Phân tích cấu tạo, tính năng kỹ thuật họ động cơ Diesel tàu thủy hiệu S70MC-C22, Chương 17 pdf

-Trang 1
-
Chương 17:
Hệ thống khởi
động
Muốn khởi động động cơ phải dùng một nguồn năng lượng
bên ngoài
để qu
a
y động cơ tới tốc độ khởi động tức là tới một tốc độ
đả
m bảo cho nhiên liệu đưa vào động cơ bốc
c
h
á
y.
T
ốc độ khởi động phụ thuộc vào phương pháp hình thành khí
h
ỗn hợp, ph
ươ
ng pháp đốt cháy nhiên liệu, nhiệt độ không khí hút
vào
động cơ và nhiệt độ bản thân động cơ. Ngoài ra nó còn phụ thuộc
vào c
ấu tạo của động
cơ
.
Để khởi động động cơ hiện nay người ta thường dùng các phương
pháp s
a

u
:
Khởi động bằng tay quay, khởi động bằng điện, khởi động
b
ằng động cơ x
ă
ng
ph
ụ, khởi động bằng
khí n
é
n.
Đối với họ động cơ S70 MC-C là động cơ có công suất lớn nên
ng
ười ta phải dùng
ph
ương pháp khởi động bằng
khí n
é
n.
Để khởi động người ta đưa khí nén vào buồng đốt ở đầu thời kỳ
sinh công, dùng công dãn nở của khí nén làm piston chuyển động.
Để phân phối khí nén đến các x
ila
nh người ta dùng một loại van đặc
b
iệt
.
Ph
ương pháp này có ưu điểm là lực khởi động lớn, tuy nhiên hệ

thống này rất
c
ồng
k
ềnh và phức tạp nên chỉ áp dụng trên các
động cơ cỡ
lớ
n.
-Trang 2
-
Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý hoạt động:
6
5
7
2
3
4
1
Hình 2.50. Sơ đồ hệ thống khởi động.
1. Máy nén
k
h
í
2. Van xả
c
ặn
3,5 Bình ch
ứa khí
n
é

n
Nguyên lý hoạt
động:
4. Máy
c
h
í
nh
6. Van gi
ảm áp
7. Thi
ết bị tách dầu và nư
ớc
.
Không khí từ máy nén trước khi được nạp vào bình chứa được
đi qua thiết bị
tác
h dầu và nước (2). Hai máy nén khí (1) với chế độ
tự động khởi động và dừng cung
cấ
p đảm bảo duy trì áp suất khí
kh
ởi động trong 2 bình chứa (3,5) là 30 bar, mỗi bình
c
h
ứa
được
trang b
ị van an toàn, van thổi nước ngưng và đồng hồ đo áp suất.
T

ừ bình
c
h
ứa
không khí nén có ba đường dẫn r
a:
+ Một đường qua van giảm áp và van an toàn giảm áp suất
xu
ống là 10 b
a
r sau đó nó được chia ra làm hai ngã một ngã (AP)
cung c
ấp khí dùng để vệ sinh
t
u
a
b
i
n- máy nén của động cơ, ngã còn
-Trang 3
-
lại đến thiết bị thử van nhiên
liệ
u.
+ M
ột đường qua trạm giảm áp (trạm giảm áp bao gồm các
thi
ết bị sau: v
a
n một chiều, van giảm áp, van an toàn) giảm áp suất

khí cung c
ấp từ 30 bar xuống 7 b
a
r nó được chia làm hai ngã, một
ngã (C) vào van phân ph
ối khởi động để điều khiển v
a
n khởi động,
m
ột ngã khí an toàn cung cấp cho trường hợp dừng khẩn
cấ
p.
-Trang 4
-
x
ila
n
h.
+
Đường còn lại (A) là đường khí chính cung cấp đến van
kh
ởi động
c
ủ
a
Hệ thống khởi động của động cơ thường có hai loại, một loại
dùng van kh
ởi động tự động để khởi động, một loại dùng van điều
khi
ển bằng khí nén để khởi động, họ động cơ S7MC-C dùng phương

pháp kh
ởi động bằng van khởi động điều khiển bằng khí n
é
n. Sơ đồ
của hệ thống này như hình vẽ s
a
u
:
6
3
a
b
2
4
5
1
Hình 2.51. Sơ đồ hệ thống khởi động bằng
khí nén dùng
van
điều khiển bằng
khí n
é
n.
1. Bình khí n
é
n
2. Van kh
ởi động
c
h

í
nh
3.
Đồng hồ đo áp
su
ấ
t
4. Trạm giảm áp
5.
Đĩa chia khí khởi động
6. Van kh
ởi động của
xil
anh.
Nguyên lý hoạt động của hệ thống:
Khí nén từ bình chứa khí khởi động (1) sau khi vào van khởi
động chính (2) đi r
a
, nó được chia làm 2 ngã, ngã (a) là đường khí
chính (áp su
ất là 30 bar) đưa khí kh
ởi
động đến các van khởi động
c
ủa xilanh (6) và túc trực tại van khởi động, ngã (b) sau kh
i
qua trạm
gi
ảm áp để giảm áp suất xuống là 7 bar nó sẽ được dẫn đến đĩa chia
-Trang 5

