thiết kế hệ thống nạp-thải và kiểm nghiệm hệ thống làm mát động cơ b6 cường hoá bằng tăng áp

Chơng 1
Giới thiệu chung về động cơ B6 và khả năng c-
ờng hoá công suất
1.1. Đặc điểm kết cấu của động cơ
Động cơ B6 là loại động cơ diezel 4 kỳ 1 hàng 6 xi lanh, không tăng
áp, có buồng cháy thống nhất, bôi trơn bằng phơng pháp tuần hoàn cỡng
bức kết hợp vung té, làm mát bằng nớc kiểu tuần hoàn cỡng bức, không
dùng quạt gió làm mát mà lợi dụng động năng của dòng khí xả để tạo dòng
khí lu động qua két mát để làm mát nớc.
Động cơ B6 đợc sử dụng trên xe Tăng PT-76 và đợc đặt dọc theo thân
xe trong khoang động lực, có vách ngăn với khoang chiến đấu.
Hình1.1: Mặt cắt ngang động cơ B6
6
Hình 1.2: Bố trí động cơ B6
trong khoang động truyền lực trên xe tăng

-76
1 - Động cơ; 2 - Bơm nhiên liệu cao áp; 3 - Bỗu lọc tinh nhiên liệu;
4 - Thùng dầu nhờn; 5 - Thùng nhiên liệu; 6 - Nắp lỗ khí thải của thiết bị
tăng nhiệt; 7 - Nắp lỗ tra nhiên liệu vào thùng chứa nhỏ; 8, 15 - Van xả n-
ớc; 9 - ống phản lực (bên phải); 10, 14 - Nút lỗ nạp dầu nhờn vào truyền
lực cạnh; 11 - Truyền động trong (bên phải);12 - Cơ cấu quay vòng bên
phải; 13 - Hộp số; 16 - Đai đỡ thùng nhiên liệu phụ; 17 - Máng phun khí
thải; 18 - Két mát dầu nhờn; 19 - Két mát nớc; 20 - Cơ cấu ngăn nớc lọt
vào động cơ; 2 1- Bình ngng.
Bảng 1: Các thông số kỹ thuật của động cơ B6
TT Thông số kỹ thuật
Ký
hiệu
Đơn vị đo Giá trị
1 Tên động cơ B6 Diesel 4 kỳ một hàng

2 Thứ tự làm việc 1-5-3-6-2-4
3 Công suất định mức N
eN
kW 179
4 Số vòng quay trục khuỷu ứng với N
eN
n
eN
v/ph 1800
5 Mô men xoắn lớn nhất M
eMax
N.m 1150
6 Số vòng quay TK ứng với M
emax
n
eM
v/ph 1200
7
7 Tốc độ không tải ổn định thấp nhất n v/ph 500
8 Tốc độ không tải lớn nhất n v/ph 2100
9 Tốc độ thờng xuyên sử dụng n v/ph 1700
10 Suất tiêu hao nhiên liệu g
e
g/kWh 248
11 Suất tiêu hao dầu nhờn g/kWh
13,4
12 Số kỳ

4
13 Tỷ số nén

15
14 Số xy lanh i 6
15 Đờng kính xy lanh D mm 150
16 Hành trình piston S mm 180
17 Thể tích công tác của xy lanh V
h
dm
3
3,18
18 Bán kính quay trục khuỷu R mm 90
19 Góc mở sớm xu páp nạp

độ GQTK 20
20 Góc đóng muộn xu páp nạp

độ GQTK 44
21 Góc mở sớm xu páp thải

độ GQTK
48 3
22 Góc đóng muộn xu páp thải

độ GQTK
20 3
23 Góc trùng điệp GTĐ độ GQTK 40
24 Góc phun sớm

s
độ GQTK

30 ữ 32
1.1.1. Cơ cấu khuỷu trục thanh truyền
a) Nhóm chi tiết cố định
* Hộp trục khuỷu:
- Công dụng: Dùng làm bệ lắp các chi tiết, các cụm máy của động cơ.
- Cấu tạo:
Gồm hai nửa riêng biệt: nửa trên và nửa dới. Đờng tâm trục khuỷu
nằm trong mặt phẳng ghép giữa hia nửa hộp.
Nửa phía trên đợc cố định các chi tiết nh: cơ cấu phối khí, máy phát
điện, bầu lọc dầu bôi trơn, thân bơm cao áp, bên trong có 7 vách ngăn làm ổ
trục của khuỷu trục.
Nửa dới là các khoang chứa dầu, bơm nhiên liệu thấp áp, bơm nớc và
cảm biến đồng hồ tốc độ.
Hai nửa hộp trục khuỷu đợc cố định bằng các vít cấy cắm vào nửa
trên của hộp.
- Vật liệu chế tạo: Hợp kim nhôm.
- Phơng pháp chế tạo: Đúc.
* Nắp xy lanh:
8
- Công dụng: Cùng với xy lanh, nhóm piston để tạo thành buồng đốt.
Là nơi để lắp vòi phun nhiên liệu, cơ cấu giảm áp, bố trí xu páp, trục cam,
áo nớc làm mát
Hình 1.3: Nắp xy lanh của
động cơ B6
- Cấu tạo:
Tâm buồng cháy có lỗ lắp vòi phun, vòi phun đợc cố định bằng vít cấy
vào mặt trên nắp xy lanh, miệng vòi phun nằm sâu trong buồng cháy từ 1
1,5 mm.
Trong mỗi buồng cháy trên nắp xy lanh có 4 cửa xu páp nạp và thải
thông ra mặt bên của nắp xy lanh, nối buồng cháy với đờng nạp và đờng

