dồ án tốt nghiệp về động cơ điezen

9
CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT
VÀ PHẠM VI ỨNG DỤNG CỦA ĐỘNG CƠ
1.1. Giới thiệu chung về động cơ diesel WUXI CA 6110/125Z1A2
và phạm vi ứng dụng
Động cơ diesel WUXI CA 6110/125Z1A2 được lắp trên xe tải thùng, xe ô
tô khách hoặc xe nâng hàng trọng tải dưới 12 tấn, là động cơ diesel bốn kỳ, tăng
áp thấp, nhiên liệu phun trực tiếp vào buồng cháy trên đỉnh pít tông qua vòi
phun có 5 lỗ.
Động cơ diesel WUXI CA 6110/125Z1A2 có 6 xy lanh bố trí thành một
hàng thẳng đứng, làm mát bằng nước với hệ thống làm mát kiểu kín tuần hoàn
cưỡng bức. Thứ tự công tác của các xy lanh là 1- 5 - 3 - 6 - 2 - 4. Công suất của
động cơ là 125 kW ở tốc độ 2600 [v/ph]. Mô men xoắn cực đại của động cơ là
549 MN ở tốc độ 1700÷ 1900 [v/ph].
Hình dạng bên ngoài của động cơ được thể hiện trên hình 1.1.

Hình 1.1. Hình ảnh bên ngoài của động cơ diesel WUXI CA 6110/125Z1A2.


10
Động cơ diesel WUXI CA 6110/125Z1A2 được lắp trên xe tải thùng hãng
FAW và xe nâng (xem hình 1.2 và hình 1.3).

Hình 1.2. Xe tải FAW CA1121J sử dụng động cơ diesel WUXI CA
6110/125Z1A2.

Hình 1.3. Xe nâng sử dụng động cơ diesel WUXI CA 6110/125Z1A2.


11
1.2. Các thông số kỹ thuật chính của động cơ diesel

WUXI CA 6110/125Z1A2
Bảng 1. Các thông số kỹ thuật của động cơ diesel WUXI
CA 6110/125Z1A2 (hãng DONGFENG Trung Quốc).
STT

Thông số

Đơn vị
tính

Số liệu
WUXI CA

1

Mã hiệu động cơ

2

Số xy lanh

3

Đường kính xy lanh: D

mm

110

4

Hành trình pít tông: S

mm

125

5

Thể tích công tác của các xy lanh: Vh

dm3

7.12

6

Thứ tự công tác của các xy lanh

7

Tỷ số nén: ε

8

Công suất định mức: Neđm

kW

125

9

Tốc độ quay ứng với công suất định mức

v/ph

2600

10

Mô men xoắn lớn nhất: Memax

Nm

549

11

Tốc độ trục khuỷu tương ứng: nM

v/ph

1700 ÷ 1900

12

Tốc độ quay không tải ổn định nhỏ nhất

v/ph

600

13

Góc phun sớm nhiên liệu (ban đầu)

14

Góc mở sớm của xu páp nạp

15

Góc đóng muộn của xu páp nạp

16

Góc mở sớm của xu páp thải

17

Góc đóng muộn của xu páp thải

18

Suất tiêu hao nhiên liệu : ge min

6110/125Z1A2
6

1-5 - 3 - 6 - 2 - 4
16

độ
GQTK
độ
GQTK
độ
GQTK
độ
GQTK
độ
GQTK
g/kW.h

140
350±60
650±60
600±60
300±60
≤ 218


12
19

Khối lượng động cơ

kg

600
Không vượt quá

20

Lượng tiêu hao dầu nhờn

0,8% lượng tiêu
hao nhiên liệu.

Bơm nhiên liệu:
- Bơm cao áp: (BCA) Bơm kiểu Bosch,
21

6 phân bơm, một hàng.
- Bơm thấp áp: lắp cùng một khối với

22

BCA.
Bộ điều tốc: kiểu li tâm, cơ học, đa chế
độ, lắp ở đuôi trục cam BCA.

23

Vòi phun: kiểu kín, 5 lỗ phun.

24

Áp suất nâng kim phun

Mpa

750C

- Nhiệt độ dầu nhờn vào
25

26
27

17,5
≤ 950C

- Nhiệt độ dầu nhờn ra
- Nhiệt độ nước làm mát vào

700C

- Nhiệt độ nước làm mát ra
Khe hở nhiệt: - Xu páp nạp

900C
0,30

- Xu páp thải
Hệ số thích ứng

mm

0,35
1,172


13
Bảng 2. Dung sai các mối ghép chủ yếu của động cơ diesel WUXI
CA 6110/125Z1A2 của Trung Quốc.
STT

Tên gọi

0,105- 0,309

0,4

0,060- 0,128

0,2

0,18- 0,38

0,6

Ø38

0,03- 0,06

0,12

Độ dôi

Ø38

0,005- 0,017

0,04

Khe hở

Ø110

0,13- 0,16

0,35

0,09- 0,125

0,2

+ Xéc măng khí thứ 2

0,06- 0,095

0,15

+ Xéc măng dầu
Khe hở hướng trục của

0,04- 0,075

0,15

Cổ trục với bạc

6
7

cho phép

0,2

Khe hở
hướng kính
Khe hở

Cổ khuỷu với bạc đầu

hướng trục
Khe hở

to thanh truyền
Cổ khuỷu với bạc đầu

hướng kính
Khe hở

to thanh truyền
Chốt pít tông với bạc

hướng trục

Khe hở

đầu nhỏ thanh truyền
Chốt pít tông với lỗ bệ

hướng kính

chốt
Pít tông với xy lanh
Khe hở hướng kính

[mm]

