đồ án tốt nghiệp khảo sát hệ thống tăng áp trên động cơ yuchai-yz485zlq

Khảo sát hệ thống tăng áp trên động cơ Yuchai-YZ485ZLQ
LỜI NÓI ĐẦU
Sau thời gian học tập tại Khoa Cơ khí giao thông, 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 YUCHAI-
YZ485ZLQ.
3. TÍNH TOÁN 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 ngoài cũng như các môn học liên quan. Nhưng do trình độ và thời gian
có hạn nên không 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
Khảo sát hệ thống tăng áp trên động cơ Yuchai-YZ485ZLQ
MỤC LỤC

Trang
LỜI NÓI 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
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 không có máy nén 31
2.1.3. Một vài vấn đề cần lưu ý khi tăng áp cho động cơ đốt trong 31
Khảo sát hệ thống tăng áp trên động cơ Yuchai-YZ485ZLQ
2.2. Khảo sát hệ thống tăng áp trên động cơ Yuchai –YZ485ZLQ 33
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 35
2.2.2.2. Bộ phận xả bớt khí thải qua tuabin 48
2.2.2.3. Bộ phận làm mát khí nạp 51
2.2.3. Phối hợp làm việc của turbo SJ60 với động cơ YZ485ZLQ 53
3. Tính toán hệ thống tăng áp trên động cơ Yuchai YZ485ZLQ 56
3.1. Tính toán 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 thông số chọn 56
3.1.2. Tính toán các thông số làm việc trong tuabin và máy nén 57
3.1.3. Tính toán cụm turbo tăng áp 60
3.1.3.1. Tính toán máy nén 60
3.1.3.2. Tính toán tuabin 73
4. Những hư hỏng và biện pháp khắc phục 80
4.1. Xác định nguyên nhân hư hỏng và biện pháp khắc phục 81
4.1.1. Động cơ khó tăng tốc, tụt công suất hoặc tiêu hao nhiên liệu lớn 81
4.1.1.1. Nguyên nhân 81
4.1.1.2. Biện pháp khắc phục 81
4.1.2. Có tiếng ồn bất thường 82
4.1.2.1. Nguyên nhân 82
4.1.2.2. Biện pháp khắc phục 82

4.1.3. Tiêu hao nhiên liệu lớn và có khói xanh 82
4.1.3.1. Nguyên nhân 82
4.1.3.2. Biện pháp khắc phục 82
4.2. Phân tích các hư hỏng của hệ thống tăng áp 83
4.2.1. Thiếu dầu bôi trơn 83
4.2.2. Vật lạ rơi vào cụm TB-MN 83
4.2.3. Dầu bôi trơn bẩn 83
4.3. Kiểm tra hệ thống tăng áp của động cơ 83
4.3.1. Kiểm tra hệ thống khí nạp 83
4.3.2. Kiểm tra hệ thống thải 83
4.3.3. Kiểm tra hoạt động bộ chấp hành 84
4.4. Các điểm cần lưu ý khi sử dụng hệ thống tăng áp 84
Khảo sát hệ thống tăng áp trên động cơ Yuchai-YZ485ZLQ
4.5. Phương pháp tháo lắp cum TB-MN 85
KẾT LUẬN 85
TÀI LIỆU THAM KHẢO 86


Khảo sát hệ thống tăng áp trên động cơ Yuchai-YZ485ZLQ
MỤC ĐÍCH - Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI
Tuy không còn 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 đòi 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
không nằm ngoài qui luật phát triển đó. Tuy nhiên, sự cải biến đó của ngành động
cơ không có nghĩa là thay đổi một cách toàn 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 hoàn 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 thông 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 không thay đổi số vòng quay n mà chỉ là tăng mật độ, qua đó làm tăng
khối lượng môi 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 công 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 ô nhiễm môi 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
Khảo sát hệ thống tăng áp trên động cơ Yuchai-YZ485ZLQ
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 ô nhiễm môi trường do khí thải từ động cơ gây ra. Ngày nay, việc đánh giá
mức độ ô 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 đòi 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.
Khảo sát hệ thống tăng áp trên động cơ Yuchai-YZ485ZLQ
1. Giới thiệu chung về động cơ Yuchai - YZ485ZLQ
6
4
15
14
13
10
9
8
7
5
3
2
1
11
12
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- Vòi 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 không 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;
Khảo sát hệ thống tăng áp trên động cơ Yuchai-YZ485ZLQ
+ Nắp đầu to thanh truyền không nằm nghiêng 45
0
mà nằm thẳng (hình 1-
6).
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 ôtô 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 ω là tạo được dòng xoáy tiếp tuyến
của khí nạp và dòng xoáy hướng kính của không khí chèn khi nén, kết hợp với vòi
phun nhiều lổ để tạo ra hòa khí tốt. Vòi 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 không 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 Giá trị Đơn vị
Động cơ do hãng Yuchai Machinery của
Trung Quốc sản xuất
Năm sản xuất 2004