thải. Trong cửa nạp và thải có lắp các đế xu páp nạp và thải, đối diện với đế
xu páp có khoan một lỗ để ép ống dẫn hớng xu páp, ở mỗi buồng cháy về
phía trong có khoan lỗ ren để vặn ống lót đồng của van khởi động khí nén.
Mặt trên của nắp xy lanh có 7 vị trí mài phẳng để lắp các ổ đỡ trục
cam, ở mỗi vị trí này có ép vào 2 chốt định vị và 4 vít cấy để cố định ổ đỡ
với nắp xy lanh, trong ổ đỡ số 1 có 1 rãnh răng để dẫn dầu bôi trơn cho trục
cam. Mặt dới của nắp xy lanh có lắp hộp đỡ trục dẫn động của cơ cấu dẫn
động trục cam, hộp đợc cố định vào nắp xy lanh bằng 3 vít cấy. Phía trên
nắp xy lanh có nắp bảo vệ cơ cấu phối khí và đợc cố định với nắp xy lanh
bằng các vít cấy, trên nắp bảo vệ có 3 cửa thông với vòi phun.
- Vật liệu chế tạo: Hợp kim nhôm.
- Phơng pháp chế tạo: Đúc.
* Thân xy lanh:
- Công dụng: Định hớng chuyển động cho piston và tạo thể tích công
tác để thực hiệ các kỳ của động cơ.
Hình 1.4: ống lót xy lanh
9
động cơ B6
- Cấu tạo:
Thân xy lanh có áo nớc làm mát, có 6 lỗ đặt xy lanh, xy lanh đợc định
tâm trong lỗ bằng hai gờ. ở miệng lỗ có rãnh làm chỗ tựa cho xy lanh, ở
phía dới có vòng gờ để giữ 3 vòng đệm cao su lồng vào phía dới xy lanh
ngăn chất lỏng làm mát lọt vào các te, vòng cuối cùng làm kín thân xy lanh
và các te để ngăn dầu chảy từ các te ra ngoài.
Mặt ngoài của thân xy lanh có lỗ cố định ống dẫn nớc làm mát từ bơm
vào, mặt trên có 24 lỗ đặt ống dẫn nớc từ thân xi lanh lên nắp xi lanh, có
vòng cao su làm kín chịu dầu và nhiệt.
Mặt dới của thân xi lanh đặt lên mặt phẳng phía trên của nửa trên hộp
trục khuỷu và đợc cố định bằng 14 vít cấy và nửa trên các te. Thân xi lanh
đợc định vị với hộp trục khuỷu bằng 4 vít cấy.

- Vật liệu chế tạo: Hợp kim nhôm.
- Phơng pháp chế tạo: Đúc.
b) Nhóm piston
* Piston: Đợc đúc bằng hợp
kim nhôm. Đỉnh dạng để tạo
điều kiện thuận lợi cho quá trình
tạo hỗn hợp khí cháy và cháy diễn
ra có hiệu quả, phía dới đỉnh
piston có các gân tăng cứng.
Piston có hai bệ chốt để lắp chốt
Hình 1.5: Piston của động cơ B6
piston, trong mỗi bệ chốt có hai lỗ để hứng dầu bôi trơn. Mặt ngoài của
piston có tiện 5 rãnh để lắp vòng găng, trong đó có 4 rãnh ở phía trên và 1
rãnh ở phía dới so với bệ chốt piston, phía dới có phay 4 lỗ để giảm trọng l-
ợng của piston.
* Chốt piston:
10
Đợc chế tạo từ thép dạng
ống,mặt ngoài đợc thấm than.
Chốt pít tông đợc lắp với pít tông
theo kiểu bơi, 2 đầu chốt đợc định
vị bằng 2 nắp làm bằng hợp kim
nhôm. Mặt làm việc của chốt
Hình 1.6: Chốt piston
đợc bôi trơn bằng cách hứng dầu qua lỗ trên đầu nhỏ thanh truyền.
* Xéc măng:
Đựơc chế tạo bằng Gang hợp
kim, riêng xéc măng trên cùng đ-
ợc làm bằng thép có mạ crôm xốp
ở mặt ngoài, 2 xéc măng trên cùng

là xéc măng khí, có bề mặt làm
việc dạng trụ, xéc măng th 3 Hình 1.7: Xéc măng
và thứ 4 có bề mặt làm việc hình côn có tác dụng bịt kín và đồng thời là xéc
măng gạt dầu. Xéc măng 5 ở dới lỗ chốt pít tông có bề mặt làm việc hình
côn và là xéc măng dầu.
Trong rãnh xéc măng 4 và 5 có khoan 18 lỗ để dẫn dầu do xéc măng
gạt từ thành trong xy lanh qua thành trong pít tông xuống trục khuỷu.
c) Nhóm thanh truyền
Vật liệu chế tạo: thép hợp
kim crôm, niken, vonpram chất l-
ợng cao.
Thanh truyền có tiết diện
ngang chữ I, trên bề mặt thanh
truyền
Hình 1.8: Thanh truyền
đợc xử lý bằng phơng pháp phun bi để làm mất những vết nứt tế vi.
Đầu nhỏ thanh truyền lắp với chốt piston qua bạc lót. Đầu to thanh
truyền gồm hai nửa tách rời và có 4 gân tăng cứng, hai nửa của đầu to đợc
cố định với nhau bằng khớp bản lề và chốt hình côn. Bạc đầu to đợc chế tạo
thành 2 nửa và đợc định vị bằng chốt hình trụ.
Trên đầu nhỏ thanh truyền có khoang 6 lỗ xuyên qua ống lót để dầu
bôi trơn tới đợc bề mặt làm việc của ống lót để bôi trơn cho chốt pít tông.
d) Nhóm trục khuỷu
11
Nhóm trục khuỷu đợc chế tạo bằng thép hợp kim crôm, niken,
vonpram chất lợng cao, có 6 cổ khuỷu và 8 cổ trục, cổ khuỷu đợc bố trí trên
3 mặt phẳng lệch nhau 120
0
, cổ khuỷu và cổ trục chế tạo rỗng, mặt ngoài
mài nhẵn. Hai đầu cổ khuỷu và cổ trục có nắp hình côn và đợc giữ chặt

