các hệ thống phục vụ động cơ diesel

Chương 5. các hệ thống phục vụ động
cơ diesel
5.1 Hê thống nhiên liệu
5.2 Hệ thống bôi trơn
5.3 Hệ thống làm mát
5.4 Hệ thống khởi động và đảo chiều
05/14/16

Editor: Nguyen Trung Cuong

1


5.1 Hê thống nhiên liệu
5.1.1 Chức năng của hệ thống nhiên liệu
Hệ thống nhiên liệu có các chức năng cơ bảnsau :
Nhận (đo và xác định lượng nhiên liệu) và bảo
quản nhiên liệu dự trữ theo yêu cầu khai thác,
Xử lý để đảm bảo chất lượng nhiên liệu trước khi đư
a vào động cơ,
Cung cấp nhiên liệu trong quá trình hoạt động của
động cơ;
05/14/16

Editor: Nguyen Trung Cuo

2


5.1 Hê thống nhiên liệu
5.1.1 Chức năng của hệ thống nhiên liệu

Để đảm bảo việc nhận và bảo quản dầu:

Ngoài hệ thống van ống thông thường, tất cả các
két dầu trên tàu đều được thiết kế để có thể đo và
tính toán lượng dầu trong két.
Nhiên liệu từ các két dự trữ trước khi đưa vào sử
dụng cho động cơ được xử lý bằng các hình thức
như pha hoá chất, lọc, hâm, nhũ tương hoá, . .
05/14/16

Editor: Nguyen Trung Cuo

3


5.1 Hê thống nhiên liệu
5.1.1 Chức năng của hệ thống nhiên liệu
Hệ thống nhiên liệu còn phải đảm bảo chức năng

cung cấp nhiên liệu cho động cơ, với những yêu cầu
sau đây:
Cung cấp lượng nhiên liệu chính xác phù hợp với
chế độ khai thác động cơ (có khả năng điều chỉnh
khi thay đổi chế độ khai thác động cơ);
Phải đảm bảo chất lượng phun sương ở áp suất
phun đã quy định;
Phải được phun vào xi lanh động cơ đúng thời
điểm, trong một khoảng thời gian nhất định;

05/14/16

Editor: Nguyen Trung Cuo

4


5.1 Hê thống nhiên liệu
5.1.1 Chức năng của hệ thống nhiên liệu
Đối với động cơ có nhiều xi lanh, lượng cấp nhiên
liệu cho các xi lanh phải đều nhau;
Phải đảm bảo cho động cơ hoạt động ổn định ở
chế độ vòng quay nhỏ nhất đã quy định;
Làm việc tin cậy, ổn định với các chế độ khai thác
động cơ, tuổi thọ cao, giá thành rẻ.

05/14/16

Editor: Nguyen Trung Cuo

5


5.1 Hª thèng nhiªn liÖu
5.1.2 Ph©n lo¹i hÖ thèng nhiªn liÖu
Dùa vµo ph­¬ng ph¸p cung cÊp nhiªn liÖu, hÖ
thèng nhiªn liÖu cã thÓ ph©n thµnh hai lo¹i:
 HÖ thèng phun nhiªn liÖu trùc tiÕp
 HÖ thèng phun nhiªn liÖu gi¸n tiÕp.

05/14/16

Editor: Nguyen Trung Cuo

6


5.1 Hê thống nhiên liệu
5.1.2 Phân loại hệ thống nhiên liệu
a.

Hệ thống phun nhiên liệu
trực tiếp
Hệ thống này được dùng phổ
biến hơn cả cho động cơ
diesel tàu thuỷ.
Đây là hệ thống mà nhiên
liệu được cung cấp đến bơm
cao áp,
Từ đó cấp đến vòi phun để
được phun trực tiếp vào
buồng đốt động cơ.
05/14/16
Editor: Nguyen Trung Cuo

7


5.1 Hê thống nhiên liệu
5.1.2 Phân loại hệ thống nhiên liệu
Đối với động cơ có nhiều xi lanh, loại hệ thống

này có bơm cao áp và vòi phun riêng cho từng xi
lanh.
Ưu điểm: kết cấu tương đối đơn giản, làm việc tin
cậy.
Nhược điểm: ở chế độ vòng quay thấp và phụ tải
nhỏ, chất lượng cung cấp nhiên liệu không cao,
khi đó khả năng làm việc của động cơ bị hạn chế.
05/14/16