Số hiệu động cơ YZ485ZLQ
Động cơ diezel 4 kỳ, tăng áp bằng turbo và
làm mát trung gian
Tỷ số nén 17,5:1
Số xylanh động cơ 4
Thứ tự làm việc các xylanh 1-3-4-2
Đường kính xylanh 85 [mm]
Hành trình piston 92 [mm]
Công suất cực đại/số vòng quay 46/3200 [KW]/[vòng/phút]
Mô men cực đại/Số vòng quay định mức 165/3200 [N.m]/[vòng/phút]
Tốc độ cực đại của động cơ 3456 - 3616 [vòng/phút]
Tốc độ chạy cầm chừng của động cơ 750 - 800 [vòng/phút]
Dung tích xylanh 2,088 [lít]
Áp suất phun nhiên liệu 20 – 20,5 [Mpa]
Bơm nhiên liệu loại 4QTF90G
Suất tiêu hao nhiên liệu nhỏ nhất khi đầy tải 215 [g/(kW.h)]
Khảo sát hệ thống tăng áp trên động cơ Yuchai-YZ485ZLQ
Tiêu chuẩn ô nhiễm môi 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 12 – 2,5 [V] – [KW]
Dùng máy phát loại JFWB15C3
Dòng điện máy phát – Công suất khuyếch đại 14 - 500 [A] – [W]
Trọng lượng khô động cơ 205 [kg]
Kích thước tổng thể: Dài x Rộng x Cao 820x556x660 [mm]

Turbo tăng áp loại SJ60
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; 8-
Xéc măng khí thứ hai; 9- Xéc măng dầu; 10- Vòng ép xéc măng dầu; 11- piston;
12- Chốt piston; 13- Vòng hãm.
Khảo sát hệ thống tăng áp trên động cơ Yuchai-YZ485ZLQ
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 mòn lớn.
Trong quá trình làm việc của động cơ, nhóm piston có các nhiệm vụ chính
sau :
− Đảm bảo bao kín buồng cháy, giữ cho không 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 quá trình cháy nổ và truyền tới thanh
truyền để làm quay trục khuỷu, nén khí trong quá trình nén, đẩy khí thải trong quá
trình thải và hút khí nạp mới trong quá trình nạp.
3
1
4
5
2

Hình 1 – 3 Nhóm piston
1- Chốt piston; 2- Vòng 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 nhôm, 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 lượng
này truyền vào xécmăng thông qua rãnh xécmăng, rồi đến nước làm mát động cơ.
Ngoài ra, trong quá trình làm việc piston còn được làm mát bằng cách phun dầu
vào phía dưới đỉnh piston.
10
Khảo sát hệ thống tăng áp trên động cơ Yuchai-YZ485ZLQ
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 không 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 bôi trơn chốt piston.
Xécmăng khí được lắp trên đầu piston có nhiệm vụ bao kín buồng cháy, ngăn
không 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 bôi 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 mòn hoá 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 quán tính của nhóm piston
và lực quán 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 bôi trơn bạc lót và chốt piston. Khi làm việc,
chốt piston có thể xoay tự do trong đầu nhỏ thanh truyền.
11
Khảo sát hệ thống tăng áp trên động cơ Yuchai-YZ485ZLQ
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 bulông
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 mòn cho chốt khuỷu.
Bạc lót đầu to thanh truyền cũng làm thành hai nửa. Khi bạc lót bị mòn thì được
12
Khảo sát hệ thống tăng áp trên động cơ Yuchai-YZ485ZLQ
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
1
2
3
4
5

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 mòn 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
Khảo sát hệ thống tăng áp trên động cơ Yuchai-YZ485ZLQ

