của
động cỏ sẽ tăng lên. Điều này cũng có ý nghĩa là làm tốt tính kinh tế của động cơ do tiêu
hao nhiên liệu riêng g
c
giảm tương ứng theo biểu thức:
e
T
e
N
G
g
=
Sự giảm g
c
khi tăng nhiệt độ nước làm mát phụ thuộc không những vào đặc điểm
kết cấu của động cơ, chất lượng nhiên liệu sử dụng mà còn phụ thuộc vào chế độ tải. Qua
các tài liệu thí ngiệm cho thấy ở các chế độ bộ phận ,sự giảm g

e
khi tăng nhiệt độ nước
làm mát hơn ở các chế độ định mức .
Qua nhiều công trình ngiên cứu đã cho phép đi đến kết luận rằng: nếu xuất phát từ
quan điểm kinh tế thì trong sử dụng nên duy trì nhiệt độ nước làm mát ra khỏi động cơ
trong phạm vi từ 60-90
o
C là tối ưu( ở chế độ định mức lẫn bộ phận ).
- Ảnh hưởng nhiệt độ nước đến cân bằng nhiệt của động cơ.
Mất nhiệt cho nước làm mát được xác định bằng phương trình :
Q
n
= G
n
( T
2
– T
1
) ;Kcal/giờ (3.16 )
Trong đó :
C – Nhiệt dung riêng ; Kcal/kg.độ.
Q
n
– Lưu lượng nước làm mát ; kg/giờ.
T
1
,T
2
– Nhiệt độ nước làm mát ra và vào động cơ ;
o

C.
Các số liệu thí nghiệm cho thấy rằng phần nhiệt lượng do nước làm mát mang đi ở
các loại động cơ hiện đại khoảng 10 – 35%. Đối với động cơ có buồng cháy phân cách
giá trị nằm ở giới hạn trên khoảng 25 – 35% vì chúng có bề mặt làm mát tương đối lớn.
Hình ( 3.11 ) trình bày thay đổi cân bằng hiệt của động cơ diesel 4 kỳ khi tăng nhiệt độ
nước làm mát. Qua đó ta thấy rằng khi tăng nhiệt độ nước làm mát thì truyền từ động cơ
vào nước làm mát giảm đi rõ rệt.
- Anh hưởng của nhiệt độ nước làm mát đến ứng suất nhiệt của các chi tiết
động cơ.
Ưng suất nhiệt của các chi tiết nhóm piston – xilanh động cơ phụ thuộc vào độ
chênh nhiệt độ giữa bề mặt được làm mát ( xem công thức 1.24 ). Qua công thức ( 1.24 )
ta thấy rằng, nhiệt độ nước càng cao thì ứng suất nhiệt trong các chi tiết tiếp xúc với khí
nóng càng nhỏ hơn.
- Anh hưởng của nhiệt độ nước làm mát tới sự hao mòn các chi tiết của động
cơ.
*Sự hao mòn của bề mặt làm việc lót xi lanh, piston và vòng găng: sự hao mòn
của các chi tiết này do nguyên nhân cơ bản :
- Sự mài mòn của các hạt cứng.
- Chất lượng gia cơng cơ chưa tốt.
- Do xuất hiện các hiện tượng tiếp xúc điểm tức thời ( hàn điểm ) tại
những nơi thiếu lớp dầu bơi trơn ngăn cách (bơi trơn nửa ướt ).
- Do ăn mòn, gây ra bởi các phản ứng oxi hóa của các hợp chất hóa
học có trong dầu bơi trơn và nhiên liệu với kim loại của lót xi lanh. Trong
trường hợp này trạng thái nhiệt của các chi tiết có ý nghĩa quan trọng hàng
đầu.
Qua nhiều cơng trình ngiên cứu cho thấy khi tăng nhiệt độ nước làm mát giảm
cường độ hao mòn của lót xi lanh, vòng găng, piston, mà chủ yếu là do giảm được tác
nhân ăn mòn trong động cơ. Số liệu thực nghiệm cũng cho tháy rằng nhiệt độ có lợi nhất
trong khoảng 80-90
o

C. Đặc biệt ảnh hưởng tốt ở các chế độ bộ phận của động cơ.
*Sự hao mòn bề mặt ngồi của lót và bề mặt trong của khối xi lanh. Ơ những
vùng này ngun nhân phá hoại chủ yếu là :
+ Hiện tượng xâm thực dưới tác dụng nổ vỡ của các bọt nước hình thành do sự
chảy khơng đều của dòng nước qua các chỗ ngoặt, qua khe hẹp dưới tác dụng của định
luật Becnuli, áp suất của dòng chảy bị giảm và nhiệt độ sơi của nước giảm thấp ( dưới
100
o
C ). Q trình này chẳng những có tác dụng xâm thực mà còn gây tích tụ các chất
cặn của muối Sun fat Canxi CaSO
4
, Sunfat Magiê MgSO
4
, Clorua Canxi CaCl
2
,… nếu có
trong nứớc. Số liệu thực nghiệm cho thấy rằng cường độ xâm thực giảm khi tăng nhiệt
độ, đặc biệt cường độ bằng khơng khí nhiệt độ nước làm mát bằng 100
o
C. điều này có
thể giải thích là khi nước sơi áp suất của nó cân bằng ở mọi điểm và khơng xảy ra hiện
tượng trên.
+ Ngun nhân thứ hai là do ăn mòn điện hóa, gây ra do tạo thành các đoạn anốt
và catốt trên các bề mặt chi tiết tiếp xúc với nước làm mát. Q trình xảy ra đặc biệt đối
với nước biển. Vì vậy, trong điều kiện sử dụng phải duy trì tốt các biện pháp ngăn ngừa
ăn mòn điện hóa ( đối với nước biển người ta dùng các điện cực bằng kẽm).
1.2 ảnh hưởng của dầu bơi trơn : câu 1 đề 3
câu 2 : hãy phân tích cơ sở chọn tải và tốc độ hợp ly cho hệ động lực tàu thủy ở
chế độ balat vẽ đồ thị minh họa.
2.1 khái niệm :