bằng 1 bulông tạo nên phía trong 1 khoang rỗng, các khoang nối thông với
nhau bằng các lỗ khoang trong má khuỷu, và có các lỗ dẫn dầu bôi trơn các
bề mặt làm việc. Giữa 2 cổ trục 7 và 8 có vòng đỡ, trên vòng đỡ có tiện rãnh
để lắp các vòng găng hồi dầu nhằm ngăn cho dầu bôi trơn không chảy ra
ngoài.
Hình 1.9: Trục khuỷu động cơ B6
Má khuỷu: gồm 12 má, phía ngoài má khuỷu có ép thêm 12 đối trọng
để giảm nhẹ phụ tải cho các cổ trục. Đầu trục khuỷu có lắp bánh răng hình
côn bằng then hoa để truyền chuyển động quay trục khuỷu tới cơ cấu dẫn,
phần rỗng ở đầu trục lắp khít với 1 ống dẫn dầu trung gian. Cổ trục khuỷu
đặt lên ổ trợt có bạc lót đợc chế tạo bằng thép, phía trong có tráng một lớp
kim loại đồng thanh chì.
12
1.1.2. Cơ cấu phối khí
* Công dụng: Dùng để thực hiện quá trình trao đổi khí,nạp đầy khí nạp
và thải sạch khí thải ra khai xi lanh.
Hình 1.10: Cơ cấu phối khí động cơ B6
* Cấu tạo:
Cơ cấu phối khí bao gồm các trục cam, xu páp và lò xo xu páp.
Trên nắp xi lanh có lắp 7 ổ đỡ để lắp 2 trục cam nạp và thải, trục làm
bằng thép rỗng, mỗi trục có 12 cam nạp và thải giống nhau. Khoang trong
của trục cam dùng để dẫn dầu bôi trơn đến các xu páp, vì vậy trong các ổ tr-
ợt và các bề mặt không làm việc của mỗi cam có khoan các lỗ thông với đ-
ờng dầu ở lòng trục.
Hình 1.11: Trục cam của động cơ B6
Động cơ B6 có 2 trục cam làm bằng thép rỗng bên trong để dẫn dầu
bôi trơn, mỗi trục có 12 cam. Trục cam đợc dẫn động quay từ bánh răng côn
của trục nghiêng trái của cơ cấu dẫn động, bánh răng này ăn khớp với bánh
răng cam trên trục cam nạp. Bánh răng trụ làm liền với bánh răng cam trên
trục cam nạp ăn khớp với bánh răng trụ trên trục cam thải.

13
Mỗi bánh răng đợc định tâm trục cam bằng vòng định tâm và nối với
trục bằng 1 ống lót điều chỉnh có then hoa trong và ngoài: trong có 10 then
hoa và ngoài có 41 then hoa dạng tam giác. Then hoa trong dùng để ăn
khớp với đầu trục cam và then hoa ngoài dùng ăn khớp với then hoa bên
trong của bánh răng. ống lót đợc điều chỉnh bằng đai ốc, đai ốc trục cam
nạp có ren trái và đai ốc của trục cam thải có ren phải.
Xu páp: có 12 xu páp nạp và 12 xu páp thải, xu páp nạp có đáy phẳng
và xu páp thải có đáy lồi, đờng kính tán nấm xu páp nạp lớn hơn đờng kính
tán nấm xu páp thải. Phần trên của
thân xu páp có vát 3 cạnh để lắp
khoá đĩa xu páp, xung quanh khóa
đĩa xu páp có 8 lỗ dùng để tách
khoá ra khỏi đĩa xu páp khi điều
chỉnh khe hở giữa lng cam và
Hình1.12: Kết cấu xu páp
mặt đĩa xupáp. Mỗi xu páp có 2 lò xo lồng vào nhau và có chiều xoắn ngợc
nhau, đầu dới của lò xo tỳ vào mặt trên nắp xy lanh còn đầu kia tỳ vào khoá
xu páp.
1.1.3. Hệ thống cung cấp nhiên liệu và không khí
a) Hệ thống cung cấp nhiên liệu:
Hệ thống cung cấp nhiên liệu gồm có: thùng nhiên liệu, thùng chứa
nhiên liệu thừa, bơm cao áp, bơm thấp áp, bơm nhiên liệu bằng tay, bầu lọc
thô, bầu lọc tinh, các đờng ống dẫn, các vòi phun, khóa phân phối nhiên
liệu và khóa xả khí.
14

