Đồ án kết cấu động cơ CMD14

Ch ơng 1
giới thiệu chung về xe và động cơ
1.1. Giới thiệu chung về xe tăng CMD-14:
Động cơ CMD-14 do nhà máy Búa Liềm của Liên Xô sản xuất và đợc sử
dụng trên máy kéo DT-75 có cấp lực kéo 3T. Máy kéo DT-75 là loại
máy kéo bánh xích có công suất nhỏ 75 ml dùng để kéo, ngoài ra còn dùng để san
gạt khi lắp bộ phận càng lỡi ủi. Máy có nhiều cấp độ ,lực kéo lốt có tính cơ động ở
nhiều địa hình phức tạp mà các loại ô tô không di chuyển đợc, tính kinh tế nhiên
liệu cao, chuyên dùng để kéo lóc ,mở đờng nhỏ phục vụ việc đi lại cho các lâm tr-
ờng lâm nghiệp , địa chất khai thac mỏ,làm các công việc thuỷ lợi và xây dựng.
1.2. Giới thiệu chung về động cơ CMD-14:
Động cơ CMD-14 là loại động cơ diesel 4 kỳ 1 hàng 4 xy lanh, làm mát
bằng nớc kiểu tuần hoàn cỡng bức, không tăng áp, có buồng cháy phân chia xoáy
lốc, bôi trơn bằng phơng pháp tuần hoàn cỡng bức kết hợp vung té.
Các thông số kỹ thuật chính của động cơ:
- Hành trình pít tông: S = 140 [mm].
- Đờng kính xy lanh: D = 120 [mm].
- tỷ số nén:

= 17 .
- Số xy lanh: i =4.
- Thể tích công tác của xy lanh: V
h
= 1.583 [dm
3
].
- Công suất định mức: N
e
=55.2 [Kw].
- Tốc độ trục khuỷu ứng với công suất định mức: n = 1700 [v/ph].
- Suất tiêu hao nhiên liệu: g

e
= 269,23 [g/KWh].
- Góc phun sớm nhiên liệu (trớc ĐCT) : 20
o

- Góc mở sớm xupap nạp (trớc ĐCT): 17
o
- Góc đóng muộn xupáp nạp (sau ĐCT ) : 56
o
- Góc mở sớm xupap thải (trớc ĐCD) : 56
o
- Góc đóng muộn xupáp thải (sau ĐCD ) :17
o
GVHD
: Vy Hu Th nh HVTH :Ho ng Anh D ng

1
Ch ơng 2
Các cơ cấu của động cơ
2.1. Cơ cấu khuỷu trục thanh truyền
2.1.1. Nhóm chi tiết cố định:
2.1.1.1. Thân máy:
- công dụng: dùng làm bệ lắp các chi tiết, các cụm máy của động cơ
nh lót xy lanh , trục khuỷu , trục cam bơm nớc, bơm dầu, bơm cao áp.
- Cấu tạo:
+ Thân máy động cơ CMD-14 là kiểu thân xy lanh chế tạo liền với nửa
trên hộp trục khuỷu , kiểu vỏ máy thân xy lanh chịu lực,
+ phần ngoài có các gân tăng cứng ,phía trong có các khoang nớc làm
mát gọi là áo nớc, đờng dẫn dầu bôi trơn . Mặt đầu phía trên đợc gia công nhẵn
phẳng và có những gu dông để lắp gháp với nắp máy. Lót xy lanh có vai tựa trên va

phía dới có gioăng cao su làm kin nuớc.Nửa trên cua hộp trục khuỷu có các thành
vách ngang va các gân để tăng độ cứng vững. Phía dới các thành vách ngang có bố
tri nửa gối đỡ treo trục khuỷu lên cacte trên. Trục cam quay trong các bạc ép bố trí
trong lỗ ở các thành vách ngang phía bên cạnh của thân.
- Vật liệu chế tạo: gang xám - 18-36.
- Phơng pháp chế tạo: đúc.
2.1.1.2. Nắp máy:
- Công dụng:
+ Tạo nắp bao kín thể tích công tác của xy lanh đồng thời cũng là nơi
tạo buồng cháy.
+ Lắp vòi phun và một số bộ phận khác: cơ cấu giảm áp (đ/c diesel)
+ Bố trí xu páp, trục cam, giàn cò mổ, có áo nớc làm mát.
- Cấu tạo:
+ Để đảm bảo làm kín giữa nắp máy và thân máy ngời ta dùng một
đệm amiăng mỏng ở giữa có lõi thép. Để làm nguội các vòi phun trong nắp máy có
các rãnh nớc đi thẳng đến các thành lỗ lắp vòi phun trong khoang chứa nớc của nắp.
Từ khoang áo nớc của xilanh có các lỗ đờng kính 12 mm dẫn nớc đến các khoang áo
nớc trong nắp máy.Có 3 nút công nghệ với đờng kính 10mm đợc ép vào mặt phẳng
dới của nắp xilanh nhờ đó bảo đảm đợc sự phân bổ cần thiết dòng nớc bên trong nắp
xilanh.
+ Nắp máy động cơ CMD-14 sử dụng buồng cháy phân chia kiểu
xoáy lốc và đợc chia thành 2 nửa. Bán cầu trên chế tạo liền với nắp máy, còn nửa
bán cầu dới đợc chế tạo rời ở dạng cốc trụ có lòng bán cầu và định vị cố định với
nắp máy nhờ vít hãm và lót xilanh.Bán cầu dới đợc chế tạo bằng thép chịu nhiệt
X9C2. Nửa dới phảI nhô cao trên mặt phẳng của nắp xilanh 0.05-0.1 mm. loại
buồng cháy xoáy lốc có quá trình tạo hỗn hợp nh sau: khi nhiên liệu đợc phun vào
buồng cháy thì gặp dòng khí nén chuyển động từ xilanh vào rãnh nối gây ra vận
động xoáy lốc và đánh tơI chùm tia nhiên liệu. Một phần nhiên liệu đợc cuốn theo
GVHD
: Vy Hu Th nh HVTH :Ho ng Anh D ng

