Do an tot nghiep khao sat he thong tang ap tren dong co yuch rr8b2ystzf 20130110101250 4

Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí

LỜI NĨI ĐẦU
Sau thời gian học tập tại Khoa Cơ khí giao thơng, Trường Đại học Bách
khoa Đà Nẵng và thời gian được thực tập tốt nghiệp tại Nhà máy sản xuất và lắp
ráp ôtô Chu Lai - Trường Hải, kết thúc khoá học, em đã lựa chọn đề tài về
chuyên ngành động cơ để nghiên cứu và làm Đồ án tốt nghiệp của mình.
Tên đề tài: KHẢO SÁT HỆ THỐNG TĂNG ÁP BẰNG TURBO KHÍ XẢ
TRÊN ĐỘNG CƠ YUCHAI-YZ485ZLQ.
Với những kiến thức đã học, từ thực tế và các tài liệu thu thập được trong
thời gian thực tập tốt nghiệp, được sự giúp đỡ của những anh trong công ty cùng
với sự hướng dẫn, chỉ bảo tận tình của thầy giáo TS. Phùng Xuân Thọ, cùng các
thầy giáo trong khoa, qua sự nổ lực cố gắng của bản thân em đã hoàn thành báo
cáo về đề tài của mình.
Nội dung chính của phần thuyết minh gồm 4 nội dung sau :
1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ĐỘNG CƠ YUCHAI-YZ485ZLQ.
2. KHẢO SÁT HỆ THỐNG TĂNG ÁP TRÊN ĐỘNG CƠ YUCHAIYZ485ZLQ.
3. TÍNH TỐN HỆ THỐNG TĂNG ÁP.
4. NHỮNG HƯ HỎNG VÀ BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC.
Tuy nhiên, trong quá trình thực hiện em đã cố gắng tham khảo những tài
liệu nước ngồi cũng như các mơn học liên quan. Nhưng do trình độ và thời gian
có hạn nên khơng tránh khỏi những thiếu sót nhất định về mặc nội dung cũng như
hình thức trình bày. Em rất mong được sự thông cảm, giúp đỡ, chỉ bảo của quý
thầy giáo.
Một lần nữa em xin trân trọng gửi lời biết ơn sâu sắc đến sự giúp đỡ của
thầy hướng dẫn TS. Phùng Xuân Thọ, cùng quý thầy giáo trong khoa.

Đà Nẵng, tháng 03 năm 2009
Sinh viên thực hiện
Hoàng Minh Cảnh

1


Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí

MỤC LỤC
Trang
LỜI NĨI ĐẦU........................................................................................................1
MỤC LỤC............................................................................................................... 2
MỤC ĐÍCH - Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI..................................................................5
1. Giới thiệu chung về động cơ Yuchai - YZ485ZLQ............................................7
1.1. Các thông số cơ bản của động cơ Yuchai-YZ485ZLQ.....................................8
1.2. Các cơ cấu và các hệ thống chính của động cơ.................................................9
1.2.1. Nhóm piston thanh truyền.............................................................................9
1.2.1.1. Nhóm piston.............................................................................................10
1.2.1.2. Thanh truyền.............................................................................................11
1.2.2. Cơ cấu trục khuỷu.......................................................................................13
1.2.2.1. Đầu trục khuỷu.........................................................................................13
1.2.2.2. Cổ trục khuỷu..........................................................................................14
1.2.2.3. Chốt khuỷu...............................................................................................14
1.2.2.4. Má khuỷu..................................................................................................14
1.2.2.5. Đối trọng..................................................................................................15
1.2.2.6. Đuôi trục khuỷu........................................................................................15
1.2.3. Thân máy và nắp xylanh..............................................................................16
1.2.3.1. Thân máy..................................................................................................16
1.2.3.2. Nắp xy lanh..............................................................................................17
1.2.4. Cơ cấu phân phối khí...................................................................................18
1.2.5. Hệ thống nhiên liệu.....................................................................................21
1.2.5.1. Sơ đồ nguyên lý làm việc của hệ thống....................................................21
1.2.5.2. Cấu tạo bơm cao áp của hệ thống nhiên liệu............................................24

1.2.6. Hệ thống bôi trơn.........................................................................................25
1.2.7. Hệ thống làm mát.......................................................................................26
1.2.8. Hệ thống khởi động.....................................................................................28
1.2.9. Hệ thống tăng áp..........................................................................................29
2. Khảo sát hệ thống tăng áp trên động cơ Yuchai - YZ485ZLQ..........................29
2.1. Giới thiệu chung về tăng áp trên động cơ diezel............................................29
2.1.1. Mục đích của việc tăng áp cho động cơ diezel............................................29
2.1.2. Các phương pháp tăng áp chủ yếu cho động cơ...........................................30
2.1.2.1. Biện pháp tăng áp nhờ máy nén................................................................30
2.1.2.2. So sánh ưu nhược điểm của hệ thống tăng áp có máy nén và hệ thống tăng
áp khơng có máy nén.............................................................................................31
2


Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí
2.1.3. Một vài vấn đề cần lưu ý khi tăng áp cho động cơ đốt trong.......................31
2.2. Khảo sát hệ thống tăng áp trên động cơ Yuchai –YZ485ZLQ........................32
2.2.1. Sơ đồ bố trí hệ thống tăng áp trên động cơ.................................................33
2.2.2. Đặc điểm kết cấu của các bộ phận trong hệ thống tăng áp động cơ
YZ485ZLQ............................................................................................................ 34
2.2.2.1. Kết cấu của bộ turbo tăng áp....................................................................34
2.2.2.2. Bộ phận xả bớt khí thải qua tuabin...........................................................48
2.2.2.3. Bộ phận làm mát khí nạp..........................................................................50
2.2.3. Phối hợp làm việc của turbo SJ60 với động cơ YZ485ZLQ.......................53
3. Tính tốn hệ thống tăng áp trên động cơ Yuchai YZ485ZLQ...........................56
3.1. Tính tốn kiểm nghiệm bộ turbo SJ60 của hệ thống tăng áp lắp trên động cơ
Yuchai-YZ485ZLQ...............................................................................................56
3.1.1. Các số liệu cho trước và các thơng số chọn.................................................56
3.1.2. Tính tốn các thông số làm việc trong tuabin và máy nén...........................57
3.1.3. Tính tốn cụm turbo tăng áp........................................................................60

3.1.3.1. Tính tốn máy nén....................................................................................60
3.1.3.2. Tính tốn tuabin........................................................................................72
4. Những hư hỏng và biện pháp khắc phục...........................................................79
4.1. Xác định nguyên nhân hư hỏng và biện pháp khắc phục................................79
4.1.1. Động cơ khó tăng tốc, tụt cơng suất hoặc tiêu hao nhiên liệu lớn................80
4.1.1.1. Nguyên nhân............................................................................................80
4.1.1.2. Biện pháp khắc phục................................................................................80
4.1.2. Có tiếng ồn bất thường................................................................................80
4.1.2.1. Nguyên nhân............................................................................................80
4.1.2.2. Biện pháp khắc phục................................................................................80
4.1.3. Tiêu hao nhiên liệu lớn và có khói xanh......................................................81
4.1.3.1. Ngun nhân............................................................................................81
4.1.3.2. Biện pháp khắc phục................................................................................81
4.2. Phân tích các hư hỏng của hệ thống tăng áp...................................................81
4.2.1. Thiếu dầu bôi trơn.......................................................................................81
4.2.2. Vật lạ rơi vào cụm TB-MN.........................................................................81
4.2.3. Dầu bôi trơn bẩn..........................................................................................81
4.3. Kiểm tra hệ thống tăng áp của động cơ..........................................................82
4.3.1. Kiểm tra hệ thống khí nạp...........................................................................82
4.3.2. Kiểm tra hệ thống thải.................................................................................82
4.3.3. Kiểm tra hoạt động bộ chấp hành................................................................82
3


Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí
4.4. Các điểm cần lưu ý khi sử dụng hệ thống tăng áp..........................................82
4.5. Phương pháp tháo lắp cum TB-MN................................................................83
KẾT LUẬN...........................................................................................................84
TÀI LIỆU THAM KHẢO.....................................................................................85



4


Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí

MỤC ĐÍCH - Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI
Tuy khơng cịn mới mẽ so với các ngành khoa học khác, nhưng cùng với sự
phát triển của nền khoa học công nghệ của nhân loại, ngành động cơ đốt trong đã
đóng góp một phần rất quan trọng trong sự phát triển đó. Cùng với những yêu cầu
ngày càng cao của nhu cầu cuộc sống, nó địi hỏi sự cải biến lớn trong tất cả các
lĩnh vực khoa học nói chung và đối với ngành động cơ đốt trong nói riêng cũng
khơng nằm ngồi qui luật phát triển đó. Tuy nhiên, sự cải biến đó của ngành động
cơ khơng có nghĩa là thay đổi một cách tồn diện về mặt nguyên lý và kết cấu mà
nó vẫn dựa trên nền tản của những nguyên lý và kết cấu đã có từ hàng trăm năm
trước, trên cơ sở cải tiến và hoàn thiện hơn.
Để cải tiến và hoàn thiện hơn cho động cơ, ngành động cơ đốt trong đã
nghiên cứu và chế tạo ra nhiều những loại động cơ với tính năng ưu việt, bằng
cách cải tiến và hồn thiện những hệ thống trên động cơ như: hệ thống nhiên liệu
(phun xăng điện tử, phun dầu điện tử, hệ thống đánh lửa điện tử, sử dụng hệ thống
tăng áp..v..v.). Một trong những biện pháp hữu hiệu nhất để nâng cao công suất
cho động cơ diezel được sử dụng rộng rãi ngày nay đó chính là sử dụng hệ thống
tăng áp bằng turbo chạy bằng năng lượng khí thải của chính động cơ đó. Đây cũng
là đề tài em đã lựa chọn để nghiên cứu và làm đồ án tốt nghiệp cho mình sau thời
gian được học tập tại Khoa Cơ khí giao thơng của Trường Đại học Bách khoa Đà
Nẵng. Tên đề tài chính thức mà em thực hiện đó là: khảo sát hệ thống tăng áp
bằng turbo khí xả trên động cơ Yuchai-YZ485ZLQ.
Các biện pháp cường hoá đối với động cơ diezel được thực hiện theo hai
cách: thứ nhất là tăng số vòng quay n của động cơ, phát triển động cơ cao tốc, thứ

