tiêu luận tính toán kiểm nghiệm động cơ b2 ở chế độ nguyên liệu

Chơng 1
Giới thiệu về động cơ B-2.
Động cơ B-2 lắp trên xe tăng T-55 là loại động cơ Diesel cao tốc, bốn
kỳ làm mát bằng nớc. Động cơ gồm 12 xy lanh, bố trí theo kiểu chữ V, với
góc nhị diện 600. Kết cấu này cho phép rút ngắn chiều dài, hạ thấp chiều
cao, và làm thu nhỏ kích thớc của động cơ nên thuận lợi cho việc bố trí trên
xe chiến đấu, đáp ứng yêu cầu kỹ thuật khi tác chiến.
Các thông số kỹ thuật của động cơ B-2
Bảng 1.1
Các thông số kỹ thuật của động cơ B-2

ST
T

Động cơ B-2
Các thông số kỹ thuật

1

Kiểu động cơ B-2

2
3
4
5

7
8
9

Số xi lanh

Kiểu bố trí xi lanh
Góc nhị diện
Đờng kính xi lanh
Hành trình pít tông
- Dãy chính (dãy bên trái)
- Dãy phụ (dãy bên phải)
Thể tích công tác của xi lanh
Tỷ số nén
Vận tốc trung bình pít tông

10

Thứ tự làm việc của xi lanh

11

ống lót xi lanh

12

Chiều quay trục khuỷu

6

13
14
15

Công suất định mức
( ở vòng quay 2000 v/ph)

Mômen xoắn lớn nhất
Tốc độ quay của trục khuỷu
- ng với công suất định mức
- ng với mômen lớn nhất

Chỉ số kỹ thuật

Đơn vị

Diesel cao tốc 4 kì, phun
nhiên liệu trực tiếp không
tăng áp, buồng cháy thống
nhất.
12
Kiểu chữ V
60
150

độ
mm

180
186,7
38,88
15 0.5
12,447
1T-6P-5T-2P-3T-4P-6T-1P-2T5P-4T-3P
Kiểu ớt, rời
Thuận chiều kim đồng hồ
(nhìn từ phía đầu động cơ)

mm
mm
dm3

427

kW

2256,3 10

Nm
v/ph

m/s

2000
1200 ữ 1400
2300

5


- Lớn nhất khi không có phụ tải

16
17
18

19

20

21
22
23

24

25
26
27
28

500 ữ 600

- n định nhỏ nhất khi không có
phụ tải.
Suất tiêu hao nhiên liệu
265 5
Suất tiêu hao dầu nhờn
16.30
Cơ cấu phối khí
Số xu páp cho một xi lanh
4
- Xu páp nạp
2
- Xu páp thải
2
Đờng kính tán xu páp

- Xu páp nạp
54
- Xu páp thải
50
Góc đóng mở xu páp
- Xu páp nạp
+ Mở trớc ĐCT
20 3
+ Đóng sau ĐCD
48 3
- Xu páp thải
+ Mở trớc ĐCD
48 3
+ Đóng sau ĐCT
20 3
Khe hở giữa đĩa xu páp và mặt sau
2,34 0,1
cam phối khí
Hệ thống cung cấp nhiên liệu
Nhiên liệu sử dụng
Diesel mùa hè
Thùng chứa nhiên liệu bên trong
675
Trong đó: - Thùng trớc
315 ữ 350
- Thùng giữa
60
- Thùng ngoài
285
Bơm cao áp kiểu pít tông

12 phân bơm
- Mã hiệu
HK-10
- Đờng kính và hành trình của pít
10x10
tông
- Góc phun sớm nhiên liệu
30 ữ 320
Bầu lọc thô
Kiểu lới lọc
Bầu lọc tinh
Kiểu lọc thấm
Bơm nhiên liệu thấp áp
- Kiểu
Phiến gạt
- Mã hiệu
HK-12TK
Vòi phun
- Kiểu
kín

g/kWh
g/kWh
Cái

mm

Độ
(gqtk)

mm

lít
lít
lít
lít

mm
Độ(gqtk)

6


29

30

31

32

- p suất phun bắt đầu nâng kim
phun.
21
Bộ điều tốc
- Kiểu
Li tâm nhiều chế độ
- Mã hiệu
PHK-4
Hệ thống cung cấp không khí

Bầu lọc khí:
- Kiểu
Tổng hợp, hai cấp
- Cấp 1: lọc quán tính,
dùng xoáy dòng khí đẩy
bụi bẩn ra ngoài.
- Cấp 2: lọc khí bằng các
tấm lới có tẩm dầu nhờn.
Hệ thống bôi trơn
Dầu thờng dùng
MT-16
Kiểu bôi trơn
Hỗn hợp áp lực kết hợp
vung té
Dung tích chứa

MN/m2

82

Bơm dầu nhờn
Kiểu bánh răng
p lực dầu trong đờng ống chính
34
sau bầu lọc (ở vòng quay lớn nhất)
0,6 ữ 0,9
Nhiệt độ dầu bôi trơn
35
- Định mức
70 ữ 90

- Cho phép trong thời gian ngắn
110
36 Két làm mát
Kiểu ống có cánh tản nhiệt
Bầu lọc dầu nhờn
37
- Bầu lọc thô
Kiểu lới
- Bầu lọc tinh
Kiểu ly tâm
Bơm dầu
- Loại
Kiểu bơm bánh răng, dẫn
38
động điện.
- Mã hiệu
M3H-3
Hệ thống làm mát
Kiểu làm mát
Làm mát bằng nớc, kín,
39
tuần hoàn, cỡng bức.
Dung tích
85
40 Bơm nớc
Kiểu ly tâm
41 Két mát
Kiểu ống có cánh tản nhiệt

lít

33

MN/m2
0C

lít

7


42
43

44

45

46

Quạt gió
Kiểu ly tâm
0C
Nhiệt độ nớc làm mát
- Nên duy trì
70 ữ 90
- Cho phép trong thời gian ngắn
105
Hệ thống khởi động
Hệ thống khởi động chính

- Số bình
02
Cái
- Dung tích 1 bình
5
lít
- p suất bình 1
15
MN/m2
- p suát bình 2
7
MN/m2
- p suất bình nhỏ nhất khi khởi
4,5
MN/m2
động xe.
- Thời điểm cung cấp khí nén
độ(gqtk)
6 3 trớc ĐCT
khởi động ĐC.
- Mã hiệu máy nén
AK15-CBU
Hệ thống khởi động phụ.
Động cơ điện một chiều
kích từ nối tiếp.
CT-16-M
- Máy khởi động.
24
Vôn
- Điện áp khởi động.