độ dôi [mm]

Giới hạn

0,07- 0,157

2

5

thước

Khe hở hoặc

0,085- 0,17

Cổ trục với bạc

4

mối ghép

Kích

[mm]
0,2

1

3

Tính chất

Ø85

Ø70

của các xéc măng với
8

rãnh xéc măng:
+ Xéc măng khí thứ 1

Khe hở

các xéc măng với rãnh
9

xéc măng:
+ Xéc măng khí 1

Khe hở

+ Xéc măng khí 2

10

+ Xéc măng dầu.
Ống dẫn hướng xu páp
với nắp máy

Độ dôi

2

0,2

2,5

0,15

5

0,15

Ø15

0,015- 0,051


14
11
12
13
14
15
16
17
18
19

Thân xu páp nạp với
ống dẫn hướng
Thân xu páp thải với
ống dẫn hướng
Đường kính đế xu páp

Khe hở

Ø9

0,025- 0,069

0,15

Khe hở

Ø9

0,06- 0,102

0,15

Ø49

0,072- 0,122

Ø44

0,072- 0,122

nạp
Đường kính đế xu páp
thải
Tán nấm xu páp nạp
nằm sâu vào nắp máy
Tán nấm xu páp thải
nằm sâu vào nắp máy
Đầu kim phun nhô ra
khỏi bề mặt nắp máy
Bạc lót cò mổ với lỗ
cò mổ
Bạc lót cò mổ với trục
cò mổ

Lõm vào

1,2- 1,6

2,0

Lõm vào

1,3- 1,7

2,0

Lồi ra

3,25- 4,5

Độ dôi

Ø26

0,034- 0,097

Khe hở

Ø24

0,037- 0,083

0,2


15

CHƯƠNG 2. PHÂN TÍCH ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU CỦA ĐỘNG CƠ
VÀ CÁC HỆ THỐNG
2.1. Cơ cấu khuỷu trục thanh truyền (CCKTTT)
CCKTTT dùng để biến chuyển động tịnh tiến của pít tông thành chuyển
động quay của trục khuỷu và ngược lại. Nói cách khác là CCKTTT biển đổi
công dãn nở của hỗn hợp khí cháy trong xy lanh thành mô men xoắn và truyền
cho hộ tiêu thụ công suất ở hành trình sinh công và ngược lại.
CCKTTT gồm hai nhóm chi tiết cơ bản sau:
- Nhóm chi tiết cố định.
- Nhóm chi tiết chuyển động.
2.1.1. Nhóm chi tiết cố định
2.1.1.1. Thân máy
Khối thân máy được đúc bằng gang xám, liền khối với nửa trên các te
(hộp trục khuỷu) để tăng cường độ cứng vững. Thân máy được thể hiện trên
hình 2.1.
Mặt đầu trên của thân máy được gia công phẳng, có gia công 6 lỗ trụ bậc
lắp các ống lót xy lanh và các lỗ ren cấy gu dông để lắp ghép với nắp máy. Thân
máy cũng có các khoang trống chứa nước làm mát, trục cam và chứa đũa đẩy.
Vách ngăn nằm ngang phía dưới ngăn cách khoang chứa trục khuỷu với khoang
áo nước ôm quanh các ống lót xy lanh và cũng được gia công 6 lỗ đồng tâm với
6 lỗ ở mặt trên để lắp ống lót xy lanh. Trên 6 lỗ này có gia công các rãnh vòng
lắp gioăng cao su bao kín dầu và nước.
Bên trong khối thân máy, giữa các ngăn chứa các ống lót có vách ngăn
thẳng đứng trong mặt phẳng vuông góc với trục khuỷu, các vách trung gian này
làm tăng độ cứng cho khối thân máy và là nơi bố trí các gối đỡ cổ trục khuỷu.
Trên phần phía trên của 5 vách ngăn này có các lỗ trống rất rộng tạo đường nước
lưu thông. Các gối đỡ cổ trục được chia thành hai nửa để thuận tiện cho việc lắp
bạc trượt và được cố định với nhau bằng các bu lông.

16

Hình 2.1. Khối thân máy.
1,10,17,21,23,25,36,37,38,45,46,47,51,60,66,73,76,78,84,86,87-

bu

lông;

2,18,30,40,44,56,64- đệm vênh; 3,6,11,15,16,19,26,29,31,33,35,57,79,81- đệm
phẳng; 4- nắp đầu trục khuỷu; 5,20,24,32,63,67,68,72,75- chốt định vị;28,39vít cấy; 7,8- phớt đầu trục; 12- thân máy; 13- gioăng bao kín; 14- xy lanh; 22tấm gắn tên động cơ; 27,41,52,55- đai ốc; 34- nắp vỏ hộp dẫn động; 42- chốt
cao su; 43- chi tiết xác định thời điểm chuẩn trên bánh đà; 48- mặt bích đuôi
trục khuỷu; 49- vòng đệm làm kín dầu; 50- phớt làm kín dầu; 53- chốt hãm; 54vỏ hộp bánh đà; 58- chi tiết lắp đỡ phía đuôi động cơ; 59- đệm treo phía sau;
62- khớp nối; 65- điểm dánh dấu thời điểm phun; 69- bạc nửa dưới; 70- nắp đỡ
ổ trục khuỷu; 71- bệ đỡ bơm cao áp; 74- đệm treo phía đầu động cơ; 77- chi tiết
lắp đỡ phía đầu động cơ; 80,82- nắp đậy; 83- mũi vạch dấu; 85- bánh răng đầu
trục khuỷu.
Ngoài ra trên thân máy phía bên phải động cơ (nhìn từ phía đầu động cơ)
còn gia công khoang để làm mát dầu nhờn, giá đỡ các bầu lọc dầu và lọc nhiên
liệu, bơm cao áp, máy nén khí, lỗ xả nước trên thân máy và đế máy.