hai là tăng áp suất và giảm nhiệt độ môi chất mới trước khi nạp vào động cơ. Việc
nâng cao số vòng quay n của động cơ bị hạn chế bởi nhiều yếu tố liên quan đến
việc tổ chức chu trình, vật liệu và công nghệ chế tạo. Sử dụng hệ thống tăng áp
trên cơ sở khơng thay đổi số vịng quay n mà chỉ là tăng mật độ, qua đó làm tăng
khối lượng mơi chất mới nạp vào xilanh trong mỗi chu trình. Ngày nay, người ta
sử dụng rộng rãi biện pháp tăng áp turbo khí xả nhằm tránh dùng cơng suất có ích
để dẫn động máy nén khí, nhờ đó tiết kiệm năng lượng của động cơ.
Xã hội ngày càng phát triển vượt bậc. Nhưng theo cùng với sự phát triển
này là những nguy cơ đe dọa đến sự tồn tại của. Hành tinh Trái đất là nơi chúng ta
đang sống. Một trong những nguy cơ đó xuất phát từ sự ơ nhiễm mơi trường do
chính chúng ta đã tạo ra. Vì vậy, để tạo ra sự phát triển bền vững cho xã hội, mỗi
chúng ta đều phải có những hành động cụ thể để góp phần bảo vệ sự phát triển bền
5


Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí
vững đó. Sử dụng hệ thống tăng áp bằng turbo khí xả cho động cơ là một trong
những biện pháp vừa mang lại hiệu quả kinh tế cao nhờ tiết kiệm năng lượng
nhưng đồng thời cũng mang một ý nghĩa xã hội rất to lớn chính nhờ vào việc hạn
chế ơ nhiễm mơi trường do khí thải từ động cơ gây ra. Ngày nay, việc đánh giá
mức độ ơ nhiễm do khí thải của động cơ trên ôtô là một trong những tiêu chuẩn
không thể thiếu cho ngành đăng kiểm ở các quốc gia, với các tiêu chuẩn này ngày
càng khắt khe hơn. Trong thời gian đến tại Việt Nam, Cục Đăng Kiểm Việt Nam
cũng sẽ bắt đầu áp dụng các tiêu chuẩn này, trước hết là đối với những phương
tiện đăng ký mới, và tiêu chuẩn bước đầu được áp dụng là EURO II. Chính những
qui định này địi hỏi nhà sản xuất phải có những biện pháp cải tiến thiết thực nhất
cho những động cơ đang và sẽ được sản xuất mới. Một trong những biện pháp đó
chính là sử dụng hệ thống tăng áp bằng turbo khí xả.

6

Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí
1. Giới thiệu chung về động cơ Yuchai - YZ485ZLQ

10
9
11

8
7
6

12

5
4
3

13

2
14

1

15

Hình 1 – 1 Mặt cắt ngang động cơ tham khảo DE08TIS
1- Bình lọc dầu; 2- Trục khuỷu; 3- Thùng dầu; 4- Thanh truyền;

5- Bơm cao áp; 6- Piston; 7- Bình lọc nhiên liệu; 8- Vịi phun;
9- Đường ống nạp; 10- Bộ làm mát khí nạp; 11- Đường ống thải;
12- Tuabin tăng áp; 13- Trục cam; 14- Bộ làm mát dầu; 15- Các te.
Do trong quá trình tìm kiếm tài liệu nhưng khơng có mặt cắt của động cơ
YZ485ZLQ nên em tham khảo mặt cắt của động cơ DE08TIS. Trong mặt cắt này
để tương đồng với động cơ YZ485ZLQ mà ta khảo sát, một số kết cấu đã thay
đổi :
+ Trên đầu nhỏ thanh truyền có khoét lõm để hứng dầu;
7


Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí
+ Nắp đầu to thanh truyền khơng nằm nghiêng 450 mà nằm thẳng (hình 16).
Động cơ YZ485ZLQ là động cơ diesel 4 kỳ, 4 xilanh thẳng hàng, phun trực
tiếp, được tăng áp và làm mát trung gian do hãng Yuchai sản xuất có hiệu quả kinh
tế và hiệu suất cao. Động cơ được sử dụng chủ yếu trên ơtơ tải vừa và nhỏ. Nó
thỏa mãn các yêu cầu như: tiếng ồn thấp, tiết kiệm nhiên liệu, tốc độ động cơ cao
và đảm bảo độ bền.
Động cơ YZ485ZLQ là loại động cơ có buồng cháy khoét lõm trên đầu piston,
dạng ômêga. Đặc điểm của buồng cháy dạng  là tạo được dịng xốy tiếp tuyến
của khí nạp và dịng xốy hướng kính của khơng khí chèn khi nén, kết hợp với vòi
phun nhiều lổ để tạo ra hịa khí tốt. Vịi phun của động cơ được đặt trên nắp xilanh
hướng vào phía giữa đỉnh piston để phun trực tiếp nhiên liệu vào buồng cháy. Loại
đỉnh piston này có khuyết điểm là diện tích chịu nhiệt rất lớn, trọng lượng phần
đầu piston nặng và khó giải quyết vấn đề chịu nhiệt của xécmăng, nhất là xécmăng
thứ nhất. Tuy nhiên, loại đỉnh có buồng cháy trên đỉnh piston có chỉ tiêu kinh tế
cao. Cùng với bộ điều tốc hoạt hoạt động nhờ lực ly tâm giúp động cơ có thể chạy
ổn định ở chế độ khơng tải.
1.1. Các thông số cơ bản của động cơ Yuchai-YZ485ZLQ
Bảng 1 – 1 Các thống số cơ bản của động cơ

Tên thông số
Động cơ do hãng Yuchai Machinery của
Trung Quốc sản xuất
Năm sản xuất
Số hiệu động cơ
Động cơ diezel 4 kỳ, tăng áp bằng turbo và
làm mát trung gian
Tỷ số nén
Số xylanh động cơ
Thứ tự làm việc các xylanh
Đường kính xylanh
Hành trình piston
Cơng suất cực đại/số vịng quay
Mơ men cực đại/Số vịng quay định mức
Tốc độ cực đại của động cơ
Tốc độ chạy cầm chừng của động cơ
Dung tích xylanh
Áp suất phun nhiên liệu
Bơm nhiên liệu loại 4QTF90G
Suất tiêu hao nhiên liệu nhỏ nhất khi đầy tải

Giá trị

Đơn vị

2004
YZ485ZLQ

17,5:1
4

1-3-4-2
85
92
46/3200
165/3200
3456 - 3616
750 - 800
2,088
20 – 20,5

[mm]
[mm]
[KW]/[vịng/phút]
[N.m]/[vịng/phút]
[vịng/phút]
[vịng/phút]
[lít]
[Mpa]

215

[g/(kW.h)]

8


Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí
Tiêu chuẩn ơ nhiễm mơi trường

EURO II

Phương pháp bôi trơn cưỡng bức
Dùng bơm dầu kiểu rotor, dẫn đông từ trục
khuỷu động cơ
Làm mát bằng nước, chu trình kín
Bơm nước làm mát kiểu ly tâm, dẫn động từ
trục khuỷu động cơ
Khởi động bằng môtơ điện loại QD138Y
Điện áp máy khởi động – Công suất
Dùng máy phát loại JFWB15C3
Dịng điện máy phát – Cơng suất khuyếch đại
Trọng lượng khơ động cơ
Kích thước tổng thể: Dài x Rộng x Cao
Turbo tăng áp loại SJ60

12 – 2,5

[V] – [KW]

14 - 500
205
820x556x660

[A] – [W]
[kg]
[mm]

1.2. Các cơ cấu và các hệ thống chính của động cơ
1.2.1. Nhóm piston thanh truyền
Nhóm piston thanh truyền của động cơ YZ485ZLQ được thể hiện qua hình 1- 2.

Hình 1 – 2 Lắp ghép nhóm piston với thanh truyền của động cơ
1- Bu lông thanh truyền; 2- Nắp đầu to thanh truyền; 3- Bạc lót; 4- Đầu to
thanh truyền; 5- Bạc lót chốt piston; 6- Miếng ghép; 7- Xéc măng khí thứ nhất; 8Xéc măng khí thứ hai; 9- Xéc măng dầu; 10- Vòng ép xéc măng dầu; 11- piston;
12- Chốt piston; 13- Vòng hãm.

9


Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí
1.2.1.1. Nhóm piston
Nhóm piston gồm piston, xécmăng, chốt piston và vòng hãm chốt piston.
Piston là một chi tiết quan trọng của động cơ, cùng với xilanh và nắp xilanh tạo
thành buồng cháy. Điều kiện làm việc của piston là rất khắc nghiệt. Trong quá
trình làm việc của động cơ, piston chịu lực rất lớn, chịu áp suất và nhiệt độ rất cao
và ma sát mài mịn lớn.
Trong q trình làm việc của động cơ, nhóm piston có các nhiệm vụ chính
sau :
 Đảm bảo bao kín buồng cháy, giữ cho khơng khí cháy trong buồng cháy
không lọt xuống cacte và ngăn không cho dầu nhờn từ hộp trục khuỷu sục lên
buồng cháy;
 Tiếp nhận lực khí thể sinh ra do q trình cháy nổ và truyền tới thanh
truyền để làm quay trục khuỷu, nén khí trong q trình nén, đẩy khí thải trong q
trình thải và hút khí nạp mới trong q trình nạp.