2
dòng khí chuyển động xoáy và đợc đa đến vực cửa vào của rãnh nối là nơI có nhiệt
độ cao. Nhiên liệu ở khu vực này sẽ bị bay hơi nhanh tạo thành hỗn hợp cháy và
cháy trứoc để tạo ra những tia lửa đầu tiên. Khi đã có phân nhiên liệu cháy trong
buồng cháy xoáy lốc thì áp suất trong đó tăng lên và đẩy toàn bộ sản phẩm đang
cháy và phần hỗn hợp cha cháy ra không gian phía trên đỉnh pittông để tiếp tục
cháy.
Nhờ có sự vận động xoáy lốc trong buồng cháy xoáy lốc và quá trình
lu động trong rãnh nối giữa 2 phần buồnh cháy nên sự khuếch tan va hoà trộn không
khí và nhiên liệu xảy ra liên tục với cờng độ lớn. Quá trình cháy xảy ra êm dịu hơn
so với kiểu buồng cháy thống nhất và nhiên liệu đợc bốc cháy hoàn toàn.
+ Nắp máy đợc cố định với thân máy nhờ 17 gudông. Trên nắp có lắp
những ống dẫn hớng và các đế xupáp.
+ Phơng pháp taoh hỗn hợp trong buồng cháy xoáy lốc có những u
điểm nh sau ( so với buồng cháy thống nhất):
- Tốc độ tăng áp và áp suất cực đại khí cháy không cao, áp suất
phun nhiên liệu thấp nên phụ tải các chi tiết trong hệ thống cung cấp nhiên liệu
không cao giá thành chế tạo thấp.
- Động cơ ít nhậy cảm với sự thay đổi tốc độ trong quá trình sử
dụng.
- Quá trình cháy đợc tiến hành hoàn hảo vì sử dụng triệt để lợng oxi
trong khí nạp nên động cơ có thể làm việc ổn định với hệ số lợng không khí thấp
4,1....3,1
=

+ Nhợc điểm :
- tính kinh tế nhiên liẹu thấp .
- kết cấu nắp phức tạp.
- Vật liệu chế tạo: nắp xy lanh đợc làm bằng gang xám 21-40.

- Phơng pháp chế tạo: đúc
2.1.1.3. Lót xy lanh:
- Công dụng: định hớng chuyển động cho pit tông, tăng tuổi tho khối
thân máy và thuận tien cho sửa chũă thay thế, cùng với nắp máy tạo thể tích công
tác để thực hiện các kỳ của động cơ. Ngoài ra lót xy lanh còn có tác dụng truyền
nhiệt của khí cháy cho môi chất làm mát
- Cấu tạo:
+ Mặt trong lót xy lanh đợc gia công chính xác, tôi cao tần với độ sâu
1,5-2 mm và doa bóng để đạt độ bóng cao.
+Mặt ngoài đợc gia công cẩn thận để lắp gioăng kín nớc và lắp khít với
lỗ trên thân máy. Vai của lót xy lanh cao hơn mặt phẳng trên thân máy từ 0.05-0.15
mm để khi lắp máy vai ống lót ép chặt hơn đảm bảo bao kín buồng cháy tốt hơn.
- Vật liệu chế tạo: do chịu điều kiện làm việc khắc nghiệt nên lót xy
lanh đợc làm bằng gang hợp kim đặc biệt .
- Phơng pháp chế tạo: đúc.
GVHD
: Vy Hu Th nh HVTH :Ho ng Anh D ng

3
2.1.1.4. Đệm nắp máy:
Đệm nắp máy với chức năng bao kín dầu , nớc và khí, đệm đợc làm
bằng amiăng ở giữa có cốt thép và đơc viên mép bằng thép lá. Nắp , đệm và thân
máy đợc ghép với nhau bằng các gudông. Đệm nguyên thuỷ có chieuù dày 2,3-2,5 ,
hai mặt đợc phủ một lớp bột than chì chống dính.
2.1.2. Nhóm chi tiết chuyển động :
2.1.2.1. Nhóm pít tông: gồm có: pít tông, chốt pít tông và xéc măng.
a- Pít tông:
- Công dụng : Pít tông là một chi tiết rất quan trọng trong động cơ đốt
trong, nó cùng với xy lanh va nắp máy tạo thành khoang công tác của động cơ.
Trong hành trình giãn nở pít tông nhận lực khí thể truyền qua thanh truyền xuống

trục khuỷu tạo mômem quay và nhận năng lợng từ bánh đà để thực hiện cỡng bức
quá trình thải, nạp và nén trong ba hành trình còn lại.
- Pít tông đợc đúc bằng hợp kim nhôm -10 . Vật liệu này tạo cho
pít tông có khối lợng nhỏ nên giảm đợc lực quán tính.
- Đỉnh pít tông có hốc lõm nhỏ dạng chỏm cầu đối diênj với rãnh nối ở
buồng cháy xoáy lốc trong xy lanh.
- Phần đầu pít tông co 4 rãnh để lắp xéc măng trong đó có 3 rãnh xéc
măng khí và 1 rãnh xecmăng dầu. Phần đuôi pít tông có một rãnh xéc măng dầu và
có độ côn 0,09 - 0,13 mm. Các rãnh lắp xéc măng dầu đợc khoan các lỗ nhỏ để thoát
dầu về cacte. Trên thân pít tông có hai bệ chốt, 2 đầu bệ chốt co tiênj hai rãnh để lắp
vòng hãm chống chuyển dịch dọc trục.
b- Chốt pít tông:
Đựơc chế tạo bằng thép 12XH3A có dạng hình trụ rỗng =42 mm, đ-
ờng kính trong 24 mm. Mặt ngoài đợc gia công chính xác và nhiệt luyện , mài bóng.
Chốt pít tông đợc lắp với đầu nhỏ thành truyền và bệ chốt theo kiểu bơi. Hai đầu đợc
hãm bằng vòng hăm. Lắp theo phơng pháp này có u điểm là chốt xoay tự do quanh
đờng tâm của nó nên mòn đều.do xoay tự do nh vậy nên mặt chịu lực luôn thay đổi
khiến cho chốt ít bị mòn tập trung.
Nếu cặn bẩn lọt vào làm kẹt chốt với đầu nhỏ hay bệ chốt thì chốt vẫn
có khả năng làm việc tơng tự nh khi dùng phơng pháp cố định chốt pít tông trên bệ
chốt hoặc trên đầu nhỏ thanh truyền. Mặt làm việc của chốt đợc bôi trơn bằng cách
hứng dầu qua lỗ trên đầu nhỏ thanh truyền.
c- Xéc măng:
Mỗi pít tông có 3 xéc măng khí và 2 xéc măng dầu . Các xéc măng đợc
chế tạo bằng gang.Bề mặt làm việc của xéc măng khi trên cùng đợc mạ crôm. Bề
mặt của các xéc măng còn lại đợc tráng một lớp thiếc.
Công dụng: xéc măng dầu dùng để ngăn không cho dầu bôi trơn sục lên
buồng cháy, gạt dầu bám trên vách xy lanh trở về cacte, ngoài ra còn phân bố đêu
trên mặt gơng xy lanh một lớp dầu mỏng để bôi trơn bề mặt gơng xy lanh.
2.1.2.2 Nhóm thanh truyền.