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.
2
1
5
4
3
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
2
1
4
5
Tất cả các cổ chính có cùng một đường kính, từ cổ chính dầu bôi 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 không 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).
1.2.2.4. Má khuỷu
14
1
2
3
3
Khảo sát hệ thống tăng áp trên động cơ Yuchai-YZ485ZLQ
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 ôvan (hình 1 – 10).
1.2.2.5. Đối trọng
Đối trọng có hai nhiệm vụ chủ yếu :
- Cân bằng các lực và mômen của lực quán tính chưa được cân bằng như
lực quán tính ly tâm, mômen của lực quán tính ly tâm ;
- Giảm mômen 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 quán
tính ly tâm và không 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 công suất ra ngoài thường có mặt bích hoặc côn
để lắp bánh đà. Bánh đà được định vị bằng chốt định vị (khi dùng mặt bích). Đuôi
trục khuỷu còn thường có vành chắn dầu, ren hồi dầu và phớt chắn dầu.
Ở động cơ Yuchai chọn phương án lắp bánh đà lên đuôi bằng mặt bích. Ở
đuôi trục khuỷu được bố trí các bộ phận sau: bánh đà, ổ lăn lắp trục li hợp, phớt

chắn dầu, chốt định vị.
Hình 1 – 11 Đuôi 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.
3
4
5
6
1
2
15
Khảo sát hệ thống tăng áp trên động cơ Yuchai-YZ485ZLQ
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
khô,
khi lót xilanh bị mòn có thể tháo ra để thay thế. Đường kính lót xilanh được gia
công 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 bôi 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
Khảo sát hệ thống tăng áp trên động cơ Yuchai-YZ485ZLQ

nắp cổ trục chính; 12- Ổ đỡ cổ trục chính; 13- Vòng đệm chặn lực dọc trục phía
dưới; 14- Vòng đệm chặn lực dọc trục phía trên.
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 bulông
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 khô tách rời so với thân máy.
Lót xi lanh của động cơ được chế tạo bằng gang hợp kim.
0,04 - 0,12 mm
Hình 1-13 Lót xi lanh động cơ
Dùng lót xilanh khô có độ cứng vững lớn, do được ép tựa vào xilanh trên thân
máy. Vì vậy, ép xilanh khô có thể làm mỏng. Chiều dày ống lót thường chỉ 2 ÷
3mm. Lót xilanh khô không bị rò rỉ nước và lọt khí. Tuy nhiên, khuyết điểm của
loại lót này là khó gia công và khi ép vào xilanh độ tiếp xúc của mặt ngoài của lót
và mặt lỗ xilanh thường khó đạt được 100%, do đó sẽ ảnh hưởng đến truyền nhiệt.
1.2.3.2. Nắp xy lanh
Nắp xilanh có vai trò 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 công 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
Khảo sát hệ thống tăng áp trên động cơ Yuchai-YZ485ZLQ
0,4 + 0,1 mm
Hình 1 – 14 Bố trí xupáp trên nắp xy lanh
Vòi 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 quá trình thay đổi khí, thải sạch khí thải ra
ngoài 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 yêu cầu sau :
+ Đóng mở đúng thời gian quy định ;
+ Độ mở lớn để dòng khí dễ lưu thông ;
+ Khi đóng phải đóng kín, xupáp thải không tự mở trong quá trình nạp ;
+ Ít mòn, 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
Khảo sát hệ thống tăng áp trên động cơ Yuchai-YZ485ZLQ
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 không 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 côn, xupáp nạp có mặt côn này nghiêng một góc α = 30
0
, còn xupáp
thải thì có mặt côn nghiêng một góc α = 45
0
. 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. Đuôi 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 côn, mặt trên của đuôi xupáp được tôi cứng để tránh mòn.
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
vòng hình trụ, trên đó có vát mặt côn để tiếp xúc với mặt côn của nấm xupáp, mặt
19
Khảo sát hệ thống tăng áp trên động cơ Yuchai-YZ485ZLQ
côn trên đế xupáp thường lớn hơn mặt côn trên nấm xupap khoảng (0,5 ÷ 1
0
), mặt
ngoài 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 đòn bẫy phải có một
khe hở nhất định gọi là khe hở nhiệt.
Lò 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 quá trình mở đóng
xupap không 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 ϕ
1
giữa hai đỉnh cam cùng tên của
hai xilanh làm việc kế tiếp nhau bằng một nửa góc công tác δ
k
của hai xilanh đó.
Hình 1 – 16 Trục cam, con đội và đũa đẩy của động cơ
20
Khảo sát hệ thống tăng áp trên động cơ Yuchai-YZ485ZLQ
Hình 1 – 17 Kết cấu cơ cấu phân phối
khí xupáp treo lắp trên động cơ
Yuchai
1- Đũa đẩy xupáp; 2- Đòn bẩy; 3- Đĩa
lò xo; 4- Chén chặn (móng ngựa); 5-
Thân xupáp ; 6- Lò xo xupáp; 7- Ống
dẫn hướng; 8- Đế xupáp ; 9- Con đội;
10- Trục cam.
1
2 3 4 5 6 7
8
9
10
Vật liệu dùng cho trục cam là theo hợp kim thành phần các bon thấp 15X, cổ
trục có độ cứng 52 ÷ 65 HRC, độ thấm tôi từ (0,07 ÷ 2)mm, độ cứng bên trong cổ
từ 30 ÷ 40 HRC.
1.2.5. Hệ thống nhiên liệu
1.2.5.1. Sơ đồ nguyên lý làm việc của hệ thống
 Nguyên lý làm việc