700 ữ 800
Ampe
- Dòng điện khởi động.
4
Bình
- Số bình điện.
Hệ thống điện
Điện áp động cơ đã làm việc
24 ữ 28.5
Vôn
Dung lợng bình điện
280
Ampe
Máy phát 1 chiều
Công suất máy phát
6500
W
Kiểu kích từ máy phát
Kiểu song song

ở động cơ này việc đánh số các xy lanh đợc bắt đầu từ cơ cấu liên
động đến đuôi trục khuỷu, hớng quay trục khuỷu là thuận chiều kim đồng
hồ, nếu nhìn vào động cơ từ cơ cấu liên động.
Cũng theo quy định hớng nhìn trên, ngời ta gọi khối xy lanh phải
( ) và khối xy lanh trái ( ). Mỗi khối xy lanh
gồm 6 xy lanh, và đợc đánh số theo thứ tự từ 1 ữ 6, chỉ khác nhau là vế máy
bên trái thì thêm chỉ số T và vế máy bên phải thì thêm chỉ số P. Thứ tự
nổ của động cơ là 1T-6P-5T-2P-3T-4P-6T-1P-2T-5P-4T-3P.

8

Trên hình 1.1 là mặt cắt dọc của động cơ B-2 và trên hình 1.2 là mặt
cắt ngang của động cơ B-2.
Động cơ B-2 gồm có ba cơ cấu chính đó là:
- Cơ cấu khuỷu trục thanh truyền
- Cơ cấu phối khí
- Cơ cấu truyền động.

Hình1.1. Mặt cắt dọc của động cơ B-2.
1- Cần gạt- liên động điều khiển bơm cao áp, 2- Khớp nối truyền
động BCA, 3- Bầu lọc tinh nhiên liệu, 4- Bơm cao áp, 5- Đai ốc
cẩu, 6- Đĩa văng dầu, 7- Trục khuỷu, 8- Lới lọc, 9- Cổ trục, 10Cổ khuỷu, 11- Trục quay thẳng đứng dới, 12- Bánh răng liên động
trục khuỷu, 13- Trục quay thẳng đứng trên, 14- Trục quay dẫn
động BCA, 15- Đĩa chia khí nén.

9


Hình 1.2. Mặt cắt ngang của động cơ B-2.
1- Vòi phun, 2- Van khởi động khí nén, 3-Bơm cao áp, 4-Đờng nạp,
5- Xu páp nạp, 6- Trục cam dẫn động xu páp nạp, 7- Trục cam dẫn
động xu páp thải, 8- Nắp dậy dàn cò mổ, 9- Vít, 10- Xu páp thải,
11- Đờng thải, 12- Vỏ xy lanh, 13- Thanh truyền phụ, 14- Chốt đầu
to thanh truyền phụ, 15- ổ bi chính, 16- Các te dới, 17- Các te trên,
18- Thanh truyền chính, 19- Bầu lọc dầu nhờn, 20- ống lót xy lanh,
21. Pít tông, 22- Chốt pít tông, 23- Xéc măng dầu, 24- Xéc măng khí.
và có các hệ thống chính sau đây:
- Hệ thống cung cấp nhiên liệu
- Hệ thống cung cấp không khí

- Hệ thống bôi trơn động cơ
- Hệ thống làm mát động cơ
- Hệ thống khởi động động cơ
- Hệ thống sấy nóng v.v
Chơng 2
Đặc điểm kết cấu của động cơ B-2.
2.1. Cơ cấu khuỷu trục thanh truyền
Cơ cấu khuỷu trục thanh truyền gồm hai nhóm chi tiết chính: nhóm
các chi tiết cố định và nhóm các chi tiết chuyển động. Nhóm các chi tiết cố

10


định bao gồm thân máy, nắp máy, các te dới, các ổ trục chính. Các chi tiết
cố định này tạo thành vỏ động cơ, là nơi hình thành nên không gian thể tích
công tác của các xi lanh, lắp ghép các chi tiết của các cơ cấu và hệ thống
trên động cơ. Các chi tiết trong nhóm chuyển động bao gồm nhóm pít tông,
thanh truyền, và trục khuỷu.
2.1.1. Thân máy
Thân máy của động cơ B-2 là loại thân rời, nghĩa là thân xi lanh và
hộp trục khuỷu không liền nhau mà làm thành hai chi tiết riêng biệt, sau đó
đợc liên kết với nhau bằng gu dông chịu lực. Hộp trục khuỷu đợc chia thành
hai phần, phần trên để lắp trục khuỷu và đợc gọi là các te trên, phần dới của
hộp trục khuỷu gọi là các te dới, đợc dùng để hứng dầu bôi trơn nên còn gọi
là đáy các te.
Hộp trục khuỷu là chi tiết chịu lực của động cơ, đồng thời cũng là nơi
lắp ghép các chi tiết còn lại của động cơ. Trên hộp trục khuỷu cũng có các
gối đỡ để lắp động cơ trên sàn xe.
Hộp trục khuỷu đợc đúc bằng hợp kim nhôm, sau đó đợc nhiệt luyện
để đạt độ bền cao. Bề mặt bên trong cũng nh bên ngoài hộp trục khuỷu

không gia công cơ khí mà đợc phủ một lớp sơn bakêlít làm cho các bề mặt
nhẵn bóng, có khả năng chống gỉ cao, không bị bám bụi bẩn và rất dễ làm
sạch.
2.1.1.1. Các te trên
Các te trên là chi tiết chịu lực chính, có sức bền và độ cững vững cao
về mặt kết cấu. Bề mặt phía dới của các te trên đợc gia công cơ khí để lắp
ghép với các te dới (đáy dầu).
Ba thành phía trên của các te trên cũng đợc gia công cơ khí, trong đó
hai bề mặt nghiêng (xem hình 2.1) làm với mặt phẳng thẳng đứng một góc
600 dùng để lắp với thân xi lanh. Vị trí tơng đối của các thân xi lanh trên
các te đợc định vị bằng các chốt định vị gắn trên các te. Trên các te còn có
các lỗ để lắp ống lót xi lanh của động cơ.