GVHD
: Vy Hu Th nh HVTH :Ho ng Anh D ng

4
- Vật liệu chế tạo: Thanh truyền của động cơ CMD-14 bằng thép hợp
kim 40X, dùng bạc trợt và đợc tạo phôi bằng phơng pháp rèn dập.Thanh truyền gồm
3 phần: đầu nhỏ, thân và đầu to.
a- Đầu nhỏ thanh truyền
Đầu nhỏ thanh truyền đợc ép bạc đồng thanh để lắp lỏng với chốt pít
tông , phía trên có khoan lỗ để hứng dầu vung té làm mát cho chốt pít tông. Kích th-
ớc đầu nhỏ :
ngoài
=66 mm;
trong
=48 mm. Phía trên của đầu nhỏ co khối kim loại
nhằm tăng độ cứng vững và dùng để điều chỉnh khối lợng.
b- Thân thanh truyền:
Thân thanh truyền đợc rèn dập có tiết diện I lớn dần về phía đầu to
nhằm tăng cứng và tiết kiệm đợc vật liệu, giảm đợc khối lợng, giảm lực quán tính.
Chiều dài tính toán của thanh truyền 250 mm.
c- Đầu to thanh truyền:
Đầu to thanh truyền đợc chia làm 2 nửa, theo mặt phẳng vuông góc với
đờng tâm thanh truyền. Trên 2 nửa có gia công 2 lỗ chính xác để lắp bu lông có mặt
định vị. Bu lông thanh truyền và đai ốc đều bằng thép 20X. Trên 2 nửa còn có 2 chốt
định vị hai nửa bạc. Bề mặt phân chia cua đầu to thanh truyền giúp cho bu lông chi
chịu lực kéo mà không chịu lực cắt. Phía dới nắp đầu to thanh truyền còn co khối
kim loại để tăng độ cứng vững và để diều chỉnh khối lợng.
d- Bạc đầu to thanh truyền :
Bạc đầu to thanh truyền đợc chia thành 2 nửa và đợc chống chuyển
động bằng chốt định vị. Cốt bạc làm bằng thép la, bề mặt có ohủ một lớp hợp kim

chống mài mòn , lớp này có độ dày 0,6- 0,7 mm. Nửa trên bạc có khoan lỗ để đa dầu
bôi trơn lên trên . Bạc chống mòn dùng cho đầu to của thanh truyền và bạc cổ trục
khuỷu đều làm bằng hợp kim nhôm magiê surma ACM.
2.1.2.3. Nhóm trục khuỷu:
Trục khuỷu đợc rèn dập băng thép lá 45 (hoặc dùng gang bền cao) và các
bề mặt công tác đợc nhiệt luyện để cơ tính tốt, phía trong lõi dẻo , bề mặt ngoài
cứng. Trục khuỷu của động cơ gồm : đầu trục khuỷu , cổ trục, cổ khuỷu và đuôi trục
khuỷu. Trục khuỷu gồm có 5 cổ trục và 4 cổ khuỷu bố trí trong 1 mặt phẳng. Bề mặt
cổ trục, cổ khuỷu đợc tôi cao tần với chiều sâu lớp thấm từ 3,5- 4,5 mm với độ cứng
55- 65 HRC. Phía trong cổ trục, cổ khuỷu làm rỗng có khoan lỗ dầu bôi trơn, ở cổ
khuỷu có hốc lắng cặn ly tâm. Để trục không di chuyển dọc trục khi làm việc, gối
đỡ thứ 3 có 4 nửa vòng đệm hạn chế chuyển dịch dọc trục.
a- Đầu trục khuỷu:
Đầu trục khuỷu có lắp bánh răng dẫn động bơm dầu, bánh răng dẫn
động trục cam và bơm cao áp, đĩa chắn dầu, pu ly dẫn động bơm nớc, quạt gió.
Chúng đợc lắp bằng then. Đầu trục khuỷu có khoan lỗ và tiên ren để bắt bu lông
răng sói ép chặt các chi tiết lắp ghép trên đầu trục và để quay khi cần thiết.
b- Má khuỷu:
Má khuỷu là bộ phận nối liền giữa cổ trục và cổ khuỷu. Má khuỷu có
dạng e líp với tổng số 8 má. Má khuỷu dạng này có tác dụng tạo ứng suất phân bố
đồng đều và sử dụng kim loại hợp lý.
GVHD
: Vy Hu Th nh HVTH :Ho ng Anh D ng

5
c- Cổ trục khuỷu:
Cổ trục khuỷu có đờng kính 88 mm. Trên cổ trục số 1,2, 4,5 có khoan
đờng dẫn dầu bôi trơn. Riêng cổ trục thứ 3 nhận dầu bôi trơn từ thân máy. Bề mặt cổ
trục đợc gia công với độ bóng cao.
d- Cổ khuỷu:

Trục khuỷu của động cơ CMD-14 có 4 cổ khuỷu. Chúng đều có kích
thớc bằng nhau với đờng kính 78 mm. Cổ khuỷu đợc gia công chính xác đạt độ bóng
cao. Cổ có khoang lắng cặn dầu theo nguyên lý ly tâm và có đờng khoan dẫn dầu
bôi trơn từ trục khuỷu tới.
e- Đuôi trục khuỷu:
Đuôi trục khuỷu có một vành răng dầu, ren hồi dầu và mặt bích cố
định với bánh đà bằng 6 bu lông và 2 chốt định vị. Đuôi còn đợc khoan tạo thành
không gian để lắp ổ bi của trục sơ cấp hộp số. Khi động cơ làm việc, trục khuỷu
không dịch chuyển dọc theo đờng tâm của nó về cả 2 phía là nhờ cơ cấu chặn dịch
dọc đợc lắp ở cổ trục giữa. Trên mặt bích đuôi trúc có đánh dấu chữ K, Khi lắp phỉa
để chữ K trùng với dấu chữ K trên bánh đà.
f- Bánh đà:
Dùnh để tích luỹ năng lợng lấy đà khi chuyển động và để thắng những
trở lực tức thời trong thời gian làm việc , giảm độ quay không đều của trục khuỷu.
Bánh đà là nơi truyên công suất động cơ ra ngoài ly hợp. Bánh đà đợc lắp vào đuôi
trục khuỷu bằng 6 bu lông và 2 chốt định vị. Phía ngoài có vành răng để truyền
chuyển động của động cơ khởi động.
Bánh đà đợc đúc bằng gang xám , bề mặt tiếp xuc với đĩa ma sát của ly
hợp đợc gia công phẳng chính xác, có độ bóng cao. Bánh đà có lỗ để xác định điểm
chết trên của pít tông thứ nhất.
2.2. Cơ cấu phối khí.
Động cơ sử dụng cơ cấu phối khí xupap treo , trục cam bố trí trong hộp trục
khuỷu. Cơ cấu phối khí gồm có các xupap, lò xo xupap, trục cam, bánh răng trục
cam và các chi tiết truyền chuyển động từ trục cam đến xupap nh con đội, đũa đẩy
và trục cò mổ.
* Công dụng: Cơ cấu phối khí có chức năng thải sạch sản phẩm cháy và nạp
đầy không khí sạch vào trong xi lanh theo yêu cầu của động cơ.
2.2.1. Xu páp:
Động cơ CMD-14 dùng 2 xu pap treo cho mỗi xi lanh. Cơ cấu xu pap treo
làm cho dạng đờng nạp thải thanh thoát hơn khiến sức cản khí động nhỏ, có thể tăng

khả năng lu thông dòng khí. Khe hở giữa các đuôi xu pap và cò mổ với xu pap hút
và thải la 1,4 mm. Xu páp đợc chế tạo băng thép đặc biệt: xu páp nạp đợc chế tạo
bằng thép hợp kim Crôm- Niken 40XH, xu páp thải bằng thép chịu nhiệt X9C2. Đ-
ờng kính của tán nấm xu páp nạp 52 mm. Đờng kính tán xu páp xả 45 mm. Góc côn
của tán xu páp 45
o
.
a- Tán xu páp
Bề mặt làm việc quan trọng của phần tán xu páp là mặt côn. Xu páp nạp có
góc côn là 45
o
nên xu páp có độ cứng vững và có =52 mm để đảm bảo tiết diện lu
GVHD
: Vy Hu Th nh HVTH :Ho ng Anh D ng

6
thông lớn.Xu páp thải co góc côn 45
o
vừa đảm bảo lu thông vừa đảm bảo độ bền.
Mặt dới của xu páp nạp thải đều có dạnh tán phẳng.
b- Thân xu páp:
Thân xu páp để dẫn hớng và toả nhiệt đòng thời chịu lực ngang khi xu páp
đóng mở. Riêng xu páp thải , để đảm bảo lu thông của dòng khí và tránh mắc kẹt
nên làm thót lại ở phần dới. Thân xu páp thải và nạp đèu có đờng kính 11 mm.
c- Đuôi xu páp
Phần đuôi xu páp có dạng đặc biệt để có thể lắp ghép với đĩa lò xo. Đĩa lò
xo lắp với xu páp bằng hai móng hãm và rãnh = 9 mm ở đuôi xu páp. Phần mặt
đầu đợc gia công phẳng và nhiệt luỵen có đọ cứng cao hơn có nhiệm vụ tiếp xúc với
đầu cò mổ khi xu páp mở.
2.2.2. Đế xu páp

Động cơ CMD-14 dùng nắp máy bằng gang xám nên không dùng đé xu
páp riêng rẽ nhng để tăng độ bền trên các model sau vẫn có đế xu páp. Mặt côn tiếp
xúc với tán xu páp đợc gia công trực tiếp trên miệng họng nạp và thải.
2.2.3. ống dẫn hớng xu páp
ống dẫn hớng xu páp đợc chế tạo bằng gang austenit chuyên dụng và
đợc ép vào nắp máy để tránh hao mòn cho nắp máy và thay thế sửa chữa dễ
dàng.Thân xu páp đợc lắp với ống dẫn hớng theo chế độ lắp lỏng và đợc bôi trơn
bằng dầu vung té. ống dẫn hớng dạng trụ rỗng , đờng kíng ngoài 20 mm,đờng kính
trong 11 mm.
2.2.4. Lò xo xu páp
Lò xo xu páp đợc dùng để ép xu páp đóng kín trên đế xu páp và bảo đảm xu
páp chuyển động theo quy luật của con đội làm cho quá trình đóng mở xu páp
không có sự va đập trên mặt côn. Mỗi xu páp đợc bố trí hai lò xo xoắn ốc hình trụ
lắp lồng vào nhau có chiều xoắn ngợc chiều nhau có tác dụng tránh mắc kẹt khi một
trong 2 lò xo bị gãy, đồng thời tăng lực và độ tin cậy của lò xo trong quá trình làm
việc mà không phải tăng kích thớc lò xo, ảnh hởng đến không gian bố trí. Lò xo
đựoc chế tạo bằng thép 65 . Lò xo ngoài có 9,5 vòng, đờng kính dây quấn 2,5 mm,
đờng kính vòng lò xo 22mm, chiều quấn trái.
2.2.5. Trục cam
Trục cam dùng để dẫn động xu páp đóng mở theo đúng quy luật. Trục cam
gồm cam thải và cam nạp, các cổ trục, đợc dẫn động bằng bánh răng. Truc cam
bằng thép 08 gồm có 3 cổ trục. Tất cả các cổ trục đựơc chế tạo chính xác và có kích
thớc không bằng nhau = 55 mm; = 52mm; = 48 mm khi lắp đợc luồn từ phía
đầu động cơ ( phía bánh răng dẫn động). Bạc chặn dịch dọc không cho trục chuyển
động dọc trục về 2 phía.
Cam nạp và cam thải đèu có dạnh cam lồi, góc lệch đỉnh cam của hai cam
cùng tên của 2 xi lanh lam việc kế tiếp nhau la 90
o
. Góc lệch đỉnh cam của hai cam
khác nhau trên cùng một xi lanh la 108

o
2. Góc lệch này phụ thuộc vào góc mở sớm
của và đóng muộn của xu páp thải, nạp.
Cổ trục cam quau trên ổ bạc trợt và đựoc bôi trơn bằng dầu. Riêng ở cổ trục
đầu có khoan 2 lỗ để lấy dầu lên bôi trơn cho dàn cò mổ.
GVHD
: Vy Hu Th nh HVTH :Ho ng Anh D ng