5
4
3
2
1

Hình 1 – 3 Nhóm piston
1- Chốt piston; 2- Vịng hãm; 3- Xécmăng dầu; 4- Xécmăng khí thứ hai;
5- Xécmăng khí thứ nhất.
Piston của động cơ YZ485ZLQ được chế tạo bằng hợp kim nhơm, trên piston
được bố trí hai xécmăng khí và một xécmăng dầu. Đường kính của piston: D = 85
[mm]. Hành trình piston: S = 92 [mm].
Đỉnh piston có dạng lõm kiểu ômêga. Khi động cơ làm việc đầu piston nhận
phần lớn nhiệt lượng do khí cháy truyền cho nó (khoảng 70  80%) và nhiệt) và nhiệt
lượng này truyền vào xécmăng thông qua rãnh xécmăng, rồi đến nước làm mát
động cơ.
Ngồi ra, trong q trình làm việc piston cịn được làm mát bằng cách
phun dầu vào phía dưới đỉnh piston.

10


Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí
Thân piston làm nhiệm vụ dẫn hướng cho piston chuyển động trong xilanh, là
nơi chịu lực ngang N và là nơi để bố trí bệ chốt piston. Trên bệ chốt có các gân để
tăng độ cứng vững.
Chân piston có dạng vành đai để tăng độ cứng vững cho piston. Trên chân
piston người ta cắt bỏ một phần khối lượng nhằm giảm lực quán tính cho piston
nhưng khơng ảnh hưởng đến độ cứng vững của nó.
Chốt piston là chi tiết dùng để nối piston với đầu nhỏ thanh truyền, nó truyền
lực khí thể từ piston qua thanh truyền để làm quay trục khuỷu. Trong quá trình làm
việc chốt piston chịu lực khí thể và lực quán tính rất lớn, các lực này thay đổi theo
chu kỳ và có tính chất va đập mạnh. Chốt piston có dạng hình trụ rỗng. Chốt
piston được lắp với piston và đầu nhỏ thanh truyền theo kiểu lắp tự do. Khi làm
việc, chốt piston có thể xoay tự do trong bệ chốt piston và bạc lót của đầu nhỏ

thanh truyền. Trên đầu nhỏ thanh truyền và trên bệ chốt piston có lỗ để đưa dầu
vào bơi trơn chốt piston.
Xécmăng khí được lắp trên đầu piston có nhiệm vụ bao kín buồng cháy, ngăn
khơng cho khí cháy từ buồng cháy lọt xuống cacte. Trong động cơ, khí cháy có thể
lọt xuống cacte theo ba đường: qua khe hở giữa mặt xilanh và mặt công tác (mặt
lưng xécmăng); qua khe hở giữa xécmăng và rãnh xécmăng; qua khe hở phần
miệng xécmăng. Xécmăng dầu có nhiệm vụ ngăn dầu bơi trơn sục lên buồng cháy,
và gạt dầu bám trên vách xilanh trở về cacte. Ngoài ra, khi gạt dầu, xécmăng dầu
cũng phân bố đều trên bề mặt xilanh một lớp dầu mỏng. Điều kiện làm việc của
xécmăng rất khắc nghiệt, chịu nhiệt độ và áp suất cao, ma sát mài mòn nhiều và
chịu ăn mịn hố học của khí cháy và dầu nhờn.
1.2.1.2. Thanh truyền
Thanh truyền là chi tiết dùng để nối piston với trục khuỷu và biến chuyển động
tịnh tiến của piston thành chuyển động quay của trục khuỷu. Khi làm việc, thanh
truyền chịu tác dụng của: lực khí thể trong xilanh, lực qn tính của nhóm piston
và lực qn tính của bản thân thanh truyền.
Vật liệu để chế tạo thanh truyền là thép cacbon với mác thép là C40.
Thanh truyền có cấu tạo gồm 3 phần: đầu nhỏ, thân và đầu to.
+ Đầu nhỏ thanh truyền dùng để lắp với chốt piston có dạng hình trụ rỗng,
trên đầu nhỏ có rãnh hứng dầu để bơi trơn bạc lót và chốt piston. Khi làm việc,
chốt piston có thể xoay tự do trong đầu nhỏ thanh truyền.

11


Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí

Hình 1 – 4 Kết cấu đầu nhỏ thanh truyền
+ Thân thanh truyền có tiết diện chữ I. Chiều rộng của thân thanh truyền
tăng dần từ đầu nhỏ lên đầu to mục đích là để phù hợp với quy luật phân bố của

lực quán tính tác dụng trên thân thanh truyền trong mặt phẳng lắc.

Hình 1 – 5 Kết cấu thân thanh truyền
+ Đầu to thanh truyền có dạng hình trụ rỗng. Kích thước đầu to thanh
truyền phụ thuộc vào đường kính và chiều dài chốt khuỷu.
Đầu to được chia thành hai nửa, nửa trên liền với thân, nửa dưới rời ra làm
thành nắp đầu to thanh truyền. Hai nửa này được liên kết với nhau bằng bulơng
thanh truyền.