11


Hình 2.1. Các te trên động cơ B-2
1- chốt định vị thân xi lanh; 2,3- giá bắt bơm cao áp; 4- vấu để bắt động
cơ; 5- vấu để bắt máy phát; 6- lỗ để lắp vỏ trục nghiêng dẫn động máy
phát; 7- lỗ để lắp vỏ trục đứng phía trên; 8- lỗ để lắp vỏ trục nghiêng
Mặt đầu phía trớc của hộp trục khuỷu đợc gia công tinh để lắp ghép
với nắp chia dầu trung tâm của hệ thống bôi trơn và trên các vách ngăn của
các te trên ngời ta gia công các lỗ để lắp bạc lót ổ trục chính của trục
khuỷu. Để nâng cao độ cứng vững cho ổ trục chính ngời ta dùng hai gu
dông ngang và để tránh xê dịch các gu dông này ngời ta lắp trên gu dông
các đệm lót hình trụ bằng cao su.

Hình 2.2. Nắp ổ trục chính
1- nắp ổ trục chính thứ nhất; 2- nắp ổ trục chính thứ 2,3,4,5 và 6; 3- nắp ổ
trục chính thứ 7 và thứ 8; 4- chốt định vị bạc lót phía dới

Nắp ổ trục chính gồm có ba loại. Nắp 3 là nắp chung cho cả ổ trục
thứ 7 và thứ 8, đợc đúc bằng hợp kim nhôm. Nắp đợc bắt chặt với các te
trên bằng 4 gu dông, hai trong số đó giống nh ở các ổ trục khác, hai gu

12


dông còn lại nhỏ và ngắn hơn.
Các nắp ổ trục còn lại đều đợc dập bằng hợp kim nhôm và nắp ổ trục
thứ nhất chỉ khác các nắp ổ trục còn lại ở chỗ là trên mặt đầu của nắp ngời
ta có tiện rãnh để lắp vòng chặn điều chỉnh cho bánh răng côn trên trục
khuỷu. Trên mỗi ổ trục chính đều có hai nửa bạc lót đợc chế tạo bằng thép
ít các bon, bề mặt bên trong bạc đợc phủ một lớp hợp kim chống mòn bằng
đồng thanh-chì -C30.
Để chống xoay và định vị chiều trục cho bạc lót ngời ta dùng chốt
định vị. Lỗ dới chốt định vị của bạc lót phía trên có hình tròn còn ở bạc lót
phía dới có dạng hình ô van, do đó chốt định vị phía dới chỉ dùng để định vị
chiều trục. Bề mặt bên trong của các bạc lót đợc gia công cơ khí lần cuối
cùng sau khi đã xiết chặt đủ lực các gu dông của ổ, do đó các bạc lót và ổ
phải đánh dấu thành từng cặp. Các số thứ tự đợc đánh dấu trên mặt đầu của
nắp và trên các bạc lót từ thứ nhất đến thứ 7 trên mặt đầu hớng về phía cơ
cấu truyền động, còn trên ổ thứ 8 về phía đuôi động cơ. Giữa ổ trục thứ 7 và
thứ 8 có rãnh hình trụ để lắp ổ bi tỳ để chịu lực chiều trục tác dụng lên trục
khuỷu.
2.1.1.2. Các te dới (đáy dầu)
Các te dới dùng để bao kín động cơ về phía dới; bảo vệ các chi tiết
bên trong động cơ và để hứng dầu bôi trơn sau khi đã bôi trơn cho động cơ
(hình 2.3)
Bên trong các te dới bố trí các bộ truyền động để dẫn động bơm nớc,
bơm dầu và bơm nhiên liệu thấp áp.

Dới đáy phía trớc của các te dới có mặt bích và rãnh tiện để bắt chặt
bơm dầu. Bơm dầu đợc định vị bằng các chốt hình trụ ép vào mặt bích của
các te dới.

13


Hình 2.3. Các te dới
1-bơm nớc; 2- bơm nhiên liệu thấp áp; 3- đờng ống hút dầu từ phía đuôi;
4- đờng ống hút dầu từ phía cơ cấu truyền động.
Bên trong phía trớc của các te dới ngời ta làm vấu có dạng hình hộp
để đặt các bộ truyền động. Mặt bích và lỗ để lắp bơm nớc nằm ở thành bên
phải còn lỗ và mặt bích để lắp bơm nhiên liệu thấp áp và dẫn động đồng hồ
báo tốc độ nằm ở thành bên trái. Lỗ và mặt bích cho ổ trục của trục đứng
phía dới bố trí ở giữa phía trên của hộp. Tất cả các mặt bích của các lỗ để
bắt chặt ổ trục và cơ cấu đều có gu dông.
Trên đáy của các te dới có rãnh dọc để dẫn dầu. Các rãnh dầu nối với
các hốc chứa dầu và dầu từ các hốc chứa này theo các đờng ống 3 và 4
(hình 2.3) đợc bơm dầu hút về thùng dầu
2.1.1.3. Thân xi lanh
Thân xi lanh của động cơ đợc làm chung cả 6 xi lanh trên một dãy
(hình 2.4). Thân xi lanh đợc đúc bằng hợp kim nhôm. Khoang bên trong xi
lanh đợc chia thành 6 khoang riêng biệt nhờ các vách ngăn để lắp các ống
lót xi lanh.
Trên bề mặt mặt đầu của thân xi lanh ngời ta làm các bề mặt tựa để
lắp với ống lót xi lanh. Để đảm bảo bao kín, các bề mặt này và mặt bích của
ống lót xi lanh đợc gia công tinh và khi lắp ghép đợc kiểm tra bằng các vết
sơn trên bề mặt tiếp xúc. Không gian giữa thành bên ngoài của ống lót xi
lanh và thành bên trong của thân xi lanh tạo thành áo nớc làm mát cho xi
lanh. Trên từng vách ngăn ngang của thân xi lanh có hai lỗ để cho nớc làm

mát lu thông dọc theo thân xi lanh.
Để dẫn nớc từ áo nớc của thân xi lanh lên nắp máy và để làm mát
đồng đều phần trên của ống lót xi lanh ngời ta dùng 24 lỗ dẫn nớc. Trong
mỗi lỗ ngời ta đặt ống dẫn 8 để dẫn nớc (hình 2.4), có các vòng đệm để
bao kín nớc bằng cao su chịu nhiệt 7.
Theo chu vi của phần phía trên thân xi lanh ngời ta làm 24 lỗ b cho
các gu dông bắt chặt nắp xi lanh với thân xi lanh. Các gu dông này để lắp
nắp máy với thân máy trớc khi lắp lên hộp trục khuỷu động cơ.
ở mặt phẳng phía trên của thân xi lanh, giữa các lỗ để nắp xi lanh thứ
nhất và thứ hai, giữa xi lanh thứ 5 và thứ 6 ngời ta ép các chốt hình trụ 11 để
lắp chính xác đệm nắp máy 9 và nắp máy so với thân xi lanh. ở bề mặt phía