17
Do động cơ diesel WUXI CA 6110/125 Z1A2 có tua bin tăng áp thấp nên
trong thân máy có bố trí 6 lỗ phun dầu bôi trơn tạo thành mang dầu và làm mát
đỉnh pít tông khi pít tông chuyển động đi xuống và lỗ phun này lấy dầu trực tiếp
từ cổ trục. Kết cấu đặc biệt này được thể hiện trên hình 2.2.

Lỗ phun dầu làm mát
đỉnh pít tông

Hình 2.2. Xy lanh, pít tông động cơ diesel WUXI CA 6110/125 Z1A2.
2.1.1.2. Ống lót xy lanh
Ống lót xy lanh (xem hình 2.2) được đúc bằng gang xám hợp kim có tính
chịu nhiệt và mài mòn cao. Ống lót xy lanh được lắp vào bên trong lỗ xy lanh
trên thân máy. Giữa ống lót và thân xy lanh hình thành một khoang chứa nước
làm mát. Lỗ xy lanh phía dưới có lắp 2 vòng đệm bằng cao su (một vòng đệm
tiết diện hình vuông ở trên và một vòng đệm tiết diện hình tròn ở dưới). Ống có
dạng hình trụ bậc và được ép vào các lỗ bố trí trên thân máy. Để đảm bảo chính
xác và chắc chắn khi lắp ghép đầu vai tựa trên và ở mặt ngoài đai trên và đai
dưới của ống lót có gia công các bề mặt định vị. Ống lót động cơ diesel WUXI
CA 6110/125Z1A2 thuộc loại ống lót ướt, vai tựa trên, phía dưới được làm kín
với khoang trục khuỷu bằng các gioăng cao su, mặt trên của ống lót được ép


18
chặt với nắp máy thông qua đệm nắp máy. Mặt trong ống lót xy lanh được gia
công chính xác, nhiệt luyện và doa, mài khôn đạt cấp độ chính xác và cấp độ
bóng rất cao nhằm giảm ma sát giữa các xéc măng, pít tông với thành ống lót xy
lanh. Việc nhiệt luyện nhằm mục đích đảm bảo độ cứng và giảm tốc độ mài mòn
trong quá trình động cơ làm việc.
2.1.1.3. Nắp máy (Nắp xy lanh)
Nắp máy được đúc bằng gang thành một khối liền cho cả 6 xy lanh và
được cố định với thân máy bằng các bu lông (xem hình 2.3). Giữa nắp máy và
thân có đệm làm kín (đệm nắp máy) được làm bằng amiăng (có cốt là lưới thép).
Để tăng tuổi thọ và chất lượng bao kín, 6 miệng lỗ xy lanh trên đệm được viền
bằng lá đồng mỏng. Trên nắp xy lanh có gia công 12 lỗ để lắp đế xu páp nạp và
xu páp thải. Trên gờ miệng lỗ có ép các ống trụ rỗng bằng gang đặc biệt và có
gia công mặt vát hình côn 450 để tạo thành đế xu páp nạp và đế xu páp thải.
Họng nạp có đường kính lớn hơn đường kính họng thải. Mỗi xy lanh có 1 xu

páp nạp và 1 xu páp thải. Các xu páp được bố trí thanh một hàng dọc trên nắp
máy. Ống nạp và ống thải được cố định với nắp máy bằng các bu dông, giữa
chúng có đệm làm kín bằng amiăng. Các khoang chứa nước làm mát trong nắp
máy được nối thông với nhau và thông với khoang chứa nước làm mát trên thân
máy thông qua các lỗ. Ở phía bên trái của nắp máy (nhìn từ đầu động cơ) có các
lỗ thông được gia công mặt bích để nối thông với các đầu ống nhánh nối thông
với ống chạy dọc theo nắp máy tạo thành khoang để gom nước. Khoang ống này
lớn dần về phía quạt gió (đầu động cơ) và ở trong đầu khoang này có lắp song
song hai van hằng nhiệt để đưa nước về két mát hoặc về bơm nước. Giàn cò mổ
được lắp phía trên nắp máy. Giữa nắp giàn cò mổ 2 và nắp máy có gioăng cao su
chịu dầu 6.
Trên nắp máy còn có đường rãnh dẫn dầu bôi trơn từ đường dầu ở thành
vách sau của thân lên giàn cò mổ thông qua giá đỡ cò mổ cuối cùng.
Trên nắp máy còn được gia công sáu lỗ để lắp vòi phun. Các lỗ này được
ép các ống lót 13 bằng đồng, mặt ngoài của các ỗng lót tiếp xúc với nước vì vậy
vòi phun được làm mát tốt hơn. Phía đầu trên và đầu dưới ống lót có rãnh vòng


19
lắp gioăng cao su 14. Mặt đầu trên của các lỗ có gia công các lỗ ren cấy gu dông
cố định vòi phun. Mặt đầu thành trước và thành sau nắp máy được lắp các tấm
tai cẩu 19 và 7.