7
2.2.6. Con đội
Con đội đợc chế tạo bằng thép 20, dạng hình trụ có kết cấu đơn giản , nhẹ
và dễ chế tạo. Thân con đội có đờng kính ngoài 34 mm, đờng kính trong 27 mm, dài
68 mm. Mặt tiếp xúc của con đội là mặt cầu có bán kính khá lớn, mục đích để con
đội xoay khi làm việc. Trên thân có khoan lỗ để thoát dầu.
2.2.7. Đũa đẩy
Đũa đẩy làm bằng thép cacbon trung bình ( thép 45) có 2 đầu tiếp xúc lồi và
lõm, đầu dới của đũa đẩy có dạng hình cầu, đầu trên lõm ăn khớp với vít điều chỉnh.
Đũa đảy có = 10 mm; dài 384 mm.
2.2.8. Cò mổ
Cò mổ là chi tiết truyền lực trung gian, một đầu tiếp xúc với đũa đẩy , đầu
kia tiếp xúc với đuôi xu páp. Đầu tiếp xúc với đũa đẩy có lỗ ren lắp vít điều chỉnh
khe hở nhiệt. Cò mổ có chiều dài hai cánh tay đòn khác nhau. Cánh tay đòn phía
trục cam nhỏ hơn phía xu páp với ti số 35/58; làm nh vậy để giảm hành trình của
con đội. Khi làm việc mặt trụ của phần đàu cò mổ vừa lắc vừa trợt trên đuôi xupáp
nên khiến cho xu páp bị nghiêng đi. Các cò mổ đợc dịnh vị bằng lò xo lắp trên trục
dàn cò mổ. Chúng xoay trên trục thông qua các bạc và đợc bôi trơn bằng dầu có áp
suất cao. Cò mổ làm bằng thép 45 .
2.2.9. Trục cò mổ
Trục làm bằng thép cacbon, phía trong đợc khoan rỗng tạo đòng dầu bôi
trơn. Trục đợc đặt trên 3 gối đỡ và đợc cố định bằng vít.

Ch ơng 3
các hệ thống của động cơ
3.1. Hệ thống cung cấp nhiên liệu và không khí.
Động cơ diesel CMD-14 dùng hệ thống cung cấp nhiên liệu với cụm bơm cao
áp ( BCA) gồm 4 phần bơm bố trí thành 1 dãy thẳng đứng rồi bộ điều tốc đa chế độ. ở
thành bên của cụm BCA có cụm bơm tay Bơm thấp áp hút nhiên liệu từ thùng qua
bầu lọc thô rồi đẩy nhiên liệu đi qua bầu lọc tinh tới BCA.
Qúa trình làm việc của hệ thống nh sau:
GVHD
: Vy Hu Th nh HVTH :Ho ng Anh D ng

8
Bơm thấp áp hút nhiên liệu từ thùng nhiên liệu qua đờng ống nhiên liệu đến bầu lọc
thô vào bơm cao áp. Từ các thân bơm, nhiên liệu có áp suất cao đợc đa đến các vòi
phun và phun vào buồng cháy với áp suất phun 125 ữ 130kg/cm
2
. Nhiên liệu thừa do
lọt qua khe hở trong thân bơm kim phun theo đờng ống về bầu lọc tinh và về thùng
chứa.
3.1.1. Bầu lọc thô nhiên liệu.
Bầu lọc thô nhiên liệu gồm các cốc lọc hình trụ bên trong có lới lọc dạng phễu.
Có hai lới lọc bố trí làm hai tầng. Trong cốc, nắp trên có các đờng nhiên liệu dẫn vào,
đờng nhiên liệu dẫn ra. Nắp trên và cốc đợc cố định chặt với nhau thông qua một đệm
cao su chịu dầu, đáy cốc có bu lông để xả cặn.
3.1.2.Bầu lọc tinh nhiên liệu.
Bầu lọc tinh nhiên liệu của động cơ CMD 14 gồm có 2 cốc lọc. Bên trong
mỗi cốc lọc có phần tử lọc. Phần tử lọc gồm có 1 ống giấy các tông với nhiều lỗ bên
để cho nhiên liệu đi qua. Có 2 nắp cứng, ở 2 đầu và bên trong là một hộp giấy lọc đặc
biệt chế tạo theo kiểu gấp xếp. Hai cốc lọc có một nắp chung, trong nắp có một van
hai ngả cho phép rửa cốc lọc mà không cần tháo. Hai cốc lọc này làm việc song song

để làm giảm cản trở thuỷ động.
3.1.3. Bầu lọc không khí.
Bầu lọc không khí liên hợp nhiều kiểu lọc khô hai tầng lọc, có nhiệm vụ lọc
sạch không khí đa vào động cơ.
3.1.4. Bơm nhiên liệu thấp áp.
Bơm thấp áp kiểu pittông có hai cụm là bơm tay và bơm thấp áp Bơm thấp áp
đợc dẫn động bằng cam nằm giữa cam thứ 2 và cam thứ 3 của trục bơm cao áp. áp
suất nhiên liệu lớn nhất ( khi số vòng quay của trục bơm cao áp là 650v/p, nhiệt độ
nhiên liệu 20 ữ 40
0
C) đạt 1,6kg/cm
2
(0,16MPa). Bơm tay kiểu pittông lắp chung với
bơm thấp áp và dùng để cấp nhiên liệu từ thùng tới BCA khi động cơ không hoạt
động, ví dụ nh khi cần xả bọt khí và điền đầy nhiên liệu vào hệ thống.
3.1.5. Bơm cao áp.
Bơm cao áp dùng để đa nhiên liệu vào xi lanh động cơ dới áp suất cao với các
định lợng và thời điểm nhất định, phù hợp với từng chế độ làm việc của động cơ.
Trên động cơ CMD-14 lắp bơm cao áp mã hiệu LCT-48510 gồm có 4 phân
bơm kiểu pittông. Bơm đợc truyền động từ trục khuỷu với tỷ số truyền ẵ và làm việc
theo trình tự của các xi lanh động cơ 1-3-4-2. Trên pittông có rãnh xoắn nghiêng góc
48
0
20. Khe hở cặp pittông xi lanh là 0,001 ữ 0.002mm và tạo thành bộ đôI siêu chính
xác. Tại nơi sản xuất chúng đẵ đợc lắp chọn thành bộ, khử độ kín khít và áp suất nên
tuyệt đối không đợc lắp lẫn khi tháo. Mặt bích điều chỉnh góc phun sớm nhiên liệu có
16 lỗ bố trí theo hai nủă vòng tròn, các lỗ cách nhau 21
0
còn trên bánh răng truyền
động có 16 lỗ cách nhau 22