14


1- Thân xi lanh; 2- vòng chắn nớc bằng cao su có tiết diện hình chữ nhật; 3- vòng chắn n
ớc có tiết diện hình tròn; 4,5- đờng ống dẫn nớc làm mát; 6- gu dông; 7- vòng đệm bao kín
bằng cao su; 8- ống lu thông; 9- đệm nắp máy; 10- vòng đệm bao kín; 11- chốt định vị; 12- tấm
đệm; 13- đờng ống dẫn nớc; 14- nắp đậy; 15- ống lót xi lanh.

Hình 2.4. Thân xi lanh

dới của thân xi lanh cũng có các lỗ để lắp với các chốt định vị của thân xi
lanh so với các te trên của hộp trục khuỷu. Thân xi lanh có kết cấu hoàn
toàn đối xứng, vì vậy có thể lắp lẫn cho cả hai hàng xi lanh.

2.1.1.4. ống lót xi lanh

ống lót xi lanh động cơ là loại ống lót ớt, có sức bền cơ học và bề

15


mặt làm việc có khả năng chống mòn cao, tiện lợi trong việc sửa chữa động
cơ. ống lót xi lanh có dạng hình trụ mỏng (hình 2.5) đợc chế tạo bằng thép
đặc biệt 38XM A. Phần trên của ống lót có mặt bích để lắp ghép với thân xi
lanh; bề mặt ngoài có các đai để định tâm.
Để nâng cao khả năng chống mòn, bề mặt gơng xi lanh đợc thấm nitơ
và mài bóng. Bề mặt bên ngoài của ống lót xi lanh tiếp xúc với nớc làm
mát, để chống gỉ bề mặt ngoài đợc mạ một lớp crôm. Trên mặt đầu của mặt
bích ống lót xi lanh ngời ta tiện 4 rãnh đồng tâm để tăng cờng khả năng bao
kín bề mặt lắp ghép giữa ống lót xi lanh và nắp máy. Mép ống lót xi lanh đợc làm nhô lên 1,8 mm để tránh sự tác dụng trực tiếp của khí cháy lên đệm
bao kín nắp máy (xem hình 2.5)

Hình 2.5. ống lót xi lanh
1- ống lót xi lanh; 2- vòng chắn nớc tiết diện hình chữ nhật; 3- vòng
chắn nớc tiết diện hình tròn
Việc bao kín ống lót xi lanh ở phía dới thân xi lanh đợc thực hiện nhờ
ba vòng chắn nớc bằng cao su. Hai vòng phía trên có tiết diện hình chữ nhật
đợc làm bằng cao su chịu nhiệt. Vòng dới cùng có tiết diện hình tròn đợc
làm bằng cao su chịu nhiệt và chịu dầu dùng để ngăn ngừa tránh không để
các vòng bao kín phía trên bị tác dụng của dàu nhờn văng lên từ các te.
2.1.2. Nắp máy
Nắp máy là chi tiết lắp trên thân máy dùng để tạo ra buồng cháy
động cơ và bố trí cơ cấu phối khí. Nắp máy động cơ đợc đúc bằng hợp kim
nhôm 9 trong khuôn kim loại.
ở bề mặt dới của nắp xi lanh có tiện 6 lỗ hình trụ đờng kính 151 mm
cùng với các chi tiết pít tông, xy lanh tạo thành buồng cháy. Để bao kín tốt
giữa nắp máy và đệm nắp máy, trên mặt phẳng của nắp máy ngời ta tiện các

16


rãnh. Trong mặt phẳng đỉnh buồng cháy có 4 lỗ để lắp các xu páp nạp và
thải. Nắp máy có kết cấu không đối xứng, vì vậy nắp máy hàng xi lanh bên
trái khác với nắp máy hàng xi lanh bên phải.
Các lỗ xu páp nạp đợc bố trí vào phía trong (đối diện với khoang
phân chia giữa hai hàng xi lanh), còn các lỗ xu páp thải bố trí ra phía ngoài.
Phía trên từng lỗ xu páp có các lỗ thẳng đứng để ép ống dẫn hớng
bằng gang cho xu páp, giữa buồng cháy có lỗ để lắp vòi phun.
2.1.3. Nhóm pít tông
Nhóm pít tông bao gồm pít tông, xéc măng, chốt pít tông và nút hãm
chốt pít tông (hình 2.6). Pít tông nhờ chốt pít tông đợc nối với đầu nhỏ
thanh truyền, tiếp nhận lực khí thể khi đốt cháy nhiên liệu.

Hình 2.6. Nhóm pít
tông
1- pít tông; 2,3- xéc
măng khí; 4,5,6- xéc
măng dầu;
7- nút hãm chốt pít
tông; 8- chốt pít tông

Pít tông 1 đợc đúc bằng hợp kim nhôm rèn AK-4. Bề mặt mặt đầu
phía trên đợc gọi là đỉnh pít tông, có dạng hình , phù hợp với hình dạng
của chùm tia nhiên liệu để cải thiện chất lợng tạo hỗn hợp. Trên đỉnh có
phay 4 rãnh sâu, để đảm bảo khe hở cần thiết giữa xu páp và đỉnh pít tông
khi động cơ làm việc (không va chạm vào nhau). Phía trong của pít tông có
bệ để lắp chốt pít tông. Trớc khi lắp chốt vào bệ chốt, pít tông phải đợc
nung nóng lên nhiệt độ 100ữ1200C trong tủ sấy.