Hình 2.3. Nắp máy.
1- lỗ nạp dầu nhờn; 2- nắp dàn cò mổ; 3,10,15,16,18,23- bu lông; 4- đệm vênh;
5,11,14,17,22- đệm phẳng; 6- gioăng cao su bao kín;7- tai cẩu để nâng đuôi
động cơ; 8- đệm cao su chịu dầu; 9- đai ốc; 12- gu dông (vít cấy); 13- ống làm
kín lắp vòi phun; 15- nắp máy; 16- tấm đệm; 19- tai cẩu nâng phía đầu động
cơ; 20- gioăng làm kín nắp máy; 21- nắp máy.
2.1.2. Nhóm chi tiết chuyển động

2.1.2.1. Pít tông
Pít tông được đúc bằng gang hợp kim chịu nhiệt và chịu mài mòn tốt, đỉnh
pít tông được làm dày và lõm ở giữa hình chữ ômega lệch tâm, đỉnh pít tông
cùng với thành vách ống lót xy lanh và nắp máy tạo thành khoang công tác của
xy lanh động cơ. Pít tông tiếp nhận lực khí thể và truyền cho trục khuỷu động cơ
thông qua thanh truyền. Pít tông gồm 3 phần: Đỉnh, đầu và thân. Kết cấu của pít
tông, xéc măng và chốt pít tông.
Đỉnh pít tông được đúc khoang lõm sâu hình chữ ômega ở gần chính giữa
tạo thể tích buồng cháy và phù hợp với phương pháp tạo hỗn hợp theo kiểu của


20
động cơ. Trên đỉnh pít tông có ký hiệu để lắp ghép nhóm pít tông, xéc măng với
thân máy chính xác.
Đầu pít tông có tiện 3 rãnh để lắp các xéc măng, 2 rãnh trên lắp xéc măng
khí, rãnh dưới lắp xéc măng dầu. Rãnh trên cùng tiện to hơn và ép vào đó một
lớp gang hợp kim có khả năng chịu nhiệt tốt hơn. Rãnh lắp xéc măng dầu có
khoan hàng lỗ hướng tâm đường kính 4mm để dầu thừa qua đó chảy về đáy các
te động cơ.
Thân pít tông làm nhiệm vụ dẫn hướng chuyển động cho pít tông trong
ống lót xy lanh, có hai bệ chốt pít tông được gia công, ở hai đầu của các bệ chốt
pít tông có tiện 2 rãnh để lắp móng hãm chốt. Phía mặt đầu ngoài của các bệ
chốt pít tông được gia công vát dạng ô van để ngăn ngừa sự bó kẹt pít tông trong
xy lanh khi động cơ làm việc do dãn nở nhiệt.
Để giảm khối lượng pít tông nên phần đuôi pít tông được cắt vát vì phần
này không chịu lực ngang. Kết cấu pít tông được thể hiện trên hình 2.4

Hình 2.4. Pít tông, xéc măng và chốt pít tông động cơ diesel 6110/125Z1A2.
1,2- Xéc măng khí; 3- xéc măng dầu; 4- lò xo xéc măng dầu; 5- đoạn dây khóa;
6- pít tông; 7- móng hãm; 8- chốt pít tông.

21
2.1.2.2. Chốt pít tông
Chốt pít tông được chế tạo bằng thép các bon và được nhiệt luyện bề mặt
ngoài cho cứng (xem hình 2.4). Chốt có dạng hình trụ rỗng, mặt ngoài được gia
công chính xác, tôi cao tần để đạt độ cứng 55- 60 HRC với lớp thấm tôi 1,52mm. Chốt pít tông được lắp với bệ chốt và đầu nhỏ thanh truyền theo kiểu
“bơi”. Chốt pít tông được hạn chế chuyển động dọc trục bằng 2 vòng hãm được
chế tạo bằng thép.
Động cơ diesel có tăng áp nên đường kính lỗ chốt pít tông từ Ø23 xuống
Ø19 để tăng độ cứng.
Theo đường kính ngoài, chốt pít tông được chia làm hai nhóm kích thước.
ký hiệu nhóm kích thước được đánh dấu bằng sơn “đen” hoặc sơn “vàng” ở bề
mặt trong của chốt, chốt được lắp ghép với thanh truyền và bệ chốt pít tông theo
các kích thước nhóm.
Đường kính chốt pít tông và đường kính lỗ bệ chốt pít tông được chia làm
2 nhóm kích thước lắp ghép.
2.1.2.3. Xéc măng
Xéc măng được chế tạo bằng gang xám chuyên dụng, kết cấu được thể
hiện trên hình 2.5. Để tránh bó kẹt và thuận tiện cho quá trình lắp ghép người ta
gia công miệng xéc măng với khe hở lắp ghép trong khoảng 0,4- 0,6 mm. Khi
lắp các xéc măng cùng với pít tông vào ống lót xy lanh phải chú ý miệng của các
xéc măng phải cách nhau 1200 để giảm sự lọt khí và sục dầu nhờn lên buồng đốt
trong quá trình động cơ làm việc.
Xéc măng khí trên cùng do tiếp xúc trực tiếp với khí cháy và chịu áp suất
lớn hơn trong khi điều kiện bôi trơn lại kém nhất nên xéc măng khí này làm
bằng hợp kim gang có cơ tính tốt hơn để chịu mài mòn tốt hơn.
Xéc măng dầu có tác dụng gạt bớt dầu thừa về đáy các te và làm đều lớp
dầu bôi trơn trên bề mặt gương làm việc của ống lót xy lanh. Khi lắp xéc măng
dầu vào rãnh phải lắp kèm theo lo xo dãn nở hướng kính vào bên trong. Lò xo

này có tác dụng hỗ trợ việc gia tăng áp suất từ phía trên xéc măng dầu lên thành


22
ông lót xy lanh, tránh hiện tượng sục dầu qua xéc măng khí lên buồng cháy. Lò
xo trong xéc măng dầu có đoạn nối làm kín vòng lò xo.
Đầu nối làm kín vòng lò xo xéc
măng dầu
Miệng xéc
măng khí 1