Hình 1 – 6 Kết cấu đầu to thanh truyền
1- Nắp đầu to; 2- Bu lông đầu to thanh truyền; 3- Thân thanh truyền; 4- Bạc lót.
Trên đầu to thanh truyền có lắp bạc lót để giảm độ mài mịn cho chốt khuỷu.
Bạc lót đầu to thanh truyền cũng làm thành hai nửa. Khi bạc lót bị mịn thì được

12


Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí
thay thế bằng bạc lót mới. Trên bạc lót có lổ và rãnh để dẫn dầu bôi trơn và các
vấu chống xoay, khi lắp ghép các vấu này bám vào các rãnh trên đầu to.
1.2.2. Cơ cấu trục khuỷu
5
2

3

4

1

Hình 1 – 7 Kết cấu trục khuỷu động cơ
1- Puli đầu trục khuỷu; 2- Chốt khuỷu; 3- Cổ trục khuỷu; 4- Má khuỷu; 5- Bánh
đà.
Trục khuỷu của động cơ diezel Yuchai-YZ485ZLQ là loại trục khuỷu được làm
liền khối với 5 cổ trục chính (hình 1 – 7).
Vật liệu để chế tạo trục khuỷu trong động cơ này dùng gang graphít cầu để đúc
trục khuỷu. Gang graphít cầu có rất nhiều ưu điểm như: rẻ tiền, tính lưu động tốt
và dễ đúc, hệ số ma sát trong lớn hơn thép, chịu mịn tốt và ít nhạy cảm với ứng
suất tập trung.
Hình 1 – 7 có thể chia trục khuỷu ra các bộ phận sau :
1.2.2.1. Đầu trục khuỷu
Trên đầu trục có lắp puly dẫn động quạt gió, bơm nước, puly dẫn động máy
phát, bộ phận chắn dầu và bánh răng phân phối (hình 1 – 8 ).
Bánh răng và bánh đai được lắp chặt trên trục, có then bán nguyệt định vị.
Trên đầu trục còn lắp phớt chắn dầu, bạc chắn dọc trục.

13


Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí
2

Hình 1 – 8 Kết cấu đầu trục khuỷu
động cơ
1- Then; 2- Puly; 3- Phớt chắn dầu;
4- Bánh răng dẫn động bơm dầu bôi
trơn; 5- Bánh răng dẫn động trục
cam.

3 45

1

1.2.2.2. Cổ trục khuỷu
Hình 1 – 9 Kết cấu cổ trục, chốt
khuỷu
1- Thân máy; 2- Cổ trục; 3- Khoang
chứa dầu;
4- Thanh truyền; 5- Chốt khuỷu.

3

4
5

2

1

Tất cả các cổ chính có cùng một đường kính, từ cổ chính dầu bơi trơn theo các
lỗ khoan trong má để đi bôi trơn các cổ biên. Các chỗ chuyển tiếp của cổ chính và
cổ biên đến má trục có góc lượn.
Để giảm bớt trọng lượng của các phần khơng được cân bằng và của cả trục ta
chế tạo trục khuỷu có cổ biên rỗng (hình 1 – 9).
1.2.2.3. Chốt khuỷu
Đường kính chốt khuỷu nhỏ hơn đường kính cổ trục.
Để giảm khối lượng của trục khuỷu, chốt khuỷu được làm rỗng, vừa nhẹ vừa
để chứa dầu bôi trơn. Đường dầu trong cổ trục và chốt khuỷu của động cơ được
thể hiện ở (hình 1 – 9).
3

3
1.2.2.4. Má khuỷu
2

1

14


Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí
Hình 1 – 10 Má khuỷu động cơ
1- Đối trọng; 2- Má khuỷu; 3- Chốt khuỷu.
Má khuỷu là bộ phận nối liền giữa cổ trục và chốt khuỷu, hình dạng má khuỷu
chủ yếu phụ thuộc vào dạng động cơ, trị số áp suất khí thể và tốc độ quay của trục
khuỷu. Kết cấu má khuỷu của động cơ có dạng ơvan (hình 1 – 10).
1.2.2.5. Đối trọng
Đối trọng có hai nhiệm vụ chủ yếu :
- Cân bằng các lực và mơmen của lực qn tính chưa được cân bằng như
lực qn tính ly tâm, mơmen của lực qn tính ly tâm ;
- Giảm mơmen uốn cổ trục.
Khi trục khuỷu có đối trọng, khối lượng sẽ tăng lên và ảnh hưởng đến tần số
dao động riêng của trục. Kích thước của đối trọng phụ thuộc chủ yếu vào lực qn
tính ly tâm và khơng gian của hộp trục khuỷu.
Ở động cơ Yuchai-YZ485ZLQ đối trọng được thiết kế kiểu liền với trục
khuỷu.
1.2.2.6. Đuôi trục khuỷu
Đuôi trục khuỷu là nơi truyền cơng suất ra ngồi thường có mặt bích hoặc cơn
để lắp bánh đà. Bánh đà được định vị bằng chốt định vị (khi dùng mặt bích). Đi
trục khuỷu cịn thường có vành chắn dầu, ren hồi dầu và phớt chắn dầu.
Ở động cơ Yuchai chọn phương án lắp bánh đà lên đi bằng mặt bích. Ở