Trên từng bệ chốt ngời ta khoan 2 lỗ để hứng dầu bôi trơn cho chốt
và bệ chốt pít tông. Trên bề mặt ngoài của pít tông có tiện 5 rãnh để lắp xéc
măng. Bốn rãnh nằm ở phần đầu pít tông, rãnh còn lại nằm trên thân pít
tông. Hai đầu bệ chốt pít tông đợc khoét bớt kim loại và có khoan lỗ để hồi

17


dầu. Việc khoét bớt kim loại ở hai đầu bệ chốt nhằm làm giảm khối lợng
của pít tông và làm giảm khả năng giãn nở vì nhiệt dẫn tới bó kẹt pít tông.
Hai xéc măng trên cùng 2 và 3 có bề mặt hình trụ là xéc măng khí để bao
kín và truyền nhiệt. Các xéc măng này đợc chế tạo bằng thép. Để giảm mài
mòn cho xéc măng và ống lót xi lanh, bề mặt ngoài của xéc măng khí đợc
mạ lớp crôm xốp.
Các xéc măng 4, 5, 6 đợc chế tạo bằng gang péclít là xéc măng dầu,
làm nhiệm vụ san đều lớp dầu bôi trơn trên mặt gơng xi lanh và tránh sục
dầu lên buồng cháy.
Chốt pít tông 8 có dạng hình trụ rỗng. Đờng kính chốt pít tông và lỗ
trên bệ chốt đợc chọn sao cho khi cặp lắp ghép này bị nung nóng sẽ tạo ra
khe hở để chốt có thể xoay quanh bệ chốt -lắp bơi. Chốt đợc chế tạo bằng
thép, bề mặt bên ngoài đợc thấm than, đợc mài nhẵn và đánh bóng.
Hai đầu chốt pít tông là nút hãm chốt pít tông, đợc chế tạo bằng hợp
kim nhôm. Nó đợc dùng để định vị chiều trục cho chốt pít tông, tránh hiện
tợng cào xớc bề mặt gơng xi lanh động cơ.
2.1.4. Nhóm thanh truyền
Nhóm thanh truyền (hình 2.7) bao gồm thanh truyền chính và thanh
truyền phụ. Thanh truyền chính lắp với hàng xi lanh bên trái, thanh truyền
phụ lắp với hàng xi lanh bên phải. Góc hợp bởi mặt phẳng chứa đờng tâm
thanh truyền chính và mặt phẳng đi qua tâm chốt phụ của thanh truyền phụ
là 670. Trong khi đó góc giữa hai mặt phẳng chứa các đờng tâm hàng xi

lanh bên trái và hàng xi lanh bên phải là 60 0. Điều này đảm bảo cho tỷ số
nén ở hai hàng xi lanh gần nh nhau. Hành trình của pít tông lắp với thanh
truyền phụ dài hơn hành trình pít tông lắp với thanh truyền chính là 6,7
mm.
Thân thanh truyền chính 1 có tiết diện ngang hình chữ I, làm tăng
dần từ đầu nhỏ đến đầu to thanh truyền chính. Đầu nhỏ thanh truyền nhờ
chốt pít tông đợc nối với pít tông. Trên đầu nhỏ thanh truyền có ép bạc lót
bằng đồng thanh 3. Để bôi trơn cho bạc lót đầu nhỏ thanh truyền và chốt pít
tông ngời ta khoan lỗ để hứng dầu bôi trơn.
Đầu to thanh truyền chính đợc phân thành hai nửa. Nửa trên làm liền
với thân, nửa dới đợc gọi là nắp đầu to thanh truyền. Trên đầu to thanh
truyền có tai để lắp chốt phụ nối với thanh truyền phụ của hàng xi lanh bên

18


phải.
Nắp đầu to thanh truyền đợc nối với đầu to bằng chốt. Bề mặt ngoài
của nắp có các gân tăng lực để tăng độ cứng vững và sức bền. Trên đầu to
thanh truyền chính có lắp bạc lót. Bạc lót đầu to thanh truyền là loại bạc lót
mỏng. Gộp thép của bạc lót chế tạo bằng thép ít các bon, bề mặt bên trong
của bạc lót đợc đúc tráng một lớp hợp kim chống mòn bằng đồng thanh chì.
Bạc lót đợc lắp có độ dôi trong đầu to thanh truyền và để chống xoay ngời
ta dùng chốt định vị 10 ép vào đầu to thanh truyền.
Thân thanh truyền phụ có tiết diện ngang hình chữ I không đổi trên
suốt chiều dài thanh truyền. ở đầu phía trên và phía dới của thanh truyền
phụ có ép các bạc lót bằng đồng thanh 3 và 5 cho chốt pít tông và chốt phụ
trên đầu to thanh truyền chính. Kết cấu của đầu phía trên thanh truyền phụ
tơng tự nh kết cấu đầu nhỏ thanh truyền chính. Đầu phía dới của thanh
truyền phụ có rãnh để lắp với vấu a trên đầu to thanh truyền chính. Bạc

lót 5 đợc ép có độ dôi vào đầu phía dới của thanh truyền phụ do vậy nó sẽ
không bị xoay, ngoài ra bạc còn đợc định vị bằng chốt 15 lắp vào đầu phía
dới của thanh truyền.

Hình 2.7. Nhóm thanh truyền
1- thanh truyền chính; 2- thanh truyền phụ; 3- các bạc lót của đầu
nhỏ (đầu phía trên thanh truyền); 4- bạc chặn; 5- bạc lót đầu phía dới

19


Hình 2.8. Trục khuỷu.
1- trục khuỷu; 2- đầu trục khuỷu; 3- chốt chặn; 4- ống nghiêng của má khuỷu thứ
nhất; 5- nút đậy của chốt khuỷu; 6- tấm đệm; 7- vòng bao kín; 8- đệm; 9- bu lông;
10- tấm đệm; 14- đờng ống; 15- vít; 16- lò xo; 17- giá đỡ; 18- gu dông của nút đậy;
19,20, 21- các đờng ống có muỗng phun dầu.

thanh truyền phụ; 6- chốt của thanh truyền phụ; 7- ống trụ bậc; 8- vòng
chặn; 9- nắp đầu to thanh truyền chính; 10- chốt định vị; 11- chốt định vị
của chốt phụ; 12- 1/2 bạc lót phía dới; 13- chốt nối nắp đầu to thanh
truyền chính; 14-1/2 bạc lót phía trên; 15- chốt định vị bạc lót của đầu
phía dới thanh truyền phụ; a- vấu đỡ.
Chốt 6 của thanh truyền phụ đợc chế tạo bằng thép, có hình trụ rỗng
và đợc ép có độ dôi vào tai trên đầu to thanh truyền chính. Bề mặt ngoài của
chốt đợc thấm than, đợc mài nhẵn và đánh bóng. Chốt đợc định vị bằng
chốt định vị 11 đặt trong lỗ của tai chốt.
2.1.5. Trục khuỷu
Trục khuỷu cùng với thanh truyền biến chuyển động tịnh tiến lên
xuống của pít tông thành chuyển động quay để đa công suất động cơ ra
ngoài dẫn động các thiết bị tiêu thụ công suất.