Miệng xéc măng khí 2

Miệng xéc măng dầu

Hình 2.5. Pít tông và các xéc măng.
2.1.2.4. Thanh truyền
Thanh truyền được thể hiện trên hình 2.6, thanh truyền được rèn dập bằng
thép các bon. Thanh truyền được chia làm ba phần: đầu nhỏ, thân, đầu to. Đầu
nhỏ thanh truyền có dạng thành dày và được ép bạc lót bằng đồng thau dạng trụ
rỗng để lắp ghép với chốt pít tông, phía trên có khối kim loại để điều chỉnh khối
lượng và có khoan lỗ hứng dầu bôi trơn. Thân thanh truyền có tiết diện ngang
hình chữ I lớn dần về phía đầu to thanh truyền để giảm khối lượng chuyển động
mà vẫn đảm bảo cứng vững. Đầu to thanh truyền được gia công thành hai nửa,
phần tháo được gọi là nắp đầu to thanh truyền. Người ta gia công tinh bề mặt
trong của đầu to thanh truyền cùng với nắp vì thế không được lắp lẫn các nắp
đầu to thanh truyền trong quá trình sửa chữa. Để lắp đúng trên thân và nắp có
đánh số theo thứ tự của các xy lanh. Hai nửa của đầu to thanh truyền được định
vị và cố định với nhau bằng các bu lông thanh truyền. Bề mặt phân chia đầu to
thanh truyền vuông góc với thân thanh truyền. Để tránh hiện tượng tự tháo của

đai ốc người ta có thể lắp các tấm hãm bằng thép.


23

Hình 2.6. Thanh truyền động cơ diesel 6110/125Z1A2.
9- đai ốc; 10- nắp đầu to thanh truyền; 11- bạc đầu to thanh truyền; 12- thanh
truyền; 13- bạc đầu nhỏ thanh truyền; 14- bu lông.
2.1.2.5. Trục khuỷu
Trục khuỷu của động cơ là chi tiết chịu tải trọng nặng nhọc nhất trong quá
trình làm việc của động cơ, nó tiếp nhận lực khí thể và lực quán tính chuyển
động tịnh tiến từ pít tông thông qua thanh truyền và truyền mô men xoắn ra
ngoài. Trục khuỷu được chế tạo bằng gang xám với công nghệ đúc qua sau đó
gia công cơ khí và nhiệt luyện để đạt được cơ tính cần thiết. Phần đầu trục
khuỷu có lắp bộ giảm chấn và pu ly dẫn động bơm nước, máy phát điện và có bu
lông hình tai sói để khởi động động cơ bằng tay. Đầu sau của trục khuỷu lắp
ghép với bánh răng, bánh đà và vành răng khởi động.


24
Kết cấu trục khuỷu động cơ diesel 6110/125Z1A2 được thể hiên trên hình
2.7.

Hình 2.7. Nhóm trục khuỷu, bánh đà.
1- nắp phớt đầu trục; 2- giảm chấn xoắn; 3,6,7,20- bu lông;4- pu ly đầu trục
khuỷu; 5- đệm vênh; 8- đệm phẳng; 9- chốt định vị; 10- trục khuỷu; 11- nửa bạc
lót trên cổ trục; 12- nửa bạc lót dưới cổ trục;13- móng hãm; 14- chốt định vị
bánh răng phân phối; 15- chốt định vị bánh đà; 16- bánh răng đuôi trục khuỷu;
17- vành răng khởi động; 18- bánh đà; 19- vòng bi.
Trục khuỷu gồm 7 cổ trục và 6 cổ khuỷu. Bề mặt cổ trục và cổ khuỷu

được gia công, mài và nhiệt luyện với chiều sâu lớp thấm tôi 3,0- 4,0 mm đạt độ
cứng 55- 60 HRC, sau đó được đánh bóng.
Do có độ thấm tôi nên trong quá trình khai thác sử dụng động cơ nếu cổ
trục và cổ khuỷu bị mòn thì ta có thể mài hạ cốt theo kích thước sửa chữa mà
vẫn đảm cơ tính của lớp kim loại bề mặt. Phía trong cổ trục có khoan lỗ dẫn dầu
bôi trơn cung cấp dầu nhờn tới các bề mặt cổ khuỷu, để giảm khối lượng cho
trục khuỷu đồng thời tạo khoang chứa và lọc dầu bôi trơn, các cổ khuỷu được
làm rỗng và có nút kín ở hai đầu. Khi động cơ làm việc, hiệu ứng ly tâm sẽ phân
ly các tạp chất cơ học lẫn trong dầu bôi trơn. Các tạp chất có khối lượng riêng