0
30. Góc phu sớm nhiên liệu trớc ĐCT 18ữ20
0
tính theo
GQTK.
3.1.6. Bộ điều tốc.
Bơm cao áp LCTH-48510 lắp bộ điều tốc mã hiệu PL-850 hoặc PL-900 kiểu ly
tâm, đa chế độ, tỷ số truyền với trục bơm cao áp là 3,06. Đệm điều chỉnh ổ lò xo
ngoài dầy 0,3mm đệm điều chỉnh ổ lò xo trong dầy 1mm.
Trục bộ điều tốc quay nhờ cặp bánh răng truyền động tăng tốc với bánh răng
chủ động nằm trên trục bơm cao áp. Khi trục bộ điều tốc quay quả văng văng ra đẩy
GVHD
: Vy Hu Th nh HVTH :Ho ng Anh D ng

9
bạc trợt và chạc kéo thanh kéo, do đó kéo thanh răng bơm cao áp về phía giảm cung
cấp nhiên liệu. Đó là thời điểm bắt đầu tác động của bộ điều tốc.
3.1.7. Vòi phun.
Vòi phun của động cơ kiểu kín, chốt côn ngợc. Vòi phun có nhiệm vụ đa nhiên
liệu vào buồng đốt của động cơ dới dạng sơng mù và dới áp suất lớn.
Trên động cơ CMD-14 lắp vòi phun SF2x25 một lỗ phun, đờng kính lỗ phun
2mm, góc côn tại mũi phun 25
0
. Hành trình của kim phun 0,35ữ 0,4 mm.
Các chi tiết của vòi phun đợc bố trí trong vỏ thép. Phần chủ yếu của vòi phun là
bộ đôi mũi phun và kim phun làm bằng thép hợp kim, đợc gia công tinh, độ bóng và
độ cứng của bề mặt làm việc rất cao, để làm việc trong điều kiện nhiệt độ cao và áp
suất lớn. Sau khi chế tạo chúng đợc lắp theo kiểu trọn bộ và tạo thành bộ đôi siêu
chính xác, bởi vậy tuyệt đối không đợc lắp lẫn.
3.2. Hệ thống bôi trơn.

Động cơ CMD-14 sử dụng hệ thống bôi trơn (HTBT) kiểu hỗn hợp. Dầu nhờn
đợc tạo áp suất cao và lu thông cỡng bức trong hệ thống, đảm bảo bôi trơn một cách
tin cậy những bề mặt công tác trọng yếu. Những bề mặt công tác còn lại đợc bôi trơn
bằng dầu vung té. Dầu đợc lọc thô toàn bộ trớc khi vào đờng dầu chính, một phần dầu
qua bầu lọc tinh và két mát trớc khi về đáy các te dầu bố trí trong nửa dới của hộp trục
khuỷu. Sơ đồ hệ thống bôI trơn đợc thể hiện trên hình 13.
3.2.1. Sơ đồ nguyên lý hoạt động.
Hệ thống bôi trơn cần phai liên tục đa dầu nhờn đến các bề mặt làm việc của
các chi tiết. Trong quá trình làm việc các chi tiết chuyển động trợt trên mặt các chi
tiết khác. Mặc dù các bề mặt các chi tiết đã đợc gia công tinh song vẫn có độ nhám
trên bề mặt nên việc bôi trơn làm giảm ma sát và nhiệt độ là không thể thiếu đợc.
Nguyên lý hoạt động.
Khi động cơ làm việc, dầu nhờn từ đáy các te đợc bơm bánh răng đẩy lên bầu
lọc thô và đi vào đờng dầu chính. Từ đây dầu đi dọc theo thân máy, theo các rãnh dẫn
dầu trong khối thân máy đến gối đỡ trục khuỷu và đến các cổ trục cam, đến các bộ
phận để bôi trơn cho các chi tiết và lại trở về các te theo vòng tuần hoàn. Từ ổ trục,
dầu qua lỗ trên bạc đi vào trong rãnh khoa nghiêng trong má khuỷu tới khoang chứa
dầu bên trong cổ khuỷu. Tại đây dầu đợc lọc ly tâm, phần dầu sạch theo lỗ ra bôi trơn
bạc đầu to thanh truyền và theo đờng dầu lọc thân thanh truyền lên bôi trơn bạc đầu
nhỏ, phun qua lỗ hẹp để làm mát đỉnh pít tông. Từ bầu lọc thô, 1 phần đầu nhỏ (10ữ
15% tổng lu lợng). Qua bầu lọc tinh và nếu nhiệt độ dầu cao thì sẽ qua két làm mát để
giảm nhiệt độ trớc khi trở về các te.
3.2.2. Bơm dầu nhờn.
Bơm dầu trên động cơ CMD-14 thuộc loại bơm bánh răng một phân bơm dùng
để tạo sự tuần hoàn cỡng bức của dầu trong hệ thống bôi trơn của động cơ, nó đợc lắp
vào thân phía dới của động cơ. Lu lợng bơm ở số vòng qyay định mức của động cơ
với tỷ số truyền ở cặp bánh răng truyền động 1/2 . Nhiệt độ dầu 70ữ 80
0
C và tạo ra áp
suất 6ữ 6,5 kG/cm

2
(0,6-0,65 MPa). Van định áp mở khi áp suất dầu lên tới 0,7 MPa.
3.2.3. Bầu lọc dầu.
Các bầu lọc dầu nhờn trên máy kéo DT-75 gồm một bầu lọc thô và một bầu lọc
tinh. Lõi lọc thô giữ các hạt