Hình 1.13: Hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ B6
*Thùng nhiên liệu: gồm có 2 thùng bố trí bên trái động cơ, hai thùng
đợc cố định bằng các bu lông gá vào thành xe và giá vào sàn xe. Phía trên

thùng có lỗ nạp nhiên liệu và đậy kín bằng nắp có ren, có vòng đệm cao su
làm kín. Ngoài ra có ống thông khí và lới lọc ngăn bụi vào thùng dầu, các
thùng dầu đợc nối với nhau bằng khoá phân phối, mặt dới của thùng lớn có
cốc lắng và van xả, đáy thùng nhỏ có ống xả nối với khoá xả ở đáy xe.
*Thùng nhiên liệu thừa: Chứa nhiên liệu thừa chảy từ bơm cao áp tới
và đựoc cố định ở vách ngăn buồng động lực phía trớc thùng dầu nhờn,
thùng đợc làm kín, phía trên có nút thông hơi.
*Bơm cao áp: Dùng để cung cấp nhiên liệu vào các xi lanh động cơ
theo các chế độ phụ tải của động cơ và theo thứ tự của các xy lanh.
Bơm nhiên liệu cao áp gồm có 6 phân bơm kiểu pít tông xi lanh, đợc
gia công với độ chính xác cao không lắp lẫn. Mỗi phân bơm bao gồm xy
lanh, piston, ống lót, trục cam, trên có vấu cam, con đội, van tăng áp.
Trục cam BCA đợc dẫn động từ trục nghiêng trái và quay với tốc độ
bằng 1/2 tốc độ trục khuỷu, sử dụng bộ điều tốc đa chế độ lắp trên thân để
duy trì chế độ làm việc đã định của động cơ khi xe chuyển động trên các
địa hình khác nhau, duy trì vòng quay nhỏ nhất, hạn chế vòng quay lớn
nhất. Trên trục cam có 6 vấu cam để dẫn động cho 6 tổ bơm.
15
Sự thay đổi lợng nhiên liệu cấp vào xi lanh động cơ đợc thực hiện bằng
cách dịch chuyển thanh răng để làm xoay pít tông mà làm thay đổi lợng cấp
nhiên liệu.
*Bơm thấp áp: Dùng để đa nhiên liệu từ thùng chứa tới bơm nhiên liệu
cao áp trong thời gian động cơ làm việc, bơm bắt chặt vào nửa dới hộp trục
khuỷu về bên trái.
Bơm nhiên liệu thấp áp kiểu phiến gạt gồm : thân, nắp cơ cấu quay,
van điều chỉnh áp suất, van đổi đờng trong thân có lỗ để ép ống bọc bằng
đồng có cửa nhiên liệu vào và ra 2 ổ đỡ, trên ổ đỡ lắp rôto có 4 phiến gạt
van điều chỉnh để giữ cho áp suất không đổi, phía dới van điều chỉnh có lắp
van đổi đờng nhiên liệu bằng tay trớc lúc khởi động động cơ.
* Bơm nhiên liệu bằng tay: Dùng để bơm đầy nhiên liệu cho hệ thống

cung cấp nhiên liệu và đẩy khí ra khai hệ thống trớc khi khởi động động cơ.
Bơm tay lắp ở trên giá ở sàn xe trong buồng lái phía trớc lái xe. Lỗ dới của
bơm nối với đờng ống từ khoá phân phối, lỗ trên lắp với đờng dẫn tới bầu
lọc thô.
*Bầu lọc thô: Dùng để lọc các tạp chất cơ học lẫn trong nhiên liệu trớc
khi đa vào bơm thấp áp. Bầu đợc đặt chặt với giá ở sau xe cạnh thùng nhiên
liệu lớn.
16
b) Hệ thống cung cấp không khí:
Bầu lọc không khí: Là loại bầu lọc kiểu quán tính, ly tâm và lọc thấm
có bộ phận hút bụi ra ngoài, đợc đặt bên phải động cơ dới máng phun. Nó
bao gồm các bộ phận chính: : Thân, nắp, các ống xoáy lốc, 3 tầng lọc, hộp
chứa bụi và ống hút bụi.
Các ống góp nạp: ống góp nạp làm bằng thép tấm dập, dùng để dẫn
khí đã lọc sạch đa vào xy lanh động cơ.
Hình 1.14: Hệ thống cung cấp không khí động cơ B6
1.1.4. Hệ thống bôi trơn động cơ
Dùng để chứa dầu nhờn, làm sạch, làm mát dầu nhờn và cung cấp dầu
nhờn cho các bề mặt làm việc của chi tiết trong động cơ.
Hình 1.15: Sơ đồ
hệ thống bôi trơn
động cơ B6
Hệ thống bôi trơn động cơ B6 bao gồm: thùng dầu nhờn, bầu lọc dầu,
van an toàn, bơm dầu nhờn bằng điện, két mát dầu
* Bầu lọc dầu: Dùng để lọc sạch dầu trớc khi đa đến những bề mặt làm
việc của động cơ. Là loại lọc liên hợp lọc bằng các tông và lới thép.
*Van an toàn: Van đợc lắp trong ống dẫn dầu nối giữa dầu vào và dầu
ra của két mát. Nó ngăn ngừa khả năng làm vỡ đờng ống khi lực cản trong
17
két mát tăng. Van có cấu tạo kiểu bi và lò xo, để làm kín có đệm cao su.