25
lớn sẽ văng ra xa tâm quay, bám vào thành phía trong của lỗ, còn dầu sạch hơn
tập trung ở vùng gần tâm quay (đường tâm trục khuỷu) sẽ theo đường dẫn đi bôi
trơn các bề mặt chịu ma sát. Phía ngoài đầu trục có lắp cơ cấu giảm chấn và lắp
pu ly dẫn động quạt gió và bơm nước. Các chi tiết này được ép chặt vào đầu trục
nhờ then, bu lông và đệm. Đuôi trục khuỷu được lắp then để cố định bánh răng
dẫn động bơm dầu (trong các te) và trục cam. Trục khuỷu được lắp cố định với
bánh đà bằng các bu lông. Đầu trước và đầu sau trục khuỷu được làm kín bằng
vòng gioăng cao su tự ép. Trong hốc đuôi trục khuỷu được gia công lỗ để lắp ổ
bi trục chủ động của hộp số. Trên phần kéo dài của các má khuỷu 1, 3, 4 và 6 có
lắp các đối trọng để giảm tải cho các cổ trục.
2.1.2.6. Bánh đà
Bánh đà (cùng các chi tiết chuyển động khác) gắn trên trục khuỷu dùng để
tích lũy năng lượng lấy đà khi khởi động và để thắng những trở lực trong các
hành trình tiêu tốn công suất. Ngoài ra bánh đà còn làm giảm độ quay không đều
của trục khuỷu và đảm bảo khởi động xe từ vị trí đứng yên và truyền mô men
cho các đĩa ly hợp.
Bánh đà được đúc bằng gang, được gia công cơ khí và lắp vào mặt bích
đuôi trục khuỷu bằng các bu lông. Mặt đầu của bánh đà được gia công phẳng để

ăn khớp với đĩa ly hợp, phía ngoài có ép vành răng để khởi động động cơ. Trên
vành của bánh đà có vạch dấu để xác định vị trí của pít tông trong xy lanh thứ
nhất tương ứng với vị trí ở cuối quá trình nén và được chia độ để thuận tiện cho
việc điều chỉnh pha phối khí và góc phun sớm nhiên liệu.
2.2. Cơ cấu phối khí
Động cơ diesel WUXI CA 6110/125Z1A2 sử dụng cơ cấu phối khí kiểu
xu páp treo, cơ cấu này gồm có: trục cam, con đội, đũa đẩy, đòn bẩy (cò mổ),
trục cò mổ, xu páp nạp và thải, lò xo xu páp, đĩa lò xo xu páp, đĩa lò xo, khóa
hãm, ống dẫn hướng xu páp cùng các đường ống dẫn khí (xem hình 2.8 và 2.9).
2.2.1. Trục cam
Động cơ diesel WUXI CA 6110/125Z1A2 bố trí trục cam ở trong phần
khối thân máy, cam và con đội đều dùng cách bôi trơn theo kiểu vung té dầu để
hạn chế ma sát và mài mòn.


26
Kết cấu trục cam được thể hiện trên hình 2.8.

Hình 2.8. Nhóm trục cam.
1- miếng chặn (nắp đầu trục); 2- bu lông đầu lõm; 3- đệm; 4- trục cam; 5- bạc
trục cam; 6- bạc cuối trục cam; 7- then bán nguyệt; 8- đệm hai tai hạn chế dịch
chuyển dọc trục; 9- đệm vênh; 10- bu lông.
Trục cam được chế tạo bằng gang cầu và được nhiệt luyện. Ở trong thân
trục cam có khoan đường dẫn dầu để cung cấp dầu bôi trơn cho bốn cổ trục cam,
các cam và cổ trục được nhiệt luyện với độ thấm tôi 1,5- 2 mm, biên dạng cam
thải khác biên dạng cam nạp để cho pha thải ngắn hơn pha nạp 100 GQTK.
Ổ đỡ trục cam là loại ổ trượt (bạc) có dạng lỗ tròn gia công trên các thành
vách ngang. Các bạc lót ổ trục cam làm bằng hợp kim nhôm thiếc. Khi lắp bộ
bạc lót cuối cùng phải điều chỉnh sao cho 2 lỗ trên bạc lót phải nằm thông với lỗ
dầu ứng trên ổ đỡ trong thân xy lanh nhằm đảm bảo việc cấp dầu tới các ổ đỡ

trục cam và lên dàn cò mổ.
2.2.2. Con đội
Con đội có dạng cốc trụ rỗng và được chế tạo bằng gang hợp kim, mặt
tiếp xúc với đầu đũa đẩy được gia công dạng chỏm cầu lõm. Mặt đáy tiếp xúc
với cam, mặt cầu lõm và mặt trụ ngoài được tôi cứng và mài tinh đạt cấp độ
bóng và độ cứng cần thiết. Trên bề mặt trụ có khoan lỗ thoát dầu bôi trơn.
Cụm con đội, đũa đẩy, cò mổ, xu páp được thể hiện trên hình 2.9.


27

Hình 2.9. cụm con đội, đũa đẩy, cò mổ, xu páp.
1,8,12,16- giá đỡ trục cò mổ; 2,11- đệm; 3- bạc trục cò mổ; 4,7,10,14- bu lông;
5- cò mổ; 6- đai ốc; 9- lò xo cách; 13- trục cò mổ; 15- đệm vênh; 17- đũa đẩy;
18- cốc đội; 19- móng hãm; 20,23- đĩa chặn lò xo xu páp; 21,22- lò xo hồi vị;
24- phớt chắn dầu; 25- ống dẫn hướng; 26- đế xu páp thải; 28- xu páp thải; 29đế xu páp nạp; 30- xu páp nạp.
2.2.3. Đũa đẩy
Đũa đẩy được làm bằng thép các bon, một đầu tiếp xúc với con đội có
dạng chỏm cầu lồi còn đầu kia tiếp xúc với bu lông điều chỉnh khe hở nhiệt lắp
trên đầu cò mổ có dạng cầu lõm. Đũa đẩy được nhiệt luyện để đạt độ cứng 5060 HRC.
2.2.4. Cò mổ
Cò mổ được làm bằng thép 45 được lắp trên giàn cò mổ, phía tiếp xúc với
đũa đẩy có lỗ ren lắp bu lông điều chỉnh khe hở nhiệt, bu lông này được hãm
bằng đai ốc. Thân cò mổ có khoan lỗ dẫn dầu bôi trơn đến phía đầu trên của đũa
đẩy. Phía đầu kia là mặt trụ được gia công, nhiệt luyện rồi mài tinh để tác động
lên mặt đuôi xu páp. Lỗ lắp ghép với trục được ép bạc đồng thanh để giảm ma


