Medium and high speed diesel engine.

Chapter 4. Medium and high
speed diesel engine.
4.1 Arrangement on board ship
4.2 Static parts
4.3 Moving parts
4.4 Gas exchange system
4.5 Fuel oil injection pump and valves
05/14/16

Editor: Nguyen Trung Cuong

1


4.1 Arrangement on board ship
Động cơ trung tốc và cao tốc dới tàu dùng để lai máy




phát điện và các máy phụ khác.
Chân vịt quay với tốc độ thấp sẽ tăng đợc hiệu suất
đạp nớc.
Động cơ trung tốc và cao tốc có tốc độ quay trong
khoảng 250ữ1500 vòng/phút, do đó không thể lai trực
tiếp chân vịt.
Bởi vậy muốn sủ dụng các động cơ này để lai chân
vịt ngời ta phải lắp thêm hộp số.
05/14/16

Editor: Nguyen Trung Cuo

2


4.2 Static parts
Main static parts of medium and
high speed diesel engines consist
of:
• Bedplate
• Engine frame (framework)
• Cylinder block
• Cylinder liners
• and Cylinder covers

05/14/16

Editor: Nguyen Trung Cuo

3


4.2 Static parts
a. Bedplate
Nhiệm vụ:
Bệ máy liên kết chặt thân động cơ với các chi tiết tĩnh,
Là các te chứa dầu nhờn bôi trơn cho động cơ.
Diều kiện làm việc:
Chịu tác dụng của lực khí cháy, lực quán tính của các chi
tiết chuyển động.
Vì vậy, bệ máy phải có độ bền, độ cứng vững thích hợp để

chịu đợc lực uốn theo chiều dọc.

05/14/16

Editor: Nguyen Trung Cuo

4


4.2 Static parts
a. Bedplate




Cấu tạo của động cơ
trung tốc và cao tốc khác
với động cơ lớn, thấp tốc.
Một vài chi tiết tĩnh của
động cơ trung tốc và cao
tốc đợc chế tạo liền.
Hình bên là bệ máy và
khung máy của động cơ
trung tốc có trục khuỷu
treo
05/14/16

Editor: Nguyen Trung Cuo

5

4.2 Static parts
a. Bedplate




Nói chung, các động cơ
nhỏ thi các chi tiết tĩnh
chính: bệ máy, khung
máy, khối xylanh... đợc
chế tạo liền và bằng
gang.
Các động cơ lớn, chậm
tốc không thể chế tạo nh
thế đợc vi:
05/14/16

Editor: Nguyen Trung Cuo

6


4.2 Static parts
a. Bedplate
Kích thớc khuôn đúc rất

lớn, trong quá trinh đúc
vật liệu không điền đầy
toàn bộ khuông đúc,
Do đó: san phẩm bị xốp,
có bọt khí bên trong, thớ
gang thô, độ bền trên
toàn bộ chi tiết không
giống nhau.
05/14/16

Editor: Nguyen Trung Cuo

7


4.2 Static parts
a. Bedplate
Gang có đặc tính chịu kéo và đàn hồi rất kém, chỉ
bằng một nửa của thép.
Tuy nhiên gang rất có u điểm đối với việc chế tạo các
động cơ nhỏ, có tốc quay trung bình và cao vì:
Quá trình đúc không cần sử lý nhiệt, gang rất dễ gia
công cơ khí,
Chịu nén tốt,
Khuôn đúc có thể sử dụng nhiều lần, do đó giảm đợc
giá thành chế tạo cho các động cơ cùng kiểu.
05/14/16

Editor: Nguyen Trung Cuo

8


4.2 Static parts
a. Bedplate
 §é ån, ®é dao ®éng cña ®éng c¬ cã bÖ m¸y b»ng gang
•

tèt h¬n nhiÒu so víi chÕ t¹o b»ng thÐp.
Do ®ã gang ®îc dïng phæ biÕn h¬n thÐp ®Ó chÕ t¹o bÖ
m¸y cho c¸c ®éng c¬ trung tèc vµ cao tèc.

05/14/16

Editor: Nguyen Trung Cuo

9


4.2 Static parts
a. Bedplate






Nhng nó không đợc dùng
cho bệ máy có dạng lõm sâu
kiểu chữ U",

Vì loại bệ máy này đòi hỏi
độ cứng cao và độ đồng tâm
của trục khuỷu rất chính
xác.
Van an toàn của các te nằm
trên lắp các te.
Đây là loại trục khuỷu treo,
các te kín và phần đáy các
te nhẹ.05/14/16
Editor: Nguyen Trung Cuo

10


4.2 Static parts
a. Bedplate
• BÖ m¸y nhá thêng ®îc ®óc thµnh mét khèi.

05/14/16

Editor: Nguyen Trung Cuo

11


4.2 Static parts
a. Bedplate

Vi công suất của
động cơ trung
tốc lớn,
Nên các nhà
máy chế tạo
động cơ lựa
chọn phơng án
bệ máy và các-te
chế taọ riêng.
05/14/16