Van mở khi áp suất d là 2,5 - 3,5 kg/cm
2
.
* Bơm dầu nhờn bằng điện: Dùng để đa dầu nhờn tới các bề mặt chi
tiết làm việc của động cơ khi động cơ cha làm việc.
* Két làm mát dầu: Dùng để làm mát dầu nhờn khi dầu đã đi bôi trơn
các chi tiết động cơ.
1.1.5. Hệ thống làm mát động cơ
Hệ thống làm mát của động
cơ B6 là hệ thống làm mát băng n-
ớc, kiểu kín, tuần hoàn cỡng bức,
không dùng quạt gió mà dùng
động năng của dòng khí xả để tạo
dòng khí lu động qua két mát.
Dung tích chất lỏng trong hệ
thống làm mát là 40 (l).
Hình1.16: Hệ thống
làm mát đông cơ B6
Két làm mát nớc là loại ống kết hợp cánh tản nhiệt.
Bơm nớc kiểu ly tâm, năng suất bơm G
b
= 417 (l/ph), ở tốc độ n
b
=
1930 (v/ph), ứng với tốc độ của động cơ n=1800 (v/ph).
Nhiệt độ nớc làm mát khi động cơ làm việc ở chế độ bình thờng là 70
90
0
C và cho phép đến 150
0

C.
Thiết bị sấy nóng kiểu vòi phun cùng với nồi hơi.
Hệ thống làm mát bao gồm các bộ phận: Bơm nớc, két mát, bình ngng,
máng phun, các đờng ống, đồng hồ nhiệt độ và van hằng nhiệt.
a) Két mát nớc:
Két mát nớc kiểu ống - lá tản nhiệt tơng tự két mát dầu, chỉ khác là các
vách ngăn trong máng góp chia két mát thành 8 ngăn. Một đầu của máng
góp nối với đờng ống dẫn tới xi
lanh động cơ, còn đầu kia đợc nối
tới bơm nớc. Nớc từ động cơ đến
đợc làm mát nhờ dòng khí đối lu
qua các ống đồng và cánh tản
nhiệt.
18
Hình 1.17: Két mát
b) Máng phun:
Có tác dụng tạo thành luồng không khí làm mát thổi qua két mát nớc
và két mát dầu nhờ năng lợng dòng khí xả. Máng đợc đặt ở buồng động lực
bên trái xe.
Hình 1.18: Máng phun
Máng gồm có 6 ngăn làm việc độc lập bố trí trong thân. Mỗi ngăn
gồm: Các ống thải đợc chia thành 2 nhánh thải, buồng hỗn hợp thông với
buồng khuếch tán và các bớm tiết lu. Các ống thải đợc nối với hộp van của
cơ cấu ngăn nớc và động cơ. Đầu các nhánh ống thải đợc làm thắt lại để
làm tăng tốc dòng khí thải. Các ống phụ là các ống thép dập hàn bên ngoài
các nhánh xả với thành dới của máng phun.
Hình 1.19: Cấu tạo một ngăn máng phun
c) Bình ngng:
19
DSùng để ngăn ngừa sự mất mát nớc của hệ thống làm mát khi nó bị

giãn nở vì nhiệt, để thu hồi ngng tụ hơi nớc từ động cơ và két mát. Bình ng-
ng đợc cố định chặt bằng bu lông vào nóc xe trong buồng động lực.
d) Van xả:
Dùng để xả nớc và nhiên liệu ở đáy xe. Nó đặt ở đáy khoang động lực.
Van này bao gồm có nắp trục, lò xo, chốt và các ống dẫn. Khi cấn mở van
phải ấn nắp và xoay đi để chốt giữ nắp van mở.
e) Bơm nớc:
Dùng để bơm cỡng bức nớc làm mát hoàn toàn trong hệ. Nó đợc bắt
chặt vào nửa thân dới phía trớc hộp trục khuỷu.
Bơm kiểu li tâm, thân bằng hợp kim nhôm có ép ống lót bằng gang đặc
biệt để chống mòn. Nắp bơm bằng hợp kim nhôm cố định với thân bằng vít
cấy. Trục bơm lắp với khớp nối dẫn động từ trục ngang trục đứng dới. Trên
trục bơm có mặt bích để nối với cánh quạt bằng đinh tán. Cánh quạt băng
hợp kim nhôm.
1.1.6. Hệ thống khởi động bằng khí nén
Dùng để khởi động động cơ khi hệ khởi động bằng điện bị hỏng.
Hệ thống khởi động bằng khí nén bao gồm: 1 bình khí nén. Khoá bình
lắp ở cổ bình có tay vặn, đồng hồ áp suất khí, cơ cấu phân phối khí nén khởi
động, các ống dẫn và 6 van khởi động.
Bình khí có dung tích 10 lít, áp suất tối đa 150 kg/cm
2
. Trên bình có
van khoá và ống dẫn tới khoá điều áp lắp ở bên phải xe dùng để điều chỉnh
áp suất khí nén vào xi lanh động cơ. Trên thân khoá có lắp đồng hồ đo áp
suất trong bình khí nén. Van khởi động một chiều lắp ở lỗ khoan thông vào
buồng đốt trên nắp xi lanh. Đĩa chia khí nén lắp ở đầu dẫn động trục bơm
cao áp.
1.1.7. Cơ cấu ngăn nớc vào động cơ
Dùng để ngăn nớc lọt vào xi lanh động cơ khi xe bơi nớc, khi rửa xe và
để xe ngoài trời ma mà động cơ không làm việc.