28
sát trong quá trình hoạt động. Các cò mổ được ép sát với giá đỡ trục cò mổ nhờ

các lò xo giãn cách, riêng cò mổ thứ nhất và cuối cùng được hạn chế dịch
chuyển dọc trục nhờ đềm và bu lông đầu trục.
2.2.5. Trục cò mổ
Trục được làm bằng thép có dạng trụ rỗng, đặt trong 7 giá đỡ bằng gang,
6 giá đầu giống nhau còn giá cuối cùng có lỗ để dẫn dầu bôi trơn vào trong lòng
trục đi bôi trơn cho các cò mổ. Bề mặt trụ ngoài được nhiệt luyện tại vùng tiếp
xúc với bạc cò mổ. Hai đầu trục được nút kín bằng các đệm và các bu lông.
2.2.6. Cụm xu páp
Mỗi xy lanh có 1 xu páp nạp và 1 xu páp thải đều được làm bằng thép
45X chịu nhiệt. Đường kính tán nấm các xu páp thải nhỏ hơn xu páp nạp. Mặt
côn trên tán nấm xu páp được tì sát vào mặt tựa của đế xu páp nhờ 2 lò xo lồng
vào nhau và quấn ngược chiều nhau. Tán nấm được hàn một lớp hợp kim chịu
mài mòn. Một đầu lò xo tì vào mặt tựa trên nắp xy lanh còn đầu kia tì vào đĩa lò
xo, đĩa lò xo được hãm cứng với đuôi xu páp bằng 2 móng hãm hình bán nguyệt
có gờ vòng ăn khớp với rãnh vòng trên đuôi xu páp. Thân xu páp có đường kính
9 mm và chuyển động tịnh tiến trong ống dẫn hướng xu páp (ống dẫn hướng
được làm bằng gang xám chuyên dụng); ống được ép vào lỗ trên nắp máy.
2.2.7. Cụm bánh răng dẫn động
Các bánh răng dẫn động các cụm cơ cấu của động cơ được bố trí trong vỏ
gang phía đuôi động cơ (xem hình 2.10) gồm: vỏ che, cụm bánh răng dẫn động.
Vì động cơ diesel bốn kỳ nên tốc độ trục khuỷu gấp 2 lần tốc độ trục cam
cũng như bơm cao áp. Các bánh răng trụ răng thẳng có nhiệm vụ truyền mô men
quay từ trục khuỷu tới các cụm cơ cấu như: cơ cấu phối khí, bơm dầu, bơm cao
áp. Các bánh răng dẫn động bơm cao áp 1,cơ cấu phối khí 9, bơm dầu 15 được
ăn khớp then hoa còn các bánh răng trung gian 4,8 được ép thêm bạc lót vào
quay trơn.
Bánh răng 1 dẫn động bộ điều tốc và bơm cao áp ăn khớp với nhau theo
vạch dấu có sẵn.

29

Hình 2.10. Vị trí lắp các bánh răng dẫn động
1- bánh răng dẫn động bơm cao áp; 2- then bán nguyệt; 3,4,8- bánh răng trung
gian; 5- trục; 6,19- đệm vênh; 7,14,20- bu lông; 9- bánh răng dẫn động trục
cam; 10- ống lót (bạc); 11,13,16- đệm; 12- hãm; 15- bánh răng dẫn động bơm
dầu; 17- đai ốc; 18- cụm bánh răng trục khuỷu.
2.3. Hệ thống làm mát
Hệ thống làm mát bằng nước trên động cơ diesel WUXI CA
6110/125Z1A2 là hệ thống làm mát kiểu kín tuần hoàn cưỡng bức. Trong hệ
thống có các cụm chi tiết như: bơm nước, két nước, quạt gió, van hằng nhiệt, áo
nước và các đường ống dẫn được thể hiện trên hình 2.11.
Hệ thống làm mát có nhiệm vụ: giảm nhiệt độ cho các chi tiết nóng và giữ
khoảng nhiệt độ phù hợp khi động cơ làm việc đồng thời sấy nóng nhanh động
cơ lạnh sau khi khởi động.
Nếu động cơ làm việc mà hệ thống làm mát trục trặc thì nhiệt độ nước
làm mát và các chi tiết sẽ tăng lên nhanh chóng, các chi tiết giãn nở vì nhiệt
nhiều hơn, dầu bôi trơn dần mất tác dụng. Kết quả là độ mài mòn các chi tiết
tăng lên nhanh chóng, độ cứng vững của chúng giảm xuống. Do vậy có thể gây
ra các hư hỏng khác như: bó máy, ống lót xy lanh bị cào xước. Để động cơ làm


30
việc bình thường thì nhiệt độ nước làm mát cần được duy trì trong khoảng 70900C.