20


Trục khuỷu (hình 2.8) đợc chế tạo bằng thép hợp kim crôm-nikenvonphram chất lợng cao, mã hiệu 18X2H4BA. Phía đầu trục khuỷu đối diện
với cơ cấu truyền động đợc gọi là đầu trục khuỷu, phía đối diện còn lại đợc
gọi là đuôi trục khuỷu.
Trục khuỷu có 6 khuỷu trục phân bố trong ba mặt phẳng hợp với nhau
một góc 1200. Mỗi khuỷu bao gồm chốt khuỷu, các má khuỷu và cổ trục
chính. Các má khuỷu đều có dạng hình tròn, mép má khuỷu đợc mài bóng.
Trục khuỷu có 6 chốt khuỷu và 8 cổ trục chính đợc đánh số từ đầu trục
khuỷu.
Đoạn chuyển tiếp từ cổ trục và chốt khuỷu đến má khuỷu đợc làm với
bán kín góc lợn 2 bậc để nâng cao sức bền cho trục khuỷu. Khoang bên
trong cổ trục và chốt khuỷu đợc làm rỗng. Bề mặt bên ngoài của cổ trục và
chốt khuỷu đợc mài nhẵn và đánh bóng. Khoang bên trong của các chốt
khuỷu đợc đậy kín bằng nút 5 (hình 2.8) và đợc ép chặt bằng bu lông 9. Nút
của đuôi trục khuỷu đợc ép chặt bằng gu dông 18, tỳ lên giá đỡ 17 ở đoạn
giữa của gu dông. Giá đỡ 17 có 3 lỗ cho dầu lu thông. Vị trí của giá đỡ trên
gu dông đợc định vị bằng hai ống thép 14 lắp trên gu dông, lò xo 16, ép giá
tiếp xúc với mặt đầu của ống. Dới đầu các bu lông kéo của nút đậy của cổ
trục và chốt khuỷu ngời ta đặt các đệm đồng 10, còn dới đai ốc của các bu
lông này cũng nh đai ốc của gu dông ở đuôi trục khuỷu ngời ta đặt long đen
thép 8 và tấm đệm bằng đồng 6. Ngoài ra đoạn có ren của bu lông và gu
dông đợc quấn sợi chỉ 7, đảm bảo bao kín khoang chứa dầu trên chốt khuỷu
và cổ trục chính.
Để nâng cao sức bền chống mỏi cho trục khuỷu, tất cả các lỗ khoan
trên cổ trục, chốt và má khuỷu đều đợc mài nhẵn. Trong lỗ dầu trên tất cả
các chốt khuỷu và cổ trục chính cũng nh trên lỗ nghiêng của má khuỷu thứ
nhất ngời ta ép các ống dầu bằng đồng để lấy dầu sạch đi bôi trơn. ở các

chốt khuỷu thứ nhất, thứ hai và thứ 3 và ở cổ trục chính thứ 2 và thứ 3 ngời
ta dùng các ống có tiết diện lu thông nhỏ hơn các đờng ống còn lại để đảm
bảo cung cấp đồng đều dầu nhờn tới tất cả các ổ trục của trục khuỷu.
2.2. Cơ cấu phối khí
Cơ cấu phối khí dùng để mở và đóng các xu páp nạp và thải t ơng

21


ứng với pha phối khí và thứ tự làm việc của các xi lanh. Cơ cấu phối khí
bao gồm trục cam, các xu páp, lò xo xu páp, các ổ đỡ của trục cam
v.v.
2.2.1. Trục cam
Trục cam quay trong 7 ổ trợt đặt trên từng nắp xi lanh. Trục 4
(hình 2.9) để mở xu páp nạp còn trục 6 để mở xu páp thải. Các trục cam
cùng tên có thể lắp lẫn cho cả hai hàng xi lanh.
Hình 2.9. Cơ cấu phối khí
1- Trên
hộp trục
2- trục
mỗinghiêng;
trục cam
có 12
nghiêng;
3bánh
răng
kép
của
vấu
cam

có hai
trục
cam(mỗi
nạp;xi
4- lanh
trục cam
nạp;xu
bánhtên).
răngCác
trụ của
cam
páp5-cùng
biêntrục
dạng
cam
thải;
6trục
cam
thải;
7ổ
trục
trên
và cam
thải nh
củatrục
trục cam
cam;nạp
8- bạc
điều chỉnh;
ốc các

của cổ
trụctrục
cam.và các
nhau. 9Bềđai
mặt
vấu cam đợc gia công tinh. Các
trục cam nạp của hàng xi lanh phải
và hàng xi lanh bên trái quay theo
chiều kim đồng hồ còn trục cam thải quay theo chiều ngợc lại. Các trục
cam đợc dẫn động quay từ bánh răng côn phía trên của trục nghiêng 2 đặt
trong hộp trục nghiêng 1. Bánh răng côn ăn khớp với vành răng côn của
bánh răng kép 3 lắp trên trục cam nạp 4. Vành răng trụ của bánh răng kép
của trục cam nạp ăn khớp với bánh răng trụ 5 lắp trên trục cam thải 6.