đi trục khuỷu được bố trí các bộ phận sau: bánh đà, ổ lăn lắp trục li hợp, phớt
chắn dầu, chốt định vị.
3

Hình 1 – 11 Đi trục khuỷu của động cơ
1- Phớt chắn dầu; 2- Vành ngăn dầu;
3- Bánh đà; 4- Bu lông lắp bánh đà;
5- Ổ lăn trục ly hợp; 6- Chốt định vị.

2

4
5

6
1

15


Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí
1.2.3. Thân máy và nắp xylanh
Thân máy và nắp xylanh là những chi tiết cố định, có khối lượng lớn và kết cấu
phức tạp. Hầu hết các cơ cấu và hệ thống của động cơ đều được lắp trên thân máy
và nắp xilanh. Bằng phương pháp đúc, người ta dùng gang xám để chế tạo thân và
nắp máy.
1.2.3.1. Thân máy
Thân máy động cơ YZ485ZLQ có 4 xilanh thẳng hàng, được lắp lót xilanh
khơ,
khi lót xilanh bị mịn có thể tháo ra để thay thế. Đường kính lót xilanh được gia

cơng đạt độ chính xác và độ bóng cao. Trong thân máy được bố trí các áo nước
làm mát bao bọc xung quanh các xilanh.

Hình 1 – 12 Khối thân máy của động cơ
1- Roang làm kín xy lanh; 2- Đầu nối vào dầu bơi trơn; 3- Đầu nối ra dầu bôi
trơn; 4- Khối xilanh; 5- Bạc lót trục khuỷu; 6- Chốt; 7- Nút; 8- Bạc lót phía trên cổ
trục chính; 9- Bạc lót phía dưới cổ trục chính; 10- Nắp đỡ trục chính; 11- Bu lông

16


Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí
nắp cổ trục chính; 12- Ổ đỡ cổ trục chính; 13- Vịng đệm chặn lực dọc trục phía
dưới; 14- Vịng đệm chặn lực dọc trục phía trên.

0,04 - 0,12 m m

Có 5 ổ đỡ trục khuỷu trong thân máy, các ổ đỡ trục khuỷu được đúc liền với
các vách ngăn trên thân máy, và các nắp ổ trục chế tạo rời, khi lắp ráp dùng bulơng
để siết chặt.
+ Lót xy lanh :
Là chi tiết dạng ống lắp vào nhằm kéo dài tuổi thọ thân máy. Trong động cơ
YZ485ZLQ dùng lót xilanh khơ tách rời so với thân máy.
Lót xi lanh của động cơ được chế tạo bằng gang hợp kim.

Hình 1-13 Lót xi lanh động cơ
Dùng lót xilanh khơ có độ cứng vững lớn, do được ép tựa vào xilanh trên thân
máy. Vì vậy, ép xilanh khơ có thể làm mỏng. Chiều dày ống lót thường chỉ 2 
3mm. Lót xilanh khơ khơng bị rị rỉ nước và lọt khí. Tuy nhiên, khuyết điểm của
loại lót này là khó gia cơng và khi ép vào xilanh độ tiếp xúc của mặt ngồi của lót

và mặt lỗ xilanh thường khó đạt được 100%) và nhiệt, do đó sẽ ảnh hưởng đến truyền nhiệt.
1.2.3.2. Nắp xy lanh
Nắp xilanh có vai trị cùng với xilanh và piston tạo thành buồng cháy. Nhiều bộ
phận của động cơ được lắp trên nắp xilanh như: vòi phun, cụm xupap, các đường
ống nạp, thải, đường nước làm mát, đường dầu bôi trơn.
Trên nắp xilanh được bố trí các đế xupap và đường ống nạp và thải cho hai
xilanh của động cơ. Bề mặt lắp ráp với thân máy được gia cơng chính xác và được
bắt chặt với thân máy bằng bulông và êcu chịu lực. Giữa thân động cơ và nắp máy
có một roăng làm kín bề mặt lắp ghép.