Hình 2.11. Sơ đồ hệ thống làm mát.
2.3.1. Két mát
Dùng để giảm nhiệt độ nước sau khi đã đi qua động cơ. Két mát của hệ
thống làm mát gồm hai khoang: khoang trên và khoang dưới, được nối thông với
nhau bằng các ống dẹt. Các ống dẹt và các cánh tản nhiệt được chế tạo bằng

đồng thau. Ống dẹt tản nhiệt được hàn với nhiều tấm ngang, mỏng tản nhiệt để
tăng diện tích tiếp xúc với không khí. Nước đi qua ống và tỏa nhiệt ra không khí
lưu thông cưỡng bức qua két mát nhờ quạt gió.
Khoang trên được nối thông với áo nước của động cơ thông qua cụm van
hằng nhiệt, còn khoang dưới có đường ống mềm dẫn nước tới bơm. Ở đường
ống dẫn từ khoang dưới tới bơm nước có lắp khóa để xả nước ra khỏi két mát,
đồng thời trên thân máy cũng lắp van để xả nước ra khỏi áo nước.
Nước được nạp thêm vào két mát qua nắp két mát ở khoang trên két. Bên
trong nắp két mát có lắp van hơi- không khí, nhờ đó khoang bên trong két mát
không bị quá áp hoặc không phải chịu độ chân không quá lớn.


31
Van hơi- không khí gồm van hơi 1 đặt lồng trong nó van không khí 2
(hình 2.12). Van hơi dưới tác dụng của lò xo đóng kín miệng két mát nước. Nếu
nhiệt độ trong két làm mát quá cao, dưới tác dụng của áp suất hơi nước, van hơi
được mở ra và hơi thoát ra ngoài để giảm bớt áp suất trong hệ thống.
Sau khi động cơ ngừng làm việc, nước sẽ nguội đi, nhiệt độ giảm và hơi
ngưng tụ trong két mát tạo nên độ chân không. Dưới tác dụng của lò xo, van
không khí được mở ra và không khí tràn vào két mát, chính vì vậy mà két mát
không bị móp. Dưới tác dụng của lò xo, khi áp suất bên trong và bên ngoài gần
bằng nhau thì van không khí được đóng lại.

Hình 2.12. Sơ đồ nguyên lý hoạt động của van hơi- không khí.
1- van hơi; 2- van không khí; 3- các lò xo.
A - Van hơi làm việc.
B - Van không khí làm việc.
Trước két mát có thể lắp các tấm rèm chắn nhờ vậy mà người ta có thể
thay đổi cường độ làm mát bằng cách điều chỉnh luồng không khí thổi cưỡng
bức qua két mát. Rèm chắn két mát có thể đóng mở bởi cơ cấu điều khiển đặt

trong buồng lái.
2.3.2 Quạt gió và bơm nước
Trên hình 2.13 mô tả kết cấu cụm quạt gió và pu lybơm nước gồm: quạt
gió, py ly đầu trục, đường ống nước làm mát, rô to bơm nước.
Phương pháp lắp ghép và dẫn động quạt gió, pu ly bơm nước.


32

Hình 2.13. Cụm quạt gió, pu ly bơm nước.
1- đường ống nước từ ống gom về bơm; 2- vỏ pu ly bơm nước,3- tấm đệm,4đường bơm mỡ bôi trơn ổ bi;5- cụm phớt làm kín; 6- trục pu ly bơm nước; 7bánh bơm; 8- đường ống dẫn nước từ két làm mát; 9- mặt bích; 10- may ơ; 11ống cách; 12- vòng bi cầu; 13- pu ly bơm nước; 14- đai; 15- cánh quạt.
2.3.2.1. Bơm nước
Bơm nước kiểu ly tâm lắp đồng trục với quạt gió (xem hình 2.13). Vỏ
được đúc bằng gang và có 2 ổ đỡ (ổ bi cầu có đường kính khác nhau). Bơm
nước được cố định trên thành trước của nắp máy và thân máy bằng các bu lông.
Giữa thân máy và bơm nước có các tấm đệm và đệm làm kín. Vỏ bơm nước có 2


33
ống, ống lớn phía dưới dùng để nối bơm nước với khoang dưới két mát còn ống
nhỏ phía trên nối với cụm van hằng nhiệt.
Trên một đầu của trục bơm nước có lắp rô to bơm nước. Rô to là một đĩa
gang có 6 cánh cong cách đều nhau. Bơm nước này hoạt động theo nguyên lý
bơm ly tâm.
2.3.2.2. Quạt gió
Gồm 7 cánh được đúc bằng nhựa trắng (xem hình 2.14) và được cố định
với may ơ và pu ly bơm nước bằng các bu lông. Pu ly đầu trục nhận dẫn động từ
trục khuỷu động cơ thông qua bộ truyền đai. May ơ được cố định vào trục nhờ
then hãm và đai ốc đầu trục. Trục này quay tự do trên vỏ của bơm nước nhờ 2 ổ
bi lăn.

2.3.3. Van hằng nhiệt
Động cơ diesel WUXI CA 6110/125 Z1A2 có hai van hằng nhiệt được lắp
ở đầu ra của ống gom nước phía đầu động cơ (xem hình 2.15).
Van hằng nhiệt có tác dụng điều chỉnh nhiệt độ trong hệ thống làm mát.
Van được lắp vào khoang đầu đường ống gom nước phía đầu động cơ, hai van
này được lắp song song vào đầu to của ống gom nước chảy từ trong nắp máy ra
(xem hình 2.14 và 2.15) gồm ống xếp bằng đồng, bên trong có chứa dung dịch
15% rượu êtylíc. Trục van được cố định với ống xếp, trên trục có hai van: van
phụ bên và van chính.
Van phụ cho nước tuần hoàn về khoang hút của bơm nước không đi qua
két làm mát, van chính cho nước đi qua két làm mát trước khi tới bơm nước.
Nhờ có van hằng nhiệt mà động cơ được sấy nóng nhanh hơn, nhiệt độ
nước làm mát ổn định hơn trong quá trình làm việc. Nhiệt độ được duy trì trong
khoảng 70- 900C và cho phép tới 950C.