Chế độ Balat là chế độ làm việc xảy ra cho tàu hàng khi
bốc dỡ hàng tàu chạy không. Khi đó người ta bơm nước dằn
tàu để tăng chiều chìm đuôi.
2.2 phân tích :
Khi tàu chạy ở chế độ balat (dằn tàu) độ dốc
của đường đặc tính chân vòt bò thay đổi (đường b trên
hình). Đó là đường đặc tính nhẹ thủy động vì do giảm
lượng chiếm nước và tương ứng giảm sức cản chuyển
động của tàu cũng như thay đổi điều kiện làm việc của
chân vòt. Khi tàu bơi ở chế độ balat ở số vòng quay đònh
mức nn máy chính không đạt được N
en
(điểm D).
Độ giảm công suất này phụ thuộc vào loại tàu
và các thông số chân vòt mà có giá trò khoảng (10 -
20)N
en
. Trong những trường hợp như thế nếu không hạn chế
nn có thể năng lượng dư thừa làm tăng số vòng quay
của động cơ lên (2 - 3)%. Nếu như khi chọn điểm làm việc
ở chế độ toàn tải, có công suất sử dụng và số vòng
quay sử dụng thấp hơn giá trò đònh mức (điểm E trên
đường a) thì khi chuyển sang chế độ balat số vòng quay sẽ
tăng đến nn khi N
e
vẫn giữ ở N
es
sử dụng.
Như vậy, khi tàu bơi ở chế độ Balat(điểm D):
N

e
= N
es
= (80 - 90)%.N
en
n
D
= n
n
V
D
= V
tk

Trạng thái làm việc ở chế độ này nhỏ hơn trạng thái cho
phép, chống quá tải về mômen và công suất của máy
chính.
Kết luận :
Để tăng tính kinh tế thì liên hợp làm việc ứng với
điểm E:
N
e
= N
es
= (80 - 90)%.N
en
n
E
= n
S

V
E
< V
tk

Trạng thái làm việc nhỏ hơn trạng thái cho phép.
Đề 5
Câu 1 : phân tích sự làm việc của động cơ diesel tàu thủy khi phun khói
đen( minh họa bằng đồ thị), các lưu y đối với người sử dụng.
Máy chính phun khói do một số ngun nhân sau:
+.Máy chính phun khói có màu đen:
_Qúa tải :Pz,Tx tăng
_Két kim phun ở tư thế treo (Tx tăng)
_Kim phun và bệ bỡ khơng kín (Tx tăng)
_Phân bố tải khơng đều
_áp suất Pc thấp
_Phun q muộn hoặc q sớm
_áp suất phun thấp
_Dùng sai loại nhiên liệu
+.Máy chính phun khói có màu xanh (Tx bình thường )
_Dùng sai loại nhiên kiệu
_Buồng cháy nhiều dầu bơi trơn
_Lượng dầu cacte vượt q mức cho phép
_Nứt đỉnh piston
_Khơng khí qt lẫn dầu (Máy 2kỳ)
_áp suất dầu bơi trơn q lớn
+.Máy chính phun khói có màu trắng(Tx giảm xuống)
_Nhiên liệu lẫn nhiều nước
_Nứt nắp xi lanh hoặc sơ mi xi lanh
_Nhiên liệu không cháy hết do Pc quá thấp

_Không khí nạp, không khí quét lẫn nước
+.Máy chính phun khói có tàn lửa
_cháy rớt
_phun nhiên liệu quá muộn
1.1.Phân tích ảnh hưởng của tình huống máy chính phun khói đến sự làm
việc của hệ động lực tàu thủy.
1.1.1.Phân tích qua đặc tính tải
Đặc tính tải là hàm số (hay dồ thị ) thể hiện sự biến thiên của suất tiêu hao nhiên liệu (g
ct
)
và các thông số khác của động cơ theo công suất ,mômen quay hoặc áp suất có ích trung
bình khi động cơ chạy ở vòng quay không đổi.
Y
i
= f (N
e
, M
e
, p
e
) khi n = const
Đặc tính tải của động cơ Diesel
Khi phân tích đặc điểm biến thiên g
e
,G
nl
trên đặc tính tải dựa vào công thức
mi
e
Ag

ηη
.
1
.
5
=

G
nl
= C . g
ct
. n
- Tăng tải động cơ nghĩa là tăng

g
ct
vì vậy khi tăng tải G
nl
tăng.
- Đặc điểm biến thiên g
e
phụ thuộc vào đặc điểm biế

n thiên của tích số η
i
η
m
.
Khi tăng tải từ (0 - 40)% N
en

,η
i
tăng ; g
ct
tăng η
m
sẽ tăng nhanh theo
biểu thức .
ict
m
m
gA
P
η
η

1
5
−=