22


Hình 2.10. Các trục cam (hàng xi lanh bên phải)
1- vòng hãm 1; 2- vòng hãm đàn hồi; 3- bánh răng kép của trục cam nạp;
4- trục cam nạp; 5- bánh răng trụ của trục cam thải; 6- trục cam thải; 7- ổ
trục cam; 8- bạc điều chỉnh; 9- đai ốc của trục cam; 10- nút đầu trục cam;
11- đệm điều chỉnh.
Các bánh răng đợc nối với trục cam bằng bạc điều chỉnh 8. Bề mặt
bên trong của bạc có 10 then hoa hình chữ nhật; bề mặt bên ngoài có 41
then hoa nhỏ. Các then hoa hình chữ nhật bên trong bạc lắp với các then
hoa ở đầu trục cam còn các then hoa nhỏ phía ngoài lắp với các then hoa
của bánh răng trục cam. ở một đầu phía trớc của mỗi trục cam có đai ốc 9
để ép các bánh răng tỳ vào vai của trục cam. Để chống tự tháo, đai ốc 9 có
hớng ren ngợc với chiều quay. Đai ốc trục cam nạp có ren trái, đai ốc trục
cam thải có ren phải.

Bạc điều chỉnh 8 (hình 2.10) nối với đai ốc 9 bằng vòng khoá hãm 1.
Các đai ốc của trục cam đợc định vị bằng vòng hãm đàn hồi 2. Các xu páp
đợc dẫn động từ các cam của trục cam. ở mỗi xi lanh có hai xu páp nạp và
hai xu páp thải. Các xu páp nạp và thải có hình dạng khác nhau. Tán nấm
xu páp nạp có đỉnh bằng còn tán nấp xu páp thải có dạng hình chỏm cầu; đờng kính tán nấm xu páp nạp lớn hơn đờng kính tán nấm xu páp thải. Góc
côn trên tán nấm là 450. Mỗi xu páp có hai lò xo hình trụ 7 và 8 để ép tán
nấm vào đế xu páp. Để chống gỉ các lò xo đều đợc mạ một lớp kẽm.
2.2.2. Pha phối khí

23


Khi trục khuỷu quay sẽ dẫn động trục cam để mở, đóng các xu páp
nạp và xu páp thải. Thời điểm mở và đóng các xu páp nạp và xu páp thải
theo góc quay trục khuỷu so với các điểm chết (ĐCT và ĐCD) đợc gọi là
pha phối khí (hình 2.11).
Bắt đầu cung cấp nhiên liệu
(cuối kỳ nén)

Bắt đầu
nạp

Kết thúc
thải

Kết thúc nạp,
bắt đầu nén

Kết thúc giãn nở,
bắt đầu thải

Thứ tự làm
việc của các
xi lanh
Thứ tự làm
việc của các
phân bơm

Hình 2.11. Sơ đồ pha phối khí theo góc quay trục khuỷu, thứ tự làm việc
của các xi lanh; thứ tự cung cấp nhiên liệu của các phân bơm cao áp.
Để thực hiện chu trình công tác, các xu páp đợc mở và đóng theo một
thứ tự xác định. Thời gian của quá trình nạp là 2480 theo góc quay trục
khuỷu-mở sớm 2030 trớc điểm chết trên (ĐCT) và đóng muộn 4830 sau
điểm chết dới (ĐCD).
Thời gian của quá trình thải là 248 0 theo góc quay trục khuỷu-mở
sớm 4830 trớc ĐCD và đóng muộn 203 0 sau ĐCT. Thứ tự làm việc của
các xi lanh động cơ là:
1t - 6p - 5t - 2p - 3t - 4p - 6t - 1p - 2t -5p - 4t -3p.
2.3. Cơ cấu truyền động
Cơ cấu truyền động dùng để dẫn động bơm cao áp, bơm dầu, máy
phát điện, cơ cấu phối khí và các cơ cấu khác trên động cơ. Cơ cấu truyền

24


động bao gồm cơ cấu dẫn động bơm cao áp I (hình 2.12), cơ cấu dẫn động
cơ cấu phối khí II, cơ cấu dẫn động máy phát III và cơ cấu dẫn động bơm
dầu, bơm nớc và bơm thấp áp IV.

Hình 2.12. Sơ đồ cơ cấu
truyền động.

I- dẫn động bơm cao áp và
đĩa chia khí nén; II- dẫn
động cơ cấu phối khí; IIIdẫn động máy phát điện; IVdẫn động bơm dầu, bơm nớc,
bơm thấp áp và đồng hồ báo
tốc độ.

2.3.1. Cơ cấu dẫn động bơm cao áp và bộ chia khí nén
Trục đứng 5 (hình 2.13) của dẫn động quay trong ổ 3, mặt bích của
nó cùng với vỏ 8 của dẫn động bơm cao áp đợc bắt chặt bằng gu dông vào
các te. ở giữa trục là bánh răng côn ăn khớp với bánh răng của trục nghiêng
dẫn động cơ cấu phối khí. Tải trọng chiều trục trên trục đợc tiếp nhận bởi
vai trục tỳ vào của ổ qua vòng chặn 6.

25


Hình 2.13. Dẫn động bơm
cao áp và đĩa chia khí nén
1- bánh răng côn phía
dới; 24,6,10,13- các vòng
chặn; 3- ổ; 5- trục đứng; 7bánh răng côn phía trên; 8vỏ dẫn động bơm cao áp; 9bánh răng dẫn động bơm
cao áp; 11- phớt bao kín;
12- chốt; a, - khoang hình
vành khăn; B- lỗ dẫn dầu
đến máy phát điện; - rãnh
đứng.

Phía đầu trục ngời ta làm các then hoa mịn dạng thân khai để lắp các
bánh răng 1 và 7. Bánh răng 1 ăn khớp với bánh răng hình côn của trục
khuỷu, còn bánh răng 7 ăn khớp với bánh răng 9 dẫn động bơm cao áp.

Phần đuôi của các bánh răng là bề mặt tựa của các bánh răng trong ổ 3. Các
bánh răng đợc định vị chiều trục bằng các vai tựa tì lên mặt đầu của ổ thông
qua các vòng đệm điều chỉnh bằng thép 2 và 6. Sự thay đổi chiều dầy của
các đệm 2 và 6 đảm bảo khe hở cần thiết cho các bánh răng hình côn.
Bơm cao áp đợc dẫn động bằng bánh răng 9 đặt trong vỏ của bộ dẫn
động. Đệm 10 là đệm điều chỉnh làm nhiệm vụ của một ổ chặn. Để bao kín
phần đuôi bánh răng ngời ta dùng phớt chắn dầu 11; trên phần đuôi có tiện
các rãnh xoắn để chứa dầu bôi trơn.
2.3.2. Dẫn động cơ cấu phối khí
Dẫn động cơ cấu phối khí (hình 2.14) của hàng xi lanh bên trái và
bên phải là nh nhau.