Bơm hút nhiên liệu từ bình chứa 1 nhiên liệu qua bầu lọc thô 3, sau đó nhiên
liệu được bơm tiếp vận chuyển qua bầu lọc tinh 6 trước khi đưa đến bơm cao áp 9.
Các bầu lọc thô và lọc tinh sẽ lần lượt lọc sạch nhiên liệu. Bơm cao áp làm nhiệm
vụ bơm nhiên liệu cao áp vào đường ống cao áp để đi đến vòi phun 11 để phun
vào động cơ theo đúng thứ tự nổ của mỗi xylanh, nhiên liệu dư thừa trong bơm
cao áp đi qua van tràn theo đường ống trở về cửa hút của bơm chuyển nhiên liệu.
Một phần nhiên liệu bị rò rỉ ở các vòi phun theo đường ống hồi 13 nhiên liệu
trở về thùng chứa.
21
Khảo sát hệ thống tăng áp trên động cơ Yuchai-YZ485ZLQ
16
6
3
5
2
4
9
8
10
11
13
12
7
15
1
14
Hình 1 – 18 Sơ đồ hệ thống nhiên liệu của động cơ Yuchai-YZ485ZLQ
1- Thùng chứa nhiên liệu; 2,5,7,8,12- Đường ống dẫn nhiên liệu thấp áp; 3- Bầu
lọc thô; 4- Bơm chuyển nhiên liệu; 6- Bầu lọc tinh; 9- Bơm cao áp; 10- Đường
ống cao áp; 11- Kim phun; 13- Đường dầu hồi; 14- Nút xả cặn; 15- Mắt dầu; 16-

Lổ tiếp nhiên liệu.
Không khí từ ngoài qua bầu lọc không khí, vào ống nạp rồi qua xupáp nạp đi
vào động cơ. Trong quá trình nén các xupáp hút và xả đều được đóng kín, khi
piston đi lên không khí trong xylanh bị nén. Piston càng lên gần điểm chết trên
không khí bên trên đỉnh piston bị chèn ép chui vào phần lõm ở đỉnh piston, tạo ra
ở đây dòng xoáy lốc hướng kính ngày càng mạnh. Cuối quá trình nén, nhiên liệu
được phun vào dòng xoáy lốc này, được xé nhỏ, sấy nóng, bay hơi và hoà trộn đều
với không khí tạo ra hoà khí rồi tự bốc cháy.
Hệ thống nhiên liệu của động cơ sử dụng bơm dãy loại BHF4PL090001.
Các bầu lọc nhiên liệu dùng loại C0708A.
22
Khảo sát hệ thống tăng áp trên động cơ Yuchai-YZ485ZLQ
Hình 1 – 19 Lắp ghép khối bơm cao áp
1- Đai ốc; 2- Bộ cân chỉnh phun sớm; 3- Bánh răng dẫn động quay trục bơm;
4,8,9,15- Vòng đệm; 5,10- Bu lông; 6,11- Roang làm kín; 7- Vỏ bơm cao áp; 12-
Bơm cao áp; 13- Then bán nguyệt; 14- Ống nối đường ống nạp; 16- Đai ốc xiết.
23
Khảo sát hệ thống tăng áp trên động cơ Yuchai-YZ485ZLQ
1.2.5.2. Cấu tạo bơm cao áp của hệ thống nhiên liệu
Hình 1 – 20 Cấu tạo
bơm cao áp của hệ
thống nhiên liệu
1- Bơm tay; 2- Bơm
chuyển nhiên liệu; 3-
Trục cam; 4- Thanh
răng; 5- Lò xo bơm; 6-
Piston bơm.
2
6
1