Cơ cấu gồm 6 hộp van, khóa ngắt bầu lọc không khí, van xả nớc, cơ
cấu điều khiển thiết bị và ống dẫn.
20
1.2. Cờng hóa công suất cho động cơ B6
1.2.1 Giới thiệu chung
Cờng hóa công suất cho động cơ nhằm mục đích nâng cao khả năng cơ
động cho xe nhất là đối vơi xe quân sự thờng đợc sử dụng trong điều kiện
khắc nghiệt đặc biệt là đối với khí hậu và địa hình Việt Nam.
Nâng cao công suất cho động cơ đồng nghĩa với nâng cao khả năng
phòng tránh, đánh trả là nhiệm vụ đợc đặt lên hàng đầu cho các nhà nghiên
cứu trong điều kiện chiến tranh công nghệ cao nh hiện nay.
Vấn đề nâng cao công suất đợc xuất phát từ biểu thức công suất có ich:
1
0
1
4. . . . . . . . .
30
h
e h v m e
Q
n
N V i
M


=
(1.1)
Muốn cờng hóa công suất của động cơ phải thực hiện các biện pháp:
- Thay đổi các thông số kết cấu: , D, S, i.
- Tăng số vòng quay trục khuỷu động cơ: n.

- Tăng áp suất có ích trung bình: p
e
biết p
e
= f( Q
h
,,
v
,
m
,
e
,p
0
,T
0
)
1.2.2. Các phơng pháp cờng hóa cho động cơ B6
1.2.2.1.Thay đổi các thông số kết cấu: , D, S, i
a) Giảm số kỳ của động cơ (dùng động cơ 2 kỳ thay cho động cơ 4 kỳ):
Theo lý thuyết thì khi giảm số kỳ động cơ xuống 2 lần và giữ nguyên
các chỉ tiêu thông số khác thì công suất có ích N
e
sẽ tăng lên đợc 2 lần.
Chính vì vậy mà hầu hết các động cơ diesel kích thớc lớn và tốc độ thấp đều
là các động cơ 2 kỳ. Các động cơ nhỏ và có số vòng quay cao thì sử dụng
động cơ 2 kỳ không phù hợp vì quá trình quét thải kém, đồng thời điều kiện
làm việc nặng nề do ứng suất nhiệt cao.
b) Tăng kích thớc xy lanh D,S:
Kích thớc xy lanh D, S của động cơ nói chung hiện nay đạt giá trị khá

lớn trong các động cơ diesel kích thớc lớn, tốc độ thấp D=740ữ1100mm,
S=1500ữ2000mm. Kích thớc xy lanh càng lớn thì kích thớc bao của động
21
cơ càng lớn, vì vậy nếu tăng D, S sẽ gây nhiều khó khăn của công nghệ lẫn
vật liệu chế tạo các chi tiết.
Với các phơng tiện quân sự (tăng thiết giáp và tàu chiến) và giao thông
đờng bộ thì việc sử dụng động cơ có kích thớc lớn không phù hợp.
c) Tăng số xy lanh i động cơ:
Hiện nay động cơ một hàng xy lanh thì i=12, động cơ cao tốc kiểu chữ
V thì i=16 và động cơ hình sao i=32ữ56 xy lanh. Nếu tăng số nhiều hơn
nữa thì làm số chi tiết của động cơ tăng lên rất nhiều, làm giảm độ cứng
vững của hệ trục.Do đó, một mặt làm giảm độ tin cậy và an toàn trong quá
trình làm việc của động cơ, mặt khác việc bảo dỡng, sử dụng phức tạp.
Đối với cá phơng tiện quân sự cũng đã áp dụng phơng án tăng số xy
lanh i bằng cách sử dụng động cơ kiểu chữ V, động cơ hình sao nhng chỉ
trong giới hạn nhất định vì nó đòi hỏi khoang động lực phải lớn.
1.2.2.2.Tăng số vòng quay của động cơ n
Khi tăng số vòng quay trục khuỷu n thì tốc độ trung bình của piston C
m
sẽ tăng. Hiện nay động cơ diezel có tốc độ trung bình C
m
đạt tới 12ữ18 m/s
và n đạt tới 3000 vg/ph, còn động cơ xăng thì n đạt tới 4500ữ8000 vg/ph.
Đây là biện pháp đang đợc sử dụng để nâng cao công suất có ích của động
cơ có kích thớc nhỏ. Song nếu số vòng quay của trục khuỷu vợt quá phạm
vi trên thì tốc độ mà mòn, phụ tải nhiệt và phụ tải cơ khí sẽ tăng, tuổi thọ
của động cơ sẽ rút ngắn. Mặt khác với động cơ điezel, khi tăng n sẽ ảnh h-
ởng tới chất lợng quá trình tạo hỗn hợp và quá trình cháy, có khói đen.
Ngoài ra khi tăng số vòng quay thì động cơ làm việc rất ồn, không kinh tế
và chất lợng quá trình cháy giảm.