0,04 mm. Bầu lọc tinh kiểu ly tâm lọc sạch cặn bẩn
trong rô to theo nguyên lý văng ly tâm. Dầu đợc lọc sạch qua 2 lỗ, phun tạo mô men
quay và chảy về các te. Rô to quay với vận tốc 6000 v/p với áp suất dầu 0,5 MPa.
GVHD
: Vy Hu Th nh HVTH :Ho ng Anh D ng

10
3.2.4. Két làm mát dầu.
Két làm mát dầu có nhiệm vụ nhận nhiệt từ dầu bôi trơn ở nhiệt độ cao và
truyền cho không khí. Két làm mát dầu đợc làm bằng thép dập gồm 2 bầu chứa và lõi
gồm có 20 ống bố trí theo hàng. Bề mặt làm mát tiếp xúc với không khí của két dầu là
3,5m
2
.
3.3 Hệ thống làm mát.
Hệ thống làm mát có nhiệm vụ giảm nhiệt độ của các chi tiết bị nung nóng và
duy trì nhiệt độ của nớc làm mát trong hệ thống trong một khoảng nhất định, đảm bảo
cho động cơ giảm độ mài mòn tăng độ bền vững các chi tiết.
3.3.1. Sơ đồ nguyên lý làm việc và cấu tạo của hệ thống.
Động cơ CMD-14 đợc làm mát bằng chất lỏng ( nớc) tuần hoàn cỡng bức kiểu
kín.
Khi động cơ làm việc, nớc từ két làm mát đợc bơm nớc đa vào thân máy làm
mát cho động cơ. Khi ra khỏi động cơ nếu nhiệt độ của nớc <76
0

C thì van hằng nhiệt
cha mở, nớc lại tiếp tục đa trở lại bơm để làm mát cho động cơ mà không qua két mát.
Khi nhiệt độ của nớc làm mát bằng 76
0
C thì van hằng nhiệt bắt đầu mở. Lúc này nớc
đợc đa ra két mát đI từ khoang trên xuống khoang dới két qua các ống dẹt và đợc quạt
gió tạo dòng không khí chảy bọc làm mát phía bên ngoài. Nớc có nhiệt độ thấp hơn
tập trung ở khoang dới của két và đi tới bơm. Một phần nớc ra khỏi động cơ vẫn theo
đờng tắt đi thẳng về bơm nớc. Nhiệt độ nớc càng cao thì van hằng nhiệt càng mở rộng
đờng nớc qua két mát đồng thời càng đóng bớt đờng nớc đi tắt về bơm. Khi nhiệt độ
đạt 83-85
0
C thì van đóng hoàn toàn đờng nớc đi tắt về bơm. Nhờ có van hằng nhiệt
mà sau khi khởi động, động cơ đợc sấy nóng nhanh và chế độn nhiệt độ đợc nhanh
chóng tự ổn định.
Với loại động cơ CMD-14 loại đầu tiên sang nớc ta ( động cơ cổ điển nguyên
thuỷ) thì không có van hằng nhiệt. Để sấy nóng nhanh động cơ bắt buộc ngời láI phải
đóng rèm cửa chắn phía trớc két.
3.3.2. Bơm nớc và quạt gió.
Bơm nớc và quạt gió nối thành cụm gắn vào thành trớc khối động cơ. Bơm và
quạt gió nhận chuyển động từ puli trục khuỷu bằng đai truyền hình thang. Bơm nớc
trên động cơ CMG-14 là loại bơm cánh quạt. Quạt gió có 6 cánh với đờng kính
530mm hoạt động theo nguyên lý chiều trục.
3.3.3. Két làm mát nớc.
Két làm mát nớc gồm khoang trên, khoang dới và lõi két nớc, lõi két nớc gồm
200 ống ô van đặt thẳng đứng thành 4 hàng và 175 tấm tản nhiệt lồng lên các ống.
Các ống và các tấm chế tạo bằng đồng thau dày 0,1 mm đáy két nớc đúc bằng gang
xám.
Trong nắp miệng rót két nớc có lắp van hơi không khí. Van hơi- không khí
gồm có xu páp hơi (ngoài ) và xu páp không khí ( trong ). Van hơi dùng để thoát hơi

ra khi nớc trong két nớc sôi ( van mở khi áp suất d 0,5-0,7 kG/cm
2
) van không khí mở
khi độ chân không trong khoang trên két nớc (0,01-0,12 kG/cm
2
).
3.4. Hệ thống khởi động
Động cơ đợc khởi động bằng động cơ phụ PD-10M.
PD-10M là động cơ xăng hai kỳ quét thẳng làm mát nớc ( từ hệ thống làm mát
của động cơ chính). Kết cấu của động cơ này đợc thể hiện trên hình 17. Động cơ có
công suất khởi động 0,736 KW ở 3500 v/p; S/D = 85/72; = 6,2 ; ba xéc măng khí,
GVHD
: Vy Hu Th nh HVTH :Ho ng Anh D ng

11
dùng bộ chế hoà khí K16 hoặc K16A, bugi A11Y, khởi động bằng tay hoặc bằng ác
quy.
Ch ơng 4
Tính Toán Chu Trình Công Tác
4.1. Mục đích tính toán.
+ Mục đích của việc tính toán chu trình công tác là xác định các chỉ tiêu
về kinh tế, hiệu quả của chu trình công tác và sự làm việc của động cơ.
+ Kết quả tính toán cho phép xây dựng đồ thị công chỉ thị của chu trình
để làm cơ sở cho việc tính toán động lực học, tính toán sức bền và sự mài mòn các chi
tiết của động cơ.
+ Phơng pháp chung của việc tính toán chu trình công tác có thể áp dụng
để kiểm nghiệm động cơ sẵn có, động cơ đợc cải tiến hoặc thiết kế mới.
+ Việc tính toán kiểm nghiệm động cơ sẵn có cho ta các thông số để
kiểm tra tính kinh tế và hiệu qủa của động cơ khi môi trờng sử dụng hoặc chủng loại
nhiên liệu thay đổi. Đối với trờng hợp này ta phải dựa vào kết cấu cụ thể của động cơ