Editor: Nguyen Trung Cuo

8


5.1 Hê thống nhiên liệu
5.1.2 Phân loại hệ thống nhiên liệu
b.

Hệ thống phun nhiên liệu gián tiếp
Hệ thống này dùng bơm cao áp cấp nhiên liệu đến
một bình chứa áp suất cao

05/14/16

Editor: Nguyen Trung Cuo

9


5.1 Hê thống nhiên liệu

5.1.2 Phân loại hệ thống nhiên liệu
Hệ thống phun nhiên liệu gián tiếp
Qua một bộ phận phân phối đặc biệt sẽ cấp đến vòi
phun và phun vào buồng đốt của xi lanh động cơ.

05/14/16

Editor: Nguyen Trung Cuo

10


5.1 Hê thống nhiên liệu
5.1.2 Phân loại hệ thống nhiên liệu
Ưu điểm: thể tích bình tích tụ lớn, áp suất phun được giữ
ổn định trong toàn bộ quá trình phun nhiên liệu ngay cả ở
chế độ phụ tải nhỏ.
Nhược điểm: kết cấu phức tạp.

05/14/16

Editor: Nguyen Trung Cuo

11


5.1 Hê thống nhiên liệu
5.1.2 Phân loại hệ thống nhiên liệu
Dựa vào loại nhiên liệu, hệ thống nhiên liệu có thể
phân thành hệ thống nhiên liệu nặng và hệ thống

phun nhiên liệu nhẹ.
1. Hệ thống nhiên liệu nhẹ

Sử dụng dầu DO, có tỷ trọng nhỏ (dưới 0.92), độ
nhớt thấp (dưới 30 cSt ở 500C).
Đây là loại nhiên liệu có các thành phần tạp chất
nhỏ (nước, lưu huỳnh, tro, xỉ . . ).
05/14/16

Editor: Nguyen Trung Cuo

12


5.1 Hê thống nhiên liệu
5.1.2 Phân loại hệ thống nhiên liệu
Dựa vào loại nhiên liệu, hệ thống nhiên liệu có thể
phân thành hệ thống nhiên liệu nặng và hệ thống
phun nhiên liệu nhẹ.
2. Hệ thống nhiên liệu nặng
Sử dụng dầu FO, có tỷ trọng lớn (trên 0.92), độ
nhớt cao (trên 30 cSt ở 500C).
Hệ thống cần thêm các thiết bị như Bầu hâm, máy
lọc ly tâm.
05/14/16

Editor: Nguyen Trung Cuo

13

5.1 Hª thèng nhiªn liÖu
5.1.3 HÖ thèng nhiªn liÖu

05/14/16

Editor: Nguyen Trung Cuo

14


5.1 Hê thống nhiên liệu
5.1.3 Hệ thống nhiên liệu
Hệ thống này bao gồm có:
Hệ thống nhiên liệu nhẹ để sử dụng cho động cơ khi tàu chạy
luồng (manơ) hoặc chuẩn bị ra vào cảng
Hệ thống nhiên liệu nặng để sử dụng khi động cơ đã làm việc
ổn định (khi tàu hành trình biển).

05/14/16

Editor: Nguyen Trung Cuo

15


5.1 Hê thống nhiên liệu
5.1.3 Hệ thống nhiên liệu
Hệ thống bao gồm các thiết bị chính như sau:
Các két chứa, bao gồm:

Két dự trữ đặt ở đáy của tàu (double bottom tank),
Két lắng (settling tank),
Két trực nhật dầu nặng (.F.O daily service tank), két trực nhật
dầu nhẹ (D.O daily service tank), két hoà trộn (mixing tank);

05/14/16

Editor: Nguyen Trung Cuo

16


5.1 Hª thèng nhiªn liÖu
5.1.3 HÖ thèng nhiªn liÖu
C¸c b¬m: b¬m chuyÓn dÇu (transfer pump), b¬m cÊp
dÇu ®Õn b¬m cao ¸p hay b¬m måi (booster pump);
C¸c thiÕt bÞ cung cÊp nhiªn liÖu: b¬m cao ¸p (fuel
pump), vßi phun (fuel ejector);