1.2.2.3.Tăng áp suất có ích trung bình p
e
Nhìn chung, tăng áp suất trung bình p
e
là biện pháp hiệu quả vì vừa
tăng đợc công suất và tính kinh tế của động cơ, ít thay đổi về kết cấu, động
cơ vẫn đảm bảo gọn, khối lợng nhỏ. Nhng do áp suất có ích trung bình
p
e
=f(Q
h
,,
v
,
m
,
e
,p
0
,T
0
), nên mức độ của các yếu tố ảnh hởng đến p
e
cũng
khác nhau.
a) Tăng nhiệt trị thấp của nhiên liệu Q
H
:
Nhiệt trị Q
H

của nhiên liệu hầu nh là một hằng số ổn định, phụ thuộc
vào nguồn gốc và phơng pháp chng cất của nhiên liệu. Nên trong thực tế
việc tăng Q
H
là không thực hiện đợc, do đó không có ý nghĩa.
22
b) Giảm hệ số d lợng không khí :
Biện pháp này cũng đã đợc áp dụng, gọi là biện pháp cờng hoá động cơ
theo lợng cung cấp nhiên liệu vì:
=
0
KK
NL
G
G L
nhng có nhợc điểm là tính kinh tế của động cơ giảm, và công suất của động
cơ không tăng đợc nhiều.
c) Dùng các biện pháp cải tiến thiết kế,hoàn thiện công nghệ,điều chỉnh
chính xác các thông số điều chỉnh để tăng hiệu suất cơ giới
m
, hệ số nạp
v
và hiệu suất có ích
e
cũng chỉ có thể làm tăng công suất N
e
của động cơ
lên chút ít vì trong quá trình thiết kế, chế tạo, điều chỉnh ngời ta cũng đã cố
gắng để đạt tới giá trị tốt nhất.
Tuy nhiên những hớng nghiên cứu này vẫn tiếp tục đợc thực hiện với

mục đích hoàn thiện và nâng cao chất lợng chu trình công tác, nhất là
những động cơ đòi hỏi kích thớc, khối lợng nhỏ, những động cơ đã lựa chọn
phơng án tăng công suất bằng việc tăng số vòng quay n.
d) Tăng áp không khí nạp p
0
và giảm nhiệt độ của nó T
0
:
Đây là biện pháp tăng áp suất khí nạp lớn hơn áp suất môi trờng p
0
và
khối lợng riêng của nó nhằm làm tăng khối lợng không khí nạp vào động cơ
trong một chu trình công tác. Biện pháp này gọi chung là tăng áp và gồm
tăng áp quán tính, tăng áp cộng hởng, tăng áp bằng máy nén dẫn động cơ
giới và tăng áp bằng tuabin- máy nén. Đây là biện pháp tốt vì không phải
tăng kích thứơc xy lanh D, S ,không đòi hỏi tăng số vòng quay n của động
cơ. Khi tăng áp suất không khí nạp bằng tăng áp ngời ta kết hợp điều chỉnh
hoặc thay bơm cao áp để cung cấp đợc một lợng nhiên liệu nhiều hơn cho
một chu trình và do đó tăng đựơc công suất N
e
nhng không làm giảm kinh
tế của động cơ. Đối với những động cơ công suất lớn ngời ta còn kết hợp
làm mát không khí để giảm nhiệt độ không khí nạp và do đó giảm ứng suất
nhiệt của động cơ. Tuy nhiên đối với động cơ công suất nhỏ khó thực
hiện vì cần phải có 1 tua bin quay nhờ năng lợng khí thải, song đây là biện
pháp triển vọng và đợc áp dụng ở tất cả các động cơ kích thớc trung bình và
lớn vì động cơ gọn, công suất tăng lên rõ rệt.
1.3. Phơng pháp tăng áp và lựa chọn tuabin máy nén
1.3.1. Giới thiệu về tăng áp và các phơng pháp tăng áp
23

Tăng áp nhằm mục đích tăng công suất của đông cơ đốt trong bằng
cách tăng khối lợng nhiên liệu cháy ở một đơn vị dung tích xy lanh trong
một đơn vị thời gian. Tăng áp cũng cho phép cải thiện một số chỉ tiêu sau:
* Giảm thể tích toàn bộ động cơ.
* Giảm trông lợng toàn bộ động cơ.
* Giảm suất tiêu hao nhiên liệu.
* Có thể giảm lợng khí thải độc hại.
* Giảm tiếng ồn cho động cơ do tuabin đặt trên đờng ống thải nên nó
là bộ phận giảm âm tốt.
Có rất nhiều phơng pháp tăng áp đợc áp dụng cho các loại động cơ
khác nhau nh tăng áp dẫn động cơ giới, tăng áp bằng tuabin khí
Tăng áp dẫn động cơ giới cần có máy nén để nén không khí từ áp suất
bằng áp suất môi trờng p
0
đến áp suất p
k
rồi mới nạp vào xylanh của động
cơ. Trong phơng án này, máy nén đợc dẫn động trực tiếp từ động cơ thông
qua bộ truyền cơ khí. Ưu điểm của phơng pháp này là động cơ làm việc ổn
định ở mọi chế độ tốc độ. Tuy nhiên nó có nhợc điểm là áp suất tăng áp p
k
không cao, động cơ làm việc ồn, tiêu hao công suất trực tiếp từ động cơ.
Tăng áp bằng tuabin khí hay còn gọi là tăng áp tuabin-máy nén là biện
pháp tốt nhất để làm tăng công suất và nâng cao các chỉ tiêu kinh tế của
đông cơ.
Hình 1.20: Sơ đồ
động cơ tăng áp
bằng TB khí