3
4
5
Bộ phận quan trọng nhất của bơm chính là cặp bộ đôi siêu chính xác piston-
xylanh bơm cao áp, lắp khít nhau. Vật liệu chế tạo bộ đôi piston và xilanh là thép
hợp kim làm ổ bi. Piston được cam đẩy lên qua con đội và vít điều chỉnh, hành
trình đi xuống của piston là nhờ lò xo và đĩa lò xo. Ngạnh chữ thập ở phần đuôi
piston được ngàm trong rãnh dọc của ống xoay, vành răng được bắt chặt trên đầu
ống xoay và ăn khớp với thanh răng. Như vậy, khi dịch chuyển thanh răng sẽ làm
xoay piston.
 Nguyên lý hoạt động
Khi piston đi xuống (nhờ lực đẩy của lò xo), van cao áp đóng kín, nhờ độ
chân không được tạo ra trong không gian phía trên piston, khi mở các lổ nạp và xả
nhiên liệu được nạp đầy vào không gian trống này cho đến khi piston đến vị trí
thấp nhất.
Khi piston đi lên nhờ lực đẩy của cam 3, đầu tiên nhiên liệu được đẩy qua các
lổ nạp và xả ra ngoài, khi đỉnh piston che kín cả 2 lổ nạp và xả nhiên liệu ở không
gian phía trên piston 6 bị ép tăng áp suất, khi áp suất đủ lớn sẽ mở van cao áp,
nhiên liệu được đưa vào đường cao áp để đi đến vòi phun. Quá trình cấp nhiên liệu
24
Khảo sát hệ thống tăng áp trên động cơ Yuchai-YZ485ZLQ
được diễn ra cho đến khi rãnh nghiêng trên đầu piston mở lổ xả (đây là thời điểm
kết thúc quá trình cấp nhiên liệu), khi đó nhiên liệu từ không gian phía trên piston
qua rãnh dọc thoát qua lổ xả ra ngoài khiến cho áp suất trong xylanh giảm đột ngột
và dưới tác dụng của lò xo 5 và áp suất dư của đường dầu cao áp van cao áp được
đóng lại.
1.2.6. Hệ thống bôi trơn
6
12
13

11
14
8
10
16
17
18
4
3
2
1
9
15
7
5

Hình 1 – 21 Sơ đồ của hệ thống bôi trơn trên động cơ
1- Cac te; 2- Bơm bánh răng ăn khớp trong; 3- Van an toàn; 4- Que thăm dầu; 5-
Đường dầu hồi sau bầu lọc; 7- Đường dầu chính; 6- Bầu lọc; 8- Đồng hồ áp suất;
9- Bôi trơn bộ turbo; 10- Trục dẫn cần đẩy xupáp; 11- Trục cam; 12- Đường dầu
bôi trơn trục cam; 13- Đường dầu bôi trơn giàn cò mổ; 14- Lổ cấp dầu; 15- Đường
dầu bôi trơn piston xilanh; 16- Dầu đi bôi trơn trục khuỷu; 17- Chốt khuỷu; 18-
Cổ trục khuỷu.
 Nguyên lý làm việc của hệ thống bôi trơn động cơ
Bôi trơn bằng phương pháp bôi trơn cưỡng bức sử dụng bơm bánh răng ăn
khớp trong. Bơm được dẫn động từ trục khuỷu động cơ thông qua bánh răng dẫn
động trên trục bơm. Dầu bôi trơn được hút từ cacte thông qua lưới lọc, qua các
đường dầu chính để đến các ổ trục khuỷu, ổ trục cam, bôi trơn ổ chốt (ổ đầu to
thanh truyền), bôi trơn cơ cấu phân phối khí xuppáp, đòn bẩy, cò mổ ). Đặc biệt,
một lượng dầu được bơm liên tục để bôi trơn cho ổ trược trục tuabin - máy nén

của hệ thống tăng áp động cơ.
25