26


Hình 2.14. Trục nghiêng dẫn
động cơ cấu phối khí
1- trục nghiêng; 2,13vòng chặn; 3,11- ổ; 4- hộp
của trục nghiêng; 5- vòng
đệm; 6- đai ốc; 7- vỏ; 8- chụp
bao kín; 9- cốc; 10 tấm đệm;
12- bánh răng;13- vòng chặn;
14- mũ chụp.

Trục nghiêng 1 làm liền với bánh răng hình côn ăn khớp với bánh
răng của trục cam. Trục quay trong ổ đợc chế tạo bằng đồng thanh 3 ép chặt
trong hộp 4 và đợc bắt chặt với nắp máy bằng chốt. Khe hở giữa các răng
của các bánh răng hình côn của trục nghiêng và trục cam đợc điều chỉnh
bằng cách thay đổi chiều dầy của các tấm đệm khi lắp ghép. ở phía đầu đối
diện của trục ngời ta làm các then hoa hình chữ nhật để nối với bánh răng

12. Phần đuôi của bánh răng 12 đợc lắp trong ổ 11 đúc bằng hợp kim nhôm.
Bánh răng 12 ăn khớp với bánh răng của trục đứng dẫn động bơm cao
áp, khe hở ăn khớp đợc điều chỉnh bằng cách thay đổi chiều dầy đệm thép
10. Dầu bôi trơn dẫn động cơ cấu phối khí đợc lấy từ khoang (hình
2.13) của trục đứng từ rãnh khoan ở các te vào khoang a trong ổ 11 (hình
2.14). Theo rãnh hớng kính trong ổ, dầu đợc dẫn vào khoang tới bánh
răng 12.
2.4. Các hệ thống của động cơ
2.4.1. Hệ thống cung cấp không khí

27


2.4.1.1. Công dụng và cấu tạo
Hệ thống cung cấp không khí dùng để lọc sạch và cung cấp không
khí đến các xi lanh động cơ. Hệ thống cung cấp không khí bao gồm: bầu
lọc không khí 18, các đờng ống dẫn bụi và đờng ống góp khí nạp.
2.4.1.2. Bầu lọc không khí
Trên xe sử dụng bầu lọc kiểu -4 (hình 2.15) với hai cấp lọc. Các
bộ phận chính của bầu lọc bao gồm: thân 6, thiết bị hút bụi kiểu xoáy với
hộp chứa bụi 13, các tấm lới lọc và nắp đậy. Thiết bị hút bụi đợc chế tạo
thành một khối cùng với hộp chứa bụi và thân bầu lọc. Các ống lọc xoáy
của thiết bị lọc xoáy là cấp lọc thứ nhất.

Hình 2.15. Bầu lọc không khí
1- nắp bầu lọc; 2- tay nắm; 3- thanh dằng; 4- các tấm lới lọc; 5- bu
lông kéo; 6- thân bầu lọc; 7- tấm lọc trên; 8- vấu; 9- tấm lọc giữa; 10- tấm
lọc dới; 11- thanh đỡ; 12- đờng ống; 13- hộp chứa bụi; 14- cần bớm gió;
15- bớm gió; 16- cần dẫn động bớm gió; 17- khớp nối; 18- lò xo; 19- giá
bắt chặt ống hút bụi; 20- cửa vào của ống xoáy; 21- đòn hai vai dẫn động

bớm gió; 22- ống xoáy; 23- cáp dẫn động bớm gió; 24- đệm bao kín; 25- đờng ống nối bầu lọc không khí với đờng ống góp khí nạp động cơ; 26- bu
lông kẹp chặt; 27- con lăn của cáp

28


Hình 2.16. Các tấm lới lọc
1- tấm trên; 2- tấm giữa; 3- tấm dới.
Thân 6 của bầu lọc gió dùng để bố trí các tấm lới lọc (hình 2.16) và
có hai đờng ống để nối với đờng góp khí nạp của động cơ.
Các tấm lới lọc, tấm dới 10, tấm giữa 9 và tấm trên 7 là cấp lọc thứ
hai. Các tấm lọc đợc cố định trong thân bầu lọc nhờ các thanh dằng 3 và bu
lông 26.
Để tránh việc cấp không khí bẩn vào động cơ ngời ta đặt các tấm
đệm phớt 24 giữa thiết bị hút bụi với tấm lọc dới, giữa các tấm lọc và giữa
thân bầu lọc với nắp đậy của bầu lọc. Nắp 1 của bầu lọc đợc bắt chặt với
thân bằng các bu lông kéo 5. Hộp chứa bụi dùng để gom bụi đợc tách ra
nhờ các ống lọc xoáy. Trên các ống dẫn bụi ngời ta đặt các bớm gió 15 để
ngăn ngừa khí xả lọt qua bầu lọc gió vào động cơ và vào ca bin xe.
2.4.1.3. Sự làm việc của hệ thống cung cấp không khí
Không khí từ ngoài trời qua các cửa ống xoáy đi vào bầu lọc. Do các
đờng dẫn có phơng tiếp tuyến với ống xoáy mà dòng khí chuyển động xoáy
lốc, làm cho bụi chứa trong không khí văng ra thành ống và rơi xuống hộp
chứa bụi. Từ đó bụi đi theo đờng ống đẩy ra ngoài cùng với khí thải động cơ
(cấp lọc thứ nhất). Phần không khí đã đợc lọc khỏi bụi bẩn sẽ theo các đờng
ống trung tâm đi vào thân bầu lọc, nó sẽ đợc các tấm lới lọc lọc lần cuối
(cấp lọc thứ hai) sau đó theo đờng ống góp khí nạp đi vào các xi lanh động
cơ.
2.4.2. Hệ thống bôi trơn
Hệ thống bôi trơn dùng để bôi trơn các bề mặt làm việc của các chi

tiết trên động cơ. Đây là hệ thống bôi trơn tuần hoàn hỗn hợp bao gồm
thùng dầu 1, bầu lọc thô dầu nhờn 12, két làm mát 19, bơm dầu 11, đồng hồ

29