05/14/16

Editor: Nguyen Trung Cuo

17


5.1 Hê thống nhiên liệu
5.1.3 Hệ thống nhiên liệu

Các thiết bị phụ, bao gồm:
Nhiệt kế, áp kế,
Các đường ống hơi hâm (pre-warming bypass),
Bộ điều chỉnh độ nhớt (viscosity regulator),
Lưu lượng kế (flowmeter), các van chặn,

05/14/16

Editor: Nguyen Trung Cuo

18


5.1 Hê thống nhiên liệu
5.1.3 Hệ thống nhiên liệu
Van điều chỉnh áp suất dầu trước bơm cao áp (pressure

regulating valve),
Van đổi dầu FO - DO (three-way valve), các đường xả đáy két
(drain), các đường xả khí (air vent),

05/14/16

Editor: Nguyen Trung Cuo

19

5.1 Hª thèng nhiªn liÖu
5.1.3 HÖ thèng nhiªn liÖu
Operational principle of fuel oil system

05/14/16

Editor: Nguyen Trung Cuo

20


5.1 Hê thống nhiên liệu
5.1.4 Cơ sở điều chỉnh lượng nhiên liệu cung cấp
cho chu trình.

1.
2.
3.
4.

Việc điều chỉnh cung cấp nhiên liệu cho chu trình có thể
được thực hiện bằng các phương pháp sau:
Thay đổi hành trinh có ích của piston bơm cao áp.
Thay đổi hành trinh toàn bộ của piston bơm cao áp.
Xả bớt một phần nhiên liệu và giữ nguyên hành trình toàn
bộ của piston bơm cao áp.
Điều chỉnh quá trình cung cấp nhiên liệu cho bơm cao
áp (Ví dụ dùng thiết bị cung cấp định lượng nhiên liệu
cho bơm cao áp).

Phương pháp phổ biến nhất được dùng cho các động cơ
diesel là thay đổi hành trinh có ích của piston bơm cao
áp.

05/14/16

Editor: Nguyen Trung Cuo

21


5.1 Hê thống nhiên liệu
5.1.4 Cơ sở điều chỉnh lượng nhiên liệu cung cấp cho
chu trình.
Việc điều chỉnh lượng nhiên liệu cung cấp cho chu trình phù
hợp với phụ tải động cơ có thể tiến hành theo ba cách sau:
1. Thay đổi thời điểm đầu cấp
h1 h2 h
3

4

h ci

2
h1

1

05/14/16

2

h2

1

h3

3

3
2
1



Editor: Nguyen Trung Cuo

3
3
2
1

22

4

1
2

3
4


5.1 Hª thèng nhiªn liÖu
5.1.4 C¬ së ®iÒu chØnh l­îng nhiªn liÖu cung cÊp cho
chu tr×nh.
2. Thay ®æi thêi ®iÓm cuèi cÊp

1
2

hci

3

4

2

4

2
1

3

h2 h3 h4

h2

h3

1

h4

ϕ2
ϕ3
ϕ4

ϕ
05/14/16

Editor: Nguyen Trung Cuo

23

3

4


5.1 Hê thống nhiên liệu
5.1.4 Cơ sở điều chỉnh lượng nhiên liệu cung cấp cho
chu trình.
3. Thay đổi hỗn hợp

hc

3



4

2

i

3
2
1

h2

h3

1

h4

2

3

2
2
3
4

05/14/16

Editor: Nguyen Trung Cuo

24

3

4


5.1 Hê thống nhiên liệu
5.1.4 Cơ sở điều chỉnh lượng nhiên liệu cung cấp
cho chu trình.
Đối với các động cơ làm việc với tốc độ quay ổn định (động
cơ lai máy phát điện)
Người ta thường dùng bơm cao áp điều chỉnh cuối cấp, vì ở
các phụ tải khác nhau, nhưng cùng tốc độ quay nên áp suất
phun sẽ không thay đổi,
Mặc dù góc phun sớm không thay đổi, nhưng điều kiện
cháy vẫn gần với điều kiện cháy khi động cơ làm việc ở chế
độ định mức.
05/14/16

Editor: Nguyen Trung Cuo

25