-
khí kh
ởi
động (5) (đĩa này có nhiệm vụ phân phối khí nén điều
khi
ển vào van khởi động
c
ủ
a
xilanh (6) đúng thời điểm) điều khiển
vi
ệc đóng mở van khởi động của x
ila
nh.
C
ấu tạo các thiết bị chính trong hệ thống khởi động
:
Van khởi động chính: dùng để thực hiện nhiều lần khởi động
khi
đã mở van
t
r
ê
n bình chứa không khí nén, ngoài ra nó cũng là
m
ột cơ cấu phối hợp thời điểm cấp không khí nén vào hệ thống khởi
động với vị trí của cơ cấu đảo chiều và cơ cấu cung cấp nh
iê
n liệu
vào

động cơ. Van khởi động chính được đặt trên đường khởi động
chính (ngay ph
ía
sau bình chứa không khí n
é
n).
-Trang 6
-
Hình 2.52. Van khởi động
c
h
í
nh.
1. Đường không khí 9. Ống dẫn
k
h
í
2. Đường ống nối với bình chứa không khí nén 10. Trụ
c
3. Lò xo 11. Con độ
i
4. Van khởi động chính 12.
Bi
5. Ống nối với động cơ 13. Lỗ thông
k
h
í
6. Piston 14. Lỗ thông
k
h

í
7. Cần điều khiển 15. Van điều
k
h
iể
n
8. Thân
v
an
Nguyên lý hoạt động của van này như sau:
Thân van (8) gồm 2 van: van khỏi động chính (4) và van điều
khi
ển (15). Kh
i
chưa khởi động, không khí nén từ bình chứa theo ống
(2) vào không gian phía d
ưới v
a
n (4) và van (15). Khí nén sẽ từ van
điều khiển theo ống (9) đẩy piston (6) đi xuống đ
ế
n mở van (4). Sau
khi van m
ở không khí nén sẽ từ không gian bên dưới của van 4 qua
ống vào động cơ .
Kh
ởi động xong, quay cần (7) về vị trí ban đầu, lò xo (16) sẽ
đẩ
y van (15) Không khí trong ống (9)đi qua lỗ (14), nâng bi (12) lên
-Trang 7

-
để qua lỗ (13) thông với khí trời.
L
ú
c
đấy áp suất phía trên piston
(6) b
ằng áp suất khí trời, lò xo (3) lại đầy van (4) tì lên đ
ế
. Như vậy
c
ả hai van (4) và (15) đóng.
Van khởi động của các xilanh: dùng để đưa không khí
kh
ởi động vào
từ
ng
xilanh. Tùy theo l
ọai và kích cỡ động cơ mà ta có thể sử dùng van
m
ột chiều hay dùng
-Trang 8
-
van khởi động điều khiển bằng khí nén. Họ động cơ S70 MC-C sử
dụng van khởi động điều khiển bằng khí n
é
n.
C
ấu tạo của van khởi động điều khiển bằng khí nén như hình vẽ
s

a
u
:
6
7
5
8
9
4
3
1
0
2
1
1.
V
an
Hình 2.53. Hình vẽ cấu tạo van khởi động.
6. Đường khí nén điều
k
h
iể
n
2.
Đường vào khí chính
kh
ởi động
3. Ph
ần dẫn hư
ớ

ng
4. Lò
x
o
5. Bulông
điều
c
h
ỉ
nh
Ngyên lý hoạt động của van này
nh
ư sau:
7. Nắp
v
an
8.
C
hụp
9. Thân
v
an.
10.
Đệm làm
kí
n
Đường khí khởi động chính vào nắp xlanh và sau đó theo
đường (2) vào v
a
n, lúc này áp suất không khí nén tác dụng lên mặt

n
ấm và lên bậc thang của phần d
ẫ
n hướng (3) tạo thành hai lực cân
b
ằng, do đó dưới tác dụng của lực lò xo (4) vẫn đẩy v
a
n đóng khít với
-Trang 9
-
đế. Khi khởi động dòng không khí nén sau khi vào đĩa chia khí khởi
động sẽ theo đường (6) vào van đẩy chụp (8) đi xuống làm mở van
(1) lúc
ấy dòng khí kh
ởi
nén (2) mới vào khởi động động
cơ
.
Van phân phối khởi động (đĩa chia khí khởi động): dùng chia
khí nén vào v
a
n khởi động của xilanh đúng thời điểm. Qua van khởi
động chính khí nén đã túc trực sẵn
ở
van khởi động của xilanh song
vi
ệc mở van vào thời điểm nào là do van phân phối đ
iề
u khiển. Cấu
t

ạo của van này gồm một đĩa quay và các rãnh dẫn vào các đường khí
ra (
các
đường khí này dẫn đến các van khởi động trên xilanh), các
đường khí ra này tương
ứ
ng
-Trang 10
-
với số xilanh của động cơ. Khi khí khởi động đi vào đĩa quay,
đĩa quay này quay nó s
ẽ
phân phối khí vào các rãnh này, từ đó khí sẽ đi đến van khởi
động của các xilanh
tươ
ng
ứng với thứ tự nổ của động
cơ
.
1
3
2
Hình 2.54. Đĩa chia khí khởi động.
1.
Xilanh-piston 3. Đĩa chia khí khởi động.
2. Tay g
ạ
t
Khi động cơ đảo chiều, để khởi động động cơ theo
chi

ều ngược lại lúc đó piston (1) sẽ đẩy tay gạt (2) đi qua bên
trái ho
ặc phải làm thay đổi vị trí tiếp xúc g
iữa
các lỗ trên đĩa
quay cho phù h
ợp với chiều ngh
ịc
h.