Editor: Nguyen Trung Cuo

12


4.2 Static parts
a. Bedplate
• BÖ m¸y cña c¸c ®éng c¬ cao tèc.

05/14/16

Editor: Nguyen Trung Cuo

13


4.2 Static parts
b. Cylinder liner.

Đối với các động cơ trung tốc,
tuỳ thuộc vào cấu tạo ngời ta
phân xylanh thành các loại sau:
Xylanh ớt: mặt ngoài của xylanh
và mặt trong của khối xylanh tạo
thành khoang nớc làm mát.
Nớc tiếp xúc trực tiếp với cả
xylanh và khối xylanh.
Phần lớn các động cơ có đờng
kính xylanh lớn đều sử dụng loại
xylanh05/14/16
này.
Editor: Nguyen Trung Cuo

14


4.2 Static parts
b. Cylinder liner.






Xylanh kiểu khô:

Khối xilanh có khoang nớc làm mát riêng.
Xilanh đợc lắp chặt vào khối xilanh.
Nớc làm mát không tiếp xúc trực tiếp với xilanh.
Loại này chỉ dùng cho các động cơ nhỏ.

05/14/16

Editor: Nguyen Trung Cuo

15


4.2 Static parts
b. Cylinder liner.
Xilanh có khoang nớc làm mát



riêng.
Nớc làm mát không tiếp xúc
trực tiếp với khối xylanh.
Loại này chỉ dùng cho các
động cơ nhỏ.

05/14/16

Editor: Nguyen Trung Cuo

16

4.2 Static parts
b. Cylinder liner.




Chiều dày xylanh giảm dần về phía dới do áp suất
khí cháy ở phía dới nhỏ hơn.
Đờng kính xylanh ở phía trên lớn hơn cho phép
việc tháo lắp piston đợc dễ dàng hơn.
Bên ngoài phía dới của xylanh ngời ta làm rãnh để
lắp doăng kín nớc.

05/14/16

Editor: Nguyen Trung Cuo

17


4.2 Static parts
b. Cylinder liner.
•

•

Xilanh
cña
®éng c¬ lo¹i

nµy
thêng
kh«ng cã hÖ
thèng b«i tr¬n
riªng
Chóng ®îc b«i
tr¬n b»ng ph
¬ng ph¸p vung
tãe
05/14/16

Editor: Nguyen Trung Cuo

18


4.2 Static parts
c. Cylinder cover.




Nắp xylanh của động cơ bốn kỳ thờng có tiết diện
hinh vuông, tròn, bát giác,
Có các lỗ lắp các ống bao để lắp xupáp, vòi phun,
xupáp khởi động, van an toàn..

05/14/16

Editor: Nguyen Trung Cuo

19


4.3 Moving parts
a. Piston.
•
•

Piston phai
Cã ®ñ ®é bÒn ®Ó chÞu ®îc ¸p
suÊt ch¸y rÊt cao,
Cã kha nang truyÒn nhiÖt tèt
®Ó duy tri nhiÖt ®é cña piston
trong giíi h¹n cho phÐp

05/14/16

Editor: Nguyen Trung Cuo

20


4.3 Moving parts
a. Piston.

•




•

Piston chÕ t¹o tõ:
ThÐp ®óc,
ThÐp rÌn vµ
Gang,
Nhng tÊt ca c¸c vËt liÖu trªn
®Òu cã nhîc ®iÓm.

05/14/16

Editor: Nguyen Trung Cuo

21


4.3 Moving parts
b. Piston.







Gang chịu kéo rất kém, đặc biệt
khi ở nhiệt độ cao.
Nhng gang có tính chất chịu ng
suất nén rất tốt, do đó nó có khả
năng chịu đợc lực va đập trong

rãnh xéc măng.
Nhng do lợng grafit có chứa
trong gang rất dễ nổ khi bị cọ
sát,
Nên gang chỉ thích hợp để chế
tạo phần dẫn hớng của piston.
05/14/16

Editor: Nguyen Trung Cuo

22


4.3 Moving parts
b. Piston.




Làm mát piston.
Piston của tất cả các loại động
cơ đều tiếp xúc trực tiếp với khí
cháy có áp suất và nhiệt độ cao,
Nhng cần phải duy trì nhiệt độ
của nó dới 5000C để đảm bảo độ
bền của piston.

05/14/16

Editor: Nguyen Trung Cuo

23


4.3 Moving parts
b. Piston.





Làm mát piston.
Do đó hầu hết các loại piston
của động cơ tàu thuỷ đều phải
làm mát
Đối với những động cơ nhỏ
piston không có khoang dầu làm
mát riêng,
Dầu sau khi bôi trơn cho đầu
nhỏ biên phun lên làm mát cho
đỉnh piston.
05/14/16

Editor: Nguyen Trung Cuo

24


4.3 Moving parts
c. Pistonring.

o

Xéc măng của động cơ trung tốc
và cao tốc cũng có nhiệm vụ
giống nh động cơ thấp tốc:
Làm kín buồng đốt ngăn không
cho rò lọt khí cháy và khí nén.
Bơm dầu bôi trơn cho xylanh.
Dẫn nhiệt từ piston đến xylanh.
Hiện nay ngời ta thờng dùng hai
loại xéc măng: xéc măng khí và
xéc măng
dầu
05/14/16
Editor: Nguyen Trung Cuo

25