và môi trờng sử dụng thực tế để chọn các số liệu ban đầu.
+ Đối với động cơ đợc cải tiến hoặc đợc thiết kế mới, kết quả tính toán
cho phép xác định số lợng và kích thớc của xy lanh động cơ cũng nh mức độ ảnh hởng
của sự thay đổi về mặt kết cấu để quyết định phơng pháp hoàn thiện các cơ cấu và hệ
thống của động cơ theo hớng có lợi. Khi đó phải dựa vào kết quả của việc phân tích
thực nghiệm đối với các động cơ có kết cấu tơng tự để chọn các số liệu ban đầu.
+ Việc tính toán chu trình công tác còn đợc áp dụng khi cờng hoá động
cơ và xây dựng đặc tính tốc độ bằng phơng pháp phân tích lý thuyết nếu các chế độ
tốc độ khác nhau đợc khảo sát.
4.2. Chọn các số liệu ban đầu.
1-Công suất có ích định mức:
N
e
=55.2 [kW]
2- Số vòng quay trong một phút của trục khuỷu n:
n = 1700 [vg/p].
3- Tốc độ trung bình của pít tông C
TB
:
C
TB
=
30
.nS
(Trong đó S = 140 [mm] là hành trình pít tông).
GVHD
: Vy Hu Th nh HVTH :Ho ng Anh D ng

12
140.1700

7,93[ / ]
1000.30
TB
C m s = =
4- Số xy lanh của động cơ i:
i = 4
5- Tỷ số giữa hành trình của pít tông và đờng kính xy lanh
DS /
:
140
1,167
120
S
D
= =
6- Tỷ số nén :

= 17.
7- Hệ số d lợng không khí :
+ Giá trị của đợc chọn tuỳ thuộc vào nhiều yếu tố nh kiểu động cơ, ph-
ơng pháp tạo hỗn hợp, chế độ sử dụng. Với động cơ CMD-14 ở chế độ công suất định
mức ta chọn []=1,3 1,4 ;
ở đây ta chọn =1,4
8- Nhiệt độ môi trờng T
0
:
Nhiệt độ trung bình ở nớc ta thờng chọn là: T
0
= 24
0

C = 297K.
9- áp suất của môi trờng p
0
:
P
0
Phụ thuộc vào độ cao sử dụng. Thờng chọn P
0
=0,1013 [MN/m
2
]
10- Hệ số nạp
v
và áp suất cuối quá trình nạp p
a
.
Hệ số nạp phụ thuộc vào nhiều vào các yếu tố nh : thành phần nhiên liệu,
kết cấu hệ thống nạp khí, chế độ sử dụng. []= 0,79..0,80. Chọn
v
= 0,79
11- áp suất khí thể cuối quá trình thải cỡng bức p
r
:
P
r
phụ thuộc chủ yếu vào số vòng quay trục khuỷu và sức cản của hệ
thống thải:
[P
r
] =[1,06..1,15] .10

5
N/m
2
. ở đây ta chọn P
r
=1,15.10
5
[N/m
2
].
12- Nhiệt độ cuối quá trình thải T
r
.
T
r
phụ thuộc vào , n, thành phần khí hỗn hợp , góc phun sớm.
T
r
= 860 [
0
k].
13- Độ sấy nóng khí nạp T.
Giá trị T phụ thuộc vào kết cấu thiết bị sấy nóng, kết cấu và cách bố trí
của đờng nạp và cách bố trí của đờng thải, số vòng quay n, hệ số d lợng không khí .
[T] =14..16
0
k . Ta chọn T = 16
0
K.
GVHD

: Vy Hu Th nh HVTH :Ho ng Anh D ng

13
14- Chỉ số nén đa biến trung bình n
1
.
n
1
phụ thuộc vào số vòng quay, kích thớc xy lanh, kiểu làm mát, mức độ cờng
hoá động cơ. Ta tính n
1
theo công thức:
1
100
1.41 1,351[ / ]
1700
n m s= =
15- Hệ số sử dụng nhiệt
z
.

z
là tỷ số giữa lợng nhiệt biến thành công và tổng lợng nhiệt cung cấp
ban đầu.
Với động cơ Diesel [
z
] = 0,65..0,85. Ta chọn
z
= 0,65
16- áp suất cuối quá trình cháy ở động cơ diesel p

z
.
Động cơ với buồng cháy phân chia :[P
z
] = 5...7 [MN/m
2
].
Ta chọn P
z
= 5,2 [MN/m
2
].
17- Nhiệt trị thấp của nhiên liệu Q
T
.
Q
T
Là lợng nhiệt toả ra khi đốt cháy hoàn toàn 1 đơn vị khối lợng hoặc
thể tích nhiên liệu không kể đến nhiệt hoá hơi của nớc chứa trong sản vật cháy.
[Q
T
] =42,5.10
6
[J/kgnl] .Ta chọn Q
T
= 42,5.10
6
[J/kgnl] .
18- Chỉ số dãn nở đa biến trung bình n
2

.
n
2
phụ thuộc đặc điểm cấp nhiệt cho sản vật cháy trên đờng cháy dản nở.
Với động cơ Diesel với buồng cháy phân chia, ta chọn n
2
=1,23.
4.3. Tính toán các quá trình công tác:
4.3.1. Tính toán quá trình trao đổi khí.
a) Mục đích của việc tính toán quá trình trao đổi khí là xác định các thông
số chủ yếu cuối quá trình nạp chính (ở điểm a) nh áp suất p
a
và nhiệt độ T
a
.
b) Thứ tự tính toán:
Xác định hệ số khí sót
r
:
+ Giá trị của
r
phụ thuộc vào nhiều yếu tố nh tỷ số nén, số vòng quay,
áp suất khí sót P
r
và nhiệt độ khí sót T
r
cuối quá trình thải. Giá trị của
r
có thể chọn
theo bảng 14 [trang42-HĐĐAMHĐCĐT]

( )
vr
r
r
Tp
Tp


0
0
1

=
=
031,0
79,0.860.10.013,1).117(
297.10.15,1
5
5
=

[
r
] = 0,03...0,07.
Nhiệt độ của quá trình nạp:
T
a
=
r
rr

TTT


+
++
1
.
0
[Trong đó :T = 14
0
K; T
r
= 800
0
k]
T
a
=
456,329
031,01
860.031,016297
=
+
++
0
K. [ [T
a
] = 310..340
0
k.]

GVHD
: Vy Hu Th nh HVTH :Ho ng Anh D ng

14