17


0,4 + 0,1 mm

Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí

Hình 1 – 14 Bố trí xupáp trên nắp xy lanh
Vịi phun được lắp từ phía trên của nắp xilanh và có roăng làm kín để đảm bảo
làm kín buồng cháy.
1.2.4. Cơ cấu phân phối khí
Cơ cấu phối khí dùng để thực hiện q trình thay đổi khí, thải sạch khí thải ra
ngồi trong kỳ thải và nạp đầy khí nạp mới vào xilanh động cơ trong kỳ nạp. Cơ
cấu phân phối khí cần đảm bảo các u cầu sau :
+ Đóng mở đúng thời gian quy định ;
+ Độ mở lớn để dịng khí dễ lưu thơng ;
+ Khi đóng phải đóng kín, xupáp thải khơng tự mở trong q trình nạp ;
+ Ít mịn, tiếng kêu bé ;
+ Dễ điều chỉnh và sửa chữa.
Động cơ YZ485ZLQ có cơ cấu phân phối khí loại dùng xupáp treo. Cách bố trí

này tạo cho buồng cháy có kích thước nhỏ gọn, giảm được tổn thất nhiệt, dễ dàng
bố trí đường nạp và đường thải, tạo điều kiện thuận lợi cho việc thải sạch và nạp
đầy. Hiện nay, trên động cơ diezel chỉ dùng phương án bố trí xupáp này. Tuy vậy,
nhược điểm của phương pháp bố trí xupáp treo là dẫn động xupáp phức tạp, làm
tăng chiều cao động cơ, và khí bố trí xupáp treo thì làm kết cấu của nắp xilanh
phức tạp.

18


Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí

Hình 1 – 15 Kết cấu các chi tiết trong cơ cấu phối khí
Mỗi xilanh của động cơ được bố trí hai xupáp, một xupáp nạp và một xupáp
xả, các xupáp được đặt xen kẻ nhau. Đường nạp và đường thải được bố trí về hai
phía của động cơ, do đó giảm được sự sấy nóng khơng khí nạp. Trục cam được bố
trí trong hộp trục khuỷu, được dẫn động từ trục khuỷu thông qua cơ cấu bánh răng.
Xupáp được dẫn động gián tiếp qua con đội, đũa đẩy, và đòn bẩy.
Đũa đẩy là một thanh thép nhỏ hình trụ dùng để truyền lực từ con đội đến đòn
bẩy. Hai đầu tiếp xúc với con đội và cò mổ.
Cò mổ nhận lực từ đũa đẩy và truyền đến xupáp. Đầu tiếp xúc với đũa đẩy có
vít để điều chỉnh khe hở nhiệt cho xupáp.
Xupáp là chi tiết có điều kiện làm việc khắc nghiệt. Khi làm việc, nấm xupáp
chịu tải trọng động và tải trọng nhiệt rất lớn, nên yêu cầu nấm xupáp phải có độ
cứng vững cao.
Vật liệu làm đế là thép hợp kim.
Xupáp nạp dùng thép hợp kim Crôm - Niken: 40CrNi.
Xupáp thải do chịu nhiệt độ cao nên dùng: 30CrNi3A.
Động cơ YZ485ZLQ dùng xupáp có đáy bằng, mặt làm việc quan trọng của
xupáp là mặt cơn, xupáp nạp có mặt cơn này nghiêng một góc  = 300, cịn xupáp

thải thì có mặt cơn nghiêng một góc  = 450. Mặt làm việc được gia công rất kỹ và
được mài rà với đế xupáp. Khi làm việc thân xupáp trượt dọc theo ống dẫn hướng
xupáp, ống dẫn hướng xupáp gắn chặt với nắp máy. Đi xupáp có một rãnh hãm
hình trụ để lắp ghép với đĩa lò xo, đĩa lò xo được lắp với xupáp bằng hai móng
hãm hình cơn, mặt trên của đi xupáp được tơi cứng để tránh mịn.
Để giảm hao mòn cho thân máy và nắp xilanh khi chịu lực va đập của xupáp,
người ta dùng đế xupáp ép vào họng đường thải và đường nạp. Đế xupáp là một
vịng hình trụ, trên đó có vát mặt cơn để tiếp xúc với mặt côn của nấm xupáp, mặt
19


Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí
cơn trên đế xupáp thường lớn hơn mặt côn trên nấm xupap khoảng (0,5  10), mặt
ngồi của đế xupáp có dạng hình trụ trên có tiện rãnh đàn hồi để lắp cho chắc. Để
đảm bảo cho xupáp ép chặt vào đế xupáp thì giữa xupáp và địn bẫy phải có một
khe hở nhất định gọi là khe hở nhiệt.
Lị xo xupáp dùng để đóng kín xupáp trên đế xupáp và đảm bảo xupáp chuyển
động theo đúng quy luật của cam phân phối khí, do đó trong q trình mở đóng
xupap khơng có hiện tượng va đập trên mặt cam. Ở động cơ YZ485ZLQ dùng một
lò xo trên xupáp nạp, và hai lò xo lồng vào nhau trên xupáp thải.
Trục cam dùng để dẫn động xupáp đóng mở theo quy luật nhất định. Trục cam
bao gồm các phần cam nạp, cam thải và các cổ trục, các cam được làm liền với
trục. Với động cơ 4 kỳ 1 hàng xilanh, góc lệch 1 giữa hai đỉnh cam cùng tên của
hai xilanh làm việc kế tiếp nhau bằng một nửa góc cơng tác k của hai xilanh đó.

Hình 1 – 16 Trục cam, con đội và đũa đẩy của động cơ

20