Tuabin khí và máy nén đợc lắp trên cùng một trục không có liên hệ cơ
giới với trục khuỷu của động cơ. Giữa đông cơ, tuabin và máy nén là liên hệ
của dòng khí lu động. Khí thải của động cơ đi vào tuabin khí giãn nở tiếp và
sinh công để quay máy nén rồi thải ra ngoài. Cũng trong thời gian đó, máy
nén hút không khí từ môi trờng có áp suất p
0
nén lên áp suất p
k
rồi nạp vào
xy lanh của động cơ. Lợng không khí nén cung cấp cho động cơ tự động
thay đổi theo công suất của động cơ. Nếu công suât của động cơ càng cao
thì năng lợng chứa trong khí thải càng lớn và do đó máy nén sẽ cung cấp
24
động cơ
BT MN
p
th
p
k
p
0
cho động cơ càng nhiều không khí. Đây là u điểm lớn của phơng pháp bằng
tuabin máy nén.
Trên các lạo động cơ diesel có hai loại hệ thống tăng áp tuabin khí:
* Hệ thống tăng áp với tuabin đẳng áp.
* Hệ thống tăng áp với tuabin biến áp.
Ưu điểm chính của động cơ tăng áp bằng tuabin may nén là gọn, hiệu
suất của thiết bị lớn hơn so với các động cơ tăng áp dẫn động cơ giới. Nhợc
điểm của phơng pháp này là chất lợng khởi động và tăng tốc động cơ kém.

Trong quá trình thay đổi phụ tải, nếu động cơ đang làm việc ở chế độ công
suất lớn mà giảm tải thì sẽ không tận dụng hết năng lợng thừa của khí thải.
Ngợc lại, nếu động cơ đang làm việc ở chế độ công suất nhỏ mà tăng tải đột
ngột thì máy nén sẽ không tạo ra áp suất tăng áp cần thiết cho động cơ ngay
đợc.
Ngoài ra có thể kết hợp hai phơng pháp tăng áp trên thành phơng án
hỗn hợp với hai cách mắc song song hoặc mắc nối tiếp các máy nén. Cũng
có thể tăng áp không dùng máy nén với các phơng pháp dao động cộng h-
ởng hoặc sóng áp suất
1.3.2. Lựa chọn tuabin máy nén để tăng áp cho động cơ B6
Cơ sở lựa chọn tuabin-máy nén có thể căn cứ vào giá trị công suất lớn
nhất của động cơ hoặc lợng cung cấp không khí có thể đáp ứng đợc do nhà
chế tạo tuabin-máy nén quy định. Việc lựa chọn tuabin-máy nén có thể sử
dụng hai phơng pháp sau: lựa chọn các loại tuabin-máy nén do các hãng
chế tạo công bố cho vùng công suất của động cơ hoặc tính toán lý thuyết để
chọn và cũng có thể kết hợp hai phơng án trên.
Đối với phơng pháp chọn theo vùng công suất cần lu ý đến momen
quán tính J
p
của rôto, momen này phải nhỏ để nâng cao chất lợng làm việc
của động cơ ở những chế độ chuyển tiếp.
Chọn tuabin-máy nén theo phơng pháp lý thuyết phải căn cứ vào đặc
tính làm việc của động cơ, đặc tính làm việc của tua bin máy nén thể hiện
qua đồ thị đặc tính sau đó kết hợp chúng cho phù hợp để lựa chọn.
Theo đề tài: Nghiên cứu cờng hoá động cơ B6 bằng tăng áp tuabin khí
thải của TS Lê Đình Vũ, trong đó chọn tuabin-máy nén loại TD04H-15G
của hãng Mitsubischi để tăng áp cho động cơ B6.
1.4. Phơng án tổ chức hệ thống thải khi tăng áp cho động cơ B6
25
Để sử dụng động năng của dòng khí thải khi tăng áp thì nguyên tắc

đầu tiên là đờng ống phải ngắn, hệ thống đờng ống thải nối các xy lanh của
đông cơ với tuabin phải độc lập nhau hoặc theo nhóm các xy lanhmà thứ tự
thải của các xy lanh trong cùng một nhóm phải có góc lệch pha công tác
lớn hơn hoặc bằng pha thải của một xy lanh.
Đối với động cơ B6 là động cơ một hàng 6 xy lanh, thứ tự công tác là
1-5-3-6-2-4 nh vậy góc lệch pha công tác là 240 độ GQTK trong đó góc
lệch pha thải đợc tính bằng 180
0
+góc mở sớm xupáp thải+góc đóng muộn
xupáp thải = 180+(483)+(203) = 2486 (độ GQTK)
Trong trờng hợp này góc lệch pha thải lớn hơn góc lệch pha công tác
không đáng kể và có thể chấp nhận đợc. Nh vậy, ta có thể bố trí hệ thống
nạp, thải nối với tuabin-máy nén theo phơng án sau:



Hình 1.21: Phơng án bố trí hệ thống nạp, thải nối các xylanh động cơ
với tuabin-máy nén
Theo phơng án bố trí này thì tuabin-máy nén sẽ đợc bố trí phía dới
bình ngng của hệ thống làm mát của động cơ. Nh vậy sẽ rút ngắn đợc tối đa
chiều dai đờng ống thải và dễ bố trí đờng ống nạp.
Động cơ B6 là động cơ có công suất lớn, nên khi tăng tuabin-máy nén
cũng có số vòng quay rất lớn do đó phải có hệ thống làm mát khí nạp trớc
khi đa vào xylanh động cơ. Mặt khác, do đặc điểm hệ thống làm mát động
cơ của B6 là lợi dụng năng lợng khí xả nên khí xả sau khi qua tuabin phải
đợc đa qua đờng ống dẫn đến hệ thống làm mát đồng thời phải đủ năng l-
ợng để đảm bảo cho hệ thống làm việc do đó ta lắp thêm một bình tích áp
trên đờng thải phía sau tuabin.
26
Làm mát

khí nạp
6
5
43
21
ống tích áp
Hệ thống làm mát động cơ